DE102019130048A1

DE102019130048A1 - Ein robotersystem mit stückverlustverwaltungsmechanismus

Info

Publication number: DE102019130048A1
Application number: DE102019130048.7A
Authority: DE
Inventors: Rosen Nikolaev Diankov; Huan Liu; Denys Kanunikov
Original assignee: Mujin Inc
Current assignee: Mujin Inc
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2020-07-23
Anticipated expiration: 2039-11-08
Also published as: US10773385B2; CN116834040A; CN116852402A; DE102019130048B4; CN110465960B; DE102019009201B3; JP2020116726A; US10532462B1; US20200230816A1; US11654558B2; JP2023155399A; CN110465960A; DE102019130048B8; CN110171010B; US20200368905A1; US20240042608A1; US10335947B1; JP7349094B2; JP6678911B1; CN110171010A

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Robotersystems beinhaltet das Berechnen eines Grundbewegungsplans, wobei der Grundbewegungsplan eine Abfolge von Befehlen oder Einstellungen oder eine Kombination davon beinhaltet, der einen Roboterarm und einen Greifer betreibt, um ein Zielobjekt von einer Startposition zu einer Aufgabenposition zu überführen; Empfangen eines Kontaktmaßes während des Ausführens des Grundbewegungsplans, wobei das Kontaktmaß ein Ausmaß der Griffigkeit des Greifers an dem Zielobjekt darstellt; und Erzeugen von einem/einer oder mehreren Aktorbefehlen/-einstellungen, die von dem Grundbewegungsplan abweichen, wenn das Kontaktmaß einen Schwellenwert nicht einhält, wobei der/die eine oder die mehreren Aktorbefehle/-einstellungen davon dazu ausgelegt sind, den Roboterarm, den Greifer oder eine Kombination davon zu betreiben, um eine oder mehrere Reaktionshandlungen, die nicht in dem Grundbewegungsplan enthalten sind, auszuführen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Technologie betrifft im Allgemeinen Robotersysteme und insbesondere Systeme, Prozesse und Techniken zum Erkennen und Verwalten von Stückverlustszenarien.
HINTERGRUND
Dank ihrer stetig steigenden Leistung und sinkenden Kosten werden heute viele Roboter (z. B. Maschinen, die dazu ausgelegt sind, automatisch/autonom physische Vorgänge auszuführen) in vielen Bereichen umfassend eingesetzt. Roboter können beispielsweise eingesetzt werden, um verschiedene Aufgaben (z. B. ein Objekt handhaben oder in einem Raum weiterzuleiten) bei der Fertigung und/oder Montage, Verpackung und/oder Konfektionierung, dem Transport und/oder Versand usw. auszuführen. Bei der Ausführung der Aufgaben können die Roboter menschliches Handeln nachbilden und so das Eingreifen eines Menschen ersetzen oder reduzieren, das andernfalls zur Ausführung gefährlicher oder sich wiederholender Aufgaben erforderlich wäre.
Trotz der technologischen Fortschritte fehlt Robotern jedoch oft die erforderliche Ausgereiftheit, um die Empfindlichkeit und/oder Anpassungsfähigkeit eines Menschen nachzubilden, die erforderlich sind, um komplexere Aufgaben auszuführen. Beispielsweise weisen Endeffektoren von Robotern (z. B. Roboterhände oder -greifer) oftmals Schwierigkeiten beim Greifen von Objekten mit relativ weichen und/oder unregelmäßigen Oberflächen auf, da ihnen die Empfindlichkeit bei Kontaktsensoren fehlt und/oder sie eine unzureichende Detailtiefe bei der Kraftregulierung aufweisen. Außerdem können Roboter aufgrund der fehlenden Anpassungsfähigkeit beispielsweise oftmals keine Bedingungen oder Situationen außerhalb der angezielten Bedingungen/Szenarien berücksichtigen. Dementsprechend besteht weiterhin Bedarf an verbesserten Techniken und Systemen zum Steuern und Verwalten verschiedener Aspekte der Roboter.
Figurenliste

1 ist eine Veranschaulichung einer beispielhaften Umgebung, in der ein Robotersystem mit Stückverlustverwaltungsmechanismus betrieben werden kann.
2 ist ein Blockdiagramm, das das Robotersystem gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
3A ist eine Veranschaulichung eines Beispiels für einen Greifzustand gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Technologie.
3B ist eine Veranschaulichung eines weiteren Beispiels für einen Greifzustand gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Technologie.
4 ist eine Draufsicht, die eine beispielhafte Aufgabe veranschaulicht, die von dem Robotersystem gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Technologie ausgeführt wird.
5 ist ein Flussdiagramm zum Betreiben des Robotersystems aus 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Technologie.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Systeme und Verfahren für ein Robotersystem mit Stückverlustverwaltungsmechanismus sind nachfolgend beschrieben. Das Robotersystem (z. B. ein integriertes System von Vorrichtungen, die eine oder mehrere bestimmte Aufgaben ausführen), das gemäß einigen Ausführungsformen ausgelegt ist, stellt eine Stückverlustverwaltung durch Umsetzen einer detaillierten Steuerung/Handhabung eines Zielobjekts gemäß einem Kontaktmaß bereit. Unter Verwendung von einem oder mehreren Sensoren kann das Robotersystem das Kontaktmaß bestimmen, welches ein quantisiertes Ausmaß an Kontakt darstellt, das einer Stabilität des Zielobjekts relativ zu einem Endeffektor entspricht. Anders formuliert, kann das Kontaktmaß ein quantisiertes Ausmaß an Griffigkeit, den der Endeffektor am Zielobjekt aufweist, darstellen. Auf Grundlage des Kontaktmaßes kann das Robotersystem das Zielobjekt erneut greifen, eine kontrollierte Abgabe des Zielobjekts an einer festgelegten Position ausführen, einen Bewegungsplan auswählen und/oder anpassen, oder eine Kombination davon.
Das Robotersystem kann dazu ausgelegt sein, eine Aufgabe auf Grundlage einer Handhabung (z. B. physisches Verlagern und/oder Neuausrichten) eines Zielobjekts auszuführen. Beispielsweise kann das Robotersystem auf Grundlage des Aufnehmens des Zielobjekts an einer Ausgangsposition (z. B. einem Behälter, einer Palette oder einem Förderband) und des Bewegens davon zu einer Zielposition verschiedene Objekte sortieren oder neu positionieren. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem zum Handhaben des Zielobjekts einen Greifer beinhalten, der mit einem Roboterarm wirkverbunden ist. Der Greifer kann dazu ausgelegt sein, das Zielobjekt relativ zu dem Roboterarm zu befestigen. Anders formuliert, kann das Robotersystem den Greifer (z. B. über einen oder mehrere assoziierte Motoren/Aktoren und Sensoren) betreiben, um das Zielobjekt zu greifen und es relativ zu dem Roboterarm zu halten. Das Robotersystem kann gleichermaßen den Roboterarm betreiben, um den Greifer, das von dem Greifer gehaltene Zielobjekt oder eine Kombination davon zu handhaben.
Zum Ausführen der Aufgabe kann das Robotersystem in einigen Ausführungsformen eine Bildgebungsvorrichtung (z.B. eine Kamera, einen Infrarotsensor/eine Infrarotkamera, eine Radar- oder Lidar-Vorrichtung usw.) beinhalten, die verwendet wird, um eine Position und/oder eine Pose (z. B. eine Ruheausrichtung) des Zielobjekts und/oder der Umgebung um das Zielobjekt zu ermitteln. Gemäß der Position, der Pose oder einer Kombination davon kann das Robotersystem einen Bewegungsplan (z. B. eine Abfolge von Ansteuerungen für die Aktoren zum Bewegen eines/einer oder mehrerer Glieder und/oder Gelenke) umsetzen, um die Aufgabe auszuführen. Zum Sortieren und/oder Neupositionieren des Zielobjekts kann der Bewegungsplan zum Beispiel dem anfänglichen Greifen des Zielobjekts an der Ausgangsposition, dessen Handhaben im Raum und dessen Platzieren an der Zielposition entsprechen.
In einigen Situationen jedoch kann die Griffigkeit (z. B. ein Grad der Befestigung) des Greifers am Zielobjekt während der Ausführung der Aufgabe scheitern. Infolgedessen kann das Zielobjekt relativ zu dem Greifer verschoben oder verlagert werden. In einigen Fällen kann das Fehlen der Griffigkeit zu einem verlorenen Stück (z. B. dem Zielobjekt, das nicht an der Zielposition und/oder einer beabsichtigten Pose platziert wurde) führen, wie etwa, wenn der Greifer das Zielobjekt während der Handhabung fallen lässt oder die Kontrolle darüber verliert. Ein gescheiterter Griffigkeit kann beispielsweise durch Kräfte, die auf das Zielobjekt angewandt werden, und/oder die Trägheit des Zielobjekts, wodurch das Zielobjekt (z. B. eine Kiste oder Inhalte einer Kiste) verlagert wird, oder eine Kombination davon als Folge der Handhabung verursacht werden. Außerdem kann eine fehlende Griffigkeit beispielsweise durch einen Kalibrierungsfehler im Bildgebungsmechanismus verursacht werden.
Herkömmliche Manipulatoren (z. B. Aufnahmeroboter) setzen oftmals einen relativ festen Bewegungsplan um, der nicht von der Aufgabe abweicht. Während traditionelle Manipulatoren unterschiedliche Positionen und/oder Posen eines Objekts berücksichtigen können, sobald das Objekt aufgenommen wurde, bleibt der Bewegungsplan für das Handhaben des Objekts zu einer Zielposition/-ausrichtung fest. Im Gegensatz dazu sind nachfolgend verschiedene Ausführungsformen des nachfolgend beschriebenen Robotersystems dazu ausgelegt, ein Kontaktmaß (z. B. ein Ausmaß oder einen Grad des Griffs) zu bestimmen (z. B., wenn das Zielobjekt gegriffen wird und/oder während die Aufgabe ausgeführt wird) und eine entsprechende detaillierte Steuerung/Handhabung des Zielobjekts umzusetzen. Die Bestimmung des Kontaktmaßes und der detaillierten Steuerung/Handhabung sind nachfolgend ausführlich beschrieben.
Im Folgenden sind zahlreiche konkrete Details aufgeführt, um ein umfassendes Verständnis der vorliegend offenbarten Technologie zu ermöglichen. In anderen Ausführungsformen können die hier vorgestellten Techniken ohne diese konkreten Details umgesetzt werden. In anderen Fällen werden hinreichend bekannte Merkmale, wie etwa konkrete Funktionen oder Routinen, nicht detailliert beschrieben, um zu verhindern, dass die vorliegende Offenbarung unnötig undeutlich wird. Verweise auf „eine Ausführungsform“ oder dergleichen in dieser Beschreibung bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur, ein bestimmtes Material oder eine bestimmte Eigenschaft, die beschrieben werden, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ist. Somit bezieht sich das Auftreten derartiger Formulierungen in dieser Beschreibung nicht unbedingt immer auf dieselbe Ausführungsform. Andererseits schließen sich derartige Verweise auch nicht unbedingt gegenseitig aus. Des Weiteren können die bestimmten Merkmale, Strukturen, Materialien oder Eigenschaften auf jede geeignete Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden. Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausführungsformen, die in den Figuren gezeigt sind, lediglich veranschaulichende Darstellungen sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind.
