JP2019500693A - 自律視覚ナビゲーション - Google Patents
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Abstract
Description
[0036] 従来のシステムでは、手動動作(manual operation)中、ロボットは、ロボットと障害物との間の範囲が、ある閾値よりも少ない場合、ロボットを一時停止(halt)させるために、ソナー(sonar)または超音波(ultrasound)のような、リアクティブ(reactive)(例えば、メモリレス(memoryless))システムに基づく仮想バンパーシステム(virtual bumper system)を使用することもある。仮想バンパーシステム(virtual bumper system)がメモリレスであるので、仮想バンパーは自律動作(autonomous operation)中に有用でないこともある。それゆえ、自律ロボットは、以前の測定値(measurement)に基づいて計画できない。さらに、仮想バンパーシステムは時間および姿勢(pose)にまたがってセンサ読取り値を統合しない。よって、このシステムは増加したノイズを有する。さらに、仮想バンパーシステムはリアクティブであるので、仮想バンパーシステムは、衝突を回避するために新たな軌跡(trajectory)および/または速度(velocity)を計画できない。むしろ、ロボットは衝突を回避するために動作(operation)を一時停止させ、障害物を迂回して方向転換(redirected around)されない。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
ロボットのための視覚ナビゲーションの方法であって、
3次元(3D)マップを生成するように深度マップを位置推定情報と統合することと、 前記3Dマップ、前記位置推定情報、またはユーザ入力に少なくとも部分的に基づいて運動計画をすることと、前記運動計画をすることは、前記ユーザ入力が衝突を引き起こすと予測されるとき前記ユーザ入力を無効にする、
を備える、方法。
[C2]
複数のカメラから前記深度マップを決定することと、
複数のセンサから前記位置推定情報を取得することと
をさらに備える、C1に記載の方法。
[C3]
前記位置推定情報は、画像情報(image information)、慣性センサ情報、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを備える、C2に記載の方法。
[C4]
ジャイロスコープ、加速度計、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つから前記慣性センサ情報を取得することをさらに備える、C3に記載の方法。
[C5]
ステレオカメラから取得された測定値に基づいて前記深度マップを生成することをさらに備える、C1に記載の方法。
[C6]
前記ユーザ入力を無効にするときに、新たな軌跡、新たな速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを選択することをさらに備える、C1に記載の方法。
[C7]
前記ユーザ入力を介して受信された軌跡、速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つが前記衝突を引き起こすと予測されるとき、前記ユーザ入力を無効にすることをさらに備える、C1に記載の方法。
[C8]
前記運動計画をすることは、
前記3Dマップ中の複数の衝突のない地点を無作為に選択することと、
前記複数の衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの衝突のない経路を決定することと、
前記少なくとも1つの衝突のない経路に少なくとも部分的に基づいて目標までの最小コスト経路を決定することと
を備える、C1に記載の方法。
[C9]
前記運動計画をすることは、前記最小コスト経路に沿って障害物が見られるとき前記最小コスト経路を変更することをさらに備える、C8に記載の方法。
[C10]
前記運動計画をすることは、
マッピングされていないエリア中の複数の予測される衝突のない地点を無作為に選択することと、
前記複数の予測される衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの予測される衝突のない経路を決定することと
をさらに備える、C8に記載の方法。
[C11]
メモリと、
前記メモリに結合された少なくとも1つのプロセッサと
を備え、前記少なくとも1つのプロセッサが、
3次元(3D)マップを生成するように深度マップを位置推定情報と統合することと、 前記3Dマップ、前記位置推定情報、またはユーザ入力に少なくとも部分的に基づいて運動計画をすることと、前記運動計画をすることは、前記ユーザ入力が衝突を引き起こすと予測されるとき前記ユーザ入力を無効にする、
を行うように構成された、装置。
[C12]
前記少なくとも1つのプロセッサは、
複数のカメラから前記深度マップを決定することと、
複数のセンサから前記位置推定情報を取得することと
をさらに行うように構成された、C11に記載の装置。
[C13]
前記位置推定情報は、画像情報、慣性センサ情報、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを備える、C12に記載の装置。
[C14]
前記少なくとも1つのプロセッサは、ジャイロスコープ、加速度計、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つから前記慣性センサ情報を取得するようにさらに構成された、C13に記載の装置。
[C15]
前記少なくとも1つのプロセッサは、ステレオカメラから取得された測定値に基づいて前記深度マップを生成するようにさらに構成された、C11に記載の装置。
[C16]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記ユーザ入力を無効にするときに、新たな軌跡、新たな速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを選択するようにさらに構成された、C11に記載の装置。
[C17]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記ユーザ入力を介して受信された軌跡、速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つが前記衝突を引き起こすと予測されるとき、前記ユーザ入力を無効にするようにさらに構成された、C11に記載の装置。
[C18]
前記少なくとも1つのプロセッサは、
前記3Dマップ中の複数の衝突のない地点を無作為に選択することと、
前記複数の衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの衝突のない経路を決定することと、
前記少なくとも1つの衝突のない経路に少なくとも部分的に基づいて目標までの最小コスト経路を決定することと
を行うようにさらに構成された、C11に記載の装置。
[C19]
前記少なくとも1つのプロセッサは、前記最小コスト経路に沿って障害物が見られるとき前記最小コスト経路を変更するようにさらに構成された、C18に記載の装置。
[C20]
前記少なくとも1つのプロセッサは、
マッピングされていないエリア中の複数の予測される衝突のない地点を無作為に選択することと、
前記複数の予測される衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの予測される衝突のない経路を決定することと
を行うようにさらに構成された、C18に記載の装置。
[C21]
3次元(3D)マップを生成するように深度マップを位置推定情報と統合するための手段と、
前記3Dマップ、前記位置推定情報、またはユーザ入力に少なくとも部分的に基づいて運動計画をするための手段と、前記運動計画をすることは、前記ユーザ入力が衝突を引き起こすと予測されるとき前記ユーザ入力を無効にする、
を備える、装置。
[C22]
複数のカメラから前記深度マップを決定するための手段と、
複数のセンサから前記位置推定情報を取得するための手段と
をさらに備える、C21に記載の装置。
[C23]
前記位置推定情報は、画像情報、慣性センサ情報、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを備える、C22に記載の装置。
[C24]
ジャイロスコープ、加速度計、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つから前記慣性センサ情報を取得するための手段をさらに備える、C23に記載の装置。
[C25]
ステレオカメラから取得された測定値に基づいて前記深度マップを生成するための手段をさらに備える、C21に記載の装置。
[C26]
前記ユーザ入力を無効にするときに、新たな軌跡、新たな速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを選択するための手段をさらに備える、C21に記載の装置。
[C27]
前記ユーザ入力を介して受信された軌跡、速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つが前記衝突を引き起こすと予測されるとき、前記ユーザ入力を無効にするための手段をさらに備える、C21に記載の装置。
[C28]
前記運動計画をするための手段は、
前記3Dマップ中の複数の衝突のない地点を無作為に選択するための手段と、
前記複数の衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの衝突のない経路を決定するための手段と、
前記少なくとも1つの衝突のない経路に少なくとも部分的に基づいて目標までの最小コスト経路を決定するための手段と
をさらに備える、C21に記載の装置。
[C29]
前記運動計画をするための手段は、前記最小コスト経路に沿って障害物が見られるとき前記最小コスト経路を変更するための手段をさらに備える、C28に記載の装置。
[C30]
前記運動計画をするための手段は、
マッピングされていないエリア中の複数の予測される衝突のない地点を無作為に選択するための手段と、
前記複数の予測される衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの予測される衝突のない経路を決定するための手段と
をさらに備える、C28に記載の装置。
[C31]
ロボットに視覚ナビゲーションを提供するためのプログラムコードを記録した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記プログラムコードは、プロセッサによって実行され、
3次元(3D)マップを生成するように深度マップを位置推定情報と統合するためのプログラムコードと、
前記3Dマップ、前記位置推定情報、またはユーザ入力に少なくとも部分的に基づいて運動計画をするためのプログラムコードと、前記運動計画をすることは、前記ユーザ入力が衝突を引き起こすと予測されるとき前記ユーザ入力を無効にする、
を備える、非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C32]
前記プログラムコードは、
複数のカメラから前記深度マップを決定するためのプログラムコードと、
複数のセンサから前記位置推定情報を取得するためのプログラムコードと
をさらに備える、C31に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C33]
前記位置推定情報は、画像情報、慣性センサ情報、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを備える、C32に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C34]
前記プログラムコードは、ジャイロスコープ、加速度計、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つから前記慣性センサ情報を取得するためのプログラムコードをさらに備える、C33に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C35]
前記プログラムコードは、ステレオカメラから取得された測定値に基づいて前記深度マップを生成するためのプログラムコードをさらに備える、C31に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C36]
前記プログラムコードは、前記ユーザ入力を無効にするときに、新たな軌跡、新たな速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを選択するためのプログラムコードをさらに備える、C31に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C37]
前記運動計画をするためのプログラムコードは、前記ユーザ入力を介して受信された軌跡、速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つが前記衝突を引き起こすと予測されると、前記ユーザ入力を無効にするためのプログラムコードをさらに備える、C31に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C38]
前記運動計画をするためのプログラムコードは、
前記3Dマップ中の複数の衝突のない地点を無作為に選択するためのプログラムコードと、
前記複数の衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの衝突のない経路を決定するためのプログラムコードと、
前記少なくとも1つの衝突のない経路に少なくとも部分的に基づいて目標までの最小コスト経路を決定するためのプログラムコードと
をさらに備える、C31に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C39]
前記運動計画をするためのプログラムコードは、前記最小コスト経路に沿って障害物が見られるとき前記最小コスト経路を変更するためのプログラムコードをさらに備える、C38に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C40]
前記運動計画をするためのプログラムコードは、
マッピングされていないエリア中の複数の予測される衝突のない地点を無作為に選択するためのプログラムコードと、
前記複数の予測される衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの予測される衝突のない経路を決定するためのプログラムコードと
をさらに備える、C38に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
Claims (40)
- ロボットのための視覚ナビゲーションの方法であって、
3次元(3D)マップを生成するように深度マップを位置推定情報と統合することと、
前記3Dマップ、前記位置推定情報、またはユーザ入力に少なくとも部分的に基づいて運動計画をすることと、前記運動計画をすることは、前記ユーザ入力が衝突を引き起こすと予測されるとき前記ユーザ入力を無効にする、
を備える、方法。 - 複数のカメラから前記深度マップを決定することと、
複数のセンサから前記位置推定情報を取得することと
をさらに備える、請求項1に記載の方法。 - 前記位置推定情報は、画像情報(image information)、慣性センサ情報、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを備える、請求項2に記載の方法。
- ジャイロスコープ、加速度計、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つから前記慣性センサ情報を取得することをさらに備える、請求項3に記載の方法。
- ステレオカメラから取得された測定値に基づいて前記深度マップを生成することをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記ユーザ入力を無効にするときに、新たな軌跡、新たな速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを選択することをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記ユーザ入力を介して受信された軌跡、速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つが前記衝突を引き起こすと予測されるとき、前記ユーザ入力を無効にすることをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記運動計画をすることは、
前記3Dマップ中の複数の衝突のない地点を無作為に選択することと、
前記複数の衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの衝突のない経路を決定することと、
前記少なくとも1つの衝突のない経路に少なくとも部分的に基づいて目標までの最小コスト経路を決定することと
を備える、請求項1に記載の方法。 - 前記運動計画をすることは、前記最小コスト経路に沿って障害物が見られるとき前記最小コスト経路を変更することをさらに備える、請求項8に記載の方法。
- 前記運動計画をすることは、
マッピングされていないエリア中の複数の予測される衝突のない地点を無作為に選択することと、
前記複数の予測される衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの予測される衝突のない経路を決定することと
をさらに備える、請求項8に記載の方法。 - メモリと、
前記メモリに結合された少なくとも1つのプロセッサと
を備え、前記少なくとも1つのプロセッサが、
3次元(3D)マップを生成するように深度マップを位置推定情報と統合することと、
前記3Dマップ、前記位置推定情報、またはユーザ入力に少なくとも部分的に基づいて運動計画をすることと、前記運動計画をすることは、前記ユーザ入力が衝突を引き起こすと予測されるとき前記ユーザ入力を無効にする、
を行うように構成された、装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、
複数のカメラから前記深度マップを決定することと、
複数のセンサから前記位置推定情報を取得することと
をさらに行うように構成された、請求項11に記載の装置。 - 前記位置推定情報は、画像情報、慣性センサ情報、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを備える、請求項12に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサは、ジャイロスコープ、加速度計、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つから前記慣性センサ情報を取得するようにさらに構成された、請求項13に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサは、ステレオカメラから取得された測定値に基づいて前記深度マップを生成するようにさらに構成された、請求項11に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記ユーザ入力を無効にするときに、新たな軌跡、新たな速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを選択するようにさらに構成された、請求項11に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記ユーザ入力を介して受信された軌跡、速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つが前記衝突を引き起こすと予測されるとき、前記ユーザ入力を無効にするようにさらに構成された、請求項11に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサは、
前記3Dマップ中の複数の衝突のない地点を無作為に選択することと、
前記複数の衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの衝突のない経路を決定することと、
前記少なくとも1つの衝突のない経路に少なくとも部分的に基づいて目標までの最小コスト経路を決定することと
を行うようにさらに構成された、請求項11に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記最小コスト経路に沿って障害物が見られるとき前記最小コスト経路を変更するようにさらに構成された、請求項18に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのプロセッサは、
マッピングされていないエリア中の複数の予測される衝突のない地点を無作為に選択することと、
前記複数の予測される衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの予測される衝突のない経路を決定することと
