利用语义映射的机器人导航制造技术

一种使用机器人对位于空间中的物品执行任务的方法，所述物品位于接近基准标记，每个基准标记都具有基准标识。所述方法包括接收订单以对至少一个物品执行任务并且确定与所述至少一个物品关联的所述基准标识。所述方法还包括在所述空间所限定的坐标系中使用所述至少一个物品的所述基准标识来获得一组坐标，所述一组坐标代表具有所确定的基准标识的所述基准标记的位置。所述方法还包括将所述机器人导航到与所述所确定的基准标识关联的所述基准标记的所述坐标。

Robot navigation using semantic mapping

A method of using a robot to perform a task in a space in which the objects are located near the reference mark, and each reference mark has a reference mark. The method includes receiving orders to perform tasks for at least one item and determining the reference mark associated with the at least one item. The method also includes obtaining a set of coordinates using the reference mark of at least one of the at least one object in the coordinate system defined in the space, and the set of coordinates represents the position of the reference mark with the determined reference mark. The method also includes navigating the robot to the coordinates of the reference mark associated with the identified reference mark.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用语义映射的机器人导航相关申请的交叉引用本申请要求于2015年7月31日提交的第14/815,246号的美国申请的优先权，并以引用方式并入本文中，该美国申请与名称为“OperatorIdentificationandPerformanceTracking”的同时提交的美国专利申请第14/815,110号相关。
本专利技术涉及使用语义映射的机器人导航，并且更具体地，涉及使用语义映射机器人导航，以用机器人辅助的产品订单履行系统在整个仓库中进行机器人导航。
技术介绍
通过互联网订购产品以便送货上门是极其受欢迎的购物方式。至少可以说，以及时、准确和高效的方式履行这些订单在后勤方面是有挑战性的。通过点击虚拟购物车中的“结账”按钮，创建了“订单”。该订单包括将被运送到特定地址的物品的清单。“履行”的过程牵涉到从大型仓库中物理地取走或“拣选”这些物品，将它们打包并且将它们运送到指定的地址。因此，订单履行过程的重要目标是在尽可能短的时间内运送尽可能多的物品。订单履行过程通常是发生在包含包括订单中列出的产品的许多产品的大型仓库中。因此，在订单履行的任务当中的是遍历仓库，寻找并收集订单中列出的各种物品。另外，最终将被运送的产品需要首先被容纳到仓库中，并且在整个仓库中以有序方式被储存或“放置”在储存仓中，使得能够容易地取回它们以进行运送。在大型仓库中，正在交付和订购的货物可彼此相隔非常远的被储存在仓库中并且分散在大量的其他货物当中。在订单履行过程只利用人类操作者放置和拣选货物时，需要操作者进行大量的步行，这会是低效且耗时的。由于履行过程的效率是每单位时间运送的物品数量的函数，因此时间增加使效率降低。已经使用机器人辅助的订单履行系统来提高效率和生产率。然而，仍然需要进一步提高这种系统的效率。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术以一种使用机器人对位于空间中的物品执行任务的方法为特征，所述物品位于接近基准标记，每个基准标记都具有基准标识。所述方法包括接收订单以对至少一个物品执行任务并且确定与所述至少一个物品关联的所述基准标识。所述方法还包括在所述空间所限定的坐标系中使用所述至少一个物品的所述基准标识来获得一组坐标，所述一组坐标代表具有所确定的基准标识的所述基准标记的位置。所述方法还包括将所述机器人导航到与所述所确定的基准标识关联的所述基准标记的所述坐标。在本专利技术的其他方面，可包括以下特征中的一个或更多个。所述方法还可包括与人类操作者通信以对所述至少一个物品执行所述任务，其中，所述任务包括以下中的一种：取回所述至少一个物品并且将其放置在所述机器人上；或者从所述机器人取下所述至少一个物品并且将其储存为接近所述基准标记。所述空间可以是仓库，所述仓库容纳在分散在整个所述仓库中的多个容器中储存的多个物品。每个基准标记都可与所述容器中的一个或更多个关联并且位于接近所述容器中的一个或更多个。确定所述基准标识的步骤可包括：基于分散在整个所述仓库中的所述容器的物理布局来建立基准标识系统；并且将每个容器与对应于所述容器在所述仓库中的物理位置的基准标识关联。将每个容器与所述基准标识关联的步骤还可包括将所述容器的所述基准标识链接到所述物品。确定代表具有所述所确定的基准标识的所述基准标记的位置的所述一组坐标的步骤可包括将所述所确定的基准标识与其对应的基准标记相关并且在所述仓库的坐标系中检索代表所述基准标记的位置的一组坐标。检索代表所述基准标记的位置的所述一组坐标可包括确定在所述仓库内对于所述基准标记的姿势，并且所述导航的步骤可包括在不使用中间基准标记的情况下将所述机器人驱使成所述姿势，以将所述机器人导向与所述所确定的基准标识相关的所述基准标记。所述导航的步骤还可包括使用包括对于每个基准标记的姿势的所述仓库的预定地图将所述机器人导向所述基准标记。在本专利技术的另一个方面，存在一种被配置为对位于空间中的物品执行任务的机器人，所述物品位于接近基准标记，每个基准标记都具有基准标识。