[发明专利]用于对工业车辆提供准确定位的方法和设备

说明书

技术领域

本发明的实施例总体上涉及工业车辆自动化，更具体地涉及用于对工业车辆提供准确定位的方法和设备。

背景技术

实体定期操作许多设备，以便满足供应和/或需求目标。例如，从小到大的公司、政府组织等使用各种物流管理和库存管理范式，将物体（例如，原材料、货物、机器等）移动到各种物理环境（例如仓库、冷藏室、工厂、车间、商店等）中。跨国公司可能在一个国家建造仓库以存储用于制造货物的原材料，这些货物被储藏在另一个国家的仓库中以分发到本地零售市场中。必须良好地组织仓库以便保持和/或提高生产和销售。如果未以最优速率将原材料运输到工厂，则制造较少的物品。因此，对于未制造的货物未生成收益以抵消原材料的成本。

然而，诸如仓库的物理环境具有妨碍各个任务的及时完成的一些限制。例如，仓库和其它共用空间对于人类员工必须是安全的。一些雇员操作重型机器和工业车辆，例如铲车，其可能会导致严重的或致命的伤害。但是，人类需要使用工业车辆来完成任务，包括物体处理任务，例如将多个货盘的货物移动到仓库中的不同位置。大部分仓库使用大量的铲车驱动器和铲车来移动物体。为了增加产率，这些仓库仅增加更多的铲车和铲车驱动器。

为了缓解上述问题，一些仓库使用用于使这些任务自动化的设备。作为示例，这些仓库可使用自动化的工业车辆，例如铲车，以在路径上承载物体。当使工业车辆自动化时，关键要求是在仓库中准确定位车辆的能力；为此，经常使用多个传感器来确定物理环境中的车辆位置（x、y位置和取向）。一种方案使用旋转激光器或固定相机来测量与具体的、限定的或编码的标记的距离。然而，该方法具有需要详细的环境勘测以测量限定的或编码的标记的整体位置的缺陷，这增加了整个系统的部署时间和成本。另一个方案使用例如三维激光器和/或相机中的三维传感器来定位工业车辆。然而，该方法需要复杂的计算，这些计算在通过使用更大的信息集合并且在需要参考地图的情况下增加，从而在创建和验证正确性时包括显著的成本和时间。

因此，本领域中需要用于通过使用对工业车辆的二维（平面）感测来提供准确定位的方法和设备。

发明内容

本发明的各个实施例总体上包括用于提供对工业车辆的准确定位的方法和设备，包括：处理来自多个传感器装置的至少一个传感器输入消息，其中所述至少一个传感器输入消息包括与观测到的环境特征有关的信息；响应于至少一个传感器输入消息确定与工业车辆相关联的位置测量值，其中所述多个传感器装置包括二维激光扫描器和从里程计、超声波传感器、指南针、加速度计、陀螺仪、惯性测量单元（IMU）或成像传感器中选择的至少一个其它传感器装置；以及利用所述位置测量值更新车辆状态。

附图说明

通过参考实施例更具体地描述以上概述的本发明，可以详细地理解本发明的上述特征，在附图中示出了部分实施例。然而，应注意，附图仅示出了本发明的典型实施例，因此不应被认为是限制本发明的范围，而本发明允许其它等同有效的实施例。

图1是包括本发明的各个实施例的物理环境的透视图；

图2示出根据一个或更多个实施例的用于导航物理环境以执行各个任务的铲车的透视图；

图3为根据一个或更多个实施例的用于提供对工业车辆的准确位置定位的系统的结构框图；

图4为根据一个或更多个实施例的用于提供对工业车辆的准确定位的系统的功能框图；

图5示出根据一个或更多个实施例的与物理环境中的车辆移动相关联的运动和时间失真；

图6示出根据一个或更多个实施例的用于在视场中执行激光扫描的平面激光扫描器；

图7A-B为示出根据一个或更多个实施例的用于工业车辆的定位处理的交互图；

图8为示出根据一个或更多个实施例的传感器输入消息处理的示例性时序图；

图9示出根据一个或更多个实施例的传感器输入消息处理的一部分；

图10为示出根据一个或更多个实施例的用于在物理环境中定位工业车辆的定位和地图绘制系统的功能框图；

图11为根据一个或更多个实施例的用于提供对工业车辆的准确定位的方法的流程图；以及

图12为根据一个或更多个实施例的利用滤波器更新工业车辆的车辆状态的方法的流程图。

具体实施方式

图1是包括本发明的一个或更多个实施例的物理环境100的透视图。