如何构建一张满足机器人导航需求的地图?

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定位导航技术使机器人即使在无人操控的情况下,也可实现自主行走、避障及顺利到达目的地,机器人和人类绘制地图一样,在描述环境及认识环境的过程中都需要依靠地图,它主要利用地图类描述其当前环境信息,并随着使用的算法与传感器差异采用不同的地图描述形式,所以构建一张可靠的地图对机器人有着极其重要的作用,那如何构建满足机器人导航需求的地图呢?以下内容不可错过(主要针对采用思岚定位导航技术的用户)!

一、场景范围是否超出使用限制

在进行扫图前,首先需了解机器人中的激光雷达是否超出了扫描范围及最大建图面积,在建图及定位中,雷达需要在同一时刻扫到不低于两个垂直的边界。

二、扫图之前的准备

1.尽量在待扫区域没有人,或者人较少的时间点进行扫图。

2.尽量清除待扫区域中经常移动的物体。

3.对于场景中的反光,透光,吸光等物体,在条件允许的情况下,尽量在机器人的雷达扫描平面处贴上其他不影响雷达正常扫描的材料。

三、环境中易造成干扰的常见物体

在开始扫图之前,需要知道哪些物体会对激光雷达造成影响,根据实际情况,判断是否需要对这些物体进行处理。一般来说,雷达数据手册给出的是基于70%左右反光率的材料的数据。以下为一些常见会对雷达造成干扰的物体。注意,本文所描述情况都是室内的环境。

1.反光率过低的物体,比如黑色吸光墙面,家具等

2.玻璃

3.镜子、不锈钢等镜面反射物体

四、机器人扫地图时的技巧

1.开机开始扫地图时,机器人最好面朝一堵直墙,且雷达能扫到尽可能多的有效点。

如何构建一张满足机器人导航需求的地图?

2.大面积建图时,最好能让机器人先去闭环,再去详细扫描环境细节。

如何构建一张满足机器人导航需求的地图?

3.擦除未探明的区域
   在机器人的行走区域内,可能会出现一些扫图时未完全探明的区域,RoboStudio中此处区域显示为灰色(如下图红圈处所示),如果在此范围内,确实不存在任何障碍物,可以使用白色橡皮擦,将此灰色区域擦除,成为已探明区域。

如何构建一张满足机器人导航需求的地图?

如何构建一张满足机器人导航需求的地图?

下图为RoboStudio的工具栏,红圈处为白色橡皮擦:

如何构建一张满足机器人导航需求的地图?

4.用白色橡皮擦来擦除移动物体(人,移动的物体)

如何构建一张满足机器人导航需求的地图?

5.尽量要保证地图的完整性,在机器可能的行走路径上,所有周围360度的区域,均需要用雷达探明,目的是增加地图的完整性,使得激光匹配的参照点更多。

如何构建一张满足机器人导航需求的地图?

6.如果地图已经建好,尽量不要在已经建好地图的区域反复来回行走,请尽快保存地图。点击robostudio上面的sync map按钮,同步地图后保存地图。

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五、如何判断扫好的地图是否达到要求

1.了解地图中障碍物边缘是否清晰

如何构建一张满足机器人导航需求的地图?

2.地图中是否存和实际环境不一致的区域(有无闭环)

3.地图中是否存在机器人行动区域内的灰色区域

4.地图中是否存在后续定位时将不存在的障碍物(扫图时行走的人,移动的物体)

5.是否能够保证机器人在活动区域内的任何位置,360度的视野范围内,均已经探明。

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