Einige Details, die Strukturen oder Prozesse beschreiben, die hinlänglich bekannt sind und oft mit Robotersystemen und Untersystemen verbunden sind, die aber einige wesentliche Aspekte der offenbarten Techniken unnötig undeutlich machen können, sind in der folgenden Beschreibung aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht aufgeführt. Obwohl in der folgenden Offenbarung mehrere Ausführungsformen verschiedener Aspekte der vorliegenden Technologie aufgeführt sind, können darüber hinaus einige andere Ausführungsformen andere Anordnungen oder andere Komponenten aufweisen als sie in diesem Abschnitt beschrieben sind. Dementsprechend können die offenbarten Techniken andere Ausführungsformen mit zusätzlichen Elementen oder ohne einige der nachfolgend beschriebenen Elemente aufweisen.
Viele Ausführungsformen oder Aspekte der nachfolgend beschriebenen vorliegenden Offenbarung können in Form von computer- oder steuerungsausführbaren Anweisungen vorliegen, einschließlich Routinen, die von einem programmierbaren Computer oder einer programmierbaren Steuerung ausgeführt werden. Der einschlägige Fachmann wird erkennen, dass die offenbarten Techniken auf anderen Computer- oder Steuerungssystemen umgesetzt sein können, als sie nachstehend dargestellt und beschrieben sind. Die hier beschriebenen Techniken können in einem Spezialcomputer oder Datenprozessor umgesetzt sein, der spezifisch dazu programmiert, ausgelegt oder hergestellt ist, eine oder mehrere der nachstehend beschriebenen computerausführbaren Anweisungen auszuführen. Dementsprechend beziehen sich die im Allgemeinen hier verwendeten Begriffe „Computer“ und „Steuerung“ auf einen beliebigen Datenprozessor und können Internetgeräte und Handheld-Vorrichtungen (einschließlich Palm-Top-Computer, Wearable-Computer, Funktelefone oder Mobiltelefone, Multiprozessorsysteme, prozessorbasierte oder programmierbare Unterhaltungselektronik, Netzwerkcomputer, Mini-Computer und dergleichen) beinhalten. Die von diesen Computern und Steuerungen verarbeiteten Informationen können auf einem beliebigen geeigneten Anzeigemedium dargestellt werden, einschließlich einer Flüssigkristallanzeige (Liquid Crystal Display - LCD). Anweisungen zum Ausführen computer- oder steuerungsausführbarer Aufgaben können in oder auf einem beliebigen geeigneten computerlesbaren Medium gespeichert sein, einschließlich Hardware, Firmware oder einer Kombination aus Hardware und Firmware. Anweisungen können in einer beliebigen geeigneten Speichervorrichtung enthalten sein, einschließlich zum Beispiel in einem Flash-Laufwerk, einer USB-Vorrichtung und/oder einem anderen geeigneten Medium.
Die Begriffe „gekoppelt“ und „verbunden“ sowie deren Ableitungen können in dieser Schrift verwendet werden, um strukturelle Beziehungen zwischen Komponenten zu beschreiben. Es versteht sich, dass diese Begriffe nicht als Synonyme füreinander bestimmt sind. Vielmehr kann in bestimmten Ausführungsformen „verbunden“ verwendet werden, um anzuzeigen, dass zwei oder mehr Elemente in direktem Kontakt miteinander stehen. Sofern aus dem Zusammenhang nichts Gegenteiliges ersichtlich wird, kann der Begriff „gekoppelt“ verwendet werden, um darauf hinzuweisen, dass zwei oder mehr Elemente entweder direkt oder indirekt (mit anderen dazwischenliegenden Elementen) miteinander in Kontakt stehen, oder dass die zwei oder mehr Elemente miteinander zusammenwirken oder interagieren (z. B. wie in einer Ursache-Wirkungs-Beziehung, wie etwa bei der Signalübertragung/dem Signalempfang oder bei Funktionsaufrufen) oder beides.
Geeignete Umgebungen
1 ist eine Veranschaulichung einer beispielhaften Umgebung, in der ein Robotersystem 100 mit Stückverlustverwaltungsmechanismus arbeiten kann. Das Robotersystem 100 beinhaltet eine oder mehrere Strukturen (z. B. Roboter), die dazu ausgelegt sind, eine oder mehrere Aufgaben auszuführen. Aspekte des Stückverlustverwaltungsmechanismus können von den verschiedenen Strukturen umgesetzt oder realisiert werden.
Bei dem in 1 veranschaulichten Beispiel kann das Robotersystem 100 eine Entladeeinheit 102, eine Weiterleitungseinheit 104, eine Transporteinheit 106, eine Ladeeinheit 108 oder eine Kombination davon in einem Lager oder einer Distributions-/Versandzentrum beinhalten. Jede der Einheiten im Robotersystem 100 kann dazu ausgelegt sein, eine oder mehrere Aufgaben auszuführen. Die Aufgaben können nacheinander kombiniert werden, um einen Ablauf auszuführen, der ein Ziel erreicht, wie etwa das Entladen von Objekten aus einem LKW oder einem Transporter zur Lagerung in einem Lager oder das Entladen von Objekten von Lagerpositionen und deren Verladung auf einen LKW oder einen Transporter für den Transport. Bei einem weiteren Beispiel kann die Aufgabe das Bewegen von Objekten aus einem Transportbehälter in einen anderen Transportbehälter beinhalten. Jede der Einheiten kann dazu ausgelegt sein, eine Abfolge von Vorgängen (z. B. das Betreiben einer oder mehrerer Komponenten darin) auszuführen, um eine Aufgabe auszuführen.
In einigen Ausführungsformen kann die Aufgabe die Handhabung (z. B. das Bewegen und/oder Neuausrichten) eines Zielobjekts 112 (z. B. von Kisten, Kästen, Körben, Paletten usw.) von einer Startposition 114 zu einer Aufgabenposition 116 beinhalten. Die Entladeeinheit 102 (z. B. ein Entladeroboter) kann zum Beispiel dazu ausgelegt sein, das Zielobjekt 112 von einer Position in einer Transportvorrichtung (z. B. einem LKW) zu einer Position auf einem Förderband zu überführen. Zudem kann die Weiterleitungseinheit 104 (z. B. ein Palettierungsroboter) dazu ausgelegt sein, das Zielobjekt 112 von einer Position auf dem Förderband zu einer anderen Position auf der Transporteinheit 106 zu überführen, wie etwa zum Laden des Zielobjekts 112 auf eine Palette auf der Transporteinheit 106. Als weiteres Beispiel kann die Weiterleitungseinheit 104 (z. B. ein Einzelstückkommissionierroboter) dazu ausgelegt sein, das Zielobjekt 112 aus einem Transportbehälter in einen anderen Transportbehälter zu überführen. Beim Abschließen des Ablaufs kann die Transporteinheit 106 das Zielobjekt 112 von einem mit der Weiterleitungseinheit 104 verbundenen Bereich in einen mit der Ladeeinheit 108 verbundenen Bereich überführen, und die Ladeeinheit 108 kann das Zielobjekt 112 (z. B. durch Bewegen der Palette, die das Zielobjekt 112 trägt) von der Weiterleitungseinheit 104 zu einer Lagerposition (z. B. einer Position auf den Regalen) überführen. Nachstehend sind Einzelheiten zu der Aufgabe und den damit verbundenen Vorgängen beschrieben.
Zu Zwecken der Veranschaulichung wird das Robotersystem 100 im Rahmen eines Versandzentrums beschrieben; es versteht sich jedoch, dass das Robotersystem 100 dazu ausgelegt sein kann, Aufgaben in anderen Umgebungen/für andere Zwecke auszuführen, wie etwa bei der Fertigung, Montage, Verpackung, im Gesundheitswesen und/oder für andere Arten der Automatisierung. Es versteht sich zudem, dass das Robotersystem 100 andere Einheiten, wie Manipulatoren, Serviceroboter, modulare Roboter usw. beinhalten kann, die nicht in 1 dargestellt sind. Das Robotersystem 100 kann zum Beispiel in einigen Ausführungsformen eine Entpalettierungseinheit zum Überführen der Objekte aus Gitterwagen oder von Paletten auf Förderanlagen oder andere Paletten, eine Transportbehälterwechseleinheit zum Überführen der Objekte von einem Transportbehälter in einen anderen, eine Verpackungseinheit zum Verpacken der Objekte, eine Sortiereinheit zum Gruppieren von Objekten nach einem oder mehreren ihrer Merkmale, eine Einzelstückkommissioniereinheit zum unterschiedlichen Handhaben (z. B. zum Sortieren, Gruppieren und/oder Überführen) der Objekte nach einem oder mehreren ihrer Merkmale oder eine Kombination davon beinhalten.
Geeignetes System
2 ist ein Blockdiagramm, das das Robotersystem 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Technologie veranschaulicht. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 (z. B. an einer/einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Einheiten und/oder Roboter) beispielsweise elektronische/elektrische Vorrichtungen, wie etwa einen oder mehrere Prozessoren 202, eine oder mehrere Speichervorrichtungen 204, eine oder mehrere Kommunikationsvorrichtungen 206, eine oder mehrere Ein-/Ausgabevorrichtungen 208, eine oder mehrere Betätigungsvorrichtungen 212, einen oder mehrere Transportmotoren 214, einen oder mehrere Sensoren 216 oder eine Kombination davon beinhalten. Die verschiedenen Vorrichtungen können über Drahtverbindungen und/oder drahtlose Verbindungen aneinandergekoppelt sein. Das Robotersystem 100 kann zum Beispiel einen Bus, wie etwa einen Systembus, einen Peripheral-Component-Interconnect-Bus (PCI-Bus) oder PCI-Express-Bus, einen HyperTransport- oder Industry-Standard-Architecture-Bus (ISA-Bus), einen Small-Computer-System-Interface-Bus (SCSI-Bus), einen Universal-Serial-Bus (USB-Bus), einen IIC-Bus (I2C-Bus) oder einen Bus nach dem Standard 1394 des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) (wird auch als „Firewire“ bezeichnet) beinhalten. Das Robotersystem 100 kann zudem zum Beispiel Brücken, Adapter, Steuerungen oder andere signalbezogene Vorrichtungen zum Bereitstellen der Drahtverbindungen zwischen den Vorrichtungen beinhalten. Die drahtlosen Verbindungen können zum Beispiel auf Mobilfunkprotokollen (z. B. 3G, 4G, LTE, 5G usw.), Protokollen für Wireless Local Area Networks (LAN) (z. B. Wireless Fidelity (WIFI)), Peer-to-Peer- oder Device-to-Device-Kommunikationsprotokollen (z. B. Bluetooth, Near-Field-Kommunikation (NFC) usw.), Internet-of-Things-Protokollen (IoT-Protokollen) (z. B. NB-IoT, LTE-M usw.) und/oder anderen Drahtloskommunikationsprotokollen basieren.
Die Prozessoren 202 können Datenprozessoren (z. B. Central Processing Units (CPUs), Spezialcomputer und/oder Bordserver) beinhalten, die dazu ausgelegt sind, Anweisungen (z. B. Softwareanweisungen) auszuführen, die auf den Speichervorrichtungen 204 (z. B. Computerspeicher) gespeichert sind. Die Prozessoren 202 können die Programmanweisungen umsetzen, um andere Vorrichtungen zu steuern/sich mit diesen zu verbinden, und dadurch zu bewirken, dass das Robotersystem 100 Vorgänge, Aufgaben und/oder Abläufe ausführt.
Die Speichervorrichtungen 204 können nichtflüchtige computerlesbare Medien beinhalten, auf denen Programmanweisungen (z. B. Software) gespeichert sind. Einige Beispiele für die Speichervorrichtungen 204 können flüchtigen Speicher (z. B. Cache und/oder Direktzugriffsspeicher (Random-Access Memory - RAM)) und/oder nichtflüchtigen Speicher (z. B. Flash-Speicher und/oder Magnetplattenlaufwerke)) beinhalten. Andere Beispiele für die Speichervorrichtungen 204 können tragbare Speicherlaufwerke und/oder Cloud-Speichervorrichtungen beinhalten.
In einigen Ausführungsformen können die Speichervorrichtungen 204 verwendet werden, um Verarbeitungsergebnisse und/oder vorgegebene Daten/Schwellenwerte weiter zu speichern und zugänglich zu machen. Die Speichervorrichtungen 204 können zum Beispiel Stammdaten speichern, die Beschreibungen von Objekten (z. B. Kisten, Kästen und/oder Produkte) beinhalten, die von dem Robotersystem 100 gehandhabt werden können. In einer oder mehreren Ausführungsformen können die Stammdaten eine Abmessung, eine Form (z. B. Vorlagen für mögliche Posen und/oder computergenerierte Modelle zum Erkennen des Objekts in verschiedenen Posen), ein Farbschema, ein Bild, Identifikationsinformationen (z. B. Strichcodes, Quick-Response-Codes (QR-Codes), Logos usw. und/oder erwartete Positionen davon), ein erwartetes Gewicht oder eine Kombination davon für die Objekte beinhalten, von denen erwartet wird, dass sie von dem Robotersystem 100 gehandhabt werden. In einigen Ausführungsformen können die Stammdaten handhabungsbezogene Informationen über die Objekte beinhalten, wie etwa eine Schwerpunktposition zu jedem der Objekte, erwartete Sensormessungen (z. B. für Kraft-, Drehmoment-, Druck- und/oder Kontaktmessungen), die einer oder mehreren Vorgängen/Manövern oder einer Kombination davon entsprechen. Beispielsweise können die Speichervorrichtungen 204 auch Objektverfolgungsdaten speichern. In einigen Ausführungsformen können die Objektverfolgungsdaten ein Protokoll mit den abgetasteten oder gehandhabten Objekten beinhalten. In einigen Ausführungsformen können die Objektverfolgungsdaten Bildgebungsdaten (z. B. ein Bild, eine Punktwolke, eine Live-Videoübertragung usw.) der Objekte an einer oder mehreren Positionen (z. B. festgelegte Aufnahme- oder Abgabepositionen und/oder Förderbänder) beinhalten. In einigen Ausführungsformen können die Objektverfolgungsdaten Positionen und/oder Ausrichtungen der Objekte an der einen oder mehreren Positionen beinhalten.
Die Kommunikationsvorrichtungen 206 können Schaltungen beinhalten, die dazu ausgelegt sind, mit externen oder entfernten Vorrichtungen über ein Netzwerk zu kommunizieren. Die Kommunikationsvorrichtungen 206 können beispielsweise Empfänger, Sender, Modulatoren/Demodulatoren (Modems), Signaldetektoren, Signalkodierer/Signaldekodierer, Verbindungsanschlüsse, Netzwerkkarten usw. beinhalten. Die Kommunikationsvorrichtungen 206 können dazu ausgelegt sein, elektrische Signale gemäß einem oder mehreren Kommunikationsprotokollen (z. B. dem Internet Protocol (IP), Drahtloskommunikationsprotokollen usw.) zu senden, zu empfangen und/oder zu verarbeiten. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die Kommunikationsvorrichtungen 206 dazu verwenden, um Informationen zwischen Einheiten des Robotersystems 100 auszutauschen und/oder Informationen (z. B. zu Zwecken der Berichterstattung, Datenerfassung, Analyse und/oder Fehlerbehebung) mit Systemen oder Vorrichtungen außerhalb des Robotersystems 100 auszutauschen.
Die Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 208 können Benutzerschnittstellenvorrichtungen beinhalten, die dazu ausgelegt sind, Informationen an menschliche Bediener zu übermitteln und/oder Informationen von diesen zu empfangen. Beispielsweise können die Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 208 eine Anzeige 210 und/oder andere Ausgabevorrichtungen (z. B. einen Lautsprecher, eine Haptikschaltung, oder eine Vorrichtung für taktile Rückkopplung usw.) beinhalten, um dem menschlichen Bediener Informationen zu übermitteln. Zudem können die Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 208 Steuer- oder Empfangsvorrichtungen beinhalten, wie etwa eine Tastatur, eine Maus, einen Touchscreen, ein Mikrofon, einen Sensor der Benutzerschnittstelle (User Interface - UI) (z. B. eine Kamera zum Empfangen von Bewegungsbefehlen), eine tragbare Eingabevorrichtung usw. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 208 verwenden, um mit den menschlichen Bedienern bei der Ausführung eines Vorgangs, einer Aufgabe, eines Ablaufs oder einer Kombination davon zu interagieren.
Das Robotersystem 100 kann physische oder strukturelle Elemente (z. B. Robotermanipulatorarme) beinhalten, die für Bewegungen (z. B. Dreh- und/oder Translationsbewegungen) an Gelenken verbunden sind. Die strukturellen Elemente und die Gelenke können eine kinetische Kette bilden, die dazu ausgelegt ist, einen Endeffektor (z. B. den Greifer) zu handhaben, der dazu ausgelegt ist, eine oder mehrere Aufgaben (z. B. Greifen, Rotieren, Schweißen usw.) je nach Verwendung/Betrieb des Robotersystems 100 auszuführen. Das Robotersystem 100 kann die Betätigungsvorrichtungen 212 (z. B. Motoren, Aktoren, Drähte, künstliche Muskeln, elektroaktive Polymere usw.) beinhalten, die dazu ausgelegt sind, die strukturellen Elemente um ein entsprechendes Gelenk herum oder an diesem anzutreiben oder zu handhaben (z. B. zu verschieben und/oder neu auszurichten). In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die Transportmotoren 214 beinhalten, die dazu ausgelegt sind, die entsprechenden Einheiten/Chassis von Ort zu Ort zu transportieren.
Das Robotersystem 100 kann die Sensoren 216 beinhalten, die dazu ausgelegt sind, Informationen zu erlangen, die zum Umsetzen der Aufgaben verwendet werden, wie etwa zum Handhaben der strukturellen Elemente und/oder zum Transportieren der Robotereinheiten. Die Sensoren 216 können Vorrichtungen beinhalten, die dazu ausgelegt sind, eine oder mehrere physikalische Eigenschaften des Robotersystems 100 (z. B. einen Zustand, eine Bedingung und/oder eine Position eines oder mehrerer struktureller Elemente/von deren Gelenken) und/oder einer umliegenden Umgebung zu erfassen oder zu messen. Einige Beispiele für die Sensoren 216 können Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Kraftsensoren, Dehnungsmessstreifen, taktile Sensoren, Drehmomentsensoren, Stellungsgeber usw. sein.
In einigen Ausführungsformen können die Sensoren 216 beispielsweise eine oder mehrere Bildgebungsvorrichtungen 222 (z. B. zweidimensionale und/oder dreidimensionale Kameras, darunter Bild- und/oder Infrarotkameras, Lidar- oder Radarvorrichtungen und/oder andere Entfernungsmess- oder Bildgebungsvorrichtungen usw.) beinhalten, die dazu ausgelegt sind, die umliegende Umgebung zu erfassen. Die Bildgebungsvorrichtung 214 kann eine Darstellung der erfassten Umgebung, wie etwa ein digitales Bild und/oder eine Punktwolke, erzeugen, die zur Umsetzung von maschinellem Sehen/Computersehen (z. B. für automatische Überprüfungen, Roboterführung oder andere Roboteranwendungen) verwendet werden. Wie nachstehend näher beschrieben, kann das Robotersystem 100 (z. B. über die Prozessoren 202) das digitale Bild und/oder die Punktwolke verarbeiten, um das Zielobjekt 112 aus 1, die Startposition 114 aus 1, die Aufgabenposition 116 aus 1, eine Pose des Zielobjekts 112 aus 1 oder eine Kombination davon zu ermitteln. Zum Handhaben des Zielobjekts 112 kann das Robotersystem 100 (z. B. über die verschiedenen Einheiten) ein Bild eines festgelegten Bereichs (z. B. innerhalb des LKWs, innerhalb des Transportbehälters oder eine Aufnahmeposition für Objekte auf dem Förderband) aufnehmen und analysieren, um das Zielobjekt 112 und dessen Startposition 114 zu ermitteln. Auf ähnliche Weise kann das Robotersystem 100 ein Bild eines anderen festgelegten Bereichs (z. B. einer Abgabeposition zum Platzieren von Objekten auf dem Förderband, einer Position zum Platzieren von Objekten in dem Transportbehälter, oder einer Position auf der Palette für Stapelzwecke) aufnehmen und analysieren, um die Aufgabenposition 116 zu ermitteln.
Außerdem können die Sensoren 216 zum Beispiel Stellungssensoren 224 (z. B. Stellungsgeber, Potentiometer usw.) beinhalten, die dazu ausgelegt sind, Stellungen struktureller Elemente (z. B. der Roboterarme und/oder der Endeffektoren) und/oder entsprechender Gelenke des Robotersystems 100 zu erfassen. Das Robotersystem 100 kann die Stellungssensoren 224 einsetzen, um Positionen und/oder Ausrichtungen der strukturellen Elemente und/oder Gelenke während der Ausführung der Aufgabe zu verfolgen.
In einigen Ausführungsformen können die Sensoren 216 Kontaktsensoren 226 beinhalten (z. B. Drucksensoren, Kraftsensoren, Dehnungsmessstreifen, piezoresistive/piezoelektrische Sensoren, kapazitive Sensoren, elastoresistive Sensoren und/oder andere taktile Sensoren), die dazu ausgelegt sind, eine Eigenschaft zu messen, die mit einem direkten Kontakt zwischen mehreren physikalischen Strukturen oder Flächen verbunden ist. Die Kontaktsensoren 226 können die Eigenschaft messen, die einem Greifen des Zielobjekts 112 durch den Endeffektor (z. B. den Greifer) entspricht. Dementsprechend können die Kontaktsensoren 226 ein Kontaktmaß ausgeben, das ein quantifiziertes Maß (z. B. eine gemessene Kraft, ein gemessenes Drehmoment, eine gemessene Position usw.) darstellt, das einem Grad an Kontakt oder Befestigung zwischen dem Greifer und dem Zielobjekt 112 entspricht. Das Kontaktmaß kann zum Beispiel einen oder mehrere Kraft- oder Drehmomentmesswerte beinhalten, die mit Kräften verbunden sind, die von dem Endeffektor auf das Zielobjekt 112 ausgeübt werden. Nachstehend sind Einzelheiten zum Kontaktmaß beschrieben.
Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben, kann das Robotersystem 100 (z. B. über die Prozessoren 202) unterschiedliche Handlungen umsetzen, um die Aufgabe auf Grundlage des Kontaktmaßes zu erzielen. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 das Zielobjekt 112 erneut greifen, wenn das anfängliche Kontaktmaß einen Schwellenwert unterschreitet. Außerdem kann das Robotersystem 100 das Zielobjekt 112 bewusst abgeben, die Aufgabenposition 116 anpassen, eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung für die Handlung anpassen oder eine Kombination davon, wenn das Kontaktmaß während der Ausführung der Aufgabe einen Schwellenwert unterschreitet.
Kontaktmessungen
3A und 3B veranschaulichen Beispiele für Greifzustände gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Technologie. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 aus 1 (z. B. an einer oder mehreren Einheiten, wie etwa der Palettierungs-/Entpalettierungsroboter, der Aufnahmeroboter usw., wie vorstehend beschrieben) einen Endeffektor (z. B. einen Greifer) beinhalten, der mit einem Roboterarm 304 verbunden ist. Der Roboterarm 304 kann strukturelle Elemente und/oder Gelenke zwischen den Elementen beinhalten, die dazu ausgelegt sind, den Endeffektor zu handhaben. Der Endeffektor kann durch Betreiben der Betätigungsvorrichtungen 212 aus 2 gehandhabt werden, die mit den strukturellen Elementen und/oder den Gelenken des Roboterarms 304 verbunden sind.
In einigen Ausführungsformen kann der Endeffektor (z. B. der Greifer) dazu ausgelegt sein, ein Objekt zu greifen, wodurch es relativ zu dem Endeffektor gesichert oder befestigt wird. Der Endeffektor kann auch durch Betreiben von einer oder mehreren der Betätigungsvorrichtungen 212, die mit einem oder mehreren Abschnitten des Endeffektors assoziiert oder daran angebracht sind, betrieben werden (z. B. zum Greifen und/oder Freigeben).
In einer oder mehreren Ausführungsformen, wie in 3A veranschaulicht, kann der Endeffektor einen Greifer 302 (z. B. einen Bindungs- oder einen Sauggreifer) beinhalten, der dazu ausgelegt ist, das Zielobjekt 112 über Anziehungskräfte zu halten oder zu befestigen, wie es beispielsweise durch Bilden und Aufrechterhalten einer Vakuumbedingung zwischen dem Greifer 302 und dem Zielobjekt 112 erzielt wird. Zum Beispiel kann der Greifer 302 einen Satz von Saugnäpfen 306 beinhalten, die dazu ausgelegt sind, eine Oberfläche des Zielobjekts 112 zu berühren und die Vakuumbedingungen in den Räumen zwischen den Saugnäpfen 306 und der Oberfläche zu bilden/aufrechtzuerhalten. Die Vakuumbedingung kann geschaffen werden, wenn der Greifer 302 über den Roboterarm 304 gesenkt wird, wodurch die Saugnäpfe 306 gegen die Oberfläche des Zielobjekts 112 gedrückt und Gase zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen herausgedrückt werden. Wenn der Roboterarm 304 den Greifer 302 anhebt, kann ein Druckunterschied zwischen den Räumen innerhalb der Saugnäpfe 306 und der unmittelbaren Umgebung das Zielobjekt 112 an den Saugnäpfen 306 befestigt lassen. Dementsprechend kann ein Grad der Griffigkeit oder der Befestigung des Greifers 302 am Zielobjekt 112 auf der Anzahl an Saugnäpfen 306 basieren, die die Vakuumbedingung erfolgreich schaffen und aufrechterhalten.
Verschiedene Faktoren können verhindern, dass die Saugnäpfe 306 die Vakuumbedingung erfolgreich schaffen und aufrechterhalten. Zum Beispiel kann ein Kalibrierungsfehler der Bildgebungsvorrichtungen 222 aus 2 bewirken, dass der Greifer 302 relativ zu dem Zielobjekt 112 deplatziert oder falsch ausgerichtet wird. Somit können einer oder mehrere der Saugnäpfe 306 die Oberfläche des Zielobjekts 112 nicht korrekt berühren (z. B., wie durch einen Trennungsspalt 322 veranschaulicht), um die Vakuumbedingung zu schaffen und aufrechtzuerhalten. Außerdem können unerwartete Verformungen oder Teilchen auf der Oberfläche des Zielobjekts 112 verhindern, dass einer oder mehrere der Saugnäpfe 306 einen abgedichteten Raum auf der Oberfläche des Zielobjekts 112 bilden, der die Vakuumbedingung aufrechterhält. Außerdem können während der Handhabung des Zielobjekts 112 einer oder mehrere der Saugnäpfe 306 Kräfte wahrnehmen, die aus der Bewegungsträgheit und/oder dem Verlagern (z. B. einer Kiste oder des Inhalts der Kiste) des Zielobjekts 112 resultieren. Wenn die wahrgenommenen Kräfte größer sind als die Integrität der gebildeten Abdichtung, kann es sein, dass die Saugnäpfe 306 die Vakuumbedingung nicht aufrechterhalten können.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet der Greifer 302 die Kontaktsensoren 226 aus 2 (z. B. einen oder mehreren Kraft-, Druck-, Drehmoment- und/oder andere Tastsensoren), die dazu ausgelegt sind, ein Kontaktmaß 312 zu bestimmen. Die Kontaktsensoren 226 können das Kontaktmaß 312 als Darstellung eines Grades der Befestigung des Greifers 302 am Zielobjekt 112 erzeugen. Anders formuliert, das Kontaktmaß 312 kann ein Maß oder ein Ausmaß der Griffigkeit des Endeffektors an dem Zielobjekt 112 darstellen. Zum Beispiel können die Kontaktsensoren 226 Berührungs- oder Tastsensoren beinhalten, die dazu ausgelegt sind, anzugeben, ob erfasste Oberflächen eine andere Oberfläche berührten, und/oder dazu ausgelegt sind, die Größe des Oberflächenbereichs, der eine andere Oberfläche berührt, zu bestimmen. Außerdem können die Kontaktsensoren 226 Drucksensoren beinhalten, die dazu ausgelegt sind, den Druck (z. B. die Vakuumbedingung) innerhalb der Saugnäpfe 306 zu messen. Außerdem können die Kontaktsensoren 226 lineare Kraftsensoren beinhalten, die dazu ausgelegt sind, das Gewicht (z. B., wie durch die gestrichelten linearen Pfeile veranschaulicht) des Zielobjekts 112, das von den Saugnäpfen 306 getragen oder gestützt wird, zu messen. Ferner können die Kontaktsensoren 226 Drehmomentsensoren beinhalten, die dazu ausgelegt sind, Drehmoment (z. B., wie durch die gestrichelten gekrümmten Pfeile veranschaulicht) an den Saugnäpfen 306, dem Greifer 302 und/oder dem Roboterarm 304 zu messen. Im Vergleich zu einem vollständig gegriffenen Zustand können sich die Drehmomentmessungen verändern (z. B. zunehmen), wenn einige der Saugnäpfe 306 (z. B. die sich peripher befindlichen) die Vakuumbedingung nicht aufrechterhalten können. Gemäß der Art und/oder der Position der Kontaktsensoren 226 kann das Kontaktmaß 312 einer Summe oder einem Durchschnitt der Messungen (z. B. des Innendrucks, der linearen Kraft und/oder des Drehmoments) an den Saugnäpfen 306, einer Menge der Saugnäpfe 306 und/oder Positionen davon entsprechen, wobei Messungen einen Vakuumschwellenwert entsprechen, oder eine Kombination davon.
Als ein veranschaulichendes Beispiel zeigt 3A Saugnäpfe an einem distalen Ende (d. h. an der rechten Seite in 3A) des Greifers 302 mit Griffigkeit am Zielobjekt 112 (wie durch die Pfeile, die durch das Zielobjekt 112 verlaufen, veranschaulicht). Im Gegensatz dazu sind Saugnäpfe an einem proximalen Ende (d. h. an der linken Seite aus 3A) des Greifers 302 als von dem Trennungsspalt 322 getrennt gezeigt. Dementsprechend können lineare Kraftsensoren, die den Saugnäpfen an dem distalen Ende entsprechen, Messwerte ungleich null in Verbindung mit dem Gewicht, das von den distalen Saugnäpfen getragen wird, bestimmen. Außerdem können lineare Kraftsensoren, die den Saugnäpfen an dem proximalen Ende entsprechen, aufgrund der fehlenden Griffigkeit Messwerte von null oder ungleich null bestimmen. Aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung der Kraft kann ferner ein Drehmomentsensor, der mit dem Greifer 302 assoziiert ist, einen Messwert ungleich null bestimmen.
Im Vergleich dazu würden die Messwerte für die lineare Kraft eine Stärke ungleich null an allen der Saugnäpfe 306 aufweisen und/oder Abweichungen zwischen den Messwerten für die lineare Kraft würden in einem relativ kleinen Bereich liegen, wenn alle der Saugnäpfe 306 die Vakuumbedingung mit der Oberfläche des Zielobjekts 112 geschaffen und aufrechterhalten haben. Da das Gewicht in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Weise an den Saugnäpfen 306 verteilt werden würde, würde das am Greifer 302 gemessene Drehmoment ferner näher an einem Wert von null liegen.
Somit kann das Robotersystem 100 die vorstehenden Beispiele des Kontaktmaßes 312 als Darstellung des Griffigkeit des Greifers 302 an dem Zielobjekt 112 verwenden. Zum Beispiel können die Abweichungen der Messwerte für die lineare Kraft und/oder der Messwerte für das Drehmoment umgekehrt die Griffigkeits-Stärke darstellen. Anders formuliert, können größere Abweichungen von den erwarteten Messwerten (z. B. können Abweichungen der Messungen der linearen Kraft nahe null und/oder Messungen des Drehmoments nahe null einer höheren Griffigkeit entsprechen) einer geringeren Griffigkeit entsprechen. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 ferner eine Nachschlage-/Umwandlungstabelle, eine Gleichung, einen Prozess oder eine Kombination davon für das Umwandeln/Umsetzen der erwarteten Messwerte gemäß verschiedenen Ausrichtungen (z. B. Posen) des Greifers 302 und des Zielobjekts 112 verwenden. In einigen Ausführungsformen können die Stammdaten die erwarteten Messwerte für jede der verschiedenen Ausrichtungen des Greifers 302 und des Zielobjekts 112 beinhalten. Das Robotersystem 100 kann die erwarteten Messwerte verwenden, um das Kontaktmaß 312 gemäß der Ausrichtung des Greifers 302 und des Zielobjekts 112 zu beurteilen oder zu verarbeiten.
In einigen Ausführungsformen, wie in 3B veranschaulicht, kann das Robotersystem 100 aus 1 (z. B. an einer oder mehreren Einheiten, wie etwa der Palettierungs-/Entpalettierungsroboter, der Aufnahmeroboter usw., wie vorstehend beschrieben) einen Greifer 352 (z. B. einen Stoßgreifer) beinhalten, der dazu ausgelegt ist, das Zielobjekt 112 durch direkten Stoß zu greifen. Zum Beispiel kann der Greifer 352 Greiferbacken 356 beinhalten, die dazu ausgelegt sind, das Zielobjekt 112 auf Grundlage des Anwendens von Gegen- oder Presskräften auf das Zielobjekt 112 zu greifen. Das Zielobjekt 112 kann auf Grundlage der resultierenden Reibung zwischen sich berührenden Oberflächen der Greiferbacken 356 und des Zielobjekts 112 gegriffen werden.
