211service.com
Göra 3D-kartor på resande fot
Vid en robotkonferens förra veckan visade ett fordon som heter ROAMS ett billigt tillvägagångssätt för mobil karttillverkning.
Karttillverkare: Detta fordon använder en roterande laser och videokamera för att generera 3D-kartor över sin miljö.
ROAMS (Remotely Operated and Autonomous Mapping System) skapades av forskare vid Stevens Institute of Technology i Hoboken, NJ, med finansiering från den amerikanska armén. Den använder flera befintliga karttekniker för att bygga 3D-färgkartor över sin omgivning, och den demonstrerades vid 2009 IEEE-konferensen på Teknik för praktiska robottillämpningar i Woburn, MA.
Systemet använder LIDAR (Light Detection and Ranging), som innebär att en laser studsar från en snabbt roterande spegel och mäter hur ljuset studsar tillbaka från omgivande ytor och föremål. Samma teknik används redan för att styra autonoma fordon, för att göra flygkartor och i landningssystem för rymdfarkoster.
Ett konventionellt 3D LIDAR-system, som består av flera lasrar som pekar i olika riktningar, kostar över 100 000 dollar. Stevens-forskarna skapade ett billigare kartsystem genom att montera en kommersiell 2D LIDAR-sensor, som kostar cirka 6 000 USD, på ett svängbart, roterande ramverk ovanpå fordonet. Även om systemet har en lägre upplösning än en vanlig 3D LIDAR, kan det fortfarande användas för billiga arkitektoniska mätningar och kartläggning i militära situationer, säger forskarna. Prototypsystemet är runt $15 000 till $20 000, säger Biruk Gebre, en forskningsingenjör på Stevens som demonstrerade enheten.
Systemet tar cirka 30 sekunder att skanna ett 160 meter brett område. En färgkamera också på den roterande ramen ger färginformation som läggs till på kartan senare. Och Stevens-forskarna utvecklade ett sätt att bibehålla samma upplösning genom att automatiskt justera skanningsprocessen beroende på objektens närhet. En mänsklig operatör åker i ett större fordon som följer roboten från upp till en mil bort, säger Kishore Pochiraju , professor och chef för Design and Manufacturing Institute vid Stevens. I slutändan, säger Pochiraju, vill vi lämna den här roboten på en plats och be den generera en komplett karta. Ett sådant fordon skulle till exempel kunna köra in i ett farligt område och generera en detaljerad karta för militär personal.
De använder ett relativt billigt system, säger John Spletzer , en docent vid Lehigh University som använder liknande teknik för att skapa autonoma rullstolar. Det finns många grupper som arbetar med det; det är ganska intressant.
Nicholas Roy , en docent vid MIT som utvecklar autonoma och självnavigerande fordon, noterar också att andra forskargrupper har utvecklat liknande teknik. Han säger att de största utmaningarna inom autonom karttillverkning är att identifiera hinder och dela kartläggning mellan flera robotar.