国自机器人庞文尧：星越导航--让机器人自由地行走

文/新战略机器人全媒体记者 叶兮

图：国自机器人实验室常务副主任庞文尧演讲“星越导航--让机器人自由地行走”

对于移动机器人而言，导航技术至关重要。导航技术是跨领域跨行业共用技术，学术先进性与工程实用性并重，其主要包括统一平台、地图构建、定位系统、路径规划、运动控制、工具软件等核心技术。传统的导航技术受到结构化环境、非结构化环境、静态环境、高动态环境等各种环境因素的影响，因此具备一定的局限性。

国自机器人潜心研究推出极具颠覆性的导航技术——星越导航。这种导航技术集现有各类导航技术之大成，赋予机器人一双智慧的眼睛一个灵敏的大脑，使其能在没有任何辅助设备的情况下，通过识别自然环境特征来进行自主导航。

星越导航的命名主要来源于国自对于移动机器人的理解，星越象征着导航的功能与使命，为运载系统提供流畅运行，安全行驶的保障。

 星越导航的设计理念

导航技术的实际效果受到算法和众多因素的影响，影响用法的因素有传感器误差模型、传感器安装标定、数据同步、地图构建精度等。

星越导航的设计理念是算法+用法（1+N）。1与N，各自独立的研究丰富，但二者的结合研究并不多，这恰恰是影响最后效能的关键因素。将二者融合与适配，不单纯追求算法先进性，更注重算法与用法的融合适配；避免短板，算法与器件发挥到最大效能，从而达到最高性价比。

最后，再配以适当的工程辅助方法，配合以工程、人工辅助方法，能直接大幅提升性价比，大大减小系统的复杂性，例如：标定、对环境的先验知识等。

星越导航的未来

目前，市场上较为先进和新兴的导航技术有惯性导航、三维点云导航以及视觉导航。三者各有优势。

惯性导航的优势在于： 传统但可靠；能提供位置、速度、姿态数据，连续、噪声低；数据更新率高、短期精度和稳定性好，全天候工作；价格降低，精度提高，可降低观测带来的风险。

三维点云的优势在于：信息丰富、功能强大；同一空间参考系下的海量点集； 可借助三维激光或rgbd传感器获取；通过点云地图及观测匹配，可计算6dof位姿；全天候可用，抗干扰性强。

视觉导航的优势在于：信息丰富、价格低廉；最仿人化，可用特征最为丰富；可用于定位、障碍识别、目标跟踪。

而星越导航则是未来导航技术的集大成者，并可以配合各种不同的导航技术实现最优应用。目前，国自自主研发的运动底盘技术与星越导航技术相结合，能够让移动机器人增加智慧的“双脚”与“大脑”，完全适用于各类智能移动机器人。