自主車輛和機器人領(lǐng)域通常采用激光雷達作為主要的系統(tǒng)導(dǎo)航傳感器。但相機和基于視覺的感知將越來越多地成為移動機器人的技術(shù)基礎(chǔ)。
大多數(shù)自動駕駛汽車制造商將高端3D激光雷達(LiDAR)以及其他傳感器納入他們的車輛,以便為他們提供足夠的數(shù)據(jù),充分了解他們的周圍環(huán)境并安全運行。然而,在2019年4月,埃隆-馬斯克在特斯拉的自動駕駛?cè)丈细嬖V與會者,LiDAR是一個 "傻瓜的差事"--任何依賴它的人都是 "注定的",指的是特斯拉對基于視覺的感知的偏愛。
LiDAR/視覺的辯論一直持續(xù)到今天。但從那時起,自動駕駛汽車市場對攝像頭和計算機視覺的重視程度在穩(wěn)步提高。
基于視覺的AMR導(dǎo)航
最近,在移動機器人市場上也出現(xiàn)了同樣的爭論,幾十年來,傳統(tǒng)的二維激光雷達一直是主流的導(dǎo)航傳感器。一些AMR制造商,包括Canvas Technology(被亞馬遜收購),Gideon Brothers和Seegrid,已經(jīng)開發(fā)了具有不同程度的基于視覺的導(dǎo)航的AMR。
這些AMR公司選擇基于攝像頭的導(dǎo)航解決方案的原因之一是,與LiDAR相比,視覺系統(tǒng)的成本較低。但最令人信服的原因是基于視覺的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全三維定位和感知。
尋求替代方案
三維激光雷達也是希望在其系統(tǒng)中增加三維感知能力的機器人開發(fā)商的一個選擇。但是,雖然3D LiDAR解決方案的價格在過去幾年中有所下降,但3D感知的總系統(tǒng)成本仍然是成千上萬美元。
對于機器人領(lǐng)域來說,汽車級3D LiDAR的成本通常很高。因此,機器人制造商繼續(xù)尋求成本較低的3D LiDAR替代品來實現(xiàn)3D感知。
攝像機可以看到天花板、地板上的自然特征,以及設(shè)施另一側(cè)的遠處。
基于攝像頭的視覺系統(tǒng)
基于相機的視覺系統(tǒng)本質(zhì)上可以應(yīng)對感知的挑戰(zhàn),因為它們可以 "看到 "其視野內(nèi)的一切并將其數(shù)字化。 利用其他行業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟,即使成本低于20美元的相機也能提供足夠的分辨率和視野,以支持強大的定位、障礙物檢測和更高水平的感知。
在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中進行定位
基于視覺的導(dǎo)航的另一個重要優(yōu)勢是能夠處理LiDAR失去穩(wěn)健性的挑戰(zhàn)性環(huán)境。典型的例子是物流倉庫,那里的一排排機架和貨架系統(tǒng)在整個設(shè)施中重復(fù)出現(xiàn)。
攝像機還可以看到天花板、地板上的自然特征,以及設(shè)施另一側(cè)的遠處。但是LiDAR所能看到的世界的二維 "切片 "根本不足以區(qū)分這些環(huán)境中不同的、重復(fù)的特征。因此,基于LiDAR的機器人在許多情況下會感到困惑,甚至完全迷失。
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