Способ и устройство, позволяющее использовать объекты с предварительно установленными координатами для определения местоположения промышленных транспортных средств

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к области навигационных систем для промышленных транспортных средств. Технический результат заключается в облегчении навигации автоматизированных транспортных средств. Технический результат достигается за счет способа, который включает в себя перемещение объекта по определенному маршруту в физической среде и размещение объекта в физической среде в качестве объекта с установленными координатами; обновление карты физической среды путем добавления в нее данных о размещаемом объекте, представляющих в карте физической среды динамически размещаемый объект с установленными координатами; сохранение обновленных картографических данных на портативном компьютере, который прилагается к промышленному транспортному средству, или на центральном компьютере, который связан сетью с ПК на промышленном транспортном средстве; управление промышленным транспортным средством, исходя из его положения в пространстве, которое определяется по данным датчиков и обновленным картографическим данным, путем проведения означенного промышленного транспортного средства по определенному маршруту в физической среде. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Реферат

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Варианты осуществления настоящего изобретения в основном относятся к навигационным системам для промышленных транспортных средств и, в частности, к способу и устройству, которые позволяют использовать объекты с предварительно установленными координатами для определения местонахождения промышленных транспортных средств.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

Различным организациям приходится постоянно управлять огромным количеством объектов для удовлетворения спроса на товары и/или обеспечения их предложения. Например, компании от самых малых до самых крупных, государственные организации и/или прочие структуры используют множество парадигм управления логистикой и материально-техническими ресурсами для перемещения объектов (например, сырья, товаров, машин, оборудования и т.п.) на различные объекты (например, на склады и в хранилища, на заводы и фабрики, в холодильные камеры и торговые точки). Транснациональные компании могут строить склады для хранения сырья в одной стране; а готовую продукцию, полученную из означенного сырья, они могут хранить в других странах для обеспечения поставок на местные розничные рынки. Складские помещения должны быть хорошо организованы, а их площади должны использоваться в высшей степени эффективно для обеспечения хранения и/или повышения объемов произведенной продукции и ее сбыта. Если не обеспечивать поставку сырья на производственные предприятия с оптимальной периодичностью, то на них будет произведено меньше продукции. В результате, недополученная выручка не сможет компенсировать затраты на приобретение сырья.

К сожалению, некоторые объекты, такие как склады, характеризуются рядом ограничений, которые препятствуют своевременному выполнению различных задач. Например, на складах и прочих объектах совместного пользования должна быть обеспечена безопасность рабочего персонала. Некоторые рабочие управляют тяжелой техникой и промышленными транспортными средствами, такими как вилочные погрузчики, которые представляют опасность для жизни и здоровья людей. Тем не менее, использование означенных машин необходимо для выполнения определенных задач, в том числе по перемещению грузов, например поддонов, в разные точки склада. На территории большинства складов работает множество водителей вилочных погрузчиков и используется большое количество таких машин для перемещения грузов. Для повышения производительности часто просто увеличивают количество погрузчиков и водителей.

На некоторых складах используется оборудование, автоматизирующее процесс выполнения означенных задач. Например, используются автоматизированные транспортные средства промышленного назначения, в том числе автоматизированные вилочные погрузчики, для перемещения грузов по заданному маршруту с их последующей разгрузкой в отведенных местах. На многих таких складах предусмотрено несколько естественных ориентиров, по которым автоматизированные транспортные средства могут определять свое точное местоположение, а на некоторых - ряд точек, где могут быть закреплены навигационные системы или маяки. При управлении автоматизированным транспортным средством обязательным условием является точный расчет его положения. Положение транспортного средства в данном контексте означает его местоположение и данные о курсе; при этом под положением обычно понимается пространственное положению объекта в системе прямоугольных координат с известным началом осей и с данными о вращении относительно каждой из этих осей или совокупными данными о положении и вращениях. Если транспортное средство не в состоянии определить свое текущее положение в физическом пространстве, то оно не сможет выполнить поставленную задачу. Поэтому в автоматизированных транспортных средствах обычно используются внутренние изображения или образы окружающей среды, в том числе положение некоторых навигационных ориентиров, по которым можно рассчитать положение транспортного средства.

Тогда как метод использования ориентиров в виде неподвижных инфраструктурных объектов для определения местоположения или для установки на них навигационных маяков давно известен, метод использования предметов или поддонов с предварительно установленными координатами в качестве ориентиров, облегчающих навигацию, до сегодняшнего дня известен не был. Таким образом, данная область техники испытывает потребность в устройстве и способе определения местоположения автоматизированных транспортных средств промышленного назначения с использованием динамически размещаемых объектов с предварительно установленными координатами в качестве основных ориентиров.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Различные варианты осуществления настоящего изобретения в основном включают в себя способы и устройства, использующие - как минимум - один перемещаемый объект с заранее установленными координатами в качестве ориентира для определения местоположения промышленного транспортного средства. Описываемый способ включает в себя размещение в физической среде, как минимум, одного подвижного объекта с заранее установленными координатами; добавление объекта с заранее установленными координатами в карту в качестве ориентира; привязку наблюдаемых признаков к ориентиру по модели объекта и определение положения промышленного транспортного средства относительно подвижного объекта с заранее установленными координатами.

В частности, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, предусматривается способ использования динамически размещаемых объектов с заранее установленными координатами в качестве ориентира для управления промышленным транспортным средством. Способ включает в себя (1) перемещение объекта по определенному маршруту в физической среде и размещение объекта в физической среде в качестве объекта с установленными координатами, динамически размещаемого в физической среде; (2) обновление карты физической среды путем добавления в нее данных о размещаемом объекте, представляющих в карте физической среды динамически размещаемый объект с установленными координатами, с целью создания обновленной карты, в которой размещаемый объект - после добавления в карту - мог бы служить ориентиром с наблюдаемыми признаками, и который мог бы использоваться при управлении промышленным транспортным средством с обеспечением доступа к обновленным картографическим данным; (3) сохранение обновленных картографических данных на портативном компьютере, который прилагается к промышленному транспортному средству, или на центральном компьютере, который связан сетью с ПК на промышленном транспортном средстве; и (4) управление промышленным транспортным средством, исходя из его навигационного положения, которое определяется по данным датчиков и обновленным картографическим данным, путем проведения означенного промышленного транспортного средства по определенному маршруту в физической среде.

Положение динамически размещаемого объекта с предварительно установленными координатами может быть определено, помимо прочего, исходя из (1) прогнозированных данных о положении, хранящихся на центральном компьютере или в портативном компьютере, который связан с промышленным транспортным средством; и (2) местоположения размещаемого объекта относительно грузоподъемной рамы промышленного транспортного средства. Установленное положение может быть использовано для создания карты с обновленными данными; при этом промышленным транспортным средством можно управлять, исходя из его навигационного положения в пространстве, которое определяется по обновленной карте, в которую внесены данные об установленном положении.

Ориентиры могут быть созданы на базе данных о размещаемом объекте; и эти данные, в свою очередь, могут включать в себя признаки размещаемого объекта, положение ориентира (отображающее место, в которое был помещен объект) и/или погрешность положения объекта по прогнозированным данным о положении.

Предполагается, что размещаемый объект может включать в себя уникальный идентификатор и что для распознавания этого идентификатора может быть использован датчик, установленный на промышленном транспортном средстве. В этом случае данные о размещаемом объекте вместе с уникальным идентификатором удобно хранить на центральном или портативном компьютере.

Прогнозированные данные о положении объекта могут также храниться на портативном или центральном компьютере; при этом на промышленном транспортном средстве может быть предусмотрен датчик для определения местоположения объекта в привязке в грузоподъемной раме промышленного транспортного средства. В этом случае положение размещаемого объекта можно определить по прогнозированным данным о его положении и по местоположению объекта относительно грузоподъемной рамы промышленного транспортного средства.

В некоторых случаях промышленное транспортное средство может перейти из нерабочего состояние в рабочее, когда текущее положение данного средства не известно. В таком случае последующее управлением этим промышленным транспортным средством может осуществляться путем определения его текущего положения по карте с обновленными данными и проводкой данного транспортного средства по определенному маршруту в физической среде.

Динамически размещаемый объект с предварительно установленными координатами может иметь общеизвестные геометрические параметры. Общеизвестную геометрию можно определить по данным моделирования размещаемого объекта, которые описывают набор признаков динамически размещаемого объекта с предварительно установленными координатами; при этом промышленным транспортным средством можно управлять, исходя из его местонахождения с использованием вышеозначенных данных моделирования размещаемого объекта. В некоторых случаях динамически размещаемый объект с предварительно установленными координатами может содержать поддон или элементы, расположенные на поддоне, а данные обновленной карты должны включать в себя модель поддона и элементов, расположенных на поддоне. В иных случаях данные обновленной карты включают в себя невидимые динамические объекты, сгенерированные по местам расположения товара на складе в соответствии с параметрическими данными, выведенными по размерам складских стоек, или в соответствии с правилами складирования применительно к блочным складским участкам; при этом описываемый способ включает в себя обновление карты с тем, чтобы сделать невидимый объект видимым. Кроме того, данные о размещаемых объектах, представляющие динамически размещаемые объекты с предварительно установленными координатами, служат ориентиром, содержащим характерные признаки, которые заметны с нескольких сторон. Обычно данные о размещаемом объекте поступают (по меньшей мере, частично) с датчика, закрепленного на промышленном транспортном средстве; а соответствующие данные, по которым определяется навигационное положение в пространстве, могут включать в себя данные в виде изображений, данные лазерного дальномера, данные ультразвукового дальномера, данные датчика давления, данные кодового датчика положения или комбинации означенных данных.

Во многих случаях большинство ориентиров, содержащихся в обновленной карте, формируется за счет данных о размещаемом объекте; при этом текущее положение транспортного средства часто определяется путем сравнения с данными об ориентире, которые почти целиком состоят из данных о размещаемом объекте. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения текущее положение транспортного средства определяется путем сравнения с данными об ориентире, полностью состоящими из данных о размещаемом объекте.

Предполагается, что стадия по управлению промышленным транспортным средством на основании его навигационного положения в пространстве, определяемого по данным датчика и обновленной карты, содержит одну или несколько автоматических операций, выполняемых с помощью центрального компьютера или портативного ПК, прилагаемого к промышленному транспортному средству. В этом случае предполагается также, что вид автоматической операции можно выбрать, т.е. это может быть операция по перемещению транспортного средства или отображение оповещения о состоянии транспортного средства, или сочетание того и другого.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, к промышленному транспортному средству прилагается компьютер, или же означенное промышленное транспортное средство связано сетью с центральным компьютером. Компьютер содержит навигационный модуль для управления промышленным транспортным средством, исходя из его навигационного положения в пространстве, которое определяется по данным датчика и обновленной карты. Компьютер позволяет использовать динамически размещаемые объекты с предварительно установленными координатами в качестве ориентиров для управления промышленным транспортным средством.

Вышеупомянутое управление транспортным средством может включать в себя одну или несколько ручных операций, выполняемых водителем данного промышленного транспортного средства; одну или несколько автоматических операций, выполняемых с помощью центрального компьютера или портативного ПК, прилагаемого к промышленному транспортному средству; или комбинации означенных операций. Например, но без ограничения вышесказанного, предполагается, что управление транспортным средством может включать в себя навигацию транспортного средства, в том числе позиционирование, рулевое управление, контроль скорости, захват и подъем груза и т.п. Кроме того, также без ограничения вышесказанного, предполагается, что управление транспортным средством может включать в себя визуальное отображение аварийного состояния транспортного средства или иное оповещение о таком состоянии.

Краткое описание чертежей

Для того чтобы лучше понять вышеперечисленные отличительные признаки настоящего изобретения, его более подробное описание, обобщенное выше, может быть представлено посредством ссылок на варианты осуществления настоящего изобретения, некоторые из которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Однако следует отметить, что на прилагаемых чертежах проиллюстрированы только типичные варианты осуществления настоящего изобретения; и, следовательно, их не следует рассматривать, как ограничивающие объем изобретения, так как настоящее изобретения может включать в себя и иные, не менее эффективные, варианты осуществления.

