[发明专利]用于管理机器人和相关治疗机器人的运动的设备

说明书

本发明涉及一种用于管理配置为处理表面的机器人的运动的设备，所述设备包括：‑用于获取所述待处理表面的三维表示(Re)的获取装置(14)；和‑用于根据待处理表面的三维表示(Re)确定运动顺序的确定装置；‑所述确定装置包括至少一个已知多个运动序列(Tx)的三维通用模型(m1‑m3)；‑所述设备包括调整装置(18、23)，所述调整装置用于利用所述待处理表面的所述三维表示(Re)调整所述通用模型(m1‑m3)，所述调整装置(18、23)能够使所述通用模型(m1‑m3)和已知的运动序列(Tx)变形，以对应于所述待处理表面的所述三维表示(Re)。

技术领域

本发明涉及管理在非常不同的几何形状的表面上操作的机器人的运动的领域。

本发明可以应用于其中机器人的工作表面不是先验已知的许多技术领域。例如，本发明可以被实现为一种用于绘画手工瓷器的机器人，其中该机器人必须被调整为适合由工匠生产的瓷器的不同形状。

本发明提供了用于移动诸如按摩机器人之类的治疗机器人的机动手臂的特别有利的应用。

背景技术

与被编程为遵循预定路径的工业机器人不同，在未知表面上操作的机器人必须包括能够分析待处理表面以确定路径的运动管理装置。

识别机器人通常包括至少一个照相机和图像处理装置，用于随着时间的推移分析探索表面并确定机器人将遵循的路径。

这种分析未知表面的方法需要很高的计算能力，才能随着时间的推移精确地引导机器人的运动。随之而来的是，探索机器人缓慢移动，以使得用于管理运动的设备能够基于由相机获取并由图像处理装置处理的信息来优化机器人的运动。

另外，对于按摩机器人或用于绘画手工瓷器的机器人，机器人的运动必须极其精确，以便按摩个人身体上的期望区域或将颜料层施加到期望区域。

为此，已知扫描三维表面以便使操作员能够使用待被机器人处理的表面的三维数值建模来编程机器人的运动。

例如，国际专利申请号为WO2015/187092描述了一种按摩机器人，该按摩机器人包括三维扫描仪，该三维扫描仪用于扫描患者的身体并且使从业者能够通过使用触摸平板上的患者身体的三维模型的投影来确定机器人的按摩路径。

然而，该按摩机器人不是自主的，因为从业者必须在场以利用他的专业知识并在数字模型上对按摩机器人的路径进行编程。

因此，技术问题在于以高运动精度自动管理在未知表面上操作的机器人的运动。

发明内容

发明的目的是通过与用于调整待用通用模型处理(treated)的表面的装置相关联的通用模型的多个已知运动序列来解决该技术问题，从而调整通用模型的已知运动顺序，并将其应用于待处理表面。

因此，尽管当在通用模型上对运动序列进行编程时待处理表面的几何形状是未知的，但是机器人能够通过将通用模型的形状调整为待处理表面的形状来自动调整运动序列。

为此，根据第一方面，本发明涉及一种用于管理构造成处理表面的机器人的运动的设备，所述设备包括：

-获取装置，所述获取装置用于获取所述待处理表面的三维表示；和

-确定装置，所述确定装置用于基于所述待处理表面的所述三维表示来确定运动序列。

本发明的特征在于，所述确定装置包括至少一个三维通用模型，对于所述三维通用模型而言，多个运动序列(Tx)是已知的；所述设备包括调整装置，所述调整装置用于利用所述待处理表面的所述三维表示来调整所述通用模型，为了对应于所述待处理表面的所述三维表示，所述调整装置能够使所述通用模型变形，将所述通用模型的变形应用于已知的运动序列，从而至少获得基于所述待处理表面的维度(dimensions)而被调整的新的运动序列；所述机器人被配置为基于新的运动序列之一来处理所述表面。