RU2736559C1 - Mobile robot service navigation method - Google Patents

Mobile robot service navigation method Download PDF

Info

Publication number
RU2736559C1
RU2736559C1 RU2019144522A RU2019144522A RU2736559C1 RU 2736559 C1 RU2736559 C1 RU 2736559C1 RU 2019144522 A RU2019144522 A RU 2019144522A RU 2019144522 A RU2019144522 A RU 2019144522A RU 2736559 C1 RU2736559 C1 RU 2736559C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
contour
scanning
software module
navigation
geometric
Prior art date
Application number
RU2019144522A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владимирович Лаконцев
Михаил Александрович Куренков
Владимир Сергеевич Рамжаев
Иван Алексеевич Калинов
Тамаш Гуль Карим Фазли
Тарас Викторович Мельник
Александр Анатольевич Петровский
Дмитрий Олегович Тетерюков
Андрей Вениаминович Семенов
Серафим Алексеевич Новичков
Original Assignee
Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования «Сколковский институт науки и технологий»
Общество с ограниченной ответственностью "Платформа"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования «Сколковский институт науки и технологий», Общество с ограниченной ответственностью "Платформа" filed Critical Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования «Сколковский институт науки и технологий»
Priority to RU2019144522A priority Critical patent/RU2736559C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2736559C1 publication Critical patent/RU2736559C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to the field of robotics, namely to systems and methods of navigation of a mobile service robot (MSR), which performs technological functions on commercial objects (CO), in particular, an inventory. Method of MSR navigation, having movable platform, sensors with controller, wheel motors with controller, human-machine interface unit, a communication unit and a service device and equipped with a navigation system comprising a computer arranged on a mobile MSR platform, configured for navigation using cards and goods inventory and using different modules, including a navigation module and a rack identification module, includes: obtaining a static CO map, constructing a global map by scanning using sensors; determining the coordinate system for the CO on the global map. Input data include: a static map, a circuit for partitioning a static map into zones, a sequence of zones, a scanning direction of the zones, a direction of inspection of racks. Navigation method includes the following steps: specifying a first scanning region; detour circuit formation; generation of waypoints; obtaining input data from a rack identification software module; when loop is detected - its analysis for study, at non-detection, checking condition of completion of scanning of current zone (CZ) and presence of following zones for scanning; in case the contour is not surveyed, the transition to the Formation of the Task: Bypass Path step; in case the loop is known, verification of the CZ scanning completion condition and availability of the following scanning areas; in case the scanning of CZ is completed and other zones for scanning are not available, MSR is returned to starting position.
EFFECT: high efficiency of the method of navigating a mobile service robot on commercial facilities, characterized by intermittent change of location and configuration of racks.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области робототехники, а именно к способам навигации мобильного сервисного робота, осуществляющего технологические функции на коммерческих объектах, в частности, операции, связанные с инвентаризацией.The invention relates to the field of robotics, in particular to methods of navigation of a mobile service robot performing technological functions at commercial facilities, in particular, operations related to inventory.

Известно изобретение «Система и способ навигации робота» (патент CN №108375976 от 22.01.2018).Known invention "System and method of navigation of the robot" (patent CN No. 108375976 dated 01.22.2018).

Система содержит следующие программные модули:The system contains the following software modules:

- модуль устранения ошибок, использующийся для устранения накопленных ошибок, сгенерированных в процессе построения карты, посредством обнаружения с обратной связью с использованием картографического алгоритма;- a module for eliminating errors, used to eliminate accumulated errors generated in the process of building a map, through detection with feedback using a cartographic algorithm;

- модуль глобального планирования пути, использующийся для выполнения глобального планирования пути на построенной карте с использованием быстрого алгоритма обхода случайного дерева;- module of global path planning, used to perform global path planning on the constructed map using a fast random tree traversal algorithm;

- модуль локального планирования пути, использующийся для выполнения локального планирования пути на построенной карте с использованием алгоритма локального динамического окна для предотвращения столкновения с препятствиями;- module of local path planning, which is used to perform local path planning on the constructed map using the local dynamic window algorithm to prevent collisions with obstacles;

- модуль устранения ошибок, содержащий:- error elimination module containing:

-- блок построения подкарт с обратной связью, представляющий подкарты в виде сетки, в узлах которой находится вероятность нахождения препятствия в данном узле сетки;- block for constructing submaps with feedback, representing submaps in the form of a grid, in the nodes of which there is the probability of finding an obstacle at a given grid node;

-- блок сопоставления текущего скана сканирующего устройства с текущей подкартой для определения положения и ориентации устройства относительно текущей подкарты, которое максимизирует оценку правдоподобия соответствия между текущим сканом и вероятностной подкартой с помощью оптимизационного решателя CERES;a unit for comparing the current scan of the scanning device with the current submap to determine the position and orientation of the device relative to the current submap, which maximizes the likelihood estimate of the match between the current scan and the probabilistic submap using the CERES optimization solver;

- блок глобальной оптимизации, который используется для оптимизации положения всех подкарт относительно друг друга и позиций сканирующего устройства с использованием метода SPA (sparsepose adjustment);- block of global optimization, which is used to optimize the position of all submaps relative to each other and the positions of the scanning device using the SPA (sparsepose adjustment) method;

- блок устранения кумулятивных ошибок, использующий метод ветвей и границ со стратегией поиска в глубину, для нахождения позиции и ориентации сканирующего устройства относительно ближайших подкарт;- block for elimination of cumulative errors, using the branch-and-bound method with a depth-first search strategy to find the position and orientation of the scanning device relative to the nearest submaps;

-- блок построения вспомогательной карты, который используется для определения, была занята точка сетки или нет; и если нет, то дальнейшие действия осуществляются в зависимости от достижения или не достижения порогового значения вероятности занятости для каждой точки сетки подкарт.- block of construction of the auxiliary map, which is used to determine whether the grid point was occupied or not; and if not, then further actions are carried out depending on whether or not the threshold value of the probability of employment is reached for each grid point of the submaps.

Целью функционирования модуля глобального планирования пути данной системы навигации не является построение пути для планомерного обследования площади помещения с целью поиска и распознавания стационарных и нестационарных стеллажей с товарами.The purpose of the functioning of the global path planning module of this navigation system is not to build a path for a systematic survey of the area of the room in order to search and recognize stationary and non-stationary shelves with goods.

Способ навигации робота включает использование быстрого алгоритма обхода случайного дерева для планирования глобальных маршрутов на построенной карте.The robot's navigation method involves using a fast random tree traversal algorithm to plan global routes on the constructed map.

Планирование глобальных маршрутов в данной системе и способе навигации робота не включает построение пути для планомерного обследования площади помещения с целью поиска и распознавания стационарных и нестационарных стеллажей с товарами.Planning global routes in this system and the robot's navigation method does not include building a path for a systematic survey of the area of the room in order to search and recognize stationary and non-stationary shelves with goods.

