[go: up one dir, main page]

CN116723916A - 臂和身体协调 - Google Patents

臂和身体协调 Download PDF

Info

Publication number
CN116723916A
CN116723916A CN202180091392.5A CN202180091392A CN116723916A CN 116723916 A CN116723916 A CN 116723916A CN 202180091392 A CN202180091392 A CN 202180091392A CN 116723916 A CN116723916 A CN 116723916A
Authority
CN
China
Prior art keywords
base
robot
arm
articulated arm
configuration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180091392.5A
Other languages
English (en)
Inventor
S·G·贝拉德
A·J·巴里
B·J·斯威林
A·A·里兹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boston Dynamics Inc
Original Assignee
Boston Dynamics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boston Dynamics Inc filed Critical Boston Dynamics Inc
Priority claimed from PCT/US2021/064196 external-priority patent/WO2022140199A1/en
Publication of CN116723916A publication Critical patent/CN116723916A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1615—Programme controls characterised by special kind of manipulator, e.g. planar, scara, gantry, cantilever, space, closed chain, passive/active joints and tendon driven manipulators
    • B25J9/162—Mobile manipulator, movable base with manipulator arm mounted on it
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/1653—Programme controls characterised by the control loop parameters identification, estimation, stiffness, accuracy, error analysis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1661—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by task planning, object-oriented languages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39172—Vehicle, coordination between manipulator arm and its moving vehicle
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40298—Manipulator on vehicle, wheels, mobile

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)

Abstract

一种计算机实施的方法(300)，当由具有铰接臂(30)和基座(12)的机器人(10)的数据处理硬件(102，202)执行时，使数据处理硬件执行操作。操作包括确定与机器人的基座的当前基座配置相关联的铰接臂的工作空间(4)的第一位置(L12)。操作也包括接收定义机器人在第一位置处的铰接臂的工作空间之外执行的任务(6a，6b)的任务请求(62)。该操作也包括生成与该任务请求相关联的基座参数(152)。操作还包括使用所生成的基座参数，指示机器人的基座从当前基座配置移动到预期基座配置。

Description

臂和身体协调
技术领域
本公开涉及协调机器人中的臂和身体控制。
背景技术
机器人臂越来越多地被用于约束的或其他方式限制的环境中，以执行各种任务或功能。这些机器人臂经常需要有效地操纵受约束对象，诸如门或开关，而不需要大量的计算。随着机器人臂变得越来越普遍，需要基于机器人臂的命令或指示协调机器人身体的运动。
发明内容
本公开的一个方面提供了计算机实施的方法，当该方法由具有铰接臂和基座(base)的机器人的数据处理硬件执行时，使该数据处理硬件执行操作。操作包括确定与机器人基座的当前基座配置相关联的铰接臂的工作空间的第一位置。操作也包括接收定义机器人在第一位置处的铰接臂的工作空间之外执行的任务的任务请求。操作也包括生成与该任务请求相关联的基座参数。操作还包括使用所生成的基座参数指示机器人的基座从当前基座配置移动到预期基座配置。
本公开的实施方式可以包括以下可选的特征中的一个或多个。在一些实施方式中，指示机器人的基座从当前基座配置移动到预期基座配置包括指示机器人的基座将铰接臂的工作空间从第一位置移动到第二位置。在一些示例中，指示机器人的基座将铰接臂的工作空间从第一位置移动到第二位置包括指示机器人的基座改变基座的位置或姿态中的一个。
在一些示例中，操作还包括生成用于在铰接臂的工作空间内改变铰接臂的配置的臂指示。在一些实施方式中，操作还包括接收与改变铰接臂的配置相关联的铰接臂的臂传感器数据，以及基于臂传感器数据指示机器人的基座从预期基座配置移动到响应的基座配置。在一些配置中，基座参数包括机器人的基座的位置坐标或机器人的基座的平衡参数中的至少一个。
在一些示例中，任务请求包括请求将对象移动到第一位置处的铰接臂的工作空间之外。在一些配置中，任务请求包括指示机器人的基座在第一位置处的铰接臂的工作空间之外遵循连续路径。
本公开的另一个方面提供了包括基座、耦合到基座的铰接臂、数据处理硬件和存储指令的存储器硬件的机器人，当该指令由数据处理硬件执行时，使数据处理硬件执行操作。操作包括确定与机器人的基座的当前基座配置相关联的铰接臂的工作空间的第一位置。操作也包括接收定义机器人在第一位置处的铰接臂的工作空间之外执行的任务的任务请求。操作也包括生成与该任务请求关联的基座参数。操作还包括使用生成的基座参数指示机器人的基座从当前基座配置移动到预期基座配置。
本公开的实施方式可以包括以下可选的特征中的一个或多个。在一些实施方式中，指示机器人的基座从当前基座配置移动到预期基座配置包括指示机器人的基座将铰接臂的工作空间从第一位置移动到第二位置。在一些示例中，指示机器人的基座将铰接臂的工作空间从第一位置移动到第二位置包括指示机器人的基座改变基座的位置或姿态中的一个。
在一些示例中，操作还包括生成用于在铰接臂的工作空间内改变铰接臂的配置的臂指示。在一些实施方式中，操作还包括接收与改变铰接臂的配置相关联的铰接臂的臂传感器数据，以及基于臂传感器数据指示机器人的基座从预期基座配置移动到响应的基座配置。在一些配置中，基座参数包括机器人的基座的位置坐标或机器人的基座的平衡参数中的至少一个。
在一些示例中，任务请求包括请求将对象移动到第一位置处的铰接臂的工作空间之外。在一些配置中，任务请求包括指示机器人的基座在第一位置处的铰接臂的工作空间之外遵循连续路径。
本公开的另一个方面提供了一种编码在机器人的非暂时性计算机可读存储介质上的计算机程序产品，该机器人包括基座和耦合到基座的铰接臂，该计算机可读存储介质包括指令，当该指令由数据处理装置执行时，使数据处理装置执行操作。这些操作包括确定与机器人的基座的当前基座配置相关联的铰接臂的工作空间的第一位置。操作也包括接收定义机器人在第一位置处的铰接臂的工作空间之外执行的任务的任务请求。操作也包括生成与该任务请求关联的基座参数。操作还包括使用生成的基座参数指示机器人的基座从当前基座配置移动到预期基座配置。
本公开的实施方式可以包括以下可选的特征中的一个或多个。在一些实施方式中，指示机器人的基座从当前基座配置移动到预期基座配置包括指示机器人的基座将铰接臂的工作空间从第一位置移动到第二位置。在一些示例中，指示机器人的基座将铰接臂的工作空间从第一位置移动到第二位置包括指示机器人的基座改变基座的位置或姿态中的一个。
在一些示例中，操作还包括生成用于在铰接臂的工作空间内改变铰接臂的配置的臂指示。在一些实施方式中，操作还包括接收与改变铰接臂的配置相关联的铰接臂的臂传感器数据，以及基于臂传感器数据指示机器人的基座从预期基座配置移动到响应的基座配置。
在附图和下文的描述中列出本公开的一个或多个实施方式的细节。从描述和附图以及权利要求中其他方面、特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1A和图1B是示例机器人的示意图，该机器人执行臂控制器和身体控制器，用于用机器人的臂执行任务。
图1C和图1D是另一个示例机器人的示意图，该机器人执行臂控制器和身体控制器，用于用机器人的臂执行任务。
图2A是具有移动基座(base)和铰接臂(articulated arm)的机器人的臂控制器和基座控制器的示例的示意图。
图2B是控制机器人的机器人臂控制器和遥控设备的示意图。
图3是用于机器人臂的受约束对象操纵方法的操作示例安排的流程图。
图4是可以用于实施本文中所描述系统和方法的示例计算设备的示意图。
各图中的类似附图标记指示类似元素。
具体实施方式
许多机器人包括被配置为执行复杂的运动以完成任务(诸如，材料处理或工业操作(例如，焊接、胶接和/或紧固))的多轴可铰接的附肢(appendage)。这些附肢，也被称为操纵器，通常包括附接在一系列附肢段或部分的末端处的末端效应器(end-effector)或手，其通过一个或多个附肢关节相互连接。附肢关节协作，以在与机器人相关联的环境内以各种姿态P配置附肢。这里，术语“姿态”是指附肢的位置和定向。例如，附肢的位置可以由在与臂相关联的工作空间(笛卡尔空间)内的附肢的坐标(x，y，z)来定义，而定向可以由在工作空间内的附肢的角度(Θx，Θy，Θz)来定义。在使用中，附肢可能需要执行位于机器人环境内但在附肢的当前工作空间(即，到达范围)之外的任务。因此，为了执行任务，机器人可能需要在环境内移动，以便将任务目标置于附肢到达范围内。
参照图1A至图1D，显示了机器人10、10a、10b的各种示例。机器人10的示例包括但不限于四足机器人10a(图1A至图1B)和轮式机器人10b(图1C-1D)。每个机器人10包括具有身体14、14a、14b的基座12、12a、12b，和多个与基座控制系统200通信的腿16、16a、16b。每个腿16可以具有上腿部18、18a、18b和下腿部20、20a、20b。上腿部18可以在上关节22、22a、22b(即，髋关节)处附接到身体14，下腿部20可以通过中间关节24、24a、24b(即，膝关节)附接到上腿部18。每个腿16还包括设置在下腿部20的远端的脚26、26a、26b，其为机器人10的基座12提供地面接触点。在一些示例中(图1A至图1B)，脚26a是固定的接触垫26a。在其他示例中(图1C至图1D)，脚26b包括移动元件，诸如轮子26b，用于允许机器人基座12b沿着地面滚动。在一些其他示例中，脚26a被省略，而下腿部20的远端提供地面接触点。
在一些实施方式中，机器人10还包括一个或多个附肢，诸如设置在身体14上并被配置为相对于身体14移动的铰接臂30、30a、30b或操纵器。此外，铰接臂30可以互换地称为操纵器、附肢臂，或简单地称为附肢。在所示的示例中，铰接臂30包括可相对于身体14旋转的第一臂部32、32a、32b和可相对于第一臂部32旋转的第二臂部34、34a、34b。然而，铰接臂30可以包括更多或更少的臂部32、34而不脱离本公开的范围。铰接臂的第三臂部36、36a、36b，被称为末端效应器36或手36，可以互换地耦合到铰接臂30的第二部22b的远端，并且可以包括一个或多个致动器38、38a、38b，用于抓取/抓握环境2内的对象。在图1A至图1B的示例中，致动器38a包括用于夹住对象的铰接抓手或爪子。然而，在其他示例中(图1C至图1D)，致动器38b可以包括包含磁性或真空致动器的粘性抓手。
铰接臂30包括设置在臂部32、34、36中相邻的臂部之间的多个关节40、42、44。在所示的示例中，第一臂部32通过第一关节40、40a、40b(互换地称为肩部40)附接到机器人10的身体14。第二关节42，42a，42b将第一臂部32连接到第二臂部34。在这两个示例中，第二关节42包括单个旋转轴，以及可以互换地称为铰接臂30的肘部42。第三关节44、44a、44b将第二臂部34连接到末端效应器36，并且可以互换地称为铰接臂30的手腕44。因此，关节40、42、44协作为铰接臂30提供对应于关节40、42、44的总轴数的自由度的数量(例如，五个旋转轴)。虽然示出的示例显示了五轴铰接臂30，但本公开的原理适用于具有任何轴数的机器人臂。臂部32、34、36和关节40、42、44可以选择地重新配置，以在工作空间4内对末端效应器36进行定位和定向，如下文所述。
在一些示例中，机器人10也包括具有至少一个成像传感器或相机52的视觉系统50。每个传感器或相机52在视角54和视场56内捕获机器人10周围的环境2的图像数据或传感器数据。视觉系统50可以被配置为通过调整视角54或通过平移和/或倾斜(独立地或经由机器人10)相机52来移动视场56为任何方向。替代地，视觉系统50可以包括多个传感器或相机52，使得视觉系统50可以捕获到机器人10周围的大致360度的视场。在一些实施方式中，视觉系统50的相机52包括一个或多个立体相机(例如，一个或多个RGBD立体相机)。在其他示例中，视觉系统50包括一个或多个雷达传感器，诸如扫描光探测和测距(LIDAR)传感器、或扫描激光探测和测距(LADAR)传感器、光扫描仪，飞行时间传感器，或任何其他三维(3D)体积图像传感器(或任何此类传感器的组合)。视觉系统50也可以结合传感器(例如，用于运动捕获)、感知传感器、全球定位系统(GPS)设备和/或用于捕获机器人10所运行的环境2的信息的其他传感器。
继续参照图1A，基座12连接到基座控制系统200，该系统被配置为监视和控制机器人基座12的操作。虽然图1A中就机器人10a的示例示出了基座控制系统200，但图1C中的机器人10b也包括基座控制系统200。在一些实施方式中，机器人基座12被配置为自主地和/或半自主地操作。然而，用户也可以经由远程设备60向基座12提供命令/指令来操作基座12。在所示的示例中，基座控制系统200包括基座控制器202(例如，数据处理硬件)、存储器硬件104、致动器206、一个或多个传感器208、惯性测量单元(IMU)210和一个或多个动力源212。基座控制系统200并不限于所示的组件，在不脱离本公开范围的情况下，可以包括附加的或更少的组件。这些组件可以经由无线或有线连接通信，并且可以分布在基座12的多个位置。在一些配置中，基座控制系统200与远程计算设备和/或用户连接。例如，基座控制系统200可以包括用于与基座12通信的各种组件，诸如操纵杆、按钮、有线通信端口和/或无线通信端口，用于接收来自远程计算设备和/或用户的输入，并向远程计算设备和/或用户提供反馈。
基座控制器202对应于数据处理硬件，可以包括一个或多个通用处理器、数字信号处理器和/或应用特定集成电路(ASIC)。在一些实施方式中，基座控制器202是特制的嵌入式设备，被配置为与基座12的一个或多个子系统执行特定的操作。存储器硬件104与基座控制器202通信，并且可以包括一个或多个非暂时性计算机可读存储介质，诸如易失性和/或非易失性存储组件。例如，存储器硬件104可以与相互通信的一个或多个物理设备相关联，并且可以包括光学、磁性、有机或其他类型的存储器或存储装置。存储器硬件104被配置为，除其他外，存储指令(例如，计算机可读程序指令)，当该指令由基座控制器202执行时，使基座控制器202执行若干操作，诸如，但不限于改变机器人基座12的姿态以保持平衡，在地面上操纵机器人基座12，运输对象，和/或执行坐立例程。
基座控制器202可以直接地或间接地与致动器206、传感器208、惯性测量单元210和动力源212交互，以监视和控制机器人10的操作。基座控制器202被配置为处理与惯性测量单元210、致动器206和传感器208有关的数据，以操作机器人基座12。基座控制器202从设置在基座12上的惯性测量单元210和一个或多个传感器208接收测量，并指示致动器206中的至少一个的致动以改变基座12的配置(即，位置L12和/或姿态P12)。
基座控制系统200的致动器206可以包括但不限于气动致动器、液压致动器、电动机械致动器等的一种或多种。此外，致动器206可以被配置为线性致动器、旋转致动器或其组合。致动器206可以被设置在机器人10上的不同位置，以实现基座12的运动。例如，机器人10的腿16中的每一个可以包括多个致动器206以改变一个或多个关节22、24的配置。
基座控制系统200的传感器208可以包括但不限于力传感器、扭矩传感器、速度传感器、加速度传感器、位置传感器(线性和/或旋转位置传感器)、运动传感器、位置传感器、负载传感器、温度传感器、触摸传感器、深度传感器、超声波范围传感器、红外传感器、对象传感器和/或相机中的一个或多个。传感器208可以设置在基座12上的不同位置，诸如身体14和/或腿16，并被配置为向基座控制器202提供对应的基座传感器数据，以监视和控制机器人10在环境2中的操作。在一些示例中，基座控制器202被配置为从与机器人10物理地分离的传感器208接收基座传感器数据。例如，基座控制器202可以从被设置在机器人10的目标对象上的接近传感器，或从机器人10的环境内的远程传感器接收传感器数据。
来自传感器208的基座传感器数据可以允许基座控制器202评估条件用于操纵机器人10、改变基座12的姿态，和/或致动各种致动器206，以移动/旋转机械组件，诸如腿16中的一个。在一些示例中，基座控制系统200采用一个或多个力传感器来测量移动基座12的致动器206上的负载。传感器208还可以包括位置传感器，以感测身体14和/或腿16的伸展、收缩和/或旋转的状态。
惯性测量单元210被配置为测量指示机器人10的运动的惯性测量，其中该运动导致机器人基座12的姿态P12的改变。由惯性测量单元210测量的惯性测量可以指示机器人10的质量中心的平移或偏移(shift)。质量中心的平移或偏移可以沿着前后轴(x轴)、横向轴(y轴)或垂直轴(z轴)中的一个或多个发生。例如，惯性测量单元210可以使用初始姿态作为惯性参考框架检测和测量机器人10的加速度、倾斜、滚动(roll)、俯仰(pitch)、旋转或偏航(yaw)作为惯性测量。
在一些实施方式中，基座控制系统200包括被配置为机器人10的各种组件提供动力的一个或多个动力源212。机器人10采用的动力源212可以包括但不限于液压系统、电力系统、能量存储设备(例如，电池)和/或气动设备。例如，一个或多个能量存储设备可以向基座12的各种组件(例如，致动器206)提供动力。在一些示例中，身体14定义了用于存储和保留能量储存设备的隔间。能量存储设备可以经由有线连接或无线(例如，感应)连接到外部动力源来充能。能量存储设备也可以使用太阳能(例如，经由设置在机器人10上的太阳能电池板生成的)充能。在一些示例中，能量存储设备是可拆卸的，因此，耗尽的能量存储设备可以用完全充能的能量存储设备替换。也可以采用燃油引擎。液压系统可以采用液压马达和用于传输加压流体的油缸，以操作机器人10的各种组件。
在所示的示例中，机器人10包括连接到臂30并独立于基座控制系统200操作的臂控制系统100。在所示的示例中，臂控制系统100包括臂控制器102(例如，数据处理硬件)、存储器硬件104、致动器106和一个或多个传感器108。存储器硬件104、致动器106和传感器108可以包括与上述有关基座控制系统200的存储器硬件104、致动器206和传感器208类似的组件和配置。
可选地，存储器硬件104、致动器106、206和传感器108、208中的一个或多个可以在控制系统100、200之间共享。在一些实施方式中，基座控制器202和臂控制器102的部分在与机器人10通信的远程设备60上执行。可选地，远程设备60可以向机器人10提供命令62，以移动/控制基座12和/或铰接臂30以执行任务。
臂控制系统100的传感器108可以包括但不限于力传感器、扭矩传感器、速度传感器、加速度传感器、位置传感器(线性和/或旋转位置传感器)、运动传感器、位置传感器、负载传感器、温度传感器、触摸传感器、深度传感器、超声波范围传感器、红外传感器、对象传感器和/或相机中的一个或多个。传感器108可以被设置在臂30上的不同位置，诸如臂部32、34、36和/或关节40、42、44，并且被配置为向臂控制器102和/或基座控制器202提供对应的臂传感器数据109，以监视和控制在环境2内的机器人10的操作。在一些示例中，臂控制器102被配置为从与机器人10物理地分离的传感器108接收臂传感器数据109。例如，臂控制器102可以从被设置在机器人10的目标对象上的接近传感器，或从机器人10的环境内的远程传感器接收臂传感器数据109。
机器人10的臂控制器102控制在臂工作空间4内的臂姿态P30之间移动铰接臂30。例如，当机器人10在执行任务请求62时，铰接臂30可能需要从起始姿态P30移动到目标姿态P30。例如，在机器人10在环境中导航时需要打开门的场景中，机器人臂控制器102将需要把铰接臂30从门处于关闭位置的第一臂姿态P30移动到门处于打开位置的第二臂姿态P30。
机器人10和机器人附肢16、30的移动和姿态可以根据基于笛卡尔坐标系的机器人环境2来定义。在图1A至图1D中提供的机器人10的示例中，机器人环境2可以由包括平移轴x、y、z和旋转轴Θx、Θy、Θz的六个维度来定义。参照图1B和图1D，臂30的姿态P30可以选择地重新配置，以改变末端效应器36在铰接臂30的工作空间4内的位置和定向。末端效应器36的工作空间4是相对于机器人10的基座12提供的。换言之，铰接臂30的末端效应器36可以到达工作空间4内的任何位置，而无需调整机器人基座12的姿态P12。然而，在一些场景中，机器人10可能需要执行在臂工作空间4之外的任务。例如，机器人10可能需要移动箱子6b或应用落在臂工作空间4之外的标记6a。在这些场景中，机器人10必须协调臂30和基座12的运动以完成任务，据此，机器人10的基座12必须在环境2内移动，以允许铰接臂30到达任务6a、6b的位置。
参照图2A，臂控制器102包括任务管理器110，其具有任务解释器120，被配置为从远程设备60接收或获得任务请求62，并生成可由臂控制器102执行的翻译的任务请求122，以移动机器人臂30和/或基座12。任务管理器110还包括任务指示器130，包括臂指示器140和基座指示器150，被配置为使用翻译的任务请求122为臂30生成唯一的任务指令142和为基座12生成参数152。因此，如随后所描述的，任务管理器110通常接收任务请求62，并生成要由臂30在臂工作空间4内执行的第一组任务指令142，以及要由基座12执行的用于在机器人环境2内移动工作空间4的第二组参数152。
图2B显示了任务解释器120基于从远程设备60接收或获得的任务请求62生成翻译的任务请求122的示例操作。在一些示例中，任务请求62可以由远程设备60基于程序自主地生成。附加地或替代地，用户可以与和远程设备60通信的用户界面64互动，以选择任务请求62的任务特性68、68a、68b。例如，用户界面64可以包括一个或多个按钮66a，用于选择任务参数(例如，速度、力、方向等)。用户界面64也包括任务位置窗体66b，用于识别与任务请求62相关联的路径6a或对象6b的位置。任务位置窗体66b可以基于来自机器人10的相机52的图像数据。因此，用户可以选择在机器人10的视场56内的位置。如图所示，任务位置窗体66b可以呈现相对于机器人10的视场56的臂工作空间4的图形表示，允许操作者可视化任务6a、6b相对于工作空间4的当前位置。例如，任务位置窗体66b显示路径标记6a和盒子6b被定位在铰接臂30的当前工作空间4之外。
虽然用基于手势的按钮66a和选择窗体66b呈现用户界面64，通过提供直观的界面简化了用户对机器人臂30的控制，但由远程设备60生成的任务请求62可能无法直接地由机器人10执行。相应地，任务管理器110的任务解释器120接收任务请求62，并且基于机器人环境2将任务特性66翻译成平移和/或旋转坐标。然后将翻译的任务请求122发送给任务指示器130。
任务指示器130包括臂指示器140和基座指示器150。任务指示器130接收来自任务解释器120的翻译的任务请求122，臂指示器140和基座指示器150协作生成相应的臂指令142和基座参数152以执行任务6a、6b。指令142和参数152是从末端效应器36的角度和工作空间4的当前位置生成的。因此，在臂控制器102确定任务6a、6b的位置不在工作空间4的当前位置内时，臂控制器102确定必要基座参数152，用于在任务6a、6b的位置处重新定位工作空间4，并生成用于在新的工作空间4位置内执行任务的臂指令142。
臂指示器140可以被描述为生成微观等级(micro-level)的臂指令142，用于在臂工作空间4内定位末端效应器36。例如，然后当任务6a、6b位于臂工作空间4内时，臂指示器140生成包括微观位置坐标142a(x、y、z)、定向坐标142b(Θx、Θy、Θz)和末端效应器指令142c(例如，启动、停顿)的臂指令。相反，基座指示器150可以被描述为生成宏观等级的基座参数152，用于控制机器人10的运动，以在环境2内移动臂工作空间4。例如，在任务6a、6b位于臂工作空间4外的当前位置L12或姿态P12处，图2A显示了基座指示器150生成包括机器人基座12的宏观位置坐标152a(x、y、z)和平衡参数152b的基座参数。宏观位置坐标152a可以与机器人基座12的质量的中心的位置相关联或与机器人臂30的第一关节40的位置相关联。
当任务指示器130确定任务6a、6b位于臂工作空间4外的当前位置L12或姿态P12，并且需要从机器人基座12进行宏观等级定位时，基座指示器150将基座参数152发送给基座控制器202。使用基座参数152，基座控制器202然后可以调整机器人基座12的位置L12或姿态P12，以将臂工作空间4移动到任务6a、6b。除了使用宏观定位来扩大铰接臂30的有效工作空间4外，基座参数152可以包括平衡参数152b，其识别任务指示器130响应于臂指令142所预期的臂力。例如，在臂指令142包括在末端效应器36处提供相对较高的力和/或通过延长铰接臂30改变机器人10的质量的中心的情况下，平衡参数152b可以指示臂力的方向和大小，以由机器人基座12考虑和补偿(即，反平衡)。
在基座控制器202处，基座参数152由基座位置管理器220和基座姿态管理器230评估，以生成基座指令254，用于根据基座参数152移动和/或配置机器人基座12。例如，在基座参数152包括宏观位置坐标152a的情况下，基座位置管理器220将生成用于移动机器人基座12的位置L12或姿态P12的基座指令254a，以移动机器人工作空间4。附加地或替代地，基座姿态管理器230将生成用于改变机器人基座12的姿态P12的基座指令254b，以基于由任务指示器130生成的平衡参数152b抵消由末端效应器36施加的力或施加到末端效应器36的力。
附加地或替代地，基座控制器202接收来自臂传感器108的臂传感器数据109。基座控制器202评估来自臂传感器108的臂传感器数据109，以生成或修改用于移动和/或配置机器人基座12的基座指令254。因此，除了基于由臂控制器102生成的基座参数152生成预期基座指令254之外，基座控制器202也可以生成响应的基座指令254，以将基座12移动到响应的基座配置，以考虑在机器人臂30处测量的实际的力。例如，在初始基座指令152对应于与开门相关联的臂指令142的情况下，基座指令254可以预期地指示基座12将基座12的姿态调整到预期基座配置，以抵消要由臂30施加的预期力来开门。附加地，基座控制器202可以评估任务期间从臂传感器108接收的臂传感器数据109，以进一步调整基座12的位置或姿态。因此，基座控制器202可以修改或微调(tune)基座指令254，以考虑基座指示器150在生成基座参数152时没有预期变量(例如，差异力)。
如所描述的，本公开的机器人10利用离散控制系统100、200以协调机器人10与使用臂30执行任务相关联的运动。与传统的机器人系统不同，后者依靠计算密集型的集中控制器用于协调臂和基座的运动，本公开的机器人10从臂控制器102的角度管理机器人10。因此，臂控制器102确定用于执行任务的参数，然后将任务隔离为臂指令142和基座参数152。然后，基座控制器202评估基座参数152，并确定适当的基座指令254，以遵守由臂控制器102提供的基座参数152，从而最小化基座控制器202上的计算负载。
附加地，将来自臂传感器108的臂传感器数据109提供给基座控制器202，允许基座控制器202智能地调整基座12的位置或姿态，以考虑施加到臂30的测量力或由臂30施加的测量力。相反，传统的机器人系统仅使用从基座传感器接收的基座传感器数据在基座上生成响应的动作。因此，当力被施加到传统机器人系统的臂上时，基座并没有被臂传感器告知所施加的力的大小或方向，而仅从基座传感器的角度观察力。相应地，基座仅能对从基座内的传感器(例如，腿传感器、IMU)获得的基座传感器数据作出反应，以解决在臂上施加的力所造成的不稳定性。因此，本公开的配置允许机器人基座12和铰接臂30要被提供作为模块化组件，并且最小化基座控制器202的计算要求。
参照图1B，显示了包括臂控制器102和基座控制器202的机器人10a的第一示例。在这个示例中，用户已经用用户界面64(图2B)生成了任务请求62，用于使用末端效应器36沿着机器人环境2的地面表面标记连续路径6a。例如，末端效应器36可以抓取或包括标记设备(例如，漆、粉笔)，该设备可以沿着地面表面移动以施加标记。如图1B和图2B所示，标记6a的一部分位于与机器人基座12的当前位置L12和/或姿态P12相关联的臂工作空间4之外。因此，为了遵循与标记6a相关联的整个路径，机器人10必须改变位置L12和/或重新配置姿态P12以移动工作空间4。例如，机器人基座12和较低的身体14必须沿着标记6a的路径行驶，使得臂30可以到达地面。为了移动工作空间4，臂控制器102的任务指示器130经由基座指示器150生成基座参数，其指示基座12必须容纳宏观位置坐标152a和平衡参数152b，以沿路径6a定位和移动臂30的工作空间4。使用基座参数152，基座控制器202指示机器人基座12沿路径6a移动。
参照图1D和图2B，在另一个示例中，机器人10b包括臂控制系统100和基座控制系统200。在本示例中，臂控制器102从远程设备60接收任务请求62，用于移动位于机器人工作空间4的当前位置之外的对象6b(例如，盒子)。在本示例中，臂控制器102的臂指示器140生成臂指令142，用于在工作空间4内移动臂30b，同时臂控制器102的基座指示器150将基座参数152发送到基座控制器202，用于在环境2内重新定位工作空间4。因此，基座控制器202可以评估从臂控制器102接收的基座参数152，并且确定需要调整基座12的位置L12和/或姿态P12，以允许铰接臂30到达对象6b或将对象6b移动到新位置。附加地或替代地，臂控制器102可以接收任务请求62，用于将处于臂工作空间4内的对象6b移动到臂工作空间4之外的位置。
图3是用于协调机器人基座12和臂30任务的方法300的操作示例安排的流程图，该方法使用臂控制器102和基座控制器202。方法300可以是由铰接臂30的数据处理硬件执行的计算机实施的方法，它使数据处理硬件执行操作。在操作302处，方法300包括确定与机器人的基座的当前配置相关联的铰接臂的工作空间的第一位置。方法300还包括，在操作304处，接收定义机器人在第一位置处的铰接臂的工作空间之外执行的任务的任务请求。在操作306处，方法300包括生成与该任务请求相关联的基座参数。在操作308处，方法300还包括使用所生成的基座参数指示机器人的基座将铰接臂的工作空间从第一位置移动到第二位置。
图4是可以用于实施本文中所描述的系统和方法的示例计算设备400的示意图。计算设备400旨在表示各种形式的数字计算机，诸如膝上型计算机、台式计算机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片服务器、大型机和其他适当的计算机。这里显示的组件，它们的连接和关系，以及它们的功能，仅意味着是示例性的，并不意味着限制本文中描述和/或要求保护的发明的实施方式。
计算设备400包括处理器410、存储器420，存储设备430，连接到存储器420和高速扩展端口450的高速接口/控制器440，以及连接到低速总线470和存储设备430的低速接口/控制器460。组件410、420、430、440、450和460中的每一个，都使用各种总线相互连接，并且可以安装在共同的主板上或以其他适当的方式安装。处理器410可以处理在计算设备400内执行的指令，包括存储在存储器420中或存储设备430上的指令，用于在外部输入/输出设备(例如，耦合到高速接口440的显示器480)上显示图形用户界面(GUI)的图形信息。在其他实施方式中，可以酌情使用多个处理器和/或多个总线，以及多个存储器和存储器的类型。另外，可以连接多个计算设备400，每个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器组，一组刀片服务器，或多处理器系统)。
存储器420在计算设备400内非暂时性地存储信息。存储器420可以是计算机可读介质、易失性存储器单元，或非易失性存储器单元。非易失性存储器420可以是用于临时或永久存储程序(例如，指令序列)或数据(例如，程序状态信息)以供计算设备400使用的物理设备。非易失性存储器的示例包括但不限于闪式存储器和只读存储器(ROM)/可编程只读存储器(PROM)/可擦除可编程只读存储器(EPROM)/电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)(例如，通常用于固件，例如启动程序)。易失性存储器的示例包括但不限于：随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、相变存储器(PCM)以及磁盘或磁带。
存储设备430能够为计算设备400提供大容量存储。在一些实施方式中，存储设备430是计算机可读介质。在各种不同的实施方式中，存储设备430可以是软盘设备、硬盘设备、光盘设备、或磁带设备、闪式存储器或其他类似的固态存储器设备、或设备的阵列，包括存储区域网络或其他配置中的设备。在附加的实施方式中，计算机程序产品500有形地体现在信息载体中。该计算机程序产品包含指令，当被执行时，执行一个或多个方法，如以上所描述的方法。信息载体是计算机可读介质或机器可读介质，例如存储器420，存储设备430，或处理器410上的存储器。
高速控制器440管理计算设备400的带宽密集型操作，而低速控制器460管理较低带宽密集型操作。这种职责分配只是示例性的。在一些实施方式中，高速控制器440被耦合到存储器420、显示器480(例如，通过图形处理器或加速器)以及高速扩展端口490，其可以接受各种扩展卡(未显示)。在一些实施方式中，低速控制器460被耦合到存储设备430和低速扩展端口490。低速扩展端口490可以包括各种通信端口(例如，USB、蓝牙、以太网、无线以太网)，可以例如，通过网络适配器耦合到一个或多个输入/输出设备，例如键盘、指点设备、扫描仪，或者网络设备(例如交换机或路由器)。
如图所示，计算设备400可以以多种不同的形式实施。例如，它可以被实施为标准服务器400a或在一组这样的服务器400a中多次实施，被实施为膝上型计算机400b，或被实施为机架服务器系统400c的一部分。
本文中所描述的系统和技术的各种实施方式可以以数字电子和/或光学电路、集成电路、专门设计的ASIC(应用特定集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合实现。这些各种实施方式可以包括在一个或多个计算机程序中实现，这些程序在可编程系统上是可执行的和/或可解释的，该系统包括至少一个可编程处理器，其可以是专用的或通用的，与之耦合以接收来自存储系统的数据和指令，并将数据和指令传输到存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备。
这些计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，可以以高级程序和/或面向对象的编程语言和/或汇编/机器语言来实施。如本文中所用，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、非暂时性计算机可读介质、装置和/或设备(例如，磁片、光盘、存储器、可编程逻辑器件(PLD))，包括作为机器可读信号接收机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。
本说明书中描述的处理和逻辑流程可由一个或多个可编程处理器执行，也被称为数据处理硬件，执行一个或多个计算机程序，通过对输入数据进行操作并产生输出来执行功能。这些处理和逻辑流程也可以由专用的逻辑电路执行，例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(应用特定集成电路)。适合执行计算机程序的处理器，通过示例的方式，包括通用和专用的微处理器，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常地，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者中接收指令和数据。计算机的基本要素是用于执行指令的处理器和一个或多个用于存储指令和数据的存储设备。通常地，计算机还将包括一个或多个用于存储数据的大容量存储设备，例如磁光盘、磁光盘或光盘，或者可操作地耦合以从其接收数据或向其传输数据，或者两者都包括。然而，计算机不需要有此类设备。适合存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，举例来说，包括半导体存储器设备，例如，EPROM、EEPROM和闪式存储器设备；磁性磁盘，如内部硬盘或可移动磁盘；磁光磁盘；以及CD ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充，或纳入其中。
为了提供与用户的交互，本公开的一个或多个方面可以在计算机上实施，该计算机具有显示设备(例如，CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)显示器或触摸屏)用于向用户显示信息，以及选择键盘和指向设备，例如鼠标或轨迹球，用户可以通过这些设备向计算机提供输入。其他种类的设备也可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语言或触觉输入。此外，计算机可以通过向由用户使用的设备发送文件和从该设备接收文件来与用户交互；例如，响应于从网络浏览器接收的请求，向用户的客户端设备上的网络浏览器发送网页。
已经描述了一些实施方式。然而，可以理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。因此，其他实施方式也在以下权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种计算机实施的方法(300)，当由具有铰接臂(30)和基座(12)的机器人(10)的数据处理硬件(102，202)执行时，使所述数据处理硬件(102，202)执行包括以下的操作：
确定与所述机器人(10)的所述基座(12)的当前基座配置相关联的所述铰接臂(30)的工作空间(4)的第一位置(L12)；
接收定义所述机器人(10)在所述第一位置(L12)处的所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)之外执行的任务(6a，6b)的任务请求(62)；
生成与所述任务请求(62)相关联的基座参数(152)；以及
使用所生成的基座参数(152)，指示所述机器人(10)的所述基座(12)从所述当前基座配置移动到预期基座配置。
2.根据权利要求1所述的方法(300)，其中指示所述机器人(10)的所述基座(12)从所述当前基座配置移动到所述预期基座配置包括指示所述机器人(10)的所述基座(12)将所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)从所述第一位置(L12)移动到第二位置(L12)。
3.根据权利要求2所述的方法(300)，其中指示所述机器人(10)的所述基座(12)将所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)从所述第一位置(L12)移动到所述第二位置(L12)包括指示所述机器人(10)的所述基座(12)改变所述基座(12)的位置(L12)或姿态(P12)中的一个。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法(300)，其中所述操作还包括生成臂指令(142)，用于改变在所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)内的所述铰接臂(30，30a，30b)的配置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法(300)，其中所述操作还包括：
接收与改变所述铰接臂(30)的配置相关联的所述铰接臂(30)的臂传感器数据(109)；以及
基于所述臂传感器数据(109)，指示所述机器人(10)的所述基座(12)从所述预期基座配置移动到响应的基座配置。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法(300)，其中所述基座参数(152)包括所述机器人(10)的所述基座(12)的位置坐标(152a)或所述机器人(10)的所述基座(12)的平衡参数(152b)中的至少一个。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法(300)，其中所述任务请求(62)包括将对象(6b)移动到所述第一位置(L12)处的所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)之外的请求。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法(300)，其中所述任务请求(62)包括指示所述机器人(10)的所述基座(12)在所述第一位置(L12)处的所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)之外遵循连续路径(6a)。
9.一种机器人(10)，包括：
基座(12)；
耦合到所述基座(12)的铰接臂(30)；
数据处理硬件(102，202)；以及
存储指令的存储器硬件(104)，当所述指令由所述数据处理硬件(102，202)执行时，使所述数据处理硬件(102，202)执行包括以下的操作：
确定与所述机器人(10)的所述基座(12)的当前基座配置相关联的所述铰接臂(30)的工作空间(4)的第一位置(L12)；
接收定义所述机器人(10)在所述第一位置(L12)处的所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)之外执行的任务(6a，6b)的任务请求(62)；
生成与所述任务请求(62)相关联的基座参数(152)；以及
使用所生成的基座参数(152)，指示所述机器人(10)的所述基座(12)从所述当前基座配置移动到预期基座配置。
10.根据权利要求9所述的机器人(10)，指示所述机器人(10)的所述基座(12)从所述当前基座配置移动到所述预期基座配置包括指示所述机器人(10)的所述基座(12)将所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)从所述第一位置(L12)移动到第二位置(L12)。
11.根据权利要求10所述的机器人(10)，其中指示所述机器人(10)的所述基座(12)将所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)从所述第一位置(L12)移动到所述第二位置(L12)包括指示所述机器人(10)的所述基座(12)改变所述基座(12)的位置(L12)或姿态(P12)中的一个。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的机器人(10)，其中所述操作还包括生成臂指令(142)，用于改变在所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)内的所述铰接臂(30)的配置。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的机器人(10)，其中所述操作还包括：
接收与改变所述铰接臂(30)的配置相关联的所述铰接臂(30)的臂传感器数据(109)；以及
基于所述臂传感器数据(109)，指示所述机器人(10)的所述基座(12)从所述预期基座配置移动到响应的基座配置。
14.根据权利要求9-13中任一项所述的机器人(10)，其中所述基座参数(152)包括所述机器人(10)的所述基座(12)的位置坐标(152a)或所述机器人(10)的所述基座(12)的平衡参数(152b)中的至少一个。
15.根据权利要求9-14中任一项所述的机器人(10)，其中所述任务请求(62)包括将对象(6b)移动到所述第一位置(L12)处的所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)之外的请求。
16.根据权利要求9-15中任一项所述的机器人(10)，其中所述任务请求(62)包括指示所述机器人(10)的所述基座(12)在所述第一位置(L12)处的所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)之外遵循连续路径(6a)。
17.一种编码在机器人(10)的非暂时性计算机可读存储介质(410，420，430)上的计算机程序产品(500)，所述机器人(10)包括基座(12)和耦合到所述基座(12)的铰接臂(30)，所述存储介质(410，320，430)包括指令，当所述指令由数据处理装置(102，202)执行时，使所述数据处理装置(102，202)执行包括以下的操作：
确定与所述机器人(10)的所述基座(12)的当前基座配置相关联的所述铰接臂(30)的工作空间(4)的第一位置(L12)；
接收定义所述机器人(10)在所述第一位置(L12)处的所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)之外执行的任务(6a，6b)的任务请求(62)；
生成与所述任务请求(62)相关联的基座参数(152)；以及
使用所生成的基座参数(152)，指示所述机器人(10)的所述基座(12)从所述当前基座配置移动到预期基座配置。
18.根据权利要求17所述的计算机程序产品(500)，指示所述机器人(10)的所述基座(12)从所述当前基座配置移动到所述预期基座配置包括指示所述机器人(10)的所述基座(12)将所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)从所述第一位置(L12)移动到第二位置(L12)。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的计算机程序产品(500)，其中所述操作还包括生成臂指令(142)，用于改变在所述铰接臂(30)的所述工作空间(4)内的所述铰接臂(30)的配置。
20.根据权利要求17-19中任一项所述的计算机程序产品(500)，其中所述操作还包括：
接收与改变所述铰接臂(30)的配置相关联的所述铰接臂(30)的臂传感器数据(109)；以及
基于所述臂传感器数据(109)，指示所述机器人(10)的所述基座(12)从所述预期基座配置移动到响应的基座配置。
CN202180091392.5A 2020-12-22 2021-12-17 臂和身体协调 Pending CN116723916A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063129398P 2020-12-22 2020-12-22
US63/129,398 2020-12-22
US17/318,435 US11931898B2 (en) 2020-12-22 2021-05-12 Arm and body coordination
US17/318,435 2021-05-12
PCT/US2021/064196 WO2022140199A1 (en) 2020-12-22 2021-12-17 Arm and body coordination

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116723916A true CN116723916A (zh) 2023-09-08

Family

ID=82023951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180091392.5A Pending CN116723916A (zh) 2020-12-22 2021-12-17 臂和身体协调

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11931898B2 (zh)
EP (1) EP4267353A1 (zh)
KR (1) KR102867186B1 (zh)
CN (1) CN116723916A (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11999059B2 (en) 2020-12-18 2024-06-04 Boston Dynamics, Inc. Limiting arm forces and torques
US11931898B2 (en) * 2020-12-22 2024-03-19 Boston Dynamics, Inc. Arm and body coordination
WO2022219345A1 (en) * 2021-04-14 2022-10-20 Bae Systems Plc Robotic cells
US12321672B2 (en) * 2021-07-14 2025-06-03 Dassault Systèmes Americas Corp. Environment-aware prepositioning of digital models in an environment

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5550953A (en) * 1994-04-20 1996-08-27 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration On-line method and apparatus for coordinated mobility and manipulation of mobile robots
JP4066922B2 (ja) 2003-09-19 2008-03-26 株式会社デンソーウェーブ ロボットの停止箇所決定方法及びロボットの停止箇所決定装置
JP4305323B2 (ja) 2004-08-11 2009-07-29 ソニー株式会社 ロボット装置の動作制御装置及び動作制御方法
JP4384021B2 (ja) * 2004-12-14 2009-12-16 本田技研工業株式会社 脚式ロボットの制御装置
US7313463B2 (en) 2005-03-31 2007-12-25 Massachusetts Institute Of Technology Biomimetic motion and balance controllers for use in prosthetics, orthotics and robotics
JP4456560B2 (ja) 2005-12-12 2010-04-28 本田技研工業株式会社 脚式移動ロボット制御装置および脚式移動ロボット、並びに、脚式移動ロボット制御方法
WO2007088735A1 (ja) * 2006-02-02 2007-08-09 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki ロボットシステム
JP4930003B2 (ja) 2006-11-20 2012-05-09 株式会社日立製作所 移動ロボット
WO2009143377A2 (en) * 2008-05-21 2009-11-26 Georgia Tech Research Corporation Force balancing mobile robotic system
KR20090124560A (ko) 2008-05-30 2009-12-03 삼성전자주식회사 로봇 매니퓰레이터의 제어장치 및 그 제어방법
US8838273B2 (en) * 2008-12-10 2014-09-16 Southwest Research Institute System for autonomously dispensing media on large scale surfaces
US8781624B2 (en) 2009-03-24 2014-07-15 Disney Enterprises, Inc. Systems and methods for tracking and balancing robots for imitating motion capture data
US8942848B2 (en) 2011-07-06 2015-01-27 Florida Institute for Human and Machine Cognition Humanoid robot that can dynamically walk with limited available footholds in the presence of disturbances
FR2978844B1 (fr) 2011-08-04 2014-03-21 Aldebaran Robotics Robot a articulations de rigidite variable et methode de calcul de ladite rigidite optimisee
KR20130033920A (ko) 2011-09-27 2013-04-04 주식회사 유진로봇 상하 운동 및 회전 운동이 가능한 암 조립체를 가지는 서비스 로봇
JP5286457B1 (ja) * 2011-12-28 2013-09-11 パナソニック株式会社 ロボットアーム
US9031691B2 (en) 2013-03-04 2015-05-12 Disney Enterprises, Inc. Systemic derivation of simplified dynamics for humanoid robots
US9393686B1 (en) * 2013-03-15 2016-07-19 Industrial Perception, Inc. Moveable apparatuses having robotic manipulators and conveyors to facilitate object movement
US9120227B2 (en) 2013-08-15 2015-09-01 Disney Enterprises, Inc. Human motion tracking control with strict contact force constraints for floating-base humanoid robots
US9579796B2 (en) 2013-09-25 2017-02-28 Disney Enterprises, Inc. Automatic task-specific model reduction for humanoid robots
US9314934B2 (en) 2014-02-27 2016-04-19 Disney Enterprises, Inc. Gravity-counterbalanced robot arm
CN106061688B (zh) 2014-03-04 2020-03-17 优傲机器人公司 用于工业机器人的安全系统
JP6075343B2 (ja) 2014-09-02 2017-02-08 トヨタ自動車株式会社 走行ロボット、その動作計画方法及びプログラム
US9440353B1 (en) * 2014-12-29 2016-09-13 Google Inc. Offline determination of robot behavior
US11020859B2 (en) * 2015-05-01 2021-06-01 Transportation Ip Holdings, Llc Integrated robotic system and method for autonomous vehicle maintenance
US9969082B1 (en) * 2016-01-05 2018-05-15 Boston Dynamics, Inc. Robotic systems and methods for task scoring and selection
DE102016000187B3 (de) 2016-01-11 2017-01-26 Kuka Roboter Gmbh Bestimmung einer Orientierung eines Roboters relativ zu einer Gravitationsrichtung
US9987745B1 (en) * 2016-04-01 2018-06-05 Boston Dynamics, Inc. Execution of robotic tasks
US10493617B1 (en) * 2016-10-21 2019-12-03 X Development Llc Robot control
US11370117B2 (en) 2017-05-29 2022-06-28 Franka Emika Gmbh Collision handling by a robot
JP7375754B2 (ja) 2018-07-17 2023-11-08 ソニーグループ株式会社 制御装置、制御方法、及び制御システム
US11407118B1 (en) * 2018-12-10 2022-08-09 Joseph E Augenbraun Robot for performing dextrous tasks and related methods and systems
US11203120B1 (en) * 2019-02-06 2021-12-21 Intrinsic Innovation Llc Mobile robotics frame system
US20200306998A1 (en) * 2019-03-25 2020-10-01 Boston Dynamics, Inc. Multi-Body Controller
JP7363098B2 (ja) * 2019-05-24 2023-10-18 セイコーエプソン株式会社 ロボットの制御方法
DE102019134665B3 (de) 2019-12-17 2020-12-10 Franka Emika Gmbh Kalibrieren eines virtuellen Kraftsensors eines Robotermanipulators
WO2022133016A1 (en) 2020-12-18 2022-06-23 Boston Dynamics, Inc. Limiting arm forces and torques
US11999059B2 (en) 2020-12-18 2024-06-04 Boston Dynamics, Inc. Limiting arm forces and torques
WO2022140199A1 (en) 2020-12-22 2022-06-30 Boston Dynamics, Inc. Arm and body coordination
US11931898B2 (en) * 2020-12-22 2024-03-19 Boston Dynamics, Inc. Arm and body coordination

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230124657A (ko) 2023-08-25
US12440970B2 (en) 2025-10-14
US20240189999A1 (en) 2024-06-13
US11931898B2 (en) 2024-03-19
EP4267353A1 (en) 2023-11-01
US20220193900A1 (en) 2022-06-23
KR102867186B1 (ko) 2025-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12321178B2 (en) Semantic models for robot autonomy on dynamic sites
US12440970B2 (en) Arm and body coordination
US20250251732A1 (en) Directed exploration for navigation in dynamic environments
US12059814B2 (en) Object-based robot control
US20190321977A1 (en) Architecture and methods for robotic mobile manipluation system
US20230286161A1 (en) Systems and Methods for Robotic Manipulation Using Extended Reality
US12064879B2 (en) Global arm path planning with roadmaps and precomputed domains
US20220193906A1 (en) User Interface for Supervised Autonomous Grasping
WO2022140151A1 (en) Constrained manipulation of objects
US11999059B2 (en) Limiting arm forces and torques
Pepe et al. A hybrid teleoperation control scheme for a single-arm mobile manipulator with omnidirectional wheels
EP1795315A1 (en) Hand-held control device for an industrial robot
WO2022140199A1 (en) Arm and body coordination
US20240269838A1 (en) Limiting arm forces and torques
Sieusankar et al. A review of current techniques for robotic arm manipulation and mobile navigation
Raghunathan et al. Kinematic study of curved 6 DOF arm
Park et al. Decision of impedance-based scaling factor for workspace mapping in teleoperation
Anderson et al. Coordinated control and range imaging for mobile manipulation
US20250196339A1 (en) Automated constrained manipulation
Vijayan et al. A hybrid approach in robot visual feedback

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination