[发明专利]生成用于机器人场景的三维模型的方法和系统

权利要求书

1.一种生成用于机器人场景的三维模型的方法，包括：

确定预定义的无碰撞机器人路径；

使机器人沿所述预定义的无碰撞机器人路径移动；

在沿所述预定义的无碰撞机器人路径移动的同时，利用被安装在机器人上的扫描传感器扫描工业场景；

将所述工业场景的所扫描的图像存储在存储器中；

基于被存储在所述存储器中的所述图像构建所述工业场景的3D模型；

对所述3D模型执行3D对象检测和识别分析；

基于所述3D对象检测和识别分析不满足检测和分析阈值，更新所述3D模型，其方式为，使得所述机器人沿着一个或多个第一新的无碰撞机器人路径移动，并且基于所述机器人沿着所述一个或多个第一新的无碰撞机器人路径移动，利用所述扫描传感器扫描所述工业场景，其中所述检测和分析阈值表明所述3D模型是否足以检测和识别对象；

基于所述3D对象检测和识别分析满足所述检测和分析阈值，对所述3D模型执行对象抓持和位置分析；

基于所述对象抓持和位置分析不满足抓持和位置分析阈值，更新所述3D模型，其方式为，使得所述机器人沿着一个或多个第二新的无碰撞机器人路径移动，并且基于所述机器人沿着所述一个或多个第二新的无碰撞机器人路径移动，利用所述扫描传感器扫描所述工业场景，其中所述抓持和位置分析阈值表明所述3D模型是否足以指导所述机器人抓持所述对象；以及

基于所述对象抓持和位置分析满足所述抓持和位置分析阈值，指导所述机器人抓持并拾取所述对象。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述扫描传感器是3D摄像机。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括当确定所述预定义的无碰撞机器人路径时，使所述扫描传感器关于所述机器人移动。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述扫描传感器的所述移动包括关于所述机器人的摇摄、倾斜、旋转和平移运动。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述扫描传感器的所述移动包括在所述机器人的基座保持静止的同时使所述机器人的臂移动。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括利用具有无碰撞运动规划算法的控制器规划所述无碰撞机器人路径。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述无碰撞机器人路径的所述规划实时发生而无需离线计算机分析。

8.一种控制系统，包括控制器，所述控制器被设计为：

确定预定义的无碰撞机器人路径；

使得机器人沿着所述预定义的无碰撞机器人路径移动；

利用被安装在所述机器人上的扫描传感器，在沿所述预定义的无碰撞机器人路径移动的同时，扫描工业场景，以便获得第一扫描图像；

将所述工业场景的所扫描的图像存储在存储器中；

基于被扫描的所述图像构建所述工业场景的3D模型；

对所述3D模型执行3D对象检测和识别分析；

基于对所述3D模型的所述3D对象检测和识别分析不满足检测和分析阈值，更新所述3D模型，其方式为，使得所述机器人沿着一个或多个第一新的无碰撞机器人路径移动，并且基于所述机器人沿着所述一个或多个第一新的无碰撞机器人路径移动，利用所述扫描传感器扫描所述工业场景，其中所述检测和分析阈值表明所述3D模型是否足以检测和识别对象；

基于对所述3D模型的所述3D对象检测和识别分析满足所述检测和分析阈值，对所述3D模型执行对象抓持和位置分析；

基于所述对象抓持和位置分析不满足抓持和位置分析阈值，更新所述3D模型，其方式为，使得所述机器人沿着一个或多个第二新的无碰撞机器人路径移动，并且基于所述机器人沿着所述一个或多个第二新的无碰撞机器人路径移动，利用所述扫描传感器扫描所述工业场景，其中所述抓持和位置分析阈值表明所述3D模型是否足以指导所述机器人抓持所述对象；以及

基于所述对象抓持和位置分析满足所述抓持和位置分析阈值，指导所述机器人抓持并拾取所述对象。