为什么激光SLAM能够成为现下主流？它又是如何实现快速发展？

近年來，在家庭、餐廳、商場等服務場所，移動服務機器人已屢見不鮮，他們能做到自主清掃房間、送餐送物、智能引導等功能，自主定位導航作為移動服務機器人的核心技術之一，也是其完成復雜高級任務的基礎，必然引起業(yè)內關注。

一直以來，實現(xiàn)移動機器人在未知環(huán)境中的自主導航能力，是機器人研究領域的一大核心課題，SLAM技術的出現(xiàn)徹底解決了機器人在未知環(huán)境中的自主移動問題。根據(jù)傳感器的不同，目前SLAM技術主要包括了視覺SLAM與激光SLAM兩大類，基于視覺的SLAM方案主要有兩種實現(xiàn)路徑，一種基于RGBD的深度攝像機，比如Kinect；還有一種是基于單目、雙目或者魚眼攝像頭的。但目前視覺SLAM仍處于進一步研發(fā)和應用場景拓展、產品逐漸落地階段。反觀激光SLAM，由于起步較早，在理論、技術和產品落地上都較為成熟，憑借穩(wěn)定、可靠、高性能等技術優(yōu)勢，激光SLAM已成為現(xiàn)下主流，并在機器人、無人駕駛領域得以廣泛應用。

激光SLAM脫胎于早期的基于測距的定位方法（如超聲和紅外單點測距），激光雷達的出現(xiàn)和普及使得測量更快更準，信息也更為豐富。其采集到的物體信息呈現(xiàn)出一系列分散的、具有準確角度和距離信息的點，也被稱為點云。通常，激光SLAM系統(tǒng)通過對不同時刻兩片點云的匹配與比對，計算激光雷達相對運動的距離和姿態(tài)的改變，也就完成了對機器人自身的定位。

思嵐科技是全球最早從事機器人自主定位導航技術的企業(yè)之一，目前，業(yè)務已輻射亞歐美洲20多個國家和地區(qū)，服務超過2000家企業(yè)和10萬個人用戶，旗下產品已成熟的應用于微軟、殼牌、優(yōu)必選、科大訊飛、軟銀等企業(yè)的服務機器人項目。

據(jù)了解，思嵐科技主要利用自主研發(fā)的激光雷達作為核心傳感器，通過SLAMWARE內置的先進算法驅動，可在未知環(huán)境中實時提供定位，并構建最高達5cm分辨率的環(huán)境地圖。在實現(xiàn)定位與建圖外，同時采用D*動態(tài)即時路徑規(guī)劃算法，可自動搜索前往目標的最短路徑并控制機器人行動。

目前，思嵐科技的自主定位導航方案已成為服務機器人領域性價比最高、穩(wěn)定性更強的落地應用方案，經過多年的技術迭代與創(chuàng)新，思嵐科技的SLAM技術已升級至3.0版本，相比傳統(tǒng)SLAM技術，思嵐科技的變革式SLAM 3.0采用了圖優(yōu)化的方式進行構圖，能實現(xiàn)百萬平米級別的實時地圖構建能力，同時，擁有主動式回環(huán)閉合糾正能力，能很好的消除長時間運行導致的里程累計誤差。

SLAM 3.0 采用SharpEdge精細化構圖技術，可構建高精度、厘米級別的地圖。同時，構建的地圖規(guī)則、精細，進一步提升了定位的精確性。無需二次優(yōu)化修飾，直接滿足用戶預期。相比較粒子濾波每次直接將傳感器數(shù)據(jù)更新進入柵格地圖進行增量式構建的做法，基于圖優(yōu)化的SLAM 3.0 摒棄固定的柵格地圖，存儲地圖構建過程中調整了圖結構中每個節(jié)點的pose和對應的傳感器信息以及所有關鍵點構建的位姿關系圖，利用全部的機器人位姿信息和對應傳感器數(shù)據(jù)生成環(huán)境地圖。

當機器人運動到已經探索過的原環(huán)境時，SLAM 3.0可依賴內部的拓撲圖進行主動式的閉環(huán)檢測。當發(fā)現(xiàn)了新的閉環(huán)信息后，SLAM 3.0使用Bundle Adjuestment(BA)等算法對原先的位姿拓撲地圖進行修正（即進行圖優(yōu)化），從而能有效的進行閉環(huán)后地圖的修正，實現(xiàn)更加可靠的環(huán)境建圖。即使當時地圖上看誤差較大，SLAM 3.0也可靈活對已產生的地圖進行調整。如今，思嵐科技的自主定位導航套裝及相應的機器人開發(fā)平臺中，均采用了SLAM 3.0圖優(yōu)化，即使面對各類復雜的商用環(huán)境，機器人也能輕松應對。