Localisation améliorée avec Xsens Vision Navigator
- Robotique
Noesis News- 0
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Dans ce projecteur de capteur, nous plongerons dans les caractéristiques et les capacités du XSENS Vision Navigator (XVN) de Movella. Le XVN est un capteur de localisation visuelle basé sur GNSS qui peut être intégré à l’un des robots de Clearpath pour fournir une estimation complète de l’état 3D pour votre robot mobile, qui comprend la position, l’orientation, les vitesses linéaires / angulaires et les accélérations linéaires.
Nous sommes ravis de nous associer à Movella pour apporter le Navigator Xsens Vision à nos clients. Le XVN est disponible via le magasin ClearPath et en option sur nos intégrations de robots personnalisées, ou dans le cadre de la suite de capteurs standard sur nos plates-formes intégrées comme l’ampli A300.
Contexte de localisation
Dans le monde des robots mobiles, la localisation est le processus d’estimation de l’état d’un robot, de sa pose 2D ou 3D, et potentiellement sa vitesse et son accélération. La localisation constitue la base dont dépendent de nombreuses tâches de robotique de niveau supérieur. Sans localisation précise, un robot mobile aura du mal à naviguer efficacement, à planifier des chemins, à éviter les obstacles ou à interagir de manière significative avec son environnement.
Souvent, la première approche de la localisation repose sur des encodeurs de roues pour calculer l’odométrie de manière en boucle ouverte. Sur les plates-formes de base de ClearPath, les données d’une unité de mesure inertielle (IMU) sont également incorporées pour atténuer les erreurs, telles que celles causées par le glissement des roues, et pour fournir des estimations de pas de rouleau pour les applications 3D. Cette odométrie de base de la plate-forme est un point de départ raisonnable, mais il a deux limites majeures: elle est relative, ce qui signifie qu’elle ne fournit pas l’emplacement dans un cadre de référence persistant, et il dérivera avec le temps à mesure que les erreurs s’accumulent en raison du bruit du capteur, par exemple.
Pour les robots extérieurs, les capteurs GNSS peuvent fournir une estimation de position mondiale pour répondre à ces limitations. Cependant, la fusion des données GNSS présente ses propres défis, tels que la gestion des pannes partiels ou totales GNSS, l’estimation avec précision des covariances et le réglage des filtres pour être robuste aux données de capteurs médiocres. C’est là que des capteurs comme le XVN deviennent extrêmement précieux. En fusionnant les mesures GNSS avec des mesures inertiales, l’odométrie visuelle et les données d’encodeur de roues, le XVN peut maintenir une localisation précise même lors de la navigation dans les pannes totales GNSS.
Fonctionnement de la fonction XVN Sights Highlights
Voici une liste de nos dix fonctionnalités préférées basées sur l’ingénierie interne et les commentaires des clients:
- Double récepteurs GNSS
Le XVN dispose des récepteurs GNSS à double bande L1 / L2, ce qui signifie qu’il peut calculer simultanément la position RTK de haute précision et les solutions de prélèvement RTK. - Fusion de capteur de caméra et de caméra et IMU
Le XVN est équipé d’une unité de mesure inertielle à bord (IMU) et d’une caméra qu’il utilise pour augmenter les mesures GNSS lors de l’estimation de l’état du robot. Dans les environnements où GNSS n’est pas fiable, comme les canyons urbains et les zones boisées, l’odométrie inertiale visuelle aide à maintenir une estimation de l’état précise et fluide. - Intégration en option de l’odométrie de roue
Les performances du XVN dans les environnements GNSS difficiles peuvent être encore augmentées en entrant les données d’encodeur de roues à partir d’une plate-forme de robot de base. - Pilotes ROS1 et ROS2
Le XVN a des pilotes ROS1 et ROS2 bien entretenus et peut être configuré pour publier des sujets pour les sorties / statuts de fusion ainsi que les données brutes pour les utilisateurs qui souhaitent creuser davantage. - Corrections RTK via TCP / NTRIP / ROS
Le XVN a un certain nombre d’interfaces pour fournir des corrections RTK. Que vous communiquiez avec une station de base directement sur le réseau ou que vous diffuriez des corrections RTCM sur NTRIP, nous n’avons pas encore trouvé de source de correction RTK qui ne peut pas être utilisée avec le XVN. - Ui Web
Le XVN dispose d’une interface utilisateur Web où les utilisateurs peuvent surveiller l’état et configurer le capteur. Certaines des fonctionnalités que nous utilisons le plus souvent comprennent: réglage fin des paramètres de fusion de capteurs pour optimiser les performances, mettre à jour le micrologiciel du capteur, configurer la source de correction RTK et surveiller la stabilité, configurer la sortie de données brutes et les taux de sortie de fusion, et la journalisation des données brutes pour le post-traitement. - Fonctionnalité des emplacements enregistrés
En tirant parti de la fonction «Emplacements enregistrés», le XVN peut être configuré pour commencer à produire des estimations d’état même lorsqu’aucune mesure GNSS n’est disponible, comme à partir d’une station de charge sans fil intérieure. - Synchronisation du temps
Le XVN peut être utilisé pour la synchronisation du temps, une tâche très importante et parfois négligée pour les utilisateurs avec des applications qui impliquent la fusion des capteurs comme la cartographie basée sur le LiDAR. Le XVN peut être configuré en tant que source de maître PTP, un serveur NTP, et fournit une sortie PPS. - Sortie d’odométrie lisse
En plus de la sortie de fusion globale, le XVN peut également être configuré pour produire une odométrie lisse qui n’a pas de sauts discrets lors de la réinstallation d’une correction GNSS après la panne. - Dessin industriel
Le XVN est classé IP et a une empreinte relativement petite, ce qui le rend utilisable sur nos plus petites plates-formes mobiles comme Jackal UGV.
Xvn en action
Pour présenter le XVN en action, nous avons intégré un sur Clearpath Husky A300 et Jackal Platforms et les avons emmenés sur le terrain pour voir comment ils ont fonctionné. Pour un aperçu complet, consultez la vidéo Spotlight Spotlight ci-dessous.
https://www.youtube.com/watch?v=w-0ulln5kza
Test 1: Nous avons emmené nos intégrations Husky A300 et Jackal dans un parking pour voir comment il a géré les pannes totales GNSS. Notez comment l’odométrie est lisse tout au long du test, avec une légère correction à la fin lorsqu’un correctif est réapprovisionné.
Test 2: Nous avons pris notre intégration Husky A300 à un campus universitaire qui propose des viaducs, des bâtiments et de nombreux étudiants qui se promenaient qui pourraient décourager le suivi des fonctionnalités visuelles sur le XVN. Notre intégration A300 dispose d’un séparateur d’antenne GNSS que nous avons utilisé pour diviser le signal en XVN ainsi qu’un autre récepteur GNSS pour comparer les performances.
Étapes suivantes
Le XVN est une option de capteur sur nos intégrations de robot personnalisées, incluses dans la suite de capteurs standard du AMP A300et disponible à l’achat via le Magasin de ClearPath.
Contactez notre équipe Pour en savoir plus sur la façon dont le XVN peut accélérer votre projet!
