CN109070346B - 用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统的方法 - Google Patents

用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,特别是控制在物流环境中用于操纵对象(30)的无人驾驶运输车辆的方法。在该方法中,由中央控制装置(40)提供环境信息,并且在一步骤中探测环境中的待移动对象(30)。所探测到的对象的位置和姿态用于更新环境信息,并且通过在运动所探测到的对象(30)之前由第一移动无人驾驶操纵器系统(10)检查所探测到的对象(30)是否是第二移动无人驾驶操纵器系统(20)的定向所需,在移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的轨迹规划时考虑所探测到的对象的位置和姿态。

Description

用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统的方法,特别是控制在物流环境中用于移动对象的无人驾驶运输车辆的方法,以及用于执行该方法的相应系统。
背景技术
在现代化的生产工厂或物流环境中,经常使用移动无人驾驶操纵器系统,特别是运输系统,用以例如加工诸如材料、工件或商品这样的对象或将其从一个位置运输到下一个位置。移动操纵器系统还可具有执行设备,例如操纵器或工业机器人,从而使其能够在环境中基本上自由地移动。无人驾驶移动操纵器系统可以包括例如机器人车辆,该机器人车辆可以多方向地运动,并且特别是可以全方向地运动。所述系统通常具有自己的驱动器并被自动地控制。可以为此使用例如车辆内部的控制装置,该控制装置操控无人驾驶系统的相应驱动器,以使系统进行期望的运动。该控制装置可以以预先设定了系统的运动(例如方向和速度)的程序为基础。
为了实现这种操纵器系统的安全运行,操纵器系统往往配备有诸如激光扫描仪这样的传感器,通过传感器,可以监视所谓的保护区(经常也被称为安全面区或安全区域),和/或可以基于环境中的特征对该移动系统进行定向。传感器可以说是该移动系统的“眼睛”。移动操纵器系统的功能之一是能够在环境中定位自己,即,知道其环境是什么样的以及其在环境中位于哪里。例如,如果环境信息以环境地图的形式呈现,则移动操纵器系统能够借助于其传感器根据环境中的定向点对自己定位并确定其在地图中的位置,从而可以是系统在环境中准确和自主地运动。
已知有许多不同的方法来控制这种移动系统,这些方法可以单独地或组合地应用。例如,移动操纵器系统经常应用SLAM方法(同步定位与地图构建)来借助传感器获得环境地图。在自主运行中,包括该所获得的地图的当前传感器数据与例如测距法测量值整合在一起,以实现系统在环境中的安全和可靠的运动。
在专利文献US9056754B2中已知一种用于控制自主工业车辆的方法,其中将被动态定位的对象用作定向点。根据该文献,例如像物流环境(例如货仓)中的待处理商品这样的对象应该被放置在环境中的一特定点处,随后使用已放置有对象的车辆的位置数据(例如特别是位置和姿态的数据)来确定该对象的位置和姿态。然后,使用这样确定的或估计的对象的姿态来更新现有的环境地图。在控制车辆时需要考虑到所放置的对象,并且可以例如用作用于在环境内定向车辆的定向点(“地标”)。
在使用移动操纵器系统时,环境通常不是静态的,而是不断变化的,例如其从移动操纵器系统向待处理对象运动。因此在多个移动操纵器系统(即,两个或更多个操纵器系统)协作的情况下,可能会发生:一个系统使已放置好的对象运动,而这些对象需要由其他的系统进行定向。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统的方法,该方法最大限度地避免了现有技术的缺点,特别是能够实现多个操纵器系统的有效运转。
本发明的上述目的以及其它在下文中所阐述的目的通过一种根据权利要求1的方法和一种根据权利要求15的用于执行该方法的系统来实现。
本发明涉及一种用于控制多个(即,两个或更多个)移动无人驾驶操纵器系统的方法,例如特别是无人驾驶运输车辆,它们例如在物流环境中在货仓或生产工厂中可用于移动对象。所述操纵器系统具有用于定向的传感器,并且拥有一通信装置,用以与至少一个中央控制装置进行通信。在这种情况下,该方法包括以下步骤:由至少一个中央控制装置提供环境信息;探测在环境中将要由移动无人驾驶操纵器系统操纵的对象,并确定所探测到的对象的位置和姿态;利用所探测到的对象的位置以及优选还有姿态来更新环境信息,然后通过在操纵所探测到的对象之前利用第一移动无人驾驶操纵器系统检查是否需要将所探测到的对象用于对第二移动无人驾驶操纵器系统的定向,从而在对移动无人驾驶操纵器系统进行轨迹规划时,将所探测到的对象的位置以及优选还有姿态考虑进去。术语“第一”和“第二”操纵器系统在此仅用于清楚地确定系统,并不代表对系统的数字限制。