Verschiedene Faktoren können verhindern, dass die Greiferbacken 356 das Zielobjekt 112 erfolgreich greifen. Zum Beispiel kann ein Kalibrierungsfehler der Bildgebungsvorrichtungen 222 aus 2 bewirken, dass der Greifer 352 relativ zu dem Zielobjekt 112 deplatziert oder falsch ausgerichtet wird. Somit können die Greiferbacken 356 unbeabsichtigte Abschnitte des Zielobjekts 112 berühren, wie etwa Stellen, bei denen die Oberflächeneigenschaften die resultierende Reibung reduzieren. Außerdem können unerwartete Verformungen oder Teilchen auf der Oberfläche des Zielobjekts 112 die daraus resultierende Reibung reduzieren. Außerdem können während der Handhabung des Zielobjekts 112 die Greiferbacken 356 Kräfte wahrnehmen, die aus der Bewegungsträgheit und/oder dem Verlagern (z. B. einer Kiste oder des Inhalts der Kiste) des Zielobjekts 112 resultieren. Wenn die wahrgenommenen Kräfte größer sind als die Reibungskraft, können die Greiferbacken 356 die Vakuumbedingung womöglich nicht aufrechterhalten.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet der Greifer 352 die Kontaktsensoren 226 aus 2 (z. B. einen oder mehreren Kraft-, Druck- und/oder Drehmomentsensoren), die dazu ausgelegt sind, ein Kontaktmaß 312 zu bestimmen. Zum Beispiel können die Kontaktsensoren 226 Tastsensoren beinhalten, die einen direkten Kontakt zwischen erfassten Oberflächen und anderen Oberflächen angeben und/oder die Größe des Kontaktbereichs messen. Außerdem können die Kontaktsensoren 226 Druck- oder Tastsensoren auf einer berührenden Oberfläche der Greiferbacken 356 beinhalten, die dazu ausgelegt sind, eine Kraft zu messen, die von den Greiferbacken 356 auf das Zielobjekt 112 ausgeübt wird. Ferner können die Kontaktsensoren 226 lineare Kraftsensoren beinhalten, die dazu ausgelegt sind, das Gewicht des Zielobjekts 112 zu messen. Wenn der Griffigkeit fehlt, kann das Zielobjekt 112 verrutschen, was zu einer Reduzierung des Gewichts, das von den linearen Kraftsensoren gemessen wurde, führen kann.
Wie in 3B veranschaulicht, kann beispielsweise ein ungeeigneter oder fehlende Griffigkeit dazu führen, dass das Zielobjekt 112 stationär bleibt (d. h. relativ zu den Greiferbacken 356 nach unten gleitet), wenn sich der Greifer 352 nach oben bewegt, um zu versuchen, das Zielobjekt 112 anzuheben. Dementsprechend kann das Gewicht oder die Kraft, das bzw. die von dem linearen Kraftsensor gemessen wird, geringer sein als das tatsächliche Gewicht oder ein Teil davon (z. B. etwa die Hälfte an jeder Backe), das bzw. der gemessen worden wäre, wenn die Griffigkeit ausreichend wäre und das Zielobjekt 112 relativ zu den Greiferbacken 356 fest geblieben wäre. Als ein veranschaulichendes Beispiel kann das Robotersystem 100 Messungen eines linearen Kraftsensors, der mit dem Greifer 352, dem Roboterarm 304 und/oder den Greiferbacken 356 zugeordnet ist, während eines anfänglichen Anhebens nach dem Greifen nachverfolgen. Ein erwartetes Messprofil (unter Verwendung von gestrichelten Linien in der Darstellung der Kraftgröße im Zeitverlauf in 3B veranschaulicht) kann dem gemessenen Abwärtskraftanstieg entsprechen, um innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer dem Gewicht des Zielobjekts 112 zu entsprechen. Jedoch können Sensormesswerte für einen ungenügender Griffigkeit der gemessenen Abwärtskraft entsprechen, die nicht auf die erwarteten Pegel steigen kann und zum Ende des anfänglichen Hebemanövers eine Größe von null oder nahe null erreicht. In einigen Situationen kann der vorübergehende Verlust der Griffigkeit (d. h. für eine insgesamt schwache Griffigkeits-Bedingung repräsentativ) einer negativen Spitze oder einem vorübergehenden Abfall der erfassten linearen Kraft entsprechen.
In einigen Ausführungsformen können die Kontaktsensoren 226 Drehmomentsensoren beinhalten, die dazu ausgelegt sind, Drehmoment an den Greiferbacken 356 zu messen, wie etwa, wenn der Greifer horizontal ausgerichtet ist. Eine ungenügende Griffigkeit kann bewirken, dass das Zielobjekt 112 während eines Anhebens von den Greiferbacken (356 (z. B. weg) verlagert wird, wodurch die Position des Schwerpunkts des Zielobjekts 112 relativ zu dem Greifer 352 verändert wird. Dementsprechend kann sich das Ausmaß und/oder die Richtung des Drehmoments, das auf die Greiferbacken 356 angewandt wird, auf Grundlage des verlagerten Schwerpunkts verändern. Das Kontaktmaß 312 kann den vorstehend beschriebenen Messungen gemäß der Art und/oder Position der Kontaktsensoren 226 entsprechen.
Betrieb des Systems
4 ist eine Draufsicht, die eine beispielhafte Aufgabe 402 veranschaulicht, die von dem Robotersystem 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Technologie ausgeführt wird. Wie vorstehend beschrieben, kann die Aufgabe 402 eine Abfolge von Vorgängen darstellen, die vom Robotersystem 100 ausgeführt werden (z. B. von einer der vorstehend beschriebenen Einheiten, wie der Weiterleitungseinheit 104 aus 1), um ein Ziel zu erreichen. Wie beispielsweise in 4 veranschaulicht, kann die Aufgabe 402 das Bewegen des Zielobjekts 112 von der Startposition 114 (z. B. einer Position auf/in einer Wareneingangspalette oder einem Wareneingangsbehälter) zu der Aufgabenposition 116 (z. B. einer Position auf/in einer sortierten Palette oder einem Behälter) beinhalten.
In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 einen vorgegebenen Bereich bildlich darstellen, um die Startposition 114 zu ermitteln und/oder zu lokalisieren. Das Robotersystem 100 kann zum Beispiel eine Ausgangsabtasteinrichtung 412 (z. B. eine Instanz der Bildgebungsvorrichtungen 222 aus 2) beinhalten, die auf einen Aufnahmebereich, wie etwa einen für eine Beschaffungspalette oder einen Beschaffungsbehälter festgelegten Bereich und/oder eine Region auf einer Wareneingangsseite des Förderbands, gerichtet ist. Das Robotersystem 100 kann die Ausgangsabtasteinrichtung 412 verwenden, um Bildgebungsdaten (z. B. ein aufgenommenes Bild und/oder eine Punktwolke) des festgelegten Bereichs zu erzeugen. Das Robotersystem 100 kann (z. B. über die Prozessoren 202 aus 2) Prozesse des Computersehens für das Bildgebungsergebnis umsetzen, um die unterschiedlichen Objekte (z. B. Kisten oder Kästen), die sich in dem festgelegten Bereich befinden, zu identifizieren. Nachstehend sind Einzelheiten zur Objektidentifizierung beschrieben.
Aus den erkannten Objekten kann das Robotersystem 100 (z. B. gemäß einer vorgegebenen Abfolge oder einem Regelsatz und/oder Vorlagen von Objektkonturen) eines als das Zielobjekt 112 für eine Ausführung der Aufgabe 402 auswählen. Das Robotersystem 100 kann ferner das Bildgebungsergebnis für das ausgewählte Zielobjekt 112 verarbeiten, um die Startposition 114 und/oder eine Anfangspose zu bestimmen. Nachstehend sind Einzelheiten zur Auswahl und Bestimmung der Position/Pose beschrieben.
Das Robotersystem 100 kann ferner einen anderen vorgegebenen Bereich bildlich darstellen und verarbeiten, um die Aufgabenposition 116 zu ermitteln. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 zum Beispiel eine weitere Instanz der Bildgebungsvorrichtungen 222 (nicht gezeigt) beinhalten, die dazu ausgelegt ist, ein Bildgebungsergebnis eines Platzierungsbereichs, wie etwa eines für eine sortierte Palette oder einen sortierten Behälter festgelegten Bereichs und/oder einer Region auf einer Beschickungsseite des Förderbandes, zu erzeugen. Das Bildgebungsergebnis kann (z. B. über die Prozessoren 202) verarbeitet werden, um die Aufgabenposition 116 und/oder eine entsprechende Pose zum Platzieren des Zielobjekts 112 zu ermitteln. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die Aufgabenposition 116 gemäß einer vorgegebenen Abfolge oder einem Regelsatz zum Stapeln und/oder Anordnen mehrerer Objekte (auf Grundlage des Bildgebungsergebnisses oder nicht) ermitteln.
Unter Verwendung der ermittelten Startposition 114 und/oder der Aufgabenposition 116 kann das Robotersystem 100 eine oder mehrere Strukturen (z. B. den Roboterarm 304 und/oder den Endeffektor, wie etwa den Greifer 302 aus 3A und/oder den Greifer 352 aus 3B) einer entsprechenden Einheit (z. B. der Weiterleitungseinheit 104) bedienen, um die Aufgabe 402 auszuführen. Entsprechend kann das Robotersystem 100 (z. B. über die Prozessoren 202) einen Grundbewegungsplan 422 berechnen (z. B. über Bewegungsplanregeln oder -algorithmen), der einem oder mehreren Vorgängen entspricht, die durch die entsprechende Einheit umgesetzt werden, um die Aufgabe 402 auszuführen. Der Grundbewegungsplan 422 für die Weiterleitungseinheit 104 kann zum Beispiel das Positionieren des Endeffektors zur Aufnahme, das Greifen des Zielobjekts 112, das Anheben des Zielobjekts 112, das Überführen des Zielobjekts 112 von einer Stelle über der Startposition 114 zu einer Stelle über der Aufgabenposition 116, das Absenken des Zielobjekts 112 und das Freigeben des Zielobjekts 112 beinhalten. Außerdem kann der Grundbewegungsplan 422 nur die Handlungen beinhalten, die notwendig sind, um die Aufgabe 402 erfolgreich abzuschließen, wie etwa für optimale Bedingungen (z. B. ohne Unterbrechungen, Fehler, unerwartete äußere Einflüsse usw.) oder Ausführungen.
In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 den Grundbewegungsplan 422 durch Bestimmen einer Abfolge von Befehlen und/oder Einstellungen für eine oder mehrere der Betätigungsvorrichtungen 212 aus 2, die den Roboterarm 304 und/oder den Endeffektor bedienen, berechnen.
Das Robotersystem 100 kann zum Beispiel die Prozessoren 202 verwenden, um die Befehle und/oder Einstellungen der Betätigungsvorrichtungen 212 zum Handhaben des Endeffektors und des Roboterarms 304 zu berechnen, um den Greifer an einer bestimmten Position um die Startposition 114 herum zu platzieren, das Zielobjekt 112 mit dem Endeffektor in Eingriff zu nehmen und zu greifen, den Endeffektor an einer bestimmten Position um die Aufgabenposition 116 herum zu platzieren und das Zielobjekt 112 von dem Endeffektor freizugeben. Das Robotersystem 100 kann die Vorgänge zum Erfüllen der Aufgabe 402 ausführen, indem es die Betätigungsvorrichtungen 212 gemäß der bestimmten Abfolge von Befehlen und/oder Einstellungen betreibt.
