用于响应于应急事件支持机器人的设备和方法技术

提供一种用于响应于应急事件支持机器人的设备和方法。该方法包括：在机器人在到目的地的路线上行进期间检测应急事件。作为响应，该方法包括：确定机器人的位置，并且访问关于与该路线相关联的可选目的地的信息。该方法包括：基于从机器人的位置到可选目的地的行进时间和信息从可选目的地中选择可选目的地。并且该方法包括：输出可选目的地的指示以用于机器人到可选目的地的引导、导航和控制中的至少一个。个。个。

【技术实现步骤摘要】
用于响应于应急事件支持机器人的设备和方法


[0001]本公开总体上涉及机器人学，并且尤其涉及诸如自主或半自主车辆的自主机器人的设计、构造、操作和使用中的一个或多个。

技术介绍

[0002]许多现代机器人和其他机器被设计为以增强的自主性操作并且较不依赖于训练良好的操作员来安全地操作。这些现代机器人中的一些现代机器人是有人驾驶的，而其他的现代机器人是无人驾驶的。具体地，各种无人交通工具包括无人地面交通工具(UGV)、无人飞行器(UAV)、无人水面交通工具(USV)、无人水下交通工具(UUV)、无人航天器等。近年来，无人交通工具的使用已经增长，并且这些无人交通工具被广泛用于包括军用和民用两者的各种应用中。
[0003]机器人学领域的一个焦点在于自主性的改进，这通常包括机器人操作的多个示例。机器人操作的这些示例包括给定机器人的自动控制以支持远程人类控制。另一示例是优化系统(和相关联的方法)，以确定针对给定机器人或机器人集合，应当如何排序和/或分配任务。机器人操作的又一示例是自动、实时或近乎实时的数据处理以及支持自动路线规划、使命执行和其他活动的开发。
[0004]尽管有进步，但是现有自主系统通常被配置为仅解决这些活动中的一个示例，从而将其底层自主算法和软件架构的设计集中在窄使命集上。这限制了现有自主系统的可扩展性，因为该现有自主系统未被良好地配备来支持将新模块添加到自主系统中。此外，现有自主系统可以或可以不被构造为通过参数化快速地适应新平台。
[0005]因此，期望具有一种考虑以上所讨论的至少一些问题以及其他可能的问题的系统和方法。

技术实现思路

[0006]本公开的示例实现方式涉及响应于应急事件选择机器人的可选目的地，并且在机器人是空中机器人的一些示例中，该可选目的地可以是可选着陆区域。根据示例实现方式，可以在机器人在到目的地的路线上行进期间检测应急事件，并且该路线可以是机器人的预规划的路线。该路线可以与可选目的地相关联。还可以基于从机器人的位置到可选目的地的行进时间来访问和使用关于这些可选目的地的信息来选择可选目的地。
[0007]因此，本公开包括但不限于以下示例实现方式。
[0008]一些示例实现方式提供一种响应于应急事件支持机器人的方法，该方法包括：在机器人在到目的地的路线上行进期间检测应急事件；并且响应于此，确定机器人的位置；访问关于与路线相关联的可选目的地的信息；基于从机器人的位置到可选目的地的行进时间和信息从可选目的地中选择可选目的地；输出可选目的地的指示以用于机器人的引导、导航和控制中的至少一个。
[0009]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示
例实现方式中，基于以下项中的至少一个确定行进时间：机器人的姿态；从机器人的位置到可选目的地的距离；机器人的速率；机器人的高度；机器人的状态；机器人的状况；到可选目的地的路线的状态；以及可选目的地的状态。
[0010]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，路线被划分为路线段，并且确定机器人的位置包括：确定机器人所定位的路线段。
[0011]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，关于可选目的地的信息包括路线段的查找表，每个路线段与到可选目的地中的一个或多个可选目的地的一个或多个应急路线相关联，并且选择可选目的地包括：选择到与查找表中的路线段相关联的可选目的地的应急路线。
[0012]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，输出可选目的地的指示包括：输出到可选目的地的应急路线的指示。
[0013]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，路线是按行进时间、距离或路线完成百分比划分为路线段的机器人的预规划的路线，并且查找表中的路线段中的至少一些路线段中的每个路线段与到可选目的地中的一个可选目的地的预规划的应急路线相关联。
[0014]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，在查找表中，路线段与到可选目的地中的相应可选目的地的多个应急路线相关联，并且选择可选目的地包括：选择到可选目的地的相应可选目的地中作为可选目的地的一个可选目的地的多个应急路线中的一个应急路线。
[0015]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，根据成本度量对多个应急路线进行排序，并且选择多个应急路线中的一个应急路线包括：当检测到应急事件时，选择到可选目的地中的相应可选目的地的多个应急路线中的能用于使机器人着陆的排序的应急路线。
[0016]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，根据作为行进时间、距离、沿着多个应急路线的地形、机器人的类型、机器人的状态、机器人的状况和机器人的环境状态中的至少一个的函数的成本度量对多个应急路线进行排序。
[0017]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，空间体积被限定为沿着路线延伸并且被划分为体积段，并且确定机器人的位置包括：确定机器人所定位的体积段，其中，关于可选目的地的信息包括体积段的查找表，每个体积段与到可选目的地中的一个或多个可选目的地的一个或多个应急路线相关联，并且选择可选目的地包括：选择到与查找表中的体积段相关联的可选目的地的应急路线；并且其中，输出可选目的地的指示包括：输出到可选目的地的应急路线的指示。
[0018]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，确定机器人的位置包括：确定机器人在三维中的位置。
[0019]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，可选目的地跨地理区域，可选目的地将地理区域的沃罗诺伊分布(Voronoi tessellation)播种(seed)到单元格中，并且确定机器人的位置包括：确定机器人所定位的
沃罗诺伊分布的单元格，并且其中，关于可选目的地的信息包括描述沃罗诺伊分布的信息，并且选择可选目的地包括：选择播种机器人所定位的单元格的可选目的地。
[0020]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，可选目的地与k维树的节点相对应，在该k维树中按位置组织可选目的地，并且其中，关于可选目的地的信息包括描述k维树的信息，并且选择可选目的地包括：执行k维树的最近邻搜索以找到最接近机器人的位置的可选目的地。
[0021]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，该方法进一步包括：使得机器人行进到可选目的地。
