نقشه برداری و مکان یابی هم زمان با استفاده از داده لیزر و روش نقشه برداری سریع بدون ردیابی با انطباق پویشی

مکان یابی و نقشه برداری هم زمان یکی از مسائل بنیادی در رباتیک است و تا کنون الگوریتم های بسیاری ازجمله الگوریتم نقشه برداری سریع که بسیار پرکاربرد است و الگوریتم نقشه برداری سریع بدون ردیابی که جدیدتر است، برای حل این مسئله به کار گرفته شده اند. اگرچه در مقایسه های علمی، عملکرد این الگوریتم بهتر از الگوریتم سریع ارزیابی شده است، هنوز ظرفیت های بررسی نشده زیادی در رابطه با این الگوریتم وجود دارد. لذا در این مقاله به موضوع ارایه اصلاحات برای بهبود الگوریتم سریع بدون ردیابی و بررسی عملکرد آن پرداخته شده است. یکی از راه های افزایش دقت تخمین موضع ربات، مقایسه و تطبیق دو اندازه گیری متوالی و اصلاح موضع ربات به نحوی که بهترین تطابق میان دو اندازه گیری برقرار شود، است. این روش که انطباق پویشی نامیده می شود برای بهبود عملکرد الگوریتم ها موثر بوده ولی تاکنون برای الگوریتم سریع بدون ردیابی مورد آزمون قرار نگرفته است.
در این مقاله برای اولین بار از ترکیب الگوریتم سریع بدون ردیابی با انطباق پویشی برای مکان یابی و نقشه برداری هم زمان استفاده می شود. برای ارزیابی تاثیر انطباق پویشی، این الگوریتم روی دو مجموعه داده لیزر به دست آمده در محیط شبیه سازی و آزمایش های عملی، پیاده سازی و نتایج با حالت بدون انطباق پویشی مقایسه می شوند. نتایج مقایسه نشان می دهند که افزودن انطباق پویشی به الگوریتم سریع بدون ردیابی، دقت تخمین مسیر و دقت نقشه را به مقدار قابل ملاحظه ای بهبود می دهد. همچنین با بهبود سرعت الگوریتم انطباق داده، زمان اضافی لازم برای انجام انطباق پویشی جبران شده و سرعت کلی الگوریتم سریع بدون ردیابی بهبود یافت.