[发明专利]多传感器环境地图构建

说明书

本发明提供了用于在环境内控制可移动物体的系统和方法。在一方面，一种方法可以包括：使用由所述可移动物体携带的多个传感器中的至少一个传感器来确定所述可移动物体的初始位置；生成第一信号以使所述可移动物体在所述环境内航行；使用所述多个传感器中的所述至少一个传感器来接收关于所述环境的感测数据；基于所述感测数据，生成表示所述环境的至少一部分的环境地图；接收返航至所述初始位置的指令；以及基于所述环境地图，生成第二信号以使所述可移动物体返航至所述初始位置。

本申请为申请日为2018年09月30日、申请号为201811161897.0、名称为多传感器环境地图构建的专利申请案的分案申请，且申请号为201811161897.0的分案申请为申请日为2014年09月05日、申请号为201480031173.8、名称为一种用于在环境内控制可移动物体的系统及方法的专利申请案的分案申请。

背景技术

诸如无人飞行器(UAV)等无人载具可用于在多种环境下执行监视、侦查和勘探任务以供军事和民用应用。UAV可由远程用户手动控制，或者可以按半自主或全自主的方式操作。这样的UAV可以包括被配置用于从周围环境收集数据的传感器。

在一些情况下，用于获取环境数据的现有方法可能并非最优。例如，环境数据的准确度可能基于用以收集数据的特定传感器类型的能力而受到限制。不准确的环境数据可能会对UAV功能产生不利影响。

发明内容

本文所公开的实施方式提供了用于在环境内控制诸如UAV等可移动物体的改进的方法。在许多实施方式中，UAV包含多种不同的传感器类型，用于收集关于周围环境的信息。从所述每种不同类型的传感器获取的数据可以组合，以便生成所述周围环境的表示，诸如二维(2D)或三维(3D)环境地图，并且所述数据还可以用于促进导航、物体识别和避障。有利地，本文所描述的方法可以用于改进多样化环境类型和操作条件下的UAV功能性。

因此，在一方面，提供了一种用于在环境内控制可移动物体的方法。所述方法包括：使用由所述可移动物体携带的多个传感器中的至少一个传感器来确定所述可移动物体的初始位置；生成第一信号以使所述可移动物体在所述环境内航行；使用所述多个传感器中的所述至少一个传感器来接收关于所述环境的感测数据；基于所述感测数据，生成表示所述环境的至少一部分的环境地图；接收返航至所述初始位置的指令；以及基于所述环境地图，生成第二信号以使所述可移动物体返航至所述初始位置。

在一些实施方式中，所述可移动物体是无人飞行器。所述无人飞行器可以不超过10kg重。所述无人飞行器的最大尺寸可以不超过1.5m。所述无人飞行器可被配置用于在不超过400m的高度上飞行。可选地，所述无人飞行器可被配置用于检测限制飞行区域的存在，并且不在所述限制飞行区域的预定距离内飞行。所述限制飞行区域可以是机场。所述无人飞行器可以是多旋翼航空器。

在一些实施方式中，所述环境可以是室内环境或低空环境。

在一些实施方式中，所述多个传感器可以包括全球定位系统(GPS)传感器、视觉传感器或距离传感器。所述距离传感器可以包括以下至少一种：激光雷达传感器、超声传感器或飞行时间相机传感器。所述多个传感器可以包括多种不同的传感器类型。

在一些实施方式中，所述环境地图可以包括拓扑地图或尺度地图(metric map)。所述尺度地图可以包括以下至少一种：点云、3D网格地图、2D网格地图或2.5D网格地图。可选地，所述尺度地图可以包括占据网格地图(occupancy grid map)。