中央控制装置可以例如由一个或多个计算机、配属的通信装置、指令输入装置等组成,并且特别是向移动无人驾驶操纵器系统(在下文中也简称为操纵器系统或系统)提供例如地图形式的环境信息。对环境中的待操纵对象的探测和对所探测到的对象的位置和姿态的确定可以例如通过操纵器系统本身来进行,特别是借助于该系统的传感器进行。但是,也可以考虑通过传感器仅收集关于环境的信息并将数据传输到中央控制装置,然后在该控制装置中进行实际的检测以及对位置和姿态的确定。待操纵的对象可以例如是工件或商品等,并且操纵对象例如可以理解为加工对象,但是特别是指位置和/或姿态的变化,即,对象的运动。
在以探测到的对象的位置和姿态更新环境信息时,可以例如更新中央控制装置中的环境地图。所探测到的对象可以在地图中标记为障碍物,其在操纵器系统的轨迹规划中必须考虑到。这对于不仅要考虑对象的位置,还要考虑对象的姿态的情况是非常有利的,因此通过这种方式可以实现特别有效的轨迹规划,因为操纵器系统可以非常接近地围绕对象运动。但是也可以考虑:在更新环境信息时存储例如所探测到的对象的位置和类型。随后,操纵器系统可基于该信息自己确定对象在环境中的姿态。在这种情况下,在更新环境信息时可以间接地考虑到该姿态。
在对移动无人驾驶操纵器系统进行轨迹规划时,通过在操纵所探测到的对象之前(例如改变对象的位置或姿态)由第一操纵器系统检查是否需要将所探测到的对象用于对第二操纵器系统的定向,就可以将所探测到的对象的位置和姿态考虑进来。也就是说,在轨迹规划时不仅要考虑到所探测到的对象的存在,以使其不会与系统发生碰撞,还要考虑到需要将对象部分地用于对移动系统的定向。因此,所探测到的对象被用作环境中的定向点。由此,例如当已经遵循轨迹规划的第二系统还需要该对象以定向时,将不允许对象再被第一操纵器系统移动。也就是说,在对操纵器系统进行轨迹规划时,例如还要考虑第一系统的轨迹规划(其规定了所探测到的对象的例如运动)是否妨碍另一第二系统的轨迹规划或运动。
对待操纵或待移动对象的探测可以特别是借助于设置在操纵器系统自身上的或者也可以是固定安装的用于例如监视环境的特定区域的传感器来实现。
优选地,操纵器系统的传感器为光学传感器,特别是激光扫描仪或立体相机,它们全部有利地能够执行距离测量。通常借助于光学传感器执行距离测量,以检测或识别空间中的对象。
优选地,对待操纵或待移动对象以及该对象的位置和姿态的探测通过操纵器系统的光学传感器来进行。这可以如下地实现:操纵器系统将待移动对象定位(放置)在一特定的位置上,并将关于所放置对象的位置和姿态的相应信息传输给中央控制装置。故而,其它现有的操纵器系统具有通过中央控制装置访问该信息的权限,并且可以考虑到已知的所放置对象的位置和姿态。对对象以及对象的姿态的探测或识别可以特别是基于所检测到的传感器数据与待识别对象的模型的比较。用于基于传感器地识别三维对象的方法原则上对于专业人员而言是已知的,因此这里不再做进一步地说明。仅示例性地参靠专利文献US2015/0015602A1,其内容通过引用被整体引入到本文中。
优选地,对所检测到的传感器数据与待识别对象的模型的比较在操纵器系统的相应的数据处理装置中分散地进行。即,探测或确定对象以及探测对象的姿态不是在例如中央控制装置中执行,而是一旦单个操纵器系统的传感器适宜地检测到待移动的对象,就在该操纵器系统中现场地执行。这样做的优点在于:能够非常快地执行对象识别,因为不需要在中央控制装置和操纵器系统之间进行数据传递。这种对象识别是后台运行的任务,其不会影响操纵器系统的当前任务。待识别的对象通常是已知的,并且操纵器系统具有诸如对象的轮廓这样适用的信息(模型),以便能够利用传感器的数据对其进行调整。还可以通过操纵器系统学习相应的模型。通过通信装置,各个操纵器系统也可以有目的地搜寻对象,并由此在分布式智能的意义下改善其自身的位置估计。
优选地,操纵器系统借助其传感器来探测待操纵对象,并借助于通信装置将表征该对象的位置和姿态的消息发送给中央控制装置,以更新环境信息。该消息可以包含姿态以及姿态估计的不确定性,但是也可以包含传感器的纯原始数据,以便由中央控制装置据此确定对象的位置和/或姿态。通过更新环境信息,还可以向其它的操纵器系统提供关于对象的位置、姿态还有类型的信息。
优选地,利用时间戳记来实现消息的发送,以检测准确的探测时间点。即,由时间戳记提供的消息例如从各个操纵器系统传递到中央控制装置的数据库中。除此以外,消息的时间戳记还被用于识别延迟的消息。例如,中央流程控制可以正确存储对象的最新状态并将其传输到例如操纵器系统。
优选地,所述方法还包括以下步骤:通过操纵器系统使用更新的环境信息估计所探测到的对象相对于操纵器系统的位置,并借助于操纵器系统的传感器重新探测该对象。这例如对于下述情况是特别有利的:即,操纵器系统偏离预定的轨迹,并且应根据已探测到的对象进行定向;所探测到的对象因此被作为定向点使用。操纵器系统在偏离轨迹时可以根据更新的环境信息来估计:操纵器系统的传感器应该何时检测所探测到的对象。如果传感器在所期望的位置上检测到对象并且处于所期望的姿态中,则可将该信息用于提高对操纵器系统的定位的精度。
优选地,所述方法还包括以下步骤:通过一操纵器系统使用更新的环境信息来估计对象相对于操纵器系统的位置,并通过该操纵器系统有目的地搜寻该对象,以改善该操纵器系统的位置估计。例如,当希望改善对某一操纵器系统的位置估计时,该系统可以根据更新的环境信息(例如更新的环境地图)有目的地操控所探测到的位于最近处的对象。当操纵器系统的传感器在所期望的位置上找到被操控的对象时,该信息可以再次用于改善操纵器系统的位置估计或定位。
优选地,所述方法还包括以下步骤:利用一操纵器系统的传感器重新检测已探测到的对象,并使用传感器数据来改善确定该对象的位置和姿态的精度。例如,当一操纵器系统从已探测到的对象旁边驶过并且该操纵器系统的传感器检测到该对象时,可以据此重新确定对象的位置和姿态(即,完成对位置和姿态的第二次估计),并且可以将第二次探测的结果用于改善精度。随后,该更准确的信息可以在更新环境信息时加以考虑,以生成更准确的环境信息,例如更准确的环境地图。该更准确的信息可以优选用于在对象的姿态改变时重新规划运动或者用于调整轨迹。
优选地,所述方法还包括以下步骤:当需要将所探测到的对象用于对第二无人驾驶操纵器系统的定向时,判断是否改变第二无人驾驶操纵器系统的轨迹规划。当确定所检测到的、例如应通过第一移动无人驾驶操纵器系统移动的对象是第二操纵器系统的成功移动所需时,存在不同的响应策略。例如可以考虑:对象通过该第一操纵器系统的移动具有优先权,并且因此必须改变第二系统的轨迹规划。然后,第二操纵器系统将例如沿着一轨迹被引导,在此情况下待移动对象不是定向所需的,因为第二系统在该轨迹中可以关于另一定向点定向。
优选地,所述方法还包括以下步骤:当所探测到的对象是第二无人驾驶操纵器系统的定向所需时,确定该对象必须停留在其位置上直至第二操纵器系统根据对象完成其定向为止的时间。即,在不同操纵器系统的轨迹规划中,还要考虑到例如操纵器系统是否在偏离它们各自的轨迹时需要某些所探测到的对象以定向。如果例如是这种情况,则确定对象必须保持其姿态的预期时间,以确保相应的操纵器系统能够探测到该对象。对此,优选以队列的形式来管理对某个对象的作业,以便能够根据其它的作业关于对象的当前姿态建模。为此,优选为这些作业设置优先级,以便在进行重要(紧急)作业时,针对例如一对象的运输或移动计算对其它相关的操纵器系统的现有规划的相应调整。另一方面,要在例如由绕道引起的更长行程和所期望的由运输延迟引起的等待时间之间进行权衡。例如,如果某一所探测到的对象的移动具有高优先级,但是该对象的存在是对第二操纵器系统在某一轨迹规划中的定向所需,则例如改变该第二系统的轨迹规划,由此可以尽快实现该对象的移动。在本发明的框架内,移动无人驾驶操纵器系统自身也可视为对象并用于改善对(其它)移动无人驾驶操纵器系统的定位和规划。
本发明还涉及一种用于优选在物流环境中操纵待移动对象的系统,该系统包括多个用于操纵对象的移动无人驾驶操纵器系统(例如特别是无人驾驶运输车辆)以及至少一个中央控制装置。所述操纵器系统具有用于定向的传感器,并具有用于与中央控制装置通信的通信装置。在此将该控制装置和移动操纵器系统设计为,执行如本文所述的方法。
附图说明
下面参照附图对本发明进行说明。其中:
图1示意性示出了借助所探测到的对象对移动操纵器系统的定位;
图2示意性示出了包括和不包括对象识别的不同的轨迹规划;
图3示意性示出了在利用对所探测到的对象的位置和姿态的认识情况下的轨迹规划;
图4示出了一示例性方法的示意性流程图。
具体实施方式
图1示意性地示出了利用探测到的对象进行协作定位的示例。在该示例中,在环境40中设有两个移动无人驾驶操纵器系统,即无人驾驶运输车10和20。这两个操纵器系统10、20具有光学传感器(未示出),特别是激光扫描仪,该光学传感器沿着操纵器系统的行驶方向具有半圆形的扫描区域。传感器的视野或者说扫描区域用附图标记11或12表示(见图1a)。第一操纵器系统10运输待移动的对象30并遵循轨迹规划12。在图1b中,操纵器系统10整体沿着其轨迹规划12移动并在指示位置处放下对象30。被放下的对象30可以使用例如静态的传感器(未示出)来检测,或者例如根据在将对象30放置在图1b中的位置时操纵器系统10的位置信息来估计对象30的位置和姿态。相应的信息被传递到中央控制装置50,该中央控制装置与操纵器系统例如无线地通信,如线51所示。包含有所探测到的对象30的估计的位置和姿态的更新的环境信息现在可以用于对第二操纵器系统20的轨迹规划。该轨迹规划以具有附图标记21的虚线表示。对象30的位置和姿态在图1b的时间点上只是估计所得并且相对不准确。这由椭圆31表示,其在图1a和图1b中相对较大。
在图1c中,操纵器系统20整体沿着其轨迹规划23移动。由于该移动,操纵器系统20的定位比移动开始时更不准确,这由与图1b相比扩大的不确定性椭圆22表示(见图1c)。在图1c所示情况下,操纵器系统20的传感器在由于更新的环境信息而大致预期的对象30的位置上检测对象30。在这种情况下,对对象30的重新检测一方面用于更准确地确定对象30的位置和姿态。另一方面,重新检测对象30也可用于改善对操纵器系统20的位置估计。这在图1d中由两个相应缩小的不确定性椭圆31和22表示。
