Voorkomen dat uw robots verdwalen - Gausium Markervrij Plafondzicht Lokalisatiesysteem

01. Beperkingen van conventionele methoden voor lokalisatie binnenshuis

Voor overdekte mobiele dienstrobots is het altijd een centraal probleem geweest hoe robuuste lokalisatie bij navigatie kan worden bereikt, aangezien GPS niet goed werkt in overdekte omgevingen door verlies van satellietsignaal.

Conventionele lasergebaseerde SLAM-systemen (Simultaneous Localization and Mapping) kunnen betrouwbaar werken in eenvoudige omgevingen die geen hoge nauwkeurigheid van lokalisatie vereisen. Wanneer het gaat om complexe en dynamische omgevingen zoals grote winkelcentra, supermarkten en fabrieken, is deze aanpak zeer beperkt. Wanneer de lay-out van het terrein 's nachts enorm verandert, of de omgeving leeg is en er geen reflecterende oppervlakken zijn, kunnen de lasergegevens alleen theoretisch geen effectieve beperkingen creëren tussen het huidige traject en de historische kaart, waardoor de robot kan verdwalen en tegen objecten kan botsen wanneer hij dezelfde scène opnieuw bezoekt.

Gangbare vision-gebaseerde SLAM-systemen daarentegen kunnen een zeer nauwkeurige lokalisatie bieden. De robot draagt camera's en herkent natuurlijke herkenningspunten (bv. muren, hoeken) of kunstmatige herkenningspunten (bv. QR-codes) om zichzelf te lokaliseren. De keerzijde van de medaille is dat vision-gebaseerde methoden rekenintensief en duur zijn en onbetrouwbaar kunnen zijn door variaties in verlichting en veranderingen in de omgeving.

De bovengenoemde lokalisatiemethoden zijn daarom onbetrouwbaar voor commerciële vloerreinigingsrobots die lange tijd heen en weer moeten lopen in dynamische omgevingen, wat hogere eisen stelt aan de robuustheid van het lokalisatiesysteem.

02. Gausiumoplossing: Marker-vrije lokalisatie van plafondvisie

Om een betrouwbare lokalisatieoplossing te bieden in complexe en dynamische binnenomgevingen, kwam Gausium met de oplossing van lokalisatie op basis van plafondvisie, waarbij gebruik wordt gemaakt van een naar boven gerichte camera die op de robot is gemonteerd om de kenmerken van het plafond te extraheren voor kartering en lokalisatie. Omdat in binnenomgevingen het plafondvlak relatief eenvoudig en stabiel is, vrij van dynamische interferentie zoals bewegende mensen of objecten.

Marker-vrije lokalisatie

In tegenstelling tot conventionele plafondzichtoplossingen waarbij locatiemarkeringen op het plafond moeten worden aangebracht, vereist het plafondzichtlokalisatiesysteem van Gausiumgeen speciaal ingezette kunstmatige oriëntatiepunten zoals QR-codes, wat veel tijd en moeite bespaart. Het door Gausium ontwikkelde kenmerkextractiealgoritme stelt de robot in staat om de visuele kenmerken van plafonds te identificeren, zoals buizen, lampen, vierkanten, rondingen, enz. en deze te gebruiken als natuurlijke herkenningspunten voor lokalisatie. Het overwint ook de tekortkoming van gevoeligheid voor veranderingen in verlichting in gebruikelijke vision-gebaseerde SLAM-algoritmen, en slaagt erin nauwkeurige lokalisatie te bereiken in een verscheidenheid van binnenomgevingen gedurende de hele dag.

Automatische kaartupdate

Gebruikers hoeven zich geen zorgen te maken over de onvolledigheid van de kaart tijdens de eerste scan. Het op Gausium gebaseerde lokalisatiesysteem voor plafonds voorziet in automatisch onderhoud van de plafondzichtkaart gedurende de tijd dat de robot aan het werk is. Wanneer de robot naar een eerder onbedekt gebied rijdt, wordt het ontbrekende deel automatisch bedekt en toegevoegd aan de kaart. Dit voordeel is afgeleid van het lange-termijn lokalisatie- en karteringsschema van Gausium's lasergebaseerde SLAM.

Integratie met het op laser gebaseerde systeem

Om de veelzijdigheid en het aanpassingsvermogen van de robots te verbeteren, heeft Gausium een regeling ontworpen om de op plafondvisie gebaseerde en de op laser gebaseerde lokalisatiesystemen samen te voegen. De twee systemen kunnen zowel onafhankelijk als in combinatie werken. Zolang de waarneming van een scène van een vision-modaliteit overeenkomt met die van een lasermodaliteit, zullen tijdens de taak van de robot beperkingen worden ingesteld om een hogere nauwkeurigheid van lokalisatie te bieden in een complexe en dynamische omgeving.

03. Hoge betrouwbaarheid, schaalbaarheid en veiligheid

Om de inzet verder te vereenvoudigen, is Gausium erin geslaagd om het lokalisatiesysteem met plafondzicht volledig waterdicht te maken. Het systeem kan eenvoudig worden geactiveerd door achteraf een goedkope, naar boven gerichte camera aan te brengen op de Gausium robot en kan eenvoudig worden uitgebreid naar grotere gebieden, wat echt plug-and-play is.

Het lokalisatiesysteem met plafondzicht is met succes op schaal toegepast in verschillende Gausium robotmodellen zoals Vacuum 40 en Scrubber 50, waardoor robuuste, veilige en betrouwbare lokalisatie mogelijk is voor duizenden toepassingen over de hele wereld. Gebruikers hoeven niet langer handmatig de kaart bij te werken bij elke wijziging van de lay-out van het terrein of zich zorgen te maken dat hun robots tegen tijdelijke rommel en nieuwe cabines aanlopen.

Over Gausium

Gausium (alias "Gaussian Robotics") werd in 2013 opgericht door Edward CHENG vanuit een passie voor autonoom rijden. Het begon als leverancier van SLAM-oplossingen (simultane lokalisatie en mapping) en geïntegreerde robotica-software. Vandaag is Gausium uitgegroeid tot een toonaangevende leverancier van AI-aangedreven autonome schoonmaak- en servicerobots met momenteel 's werelds meest uitgebreide portfolio van commerciële schoonmaakrobots. Momenteel omvatten Gausium's producten en diensten commerciële vloerreinigingsrobots, indoor bezorgrobots en aanvullende accessoires zoals docking stations, cloud platform en applicatiesoftware.