Nova Patents
JP5963372B2

Mobile human interface robot

Abstract

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JP5963372B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 85

Term

Projected expiry 26 May 2034.

  1. Priority
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  3. Granted
  4. Today
  5. Projected expiry

18 claims: 6 independent, 12 dependent

  1. 1
    移動式ロボット(100)を作動させて人について行くようにする方法であって、前記方法は、 前記ロボット(100)に隣接して位置する空間ボリュームから点群を得ることができるよう位置決めされたボリューム形点群イメージング装置(450,450a,450b)から三次元イメージデータを受け取るステップと、 受け取った前記三次元イメージデータを物体(2406)にセグメント化するステップと、前記物体(2406)をフィルタ処理して、第1のしきいサイズよりも大き い物体(2406)を除去すると共に、 前記第1のしきいサイズよりも 小さい 第2のしきいサイズよりも小さい物体(2406)を除去するステップと、 前記フィルタ処理された物体(2410)の少なくとも一部分に対応した人(2300)を識別するステップと、 前記ロボット(100)の少なくとも一部分を前記識別された人(2300)に対して動かすステップとを有し、 前記動かすステップは、対応の視野(452)を少なくとも実質的に前記識別された人(2300)の方へ向けるよう前記イメージング装置(450,450a,450b)をパンすること及び傾動させることのうちの少なくとも一方によって前記イメージング装置(450,450a,450b)の視野(452)を前記識別された人(2300)に維持するステップを更に有し、 前記識別された人(2300)が前記ロボット(100)のしきい距離(D R )内に位置しているとき、前記ロボット(100)を前記識別された人(2300)から遠ざけるステップを更に有し、前記イメージング装置(450,450a,450b)の視野(452)を前記識別された人(2300)上に維持するステップを更に有し、 前記識別された人(2300)が前記ロボット(100)の前記しきい距離(D R )を超えて位置しているとき、前記ロボット(100)を前記識別された人(2300)の方へ駆動することによって且つ/或いはウェイポイント駆動指令を送り出して前記ロボット(100)を前記識別された人(2300)の追従距離(D R )内に駆動することによって、前記ロボット(100)を駆動して前記ロボット(100)と前記識別された人(2300)との間の追従距離(D R )を維持するステップを更に有 し、このステップは、前記人(2300)が前記イメージング装置(450,450a,450b)の視野(452)からいったん出ると、前記人(2300)の最後の既知の存在場所及び軌道の情報を保持し、この保持した情報を参照して、ウェイポイントを利用して前記人(2300)に向けて前記ロボット(100)を移動させるように、前記ロボット(100)を駆動するステップを更に含む 、方法。
  2. 2
    前記三次元イメージデータは、ピクセル(1174p)の二次元アレイを含み、各ピクセル(1174p)は、深度情報を含む、請求項1記載の方法。
  3. 3
    隣りのピクセル(1174p)に対する各ピクセル(1174p)の近接性に基づいて前記ピクセル(1174p)を前記物体(2406)にグループ化するステップを更に有する、請求項1又は2記載の方法。
  4. 4
    前記イメージング装置(450,450a,450b)は、地面(G)よりも少なくとも約1フィート(30.5cm)、上方の高さ位置のところに位置決めされると共に前記ロボット(100)の移動方向において床平面を含む空間ボリュームから点群を得ることができるよう差し向けられている、請求項1~3のうちいずれか一に記載の方法。
  5. 5
    前記第1のしきいサイズは、約8フィート(243.8cm)の高さを含むと共に/或いは前記第2のしきいサイズは、約3フィート(91.4cm)の高さを含む、請求項1~4のうちいずれか一に記載の方法。
  6. 6
    カルマンフィルタを用いて各識別された人(2300)の運動軌跡を追跡すると共に反映させることによって前記フィルタ処理された物体(2410)に対応した多数の人(2300)を識別するステップを更に有する、請求項1~5のうちいずれか一に記載の方法。
  7. 7
    少なくとも部分的に少なくとも1人の識別された人(2300)の運動軌跡に基づいて駆動指令を送り出すステップを更に有する、請求項1~6のうちいずれか一に記載の方法。
  8. 8
    前記ロボット(100)の周りのシーン(10)中の各物体(12,2406)の存在場所を突き止めるステップと、 前記シーン(10)の物体占有マップ(1700,1820)を作成するステップと、 各物体存在場所について信頼水準を割り当てるステップと、を更に有する、請求項1記載の方法。
  9. 9
    各物体存在場所の前記信頼水準を経時的に低下させ、ついには、それぞれの前記物体存在場所を新たに定められた物体存在場所でアップデートするステップを更に有する、請求項8記載の方法。
  10. 10
    光を前記ロボット(100)の周りのシーン(10)に間欠パルスの状態で放出するステップを更に有し、前記放出された光パルスの周波数を変更するステップを有し、前記光パルスを第1の省電力周波数で放出し、センサ事象を受け取ると、前記光パルスを第2の能動周波数で放出し、前記センサ事象は、前記シーン(10)内における物体(12)の存在を表すセンサ信号を含む、請求項1~9のうちいずれか一に記載の方法。
  11. 11
    光のスペックルパターンを前記ロボット(100)の周りのシーン(10)に放出するステップ、 前記シーン(10)内の物体(12)からの前記スペックルパターンの反射光を受け取るステップ、 前記シーン(10)内の前記物体(12)のうちの基準物体(12)から反射された前記スペックルパターンの基準イメージを記憶するステップ、前記基準イメージは、前記基準物体(12)から互いに異なる距離(Z n )を置いたところで捕捉され、 前記シーン(10)内の前記物体(12)のうちの標的物体(12)から反射された前記スペックルパターンの少なくとも1つの標的イメージを捕捉するステップ、 前記標的物体(12)の反射面の距離(ΔZ)を求めるために前記少なくとも1つの標的イメージを前記基準イメージと比較するステップ及び 前記シーン(10)の三次元深度イメージを作成するステップを更に有する、請求項1記載の方法。
  12. 12
    前記標的物体(12)上の一次スペックルパターンを求めるステップ及び前記一次スペックルパターンと前記基準イメージの前記スペックルパターンとの相互相関性及び非相関性のうちの少なくとも一方をコンピュータ計算するステップを更に有する、請求項11記載の方法。
  13. 13
    前記ロボット(100)を作業面(5)の端から端まで操縦しながら光のスペックルパターンを前記ロボット(100)の周りのシーン(10)に放出するステップと、 前記シーン(10)内の標的物体(12)の表面から反射された前記放出スペックルパターンの反射光を受け取るステップと、 前記標的物体(12)の各反射面の距離(Z n )を求めるステップと、 前記標的物体(12)の三次元深度マップを作成するステップと、 前記標的物体(12)を分類するステップとを更に有する、請求項1記載の方法。
  14. 14
    前記標的物体(12)を人(2300)又は物体として分類するステップを更に有する、請求項13記載の方法。
  15. 15
    前記シーン(10)内の基準物体(12)から反射された前記スペックルパターンの基準イメージを記憶するステップを更に有し、前記基準イメージは、前記基準物体(12)から互いに異なる距離(Z n )を置いたところで捕捉される、請求項13又は14記載の方法。
  16. 16
    前記標的物体(12)上の一次スペックルパターンを求めるステップ及び前記一次スペックルパターンと前記基準イメージの前記スペックルパターンとの相互相関性及び非相関性のうちの少なくとも一方をコンピュータ計算するステップを更に有する、請求項13~15のうちいずれか一に記載の方法。
  17. 17
    前記標的物体(12)の前記分類に基づいて前記ロボット(100)を前記標的物体(12)に対して操縦するステップを更に有する、請求項13~16のうちいずれか一に記載の方法。
  18. 18
    光の前記スペックルパターンを間欠パルスで放出するステップを更に有し、前記放出光パルスの周波数を変更するステップを更に有する、請求項13~17のうちいずれか一に記載の方法。
Independent claims18