[发明专利]用于确定运动物体的位置的方法和系统

权利要求书

1.一种用于确定运动物体相对于由一组几何表面建模的环境的相对位置的方法，所述一组几何表面根据环境中的参照系形成3D模型，所述方法包括：

-在至少一个方向上测量从物体到环境的多个距离，以便获得运动物体的参照系中的一组限定的点的步骤(10)，

-评估所述一组点与环境的3D模型之间的差异的步骤，

-从所述差异确定运动物体在环境的参照系中的相对位置的步骤(20)。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，3D模型是3D多边形网格，并且几何表面是多边形。

3.根据权利要求1或2所述的确定方法，其特征在于，测量多个距离的步骤(10)由至少一个激光扫描仪执行。

4.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，测量多个距离的步骤(10)由被配置为在正割平面中进行扫描的至少两个激光扫描仪执行。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的确定方法，其特征在于，评估所述一组点与环境的3D模型之间的差异的步骤包括：

-从位置的估计并且从运动物体的姿态，将运动物体的参照系中的所述一组点转换为环境的参照系中的点云的步骤(16)，

-针对所述点云中的每个点，计算所述点与环境的3D模型的表面之间的范数的步骤(18)。

6.根据权利要求5所述的确定方法，其特征在于，在针对所述点云中的每个点计算所述点与环境的3D模型的表面之间的范数的步骤(18)之前，所述确定方法包括：

-将环境分解为叠加的立方体，以使得环境中的每个点包含在多个立方体内的步骤，

-针对每个立方体，确定与立方体具有非零交叉的环境的3D模型的表面的步骤，

并且针对所述点云中的每个点计算所述点与环境的3D模型的表面之间的范数的步骤(18)包括：

-选择各立方体中被称为居中的立方体的一个立方体的步骤，点云中的点位于居中的立方体中，并且在居中的立方体中点云中的该点距离居中的立方体的每个面最远，

-取回与居中的立方体具有交叉的被称为近表面的表面的列表的步骤，

-计算该点与每个近表面之间的范数的步骤，

-从近表面中确定与该点最近的表面的步骤，所述最近的表面是所述表面与该点之间的其范数最低的表面，所述范数被认为是该点与环境的3D模型之间的范数。

7.根据权利要求6所述的确定方法，其特征在于，点的范数大于预定阈值的被称为孤立点的点是从点云中提取的，并且所述方法包括检查障碍物的步骤(22)，其中近孤立点被组合在一起以形成代表障碍物的体积，并记录所述体积。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括从点云中移除对应于环境的地面或顶部的点的步骤(12)。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括从点云中移除模糊或冗余点的步骤(14)。

10.一种用于在环境中导航运动物体的方法，其包括移动运动物体的至少一个步骤，其特征在于，在移动步骤期间，由根据权利要求1至9中任一项所述的确定方法来确定运动物体的位置。

11.一种用于在环境中导航运动物体的方法，其包括移动运动物体的至少一个步骤，其特征在于，运动物体的位置和对应于障碍物的体积的位置是由根据权利要求7的确定方法而确定的，并且所述确定方法包括躲避对应于障碍物的所述体积的至少一个步骤。