使用有效载荷组件执行实时地图构建的可移动物体制造技术

公开了用于在可移动物体环境中进行实时地图构建的技术。一种实时地图构建系统可以至少包括无人飞行器(UAV)，该无人飞行器包括推进系统、联接到推进系统的主体和经由有效载荷端口联接到主体的有效载荷组件，其中，有效载荷组件被配置成联接到有效载荷端口并且支撑扫描传感器和定位传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用有效载荷组件执行实时地图构建的可移动物体著作权声明本专利文件的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。因为出现在专利商标局的专利文件或记录中，版权所有者不反对任何人对专利文件或专利公开内容的传真复制，但在其它方面保留所有版权。相关申请的交叉引用本申请要求国际申请No.PCT/US19/58218、国际申请No.PCT/US19/58219和美国非临时申请No.16/664,743的优先权，这些申请中的每一个均提交于2019年10月25日，并且本申请要求提交于2018年10月29日的美国临时申请No.62/752,273的优先权，这些申请中的每一个的公开内容均通过引用整体并入本文。
所公开的实施例一般涉及用于地图构建的技术，并且更具体地但非排他地涉及用于执行实时地图构建的可移动物体。
技术介绍
诸如无人飞行器(UAV)的可移动物体可以用于执行各种应用的监视、侦察和勘探任务。可移动物体可以包括具有各种传感器的有效载荷，该有效载荷使得可移动物体能够在可移动物体的移动期间捕获传感器数据。所捕获的传感器数据可以被呈现到用于显示的客户端装置，例如经由遥控器、远程服务器或其它计算装置与可移动物体相连通的客户端装置。
技术实现思路
公开了用于在可移动物体环境中进行实时地图构建的技术。一种实时地图构建系统可以至少包括无人飞行器(UAV)。UAV包括推进系统、联接到推进系统的主体，以及经由有效载荷端口联接到主体的有效载荷组件。有效载荷组件被配置成联接到有效载荷端口并且支撑扫描传感器和定位传感器。附图说明图1示出了根据各种实施例的可移动物体环境中的可移动物体的示例。图2示出了根据各种实施例的可移动物体环境中的可移动物体架构的示例。图3示出了根据各种实施例的可移动物体环境中的地图构建管理器的示例。图4A和图4B示出了根据各种实施例的分层数据结构的示例。图5A和图5B示出了根据各种实施例的地图构建数据中的异常值移除的示例。图6示出了根据各种实施例的地图构建数据中的强度值的示例。图7示出了根据各种实施例的在软件开发环境中支持可移动物体接口的示例。图8示出了根据各种实施例的可移动物体接口的示例。图9示出了根据各种实施例的软件开发工具包(SDK)中的可移动物体的部件的示例。图10示出了根据各种实施例的可移动物体环境中的目标地图构建的方法的流程图。图11示出了根据实施例的用于执行实时地图构建的可移动物体的等距视图。图12示出了根据各种实施例的联接到可移动物体的安装组件、有效载荷组件和扫描传感器的正视图。图13示出了根据实施例的有效载荷组件的等距视图。图14示出了根据实施例的可替代的有效载荷组件的等距视图。图15A示出了根据实施例的可调节枢转支架和有效载荷支撑结构的侧视图。图15B示出了根据实施例的可调节枢转支架和有效载荷支撑结构的等距视图。图16至图18示出了根据各种实施例的经由有效载荷组件联接到可移动物体的扫描传感器的成角度的位置的示例。图19示出了根据各种实施例的可以在有效载荷组件上实现的示例性部件，该有效载荷组件联接到由可移动物体环境中的可移动物体提供的有效载荷端口。图20示出了根据实施例的可移动物体环境的示例性信号图。图21示出了可以由可以在各种实施例中使用的激光雷达传感器实现的示例性扫描图案。具体实施方式在附图中以示例而非限制的方式示出了本专利技术，在附图中，相同的附图标记表示相似的元件。应当注意，在本专利技术中对“一”或“一个”或“一些”实施例的引用不一定是指相同的实施例，并且这种引用意味着至少一个。本专利技术的以下描述说明了使用可移动物体的目标地图构建。为了简化说明，无人飞行器(UAV)通常用作可移动物体的示例。对于本领域技术人员来说，可以没有限制地使用其它类型的可移动物体是显而易见的。实施例使得可移动物体能够使用从定位传感器和扫描传感器收集的数据来实时地绘制目标环境。替代实施例可以利用后处理在完成由一个或多个可移动物体执行的一个或多个数据收集任务之后生成地图。例如，各种实施例可以利用扫描匹配技术来绘制复杂的目标环境。实施例可以用于为诸如构建、勘测、目标检查等的各种应用提供基于激光雷达的实时地图构建。可以实时地构建地图，使得地图的版本能够在地图被收集时在客户端装置上呈现，而不是收集要被后处理成目标的地图表示的数据。这种实时呈现可以使得用户能够判断目标环境中的任何区域是否没有被电耦合到可移动物体的扫描传感器扫描。另外，地图的高密度版本可以在地图构建任务期间生成并且在可移动物体返回时下载。在各种实施例中，地图构建管理器可以利用并行计算架构来在可移动物体正在执行其地图构建任务的同时执行实时地图构建。在一些实施例中，可以将地图构建数据输出为激光雷达数据交换文件(LAS)，激光雷达数据交换文件可以被各种工具用来呈现目标环境的地图和/或使用地图构建数据来进行进一步处理、规划等。嵌入LAS输出文件中的元数据可以促进地图与各种第三方工具的集成。在各种实施例中，可以根据用户偏好以各种文件格式输出地图。在一些实施例中，地图构建管理器可以接收来自扫描传感器(例如，激光雷达传感器或提供目标环境的高分辨率扫描的其它传感器)的地图构建数据，以及来自定位传感器(例如，全球定位系统(GPS)模块、实时动态(RTK)模块、惯性测量单元(IMU)模块或其它定位传感器)的定位数据。地图构建数据可以是使用定位数据来参考地理的，并且用于构建目标环境的地图。实施例客观地地理参考地图构建数据，使得能够不管环境复杂性如何而对各种目标环境进行地图构建。图1示出了根据各种实施例的可移动物体环境100中的可移动物体的示例。如图1所示，可移动物体环境100中的客户端装置110可以经由通信链路106与可移动物体104通信。可移动物体104可以是无人飞行器、无人载运工具、手持装置和/或机器人。客户端装置110可以是便携式个人计算装置、智能电话、遥控器、可穿戴计算机、虚拟现实/增强现实系统和/或个人计算机。另外，客户端装置110可以包括远程控制器111和通信系统120A，所述通信系统120A负责处理客户端装置110和可移动物体104之间经由通信系统120B的通信。例如，客户端装置110和可移动物体104(例如，无人飞行器)之间的通信可以包括上行链路和下行链路通信。上行链路通信可以用于传输控制信号，下行链路通信可以用于传输媒体或视频流、扫描传感器收集的地图构建数据，或由其它传感器收集的其它传感器数据。根据各种实施例，通信链路106可以是基于各种无线技术的网络(的一部分)，例如WiFi、蓝牙、3G/4G和其它射频技术。此外，通信链路106可以基于其它计算机网络技术，例如因特网技术，或任何其它有线或无线网络技术。在一些实施例中，通信链路106可以是非网络技术，包括诸如通用串行总线(USB)或通用异步收发器(UART)之类的直接点对点连接。在各种实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人飞行器(UAV)，包括：/n推进系统；/n主体，所述主体联接到所述推进系统；以及/n有效载荷组件，所述有效载荷组件经由有效载荷端口联接到所述主体，所述有效载荷组件包括有效载荷支撑支架，所述有效载荷支撑支架被配置成联接到所述有效载荷端口并且支撑扫描传感器和定位传感器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181029 US 62/752,273;20191025 US PCT/US2019/05821.一种无人飞行器(UAV)，包括：
推进系统；
主体，所述主体联接到所述推进系统；以及
有效载荷组件，所述有效载荷组件经由有效载荷端口联接到所述主体，所述有效载荷组件包括有效载荷支撑支架，所述有效载荷支撑支架被配置成联接到所述有效载荷端口并且支撑扫描传感器和定位传感器。


