底盘概述
服务机器人作为集多种前沿科技的产品,一般由机身加底盘共同构成。
作为机器人的行走系统,底盘赋予了机器人可靠、易用的定位导航系统,是实现机器人自主移动、智能避障等功能的重要核心部件。一般会集成各种传感器、机器视觉、激光雷达、电机轮子等设备。
核心技术
SLAM (Simultaneous Localization and Mapping,即时定位与地图构建),是机器人通过对各种传感器数据进行采集和计算,生成对其自身位置姿态的定位和场景地图信息的系统。
SLAM技术对于机器人的运动和交互能力十分关键。
SLAM系统通常包含多种传感器和多种功能模块。按照核心的功能模块区分,目前常见的机器人SLAM系统可分为两种形式:基于激光雷达的SLAM(激光SLAM)和基于视觉的SLAM(V-SLAM)。
基于激光雷达的SLAM(激光SLAM),结合激光slam自主定位技术的激光雷达底盘,这类底盘通过对不同时刻两片点云的匹配与比对,计算激光雷达相对运动的距离和姿态的改变,完成对机器人自身的定位。
如这几款服务机器人均采用激光SLAM技术:
激光SLAM目前发展比较成熟、应用广泛,多传感器融合的SLAM 技术逐渐成为技术趋势,取长补短,更好地实现定位导航。
另一种则是搭载视觉slam模块化定位导航系统的底盘,其内置多种机器人运动控制系统,采用视觉的纹理信息对机器人进行定位,直接输出机器人所在的环境状况、坐标等信息,帮助机器人在未知环境中实时规划路线,规避障碍物,自主寻找***短路径。
如这款迎宾机器人便使用V-SLAM算法:
展望
从两种技术的发展来看,激光SLAM稳定可靠,大多机器人仍采用此算法;而VSLAM发展迅猛,也获得了不少机器人厂商的青睐。
目前,应用于各领域的机器人,功能和样式还未出现统一标准,不同的公司所研发的机器人外形、软硬件设备性能等都不相同。机器人底盘的技术商们多是基于已有的技术,结合多数服务机器人的软硬件要求,研发相对通用型的底盘,以便企业自定义开发上层应用。