激光slam导航方案凭什么更被各大厂家青睐?

2019 年 1 月 25 日 计算机视觉life

有人曾打比方,若机器人离开了SLAM,就如同手机离开了WIFI和数据网络。

随着近几年智能驾驶、智能机器人、无人机等热门领域的发展,SLAM技术正逐渐成为机器人和计算机视觉领域的热门研究方向。      

SLAM大概分为激光SLAM(2D或3D)视觉SLAM两大类。

视觉SLAM因信息量大、适用范围广等优点受到了广泛关注,但实际落地还存在一定难度,究其原因,可归为以下几点:

1)应用场景其对光的依赖度高,在暗处或无纹理区域无法正常工作。

2)地图精度: 常见且应用较多的深度摄像机Kinect,地图构建精度约3cm,而激光slam构建精度可达约2cm左右,且能直接用于定位导航。

3)处理器要求: 视觉SLAM算法对处理器的要求较高,一般需要准桌面级的CPU甚至GPU,但落地较广泛的机器人(如AGV小车、扫地机器人)用的多是嵌入式处理器,所以短时间很难在小型设备上大规模应用。

图1:视觉SLAM的地图构建

激光SLAM比视觉SLAM起步早,理论和技术相对成熟,其技术的稳定性和可靠性也得到了验证。从对处理器的性能要求上说,激光SLAM远远低于视觉SLAM,比如,主流的激光SLAM就可在普通的ARM CPU上实时运行。基于以上,目前AGV、服务型机器人(如扫地、零售机器人)等厂家,大都在采用激光SLAM的导航方案。

 图2:激光SLAM的地图构建

国内SLAM技术的应用于2016年开始逐步展开,但国内高校以SLAM技术为主的实验室寥寥无几,市场供需出现断层。同时,市面上与SLAM技术工程化相关的资料少之又少。

鉴于此,深蓝学院正式推出『激光SLAM理论与实践』升级版I 课程,旨在降低国内激光SLAM领域爱好者的入门门槛。课程内容包含大量的工程经验指导,以2D激光SLAM的工程项目为主体,详细讲述核心模块对应的主流算法以及在工程上的实现。

授课讲师

曾书格,越凡创新科技有限公司技术负责人,电子科技大学硕士;2013年第十二届亚太大学生机器人竞赛(ABU Robocon)国内选拔赛冠军;2013年瑞萨杯全国大学生电子设计竞赛控制组全国一等奖。

研究生期间主要从事激光SLAM和机器人导航方面的研究和项目,其带队研发的全自主移动机器人—小贩机器人(FANBOT)已与万达、猎户星空等知名企业合作,团队拥有90多项国家专利技术。

课程大纲

1、 激光SLAM简要介绍

  • 内容:激光SLAM的发展历史、激光SLAM的核心框架、课程目标

2、传感器数据处理I:里程计运动模型及标定

  • 内容:里程计运动学模型(简化的线性模型、实际模型)、里程计标定原理

  • 实践:里程计标定

3、传感器数据处理II:激光雷达数学模型和运动畸变去除

  • 内容:激光雷达数学模型、运动畸变概念及影响、基于纯激光雷达的运动畸变去除、基于里程计辅助的运动畸变去除

  • 实践:雷达畸变去除

4、激光SLAM的前端配准方法 I

  • 内容:ICP匹配方法、PL-ICP匹配方法、NICP匹配方法、IMLS-ICP匹配方法

  • 实践:NICP方法实现点云配准

5、激光SLAM的前端配准方法 II

  • 内容:基于高斯牛顿的优化方法、NDT方法、相关方法 & 分支定界匹配方法

  • 实践:分支定界法实现点云配准

6、基于图优化的激光SLAM方法(Grid-based)

  • 内容:Pose Graph的概念、非线性最小二乘原理、非线性最小二乘求解SLAM、经典开源算法(cartographer)基本流程

  • 实践:一个简单的基于优化的SLAM算法

7、基于已知定位的建图

  • 内容:地图分类、基于占用概率的栅格地图构建、基于TSDF的栅格地图构建

  • 实践:构建栅格地图

8、3D激光SLAM介绍

  • 内容:3D激光SLAM介绍、3D激光和视觉融合

课程收获

1、课程学习并完成作业,即可完成一个完整的2D激光SLAM的工程项目

2、作业全部提交的同学,可获得课程结业证书;根据每次作业分数,评选优秀学员。

3、优秀学员获得优秀学员证书;同时可推荐至百度、地平线、镭神智能等企业实习或就业

课程安排及早鸟优惠

1、本课程3月10日开课,共16学时,每周2学时;每周日晚7-9点授课。

2、课程限报200人,前100名可领取优惠券。仅剩34个名额!)。

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