[发明专利]轨道生成系统和轨道生成方法

说明书

本申请涉及轨道生成系统和轨道生成方法。轨道生成系统包括：生成其上移动体或夹持器从开始位置移动到目标位置的轨道的计算单元，以及评估多个轨道候选的评估单元。计算单元利用与预定夹持条件相关联的多个自由度，在其中可以在预定期间中计算候选的范围、其中可以在预定处理量中计算其的范围、以及其中可以计算预定数量的轨道候选的范围中的至少一个中，生成通向包括目标位置及其近旁的目标区域的轨道候选。评估单元基于评估项目，对生成的轨道候选进行评估，并且计算单元使用基于评估选择的一个轨道候选来生成轨道。

技术领域

本发明涉及轨道生成系统和轨道生成方法。例如，本发明涉及用于生成其上诸如机器人的移动体移动到目标位置的轨道的轨道生成装置和轨道生成方法。

背景技术

日本专利No.5724919(JP5724919 B)中公开的轨道生成系统包括计算单元和存储装置，所述计算单元生成诸如机器人的移动体不干扰障碍物的轨道，所述存储装置存储轨道。JP 5724919 B的轨道生成系统从存储在存储装置中的多个轨道中选择适合于当前环境的轨道。然后，系统从所选择的轨道中提取不干扰任何障碍物的轨道部分，并且将从其分支延伸的相反端连接到移动体的轨道的开始位置和目标位置，从而生成最终的单个轨道。

发明内容

在一些情况下，JP 5724919B的轨道生成系统需要相当长的时间来计算轨道。因此，期望提供用于生成具有夹持器的移动体的轨道的轨道生成系统，该系统可以在生成移动体或其夹持器的到“适合夹持”的目标位置的轨道时，在抑制精度降低的同时减少计算时间。

本发明提供了轨道生成系统和轨道生成方法，其使得可以在抑制精度降低的同时减少计算时间。

根据本发明的第一方面的轨道生成系统包括执行用于生成移动体或移动体的夹持器从开始位置移动到目标位置的轨道的计算的计算单元，以及评估用于生成轨道的多个轨道候选的评估单元。计算单元利用与预定夹持条件相关联的多个自由度，在其中允许在预定期间中计算轨道候选的范围、其中允许在预定处理量中计算轨道候选的范围、以及其中允许计算预定数量的轨道候选的范围中的至少一个中，生成通向包括目标位置和目标位置的近旁的目标区域的轨道候选。评估单元基于评估项目对由计算单元生成的轨道候选进行评估，并且计算单元使用基于评估选择的轨道候选中的一个来生成轨道。利用这种构成，轨道生成系统可以生成大量轨道候选，同时抑制计算中精度的降低。此外，计算单元可以利用与预定夹持条件相关联的多个自由度，在其中允许在预定期间中计算候选的范围、其中允许在预定处理量中计算候选的范围、以及其中允许计算预定数量的轨道候选的范围中的一个中，可以生成通向包括目标位置和目标位置的近旁的目标区域的轨道候选。

计算单元可以以预定期间的均匀间隔，将基于评估选择的轨道候选的更靠近开始位置的部分作为其上移动体或夹持器在预定期间内移动的微小轨道连接到开始位置或者紧前方的微小轨道，并且通过从开始位置顺序地连接微小轨道来产生轨道。利用这种构成，通过轨道的生成，移动体可以实时平滑地移动。

此外，计算单元可以从开始位置或紧前方的微小轨道的更靠近目标位置的一侧，生成通向目标区域的轨道候选。利用这种构成，在预定期间中可以计算轨道候选的范围内，计算单元可以生成尽可能多的轨道候选。

移动体可以具有主体、将夹持器连接到主体的连杆和关节，以及具有可变视角的相机。使用将移动体的位置、连杆的位置、关节的旋转角度、和视角中的至少一个保持在预定范围内的第一约束条件，作为预定夹持条件，计算单元可以生成轨道候选。利用该构成，计算单元基于第一约束条件生成轨道候选，使得可以限制关节等的移动，并且可以减少生成时间。

评估单元可以在评估项目中包括在轨道候选的长度较小时提供较高的评估的轨道长度的条件，或者对期望被尽可能实现的状态给出较高评估的第二约束条件。利用这种构成，可以将移动体等的位置和姿势控制为优选的位置和姿势。