结合云服务系统的机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了结合云服务系统的机器人系统。机器人系统包括机器人、本地部署的计算设备和云服务系统。本地部署的计算设备包括处理器和存储机器可读指令的非瞬态存储器设备，当指令由处理器执行时，使得处理器从机器人接收原始传感器数据，预处理传感器数据以从传感器数据中移除不必要的信息并获得经预处理的数据，向云服务系统发送经预处理的数据，从云服务系统接收与经预处理的数据对应的物体的物体类型、物体姿势和物体位置，并基于物体的物体类型、物体姿势和物体位置中的至少一个向机器人发送信号。

【技术实现步骤摘要】
结合云服务系统的机器人系统相关申请的交叉引用本申请要求于2017年9月26日提交的标题为“ROBOTSYSTEMSINCORPORATINGCLOUDSERVICESSYSTEMS”的美国临时专利申请序列No.62/563,424的优先权，该申请通过引用整体上并入本文。
本文描述的实施例一般而言涉及机器人，并且更具体地，涉及使用对象识别来辅助环境中的人类的机器人。
技术介绍
机器人可以部署在环境中以辅助人类完成任务。例如，可以部署医疗机器人以辅助残疾人、病人或老年人进行日常任务。机器人可以从用户接收执行某些任务的指令。例如，用户可以请求机器人检索某个对象。机器人可以使用计算机视觉来定位物体、导航环境，并将物体拿给用户。当前，机器人使用位于机器人内的本地处理设备来处理接收到的输入、处理从传感器获得的数据等等。执行上面提到的任务所需的处理功率的量可能对机器人的功能有害，因为它会快速耗尽电池、减慢机器人的响应时间等等。照此，需要最小化机器人完成的处理功率的量。
技术实现思路
在一个实施例中，本地部署的计算设备包括处理器和存储机器可读指令的非瞬态存储器设备，当指令由处理器执行时，使得处理器从机器人接收原始传感器数据，预处理传感器数据以从传感器数据中移除不必要的信息并获得经预处理的数据，向云服务系统发送经预处理的数据，从云服务系统接收与经预处理的数据对应的物体的物体类型、物体姿势和物体位置，并基于物体的物体类型、物体姿势和物体位置中的至少一个向机器人发送信号。在另一个实施例中，一种云服务系统包括处理器和存储机器可读指令的非瞬态存储器设备，当指令由处理器执行时，使得处理器从本地部署的计算设备接收经预处理的数据，根据经预处理的数据确定物体的物体类型、物体姿势和物体位置，并向本地部署的计算设备发送物体类型、物体姿势和物体位置。经预处理的数据是已经由本地部署的计算设备从源自机器人的原始传感器数据提取的数据。在又一个实施例中，一种控制机器人的方法包括在本地部署的计算设备处从机器人接收原始传感器数据，由本地部署的计算设备缩减传感器数据的尺寸以生成经处理的传感器数据，由本地部署的计算设备向云服务系统发送经处理的传感器数据，由本地部署的计算设备从云服务系统接收物体类型、物体姿势和物体位置，以及由本地部署的计算设备基于物体的物体类型、物体姿势和物体位置中的至少一个向机器人发送信号。物体类型、物体姿势和物体位置由云服务系统根据经处理的传感器数据确定。鉴于以下详细描述并结合附图，将更全面地理解由本公开的实施例提供的这些和附加特征。附图说明附图中阐述的实施例本质上是说明性和示例性的，并且不旨在限制本公开。当结合以下附图阅读时，可以理解说明性实施例的以下详细描述，附图中相同的结构用相同的标号指示，并且其中：图1示意性地描绘了根据本文描述和图示的一个或多个实施例的在环境中操作的说明性机器人系统；图2示意性地描绘了根据本文描述和图示的一个或多个实施例的机器人系统的说明性部件；图3以图形方式描绘了根据本文描述和图示的一个或多个实施例的机器人、本地部署的计算设备和云服务系统之间的工作流程的说明性过程的流程图；图4示意性地描绘了根据本文描述和图示的一个或多个实施例的说明性物体及其在点云环境内的位置的图形表示；图5示意性地描绘了根据本文描述和图示的一个或多个实施例的由机器人检测到的物体的说明性测量；图6示意性地描绘了根据本文描述和图示的一个或多个实施例的由区域检测气泡围绕的说明性物体；图7示意性地描绘了根据本文描述和图示的一个或多个实施例的机器人的说明性部件；以及图8示意性地描绘了根据本文描述和图示的一个或多个实施例的本地部署的计算设备的说明性部件。具体实施方式本文公开的实施例针对被配置为在远程计算设备中执行机器人服务(诸如例如物体识别和定位)的机器人系统，使得减少对机器人的处理要求，并且从一群机器人获得的信息可以由机器人系统中的其它机器人共享和使用。将由一群机器人检测到的信息存储在单个远程位置允许增强的机器学习，由此导致增强的机器人特征。换句话说，使用本文描述的机器人系统的机器人可以使机器人能够从彼此学习。另外，通过从机器人卸载计算上昂贵的任务(诸如物体识别)，机器人可以具有降低的功率需求并因此以单次电池充电操作更长时间。本文描述的实施例提供用于各种远程机器人服务的处理任务，诸如但不限于物体去重复、掌握计划轨迹、物体特点(例如，物体维度)、用户认证、物体位置、用户自然语音处理、行为开发等等。如下面更详细描述的，在一些实施例中，机器人系统包括通信耦合到本地部署的计算设备的机器人，该本地部署的计算设备执行诸如物体识别之类的一些计算任务，由此将机器人从这种计算任务中释放出来。本地部署的计算设备还通信耦合到远程云服务系统，远程云服务系统还被配置为执行计算任务，并经由本地部署的计算设备向机器人提供数据。特别地，可以部署机器人以辅助人类完成各种任务。在一个示例中，工厂机器人被部署在工厂中，以执行商品制造中的重复任务。作为另一个示例，机器人可以被部署在人类占用的空间中，诸如家、特殊护理设施和医院。这些机器人可以与人共享相同的空间，用于诸如一般辅助和陪伴之类的目的。例如，机器人可以被部署在需要身体辅助的人的家中，诸如老年人、残疾人或受伤的人。例如，机器人可以是移动的并且具有能够为人检索物体的致动器。这种机器人可以使人感觉更加独立，因为他或她可以不太依赖其他人来获得支持。现在参考图1，根据实施例的说明性机器人100可以被部署在人类专用的空间中，诸如家10。机器人100一般具有支撑在能够在整个家10中移动机器人100的一个或多个机动轮106(或者其它移动部件，诸如螺旋桨、机翼、滑雪板、连续轨道等等)上的主体101。机器人100还具有一个或多个臂104，每个臂104具有能够操纵物体的末端执行器(例如，抓爪、机器人手等等)。此外，机器人100具有多个传感器102，其能够产生辅助机器人100检测物体、操纵物体和/或导航环境的传感器数据。多个传感器102可以包括但不限于相机(例如，CCD相机)、红外传感器、深度传感器、接近传感器、触觉传感器、激光雷达传感器、雷达传感器、飞行时间传感器等等。应当理解的是，图1中示出的机器人100仅出于说明性目的而提供，并且机器人的配置不受本公开的限制。如上所述，机器人100可以被配置为例如辅助居住在家10中的用户。即，用户可以指示机器人100执行某些任务，诸如检索物体、把物体拿给用户、将物体移动到不同的位置、改变物体的定位等等。用户可以以各种方式指示机器人100。在一个示例中，用户可以说“机器人，请找到纸巾盒并把它拿给我”，这句话由与机器人100相关联的麦克风接收。在另一个示例中，用户可以使用计算设备(诸如个人计算机、平板电脑、智能电话、专用计算设备等等)来控制机器人。例如，计算设备可以具有图示家10的房间130内的物体的显示器，并且用户可以选择物体的图形表示并且还选择任务，诸如请求机器人100把物体拿给用户。作为另一个示例，计算设备的显示器可以以图形方式图示与机器人100相关联的成像设备感测到什么，使得用户可以控制机器人100在环境中的移动，并且显示器在物体被机器人100成像时示出物体的位置。然后，用户可以选择一个或多个物体并请求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种本地部署的计算设备，包括处理器和存储机器可读指令的非瞬态存储器设备，当指令由处理器执行时，使得处理器：从机器人接收原始传感器数据；预处理原始传感器数据，以从原始传感器数据中移除不必要的信息并获得经预处理的数据；向云服务系统发送经预处理的数据；从云服务系统接收与经预处理的数据对应的物体的物体类型、物体姿势和物体位置；以及基于物体的物体类型、物体姿势和物体位置中的至少一个向机器人发送信号。

【技术特征摘要】
2017.09.26 US 62/563,424;2018.08.02 US 16/053,1651.一种本地部署的计算设备，包括处理器和存储机器可读指令的非瞬态存储器设备，当指令由处理器执行时，使得处理器：从机器人接收原始传感器数据；预处理原始传感器数据，以从原始传感器数据中移除不必要的信息并获得经预处理的数据；向云服务系统发送经预处理的数据；从云服务系统接收与经预处理的数据对应的物体的物体类型、物体姿势和物体位置；以及基于物体的物体类型、物体姿势和物体位置中的至少一个向机器人发送信号。2.如权利要求1所述的本地部署的计算设备，其中使处理器向机器人发送信号的机器可读指令还使得处理器向机器人提供用于操纵物体的指令。3.一种云服务系统，包括处理器和存储机器可读指令的非瞬态存储器设备，当指令由处理器执行时，使得处理器：从本地部署的计算设备接收经预处理的数据，其中经预处理的数据是由本地部署的计算设备从源自机器人的原始传感器数据提取的数据；根据经预处理的数据确定物体的物体类型、物体姿势和物体位置；以及向本地部署的计算设备发送物体类型、物体姿势和物体位置。4.如权利要求3所述的云服务系统，其中经预处理的数据是图像数据，并且物体类型和物体姿势是通过对图像数据应用物体识别算法来确定的。5.如权利要求3-4中任一项所述的云服务系统，其中机器可读指令还使得处理器执行去重复...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·阿马克，A·坡索黑，A·撒克斯顿，
申请(专利权)人：丰田研究所股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US