在室外移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景中，精確的定位能力不僅構(gòu)成了其自主導(dǎo)航的核心，而且對(duì)于確保其操作的安全性和可靠性至關(guān)重要。當(dāng)前，室外高精度定位技術(shù)的兩大主流方案分別是3D激光同時(shí)定位與地圖構(gòu)建（SLAM）和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位（GNSS RTK）。然而，依賴單一傳感器的定位系統(tǒng)往往會(huì)因環(huán)境條件的變化和信號(hào)干擾而受到限制，這種局限性在面對(duì)日益增長(zhǎng)的復(fù)雜應(yīng)用需求時(shí)顯得尤為明顯，難以滿足廣泛的使用場(chǎng)景。因此，為了實(shí)現(xiàn)更為穩(wěn)健和可靠的室外定位，探索多傳感器融合技術(shù)成為了行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。

3D激光雷達(dá)定位方案

在室內(nèi)或有一定環(huán)境特征的室外，可以獲得高精度、高魯棒性的定位。但在空曠的室外，缺乏環(huán)境特征，難以精確地定位。

GNSS RTK 定位方案

在空曠室外環(huán)境下，可以獲得有效的定位，且具有全局一致性，沒(méi)有積累誤差。但在室外高樓遮擋的地方無(wú)法獲得持續(xù)、準(zhǔn)確的定位信息。

在集成IMU和輪速計(jì)等傳感器的基礎(chǔ)上，科聰推出3D激光SLAM與GNSS RTK融合定位方案，通過(guò)兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，極大提升了定位精度和定位穩(wěn)定性。

科聰融合定位方案

KC Integrated Positioning Solution

關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換難題：3D激光SLAM采用的是局部坐標(biāo)系統(tǒng)，GNSS采用是全局坐標(biāo)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)定位數(shù)據(jù)融合的前提是建立兩者坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，由于兩者傳感器數(shù)據(jù)均存在一定測(cè)量誤差和測(cè)量時(shí)滯，因此精確計(jì)算其坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換復(fù)雜性高。

回環(huán)匹配困難：空曠室外場(chǎng)景下，GNSS信號(hào)缺乏精確的高程信息使得準(zhǔn)確三維回環(huán)匹配實(shí)施難度大。

科聰應(yīng)對(duì)策略

在制圖階段，使用部分GNSS數(shù)據(jù)和激光定位數(shù)據(jù)計(jì)算原點(diǎn)數(shù)值。隨后不斷地將激光數(shù)據(jù)和GNSS數(shù)據(jù)與已有的地圖進(jìn)行配準(zhǔn)，將配準(zhǔn)結(jié)果加入到非線性優(yōu)化模型中，推導(dǎo)模型的損失函數(shù)（Loss Function），在一定約束內(nèi)尋找最小值，完成最優(yōu)處理，得到3D激光SLAM和GNSS RTK融合地圖。

定位過(guò)程中，根據(jù)獲取到的激光數(shù)據(jù)或GNSS定位位姿，與已創(chuàng)建好的地圖進(jìn)行對(duì)比匹配。與傳統(tǒng)的3D激光定位技術(shù)相比，科聰?shù)娜诤隙ㄎ环桨冈诳諘绛h(huán)境中表現(xiàn)出色，將定位精度從±5cm顯著提升至±1cm。并且使機(jī)器人在5毫秒至10毫秒內(nèi)，迅速獲得實(shí)時(shí)且精確的定位信息。

通過(guò)無(wú)切換耦合、全局一致性等特性，科聰?shù)娜诤隙ㄎ环桨革@著提升了室外定位表現(xiàn)。無(wú)論是在何種復(fù)雜環(huán)境中，該方案都能夠保證高精度定位輸出。

浙江科聰是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的機(jī)器人核心控制系統(tǒng)和整體解決方案提供商。公司成立于2015年，位于美麗杭州的錢(qián)塘江畔。公司致力于為客戶提供國(guó)際一流的機(jī)器人技術(shù)、產(chǎn)品和解決方案。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于無(wú)人巡檢、倉(cāng)儲(chǔ)、物流、安保巡邏、清潔、工程車輛、農(nóng)業(yè)機(jī)械等眾多領(lǐng)域。

公司技術(shù)實(shí)力強(qiáng)勁，擁有移動(dòng)機(jī)器人全方位技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品化和工程化能力，覆蓋機(jī)器人技術(shù)相關(guān)機(jī)械、電路、軟件、算法、電氣、整機(jī)集成交叉學(xué)科全領(lǐng)域。核心團(tuán)隊(duì)成員均為從業(yè)10年以上的機(jī)器人、自動(dòng)化和人工智能行業(yè)技術(shù)專家。公司依托浙江大學(xué)、清華大學(xué)和中國(guó)科技大學(xué)等國(guó)內(nèi)高校平臺(tái)，并在國(guó)際范圍內(nèi)與美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué)、德國(guó)德累斯頓大學(xué)、慕尼黑工業(yè)大學(xué)、美國(guó)硅谷的人工智能技術(shù)團(tuán)隊(duì)達(dá)成了伙伴合作關(guān)系。公司已掌握智能移動(dòng)機(jī)器人基于多傳感器融合的環(huán)境學(xué)習(xí)與精確定位技術(shù)、動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃與精確軌跡跟蹤技術(shù)、移動(dòng)機(jī)器人多驅(qū)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、基于深度學(xué)習(xí)與智能云的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、多智體分布式協(xié)作技術(shù)、特種環(huán)境防護(hù)技術(shù)與本質(zhì)安全防爆技術(shù)等一系列國(guó)內(nèi)領(lǐng)先國(guó)際一流技術(shù)。