किसी भी मोबाइल डिवाइस के लिए, अपने पर्यावरण में नेविगेट करने की क्षमता महत्वपूर्ण है। टकराव और असुरक्षित परिस्थितियों (तापमान, विकिरण, मौसम के संपर्क में इत्यादि) जैसी खतरनाक परिस्थितियों से बचें, लेकिन यदि रोबोट का उद्देश्य उद्देश्य रोबोट पर्यावरण में विशिष्ट स्थानों से संबंधित है, तो उसे उन स्थानों को ढूंढना चाहिए। यह आलेख नेविगेशन के कौशल का एक अवलोकन प्रस्तुत करेगा और रोबोट नेविगेशन सिस्टम, नेविगेशन सिस्टम के प्रकार, और इसके संबंधित भवन घटकों के करीब नज़र डालने की कोशिश करेगा।

रोबोट नेविगेशन का मतलब रोबोट की संदर्भ के अपने फ्रेम में अपनी स्थिति निर्धारित करने की क्षमता है और फिर कुछ लक्ष्य स्थान की ओर एक मार्ग की योजना बनाने की क्षमता है। अपने पर्यावरण में नेविगेट करने के लिए, रोबोट या किसी अन्य गतिशीलता डिवाइस को प्रतिनिधित्व की आवश्यकता होती है, यानी पर्यावरण का नक्शा और उस प्रतिनिधित्व की व्याख्या करने की क्षमता।

नेविगेशन को तीन मौलिक क्षमताओं के संयोजन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है:

स्व स्थानीयकरण

पथ योजना
नक्शा निर्माण और नक्शा व्याख्या

इस संदर्भ में “मानचित्र” एक आंतरिक प्रतिनिधित्व पर दुनिया के किसी एक से एक मानचित्रण को दर्शाता है।

रोबोट स्थानीयकरण संदर्भ के फ्रेम के भीतर रोबोट की अपनी स्थिति और अभिविन्यास स्थापित करने की क्षमता को दर्शाता है। पथ नियोजन प्रभावी ढंग से स्थानीयकरण का विस्तार है, जिसमें रोबोट की वर्तमान स्थिति और लक्ष्य स्थान की स्थिति की आवश्यकता होती है, दोनों संदर्भ या निर्देशांक के समान फ्रेम के भीतर। मानचित्र निर्माण मेट्रिक मानचित्र या रोबोट फ्रेम संदर्भ में स्थानों का वर्णन करने वाले किसी भी नोटेशन के आकार में हो सकता है।

दृष्टि आधारित नेविगेशन
विजन-आधारित नेविगेशन या ऑप्टिकल नेविगेशन आसपास के पर्यावरण में स्थानीयकरण के लिए आवश्यक दृश्य सुविधाओं को निकालने के लिए, सीसीडी सरणी का उपयोग कर लेजर-आधारित रेंज खोजक और फोटोमेट्रिक कैमरे सहित कंप्यूटर दृष्टि एल्गोरिदम और ऑप्टिकल सेंसर का उपयोग करता है। हालांकि, दृष्टि सूचना का उपयोग करके नेविगेशन और स्थानीयकरण के लिए कई प्रकार की तकनीकें हैं, प्रत्येक तकनीक के मुख्य घटक हैं:

पर्यावरण के प्रतिनिधित्व।
सेंसिंग मॉडल।
स्थानीयकरण एल्गोरिदम।

दृष्टि-आधारित नेविगेशन और इसकी तकनीकों का एक अवलोकन देने के लिए, हम इन तकनीकों को इनडोर नेविगेशन और आउटडोर नेविगेशन के तहत वर्गीकृत करते हैं।

