Особенности разработки
GPS в помещениях работает очень плохо. Причина – в отсутствии спутников в прямой видимости и в том, что точность измеряется метрами, а не сантиметрами. Другие навигационные системы на базе Bluetooth, радиомаяков, одометрии и магнитометрии, а также RSSI, UWB или лазерной триангуляции также имеют серьезные недостатки. Прежде всего, это точность, цена или размер.
Чтобы компактному роботу пройти в дверной проем, точности существующих систем GPS/GLONASS недостаточно. Инженеры Marvelmind Robotics предложили решение – систему датчиков, которая устанавливается в помещении и монтируется непосредственно на робота или другое устройство.
В решении Marvelmind Robotics на стены помещения крепятся стационарные маяки, на корпус робота – аналогичные мобильные компоненты. Также используется роутер размером с USB-флешку.
Ультразвуковые маяки обмениваются данными по радиоканалу, используя открытый нелицензируемый диапазон. Местонахождение мобильного маяка, установленного на роботе, тележке, коптере или человеке, рассчитывается с использованием трилатерации на основании задержки распространения ультразвукового сигнала к множеству стационарных ультразвуковых маяков. Каждый маяк включает в себя пять ультразвуковых датчиков, интегральную схему, антенну и литий-полимерный аккумулятор.
Маяки нужно устанавливать в помещении на расстоянии до 50 м. При этом точность навигации составит 1-3% расстояния между маяками, до 1-2 см. Минимальное количество маяков для эффективной трилатерации – три. Демонстрация точности работы решения:
Базовая система, которая включает в себя четыре стационарных и один мобильный маяк, а также роутер, обойдется в 349 долларов. Она обеспечит эффективную навигацию в помещениях общей площадью до 1000 кв.м. Чтобы работать на более крупных объектах, потребуется больше маяков, система легко масштабируется. Вручную задавать координаты маяков не нужно – все происходит автоматически.
