[發明專利]通過自主機器支持任務的對象標記

在審

• 申請號: 201980075769.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN113039499A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 理查德·加里·麥克丹尼爾
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 陳方鳴

1.一種用于生產過程的自主系統，包括：

至少一個設備，被配置為根據所述生產過程的任務來操縱工件，所述設備包括：

控制器，包括在其上存儲有可執行指令的存儲器，以及被配置為執行所述指令以執行步驟的處理器，所述步驟包括：

生成包括數據對象的所述自主系統的世界模型，其中，一個或多個所述數據對象將所述生產過程中的相應物理對象表示為仿真中的虛擬表示，其中，所述相應物理對象的類型包括：

工作空間，

所述工作空間中的一個或多個工件，以及

所述設備；

將語義標記附加到所述數據對象，其中，每個所述語義標記包括與技能相關的信息，所述技能被定義為完成任務目標的抽象功能；

將第一組語義標記設定為激活狀態，以在所述物理對象當前可用于任務執行的條件下觸發數據對象的適用技能；

根據所述生產過程的任務，將第二組語義標記設定為數據對象當前不被操縱的停用狀態；以及

控制所述設備依賴于具有基于物理對象的類型、技能的類型以及所述數據對象的配置的推理操作的預期功能來執行由所述語義標記所指導的任務。

2.根據權利要求1所述的系統，包括兩個或更多個所述至少一個設備，其中，所述語義標記采用允許兩個或更多個設備協作地執行所述任務而無需設備專用指令的語義來編程。

3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述設備的所定義的技能包括：拾取，用于抓握工件并將其提起；放置，用于將所述工件放下到指定的工作空間位置；以及組裝，用于將工件與另一工件聯接。

4.根據權利要求3所述的系統，其中，所述預期功能在所述放置阻礙其它工件的后續放置的條件下防止由設備放置工件。

5.根據權利要求3所述的系統，其中，所述預期功能在存在可用于設備到達所述工件的無碰撞路徑的條件下允許拾取工件。

6.根據權利要求1所述的系統，其中，自動化過程將工件組裝成工作產品，所述步驟還包括：通過定義新語義標記來增加用于組裝的技能，所述新語義標記用指定待組裝的工件以及如何組裝所述工作產品的語義來編程。

7.根據權利要求6所述的系統，其中，所述步驟還包括：

定義部分所述語義標記以包括工作空間劃分的標識，其中，第一工作空間劃分被定義為具有可用的待組裝工件的區域，并且第二工作空間劃分被定義為在其中執行所述工件的組裝的區域；

其中，所述第一工作空間劃分中的工件的所述語義標記由所述第一工作空間劃分的語義標記共同地激活。

8.根據權利要求1所述的系統，其中，一個或多個所述設備包括具有抓具樣式的機器人抓具，并且至少一個所述語義標記包括基于所述抓具樣式的工件上的抓握位置的標識。

9.根據權利要求1所述的系統，其中，所述步驟還包括：通過在執行功能任務時更新數據對象的狀態并通過基于從傳感器獲得的物理對象的位置信息來排列和映射數據對象，使所述世界模型與所述自主系統的所述物理對象同步。

10.根據權利要求1所述的系統，其中，所述步驟進一步包括：定義用于工件的語義標記，所述語義標記包括附加到第一工件的樁釘結構的樁釘標記，所述樁釘標記與附加到第二工件的孔結構的孔標記匹配，其中，所述預期功能被編程為將所述第一工件指引至通過聯接所述樁釘和孔與所述第二工件組裝在一起。

11.根據權利要求1所述的系統，其中，每個數據對象代表其表示的物理對象的物理方面和邏輯方面。

12.根據權利要求1所述的系統，其中，基于所述系統的目標而不是基于如何實現所述目標的方式來設計所述世界模型。