Planen eines Pfads eines fahrerlosen mobilen Roboters

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planen, insbesondere Abfahren, eines Pfads eines fahrerlosen mobilen Roboters sowie ein System bzw.

Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.

Fahrerlose mobile Roboter sollen häufig Posen an- bzw. Pfad(segment)e abfahren, die in verschiedenen Bezugssystemen vorgegeben sind.

Ein Beispiel ist ein umgebungsbezogenes Bezugssystem bzw. eine Karte der Umgebung („Umgebungskarte“), in dem bzw. der der Roboter navigiert und ein Objekt anfahren soll. Ist er ausreichend nahe bei dem Objekt, wird in ein objektbezogenes Bezugssystem umgeschaltet und in diesem weiternavigiert und das Objekt angefahren.

Hierbei wird bisher zunächst in dem umgebungsbezogenen Bezugssystem ein Pfad geplant, anschließend in dem objektbezogenen Bezugssystem. Nachteilig muss der Roboter dabei anhalten, wenn von dem einen auf den anderen Pfad bzw. von dem einen in das andere Bezugssystem gewechselt wird.

Ein anderes Beispiel sind mehrere umgebungsbezogene Bezugssysteme bzw. Umgebungskarten, in die eine Gesamtumgebung aufgeteilt ist, beispielsweise aus Speicherplatzgründen. Auch hier kann bislang kein kontinuierlicher Pfad über zwei oder mehr Bezugssysteme geplant werden.

Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, den Betrieb eines fahrerlosen mobilen Roboters, insbesondere dessen Pfadplanung, zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 10 gelöst. Ansprüche 12, 13 stellen ein System bzw. Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Planen eines Pfads eines fahrerlosen mobilen Roboters zum Anfahren einer zweiten Pose, die in einem zweiten Bezugssystem vorgegeben ist, aus einer ersten Pose, die in einem ersten Bezugssystem vorgegeben ist, den, in einer Ausführung ein- oder mehrfach wiederholten, Schritt:

Transformieren der zweiten Pose in ein gemeinsames Bezugssystem, in dem auch die erste Pose beschrieben bzw. angegeben ist; und/oder

Transformieren der ersten Pose in ein bzw. das gemeinsame(s) Bezugssystem, in dem auch die zweite Pose beschrieben bzw. angegeben ist; auf.

In einer Ausführung weist der mobile Roboter eine mobile Basis bzw. Plattform, in einer Weiterbildung ein, vorzugsweise lenkbares, Fahrwerk auf. Der fahrerlose mobile Roboter ist in einer Ausführung ein sogenanntes AGV („Automated Guided Vehicle“). Hierfür ist die vorliegende Erfindung aufgrund der Einsatzbedingungen von AGVs besonders geeignet.

Eine Pose im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst in einer Ausführung eine, insbesondere ein-, zwei- oder dreidimensionale, Position und/oder eine, insbesondere ein-, zwei- oder dreidimensionale, Orientierung, besonders bevorzugt eine zweidimensionale Position und eindimensionale Orientierung. In einer Ausführung umfasst eine Pose im Sinne der vorliegenden Erfindung eine, insbesondere ein-, drei- oder besonders bevorzugt zweidimensionale, Position und/oder eine, insbesondere zwei-, drei- oder besonders bevorzugt eindimensionale, Orientierung, einer bzw. der mobilen Basis bzw. Plattform, in einer Ausführung eines bzw. des Fahrwerks, des mobilen Roboters. In einer Ausführung ist die erste Pose eine Pose des mobilen Roboters, in einer Weiterbildung einer bzw. der mobilen Basis bzw. Plattform, in einer Ausführung eines bzw. des Fahrwerks, des mobilen Roboters, und/oder die zweite Pose eine Pose des mobilen Roboters, in einer Weiterbildung einer bzw. der mobilen Basis bzw. Plattform, in einer Ausführung eines bzw. des Fahrwerks, des mobilen Roboters. In einer Ausführung überführt die Überführungsbahn den mobilen Roboter, in einer Weiterbildung eine bzw. die mobile Basis bzw. Plattform, in einer Ausführung ein bzw. das Fahrwerk, des mobilen Roboters, von der ersten in die zweite Pose. Das gemeinsame Bezugssystem kann insbesondere das erste Bezugssystem sein.

