用于物品抓握的系统、装置、制品和方法制造方法及图纸

一种确定当与物品进行相互作用时机器人的末端执行器的抓握类型的系统和方法，其中收集末端执行器在其移动的各个位置处的多个速度值并将速度值用于当给定速度值低于预定阈值时确定抓握类型。

Systems, devices, products and methods for holding objects

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于物品抓握的系统、装置、制品和方法
本公开总体上涉及机器人操作、机器人对物品的操作、数据收集和/或机器学习的领域。
技术介绍
相关技术的描述机器人机器人是能够执行一项或多项任务的系统、机器或装置。机器人是由电路控制的机电机器，例如遵循处理器可执行指令的处理器；人工操作者可控制的机电机器；包括另一台机器人的另一台机器的机器人子系统；等等。机器人具有在物理空间中移动并完成物理任务的能力。机器人可以由人工操作者诸如经由远程控制操作，或者可以在没有操作者控制的情况下自主操作。存在混合机器人，其中一些功能是自主的，而其他功能是由操作者控制的，或者在自主模式与操作者控制模式之间进行控制切换。同样，机器人包括执行计算任务的计算资源。计算任务可以辅助物理任务。机器学习作为机器的计算机可以执行或成功进行由度量定义的一项或多项相关任务。计算机了解，在接触到表征事件的信息之后，计算机是否在度量下改善对一项或多项相关任务的执行。此外，计算机通过命令式编程来在不更新任何处理器可执行指令的情况下学习。末端执行器末端执行器或手臂工具的末端是附接到机器人臂、操纵器或附件的设计或构造为与环境相互作用的装置。末端执行器的示例包括抓取器或抓握器。在非结构化环境中操作的机器人的末端执行器是具有设计复杂的装置。理想地，它们可以执行许多任务，包括例如抓握或抓取或另外在物理上可释放地与物品或物体接合或相互作用。抓握包括静态的和动态的末端执行器体态或姿势，通过所述体态或姿势，一个或多个末端执行器可以牢固地保持或另外可释放地接合物品。
技术实现思路
一种系统可以概述为包括机器人，该机器人包括末端执行器；至少一个传感器；至少一个处理器，该处理器通信地联接到末端执行器和至少一个传感器；以及至少一个非暂时性处理器可读存储装置，该非暂时性处理器可读存储装置通信地联接到至少一个处理器。至少一个非暂时性处理器可读存储装置存储处理器可执行指令，该指令当由至少一个处理器执行时使至少一个处理器：使末端执行器至少尝试在物品上闭合；从至少一个传感器接收用于末端执行器的多个位置值；以及接收用于末端执行器的多个速度值。多个速度值中包括的相应速度值与多个位置值中包括的相应位置值相关联。处理器可执行指令当由至少一个处理器执行时使至少一个处理器：当多个速度值中包括的第一速度值低于第一阈值时确定抓握类型，以及创建至少一个输出信号，该输出信号包括表示所确定的抓握类型的信息。一种系统操作方法，该系统包括至少一个处理器、与至少一个处理器通信的至少一个传感器以及包括与至少一个处理器通信的末端执行器的机器人。该方法可以概述为包括：通过至少一个处理器使末端执行器至少尝试在物品上闭合；通过至少一个处理器从至少一个传感器接收用于末端执行器的多个位置值；以及通过至少一个处理器接收用于末端执行器的多个速度值。多个速度值中包括的相应速度值与多个位置值中包括的相应位置值相关联。该方法包括当多个速度值中包括的第一速度值低于第一阈值时通过至少一个处理器确定抓握类型，以及创建至少一个输出信号，该输出信号包括表示抓握类型的信息。可以概述一种基本上如本文中描述和示出的包括至少一个末端执行器的系统。可以概述一种基本上如本文中描述和示出的装置。一种基本上如本文中描述和示出的包括处理器可执行指令的处理器可读存储装置，所述指令当被执行时使处理器使末端执行器操作。一种基本上如本文中描述和示出的机器人系统操作方法。附图说明在附图中，相同的附图标记标识相似的元件或行动。附图中元件的大小和相对位置未必按比例绘制。例如，各种元件的形状和角度未必按比例绘制，并且这些元件中的一些可以任意放大和定位以提高绘图的清晰度。此外，所描绘的元件的特定形状并不一定旨在传达有关特定元件的实际形状的任何信息，并且可能仅是为了便于在附图中辨识而选择。在此参考以下附图更详细地描述系统、装置、制品和方法，在附图中：图1是示出机器人系统的一部分的示意图；图2是示出适合于包括在图1的系统中的示例性机器人的示意图；图3是示出适合于包括在图1的系统中的示例性基于处理器的装置的示意图；图4以透视图示出包括至少一个臂和末端执行器的示例性装置；图5以透视图示出可以包括在末端执行器中的示例性装置；图6是示出实施包括末端执行器的机器人系统的操作方法的流程图；图7是示出实施包括末端执行器的机器人系统的操作方法的流程图；图8是示出实施包括末端执行器的机器人系统的操作方法的流程图；以及图9是示出实施包括末端执行器的机器人系统的操作方法的流程图。具体实施方式在以下描述中，包括一些具体细节以便提供对各种公开的实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下，或者利用其他方法、部件、材料等来实践实施例。在一些情况下，未详细输出或描述与末端执行器和/或机器人相关联的熟知结构，诸如处理器、传感器、存储装置、网络接口、工件、拉伸构件、紧固件、电连接器等，以免不必要地混淆对所公开的实施例的描述。除非上下文另外要求，否则在以下整个说明书和权利要求书中，词语“包括(comprise)”及其变体(诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”应以开放的、包含性的含义解释，即解释为“包括，但不限于。”在整个说明书中对应用于“实施例”、“示例”的“一个”、“一种”或“另一个”的引用意指结合实施例、示例或实施方式描述的特定所指特征、结构或特性包括在至少一个实施例、示例或实施方式中。因此，在整个说明书中各处的短语“在一个实施例中”或“另一个实施例”等的出现不一定都指相同实施例。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施例、示例或实施方式中以任何合适的方式组合。应注意的是，除非内容另外明确指出，否则在本说明书和所附权利要求中使用的用户形式“一种(a)”、“一种(an)”和“所述”都包括复数指代物。因此，例如，对包括“动作”的机器人的提及包括一个动作，或两个或更多个动作。还应注意的是，除非内容另外明确指出，否则术语“或”一般是在其包括“和/或”的意义上采用的。本文提供的标题仅是为了方便起见，并不解释实施例的范围或含义。可以指示机器人(例如，臂和末端执行器)抓握、可释放地接合或以其他方式处置具有不同有形属性的各种物品。此外，这些有形属性中的一些可能不同于先前操作中(例如在训练期间)遇到的那些有形属性。末端执行器对物品的抓握可能不符合系统、机器人、末端执行器、物品等的标准。例如，当由机器人末端执行器不当处置时，物品可能会损坏或掉落。本文中公开系统、装置、制品和方法，其中控制器接收用于一个或多个末端执行器的操作的位置数据和速度数据，并且能够检测两种或更多种的抓握类型。位置数据和速度数据可以从末端执行器上的传感器(例如，机械抓握器)接收。位置数据和速度数据与末端执行器的操作有关，并且表示末端执行器的两个或更多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n机器人，包括末端执行器；/n至少一个传感器；/n至少一个处理器，通信地联接到所述末端执行器和所述至少一个传感器；以及/n至少一个非暂时性处理器可读存储装置，通信地联接到所述至少一个处理器并且存储处理器可执行指令，所述处理器可执行指令当由所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器：/n使所述末端执行器至少尝试在物品上闭合；/n从所述至少一个传感器接收用于所述末端执行器的多个位置值；/n接收用于所述末端执行器的多个速度值，其中所述多个速度值中包括的相应速度值与所述多个位置值中包括的相应位置值相关联；/n当所述多个速度值中包括的第一速度值低于第一阈值时，确定抓握类型；以及/n创建至少一个输出信号，所述至少一个输出信号包括表示所确定的抓握类型的信息。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170710 US 62/530,7021.一种系统，包括：
机器人，包括末端执行器；
至少一个传感器；
至少一个处理器，通信地联接到所述末端执行器和所述至少一个传感器；以及
至少一个非暂时性处理器可读存储装置，通信地联接到所述至少一个处理器并且存储处理器可执行指令，所述处理器可执行指令当由所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器：
使所述末端执行器至少尝试在物品上闭合；
从所述至少一个传感器接收用于所述末端执行器的多个位置值；
接收用于所述末端执行器的多个速度值，其中所述多个速度值中包括的相应速度值与所述多个位置值中包括的相应位置值相关联；
当所述多个速度值中包括的第一速度值低于第一阈值时，确定抓握类型；以及
创建至少一个输出信号，所述至少一个输出信号包括表示所确定的抓握类型的信息。


2.根据权利要求1所述的系统，其中从所述至少一个传感器接收用于所述末端执行器的速度数据。


3.根据权利要求1所述的系统，还包括物理联接到所述末端执行器的操纵器。


4.根据权利要求1所述的系统，还包括：
操作者接口，通信地联接到所述至少一个处理器；以及
其中，所述处理器可执行指令当被执行时进一步使所述至少一个处理器：
在所述机器人处从所述操作者接口接收操作者生成的处理器可执行机器人控制指令，所述操作者生成的处理器可执行机器人控制指令当被执行时使所述机器人执行动作。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器可执行指令当被执行时进一步使所述至少一个处理器：
在所述机器人处接收自主处理器可执行机器人控制指令，所述自主处理器可执行机器人控制指令当被执行时使所述机器人执行动作。


6.根据权利要求1所述的系统，还包括：
观察者接口，通信地联接到所述至少一个处理器；以及
其中，所述处理器可执行指令当被执行时进一步使所述至少一个处理器：
在所述机器人处从所述观察者接口接收观察者生成的处理器可读信息，所述观察者生成的处理器可读信息表示所述末端执行器的姿势。


7.根据权利要求1所述的系统，还包括：
通信信道，通信地联接到所述至少一个处理器；以及
其中，所述处理器可执行指令当被执行时进一步使所述至少一个处理器：
经由输出子系统发送所述至少一个输出信号，所述至少一个输出信号包括表示所述机器人要执行的所述动作的信息。


8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器可执行指令当被执行时进一步使所述至少一个处理器：
接收自主机器人控制指令，所述自主机器人控制指令当被执行时使所述机器人移动所述物品并且释放所述物品。


9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述处理器可执行指令当被执行时进一步使所述至少一个处理器：
基于所述抓握类型拒绝所述自主机器人控制指令。


10.根据权利要求1所述的系统，其中为了当所述多个速度值中包括的所述第一速度值低于所述第一阈值时选择所述抓握类型，所述处理器可执行指令当被执行时使所述至少一个处理器：
当所述多个速度值中包括的所述第一速度值低于所述第一阈值并且所述多个位置值中包括的与所述第一速度值相关联的第一位置值低于第二阈值时，选择所述抓握类型的第一抓握类型值，以及
当所述多个速度值中包括的所述第一速度值低于所述第一阈值并且所述多个位置值中包括的与所述第一速度值相关联的所述第一位置值高于第三阈值时，选择所述抓握类型的第二抓握类型值。


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【专利技术属性】
技术研发人员：佩特·利佩，理查德·乍得·科格，
申请(专利权)人：金德里德系统公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA