SLAM-навигация складских роботов

Роботы на складе возят контейнеры, перевозят палеты, проводят инвентаризацию и ускоряют обработку заказов. Но чтобы такая техника могла безопасно и точно двигаться, ей нужно понимать, есть ли помехи на пути.

В статье разберём, что такое SLAM-навигация, как строится карта склада и какие датчики в этом участвуют.
19.06.2026 | 5 минут
SLAM-навигация складских роботов

Что такое SLAM технология

Чтобы перемещаться по объекту, роботу нужно понимать, где он находится относительно стеллажей, проходов, зон погрузки и других объектов. А для этого нужна карта.

SLAM-навигация (Simultaneous Localization and Mapping) — это технология, когда робот картографирует окружающую среду и определяет своё положение на этой карте. Оба действия совершаются одновременно.

Как робот определяет своё положение в пространстве

Устройство отправляется на маршрут и постепенно сравнивает, как меняется то, что его окружает. Сначала система использует данные одометрии — информацию о вращении колёс, скорости и направлении. Но со временем такие расчёты накапливают ошибки. Например, колёса могут проскальзывать, а поверхность пола — ухудшать точность измерений.

Чтобы сократить погрешность, алгоритм SLAM сравнивает данные движения с информацией от других сенсоров. Например, лидар распознаёт знакомый стеллаж или колонну, а камера — видит ориентиры в пространстве.

Для коррекции координат используют вероятностную модель — фильтр Калмана. Он прогнозирует положение техники и корректирует расчёты, когда поступают новые данные.

В более сложных системах используются частичные фильтры. Алгоритм создаёт вероятные положения робота, а затем выбирает наиболее точное.

Сбор и обработка данных с сенсоров

Робот собирает информацию с датчиков.

Каждый тип сенсоров отвечает за свою часть данных:

  • LiDAR измеряет расстояние до объектов;
  • камеры фиксируют визуальную информацию;
  • IMU отслеживает ускорение и угол поворота;
  • одометрия показывает перемещение колёс.

Данные объединяются с помощью sensor fusion — технологии слияния сенсорной информации. Это компенсирует недостатки отдельных датчиков. Пример: камера может хуже работать при слабом освещении, а LiDAR — испытывать сложности с отражающими поверхностями.

После обработки информации создаётся цифровая модель окружающей среды. Это могут быть облако точек, сеточная карта или граф ориентиров. Модель помогает роботу определить местоположение проходов, стеллажей, зон хранения и барьеров.

Методы построения карты и локализации

Есть несколько вариантов реализации SLAM-метода. Они отличаются способом построения карты, требованиями к вычислительным ресурсам и точностью работы.

Feature‑based
Строится на поиске ориентиров. Алгоритм находит углы, линии, контуры, края объектов. Затем робот сравнивает новые наблюдения с уже известными ориентирами.

Преимущество метода — сравнительно низкая вычислительная нагрузка. Но в однотипной складской среде, где стеллажи выглядят одинаково, точность может быть ниже.

Graph-based SLAM
Graph-based SLAM использует граф, где вершины — это положения робота, а рёбра — связи между ними. Метод применим на больших территориях, потому что корректирует ошибки, если повторно распознаёт преграды. Алгоритм часто применяется в промышленных мобильных роботах.
Grid-based SLAM
В Grid‑based подходе пространство разбивается на сетку. Каждая ячейка хранит вероятность препятствия. В итоге получается детализированная схема помещения. Недостаток — высокие требования к вычислительным ресурсам при работе с большими помещениями
Topological SLAM
Topological SLAM строит не геометрическую карту, а сеть логических связей между зонами. Например, робототехника понимает, что после зоны приёмки находится коридор, затем — зона хранения. Подход требует меньше памяти, но уступает по точности классическим картам.
Semantic SLAM
Система создаёт смысловую модель пространства: не просто видит объект, а определяет его тип и роль. Если перед роботом появляется человек, система понимает, что это подвижный объект с непредсказуемой траекторией, и снижает скорость. Если датчик видит стеллаж, он воспринимает его как стационарный ориентир.

Типы датчиков для SLAM-систем

Точность SLAM зависит от сенсоров. Ниже — датчики, которые помогают ориентироваться в пространстве склада.

LiDAR

Один из самых распространённых сенсоров. Он излучает лазерные импульсы и измеряет расстояние до объектов. На основе отражённого сигнала система создаёт карту местности. 

Преимущества лидаров:

  • высокая точность;
  • стабильная работа в темноте;
  • независимость от освещения;
  • хорошая работа в однотипной среде.

Visual SLAM

Visual SLAM использует камеры вместо лазерных сканеров. Система анализирует изображения, ищет ориентиры и задаёт путь по изменениям картинки. Преимущество подхода — более низкая стоимость оборудования.

Есть и недостаток — Visual SLAM чувствителен к освещению. Блики, тени и однотипные поверхности могут стать помехой точности.

IMU и одометрия

IMU (Inertial Measurement Unit) отслеживает ускорение и изменение угла наклона. Так система быстрее реагирует на движение и стабилизирует навигацию. Одометрия показывает перемещение колёс и помогает рассчитывать пройденный путь.

Эти данные недостаточно точны, но в комбинации с LiDAR и камерами они делают навигацию точнее.

Sensor fusion

Складская робототехника редко использует только один тип сенсоров. Чаще всего применяется комбинация из LiDAR, камер, IMU, одометрии. Подход компенсирует ограничения отдельных датчиков.

Оптимизация и замыкание контура

Одна из проблем SLAM — при движении копятся ошибки. Если робот долго перемещается по складу, координаты смещаются.

Решение — замыкание контура. Когда датчик видит знакомое место, система понимает, что ранее накопленная ошибка слишком велика, и корректирует карту. Например, робот может увидеть знакомый проход между стеллажами и сопоставить текущие данные с ранее сохранённой информацией.

Для оптимизации применяют алгоритмы графовой оптимизации. Они пересчитывают взаимное положение точек маршрута и уменьшают общую ошибку.

Дополнительную сложность создают двигающиеся объекты: люди, погрузчики, палеты. SLAM‑система должна отличать временные препятствия от постоянных объектов среды. Иначе схема будет быстро терять актуальность.

SLAM-метод навигации в складской логистике

SLAM-метод навигации позволяет работать без жёстко заданной инфраструктуры. Системы с автономной навигацией помогают ускорить процессы, сократить простои и ошибки.
  • Автономные погрузчики

    Роботизированные погрузчики перевозят палеты между зонами. Техника объезжает препятствия, меняет маршруты и безопасно работает рядом с людьми.

  • Роботы-комплектовщики

    Они доставляют контейнеры с товарами к оператору по принципу «товар к человеку». Техника оперативно перестраивает маршруты, если видит преграду, и не вредит безопасности человека.

  • Инвентаризационные роботы
    Роботы-инвентаризаторы используют камеры и лидары, чтобы сканировать стеллажи. Техника ориентируется в большом количестве проходов, поддерживает точное позиционирование и перестраивает маршруты.

Проблемы внедрения и перспективы развития

У технологии SLAM есть ряд ограничений.
  1. Однородная среда
    Многие зоны выглядят одинаково. Это усложняет распознавание и может снижать точность локализации.
  2. Высокая вычислительная нагрузка
    SLAM требует постоянной обработки больших объёмов данных. Особенно это заметно в 3D-навигации и при использовании нескольких сенсоров одновременно.
  3. Интеграция с WMS
    Для полноценной автоматизации устройства должны обмениваться данными с системой управления складом. Интеграция требует настройки API, middleware и синхронизации процессов.

В будущем роботы смогут быстрее обмениваться картами между собой и коллективно адаптироваться к изменениям среды. Главные направления:

  • Edge AI — обработка данных прямо на роботе;
  • цифровые двойники;
  • интеграция SLAM и BIM‑моделей;
  • мультиагентные системы;
  • роевая робототехника.

Часто задаваемые вопросы о SLAM-навигации

SLAM — одна из ключевых технологий современной роботизации. Она помогает роботам ориентироваться в пространстве без фиксированной инфраструктуры и делает автоматизацию более гибкой.

Яндекс Роботикс разрабатывает решения для автоматизации и роботизации процессов.
Если вы хотите роботизировать бизнес, оставьте заявку и получите консультацию наших специалистов.

Рекомендуем также прочитать

Хотите узнать, как наши решения могут помочь вам оптимизировать складские процессы?

Оставьте заявку, и мы свяжемся с вами для проведения индивидуальной консультации.