JP2012212412A - 検出能に限りのある移動ロボットを用い室内環境の地図を実時間で作成するシステムおよび方法 - Google Patents
検出能に限りのある移動ロボットを用い室内環境の地図を実時間で作成するシステムおよび方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012212412A JP2012212412A JP2011152201A JP2011152201A JP2012212412A JP 2012212412 A JP2012212412 A JP 2012212412A JP 2011152201 A JP2011152201 A JP 2011152201A JP 2011152201 A JP2011152201 A JP 2011152201A JP 2012212412 A JP2012212412 A JP 2012212412A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line segment
- map
- module
- line
- robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/0274—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means using mapping information stored in a memory device
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0227—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using mechanical sensing means, e.g. for sensing treated area
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/0272—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising means for registering the travel distance, e.g. revolutions of wheels
Abstract
【解決手段】壁追従動作から、複数の軌道通過点を含む生の軌道データを受け取る。生の軌道データに足跡分割を適用し、線分を生成する。線分を、相互に修正する。修正された線分から、地図を生成する。
【選択図】図2
Description
p(si+1|zi+1バー)∝・p0(zi+1|si+1)・∫spd(si+1|si)・p(si|ziバー)dsi (1)
式(1)は繰り返し演算型であり、信念p(si+1|zi+1バー)は各ステップごとに先の時刻iの信念p(si|ziバー)から算出される。式(1)中の積分は、先の状態siをその時点でのsi+1までもっていく単一の予測工程であり、続いて新規の外部計測値zi+1が状態の修正に適用される。続いてこの推定値に尤度を乗算し、一つの観測モデルpo(zi+1|si+1)を用いた観測値zi+1の寄与を反映する。
si+1=si pS=0.5; 直進率%
si+1=si+π pU=0.1; Uターン率%
si+1=si−(π/2) pL=0.2; 右旋回率%
si+1=si+(π/2) pR=0.2; 左旋回率%
(2)
1) sm=2πまたはsm=−2π、換言すればロボット11による角度上の完全な一回転
2) sm+1≠sm、換言すれば、角部の回り込み
3) {(xm−x1)2+(ym−y1)2}1/2<pΣi=1 mli(Σi=1 mliはliのi=1からmまでの総和)、ただし(xm,ym)は修正された地図内の最後の角部の位置であり、小さな寸法距離係数、例えば0.1であるが、他の距離係数も可能であり、liは(i−1)番目とi番目の間の距離である。
Δ∈Rn(Δはn次元ベクトル空間Rの元である)とし、
i=1からmまでの(Δi/σi)2の総和Σi=1 m(Δi/σi)2
を最小化する解となる。
Zi=Δi/σiと定義することで、これは最小ノルム問題(4)に再定式化することができる。すなわち、
Δ∈Rn(Δはn次元ベクトル空間Rの元である)とし、
i=1からmまでの(zi)2の総和Σi=1 m(zi)2
を最小化する。
ここで、oはアダマール(元ごとの演算)積であり、θ=[θ1...θm]Tであり、σ=[σ1...σm]Tである。その解は、そこで下式
Claims (10)
- 検出能に限りのある移動ロボットを用いて室内環境の地図を実時間で作成するシステムであって、
壁追従動作からの複数の軌道通過点を含む生の軌道データと、
前記生の軌道データに足跡分割を適用し、線分を生成する分割モジュールと、
前記線分を相互に修正する修正モジュールと、
前記修正線分から地図を生成する地図モジュールとを備える、システム。 - 前記軌道通過点のうちの2つを用いて最初の線分を生成し、旋回が検出されるまで、次の各軌道通過点を通って前記線分を延長する線分モジュールをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記線分を、式
p(si+1|zi+1バー)∝・p0(zi+1|si+1)・∫spd(si+1|si)・p(si|ziバー)dsi
に従って修正し、ここでpは一連の計測値が与えられたときの修正シーケンスの確率であり、sは状態、この場合は切片の方位であり、zは路程測定器観測値とセンサ観測値の両方を含む観測値であり、p(si+1|zi+1バー)は各工程ごとに先の時刻iの信念p(si|ziバー)から算出され、zi+1は観測値であり、po(zi+1|si+1)とpo(z|s)は観測モデルであり、pd(si+1|si)は動力学モデルであり、θは旋回角度であり、z={θi,θi−1,...θi−H}であり、Hは水平履歴である、請求項1に記載のシステム。 - そのときの線分と前記そのときの線分に先行する1以上の線分からなる水平履歴との方位角度を識別する方位モジュールと、
前記そのときの線分および前記水平履歴の各線分のそのときの方位の複数の確率を特定し、各線分ごとの最も確率の高い方向を用いて前記地図を完成する確率モジュールとをさらに備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記地図を1次関数として表示する表示モジュールと、
前記地図内で重複線分を含むループを検出するループモジュールと、
推定誤差により前記重複線分の線分長を調整する誤差モジュールと、
調整された線分の交差点で前記ループを閉じる閉包モジュールとをさらに備える、請求項1に記載のシステム。 - 検出能に限りのある移動ロボットを用いて室内環境の地図を実時間で作成する方法であって、
壁追従動作から複数の軌道通過点を含む生の軌道データを受け取る工程と、
前記生の軌道データに足跡分割を適用して線分を生成する工程と、
前記線分を相互に修正する工程と、
前記修正された線分から地図を生成する工程とを含む、方法。 - 前記軌道通過点のうちの2つを用いて初期線分を生成する工程と、
旋回が検出されるまで次の各軌道通過点を通って線分を延長する工程とをさらに含む、請求項6に記載の方法。 - 前記線分を、式