Известен способ отслеживания уровня запаса товаров в магазине (заявка US №20170193434 от 09.11.2016), включающий:A known method for tracking the level of stock of goods in a store (application US No. 20170193434 dated 09/09/2016), including:

- начало движения роботизированной системы для определения расположения комплекта стеллажей внутри магазина во время цикла сканирования; прием от роботизированной системы набора изображений, каждое из которых записывается роботизированной системой в течение цикла сканирования и соответствует одной путевой точке в наборе путевых точек маршрута, расположенных вдоль комплекта стеллажей; идентификацию в наборе изображений набора пустых ячеек в комплекте стеллажных конструкций; идентификацию товара, соответствующего каждой пустой ячейке в наборе пустых ячеек, на основе назначений местоположения товара; для первого товара, соответствующего первой пустой ячейке в наборе пустых ячеек, генерирование первого запроса на пополнение первой пустой ячейки единицей первого товара в течение цикла сканирования; по завершении цикла сканирования - формирование глобального списка пополнения запасов; определение размера пополнения второго поднабора пустых ячеек в наборе пустых ячеек, причем каждой пустой ячейке во втором подмножестве пустых ячеек назначается товар со значением, меньшим, чем первое значение первого товара.- the beginning of the movement of the robotic system to determine the location of the set of racks inside the store during the scanning cycle; receiving from the robotic system a set of images, each of which is recorded by the robotic system during the scan cycle and corresponds to one waypoint in the set of route waypoints located along the set of racks; identification in a set of images of a set of empty cells in a set of shelving structures; identifying the item corresponding to each empty cell in the set of blank cells based on the item location assignments; for the first product corresponding to the first empty cell in the set of empty cells, generating a first request to replenish the first empty cell with a unit of the first product during the scan cycle; at the end of the scanning cycle - formation of a global inventory replenishment list; determining the size of the replenishment of the second subset of empty cells in the set of empty cells, and each empty cell in the second subset of empty cells is assigned a product with a value less than the first value of the first product.

Начало движения роботизированной системы для отображения комплекта стеллажных конструкций в результате цикла сканирования в продуктовом магазине, в котором генерация глобального списка пополнения запасов осуществляется на основе изображений, собранных в ходе цикла сканирования, выполненного роботизированной системой.The robotic system starts moving to display a set of shelving assemblies as a result of a scan cycle in a grocery store, in which the generation of a global replenishment list is based on images collected during a scan cycle performed by the robotic system.

Генерация первого запроса товара осуществляется во время выполнения цикла сканирования роботизированной системой путем передачи первого запроса первому вычислительному устройству, связанному с партнером магазина; а формирование глобального списка пополнения запасов включает, по завершении цикла сканирования, распределение частей глобального списка пополнения запасов по нескольким вычислительным устройствам, связанным с ассоциированными хранилищами.The generation of the first request for the product is carried out during the execution of the scan cycle by the robotic system by transmitting the first request to the first computing device associated with the partner of the store; and the generation of a global replenishment list includes, at the end of the scan cycle, distributing portions of the global replenishment list across multiple computing devices associated with associated repositories.

Способ дополнительно содержит этапы, на которых: во время последующего обслуживания части глобального списка пополнения запасов вычислительным устройством и после этапа пополнения запасов вручную в хранилище, осуществляют начало движения роботизированной системы для формирования изображения множества стеллажных конструкций во время второго цикла сканирования; прием второго набора изображений от роботизированной системы, каждое из которых записывается во время второго цикла сканирования и соответствует одной путевой точке в наборе путевых точек; запись в память каждой ячейки в наборе ячеек как заполненной, недостаточно заполненной, пустой или неправильно заполненной на основе сравнения визуальных данных в каждой ячейке, идентифицированной во втором наборе изображений, и генерирование списка отклонений между глобальным списком пополнения запасов и состоянием магазина во время второго цикла сканирования на основе меток, назначенных каждому интервалу в наборе интервалов.The method further comprises the steps of: during the subsequent servicing of a portion of the global replenishment list by the computing device and after the manual replenishment step in the store, the robotic system begins to move to form an image of the plurality of rack structures during the second scan cycle; receiving a second set of images from the robotic system, each of which is recorded during the second scan cycle and corresponds to one waypoint in the set of waypoints; writing to memory each bin in a bin set as full, underfilled, empty, or incorrectly populated based on a comparison of the visual data in each bin identified in the second set of images, and generating a variance list between the global replenishment list and store status during the second scan cycle based on the labels assigned to each bin in the bin set.

Область применения данной роботизированной системы ограничена коммерческими объектами с фиксированным расположением стеллажей.The scope of this robotic system is limited to commercial facilities with a fixed arrangement of racks.

Известен способ автоматического построения маршрута для получения изображений полок в магазине (заявка US №20180001481 от 19.05.2017, прототип способа), включающий следующие этапы: отправку роботизированной системы для автономного картографирования площади помещения магазина; получение карты помещения магазина от роботизированной системы; доступ к статической карте, определяющей расположение стеллажных конструкций и координаты местонахождения стеллажных конструкций внутри магазина; генерирование глобальной карты путем корректирования местонахождения объектов на статической карте с объектами, детектированными при движении робота; определение системы координат на глобальной карте; определение набора путевых точек на глобальной карте на основе положений стеллажных структур в пределах глобальной карты и возможностей формирования изображений стеллажных конструкций, причем каждая путевая точка содержит местоположение и ориентацию относительно системы координат; маркировка каждой путевой точки в наборе путевых точек адресом стеллажной конструкции, ближайшим к путевой точке; выгрузка набора путевых точек в роботизированную систему для выполнения в последующей процедуре формирования изображения; доступ к первому изображению, содержащему визуальные данные, записанные роботизированной системой, когда они занимают первую путевую точку в наборе путевых точек во время процедуры формирования изображения; обнаружение первой полки на первом изображении; определение адреса первой полки на основе первого адреса первой стеллажной конструкции, связанной с первой путевой точкой, и вертикального положения первой полки в первом изображении. При изменении состава и/или расположения стеллажей в помещении коммерческого объекта необходимо предварительное занесение в память робота карты расположения стеллажей с товарами с заранее нанесенными на нее путевыми точками, что усложняет реконфигурацию маршрута объезда помещения.A known method of automatically building a route for obtaining images of shelves in a store (US application No. 20180001481 dated 05/19/2017, a prototype of the method), including the following steps: sending a robotic system for autonomous mapping of the area of the store; receiving a map of the store premises from the robotic system; access to a static map defining the location of shelving structures and coordinates of the location of shelving structures inside the store; generating a global map by correcting the location of objects on a static map with objects detected when the robot moves; determination of the coordinate system on the global map; determining a set of waypoints on the global map based on the positions of the rack structures within the global map and the imaging capabilities of the rack structures, each waypoint containing a location and orientation relative to the coordinate system; marking each waypoint in a set of waypoints with the rack structure address closest to the waypoint; unloading a set of waypoints into a robotic system for execution in a subsequent imaging procedure; accessing the first image containing the visual data recorded by the robotic system when it occupies the first waypoint in the set of waypoints during the imaging procedure; detecting the first shelf in the first image; determining the address of the first shelf based on the first address of the first rack structure associated with the first waypoint and the vertical position of the first shelf in the first image. When changing the composition and / or location of racks in the premises of a commercial facility, it is necessary to pre-enter into the robot's memory a map of the location of racks with goods with pre-marked waypoints, which complicates the reconfiguration of the route bypassing the premises.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

- его низкая производительность вследствие необходимости проведения двух различных процедур: построения карты магазина и сканирования изображения товаров на стеллажах;- its low productivity due to the need to carry out two different procedures: building a store map and scanning images of goods on the shelves;

- необходимость привлечения человека для сопоставления стеллажей, что исключает полную автономность работы робота;- the need to involve a person to match the racks, which excludes the full autonomy of the robot;

- необходимость в изменении инфраструктуры помещения коммерческого объекта путем добавления недолговечных оптически распознаваемых маркеров (баркодов).- the need to change the infrastructure of the premises of a commercial facility by adding short-lived optically recognizable markers (barcodes).

