日前，中国首个人工智能环卫智能化产业联盟正式成立。深兰科技作为联盟的理事长单位，将联合环卫清洁领域的产、学、研、用、资和服等单位，创新突破关键核心技术，加速建设人工智能环卫技术创新生态体系。
上海市经信委人工智能发展处处长石伯明
为联盟理事长单位深兰科技授牌
成立大会上，“智星时空AI闪耀环卫智能化”论坛，汇聚了众多环卫服务和设备行业第一线的专家，他们再次道出了业内的痛点，尤其是如今环卫道路保洁行业普遍存在的三个问题：一是招工难；二是劳动安全；三是能效一般。如果通过人工智能赋能传统行业，采取人机结合模式，将大幅降低一线从业人员重复体力工作。
可见，传统环卫向智能环卫升级已是大势所趋。深兰科技凭借在人工智能领域多年的积累，已成功开发并向市场推广了多款环卫产品，AI智能扫路机正是其中的明星产品之一。作为一款完整的自动驾驶产品，深兰科技AI智能扫路可以在高楼林立、树荫茂盛等复杂城市环境下实现无人化的清扫作业，且不会迷失道路，这完全取决于其中的关键技术高精度定位。
基于多传感器紧耦合的
高精度定位技术
1.什么是高精度定位？
定位，通俗地讲，就是解决“我在哪”的问题。具体来说，定位就是确定清扫车在某一参考坐标系下的位姿。而高精度定位则是L4级自动驾驶对定位的指标需求，即能到达厘米级的车道级定位。
众所周知，人开车是不需要高精度定位的，仅需要电子导航地图和米级的GPS定位，甚至根据记忆就能开车。那么，自动驾驶为何依赖高精定位呢？原因在于，人类司机具有很强的感知能力，可以降低对定位的需求。例如，人类仅靠双眼看到周围环境，就能确定自身车辆与周围道路的关系。
深兰科技AI智能扫路机
相比之下，自动驾驶车辆往往感知能力有限，需要将自身精准的位置信息结合高精度地图，来辅助实现对周围静态环境快速、精确的判断。同时，自动驾驶的规划和控制环节，也依赖实时、高精度的定位信息反馈，以便快速、精准地控制车辆的行为。
2.在复杂城市环境中作业
对定位技术的挑战
自动驾驶的定位方式，通常包括惯性定位、卫星定位以及环境匹配定位等。其中，卫星定位是依靠终端设备接收卫星发射的无线电信号，通过进行信号和信息处理来确定位置，借助定位基站的差分数据可以达到厘米级的定位，是一种最易获得、精度较高且无累积误差的定位方式。
然而，相比在开阔的高速公路上行驶的乘用车，在城市中作业的智能扫路机所面临的定位环境更为复杂。在城市的公园和景区作业时，智能扫路机往往需要穿梭于树林间、桥梁下等区域，卫星信号遮挡严重，定位大范围区域不可用；在高楼林立的道路辅道作业时，城市峡谷现象明显，卫星信号多径效应突出，定位精度下降。
深兰科技AI智能扫路机作业的复杂城市环境
3.深兰科技AI智能扫路机
如何实现精确、可靠的定位
为保证清扫车能在城市环境中稳定、可靠地进行自动驾驶作业，需要融合惯性定位、卫星定位以及环境匹配定位等多种手段，实现定位方式的优劣互补。为此，深兰科技融合定位技术团队采用了基于惯性测量单元(IMU)、卫星导航(GNSS)、轮速传感器(WSS)、激光雷达(Lidar)等的多传感器融合定位方案，并根据前期大量场景的交付和技术迭代更新，提出了基于IMU/GNSS /WSS/Lidar等多传感器的紧耦合SLAM建图和定位技术，如下图4和图5所示。
深兰科技AI智能扫路机定位传感器布局
深兰科技AI智能扫路机多传感器紧耦合SLAM建图的方案框图
深兰科技AI智能扫路机多传感器紧耦合定位的方案框图
与松耦合SLAM相比，紧耦合SLAM具有高精度、高可靠性的优点，但同时存在工程实现难度大的问题。因此，国内自动驾驶领域的同行，前期多采用松耦合的方案。为保证AI智能扫路机自动驾驶作业场景和长期运行稳定性，深兰科技融合定位团队经过技术攻关，克服了多传感器精确时间同步、多传感器外参精确标定，以及基于优化的紧耦合算法等诸多紧耦合SLAM的关键难题，最终在深兰科技AI智能扫路机上成功进行了紧耦合SLAM建图和定位的测试验证。
深兰科技AI智能扫路机已交付运营的部分场地紧耦合建图效果展示
目前，紧耦合建图和定位模块已经作为标准模块部署到了深兰科技AI智能扫路机自动驾驶系统中。自紧耦合建图和定位模块部署以来，有力支撑了深兰科技AI智能扫路机在北京、济南、烟台、上海、常州、昆山、重庆、深圳、天津、鞍山等多地各种复杂场景下的自动驾驶落地运营。
