Пресс-релизы // » Добавить пресс-релиз

Как повысить производительность автономных роботов – знают в ЛЭТИ

Исследователи СПбГЭТУ «ЛЭТИ» предложили алгоритм фильтрации лазерных сканов с лидаров, основанный на соответствии сканов друг другу. Новый подход позволит сократить среднее время обработки информации и повысить производительность робота за счет оптимизации затрат его вычислительных ресурсов. Исследователи разработали формулы, позволяющие адаптировать фильтр к конкретному роботу с известной скоростью и характеристиками лидара, а также предложили при движении в помещении использовать детектор коридоров. Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом международном журнале Robotics and Autonomous Systems.

В современной робототехнике применяются лидары и дальномеры, работающие на алгоритмах SLAM (одновременная локализация и построение карты) и SfM (структура из движения). Обе технологии имеют общий недостаток – они собирают одновременно слишком мало и слишком много информации. С одной стороны, данных слишком мало, потому что их невозможно обобщить без существенной потери точности. В то же время для хранения и обработки данных, которые собираются каждые 30 мс, требуется большой объем памяти. Например, для робота, который движется со скоростью меньше 60 км/ч, нет необходимости сканировать пространство столь часто, иначе точность собираемой информации снижается из-за избыточного количества густых облаков точек.

Проанализировав существующие методики уменьшения размеров лазерного скана, заведующий кафедрой математического обеспечения и применения ЭВМ (МО ЭВМ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Кирилл Владимирович Кринкин и ассистент этой же кафедры Антон Юрьевич Филатов пришли к выводу: чтобы ускорить фильтрацию, нужно уменьшить количество входных данных и определить ценность каждого сканирования для последующей передачи исходного скана в ядро алгоритма SLAM.

Для решения поставленной задачи исследователи ЛЭТИ предложили использовать корреляционный фильтр для двухмерных лазерных сканов. Принцип его действия заключается в сравнении текущего входящего лазерного скана с предыдущим. Если сканы «информационно похожи», то текущий скан не обрабатываться. «Чтобы избежать шума в наблюдениях, лучше сравнивать входящий скан с несколькими предыдущими сканами. Таким образом, появляется скользящее окно сканов, которое играет роль эталона для новых входящих данных», – поясняет К.В. Кринкин.
Для расчета корреляции сканов было предложено создавать для каждого из них гистограммы, основанные на разделении по дальности и по углам, а затем производить расчет корреляции путем вычисления коэффициента Пирсона.

Чтобы не потерять полезную информацию при движении робота по средам без особенностей, например, по коридорам, ученые предложили обнаруживать сканы таких сред до фильтрации и не отбрасывать их. Для этого необходимо просмотреть каждую точку лазерного сканирования и вычислить знак разности дальностей текущей и следующей точек. Точность определения зависит от строения коридора и может быть разной в конкретных условиях.

Исследователи протестировали предложенный метод на наборах данных MIT stata dataset и TUM dataset с алгоритмами vinySLAM, Gmapping и Google Cartographer.

«Эксперименты показали, что предложенный алгоритм фильтрации работает значительно быстрее, чем имеющиеся алгоритмы сопоставления сканов (5,9⋅10-5 с для фильтрации, 12,9⋅10-3 с для совмещения сканов vinySLAM). Данный метод позволяет более чем на 40% сэкономить время обработки сканов, а также высвободить вычислительные ресурсы для решения других задач».

Заведующий кафедрой математического обеспечения и применения ЭВМ Кирилл Владимирович Кринкин
Исследование выполнено на средства гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Отдельные материалы и оборудование предоставлены компанией JetBrains Research.

Контактное лицо: Дарья Бодак
Компания: СПбГЭТУ "ЛЭТИ"
Добавлен: 17:03, 03.02.2022 Количество просмотров: 684
Страна: Россия


РУДН приглашает стать частью самой многоязычной студенческой конференцией в России!, Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы, 17:29, 06.05.2025, Россия205
Приглашаем вас принять участие в Международной студенческой научной конференции. Это событие станет уникальной платформой для обсуждения актуальных вопросов мировой экономики и, что особенно важно, будет самой многоязычной студенческой конференцией в России.


Более 500 барнаульцев приняли участие в праздничной программе, посвященной 80-летию Победы, в Алтайском ГАУ, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 17:26, 06.05.2025, Россия201
Сегодня, 6 мая, на площади перед главным корпусом Алтайского государственного аграрного университета для студентов и преподавателей вуза, а также всех барнаульцев и гостей города состоялась праздничная программа, посвященная 80-летию Победы в Великой Отечественной войне


Корпоративный конкурс «Швабе» объединил более тысячи юных участников, Холдинг "Швабе", 17:26, 06.05.2025, Россия214
Холдинг «Швабе» Госкорпорации Ростех подвел итоги VII корпоративного конкурса «Сила света» для школьников и студентов в возрасте от 14 до 18 лет. За победу в финале в этом году боролись 26 конкурсантов.


«Регулировщица Победы»: Как сотрудник Алтайского ГАУ занимается реконструкцией военной техники и униформы периода Великой Отечественной войны, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 17:25, 06.05.2025, Россия212
Ведущий бухгалтер управления бухгалтерского учета и финансов Алтайского государственного аграрного университета Ирина Чекаданова уже второй год подряд выступит в роли «регулировщицы Победы» на параде военной ретротехники 9 мая в Барнауле


Мастер-класс «Чтение мыслей 3:0»: как вернуть контроль в любой ситуации, ООО "МЕТАЛИДЕР", 17:24, 06.05.2025, Россия207
Дата проведения: 24 мая 2025 года Место проведения: Центр развития личности и бизнеса «МЕТАЛИДЕР», г. Ростов-на-Дону, ул. Закруткина, 67А Формат: офлайн + онлайн (трансляция в Zoom) Время: с 11:00 до 12:30 Участие: бесплатное


В ХГУ шьют балаклавы и плащи-антидроны для бойцов СВО, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 17:24, 06.05.2025, Россия209
Студенты инженерно-технологического института Хакасского госуниверситета продолжают изготавливать для участников специальной военной операции средства индивидуальной защиты, маскировки и источника тепла: балаклавы, плащи-антидроны, браслеты «выживания», окопные свечи.


Студентов Алтайского ГАУ приглашают принять участие в голосовании за лучший сайт, посвященный Великой Отечественной войне, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 16:47, 06.05.2025, Россия42
В Алтайском государственном аграрном университете продолжается межфакультетский конкурс сайтов, приуроченный к 80-летию Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.


Выставка ретроавтомобилей и праздничный концерт: Алтайский ГАУ приглашает горожан вместе встретить 80-летие Великой Победы, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 16:47, 06.05.2025, Россия54
6 мая на площади перед главным корпусом Алтайского государственного аграрного университета для студентов и преподавателей вуза, а также всех барнаульцев и гостей города состоится праздничная программа, посвященная 80-летию Победы в Великой Отечественной войне


Лучшими в Сибири по финансовой грамотности стали студенты ХГУ, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 16:47, 06.05.2025, Россия47
Студенты института менеджмента, экономики и агротехнологий Хакасского госуниверситета вошли в число победителей восьмой Всероссийской олимпиады по финансовой грамотности экономического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Команда «Скрудж Макдак» достойно представила вуз и республику в финальном этапе конкурса в Москве.


CODDY CAMP представляет инновационные досуговые программы для подростков летом 2025 года, CODDY, 00:48, 04.05.2025, Россия297
Школа цифровых технологий CODDY объявляет о запуске летнего сезона CODDY CAMP 2025 с тремя уникальными досуговыми программами для детей и подростков. Летние смены предлагают участникам погрузиться в мир IT-технологий, кино и блогинга, а также испытать классические развлечения в современном формате.


Молодые журналисты примут участие в онлайн-лекции по журналистике Великой Отечественной войны, МДОД "Школа Журналистики имени Владимира Мезенцева", 00:47, 04.05.2025, Россия350
Школа журналистики имени Владимира Мезенцева при Центральном Доме журналиста организует вебинар на тему «Журналистика Великой Отечественной: что не сказано в школьных учебниках истории».


Сборная АГАУ завоевала «серебро» соревнований по гиревому спорту, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 22:40, 30.04.2025, Россия104
В Барнауле в преддверии Праздника Весны и Труда завершились соревнования по гиревому спорту в рамках V спартакиады КФК предприятий и организаций Железнодорожного района


Легкоатлет из ХГУ завоевал золото на полумарафоне в Москве, Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, 22:39, 30.04.2025, Россия95
Студент института естественных наук и математики Хакасского госуниверситета Артём Попов стал победителем Московского полумарафона. В масштабном забеге приняли участие около 25 000 спортсменов.


Студенты и преподаватели Алтайского ГАУ произведения искусства, посвященные Великой Отечественной войне, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 22:38, 30.04.2025, Россия73
На Экономическом факультете Алтайского государственного аграрного университета прошло мероприятие, посвященное 80-летию Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг. «Искусство о Великой Отечественной войне. Искусство в годы Великой Отечественной войны».


Врио ректора Алтайского ГАУ Владимир Плешаков поздравляет коллектив вуза с Праздником Весны и Труда, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 22:38, 30.04.2025, Россия74
Врио ректора Алтайского государственного аграрного университета Владимир Плешаков поздравляет коллектив вуза с Праздником Весны и Труда


  © 2003-2025 inthepress.ru