JP2015521760A - 差動センサ又は視覚測定を用いたカーペットドリフトの推定 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2012年6月8日に出願された米国仮出願第61/657399号「差動センサ及び視覚測定を用いたカーペットドリフトの推定」の優先権の利益を主張するものであり、そのすべてが参照により組み込まれる。
Claims (21)
- 本体と、
前記本体に表面を横切らせるように構成されたアクチュエータシステムと、
前記アクチュエータシステムの駆動特性を感知するように構成された第1のセンサセットと、
前記本体の運動特性を感知するように構成され、前記第1のセンサセットとは異なる種類の第2のセンサセットと、
少なくとも前記第1のセンサセットによって感知された駆動特性と、前記第2のセンサセットによって感知された運動特性とに基づいて、カーペットドリフトを推定するように構成されたコントローラとを備えたロボット装置。 - 請求項1のロボット装置において、
前記アクチュエータシステムは、回転可能な車輪を有し、前記第1のセンサセットは、前記アクチュエータシステムの前記車輪の回転を感知するように構成され、前記第2のセンサセットは、前記本体の回転を感知するように構成されたジャイロスコープセンサを有するロボット装置。 - 請求項1のロボット装置において、
前記アクチュエータシステムは、回転可能な車輪を有し、前記第1のセンサセットは、前記アクチュエータシステムの前記車輪の回転を感知するように構成され、
前記第2のセンサセットは、前記本体の回転を感知するように構成されたジャイロスコープセンサを有し、
前記コントローラは、少なくとも感知された前記車輪の回転から推定される進行方向と、感知された前記本体の回転から推定される進行方向との比較結果に基づいて、前記カーペットドリフトを推定するように構成されたロボット装置。 - 請求項1のロボット装置において、
前記コントローラは、前記アクチュエータシステムを制御して、前記本体を少なくとも約180度回転させる操作を実行させるように構成され、かつ前記コントローラは、少なくとも前記操作中に感知された駆動特性と運動特性との複数の比較結果に基づいて、前記カーペットドリフトを推定するように構成されたロボット装置。 - 請求項4のロボット装置において、
前記コントローラは、少なくとも前記操作中の進行方向の変化に対する全ドリフト量の比に基づいて、前記カーペットドリフトの大きさを推定するように構成されたロボット装置。 - 請求項1のロボット装置において、
前記コントローラは、少なくとも障害物を検出したことに対する操作の間に感知された駆動特性と運動特性との複数の比較結果に基づいて、推定された前記カーペットドリフトを更新するように構成されたロボット装置。 - 請求項1のロボット装置において、
前記アクチュエータシステムは、回転可能な車輪を有し、前記第1のセンサセットは、前記アクチュエータシステムの前記車輪の回転を感知するように構成され、
前記第2のセンサセットは、2つ以上の画像を取り込むように構成されたイメージセンサを有し、
前記コントローラは、前記2つ以上の画像を比較することによって前記運動特性を推定するように構成されたロボット装置。 - 請求項7のロボット装置において、
前記コントローラは、前記2つ以上の画像のそれぞれに共通の特徴を検出するように構成され、かつ前記コントローラは、少なくとも前記2つ以上の画像において検出された前記共通の特徴の相対位置の変化を比較することに基づいて、前記本体の進行方向を推定するように構成されたロボット装置。 - ロボット装置であって、
回転可能な左駆動輪及び回転可能な右駆動輪と、
前記ロボット装置がカーペット敷きの表面を移動するように、駆動信号を用いて、前記回転可能な左駆動輪と前記回転可能な右駆動輪とを差動的に回転させるように構成された駆動サブシステムと、
前記回転可能な左駆動輪及び前記回転可能な右駆動輪の回転のオドメトリ測定値を生成するように構成された第1のセンサセットと、
前記ロボット装置の進行方向測定値を生成するように構成された第2のセンサセットと、
前記駆動信号を生成して、前記ロボット装置に進行方向角度の変更を伴う操作を実行させるように構成されたコントローラとを備え、
前記コントローラは、少なくとも前記操作中の進行方向の変化の推定値と、前記操作中の前記進行方向測定値の変化とに基づいて、カーペットドリフトを推定するように構成され、前記進行方向の変化の推定値は、前記操作中の前記オドメトリ測定値に基づいているロボット装置。 - 請求項9のロボット装置において、
前記コントローラは、少なくとも前記進行方向測定値が少なくとも約180度の進行方向の変化を示すまで、前記操作を継続するように構成され、かつ前記コントローラは、前記操作中に複数のオドメトリ測定値を収集するように構成され、かつ前記コントローラは、前記操作中に複数の進行方向測定値を収集するように構成され、かつ前記コントローラは、少なくとも前記複数のオドメトリ測定値と前記複数の進行方向測定値との比較結果に基づいて前記カーペットドリフトを推定するように構成されたロボット装置。 - 請求項9のロボット装置において、
前記コントローラは、少なくとも部分的に、障害物に遭遇したことを受けて、前記カーペットドリフトを推定するように構成されたロボット装置。 - 請求項9のロボット装置において、
前記コントローラは、前回の推定が行われた後に、閾値の距離よりも長い距離を移動したことを受けて、前記カーペットドリフトを推定するように構成されたロボット装置。 - 請求項9のロボット装置において、
前記コントローラは、推定された前記カーペットドリフトに基づいて、前記オドメトリ測定値を調整するように構成されたロボット装置。 - ロボット装置であって、
前記ロボット装置にカーペット敷きの表面を横切らせるように構成されたアクチュエータシステムと、
駆動特性の測定値を生成するように構成されたセンサセットと、
前記センサセットと通信可能に結合されたコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記駆動特性の測定値に基づいて、オドメトリ推定値を生成するように構成され、かつ前記コントローラは、少なくとも前記オドメトリ推定値と、少なくともカメラが取り込んだ画像のうちの2つ以上の画像に基づく動きの視覚測定値とに基づいて、カーペットドリフトを推定するように構成されたロボット装置。 - 請求項14のロボット装置において、
前記カメラを更に備え、かつ前記コントローラは、少なくとも前記カメラが取り込んだ画像のうちの2つ以上の画像に基づいて、前記ロボット装置の前記動きの視覚測定値を生成するように構成されたロボット装置。 - 請求項15のロボット装置において、
前記コントローラは、前記2つ以上の画像から特徴を抽出し、前記2つ以上の画像から抽出した特徴をマッチングさせて、前記2つ以上の画像に関してマッチングした特徴の動きに基づいて、前記動きの視覚測定値を生成するように構成されたロボット装置。 - 請求項14のロボット装置において、
前記コントローラは、前記マッチングした特徴の動きと、前記オドメトリ推定値によって予測された動きとの差が閾値より低いことを受けて、前記動きの視覚測定値を生成するように構成されたロボット装置。 - 請求項14のロボット装置において、
前記コントローラは、少なくともカルマンフィルタを用いて動きの視覚測定値を処理することに基づいて、前記カーペットドリフトを推定するように構成されたロボット装置。 - 移動ロボット装置であって、
オドメトリ測定値を生成するように構成された第1のセンサセットと、
前記移動ロボット装置の進行方向測定値を生成するように構成された第2のセンサセットと、
画像を取り込むように構成されたカメラと、
前記第1及び第2のセンサセットと、前記カメラとに通信可能に結合されたコントローラとを備え、
前記コントローラは、選択的に第1のモード及び選択的に第2のモードで動作するように構成され、
前記第1のモードでの動作中、前記コントローラは、少なくとも前記オドメトリ測定値から推定された進行方向と、前記第2のセンサセットにより生成された前記進行方向測定値とに基づいて、カーペットドリフトを推定するように構成され、
前記第2のモードでの動作中、前記コントローラは、少なくとも前記カメラが取り込んだ画像のうちの2つ以上の画像に基づいて、前記移動ロボット装置の動きの視覚測定値を生成するように構成され、かつ前記コントローラは、少なくとも前記オドメトリ測定値と前記動きの視覚測定値とに基づいて、カーペットドリフトを推定するように構成された移動ロボット装置。 - 請求項19の移動ロボット装置において、
差動的に駆動される駆動輪を更に備え、
前記コントローラは、前記駆動輪の絶対差動回転が閾値よりも大きいときに、前記第1のモードで動作するように構成された移動ロボット装置。 - 請求項19の移動ロボット装置において、
前記コントローラは、前記動きの視覚測定値に関連付けられる不確実性を計算するように構成され、かつ前記コントローラは、前記不確実性が閾値を下回っていれば、前記第2のモードで動作するように構成された移動ロボット装置。
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