三、什么是SLAM？視覺(jué)SLAM又是啥？

如果你看過(guò)此前筆者寫(xiě)過(guò)的各型掃地機(jī)器人評(píng)測(cè)，那么相信對(duì)頻頻出現(xiàn)的“SLAM”會(huì)留有印象。

SLAM是“Simultaneous Localization and Mapping”的縮寫(xiě)，翻譯過(guò)來(lái)可以叫它“同步定位與建圖”，具體指的是機(jī)器人一邊計(jì)算自己的位置一邊規(guī)劃地圖的過(guò)程，針對(duì)的也就是掃地機(jī)器人在哪里、周?chē)鞘裁吹膯?wèn)題，包含定位和建圖這兩方面，并基于此規(guī)劃路徑躲避障礙。

目前在掃地機(jī)器人當(dāng)中主流的方案可以分為兩大派系，一個(gè)是激光SLAM，另一個(gè)就是視覺(jué)SLAM。

我們此前測(cè)試過(guò)的掃地機(jī)器人基本全都是激光SLAM型的機(jī)器，它們依靠發(fā)射激光光束，然后再?gòu)椈貋?lái)，以此測(cè)繪出機(jī)器人和目標(biāo)地點(diǎn)的距離形成二維圖像。一次得到周?chē)系K點(diǎn)的角度和距離，優(yōu)點(diǎn)是采集速度快、計(jì)算量小，而弊端也顯而易見(jiàn)，是無(wú)法探測(cè)透明的物體，并且很難在大面積戶(hù)型精準(zhǔn)定位。

激光SLAM制圖

視覺(jué)SLAM則是能看到真實(shí)環(huán)境，它以攝像頭為傳感器，對(duì)于環(huán)境的區(qū)分度更高，不過(guò)需要更高的算力，兩者算是各有千秋。

Trifo Max采用的是視覺(jué)SLAM方案，配備的是專(zhuān)業(yè)全局快門(mén)式攝像頭，每秒采集多幀圖像，實(shí)現(xiàn)高清攝像定位，同步SLAM構(gòu)圖。不過(guò)單一的導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)法做到面面俱到，視覺(jué)SLAM在光線(xiàn)昏暗或無(wú)光環(huán)境當(dāng)中難以準(zhǔn)確定位。

Trifo Max共配備10⼤類(lèi)28組傳感器，其中的紅外測(cè)距傳感器、沿墻傳感器、碰撞傳感器的存在便是在暗光下給予輔助作用，保證出⾊的導(dǎo)航效果。

在使用中，筆者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)遇到一定面積少障礙物的區(qū)域時(shí)，Trifo Max會(huì)呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)的“Z”字形路線(xiàn)清掃，從而在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最高的清掃效率。這也是標(biāo)準(zhǔn)的路徑規(guī)劃式清掃。

此前有一些掃地機(jī)器人使用隨機(jī)碰撞式導(dǎo)航，即不會(huì)預(yù)先計(jì)算規(guī)劃清掃線(xiàn)路，在清掃區(qū)域當(dāng)中進(jìn)行隨機(jī)碰撞，這是一種不計(jì)時(shí)間成本的“以時(shí)間換空間”的策略，十分低效，給人的觀感也猶如亂跑亂掃，毫無(wú)章法。

我們現(xiàn)在使用的Trifo Max則是標(biāo)準(zhǔn)的路徑規(guī)劃式清掃，在清掃之前會(huì)標(biāo)定起點(diǎn)，掃描形成地圖，在地圖上計(jì)算規(guī)劃合理的清掃路徑，提升效率。

不過(guò)需要注意的是，Trifo Max支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)掃，但目前不支持地圖保存功能，每一次清掃需要重新建圖。

此外，筆者在使用體驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)Trifo Max在偵測(cè)到物體、墻壁時(shí)，得益于其搭載的四組紅外測(cè)距傳感器，能夠做到提前減速，并且減速過(guò)程也堪稱(chēng)靈敏迅速，同時(shí)不影響墻壁邊角的清掃。不漏掃、也不重復(fù)掃。

掃地機(jī)器人工作的環(huán)境當(dāng)中常常面對(duì)各種路障，為了檢驗(yàn)Trifo Max掃地機(jī)器人面對(duì)正常家庭環(huán)境的獨(dú)立清掃能力，我們另外還模擬了幾種常見(jiàn)的狀況對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，看一下其應(yīng)對(duì)能力如何。

面對(duì)較為低矮的清掃區(qū)域，諸如沙發(fā)低下、床底、桌底，Trifo Max掃地機(jī)器人憑借8.4cm機(jī)身高度的迷你小身板來(lái)去自如，這主要是得益于采用視覺(jué)SLAM方案將攝像頭塞入機(jī)身當(dāng)中，免去了激光傳感器不能去除的柱狀塔。

家中桌椅即使再精心放置，在掃地機(jī)器人行進(jìn)的過(guò)程當(dāng)中，也無(wú)法避免給其無(wú)心地預(yù)設(shè)陷阱。筆者將其放入狹隘的桌下空間，結(jié)果Trifo Max掃地機(jī)器人能夠通過(guò)視覺(jué)自動(dòng)規(guī)劃合適的路徑，坦然從桌腿四處碰壁的一隅之地當(dāng)中成功脫困，安然走出我們?yōu)橹A(yù)設(shè)的困境。

我們?cè)谇拔脑?jīng)提及Trifo Max掃地機(jī)器人自帶10大類(lèi)28組傳感器，其中就有懸崖傳感器用于防跌落，可以做到無(wú)死角地偵測(cè)周遭環(huán)境，在偵測(cè)到大落差地點(diǎn)之時(shí)會(huì)迅速轉(zhuǎn)向?qū)で笏?，及時(shí)“懸崖勒馬”。

Trifo Max掃地機(jī)器人最高可以實(shí)現(xiàn)2cm高度的越障，應(yīng)付家中的門(mén)檻、門(mén)墊等障礙毫無(wú)問(wèn)題，不會(huì)輕易被困。這里可以看到其車(chē)輪彈性還是相當(dāng)足的，爬坡能力較強(qiáng)，輕松越過(guò)門(mén)檻，繼續(xù)清掃工作。

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