用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的方法，特别是控制在物流环境中用于操纵对象(30)的无人驾驶运输车辆的方法。在该方法中，由中央控制装置(40)提供环境信息，并且在一步骤中探测环境中的待移动对象(30)。所探测到的对象的位置和姿态用于更新环境信息，并且通过在运动所探测到的对象(30)之前由第一移动无人驾驶操纵器系统(10)检查所探测到的对象(30)是否是第二移动无人驾驶操纵器系统(20)的定向所需，在移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的轨迹规划时考虑所探测到的对象的位置和姿态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统的方法
本专利技术涉及一种用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统的方法，特别是控制在物流环境中用于移动对象的无人驾驶运输车辆的方法，以及用于执行该方法的相应系统。
技术介绍
在现代化的生产工厂或物流环境中，经常使用移动无人驾驶操纵器系统，特别是运输系统，用以例如加工诸如材料、工件或商品这样的对象或将其从一个位置运输到下一个位置。移动操纵器系统还可具有执行设备，例如操纵器或工业机器人，从而使其能够在环境中基本上自由地移动。无人驾驶移动操纵器系统可以包括例如机器人车辆，该机器人车辆可以多方向地运动，并且特别是可以全方向地运动。所述系统通常具有自己的驱动器并被自动地控制。可以为此使用例如车辆内部的控制装置，该控制装置操控无人驾驶系统的相应驱动器，以使系统进行期望的运动。该控制装置可以以预先设定了系统的运动(例如方向和速度)的程序为基础。为了实现这种操纵器系统的安全运行，操纵器系统往往配备有诸如激光扫描仪这样的传感器，通过传感器，可以监视所谓的保护区(经常也被称为安全面区或安全区域)，和/或可以基于环境中的特征对该移动系统进行定向。传感器可以说是该移动系统的“眼睛”。移动操纵器系统的功能之一是能够在环境中定位自己，即，知道其环境是什么样的以及其在环境中位于哪里。例如，如果环境信息以环境地图的形式呈现，则移动操纵器系统能够借助于其传感器根据环境中的定向点对自己定位并确定其在地图中的位置，从而可以是系统在环境中准确和自主地运动。已知有许多不同的方法来控制这种移动系统，这些方法可以单独地或组合地应用。例如，移动操纵器系统经常应用SLAM方法(同步定位与地图构建)来借助传感器获得环境地图。在自主运行中，包括该所获得的地图的当前传感器数据与例如测距法测量值整合在一起，以实现系统在环境中的安全和可靠的运动。在专利文献US9056754B2中已知一种用于控制自主工业车辆的方法，其中将被动态定位的对象用作定向点。根据该文献，例如像物流环境(例如货仓)中的待处理商品这样的对象应该被放置在环境中的一特定点处，随后使用已放置有对象的车辆的位置数据(例如特别是位置和姿态的数据)来确定该对象的位置和姿态。然后，使用这样确定的或估计的对象的姿态来更新现有的环境地图。在控制车辆时需要考虑到所放置的对象，并且可以例如用作用于在环境内定向车辆的定向点(“地标”)。在使用移动操纵器系统时，环境通常不是静态的，而是不断变化的，例如其从移动操纵器系统向待处理对象运动。因此在多个移动操纵器系统(即，两个或更多个操纵器系统)协作的情况下，可能会发生：一个系统使已放置好的对象运动，而这些对象需要由其他的系统进行定向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统的方法，该方法最大限度地避免了现有技术的缺点，特别是能够实现多个操纵器系统的有效运转。本专利技术的上述目的以及其它在下文中所阐述的目的通过一种根据权利要求1的方法和一种根据权利要求15的用于执行该方法的系统来实现。本专利技术涉及一种用于控制多个(即，两个或更多个)移动无人驾驶操纵器系统的方法，例如特别是无人驾驶运输车辆，它们例如在物流环境中在货仓或生产工厂中可用于移动对象。所述操纵器系统具有用于定向的传感器，并且拥有一通信装置，用以与至少一个中央控制装置进行通信。在这种情况下，该方法包括以下步骤：由至少一个中央控制装置提供环境信息；探测在环境中将要由移动无人驾驶操纵器系统操纵的对象，并确定所探测到的对象的位置和姿态；利用所探测到的对象的位置以及优选还有姿态来更新环境信息，然后通过在操纵所探测到的对象之前利用第一移动无人驾驶操纵器系统检查是否需要将所探测到的对象用于对第二移动无人驾驶操纵器系统的定向，从而在对移动无人驾驶操纵器系统进行轨迹规划时，将所探测到的对象的位置以及优选还有姿态考虑进去。术语“第一”和“第二”操纵器系统在此仅用于清楚地确定系统，并不代表对系统的数字限制。中央控制装置可以例如由一个或多个计算机、配属的通信装置、指令输入装置等组成，并且特别是向移动无人驾驶操纵器系统(在下文中也简称为操纵器系统或系统)提供例如地图形式的环境信息。对环境中的待操纵对象的探测和对所探测到的对象的位置和姿态的确定可以例如通过操纵器系统本身来进行，特别是借助于该系统的传感器进行。但是，也可以考虑通过传感器仅收集关于环境的信息并将数据传输到中央控制装置，然后在该控制装置中进行实际的检测以及对位置和姿态的确定。待操纵的对象可以例如是工件或商品等，并且操纵对象例如可以理解为加工对象，但是特别是指位置和/或姿态的变化，即，对象的运动。在以探测到的对象的位置和姿态更新环境信息时，可以例如更新中央控制装置中的环境地图。所探测到的对象可以在地图中标记为障碍物，其在操纵器系统的轨迹规划中必须考虑到。这对于不仅要考虑对象的位置，还要考虑对象的姿态的情况是非常有利的，因此通过这种方式可以实现特别有效的轨迹规划，因为操纵器系统可以非常接近地围绕对象运动。但是也可以考虑：在更新环境信息时存储例如所探测到的对象的位置和类型。随后，操纵器系统可基于该信息自己确定对象在环境中的姿态。在这种情况下，在更新环境信息时可以间接地考虑到该姿态。在对移动无人驾驶操纵器系统进行轨迹规划时，通过在操纵所探测到的对象之前(例如改变对象的位置或姿态)由第一操纵器系统检查是否需要将所探测到的对象用于对第二操纵器系统的定向，就可以将所探测到的对象的位置和姿态考虑进来。