Одометрия определяет положение робота, отслеживая его движение. Энкодеры колес подсчитывают обороты. Инерциальный измерительный блок (IMU) измеряет ускорение и вращение. Интегрируя эти измерения по времени, робот оценивает, какое расстояние он проехал и в каком направлении. Одометрия является относительной. Она начинается с известной позиции и отсчитывает время оттуда.

Проблема заключается в дрейфе. Небольшие ошибки накапливаются. Проскальзывание колеса, слегка не откалиброванный энкодер, неровный пол — всё это суммируется. Через несколько минут робот, полагающийся только на одометрию, может отклониться на несколько метров. Именно поэтому одометрия почти всегда объединяется с данными других датчиков. GPS корректирует дрейф на улице. Лидар и камеры корректируют дрейф в помещении, распознавая ориентиры.

Источники одометрии

• Энкодеры колес: подсчитывают обороты, оценивают пройденное расстояние.
• Визуальная одометрия: отслеживание объектов в кадрах камеры.
• Одометрия с использованием лидара: сопоставление шаблонов сканирования между кадрами.
• Инерциальный измерительный блок (IMU): измеряет ускорение и вращение.
• Оптический поток: отслеживание текстуры грунта для повышения скорости.

Визуальная одометрия популярна, потому что камеры дешевы и содержат много информации. Дрон может оценить свое движение, отслеживая особенности местности. Автомобиль может оценить свое движение, отслеживая разметку полос и дорожные знаки. Лидарная одометрия точнее, но дороже. Лучшие системы объединяют несколько источников. Одометрия колес хорошо работает на гладких поверхностях, но дает сбой на льду. Визуальная одометрия работает в текстурированных средах, но дает сбой в тумане. Инерциальный измерительный блок (IMU) работает везде, но быстро дрейфует. Объединение этих данных дает надежную оценку. Одометрия не заменяет локализацию. Это кратковременная память, которая заполняет пробелы между абсолютными определениями положения.