CN115398370B 机器人作业工具系统和用于限定作业区域的方法 （胡斯华纳有限公司）

2022.10.13PCT/EP2021/0588462021.04.06WO2021/209277EN2021.10.21WO2020041817A1,2020.03.05机器人作业工具系统和用于限定作业区域一种用于限定作业区域(105)的机器人作业随后意图在该作业区域中操作。系统(200)包括至少一个控制器(210)，被配置为接收用于姿态估计的传感器数据和与在作业区域(105)内移动的至少一个机器人作业工具(100)的多个事件相在时间上彼此相关联。控制器(210)被配置为基于与相应事件数据相关联的所接收的传感器数关联的位置彼此相关来确定反映作业区域(105)的特征。控制器(210)被配置为基于所确定的特2一基于与相应的事件数据相关联的所述所接收的传感器数据来确定所述多个事件的后通过向所有数据添加分段线性偏差来尝试最确定位置去除找到的所述异常值来调节所述所310.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人作业工具系统（200其中，在确定与所一通过基于相关联的事件数据将所述所调节位置彼此相关来确定反映所述作业区域11.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人作业工具系统（200其中，所述机器人12.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人作业工具系统（200其中，所述机器人13.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人作业工具系统（200其中，所述机器人配置为在用户的操作和与所述可视化单元（230）的交互期间接收来自所述用户的用户输一通过对于每个所确定特征将相应的所确定位置彼此进行比较来调节所述所确定特419.根据权利要求15至17中任一项所述的方法（700其中，调节所述所确定特征的位20.根据权利要求15至17中任一项所述的方法（700其中，用于所述姿态估计的所接21.根据权利要求15至17中任一项所述的方法（700其中，与所述至少一个机器人作22.根据权利要求15至17中任一项所述的方法（700其中，确定反映所述作业区域23.根据权利要求15至17中任一项所述的方法（700其中，在确定与所述作业区域一通过基于相关联的事件数据将所述所调节位置彼此相关来确定反映所述作业区域一通过对于每个所确定特征将相应的所确定位置彼此进行比较来调节所述所确定特5[0001]本公开涉及一种机器人作业工具系统(roboticworktoolsystem)以及一种用于限定机器人作业工具随后意图在其中操作的作业区域(workin具有繁重的处理能力。第一装置可以设计用于收集数据并将所收集的数据传送到第二装机器人作业工具系统内使用通信地联接的装置，以便实现对作业区域的设计和尺寸的了6制器被配置为接收用于姿态估计的传感器数据和与在作业区域内移动的至少一个机器人基于所确定的与作业区域相关的地图确定作业区域内的行进路径来控制该至少一个机器人作业工具的操作，该至少一个机器人作业工具在作业区域内操作时意图遵循该行进路[0012]在一个实施方式中，该至少一个控制器还被配置为将所确定的地图和/或行进路配置为通过基于相关联的事件数据将所调节的位置彼此相关来确定反映作业区域的特征；7法包括接收用于姿态估计的传感器数据和与在作业区域内移动的至少一个机器人作业工方法还包括基于与相应事件数据相关联的所接收的传感器数据来确定该多个事件的位置，包括通过对于每个所确定的特征将相应的所确定位置彼此进行比较来调节所确定特征的[0024]在一些实施方式中，该方法还包括将所确定的地图和/或行进路径传输到机器人[0025]在一些实施方式中，调节所确定特征的位置的步骤包括找到所确定位置的异常对于每个所确定的特征将相应的所确定位置彼此进行比较来调节所确定8区域105是草坪并且机器人作业工具100是机器人割草机，则作业区域105是将由机器人作过限定作业区域105，机器人作业工具系统将具有关于作业区域周边150和作业区域周边[0045]机器人作业工具系统200将主要以限定了作业区域105的机器人作业工具系统200的通用术语来描述，至少一个机器人作业工具100随后意图在该作业区域中操作，例如草9何远程装置。仅举几个实例，这种无线通信的实例是Bluetooth®,全球移动系统(GS[0048]现在将描述根据第一方面的第一实施方式。该至少一个控制器210被配置为接收用于姿态估计的传感器数据和与在作业区域105内移动的至少一个机器人作业工具100的[0049]用于姿态估计的传感器数据可以是可用于估计该至少一个机器人作业工具100的感器数据可以是可用于估计该至少一个机器人作业工具100的姿态的任何数据。外部取向[0050]与机器人作业工具100的事件相关的事件数据是可以与和机器人作业工具100相关的某个动作相关联的数据。事件数据源自该至少一个机器人作业工具100的至少一个传升事件是指机器人作业工具100从地面提升时的事件。定时器事件可以基于全球导航卫星[0051]在该至少一个控制器210已经接收到传感器数据和事件数据之后，该至少一个控制器210被配置为基于与相应事件数据相关联的所接收的传感器数据来确定该多个事件的位置。该至少一个控制器210被配置为通过将与相应事件相关联的位置彼此相关来确定反制器210被配置为基于所确定特征的所调节位置来确定限定作业区域10[0052]因此，上述机器人作业工具系统200接收源自在地图将被确定的区域内移动的至以可以确保地图的可靠性。