Техническая задача, решаемая изобретением - повышение производительности способа навигации мобильного сервисного робота на коммерческих объектах, характеризуемых периодической сменой расположения и конфигурации стеллажей.The technical problem solved by the invention is to increase the productivity of the method for navigating a mobile service robot at commercial facilities characterized by a periodic change in the location and configuration of racks.

Техническая задача решена в способе навигации мобильного сервисного робота, имеющего подвижную платформу, сенсоры, контроллер сенсоров, двигатели колес, контроллер двигателей колес, блок человеко-машинного интерфейса и блок коммуникаций, сервисное устройство, и оснащенного системой навигации, содержащей:The technical problem is solved in the way of navigation of a mobile service robot having a mobile platform, sensors, sensor controller, wheel motors, wheel motor controller, human-machine interface unit and communication unit, service device, and equipped with a navigation system containing:

- компьютер, размещенный на подвижной платформе мобильного сервисного робота, сконфигурированный для навигации с использованием карт на коммерческом объекте, использующий:- a computer located on a mobile platform of a mobile service robot, configured for navigation using maps at a commercial facility, using:

- - программный модуль формирования статической карты помещения коммерческого объекта с разбиением на зоны с указанием порядка сканирования зон;- - software module for generating a static map of the premises of a commercial facility with division into zones indicating the order of scanning zones;

- - программный модуль формирования глобальной карты помещения коммерческого объекта и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота;- - software module for generating a global map of the premises of a commercial facility and determining the coordinates of the current location of the mobile service robot;

- - программный модуль формирования маршрута движения;- - software module for the formation of the route;

- - программный модуль управления движением,- - motion control software module,

- - программный модуль обработки информации сенсоров,- - software module for processing sensor information,

- программный модуль навигации;- software navigation module;

- программный модуль распознавания стеллажей, включающий:- software module for racking recognition, including:

- получение статической карты помещения коммерческого объекта от программного модуля формирования статической карты;- obtaining a static map of the premises of a commercial object from the software module for generating a static map;

- построение глобальной карты помещения коммерческого объекта программным модулем формирования глобальной карты путем сканирования пространства, окружающего мобильный сервисный робот, с помощью сенсоров мобильного сервисного робота;- construction of a global map of the premises of a commercial facility by the software module for generating a global map by scanning the space surrounding the mobile service robot using the sensors of the mobile service robot;

- задание системы координат на глобальной карте помещения коммерческого объекта,- setting the coordinate system on the global map of the premises of a commercial facility,

при этом способ навигации дополнительно включает следующие шаги формирования статической карты помещения:the navigation method additionally includes the following steps for generating a static map of the room:

- задание первой зоны сканирования;- setting the first scanning zone;

- формирование задания: контур объезда совпадает с контуром текущей зоны сканирования;- formation of a task: the contour of the detour coincides with the contour of the current scanning area;

- генерацию путевых точек программным модулем навигации для объезда заданного контура объезда;- generation of waypoints by the navigation software module for detouring a given detour contour;

- получение входных данных от программного модуля распознавания стеллажей: контур обнаруженного объекта и признак завершения обследования контура;- receiving input data from the shelf recognition software module: the contour of the detected object and the sign of the completion of the contour survey;

- анализ признака завершения обследования контура при обнаружении контура, в противном случае - проверка условия завершения сканирования текущей зоны и наличия следующих зон для сканирования;- analysis of the sign of completion of the survey of the contour when the contour is detected, otherwise - checking the condition for completing the scanning of the current zone and the presence of the following zones for scanning;

- формирование задания: контур объезда совпадает с контуром обнаруженного объекта и переход к шагу генерации путевых точек программным модулем навигации для объезда заданного контура объезда в случае, если контур не обследован;- task formation: the detour contour coincides with the contour of the detected object and the transition to the step of generating waypoints by the software navigation module for bypassing the specified detour contour if the contour is not examined;

- проверка условия завершения сканирования текущей зоны и наличия следующих зон для сканирования в случае, если обследование контура текущей зоны сканирования завершено;- checking the condition for completing the scanning of the current zone and the presence of the following zones for scanning in case the survey of the outline of the current scanning zone is completed;

- формирование задания: путевая точка совпадает со стартовой позицией, если сканирование текущей зоны завершено, и других зон для сканирования нет;- task formation: the waypoint coincides with the start position if the scanning of the current zone is completed and there are no other zones to scan;

- переход к этапу формирования задания: контур объезда совпадает с контуром текущей зоны сканирования в случае, если сканирование текущей зоны не завершено;- transition to the stage of task formation: the bypass contour coincides with the contour of the current scanning zone if the scanning of the current zone is not completed;

- переход к сканированию следующей зоны сканирования в случае, если сканирование текущей зоны завершено, но есть другие зоны для сканирования.- transition to scanning the next scanning area in case the scanning of the current area is completed, but there are other areas for scanning.

Для дополнительного повышения производительности способа распознавание стеллажей программным модулем распознавания стеллажей включает следующие этапы:To further increase the productivity of the method, the racking recognition software module includes the following steps:

- получение входных данных от программного модуля формирования глобальной карты помещения коммерческого объекта и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота, содержащих глобальную карту и координаты местоположения мобильного сервисного робота;- receiving input data from the software module for generating a global map of the premises of a commercial facility and determining the coordinates of the current location of the mobile service robot, containing the global map and coordinates of the location of the mobile service robot;

- поиск на глобальной карте помещения коммерческого объекта контуров геометрических фигур;- search on the global map of the premises of a commercial object for contours of geometric shapes;

- проверка условия, что у обнаруженной геометрической фигуры нет признака «распознанная»; в случае, если обнаружена ранее распознанная геометрическая фигура и робот не находится на стартовой позиции - переход к шагу получения входных данных от программного модуля формирования глобальной карты помещения коммерческого объекта и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота;- checking the condition that the detected geometric figure does not have the "recognized" feature; if a previously recognized geometric figure is detected and the robot is not at the starting position - go to the step of receiving input data from the software module for generating a global map of the premises of a commercial object and determining the coordinates of the current location of the mobile service robot;

- завершение распознавания стеллажей в случае обнаружения только ранее распознанных геометрических фигур и нахождении робота на стартовой позиции;- completion of racks recognition if only previously recognized geometric figures are found and the robot is at the starting position;

- отметка обнаруженной геометрической фигуры как «распознанная» и вычисление площади геометрической фигуры в случае обнаружении контура не распознанной ранее геометрической фигуры;- marking the detected geometric figure as "recognized" and calculating the area of the geometric figure in the case of detecting a contour of a previously unrecognized geometric figure;

- сравнение площади обнаруженной геометрической фигуры с заданным в программном модуле распознавания стеллажей пороговым значением;- comparison of the area of the detected geometrical figure with the threshold value set in the program module for recognizing the shelves;

- отметка контура обнаруженной геометрической фигуры в качестве стеллажа в случае превышения площади найденной геометрической фигуры порогового значения, заданного в программном модуле распознавания стеллажей;- marking the contour of the detected geometric figure as a rack in case the area of the found geometric figure exceeds the threshold value set in the software module for recognizing the racks;

- анализ признака завершения обследования найденного контура геометрической фигуры;- analysis of the sign of completion of the survey of the found contour of a geometric figure;

- отметка найденного контура геометрической фигуры на глобальной карте, как обследованного в случае, если обследование данного контура завершено;- marking of the found contour of a geometric figure on the global map, as surveyed if the survey of this contour is completed;

- отметка найденного контура геометрической фигуры на глобальной карте как не обследованного в случае, если обследование данного контура не завершено;- marking the found contour of a geometric figure on the global map as not surveyed if the survey of this contour is not completed;

- возвращение к шагу поиска на глобальной карте помещения коммерческого объекта контуров геометрических фигур.- return to the step of searching for contours of geometric shapes on the global map of the premises of a commercial object.

Для ускорения процесса навигации генерация путевых точек программным модулем навигации включает следующие этапы:To speed up the navigation process, the generation of waypoints by the navigation software module includes the following steps:

- получение входных данных от программного модуля навигации, содержащих сформированный контур для объезда;- receiving input data from the navigation software module containing the generated detour contour;

- проверка полученного контура на соответствие контуру зоны;- checking the resulting contour for compliance with the contour of the zone;

- генерация уменьшенного контура для объезда (по принципу формирования уменьшенного контура внутри) в случае, если полученный контур является контуром зоны;- generation of a reduced contour for a detour (on the principle of forming a reduced contour inside) if the resulting contour is a zone contour;

- генерация увеличенного контура для объезда (по принципу формирования увеличенного контура вокруг) в случае, если полученный контур не является контуром зоны;- Generation of an enlarged contour for a detour (according to the principle of forming an enlarged contour around) if the resulting contour is not a zone contour;

- нанесение на сгенерированный контур для объезда путевых точек на выбранном расстоянии друг от друга (первая путевая точка - ближайшая к местоположению мобильного сервисного робота);- drawing on the generated contour for bypassing waypoints at a selected distance from each other (the first waypoint is the closest to the location of the mobile service robot);

- вывод путевых точек и завершение генерации путевых точек.- output of waypoints and completion of generation of waypoints.

Решение технической задачи - повышение производительности способа навигации мобильного сервисного робота на коммерческих объектах, характеризуемых периодической сменой расположения и конфигурации стеллажей - достигается за счет совокупности следующих отличительных признаков способа, дополнительно включающего следующие шаги:The solution to the technical problem - increasing the productivity of the method for navigating a mobile service robot at commercial facilities characterized by a periodic change in the location and configuration of the racks - is achieved through a combination of the following distinctive features of the method, which additionally includes the following steps:

- задание первой зоны сканирования;- setting the first scanning zone;

- формирование задания: контур объезда совпадает с контуром текущей зоны сканирования;- formation of a task: the contour of the detour coincides with the contour of the current scanning area;

- генерацию путевых точек программным модулем навигации для объезда заданного контура объезда;- generation of waypoints by the navigation software module for detouring a given detour contour;

- получение входных данных от программного модуля распознавания стеллажей: контур обнаруженного объекта и признак завершения обследования контура;- receiving input data from the shelf recognition software module: the contour of the detected object and the sign of the completion of the contour survey;

- анализ признака завершения обследования контура при обнаружении контура, в противном случае - проверка условия завершения сканирования текущей зоны и наличия следующих зон для сканирования;- analysis of the sign of completion of the survey of the contour when the contour is detected, otherwise - checking the condition for completing the scanning of the current zone and the presence of the following zones for scanning;

- формирование задания: контур объезда совпадает с контуром обнаруженного объекта и переход к шагу генерации путевых точек программным модулем навигации для объезда заданного контура объезда в случае, если контур не обследован;- task formation: the detour contour coincides with the contour of the detected object and the transition to the step of generating waypoints by the software navigation module for bypassing the specified detour contour if the contour is not examined;

- проверка условия завершения сканирования текущей зоны и наличия следующих зон для сканирования в случае, если обследование контура текущей зоны сканирования завершено;- checking the condition for completing the scanning of the current zone and the presence of the following zones for scanning in case the survey of the outline of the current scanning zone is completed;

- формирование задания: путевая точка совпадает со стартовой позицией, если сканирование текущей зоны завершено, и других зон для сканирования нет;- task formation: the waypoint coincides with the start position if the scanning of the current zone is completed and there are no other zones to scan;

- переход к этапу формирования задания: контур объезда совпадает с контуром текущей зоны сканирования в случае, если сканирование текущей зоны не завершено;- transition to the stage of task formation: the bypass contour coincides with the contour of the current scanning zone if the scanning of the current zone is not completed;

- переход к сканированию следующей зоны сканирования в случае, если сканирование текущей зоны завершено, но есть другие зоны для сканирования.- transition to scanning the next scanning area in case the scanning of the current area is completed, but there are other areas for scanning.

Данная совокупность признаков системы и способа навигации мобильного сервисного робота не обнаружена в процессе патентно-информационного поиска, следовательно, техническое решение соответствует критерию «новизна». Оно также не следует явно из уровня техники, что свидетельствует о его соответствии критерию «изобретательский уровень».This set of features of the system and method of navigation of the mobile service robot was not found in the process of patent information search, therefore, the technical solution meets the criterion of "novelty". It also does not follow explicitly from the prior art, which indicates that it meets the criterion of "inventive step".

На фиг. 1 показана структурная схема мобильного сервисного робота.FIG. 1 shows a block diagram of a mobile service robot.

На фиг. 2 показана функциональная схема программного обеспечения компьютера мобильного сервисного робота.FIG. 2 shows the functional diagram of the computer software of the mobile service robot.

На фиг. 3 показана схема работы навигации мобильного сервисного робота в программном модуле навигации.FIG. 3 shows a diagram of the operation of the navigation of the mobile service robot in the navigation software module.

На фиг. 4 показана схема распознавания стеллажей в программном модуле распознавания стеллажей.FIG. 4 shows a diagram of the rack recognition in the rack recognition software module.

На фиг. 5 показана схема генерации путевых точек в программном модуле навигации.FIG. 5 shows a diagram of the generation of waypoints in the navigation software module.

Система навигации мобильного сервисного робота (фиг. 1), имеющего подвижную платформу 1, сенсоры 2, контроллер 3 сенсоров 2, двигатели 4 колес (не показаны), контроллер 5 двигателей 4 колес, блок 6 человеко-машинного интерфейса, блок 7 коммуникаций и сервисное устройство 8, включающая:Navigation system of a mobile service robot (Fig. 1), which has a mobile platform 1, sensors 2, sensor 2 controller 3, 4 wheel motors (not shown), 4 wheel motor controller 5, human-machine interface unit 6, communication unit 7 and service device 8, including:

- компьютер 9, размещенный на подвижной платформе 1 мобильного сервисного робота, сконфигурированный для навигации с использованием карт на коммерческом объекте, использующий (фиг. 2):- a computer 9 located on a mobile platform 1 of a mobile service robot, configured for navigation using maps at a commercial facility, using (Fig. 2):

- - программный модуль 10 формирования статической карты помещения коммерческого объекта с разбиением на зоны с указанием порядка сканирования зон;- - software module 10 for generating a static map of the premises of a commercial facility with division into zones indicating the order of scanning zones;

- - программный модуль 11 формирования глобальной карты помещения коммерческого объекта и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота;- - software module 11 for generating a global map of the premises of a commercial facility and determining the coordinates of the current location of the mobile service robot;

- - программный модуль 12 формирования маршрута движения;- - software module 12 of the formation of the route of movement;

- - программный модуль 13 управления движением,- - the program module 13 motion control,

- - программный модуль 14 обработки информации сенсоров,- - software module 14 processing sensor information,

- - программный модуль 15 навигации;- - software module 15 navigation;

- - программный модуль 16 распознавания стеллажей.- - program module 16 recognition of racks.

