对自主行进的处理设备进行导航和自身定位的方法技术

本发明专利技术涉及一种根据环境地图在环境(2)内对自主行进的处理设备(1)进行导航和自身定位的方法，其中，收集环境(2)的环境数据并且处理成环境地图。为了有利地支持处理设备(1)的导航和自身定位而建议，自主行进的附加设备(3)为所述处理设备(1)收集环境(2)的环境数据，并且其中，环境数据被传送至所述处理设备(1)。本发明专利技术此外还涉及一种由自主行进的处理设备(1)和自主行进的附加设备(3)组成的系统(5)。

A Method of Navigation and Self-localization for Self-propelled Processing Equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对自主行进的处理设备进行导航和自身定位的方法
本专利技术涉及一种根据环境地图在环境内对自主行进的处理设备进行导航和自身定位的方法，其中，收集环境的环境数据并且处理成环境地图。此外，本专利技术还涉及一种由自主行进的处理设备和自主行进的附加设备组成的系统。
技术介绍
用于对自主行进的处理设备进行导航和自身定位的方法在现有技术中是已知的。专利文献EP2330471B1例如公开了用于控制机器人、优选可自动行驶的扫地和/或抽吸机器人的方法，其中，在机器人中建立和存储环境或预设的行驶路线的地图。机器人具有内部存储器，在内部存储器中可以提供一个或多个房间的地图，根据该地图可以实现在驶过的房间中适当的地板清洁。房间边界和必要时房间中的可能的障碍物保存在地图中，从而根据当前的地图可以实现机器人的有利的行驶策略，例如用以清洁房间中的地板。可以借助机器人的相应的测量装置通过检测空间性的环境数据和随后的数据处理提供环境的地图。此外已知的是，给机器人配属用于控制机器人的外部设备，外部设备例如形式为远程操作装置，其借助相应的指令适用于操作机器人。由机器人建立的环境地图传输至外部设备，并且示出机器人在环境地图内的位置。此外也已知的是，在外部设备上建立和/或补充环境地图，并且将环境地图传输至机器人。虽然上述的方法已经包含借助外部设备建立地图，并且因此允许从与机器人的当前视角不同的视角拍摄环境数据，但是相应仅拍摄用户手动地利用外部设备扫描的环境数据。就此，环境地图的质量和完整性依赖于用户的表现。此外需要用户协作，以便可以建立尽可能完整的环境地图，并且完整使用外部设备的功能。
技术实现思路
因此，从前述的现有技术出发，本专利技术所要解决的技术问题在于，建立用于对处理设备进行导航和自身定位的环境地图，该环境地图尽可能完整地反映处理设备的环境，并且可以在对用户没有附加费用的情况下建立该环境地图。为了解决前述的技术问题，首先建议了一种方法，其中，自主行进的附加设备为所述处理设备收集环境的环境数据，并且其中，环境数据被传送至所述处理设备。根据本专利技术，附加设备同样自主地在环境内移动，并且在此拍摄环境数据，环境数据用作用于建立环境地图的基础。与现有技术不同地不再需要用户手动在环境内到处携带附加设备，并且在此执行环境数据的测量。拍摄环境数据的过程因此可以跟随预先定义的形式，例如沿附加设备的预先定义的行进路线。该方法因此在两个自主行进的设备的相互作用中实施，即一方面通过处理设备并且另一方面通过附加设备实施，其中，处理设备和附加设备有利地具有对环境的彼此不同的视角，并且因此可以拍摄不同的环境数据，环境数据必要时也可以相互结合，以便提高环境地图的精确度，并且优化处理设备的导航和自身定位。为此，附加设备具有测量装置、有利地具有间距测量装置或摄像机，借助测量装置可以拍摄环境数据。原则上，即使当仅附加设备具有测量装置，并且仅附加设备拍摄用于建立环境地图的环境数据时，该方法用于对处理设备进行导航。不需要处理设备本身具有测量装置并且本身拍摄环境的环境数据。然而推荐的是，附加设备和处理设备拍摄相应的可以相互结合的环境数据，从而可以使用本专利技术的所有优点，尤其是借助处理设备和附加设备的测量装置的不同的类型从环境内的不同的视角拍摄环境数据以及必要时在处理设备的数据处理装置与附加设备的数据处理装置之间灵活地分配数据处理功能和地图建立功能。有利地，可以借助附加设备的测量装置、例如光学三角测量装置拍摄环境数据。测量装置具有光源和光接收器。当附加设备在环境内移动时，测量装置测量与障碍物的距离，其用作建立环境地图的基础。根据测得的与障碍物的间距，处理设备可以执行调整和躲避运动，以便不与障碍物碰撞。附加设备的测量装置在一个平面内或从基本上通过从光源到光接收器的光路预设的视角测量障碍物。该探测平面或视角有利地与处理设备的测量装置的探测平面或视角不同。由于附加设备自主地在环境内移动，所以如果附加设备的测量装置和处理设备的测量装置拍摄环境数据，那么通过移动直接产生在测量时的不同视角。附加设备的探测平面例如可以位于处理设备的探测平面上方，或者处理设备的探测平面可以基本上水平地布置，而附加设备的测量装置在视图中从上方看到环境中，并且因此必要时也能看到在环境内存在的处理设备。特别有利地，根据由两个测量装置检测的环境数据建立环境地图。通过结合附加设备的环境数据和处理设备的环境数据，可以根据更多的环境数据和同样不同类型的环境数据建立环境地图。由此可以以尽可能接近真实地感受处理设备的用户的光学感知的方式和方法检测和示出环境地图中的障碍物。处理设备的测量装置例如在接近地板的探测平面中在该探测平面内、例如在椅子方面仅椅子的椅子腿是可测量的，而附加设备的测量装置整体地在俯视图中探测障碍物、即椅子，从而环境数据的结合总体上导致接近真实地示出环境地图中的障碍物。作为针对附加设备的测量装置的视角尤其是提供障碍物的俯视图，因为在此可以识别闭合的面区域，处理设备的测量装置不能够在水平的探测平面中感知所述面区域。尤其地，从附加设备的测量装置的视角也可以确定障碍物的高度，高度给出处理设备是否可以在该障碍物下方穿过的信息。自主行进的处理设备例如可以是抽吸机器人、擦拭机器人、收割机器人、抛光机器人等。此外，具有组合功能的处理设备、例如组合的抽吸-擦拭机器人也是可想到的。同样可以在环境内自主行进的附加设备同样可以是这种处理设备，或者仅用于拍摄环境数据并且为此在环境内移动的附加设备然而不具有另外的处理功能、例如抽吸和/或擦拭功能。原则上，处理设备和附加设备也可以是结构相同地构造的设备，其中在该情况下，表示附加设备的设备相应拍摄针对表示处理设备的设备的环境数据。原则上，设备也可以相互作用，从而两个设备既作为处理设备也作为附加设备起作用，其中，这些设备以该方式拍摄环境数据，并且将其相应传送至另一设备，从而每个设备总是具有至所有拍摄的环境数据的入口。由此，多个设备可以相互间提供内容丰富的环境数据。附加设备和/或处理设备的测量装置可以以不同的方式和方法构造。测量装置例如可以具有借助光学和/或超声波信号运行的间距测量装置、拍摄环境图像的摄像机、接触传感器、测距测量装置和/或其他装置。在具有摄像机或摄像机芯片的附加设备的情况下，环境数据可以直接作为图像数据、尤其是也作为包含RGB颜色信息的数据被测取，其特别有利地可以包含到环境地图中。由此同时也可以将测量装置的障碍物数据与另外的环境数据结合，以便例如示出环境地图中的处理设备和/或障碍物的大小和/或颜色。此外，成像的大小例如也可以与处理设备的已知的尺寸比较，以便可以由此更好地评估障碍物的大小、尤其是高度。推荐的是，附加设备和处理设备具有在环境内的共同的参考点，从而必要时处理设备和附加设备的环境数据可以相互组合，或者在环境内的处理设备和附加设备的位置和定向总是已知的。推荐的是，附加设备的测量装置使用环境内的原点，原点相应于处理设备的点。因此，处理设备与附加设备之间的位置关系总是已知的，从而由附加设备拍摄的环境数据对于处理设备是可用的。当附加设备没有处于使用中时，附加设备例如可以布置在处理设备的壳体上，或者通常位置固定地与其连接。备选地也可能的是，处理设备和附加设备具有在环境内的可共同使用的基础设备，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种根据环境地图在环境(2)内对自主行进的处理设备(1)进行导航和自身定位的方法，其中，收集环境(2)的环境数据并且处理成环境地图，其特征在于，自主行进的附加设备(3)为所述处理设备(1)收集环境(2)的环境数据，并且其中，环境数据被传送至所述处理设备(1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.21 DE 102016125224.71.一种根据环境地图在环境(2)内对自主行进的处理设备(1)进行导航和自身定位的方法，其中，收集环境(2)的环境数据并且处理成环境地图，其特征在于，自主行进的附加设备(3)为所述处理设备(1)收集环境(2)的环境数据，并且其中，环境数据被传送至所述处理设备(1)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述附加设备(3)将环境数据传送至处理设备(1)和/或外部服务器，其中，环境数据在所述处理设备(1)和/或外部服务器中被处理成环境地图。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述附加设备(3)将环境数据处理成环境地图，并且将环境地图传送至所述处理设备(1)和/或外部服务器。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述处理设备(1)收集环境(2)的环境数据，并且该环境数据或由此建立的环境地图与由所述附加设备(3)收集的环境数据和/或由此建立的环境地图相结合。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述附加设备(3)在时间上在处理设备(1)行进之前在...

【专利技术属性】
技术研发人员：R利斯，
申请(专利权)人：德国福维克控股公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE