[发明专利]用于机器人导航、示教和建图的系统和方法

说明书

本公开提供了用于机器人导航、示教和建图的系统和方法。在一些情况下，该机器人系统和方法可用于清洁区域或环境。

背景技术

机器人和/或机器可以用于自主或半自主地执行任务、提供服务和穿越环境。一些机器人或机器可以用于在机器人或机器所位于的，或者能够在有或没有人类操作者的输入或命令的情况下导航到或穿越过的环境中执行清洁任务。

发明内容

本公开总体上涉及用于机器人导航(navigation)、示教(teaching)和建图(mapping)的系统和方法。机器人系统可以包括能够在区域或环境中进行清洁、杀菌、消毒、运送物品、检查、监控或实行监视的机器人或机器。机器人或机器可被配置成自主或半自主地操作以清洁区域或环境。

在一个方面，提供了一种操作机器人的方法。该方法可以包括：(a)至少部分地基于环境内一个或多个可重新定位或可移动的初始化物体的一个或多个图像确定机器人的姿势；(b)生成机器人被配置成在其中移动的环境的地图，其中地图包括关于下列各项的信息：(i)机器人被配置成在其中移动或穿越通过以执行一个或多个任务或操作的环境的区域，(ii)用于机器人行进的一个或多个预定路径，以及(iii)机器人的姿势，其中地图和一个或多个预定路径与可重新定位或可移动的初始化物体相关联；以及(c)使机器人沿着一个或多个预定路径的至少一部分开始移动以执行一个或多个任务或操作。

在另一方面，方法可以包括：(a)提供包括一个或多个传感器的机器人，该一个或多个传感器被配置成随着机器人沿着一个或多个训练轨迹穿越或移动通过环境时检测环境中或附近的一个或多个障碍物，其中机器人被配置成：(1)通过(i)将一个或多个训练轨迹和使用一个或多个传感器获取的传感器数据投影到地图上以及(ii)基于地图中的一个或多个未占用栅格的位置来扩展一个或多个训练轨迹，确定在环境中的清洁区域，其中清洁区域包括一个或多个训练轨迹并且不包括使用一个或多个传感器检测到的一个或多个障碍物；(2)基于针对一个或多个目标区域标定一个或多个边界来标识清洁区域内要清洁的一个或多个目标区域，其中随着机器人沿着一个或多个边界穿越或移动，由机器人记录一个或多个边界；以及(3)沿着一个或多个清洁路径移动或导航通过一个或多个目标区域或在一个或多个目标区域内沿着一个或多个清洁路径移动或导航，以清洁一个或多个目标区域或其一部分。

进一步的方面涉及一种方法，包括：(a)提供(i)多个机器人和(ii)与环境的一个或多个地图相关联的一个或多个可扫描物体；以及(b)在该环境中部署多个机器人以执行一个或多个任务，其中多个机器人被配置成使用一个或多个地图导航通过环境以执行一个或多个任务。

本公开的另一方面提供了一种包括机器可执行代码的非暂时性计算机可读介质，该机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行时实现以上或本文其他各处的任何方法。

本公开的又一方面提供了一种系统，该系统包括一个或多个计算机处理器和与之耦合的计算机存储器。计算机存储器包括机器可执行代码，该机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行时实现以上或本文其他各处的任何方法。

本公开的其他方面和优点对于本领域技术人员而言将通过以下详细描述变得显而易见，其中示出和描述了本公开的说明性实施方式。如将认识到的，本公开能够具有其他和不同的实施方式，并且其若干细节能够在各个明显方面进行修改，所有这些均不背离本公开。因此，附图和描述本质上应被认为是说明性的，而不是限制性的。

援引并入

本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文，其程度如同具体地和单独地指出通过引用而并入每个单独的出版物、专利或专利申请。在通过引用并入的出版物和专利或专利申请与说明书中包含的公开内容相矛盾的范围内，说明书旨在取代和/或优先于任何此类矛盾的材料。

附图说明