设备、控制所述设备的方法以及设备组或设备群技术

本发明专利技术涉及一种设备(10)包括光学感测装置(12)，该光学感测装置被配置为感测物体(14)以获得物体的图片。该设备包括驱动装置(32)，该驱动装置被配置为驱动并移动设备。该设备包括评估装置(22)，该评估装置被配置为至少依据二维图案(16)评估图片并至少依据第一标记区域(241)和第二标记区域(242)评估图案。评估装置被配置为：通过比较第一标记区域和第二标记区域来获得标记结果，并且基于标记结果确定设备关于物体的相对定位。该设备包括控制装置(28)，该控制装置被配置为基于相对定位控制驱动装置。动装置。动装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】设备、控制所述设备的方法以及设备组或设备群


[0001]本专利技术涉及一种设备，该设备可以确定其自身关于周围物体的相对定位，并在此基础上控制用于其自身运动的驱动装置。本专利技术还涉及包括多个这样的设备的设备组或设备群、控制设备的方法以及计算机程序。此外，本专利技术涉及通过位于运输载具上的侧向图案识别系统中的其他参与者及其定向。

技术介绍

[0002]当使用相互协作或与能够交互的其他基础设施协作的多个移动机器人时，就会出现明确识别和标识周围交互伙伴的问题。在相对复杂的过程中，不仅需要识别其他参与者，还可能存在其他要求，例如识别它们的空间定向，以实现例如用于两个机器人之间的负载转移的对接操作或能够解译其他参与者的行进方向。在高度动态的系统中，所述识别还应尽可能快地实现，并且不占用现有硬件上的太多资源(CPU/GPU功率)。
[0003]已知的解决方案主要取决于所使用的机器人群的类型。在包括中央定位的系统中，可以通过常规无线电通信将周围载具的位置传送给所有机器人，其中，在所述系统中，一个服务器协调所有参与者。在分布式系统中，载具可以遍及网状网络进行通信，通过该网状网络，它们可以将其各自的当前位置传送给周围的参与者。对于在站点等处的对接操作，有时使用所谓的“地标”或条形码/QR码，其中所述“地标”或条形码/QR码可以被扫描仪识别。
[0004]需要能够实现设备关于物体的可靠相对定位的设备、控制设备的方法和设备组。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的在于提供一种设备、方法和设备组，其确定设备关于物体的可靠相对定位。
[0006]该目的是通过独立权利要求的主题来实现的。
[0007]本专利技术的核心思想在于将二维图案安装在物体上并通过至少依据图案内的第一标记区域和第二标记区域评估二维图案来确定设备关于物体的相对定位。因此，已经确定了其自身的相对定位的设备可以控制驱动装置以移动所述设备。
[0008]根据实施例，一种设备包括被配置为感测物体以获得该物体的图片的光学感测装置。该设备包括被配置为驱动并移动该设备的驱动装置。该设备包括被配置为至少依据二维图案评估图片并至少依据第一标记区域和第二标记区域评估图案的评估装置。评估装置被配置为：通过比较第一标记区域和第二标记区域来获得标记结果，并且基于标记结果确定设备关于物体的相对定位。该设备还包括被配置为基于相对定位控制驱动装置的控制装置。这样支持通过所识别的图案来进行设备关于周围物体的相对定位，并且因此支持对驱动装置进行鲁棒和精确的控制。
[0009]根据一个实施例，图案是二维QR(快速响应)码，所述二维QR码包括多个标记区域，在所述标记区域之间沿不同的空间方向布置有用于识别物体的物体代码和用于识别物体
的表面的表面代码。除了关于物体的定位之外，还能够通过物体的各个表面进行定向。
[0010]根据实施例，评估装置被配置为通过第一标记区域和第二标记区域的大小比较来确定物体关于设备的旋转。这能够精确确定关于物体的方向，以例如相对于表面垂直或平行或以任何其他角度移动。
[0011]根据实施例，该设备是被配置为在使用驱动装置时水平移动的地面载具。评估装置被配置为依据第一图案区域和第二图案区域的水平布置来评估图案，以确定物体围绕竖直轴的旋转，该旋转与设备的定向相关。这能够精确确定表面关于设备的定向。
[0012]根据实施例，评估装置被配置为依据第一图案区域和第二图案区域的竖直布置来评估图案，以确定物体围绕水平轴的旋转，该旋转与设备的定向相关。这可能是有利的，特别是当设备和物体可以布置在不同的高度水平处时。可以组合依据物体围绕竖直轴的旋转的评估和关于物体围绕水平轴的旋转的评估，例如由于识别了二维图案内的至少三个标记区域，例如沿包括至少一个水平分量的方向的两个标记区域以及沿包括至少一个竖直方向分量的方向布置的两个标记区域。例如，如果设置了第一标记区域和第二标记区域关于水平/竖直方向的对角布置，则可以凭借两个标记区域执行依据两个旋转的评估。
[0013]根据实施例，评估装置被配置为：凭借将第一图案区域的大小与参考大小进行比较或者将图片中的第二图案区域的大小与参考大小进行比较来确定设备与物体之间的物距，并且基于物距确定相对定位。因此，也有可能能够通过相对定向感测距离作为相对定位的一部分。
[0014]根据实施例，评估装置被配置为：依据连同第一图案区域和第二图案区域一起遍及矩形的第三图案区域和第四图案区域来评估图案，并且根据第一图案区域至第四图案区域与作为矩形的布置的偏差来确定相对定位。这实现了鲁棒的相对定位确定，这是因为冗余信息也可能被考虑在内。
[0015]根据实施例，评估装置被配置为依据物体代码评估图片并基于物体代码执行物体的识别，控制装置被配置为基于物体识别来控制驱动装置。物体识别可以是相对定位的一部分，这是因为设备确定其关于物体的相对位置和/或定向。
[0016]根据实施例，评估装置被配置为依据表面代码评估图片并基于表面代码执行对物体的表面的表面识别，控制装置被配置为基于表面识别来控制驱动装置。这使得设备不仅能够关于物体对自身定向，而且还能够关于物体的各个表面或侧面来对自身定向，从而例如避开特定侧面或朝其移动。
[0017]根据实施例，评估装置被配置为依据物体代码评估图片，该物体代码被布置在第一标记区域和第二标记区域之间并且指示物体的标识。这支持标记区域的协同利用，既能够用于确定至少部分的相对定位，也能够用作定向辅助以找到附加信息。
