借助Wi-Fi信号 科学家帮助机器人实现室内定位和导航

2022年05月25日 08:07 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

由于 GPS 信号在室内环境下很糟糕,因此机器人很难依靠该技术实现室内定位。固然可以通过光学相机或者激光雷达传感器(LiDAR)定位已知的地标或特殊标记实现导航,但前者对光线环境要求极高,而后者模块成本高昂且非常耗电。

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考虑到这些限制,加州大学圣地亚哥分校的科学家们研究了已经遍布大多数建筑物的 Wi-Fi 接入点进行定位导航。利用自己的低成本 Wi-Fi 收发器,机器人不断地向这些接入点发送和接收无线电信号。它接收到的返回信号是特定于每个接入点的,来自一定角度和一定距离——后者取决于机器人发送信号和接收响应之间经过的时间长度。

通过测量机器人移动时每个点信号的角度和距离如何变化,车载计算机能够确定机器人当前相对于所有接入点的位置。相机仍可使用,但主要用于避障或识别。

该系统在一栋办公楼的一层进行了测试,其中一个轮式机器人必须在地板上绕行数次,同时在明亮和昏暗的灯光下穿过狭长的走廊。发现该技术的定位和映射功能与基于摄像头和激光雷达的系统提供的功能一致。

电气和计算机工程博士生 Aditya Arun 说:“我们可以使用基本上免费的 Wi-Fi 信号,在具有视觉挑战性的环境中进行稳健可靠的传感。在这些场景中,Wi-Fi 传感可能会取代昂贵的激光雷达,并补充其他低成本传感器,例如摄像头”。

这项研究由 Dinesh Bharadia 教授领导,相关论文将于本周在费城举行的 2022 年机器人与自动化国际会议 (ICRA) 上发表。

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