机场视觉移动服务机器人的设计与研究
2021-04-02赵小勇章伦珲梁兵兵张祖芳
赵小勇,章伦珲,王 勇,梁兵兵,张祖芳,2
(1.合肥工业大学 机械工程学院,合肥 230009;2.合肥工业大学(马鞍山)高新技术研究院,安徽 马鞍山 243000)
0 引言
民航运输作为现代五大交通运输方式之一,占据较大的市场份额,近年来民航业发展迅速,中国逐渐从“民航大国”向“民航强国”转变[1]。随之产生的机场巨大客流量以及公众需求现状对机场服务装备提出了高要求[2]。结合当前新冠病毒具有人传人的特点,疫情在全球肆虐,而机场又是全球长途出行的重要场所,迫切需要一种无人机场服务设备来代替人来提供基础服务,保障机场工作人员的生命安全,抑制直接传播的风险。
针对机场室内复杂广阔的环境,服务移动平台在其中完成即时定位与地图构建是实现“自主”服务功能的前提,而SLAM (simultaneous localization and mapping)技术能很好地解决这一问题[3]。该技术能为移动设备提供一种从未知室内环境出发,在没有环境先验信息的条件下,通过自身携带的传感器,在移动过程中获取周围环境信息的能力,具体表现为移动设备的实时定位和环境地图构建。
早期SLAM技术基本采用滤波器方法,依赖激光传感器实现,经过多年发展成为比较成熟的方案。激光SLAM拥有高精度的优势,但其设备成本过高,应用场景小,地图缺乏语义信息。随着芯片技术和视觉传感器的发展,VSLAM(visual simultaneous localization and mapping)技术突飞猛进,使其成为未来机器人研究领域的主流方向。按照传感器解决方案,能细分出不同SLAM技术:从2007年被Davison[4]提出的第一个Mono-SLAM单目算法,到Stereo-SLAM双目视觉算法,再到基于深度相机的RGB-D SLAM。……
