[发明专利]用于确定机器人操纵器或相关联工具的配准和控制的系统和方法

权利要求书

1.一种机器人系统，其包括：

第一操纵器组件，其包括物理联接到第一基座的多个第一连杆；

多个第一传感器，其设置在所述第一操纵器组件上；

第二操纵器组件，其包括物理联接到第二基座的多个第二连杆，所述第二基座可相对于所述第一基座单独移动，

其中所述第一操纵器组件和所述第二操纵器组件处于操作环境中；以及

处理单元，其包括一个或多个处理器，所述处理单元被配置为：

从所述多个第一传感器接收第一传感器数据，其中所述第一传感器数据提供关于所述第一操纵器组件外部的所述操作环境的空间信息；

使用包括所述第一传感器数据的数据确定所述第二操纵器组件相对于所述第一操纵器组件的第一空间关系，

基于所述第一空间关系建立所述第一操纵器组件和所述第二操纵器组件之间的第一对准关系，以及

基于所述第一对准关系，响应于来自由操作员可操作的第一输入装置的命令，命令所述第二操纵器组件的运动。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述第一空间关系包括所述第二操纵器组件相对于所述第一操纵器组件的位置。

3.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述第一空间关系包括所述第二操纵器组件相对于所述第一操纵器组件的取向。

4.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述第一空间关系包括相对于所述第一操纵器组件的位置和取向。

5.根据权利要求1所述的机器人系统，其中：

关于所述第一操纵器组件外部的所述操作环境的所述空间信息包括所述第二操纵器组件相对于所述第一操纵器组件的取向或位置。

6.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述多个第一传感器包括一个或多个图像传感器，以及

其中所述第一传感器数据包括由所述一个或多个图像传感器检测到的一个或多个图像。

7.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述第一传感器数据包括基于在所述多个第一传感器和设置在所述第二操纵器组件上的多个第二传感器之间传输的信号的数据。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人系统，进一步包括：

多个第二传感器，其设置在所述第二操纵器组件上；

其中所述处理单元进一步被配置为：

从所述多个第二传感器接收第二传感器数据，其中所述第二传感器数据提供关于所述第二操纵器组件外部的所述操作环境的空间信息，

其中用于确定所述第一空间关系的所述数据进一步包括所述第二传感器数据。

9.根据权利要求8所述的机器人系统，其中：

关于所述第二操纵器组件外部的所述操作环境的所述空间信息包括所述第一操纵器组件相对于所述第二操纵器组件的取向或位置。

10.根据权利要求8所述的机器人系统，进一步包括：

第三部件，其具有不同于所述第一操纵器组件和所述第二操纵器组件的可移动基座；

其中由所述第一传感器数据提供的关于所述第一操纵器组件外部的所述操作环境的所述空间信息包括所述第三部件相对于所述第一操纵器组件的空间关系，

其中所述第二传感器数据提供关于所述第二操纵器组件相对于所述第三部件的空间关系的信息，以及

所述处理单元被配置为：

基于所述第一传感器数据确定所述第一操纵器组件和所述第三部件之间的第二对准关系，

基于所述第二传感器数据确定所述第二操纵器组件和所述第三部件之间的第三对准关系，以及

使用所述第二对准关系和所述第三对准关系确定所述第一对准关系。

11.根据权利要求8所述的机器人系统，其中所述多个第一传感器包括位于所述多个第一连杆的不同链接上的传感器，以及

其中所述多个第二传感器包括位于所述多个第二连杆的不同连杆上的传感器。