Co to jest SLAM i jaką funkcję pełni w aplikacji?

SLAM, czyli symultaniczna lokalizacja i mapowanie, to technologia, która umożliwia robotom bezpieczne i precyzyjne poruszanie się w każdej przestrzeni. Co to oznacza? Maszyna zyskuje zdolność podobną do tej, jaką posiada człowiek dzięki swoim zmysłom. Potrafi omijać przeszkody, co redukuje ryzyko wypadków i innych niebezpiecznych zdarzeń. Co to jest SLAM i jakie możliwości zapewnia?

Spis treści:


Co to jest SLAM?

Robotyka rozwija się dynamicznie, co prowadzi do powstawania technologii wpływających na nasze codzienne życie i pracę. Autonomiczne pojazdy i roboty to maszyny, którymi steruje się bez udziału człowieka, nie powodując wypadków oraz innych niebezpiecznych zdarzeń. Jak to możliwe? Odpowiedź znajduje się w wyjaśnieniu, co to jest SLAM. To właśnie dzięki tej technologii roboty potrafią lokalizować i omijać przeszkody. 

SLAM (Simultaneous Localization and Mapping), czyli symultaniczna lokalizacja i mapowanie, to technologia umożliwiająca robotom zrozumienie ich pozycji w nieznanym dotąd lub dynamicznie zmieniającym się otoczeniu. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu lidarów 3D. 

Sprawdź również artykuł: Krok w przyszłość: Optymalizacja Ouster LIDAR. Dlaczego warto wybrać czujniki LIDAR?

Lidar, czyli aktywny, zdalny system czujników, wysyła światło w postaci lasera, który odpowiada za mierzenie dokładnego dystansu. Po wysłaniu impulsów światła i napotkaniu przeszkody ulega rozproszeniu. Czas powrotu lasera oraz długość fal pomagają w stworzeniu wizualizacji 3D otoczenia z charakterystycznymi elementami. 

co to jest slam, symultaniczna lokalizacja i mapowanie

Źródło: Ouster.com


Jakie możliwości zyskuje robot z funkcją mapowania SLAM?

Technologia SLAM sprawia, że roboty i pojazdy autonomiczne zyskują świadomość przestrzenną. Oznacza to, że robot z funkcją mapowania może rozpoznawać punkty orientacyjne, rejestrować charakterystykę dróg oraz lokalizować przeszkody. W ten sposób powstaje mapa odwiedzanego miejsca, która następnie jest stale aktualizowana. SLAM umożliwia zlokalizowanie czujnika lidarowego w dowolnym momencie dzięki stworzeniu reprezentacji chmury punktów.

Robot z funkcją mapowania jest w stanie rejestrować przebytą trasę, odtwarzać ją w razie potrzeby, a także zdefiniować swoją pozycję i orientację w terenie. Są to funkcje, które mogą okazać się kluczowe w przypadku wielu projektów badawczych, a także zrozumieniu podstaw autonomii.

 

W jakich sytuacjach SLAM odgrywa kluczową rolę?

Wiemy już, jakie możliwości zyskuje robot z mapowaniem. Warto również podkreślić, w jakich sytuacjach SLAM odgrywa kluczową rolę i gdzie znajduje zastosowanie. Symultaniczna lokalizacja i mapowanie będą miały ogromne znaczenie, jeżeli:

  • prowadzisz projekty badawcze, które orientują się wokół robotów mobilnych, poruszających się w nieznanym środowisku; robot z mapowaniem jest w stanie omijać pieszych oraz inne pojazdy nawet w dynamicznie zmieniających się warunkach lub nowym otoczeniu,

  • projekt badawczy dotyczy pojazdów autonomicznych, które są w stanie przenosić ładunek z punktu A do punktu B i bezpiecznie funkcjonować w przestrzeni dzielonej z człowiekiem,

  • prowadzisz badania naukowe dotyczące skuteczności robotów z mapowaniem w zamkniętych obszarach nieobjętych nawigacją GPS; SLAM pozwala na dostarczenie precyzyjnych danych w takich sytuacjach.