इंडोर नेविगेशन
एक रोबोट बनाने का सबसे आसान तरीका एक लक्ष्य स्थान पर जाना है, बस इसे इस स्थान पर मार्गदर्शन करना है। यह मार्गदर्शन विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है: फर्श में एक अपरिवर्तनीय पाश या चुंबक दफनाना, फर्श पर पेंटिंग लाइनें, या पर्यावरण में बीकन, मार्कर, बार कोड इत्यादि डालकर। परिवहन कार्यों के लिए औद्योगिक परिदृश्यों में ऐसे स्वचालित मार्गदर्शित वाहन (एजीवी) का उपयोग किया जाता है। आईएमयू आधारित इनडोर पोजिशनिंग उपकरणों द्वारा रोबोट के इंडोर नेविगेशन संभव है।

इनडोर नेविगेशन सिस्टम की एक बहुत विस्तृत विविधता है। इनडोर और आउटडोर नेविगेशन सिस्टम का मूल संदर्भ “मोबाइल रोबोट नेविगेशन के लिए दृष्टि: एक सर्वेक्षण” Guilherme एन DeSouza और अविनाश सी काक द्वारा किया गया है।

एवीएम नेविगेटर
एवीएम नेविगेटर RoboRealm (प्लगइन) का एक अतिरिक्त मॉड्यूल है जो रोबोट पर एक वीडियो कैमरे का उपयोग करके नेविगेशन के लिए मुख्य सेंसर के रूप में ऑब्जेक्ट मान्यता और स्वायत्त रोबोट नेविगेशन प्रदान करता है।

पहचान मैट्रिक्स के बहुस्तरीय अपघटन के आधार पर “एसोसिएटिव वीडियो मेमोरी” (एवीएम) एल्गोरिदम का उपयोग करने के कारण यह संभव है। यह कम झूठी स्वीकृति दर (लगभग 0.01%) के साथ छवि पहचान प्रदान करता है। इस मामले में दृश्य नेविगेशन केवल संबंधित निर्देशांक के साथ छवियों (स्थलचिह्न) का अनुक्रम है जो मार्ग प्रशिक्षण के दौरान एवीएम पेड़ के अंदर याद किया गया था। नेविगेशन मानचित्र को एवीएम पेड़ के अंदर छवियों से जुड़े डेटा के सेट (जैसे एक्स, वाई निर्देशांक और अजीमुथ) के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। जब एक रोबोट कैमरा (अंक) से छवियों को देखता है जिसे पहचाना जा सकता है तो यह इसके वर्तमान स्थान की पुष्टि करता है।

नेविगेटर वर्तमान स्थान से मार्ग बिंदुओं की श्रृंखला के रूप में लक्षित स्थिति का एक तरीका बनाता है। यदि रोबोट का वर्तमान अभिविन्यास अगले मार्ग बिंदु पर इंगित नहीं करता है तो नेविगेटर रोबोट बॉडी को बदल देता है। जब रोबोट एक रास्ता तय करता है तो नेविगेटर श्रृंखला में अगले रास्ते में दिशा बदलता है और तब तक लक्ष्य स्थिति तक पहुंच जाती है।

आउटडोर नेविगेशन
कुछ हाल ही में आउटडोर नेविगेशन एल्गोरिदम संक्रामक तंत्रिका नेटवर्क और मशीन सीखने पर आधारित हैं, और सटीक बारी-बारी-बारी अनुमान लगाने में सक्षम हैं।

स्वायत्त उड़ान नियंत्रक
विशिष्ट ओपन सोर्स स्वायत्त उड़ान नियंत्रकों के पास पूर्ण स्वचालित मोड में उड़ान भरने और निम्न परिचालन करने की क्षमता होती है;

जमीन से उतरें और परिभाषित ऊंचाई पर जाएं
एक या अधिक रास्ते बिंदुओं के लिए उड़ान भरें
एक निर्दिष्ट बिंदु के चारों ओर कक्षा
लॉन्च स्थिति पर लौटें
एक निर्दिष्ट गति से उतरें और विमान उतरें

ऑनबोर्ड फ्लाइट कंट्रोलर नेविगेशन और स्थाई उड़ान के लिए जीपीएस पर निर्भर करता है, और अक्सर अतिरिक्त सैटेलाइट-आधारित संवर्धन प्रणाली (एसबीएएस) और ऊंचाई (बैरोमेट्रिक दबाव) सेंसर लगाता है।