SLAM

2021-06-06T23:44:08Z

Pavel: Новая страница: « SLAM — это Simultaneous Localization And Mapping, что означает метод одновременной навигации и построения...»

SLAM — это Simultaneous Localization And Mapping, что означает метод одновременной навигации и построения карты.
Это метод, который используется роботами и автономными транспортными средствами для построения карты в неизвестном пространстве или для обновления карты в заранее известном пространстве с контролем текущего местоположения и пройденного пути. Т.е. метод, который объединяет два самостоятельных процесса в постоянный оборот поочередных вычислений, при котором итоги одного процесса примут участие в вычислениях другого процесса.

SLAM :
1) построение карты исследованного пространства
2) построение траектории движения робота на карте.

Чтобы понять работу SLAM, нужно представить себе робота, оснащенного некоторым набором приборов находящегося в некоторой неизвестной среде. Робот не имеет информацию об окружающей его среде, равно как и о своем местонахождении в ней. Все, что у него есть – информация с приборов и способность запоминать информацию о предыдущих полученных данных. Его цель – обойти всю местность и построить полную карту, всей местности. На практике это означает, что робот ищет ответы на вопрос: “Как выглядит мир вокруг?”.
В каждый момент времени в мозг робота передаются показания с приборов. На основе анализа дальномерных данных – робот может определять своё перемещение относительно предыдущего положения. В лучшем случае, когда его вычисления точны и безукоризненны, по одним этим данным можно воссоздать карту местности, где он уже побывал и полностью описать траекторию его движения. В настоящий же момент на каждом шаге возникает небольшая погрешность вычислений (ошибка замеров/помехи/ограничения, накладываемые алгоритмами и т.п.). С течением времени общая ошибка продолжает нарастать таким образом, что, несмотря на приемлемую точность определения локального смещения, общая глобальная карта положений робота будет полна искажений. Для этого и нужен Simultaneous Localization And Mapping или просто SLAM.

SLAM - делят на 2 метода.

Топологический метод – способ построения карты, основываясь на данных о связности элементов в пространстве в ущерб геометрической точности.
Сеточный метод – данный метод хранит информацию о местности как о массиве квадратных или шестиугольных элементов, в которых хранятся дискретные данные о каждой клетке. В целях упрощения вычислений клетки считаются статистически независимыми, и чаще всего отображают реальный рельеф местности.

В общем случае SLAM можно описать как цикличная последовательность действий:

1) распознавание окружающей среды;
2) определение перемещение путём сравнения текущего местоположения с предыдущим;
3) нахождение на текущем местоположении особенностей
4) сопоставление особенностей текущего местоположения с особенностями, полученными за всё время наблюдений;
5)обновление на основе этой информации местонахождения робота за всю историю наблюдений;
6) проверка на петли – не проходил ли робот повторно по одному и тому же пути;
7) обобщение нынешней карты той территории, отталкиваясь от положения особенностей и робота за всю историю наблюдений.

me-robotics wiki - Вклад участника [ru]

SLAM