[发明专利]利用语义映射的机器人导航

权利要求书

1.一种使用机器人对位于空间中的物品执行任务的方法，所述物品位于接近基准标记，每个基准标记都具有基准标识，其中，所述空间是仓库，所述仓库容纳分散在整个所述仓库中的多个仓中储存的多个物品，所述方法包括由所述机器人创建地图，包括：

利用激光雷达和同步定位与建图SLAM在所述仓库中对所述机器人进行导航，其中，基于所述激光雷达扫描环境时收到的反射来识别所述空间中的开放空间和静态障碍物；

利用所述机器人的相机扫描所述环境，以定位分散在整个所述仓库中靠近仓的货架上的基准标记，其中，所述机器人利用已知起点或原点作为参考；

如果在所述相机捕获的图像中发现了基准标记，则确定所述基准标记是否被存储在位于所述机器人存储器中的基准与姿势的查询表中，其中，所述基准与姿势的查询表包括每个基准标记的基准标识和与每个基准标识关联的所述基准标记的姿势，其中，如果所述基准标记不在所述基准与姿势的查询表中，则确定姿势并将其添加到所述基准与姿势的查询表中，

其中，确定所述姿势包括：当所述机器人利用所述相机定位基准标记时，确定所述基准标记在所述仓库中相对于所述原点的位置，其中，所述机器人的轮编码器和航向传感器用于确定代表所述机器人在所述仓库中的位置的矢量，其中，捕获的基准标记的图像及其已知大小用于确定所述基准标记相对于所述机器人的取向和与所述机器人的距离，其中，根据所述矢量以及确定的所述基准标记相对于所述机器人的取向和与所述机器人的距离，确定所述原点与所述基准标记之间的矢量，并且其中，根据所述原点与所述基准标记之间的矢量以及确定的所述基准标记相对于所述机器人的取向，确定由四元数定义的姿势，所述姿势包括所述基准标记的位置和取向；接收订单以对至少一个物品执行任务；

获得所述至少一个物品的库存量单位SKU；

由所述至少一个物品的所述库存量单位确定在所述空间内的与所述库存量单位关联的仓地址；

利用存储在所述机器人的存储器中的所述基准与姿势的查询表，确定与所述仓地址关联的基准标识，所述基准与姿势的查询表是所述仓库内与特定基准标识关联的仓地址列表；

在所述空间所限定的坐标系中，使用与所述仓地址关联的所述基准标识，从所述基准与姿势的查询表中获得具有所确定的基准标识的基准标记的姿势；以及

将所述机器人导航到与所述所确定的基准标识关联的所述基准标记的姿势，

其中，所述导航的步骤包括使用创建的地图和姿势将所述机器人驱使成所述姿势，而不使用中间的基准标记或与确定的基准标识关联的基准标记来引导所述机器人到所述姿势。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括与人类操作者通信以对所述至少一个物品执行所述任务；其中，所述任务包括以下中的一种：取回所述至少一个物品并且将其放置在所述机器人上；或者从所述机器人取下所述至少一个物品并且将其储存为接近所述基准标记。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述基准标识的步骤包括：基于分散在整个所述仓库中的所述仓的物理布局来建立基准标识系统；并且将每个仓与对应于所述仓在所述仓库中的物理位置的基准标识关联。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，将每个仓与所述基准标识关联的步骤还包括将所述仓的所述基准标识链接到所述物品。