單目視覺導航方案的工程化應用

文:藍鯨智能 | 2019年第二期 (0) | (0)

  導語:在復雜道路環境中的自主移動功能是服務機器人的基礎功能,地圖構建和定位(SLAM)則是機器人自主移動的核心;采用視覺slam方法的“伽利略視覺導航系統”,在不用GPS和不添加任何輔助定位設施情況下即可實現機器人導航地圖的建立、實時定位機器人在地圖中的位置和路徑規劃功能。

伽利略視覺導航系統介紹:

  伽利略視覺導航系統利用廉價的cmosrgb攝像頭采集機器人視野內圖像,通過連續多幀圖像中的特征點信息來計算機器人當前姿態,同時建立三維視覺導航地圖。地圖建立之后,通過對比當前圖像的特征點與地圖中的特征點,伽利略視覺導航系統可以持續快速輸出機器人在地圖中的實時位置。機器人路徑規劃模塊根據這個實時位置信息控制機器人完成預設動作,從而實現機器人的自主無軌運動。

單目視覺導航系統具有以下技術特點:

  1、采用從視頻圖像信息中提取特征點的工作方式,其定位精度高不存在累計誤差。即使是連續工作數日產生的誤差也在幾厘米范圍之內。相對于激光雷達的定位方式,單目視覺SLAM不容易由于地形的局部相似產生錯誤。

  2、單目SLAM算法采用視覺特征點的定位方式,視覺特征在現實世界非常豐富,而且點云為3D,所以系統對環境的變化有一定的適應能力,即使視野中有行人等移動物體也完全不會影響其定位。在開啟動態曝光軟硬件調節后,系統對環境和光線的變化有極強的適應能力,甚至夜晚也可以采用紅外補光方式進行導航。

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  伽利略導航系統是集成建圖、同步定位、路徑規劃的一整套解決方案,系統具有友好的人機交互界面,和豐富的二次開發接口,藍鯨智能提供豐富的開源代碼和基于ROS的開源功能包、涵蓋人體識別、物體識別、姿態感知、機械臂控制、語音交互等實用功能。系統可以融合激光雷達、超聲波、紅外模塊、IMU、RGBD等傳感器來做到實際使用最優化的性能體驗。

  伽利略視覺導航系統的幾個典型的應用案例的介紹:

1、叉車定位

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  對于傳統叉車進行自主移動改造十分困難,但是在生產過程中,傳統叉車沒有一個統一調度的信息反饋,無法達到最優化的任務分配和高效的任務執行。叉車調度系統需要實時獲取叉車位置和運動狀態。通過伽利略視覺導骯系統可以解決。

2、安防巡邏

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  在巡邏安防領域的自主移動需求上面,伽利略視覺導骯系統具有得天獨厚的優勢。巡邏安防需要一些空曠場景的導航定位,普通的低價位雷達無法滿足要求,又有一些室內、小巷、橋梁、樓宇等GPS信號微弱的場景需求。視覺導骯特征點掃描距離實測最遠可達到200M以上,并且具有視覺偵測、檢測的無縫對接優勢,使得伽利略視覺導航系統在巡邏安防場景中成功應用。

3、物流搬運

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  伽利略視覺導航系統在傳統AGV的工藝流程不變的前提下去掉了繁瑣的導軌和磁條,在路徑修改調整,生產空間節約等需求上更顯優勢。

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赤兔AGV介紹:

  赤兔自主移動AGV是藍鯨智能新推出的一款通用底盤,赤兔負載可達到100公斤,具有語音、燈光交互、自動充電、無線圖傳等功能、搭載了藍鯨智能的伽利略視覺導航系統,支持二次開發,滿足您的個性化需求。基本參數:

最大速度:1.8M/S

最小通過寬度:600mm

額外載重:100kg

整機自重:35kg

尺寸:高度:250mm;寬度:430mm;長度:500mm

空載爬坡:15°以上

運行方式:

無需軌道,混合導航方式,虛擬路網自動規劃路徑

自動充電:

配備自動充電樁,實現低電量自動歸位充電,36V10AH鋰電池,可連續運行4個小時以上。

低噪音:

采用一體式輪轂電機,運行更平穩,幾乎無噪音。

移動精度:

典型定位誤差<=5cm;重復定位誤差<=2cm;角度誤差<=5°。

人工干預方式:

虛擬路網避免誤入,windows客戶端遙控;APP手機客戶端遙控;遠程喊話。

防撞安全:

激光雷達、超聲波、視覺三重避障,遇到障礙自動繞行或重新規劃路線。

輔助交互功能:

到站音頻、燈光提示,云端記錄行走路徑和遠程喊話功能。

二次開發:

開放SDK,支持C++C#JavaPython多種語言,通過SDK可以控制和獲取機器人的狀態位置及圖像信息等等。全方位掌控機器人。可根據需求進行定制,比如增加監控攝像頭,機械臂,載物臺等等。



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