Способ навигации мобильного сервисного робота (фиг. 3), оснащенного системой навигации, включает:The navigation method of a mobile service robot (Fig. 3) equipped with a navigation system includes:

- получение статической карты помещения коммерческого объекта от программного модуля 10 формирования статической карты помещения коммерческого объекта;- obtaining a static map of the premises of a commercial facility from the software module 10 for generating a static map of the premises of a commercial facility;

- построение глобальной карты помещения коммерческого объекта программным модулем 11 формирования глобальной карты помещения путем сканирования пространства, окружающего мобильный сервисный робот, с помощью сенсоров 2 мобильного сервисного робота;- building a global map of the premises of a commercial facility by the software module 11 for generating a global map of the premises by scanning the space surrounding the mobile service robot using the sensors 2 of the mobile service robot;

- задание системы координат на глобальной карте помещения коммерческого объекта программным модулем 11 формирования глобальной карты,- setting the coordinate system on the global map of the premises of a commercial facility by the software module 11 for generating a global map,

при этом он дополнительно включает следующие шаги формирования статической карты помещения:however, it additionally includes the following steps for generating a static map of the room:

- задание первой зоны сканирования;- setting the first scanning zone;

- формирование задания: контур объезда совпадает с контуром текущей зоны сканирования;- formation of a task: the contour of the detour coincides with the contour of the current scanning area;

- генерацию путевых точек программным модулем 15 навигации для объезда заданного контура объезда;- generation of waypoints by the navigation software module 15 for detouring a given detour contour;

- получение входных данных от программного модуля 16 распознавания стеллажей: контур обнаруженного объекта и признак завершения обследования контура;- receiving input data from the program module 16 for recognizing the shelves: the contour of the detected object and the sign of the completion of the survey of the contour;

- анализ признака завершения обследования контура при обнаружении контура, в противном случае - проверка условия завершения сканирования текущей зоны и наличия следующих зон для сканирования;- analysis of the sign of completion of the survey of the contour when the contour is detected, otherwise - checking the condition for completing the scanning of the current zone and the presence of the following zones for scanning;

- формирование задания: контур объезда совпадает с контуром обнаруженного объекта и переход к шагу генерации путевых точек программным модулем 15 навигации для объезда заданного контура объезда в случае, если контур не обследован;- formation of the task: the contour of the detour coincides with the contour of the detected object and the transition to the step of generating waypoints by the navigation software module 15 to detour the specified contour of the detour if the contour has not been examined;

- проверка условия завершения сканирования текущей зоны и наличия следующих зон для сканирования в случае, если обследование контура текущей зоны сканирования завершено;- checking the condition for completing the scanning of the current zone and the presence of the following zones for scanning in case the survey of the outline of the current scanning zone is completed;

- формирование задания: путевая точка совпадает со стартовой позицией, если сканирование текущей зоны завершено, и других зон для сканирования нет;- task formation: the waypoint coincides with the start position if the scanning of the current zone is completed and there are no other zones to scan;

- переход к этапу формирования задания: контур объезда совпадает с контуром текущей зоны сканирования в случае, если сканирование текущей зоны не завершено;- transition to the stage of task formation: the bypass contour coincides with the contour of the current scanning zone if the scanning of the current zone is not completed;

- переход к сканированию следующей зоны сканирования в случае, если сканирование текущей зоны завершено, но есть другие зоны для сканирования.- transition to scanning the next scanning area in case the scanning of the current area is completed, but there are other areas for scanning.

Распознавание стеллажей программным модулем 16 распознавания стеллажей включает следующие этапы:Recognition of racks by the software module 16 for recognition of racks includes the following steps:

- получение входных данных от программного модуля 11 формирования глобальной карты помещения коммерческого объекта и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота, содержащих глобальную карту и координаты местоположения мобильного сервисного робота;- receiving input data from the software module 11 for generating a global map of the premises of a commercial facility and determining the coordinates of the current location of the mobile service robot, containing the global map and coordinates of the location of the mobile service robot;

- поиск на глобальной карте помещения коммерческого объекта контуров геометрических фигур;- search on the global map of the premises of a commercial object for contours of geometric shapes;

- проверка условия, что у обнаруженной геометрической фигуры нет признака «распознанная»; в случае, если обнаружена ранее распознанная геометрическая фигура и робот не находится на стартовой позиции - переход к шагу получения входных данных от программного модуля 11 формирования глобальной карты помещения коммерческого объекта и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота;- checking the condition that the detected geometric figure does not have the "recognized" feature; in the event that a previously recognized geometric figure is detected and the robot is not at the starting position - transition to the step of receiving input data from the software module 11 for generating a global map of the commercial facility and determining the coordinates of the current location of the mobile service robot;

- завершение распознавания стеллажей в случае обнаружения только ранее распознанных геометрических фигур и нахождении робота на стартовой позиции;- completion of racks recognition if only previously recognized geometric figures are found and the robot is at the starting position;

- отметка обнаруженной геометрической фигуры как «распознанная» и вычисление площади геометрической фигуры в случае обнаружении контура не распознанной ранее геометрической фигуры;- marking the detected geometric figure as "recognized" and calculating the area of the geometric figure in the case of detecting a contour of a previously unrecognized geometric figure;

- сравнение площади обнаруженной геометрической фигуры с заданным в программном модуле 16 распознавания стеллажей пороговым значением;- comparison of the area of the detected geometric figure with the threshold value set in the program module 16 for recognizing the shelves;

- отметка контура обнаруженной геометрической фигуры в качестве стеллажа в случае превышения площади найденной геометрической фигуры порогового значения, заданного в программном модуле 16 распознавания стеллажей;- marking the contour of the detected geometric figure as a rack in case the area of the found geometric figure exceeds the threshold value set in the program module 16 for recognizing the racks;

- анализ признака завершения обследования найденного контура геометрической фигуры;- analysis of the sign of completion of the survey of the found contour of a geometric figure;

- отметка найденного контура геометрической фигуры на глобальной карте, как обследованного в случае, если обследование данного контура завершено;- marking of the found contour of a geometric figure on the global map, as surveyed if the survey of this contour is completed;

- отметка найденного контура геометрической фигуры на глобальной карте как не обследованного в случае, если обследование данного контура не завершено;- marking the found contour of a geometric figure on the global map as not surveyed if the survey of this contour is not completed;

- возвращение к шагу поиска на глобальной карте помещения коммерческого объекта контуров геометрических фигур.- return to the step of searching for contours of geometric shapes on the global map of the premises of a commercial object.

