（圖片來源：特拉華大學(xué)）
目前，全球科學(xué)家都在競(jìng)相開發(fā)自動(dòng)駕駛汽車，但一些關(guān)鍵技術(shù)還有待完善。一是定位，即車輛確定其位置和運(yùn)動(dòng)的能力。二是地圖構(gòu)建，即車輛對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行建模，將乘客安全運(yùn)送到正確地點(diǎn)。
雖然GPS設(shè)備可以提供幫助，但并非所有情況下都可用并可靠。因此，許多專家正在研究即時(shí)定位與地圖構(gòu)建（SLAM）。據(jù)外媒報(bào)道，特拉華大學(xué)機(jī)械工程、電子與計(jì)算機(jī)工程、計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)助理教授Paul Huang的團(tuán)隊(duì)開發(fā)出新算法，能為車輛提供方向感。
（圖片來源：特拉華大學(xué)）
該團(tuán)隊(duì)利用3D激光雷達(dá)和慣性傳感器，構(gòu)建基于平面的3D地圖。激光雷達(dá)與雷達(dá)類似，但使用的是光而不是無線電波。不同顏色的點(diǎn)代表不同平面，綠線代表真實(shí)軌跡，藍(lán)線代表SLAM算法估算軌跡。
Huang使用視覺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，并結(jié)合攝像頭和慣性傳感器，其中陀螺儀確定方向，加速度計(jì)確定加速度。利用這些價(jià)格相對(duì)低廉、廣泛應(yīng)用的組件提供數(shù)據(jù)，測(cè)量并計(jì)算運(yùn)動(dòng)和定位。
該團(tuán)隊(duì)將他們的系統(tǒng)與筆記本電腦連接，并將其帶到特拉華大學(xué)斯賓塞實(shí)驗(yàn)室（Spencer Laboratory），系統(tǒng)生成了足夠多的數(shù)據(jù)，從而繪制大樓地圖，同時(shí)追蹤筆記本電腦運(yùn)動(dòng)。在自動(dòng)駕駛汽車中，類似的傳感器和攝像頭將被安裝在車輛機(jī)器人上。
Huang表示，“我們?cè)贕itHub上開源我們的代碼，許多人在其系統(tǒng)中使用我們的代碼。”在IJRR最近的一篇論文中，Huang和他的團(tuán)隊(duì)將SLAM問題重新表述為一個(gè)公式，由配備視覺和慣性傳感器的機(jī)器人計(jì)算微小運(yùn)動(dòng)增量。
該算法的應(yīng)用范圍不僅限于自動(dòng)駕駛汽車，還包括無人機(jī)、水下船只等。此外，還能用于開發(fā)移動(dòng)設(shè)備增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，例如已裝配攝像頭和慣性傳感器的智能手機(jī)。Huang還表示，“這些傳感器非常普遍，大多數(shù)移動(dòng)設(shè)備、智能手機(jī)、甚至無人機(jī)和車輛都配備了這些傳感器。我們?cè)噲D利用現(xiàn)有的廉價(jià)傳感器，提供定位與運(yùn)動(dòng)追蹤解決方案。”
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