Ouster OS1: https://edu4industry.com/produkt/ouster-os1-lidar-3d-360-o-srednim-zasiegu/

 

Jak można wykorzystać komercyjnie roboty z funkcją mapowania?

Technologia SLAM znajduje również zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach, z których wiele osób korzysta na co dzień. Automatyczne odkurzacze zapamiętują początek swojej trasy, a następnie rejestrują całą drogę za pomocą nawigacji kartograficznej SLAM. W urządzeniach tego typu znajdują się także żyroskopy. Dzięki temu robot z mapowaniem wyróżnia się precyzją, dobrą koordynacją i skutecznością podczas omijania przeszkód. 

Robot z mapowaniem jest również coraz częściej wprowadzany w przemyśle. Umożliwia podnoszenie, rozpoznawanie i przestawianie przedmiotów z regałów i półek. Maszyna wyposażona w czujniki LIDAR zyskuje więcej możliwości, a dzięki rozwiązaniom dostępnym w naszej ofercie stworzenie prototypu nowego urządzenia pozwoli na zoptymalizowanie czasu realizacji. 

Sprawdź również artykuł: Robot do zbioru owoców!

Mapowanie i symultaniczna lokalizacja mogą być również wykorzystywane w innych branżach, na przykład budowlanej. Przykładem może być platforma Connect. Dzięki technologii SLAM umożliwia śledzenie postępów inwestycji poprzez porównanie zeskanowanych pomieszczeń z oczekiwaniami.

Jeżeli planujesz realizację projektu z zastosowaniem technologii SLAM, w naszej ofercie znajdziesz rozwiązania Ouster umożliwiające wdrożenie symultanicznej lokalizacji oraz mapowania. Sprawdź naszą ofertę obejmującą LIDARY. Wśród nich pojawiają się:

 

 

Dlaczego warto wybrać LIDAR firmy Ouster do technologii SLAM?

Podczas oceny rozwiązań stosowanych w konkretnych projektach warto wziąć pod uwagę 4 podstawowe parametry. Wśród nich znajdują się:

  • Dokładność, czyli precyzyjność odwzorowania rzeczywistego świata poprzez chmurę punktów. W przypadku LIDAR firmy Ouster wyróżnia się wysoką rozdzielczością, co pozwala na generowanie bardzo dokładne pomiary. Mimo to pojawiają się błędy. W ich wyeliminowaniu może pomóc SLAM i dodatkowe mechanizmy takie jak: integracja innych danych z czujników czy zamknięcie pętli.

    Odchylenie wynosi średnio 5 cm. Zastosowanie czujników Ouster niweluje ryzyko błędu pomiaru do 2-3 cm.

  • Powtarzalność, czyli możliwość kilkukrotnej nawigacji do określonych miejsc i powielania czynności. Jest to szczególnie ważne, kiedy chcemy powtarzać konkretne działanie, manewry. LIDAR od Ouster zapewnia bardzo wysoką dokładność powracania do tej samej trasy według stworzonej pierwotnie mapy chmur punktów.

  • Relokalizacja, czyli określenie swojej pozycji przez robota z funkcją mapowania. Dotyczy to miejsc, które do tej pory były nieznane dla urządzenia. Zgodnie z założeniami, technologia SLAM ma zapewnić, by robot potrafił określić swoją lokalizację po zresetowaniu lub “porwaniu”.

 

Podsumowanie: Co to jest mapowanie i jak działa robot z funkcją mapowania?

Warto przypomnieć, co to jest mapowanie. Za tym działaniem kryje się możliwość określenia swojej pozycji w przestrzeni przez pojazd, robota lub inne urządzenie. Dzięki temu jest w stanie rozpoznawać i zapamiętywać środowisko. Robot z funkcją mapowania i symultanicznej lokalizacji pozwala na określenie lokalizacji przez urządzenie, wykrycie przeszkód oraz rejestrowanie zmian w środowisku. 

Robot z funkcją mapowania może przemieszczać się sprawnie nawet w nieznanym otoczeniu dzięki zastosowaniu czujników LIDAR od firmy Ouster.

Sprawdź, jakie możliwości zapewniają LIDARY oraz oferta z obszaru Robotyka dla uczelni!