机器人SLAM导航:核心技术与实战
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作为一种基础技术,SLAM的基石地位在其应用的行业内逐渐被接受。作为SLAM方向的从业人员,我有幸目睹了SLAM相关工作蓬勃发展的十年。这种蓬勃发展体现在诸多方面。

在学术界:对SLAM的研究在不断地推陈出新,学生可以在许多校内课程中接触到ROS系统与SLAM技术,SLAM正在成为许多高校的重要研究方向。

在工业界:基于SLAM的定位、地图和三维重建已成为众多算法工程师的可选技术之一;SLAM方面的工作岗位在日益增多,SLAM的应用领域也在与时俱进,如自动驾驶和机器人领域。

人们对SLAM这个词语不再陌生,最关键的是,整个行业呈现出一种良性的、向上发展的,又不乏理性的乐观趋势,形成一种“苟日新,又日新,日日新”的欣欣向荣景象,令人欣慰。

与以往的技术浪潮有所不同的是,SLAM的技术发展有着浓厚的开源色彩,这也部分源于整个计算机科学领域的开源主义思想。算法的开源极大地推动了整个SLAM社区的知识共享,使得各个研究团队能够快速基于前人的工作展开后续的研究,大大减少了闭门造车现象。不少经典的SLAM方案都向社区提供了开源版本,这进一步使SLAM成为开源领域令人注目的技术方向之一。值得一提的是,我国的许多研究人员对SLAM技术的发展也做出了重要贡献。他们或来自高校实验室,或来自企业研发部门,抑或只是好奇心浓重的学生。在20世纪的计算机技术发展史中,我们往往处于后来者的位置,或者追随者的位置;而在今天,我们正在和全世界的同行一起,让这个社区变得更加繁荣昌盛。

尽管如此,目前我们仍然缺乏SLAM相关的系统性介绍型图书,尤其是面向零基础的读者的图书。高校教材常常具备较强的理论性,但大多数高深的理论在实践当中甚少用到,现实世界也不见得与高阶数学的性质完全吻合。而SLAM的一大特点是与实际工程结合异常紧密,多数数学理论会直接以代码的形式出现在对应的工程中,所以SLAM非常注重实际。一些抽象的、先进的、复杂的理论,若没有明显的工程效果,则往往不会在SLAM领域受到广泛欢迎。

SLAM的工程实现也通常有一定的规模和复杂度。如果没有一定程度的软件工程经验积累,在缺乏指引的情况下,许多人会对现有的SLAM系统感到无所适从。这就要求介绍SLAM的图书既要涵盖SLAM背后的数学理论,又要兼顾工程上的代码实现。因此,作者通常要为这部分内容付出许多额外的精力。

机械工业出版社出版的这本书,是由张虎编写的一本面向具体SLAM实践的书籍。相比传统的理论书,本书更加侧重于形而下的实践。它详细介绍了一些典型的激光与视觉SLAM的实现,并提供了源代码解读。除SLAM之外,本书也介绍了如何在已有地图上进行导航规划。总之,本书内容详细、充实,可以作为SLAM领域研发人员、学生的良好参考材料。我们也衷心地希望,我国的研究人员可以产出更多优秀的著作,以阐释这个内容丰富的领域。

后人荫,前人树。人生短,莫闲舒。晓声长夜谈定位,杯酒阑干话地图。青丝白首对灯处,且吟轻曲弄新书。

是为序。

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半闲居士
2021年8月于北京