自主移动机器人视觉导航定位技术及其原理

随着工业4.0的推进以及国家提出的中国制造2025，智能机器人对于我国早已不是什么新鲜事物了。工业机器人、自主搬运机器人、扫地机器人，不管什么类型的机器人，只要自主移动，就需要在家庭或其他环境中进行导航定位。

如何实现移动机器人在不确定环境中自主定位导航一直都是机器人研究的一大核心课题，行业内对其进行了多年的研究。自主导航作为一项核心技术，是赋予机器人感知和行动能力的关键。下面再为大家盘点一下自主移动机器人常用的导航定位方法。

在视觉导航定位系统中，目前国内外应用较多的是基于局部视觉的在机器人中安装车载摄像机的导航方式。在这种导航方式中，控制设备和传感装置装载在机器人车体上，图像识别、路径规划等高层决策都由车载控制计算机完成。

视觉导航定位系统主要包括：摄像机（或CCD图像传感器）、视频信号数字化设备、基于DSP的快速信号处理器、计算机及其外设等。现在有很多机器人系统采用CCD图像传感器，其基本元件是一行硅成像元素，在一个衬底上配置光敏元件和电荷转移器件，通过电荷的依次转移，将多个象素的视频信号分时、顺序地取出来，如面阵CCD传感器采集的图像的分辨率可以从32×32到1024×1024像素等。
 

视觉导航定位系统的工作原理简单说来就是对机器人周边的环境进行光学处理，先用摄像头进行图像信息采集，将采集的信息进行压缩，然后将它反馈到一个由神经网络和统计学方法构成的学习子系统，再由学习子系统将采集到的图像信息和机器人的实际位置lian系起来，完成机器人的自主导航定位功能。