を行うようにさらに構成された、請求項18に記載の装置。 - 3次元(3D)マップを生成するように深度マップを位置推定情報と統合するための手段と、
前記3Dマップ、前記位置推定情報、またはユーザ入力に少なくとも部分的に基づいて運動計画をするための手段と、前記運動計画をすることは、前記ユーザ入力が衝突を引き起こすと予測されるとき前記ユーザ入力を無効にする、
を備える、装置。 - 複数のカメラから前記深度マップを決定するための手段と、
複数のセンサから前記位置推定情報を取得するための手段と
をさらに備える、請求項21に記載の装置。 - 前記位置推定情報は、画像情報、慣性センサ情報、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを備える、請求項22に記載の装置。
- ジャイロスコープ、加速度計、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つから前記慣性センサ情報を取得するための手段をさらに備える、請求項23に記載の装置。
- ステレオカメラから取得された測定値に基づいて前記深度マップを生成するための手段をさらに備える、請求項21に記載の装置。
- 前記ユーザ入力を無効にするときに、新たな軌跡、新たな速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを選択するための手段をさらに備える、請求項21に記載の装置。
- 前記ユーザ入力を介して受信された軌跡、速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つが前記衝突を引き起こすと予測されるとき、前記ユーザ入力を無効にするための手段をさらに備える、請求項21に記載の装置。
- 前記運動計画をするための手段は、
前記3Dマップ中の複数の衝突のない地点を無作為に選択するための手段と、
前記複数の衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの衝突のない経路を決定するための手段と、
前記少なくとも1つの衝突のない経路に少なくとも部分的に基づいて目標までの最小コスト経路を決定するための手段と
をさらに備える、請求項21に記載の装置。 - 前記運動計画をするための手段は、前記最小コスト経路に沿って障害物が見られるとき前記最小コスト経路を変更するための手段をさらに備える、請求項28に記載の装置。
- 前記運動計画をするための手段は、
マッピングされていないエリア中の複数の予測される衝突のない地点を無作為に選択するための手段と、
前記複数の予測される衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの予測される衝突のない経路を決定するための手段と
をさらに備える、請求項28に記載の装置。 - ロボットに視覚ナビゲーションを提供するためのプログラムコードを記録した非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記プログラムコードは、プロセッサによって実行され、
3次元(3D)マップを生成するように深度マップを位置推定情報と統合するためのプログラムコードと、
前記3Dマップ、前記位置推定情報、またはユーザ入力に少なくとも部分的に基づいて運動計画をするためのプログラムコードと、前記運動計画をすることは、前記ユーザ入力が衝突を引き起こすと予測されるとき前記ユーザ入力を無効にする、
を備える、非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 前記プログラムコードは、
複数のカメラから前記深度マップを決定するためのプログラムコードと、
複数のセンサから前記位置推定情報を取得するためのプログラムコードと
をさらに備える、請求項31に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 前記位置推定情報は、画像情報、慣性センサ情報、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを備える、請求項32に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
- 前記プログラムコードは、ジャイロスコープ、加速度計、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つから前記慣性センサ情報を取得するためのプログラムコードをさらに備える、請求項33に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
- 前記プログラムコードは、ステレオカメラから取得された測定値に基づいて前記深度マップを生成するためのプログラムコードをさらに備える、請求項31に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
- 前記プログラムコードは、前記ユーザ入力を無効にするときに、新たな軌跡、新たな速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つを選択するためのプログラムコードをさらに備える、請求項31に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
- 前記運動計画をするためのプログラムコードは、前記ユーザ入力を介して受信された軌跡、速度、またはこれらの組合せのうちの少なくとも1つが前記衝突を引き起こすと予測されると、前記ユーザ入力を無効にするためのプログラムコードをさらに備える、請求項31に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
- 前記運動計画をするためのプログラムコードは、
前記3Dマップ中の複数の衝突のない地点を無作為に選択するためのプログラムコードと、
前記複数の衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの衝突のない経路を決定するためのプログラムコードと、
前記少なくとも1つの衝突のない経路に少なくとも部分的に基づいて目標までの最小コスト経路を決定するためのプログラムコードと
をさらに備える、請求項31に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 前記運動計画をするためのプログラムコードは、前記最小コスト経路に沿って障害物が見られるとき前記最小コスト経路を変更するためのプログラムコードをさらに備える、請求項38に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
- 前記運動計画をするためのプログラムコードは、
マッピングされていないエリア中の複数の予測される衝突のない地点を無作為に選択するためのプログラムコードと、
前記複数の予測される衝突のない地点のうちの少なくとも2つの間の少なくとも1つの予測される衝突のない経路を決定するためのプログラムコードと
をさらに備える、請求項38に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
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