МЕТОД ГЕНЕРАЦИИ КАРТЫ ЗАНЯТОСТИ МОБИЛЬНОГО РОБОТА ПО ДАННЫМ МУЛЬТИСПЕКТРАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ

Аннотация

Рассматривается проблема генерации карт занятости окружающего пространства для
робототехнических платформ по данным от мультиспектральной системы технического зрения.
Целью работы является качественное улучшение генерируемой модели проходимости путем ком-
плексирования геометрических и семантических данных от лидаров и стереокамер, а также пря-
мых измерений скорости от радаров миллиметрового диапазона. Представленные алгоритмы и их
модификации являются универсальными по отношению к источнику данных и не требуют физи-
ческой синхронизации сенсоров. В исследовании решается задача построения как статических априорных, так и работающих в реальном масштабе времени динамических карт занятости.
Предложен подход по объединению априорной семантической карты с генерируемой в процессе
автономного движения робота. Описаны подходы к накоплению и обновлению семантической
информации в картах. Также рассматривается задача обнаружения динамических препятствий
в картах занятости на основе модифицированного алгоритма фильтрации частиц. Описанный в
статье комбинированный метод увеличивает точность определения динамических препятствий и
позволяет корректно детектировать препятствие даже в случае ошибки алгоритма определения
динамики. Выделены метрики по количественной оценки карт занятости. Разработанный алго-
ритм был протестирован на открытых датасетах Semantic KITTI, nuScenes в автомобильном
домене данных, а также на малом сервисном роботе-уборщике как в симуляторе CARLA, так и в
реальных условиях с активным пешеходным движением. Программная реализация алгоритма ра-
ботает в реальном масштабе времени на встраиваемых вычислителях Jetson AGX Xavier и Jetson
AGX Orin.