Робототехника и автономные системы
Автономные транспортные средства, мобильные роботы и промышленные платформы должны непрерывно определять собственное положение и получать достоверную информацию об окружающей среде. Для этого используются лидары, спутниковая и инерциальная навигация, SLAM и другие технологии пространственного восприятия.
Технокауф поставляет лидары и навигационные решения для интеграции в робототехнические и автономные системы, помогая подобрать оборудование с учетом дальности измерений, поля зрения, точности, интерфейсов и условий эксплуатации.
Задачи робототехники и автономных систем
- обнаружение объектов и препятствий;
- построение цифрового представления окружающего пространства;
- локализация мобильной платформы;
- навигация внутри помещений и на открытых территориях;
- построение карт по технологии SLAM;
- определение положения и ориентации движущейся платформы;
- контроль безопасной зоны движения;
- предотвращение столкновений;
- интеграция лидаров и навигационных датчиков в автономные комплексы.
Лидары для восприятия окружающей среды
Лидар измеряет расстояния до окружающих объектов и формирует пространственные данные, которые могут использоваться системой управления для обнаружения препятствий, определения свободного пространства и построения карты окружающей среды.
В зависимости от задачи применяются лидары с различной дальностью, полем зрения, угловым разрешением, частотой обновления и способом формирования пространственных данных.
Локализация и навигация
Для автономного движения системе необходимо знать положение платформы относительно окружающей среды и заданного маршрута. На открытых территориях для этого могут использоваться спутниковые навигационные системы, а в помещениях и зонах с ограниченным приемом GNSS — лидары, инерциальные датчики и алгоритмы SLAM.
Комбинация нескольких источников данных повышает устойчивость навигации в сложных условиях эксплуатации.
GNSS/INS для автономных платформ
GNSS/INS-системы объединяют спутниковое позиционирование и данные инерциальных датчиков. Они позволяют определять координаты, скорость и пространственную ориентацию движущейся платформы.
Такие решения применяются на автономном транспорте, роботизированной технике, мобильных измерительных системах и других платформах, где требуется непрерывное определение траектории движения.
SLAM и работа без спутниковой навигации
В складах, цехах, ангарах, подземных сооружениях и других пространствах GNSS может быть недоступна. В таких условиях для локализации и построения карты могут применяться лидары и технологии SLAM.
Система сопоставляет последовательные измерения окружающего пространства, формирует карту и одновременно оценивает положение мобильной платформы относительно этой карты.
AMR, AGV и мобильные роботы
Лидары используются в автономных мобильных роботах и транспортных платформах для навигации, контроля окружающего пространства и обнаружения препятствий.
Для конкретного проекта важны не только дальность измерений и поле зрения датчика, но и частота обновления данных, угловое разрешение, интерфейсы подключения, условия эксплуатации и возможность интеграции с программной частью системы.
Автономный транспорт и специальная техника
Для автономных автомобилей, карьерной, складской и другой специальной техники могут использоваться несколько типов сенсоров: лидары, камеры, GNSS-приемники и инерциальные навигационные системы.
Совместная обработка данных позволяет формировать более полное представление об окружающей среде и положении транспортного средства.
Интеграция сенсоров
При выборе оборудования для автономной системы необходимо учитывать архитектуру всего комплекса. Лидар или навигационный модуль должен соответствовать требованиям по интерфейсам, частоте выдачи данных, точности, диапазону рабочих температур, защите корпуса и другим техническим параметрам.
Подбор оборудования выполняется исходя из типа платформы, сценария движения, окружающей среды и требований к конечной системе.
Что получает заказчик
В зависимости от проекта могут быть подобраны:
- 2D- и 3D-лидары;
- лидары для навигации и обнаружения препятствий;
- GNSS-приемники;
- инерциальные навигационные системы;
- GNSS/INS-модули;
- решения для SLAM и локализации;
- оборудование для интеграции в мобильные и автономные платформы.
Применяемые технологии
В автономных системах могут использоваться лазерное измерение расстояний, 2D- и 3D-лидары, SLAM, GNSS, RTK, инерциальная навигация и объединение данных нескольких сенсоров.
Конкретная конфигурация определяется условиями эксплуатации, требуемой точностью позиционирования, скоростью движения платформы, дальностью обнаружения объектов и архитектурой системы управления.
Подберем решение для интеграции
Для предварительного подбора оборудования достаточно описания платформы, условий эксплуатации, требуемой дальности и точности, скорости движения и доступных интерфейсов. На основе этих данных можно определить подходящий тип лидара или навигационного решения.