SLAM

SLAM

• Simultaneous Localization and Mapping

• 동시적 위치추정 및 지도 작성

• A robot
• Estimates its motion
• Builds a model of its surroundings
• Using a specific sensor
• Without a prior information

• When?
• Low-quality map exists
• Low-quality position information exists
• .. or none of them exists

• Does what?
• Estimates optimal pose + map information, without any prior information

Mobile robotics

• 이동 가능한 로보틱스
• 사람이 가지 못하는 곳을 대신 탐색
• 위험한 곳
• 사람이 가기 어려우 곳 / 좁은 곳
• 이동 자체를 자동화
• 비용 - 사람 vs 로봇 투입 비용
• 운전을 자동화

• 고정된 로봇의 workspace 확장

• 자율이동체의 조건 (인지, 결정, 행동)
• Perception (주변 공간 인지)
• Exteroceptive sensing
• Proprioceptive sensing

Localization & Mapping

• Localization
• Get optimal value from low-quality exteroceptive sensing, using hints from high-quality proprioceptive sensing
• Given accurate motion information
• Reconstruct a map
• When?
• High-quality map exists
• Does what?
• Estimates optimal pose, with prior map

• Mapping
• Get optimal value from low-quality proprioceptive, using hints from high-quality exteroceptive sensing
• Given an accurate map
• Estimate environment
• When?
• High-quality position information exists
• Does what?
• Estimates optimal map, with prior pose information

Sensors

• Wheel encoder
• 바퀴의 회전량과 이동량을 측정하는 센서

• IMU
• Linear accelerator 센서와 Angular gyroscope 센서가 혼합된 센서

• GNSS (Global navigation satellite system)
• 비콘 기반의 위치 추정 센서

• LiDAR
• 적외선 레이저를 쏘고 반사 시간을 측정하여 거리를 추정하는 센서

• RADAR
• 반사되어 돌아오는 전파를 측정하여 radial 거리를 재는 센서

• Ultrasound
• 초음파를 이용 - RADAR와 작동 방식 동일

• Camera
• 광센서를 이용해 빛 신호를 받고, debayering 프로세스를 통해 RGB 색 재구성

• Microphones
• 공기의 진동을 transducer 센서를 통해 전기 신호로 변환하는 센서
• 여러개의 마이크를 통해 소리의 근원에 대한 위치를 계산 가능