In einigen Ausführungsformen kann die Aufgabe 402 das Abtasten (z. B. das Abtasten eines Barcodes oder eines QR-Coes) des Zielobjekts 112 zu Produkterfassungszwecken und/oder zum weiteren Ermitteln des Zielobjekts 112 beinhalten. Das Robotersystem 100 kann zum Beispiel eine Objektabtasteinrichtung 416 (z. B. eine weitere Instanz der Bildgebungsvorrichtungen 222, wie etwa einen Strichcode-Scanner oder einen QR-Code-Scanner) beinhalten, die dazu ausgelegt sind, das Zielobjekt 112, gewöhnlich an einer Position zwischen dem Aufnahmebereich und dem Platzierungsbereich, abzutasten. Dementsprechend kann das Robotersystem 100 den Grundbewegungsplan 422 berechnen, um das Zielobjekt 112 an einer Abtastposition mit einer vorgegebenen Pose zu platzieren, sodass ein Abschnitt oder eine Fläche des Zielobjekts 112 der Objektabtasteinrichtung 416 präsentiert wird.
Beim Ausführen der Vorgänge für die Aufgabe 402 kann das Robotersystem 100 eine aktuelle Position 424 (z. B. einen Satz von Koordinaten, der einem von dem Robotersystem 100 verwendeten Raster entspricht) des Zielobjekts 112 verfolgen. Beispielsweise kann das Robotersystem 100 (z. B. über die Prozessoren 202) die aktuelle Position 424 gemäß den Daten von den Stellungssensoren 224 aus 2 verfolgen. Das Robotersystem 100 kann einen oder mehrere Abschnitte des Roboterarms 304 (z. B. die strukturellen Elemente und/oder deren Gelenke) gemäß den Daten von den Stellungssensoren 224 in der kinetischen Kette lokalisieren. Das Robotersystem 100 kann ferner die Position und Ausrichtung des Endeffektors und damit die aktuelle Position 424 des Zielobjekts 112, das vom Endeffektor gehalten wird, auf Grundlage der Position und Ausrichtung des Roboterarms 304 berechnen. Zudem kann das Robotersystem 100 die aktuelle Position 424 auf Grundlage der Verarbeitung anderer Sensormesswerte (z. B. Kraftmesswerte oder Messwerte von Beschleunigungsmessern), der ausgeführten Betätigungsbefehle/Einstellungen und/oder der damit verbundenen Zeitpunkte oder einer Kombination davon gemäß einem Koppelnavigationsmechanismus verfolgen.
Außerdem kann das Robotersystem 100 beim Ausführen der Handlungen für die Aufgabe 402 (z. B. über die Kontaktsensoren 226) das Kontaktmaß 312 aus 3A/3B bestimmen. Das Robotersystem 100 kann das Kontaktmaß 312 zu verschiedenen Zeitpunkten bestimmen oder abtasten, wie etwa nach dem Ausführen eines Teils des Grundbewegungsplans 422 (z. B. eines Greifens, eines Verschiebens und/oder eines Drehens), und zwar gemäß einem vorgegebenen Abtastintervall oder -zeitpunkt, oder eine Kombination davon.
Auf Grundlage des Kontaktmaßes 312 kann das Robotersystem 100 verschiedene Handlungen ausführen, um die Aufgabe 402 abzuschließen. Anders formuliert, kann das Robotersystem 100 eine detaillierte Steuerung/Handhabung des Zielobjekts 112 gemäß dem Kontaktmaß 312 umsetzen. Wenn oder während das Kontaktmaß 312 einen ersten Schwellenwert einhält, kann das Robotersystem 100 zum Beispiel den Grundbewegungsplan 422 umsetzen. Wenn das Kontaktmaß 312 den ersten Schwellenwert nicht einhalten kann (z. B. diesen unterschreitet), kann das Robotersystem 100 eine oder mehrere zusätzliche und/oder andere Handlungen von dem Grundbewegungsplan 422 ableiten und diese ausführen. Wenn beispielsweise das Kontaktmaß 312 einen Greifschwellenwert unterschreitet, nachdem das Greifen umgesetzt wurde (z. B. durch Drücken der Saugnäpfe 306 aus 3A in das Zielobjekt 112 oder durch Anwenden der Presskräfte über die Greiferbacken 356 aus 3B auf gegenüberliegenden Seiten des Zielobjekts 112), kann das Robotersystem 100 das Greifen erneut ausführen, nach dem das Zielobjekt 112 freigegeben wurde und/oder die Stellung des Endeffektors angepasst wurde. Das Robotersystem 100 kann anschließend das Kontaktmaß 312 bestimmen und den Prozess des erneuten Greifens bis zu einer vorgegebenen Grenze wiederholen, wenn das Kontaktmaß 312 unter dem Greifschwellenwert bleibt. Wenn der Versuch des erneuten Greifens zu dem Kontaktmaß 312 führt, der den Greifschwellenwert einhält, kann das Robotersystem 100 mit den übrigen Teilen des Grundbewegungsplans 422 fortfahren. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 das Zielobjekt 112 fallenlassen und zurücklassen und die Aufgaben an einem anderen Objekt ausführen (wobei z. B. ein anderes Objekt als das Zielobjekt 112 für die nächste Aufgabe identifiziert wird), wenn das Robotersystem 100 das Zielobjekt 112 nach einer begrenzten Anzahl an Versuchen nicht ausreichend greifen kann.
Außerdem kann das Robotersystem 100 von dem Grundbewegungsplan 422 abweichen, wenn das Kontaktmaß 312 während der Handhabung des Zielobjekts 112 unter einen Übergangsschwellenwert fällt (z. B. nach dem Ausführen des Greifens). In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 eine anschließende Handlung (z. B. eine kontrollierte Abgabe) auf Grundlage der aktuellen Position 424 ausführen. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 das Zielobjekt 112 bewusst absenken und/oder freigeben, wenn sich die aktuelle Position 424 des Zielobjekts 112 über/in einem oder mehreren vorgegebenen Bereichen befindet.
In einigen Ausführungsformen können die vorgegebenen Bereiche, die für die Handlung der kontrollierten Abgabe festgelegt sind, einen Ausgangsabgabebereich 432, einen Zielabgabebereich 434 und/oder einen oder mehrere Übergangsabgabebereiche 436 beinhalten. Der Ausgangsabgabebereich 432 kann einem Bereich entsprechen (z. B. diesen überlappen oder um einen vorgegebenen Abstand von diesem nach innen versetzt sein), der von den Grenzen des Aufnahmebereichs eingeschlossen ist, wie etwa den Kanten der Palette oder den Wänden des Behälters/Korbes. Gleichermaßen kann der Zielabgabebereich 434 den Grenzen des Platzierungsbereichs entsprechen. Die Übergangsabgabebereiche 436 können Bereiche zwischen dem Aufnahmebereich und dem Platzierungsbereich beinhalten, in denen das Robotersystem 100 das Zielobjekt 112 abgeben oder platzieren kann, sodass das Objekt die Ausführung der anschließenden Aufgaben nicht stört. Für das in 4 veranschaulichte Beispiel kann der Übergangsabgabebereich 436 vor und/oder hinter (d. h. beim Bewegen vom Aufnahmebereich zum Platzierungsbereich) der Objektabtasteinrichtung 416 liegen.
Wenn das Kontaktmaß 312 einen Schwellenwert nicht einhalten kann, kann das Robotersystem 100 dementsprechend eine angepasste Abgabeposition 442 in einem der Abgabebereiche für das Platzieren des Zielobjekts 112 berechnen. Das Robotersystem 100 kann die angepasste Abgabeposition 442 als eine Position zwischen der aktuellen Position 424 und der Zielposition 116 ermitteln, die ausreichend Platz für das Platzieren des Zielobjekts 112 aufweist. Das Robotersystem 100 kann die angepasste Abgabeposition 442 ähnlich wie die Aufgabenposition 116 ermitteln. Auf Grundlage der ermittelten angepassten Abgabeposition 442 und der aktuellen Position 424 kann das Robotersystem einen angepassten Bewegungsplan 444 für das Bewegen des Zielobjekts 112 und das Platzieren von diesem an der angepassten Abgabeposition 442 berechnen. Einzelheiten bezüglich der Ermittlung der angepassten Abgabeposition 442 und der Berechnung des angepassten Bewegungsplans 444 sind nachfolgend beschrieben.
Betriebsablauf
5 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren 500 zum Betreiben des Robotersystems 100 aus 1 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Technologie. Das Verfahren 500 kann der Umsetzung einer detaillierten Steuerung/Handhabung des Zielobjekts 112 aus 1 gemäß dem Kontaktmaß 312 aus 3A/3B dienen. Anders formuliert, ermöglicht das Verfahren 500 dem Robotersystem 100, den Grundbewegungsplan 422 aus 4 gemäß dem Kontaktmaß 312 zu befolgen und/oder von diesem abzuweichen (z. B. andere Handlungen zusätzlich zu oder anstelle von diesem durchzuführen). Das Verfahren 500 kann auf Grundlage der Ausführung der Anweisungen, die auf einer oder mehreren der Speichervorrichtungen 204 aus 2 gespeichert sind, mit einem oder mehreren der Prozessoren 202 aus 2 umgesetzt werden.
Bei Block 502 kann das Robotersystem 100 festgelegte Bereiche abtasten. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 (z. B. über Befehle/Aufforderungen, die von den Prozessoren 202 gesendet werden) eine oder mehrere der Bildgebungsvorrichtungen 222 aus 2 (z. B. die Ausgangsabtasteinrichtung 412 aus 4 und/oder andere Bereichsabtasteinrichtungen) verwenden, um Bildgebungsergebnisse (z. B. aufgenommene digitale Bilder und/oder Punktwolken) von einem oder mehreren festgelegten Bereichen, wie dem Aufnahmebereich und/oder dem Abgabebereich (z. B. dem Ausgangsabgabebereich 432 aus 4, dem Zielabgabebereich 434 aus 4 und/oder dem Übergangsabgabebereich 436 aus 4), zu erzeugen.
Bei Block 504 kann das Robotersystem 100 das Zielobjekt 112 aus 1 und die damit verbundenen Positionen (z. B. die Startposition 114 aus 1 und/oder die Aufgabenposition 116 aus 1) ermitteln. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 zum Beispiel (z. B. über die Prozessoren 202) die Bildgebungsergebnisse gemäß einem Mustererkennungsmechanismus und/oder einem Regelsatz analysieren, um Objektkonturen (z. B. Umfangskanten oder - flächen) zu ermitteln. Das Robotersystem 100 kann ferner Gruppierungen von Objektkonturen (z. B. nach vorgegebenen Regeln und/oder Posenvorlagen) als jeder eindeutigen Instanz von Objekten entsprechend ermitteln. Das Robotersystem 100 kann beispielsweise die Gruppierungen der Objektkonturen ermitteln, die in der Farbe, der Helligkeit, der Tiefe/Position oder einer Kombination davon über die Objektlinien hinweg einem Muster entsprechen (z. B. gleiche Werte oder mit bekannter Rate/bekanntem Muster variierend). Beispielsweise kann das Robotersystem 100 die Gruppierungen der Objektkonturen auch nach vorgegebenen Form-/Posenvorlagen ermitteln, die in den Stammdaten definiert sind.
