Gausium、革新的なマーカーフリー天井ビジョン定位システムを発表

Gausiumはこのほど、新しい位相同時定位とマッピング(SLAM)ソリューションをホームページで発表しました。Gausiumによると、本システムは、変化する屋内環境でサービスロボットに長期間の信頼できるマッピングと位置決めを提供する天井ビジョンベースの定位システムです。
 

• 従来の屋内測位手法の限界

GPSは屋内環境では衛星信号の損失によりうまく機能しないため、ナビゲーションにおけるロバストな定位は、常に屋内移動サービスロボットの深刻な問題となっていました。
 

従来のレーザーを用いたSLAMシステムは、高精度の定位を必要としない単純な環境では、確実に動作することができます。この方法は、大型ショッピングモールやスーパーマーケット、工場などの複雑で動的な環境においては、非常に限定的なものになります。一晩でレイアウトが大きく変化したり、周囲が空っぽで反射面がない場合、理論上、レーザーデータだけでは現在の軌跡と過去のマップとの間に有効な制約を作れず、同じシーンを再訪する際、ロボットが迷子になったり、物にぶつかったりしてしまいます。

 

• Gausiumのソリューション：マーカーフリーの天井ビジョンによる位置特定

Gausiumは、複雑でダイナミックな屋内環境において信頼性の高い定位ソリューションを提供するために、天井ビジョンベースの定位ソリューションを考案しました。本ソリューションでは、ロボットに取り付けられた上向きカメラを使って天井の特徴を抽出し、マッピングと定位に利用します。室内環境では、天井面は比較的単純で、人や物が動くなどの動的な干渉がなく、安定しているからです。
 

マーカーフリーの定位
Gausiumの天井ビジョンは、 QRコードなどの人工的なランドマークを必要としないため、従来の天井ビジョンのように天井にロケーションマーカーを設置する必要がなく、手間と時間を大幅に削減することができます。Gausiumが開発した特徴抽出アルゴリズムにより、ロボットは天井のパイプ、照明、四角、曲線などの視覚的特徴を識別し、自然なランドマークとして定位に利用することができるようになりました。また、一般的なビジョンベースのSLAMアルゴリズムにおける照明変化の影響を受けやすいという欠点を克服し、一日を通して様々な室内環境で正確な定位を実現します。

マップの自動更新
最初のスキャンでマップの不完全性を気にする必要はありません。Gausium天井ビジョンベース定位システムは、ロボットが動作している間、天井ビジョンマップを自動的に維持することができます。ロボットが走行することで、それまでカバーされていなかった部分が自動的にカバーされ、マップに追加されます。この利点は、GausiumのレーザーベースSLAMの長期的な定位とマッピングの仕組みに起因するものです。

レーザーベースシステムとの統合
Gausiumは、ロボットの汎用性と適応性を向上させるために、天井ビジョンベースとレーザーベースの定位システムを統合するスキームを設計しました。この2つのシステムは独立して動作することも、連動して動作することも可能です。ロボットの作業時、視覚モダリティの認識がレーザーモダリティの認識と一致する限り、複雑で動的な環境でより高い定位精度を実現するための制約が確立されます。