Dann wird in einer Ausführung die zweite Pose in das gemeinsame = erste Bezugssystem transformiert, in dem die erste Pose vorgegeben ist.

Hierdurch kann in einer Ausführung eine besonders effiziente Pfadplanung realisiert werden.

In einer anderen Ausführung ist das gemeinsame Bezugssystem das zweite Bezugssystem. Dann wird in einer Ausführung die erste Pose in das gemeinsame = zweite Bezugssystem transformiert, in dem die zweite Pose vorgegeben ist.

Hierdurch kann in einer Ausführung eine besonders präzise Pfadplanung realisiert werden.

Gleichermaßen kann das gemeinsame Bezugssystem ein von dem ersten und zweiten Bezugssystem verschiedenes Bezugssystem sein. Dann werden in einer Ausführung die erste und zweite Pose in dieses gemeinsame Bezugssystem transformiert, so dass sie in diesem beschrieben sind.

Hierdurch kann in einer Ausführung eine besonders variable Pfadplanung realisiert werden.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren den, in einer Ausführung ein- oder mehrfach wiederholten, Schritt:

Planen einer Überführungsbahn von der ersten Pose in die zweite Pose in dem gemeinsamen Bezugssystem auf Basis der in diesem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen ersten und zweiten Pose.

Indem eine von der ersten und zweiten Pose in das andere Bezugssystem, in dem die andere von der ersten und zweiten Pose vorgegeben ist, oder die erste und zweite Pose in ein gemeinsames Bezugssystem transformiert und somit die erste und zweite Pose in dem gemeinsamen Bezugssystem beschrieben sind, kann in einer Ausführung vorteilhaft eine Überführungsbahn geplant und in einer Weiterbildung abgefahren werden, in einer Ausführung ohne Anhalten des Roboters bei einem Wechsel von dem einen in das andere Bezugssystem. In einer Ausführung ist die erste Pose auf einem ersten Pfadsegment, in einer Weiterbildung durch ein erstes Pfadsegment, in dem ersten Bezugssystem vorgegeben bzw., gegebenenfalls nur, das erste Pfadsegment (und dadurch implizit eine bzw. die erste Pose) in dem ersten Bezugssystem vorgegeben, und die Überführungsbahn wird auf Basis der in dem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen ersten Pose geplant, indem sie auf Basis des in dem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen, in einer Ausführung in dieses transformierten, ersten Pfadsegments (und dadurch implizit auf Basis einer bzw. der ersten Pose) geplant wird.

Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung die zweite Pose auf einem zweiten Pfadsegment, in einer Weiterbildung durch ein zweites Pfadsegment, in dem zweiten Bezugssystem vorgegeben bzw., gegebenenfalls nur, das zweite Pfadsegment (und dadurch implizit eine bzw. die zweite Pose) in dem zweiten Bezugssystem vorgegeben, und die Überführungsbahn wird auf Basis der in dem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen zweiten Pose geplant, indem sie auf Basis des in dem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen, in einer Ausführung in dieses transformierten, zweiten Pfadsegments (und dadurch implizit auf Basis einer bzw. der zweiten Pose) geplant wird.

Entsprechend kann ein Pfad bzw. das Planen eines Pfads des fahrerlosen mobilen Roboters zum Anfahren einer zweiten Pose, die in einem zweiten Bezugssystem vorgegeben ist, aus einer ersten Pose, die in einem ersten Bezugssystem vorgegeben ist, ein Pfad bzw. das Planen eines Pfads zum wenigstens teilweisen Abfahren des ersten Pfadsegments (und damit aus einer (gegebenenfalls nur implizit vorgegebenen) ersten Pose auf dem ersten Pfadsegment) und, insbesondere anschließenden, wenigstens teilweisen Abfahren des zweiten Pfadsegments (und damit Anfahren einer (gegebenenfalls nur implizit vorgegebenen) zweiten Pose auf dem zweiten Pfadsegment) umfassen, insbesondere sein. Eine Überführungsbahn bzw. ein Planen einer Überführungsbahn von der ersten Pose in die zweite Pose in dem gemeinsamen Bezugssystem auf Basis der in diesem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen ersten und zweiten Pose kann entsprechend eine Überführungsbahn bzw. ein Planen einer Überführungsbahn von dem ersten Pfadsegment (und damit von einer (gegebenenfalls nur implizit vorgegebenen) ersten Pose auf dem ersten Pfadsegment) auf das zweite Pfadsegment (und damit in eine (gegebenenfalls nur implizit vorgegebene) zweite Pose auf dem zweiten Pfadsegment) auf Basis des in diesem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen ersten und zweiten Pfadsegments (und damit der (gegebenenfalls nur implizit) in dem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen ersten und zweiten Pose) umfassen, insbesondere sein.

In einer Ausführung wird die zweite Pose in das gemeinsame Bezugssystem transformiert, indem das zweite Pfadsegment in das gemeinsame Bezugssystem transformiert wird. Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung die erste Pose in das gemeinsame Bezugssystem transformiert, indem das erste Pfadsegment in das gemeinsame Bezugssystem transformiert wird.

Durch die Verwendung von Pfadsegmenten kann in einer Ausführung das Planen und/oder Betreiben verbessert, insbesondere seine Effizienz und/oder Präzision vergrößert, werden. In einer Ausführung ist das erste Pfadsegment und/oder das zweite Pfadsegment ein geradliniges Pfadsegment. Dadurch kann in einer Ausführung das Planen und/oder Betreiben weiter verbessert, insbesondere seine Effizienz und/oder Präzision weiter vergrößert, werden.

In einer Ausführung überführt die Überführungsbahn (den Roboter) stetig, in einer Ausführung (auf einem) stetig differenzierbar(en Pfad), von dem ersten auf das zweite Pfadsegment, wobei sie vor einem Pfadende des ersten Pfadsegments von diesem abweichen und nach einem Pfadanfang bzw. vor einem Pfadende des zweite Pfadsegments auf dieses aufsetzen kann.

Dadurch kann in einer Ausführung der Betrieb des Roboters verbessert, insbesondere eine Belastung und/oder Zykluszeit reduziert werden.

In einer Ausführung wird bei wenigstens einem, insbesondere anfänglichen, Durchlauf bzw. wenigstens einem der Schritte des Verfahrens die Transformation des einen von der ersten und zweiten Pfadsegment in das gemeinsame Bezugssystem auf Basis einer vorgegeben Relation, in einer Ausführung einer Identität, einer Pose, in einer Ausführung einer Endpose, auf dem ersten Pfadsegment zu einer Pose, in einer Ausführung einer Anfangspose, relativ zu, in einer Ausführung auf, dem zweiten Pfadsegment ermittelt. Indem, insbesondere in einem ersten Durchlauf von Transformieren des einen von der ersten und zweiten Pfadsegment und Planen einer Überführungsbahn, die(se) Transformation auf Basis der vorgegeben Relation, insbesondere mit der Maßgabe, dass die Endpose auf dem ersten Pfadsegment gleich der Anfangspose auf dem zweiten Pfadsegment sein soll, ermittelt wird, kann in einer Ausführung vorteilhaft auch ohne Initialisierung bzw. Kalibrierung des zweiten Bezugssystems die Überführungsbahn, insbesondere anfänglich, geplant werden.

Zweckmäßigerweise ist eine Pose, die bei einer Initialisierung, insbesondere Kalibrierung, des zweiten Bezugssystems verwendet wird, eine Anfangspose auf dem zweiten Pfadsegment. Gleichermaßen kann jedoch auch eine andere Pose relativ zu dem zweiten Pfadsegment verwendet werden, insbesondere eine Pose, die bei einer Initialisierung, insbesondere Kalibrierung, des zweiten Bezugssystems verwendet wird. Entsprechend wird in einer Ausführung die Transformation mit der Maßgabe, dass die Endpose auf dem ersten Pfadsegment gleich der Pose, die bei einer Initialisierung, insbesondere Kalibrierung, des zweiten Bezugssystems verwendet wird, sein soll, ermittelt.

Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung bei wenigstens einem, insbesondere weiteren bzw. nachfolgenden, Durchlauf bzw. wenigstens einem der Schritte des Verfahrens die Transformation der einen von der ersten und zweiten Pose, insbesondere des einen von der ersten und zweiten Pfadsegment, in das gemeinsame Bezugssystem auf Basis einer vorgegeben Relation, insbesondere Identität, einer Pose, insbesondere Istpose, des Roboters, die in dem Bezugssystem beschrieben ist, in dem diese einen von der ersten und zweiten Pose bzw. dieses eine von der ersten und zweiten Pfadsegment vorgegeben ist, zu einer Pose, insbesondere Istpose, des Roboters ermittelt, die in dem gemeinsamen Bezugssystem beschrieben ist.

Indem, insbesondere in einem oder mehreren nachfolgenden Durchläufen von Transformieren und Planen einer Überführungsbahn, die Transformation (jeweils) auf Basis der vorgegeben Relation, insbesondere mit der Maßgabe, dass die Istpose des Roboters die in dem Bezugssystem beschrieben ist, aus dem transformiert wird, gleich der Istpose des Roboters in dem gemeinsamen Bezugssystem sein soll, ermittelt wird, kann in einer Ausführung vorteilhaft die Präzision erhöht, insbesondere die Transformation und/oder Überführungsbahn aktualisiert werden.

Wie vorstehend erläutert, kann die Transformation statt auf Basis der Istposen insbesondere auch auf Basis einer Endpose auf dem ersten Pfadsegment und einer Pose, die bei einer Initialisierung, insbesondere Kalibrierung, des zweiten Bezugssystems verwendet wird, ermittelt werden.

Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung bei wenigstens einem, insbesondere weiteren bzw. nachfolgenden, Durchlauf bzw. wenigstens einem der Schritte des Verfahrens die Transformation der einen von der ersten und zweiten Pose, insbesondere des einen von der ersten und zweiten Pfadsegment, in das gemeinsame Bezugssystem auf Basis einer vorgegeben Relation, insbesondere Identität, einer Pose, insbesondere Istpose, des Roboters, die in dem Bezugssystem beschrieben ist, in dem diese einen von der ersten und zweiten Pose bzw. dieses eine von der ersten und zweiten Pfadsegment vorgegeben ist, zu einer Pose, insbesondere Istpose, des Roboters ermittelt, die in dem gemeinsamen Bezugssystem beschrieben ist.

In einer Ausführung ist das erste Bezugssystem ein umgebungsbezogenes Bezugssystem, in dem bzw. mittels dessen der Roboter in einer Weiterbildung wenigstens zeitweise navigiert. In einer Ausführung lokalisiert sich der Roboter wenigstens zeitweise in dem ersten, insbesondere umgebungsbezogenen, Bezugssystem. In einer Ausführung ist, insbesondere wird, das erste Bezugssystem relativ zu einer Umgebung, insbesondere mehreren Orientierungspunkten, kalibriert, beispielsweise mittels SLAM oder dergleichen.

Zusätzlich oder alternativ ist das zweite Bezugssystem in einer Ausführung ein objektbezogenes Bezugssystem, das in einer Weiterbildung relativ zu einem Objekt vorgegeben, insbesondere kalibriert, ist, insbesondere wird, das der Roboter in einer Ausführung anfahren soll. In einer Ausführung lokalisiert sich der Roboter wenigstens zeitweise in dem zweiten, insbesondere objektbezogenen, Bezugssystem.

In einer alternativen Ausführung ist das zweite Bezugssystem ein anderes umgebungsbezogenes, insbesondere an das erste Bezugssystem angrenzende oder dieses wenigstens teilweise überlappende, Bezugssystem, wobei der Roboter in einer Weiterbildung in dem bzw. mittels des zweiten Bezugssystem(s) wenigstens zeitweise navigiert. In einer Ausführung lokalisiert sich der Roboter wenigstens zeitweise in diesem zweiten, insbesondere ebenfalls umgebungsbezogenen, Bezugssystem.

In einer Ausführung navigiert der Roboter, insbesondere in einer ersten Phase, mithilfe des ersten Bezugssystems, und, insbesondere in einer zweiten Phase, mithilfe des zweiten Bezugssystems, wechselt in einer Ausführung von dem ersten zu dem zweiten Bezugssystem, in einer Weiterbildung ohne anzuhalten. In einer Ausführung fährt er in der zweiten Phase die in dem zweiten Bezugssystem vorgegebene zweite Pose an bzw. das in dem zweiten Bezugssystem vorgegebene zweite Pfadsegment wenigstens teilweise ab, wobei er vorzugsweise die bzw. das in dem zweiten Bezugssystem vorgegebene Pose bzw. Pfadsegment, insbesondere direkt bzw. in dem zweiten Bezugssystem, verwendet. Zusätzlich oder alternativ fährt der Roboter in einer Ausführung in der ersten Phase das in dem ersten Bezugssystem vorgegebene erste Pfadsegment wenigstens teilweise ab, wobei er vorzugsweise das in dem ersten Bezugssystem vorgegebene Pfadsegment, insbesondere direkt bzw. in dem ersten Bezugssystem, verwendet.

Ein Bezugssystem im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst in einer Ausführung eine Karte, kann insbesondere eine solche sein.

In einer Ausführung weist das System, insbesondere der Roboter, einen ersten Lokalisierer auf, der die Pose des Roboters relativ zu bzw. in dem ersten Bezugssystem ermittelt, in einer Ausführung mehrfach aktualisiert, in einer Weiterbildung bereits vor und/oder während des Planens und/oder Abfahrens des Pfads. Zusätzlich oder alternativ weist das System, insbesondere der Roboter, in einer Ausführung einen zweiten Lokalisierer auf, der die Pose des Roboters relativ zu bzw. in dem zweiten Bezugssystem ermittelt, in einer Ausführung mehrfach aktualisiert, in einer Weiterbildung erst während des Planens und/oder Abfahrens des Pfads. Entsprechend ist das erste Bezugssystem in einer Ausführung ein Bezugssystem, in bzw. relativ zu dem der bzw. ein erster Lokalisierer die Pose des Roboters, insbesondere relativ zu einer Umgebung, ermittelt, in einer Ausführung mehrfach aktualisiert, in einer Weiterbildung bereits vor und/oder während des Planens und/oder Abfahrens des Pfads, und/oder das zweite Bezugssystem ein Bezugssystem, in bzw. relativ zu dem der bzw. ein zweiter Lokalisierer die Pose des Roboters, insbesondere relativ zu einem Objekt, ermittelt, in einer Ausführung mehrfach aktualisiert, in einer Weiterbildung erst während des Planens und/oder Abfahrens des Pfads.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Betreiben des Roboters die, in einer Ausführung ein- oder mehrfach wiederholten, Schritte:

Planen eines Pfads nach einem hier beschriebenen Verfahren; und

Abfahren des Pfads mit dem Roboter, in einer Ausführung mithilfe des ersten Bezugssystems, des zweiten Bezugssystems und/oder des gemeinsamen Bezugssystems, in einer Weiterbildung unter Umschalten von dem ersten in das zweite Bezugssystem.

In einer Ausführung wird die Überführungsbahn, in einer Weiterbildung die Transformation in das gemeinsame Bezugssystem, während des Abfahrens ein- oder mehrfach aktualisiert.

Dadurch kann in einer Ausführung der Roboter vorteilhaft auf Basis von in zwei Bezugssystemen vorgegebenen Posen bzw. Pfadsegmenten verfahren, vorzugsweise ohne bei einem Wechsel anzuhalten.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein System, insbesondere hard- und/oder software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist auf:

Mittel zum, insbesondere mehrfachen, Transformieren der einen von der ersten und zweiten Pose in ein gemeinsames Bezugssystem, in dem auch die andere von der ersten und zweiten Pose beschrieben ist; und

Mittel zum, insbesondere mehrfachen, Planen einer Überführungsbahn von der ersten Pose in die zweite Pose in diesem gemeinsamen Bezugssystem auf Basis der in diesem beschriebenen ersten und zweiten Pose.

In einer Ausführung weist das System bzw. seine Mittel auf:

Mittel zum Abfahren des Pfads mit dem Roboter, insbesondere mithilfe des ersten, zweiten und/oder gemeinsamen Bezugssystems; und/oder Mittel zum Planen der Überführungsbahn auf Basis der in dem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen ersten Pose, indem die Überführungsbahn auf Basis des in dem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen, insbesondere in dieses transformierten, ersten Pfadsegments geplant wird; und/oder

Mittel zum Planen der Überführungsbahn auf Basis der in dem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen zweiten Pose, indem die Überführungsbahn auf Basis des in dem gemeinsamen Bezugssystem beschriebenen, insbesondere in dieses transformierten, zweiten Pfadsegments geplant wird; und/oder

Mittel zum Transformieren der ersten Pose in das gemeinsame Bezugssystem, indem das erste Pfadsegment in das gemeinsame Bezugssystem transformiert wird, und/oder zum Transformieren der zweiten Pose in das gemeinsame Bezugssystem, indem das zweite Pfadsegment in das gemeinsame Bezugssystem transformiert wird; und/oder

Mittel zum Ermitteln der Transformation des einen von der ersten und zweiten Pfadsegment in das gemeinsame Bezugssystem auf Basis einer vorgegeben Relation, insbesondere Identität, einer Pose, insbesondere Endpose, auf dem ersten Pfadsegment zu einer Pose, insbesondere Anfangspose, relativ zu, insbesondere auf, dem zweiten Pfadsegment; und/oder

Mittel zum Ermitteln der Transformation der einen von der ersten und zweiten Pose, insbesondere des einen von der ersten und zweiten Pfadsegment, in das gemeinsame Bezugssystem auf Basis einer vorgegeben Relation, insbesondere Identität, einer Pose, insbesondere Istpose, des Roboters, die in dem Bezugssystem beschrieben ist, in dem diese einen von der ersten und zweiten Pose bzw. dieses eine von der ersten und zweiten Pfadsegment vorgegeben ist, zu einer Pose, insbesondere Istpose, des Roboters, die in dem gemeinsamen Bezugssystem beschrieben ist; und/oder

Mittel zum Aktualisieren der Überführungsbahn und/oder Transformation in das gemeinsame Bezugssystem während des Abfahrens.

Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU), Graphikkarte (GPU) oder dergleichen, und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die Verarbeitungseinheit kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die Verarbeitungseinheit die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere den Pfad planen bzw. den Roboter betreiben, insbesondere steuern, kann. Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere nicht-flüchtiges, Speichermedium zum Speichern eines Programms bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm aufweisen, insbesondere sein, wobei ein Ausführen dieses Programms ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer, dazu veranlasst, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen.

In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch das System bzw. seine Mittel.

In einer Ausführung weist das System den Roboter auf.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

Fig. 1 : einen fahrerlosen mobilen Roboter und ein erstes Bezugssystem beim Planen eines Pfads des Roboters nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2: ein zweites Bezugssystem beim Planen des Pfads;

Fig. 3: eine anfänglich geplante Überführungsbahn;

Fig. 4: das erste Bezugssystem beim weiteren Planen des Pfads während des Abfahrens des Pfads mit dem Roboter; Fig. 5: das zweite Bezugssystem beim weiteren Planen des Pfads während des Abfahrens des Pfads mit dem Roboter;

Fig. 6: eine beim Abfahren aktualisierte Überführungsbahn; und

Fig. 7: ein Verfahren zum Planen des Pfads nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein AGV 3 und ein erstes, umgebungsbezogenes Bezugssystem, angedeutet durch Xi, yi, in dem das AGV 3 zunächst navigiert, und in dem ein erstes Pfadsegment Si mit einer Endpose p _s i, _e (angedeutet durch den ausgefüllten Kreis mit Orientierungsbalken) vorgegeben ist.

In einem zweiten Bezugssystem, das in Fig. 2 durch x ₂ , y ₂ angedeutet ist, ist ein zweites Pfadsegment s ₂ mit einer Anfangspose p _s2 , _a und einer Endpose p _s2 , _e vorgegeben, die das AGV 3 anfahren soll. Dieses zweite Bezugssystem kann insbesondere ein objektbezogenes oder anderes umgebungsbezogenes, insbesondere an das Bezugssystem Xi, y-i , angrenzende oder dieses wenigstens teilweise überlappende, Bezugssystem sein.

