1. ĐỊNH VỊ (LOCALIZATION)
Định vị là gì? localization là gì?
Định vị được hiểu là quá trình ước lượng vị trí và hướng(orientation) của rô-bốt di động so với môi trường xung quanh. Ước lượng vị trí là một nhiệm vụ quan trọng trong rô-bốt di động, vì nó được coi là điều kiện tiên quyết(prerequisite) cho việc lập kế hoạch đường đi.
Nhiều công nghệ khác nhau được sử dụng trong định vị rô-bốt di động, và chúng được phân thành định vị tương đối và định vị tuyệt đối.
– Định vị tương đối (cục bộ) sử dụng các cảm biến bên trong(internal sensors) như bộ mã hóa (encoder), cảm biến quán tính(inertial sensors) và la bàn số(digital compass) để ước lượng tư thế của rô-bốt .
– Định vị tuyệt đối (toàn cục) sử dụng các cảm biến bên ngoài(external sensors), cho phép rô-bốt xác định vị trí của nó trực tiếp trong môi trường. Các phương pháp được sử dụng dựa vào các điểm mốc(landmarks) chủ động hoặc thụ động, tín hiệu vệ tinh, hệ thống điều hướng và khớp bản đồ.
2. Điều hướng dựa trên điểm mốc (Landmark Navigation)
Điểm mốc là các đặc trưng cố định tại một vị trí đã biết(a known position), giúp rô-bốt di động dễ dàng nhận diện thông qua dữ liệu cảm biến để định vị. Điểm mốc có thể là tự nhiên hoặc nhân tạo và có thể hoạt động theo cơ chế chủ động.
– Điểm mốc tự nhiên(Natural landmark) sử dụng các đặc trưng có sẵn trong môi trường để hỗ trợ định vị.
– Điểm mốc nhân tạo(artificial landmark) được đặt vào môi trường để phát tín hiệu đặc trưng giúp rô-bốt nhận diện vị trí.
Điểm mốc có thể mang tính hình học(can be geometric), bao gồm các hình dạng, vật thể hoặc thông tin bổ sung dưới dạng mã vạch. Chúng được phân loại thành hai loại chính:
– Điểm mốc nhân tạo là các vật thể hoặc hình dạng được đặt trong môi trường với mục đích duy nhất(sole purpose) là hỗ trợ định vị rô-bốt.
– Điểm mốc tự nhiên là các đặc trưng vốn đã tồn tại trong môi trường và có thể được sử dụng cho quá trình định vị.