用于确定传感器位置和定向的系统和方法与流程

背景技术：

1、某些物料搬运车辆(mhv)(例如自动化mhv)可以配备有各种传感器。这些传感器可被用于确定mhv在给定环境内的位置(例如，方位)和定向和/或对象相对于mhv的位置(例如，方位)和定向，以及其他目的。安装在此类车辆上的传感器通常配置成用于报告相对于其自身参考系的结果。与传感器耦合的计算机可以基于各个传感器的输出来确定mhv的位置和定向或对象相对于mhv的位置和定向。计算机需要以高的准确度知晓每个传感器如何相对于mhv被定位和被定向，以正确地解释由每个传感器报告的结果，并且确定mhv的准确位置和定向或对象相对于mhv的准确位置和定向。因此，重要的是，每个传感器关于mhv的位置和定向是已知的而且是准确的。

2、如果没有执行传感器位置和定向的测量，那么此类信息可以从构造图获取并且被假定为实际位置和定向。然而，任何制造公差、校准偏差或车辆或传感器磨损都会导致车辆感测外部环境并确定其实际位置和定向的方式上的一些不准确性。可以使用诸如卷尺、量角器等之类的常规工具来测量传感器位置和定向。然而，常规工具可能不具有以足够的特异性定位传感器所需的精度或准确性。此外，该方法是耗时的并且不能准确地重复。经校准的目标可用于传感器来校准其自身。经校准的目标可被设置在已知的位置和定向上，并且传感器可以基于目标出现在其视场中的位置来推断其自己的位置。然而，这可能需要精密制造的校准目标，并且需要花费大量时间才能将目标精确地定位在正确的位置和定向上。对校准目标的定位中的任何错误都将导致传感器确定与其位置有关的不正确信息。

技术实现思路

1、本公开描述了用于通过使用位置跟踪系统来辅助mhv制造商和运营商确定mhv传感器的精确位置和定向的新颖的传感器定位和定向系统和方法。

2、在一些实施例中，用于具有传感器的物料搬运车辆的传感器定位和定向系统可包括被配置成用于与物料搬运车辆传感器耦合的传感器安装件、与传感器安装件耦合的传感器跟踪设备、以及原点跟踪设备。

3、在一些实施例中，传感器定位系统可进一步包括基站。

4、在一些实施例中，传感器跟踪设备和原点跟踪设备各自包括被配置成用于接收电磁辐射的多个电磁辐射传感器。

5、在一些实施例中，基站被配置成用于传送电磁辐射。

6、在一些实施例中，传感器跟踪设备和原点跟踪设备中的每一者被配置成用于传送与所接收的电磁辐射相关的信息。

7、在一些实施例中，传感器定位系统可进一步包括计算机，其中计算机被配置成用于接收与所接收的电磁辐射相关的信息，并且根据所接收的信息确定传感器跟踪设备的位置和定向。

8、在一些实施例中，计算机进一步被配置成用于基于传感器跟踪设备的位置和定向来确定物料搬运车辆传感器的位置和定向。

9、在一些情况下，该系统进一步包括适配器，该适配器被配置成用于将原点跟踪设备定位在相对于物料搬运车辆的已知位置处。

10、在一些实施例中，用于确定物料搬运车辆传感器的位置的方法可包括将传感器安装件与物料搬运车辆传感器耦合、将传感器跟踪设备与传感器安装件耦合、以及将原点跟踪设备放置在相对于物料搬运车辆的预定位置处。

11、在一些实施例中，用于确定物料搬运车辆传感器的位置的方法可进一步包括在物料搬运车辆周围放置基站。

12、在一些实施例中，用于确定物料搬运车辆传感器的位置的方法可进一步包括使基站传送电磁辐射。

13、在一些实施例中，传感器跟踪设备和原点跟踪设备各自包括被配置成用于接收电磁辐射的多个电磁辐射传感器，并且用于确定物料搬运车辆传感器的位置的方法可进一步包括使传感器跟踪设备和原点跟踪设备传送与所接收的电磁辐射相关的信息。

14、在一些实施例中，用于确定物料搬运车辆传感器的位置的方法可进一步包括：由计算机接收与所接收的电磁辐射相关的信息，以及由计算机基于所接收的信息来确定传感器跟踪设备的位置和定向。

