[發(fā)明專利]人機(jī)協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180054479.1
• 申請(qǐng)日: 2011-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN103249368A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 格雷戈里·黑格;尼古拉·帕杜瓦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 約翰霍普金斯大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B19/00
• 分類號(hào): A61B19/00;B25J13/08;B25J9/00;G09B9/00;G09B23/28
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊生平;鐘錦舜

1.一種用于執(zhí)行多步驟任務(wù)的半自動(dòng)交互式機(jī)器人系統(tǒng)，包括：

用戶界面系統(tǒng)；

識(shí)別系統(tǒng)，其適于與所述用戶界面系統(tǒng)通信；

控制系統(tǒng)，其適于與所述識(shí)別系統(tǒng)通信；以及

傳感器-致動(dòng)器系統(tǒng)，其適于與所述控制系統(tǒng)通信；

其中，所述識(shí)別系統(tǒng)用于在用戶操作所述用戶界面系統(tǒng)時(shí)識(shí)別由所述用戶采取的動(dòng)作并且選擇性地指示所述控制系統(tǒng)使所述傳感器-致動(dòng)器系統(tǒng)基于所述識(shí)別的動(dòng)作和所述多步驟任務(wù)的任務(wù)模型來執(zhí)行所述多步驟任務(wù)的自動(dòng)步驟、半自動(dòng)步驟或直接步驟中的一個(gè)步驟。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述傳感器-致動(dòng)器系統(tǒng)包括多個(gè)鉸接臂。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)鉸接臂中的至少一個(gè)包括夾持器或工具附接組件的至少一個(gè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述任務(wù)模型是隱馬爾可夫模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述任務(wù)模型是機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述用戶界面系統(tǒng)包括用戶觀察系統(tǒng)，所述用戶觀察系統(tǒng)構(gòu)造并且布置為探測(cè)與確定所述用戶的至少一部分的運(yùn)動(dòng)以便與所述識(shí)別系統(tǒng)通信，從而將初始指示或修改指示中的至少一個(gè)提供到所述控制系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述觀察系統(tǒng)包括相機(jī)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述傳感器-致動(dòng)器系統(tǒng)包括傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng)構(gòu)造并且布置為探測(cè)并且確定被操縱的物體的至少一部分的特性并且與所述識(shí)別系統(tǒng)通信，以將初始指示或修改指示中的至少一個(gè)提供到所述控制系統(tǒng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述用戶界面系統(tǒng)包括輸入裝置，所述輸入裝置適于允許用戶以手動(dòng)地或語(yǔ)音的至少一種方式將要被傳送到所述識(shí)別系統(tǒng)的命令輸入到要被提供到控制系統(tǒng)的初始指令或修改指令中的至少一個(gè)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述用戶界面系統(tǒng)包括顯示系統(tǒng)，所述顯示系統(tǒng)構(gòu)造為向所述用戶顯示與待執(zhí)行的步驟相關(guān)的信息。

11.一種用于模擬多步驟任務(wù)的半自動(dòng)交互式機(jī)器人模擬系統(tǒng)，包括：

用戶界面系統(tǒng)；

識(shí)別系統(tǒng)，其適于與所述用戶界面系統(tǒng)通信；

控制系統(tǒng)，其適于與所述識(shí)別系統(tǒng)通信；以及

模擬傳感器-致動(dòng)器系統(tǒng)，其適于與所述控制系統(tǒng)通信，

其中，所述識(shí)別系統(tǒng)構(gòu)造為，在用戶操作所述用戶界面系統(tǒng)的同時(shí)識(shí)別由所述用戶采取的動(dòng)作并且選擇性地指令所述控制系統(tǒng)，致使所述模擬傳感器-致動(dòng)器系統(tǒng)基于所述識(shí)別的動(dòng)作和所述多步驟任務(wù)的任務(wù)模型模擬執(zhí)行所述多步驟任務(wù)中的自動(dòng)步驟、半自動(dòng)步驟或直接步驟中的一個(gè)步驟。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人模擬系統(tǒng)，其中，所述模擬傳感器-致動(dòng)器系統(tǒng)模擬多個(gè)鉸接臂。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人模擬系統(tǒng)，其中，所述任務(wù)模型是隱馬爾可夫模型。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人模擬系統(tǒng)，其中，所述任務(wù)模型是機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半自動(dòng)交互式機(jī)器人模擬系統(tǒng)，其中，所述用戶界面系統(tǒng)包括顯示系統(tǒng)，所述顯示系統(tǒng)構(gòu)造為向所述用戶顯示與待模擬的步驟相關(guān)的信息。