In einem ersten Schritt S10 (vgl. Fig. 7) wird das zweite Pfadsegment s ₂ in das erstes Bezugssystem Xi, yi transformiert, welches als gemeinsames Bezugssystem verwendet wird. Dadurch werden auch alle, gegebenenfalls nur implizit vorgegebenen, Posen des zweite Pfadsegments s ₂ (implizit) in das erstes Bezugssystem Xi, yi transformiert.

Dabei wird diese Transformation in das gemeinsame Bezugssystem auf Basis einer Identität der Endpose p _si , _e auf dem ersten Pfadsegment Si zur Anfangspose p _s2 , _a auf dem zweiten Pfadsegment s ₂ ermittelt. Mit anderen Worten wird das zweite Bezugssystem bzw. Pfadsegment so in das gemeinsame bzw. erste Bezugssystem transformiert, dass in diesem die Anfangspose p _s2 , _a zu der Endpose p _si , _e identisch ist. Auf diese Weise muss das zweite Bezugssystem zu diesem Zeitpunkt noch nicht, insbesondere durch einen (zweiten) Lokalisierer, initialisiert bzw. kalibriert sein bzw. werden. Anstelle der Anfangspose p _s2 , _a kann auch eine andere Pose relativ zum zweiten Pfadsegement verwendet werden, insbesondere eine Pose, in der das Bezugssystem initialisiert bzw. kalibriert wird.

Dann wird in einem Schritt S20 eine anfängliche Überführungsbahn ti ₂ von dem ersten Pfadsegment Si auf das zweite Pfadsegment s ₂ in diesem gemeinsamen Bezugssystem auf Basis der nun beide in diesem beschriebenen Pfadsegmente Si , is ₂ geplant (vgl. Fig. 3), die stetig differenzierbar von dem ersten auf das zweite Pfadsegment überführt.

Nun kann das AGV 3 in einem Schritt S30 beginnen, das erste Pfadsegment Si abzufahren. Nun wird das zweite Bezugssystem initialisiert.

In einem Schritt S40 wird analog das zweite Pfadsegment s ₂ in das erstes Bezugssystem Xi, yi, transformiert.

Dabei wird diese Transformation in das gemeinsame Bezugssystem nun auf Basis einer Identität der Istpose ₂ pi des Roboters in dem zweiten Bezugssystem x ₂ , y ₂ zur Istpose ipi des Roboters in dem gemeinsamen bzw. ersten Bezugssystem Xi, yi ermittelt. Mit anderen Worten wird das zweite Bezugssystem bzw. Pfadsegment so in das gemeinsame bzw. erste Bezugssystem transformiert, dass in diesem die Istposen iPi, ₂ pi identisch sind.

Dann wird in einem Schritt S50 die Überführungsbahn ti ₂ aktualisiert (vgl. Fig. 6).

In einem Schritt S60 fährt das AGV 3 den geplanten Pfad weiter ab, wobei die Schritte S40, S50 ein- oder mehrfach wiederholt werden können. Sobald er dabei die Überführungsbahn erreicht, kann diese konstant gehalten und gegebenenfalls zum Navigieren auf das zweite Bezugssystem umgeschaltet werden, ohne dass das AGV 3 dabei anhalten muss.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.

Bezuqszeichenliste

Psi, _e Endpose des ersten Pfadsegments

Ps2, a Anfangspose des zweiten Pfadsegments ps2, e Endpose des zweiten Pfadsegments iPi Istpose, beschrieben im ersten Bezugssystem

₂ pi Istpose, beschrieben im zweiten Bezugssystem

Si erstes Pfadsegment s ₂ zweites Pfadsegment, beschrieben im zweiten Bezugssystem is ₂ zweites Pfadsegment, beschrieben im ersten Bezugssystem h ₂ Überführungsbahn xi, yi erstes Bezugssystem x ₂ , y ₂ zweites Bezugssystem

3 AGV (Roboter)