所述机器人包括处理器，所述处理器被配置为确定与所述机器人将要对其执行任务的至少一个物品关联的基准标识。所述机器人还被配置为在所述空间所限定的坐标系中使用所述至少一个物品的所述基准标识来获得一组坐标，所述一组坐标代表具有所确定的基准标识的所述基准标记的位置。存在导航系统，所述导航系统被配置为将所述机器人导航到与所述所确定的基准标识关联的所述基准标记的所述坐标。在本专利技术的其他方面，可包括以下特征中的一个或更多个。所述机器人可包括接口设备，所述接口设备被配置为与人类操作者通信以对所述至少一个物品执行所述任务。所述任务可包括以下中的一种：取回所述至少一个物品并且将其放置在所述机器人上或者从所述机器人取下所述至少一个物品并且将其储存为接近所述基准标记。所述空间可以是仓库，所述仓库容纳在分散在整个所述仓库中的多个容器中储存的多个物品。每个基准标记都可与所述容器中的一个或更多个关联并且位于接近所述容器中的一个或更多个。所述仓库中的每个容器可与对应于所述容器在所述仓库中的物理位置的基准标识关联。所述容器的所述基准标识可链接到储存在所述容器中的所述物品。所述处理器还可被配置为将所述所确定的基准标识与其对应的基准标记相关并且在所述仓库的坐标系中检索代表所述基准标记的位置的一组坐标。所述处理器还可被配置为确定在所述仓库内对于所述基准标记的姿势，并且所述导航系统可被配置为在不使用中间基准标记的情况下将所述机器人驱使成所述姿势，以将所述机器人导向与所述所确定的基准标识相关的所述基准标记。所述导航系统可包括具有对于每个基准标记的姿势的所述仓库的地图。根据下面的详细描述和附图，将清楚本专利技术的这些和其他特征，其中：附图说明图1为订单履行仓库的俯视平面图；图2为图1中示出的仓库中使用的机器人之一的底座的立体图；图3为示出了停在图1中示出的货架前方并且配备有电枢的图2中的机器人的立体图；图4为使用机器人上的激光雷达产生的图1的仓库的局部图；图5为描绘用于定位分散在整个仓库中的基准标记并且存储基准标记姿势的过程的流程图；图6为基准标识与姿势的映射的表格；图7为仓位地址与基准标识的映射的表格；以及图8为描绘产品SKU与姿势的映射过程的流程图；以及具体实施方式参照图1，典型的订单履行仓库10包括货架12，货架12装满订单16中可能包括的各种物品。在操作中，来自仓库管理服务器15的订单16抵达订单服务器14。订单服务器14将订单16传达给从漫步于仓库10的多个机器人中选择的机器人18。图2中示出的典型的机器人18包括具有激光雷达22的自主轮式底座20。底座20还以收发器24和相机26为特征，收发器24使机器人18能够接收来自订单服务器14的指令。底座20还以处理器32和存储器34为特征，处理器32接收来自激光雷达22和相机26的数据，以捕获代表机器人的环境的信息，存储器34配合执行与仓库10内的导航关联的各种任务以及导航放置在货架12上的基准标记30，如图3中所示。基准标记30(例如，二维条形码)对应于所订购物品的仓/位置。下面针对图4至图8详细地描述本专利技术的导航方法。虽然本文中提供的描述集中在从仓库中的仓位地址拣选物品以履行运送给客户的订单，但是该系统同等地适用于将容纳到仓库中的物品存储或放置在整个仓库中的仓位地址，以供稍后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用机器人对位于空间中的物品执行任务的方法，所述物品位于接近基准标记，每个基准标记都具有基准标识，所述方法包括以下步骤：接收订单以对至少一个物品执行任务；确定与所述至少一个物品关联的所述基准标识；在所述空间所限定的坐标系中，使用所述至少一个物品的所述基准标识来获得一组坐标，所述一组坐标代表具有所确定的基准标识的所述基准标记的位置；以及将所述机器人导航到与所述所确定的基准标识关联的所述基准标记的所述坐标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.31 US 14/815,2461.一种使用机器人对位于空间中的物品执行任务的方法，所述物品位于接近基准标记，每个基准标记都具有基准标识，所述方法包括以下步骤：接收订单以对至少一个物品执行任务；确定与所述至少一个物品关联的所述基准标识；在所述空间所限定的坐标系中，使用所述至少一个物品的所述基准标识来获得一组坐标，所述一组坐标代表具有所确定的基准标识的所述基准标记的位置；以及将所述机器人导航到与所述所确定的基准标识关联的所述基准标记的所述坐标。2.根据权利要求1所述的方法，还包括与人类操作者通信以对所述至少一个物品执行所述任务；其中，所述任务包括以下中的一种：取回所述至少一个物品并且将其放置在所述机器人上；或者从所述机器人取下所述至少一个物品并且将其储存为接近所述基准标记。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述空间是仓库，所述仓库容纳在分散在整个所述仓库中的多个容器中储存的多个物品。4.根据权利要求3所述的方法，其中，每个基准标记与所述容器中的一个或更多个关联并且位于接近所述容器中的一个或更多个。5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定所述基准标识的步骤包括：基于分散在整个所述仓库中的所述容器的物理布局来建立基准标识系统；并且将每个容器与对应于所述容器在所述仓库中的物理位置的基准标识关联。6.根据权利要求5所述的方法，其中，将每个容器与所述基准标识关联的步骤还包括将所述容器的所述基准标识链接到所述物品。7.根据权利要求6所述的方法，其中，确定代表具有所述所确定的基准标识的所述基准标记的位置的所述一组坐标的步骤包括：将所述所确定的基准标识与其对应的基准标记相关；并且在所述仓库的坐标系中检索代表所述基准标记的位置的一组坐标。8.根据权利要求7所述的方法，其中，检索代表所述基准标记的位置的所述一组坐标包括确定在所述仓库内对于所述基准标记的姿势，并且所述导航的步骤包括在不使用中间基准标记的情况下将所述机器人驱使成所述姿势，以将所述机器人导向与所述所确定的基准标识相关的所述基准标记。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·约翰逊，布拉德利·保威斯，韦尔蒂·布鲁斯，肖恩·约翰逊，
申请(专利权)人：轨迹机器人公司，
类型：发明
国别省市：美国,US