餐具操纵系统和方法技术方案

描述了示例性餐具操纵系统和方法。在一种实施方式中，机器人致动器包括至少一个磁体。机器人致动器被配置为使用磁吸引力来操纵磁性餐具物品。电耦接到机器人致动器的处理系统被配置为生成在三维空间中定位机器人致动器的命令。

The System and Method of Tableware Manipulation

An example tableware control system and system are described. In one embodiment, the robot actuator includes at least one magnet. Robot actuators are configured to manipulate magnetic tableware items using magnetic attraction. The processing system electrically coupled to the robot actuator is configured to generate commands for locating the robot actuator in three-dimensional space.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】餐具操纵系统和方法相关申请本申请要求2016年8月8日提交的名称为“使用磁性餐具的机器人餐具洗涤系统(RoboticDishwashingSystemUsingMagneticDishware)”的第62/372,177号美国临时申请的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。本申请还要求2017年7月31日提交的名称为“餐具操纵系统和方法(DishManipulationSystemsAndMethods)”的第15/665,260号美国申请的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开涉及使用机器人来操纵餐具的系统和方法。
技术介绍
商业餐具洗涤需要将大量脏污的餐具装载到餐具洗涤机中以便进行清洁。对于完成这项任务的雇佣人员来说，相关劳动是耗时的、重复的且单调的。将脏污餐具装载到餐具洗涤机的自动化过程涉及操纵脏污餐具的需要，这可能包括必须将餐具从第一位置移动到第二位置。在洗涤餐具以外的情况下也可能需要操纵餐具；例如，堆放干净的餐具。因此，需要一种可以执行诸如将脏污的餐具装载到餐具洗涤机中等任务的操纵餐具的自动方法。附图说明参考以下附图描述本公开的非限制性和非穷举性实施例，其中，除非另有说明，否则相同的附图标记在各个附图中指代相同的部分。图1A是描绘被配置为操纵磁性餐具的机器人系统的实施例的示意图。图1B描绘了可用于实现被配置为操纵磁性餐具的机器人系统的某些功能的处理系统的实施例。图1C是描绘耦接到计算机视觉模块的成像系统的实施例的框图。图1D是描绘包括机器人致动器和处理系统的子系统的实施例的框图。图2是描绘磁性餐具物品的实施例的示意图。图3A和3B是示意图，每个示意图描绘磁性餐具的示例物品。图4是描绘通过机器人系统操纵磁性餐具物品的方法的实施例的流程图。图5A和5B是描绘使用机器人系统对烹饪工具进行分类的方法的实施例的流程图。图6是描绘通过机器人系统操纵磁性餐具物品的方法的实施例的流程图。图7是描绘使用计算机视觉系统来识别餐具物品的大致位置的方法的实施例的流程图。图8A是描绘磁性端执行器(effector)的实施例的示意图。图8B是描绘磁性端执行器的操作模式的示意图。具体实施方式在以下描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可以实践本公开的特定示例性实施例。足够详细地描述这些实施例以使得本领域技术人员能够实践本文公开的概念，并且应当理解，可以对各种公开的实施例进行修改，并且可以利用其他实施例而不脱离本公开的范围。因此，以下详细描述不应被视为具有限制意义。整个说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的引用意味着结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指代相同的实施例或示例。此外，特定特征、结构、数据库或特性可以在一个或多个实施例或示例中以任何合适的组合和/或子组合进行组合。另外，应当理解，此处提供的附图仅用于向本领域普通技术人员解释的目的，并且附图不一定按比例绘制。根据本公开的实施例可以被实施为装置、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以采取完全由硬件组成的实施例、完全由软件组成的实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)、或者组合软件和硬件方面的实施例的形式，其在本文中通常都可称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本公开的实施例可以采取在具有在介质中实施的计算机可用程序代码的任何有形表达介质中实施的计算机程序产品的形式。可以利用一个或多个计算机可用或计算机可读介质的任何组合。例如，计算机可读介质可以包括便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)装置、只读存储器(ROM)装置、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)装置、便携式光盘只读存储器(CDROM)、光学存储装置和磁存储装置中的一个或多个。