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工业机器人

科普 | 如何优化地图?

  2020年02月03日  

  地图是SLAM导航技术中及其重要的部分。一张好的地图是保证移动机器人定位准确和运行稳定的关键。目前的SLAM技术已经可以满足绝大多数室内建图的需要。但是由于现实生活中的特殊情况太过复杂多变,或者操作人员未按照最佳方式操作机器人,实际录制出来的地图,可能还有较大的优化空间。特别是在布局变化较大,几何特征不明显的生产车间内,在录制地图后进行进一步的编辑优化,是及其重要的必要操作。今天我们就来谈一谈,在MiR自主移动机器人上录制完地图后,应该怎样进一步优化。

MiR平台的地图工具

  熟悉MiR操作的人都了解,MiR地图的上方有图层下拉菜单和工具栏。在图层菜单中选中墙壁图层后,就可以看到编辑地图墙面相关的专用工具了。

  一般在编辑地图墙面的时候,需要用到的工具主要是橡皮擦、框选删除和划线工具。

优化地图的方法

  擦除噪点,保证运行通道畅通

  录制地图时,机器人可能会把通过通道的行人或设备也记录在地图上。我们需要清除这些通道中的“噪点”,才能保证机器人在地图上规划路线时不会收到错误信息的误导。

  擦除四周移动物体,只保留固定结构

  MiR机器人在运行时,会把实时地形与当前地图进行匹配而进行定位。一般来说,我们需要保证地图在较长的生产周期中的真实性,这样机器人才能在较长时间内稳定运行。如果某个物体在地图录制时被机器人记录进地图,而随后却被移走,那么机器人下次再到这个位置时,就失去了一块位置参考标志。如果这种情况过多的话,就会对定位效果产生一定的影响。所以对于经常会被移动的物体,或是布局规划改变,移走了固定物体,那么机器人地图上相应的部分也需要被擦除。

  在上图中,墙壁等静态物体以绿色框显示;托盘等动态对象以红色矩形显示。托盘应从地图上删除,但需要保留所有墙壁。

  补充缺失墙面

  机器人在录制地图时,可能会由于各种原因,没有记录到某些墙面或器械结构。这种情况下,就可以使用划线工具,将缺失的部分补充在原地图上。

  将粗线条改细

  机器人定位时会试图在一定范围内,把尽量多的实时激光数据(红色)与地图墙壁(黑色)做重合,以确定机器人当前的位置。但是,如果某些墙壁太厚的话,机器人就可能会无法有效地找到自身的准确位置。如下图情况,机器人在定位错误的情况下,激光-地图之间依然可以获得很高的重合度。

  所以在编辑地图时,我们需要把过粗的线条改细。一般来说,线条宽度控制在1到2像素会有较好的定位效果。下面是优化后的效果。

  在使用划线工具绘制墙面时,线条宽度选择5cm到10cm会有较好的定位效果。请避免选择超过10cm的线条宽度。

禁行区域

  如果您只是不希望机器人前往地图上的某个区域,请勿使用黑色墙壁线条将此区域围起。MiR的地图工具中含有“禁行区域”这一区域设定(粉色)。您完全可以使用禁行区域来完成您的需求。误用墙壁线条来做此操作,将会对机器人定位效果产生负面影响。

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