這周在KUKA AMR辦公室里發生了一件有意思的事情。

不過，話說回來，AMR是如何做到精準定位及準確到達目的地的呢？

別急，我們這就告訴你。AMR機器人能識別位姿并精準到達目的地主要是依賴于我們經常提到的SLAM導航技術。

什么是SLAM技術？

S.L.A.M.全稱為Simultaneous Localization and Mapping，是解決機器人在未知環境運動時的定位與地圖構建的技術領域，直接翻譯來講是“實時定位與地圖構建”技術，簡單來說就是讓機器人通過傳感器來獲取環境信息，在哪里，去哪里，怎么去，這里有什么，那里是什么，隨后系統將根據環境信息來獲取自身方位及路徑規劃。

有點難理解？沒關系，我們舉個例子。

現在我們假設你出差來到一個陌生的城市，為了迅速地熟悉環境并完成自己入住酒店的任務，這時你應該依次完成以下事情：

1、特征提取

用眼睛觀察周圍環境等，并記住他們的特征

2、地圖構建

在自己大腦中，根據眼睛獲取的信息，把環境特征用二維或三維地圖形式構建起來

3、bundle adjustment or EKF

當自己在行走時，不斷獲取新的特征地標，并且校正自己頭腦中的地圖模型

4、trajectory

根據自己前一段時間行走獲得的特征地標，確定自己的位置

5、loop-closure detection

當無意中走了很長一段路的時候，和腦海中的以往地標進行匹配，看一看是否走回了原路

以上五步是同時進行的，因此是Simultaneous Localization and Mapping。

作為自主移動機器人不可或缺的重要技術，SLAM技術正在受到越來越多關注。

目前，SLAM技術被廣泛運用于機器人、無人機、無人駕駛、AR、VR等領域，依靠傳感器可實現機器的自主定位、地圖構建、路徑規劃、自主導航等功能。

激光SLAM or 視覺SLAM？

目前用在SLAM上的傳感器主要分為兩類，一種是基于激光雷達的激光SLAM(Lidar SLAM)和基于視覺的VSLAM(Visual SLAM)。

視覺SLAM如眼睛一樣是獲取外界信息的主要來源，它可以從環境中獲取海量的、富于冗余的紋理信息，這是視覺SLAM的優點。

由于相機具有體積小、能耗低、成本低的優勢，而常被作為機器人的“眼睛”，這就是視覺SLAM的基礎。機器人自身通過相機獲取的圖像信息作為基礎，刻畫出周圍環境，再傳輸給“大腦”，最后系統進行判斷，完成機器人的定位。

聽著簡單，然而這項技術信息處理難度大、復雜度高，并且極易容易受到光照條件的影響，有時候就會顯得心有余而力不足。

所以激光SLAM來幫忙了

激光SLAM采用2D或3D激光雷達（也叫單線或多線激光雷達），2D激光雷達一般用于室內機器人上（如掃地機器人），而3D激光雷達一般使用于無人駕駛、機器人、AMR/AGV等領域。激光雷達的出現和普及使得測量更快更準，信息更豐富。

激光雷達測距比較準確，誤差模型簡單，特殊環境以外運行穩定，點云處理也比較容易，能夠充分適應動態變化環境，真正做到“你說東，它不往西”。激光SLAM理論研究也相對成熟，落地產品更豐富。

通過對比發現，激光SLAM和視覺SLAM各有所長，單獨使用都有其局限性，而融合使用則具有取長補短的作用。例如，視覺在紋理豐富的動態環境中穩定工作，并能為激光SLAM提供非常準確的點云匹配，而激光雷達提供的精確方向和距離信息在正確匹配的點云上會發揮更大的威力。而在光照嚴重不足或紋理缺失的環境中，激光SLAM的定位工作使得視覺可以借助不多的信息進行場景記錄。

這就是為什么我們KUKA AMR中多款產品都使用了融合導航的方式，以實現AMR在實際工作環境中精準找到自己的位置，看清周圍環境，計算出最優路線，最終準確到達目的地，完成工作任務。

未來應用

SLAM技術目前已經在多個領域都取得了不錯的落地效果與成績，包括室內的移動機器人，AR/VR、無人機、無人駕駛等等。

在未來，隨著傳感器精度的不斷提升，成本逐步降低，魯棒性增強，都將為更多行業領域帶來革命性的變化。而隨著SLAM技術的火熱，也將有越來越多的這方面人才涌進移動機器人領域，注入更多新鮮血液，帶來新的技術方向與研究領域。

作為深耕工業領域120多年的行業專家，庫卡早已關注到SLAM技術未來的發展前景，早在2008年就已開始布局，至今不斷深入研究，推出了更加完美先進的激光SLAM技術。今年又推出了新一代AMR產品KMP 1500i和AMR+產品，不需要輔助就能實現定位精度高達±10mm。

KUKA AMR

隨著工業機器人的應用領域不斷拓展，SLAM技術將會更多的應用到場景中，你能想到未來SLAM技術將會進入哪些領域大顯身呢？歡迎在后臺和我們留言~

與其它技術發明相比，機器人相對而言比較年輕。世界上第一個工業機器人誕生于二十世紀中葉。1973 年，庫卡研發了第一臺由電機驅動的6軸工業機器人FAMULUS。1996年，庫卡機器人公司的工業機器人開發取得質的飛躍。當時，由庫卡公司開發的首個基于PC機的控制系統已投放市場。由此開創了以軟件、控制系統和機械設備完美結合為特征的、“真正的”機電一體化時代。

工業機器人的用途在過去幾年不斷增多。對于庫卡客戶來說，“Made by KUKA Roboter”的自動化是提升生產效率和增加經濟效益的重要法寶。它不僅促進產品質量提高，還能降低高昂的物料消耗，并且減少稀缺能源資源的使用。機器人憑借高度靈活的自動化能力，取代了十五年前還廣泛使用的呆板、昂貴的特殊機械制造。

過去，工業機器人幾乎僅僅應用于汽車行業和大批量生產領域。通過堅定不移地持續發展機器人和控制系統技術，庫卡機器人公司現在進入了汽車工業以外的許多其他行業。開發活動主要以新興市場中的應用為目標 - 尤其是食品、塑料、金屬加工、鑄造、電子、醫療技術和娛樂業。

庫卡機器人使自動化變得簡單：設計簡單、集成簡單、操作簡單、保養簡單，并且能夠簡單地匹配客戶的特殊要求。憑借控制系統KR C4、KR QUANTEC系列機器人、KR AGILUS系列小型機器人、尤其還有2013年推出的輕型機器人LBR iiwa，庫卡正向世人展示機器人技術如何變得更加安全、更加節能。

庫卡機器人有限公司的愿景是使機器人成為人類在生產中的智能化好幫手，使機器人能夠以高質量工作的優勢在生產領域為人提供支持，使中小企業也都能夠經濟實惠地使用機器人。人與機器人攜手合作，通過能力互補成為理想的工作伙伴。