На фиг. 1 представлен вид физической среды в перспективе для различных вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 2 представлено перспективное изображение вилочного погрузчика, осуществляющего перемещения в физической среде с целью выполнения различных задач согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 3 представлена структурная блок-схема системы использования динамически размещаемых объектов с предварительно установленными координатами в качестве ориентиров для определения местоположения промышленного транспортного средства согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 4 представлена функциональная блок-схема системы точного определения местоположения промышленного транспортного средства согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 5 представлено схематическое изображение карты физической среды, содержащей динамически размещаемые объекты с предварительно установленными координатами в качестве ориентиров согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения; и

На фиг. 6 представлена блок-схема способа назначения объекта с предварительно установленными координатами в качестве уникального ориентира с целью облегчения определения местоположения согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

На фиг. 1 представлено схематическое перспективное изображение физической среды 100 согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, физическая среда 100 включает в себя транспортное средство 102, подключенное к портативному компьютеру 104; центральный компьютер 106; а также группу датчиков 108. Группа датчиков 108 включает в себя множество приборов, предназначенных для анализа различных объектов в физической среде 100 и передачи данных (например, данных в виде изображений, видеоданных, картографических данных, данных в виде трехмерной графики и/или т.п.) на портативный компьютер 104 и/или на центральный компьютер 106, что подробнее описано ниже. Группа датчиков 108 состоит из датчиков различного типа, таких как кодовые датчики положения, ультразвуковые дальномеры, лазерные дальномеры, датчики давления и/или т.п.

Кроме того, физическая среда 100 содержит настил 110, на котором располагается множество объектов. В число этих объектов входит множество поддонов 112, множество единиц груза 114 и/или прочих объектов, которые более подробно описаны ниже. Физическая среда 100 также содержит различные препятствия (не показанные на рисунке), мешающие нормальной работе транспортного средства 102. Некоторые из вышеперечисленного множества объектов могут представлять собой препятствия на различных маршрутах (например, на предварительно запрограммированных или динамически рассчитываемых маршрутах), если они мешают выполнению задач.

Физическая среда 100 также содержит множество маркеров 116. Множество маркеров 116 представлено на фигуре в виде объектов, закрепленных на настиле и/или потолке. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, множество маркеров 116 представляют собой ориентирные маяки, некоторые из которых могут отличаться от остальных или обладать уникальной конфигурацией для облегчения определения местоположения транспортного средства при навигации на основании данных о среде, что более подробно описано ниже. Множество маркеров 116, а также иные объекты в физической среде 100, образуют ориентиры среды с наблюдаемыми признаками, фиксируемыми, как минимум, одним датчиком, например, входящим в состав группы датчиков 108. Портативный компьютер 104 извлекает характерные признаки среды и определяет точное текущее положение транспортного средства.

Физическая среда 100 может включать в себя склад или холодильный склад для хранения множества единиц груза 114 перед их последующей отправкой. Склады могут включать в себя грузовые эстакады для погрузки и разгрузки грузов с автотранспорта, железнодорожного транспорта, самолетов и/или морских судов, предназначенных для коммерческих перевозок. Множество единиц груза 114 обычно включает в себя различные товары, готовые изделия, и/или сырье, и/или т.п. Например, множество единиц груза 114 может представлять собой потребительские товары, размещаемые на поддонах в соответствии с требованиями стандартов ISO, которые укладываются в стеллажи или штабелируются вилочными погрузчиками перед распределением и отправкой в магазины розничной торговли. Промышленное транспортное средство 102 облегчает такое распределение путем перемещения потребительских товаров в специально отведенные места, где эти потребительские товары грузятся на автотранспорт для коммерческих перевозок (например, на грузовики) для их последующей доставки по месту или по местам назначения.

Согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения, транспортное средство 102 может представлять собой автоматизированную самоходную тележку (ACT) в виде, например, автоматизированного вилочного погрузчика, предназначенного для погрузки/разгрузки и/или перемещения множества единиц груза 114 по настилу 110. В транспортном средстве 102 используется один или несколько подъемных механизмов, таких как вилочные захваты, для поднятия одной или нескольких единиц груза 114 и их последующей транспортировки по заданному маршруту в специально отведенное место. Согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения, одна или несколько единиц груза 114 могут быть размещены на поддоне 112, который затем поднимается транспортным средством 102 и перемещается по месту назначения.

Каждый из множества поддонов 112 представляет собой транспортировочную конструкцию, которая удерживает груз в устойчивом положении при его подъеме транспортным средством 102 и/или иным подъемным устройством (например, устройством подъема поддонов и/или фронтальным погрузчиком). Поддон 112 представляет собой конструкцию, основание которой воспринимает нагрузку от груза и которая может использоваться для перемещения и хранения грузов. Одна единица или несколько единиц из множества поддонов 112 могут быть использованы в системе стеллажей (не показана на рисунке). В системе стеллажей одного типа одна или несколько единиц груза 114, размещенных на одном или нескольких поддонах 112, могут выдвигаться с помощью гравитационных роликовых транспортеров или конвейеров. Один или несколько поддонов 112 перемещаются вперед до тех пор, пока их движение не будет замедлено или остановлено ограничителем, стопорным устройством или другим поддоном 112. На стеллажах других типов поддоны удерживаются за счет сцепления с горизонтальными полками, что обеспечивает дополнительную устойчивость. В системе стеллажей такого типа нижний поддон часто устанавливается на полу; при этом настил поддона загораживает собой вертикальные стойки стеллажа, что делает невозможным использование последних в качестве ориентиров.

Во многих случаях некоторые участки физической среды 100 представляют собой участи блочного складирования, где поддоны 112 размещаются на полу; при этом они укладываются один на один. Участки блочного складирования организованы таким образом, что множество поддонов распределяется по большой ширине, далеко вглубь и на такую высоту, что естественные ориентиры или маяки 116 становятся невидимыми для промышленного транспортного средства, которое находится в глубине между рядов поддонов.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения портативный компьютер 104 и центральный компьютер 106 представляют собой вычислительные устройства, которые управляют транспортным средством 102 и выполняют иные задачи в физической среде 100. Портативный компьютер 104 соединен с транспортным средством 102 так, как это показано на рисунке. Портативный компьютер 104 может также получать и агрегировать данные (например, данные лазерного сканера, данные в виде изображений и прочие соответствующие данные датчиков), которые передаются группой датчиков 108. Различные программные модули в портативном компьютере 104 управляют работой транспортного средства 102, что подробнее описано ниже.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения в качестве ориентиров для облегчения точной навигации промышленного транспортного средства 102 может быть использовано местоположение поддонов 112, распределенных по физической среде 100. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, портативный компьютер 104 регистрирует местоположения поддонов 112, размещенных в физической среде, и обновляет карту объекта, занося в нее месторасположение означенных поддонов. Как подробно описано ниже, портативный компьютер 104 использует модель поддона 112 и единиц груза 114, размещаемых на поддонах, для создания ориентира с характерными навигационными признаками комбинированного груза, которые мог бы распознавать датчик. При выполнении одной или нескольких задач промышленное транспортное средство 102 определяет местоположение, отслеживая навигационные признаки, которые поступают с группы датчиков 108. Отслеженные признаки сравниваются в фильтре с нанесенными на карту известными статическими и/или динамическими характеристиками для предварительного расчета текущего положения транспортного средства. Следует отметить существенное различие между распознаванием поддонов 112 как препятствий для навигации и использованием размещенных поддонов в качестве навигационных ориентиров для точного определения местоположения промышленного транспортного средства 102 таким образом, чтобы можно было размещать или забирать другие поддоны, которые требуются для выполнения той или иной задачи.

Как подробно описано ниже, портативный компьютер 104 определяет один или несколько участков в физической среде 100 для облегчения определения местоположения. Физическая среда может быть разбита на множество участков с соответствующими данными, хранящимися на множестве карт таких участков, с целью ограничения количества ориентиров, учитываемых при определении местоположения. Создание карт участков описано в Заявке на патент США, порядковый номер 13/159,501, поданной 14 июня 2011 года. Карты участков с внесенными в них объектами с предварительно установленными координатами могут быть распределены между множеством промышленных транспортных средств. Объекты с предварительно установленными координатами представляют собой объекты, такие как поддоны и грузы с известными репрезентативными геометрическими параметрами, положение которых может фиксироваться на карте промышленным транспортным средством и которые могут использоваться в дальнейшем в качестве ориентира при определении местоположения. Распределение картографических данных между промышленными транспортными средствами описано в Заявке на патент США, порядковый номер 13/159,500, поданной 14 июня 2011 года. Специалистам в данной области техники очевидно, что карты участков могут содержать области среды 100, где динамические размещаемые объекты с предварительно установленными координатами могут быть практически единственными видимыми ориентирами, по которым можно определить местоположение промышленного транспортного средства.

В отличие от неподвижных объектов инфраструктуры, местоположение объектов с предварительно установленными координатами точно не зафиксировано, а рассчитывается автоматизированным промышленным транспортным средством, размещающим объекты. Таким образом, положение динамически размещаемого объекта с предварительно установленными координатами допускает наличие погрешности, обусловленной различными факторами. Эти факторы, помимо прочего, включают в себя погрешность местоположения транспортного средства в момент размещения груза; погрешность местоположения объекта на вилочном захвате транспортного средства; перемещение объекта в момент его размещения; смещение объекта, когда на него укладываются другие поддоны 112 с грузом; смещение в результате случайного контакта с оборудованием и т.п. Таким образом, портативный компьютер 104 должен смоделировать местоположение объекта с предварительно установленными координатами; признаки, характерные для объекта; и погрешность положения объекта. Эти погрешности добавляются к погрешности, связанной с замерами объекта, проводимыми датчиками; следовательно, объекты с предварительно установленными координатами являются ориентирами на карте, которые требуют последующей обработки на портативном компьютере для определения точного местоположения. Портативный компьютер 104 точно управляет движением промышленного транспортного средства, используя динамически размещаемые объекты с предварительно установленными координатами в качестве единственных ориентиров.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения портативный компьютер 104 настроен на определение положения транспортного средства при пуске, что требует локализации по эталонной карте, когда предыдущее положение транспортного средства не известно. Эталонная карта предусматривает достаточное количество априорных картографических данных в глобальной системе координат. После того как портативный компьютер 104 определит, что положение промышленного транспортного средства 102 неизвестно (например, сразу после включения автоматизированной системы), портативный компьютер 104 начнет поиск наиболее вероятного положения промышленного транспортного средства 102, используя один из способов, в том числе исследование среды на предмет выявления уникального сочетания признаков или навигационных маркеров 116, специально размещенных для этой цели. При исследовании среды из данных датчика извлекаются результаты различных измерений (например, значения углов, длины, радиуса и т.п.), которые обрабатываются с целью выявления текущих наблюдаемых признаков, которые сравниваются с известными признаками для определения первоначального положения транспортного средства. Далее, исходя из положения транспортного средства, портативный компьютер 104 определяет маршрут выполнения задания в физической среде 100.

Один из альтернативных способов согласно вариантам осуществления настоящего изобретения предусматривает использование портативного компьютера, который получает данные о положении от внешнего источника, например с пользовательского интерфейса или от системы определения местоположения с низкой точностью, пример которой раскрыт патентом США (Публикация №2011/0148714 А1) под названием «Система и способ определения местоположения источников электромагнитного излучения в ближней зоне». Согласно еще одному из альтернативных способов, используемый в качестве ориентира объект однозначно идентифицируется за счет использования штрих-кодов, радиочастотной метки-идентификатора (RFID), особой формы или какого-либо иного уникального признака, который может быть считан датчиками промышленного транспортного средства и использован в качестве ориентира, не допускающего двоякого толкования признаков, явно отличающихся от наблюдаемых признаков соседних объектов, которые сравниваются с известными признаками, ранее занесенными в карту.

На фиг. 2 представлено перспективное изображение вилочного погрузчика 200, обеспечивающего автоматизированное выполнение различных задач в физической среде согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения.

Вилочный погрузчик 200 (например, автопогрузчик с высокорасположенной или низкорасположенной подъемной платформой, штабелер, погрузчик-полуприцеп, погрузчик с боковым расположением грузоподъемника, вилочный подъемник и т.п.) представляет собой самоходную промышленную тележку разной грузоподъемности, которая используется для подъема и перемещения различных объектов. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения вилочный погрузчик 200 рассчитан на перемещение одного или нескольких поддонов (например, поддонов 112, показанных на фиг. 1) с единицами груза (например, с единицами груза 114, представленными на фиг. 1) по определенному маршруту в физической среде (например, в физической среде 100, представленной на фиг. 1). Маршруты могут быть заданы заранее или же рассчитываться динамически по мере поступления заданий. Вилочный погрузчик 200 может заходить вглубь участка хранилища с множеством поддоно-мест, чтобы разместить или забрать поддон. Часто вилочный погрузчик 200 направляется на определенный участок хранилища и размещает поддоны на консольных кронштейнах или направляющих.

Вилочный погрузчик 200 обычно содержит два и более вилочных захвата (например, в виде зубьев или направляющих брусьев) для подъема и перемещения единиц груза в физической среде. Согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения, вместо двух и более вилочных захватов, вилочный погрузчик 200 может иметь одну или несколько металлических опор (не показаны на рисунке) для подъема единиц груза определенного типа (например, рулонов ковровых покрытий, металлических бухт и т.п.). Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения вилочный погрузчик 200 содержит телескопический вилочный захват с гидравлическим приводом, который позволяет разместить два и более поддона вплотную друг к другу.

Согласно одному или нескольким вариантам осуществления настоящего изобретения, вилочный погрузчик 200 может также иметь в своем составе различные исполнительные механизмы с механическим, гидравлическим и/или электрическим приводом. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения вилочный погрузчик 200 содержит один или несколько гидравлических приводов (не обозначены), которые обеспечивают боковое перемещение и/или вращательное движение двух и более вилочных захватов. Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения вилочный погрузчик 200 содержит гидравлический привод (не обозначен), обеспечивающий сведение и разведение вилочных захватов. Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения вилочный погрузчик 200 содержит механическое или гидравлическое приспособление для обжатия груза (например, бочек, кег, рулонов бумаги и т.п.), подлежащих транспортировке.

Вилочный погрузчик 200 может быть связан с портативным компьютером 104, который содержит программные модули для управления вилочным погрузчиком 200 в соответствии с выполняемой задачей или задачами. Вилочный погрузчик 200 также связан с группой различных сенсорных устройств (например, с группой датчиков 108, представленной на фиг. 1), которые передают информацию (например, данные в виде изображений, видеоданные, картографические данные и/или данные в виде трехмерной графики) на портативный компьютер 104 для выявления наблюдаемых признаков на ориентирах физической среды. Эти устройства могут монтироваться снаружи или внутри вилочного погрузчика 200 или устанавливаться в заранее отведенных местах физической среды 100. Примеры конструктивного исполнения вилочного погрузчика 200 обычно включают в себя камеры 202, и/или двухмерные лазерные сканеры 204, закрепляемые с каждой стороны погрузчика, и/или кодовые датчики положения 206, закрепляемые на каждом колесе 208. Согласно прочим вариантам конструктивного исполнения вилочный погрузчик 200 содержит только один лазерный сканер плоского сканирования 204 и кодовый датчик положения 206. Эти кодовые датчики положения определяют данные о перемещении, связанные с движением транспортного средства. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения количество сенсорных устройств (например, лазерных сканеров, лазерных дальномеров, кодовых датчиков положения, датчиков давления и/или прочих устройств), а также их положение на вилочном погрузчике 200 зависят от типа транспортного средства; при этом положение, в котором они установлены, влияет на обработку данных измерений. Например, за счет размещения всех лазерных сканеров в положении, которое позволяет проводить измерения, группа датчиков 108 может обрабатывать данные лазерных сканеров и преобразовывать их в данные для управления вилочным погрузчиком 200. Более того, группа датчиков 108 может объединить несколько лазерных сканеров в единый виртуальный лазерный сканер, который может использоваться различными программными модулями для управления вилочным погрузчиком 200.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, датчики - именуемые в дальнейшем «внешними датчиками» - устанавливаются в фиксированных точках физической среды (например, физической среды 100, представленной на фиг. 1); при этом массив данных, получаемых с этих датчиков, должен повысить качество автоматического управления. Такие внешние датчики могут включать в себя лазерные сканеры или камеры и прочие устройства подобного рода. Внешние датчики могут также включать в себя ограниченное количество приемопередатчиков и/или иных активных или пассивных устройств, через которые автоматизированное транспортное средство могло бы получать данные о своем приблизительном положении для активации функции определения местоположения.

На фиг. 3 представлена структурная блок-схема системы 300, которая - согласно одному или несколь