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NanoSLAM:使能微型机器人完全机载 SLAM

机器人学 2025-05-29 v2

摘要

感知并构建周围环境地图对于任何机器人平台实现自主导航都至关重要。能够在精确建图的同时校正大多数机器人系统中存在的里程计误差的算法类别是同步定位与建图(SLAM)。如今,完全机载建图仅能在可承载高功耗处理器的机器人平台上实现,这主要源于执行 SLAM 算法所需的大量计算负载与内存需求。因此,口袋尺寸、受硬件约束的机器人将 SLAM 的执行卸载至外部基础设施。为应对在资源受限处理器上实现 SLAM 算法的挑战,本文提出 NanoSLAM,一种轻量且优化的端到端 SLAM 方法,专门设计用于在厘米级尺寸机器人上以仅 87.9 mW 的功耗预算运行。我们在真实场景中展示了建图能力,并将 NanoSLAM 部署于一个重 44 g、配备名为 GAP9 的新型商用 RISC-V 低功耗并行处理器的纳米无人机上。该算法旨在利用 RISC-V 处理核心的并行能力,并以 4.5 cm 的精度和低于 250 ms 的端到端执行时间实现对一般环境的建图。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.12008,
  title  = {NanoSLAM: Enabling Fully Onboard SLAM for Tiny Robots},
  author = {Vlad Niculescu and Tommaso Polonelli and Michele Magno and Luca Benini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.12008},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages