[发明专利]用于基于人类演示的工业任务的机器人学习的系统和方法

说明书

一种用于执行工业任务的系统包括机器人和计算设备。机器人包括采集对应于机器人和机器人周围的环境的数据的一个或多个传感器。计算设备包括用户界面、处理器和存储器。存储器包括指令，这些指令当由处理器执行时使处理器从机器人接收所采集的数据，生成机器人和机器人周围的环境的虚拟再创造，从控制机器人的人类操作员接收输入以演示工业任务。系统被配置为基于人类操作员对任务的演示来学习如何执行工业任务，并且经由机器人自主或半自主地执行工业任务。

技术领域

本文公开的主题涉及由机器人执行的工业任务，并且更具体地涉及学习如何执行工业任务的机器人。

背景技术

各种实体的操作可以包括工业任务的执行，诸如，资产检查、资产维修、资产操纵、资产维护、环境监测等。这种资产可以包括物理或机械设备、结构或设施，在某些情况下，这些设备、结构或设施也具有电气和/或化学方面。此类资产可以用于或维护多种目的，并且取决于上下文，其特征可以是资本基础设施、库存、或其他术语。例如，资产可以包括分布式资产，诸如，管道或电网，以及单个或离散资产，诸如，飞机、风力涡轮发电机、无线电塔、蒸汽或烟道或烟囱、桥梁或其他结构、车辆等。在操作期间，可以操纵(例如，阀致动、一个或多个致动器致动、一个或多个部件移动等)资产。进一步，资产可能会受到可以影响其操作的各种类型的缺陷(例如，自发的机械缺陷、电气缺陷以及日常磨损)的影响。例如，随着时间，资产可能会由于天气而遭受腐蚀或破裂，或可能由于组成部件的磨损或故障而表现出性能或效率下降。

通常，一个或多个人类操作员可以执行工业任务。例如，操作员可以致动资产的部件，可以定位资产上的腐蚀，可以定位并且定量或定性地评估资产上的裂缝或缺陷，可以评估资产相对于预期的观察到的磨损程度，可以修复资产，等等。然而，取决于资产的位置、规模和/或复杂性，让一个或多个人类操作员执行工业任务可能会占用操作员执行其他任务的时间，或者其他可能是耗时且劳动密集型的，这就需要更有效率地花费在其他地方的人员时间。此外，一些工业任务可能是枯燥的、肮脏的、危险的、或者其他可能不适合人类来执行的。例如，由于高度、受限的空间等某些资产可能具有人类无法接近的位置。

发明内容

下面总结了与最初要求保护的主题范围相对应的某些实施方式。这些实施方式并不旨在限制所要求保护的主题的范围，而是这些实施方式仅旨在提供可能实施方式的简要概述。事实上，本公开可以涵盖类似于或不同于以下阐述的实施方式的各种形式。

一种用于执行工业任务的系统包括机器人和计算设备。机器人包括采集对应于机器人和机器人周围的环境的数据的一个或多个传感器。计算设备包括用户界面、处理器和存储器。存储器包括指令，这些指令当由处理器执行时使处理器从机器人接收所采集的数据，生成机器人和机器人周围的环境的虚拟再创造，从控制机器人的人类操作员接收输入以演示工业任务。系统被配置为基于人类操作员对任务的演示来学习如何执行工业任务，并且经由机器人自主或半自主地执行工业任务。

在另一实施方式中，处理器实现的学习系统包括处理器和存储器。存储器包括指令，这些指令当由处理器执行时使处理器从控制机器人的人类操作员接收输入作为工业任务的演示，基于由人类操作员对工业任务的演示来学习如何控制机器人以执行工业任务，并且控制机器人自主地或半自主地执行工业任务。

在另一实施方式中，执行工业任务的方法包括从人类操作员对工业任务的执行的演示接收输入、基于工业任务的演示来学习如何执行工业任务、生成用于执行工业任务的运动计划、将运动计划显示给人类操作员以供批准，并且运动计划一经批准经由机器人执行工业任务。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面、以及优点，附图中的类似的字符表示整个附图中类似的部分，其中：

图1示出了根据实施方式的用于执行工业任务的系统；

图2是根据实施方式的用于执行图1的工业任务的系统的机器人的示意图；