[发明专利]使用关联特征对的丢失车辆恢复

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求案卷号为CRNZ 0052 MA的、于2014年6月27日提交的美国临时申请第62/018094号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书一般地涉及用于基于天花板灯的特征为工业车辆提供全局定位的系统和方法，并且更具体地涉及用于使用全局定位来分析仓库中天花板灯的独特星座或图案以跟踪具有已知位置或未知位置的工业车辆的位置的系统和方法。

背景技术

为了围绕工业环境移动物件，工人经常使用工业车辆，包括例如叉车、手动和马达驱动的托板车、和/或其他材料搬运车辆。工业车辆可以被配置为通过环境而导航的手动导向的车辆或者自动导向的车辆。为了便于自动导向、导航或者两者，工业车辆可以适于在环境内定位。也就是说，工业车辆可以被改造为具有传感器和处理器，用于确定工业车辆在环境内的定位，诸如例如工业车辆的姿态和位置。传感器可以被配置为检测环境中的对象，并且定位可以依赖于从这些检测到的对象中提取的特征。

发明内容

在一个实施例中，材料搬运车辆可以包括相机、一个或多个车辆处理器、被配置为沿库存运送面移动材料搬运车辆的驱动机构、被配置为在工业设施的存储仓中存储和取回货物的材料搬运机构、以及与驱动机构和材料搬运机构通信的车辆控制架构。相机可以通信地耦合到一个或多个车辆处理器，并且可以捕捉头顶特征的输入图像。工业设施地图可以包括与头顶特征的映射关联的多个三维全局特征点。材料搬运车辆的一个或多个车辆处理器可以执行车辆功能以：基于材料搬运车辆在工业设施中的种子位置(seed position)和与材料搬运车辆关联的航位推算来确定材料搬运车辆相对于工业设施的库存运送面的所定位的位置；使用来自相机的包括二维UV空间信息的相机数据的初始集合为所定位的位置提供校正性反馈；以及使用所定位的位置，跟踪材料搬运车辆沿库存运送面的导航、以至少部分自动的方式沿库存运送面导航材料搬运车辆、或者两者。材料搬运车辆的一个或多个车辆处理器可以进一步执行车辆功能以：基于工业设施种子位置是否包括错误的数据、相机数据是否不足以校正与航位推算关联的误差、或者两者来确定材料搬运车辆是否丢失；如果材料搬运车辆丢失，则通过取回来自相机的包括二维UV空间信息的相机数据的后续集合、形成来自UV空间信息的对、以及将来自UV空间信息的对与来自工业设施地图的多个三维全局特征点的对关联，创建多个关联特征对。材料搬运车辆的一个或多个车辆处理器可以进一步执行车辆功能以：针对在相机的视觉范围内的关联特征对计算各个车辆姿态；基于多个关联特征对中的最高评级对(highest-rated pair)从计算出的车辆姿态计算材料搬运车辆的最佳估计姿态；使用累积的里程将最佳估计姿态更新到当前所定位的位置；将种子位置更新为当前所定位的位置；以及使用经更新的种子位置操作材料搬运车辆。

在一个实施例中，系统可以包括材料搬运车辆和管理服务器。材料搬运车辆可以包括相机、一个或多个车辆处理器、被配置为沿库存运送面移动材料搬运车辆的驱动机构、被配置为在工业设施的存储仓中存储和取回货物的材料搬运机构、以及与驱动机构和材料搬运机构通信的车辆控制架构。相机可以通信地耦合到一个或多个车辆处理器和管理服务器，并且可以捕捉头顶特征的输入图像。一个或多个车辆处理器可以通信地耦合到管理服务器。工业设施地图可以存储在管理服务器中，并且可以通信地耦合到一个或多个车辆处理器，其中工业设施地图包括与头顶特征的映射关联的多个三维全局特征点。材料搬运车辆的一个或多个车辆处理器可以执行车辆功能以：基于材料搬运车辆在工业设施中的种子位置和与材料搬运车辆关联的航位推算来确定材料搬运车辆相对于工业设施的库存运送面的所定位的位置；使用来自相机的包括二维UV空间信息的相机数据的初始集合为所定位的位置提供校正性反馈；使用所定位的位置，跟踪材料搬运车辆沿库存运送面的导航、以至少部分自动的方式沿库存运送面导航材料搬运车辆、或者两者。材料搬运车辆的一个或多个车辆处理器可以进一步执行车辆功能以：确定材料搬运车辆是否丢失；如果材料搬运车辆丢失，则通过取回来自相机的包括二维UV空间信息的相机数据的后续集合、形成来自UV空间信息的对、以及将来自UV空间信息的对与来自工业设施地图的多个三维全局特征点的对关联,创建多个关联特征对；针对在相机的视觉范围内的关联特征对计算车辆姿态；基于多个关联特征对中的最高评级对来计算材料搬运车辆的最佳估计姿态；使用累积的里程将最佳估计姿态更新到当前所定位的位置；将种子位置更新为当前所定位的位置；以及使用经更新的种子位置操作材料搬运车辆。