[发明专利]生成用于机器人场景的三维模型的方法和系统

说明书

本公开的实施例涉及生成用于机器人场景的三维模型的方法和系统。机器人被配置为使用用于生成足以确定无碰撞路径并且识别工业场景中的对象的3D模型的方法来在对象上执行任务。该方法包括确定预定义的无碰撞路径并且扫描机器人周围的工业场景。工业场景的被存储的图像从存储器中被检索并且被分析以构建新的3D模型。在新的3D模型中检测到对象之后，机器人可以在沿无碰撞路径移动的同时进一步扫描工业场景中的图像，直到对象以预定义的确定性级别被识别。然后机器人可以在对象上执行机器人任务。

技术领域

本申请总体上涉及由机器人对工业场景进行建模，并且更具体地但非排他地，涉及利用与机器人相关联的视觉传感器进行扫描来构建工业场景的3D模型。

背景技术

随着机器人技术领域的不断发展，越来越多的关注被放在允许机器人实时确定无碰撞路径以及工件或其它对象的位置的技术的发展上。在机器人工作区域或工业场景内随机放置的对象可能会对机器人的某些运动造成干扰并且妨碍工作任务完成。一些现有系统关于某些应用具有各种缺点。因此，仍需要在这一技术领域作出进一步贡献。

发明内容

本申请的一个实施例是用于生成机器人工作区域或工业场景的实时3D模型的独特系统和方法。其它实施例包括用于为在工业场景中的机器人操作而生成无碰撞路径的装置、系统、设备、硬件、方法和组合。根据本文提供的描述和附图，本申请的进一步的实施例、形式、特征、方面、益处和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本公开的一个示例性实施例的机器人系统的示意图；

图2是根据本公开的一个示例性实施例的工业机器人场景的示意图；

图3是针对根据本公开的一个实施例的用于生成用于无碰撞机器人运动的扫描路径的方法的流程图；

图4是针对用于工业场景中的对象的识别的方法的流程图；

图5是针对用于生成足以减小对象的模糊性的3D模型的方法的流程图，使得可以由机器人对对象执行工作任务；

图6是针对用于改进对象识别和规划用于无碰撞运动的下一个扫描路径的方法的流程图，以便机器人可以在被检测到的对象上执行任务；以及

图7A和图7B定义了针对用于改进对象识别、改进抓持置信度和规划用于无碰撞运动的下一个扫描路径的方法的流程图。

具体实施方式

为了促进对本申请原理的理解，现在将参考附图中所示的实施例，并且将使用特定语言来描述这些实施例。然而，应该理解的是，不旨在因此而限制本申请的范围。本申请所涉及领域的技术人员通常会设想到所描述的实施例中的任何改变和进一步修改，以及如本文所描述的本申请的原理的任何进一步应用。

随着机器人领域的不断发展，越来越多的关注被放在允许更紧密地耦合的人机交互(HRI)的技术的发展上。HRI技术的应用有助于机器人理解关于其周围环境的信息，并且允许操作员理解或接收关于机器人已达到的理解水平的反馈。在操作员和机器人之间发生交互之前，可以获得对工作环境或工业场景的初始理解。随着机器人对场景的理解增加，人类交互的水平可以降低(即，操作员不必在操作之前将所有信息编程到机器人中，这最小化了设置时间)。