[发明专利]用于表面特征检测和穿越的系统和方法

说明书

本教导的基本上不连续的表面特征穿越特征能够利用运输装置(TD)，例如但不限于自主装置或半自主装置，以在能够包括诸如基本上不连续的表面特征的特征的环境中导航。基本上不连续的表面特征穿越特征能够使得TD能够在各种扩展表面上行驶。特别地，能够准确地标识和标记基本上不连续的表面特征，使得TD能够在基本上不连续的表面特征的进出期间自动地维持TD的性能。

相关申请的交叉引用

本实用新型专利申请要求以下各项的权益：2019年2月25日提交的标题为Systemand Method for Surface Feature Detection and Traversal的美国临时专利申请序号62/809,973(代理人档案号Z26)、2019年5月22日提交的标题为System and Method forSurface Feature Traversal的美国临时专利申请序号62/851,266(代理人档案号Z81)以及2019年5月23日提交的标题为System and Method for Surface Feature Traversal的美国临时专利申请序号62/851,881(代理人档案号Z88)，这些申请通过引用整体地并入本文。

背景技术

本教导通常涉及表面特征检测和穿越。表面特征穿越是有挑战性的，因为能够在异构拓扑当中找到表面特征，例如但不限于基本上不连续的表面特征(SDSF)，并且该拓扑对特定地理学可能是唯一的。然而，诸如例如但不限于倾斜、边、路边、台阶和路边状几何形状(在本文中以非限制性方式称为SDSF或简称为表面特征)的SDSF能够包括能够协助其标识的一些典型特性。

各式各样的装置和方法已知用于运输例如人们和货物，包括自主运输。这些装置的设计以若干不同的方式解决了不平坦驾驶表面。然而，缺失的是基于与用于SDSF标识的若干准则相关联的多部分模型来定位SDSF的能力。另外，缺失的是定位的SDSF轨迹与能够形成路线拓扑的绘图(graphing)多边形的集成。更进一步地，在任何地方都没有使对候选表面特征穿越的确定依赖于诸如候选穿越接近角、在候选表面特征两侧的候选穿越驾驶表面和候选穿越路径障碍的准则。

发明内容

本教导的SDSF穿越能够利用运输装置(TD)，例如但不限于自主装置或半自主装置，以在能够包括诸如SDSF的特征的环境中导航。SDSF穿越特征能够使得TD能够在各种扩展表面上行驶。特别地，能够准确地标识SDSF，使得TD能够在SDSF的穿越期间自动地维持其性能。在一些配置中，SDSF能够通过其尺寸来标识。例如，路边能够包括但不限于包括约0.6-0.7m的宽度。在一些配置中，能够处理点云数据以定位SDSF，并且那些数据能够用于为TD准备从起点到目的地的路径。当TD正在行驶路径时，在一些配置中，能够通过TD的基于传感器的定位来适应SDSF穿越。

在一些配置中，本教导的方法用于导航由TD遇到的至少一个SDSF，其中TD在表面之上的路径行驶，其中表面包括至少一个SDSF，并且其中路径包括起点和终点，该方法能够包括但不限于包括：访问表示表面的点云数据；对点云数据进行过滤；将过滤后的点云数据形成为可处理的部分；以及将可处理的部分合并成至少一个凹多边形。该方法能够包括在至少一个凹多边形中定位和标记至少一个SDSF。定位和标记能够形成标记点云数据。该方法能够包括：至少基于至少一个凹多边形来创建绘图多边形；以及至少基于绘图多边形来选取从起点到终点的路径。TD能够沿着路径穿越至少一个SDSF。