SLAM技术是如何实现机器人的室内定位导航？

受疫情影響，服務(wù)機(jī)器人逐漸成為剛需，開(kāi)始迎來(lái)快速應(yīng)用及發(fā)展期。為減少人與人之間的接觸，機(jī)器人在醫(yī)院、車站、酒店、餐廳等諸多聚集性場(chǎng)景下，替代人工完成巡檢、消毒、配送等工作。

目前，在抗疫中的大部分移動(dòng)機(jī)器人都采用了SLAM的定位導(dǎo)航方式，相比鋪設(shè)導(dǎo)引線、貼二維碼等識(shí)別方式，SLAM導(dǎo)航方式無(wú)需放置標(biāo)示性物體，也不會(huì)受到地面二維碼的限定，能夠隨意在室內(nèi)環(huán)境中行走。

作為機(jī)器人定位導(dǎo)航的核心技術(shù)，SLAM正不斷引起業(yè)內(nèi)重視，但在實(shí)際應(yīng)用中SLAM技術(shù)并不完全等同于機(jī)器人自主定位導(dǎo)航。

SLAM核心過(guò)程主要包括三大步驟：預(yù)處理、匹配及地圖融合。

預(yù)處理：通過(guò)激光雷達(dá)或其他傳感器獲取所在位置的環(huán)境信息，然后對(duì)激光雷達(dá)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，剔除一些有問(wèn)題的數(shù)據(jù)，或者進(jìn)行濾波。

匹配：匹配是個(gè)非常關(guān)鍵的步驟，主要是將當(dāng)前局部環(huán)境的點(diǎn)云數(shù)據(jù)在已建立的地圖上尋找對(duì)應(yīng)的位置，匹配的好壞對(duì)SLAM構(gòu)建地圖的精度有直接的影響。在SLAM過(guò)程中，需要將激光雷達(dá)當(dāng)前采集的點(diǎn)云（紅色部分）匹配拼接到原有地圖中。

地圖融合：就是將這一輪來(lái)自激光雷達(dá)的新數(shù)據(jù)拼接到原始地圖當(dāng)中，最終完成地圖的更新。

就像下圖一樣，這個(gè)過(guò)程是永遠(yuǎn)伴隨SLAM過(guò)程的。

數(shù)據(jù)融合與簡(jiǎn)單的貼圖是有很大差別的，因?yàn)閭鞲衅髅枥L的世界存在一定的誤差，或者正巧在這個(gè)時(shí)間環(huán)境發(fā)生變化，如在機(jī)器人旁邊闖入了一個(gè)人。因此實(shí)際應(yīng)用中的過(guò)程會(huì)更加復(fù)雜，需要用到很多概率算法，并采用濾波的方式進(jìn)行融合。

隨著激光雷達(dá)價(jià)格的低成本化，已有不少服務(wù)機(jī)器人企業(yè)開(kāi)始著手SLAM技術(shù)的研發(fā)，但在實(shí)際進(jìn)展中并不理想。對(duì)于服務(wù)機(jī)器人企業(yè)來(lái)說(shuō)，與其投入大量的精力去研究SLAM技術(shù)，他們更愿意選擇已有的定位導(dǎo)航打包方案，將更多的時(shí)間精力放在機(jī)器人的上層結(jié)構(gòu)上，這樣可以大大減少開(kāi)發(fā)成本。

目前業(yè)內(nèi)已有多家可提供機(jī)器人定位導(dǎo)航打包方案的企業(yè)，但在實(shí)際應(yīng)用中成熟落地的企業(yè)卻不多，思嵐科技作為業(yè)內(nèi)的翹楚，在實(shí)現(xiàn)機(jī)器人定位導(dǎo)航技術(shù)上已有完整的定位導(dǎo)航解決方案，其中就包括了為智能移動(dòng)機(jī)器人賦能的導(dǎo)航“魔方”——SLAM Cube。SLAM Cube可幫助機(jī)器人企業(yè)及行業(yè)用戶快速實(shí)現(xiàn)智能移動(dòng)機(jī)器人積木式的快捷搭建，滿足客制化需求，降低企業(yè)研發(fā)成本。

該套件采用模塊化設(shè)計(jì)，包括主控盒（SLAM Cube控制核心）、電源管理盒、工控機(jī)、傳感器采集盒、自動(dòng)充電通信板五大模塊，可適用于室內(nèi)外各場(chǎng)景的商用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主定位導(dǎo)航能力。

為了方便大家更好的了解，下面我們用一張實(shí)際應(yīng)用案例圖來(lái)做說(shuō)明：

以前的機(jī)器人下位機(jī)底盤，是需要人去手動(dòng)遙控才能移動(dòng)的。但思嵐科技SLAM Cube的出現(xiàn)，可讓服務(wù)機(jī)器人企業(yè)快速構(gòu)建一臺(tái)智能移動(dòng)機(jī)器人，僅需采用搭積木的方式便可從0-1快速實(shí)現(xiàn)，這不僅幫助機(jī)器人企業(yè)解決了定位導(dǎo)航技術(shù)的研發(fā)難題，同時(shí)也節(jié)省了大量的研發(fā)成本。