在图2中一共示出了操纵器系统的可能的轨迹规划的四个示意图2a至2d。其中,图a、b、c对应于没有对对象30的探测的轨迹规划,而图d对应于有对对象30的探测的轨迹规划。在图2a中示意性示出了具有相应传感器的操纵器系统10,该传感器具有视野11。操纵器系统10的计划目的地用10′来表示。待移动对象30还是用附图标记30表示,但是由于其还未被探测到,因此其目前在对操纵器系统10的轨迹规划12中还不可使用。即,操纵器系统的轨迹规划12在图2a所示的情况下是假定对象30不存在的。但是在图2a的情况下,传感器检测到对象30的一部分,因此必须动态地调整轨迹规划12。如图2b所示,由于传感器根据对象30而进一步检测到路线的堵塞,因此操纵器系统将继续行驶并动态地调整其轨迹。在图2c的情况下,操纵器系统10确定其在到达目的地10′之后将再次向回行驶,并且必须采用完全不同的路线以绕道对象30。在通过了解对象30的位置和方向进行轨迹规划时,可以避免这种绕道。
在图2d的情况下,对象30被探测到并且在更新环境信息时受到中央控制装置50的考虑。如图2d中所示,轨迹规划12现在可以从开始就考虑到对象30的存在,从而使操纵器系统10能够在不绕道的情况下行驶到目的地10′。
在图3中,第一操纵器系统10应该将待移动对象30运输到另一位置。第二操纵器系统20应向其目的地20′移动。对于第二操纵器系统20的轨迹规划,可以将对象30用作定向点,并因此如图3c所示地将操纵器系统20直接引导到其目的地20′。在轨迹规划时如果不考虑所探测到的对象30,则操纵器系统20必须如其在图3b中所示地绕道,因为在本示例中除此之外不存在其他用于准确定位操纵器系统20的特征,并且因此在本示例中操纵器系统20在没有所探测到的对象30的定向点的情况下是无法直达的。因此,在所探测到的对象30被第一操纵器10移动之前,要检查所探测到的对象30是否是第二移动操纵器系统20的定向所需。由于在这里是这种情况,因此对象30通过第一操纵器系统10的移动将被推迟,直至第二操纵器系统20根据对象30完成其定向为止。因此显而易见的是,第二操纵器系统20没有必要必须行进到其目的地20′,而是当操纵器系统20的传感器检测到对象30就足够了,并由此能够实现对操纵器系统20的准确定位。
在图4中示意性示出了根据本发明方法的流程图。在步骤S1中,中央控制装置提供环境信息,例如移动操纵器系统在其中移动的环境的地图。在步骤S2中,在环境中探测待移动的对象并确定所探测到的对象的位置和姿态。这些信息将在步骤S3中使用,以便通过所探测到的对象的位置和姿态来更新环境信息。随后在步骤S4中,通过在移动所探测到的对象之前利用第一移动操纵器系统检查所探测到的对象是否是第二操纵器系统的定向所需,在移动操纵器系统的轨迹规划时考虑所探测到的对象的位置和姿态。
附图标记列表
10,20 移动无人驾驶操纵器系统
11,21 传感器的视野
30 对象
22,31 不确定性椭圆
12,23 轨迹规划
40 环境
50 中央控制装置
51 线(无线通信路径)
10′,20′ 操纵器系统的目标位置。

Claims (19)

1.一种用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,其中,所述移动无人驾驶操纵器系统(10,20)具有用于定向的传感器,并且具有用以与至少一个中央控制装置(40)通信的通信装置,所述方法包括以下步骤:
由至少一个中央控制装置(40)提供环境信息;
探测在环境中要由所述移动无人驾驶操纵器系统(10,20)操纵的对象(30),并确定所探测到的对象(30)的位置和姿态;
利用所探测到的对象(30)的位置和姿态更新所述环境信息;
通过在操纵所探测到的对象(30)之前由第一移动无人驾驶操纵器系统(10)检查所探测到的对象(30)是否需要用于对第二移动无人驾驶操纵器系统(20)的定向,在所述移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的轨迹规划时考虑所探测到的对象(30)的位置和姿态。
2.如权利要求1所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,其中,所述移动无人驾驶操纵器系统(10,20)是在物流环境中用于移动对象(30)的无人驾驶运输车辆。
3.如权利要求1所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,其中,所述传感器是光学传感器。
4.如权利要求3所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,其中,所述光学传感器是激光扫描仪。
5.如权利要求3所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,其中,对待操纵对象(30)的位置和姿态的探测借助所述移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的光学传感器进行。
6.如权利要求5所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,其中,对待操纵对象(30)的位置和姿态的探测是基于所检测到的传感器数据与待识别对象的模型的比较。
7.如权利要求6所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,其中,所检测到的传感器数据与待识别对象的模型的比较在所述移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的数据处理装置中分散地进行。
8.如权利要求5所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,其中,所述移动无人驾驶操纵器系统(10,20)借助其传感器检测所述待操纵对象(30),并通过所述通信装置将用于表征对象的位置和姿态的消息发送到用于更新所述环境信息的所述中央控制装置(40)。
9.如权利要求8所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,其中,利用时间戳记进行消息的发送,以检测所述探测的准确时间点。
10.如权利要求9所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,其中,所述消息包含所探测到的对象(30)的姿态和姿态估计的不准确性。
11.如权利要求1至10中任一项所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,还包括以下步骤:
通过一移动无人驾驶操纵器系统(10,20)使用更新的环境信息来估计所探测到的对象(30)相对于所述移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的位置,并借助该操纵器系统的传感器重新探测该对象。
12.如权利要求1至10中的任一项所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,还包括以下步骤:
通过一移动无人驾驶操纵器系统(10,20)使用更新的环境信息来估计对象(30)相对于该操纵器系统的位置,并由该操纵器系统有目的地寻找该对象(30),以改善该操纵器系统的位置估计。
13.如权利要求1至10中任一项所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,还包括以下步骤:
借助一移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的传感器重新探测已探测到的对象(30),并使用传感器数据来改善对该对象的位置和姿态的确定精度。
14.如权利要求1至10中任一项所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,还包括以下步骤:
当所探测到的对象(30)需要用于对一第二移动无人驾驶操纵器系统(20)的定向时,判断是否改变该第二移动无人驾驶操纵器系统(20)的轨迹规划。
15.如权利要求1至10中任一项所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,还包括以下步骤:
当所探测到的对象(30)需要用于对一第二移动无人驾驶操纵器系统(20)的定向时,确定该对象必须停留在其位置上直至该第二移动无人驾驶操纵器系统根据该对象完成其定向为止的时间。
16.如权利要求1至10中的任一项所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,还包括下面的步骤:
在所述中央控制装置(40)中以队列的形式管理对所探测到的对象(30)的作业,以便根据其它的作业对该对象的当前姿态建模。
17.如权利要求16所述的用于控制多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)的方法,还包括下面的步骤:
为所述作业建立优先级,并在所探测到的对象(30)需要用于对一第二移动无人驾驶操纵器系统(20)的定向时,根据作业的优先级决定是否改变用于该第二移动无人驾驶操纵器系统(20)的轨迹规划。
18.一种用于在物流环境中操纵待移动对象(30)的系统,包括多个用于操纵所述对象(30)的移动无人驾驶操纵器系统(10,20),和至少一个中央控制装置(40),其中,所述移动无人驾驶操纵器系统(10,20)具有用于定向的传感器,并具有用以与所述中央控制装置(40)通信的通信装置,其中,所述中央控制装置(40)和所述多个移动无人驾驶操纵器系统(10,20)被设计为,执行如方法权利要求1至17中任一项所述的方法。
19.如权利要求18所述的系统,其中,所述移动无人驾驶操纵器系统(10,20)是无人驾驶运输车辆。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017011768A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-19 Kuka Deutschland Gmbh Navigieren einer Roboteranordnung mithilfe einer Sensoranordnung
US10759051B2 (en) * 2018-04-23 2020-09-01 General Electric Company Architecture and methods for robotic mobile manipulation system
DE102018209603A1 (de) * 2018-06-14 2019-12-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung selbstfahrender Fahrzeuge
DE102019207773A1 (de) * 2019-04-01 2020-10-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Spurführungssystems
DE102020105334A1 (de) * 2020-02-28 2021-09-02 Viatcheslav Tretyakov Verfahren für ein Steuern eines fahrerlosen Transportfahrzeugs und Steuerungssystem, das angepasst ist, um das Verfahren auszuführen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6374155B1 (en) * 1999-11-24 2002-04-16 Personal Robotics, Inc. Autonomous multi-platform robot system
CN103370669A (zh) * 2011-02-16 2013-10-23 西门子公司 用于无人驾驶的机动的车辆自主的定位的方法
CN103383567A (zh) * 2012-05-02 2013-11-06 库卡实验仪器有限公司 无人驾驶运输车辆和运行无人驾驶运输车辆的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050149256A1 (en) * 2002-05-10 2005-07-07 Siemens Aktiengesellschaft Device for determining the position by means of fixed and/or variable landmarks
DE10234730A1 (de) * 2002-07-30 2004-02-19 Josef Schreiner Verfahren zur Positionsbestimmung eines Transportfahrzeuges
JP2005539296A (ja) * 2002-08-21 2005-12-22 ニール,ソロモン マルチ−ロボットシステム内での自己設定可能なモバイルロボットエージェントの組織化団体の為のシステムと方法と装置
US8473101B2 (en) * 2009-08-21 2013-06-25 Harris Corporation Coordinated action robotic system and related methods
US20130060461A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-07 INRO Technologies Limited Method and apparatus for using pre-positioned objects to localize an industrial vehicle
US9056754B2 (en) 2011-09-07 2015-06-16 Crown Equipment Limited Method and apparatus for using pre-positioned objects to localize an industrial vehicle
US9443297B2 (en) 2013-07-10 2016-09-13 Cognex Corporation System and method for selective determination of point clouds
DE102014002821A1 (de) 2014-02-26 2015-08-27 Audi Ag Verfahren und ein System zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6374155B1 (en) * 1999-11-24 2002-04-16 Personal Robotics, Inc. Autonomous multi-platform robot system
CN103370669A (zh) * 2011-02-16 2013-10-23 西门子公司 用于无人驾驶的机动的车辆自主的定位的方法
CN103383567A (zh) * 2012-05-02 2013-11-06 库卡实验仪器有限公司 无人驾驶运输车辆和运行无人驾驶运输车辆的方法

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