Aus den erkannten Objekten an der Aufnahmeposition kann das Robotersystem 100 (z. B. gemäß einer vorgegebenen Abfolge oder einem Regelsatz und/oder Vorlagen von Objektkonturen) eines als das Zielobjekt 112 auswählen. Das Robotersystem 100 kann zum Beispiel das Zielobjekt 112 als das sich oben befindliche Objekt auswählen, wie etwa gemäß der Punktwolke, die Abstände/Stellungen relativ zu einer bekannten Position der Ausgangsabtasteinrichtung 412 darstellt. Das Robotersystem 100 kann zum Beispiel das Zielobjekt 112 auch als das Objekt auswählen, das sich an einer Ecke/Kante befindet und zwei oder mehr Flächen aufweist, die in den Bildgebungsergebnissen freigelegt/gezeigt sind. Ferner kann das Robotersystem 100 das Zielobjekt 112 gemäß einem vorgegebenen Muster (z. B. von links nach rechts, vom nächsten zum entferntesten usw. in Bezug auf eine Referenzposition) auswählen.
Das Robotersystem 100 kann ferner das Bildgebungsergebnis für das ausgewählte Zielobjekt 112 verarbeiten, um die Startposition 114 und/oder eine Anfangspose zu bestimmen. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 die Anfangspose des Zielobjekts 112 auf Grundlage des Auswählens derjenigen, die einem geringsten Differenzmaß im Vergleich zur Gruppierung der Objektkonturen entspricht, aus mehreren vorgegebenen Posenvorlagen (z. B. unterschiedlichen möglichen Anordnungen der Objektkonturen gemäß entsprechenden Ausrichtungen des Objekts) bestimmen. Das Robotersystem 100 kann außerdem die Startposition 114 durch Umwandeln einer Position (z. B. eines vorgegebenen Referenzpunkts für die bestimmte Pose) des Zielobjekts 112 in dem Bildgebungsergebnis auf eine Position in dem Gitter, das von dem Robotersystem 100 verwendet wird, bestimmen. Das Robotersystem 100 kann die Positionen gemäß einer vorgegebenen Kalibrierungskarte umwandeln.
In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die Bildgebungsergebnisse der Ausgabebereiche verarbeiten, um freie Stellen zwischen Objekten zu bestimmen. Das Robotersystem 100 kann die freien Stellen auf Grundlage des Abbildens der Objektlinien gemäß einer vorgegebenen Kalibrierungskarte bestimmen, die Bildpositionen in reale Positionen und/oder von dem System verwendete Koordinaten umwandelt. Das Robotersystem 100 kann die freien Stellen als den Abstand zwischen den Objektlinien (und damit den Objektflächen), die zu verschiedenen Gruppierungen/Objekten gehören, bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die für das Zielobjekt 112 geeigneten freien Stellen auf Grundlage des Messens einer oder mehrerer Abmessungen der freien Stellen und des Vergleichens der gemessenen Abmessungen mit einer oder mehreren Abmessungen des Zielobjekts 112 (z. B. wie in den Stammdaten gespeichert) bestimmen. Das Robotersystem 100 kann nach einem vorgegebenen Muster (z. B. von links nach rechts, vom nächsten zum entferntesten, von unten nach oben usw. in Bezug auf eine Referenzposition), eine der geeigneten/freien Stellen als Aufgabenposition 116 auswählen.
In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die Aufgabenposition 116 ohne das oder zusätzlich zu dem Verarbeiten der Bildgebungsergebnisse bestimmen. Das Robotersystem 100 kann zum Beispiel die Objekte gemäß einer vorgegebenen Abfolge von Vorgängen und Positionen in dem Platzierungsbereich platzieren, ohne den Bereich bildlich darzustellen. Das Robotersystem 100 kann zudem zum Beispiel das Bildgebungsergebnis zum Ausführen mehrerer Aufgaben verarbeiten (z. B. Überführen mehrerer Objekte, wie etwa für Objekte, die sich in einer gemeinsamen Schicht/Lage eines Stapels befinden).
Bei Block 506 kann das Robotersystem 100 einen Grundbewegungsplan (z. B. den Grundbewegungsplan 422 aus 4) zum Ausführen der Aufgabe 402 aus 4 für das Zielobjekt 112 berechnen. Das Robotersystem 100 kann zum Beispiel den Grundbewegungsplan 422 auf Grundlage des Berechnens einer Abfolge von Befehlen oder Einstellungen oder einer Kombination davon für die Betätigungsvorrichtungen 212 aus 2, die den Roboterarm 304 aus 3A/3B und/oder den Endeffektor (z. B. den Greifer 302 aus 3A und/oder den Greifer 352 aus 3B) bedienen, berechnen. Für einige Aufgaben kann das Robotersystem 100 die Abfolge und die Einstellungswerte berechnen, die den Roboterarm 304 und/oder den Endeffektor handhaben, um das Zielobjekt 112 von der Startposition 114 zu der Aufgabenposition 116 zu überführen. Das Robotersystem 100 kann einen Bewegungsplanungsmechanismus (z. B. einen Prozess, eine Funktion, eine Gleichung, einen Algorithmus, ein computergeneriertes/computerlesbares Modell oder eine Kombination davon) umsetzen, der dazu ausgelegt ist, einen Weg im Raum gemäß einer/eines oder mehreren Einschränkungen, Zielen und/oder Regeln zu berechnen. Beispielsweise kann das Robotersystem 100 den A*-Algorithmus, den D*-Algorithmus und/oder andere rasterbasierte Suchvorgänge verwenden, um den Weg durch den Raum zum Bewegen des Zielobjekts 112 von der Startposition 114 zur Aufgabenposition 116 zu berechnen. Der Bewegungsplanungsmechanismus kann einen weiteren Prozess, eine Funktion oder Gleichung und/oder eine Umwandlungstabelle verwenden, um den Weg in die Abfolge von Befehlen oder Einstellungen oder eine Kombination davon für die Betätigungsvorrichtungen 212 umzuwandeln. Unter Verwendung des Bewegungsplanungsmechanismus kann das Robotersystem 100 die Abfolge berechnen, die den Roboterarm 304 und/oder den Endeffektor bedient und bewirkt, dass das Zielobjekt 112 dem berechneten Weg folgt.
Bei Block 508 kann das Robotersystem 100 mit dem Ausführen des Ausgangsplans beginnen. Das Robotersystem 100 kann mit dem Ausführen des Grundbewegungsplans 422 beginnen, und zwar basierend auf dem Betreiben der Betätigungsvorrichtungen 212 gemäß der Abfolge von Befehlen oder Einstellungen oder eine Kombination davon. Das Robotersystem 100 kann einen ersten Satz von Handlungen im Grundbewegungsplan 422 ausführen. Das Robotersystem 100 kann zum Beispiel die Betätigungsvorrichtungen 212 betreiben, um den Endeffektor an der berechneten Stelle und/oder Ausrichtung um die Startposition 114 herum zum Greifen des Zielobjekts 112 zu platzieren, wie in Block 552 veranschaulicht. Bei Block 554 kann das Robotersystem 100 die Betätigungsvorrichtungen 212 derart betreiben, dass der Endeffektor (z. B. der Greifer 302 und/oder der Greifer 352) das Zielobjekt 112 in Eingriff nimmt und greift. In einigen Ausführungsformen, wie bei Block 556 veranschaulicht, kann das Robotersystem 100 ein anfängliches Anheben durch Bewegen des Endeffektors mit einem vorgegebenen Abstand nach oben durchführen. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 einen Iterationszähler „i“, der verwendet wird, um die Anzahl an Greifhandlungen nachzuverfolgen, zurücksetzen oder initialisieren.
Bei Block 510 kann das Robotersystem 100 dien bestehende Griffigkeit messen. Das Robotersystem 100 kann die bestehende Griffigkeit auf Grundlage des Bestimmens des Kontaktmaßes 312 aus 3A/3B unter Verwendung von einem oder mehreren der Kontaktsensoren 226 aus 2 messen. Das Robotersystem 100 kann das Kontaktmaß 312 bestimmen, während der Grundbewegungsplan 422 ausgeführt wird, wie etwa nach dem Greifen des Zielobjekts 112 (Block 554) und/oder nach dem Durchführen des anfänglichen Anhebens (Block 556). Das Robotersystem 100 kann das Kontaktmaß 312 durch Verwenden von einem oder mehreren der Kontaktsensoren 226 bestimmen, um eine Kraft, ein Drehmoment, einen Druck oder eine Kombination davon an einer oder mehreren Positionen am Roboterarm 304, einer oder mehreren Positionen am Endeffektor oder einer Kombination davon zu messen. In einigen Ausführungsformen, wie etwa für den von dem Greifer 302 (z. B. einem Sauggreifer, einschließlich der Saugnäpfe 306 aus 3A) aufgebrachten Griff, kann das Kontaktmaß 312 einer Menge, einer Position oder einer Kombination davon der Saugnäpfe 306 entsprechen, die eine Oberfläche des Zielobjekts 112 berühren und eine Vakuumbedingung darin aufrechterhalten. In einigen Ausführungsformen, wie etwa für die von dem Greifer 352 (z. B. einem Stoßgreifer, einschließlich der Greiferbacken 356 aus 3B) bestehende Griffigkeit, kann das Kontaktmaß 312 einem Verlagern des Zielobjekts 112 relativ zu den Greiferbacken 356 entsprechen.
Bei dem Entscheidungsblock 512 kann das Robotersystem 100 die gemessenene Griffigkeit mit einem Schwellenwert (z.B. einem Anfangsgriffiffigkeits-Schwellenwert) vergleichen. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 das Kontaktmaß 312 mit einem vorgegebenen Schwellenwert vergleichen. Anders formuliert, kann das Robotersystem 100 bestimmen, ob der Kontakt/die Griffigkeit ausreichend ist, um mit dem Handhaben (z. B. Anheben, Überführen und/oder erneuten Ausrichten) des Zielobjekts 112 fortzufahren.
Wenn die gemessene Griffigkeit den Schwellenwert nicht einhalten kann, kann das Robotersystem 100 beurteilen, ob der Iterationszähler für das erneute Greifen des Zielobjekts 112 einen Iterationsschwellenwert erreicht hat, wie bei dem Entscheidungsblock 514 veranschaulicht. Während der Iterationszähler den Iterationsschwellenwert unterschreitet, kann das Robotersystem 100 von dem Grundbewegungsplan 422 ableiten, wann das Kontaktmaß 312 den Schwellenwert nicht einhält (z. B. diesen unterschreitet). Dementsprechend kann das Robotersystem 100 bei Block 520 den Roboterarm 304 und/oder den Endeffektor betreiben, um ein erneutes Greifen auszuführen, das nicht in dem Grundbewegungsplan 422 enthalten ist. Zum Beispiel kann das erneute Greifen eine vorgegebene Abfolge von Befehlen oder Einstellungen oder eine Kombination davon für die Betätigungsvorrichtungen 212 beinhalten, die bewirken, dass der Roboterarm 304 den Endeffektor absenkt (z. B. beim Umkehren des anfänglichen Anhebens), und/oder bewirken, dass der Endeffektor das Zielobjekt 112 freigibt und das Zielobjekt 112 erneut greift. In einigen Ausführungsformen kann die vorgegebene Abfolge ferner den Roboterarm 304 betreiben, um eine Position des Greifers nach dem Freigeben des Zielobjekts und vor dem erneuten Greifen von diesem anzupassen. Beim Durchführen des erneuten Greifens kann das Robotersystem 100 die Ausführung des Grundbewegungsplans 422 unterbrechen. Nach dem Ausführen des erneuten Greifens kann das Robotersystem 100 den Iterationszähler erhöhen.
