SLAM senza punti di riferimento?


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Innanzitutto, è possibile costruire una mappa senza punti di riferimento per un robot in 2D? Diciamo che abbiamo un corridoio circondato da due mura. Il robot si muove in questo ambiente. Ora è possibile creare un tale problema SLAM? O i punti di riferimento devono essere disponibili per farlo?


Hai davvero bisogno sia di localizzazione che di mappatura? La risposta alla tua domanda dipende da quali sensori stai usando. Come ha detto Josh, fai qualche ricerca in più sulle mappe della griglia di occupazione e sulle mappe basate sulle caratteristiche. Ora, supponiamo che tu abbia un modulo LRF. Quindi la risposta alla domanda "è possibile costruire una mappa senza punti di riferimento per un robot in 2D?" è sì'.
metsburg

Risposte:


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Penso che tu fraintenda cosa sia un punto di riferimento. È un termine generico e generico per qualsiasi cosa che un robot possa riconoscere e utilizzare come parte di una mappa. In particolare, i "punti di riferimento" sono importanti per gli algoritmi SLAM basati su funzionalità, come lo slam basato su EKF. Quello che usi per "punti di riferimento" dipende da quali sensori sono disponibili per il robot.

Nel tuo caso, poiché non hai specificato alcun rilevamento, supponiamo che il robot sappia quando colpisce un oggetto. Quindi ogni "punto di riferimento" è semplicemente ogni volta che il robot si imbatte in qualcosa. Se lo fai con carta e penna, vagheresti e metti una X ogni volta che colpisci qualcosa, poi gira e continua a vagare. Col passare del tempo all'infinito, avresti una mappa ragionevole di dove sono i confini degli oggetti e quali sono le forme degli oggetti, purché tutto sia statico.

In questo caso, la "mappa" può essere solo una bitmap, in cui ogni pixel è 0 o 1, a seconda che abbia o meno un oggetto in quello spazio. Il ridimensionamento dipende dall'applicazione.

Suggerisco di fare un po 'più di ricerca su questi argomenti:

  • Rappresentazione della griglia di occupazione
  • Mappatura basata su funzionalità

grazie per essere stato utile e informativo. Sono comunque confuso. Posso considerare nell'esempio di cui sopra i muri come punti di riferimento? Sono ancora confuso perché ho visto alcuni video in cui ci sono alcuni cerchi bianchi che vengono riconosciuti dal robot per determinare il suo posto. Qual è la differenza tra i cerchi bianchi e le pareti?
CroCo,

Non so a quali video ti riferisci. Ma i cerchi bianchi sono punti di riferimento e le pareti sono solo muri con punti di riferimento su di essi. Pensa alla parola "marcatore" non significa nulla di particolare, qualsiasi cosa può essere un "marcatore": una maniglia della porta segna una porta, una X segna il punto, ecc. I punti di riferimento sono solo dei marcatori che sono utili per la mappatura. Possono essere angoli (che sono facilmente riconoscibili dai laser) o macchie di colore (che sono facilmente riconoscibili dalle telecamere). Il termine punto di riferimento è flessibile e determinato da te progettista dell'algoritmo.
Josh Vander Hook,

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Penso che sia necessario definire cosa sia effettivamente un punto di riferimento. L'altra risposta li definisce semplicemente come marcatori e fornisce alcuni esempi. Qualcosa di più formale e distintivo sarebbe il seguente:

I punti di riferimento sono caratteristiche che possono essere facilmente osservate e distinte dall'ambiente. Sono utilizzati dal robot per scoprire dove si trova (per localizzarsi).

I punti di riferimento dovrebbero essere facilmente osservabili. I singoli punti di riferimento dovrebbero essere distinguibili l'uno dall'altro. I punti di riferimento dovrebbero essere abbondanti nell'ambiente. I punti di riferimento dovrebbero essere fissi.

Ciò escluderebbe ad esempio un semplice pixel che funga da punto di riferimento, poiché nel mondo reale corrisponde a un oggetto che diventerà più o meno pixel a seconda della distanza. Un blob sarebbe più adatto poiché ci basiamo solo sul trovare una forma chiusa di un certo colore (di nuovo con una certa soglia perché i colori cambiano a seconda delle condizioni di schiarimento e dell'angolo). Nel mondo reale il blob sarebbe ad esempio un adesivo arancione attaccato al muro.


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Ho appena pubblicato una domanda simile, cercando di individuare un documento che un collega ha ricordato (ICRA? 2011? Non da Mudd né dal giornale Foxe). Vorrei secondo @JustSomeHelp: devono essere distinguibili. Quindi un sensore di urto da solo non aiuterà come in pratica (in forma ingenua), un punto di riferimento che continua a trovare posizioni diverse. Finirà male.

Chiaramente, l'assunto rettilineo è di grande aiuto - c'è un documento di 99 che affronta questo problema. Tuttavia non ho ancora trovato un approccio canonico per farlo

ZJ Butler, AA Rizzi e RL Hollis. Contatta la copertura basata su sensori degli ambienti rettilinei. Nel Proc. del Simposio internazionale IEEE sul controllo intelligente, 1999.


Come ho già detto, questo funziona solo con un ambiente statico.
Josh Vander Hook,
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