用于执行本公开的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写。这样的代码可以从源代码编译成适合于将在其上执行代码的装置或计算机的计算机可读汇编语言或机器代码。实施例还可以在云计算环境中实现。在本说明书和以下权利要求中，“云计算”可以被定义为能无处不在的、方便的、按需网络访问可配置的计算资源(例如，网络、服务器、存储器、应用、服务)的共享池的模型，该可配置的计算资源可以通过虚拟化进行快速配置并以最少的管理工作或服务提供商交互进行释放，然后相应地进行缩放。云模型可以由各种特性(例如，按需自助服务、广泛的网络访问、资源池化、快速伸缩、按量服务)、服务模型(例如，软件即服务(SoftwareasaService,“SaaS”)、平台即服务(PlatformasaService,“PaaS”)、以及基础设施即服务(InfrastructureasaService,“IaaS”))和配置模型(例如，私有云、社区云、公共云、混合云)组成。附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可以表示模块、片段(segment)或部分代码，包括实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可以由执行特定功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指示计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式起作用，使得存储在计算机可读介质中的指令生成包括指令装置的制品，该指令装置实现在流程图和/或框图块或块中指定的功能/动作。本文描述的系统和方法公开了一种使用被配置为操纵磁性餐具的机器人系统的装置和方法，其中，机器人系统可以包括机器人或机器人致动器、处理系统、计算机视觉系统和磁性端执行器，其与成组的磁性餐具合作工作可以将餐具装载到架子中或传送带上，以便自动进行餐具洗涤过程。本公开使得机器人操纵适应于例如将餐碟(或餐具)装载到餐具洗涤机中的劳动自动化。将餐具装载到餐具洗涤机的自动化过程包括使用计算机视觉系统来识别餐具的类型和餐具的姿势(物理方位)，然后使用磁性机器人端执行器来获得对餐具的抓取。然后将抓取的餐具移动到架子(或其他结构)，并且使用计算机视觉系统和磁性机器人端执行器的组合将抓取的餐具释放到架子中。图1A是描绘被配置为操纵磁性餐具的机器人系统100的实施例的示意图。在一些实施例中，机器人系统100包括耦接到磁性端执行器104的机械臂102。在一些实施例中，机械臂102和磁性端执行器104的组合被称为机器人致动器140，其中，机器人致动器140被配置为操纵一件或多件餐具物品。在一些实施例中，机器人致动器140可以是具有一个或多个枢轴点的机械臂、具有多个自由度的机械臂、单轴机械臂或任何其他机器人系统中的任何一个。在图1A中，机器人致动器140被示出为正在操纵磁性餐具物品106。诸如磁性餐具106的磁性餐具可以被限定为在其结构内具有集成磁体或铁磁物质的餐具物品。在一些实施例中，用于构造磁性餐具物品的餐具物品可由诸如陶瓷、塑料或一些其他合适材料的材料组成。在一些实施方式中，磁性餐具物品的结构内的铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：机器人致动器，包括至少一个磁体，其中，机器人致动器被配置为使用磁吸引力来操纵磁性餐具物品；以及处理系统，电耦接到机器人致动器，其中，处理系统被配置为生成在三维空间中定位机器人致动器的命令。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.08 US 62/372,177;2017.07.31 US 15/665,2601.一种装置，包括：机器人致动器，包括至少一个磁体，其中，机器人致动器被配置为使用磁吸引力来操纵磁性餐具物品；以及处理系统，电耦接到机器人致动器，其中，处理系统被配置为生成在三维空间中定位机器人致动器的命令。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个磁体是电磁体和永磁体中的至少一种。3.根据权利要求1所述的装置，其中，磁性餐具物品的至少一部分包括铁磁元件和集成钢盘中的至少一种。4.根据权利要求1所述的装置，其中，磁性餐具物品的至少一部分包括为永磁体的元件。5.根据权利要求1所述的装置，其中，磁性餐具物品的至少一部分包括多个磁性元件。6.根据权利要求1所述的装置，其中，磁性餐具物品包括烹饪工具。7.根据权利要求1所述的装置，其中，磁性餐具物品的至少一部分包括至少一个磁性元件，其中，所述至少一个磁性元件基本上位于磁性餐具的重心处，以减小操纵磁性餐具物品时机器人致动器施加的转矩。8.根据权利要求1所述的装置，其中，磁性餐具物品的至少一部分包括RFID数据编码方案和光学数据编码方案中的至少一种，并且其中，光学数据编码方案包括QR代码和条形码中的至少一种。9.根据权利要求1所述的装置，其中，处理系统使用计算机视觉系统来辅助在三维空间中定位机器人致动器。10.根据权利要求1所述的装置，其中，当特定的磁性餐具物品已被机器人致动器拾取时，处理系统使用计算机视觉系统来识别所述特定的磁性餐具物品。11.根据权利要求1所述的装置，其中，机器人致动器是多轴机械臂、龙门式直角坐标机器人、Delta机器人和选择顺应性...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·M·伯克迈耶，L·H·波略特，K·M·彼得斯，
申请(专利权)人：厨房机器人技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US