[发明专利]用于夹持和保持物体的机器人多爪夹持器总成和方法

权利要求书

1.一种用于操作运输机器人的方法，所述方法包括：

接收描绘起始位置处的包裹的图像数据，其中所述图像数据用于分析所述包裹中的两者或更多者的同时抓取；

基于所述图像数据来标识目标包裹；

确定代表相对于所述目标包裹的夹持姿势的抓取集合；

标识在所述抓取集合内与第二包裹重叠的一组夹持姿势；

导出用于同时操纵所述目标包裹和所述第二包裹的组合运动控制参数，其中导出所述组合运动控制参数包括：

基于所述抓取集合来确定目标控制参数，其中所述目标控制参数代表与根据多爪夹持器总成的目标姿势来搬运所述目标包裹的速度相关联的力和/或相关物理方面；

基于估计所述多爪夹持器总成与所述第二包裹之间的重叠来确定第二控制参数，其中所述第二控制参数代表与根据所述多爪夹持器总成的所述目标姿势来搬运所述第二包裹的速度相关联的力和/或相关物理方面；以及

选择所述组合运动控制参数作为与较低搬运速度相对应的所述目标控制参数或所述第二控制参数；

确定用于将所述目标包裹和所述第二包裹放置在相应目标位置处的释放顺序；

基于所述组合运动控制参数和所述释放顺序，从所述抓取集合中选择同时抓取姿势，其中所述同时抓取姿势代表所述运输机器人的多爪夹持器总成的姿势，所述姿势用于同时抓取和搬运所述目标包裹和所述第二包裹；

基于所述同时抓取姿势导出运动计划，所述运动计划用于同时操纵所述多爪夹持器总成以将所述目标包裹和所述第二包裹搬运到所述相应目标位置，其中导出所述运动计划包括：

根据所述释放顺序来导出用于所述目标包裹和所述第二包裹的放置位置；以及

基于迭代地仿真和验证所述目标包裹和所述第二包裹以相反顺序从所述放置位置到所述目标包裹和所述第二包裹的起始位置的运动来导出所述运动计划；以及

实施所述运动计划以操作所述运输机器人以同时抓取和搬运所述目标包裹和所述第二包裹。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述抓取集合是一组指定姿势，其中每个指定姿势用于使所述多爪夹持器总成的边界与所述目标包裹的外围边缘对准。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述组合运动控制参数代表用于所述运输机器人和/或所述多爪夹持器总成进行同时操纵所述目标包裹和所述第二包裹的速度设置。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述组合运动控制参数代表真空设置，所述真空设置用于控制所述多爪夹持器总成中的第一组抽吸元件和第二组抽吸元件以分别抓取所述目标包裹和所述第二包裹。

5.如权利要求1所述的方法，其中选择所述同时抓取姿势包括选择将与搬运包括所述目标包裹和所述第二包裹的一组包裹相关联的效率量度最大化的同时抓取姿势。

6.如权利要求5所述的方法，其还包括：

基于所述图像数据来标识所述一组包裹，其中所述一组包裹代表暴露于与所述图像数据相关联的成像装置并且旨在在对应的起始位置与任务位置之间搬运的物体；

至少部分地基于所述抓取集合，确定姿势组合，每个姿势组合代表用于抓取和搬运所述一组包裹中的所述物体的一组独特夹持姿势；

基于相关联的运动控制参数来估计所述姿势组合中的每一者的总搬运速率；并且

其中：

基于选择所述姿势组合中总搬运时间的实例最低的一个姿势组合来选择所述同时抓取姿势。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述一组包裹代表形成包裹堆叠的顶层的包裹。

8.如权利要求1所述的方法，其中确定所述释放顺序包括：

确定代表与所述目标包裹重叠的一组抽吸元件的目标接触组；

确定代表所述目标接触组之外的第二组抽吸元件的其余组；

基于所述第二包裹的一个或多个物理方面来验证所述其余组是否足以抓取所述第二包裹；以及

当所述其余组被验证为足以抓取所述第二包裹时确定在所述第二包裹之前释放所述目标包裹的所述释放顺序。