Генерация путевых точек программным модулем 15 навигации включает следующие этапы:The generation of waypoints by the navigation software module 15 includes the following steps:

- получение входных данных от программного модуля 15 навигации, содержащих сформированный контур для объезда;- receiving input data from the software module 15 navigation, containing the generated contour for the detour;

- проверка полученного контура на соответствие контуру зоны;- checking the resulting contour for compliance with the contour of the zone;

- генерация уменьшенного контура для объезда (по принципу формирования уменьшенного контура внутри) в случае, если полученный контур является контуром зоны;- generation of a reduced contour for a detour (on the principle of forming a reduced contour inside) if the resulting contour is a zone contour;

- генерация увеличенного контура для объезда (по принципу формирования увеличенного контура вокруг) в случае, если полученный контур не является контуром зоны;- Generation of an enlarged contour for a detour (according to the principle of forming an enlarged contour around) if the resulting contour is not a zone contour;

- нанесение на сгенерированный контур для объезда путевых точек на выбранном расстоянии друг от друга (первая путевая точка - ближайшая к местоположению мобильного сервисного робота);- drawing on the generated contour for bypassing waypoints at a selected distance from each other (the first waypoint is the closest to the location of the mobile service robot);

- вывод путевых точек и завершение генерации путевых точек. Описание работы системы и способа навигации.- output of waypoints and completion of generation of waypoints. Description of system operation and navigation method.

Работа системы и способа навигации мобильного сервисного робота осуществляется следующим образом (фиг. 1, 2).The operation of the system and method of navigation of a mobile service robot is carried out as follows (Fig. 1, 2).

Этап «Настройка»: ввод в память компьютера 9 мобильного сервисного робота с помощью блока 6 человеко-машинного интерфейса или с помощью сервисного устройства 8 через блок 7 коммуникаций статической карты коммерческого объекта с нанесенными на нее границами коммерческого объекта, разбивкой коммерческого объекта на зоны и указанием последовательности сканирования роботом зон.Stage "Setting": entering into the computer memory 9 of the mobile service robot using the block 6 of the human-machine interface or using the service device 8 through the communication block 7 of the static map of the commercial object with the boundaries of the commercial object marked on it, dividing the commercial object into zones and indicating sequence of scanning zones by the robot.

Этап «Старт»: При поступлении команды «старт» программный модуль 15 навигации получает от программного модуля 10 формирования статической карты с разбиением на зоны с указанием порядка сканирования зон исходные данные в виде статической карты с разбиением на зоны с указанием порядка сканирования зон. Получив исходные данные, программный модуль 15 навигации автоматически генерирует путевые точки (фиг. 5) по маршруту объезда контура первой зоны. Сгенерированные путевые точки передаются в программный модуль 12 формирования маршрута движения, который по полученным путевым точкам генерирует маршрут движения. Сформированный маршрут движения передается на исполнение программному модулю 13 управления движением, который, в свою очередь, учитывая окружающую динамическую ситуацию, получаемую от сенсоров 2 через контроллер 3 обработки сигналов сенсоров 2, программный модуль 14 обработки информации сенсоров 2 и модуль 11 формирования глобальной карты и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота, формирует команды управления движением. Команды управления движением подаются для выполнения контроллеру 5 двигателей 4. Контроллер 5 двигателей 4 приводит в движение колеса (не показаны) мобильного сервисного робота. Мобильный сервисный робот начинает движение из стартовой позиции по маршруту, сформированному программным модулем 13 управления движением.Stage "Start": When the command "start" is received, the navigation software module 15 receives from the software module 10 for generating a static map with a division into zones, indicating the order of scanning the zones, the initial data in the form of a static map with division into zones indicating the order of scanning the zones. Having received the initial data, the navigation software module 15 automatically generates waypoints (Fig. 5) along the route bypassing the contour of the first zone. The generated waypoints are transmitted to the program module 12 of the formation of the route of movement, which, according to the received waypoints, generates the route of movement. The generated route of movement is transmitted for execution to the program module 13 for motion control, which, in turn, taking into account the surrounding dynamic situation received from the sensors 2 through the controller 3 for processing signals from sensors 2, the program module 14 for processing information from sensors 2 and the module 11 for generating a global map and determining coordinates of the current location of the mobile service robot, generates motion control commands. Motion control commands are sent to the controller 5 of the motors 4. The controller 5 of the motors 4 drives the wheels (not shown) of the mobile service robot. The mobile service robot starts moving from the start position along the route generated by the motion control software module 13.

Этап «Движение»: После выполнения этапа «Старт» мобильный сервисный робот приходит в движение и запускается параллельная работа программных модулей 11-16.Stage "Movement": After the completion of the "Start" stage, the mobile service robot starts moving and the parallel operation of program modules 11-16 starts.

Программный модуль 14 обработки информации сенсоров 2 получает данные от различных сенсоров 2, сканирующих окружающее пространство, и после первичной обработки данных контроллером 3 обработки сигналов сенсоров 2 передает сводную информацию программному модулю 11 формирования глобальной карты и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота и программному модулю 13 управления движением. Программный модуль 11 формирования глобальной карты и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота строит по мере обследования пространства коммерческого объекта карту обнаруженных препятствий и глобальную карту помещения и определяет текущие координаты местонахождения мобильного сервисного робота.The software module 14 for processing the information of the sensors 2 receives data from various sensors 2 that scan the surrounding space, and after the primary processing of the data by the controller 3 for processing the signals of the sensors 2, it transmits the summary information to the software module 11 for generating a global map and determining the coordinates of the current location of the mobile service robot and the software module 13 traffic control. The software module 11 for generating a global map and determining the coordinates of the current location of the mobile service robot builds a map of detected obstacles and a global map of the room as it examines the space of a commercial facility and determines the current coordinates of the location of the mobile service robot.

Текущая карта обнаруженных препятствий передается программного модулю 13 управления движением. Работа программного модуля 13 управления движением, контроллера 5 двигателей 4 и колес мобильного сервисного робота соответствует этапу «Старт».The current map of the detected obstacles is transmitted to the motion control program module 13. The operation of the motion control program module 13, the controller 5 of the motors 4 and the wheels of the mobile service robot corresponds to the "Start" stage.

Программный модуль 16 распознавания стеллажей анализирует контуры объектов на текущей версии глобальной карты. В случае обнаружения в текущей зоне не идентифицированного (не обследованного) контура объекта, который может быть стеллажом, программный модуль 16 распознавания стеллажей формирует для программного модуля 15 навигации задание на обследование обнаруженного контура. По мере объезда обнаруженного контура программный модуль 16 распознавания стеллажей определяет соответствие признаков обнаруженного контура свойствам стеллажа и присваивает обнаруженному контуру признак «Стеллаж». По мере объезда стеллажа по периметру программный модуль 16 распознавания стеллажей маркирует обследованную часть контура и, по завершении обследования всего контура, присваивает данному контуру признак «Обследован».The shelf recognition software module 16 analyzes the contours of the objects on the current version of the global map. If an unidentified (not surveyed) contour of an object, which may be a rack, is detected in the current zone, the program module 16 for recognizing the racks generates a task for the program module 15 for navigation to examine the detected contour. As the detected contour is bypassed, the software module 16 for recognizing the shelves determines the correspondence of the features of the detected contour to the properties of the shelving and assigns the sign "Shelving" to the detected contour. As you drive around the rack around the perimeter, the software module 16 for recognizing the racks marks the inspected part of the contour and, upon completion of the survey of the entire contour, assigns the sign "Inspected" to this contour.

Программный модуль 15 (фиг. 2) навигации, получив от программного модуля 16 (фиг. 2) распознавания стеллажей информацию об обнаружении нового контура или необследованного (недообследованного) стеллажа, приступает к генерации путевых точек (фиг. 5) для объезда обнаруженного контура.The navigation software module 15 (Fig. 2), having received information about the detection of a new contour or an unexplored (underexamined) shelf from the shelf recognition software module 16 (Fig. 2), proceeds to generate waypoints (Fig. 5) to bypass the detected contour.

После получения от программного модуля 16 распознавания стеллажей информации (признака) полного обследования текущего контура, программный модуль 15 навигации возвращается к процессу объезда текущей зоны. В случае обнаружения программным модулем 16 распознавания стеллажей нового контура программный модуль 15 навигации вновь прерывает объезд текущей зоны и переходит к объезду обнаруженного контура. После завершения объезда текущей зоны программный модуль 15 навигации приступает к генерации путевых точек для объезда следующей зоны. Далее работа идет по описанному выше алгоритму. После завершения объезда последней зоны программный модуль 15 навигации формирует последнюю путевую точку - стартовая позиция, и мобильный сервисный робот возвращается на стартовую позицию. Работа программных модулей 10-16 завершается.After receiving from the program module 16 for recognition of racks of information (sign) of a complete survey of the current contour, the program module 15 navigation returns to the process of bypassing the current zone. If the program module 16 detects the racks of a new contour, the program module 15 navigation again interrupts the detour of the current zone and proceeds to detour the detected contour. After completing the detour of the current zone, the navigation software module 15 proceeds to generate waypoints to detour the next zone. Further work proceeds according to the algorithm described above. After completing the detour of the last zone, the navigation software module 15 forms the last waypoint - the starting position, and the mobile service robot returns to the starting position. The work of program modules 10-16 ends.

Claims (42)

1. Способ навигации мобильного сервисного робота, имеющего подвижную платформу, сенсоры, контроллер сенсоров, двигатели колес, контроллер двигателей колес, блок человеко-машинного интерфейса, блок коммуникаций и сервисное устройство и оснащенного системой навигации, содержащей:1. A method of navigating a mobile service robot having a mobile platform, sensors, sensor controller, wheel motors, wheel motor controller, human-machine interface unit, communication unit and service device and equipped with a navigation system containing: - компьютер, размещенный на подвижной платформе мобильного сервисного робота, сконфигурированный для навигации с использованием карт на коммерческом объекте, использующий:- a computer located on a mobile platform of a mobile service robot, configured for navigation using maps at a commercial facility, using: - - программный модуль формирования статической карты помещения коммерческого объекта с разбиением на зоны с указанием порядка сканирования зон;- - software module for generating a static map of the premises of a commercial facility with division into zones indicating the order of scanning zones; - - программный модуль формирования глобальной карты помещения коммерческого объекта и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота;- - software module for generating a global map of the premises of a commercial facility and determining the coordinates of the current location of the mobile service robot; - - программный модуль формирования маршрута движения;- - software module for the formation of the route; - - программный модуль управления движением,- - motion control software module, - - программный модуль обработки информации сенсоров,- - software module for processing sensor information, - программный модуль навигации;- software navigation module; - программный модуль распознавания стеллажей, включающий:- software module for racking recognition, including: - получение статической карты помещения коммерческого объекта от программного модуля формирования статической карты;- obtaining a static map of the premises of a commercial object from the software module for generating a static map; - построение глобальной карты помещения коммерческого объекта программным модулем формирования глобальной карты путем сканирования пространства, окружающего мобильный сервисный робот, с помощью сенсоров мобильного сервисного робота;- construction of a global map of the premises of a commercial facility by the software module for generating a global map by scanning the space surrounding the mobile service robot using the sensors of the mobile service robot; - задание системы координат на глобальной карте помещения коммерческого объекта программным модулем формирования глобальной карты,- setting the coordinate system on the global map of the premises of a commercial object by the software module for generating a global map, отличающийся тем, что способ навигации дополнительно включает следующие шаги формирования статической карты помещения:characterized in that the navigation method additionally includes the following steps for generating a static map of the room: - задание первой зоны сканирования;- setting the first scanning zone; - формирование задания: контур объезда совпадает с контуром текущей зоны сканирования;- formation of a task: the contour of the detour coincides with the contour of the current scanning area; - генерацию путевых точек программным модулем навигации для объезда заданного контура объезда;- generation of waypoints by the navigation software module for detouring a given detour contour; - получение входных данных от программного модуля распознавания стеллажей: контур обнаруженного объекта и признак завершения обследования контура;- receiving input data from the shelf recognition software module: the contour of the detected object and the sign of the completion of the contour survey; - анализ признака завершения обследования контура при обнаружении контура, в противном случае - проверка условия завершения сканирования текущей зоны и наличия следующих зон для сканирования;- analysis of the sign of completion of the survey of the contour when the contour is detected, otherwise - checking the condition for completing the scanning of the current zone and the presence of the following zones for scanning; - формирование задания: контур объезда совпадает с контуром обнаруженного объекта и переход к шагу генерации путевых точек программным модулем навигации для объезда заданного контура объезда в случае, если контур не обследован;- task formation: the detour contour coincides with the contour of the detected object and the transition to the step of generating waypoints by the software navigation module for bypassing the specified detour contour if the contour is not examined; - проверка условия завершения сканирования текущей зоны и наличия следующих зон для сканирования в случае, если обследование контура текущей зоны сканирования завершено;- checking the condition for completing the scanning of the current zone and the presence of the following zones for scanning in case the survey of the outline of the current scanning zone is completed; - формирование задания: путевая точка совпадает со стартовой позицией, если сканирование текущей зоны завершено и других зон для сканирования нет;- task formation: the waypoint coincides with the starting position, if the scanning of the current zone is completed and there are no other zones for scanning; - переход к этапу формирования задания: контур объезда совпадает с контуром текущей зоны сканирования в случае, если сканирование текущей зоны не завершено;- transition to the stage of task formation: the bypass contour coincides with the contour of the current scanning zone if the scanning of the current zone is not completed; - переход к сканированию следующей зоны сканирования в случае, если сканирование текущей зоны завершено, но есть другие зоны для сканирования.- transition to scanning the next scanning area in case the scanning of the current area is completed, but there are other areas for scanning. 2. Способ навигации мобильного сервисного робота по п. 1, отличающийся тем, что распознавание стеллажей программным модулем распознавания стеллажей включает следующие этапы:2. A method for navigating a mobile service robot according to claim 1, characterized in that the recognition of shelves by the software module for recognition of shelves includes the following steps: - получение входных данных от программного модуля формирования глобальной карты помещения коммерческого объекта и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота, содержащих глобальную карту и координаты местоположения мобильного сервисного робота;- receiving input data from the software module for generating a global map of the premises of a commercial facility and determining the coordinates of the current location of the mobile service robot, containing the global map and coordinates of the location of the mobile service robot; - поиск на глобальной карте помещения коммерческого объекта контуров геометрических фигур;- search on the global map of the premises of a commercial object for contours of geometric shapes; - проверка условия, что у обнаруженной геометрической фигуры нет признака «распознанная»; в случае если обнаружена ранее распознанная геометрическая фигура и робот не находится на стартовой позиции, переход к шагу получения входных данных от программного модуля формирования глобальной карты помещения коммерческого объекта и определения координат текущего местонахождения мобильного сервисного робота;- checking the condition that the detected geometric figure does not have the "recognized" feature; if a previously recognized geometric figure is detected and the robot is not at the starting position, the transition to the step of receiving input data from the software module for generating a global map of the premises of a commercial object and determining the coordinates of the current location of the mobile service robot; - завершение распознавания стеллажей в случае обнаружения только ранее распознанных геометрических фигур и нахождения робота на стартовой позиции;- completion of racks recognition if only previously recognized geometric figures are detected and the robot is at the starting position; - отметка обнаруженной геометрической фигуры как «распознанная» и вычисление площади геометрической фигуры в случае обнаружения контура не распознанной ранее геометрической фигуры;- marking the detected geometric figure as “recognized” and calculating the area of the geometric figure in the case of detecting a contour of a previously unrecognized geometric figure; - сравнение площади обнаруженной геометрической фигуры с заданным в программном модуле распознавания стеллажей пороговым значением;- comparison of the area of the detected geometrical figure with the threshold value set in the program module for recognizing the shelves; - отметка контура обнаруженной геометрической фигуры в качестве стеллажа в случае превышения площади найденной геометрической фигуры порогового значения, заданного в программном модуле распознавания стеллажей;- marking the contour of the detected geometric figure as a rack in case the area of the found geometric figure exceeds the threshold value set in the software module for recognizing the racks; - анализ признака завершения обследования найденного контура геометрической фигуры;- analysis of the sign of completion of the survey of the found contour of a geometric figure; - отметка найденного контура геометрической фигуры на глобальной карте как обследованного в случае, если обследование данного контура завершено;- marking the found contour of a geometric figure on the global map as surveyed if the survey of this contour is completed; - отметка найденного контура геометрической фигуры на глобальной карте как не обследованного в случае, если обследование данного контура не завершено;- marking the found contour of a geometric figure on the global map as not surveyed if the survey of this contour is not completed; - возвращение к шагу поиска на глобальной карте помещения коммерческого объекта контуров геометрических фигур.- return to the step of searching for contours of geometric shapes on the global map of the premises of a commercial object. 3. Способ навигации мобильного сервисного робота по п. 2, отличающийся тем, что генерация путевых точек программным модулем навигации включает следующие этапы:3. A method for navigating a mobile service robot according to claim 2, characterized in that the generation of waypoints by the navigation software module includes the following steps: - получение входных данных от программного модуля навигации, содержащих сформированный контур для объезда;- receiving input data from the navigation software module containing the generated detour contour; - проверка полученного контура на соответствие контуру зоны;- checking the resulting contour for compliance with the contour of the zone; - генерация уменьшенного контура для объезда (по принципу формирования уменьшенного контура внутри) в случае, если полученный контур является контуром зоны;- generation of a reduced contour for a detour (on the principle of forming a reduced contour inside) if the resulting contour is a zone contour; - генерация увеличенного контура для объезда (по принципу формирования увеличенного контура вокруг) в случае, если полученный контур не является контуром зоны;- Generation of an enlarged contour for a detour (according to the principle of forming an enlarged contour around) if the resulting contour is not a zone contour; - нанесение на сгенерированный контур для объезда путевых точек на выбранном расстоянии друг от друга (первая путевая точка - ближайшая к местоположению мобильного сервисного робота);- drawing on the generated contour for bypassing waypoints at a selected distance from each other (the first waypoint is the closest to the location of the mobile service robot); - вывод путевых точек и завершение генерации путевых точек.- output of waypoints and completion of generation of waypoints.
RU2019144522A 2019-12-27 2019-12-27 Mobile robot service navigation method RU2736559C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144522A RU2736559C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Mobile robot service navigation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144522A RU2736559C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Mobile robot service navigation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2736559C1 true RU2736559C1 (en) 2020-11-18

Family

ID=73461041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019144522A RU2736559C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Mobile robot service navigation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2736559C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9592609B2 (en) * 2012-01-25 2017-03-14 Omron Adept Technologies, Inc. Autonomous mobile robot for handling job assignments in a physical environment inhabited by stationary and non-stationary obstacles
RU2621401C2 (en) * 2011-08-29 2017-06-05 Краун Эквипмент Корпорейшн Vehicle navigation control system (versions) and vehicle based thereon (versions)
US20180001481A1 (en) * 2016-05-19 2018-01-04 Simbe Robotics, Inc. Method for automatically generating waypoints for imaging shelves within a store

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621401C2 (en) * 2011-08-29 2017-06-05 Краун Эквипмент Корпорейшн Vehicle navigation control system (versions) and vehicle based thereon (versions)
US9592609B2 (en) * 2012-01-25 2017-03-14 Omron Adept Technologies, Inc. Autonomous mobile robot for handling job assignments in a physical environment inhabited by stationary and non-stationary obstacles
US20180001481A1 (en) * 2016-05-19 2018-01-04 Simbe Robotics, Inc. Method for automatically generating waypoints for imaging shelves within a store

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190332115A1 (en) Method of controlling mobile robot
US20180315007A1 (en) Multimodal localization and mapping for a mobile automation apparatus
WO2019190395A1 (en) Method and system for returning a displaced autonomous mobile robot to its navigational path
JP6802137B2 (en) Transport vehicle system, transport vehicle control system and transport vehicle control method
CN112526993B (en) Grid map updating method, device, robot and storage medium
US20200150666A1 (en) Method, system and apparatus for obstacle handling in navigational path generation
CN112823084A (en) Dynamic probabilistic motion planning
CN106406320A (en) Robot path planning method and robot planning route
US11500391B2 (en) Method for positioning on basis of vision information and robot implementing same
US20190310092A1 (en) Method, system and apparatus for dynamic path generation
CN113741438B (en) Path planning method, path planning device, storage medium, chip and robot
Nehmzow et al. Robot navigation in the real world:: Experiments with Manchester’s FortyTwo in unmodified, large environments
US20200103915A1 (en) Determining Changes in Marker Setups for Robot Localization
Xie et al. A real-time robust global localization for autonomous mobile robots in large environments
CN112363158A (en) Pose estimation method for robot, and computer storage medium
US11931900B2 (en) Method of predicting occupancy of unseen areas for path planning, associated device, and network training method
RU2740229C1 (en) Method of localizing and constructing navigation maps of mobile service robot
Behrje et al. An autonomous forklift with 3d time-of-flight camera-based localization and navigation
EP4208763A1 (en) Method of operating a mobile device
US11079240B2 (en) Method, system and apparatus for adaptive particle filter localization
RU2736559C1 (en) Mobile robot service navigation method
US11592826B2 (en) Method, system and apparatus for dynamic loop closure in mapping trajectories
KR102252295B1 (en) Method and autonomous mobile robot for generating indoor topology map
WO2023196216A1 (en) Methods and systems of navigational state detection for unobservable regions
US20220095871A1 (en) Systems and methods for enabling navigation in environments with dynamic objects