[发明专利]用于机器人工作的预先筛查

说明书

本发明涉及用于机器人工作的预先筛查。提供用于预先筛查物体以供进一步处理的方案。预先筛查部件可获取物体的图像数据并且处理图像数据以识别在图像数据中可见的与物体对应的参照目标。另外，预先筛查部件可通过使用参照目标识别物体的一个或更多个部件的位置。预先筛查部件可提供进一步处理物体时使用的预先筛查数据，该预先筛查数据包含与一组参照目标和至少一个部件的位置对应的数据。参照目标可例如是物体的能容易标识的特征，并且，部件可与对物体执行动作相关。

(对相关申请的交叉引用)

本申请要求在2013年6月17日提交的发明名称为“Pre-screening station forrobotic work”的共同未决的美国临时申请No.61/956790的权益，在这里通过引用将其并入。

技术领域

本公开一般涉及机器人装置，更特别地，涉及用于帮助机器人装置在其环境中识别物体的方案。

背景技术

常常希望通过使用机器人装置使当前由人执行的许多动作自动化。例如，动作可能是重复的和/或危险的，等等。但是，使用机器人装置的成功的自动化要求机器人装置理解机器人装置被分派执行动作的环境。

铁道场地是希望将一般由人执行的各种动作自动化的环境的解释性的例子。例如，存在于铁道场地中的个人为了分开两个铁道车辆将手动激活切杆(例如，耦合器释放手柄)并且/或者手动激活制动杆(例如，空气系统释放杆)以将铁道车辆的制动器放气，等等。关于基本的能力，能够在物理上沿铁道场地中的轨道行进并且施加所需要的力量的任何个人执行这些相对直接的动作没有问题。但是，人进行这些设置是相当昂贵的，花费50美元/小时或更多。更重要的是，铁道车辆可能在移动的环境中的这些操作是相当危险的。一次失误就可导致擦伤乃至死亡的任何事。在执行在大多数情况下无聊和重复的任务时，人还相对容易厌烦并且不能一直保持跟踪可能出现的所有事件。

一种方法提出用于铁道车辆的自动化的静止销钉拉动器，该销钉拉动器识别目标销钉和相关的部件并且然后执行销钉拉动。但是，该讨论没有解决与真实世界应用相关的各种问题，包括在多个混乱环境中识别目标和/或以各种速度移动铁道车辆等。例如，以比正常速率高的速率移动的铁道车辆将不允许在销钉和相关的硬件对系统变得可见与随后的车移动到该空间中之间的短时间窗口内成功地拉入销钉。作为结果，可能导致销钉拉动臂与随后的车的碰撞，从而可能严重地损伤或破坏自动化的销钉拉动器。并且，可拉动销钉的位置可基于分开的铁道车辆上的长度和负载改变，这会给实现固定位置销钉拉动器带来挑战。

在美国专利申请公开No.2010/0076631中示出和描述了可用于将铁道动作自动化或半自动化的机器人装置的解释性的例子，在这里通过引用并入。如其中所述，机器人装置可被配置为在铁道场地中动作，并且，被分派与位于铁道场地中的特定位置处的铁道车辆的处理有关的各种动作。例如，机器人装置可被配置为自发或半自发地动作以为了分开两个铁道车辆激活切杆和/或激活制动杆以将铁道车辆的制动器放气等。机器人装置的成功的动作要求机器人装置能够识别各单个铁道车辆、定位切杆和/或制动杆、并且根据需要激活切杆或制动杆，同时区分真实的目标与多个错误目标。另外，机器人装置一般需要理解诸如作用于铁道车辆上的力的场景的属性。

沿轨道移动的机器人装置特有地在尝试识别小的目标时受到挑战。与拥有巨量的着眼于理解在其环境中所看到的进化专用生物硬件和本能的人不同，即使最好的机器人装置实际上也不“理解”它们的照相机“所看到的”。机器人装置必须通过使用各种启发和算法仔细分析场景并且确定是否存在给定的一组特性。不幸的是，对于许多潜在的目标，可通过合理尺寸的计算平台实时导出的简单的目标特性-环、直线等-可导致许多错误的肯定(positive)。