Человекоподобный робот со способностями предотвращения столкновений и восстановления траектории - RU2016152159A
Код документа: RU2016152159A
Формула
1. Способ для контроля траектории (530a, 730) по меньшей мере одной из верхних и нижних частей человекоподобного робота (100), причем упомянутый способ содержит:
- запоминание исходной траектории с целевой точкой в памяти робота;
- получение, из, по меньшей мере, процедуры восприятия, контролируемой с борта робота, данных, представляющих положение одного или нескольких препятствий (540b, 910c);
- вычисление, процессором на борту робота:
оболочки (410b, 810) упомянутого робота, причем упомянутая оболочка зависит от скорости и направления робота;
относительного положения оболочки и одного или нескольких препятствий;
вероятности столкновения оболочки с препятствием; и,
последовательности команд для: i) предотвращения столкновения оболочки с препятствием; и ii) по меньшей мере одного из возвращения в целевую точку исходной траектории, запомненной в памяти, в пределах исходного хронирования, и сохранения общего направления и контента исходного жеста, для изменения по меньшей мере в одном из пространства и времени по меньшей мере одной из траектории или скорости по меньшей мере одной из верхних и нижних частей робота.
2. Способ по п. 1, в котором последовательность команд для возвращения в целевую точку содержит:
- вычисление точки исходной траектории;
- вычисление прямой линии между точкой исходной траектории и целевой точкой;
- вычисление скорости робота на прямой линии для возвращения в целевую точку при исходном хронировании;
- определение траектории робота в виде исходной траектории до точки исходной траектории, затем в виде прямой линии между точкой исходной траектории и целевой точкой.
3. Способ по п. 1, в котором последовательность команд для сохранения общего направления и контента исходного жеста содержит вычисление целевого положения для точки робота, упомянутой точки на траектории, вычисление максимальной скорости сочленения для цепи, содержащей точку, причем упомянутая максимальная скорость сочленения зависит от расстояния между точкой и препятствием.
4. Способ по пп. 1-3, в котором исходная траектория имеет ссылку на время и пространство.
5. Способ по одному из пп. 1-4, в котором процедура восприятия выполняется по меньшей мере одним из множества генераторов лазерных линий, множества датчиков изображения, множества акустических датчиков и множества детекторов контакта.
6. Способ по п. 5, в котором процедура восприятия выполняется по меньшей мере двумя из множества генераторов лазерных линий, множества датчиков изображения, множества акустических датчиков и множества детекторов контакта.
7. Способ по одному из пп. 1-6, в котором данными, представляющими местоположение одного или нескольких препятствий, является извлечение некоторого количества характеристических точек из карты пикселов, представляющей вероятность отсутствия препятствия в упомянутых пикселах.
8. Способ по п. 6 или 7, в зависимости от п. 6, в котором карта пикселов создается на выходе по меньшей мере второй процедуры восприятия и процесса объединения данных, который увеличивает оценку уровня достоверности вероятностей отсутствия препятствия в упомянутой карте пикселов относительно первой процедуры восприятия.
9. Способ по одному из пп. 7 и 8, в котором вероятность отсутствия препятствия в пикселе карты уменьшается через предварительно заданный временной параметр вплоть до 0.5, если она не будет обновлена выходными данными процедуры восприятия с большей вероятностью.
10. Способ по одному из пп. 1-9, в котором оболочка отпечатка робота вычисляется в виде функции скорости робота и предварительно определенных защитных средств вокруг робота.
11. Способ по п. 10, в котором последовательность команд вычисляется для определения измененной траектории для предотвращения столкновения оболочки с любым препятствием.
12. Способ по п. 11, в котором последовательность команд дополнительно вычисляется для определения измененной траектории и измененной скорости для возвращения в целевую точку исходной траектории в момент времени, когда робот должен был достичь целевой точки на исходной траектории.
13. Способ по одному из пп. 1-9, в котором верхняя часть робота содержит цепь сегментов, шарнирно сочлененных вместе посредством снабженных двигателями сочленений.
14. Способ по п. 13, в котором оболочка части робота вычисляется в виде функции предварительно определенного безопасного расстояния вокруг шарнирных сегментов.
15. Способ по одному из пп. 13 или 14, в котором последовательность команд вычисляется для определения уменьшения угловых скоростей двигателей сочленений шарнирных сегментов, когда оболочка приближается к препятствию.
16. Способ по п. 15, в котором уменьшение угловых скоростей двигателей сочленений вычисляется для насыщения скорости цепи до максимального безопасного значения, причем упомянутое максимальное безопасное значение вычисляется на основе целевой скорости точки в цепи, и положений препятствий относительно упомянутой точки в цепи.
17. Человекоподобный робот, содержащий:
- по меньшей мере верхнюю часть и нижнюю часть;
- память, запоминающую исходную траекторию с целевой точкой и компьютерные кодовые инструкции;
- множество воспринимающих модулей, выполненных с возможностью приобретения данных, представляющих положение одного или нескольких препятствий;
- процессор, выполненный с возможностью исполнения упомянутых компьютерных кодовых инструкций, для вычисления:
оболочки упомянутого робота, причем упомянутая оболочка зависит от скорости и направления робота;
относительного положения оболочки и одного или нескольких препятствий;
вероятности столкновения оболочки с препятствием; и,
последовательности команд для: i) предотвращения столкновения оболочки с препятствием; и ii) по меньшей мере одного из возвращения в целевую точку исходной траектории, запомненной в памяти, в пределах исходного хронирования, и сохранения общего направления и контента исходного жеста для изменения по меньшей мере в одном из пространства и времени по меньшей мере одной из траектории или скорости по меньшей мере одной из верхних и нижних частей робота.
