DE4408328C2 - Verfahren zum Aufbau einer zellular strukturierten Umgebungskarte von einer selbstbeweglichen mobilen Einheit, welche sich mit Hilfe von auf Wellenreflexion basierenden Sensoren orientiert - Google Patents

Verfahren zum Aufbau einer zellular strukturierten Umgebungskarte von einer selbstbeweglichen mobilen Einheit, welche sich mit Hilfe von auf Wellenreflexion basierenden Sensoren orientiert

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Description

Heutzutage gibt es vielfältige Einsatzmöglichkeiten für autonom operierende mobile Einheiten. Man denke in die­ sem Zusammenhang an Fernerkundungssonden, an mobile Ein­ heiten, die in Gefahrengebieten operieren, an selbstbeweg­ liche Industriestaubsauger, an Transportfahrzeuge in der Fertigungsindustrie und nicht zuletzt an selbst bewegliche Roboter. Um jedoch eine sinnvolle Aufgabe in einer a priori unbekannten Umgebung erfüllen zu können, muß ein autonomer, mobiler Roboter sowohl schrittweise eine zuverlässige Karte seiner Arbeitsumgebung aufbauen, als auch sich anhand dieser Karte zu jedem gegebenen Zeitpunkt selbst lokali­ sieren können. Wegen der sehr komplexen und unstruktu­ rierten Umgebungen, in denen solche selbstbeweglichen Ein­ heiten möglicherweise manövrieren, bleiben ihre Einsatzbe­ reiche häufig auf Büro und Haushaltsumgebungen beschränkt. Da im allgemeinen eine a priori Karte nicht verfügbar ist, muß eine solche selbstbewegliche Einheit mit Sensoren aus­ gestattet sein, welche es der Einheit erlauben, flexibel mit ihrer Umgebung in Wechselwirkung zu treten. Einige solche Sensoren sind Laser-Entfernungsscanner, Videokameras und beispielsweise Ultraschallsensoren.
Ein besonderes Problem dieser mobilen Einheiten be­ steht darin, daß die Bildung der Umgebungskarte und die Lo­ kalisierung der mobilen Einheit voneinander abhängen. Es gehen dabei verschiedene Fehler ein. Zum einen vermisst ei­ ne solche mobile Einheit ihre von einer Ausgangsposition aus zurückgelegte Wegstrecke, zum anderen vermißt sie mit Entfernungssensoren die Entfernung zu auftretenden Hinder­ nissen und trägt diese als Landmarken in der Umgebungskarte ein. Da sich diese Fehler kummulieren und über längere Strecken aufsummieren, ist ab einer bestimmten Grenze eine sinnvolle Manövrierbarkeit der mobilen Einheit nicht mehr ge­ geben.
Eine Methode zur Orientierung von selbstbeweglichen mobilen Einheiten in unbekannten Umgebungen, besteht darin, daß sich die Einheit ein zweidimensionales Gitter ihrer Umgebung auf­ baut und einzelne Zellen dieses Gitters mit Belegungswerten versieht. Die je Gitterzelle vergebenen Belegungswerte reprä­ sentieren das Auftreten von Hindernissen in der Umgebung.
Eine Methode zur Orientierung von selbstbeweglichen Einheiten in Gitterkarten gibt die Schrift "Histogrammic in Motion Map­ ping for Mobile Robot Obstacle Avoidence", IEEE Transactions on Robotics Automation, Vol. 7, No. 4, Aug. 1991, von J. Bo­ renstein und Yoram Koren an. Dort wird beschrieben, wie mit Ultraschallsensoren eine Umgebungskarte einer selbstbewegli­ chen mobilen Einheit erstellt werden kann.
Ein Verfahren zur Erstellung einer zellularstrukturierten Um­ gebungskarte von einer selbstbeweglichen mobilen Einheit ist aus EP 03 58 628 A2 bekannt.
Bei EP 03 58 628 A2 orientiert sich die mobile Einheit mit Hilfe von auf Wellenreflexion basierenden Sensoren in der Um­ gebung, wobei von einem Sensor der Abstand des Sensors zu ei­ nem Umgebungsgegenstand ermittelt wird.
Aus DE 33 15 613 A1 ist eine Navigation einer mobilen Einheit unter Verwendung von lokalen und globalen Umgebungskarten be­ kannt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Erstellung einer zellular strukturierten Umgebungskarte verbessert wird, indem die Lo­ kalisation einer selbstbeweglichen mobilen Einheit innerhalb der Umgebungskarte verbessert wird.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.
Vorteilhaft sieht es das erfindungsgemäße Verfahren vor, die Lokalisation der selbstbeweglichen mobilen Einheit innerhalb der Ursprungszelle einer Umgebungskarte bei der Bestimmung der Entfernung von Gegenständen in der Umgebung mit zu be­ rücksichtigen. Dies führt in Abhängigkeit der gewählten Zell­ größe zu einer verbesserten weil genaueren Darstellung der Umgebungskarte, da sich die Diskretisierung auf die zu bele­ genden Zellen der Umgebungskarte beschränkt und nicht auch schon die Position der selbstbeweglichen mobilen Einheit dis­ kret dargestellt werden muß.
Um eine verbesserte Manövrierbarkeit der selbstbeweglichen mobilen Einheit zu gewährleisten, sieht es das erfindungsgemäße Verfahren vor, in der Nähe der selbstbeweg­ lichen mobilen Einheit kleinere Gitterzellen zu verwenden, da sie sich durch die so gewonnene feinere Auflösung auch zwischen eng beieinander stehenden Hindernissen hindurch manövrieren kann. Vorteilhaft ist dabei auch, daß Zellen, die sich in größerer Entfernung befinden, eine größere Ab­ messung haben können und somit bei der Wertebelegung einen geringeren Rechenaufwand eines Steuerrechners beanspruchen.
Um eine Kummulation eines Orientierungsfehlers inner­ halb des zellular strukturierten Gitters der sich durch die Diskretisierung der Bewegung ergibt, zu vermeiden, ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen, eine lokale und eine globale Umgebungskarte zu verwenden. Für eine Steuerung und eine Bewährungsplanung der selbstbeweglichen mobilen Einheit wird lediglich die globale Umgebungskarte verwendet. Die Verwendung der loka­ len Umgebungskarte hat jedoch den Vorteil, daß alle Zellen eine feste Ortsbeziehung zur selbstbeweglichen mobilen Ein­ heit aufweisen und daß so Wertebelegungen, welche mehrere Zellen gleichzeitig betreffen, mit geringem Rechenaufwand durchgeführt werden können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren weiter er­ läutert.
Fig. 1 zeigt eine selbstbewegliche mobile Einheit in einer zellular strukturierten Umgebungskarte.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel von zwei Zellengrößen in einer Um­ gebungskarte,
Fig. 3 zeigt eine lokale und eine globale Umgebungskarte.
In Fig. 1 ist eine selbstbewegliche mobile Einheit SE in einer Umgebungskarte UK dargestellt. Diese Umgebungsskarte ist zellular strukturiert und wird durch ein Achsenkreuz x, y aufgespannt. Die Ursprungszelle der Umgebungskarte UZ ist da­ bei vergrößert dargestellt, der Maßstab der selbstbeweglichen mobilen Einheit wurde dabei jedoch nicht beibehalten. Um eine Lokalisation der selbstbeweglichen Einheit SE in der Umge­ bungskarte zu verbessern, wird die aktuelle Position von SE bei einem Meßvorgang in der Ursprungszelle UZ als y_pos_center und x_pos_center festgehalten. Diese beiden Koordinatenwerte geben den Ort des Koordinatenreferenzpunktes KRP an. Die Belegung einer Zelle in der Umgebungskarte mit einem Umgebungsgegenstand, der möglicherweise ein Hindernis darstellt, kann auf diese Weise genau vorgenommen werden. Zum einen sind die Abmessungen der selbstbeweglichen mobilen Einheit bekannt, zum anderen ist der Ort des Sensors auf der selbstbeweglichen mobilen Einheit bekannt. Falls ein Sensor den Abstand zu einem Hindernis ermittelt, kann aufgrund der Geometrie der selbstbeweglichen mobilen Einheit und der Koordinatenangaben des Koordinatenreferenzpunktes KRP der Ort des Hindernisses in der Umgebungskarte genauer festgelegt werden. Das heißt bei der Bestimmung einer mit einem Belegungsgrad zu belegenden Zelle wird eine höhere Genauig­ keit erzielt und somit die Abbildungsqualität der Karte ver­ bessert Fig. 2 zeigt eine selbstbewegliche mobile Einheit SE in ei­ ner Umgebungskarte UK. In diesem Beispiel der Umgebungskarte sind zwei verschiedene Zellengrößen Z1 und Z2 gewählt worden. Um die Manövrierfähigkeit der selbstbeweglichen mobilen Ein­ heit SE auch zwischen nah beieinander stehenden Hindernissen zu verbessern, wird in der Nähe der selbstbeweglichen mobilen Einheit SE eine kleinere Zellengröße eingesetzt. Auf diese Weise wird eine höhere Auflösung bei der Wahrnehmung der Um­ gebung gewonnen und es kann eine exaktere Bewegungsablauf­ steuerung der selbstbeweglichen mobilen Einheit erfolgen. Durch die Verwendung von größeren Zellen in weiterer Entfer­ nung von der selbstbeweglichen mobilen Einheit SE erreicht man einen geringeren Evaluationsaufwand. Das heißt, für den Meßvorgang und die damit verbundene Belegung dieser Zellen mit Belegungsgraden ist ein geringerer Rechenaufwand erfor­ derlich.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Verwendung einer lokalen Umgebungskarte LUK und einer globalen Umgebungskarte GUK. Es ist eine selbstbewegliche mobile Einheit in einer globalen Umgebungskarte GUK dargestellt, welche von einem Achsenkreuz xy aufgespannt wird. Darin enthalten sind verschiedene be­ legte Zellen 1 bis 6 der Umgebungskarte, welche mit unter­ schiedlichen Belegungsgraden, mit verschiedener Schwärzung dargestellt, belegt sind. Die selbstbewegliche mobile Einheit SE nimmt in der globalen Umgebungskarte GUK eine Drehorien­ tierung ein, welche durch einen Drehwinkel Θ(k) gekennzeich­ net ist.
Während sich die selbstbewegliche mobile Einheit SE innerhalb der Umgebung bewegt, werden lediglich Translationen der ein­ zelnen Gitterzellen in Bezug auf die selbstbewegliche mobile Einheit durchgeführt. Die Art und die Größe der Translation (x oder y-Richtung) einer oder mehrerer Zellen hängt von der Geschwindigkeit und der Orientierung der selbstbeweglichen mobilen Einheit in der globalen Umgebungskarte GUK ab.
Um einfach Korrekturen von Datenwerten verschiedener Zellen der Umgebungskarte durchführen zu können, wird aus der glo­ balen Umgebungskarte eine lokale Umgebungskarte LUK abgelei­ tet. In ihr weist die selbstbewegliche mobile Einheit SE keine Drehorientierung auf. Jedoch ist zu beobachten, daß die einzelnen Zellen 1, 3 und 4 um den Betrag des Winkels Θ gedreht in der lokalen Umgebungskarte LUK eingetragen sind. Die lokale Umgebungskarte LUK wird durch ein Koordinatensy­ stem x'-y' aufgespannt. In diesem Fall sollen beispielsweise all jene Zellen aus der Karte eliminiert werden, die außer­ halb einer bestimmten Entfernung MAX_DIST anzutreffen sind. Hierzu können beispielsweise die Orientierung aller Zellen in Bezug auf die lokale Umgebungskarte LUK fest in einem Steuer­ rechner der selbstbeweglichen mobilen Einheit abgespeichert sein. Es müssen lediglich die Speicherinhalte für die beleg­ ten Zellen mit den abgespeicherten Koordinatenabgaben vergli­ chen werden und es muß festgestellt werden, ob ihre Entfernung zur selbstbeweglichen Einheit MAX_DIST überschreitet. Es kann erkannt werden, daß durch diesen Evaluationsvorgang die belegten Zellen 2, 5 und 6 entfallen.
Wichtig ist es hierbei zu beachten, daß sich die selbstbe­ wegliche mobile Einheit nur innerhalb der globalen Umge­ bungskarte GUK orientiert und daß die Fortbewegungsplanung dieser selbstbeweglichen mobilen Einheit SE nur anhand der gespeicherten Werte aus der globalen Umgebungskarte statt­ findet. Ein Fehler, der bei der Umrechnung der globalen Um­ gebungskarte in die lokale Umgebungskarte auftritt und durch die Diskretisierung der Werte in Form von Zellenposi­ tionen entsteht, kann sich so nicht kummulieren.

Claims (3)

1. Verfahren zur Erstellung einer zellular strukturierten Um­ gebungskarte von einer selbstbeweglichen mobilen Einheit, welche sich mindestens mit Hilfe von auf Wellenreflexion ba­ sierenden Sensoren in der Umgebung orientiert,
  • a) bei dem von einem Sensor der Abstand des Sensors zu einem Umgebungsgegenstand ermittelt wird
  • b) und bei dem zur Festlegung eines Ortes des Umgebungsgegen­ standes in der Umgebungskarte (UK) mindestens jener Zelle ein Belegungsgrad zugewiesen wird, welche unter Berücksichtigung einer Eigenposition (x_pos_center, y_pos_center) der selbstbe­ weglichen mobilen Einheit (SE), des Abstandes und einer An­ ordnungslage des Sensors relativ zu einem Koordinatenrefe­ renzpunkt (KRP) ermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass als die Eigenposition zum Zeitpunkt einer Messung die exakte Position des Koordinatenreferenzpunktes (KRP) innerhalb einer Ursprungszelle (UZ) der Umgebungskarte (UK) verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zur Erstellung der Umgebungskarte (UK) verschieden große Zellen (Z1, Z2) verwendet werden derart, dass in der Nä­ he der selbstbeweglichen mobilen Einheit eine kleinere Zel­ lengröße als in der Entfernung verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
  • a) bei dem von der selbstbeweglichen mobilen Einheit eine lo­ kale Umgebungskarte (LUK) und eine globale Umgebungskarte (GUK) erstellt werden, wobei in der lokalen Umgebungskarte alle Zellen eine feste Ortsbeziehung zur selbstbeweglichen mobilen Einheit haben, wohingegen die Zellen in der globalen Karte eine durch die Bewegung der selbstbeweglichen mobilen Einheit hervorgerufene und durch einen Drehwinkel (Θ) be­ stimmte variable Verdrehung gegenüber der selbstbeweglichen mobilen Einheit aufweisen,
  • b) bei dem während einer Bewegung der selbstbeweglichen mobi­ len Einheit die Zellen des globalen Gitters lediglich eine Translation erfahren und sich in Abhängigkeit von der Bewe­ gung ein anderer Drehwinkel (Θ) einstellt,
  • c) bei dem für eine Evaluation, welche mehrere Zellen der Um­ gebungskarte betrifft aus der globalen Umgebungskarte (GUK) durch Anwendung trigonometrischer Funktionen unter Zuhilfe­ nahme des Drehwinkels die lokale Umgebungskarte abgeleitet (LUK) wird,
  • d) und bei dem zu einer Wegplanung der selbstbeweglichen mo­ bilen Einheit (SE) lediglich die globale Umgebungskarte heran­ gezogen (GUK) wird.
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JP7051518A JPH07295634A (ja) 1994-03-11 1995-03-10 自走式移動ユニットのセル構造化された周辺マップの作成方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111267107A (zh) * 2020-03-23 2020-06-12 上海高仙自动化科技发展有限公司 控制方法、机器人、电子设备和可读存储介质

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59501731D1 (de) * 1994-09-06 1998-04-30 Siemens Ag Verfahren zur bestimmung der position einer landmarke in der umgebungskarte einer selbstbeweglichen einheit, deren abstand zur einheit dynamisch von dieser ermittelt wird
JPH09230936A (ja) * 1996-02-21 1997-09-05 Komatsu Ltd 無人車両の障害物検知のマッピング方法及び装置
DE59701408D1 (de) 1996-07-02 2000-05-11 Siemens Ag Verfahren zur erstellung einer zellular strukturierten umgebungskarte von einer selbstbeweglichen mobilen einheit, welche sich mit hilfe mit auf wellenreflexion basierenden sensoren in der umgebung orientiert
DE19641261C1 (de) * 1996-10-07 1998-02-12 Siemens Ag Verfahren zur Bewertung der Meßqualität eines Entfernungsmeßsensors an einem autonomen mobilen System
IL124413A (en) * 1998-05-11 2001-05-20 Friendly Robotics Ltd System and method for area coverage with an autonomous robot
WO2000007492A1 (de) * 1998-07-31 2000-02-17 Volker Sommer Haushaltsroboter zum automatischen staubsaugen von bodenflächen
SE0100924D0 (sv) * 2001-03-15 2001-03-15 Electrolux Ab Energy-efficient navigation of an autonomous surface treatment apparatus
US6842692B2 (en) 2002-07-02 2005-01-11 The United States Of America As Represented By The Department Of Veterans Affairs Computer-controlled power wheelchair navigation system
US20080300777A1 (en) * 2002-07-02 2008-12-04 Linda Fehr Computer-controlled power wheelchair navigation system
US7774158B2 (en) 2002-12-17 2010-08-10 Evolution Robotics, Inc. Systems and methods for landmark generation for visual simultaneous localization and mapping
AU2003900861A0 (en) * 2003-02-26 2003-03-13 Silverbrook Research Pty Ltd Methods,systems and apparatus (NPS042)
US20050010331A1 (en) * 2003-03-14 2005-01-13 Taylor Charles E. Robot vacuum with floor type modes
US20040200505A1 (en) * 2003-03-14 2004-10-14 Taylor Charles E. Robot vac with retractable power cord
US7805220B2 (en) * 2003-03-14 2010-09-28 Sharper Image Acquisition Llc Robot vacuum with internal mapping system
US7801645B2 (en) * 2003-03-14 2010-09-21 Sharper Image Acquisition Llc Robotic vacuum cleaner with edge and object detection system
US20040204792A1 (en) * 2003-03-14 2004-10-14 Taylor Charles E. Robotic vacuum with localized cleaning algorithm
KR100506097B1 (ko) * 2004-02-04 2005-08-03 삼성전자주식회사 자기장 지도 생성 방법 및 장치와 이를 활용한 이동체의포즈 확인 방법 및 장치
WO2006002385A1 (en) 2004-06-24 2006-01-05 Irobot Corporation Programming and diagnostic tool for a mobile robot
US7706917B1 (en) 2004-07-07 2010-04-27 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous robot
US11209833B2 (en) 2004-07-07 2021-12-28 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous vehicle
US8972052B2 (en) * 2004-07-07 2015-03-03 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous vehicle
JP2006085369A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Sony Corp 移動体装置及びその制御方法
US8930023B2 (en) 2009-11-06 2015-01-06 Irobot Corporation Localization by learning of wave-signal distributions
CA2864027C (en) * 2005-10-14 2017-05-02 Aldo Zini Robotic ordering and delivery apparatuses, systems and methods
KR100776944B1 (ko) * 2006-05-01 2007-11-21 주식회사 한울로보틱스 이동로봇의 맵 빌딩방법
DE102006061390B4 (de) 2006-12-23 2019-05-16 Volkswagen Ag Umfelderfassungssystem und Umfelderfassungsverfahren eines Kraftfahrzeugs
US20080228384A1 (en) * 2007-03-17 2008-09-18 Erickson Clinton W Navigational system for a personal mobility device
KR20090077547A (ko) * 2008-01-11 2009-07-15 삼성전자주식회사 이동 로봇의 경로 계획 방법 및 장치
JP4788722B2 (ja) 2008-02-26 2011-10-05 トヨタ自動車株式会社 自律移動ロボット、自己位置推定方法、環境地図の生成方法、環境地図の生成装置、及び環境地図のデータ構造
US8364309B1 (en) * 2009-07-14 2013-01-29 Bailey Bendrix L User-assisted robot navigation system
EP3550393B1 (de) * 2009-11-06 2023-03-01 iRobot Corporation Verfahren und system zur abdeckung einer fläche durch einen autonomen roboter
AU2011305154B2 (en) 2010-09-24 2015-02-05 Irobot Corporation Systems and methods for VSLAM optimization
TW201239643A (en) * 2011-03-30 2012-10-01 Micro Star Int Co Ltd Clean path guiding method with dirt detection
US8565958B1 (en) * 2011-06-02 2013-10-22 Google Inc. Removing extraneous objects from maps
DE102011108468A1 (de) * 2011-07-23 2013-01-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Generierung von dreidimensionalen Umfeldinformationen
US8798840B2 (en) 2011-09-30 2014-08-05 Irobot Corporation Adaptive mapping with spatial summaries of sensor data
TWM451103U (zh) * 2012-10-30 2013-04-21 Agait Technology Corp 行走裝置
US9020637B2 (en) 2012-11-02 2015-04-28 Irobot Corporation Simultaneous localization and mapping for a mobile robot
DE102013207904A1 (de) * 2013-04-30 2014-10-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bereitstellen einer effizienten Umfeldkarte für ein Fahrzeug
US9037396B2 (en) 2013-05-23 2015-05-19 Irobot Corporation Simultaneous localization and mapping for a mobile robot
CN104655007B (zh) * 2013-11-22 2017-08-25 中国科学院深圳先进技术研究院 一种创建环境场景全局坐标方法及系统
DE102014223363B4 (de) * 2014-11-17 2021-04-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Lokalisation eines Kraftfahrzeugs in einer ortsfesten Referenzkarte
WO2016138529A1 (en) 2015-02-27 2016-09-01 Abb Technology Ag Localization, mapping and haptic feedback for inspection of a confined space in machinery
IL250762B (en) 2017-02-23 2020-09-30 Appelman Dina Method and system for unmanned vehicle navigation
US10921816B2 (en) * 2017-04-21 2021-02-16 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Method and apparatus for producing map based on hierarchical structure using 2D laser scanner
WO2018220048A1 (en) * 2017-06-02 2018-12-06 Sony Corporation Apparatus, method and computer program for computer vision
IL252769B (en) 2017-06-08 2021-10-31 Israel Aerospace Ind Ltd Method and system for autonomous vehicle navigation
SG11202012016XA (en) 2018-08-30 2021-03-30 Elta Systems Ltd Method of navigating a vehicle and system thereof
US10611028B1 (en) * 2018-11-30 2020-04-07 NextVPU (Shanghai) Co., Ltd. Map building and positioning of robot
CN109557927B (zh) * 2019-01-10 2021-11-26 深圳先进储能技术有限公司 用于机器人返回吊篮的路径规划方法、装置、设备及介质
EP3949817B1 (de) * 2019-03-28 2024-05-01 LG Electronics Inc. Reiniger mit künstlicher intelligenz und betriebsverfahren dafür
KR102224637B1 (ko) 2019-07-05 2021-03-08 엘지전자 주식회사 이동 로봇 및 그 제어방법
KR102275300B1 (ko) 2019-07-05 2021-07-08 엘지전자 주식회사 이동 로봇 및 그 제어방법
KR102297496B1 (ko) * 2019-07-11 2021-09-02 엘지전자 주식회사 인공지능을 이용한 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법
KR102361130B1 (ko) 2019-07-11 2022-02-09 엘지전자 주식회사 이동 로봇 및 그 제어방법
CN110888443A (zh) * 2019-12-04 2020-03-17 上海大学 一种移动机器人旋转避障方法及系统
JP2021135943A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 ソニーグループ株式会社 情報処理装置、情報処理方法、情報処理プログラムおよび移動体
CN111238854B (zh) * 2020-04-28 2020-08-04 浙江欣奕华智能科技有限公司 一种扫地机器人覆盖率的确定方法、装置、设备及介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3315613A1 (de) * 1982-05-01 1983-11-03 Honda Giken Kogyo K.K., Tokyo Anzeigeeinrichtung fuer den augenblicklichen ort eines fahrzeuges
EP0358628A2 (de) * 1988-09-06 1990-03-14 Transitions Research Corporation Strukturiertes Lichtsystem für optische Navigation und zum Ausweichen vor Hindernissen

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4718023A (en) * 1984-11-27 1988-01-05 Photo Acoustic Technology, Inc. Ultrasonic apparatus for positioning a robot hand
US4821206A (en) * 1984-11-27 1989-04-11 Photo Acoustic Technology, Inc. Ultrasonic apparatus for positioning a robot hand
US4751658A (en) * 1986-05-16 1988-06-14 Denning Mobile Robotics, Inc. Obstacle avoidance system
GB2222047A (en) * 1988-07-25 1990-02-21 Unisearch Ltd Optical mapping of field of view and information storage
US5006988A (en) * 1989-04-28 1991-04-09 University Of Michigan Obstacle-avoiding navigation system
US5111402A (en) * 1990-01-19 1992-05-05 Boeing Company Integrated aircraft test system
JPH04227507A (ja) * 1990-07-02 1992-08-17 Nec Corp 移動ロボット用のマップを作成し保持する方法
US5204814A (en) * 1990-11-13 1993-04-20 Mobot, Inc. Autonomous lawn mower
EP0488828B1 (de) * 1990-11-30 1996-08-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Steuervorrichtung für einen sich selbständig bewegenden Körper und Verfahren zur Auswertung der Daten davon
US5502638A (en) * 1992-02-10 1996-03-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha System for obstacle avoidance path planning for multiple-degree-of-freedom mechanism
JPH0680203A (ja) * 1992-03-24 1994-03-22 East Japan Railway Co 床面洗浄ロボットの制御方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3315613A1 (de) * 1982-05-01 1983-11-03 Honda Giken Kogyo K.K., Tokyo Anzeigeeinrichtung fuer den augenblicklichen ort eines fahrzeuges
EP0358628A2 (de) * 1988-09-06 1990-03-14 Transitions Research Corporation Strukturiertes Lichtsystem für optische Navigation und zum Ausweichen vor Hindernissen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. Borenstein, Y. Koren: Histogramic In-Motion Mapping for Mobile Robot Obstacle Avoidance- in US-Z: IEEE Trans. on Robotics Automation, Vol. 7, No. 4, Aug. 1991, pp. 535-539 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111267107A (zh) * 2020-03-23 2020-06-12 上海高仙自动化科技发展有限公司 控制方法、机器人、电子设备和可读存储介质
CN111267107B (zh) * 2020-03-23 2021-07-02 上海高仙自动化科技发展有限公司 控制方法、机器人、电子设备和可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07295634A (ja) 1995-11-10
US5677836A (en) 1997-10-14
DE4408328A1 (de) 1995-09-21

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