p(si+1|zi+1バー)∝・p0(zi+1|si+1)・∫spd(si+1|si)・p(si|ziバー)dsi
に従って修正し、ここでpは一連の計測値が与えられたときの修正シーケンスの確率であり、sは状態、この場合は切片の方位であり、zは路程測定器観測値とセンサ観測値の両方を含む観測値であり、p(si+1|zi+1バー)は各工程ごとに先の時刻iの信念p(si|ziバー)から算出され、zi+1は観測値であり、po(zi+1|si+1)とpo(z|s)は観測モデルであり、pd(si+1|si)は動力学モデルであり、θは旋回角度であり、z={θi,θi−1,...θi−H}であり、Hは水平履歴である、請求項6に記載の方法。 - そのときの線分と前記そのときの線分に先行する1以上の線分からなる水平履歴との方位角度を識別する工程と、
前記そのときの線分および前記水平履歴の各線分のそのときの方向の複数の確率を特定する工程と、
各線分ごとに最も確率の高い方向を用いて前記地図を完成させる工程とをさらに含む、請求項6に記載の方法。 - 前記地図を1次関数として表示する工程と、
前記地図内で重複線分を含むループを検出する工程と、
推定誤差により前記重複線分の線分長を調整する工程と、
前記調整線分の交差箇所で前記ループを閉じる工程とをさらに含む、請求項6に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/841,065 US20120195491A1 (en) | 2010-07-21 | 2010-07-21 | System And Method For Real-Time Mapping Of An Indoor Environment Using Mobile Robots With Limited Sensing |
US12/841,065 | 2010-07-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012212412A true JP2012212412A (ja) | 2012-11-01 |
JP5820168B2 JP5820168B2 (ja) | 2015-11-24 |
Family
ID=44533833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011152201A Expired - Fee Related JP5820168B2 (ja) | 2010-07-21 | 2011-07-08 | 検出能に限りのある移動ロボットを用い室内環境の地図を実時間で作成するシステムおよび方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120195491A1 (ja) |
EP (1) | EP2410395B1 (ja) |
JP (1) | JP5820168B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011111342B3 (de) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zur Positionsbestimmung von sich bewegenden Objekten |
US9177404B2 (en) | 2012-10-31 | 2015-11-03 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods of merging multiple maps for computer vision based tracking |
US8983774B2 (en) * | 2013-07-09 | 2015-03-17 | Qualcomm Incorporated | Intelligent map combination for venues enabling indoor positioning |
US9380425B2 (en) | 2013-12-05 | 2016-06-28 | At&T Mobility Ii Llc | Systems, methods, and computer-readable storage devices for generating and using a radio-frequency map of an area |
US9195906B2 (en) | 2014-03-10 | 2015-11-24 | Google Inc. | Region extraction from occupancy grids |
EP3234626A4 (en) * | 2014-12-18 | 2018-08-22 | Innerspace Technology Inc. | Method and system for sensing interior spaces to auto-generate a navigational map |
CN105511742B (zh) * | 2016-01-07 | 2021-10-01 | 美国西北仪器公司 | 一种智能交互界面 |
US11243309B2 (en) | 2015-02-16 | 2022-02-08 | Northwest Instrument Inc. | Ranging system and ranging method |
CN105094135A (zh) * | 2015-09-03 | 2015-11-25 | 上海电机学院 | 一种分布式多机器人地图融合系统及融合方法 |
US11556170B2 (en) | 2016-01-07 | 2023-01-17 | Northwest Instrument Inc. | Intelligent interface based on augmented reality |
US9864377B2 (en) * | 2016-04-01 | 2018-01-09 | Locus Robotics Corporation | Navigation using planned robot travel paths |
CN109343544B (zh) * | 2018-12-19 | 2021-06-04 | 武汉科技大学 | 一种结合历史状态的移动机器人沿墙高效遍历算法 |
CN111006652B (zh) * | 2019-12-20 | 2023-08-01 | 深圳市飞瑶电机科技有限公司 | 一种机器人靠边运行的方法 |
CN116303479B (zh) * | 2023-05-22 | 2023-08-22 | 浙大宁波理工学院 | 一种用于轨迹数据的实时压缩方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10260724A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Yaskawa Electric Corp | 通路環境の地図生成方法 |
JP2002287824A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Toshiba Tec Corp | 自律走行ロボット |
