[發(fā)明專利]任務特定的機器人抓握系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911306848.6
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111438704A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設計）人: C.文;J.L.阿帕里西奧奧杰阿;E.索洛約夫;M.塞爾;H.克勞森
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: B25J15/02
• 分類號: B25J15/02;B25J19/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張邦帥

3D體積內可操作的機器人包括：抓具，其可在打開位置和閉合位置之間移動以抓握多個物體中的任何一個；可鉸接部分，其聯(lián)接到抓具并且可操作以將抓具移動到3D體積內的期望位置；物體檢測系統(tǒng)，其可操作以捕獲指示定位成由所述抓具抓握的多個物體中的第一物體的形狀的信息。計算機聯(lián)接到物體檢測系統(tǒng)。計算機可操作以識別第一物體上的多個可能的抓握位置并產生指示每個抓握位置的理想性的數(shù)值參數(shù)，其中，數(shù)值參數(shù)至少部分地由機器人要執(zhí)行的下一個任務限定。

技術領域

總的來說，本公開針對一種用于通過機器人自動選擇物體的最佳抓握位置的系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及一種在選擇抓握位置時使用即將發(fā)生的活動作為參數(shù)的系統(tǒng)。

背景技術

諸如組裝、倉庫庫存、包裝等之類的任務的自動化由機器人越來越多地執(zhí)行。實踐證明，機器人可以在很少或不需要用戶干預的情況下有效地執(zhí)行重復性任務。然而，隨著由機器人執(zhí)行的任務變得越來越多樣化，為了確保適當?shù)牟僮鳎枰獙C器人進行額外的編程。在通過機器人處理的每個物體是從多個選項中隨機遞送或對每個物體要執(zhí)行的任務可能不同的情況下，額外的編程可能會變得過于繁瑣和復雜。

發(fā)明內容

在3D體積內可操作的機器人包括：抓具，其可在打開位置和閉合位置之間移動以抓握多個物體中的任何一個；可鉸接部分，其聯(lián)接到抓具并且可操作以將抓具移動到3D體積內的期望位置；和物體檢測系統(tǒng)，其可操作以捕獲指示定位成由所述抓具抓握的多個物體中的第一物體的形狀的信息。計算機聯(lián)接到物體檢測系統(tǒng)。計算機可操作以識別第一物體上的多個可能的抓握位置并產生指示每個抓握位置的理想性的數(shù)值參數(shù)，其中，數(shù)值參數(shù)至少部分地由機器人要執(zhí)行的下一個任務限定。

在另一構造中，在3D體積內可操作的機器人包括：抓具，其可在打開位置和閉合位置之間移動以抓握多個物體中的任何一個；可鉸接部分，其聯(lián)接到抓具并且可操作以將抓具移動到3D體積內的期望位置；和成像系統(tǒng)，其可操作以捕獲定位成由所述抓具抓握的多個物體中的第一物體的圖像。計算機聯(lián)接到成像系統(tǒng)并包括神經(jīng)網(wǎng)絡，神經(jīng)網(wǎng)絡識別在所述第一物體上的多個可能的抓握位置，并且確定每個抓握位置的理想性的數(shù)值參數(shù)，其中，所述數(shù)值參數(shù)至少部分地由機器人要執(zhí)行的下一個任務和抓具的布置來限定，并且其中，所述多個可能的抓握位置中的一部分響應于3D體積內的抓具和可鉸接部分的可用移動路徑而被至少部分地消除。

在另一種構造中，一種通過在3D體積內可移動的機器人抓握物體的方法包括：將在打開位置和閉合位置之間可移動的抓具連接到機器人的可鉸接部分；捕獲要抓握的物體的圖像；和在計算機上操作神經(jīng)網(wǎng)絡以分析圖像并生成多個可能的抓握位置以供考慮。該方法還包括將指示每個抓握位置的理想性的數(shù)值參數(shù)分配給每個抓握位置，其中，所述數(shù)值參數(shù)至少部分地由機器人要執(zhí)行的下一個任務限定；基于所述數(shù)值參數(shù)選擇最理想的抓握位置；和在選定的抓握位置抓握物體。

前述內容已經(jīng)相當廣泛地概述了本公開的技術特征，使得本領域技術人員可以更好地理解以下的詳細描述。在下文中將描述形成權利要求的主題的本公開的附加特征和優(yōu)點。本領域技術人員將理解，他們可以容易地將所公開的概念和特定實施例用作修改或設計用于實現(xiàn)本公開的相同目的的其他結構的基礎。本領域技術人員還將認識到，這樣的等效構造不脫離其最廣泛形式的本公開的精神和范圍。

同樣，在進行下面的詳細描述之前，應當理解，貫穿本說明書提供了某些單詞和短語的各種定義，并且本領域普通技術人員將理解，這樣的定義適用于許多(如果不是大多數(shù)的話)這些定義的單詞和短語的先前和將來使用的實例。盡管某些術語可以包括各種各樣的實施例，但是所附權利要求可以明確地將這些術語限制為特定的實施例。

附圖說明

圖1是機器人抓握系統(tǒng)的示意圖。

圖2是要抓握的可能物體的透視圖。

圖3是來自圖1的機器人的抓具，其在一個可能的抓握位置抓握圖2的物體。