[发明专利]用于UAV和其他自主车辆的室内测绘和模块化控制以及相关系统和方法

说明书

UAV和其他自主驾驶车辆的室内测绘和模块化控制、以及相关的系统和方法。代表性的无人驾驶飞行器系统包括主体、由主体携带的推进系统、由主体承载的传感器系统，以及至少部分地由主体携带并可操作地耦合到推进系统和传感器系统的控制器。控制器被编程有指令，当被执行时，指令在第一自主模式和第二自主模式下操作。在第一自主模式中，指令自主地引导推进系统沿着室内环境内的第一路线传送主体。当主体沿着第一路线行进时，指令接收来自传感器系统的与室内环境的特征相对应的输入。这些特征存储为3‑D地图的一部分。在第二自主模式中，指令引导推进系统至少部分地基于3‑D地图沿着室内环境内的第二路线传送主体，并且引导第二路线上的操作的执行。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年1月19日提交的待审美国临时专利申请第62/488,365号的优先权；以及2017年6月2日提交的美国临时专利申请第62/514,549号的优先权；这两篇文献都通过引用方式整体并入本文。

技术领域

本技术总体上涉及用于UAV和其他自主车辆的室内测绘和模块化控制、以及相关的系统和方法。

背景技术

已经开发出无人驾驶飞行器(UAV)和其他机器人车辆以执行无数的功能。为了增加这种车辆的自主性，该行业继续开发允许车辆感测和避免其操作的障碍物并且与用户和其他相关人员通信的系统。然而，仍然需要继续开发这样的系统，并且需要用于开发、测试和实现这种系统的改进技术。

附图说明

图1是配置成根据本技术的一些实施方案操作的代表性无人系统的部分示意性等轴视图。

图2是示出根据本技术的实施方案配置的无人系统的代表性功能特征的框图。

图3是示出根据本技术的实施方案的用于测绘室内环境的代表性过程的流程图。

图4是示出用于在测绘的室内环境中操作无人驾驶车辆的技术的框图。

图5是示出根据本技术的实施方案的用于测绘和定位无人驾驶车辆的过程的流程图。

图6A是根据本技术的一些实施方案配置的模块化控制单元的部分示意性等轴视图。

图6B是根据本技术的实施方案的代表性模块化控制单元的俯视图，示出了多个传感器视野和重叠的传感器视野。

图7是根据本技术的实施方案配置的模块化控制单元的部分示意性分解图示。

图8A-8D示出了根据本技术的实施方案的安装在多种不同类型的无人驾驶车辆上的代表性模块化控制单元。

发明详述

1.0概述

随着无人驾驶车辆、系统和/或机器人的使用持续增长，在相对空间中，特别是在室内环境中定义物理部件的精确位置的要求变得越来越重要。用于获得对象的精确位置信息的当前方法可能是昂贵的并且可能需要提前在感兴趣的环境中建立外部基础设施或传感器。当前的方法还可能需要潜在的连续精确校准和人机交互。

因此，本技术的一些方面包括使用紧凑的，移动的，外观的视觉系统来提供和传送不需要外部硬件或基础设施来实现的空间信息。这可以允许将技术无缝地实现到任何各种新环境中。具有精确定义物体在3-D空间中的相对位置的能力允许具有不同灵活性的机器(例如，基于动态互联网或“IOT”装置、机器人、无人驾驶车辆和/或其他自主或半自主装置)具有精确，有意义的运动。通过观察周围的动态环境，以高精度定义物体在空间中的相对位置的能力还可以从特定的有利位置实现巨大的分析潜力。

本技术的各方面还涉及允许两个或更多个机器人或其他自主装置重用先前创建的地图以安全地导航环境。重新使用地图的机器人可能不需要复杂的测绘能力(例如深度感测技术)，因此简化了这种装置的设计和成本，使更复杂的测绘留给其他分布式装置。