定位是包括掃地機器人在內的移動機器人自主導航中最基本的環節,也是完成任務必須解決的問題。說到定位,大家首先想到的可能是GPS定位、UWB定位等常用的室外定位。與之不同,掃地機器人的定位都是室內定位,其要求定位精度高,實時性好,GPS、基站定位等方法無法滿足。掃地機器人定位總體上可以分為相對定位和絕對定位,下面我們分別來看。

相對定位法
航位推算法(Dead-Reckoning Method)是一種經典的相對定位法,也是掃地機器人目前最為廣泛使用的一種定位方法。它利用機器人裝備的各種傳感器獲取機器人的運動動態信息,通過遞推累計公式獲得機器人相對初試狀態的估計位置。航位推算較常使用的傳感器一般有:碼盤,慣性傳感器(如陀螺儀、加速度計)等。
碼盤法一般使用安裝在車輪上的光電碼盤記錄車輪的轉數,進而獲得機器人相對于上一采樣時刻位置和姿態的改變量,通過這些位移量的累積就可以估計機器人的位置。碼盤法優點是方法簡單、價格低廉,但其容易受標定誤差、車輪打滑、顛簸等因素影響,誤差較大。但是由于碼盤價格便宜,簡單易用,可用于機器人較短時間距離內的位置估計。
慣性傳感器使用陀螺儀和加速度計得到機器人的角加速度和線加速度信息,通過積分獲得機器人的位置信息。一般情況下,使用慣性傳感器的定位精度高于碼盤,但是其精度也要受陀螺儀漂移、標定誤差、敏感度等問題影響。無論是使用碼盤還是慣性傳感器,它們都存在一個共同的缺點:有累積誤差,隨著行駛時間、距離的不斷增加,誤差也不斷增大。因此相對定位法不適合于長時間、長距離的精確定位。
絕對定位法
絕對定位法是指機器人通過獲得外界一些位置等己知的參照信息,通過計算自己與參照信息之間的相互關系,進而解算出自己的位置。絕對定位主要采用基于信標的定位、環境地圖模型匹配定位、視覺定位等方法。
自主定位是掃地機器人自主路徑規劃的基礎。經過多年的研究,雖然受成本、生產等因素的制約,航位推算法仍然是目前采用最廣泛的定位方法,但通過算法優化,利用混合定位,可以減小其誤差帶來的影響。而且,隨著視覺定位等較高定位精度的定位方法的進一步成熟,其成本也將逐步下降,并將從高端市場逐漸推向大眾市場,到時候掃地機器人的定位精度,智能化水平都將有普遍的提升。
當室內定位還停留在“知道大概在哪”的階段時,一場由 UWB下行定位引發的技術躍遷正在發生:從米級模糊感知走向厘米級精準導航,從設備依賴走向“手機即終端”的全面重構。更關鍵的是,這一次,蘋果與安卓的生態壁壘被真正打通,室內空間導航的能力邊界正
你有沒有遇到過這些情況?——在商場里——明明就在某個品牌附近,卻怎么都找不到門店入口?在地下停車場——車停好了,但回來時卻“迷路”,反復繞路?在醫院里——拿著掛號單,卻不知道目標診室往哪邊?為什么在室外可以“打開地圖就能走”,而一進入室內就“失去方向感”?室內空間,真的不能像室外一樣實現精準導航嗎?
在商場、機場、醫院、會展中心、博物館等復雜室內空間中,你是否遇到過:找不到車位、找不到商鋪、找不到科室、找不到登機口?同時,場地方也面臨:客流難以監測、動線優化困難、服務響應慢、商業轉化缺少數據支撐等問題...隨著手機 UWB 能力逐步成熟