该至少一个控制器210处理所接收的数据，并且基于处理的结数据和里程计数据中的至少一项。该至少一个控制器210可以被配置为通过首先确定该至少一个机器人作业工具100的前进方向来确定该多个事件的位置。可以基于从相应的至少关的准确度可以由该至少一个控制器210接收。该数据可以源自至少一个机器人作业工具算机器人作业工具100的前进方向。图3示出了前进方向优化器的输出以及输入数据的实[0056]此后，可以通过将该至少一个机器人作业工具100的所确定的前进方向与所接收[0057]如前所述，该至少一个控制器210还被配置为通过将与相应事件相关联的位置彼105内的边界和障碍物可以通过使用由在作业区域105内移动的该至少一个机器人作业工[0058]在一个示例性实施方式中，该至少一个控制器210可以被配置为通过基于所接收[0059]该至少一个控制器210可以被配置为以不同的方式将所确定位置添加到特征地图作其他地图上的归一化滤波器。归一化滤波器可以放大该至少一个机器人作业工具100不Sobel滤波器可以用于创建强调边缘的图像。可以替代地或附加地基于复高斯来创建碰撞[0062]当生成地图时，每个地图对应于作业区域105的相应特征，可以找到边界和障碍物。定时器地图对于作业区域105的鲁棒的内部和外部检测可能是有益的。通过查看该幅[0064]根据一个实施方式，使用滤波器来细化特征地图以确定反映作业区域105的相应[0065]回路特征地图的目标是在作业区域105上创建回路值的地图。除了在边界线的边[0066]无论特征已经如何确定，该至少一个控制器210此后可以被配置为基于所确定特可以根据所确定特征的位置来调节该至少一个机器人作业工具100的所确定位置。可以将[0067]在一个实施方式中，该至少一个控制器210可以被配置为通过找到所确定位置的方法的其他实例可以是MSAC(M估计器样本和一致性)，MLESAC(最大似然估计样本和一致[0068]在另一实施方式中，该至少一个控制器210可以被配置为通过偏差估计来调节所机器人作业工具100的位置在时间上是连续的，所以在时间上彼此接近的点可以与车轮里[0069]图5示出了当已经使用偏差估计时的实例。图5中的正方形示出了作业区域105的[0070]在一些实施方式中，该至少一个控制器210可以被配置为重复确定反映作业区域210可以被配置为通过基于相关联的事件数据将所调节位置彼此相关来确定反映作业区域文提出的机器人作业工具系统200，则该至少一个控制器210可以被描述为配置为接收数[0071]在一些实施方式中，该至少一个控制器210还可以被配置为基于所确定地图来控定地图来控制操作的机器人作业工具100不用必须是与所接收的传感器数据和事件数据相人作业工具100相关的传感器数据和事件数据，并且可以被配置为控制其他机器人作业工具100可以是与由该至少一个控制器210控制的至少一个机器人作业工具100相同的机器人[0072]该至少一个控制器210可以被配置为以若干不同的方式控制该至少一个机器人作业区域105相关的所确定的地图来确定该至少一个机器人作业工具100在作业区域105内操作时意图遵循的作业区域105内的行进路径。根据另一实例实施方式，该至少一个控制器210可以被配置为确定意图同时操作作业区域105的多个机器人作业工具100的行进模式。[0073]在一些实施方式中，该至少一个控制器210还可以被配置为将所确定地图传输到还可以被配置为将行进路径传输到机器人作业工具100和可视化单元中的以被配置为显示与作业区域105相关的所确定的地图。图2示出了包括可视化单元230的机器人作业工具系统200的实例。在图2中，可视化单元230示出为位于与该至少一个控制器基于所接收的用户输入来调节与作业区域105相关以连接到机器人作业工具系统200的该至少一个控制器210，以使得控制器210能够估计和[0077]在一些实施方式中，该至少一个传感器单元140还可以包括用于提供用于推导推算导航的信号的推导推算导航(deducedreckoningnavigation)传感器，也称为航位推[0078]机器人作业工具100还可以包括至少一个事件单元160。该至少一个事件单元160可以被配置为收集所感测的事件数据。所收集的感测输入数据可以表示机器人作业工具移动的同时收集所感测的输入数据。所收集的感测事件数据可以由该至少一个事件160连续地或在机器人作业工具100发生某些事情时获得。所收集的事件数据可以是例如但不限[0080]本文呈现的机器人作业工具系统200提供了确定地图的方式，其以可靠且成本有作业区域105内移动的至少一个机器人作业工具100相关的传感器数据和事件数据来确定[0081]根据第二方面，提供了一种在根据第一方面的机器人作业工具系统200中实施的工具100的多个事件相关的事件数据。所接收的传感器数据和事件数据在时间上彼此相关少一个机器人作业工具100的事件相关的事件数据可以包括回路事件、定时器事件和状态且步骤760包括从所确定特征的所确定位置去除所找到的异常值。附加地或替代地，方法步骤770包括通过基于相关联的事件数据将所调节位置彼此相关来确定反映作业区域105的更新的特征。步骤775包括通过对于每个所确定特征将相应的所确定位置彼此进行比较域105内操作的至少一个机器人作业工具100的操作。控制至少一个机器人作业工具100的操作的步骤785可以例如包括步骤790：基于限定作业区域105的所确定地图来确定作业区输到机器人作业工具100和可视化单元中[0088]利用所提出的方法700，可以确定以可靠且成本高效的方式准确地限定作业区域105的地图。方法700使得可以仅基于与在要限定的作业区域105内移动的至少一个机器人的方法700可以基于相对简单的数据来确定作业区域105[0089]图8示出