Разработан новый метод построения карт навигации для роботов
Ученые Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» Российской академии наук (ФИЦ ИУ РАН) разработали новый метод построения карт окружающего пространства для робота. Использование аппарата искусственных нейронных сетей позволяет в режиме реального времени сопоставлять информацию, полученную с датчиков робота, с сохраненными в памяти описаниями локаций.
В современном мире все более востребованными становятся мобильные роботы, способные действовать в автономном режиме на неизвестных территориях. В таких случаях точная навигация становится ключевым фактором их успешной работы. В подобных устройствах обычно имеется специализированное программное обеспечение, которое отвечает за построение карты местности и ориентирование в условиях недоступности систем позиционирования.
Современные средства ее решения, как правило, представляют карту пространства в виде плотного массива клеток, каждая из которых соответствует области размером в несколько сантиметров. По мере увеличения пройденного роботом пути растет объем обрабатываемой и хранимой на борту информации, что со временем становится препятствием для своевременного обновления карты и приводит к сбоям в позиционировании.
Предложенный метод основан на формировании взаимосвязанной сети локаций, для хранения которой не требуется большого объема вычислительных ресурсов. Эксперименты показали, что он имеет эффективность на уровне передовых мировых аналогов, при этом затрачивает в 5-6 раз меньше оперативной памяти для хранения карт.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках крупного научного проекта «Математические модели и численные методы как основа для разработки робототехнических комплексов, новых материалов и интеллектуальных технологий конструирования».