不许笑，这就是SLAM

　　什么是SLAM（即时定位与地图构建技术）？最近，地平线机器人（horizon robotics）的高翔博士，用漫画的方式向我们解释了这一技术。

　　用语言描述就是，科学家预想了这样一种情况，机器人在未知环境中，要实现智能化需要完成三个任务，第一个是定位（Localization)，第二个是建图(Mapping)，第三个则是随后的路径规划(Navigation)。

　　简单的说就是，“小萝卜”通过自身的传感器获得周围信息，来创建周围环境地图，再利用创建的地图进行自主定位。这似乎是一个“鸡生蛋，蛋生鸡”的过程。对于有地图的定位和有定位的地图对于“小萝卜”进行路径规划就简单得多。但问题是，机器需要面对一个完全陌生的环境，机器内部传感器(包括里程仪、罗盘、加速度计等)在长时间的行走后误差的积累会比较大，实用性较差，所以就需要用到各种外部传感器。目前，SLAM技术的实现途径主要包括VSLAM、Wifi-SLAM与Lidar SLAM。

　　VSLAM

　　VSLAM是指用摄像机、Kinect等深度相机来做导航和探索，作为外部传感器来感知环境。其工作原理简单来说就是对机器人周边的环境进行光学处理，先用摄像头进行图像信息采集，将采集的信息进行压缩，然后将它反馈到一个由神经网络和统计学方法构成的学习子系统，再由学习子系统将采集到的图像信息和机器人的实际位置联系起来，完成机器人的自主导航定位功能。

　　室内的VSLAM仍处于研究阶段，远未到实际应用的程度。一方面，计算量太大，对机器人系统的性能要求较高；另一方面，VSLAM生成的地图（多数是点云）还不能用来做机器人的路径规划，需要进一步探索和研究。

　　Wifi-SLAM

　　Wifi-SLAM指利用智能手机中的多种传感设备进行定位，包括Wifi、GPS、陀螺仪、加速计和磁力计，并通过机器学习和模式识别等算法将获得的数据绘制出准确的室内地图。该技术已经被苹果公司收购，或许某一天你的iPhone可以变成一个小的绘图机器人。

　　Lidar SLAM

　　Lidar SLAM是指利用激光雷达作为外部传感器，获取地图数据，使机器人实现同步定位与地图构建。虽然成本高昂，但目前为止是最稳定、最可靠、高性能的SLAM方式。Google无人驾驶汽车正是利用了这种技术。

　　SLAM技术是室内定位和无人驾驶的重要突破口，可以预见，随着SLAM的发展，越来越多的机器人能实现自由行走。（整理|3sNews 张瑜奕）