基于毫米波雷达的建图与导航系统

作者: 时间:2020-03-23 点击数:

SLAM(simultaneous localization and mapping),也称为CML (Concurrent Mapping and Localization), 即时定位与地图构建,或并发建图与定位。这类问题问题可以描述为:将一个机器人放入未知环境中的未知位置,是否有办法让机器人在移动的同时描绘出其所在的环境的完整的地图,所谓完整的地图(a consistent map)是指机器人可以无障碍的行进到的房间的每个角落。

毫米波(mmWave) 是一类使用短波长电磁波的特殊雷达技术。雷达系统发射的电磁波信号被其发射路径上的物体阻挡继而会发生反射。通过捕捉反射的信号,雷达系统可以确定物体的距离、速度和角度。毫米波雷达可发射波长为毫米量级的信号,在电磁频谱中,这种波长被视为短波长,也是该技术的优势之一;短波长的另一项优势是高准确度,工作频率为 76–81GHz(对应波长约为4mm)的毫米波系统将能够检测小至零点几毫米的移动。同时处理毫米波信号所需的系统组件(如天线)的尺寸很小。

目前市面上在售的绝大多数扫地机器人基于激光雷达进行环境扫描与定位,而在环境中灰尘较多的情况下,在一定程度上会干扰激光雷达,影响三维地图的构建,导致扫地机器人的“位置眩晕”;使用单一毫米波雷达进行地图构建与定位,由于其成像点较少,导致地图构建缓慢且定位精度不高。

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