Robottinäkö-, navigointi- ja paikannusjärjestelmät ovat tärkeitä robottijärjestelmien osia, jotka mahdollistavat robottien itsenäisen liikkeen ja tarkan paikantamisen. Alla on yksityiskohtainen esittely niiden toimintaperiaatteista:
1. Robot Vision System
Robottinäköjärjestelmä hankkii kuvia tai pistepilvitietoja ympäröivästä ympäristöstä sensorien, kuten kameroiden ja LiDAR:n, kautta ja suorittaa kuvankäsittelyn ja ominaisuuksien poimimisen toimintojen, kuten kohteen havaitsemisen, seurannan ja tunnistamisen, saavuttamiseksi. Toimintaperiaate sisältää seuraavat vaiheet:
(1) Kuvien tai pistepilvitietojen kerääminen: Robottinäköjärjestelmä kerää kuvia tai pistepilvitietoja ympäröivästä ympäristöstä antureiden kautta.
(2) Esikäsittely: Visuaalinen järjestelmä esikäsittelee kerätyt tiedot, mukaan lukien kohinanpoisto, vääristymien korjaus, suodatus ja muut toiminnot.
(3) Ominaisuuden purkaminen: Visuaalinen järjestelmä poimii esikäsitellyistä tiedoista kohteeseen liittyvät ominaisuudet.
(4) Kohteen tunnistus ja seuranta: Visuaalinen järjestelmä tunnistaa kohteen ja seuraa sen liikerataa ominaisuussovitusalgoritmien perusteella.
2. Robottinavigointijärjestelmä
Robottinavigointijärjestelmä tarjoaa mobiiliohjauskomentoja roboteille itsenäisen esteen välttämisen, polun suunnittelun ja muiden toimintojen saavuttamiseksi. Toimintaperiaate sisältää seuraavat vaiheet:
(1) Ympäristön havainnointi: Navigointijärjestelmä saa tietoa ympäröivästä ympäristöstä antureiden kautta.
(2) Kartan rakentaminen: Navigointijärjestelmä luo kartan robotin ympäristöstä sensorien keräämien tietojen perusteella.
(3) Reitin suunnittelu: Navigointijärjestelmä suunnittelee reitin kartalle kohdepisteen ja nykyisen robotin sijainnin perusteella ja määrittää robotin optimaalisen kulkureitin.
(4) Liikeohjaus: Navigointijärjestelmä muuntaa polun suunnittelun tulokset robotin liikkeenohjausohjeiksi, jolloin robotti voi liikkua itsenäisesti asetetun polun mukaan.
3. Robotin paikannusjärjestelmä
Robotin paikannusjärjestelmä tarjoaa tarkat asento- ja sijaintitiedot roboteille tarkan paikantamisen, esteiden välttämisen ja muiden toimintojen saavuttamiseksi. Toimintaperiaate sisältää seuraavat vaiheet:
(1) Anturin hankinta: Robotin paikannusjärjestelmä saa robotin asennon ja sijaintitiedot käyttämällä erilaisia antureita, kuten GPS:ää ja inertianavigointia.
(2) Tilaestimointi: Robotin paikannusjärjestelmä arvioi robotin tilan antureiden keräämien tietojen perusteella ja korjaa mahdolliset virheet.
(3) Seuranta ja päivitys: Robotin paikannusjärjestelmä seuraa ja päivittää robotin asentoa ja sijaintia seuranta-algoritmien perusteella ja tulostaa robotin nykyisen sijainnin ja asennon.
Yhteenvetona voidaan todeta, että robottinäkö-, navigointi- ja paikannusjärjestelmät ovat ydinteknologioita, joiden avulla robotit voivat saavuttaa itsenäisen liikkeen ja tarkan paikantamisen. Näitä järjestelmiä voidaan joustavasti yhdistellä ja mukauttaa eri sovellusskenaarioiden tarpeiden mukaan älykkään liikkeen ja robottien toiminnan saavuttamiseksi eri ympäristöissä.