检测自主设备的位置制造技术

本发明专利技术公开了一种示例性自主设备，该示例性自主设备被配置为在空间内移动。该自主设备包括：第一系统，该第一系统用于检测该自主设备在该空间内的第一位置，该第一位置基于第一固定参考；第二系统，该第二系统用于检测该自主设备在该空间内的第二位置，其中该第二位置基于第二固定参考；和第三系统，该第三系统用于基于该自主设备的相对移动来检测该自主设备在该空间内的第三位置。一个或多个处理设备被配置为：基于该第一位置或该第二位置中的至少一者的可靠性来选择该第一位置或该第二位置中的一者，并且使用基于该第三位置和该第一位置或该第二位置中的所选择的一者的估计位置来控制该自主设备的移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测自主设备的位置
本说明书整体涉及被配置为执行定位的自主设备。
技术介绍
自主设备诸如移动机器人被配置为独立地在空间诸如仓库内行进。例如，自主设备可确定其在空间内的位置并使用该位置来控制其未来的移动。该操作全部可在很少或没有用户输入的情况下完成。自主设备用于检测其位置的过程有时被称为定位。移动机器人可使用视觉输入或里程计数据来执行定位。视觉输入在动态环境中或在那些输入所基于的特征不可辨别的情况下可能是不可靠的。基于里程计的定位系统确定机器人自紧接的先前定位以来的行进距离和方向。由于基于里程计的定位系统是增量(即，这些系统依赖于先前定位的准确性)，因此这些系统可能不准确。位置误差可对每个后续的定位产生影响。
技术实现思路
示例性自主设备被配置为在空间内移动。该自主设备包括：第一系统，该第一系统用于检测该自主设备在该空间内的第一位置，该第一位置基于第一固定参考；第二系统，该第二系统用于检测该自主设备在该空间内的第二位置，其中该第二位置基于第二固定参考；和第三系统，该第三系统用于基于该自主设备的相对移动来检测该自主设备在该空间内的第三位置。一个或多个处理设备被配置为：基于该第一位置或该第二位置中的至少一者的可靠性来选择该第一位置或该第二位置中的一者，并且使用基于该第三位置和该第一位置或该第二位置中的所选择的一者的估计位置来控制该自主设备的移动。该自主设备可包括下列特征中的一个或多个特征(单独地或组合地)。该一个或多个处理设备可被配置为通过设置粒子滤波器的数学极限来确定第一位置或第二位置中的至少一者的可靠性。该一个或多个处理设备可被配置为确定第一位置所基于的可视化数据是否超过粒子滤波器的数学极限。该一个或多个处理设备可被配置为通过将第一位置和第二位置与第三位置进行比较来确定第一位置或第二位置中的至少一者的可靠性。第一系统可包括视觉系统，该视觉系统被配置为检测空间内的位于机器人的预定义距离内的界标。这些界标包括第一固定参考。第一系统可包括基于激光的视觉系统。第一系统可包括光检测和测距(LIDAR)系统。第二系统可被配置为通过三角测量来确定第二位置。该三角测量可基于第二固定参考。第二系统可包括用于传输信号的传输器和用于接收基于信号的时间戳消息的接收器。该一个或多个处理设备可被配置为基于传输信号和对应于该传输信号的时间戳消息来确定第二位置。时间戳消息可包含远程接收器接收到传输信号的时间。第二固定参考可包括远程接收器。第二系统可包括用于接收信号和基于信号的时间戳消息的接收器。该一个或多个处理设备可被配置为基于接收的信号和对应于该接收的信号的时间戳消息来确定第二位置。时间戳消息可包含远程传输器传输接收的信号的时间。第二固定参考可包括远程传输器。第二系统可包括用于传输信号的传输器和用于接收时间戳消息和信号的接收器。该一个或多个处理设备可被配置为基于传输信号和对应于该传输信号的时间戳消息来确定第二位置。时间戳消息可包含远程接收器接收到传输信号的时间。第二固定参考可包括远程接收器。该一个或多个处理设备可被配置为还基于接收的信号和对应于该接收的信号的时间戳消息来确定第二位置。时间戳消息可包含远程接收器传输接收的信号的时间。自主设备可包括主体和用于移动主体的轮子。第三系统可包括里程计系统。该里程计系统可被配置为基于轮子的移动来确定第三位置。自主设备的相对移动可基于轮子的移动。该里程计系统可包括连接到轮子的编码器。这些编码器可提供关于轮子的旋转的信息。关于轮子的旋转的信息可包括轮子的旋转角度。该一个或多个处理设备可被配置为通过对第二位置和第三位置进行平均来获得估计位置。该一个或多个处理设备可被配置为通过获得第二位置和第三位置的加权平均值来获得估计位置。该一个或多个处理设备可被配置为基于自主设备的一个或多个先前估计位置来获得估计位置。