[0022]在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，该方法进一步包括：使得机器人在机器人行进到可选目的地期间返回到路线。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于响应于应急事件支持机器人(204)的设备(1000)，所述设备包括：存储器(1004)，被配置为存储计算机可读程序代码(1006)；以及处理电路(1002)，被配置为访问所述存储器并且执行所述计算机可读程序代码以使得所述设备至少：在所述机器人在到目的地(404)的路线(402)上行进期间检测(902)所述应急事件；并且响应于此，确定(904)所述机器人的位置(406)；访问(906)关于与所述路线相关联的可选目的地(408)的信息(510)；基于从所述机器人的所述位置到所述可选目的地的行进时间和所述信息从所述可选目的地中选择(908)可选目的地；并且输出(910)所述可选目的地的指示以用于所述机器人到所述可选目的地的引导、导航和控制中的至少一个。2.根据权利要求1所述的设备(1000)，其中，基于以下项中的至少一个确定所述行进时间：所述机器人(204)的姿态；从所述机器人的所述位置(406)到所述可选目的地(408)的距离；所述机器人的速率；所述机器人的高度；所述机器人的状态；所述机器人的状况；到所述可选目的地的路线的状态；以及所述可选目的地的状态。3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备(1000)，其中，所述路线(402)被划分为路线段(610)，并且使得确定(904)所述机器人(204)的所述位置(406)的所述设备包括使得确定所述机器人所定位的路线段(612)的所述设备。4.根据权利要求3所述的设备(1000)，其中，关于所述可选目的地(408)的所述信息包括所述路线段的查找表(512)，每个路线段与到所述可选目的地中的一个或多个可选目的地的一个或多个应急路线(614)相关联，并且使得选择(908)所述可选目的地的所述设备包括使得选择到与所述查找表中的所述路线段相关联的可选目的地的应急路线(616)的所述设备。5.根据权利要求4所述的设备(1000)，其中，使得输出(910)所述可选目的地的所述指示的所述设备包括使得输出到所述可选目的地的所述应急路线的指示的所述设备。6.根据权利要求4所述的设备(1000)，其中，所述路线(402)是按行进时间、距离或路线完成百分比划分为所述路线段(610)的所述机器人(204)的预规划的路线，并且所述查找表(512)中的所述路线段中的至少一些路线段中的每个路线段与到所述可选目的地(408)中的一个可选目的地的预规划的应急路线(614)相关联。7.根据权利要求4所述的设备(1000)，其中，在所述查找表(512)中，所述路线段(612)与到所述可选目的地(408)中的相应可选目的地的多个应急路线(614)相关联，并且使得选择(908)所述可选目的地的所述设备包括使得选择到所述可选目的地的所述相应可选目的
地中作为所述可选目的地的一个可选目的地的所述多个应急路线中的一个应急路线的设备。8.根据权利要求7所述的设备(1000)，其中，根据成本度量对所述多个应急路线(614)进行排序，并且使得选择(908)所述多个应急路线中的所述一个应急路线的所述设备包括使得当检测到所述应急事件时，选择到所述可选目的地(408)中的所述相应可选目的地的所述多个应急路线中的能用于使所述机器人(204)着陆的排序的应急路线的所述设备。9.根据权利要求8所述的设备(1000)，其中，根据作为行进时间、距离、沿着所述多个应急路线的地形、所述机器人(204)的类型、所述机器人的状态、所述机器人的状况和所述机器人的环境状态中的至少一个的函数的所述成本度量对所述多个应急路线(612)进行排序。10.根据以上权利要求中任一项所述的设备(1000)，其中，空间体积(618)被限定为沿着所述路线(402)延伸并且被划分为体积段(610)，并且使得确定(904)所述机器人(204)的所述位置(406)的所述设备包括使得确定所述机器人所定位的体积段(612)的所述设备，其中，关于所述可选目的地(408)的所述信息(510)包括所述体积段的查找表(512)，每个体积段与到所述可选目的地中的一个或多个可选目的地的一个或多个应急路线(614)相关联，并且使得选择(908)所述可选目的地的所述设备包括使得选择到与所述查找表中的所述体积段相关联的可选目的地的应急路线(616)的所述设备；并且其中，使得输出(910)所述可选目的地的所述指示的所述设备包括使得输出到所述可选目的地的所述应急路线的指示的所述设备。11.根据以上权利要求中任一项所述的设备(1000)，其中，所述可选目的地(408)跨地理区域(702)，所述可选目的地将所述地理区域的沃罗诺伊分布(704)播种到单元格(706)中，并且使得确定(904)所述机器人(204)的所述位置(406)的所述设备包括使得确定所述机器人所定位的所述沃罗诺伊分布的单元格的所述设备，并且其中，关于所述可选目的地的所述信息(510)包括描述所述沃罗诺伊分布的信息(514)，并且使得所述设备选择(908)播种所述机器人所定位的所述单元格的所述可选目的地。12.根据以上权利要求中任一项所述的设备(1000)，其中，所述可选目的地(408)与k维树(804)的节点(802)相对应，在所述k维树中按位置组织所述可选目的地，并且其中，关于所述可选目的地的所述信息(510)包括描述所述k维树的信息(516)，并且使得选择(908)所述可选目的地的所述设备包括使得执行所述k维树的最近邻搜索以找到最接近所述机器人(204)的所述位置(406)的所述可选目的地的所述设备。13.根据以上权利要求中任一项所述的设备(1000)，其中，所述处理电路(1002)被配置为执行所述计算机可读程序代码(1006)以使得所述设备进一步使得(912)所述机器人(204)行进到所述可选目的地....

【专利技术属性】
技术研发人员：卡特，
申请(专利权)人：欧若拉飞行科学公司，
类型：发明
国别省市：