El mapeo crea una representación del entorno de un robot. El mapa puede ser una cuadrícula 2D de espacio ocupado y libre, una nube de puntos 3D o un grafo topológico de habitaciones y pasillos. El robot utiliza el mapa para planificar rutas, evitar obstáculos y localizarse.

Los primeros robots móviles utilizaban mapas dibujados a mano o seguían cables en el suelo. Hoy en día, los robots construyen mapas a medida que exploran. El LiDAR y las cámaras recopilan datos. Los algoritmos SLAM unen los datos para crear un mapa coherente. El robot puede entonces navegar a cualquier punto del área mapeada. El mapeo nunca es perfecto. Los obstáculos dinámicos, las superficies reflectantes y el ruido de los sensores generan errores.

Representaciones cartográficas

• Cuadrícula de ocupación: celdas 2D marcadas como libres, ocupadas o desconocidas.
• Nube de puntos: puntos 3D obtenidos mediante lidar o cámaras de profundidad.
• Mapa de características: puntos de referencia y su ubicación.
• Mapa topológico: nodos y aristas que representan lugares y caminos.
• Mapa semántico: etiqueta objetos y habitaciones, no solo la geometría.

Un buen mapa es compacto y útil. Una nube de puntos sin procesar es precisa, pero enorme. Una cuadrícula de ocupación es compacta, pero pierde detalle. Un mapa semántico le indica al robot que hay un sofá en la sala de estar, lo que facilita la planificación de tareas. La elección depende de la aplicación. Un robot de almacén necesita una cuadrícula precisa para la navegación. Un robot doméstico podría usar un mapa semántico para encontrar la cocina. La cartografía es la forma en que un robot recuerda dónde están las cosas. Sin ella, cada misión comienza desde cero.