基于光学目标的室内车辆导航的系统和方法技术方案

一种用于将物料搬运车辆沿着表面导航或追踪其导航的车辆、系统和方法，其包括相机和车辆功能，以将来自与高架特征的输入图像相关联的相机数据的二维图像信息与仓库地图的多个全局目标位置进行匹配，以生成多个候选光学目标、与每个全局目标位置关联的光学目标和代码；对目标进行过滤，以确定候选光学目标；对该目标进行解码以识别相关联的代码；识别与所识别的代码相关联的光学目标；确定相对于所识别的光学目标的相机度量以及所识别的光学目标在仓库地图中的位置和取向；基于相机度量来计算车辆姿态；以及利用车辆姿态来导航物料搬运车辆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于光学目标的室内车辆导航的系统和方法相关申请的交叉引用本说明书要求于2018年2月23日提交的标题为“SYSTEMSANDMETHODSFOROPTICALTARGETBASEDINDOORVEHICLENAVIGATION”(基于光学目标的室内车辆导航的系统和方法)的美国临时专利申请序列号No.62/634,219的优先权，其整体通过引用被结合于此。
本说明书总体上涉及用于基于高架特征为工业车辆提供全局定位的系统和方法，并且更具体地，涉及用于利用全局定位来分析仓库中的高架光学目标以追踪位置已知或未知的工业车辆的位置。
技术介绍
为了将物品在工业环境中四处移动，工人经常利用工业车辆，包括例如叉车、手动和机动托盘装卸车和/或其它物料搬运车辆。工业车辆可以被配置为导航通过环境的自动引导车辆或手动引导车辆。为了便于自动引导、导航或二者，工业车辆可以被调整用于在环境内定位。也就是说，工业车辆可以用传感器和处理器调整，以用于确定工业车辆在环境内的定位，诸如例如，该工业车辆的姿态和位置。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种物料搬运车辆，所述物料搬运车辆包括：相机；车辆处理器；被配置为使所述物料搬运车辆沿着库存中转表面移动的驱动机构；被配置为在仓库的存储架中存储和检索货物的物料搬运机构；以及与所述驱动机构和所述物料搬运机构通信的车辆控制架构，其中：/n所述相机通信地耦接到所述车辆处理器，并且捕获高架特征的输入图像；并且/n所述物料搬运车辆的所述车辆处理器执行车辆功能，以/n(i)从所述相机检索相机数据的初始集合，所述相机数据的初始集合包括与所述高架特征的输入图像相关联的二维图像信息，/n(ii)将来自所述相机数据的初始集合的二维图像信息与仓库地图的多个全局目标位置进行匹配，以生成多个候选光学目标，其中，所...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180223 US 62/634,2191.一种物料搬运车辆，所述物料搬运车辆包括：相机；车辆处理器；被配置为使所述物料搬运车辆沿着库存中转表面移动的驱动机构；被配置为在仓库的存储架中存储和检索货物的物料搬运机构；以及与所述驱动机构和所述物料搬运机构通信的车辆控制架构，其中：
所述相机通信地耦接到所述车辆处理器，并且捕获高架特征的输入图像；并且
所述物料搬运车辆的所述车辆处理器执行车辆功能，以
(i)从所述相机检索相机数据的初始集合，所述相机数据的初始集合包括与所述高架特征的输入图像相关联的二维图像信息，
(ii)将来自所述相机数据的初始集合的二维图像信息与仓库地图的多个全局目标位置进行匹配，以生成多个候选光学目标，其中，所述仓库地图的全局目标位置与所述高架特征的测绘相关联，所述仓库地图被配置为存储与每个全局目标位置相关联的光学目标的位置和取向，并且每个光学目标与代码相关联，
(iii)对所述多个候选光学目标进行过滤，以确定候选光学目标，
(iv)对所述候选光学目标进行解码，以识别与所述候选光学目标相关联的代码，
(v)识别与所识别的代码相关联的光学目标，
(vi)确定相机度量，所述相机度量包括所述相机相对于所识别的光学目标的距离和角度以及所识别的光学目标在所述仓库地图中的位置和取向的表示，
(vii)基于所述相机度量来计算车辆姿态，以及
(viii)利用所述车辆姿态来导航所述物料搬运车辆。


2.如权利要求1所述的物料搬运车辆，其中，每个光学目标包括多个发光二极管LED。


3.如权利要求1所述的物料搬运车辆，其中，每个光学目标包括多个发光二极管LED,所述多个LED由相应的角漫射透镜覆盖，所述角漫射透镜被配置为衰减前向亮度并增加相关联的角侧向亮度，使得每个LED具有角发射特性，所述角发射特性包括与每个LED的前向面对方向相比更高的朝向角侧方向的能量发射。


4.如权利要求1所述的物料搬运车辆，其中，每个光学目标是唯一的光学目标，并且包括以图案布置的多个点光源，所述图案将用于每个相应的唯一光学目标的代码定义为相应的唯一代码。


5.如权利要求1所述的物料搬运车辆，其中：
每个光学目标包括安装在杆上的多个点光源，所述杆被配置用于作为高架特征被附接到天花板；
所述多个点光源包括光图案作为用于每个相应光学目标的代码。


6.如权利要求5所述的物料搬运车辆，其中，所述多个点光源以等距且线性的方式被安装在中央条带部分上。


7.如权利要求5所述的物料搬运车辆，其中，所述多个点光源被配置为发射白光、单色光、具有窄光谱带宽的光或其组合。


8.如权利要求1所述的物料搬运车辆，其中，每个光学目标包括被设置在与安装有多个点光源的前表面相对的后表面上的系列磁性支座，所述系列磁性支座被配置为将每个光学目标抵靠天花板安装，以包括所述仓库的高架特征。


9.如权利要求1所述的物料搬运车辆，其中，每个光学目标包括中心基准标记，所述中心基准标记被配置为辅助将每个光学目标的位置存储在所述仓库地图中。


10.如权利要求9所述的物料搬运车辆，其中，所述中心基准标记被配置为由设置在所述库存中转表面的上面或远离所述库存中转表面设置的激光测距计检测以生成每个光学目标的位置。


11.如权利要求1所述的物料搬运车辆，其中，每个光学目标包括末端标记，所述末端标记被配置为辅助将每个光学目标的取向存储在所述仓库地图中。


12.如权利要求1所述的物料搬运车辆，其中，所述车辆处理器进一步执行车辆功能，以：
(i)使用与所述物料搬运车辆相关联的累积里程计将所述车辆姿态更新为当前定位位置；
(ii)将种子位置更新为所述当前定位位置；以及
(iii)利用所述当前定位位置，追踪所述物料搬运车辆沿着所述库存中转表面的导航，或以至少部分自动化方式将所述物料搬运车辆沿着所述库存中转表面导航，或进行这二者。


13.如权利要求12所述的物料搬运车辆，其中，在将所述种子位置更新为所述当前定位位置之后，所述车辆处理器进一步执行车辆功能以将所述种子位置作为所述当前定位位置在显示器上公布。


14.如权利要求1所述的物料搬运车辆，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·哈尤斯勒，S·帕克，M·贝尔，
申请(专利权)人：克朗设备公司，
类型：发明
国别省市：美国;US