[发明专利]用于一个或多个机器人的自然任务分配的系统和方法

说明书

本公开的实施方案涉及可包括一个或多个机器人的机器人系统和方法。该系统可包括具有最大数量的自由度的机器人系统。该系统还可包括图形用户界面，该图形用户界面被配置为接收自然机器人任务，该自然机器人任务具有与该自然机器人任务相关联的至少一个自然工件约束。该系统还可包括处理器，该处理器被配置为识别执行自然机器人任务所需的最小数量的自由度，其中该最小数量的自由度至少部分地基于与该自然机器人任务相关联的至少一个自然工件约束。

交叉引用

本申请要求2018年7月2日提交的美国非临时申请序列第16/025544号的权益。其全部内容以引用方式并入本文。

本发明受空军SBIR合同FA8650-17-P-5043支持。美国政府拥有本发明的某些权利。

技术领域

本发明整体涉及机器人，并且更具体地涉及用于对机器人或机器人系统进行欠约束(under-constrain)的系统和方法。

背景技术

对机器人进行任务分配是困难的，并且这种困难因以非自然、过约束的方式对机器人进行任务分配而加剧。自然任务分配是一种在没有过约束或欠约束的情况下容易地指定机器人任务的全面方法。

例如，体操家不对手放置在杆上的确切位置建模，而是在放置时将杆建模为具有一个自由度。类似地，像焊接和涂漆之类的任务在电极或喷嘴如何围绕其主轴旋转方面具有额外的自由度，并且对机器人进行任务分配的操作员通过利用这些自然约束进行工作而受益。类似地，待由工业机器人抓持的部件可具有允许以多种方式进行抓持的对称性。自然任务分配以其最小和最少限制的方式指定对机器人的约束。

发明内容

在本公开的一个或多个实施方案中，提供了一种系统。该系统可包括具有最大数量的自由度的机器人系统。该系统还可包括图形用户界面，该图形用户界面被配置为接收自然机器人任务，该自然机器人任务具有与该自然机器人任务相关联的至少一个自然工件约束。该系统还可包括处理器，该处理器被配置为识别执行自然机器人任务所需的最小数量的自由度，其中该最小数量的自由度至少部分地基于与该自然机器人任务相关联的至少一个自然工件约束。