在室外移動機器人的應(yīng)用場景中，精確的定位能力不僅構(gòu)成了其自主導航的核心，而且對于確保其操作的安全性和可靠性至關(guān)重要。當前，室外高精度定位技術(shù)的兩大主流方案分別是3D激光同時定位與地圖構(gòu)建（SLAM）和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)實時動態(tài)定位（GNSS RTK）。然而，依賴單一傳感器的定位系統(tǒng)往往會因環(huán)境條件的變化和信號干擾而受到限制，這種局限性在面對日益增長的復(fù)雜應(yīng)用需求時顯得尤為明顯，難以滿足廣泛的使用場景。因此，為了實現(xiàn)更為穩(wěn)健和可靠的室外定位，探索多傳感器融合技術(shù)成為了行業(yè)發(fā)展的新趨勢。

3D激光雷達定位方案

在室內(nèi)或有一定環(huán)境特征的室外，可以獲得高精度、高魯棒性的定位。但在空曠的室外，缺乏環(huán)境特征，難以精確地定位。

GNSS RTK 定位方案

在空曠室外環(huán)境下，可以獲得有效的定位，且具有全局一致性，沒有積累誤差。但在室外高樓遮擋的地方無法獲得持續(xù)、準確的定位信息。

在集成IMU和輪速計等傳感器的基礎(chǔ)上，科聰推出3D激光SLAM與GNSS RTK融合定位方案，通過兩種技術(shù)的優(yōu)勢互補，極大提升了定位精度和定位穩(wěn)定性。

科聰融合定位方案

KC Integrated Positioning Solution

關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)

坐標轉(zhuǎn)換難題：3D激光SLAM采用的是局部坐標系統(tǒng)，GNSS采用是全局坐標系統(tǒng)，實現(xiàn)定位數(shù)據(jù)融合的前提是建立兩者坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，由于兩者傳感器數(shù)據(jù)均存在一定測量誤差和測量時滯，因此精確計算其坐標系轉(zhuǎn)換復(fù)雜性高。

回環(huán)匹配困難：空曠室外場景下，GNSS信號缺乏精確的高程信息使得準確三維回環(huán)匹配實施難度大。

科聰應(yīng)對策略

在制圖階段，使用部分GNSS數(shù)據(jù)和激光定位數(shù)據(jù)計算原點數(shù)值。隨后不斷地將激光數(shù)據(jù)和GNSS數(shù)據(jù)與已有的地圖進行配準，將配準結(jié)果加入到非線性優(yōu)化模型中，推導模型的損失函數(shù)（Loss Function），在一定約束內(nèi)尋找最小值，完成最優(yōu)處理，得到3D激光SLAM和GNSS RTK融合地圖。

定位過程中，根據(jù)獲取到的激光數(shù)據(jù)或GNSS定位位姿，與已創(chuàng)建好的地圖進行對比匹配。與傳統(tǒng)的3D激光定位技術(shù)相比，科聰?shù)娜诤隙ㄎ环桨冈诳諘绛h(huán)境中表現(xiàn)出色，將定位精度從±5cm顯著提升至±1cm。并且使機器人在5毫秒至10毫秒內(nèi)，迅速獲得實時且精確的定位信息。

通過無切換耦合、全局一致性等特性，科聰?shù)娜诤隙ㄎ环桨革@著提升了室外定位表現(xiàn)。無論是在何種復(fù)雜環(huán)境中，該方案都能夠保證高精度定位輸出。

浙江科聰是國內(nèi)領(lǐng)先的機器人核心控制系統(tǒng)和整體解決方案提供商。公司成立于2015年，位于美麗杭州的錢塘江畔。公司致力于為客戶提供國際一流的機器人技術(shù)、產(chǎn)品和解決方案。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于無人巡檢、倉儲、物流、安保巡邏、清潔、工程車輛、農(nóng)業(yè)機械等眾多領(lǐng)域。

公司技術(shù)實力強勁，擁有移動機器人全方位技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品化和工程化能力，覆蓋機器人技術(shù)相關(guān)機械、電路、軟件、算法、電氣、整機集成交叉學科全領(lǐng)域。核心團隊成員均為從業(yè)10年以上的機器人、自動化和人工智能行業(yè)技術(shù)專家。公司依托浙江大學、清華大學和中國科技大學等國內(nèi)高校平臺，并在國際范圍內(nèi)與美國卡耐基梅隆大學、德國德累斯頓大學、慕尼黑工業(yè)大學、美國硅谷的人工智能技術(shù)團隊達成了伙伴合作關(guān)系。公司已掌握智能移動機器人基于多傳感器融合的環(huán)境學習與精確定位技術(shù)、動態(tài)路徑規(guī)劃與精確軌跡跟蹤技術(shù)、移動機器人多驅(qū)運動控制技術(shù)、基于深度學習與智能云的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、多智體分布式協(xié)作技術(shù)、特種環(huán)境防護技術(shù)與本質(zhì)安全防爆技術(shù)等一系列國內(nèi)領(lǐng)先國際一流技術(shù)。