问题：机器人实际上无法执行此操作，因为它们无法测量自己在房间中的位置。
问题：如何赋予机器人这种能力测量其位置和方向的精度是否超过±5mm？我正在寻找一种准确而强大的解决方案，该解决方案不受遮挡的影响，并且不需要每个机器人都配备大功率PC。定位所需的任何传感器都可以轻松添加到机器人中。如果本地化解决方案需要，可以轻松地将微控制器更改为功能更强大的微控制器。
#1 楼
一些想法突然浮出水面...通常，您可以让每个机器人感知自己的位置，或者让某种系统找到机器人并将其位置信息（或组合信息）发送给他们。如果他们可以交流，则可能使用其他机器人位置来定位自己。您还可以合并来自机器人和其他来源的传感器信息。光学
您可以编码地板或天花板上的绝对位置或相对位置。机器人上的传感器可以看到这些。像光学鼠标中的传感器一样，即使没有任何图案，也可以使大多数表面产生相对运动。有些旧式鼠标使用的是带图案的网格。
如果房间的墙壁具有正确的图案，则每个机器人上可以有两个（或更多）摄像头朝不同的方向看根据图片确定您的位置。旋转相机是另一种选择。
地板或天花板上的传感器阵列或摄像头可以找到机器人的位置，然后可以将其发送给机器人。
某种旋转的光学传感器可以定位光学信标（例如LED）的方向。
声音
发射超声波chi声时，您可能会有一些信标。如果它们都是同步的（例如它们之间的固定延迟），则可以根据它们的位置来计算飞行时间来确定机器人的位置。许多年前，我曾使用过一个超声波数字化仪，该数字化仪在大约一米的距离内可精确到约一毫米，因此似乎在球场上。根据您的机器人的形状以及群集反射和障碍物的配置，可能会或可能不会出现问题。您需要进行实验，但是我的直觉是，只要有足够的信标，您就能获得良好的性能。
每个机器人上的超声波测距仪。 （旋转？）可以将距离映射到其他机器人或墙壁。
如果其中任何一个听起来有趣，我可以尝试进一步发展这些想法。
评论
$ \ begingroup $
我喜欢超声波方法。我想知道我是否可以将其发送通过地板，以使其能够在不受群干扰或反射的情况下传播。
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– Rocketmagnet
2013年9月4日上午11:01
$ \ begingroup $
@Rocketmagnet：您可以通过地面发送它。问题是正确地耦合了换能器，通常是用凝胶完成的。对于您的应用程序可能会有些混乱。没有正确的耦合，超声波将简单地从表面反弹。也许您的机器人的轮子可以解决问题。
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– Guy Sirton
2013年9月5日在21:15
$ \ begingroup $
@GuySirton我想实现对从另一台设备发出的设备发出的超声波chi的检测。我正在努力做到这一点，因为我看到的所有组件都是发射并检测回声的测距仪。它们输出范围，很难将它们分成发射和接收部分。我需要通过空中发送信号。有任何指示或建议吗？谢谢！
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–死灵法师
2014年7月15日下午0:04
$ \ begingroup $
@necromancer，您应该可以购买发射器/接收器，例如参见此digikey.ca/product-detail/zh/MA40S4R/490-7706-ND/4358146及更多同一类别...
