모든 모바일 장치에서 해당 환경에서 탐색 할 수있는 기능이 중요합니다. 충돌이나 위험한 상황 (온도, 방사선, 날씨에 노출 등)과 같은 위험한 상황을 피하십시오. 그러나 로봇이 로봇 환경의 특정 장소와 관련된 목적을 가지고 있다면, 그 장소를 찾아야합니다. 이 기사에서는 네비게이션 기술의 개요와 로봇 네비게이션 시스템의 기본 블록, 네비게이션 시스템 유형 및 관련 건물 구성 요소에 대해 자세히 살펴 봅니다.
로봇 네비게이션은 로봇이 참조 프레임에서 자신의 위치를 결정한 다음 목표 위치를 향한 경로를 계획 할 수있는 능력을 의미합니다. 환경 내에서 이동하기 위해 로봇이나 다른 이동성 장치에는 환경의지도와 그 표현을 해석 할 수있는 능력과 같은 표현이 필요합니다.
네비게이션은 다음 세 가지 기본 역량의 조합으로 정의 할 수 있습니다. [표창장 필요] :
자체 현지화
경로 계획
지도 제작 및지도 해석
이 문맥에서 “지도”는 세계를 내부 표현에 일대일로 매핑하는 것을 나타냅니다.
로봇 위치 파악은 참조 프레임 내에서 자체 위치와 방향을 설정할 수있는 로봇의 능력을 나타냅니다. 경로 계획은 효과적으로 동일한 참조 프레임 또는 좌표 내에서 로봇의 현재 위치와 목표 위치의 위치를 결정해야한다는 점에서 현지화의 확장입니다. 지도 제작은 로봇 좌표계의 위치를 설명하는 미터법 맵 또는 표기법의 모양이 될 수 있습니다.
시각 기반 탐색
비전 기반 탐색 또는 광학 탐색은 주변 환경의 현지화에 필요한 시각적 기능을 추출하기 위해 CCD 기반 거리 측정기 및 CCD 어레이를 사용하는 광도계 카메라를 비롯한 컴퓨터 비전 알고리즘 및 광 센서를 사용합니다. 그러나 비전 정보를 사용하여 탐색 및 현지화를위한 다양한 기술이 있으며 각 기술의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
환경의 표현.
감지 모델.
현지화 알고리즘.
비전 기반 탐색 및 기술에 대한 개요를 제공하기 위해 실내 탐색 및 실외 탐색에서 이러한 기법을 분류합니다.
실내 내비게이션
로봇을 목표 위치로 이동시키는 가장 쉬운 방법은 단순히이 위치로 안내하는 것입니다. 이 지침은 유도 루프 또는 자석을 바닥에 묻거나, 바닥에 선을 페인트하거나, 표지, 마커, 바코드 등을 배치하여 다양한 방법으로 수행 할 수 있습니다. 이러한 자동화 된 가이드 차량 (AGV)은 운송 작업을위한 산업 시나리오에 사용됩니다. 로봇의 실내 내비게이션은 IMU 기반 실내 측위 장치에 의해 가능합니다.
매우 다양한 실내 내비게이션 시스템이 있습니다. 실내 및 실외 네비게이션 시스템의 기본 참조는 Guilherme N. DeSouza 및 Avinash C. Kak의 “모바일 로봇 탐색을위한 비전 : 설문 조사”입니다.
AVM 네비게이터
AVM Navigator는 로봇의 단일 비디오 카메라를 탐색 용 메인 센서로 사용하여 객체 인식 및 자율 로봇 내비게이션을 제공하는 RoboRealm (플러그인)의 추가 모듈입니다.
인식 행렬의 다단계 분해에 기반한 “연관 비디오 메모리”(AVM) 알고리즘의 사용으로 인해 가능합니다. 낮은 오답율 (약 0.01 %)로 이미지 인식을 제공합니다. 이 경우 시각적 탐색은 경로 훈련 중 AVM 트리에 기억 된 좌표와 관련된 이미지 (경계표)의 순서입니다. 내비게이션지도는 AVM 트리 내부의 이미지와 관련된 데이터 세트 (X, Y 좌표 및 방위각)로 제공됩니다. 로봇이 인식 할 수있는 카메라 (마크)의 이미지를 볼 때 현재 위치를 확인합니다.
네비게이터는 현재 위치에서 목표 위치까지 웨이 포인트 체인으로 길을 만듭니다. 로봇의 현재 방향이 다음 웨이 포인트를 가리 키지 않으면 네비게이터가 로봇 몸체를 돌립니다. 로봇이 웨이 포인트에 도달하면 탐색기가 목표 위치에 도달 할 때까지 체인의 다음 웨이 포인트로 방향을 변경합니다.
야외 탐색
최근의 일부 야외 네비게이션 알고리즘은 길쌈 신경 네트워크 및 기계 학습을 기반으로하며 정확한 turn-by-turn 추론이 가능합니다.
자율 비행 제어 장치
일반적인 오픈 소스 Autonomous Flight Controllers는 완전 자동 모드로 비행하고 다음 작업을 수행 할 수 있습니다.
지상에서 내려서 정의 된 고도까지 날아 라.
하나 이상의 경유지로 이동하십시오.
지정된 지점을 중심으로 궤도 회전
발사 위치로 돌아 가기
지정된 속도로 내리고 항공기를 착륙시킨다.
온보드 비행 컨트롤러는 항법 및 비행 안정화를 위해 GPS에 의존하며 SBAS (satellite-based augmentation system) 및 고도 (기압) 센서를 추가로 사용합니다.