[0018]根据实施例，评估装置被配置为依据至少一个第三标记区域评估图案，并依据物体代码评估图片，该物体代码被布置在第一标记区域和第二标记区域之间并且指示物体的标识。评估装置还被配置为依据表面代码来评估图片，所述表面代码布置在第三标记区域与第一标记区域之间或在第一标记区域与第二标记区域之间，并且指示物体的布置有图案的侧面的标识。可以凭借表面代码将物体的不同侧面彼此区分开。此外，标记区域的协同利用在本文中也是可能的，以便为寻找表面代码提供定向辅助。因此，结合物体代码，可以通过在不同的、预先指定的标记区域之间布置表面代码和表面代码，来实现对物体及其表面
的明确识别；并且可以可靠地找到该信息。
[0019]根据实施例，评估装置被配置为：依据指示物体的标识的物体代码来评估图案，并且依据与物体代码分开布置并指示物体的特定表面区域(例如侧面)的表面代码来评估图案，并且确定关于物体和表面区域的相对定位。通过分别布置表面代码和物体代码，即通过在空间上分开它们，可以支持相应信息和/或相应代码的明确性。
[0020]此外，通过分开地布置所述代码，可以用很少的字符、比特或其他符号来表示相应物体代码和相应表面代码，因为每个物体类别、物体本身以及其侧面都可以针对自身进行编码。
[0021]根据实施例，控制装置被配置为执行指示占据关于预定物体的预定侧面的预定相对位置的指令。控制装置被配置为通过基于定位信息根据指令控制驱动装置来调整其自身位置。这使得设备能够自主地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，包括：光学感测装置(12)，被配置为感测物体(14)以获得所述物体(14)的图片；驱动装置(32)，被配置为驱动并移动所述设备；评估装置(22)，被配置为：至少依据二维图案(16)评估所述图片，并且至少依据第一标记区域(241)和第二标记区域(242)评估所述图案(16)，以通过比较所述第一标记区域(241)和所述第二标记区域(242)获得标记结果；并且基于所述标记结果，确定所述设备关于所述物体(14)的相对定位；控制装置(28)，被配置为基于所述相对定位控制所述驱动装置(32)；其中，所述驱动装置被配置为沿移动方向移动所述设备；其中，所述光学感测装置被配置为沿所述移动方向或平行于所述移动方向感测所述物体。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述图案(16)是二维QR码，所述二维QR码包括多个标记区域(241至244)，在所述标记区域之间沿不同的空间方向(a，b)布置用于识别所述物体(14)的物体代码(46)和用于识别所述物体(14)的表面(56)的表面代码(48)。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述评估装置(22)被配置为通过所述第一标记区域(241)和所述第二标记区域(242)的大小比较来确定所述物体(14)关于所述设备的旋转。4.根据权利要求3所述的设备，所述设备是被配置为在使用所述驱动装置(32)时沿水平移动的地面载具，所述评估装置(22)被配置为依据所述第一图案区域(241)和所述第二图案区域(242)的水平布置来评估所述图案(16)，以确定所述物体(14)围绕竖直轴(36)的旋转，所述旋转与所述设备的定向相关。5.根据权利要求3或4所述的设备，其中，所述评估装置(22)被配置为依据所述第一图案区域(241)和所述第二图案区域(243)的竖直布置来评估所述图案(16)，以确定所述物体(14)围绕水平轴的旋转，所述旋转与所述设备的定向相关。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述评估装置(22)被配置为依据附加信息的存在仅验证所述图片的区域(44)，所述评估装置(22)被配置为至少在图案区域(44)中验证所述图片；其中，图案区域(44)沿标记区域的线性直线位移遍及以形成相邻的标记区域。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述图案区域(44)沿垂直于直线的方向的扩展由所述标记区域(24)的尺寸确定。8.根据权利要求6或7所述的设备，其中，不同的图案区域(44)仅彼此垂直或平行地延伸。9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述评估装置(22)被配置为：通过将所述图片中的所述第一图案区域或所述第二图案区域(241，242)的大小与参考大小进行比较，来确定所述设备和所述物体(14)之间的物距，并且基于所述物距确定所述相对定位。10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述评估装置(22)被配置为：依据连同所述第一图案区域(241)和所述第二图案区域(242)一起遍及矩形的第三图案区域(243)和第四图案区域(244)来评估所述图案(16)，并且根据所述第一图案区域至所述第四图案区域与作为矩形的布置的偏差来确定所述相对定位。11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述评估装置(22)被配置为依据物
体代码(46)评估所述图片并基于所述物体代码(14)执行对所述物体(14)的物体识别，所述控制装置(28)被配置为基于所述物体识别来控制所述驱动装置(32)。12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述评估装置(22)被配置为依据表面代码(48)评估所述图片并基于所述表面代码(48)执行对所述物体(14)的表面(56)的表面识别，所述控制装置(28)被配置为基于所述表面识别来控制所述驱动装置(32)。13....

【专利技术属性】
技术研发人员：扬，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：