15、在一些实施例中，用于确定物料搬运车辆传感器的位置的方法可进一步包括由计算机基于传感器跟踪设备的位置和定向来确定物料搬运车辆传感器的位置和定向。

16、在另一方面，用于物料搬运车辆的传感器定位和定向系统包括物料搬运车辆传感器、与物料搬运车辆传感器耦合的跟踪元件、以及原点跟踪设备。

17、在一些实施例中，物料搬运车辆传感器感测物料搬运车辆周围的环境，并且跟踪元件与物料搬运车辆传感器的壳体集成。

18、在一些情况下，跟踪元件和原点跟踪设备各自包括被配置成用于接收电磁辐射的至少一个电磁辐射传感器。

19、在各种实例中，物料搬运车辆传感器和原点跟踪设备中的每一者被配置成用于传送与接收到的电磁辐射相关的信息。计算机接收与从传感器传送的电磁辐射相关的信息，并且基于电磁辐射来推断传感器的位置和定向。

20、在一些实施例中，跟踪元件或原点跟踪设备中的至少一者包括视觉标识符。

21、在各种情况下，该系统进一步包括相机，该相机被配置成用于传送与视觉标识符相关的信息。计算机从相机接收与视觉标识符相关的信息，并基于视觉标识符的视角与视觉标识符的已知尺寸和已知图案的比较来推断视觉标识符的位置和定向。

22、本公开的先前以及其他方面和优点将根据以下描述而显现。在说明书中，参考了形成其一部分且在其中通过图示的方式示出了本公开的优选配置的附图。然而，此类配置并不一定表示本公开的全部范围，并因此参考权利要求书和本文以解释本公开的范围。

1.一种用于具有物料搬运车辆传感器的物料搬运车辆的传感器定位和定向系统，包括：

2.如权利要求1所述的传感器定位和定向系统，进一步包括基站。

3.如权利要求2所述的传感器定位和定向系统，其中，所述传感器跟踪设备和所述原点跟踪设备各自包括被配置成用于接收电磁辐射的多个电磁辐射传感器。

4.如权利要求2所述的传感器定位和定向系统，其中，所述基站被配置成用于传送电磁辐射。

5.如权利要求3所述的传感器定位和定向系统，其中，所述传感器跟踪设备和所述原点跟踪设备中的每一者被配置成用于传送与所接收的电磁辐射相关的信息。

6.如权利要求5所述的传感器定位和定向系统，进一步包括计算机，并且其中：

7.如权利要求6所述的传感器定位和定向系统，其中，所述计算机进一步被配置成用于基于所述传感器跟踪设备的位置和定向来确定所述物料搬运车辆传感器的位置和定向。

8.如权利要求1所述的传感器定位和定向系统，进一步包括：适配器，所述适配器被配置成用于将所述原点跟踪设备定位在相对于所述物料搬运车辆的已知位置处。

9.一种用于确定物料搬运车辆传感器的位置和定向的方法，包括：

10.如权利要求9所述的方法，进一步包括将基站放置在所述物料搬运车辆周围。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：使所述基站传送电磁辐射。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述传感器跟踪设备和原点跟踪设备各自包括多个电磁辐射传感器，所述多个电磁辐射传感器被配置成用于接收电磁辐射，所述方法进一步包括使所述传感器跟踪设备和原点跟踪设备传送与所接收的电磁辐射相关的信息。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括：

15.一种用于物料搬运车辆的传感器定位和定向系统，包括：

16.如权利要求15所述的传感器定位和定向系统，其中，所述物料搬运车辆传感器感测所述物料搬运车辆周围的环境，并且其中所述跟踪元件与所述物料搬运车辆传感器的壳体集成。

17.如权利要求15所述的传感器定位和定向系统，其中，所述跟踪元件和所述原点跟踪设备各自包括被配置成用于接收电磁辐射的至少一个电磁辐射传感器。

18.如权利要求17所述的传感器定位和定向系统，其中，所述物料搬运车辆传感器和所述原点跟踪设备中的每一者被配置成用于传送与所接收的电磁辐射相关的信息。

19.如权利要求15所述的传感器定位和定向系统，其中，所述跟踪元件或所述原点跟踪设备中的至少一者包括视觉标识符。

20.如权利要求1所述的传感器定位和定向系统，进一步包括相机，所述相机被配置成用于传送与所述视觉标识符相关的信息，其中计算机从所述相机接收与所述视觉标识符相关的信息，并且基于所述视觉标识符的视角与所述视觉标识符的已知尺寸和已知图案的比较来推断所述视觉标识符的位置和定向。