【应用】小巧型MTi-610惯性测量单元 (IMU) 使JEEVES机器人实现全自动导航

时间： 2022-03-19 来源：XSENS

技术问答

来自德国Robotise公司的新型客房服务机器人-JEEVES®，第一款符合欧盟公共场所机器人操作安全法规的机器人。为了在复杂拥挤的多楼层建筑（如酒店和医院）中导航，它需要高度准确、可靠的3D运动跟踪数据，Movella（XSENS）的小巧型MTi-610传感器满足了这一要求。

全自动化客房服务

JEEVES服务机器人可根据需求移动到建筑内任何可通过电梯到达的位置。它的模块化设计基于一个高效的电机底座，底座上安装了定制的运送容器组合。在酒店场景中，JEEVES机器人可以在其配送间里补充零食、糖果和饮料并运送到客房。在医院中可运送医用耗材，例如绷带、消毒湿巾和无菌手套。在办公室中，可以装载打印纸、钢笔、订书钉等办公用品和耗材。

Robotise的智能和创新技术实现了服务订单的全自主交付。JEEVES能从配送站自动导航到任何楼层的指定位置，同时还包含以下功能：通过机器人运营中心(ROC)呼叫电梯；通过云服务24/7全天候远程监控机器人队伍。

在酒店中，JEEVES机器人的自动化能够提供24/7的客房服务，在深夜时只需要一名员工便能负责前台。在医院中，JEEVES机器人将医务人员的宝贵时间从运送药品等耗时任务中解放出来，使他们能够将时间集中在患者护理上。

Robotise的创新技术确保了JEEVES机器人能够在复杂的环境中导航，检测障碍物并避免与周围人群发生碰撞，使机器人在多场景中工作成为可能。

可信赖的3D空间导航

JEEVES机器人全自动导航的可靠性来自于多模传感器系统，多种模块之间能相互检测及纠正错误。导航的主要方法是对建筑物进行深度LiDAR扫描而得出详细的三维地图，这些扫描标记有重要的位置数据，例如房间号和电梯门。

机器人自带的LiDAR传感器在它移动时扫描周围环境，将场景与深度图的参考数据库进行匹配，以确定位置并规划到达目的地的路线。LiDAR传感器还可以检测到人等物体，以便安全地避开它们。在多层建筑中，ROC系统与电梯控制软件相连，告诉机器人它在哪一层。

然而这些系统有时会提供错误信息或不提供信息：在电梯内机器人可能会失去与运营中心云端的Wi-Fi连接，从而错过电梯信号；一些外观相似的地点，比如长而规整的酒店走廊，机器人可能会在极少数情况下把传感器数据与错误的地图位置相匹配而导致迷路；在酒店大堂等人群拥挤的区域，LiDAR传感器的视野可能会受到阻挡，以至于机器人在少数情况下无法匹配位置数据。

当发生这类情况时，便需要另一种导航模式来发挥辅助作用。使用Movella MTi-610系列惯性测量单元 (IMU) 的精确运动数据，IMU能实时生成准确的加速度和转动率数据流。通过航位推算，机器人使用MTi-610传感器的输出数据来计算自己在三维空间中的位置。

通过这种方式测量垂直运动，JEEVES机器人可以在无ROC云端连接的时候也能准确地辨认其所处楼层。通过测量水平面的位移，机器人可以持续追踪自身的移动轨迹。在无法使用LiDAR地图时机器人可切换导航模式，使用MTi-610传感器的数据来进行航位推算确定其位移，直至可使用LiDAR地图的时候。

小巧型低功耗IMU

Robotise选择了Movella MTi-610，它特别适用于以电池供电的全自主移动机器人（AGV）运行。小巧的尺寸，仅为28x31.5毫米，重量不到10克。MTi-610凭借其低噪声和低漂移实现准确的航位推算，低于500mW的典型功耗也有助于JEEVES机器人使用电池供电维持一整天的运行。

Robotise的机器人工程师Tobias Riphaus表示，MTi-610为LiDAR系统在复杂的室内导航中提供了故障安全辅助。“MTi-610 IMU提供的位置信息对于JEEVES机器人十分重要，其数据的准确度能对LiDAR传感器进行纠错。Robotise在许多不同类型的环境中对JEEVES平台进行了详尽的测试，MTi-610传感器从未让我们失望过。”

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