SLAM,英文是Simultaneous Localization and Mapping,意思是即時定位與建圖。通俗理解,SLAM的主要(yào)功能就是讓機(jī)器人一邊計算自身位置,一邊(biān)構建環(huán)境地圖,這兩個過程相輔相成。可以說,SLAM技術是機(jī)器人後續自主行動和實現(xiàn)交互(hù)的(de)基礎,SLAM也被(bèi)認(rèn)為是(shì)實現自動駕駛和全自主移動機(jī)器人的關鍵技術(shù)。
SLAM要實現定位和建(jiàn)圖,第一步(bù)就是(shì)采集數據。而采集數據的關鍵是(shì)傳感器。根據目前主流的(de)應用,傳感器主要是激光雷達和攝像頭(tóu)兩大類(lèi),根(gēn)據傳感器選擇不同,基於(yú)激光雷達和視覺的SLAM技(jì)術分別稱為激光SLAM和視覺VSLAM。
而激光SLAM又因為傳(chuán)感器應用有單線(2D)和多(duō)線(3D)激光雷達兩種,所以,激光SLAM又有2D SLAM和3D SLAM之分。2D SLAM用單線激光雷達探測二維平(píng)麵環境信息,在一個平麵數據上進行定位,二維成像沒有高度信息。3D SLAM用多線激(jī)光雷達獲取環境三維(wéi)數據,通過三維數據的特征點匹配進行定位,三(sān)維動態成像可以知道物體形狀大小,環(huán)境(jìng)信(xìn)息(xī)還原度高。
無論是激光2D SLAM、激光3D SLAM還是VSLAM,他們都是(shì)建圖(tú)定位技術。激光雷達3D SLAM就(jiù)是基於多(duō)線激光雷達(dá)探測的建圖定位技術。
從技術成熟度看。早在2005年,激光SLAM已經(jīng)被研究比較透徹,是最為成熟的定(dìng)位導航方案。而激光(guāng)雷達3D SLAM技術近年來迅猛發展,愈來愈成為未來的發展趨(qū)勢。VSLAM目前由於受限於計算複雜度及光(guāng)線對視覺幹擾等問題,工程應用案例不多(duō)。
從適用(yòng)環境看。2D SLAM無法適用動態場景變化大的室內場景,更無法應用到複雜的室外環境,VSLAM對光(guāng)的依賴(lài)程度高,在暗處無法適用(yòng),激光雷達3D SLAM則室內外通用,且(qiě)不受光線環境影響。
綜上可知,激光雷達3D SLAM技術具備測量精度高、環境適應能力強、部署便捷等優勢。
隨著國產多線激光雷達的量(liàng)產(chǎn)和性能提(tí)升,3D激光雷達逐漸走向低成(chéng)本、低功耗和高可(kě)靠性的應用(yòng),基於3D激光雷達的SLAM算法得到了迅猛的發展。近幾年多線激光雷(léi)達(dá)3D SLAM自然導航定位技術在無人駕駛、機器人等智(zhì)能(néng)設備上(shàng)大量落地應用,直接驗證了激光雷達3D SLAM技術的可靠性。
多線激光雷達3D SLAM自然導航(háng)定位技術,完美解決了反光板、二維(wéi)碼、2D SLAM等傳統導航方案的:場外不能使用、場景應用局限大,成本投入(rù)高以及部(bù)署繁雜、易爛尾等三大痛點,正在成為全(quán)球SLAM技術的重要發展趨勢。