WO2003062937A1 (en) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Aktiebolaget Electrolux | Position determination method |
JP2004139266A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Toshiba Tec Corp | 自律走行ロボット |
JP2005508540A (ja) * | 2001-11-03 | 2005-03-31 | ダイソン・リミテッド | 自律マシン |
JP2008305255A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 地図情報作成装置及びそれを備えた自律移動装置 |
US20090292394A1 (en) * | 2008-05-21 | 2009-11-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for locating moving robot and method for the same |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2501010B2 (ja) * | 1993-10-25 | 1996-05-29 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 移動ロボットの誘導装置 |
US6374155B1 (en) * | 1999-11-24 | 2002-04-16 | Personal Robotics, Inc. | Autonomous multi-platform robot system |
US7429843B2 (en) * | 2001-06-12 | 2008-09-30 | Irobot Corporation | Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot |
US7706917B1 (en) * | 2004-07-07 | 2010-04-27 | Irobot Corporation | Celestial navigation system for an autonomous robot |
KR101323597B1 (ko) * | 2005-09-02 | 2013-11-01 | 니토 로보틱스 인코퍼레이티드 | 다기능 로봇 장치 |
US7539557B2 (en) * | 2005-12-30 | 2009-05-26 | Irobot Corporation | Autonomous mobile robot |
ES2681523T3 (es) * | 2006-03-17 | 2018-09-13 | Irobot Corporation | Robot para el cuidado del césped |
US7587260B2 (en) * | 2006-07-05 | 2009-09-08 | Battelle Energy Alliance, Llc | Autonomous navigation system and method |
SG183690A1 (en) * | 2007-08-06 | 2012-09-27 | Trx Systems Inc | Locating, tracking, and/or monitoring personnel and/or assets both indoors and outdoors |
US8340818B2 (en) * | 2009-04-24 | 2012-12-25 | Robert Bosch Gmbh | Method of accurate mapping with mobile robots |
US8306732B2 (en) * | 2009-08-18 | 2012-11-06 | Palo Alto Research Center Incorporated | Model based method to assess road curvature effect on travel time and comfort for route planning |
WO2011026119A2 (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | Neato Robotics, Inc. | Method and apparatus for simultaneous localization and mapping of mobile robot environment |
-
2010
- 2010-07-21 US US12/841,065 patent/US20120195491A1/en not_active Abandoned
-
2011
- 2011-07-05 EP EP11172641.0A patent/EP2410395B1/en not_active Not-in-force
- 2011-07-08 JP JP2011152201A patent/JP5820168B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10260724A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Yaskawa Electric Corp | 通路環境の地図生成方法 |
JP2002287824A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Toshiba Tec Corp | 自律走行ロボット |
JP2005508540A (ja) * | 2001-11-03 | 2005-03-31 | ダイソン・リミテッド | 自律マシン |
WO2003062937A1 (en) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Aktiebolaget Electrolux | Position determination method |
JP2004139266A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Toshiba Tec Corp | 自律走行ロボット |
JP2008305255A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 地図情報作成装置及びそれを備えた自律移動装置 |
US20090292394A1 (en) * | 2008-05-21 | 2009-11-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for locating moving robot and method for the same |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6015018943; NAVARRO D. ET AL: '"Line-Based Incremental Map Building Using Infrared Sensor Ring"' Emerging Technologies and Factory Automation, 2008.ETFA 2008. IEEE , 20080915, p.833-838 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2410395B1 (en) | 2014-09-10 |
US20120195491A1 (en) | 2012-08-02 |
EP2410395A3 (en) | 2012-11-28 |
JP5820168B2 (ja) | 2015-11-24 |
EP2410395A2 (en) | 2012-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5820168B2 (ja) | 検出能に限りのある移動ロボットを用い室内環境の地図を実時間で作成するシステムおよび方法 | |
Alatise et al. | A review on challenges of autonomous mobile robot and sensor fusion methods | |
JP6855524B2 (ja) | 低速特徴からのメトリック表現の教師なし学習 | |
US8369606B2 (en) | System and method for aligning maps using polyline matching | |
Zhang et al. | Real-time indoor mapping for mobile robots with limited sensing | |
Konecny et al. | Novel point-to-point scan matching algorithm based on cross-correlation | |
Daraei et al. | Velocity and shape from tightly-coupled LiDAR and camera | |
US20230243658A1 (en) | Systems, Methods and Devices for Map-Based Object's Localization Deep Learning and Object's Motion Trajectories on Geospatial Maps Using Neural Network | |
Falomir et al. | Qualitative distances and qualitative image descriptions for representing indoor scenes in robotics | |
JP2023501039A (ja) | ソーシャルグラフネットワークを用いた確率的軌道予測 | |
Velez et al. | Modelling observation correlations for active exploration and robust object detection | |
Lu et al. | SLAM estimation in dynamic outdoor environments: A review | |
JP7339314B2 (ja) | 室内測位および追跡のための深層スマートフォンセンサ融合 | |
Wu et al. | Infrastructure-free global localization in repetitive environments: An overview | |
Fujii et al. | A two-block RNN-based trajectory prediction from incomplete trajectory | |
Taylor et al. | Regroup: A robot-centric group detection and tracking system | |
Bazeille et al. | Combining odometry and visual loop-closure detection for consistent topo-metrical mapping | |
Wang et al. | A clutter-resistant SLAM algorithm for autonomous guided vehicles in dynamic industrial environment | |
Demirli et al. | Fuzzy dynamic localization for mobile robots | |
Vatavu et al. | From particles to self-localizing tracklets: A multilayer particle filter-based estimation for dynamic grid maps | |
US8457829B2 (en) | System and method for determining characteristics of a physical environment with simple motion patterns | |
Koshizen | Improved sensor selection technique by integrating sensor fusion in robot position estimation | |
Tamas et al. | Lidar and vision based people detection and tracking | |
Dai et al. | Autonomous navigation for wheeled mobile robots-a survey | |
Biswas | Vector Map-Based, Non-Markov Localization for Long-Term Deployment of Autonomous Mobile Robots. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20130520 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140704 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150507 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150519 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150817 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150908 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20151002 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5820168 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |