移动机器人如何利用视觉SLAM发挥其潜力

今天，移动机器人被广泛用于工业自动化领域。但仔细观察它们所部署的应用类型，你会发现一个共同的主题。无论它们是在生产线的上游运送物资，还是在下游处理成品，或者在仓库里搬运托盘，今天的移动机器人在结构化、平面化、静态化的环境中茁壮成长，并且经常用反光镜或其他标记来指示。

当使用当今领先的定位技术规划移动机器人部署时，不可能避免在准确性、处理动态环境的能力、修改操作区域的灵活性以及设置和维护成本这四个相互竞争的要求之间进行拉锯战。例如，直线跟踪、二维（2D）和三维（3D）激光雷达以及激光插值，都能满足其中的两个或三个标准，但不能满足所有四个标准。

2D LiDAR vs 3D LiDAR

为了使移动机器人技术发挥其潜力，它需要一个定位解决方案，让它走出今天的困境。易于设置、准确、灵活，并且能够处理室内和室外的高度动态环境。一个可以轻松部署的解决方案，不需要专家知识，也不需要额外的基础设施。

当我们说视觉是移动机器人技术的未来时，这是因为我们发现，视觉与惯性传感和人工智能传感器融合在一起，使移动机器人能够做人们每天都在做的事情：在移动过程中自主地感知周围的环境，智能地绘制它们，并在该地图中进行自我定位。

Sevensense视觉SLAM的好处

我们的3D视觉SLAM技术是由赛文森公司内部开发的，使用安装在移动机器人上的多个视觉摄像机来实时观察周围环境。将图像数据与机器人前进过程中收集到的惯性数据相融合，就会形成一个高度精确的周围空间的三维地图。通过将它看到的图像与存储在地图中的图像相匹配，机器人可以在该空间的任何地方立即定位自己。

Sevensense VSLAM的主要优点之一是地图绘制永不停止。三维地图始终是最新的，甚至可以反映出周围环境的细微变化，无论它们是在地面还是在更高的地方。此外，它还能自动整合其作业区域的整体布局变化，在遇到新的细节时更新地图。

因为这个过程是完全自动化的，所以不需要人类干预，就可以将传感数据转化为机器人用来定位的高清地图，从而使测绘快速、简便、高度精确。在部署中，我们发现精确度在四毫米左右，远远超过最苛刻的应用所要求的厘米级精确度。

通过Alphasense Position将视觉SLAM带入市场

今年早些时候，我们将我们的Sevensense 3D VSLAM技术以Alphasense Position的形式推向市场，这是第一个用于即插即用视觉SLAM的工业级多摄像头解决方案。Alphasense Position旨在为任何类型的移动地面车辆提供VSLAM技术，它提供完整的3D地图和姿态输出，使机器人能够在不平坦的地形、坡道和多个楼层进行导航。

该解决方案即使在最具挑战性的环境中也能提供厘米级的定位精度，如大型开放空间或长而无特色的走廊，而不需要任何外部基础设施。其高质量的摄像机设计用于室内和室外操作，确保在所有照明和天气条件下的可靠性能。

Alphasense Position的初始化和部署快速而简单，不会造成停机，也不需要昂贵的工具。该解决方案使用最先进的算法来自主校准生产系统并创建高度精确的3D地图，这些地图可以在车队中共享，以协调合作。而且利用人工智能，该系统可以不断跟踪环境的变化并保持地图的更新。

Alphasense Position有一个紧凑的配置，包括5个预先校准的摄像头，可以快速、轻松地集成。另外，带有多达8个独立摄像机的扩展配置可实现最佳的系统配置。

该解决方案可通过专门的网络界面、REST API和ROS进行控制，用于研究和开发。为了便于开发定制的导航和路径规划解决方案，它支持多种数据交换协议，包括以太网UDP和用于原始图像和惯性传感器数据传输的ROS。

Alphasense革命已在进行中

视觉可能是移动机器人的未来，但Alphasense革命已经开始了。Alphasense Position的3D VSLAM技术所带来的准确性、低设置和部署成本、灵活性和适应性已经在改变着行业的自动化应用。

赢得由ABB机器人公司组织的技术挑战，旨在确定世界上最先进的导航解决方案，证明了我们的视觉SLAM技术的先进性。除此之外，这一成功还促成了Sevensense 公司和领先的机器人制造商之间的合作，使新一代的自主移动机器人进入车间。

我们与Kyburz公司合作，该公司是为最后一英里提供高质量移动和运输解决方案的国际领导者，我们支持开发自主的自动驾驶eTrolley，eT4，用于在所有天气和照明条件下的室内和室外最后一英里的交付。除了降低与最后一英里配送相关的劳动力成本外，eT4的开发让Kyburz在一个高度竞争的市场中取得了先机。

开发现代清洁技术并在专业清洁机器的研究和开发中发挥主导作用的Wetrok公司，围绕Alphasense Autonomy设计了Robomatic Marvin，这是一台完全自主和独立的清洁机器，我们的机器人自主系统结合了VSLAM和先进的AI局部感知和导航技术。在训练机器清洁特定区域后，清洁专业人员可以自由地专注于更复杂的任务，让Robomatic Marvin自行擦洗和烘干地板。

在不到一天的时间内测试Alphasense位置

为了让移动机器人开发者能够轻松地亲身体验Alphasense Position的好处，我们为紧凑型和扩展型产品开发了一套评估工具。Alphasense控制台提供了一个用户友好的网络界面，可通过台式机、笔记本电脑或移动设备访问，可轻松进行初始设置和使用。

评估套件中附有快速入门指南，用户可以访问Sevensense服务台，以确保顺利的测试体验，因此可以在一个小时内安装Alphasense Position，并在一天内测试该解决方案。

移动机器人行业的一次巨大飞跃

基于传统定位和导航技术的移动机器人已经证明了它们在提高生产力、取代琐碎劳动以及在允许其部署的利基环境中简化操作的潜力。

大胆地将视觉作为SLAM的主要输入，对移动机器人行业来说是一个巨大的飞跃，有望帮助它走出目前的利基市场，进入更加多样化的工业、商业和面向用户的应用。

Sevensense成立于2018年，是从苏黎世联邦理工学院的瑞士联邦技术学院衍生出来的。我们的技术基于15多年的研究，在自治系统实验室的大量动手经验为我们实现可靠的本地化，路径规划和移动机器人操作铺平了道路。

2018年，Sevensense成为Wyss Zurich的一个项目，目标是将这些技术进步转化为可在任何移动机器人上部署的工业级产品。从那时起，我们的团队一直在不断扩展，并积极革新移动机器人技术行业。

Sevensense使移动机器人能够进入公共和动态空间。利用我们的技术，他们将支持人类执行肮脏，危险和无聊的任务。

我们使用多功能的自主套件Alphasense Autonomy来做到这一点，它将移动平台转变为智能机器人。通过使用Edge AI和最新技术，我们的解决方案可确保可靠性和安全性，降低运营成本并开辟新的令人兴奋的市场机会。