2.根据权利要求1所述的UAV，其中，所述有效载荷支撑支架被配置成相对于所述主体以预定扫描角度定向所述扫描传感器。


3.根据权利要求2所述的UAV，其中，所述有效载荷组件包括联接到所述有效载荷支撑支架的可调节枢转支架，所述可调节枢转支架被配置成提供多个预定扫描角度，以用于相对于所述主体定向所述扫描传感器。


4.根据权利要求3所述的UAV，其中，所述可调节枢转支架被配置成相对于所述主体提供在0度到90度之间的所述多个预定扫描角度。


5.根据权利要求1所述的UAV，其中，所述有效载荷支撑支架被配置成使用快速释放连接件来释放地联接到所述有效载荷端口。


6.根据权利要求2所述的UAV，其中，相对于所述主体的所述预定扫描角度是基于所述扫描传感器的扫描图案来选择的。


7.根据权利要求3所述的UAV，其中，所述有效载荷组件包括经由可调节枢转支架联接到所述有效载荷支撑支架的有效载荷支撑结构，所述有效载荷支撑结构被配置成支撑所述扫描传感器和所述定位传感器。


8.根据权利要求7所述的UAV，其中，所述有效载荷支撑结构包括扫描传感器支撑件和定位传感器支撑件，所述扫描传感器支撑件收容所述扫描传感器，并且所述定位传感器支撑件容纳所述定位传感器。


9.根据权利要求7所述的UAV，其中，所述定位传感器支撑件包括定位传感器外壳，所述定位传感器外壳被配置成暴露所述定位传感器支撑件以用于放置或改变一种类型的所述定位传感器。


10.根据权利要求9所述的UAV，其中，所述定位传感器外壳包括窗口，所述窗口被配置成耗散由所述定位传感器在运行期间生成的热量。


11.根据权利要求1所述的UAV，其中，所述定位传感器被配置成检测所述扫描传感器的姿态。


12.根据权利要求1所述的UAV，其中，所述定位传感器是惯性测量单元(IMU)传感器、全球定位系统(GPS)传感器、射频(RF)传感器或实时动态(RTK)传感器。


13.根据权利要求1所述的UAV，还包括耦合到所述主体的地图构建管理器，所述有效载荷端口被配置成将由所述扫描传感器获...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔舒亚·阿科斯塔，刘军利，刘煜程，阿尔琼·苏库马尔·梅农，费尔南多·巴勃罗·克韦多，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44