也就是说，在轨迹规划时不仅要考虑到所探测到的对象的存在，以使其不会与系统发生碰撞，还要考虑到需要将对象部分地用于对移动系统的定向。因此，所探测到的对象被用作环境中的定向点。由此，例如当已经遵循轨迹规划的第二系统还需要该对象以定向时，将不允许对象再被第一操纵器系统移动。也就是说，在对操纵器系统进行轨迹规划时，例如还要考虑第一系统的轨迹规划(其规定了所探测到的对象的例如运动)是否妨碍另一第二系统的轨迹规划或运动。对待操纵或待移动对象的探测可以特别是借助于设置在操纵器系统自身上的或者也可以是固定安装的用于例如监视环境的特定区域的传感器来实现。优选地，操纵器系统的传感器为光学传感器，特别是激光扫描仪或立体相机，它们全部有利地能够执行距离测量。通常借助于光学传感器执行距离测量，以检测或识别空间中的对象。优选地，对待操纵或待移动对象以及该对象的位置和姿态的探测通过操纵器系统的光学传感器来进行。这可以如下地实现：操纵器系统将待移动对象定位(放置)在一特定的位置上，并将关于所放置对象的位置和姿态的相应信息传输给中央控制装置。故而，其它现有的操纵器系统具有通过中央控制装置访问该信息的权限，并且可以考虑到已知的所放置对象的位置和姿态。对对象以及对象的姿态的探测或识别可以特别是基于所检测到的传感器数据与待识别对象的模型的比较。用于基于传感器地识别三维对象的方法原则上对于专业人员而言是已知的，因此这里不再做进一步地说明。仅示例性地参靠专利文献US2015/0015602A1，其内容通过引用被整体引入到本文中。优选地，对所检测到的传感器数据与待识别对象的模型的比较在操纵器系统的相应的数据处理装置中分散地进行。即，探测或确定对象以及探测对象的姿态不是在例如中央控制装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的方法，特别是控制在物流环境中用于移动对象(30)的无人驾驶运输车辆的方法，其中，所述操纵器系统(10，20)具有用于定向的传感器，并且具有用以与至少一个中央控制装置(40)通信的通信装置，所述方法包括以下步骤：由至少一个中央控制装置(40)提供环境信息；探测在环境中要由所述移动无人驾驶操纵器系统(10，20)操纵的对象(30)，并确定所探测到的对象(30)的位置和姿态；利用所探测到的对象(30)的位置和姿态更新所述环境信息；通过在操纵所探测到的对象(30)之前由第一移动无人驾驶操纵器系统(10)检查所探测到的对象(30)是否需要用于对第二移动无人驾驶操纵器系统(20)的定向，在所述移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的轨迹规划时考虑所探测到的对象(30)的位置和姿态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.21 DE 102016206781.81.一种用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的方法，特别是控制在物流环境中用于移动对象(30)的无人驾驶运输车辆的方法，其中，所述操纵器系统(10，20)具有用于定向的传感器，并且具有用以与至少一个中央控制装置(40)通信的通信装置，所述方法包括以下步骤：由至少一个中央控制装置(40)提供环境信息；探测在环境中要由所述移动无人驾驶操纵器系统(10，20)操纵的对象(30)，并确定所探测到的对象(30)的位置和姿态；利用所探测到的对象(30)的位置和姿态更新所述环境信息；通过在操纵所探测到的对象(30)之前由第一移动无人驾驶操纵器系统(10)检查所探测到的对象(30)是否需要用于对第二移动无人驾驶操纵器系统(20)的定向，在所述移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的轨迹规划时考虑所探测到的对象(30)的位置和姿态。2.如权利要求1所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的方法，其中，所述传感器是光学传感器，特别是激光扫描仪。3.如权利要求2所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的方法，其中，对待操纵对象(30)的位置和姿态的探测借助所述操纵器系统(10，20)的光学传感器进行，并特别是基于所检测到的传感器数据与待识别对象的模型的比较。4.如权利要求3所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的方法，其中，所检测到的传感器数据与待识别对象的模型的比较在所述操纵器系统(10，20)的数据处理装置中分散地进行。5.如前述权利要求中的任一项所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的方法，其中，所述操纵器系统(10，20)借助其传感器检测所述待操纵对象(30)，并通过所述通信装置将用于表征对象的位置和姿态的消息发送到用于更新所述环境信息的所述中央控制装置(40)。6.如前述权利要求所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的方法，其中，利用时间戳记进行消息的发送，以检测所述探测的准确时间点。7.如前述权利要求所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的方法，其中，所述消息包含所探测到的对象(30)的姿态和姿态估计的不准确性。8.如前述权利要求中任一项所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10，20)的方法，还包括以下步骤：通过一操纵器系统(...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·屈默勒，P·普法夫，
申请(专利权)人：库卡德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE