用于对机器人进行编程的方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106457565A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201580029953.3(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31(22)申请日2015.05.15100代理人蔡悦(30)优先权数据102014210525.02014.06.03DE(51)Int.Cl.102015204641.92015.03.13DEB25J9/16(2006.01)G05D1/02(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日B25J9/22(2006.01)2016.12.05(86)PCT国际申请的申请数据PCT/DE2015/2003132015.05.15(87)PCT国际申请的公布数据WO2015/185049DE2015.12.10(71)申请人阿蒂迈兹机器人技术有限公司地址德国卡尔斯鲁厄(72)发明人R·杰克尔G·迪尔施权利要求书2页说明书19页附图13页(54)发明名称用于对机器人进行编程的方法和系统(57)摘要一种用于对机器人尤其是包括机械臂的机器人进行编程的方法，在该方法中，借助于预定义的运动模板优选地以机器人程序来设置将由机器人执行的移动，其中该运动模版从包括多个运动模版的数据库中选择，其中该运动模板包括一个或多个可参数化的执行模块以及至少一个学习模块，其中该一个或多个执行模块用于规划和/或执行机器人移动或机器人移动的部分移动，其中该学习模块在初始化过程(具体而言，以示教过程的形式)中记录机器人的一个或多个配置，并且其中该学习模块优选地使用机器学习方法基于所记录的配置来计算用于一个或多个执行模块的参数。此外，提供了一种用于对机器人进行编程的对应系统。CN106457565ACN106457565A权利要求书1/2页1.一种用于对机器人尤其是包括机械臂的机器人进行编程的方法，其中要由机器人执行的移动优选地借助于预定义的运动模板以机器人程序来设置，其中所述运动模版从包括多个运动模版的数据库中选择，其中所述运动模板包括一个或多个可参数化的执行模块以及至少一个学习模块，其中所述一个或多个执行模块用于规划和/或执行所述机器人移动或所述机器人移动的部分移动，其中所述学习模块在初始化过程中记录所述机器人的一个或多个配置，所述初始化过程具体而言是示教过程的形式，以及其中所述学习模块优选地使用机器学习方法基于所记录的配置来计算用于所述一个或多个执行模块的参数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个执行模块的参数包括约束，其中所述机器人移动或所述机器人移动的部分移动是基于所述约束来规划和/或执行的。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，约束包括约束函数f和约束区域R，其中所述约束函数f将配置k映射到优选实值向量空间中，其中所述约束区域R对应于优选实值向量空间的子集，并且其中如果f(k)位于R中，则针对配置k的约束得到满足。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，使用以下类型中的一个或多个作为约束函数f的类型：所述机器人的关节或所述机器人的末端执行器的角度、速度和/或加速度，所述末端执行器具体而言是夹持器；所述机器人的工具中心点相对于坐标系的位置、定向和/或定位；相对于坐标系在工具中心点测得的速度、角速度和/或扭转；相对于坐标系在工具中心点测得的力、扭矩和/或力旋量；在不碰撞情况下从一个CAD模型到另一个CAD模型的距离大小和/或距离向量；所述机器人和CAD模型的末端执行器的抓握等级，所述末端执行器具体而言是夹持器。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，能够用于约束区域R的类型包括轴对齐立方体、定向立方体、圆柱、圆锥、球体、凸包、CAD模型、或逻辑、与逻辑和/或乘积形成。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述一个或多个执行模块的参数包括作为约束的运行时约束，其中运行时约束是定义了对于可预先确定的时间点间隔要满足的约束的时间相关约束。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述一个或多个执行模块的参数包括作为约束的目标约束，所述目标约束是定义了对于时间点的间隔上限或所述时间点的可预先确定的间隔要满足的约束的约束。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述一个或多个执行模块以遵守所述运行时约束的方式根据控制算法来调适所述机器人移动或所述机器人移动的部分移动。9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，当所述目标约束得到满足时，所述机器人移动或所述机器人移动的部分移动被成功地终止。10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，基于所述约束，具体而言，基于2CN106457565A权利要求书2/2页对所述运动模板的所述一个或多个执行模