使用2D和3D路径规划的机器人导航制造技术

提供了一种用于使用2D和3D路径规划的机器人导航的方法、系统和装置，包括计算机可读存储设备。在所公开的方法中，机器人访问指示空间中物体的二维布局的地图数据，并评估供机器人穿过的候选路径。响应于确定候选路径不包括用于机器人的二维轮廓跨越空间的无碰撞路径，机器人相对于空间中物体的三维形状评估机器人的三维形状。基于对三维形状的评估，机器人确定穿过空间的无碰撞路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用2D和3D路径规划的机器人导航
本公开一般涉及机器人导航。
技术介绍
当机器人在空间中移动时，它们可能需要在它们的环境中的障碍物和物体周围导航。
技术实现思路
机器人可以基于遇到的条件在二维(two-dimensional，2D)路径规划和三维(three-dimensional，3D)路径规划之间动态切换。例如，为了计算效率，机器人大部分时间可以使用2D路径规划器。机器人的2D规划器可以使用类似于地面平面图(floorplan)的2D占据格栅(occupancygrid)来绘制空间中物体的位置。2D规划器还使用机器人的2D轮廓(例如，机器人在地面平面上的投影)来确定机器人在空间中的物体周围是否存在无碰撞路径。如果机器人使用2D占据格栅识别出无碰撞路径，则机器人可以使用2D技术安全地导航，同时避免对潜在障碍物的3D分析的更高的计算需求。如果机器人不能使用2D分析识别出无碰撞路径，则机器人可以暂时切换到3D路径规划，以执行更细粒度的评估是否存在无碰撞路径。3D技术使用更多的计算资源，但允许机器人更准确地评估其导航受本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由机器人执行的方法，所述方法包括：/n由所述机器人访问指示空间中物体的二维布局的地图数据；/n由所述机器人基于所述地图数据评估用于机器人穿过所述空间的候选路径；/n由所述机器人确定所述候选路径不包括用于所述机器人的二维轮廓跨越所述空间的无碰撞路径；/n响应于所述确定，由所述机器人相对于所述空间中物体的三维形状来评估所述机器人的三维形状；以及/n由所述机器人基于相对于所述空间中物体的三维形状评估所述机器人的三维形状来确定路径。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180501 US 15/967,8051.一种由机器人执行的方法，所述方法包括：
由所述机器人访问指示空间中物体的二维布局的地图数据；
由所述机器人基于所述地图数据评估用于机器人穿过所述空间的候选路径；
由所述机器人确定所述候选路径不包括用于所述机器人的二维轮廓跨越所述空间的无碰撞路径；
响应于所述确定，由所述机器人相对于所述空间中物体的三维形状来评估所述机器人的三维形状；以及
由所述机器人基于相对于所述空间中物体的三维形状评估所述机器人的三维形状来确定路径。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述机器人的二维轮廓是所述机器人的最小二维轮廓。


3.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，基于所述地图数据评估用于所述机器人穿过所述空间的候选路径包括：
由所述机器人确定所述空间中物体的位置和所述物体所占据的区域；以及
由所述机器人生成供所述机器人穿过的路径段，其中，所述路径段不与所述物体所占据的区域相交。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述候选路径不包括用于所述机器人的二维轮廓跨越所述空间的无碰撞路径包括：
由所述机器人通过沿所述路径段的长追踪所述机器人的二维轮廓来生成沿所述路径段的二维区域；以及
由所述机器人确定沿所述路径段的区域与所述物体所占据的区域相交。


5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中：
所述机器人的三维形状是对应于所述机器人的第一配置的第一三维形状；并且
基于相对于所述空间中物体的三维形状评估所述机器人的三维形状来确定路径包括：
基于相对于所述空间中物体的三维形状评估所述机器人的第一三维形状，由所述机器人确定所述机器人的第一三维形状与所述物体的三维形状相交；以及
响应于所述确定，基于由所述机器人相对于所述物体的三维形状评估所述机器人的第二三维形状来确定路径，所述机器人的第二三维形状对应于所述机器人的第二配置。


6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，访问指示空间中物体的二维布局的地图数据包括由所述机器人通过通信网络从服务器接收地图数据。


7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中：
基于所述地图数据评估用于所述机器人穿过所述空间的候选路径包括由所述机器人评估用于所述机器人穿过所述空间的一个以上的候选路径；以及
确定所述候选路径不包括用于所述机器人的二维轮廓跨越所述空间的无碰撞路径包括由所述机器人确定所述一个以上的候选路径中没有一个包括跨越所述空间的无碰撞路径。


8.一种系统，包括：
一个或多个计算机；和
存储指令的一个或多个计算机可读介质，当所述指令被所述一个或多个计算机执行时，使得所述一个或多个计算机执行操作，所述操作包括：
由所述一个或多个计算机访问指示空间中物体的二维布局的地图数据；
由所述一个或多个计算机基于所述地图数据评估用于机器人穿过所述空间的候选路径；
由所述一个或多个计算机确定所述候选路径不包括用于所述机器人的二维轮廓跨越所述空间的无碰撞路径；
响应于所述确定，由所述一个或多个计算机相对于所述空间中物体的三维形状来评估所述机器人的三维形状；以及
由所述一个或多个计算机基于相对于所述空间中物体的三维形状评估所述机器人的三维形状来确定路径。


9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述机器人的二维轮廓是所述机器人的最小二维轮廓。


10.根据权利要求8-9所述的系统，其中，基于所述地图数据评估用于所述机器人穿过所述空间的候选路径包括：
由所述一个或多个计算机确定所述空间中物体的位置和所述物体所占据的区域；以及
由所述一个或多个计算机生成供机器人穿过的路径段，其中，所述路径段不与所述物体所占据的区域相交。


11.根据权利要求10所述的系统，其中，确定所述候选路径不包括用于所述机器人的二维轮廓跨越所述空间的无碰撞路径包括：
由所述一个或多个计算机通过沿所述路径段的长追踪所述机器人的二维轮廓来生成沿所述路径段的...

【专利技术属性】
技术研发人员：B霍尔森，
申请(专利权)人：X开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US