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感知(Sensing)

感知是機器人流程的第一步,負責從各類感測器取得原始資料,供後續模組分析。

常見感測器如下:

1. LiDAR(光學雷達)

  • 用途: 透過雷射測距辨識周遭障礙
  • 應用:
    • 2D LiDAR:室內 AMR 導航、避障
    • 3D LiDAR:高精度地圖、車載感知
  • 示意:

    2D LiDARSICK LiDAR3D LiDAR

2. 相機(RGB/RGB-D/Stereo)

  • 用途: 取得影像以進行物件辨識、SLAM、環境理解
  • 應用:
    • RGB:物件偵測、標記追蹤(如 AprilTag)
    • RGB-D/Stereo:深度感知、3D 建圖
  • 示意:

    RGB 相機立體相機2D 視覺3D 視覺

3. IMU(慣性量測單元)

  • 用途: 量測加速度、角速度與姿態
  • 應用:
    • 推算機器人位置(dead reckoning)
    • 穩定無人機、機械手臂
  • 示意:

    IMU 1IMU 2IMU 動畫

4. 感測融合

  • 結合多種感測器可提升精度與穩定度,例如 LiDAR + 相機 + IMU 建立高精度 SLAM。

5. 實務作法(ROS 2)

  • 感測資料通常透過 Topic 發佈,例如:
    /scan              # LiDAR
    /camera/image_raw # 相機
    /imu/data # IMU

接著這些資料會送到洞察(Perception)模組,轉為可解讀的資訊。