Hoe weten robots waar ze heen moeten?

Kaart
Robots moeten zich bewust zijn van de structuur van hun omgeving. Hiervoor hebben ze eerst een kaart nodig. Dit wordt doorgaans bereikt via SLAM-technologie (Simultanous Localization and Mapping). Met SLAM kan de robot zich binnen een onbekende omgeving bewegen, terwijl hij een kaart construeert en zichzelf daarin lokaliseert.

Lokalisatie
Zodra de robot een kaart heeft, is de volgende stap het bepalen van zijn positie op de kaart. Dit wordt bereikt met behulp van verschillende sensoren, zoals LIDAR, gyroscopen en wielencoders. Lokalisatie-algoritmen combineren deze sensorgegevens, matchen deze met de kaart en bepalen de exacte positie van de robot.

Planning
Zodra de robot zijn locatie op de kaart heeft, selecteren we een doelpunt op de kaart en stellen we move{0}}base op de hoogte. Dit is een belangrijk pakket binnen de ROS-navigatiestack, verantwoordelijk voor het overbruggen van lokalisatie en padplanning. move_base combineert globale en lokale padplanning. Globale planners, zoals navfn of global_planner, worden gebruikt om het optimale pad te genereren van de huidige positie van de robot naar de doellocatie op basis van de bekende kaart. Vaak gaat het hierbij om grafiekzoekalgoritmen zoals A* of Dijkstra. Lokale planners, zoals dwa_local_planner of teb_local_planner, worden gebruikt om het pad dynamisch te plannen terwijl de robot de globale route volgt, waarbij obstakels of andere onbekende factoren in realtime

4. Navigatie voltooid
Zodra de robot zijn globale route naar het doelpunt heeft gepland en de bewegingsplanning heeft uitgevoerd, controleert hij door de opgedragen doelcoördinaten te vergelijken met de huidige lokalisatiecoördinaten van de robot. Als de fout binnen een acceptabel bereik ligt, wordt vastgesteld dat de bestemming is bereikt.