该一个或多个处理设备可被配置为：在估计位置比第一位置更可靠的情况下，使用估计位置而不是第一位置来控制自主设备的移动该一个或多个处理设备可被配置为执行包括以下项的操作：确定第一位置的可靠性水平，以及将所确定的可靠性水平与预定义的可靠性水平进行比较，以识别出第一位置的可靠性水平低于预定义的可靠性水平。确定第一位置的可靠性水平可包括使用滤波器将基于第一固定参考的视觉数据与数据库中的已知特征进行比较。可通过使用有限脉冲响应滤波器处理第二位置和第三位置来获得自主设备的估计位置。该一个或多个处理设备可被配置为：使用粒子滤波器确定第一位置的可靠性，并且将可靠性与预定义的可靠性水平进行比较。可通过使用卡尔曼滤波器或粒子滤波器处理第二位置和第三位置来获得自主设备的估计位置。该一个或多个处理设备可被配置为基于第二位置和第三位置两者来确定自主设备的估计位置示例性自主设备被配置为在空间内移动。该自主设备包括：第一系统，该第一系统用于检测该自主设备在该空间内的第一位置，该第一位置基于第一固定参考；第二系统，该第二系统用于检测该自主设备在该空间内的第二位置，其中该第二位置基于第二固定参考；和第三系统，该第三系统用于基于该自主设备的相对移动来检测该自主设备在该空间内的第三位置。该一个或多个处理设备被配置为：基于第二位置或第三位置中的至少一者来确定自主设备在空间内的估计位置；确定第一位置的可靠性；并且在估计位置比第一位置更可靠的情况下，使用估计位置来控制自主设备的移动。该一个或多个处理设备可被配置为基于第二位置和第三位置两者来确定自主设备的估计位置示例性自主设备被配置为在空间内移动。该自主设备包括：第一系统，该第一系统用于检测该自主设备在该空间内的第一位置，该第一位置基于第一固定参考；和第二系统，该第二系统用于检测该自主设备在该空间内的第二位置，其中该第二位置基于第二固定参考。该一个或多个处理设备被配置为：基于第一位置来校准第二系统；确定第一位置的可靠性；并且在第一位置的可靠性水平低于预定义的可靠性水平的情况下，使用第二位置来控制自主设备的移动。自主设备可包括第三系统，该第三系统用于基于该自主设备的相对移动来检测该自主设备在该空间内的第三位置。本说明书(包括此
技术实现思路
部分)中所描述的特征中的任何两者或更多者可组合以形成本文未具体描述的具体实施。本文所述的系统和过程、或其一部分可被计算机程序产品控制，该计算机程序产品包括存储于一个或多个非暂态机器可读存储介质上的指令，并且所述指令能够在一个或多个处理设备上执行以控制(例如，协调)本文所描述的操作。本文所述的系统和过程、或其一部分可作为装置或方法被实现。本文所述的系统和过程可包括一个或多个处理设备和用于存储可执行指令的存储器，以实现各种操作。附图和以下具体实施方式中陈述了一个或多个具体实施的详细信息。通过具体实施和附图以及通过权利要求书，其他特征和优点将显而易见。附图说明图1是示例性自主机器人的侧视图。图2是示例性自主机器人的侧视图，其示出了机器人上包括的远程传感器的范围。图3是示例性自主机器人的顶视图，其示出了机器人上包括的远程传感器的范围。图4是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被配置为在空间内移动的自主设备，所述自主设备包括：/n第一系统，所述第一系统用于检测所述自主设备在所述空间内的第一位置，所述第一位置基于第一固定参考；/n第二系统，所述第二系统用于检测所述自主设备在所述空间内的第二位置，所述第二位置基于第二固定参考；/n第三系统，所述第三系统用于基于所述自主设备的相对移动来检测所述自主设备在所述空间内的第三位置；和/n一个或多个处理设备，所述一个或多个处理设备用于：基于所述第一位置或所述第二位置中的至少一者的可靠性来选择所述第一位置或所述第二位置中的一者，并且使用基于所述第三位置和所述第一位置或所述第二位置中的所选择的一者的估计位置来控制所述自主设备的移动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181119 US 16/195,4931.一种被配置为在空间内移动的自主设备，所述自主设备包括：
第一系统，所述第一系统用于检测所述自主设备在所述空间内的第一位置，所述第一位置基于第一固定参考；
第二系统，所述第二系统用于检测所述自主设备在所述空间内的第二位置，所述第二位置基于第二固定参考；
第三系统，所述第三系统用于基于所述自主设备的相对移动来检测所述自主设备在所述空间内的第三位置；和
一个或多个处理设备，所述一个或多个处理设备用于：基于所述第一位置或所述第二位置中的至少一者的可靠性来选择所述第一位置或所述第二位置中的一者，并且使用基于所述第三位置和所述第一位置或所述第二位置中的所选择的一者的估计位置来控制所述自主设备的移动。


2.根据权利要求1所述的自主设备，其中所述一个或多个处理设备被配置为：通过设置粒子滤波器的数学极限来确定所述第一位置或所述第二位置中的至少一者的所述可靠性，并且确定所述第一位置所基于的可视化数据是否超过所述粒子滤波器的所述数学极限。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的自主设备，其中所述一个或多个处理设备被配置为：通过将所述第一位置和所述第二位置与所述第三位置进行比较来确定所述第一位置或所述第二位置中的至少一者的所述可靠性。


4.根据前述权利要求中任一项所述的自主设备，其中所述第一系统包括视觉系统，所述视觉系统被配置为检测所述空间内的位于所述机器人的预定义距离内的界标，所述界标包括所述第一固定参考。


5.根据前述权利要求中任一项所述的自主设备，其中所述第一系统包括基于激光的视觉系统。


6.根据前述权利要求中任一项所述的自主设备，其中所述第一系统包括光检测和测距(LIDAR)系统。


7.根据前述权利要求中任一项所述的自主设备，其中所述第二系统被配置为通过三角测量来确定所述第二位置，所述三角测量基于所述第二固定参考。


8.根据前述权利要求中任一项所述的自主设备，其中所述第二系统包括：
传输器，所述传输器用于传输信号；和
接收器，所述接收器用于接收基于所述信号的时间戳消息；
其中所述一个或多个处理设备被配置为基于传输信号和对应于所述传输信号的时间戳消息来确定所述第二位置，所述时间戳消息包含远程接收器接收到所述传输信号的时间，所述第二固定参考包括所述远程接收器。


9.根据前述权利要求中任一项所述的自主设备，其中所述第二系统包括：
接收器，所述接收器用于接收信号以及基于所述信号的时间戳消息；
其中所述一个或多个处理设备被配置为基于接收的信号和对应于所述接收的信号的时间戳消息来确定所述第二位置，所述时间戳消息包含远程传输器传输所述接收的信号的时间，所述第二固定参考包括所述远程传输器。


10.根据权利要求1至7所述的自主设备，其中所述第二系统包括：
传输器，所述传输器用于传输信号；和
接收器，所述接收器用于接收时间戳消息和信号；
其中所述一个或多个处理设备被配置为基于传输信号和对应于所述传输信号的时间戳消息来确定所述第二位置，所述时间戳消息包含远程接收器接收到所述传输信号的时间，所述第二固定参考包括所述远程接收器；并且
其中所述一个或多个处理设备被配置为还基于接收的信号和对应于所述接收的信号的时间戳消息来确定所述第二位置，所述时间戳消息包含所述远程接收器传输所述接收的信号的时间。


11.根据前述权利要求中任一项所述的自主设备，所述自主设备还包括：
主体；和
轮子，所述轮子用于移动所述主体；
其中所述第三系统包括里程计系统，所述里程计系统被配置为基于所述轮子的移动来确定所述第三位置，所述自主设备的所述相对移动基于所述轮子的所述移动。


12.根据权利要求11所述的自主设备，其中所述里程计系统包括连接到所述轮子的编码器，所述编码器...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔斯·朱·雅各布森，索伦·埃里克森·尼尔森，
申请(专利权)人：莫比奥工业机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK