4 規(guī)劃路線

有了定位和周圍環(huán)境感知功能，移動機器人就擁有確定路徑并安全導航至目的地所需的所有信息。有多種路徑規(guī)劃算法可供使用。其中，占據(jù)柵格地圖上的路徑規(guī)劃簡單而有效。此外，由于是在更新占據(jù)柵格地圖期間檢測到障礙物，因此占據(jù)柵格地圖廣泛用于障礙物檢測和路徑規(guī)劃。通過識別已占據(jù)和未占據(jù)的柵格，移動機器人可以發(fā)現(xiàn)一條高效且安全的通往目的地的路徑。

圖 4-1 是 AM69A 上自主導航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流示例，使用的是安裝在移動機器人上的圖像傳感器。VPAC3 VISS 對原始圖像進行處理并去馬賽克，然后 LDC 消除圖像失真。為了感知周圍環(huán)境，MSC 重新調(diào)整未失真圖像的大小，并將其轉(zhuǎn)換為 RGB 格式，供 DL 網(wǎng)絡使用。通過 MMA 加速 DL 推理，從圖像傳感器檢測物體并確定其姿態(tài)。為了進行定位，從未失真圖像中提取特征點，然后從地圖中搜索相應的特征點，以確定移動機器人在地圖上的姿態(tài)。C7x DSP 可以優(yōu)化該定位過程。許多特征提取算法使用金字塔圖像，而 MSC 可以加速金字塔圖像的生成。進行路徑規(guī)劃時將考慮到移動機器人的姿態(tài)和檢測到的物體。由于也可以使用移動機器人的姿態(tài)將檢測到的物體投影到地圖上，因此會識別移動機器人周圍的自由空間，從而確定通往目的地的路徑和移動機器人的控制命令。該示例數(shù)據(jù)流可通過多個圖像傳感器進行擴展，并在傳感器之間進行適當?shù)耐獠啃省?/p>

圖 4-1 AM69A 自主導航系統(tǒng)的示例數(shù)據(jù)流

采用 2D 激光雷達和 IMU 的自主導航系統(tǒng)是在 Robotics SDK 基礎上實現(xiàn)，并配有 SCUTTLE 機器人。對于該系統(tǒng)，使用 2D 激光雷達 SLAM 離線構(gòu)建占據(jù)柵格地圖，并使用相同的 2D 激光雷達傳感器將該地圖用于實時導航。對于自主導航，將在每次激光雷達掃描時執(zhí)行圖 1-1 中的三項任務（即定位、周圍環(huán)境感知和路徑規(guī)劃），并且控制命令將轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制 (PWM) 信號以控制電機。工程頁面中描述了這一數(shù)據(jù)流，并且可以在 AM69A 處理器上復制該系統(tǒng)。