معايرة مركبة لوجستية ذاتية القيادة غير مأهولة

معايرة المركبات ذاتية القيادة هي خطوة حاسمة في القيادة ذاتية القيادة وتكنولوجيا الروبوتات.يتضمن المعايرة إنشاء علاقات هندسية وحسابية بين أجهزة الاستشعار المختلفة للسيارة المستقلة، وكذلك بين أجهزة الاستشعار ونظام الإحداثيات الجسمية للسيارة. إذا كان المعايرة غير دقيقة، قد السيارة "رؤية الأشياء مشوهة" أو "انحراف من المسار"،مما يؤدي إلى فشل الملاحة أو حتى الاصطدامات.

يقع معايرة المركبات المستقلة بشكل أساسي في ثلاث فئات: المعايرة الداخلية للمستشعر، والمعايرة الخارجية للمستشعر (المعايرة المشتركة) ، ومعايرة الهيكل / الحركة.
1معايرة المعلمات الداخلية للمستشعر
التعديل المرجعي الداخلي يعالج مسألة دقة المستشعرات ، وعادة ما يتم الانتهاء منه بشكل مستقل قبل الشحن أو التثبيت.
①الغرض من معايير الكاميرا الداخلية هو الحصول على المسافة البؤرية، النقطة الرئيسية،ومعلمات التشوه (لإلغاء تشوهات البرميل والوسادة من عيون السمك أو العدسات العادية).

طريقة شائعة: طريقة معايرة تشانغ تشنغيو (باستخدام لوحة الشطرنج بالأبيض والأسود أو لوحة معايرة النقاط ، أخذ صور متعددة من زوايا مختلفة).

②الغرض من معايرة المعلمات الداخلية لجهاز IMU (وحدة القياس الثابت) هو تحديد التحيز الصفري وعامل المقياس والضوضاء لمقياس التسارع والجيروسكوب.

الطرق الشائعة: تحليل تباين ألين الثابت، اختبار دوران متعدد المواقع.

2. معايرة المعلمات الخارجية للمستشعر

يتناول المعايرة الخارجية العلاقات الموضعية بين أجهزة الاستشعار وبين أجهزة الاستشعار وجسم السيارة (مصفوفة الدوران النسبية المكانية R ومتجه الترجمة T) ،الذي يشكل أساس الاندماج متعدد المستشعرات.

①الكاميرا و LiDAR

الهدف: محاذاة سحابة النقطة الثلاثية الأبعاد من LiDAR مع بكسلات الصورة الثنائية الأبعاد من الكاميرا، مما يتيح "تلوين سحابة النقطة" أو "إضافة العمق إلى الصورة".

الطريقة: معايرة الهدف: وضع لوحة معايرة في المشهد، واستخراج زوايا لوحة الشطرنج في وقت واحد من الصورة ومستويات الحافة من سحابة النقاط،وحل لمعلمات خارجية باستخدام خوارزمية تحسين.

معايرة خالية من الهدف (على الإنترنت): استخدام الحواف في البيئة الطبيعية ، مثل خطوط المباني ، لمطابقة حواف منحدرات الصورة وكثافة السحب النقطية.

2 نظام تحديد المواقع (LiDAR) ونظام الملاحة الثابتة/جسم المركبة

الغرض: تحويل البيانات المقاسة بواسطة الليدار إلى مركز السيارة (عادةً مركز المحور الخلفي أو مركز IMU) لضمان عدم الانجراف في بناء الخريطة وتحديد المواقع.

الطريقة: تقوم السيارة بحركة دائرية على شكل "8"، أو القيادة في خط مستقيم، أو الدوران في مكانها على الأفق أو داخل مجال معين.من خلال مطابقة ميزات سحابة النقاط مع المسار المتكامل لوحدة المراقبة الداخلية، يتم حساب الوضع النسبي.

3 معايرة متعددة LIDAR

الهدف: عندما تكون السيارة مجهزة بمعدات تحديد متعددة (مثل جهاز تحديد رئيسي واحد ومعدتين لتعويض النقطة العمياء) ،يجب أن تكون السحب النقطية من هذه الليدرات خياطة معا لتشكيل رؤية كاملة 360 درجة.

الطريقة: استخراج الخصائص المشتركة (مثل أسطح الأرض والجدران) في المنطقة المتداخلة واستخدام خوارزمية ICP (أقرب نقاط تكرارية) للتسجيل.

3معايرة الهيكل والحركة

يعالج معايير الهيكل مشاكل دقة المحركات وقياسات المسافات، مما يمنع الروبوت من "التفكير أنه قد سافر مترًا واحدًا عندما تحرك في الواقع نصف متر فقط".

معايرة قطر العجلة والمسار: معايرة القطر الفعلي الفعلي r من عجلتين القيادة والمسافة الفعلية W بين العجلات على جانبي.

عداد المسافة ووحدة المراقبة الداخلية / مرجع خارجي للليزر

الطريقة: دع السيارة تسير مباشرة لمسافة معينة أو تدور 360 درجة في مكانها.مقارنة البيانات المسجلة بواسطة عداد الأقدام مع الازاحة المطلقة والزاوية التي تم قياسها بواسطة نظام LiDAR / نظام الملاحة القسرية، وتصحيح عامل الحجم من عداد المسافات.

4سلاسل أدوات المعايرة المفتوحة الشائعة

في التطوير العملي ، لا يكون من الضروري بشكل عام كتابة خوارزميات من الصفر ، حيث يوجد عدد كبير من أدوات المصدر المفتوح الناضجة المتاحة في الصناعة:

5نصائح لتنفيذ المعايرة

التثبيت الصلب: يجب أن يكون تركيب جهاز الاستشعار صلبًا تمامًا. إذا تسبب اهتزازات طفيفة أثناء سفر العربة في تحريك جهاز الاستشعار ، فسوف يصبح المعايرة غير صالحة.

بداخل أولاً، ثم خارج:من الضروري ضمان دقة المعلمات الداخلية للمستشعرات الفردية قبل المضي قدما في المعايرة المشتركة للمعلمات الخارجية بين المستشعرات.

اختيار البيئة: للتعديل الثابت ، يوصى باختيار بيئات داخلية أو مغلقة ذات إضاءة موحدة وميزات هندسية غنية (مثل الجدران والأعمدة).للكياس الديناميكي، هناك حاجة إلى بيئة ذات إشارات GNSS (GPS) جيدة وأقل قدر من التداخل الديناميكي (مثل المشاة والمركبات التي تمر).