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.
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.
Робот собирает информацию с датчиков.
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.
Есть несколько вариантов реализации SLAM-метода. Они отличаются способом построения карты, требованиями к вычислительным ресурсам и точностью работы.
Преимущество метода — сравнительно низкая вычислительная нагрузка. Но в однотипной складской среде, где стеллажи выглядят одинаково, точность может быть ниже.
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.
Роботизированные погрузчики перевозят палеты между зонами. Техника объезжает препятствия, меняет маршруты и безопасно работает рядом с людьми.
Они доставляют контейнеры с товарами к оператору по принципу «товар к человеку». Техника оперативно перестраивает маршруты, если видит преграду, и не вредит безопасности человека.
В будущем роботы смогут быстрее обмениваться картами между собой и коллективно адаптироваться к изменениям среды. Главные направления:
SLAM‑система передаёт данные о маршрутах в WMS через API. Для интеграции используются middleware‑решения — они ускоряют обработку данных. Например, ROS (Robot Operating System) или SDK (Software Development Kit) производителей оборудования.
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.