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– Guy Sirton
14年7月19日在6:01
$ \ begingroup $
@GuySirton非常感谢。有很大的帮助！
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–死灵法师
14年7月19日在10:42
#2 楼
如果天花板是从机器人顶部可以看到的平坦表面，则可以定期在天花板上放置标记条（或其他已知基准图案）。条纹可能是白线或黑线，也可能是狭窄的反光带，可通过机器人顶部的光电传感器检测到。如果车轮位置传感器和精确的车轮控制足以保持机器人具有预期位置数据的准确性，如果将其移动到距准确已知位置的距离不超过d的位置，则条纹（可能是白色条纹，黑色条纹或狭窄的反光带）的位置可能相隔不超过d /√2。
运动计划软件可能需要调整。如果机器人越过条纹时位置始终错误，请调整其车轮编码器计数与行进距离之比；如果旅行支腿稍稍长一点，如果看到条纹，则将支腿伸出以横穿条纹；或者或在进行任何位置敏感操作之前针对多个条纹进行校准；或在条纹的交叉点执行位置敏感的操作。
有多种基准模式可能。平行于x和y轴布置的正交条纹可能最容易创建和使用。但是靶心，十字准线，楔形，条形码和其他样式也值得考虑。
评论
$ \ begingroup $
+1即使我在发布我的答案之前已经阅读了您的答案，但我仍然发布了有关基准点的几乎相同的答案……我责怪睡眠不足。
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– ThomasH
2013年9月3日在18:36
$ \ begingroup $
@ThomasH，谢谢！我很惊讶，OP尚未对任何答案进行投票，所有答案都提供了一些有用的信息。
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–詹姆斯·沃尔德比-jwpat7
2013年9月3日在18:42
#3 楼
机器人顶部和天花板之间的距离很短，这实际上限制了您的选择。从那里获得整个房间的集中概述和工作似乎几乎是不可能的。我不确定您要谈论的是哪种“房间”以及可以使用多少仪器来进行测量，但可以将标记放置在天花板上而不是机器人上。在距离很近的情况下，您必须用微小的标记完全填满天花板，每一个机器人上的指向上方的摄像头都可以完全观察到这些微小的标记，尽管您可以将摄像头定位在机器人下方，两侧的前后轮，为您提供更大的视角。但是最大的挑战是要打印足够多的不同标记以检测整个天花板。
或者，可以设想在地板上安装许多RFID标签，前提是您可以找到很小的阅读器。足够的范围（AFAIK，RFID阅读器只会告诉您某个标签在范围内，而不是在范围内）。 Phidgets RFID阅读器的范围已经达到大约。 3英寸，因此除非您通过查看可以观察的标签组来进行本地化（如果可以同时观察多个标签-您能否说出我没有RFID的实际工作经验？），否则必须进行实验获得较小的标签并将其“屏蔽”到一定程度，使其不受读者的欢迎，因此只能在非常近的范围内阅读。
总而言之，这似乎是一个艰巨而有趣的挑战。如果是为了工作，我认为您无法告诉我们该项目的目的，但是听起来确实很有趣：)
评论
$ \ begingroup $
感谢您的回答。令人沮丧的是，关于该项目，我几乎没有什么可披露的，这使得提出这个问题变得非常困难。
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– Rocketmagnet
2013年9月4日上午11:02
$ \ begingroup $
我在想同样的事情。游泳池上方有彩旗，下方有线条，向游泳者表明他在泳池泳道中的位置。概念相同，但2轴而不是1轴。
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–zkent
2014年4月4日在13:25
#4 楼
如果无法使用vicon系统，则可以使用经过校准的摄像头系统读取放置在机器人顶部的标记。放置最好的摄像头，让您可以绕过环境。我使用amazon.com上的$ 20网络摄像头
使用OpenCV的校准工具来校准摄像机。
在机器人顶部放置标记
摄像机可以通过三角测量来了解它们在环境中的相对位置。标记的位置，它们可以准确地输出标记的位置和方向。
排序方式类似于这些研究人员在本文中所做的（请参阅第16页）。其他人已经注意到，如果天花板非常低，则机器人顶部的视线不会很好，并且使用此方法会很困难。
评论
$ \ begingroup $
感谢您的回答。 Vicon之类的问题是，当您有50个机器人挤到一个如此低的天花板的房间时，会发生大量的遮挡。我认为这使这种解决方案成为不可能。
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– Rocketmagnet
2013年9月1日17:00
评论
机器人具有什么样的传感器和什么样的计算能力？@DaemonMaker-添加了该信息，并试图阐明问题。
@Rocketmagnet这是一个很好的更新，但问题仍然是未解决的。根据您的机器人可以观察到的关于自己，周围环境以及彼此的信息，本地化文献中可能有很多技巧。例如，有很多工作与组合多个机器人的信念有关，以提高任何给定机器人信念的准确性。这可以通过在每个机器人上添加一个小型摄像机和基准标记来实现，而不会增加太多处理。
遮挡物会阻挡x-y视线或z视线吗？例如，如果天花板上有线条，激光或镜子，机器人通常就能看到它们吗？
@ jwpat7-由于天花板是如此之低，并且机器人几乎可以触碰到它，因此Z方向基本上没有视线。