Nach dem erneuten Greifen des Objekts kann das Robotersystem 100 den aufgebrachten Griff messen, wie vorstehend für Block 510 beschrieben, und den aufgebrachten Griff beurteilen, wie vorstehend für Block 512 beschrieben. Das Robotersystem 100 kann versuchen, das Zielobjekt 112 erneut zu greifen, wie vorstehend beschrieben, bis der Iterationszähler den Iterationsschwellenwert erreicht. Wenn der Iterationszähler den Iterationsschwellenwert erreicht, kann das Robotersystem 100 das Ausführen des Grundbewegungsplans 422 stoppen, wie bei Block 516 veranschaulicht. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 eine Bedienereingabe anfordern, wie bei Block 518 veranschaulicht. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 eine Bedienermitteilung (z. B. eine vorgegebene Nachricht) über die Kommunikationsvorrichtungen 206 aus 2 und/oder die Eingabe-/Ausgabevorrichtungen 208 aus 2 erzeugen. Das Robotersystem 100 kann die Aufgabe 402 und/oder den Grundbewegungsplan 422 gemäß der Bedienereingabe verarbeiten. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 den Grundbewegungsplan 422 abbrechen oder löschen, einen vorgegebenen Status (z. B. einen Fehlercode) für die entsprechende Aufgabe 402 aufzeichnen oder eine Kombination davon durchführen. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 den Prozess durch Abbilden der Aufnahme-/Aufgabenbereiche (Block 502) und/oder Ermitteln eines anderen Elements im Aufnahmebereich als Zielobjekt (Block 504), wie vorstehend beschrieben, erneut einleiten.
Wenn die gemessene Griffigkeit den Schwellenwert einhält, kann das Robotersystem 100 mit dem Ausführen übriger Abschnitte/Handlungen des Grundbewegungsplans 422 fortfahren, wie bei Block 522 veranschaulicht. Wenn das Kontaktmaß 312 den Schwellenwert nach dem erneuten Greifen des Zielobjekts 112 einhält, kann das Robotersystem 100 gleichermaßen die Ausführung des unterbrochenen Grundbewegungsplans 422 fortsetzen. Dementsprechend kann das Robotersystem 100 mit dem Ausführen der geordneten Handlungen (d. h. nach dem Greifen und/oder dem anfänglichen Anheben) im Grundbewegungsplan 422 durch Betreiben der Betätigungsvorrichtungen 212 und/oder dem Transportmotor 214 aus 2 gemäß der übrigen Abfolge von Befehlen und/oder Einstellungen fortfahren. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 das Zielobjekt 112 gemäß dem Grundbewegungsplan 422 überführen (z. B. vertikal und/oder horizontal) und/oder neu ausrichten.
Während des Ausführens des Grundbewegungsplans 422 kann das Robotersystem 100 die aktuelle Position 424 und/oder die aktuelle Ausrichtung des Zielobjekts 112 nachverfolgen. Das Robotersystem 100 kann die aktuelle Position 424 gemäß den Ausgaben von den Stellungssensoren 224 aus 2 nachverfolgen, um eine oder mehrere Stellungen des Roboterarms 304 und/oder des Endeffektors zu positionieren. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die aktuelle Position 424 durch Verarbeiten der Ausgaben der Stellungssensoren 224 mit einem vom Computer erzeugten Modell, einem Prozess, einer Gleichung, einem Stellungsplan oder einer Kombination davon nachverfolgen. Dementsprechend kann das Robotersystem 100 die Stellungen oder Ausrichtungen der Gelenke und der strukturellen Elemente kombinieren und die Stellungen ferner auf dem Gitter abbilden, um die aktuelle Position 424 zu berechnen und nachzuverfolgen. In einigen Ausführungsformen kann der Grundbewegungsplan 422 ein Multilaterationssystem verwenden. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 mehrere Bakenquellen beinhalten. Das Robotersystem 100 kann die Bakensignale an einer oder mehreren Positionen im Roboterarm 304 und/oder im Endeffektor messen und Trennungsabstände zwischen den Signalquellen und der gemessenen Position unter Verwendung der Messungen (z. B. Signalstärke, Zeitstempel oder Ausbreitungsverzögerung und/oder Phasenverschiebung) berechnen. Das Robotersystem 100 kann die Trennungsabstände auf bekannten Positionen der Signalquellen abbilden und die aktuelle Position der Signalempfangsposition als die Position, an der sich die abgebildeten Trennungsabstände überlappen, berechnen.
Bei dem Entscheidungsblock 524 kann das Robotersystem 100 bestimmen, ob der Grundplan vollständig bis zum Ende ausgeführt wurde. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 bestimmen, ob alle der Handlungen (z. B. der Befehle und/oder der Einstellungen) im Grundbewegungsplan 422 abgeschlossen wurden. Außerdem kann das Robotersystem 100 bestimmen, dass der Grundbewegungsplan 422 abgeschlossen wurde, wenn die aktuelle Position 424 mit der Aufgabenposition 116 übereinstimmt. Wenn das Robotersystem 100 das Ausführend des Grundplans abgeschlossen hat, kann das Robotersystem 100 den Prozess durch Abbilden der Aufnahme-/Aufgabenbereiche (Block 502) und/oder Ermitteln eines anderen Elements im Aufnahmebereich als Zielobjekt (Block 504), wie vorstehend beschrieben, erneut einleiten.
Anderenfalls kann das Robotersystem 100 bei Block 526 die Griffigkeit während der Weiterleitung des Zielobjekts 112 messen (d. h. durch Bestimmen des Kontaktmaßes 312). Anders formuliert, kann das Robotersystem 100 das Kontaktmaß 312 während des Ausführens des Grundbewegungsplans 422 bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 das Kontaktmaß 312 gemäß einer Abtastfrequenz oder zu vorgegebenen Zeitpunkten bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 das Kontaktmaß 312 vor und/oder nach dem Ausführen einer vorgegebenen Anzahl an Befehlen oder Einstellungen mit den Betätigungsvorrichtungen 212 bestimmen. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 die Kontaktsensoren 226 nach oder während einer spezifischen Kategorie von Manövern, wie etwa für Hebungen oder Drehungen, abtasten. Außerdem kann das Robotersystem 100 zum Beispiel die Kontaktsensoren 226 abtasten, wenn eine Richtung und/oder eine Größe einer Ausgabe des Beschleunigungsmessers einen vorgegebenen Schwellenwert einhält oder überschreitet, die eine plötzliche oder schnelle Bewegung darstellt. Das Robotersystem 100 kann das Kontaktmaß 312 unter Verwendung von einem oder mehreren vorstehend beschriebenen Prozessen bestimmen (z. B. für Block 510) .
In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die Ausrichtung des Greifers und/oder des Zielobjekts 112 bestimmen und das Kontaktmaß entsprechend anpassen. Das Robotersystem 100 kann das Kontaktmaß basierend auf der Ausrichtung anpassen, um eine Richtungsbeziehung zwischen einer Erfassungsrichtung für den Kontaktsensor und einer Schwerkraft, die gemäß der Ausrichtung auf das Zielobjekt angewandt wird, zu berücksichtigen. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 einen Winkel zwischen der Erfassungsrichtung und einer Referenzrichtung (z. B. „nach unten“ oder die Richtung der Schwerkraft) gemäß der Ausrichtung berechnen. Das Robotersystem 100 kann das Kontaktmaß gemäß einem Faktor und/oder einem Zeichen, der bzw. das dem berechneten Winkel entspricht, skalieren oder multiplizieren.
Bei dem Entscheidungsblock 528 kann das Robotersystem 100 die gemessene Griffigkeit mit einem Schwellenwert (z. B. einem Weiterleitungsgriffigkeits-Schwellenwert) vergleichen. In einigen Ausführungsformen kann der Weiterleitungsgriffigkeits Schwellenwert kleiner als oder gleich dem Anfangsgriffigkeits-Schwellenwert sein, der mit dem Beurteilen einer Anfangsgriffigkeit (z. B. vor dem Überführen) am Zielobjekt 112 assoziiert ist. Dementsprechend kann das Robotersystem 100 eine strengere Regel für das Beurteilen der Griffigkeit vor dem Einleiten der Weiterleitung des Zielobjekts 112 durchsetzen. Die Schwellenanforderung für die Griffigkeit kann anfangs höher sein, da der Kontakt, der für das Aufnehmen des Zielobjekts 112 ausreichend ist, für das Überführen des Zielobjekts 112 wahrscheinlich ausreichend ist.
Wenn die gemessene Griffigkeit den Schwellenwert einhält (z. B. diesen nicht unterschreitet), kann das Robotersystem 100 mit dem Ausführen des Grundplans fortfahren, wie bei Block 522 veranschaulicht und vorstehend beschrieben. Wenn die gemessene Griffigkeit den Schwellenwert nicht einhält (z. B. diesen unterschreitet), kann das Robotersystem 100 von dem Grundbewegungsplan 422 abweichen und eine oder mehrere Reaktionshandlungen ausführen, wie bei Block 530 veranschaulicht. Wenn also die gemessene Griffigkeit bezüglich des Schwellenwerts unzureichend ist, kann das Robotersystem 100 den Roboterarm 304, den Endeffektor oder eine Kombination davon gemäß den Befehlen und/oder Einstellungen, die im Grundbewegungsplan 422 nicht enthalten sind, betreiben. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 verschiedene Befehle und/oder Einstellungen auf Grundlage der aktuellen Position 424 ausführen.
Zum Zwecke der Veranschaulichung werden die Reaktionshandlungen unter Verwendung einer kontrollierten Abgabe beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass das Robotersystem 100 andere Handlungen ausführen kann, wie etwa durch Stoppen der Ausführung des Grundbewegungsplans 422, wie bei Block 516 veranschaulicht, und/oder durch Anfordern einer Bedienereingabe, wie bei Block 518 veranschaulicht.
Die kontrollierte Abgabe beinhaltet eine oder mehrere Handlungen für das Platzieren des Zielobjekt 112 in einem der Abgabebereiche (z. B. anstelle der Aufgabenposition 116) auf eine kontrollierte Weise (d. h. auf Grundlage des Absenkens und/oder Freigebens des Zielobjekts 112 und nicht als Folge eines vollständigen Fehlens der Griffigkeit). Beim Ausführen der kontrollierten Abgabe kann das Robotersystem 100 dynamisch (d. h. in Echtzeit und/oder während des Ausführens des Grundbewegungsplans 422) verschiedene Positionen, Manöver oder Pfade und/oder Befehle oder Einstellungen für die Betätigungsvorrichtungen gemäß der aktuellen Position 424 berechnen.
Bei Block 562 kann das Robotersystem 100 die angepasste Abgabeposition 442 aus 4 und/oder eine zugehörige Pose für das Platzieren des Zielobjekts 112 berechnen. Beim Berechnen der angepassten Abgabeposition 442 kann das Robotersystem 100 den Abgabebereich (z. B. den Ausgangsabgabebereich 432 aus 4, den Zielabgabebereich 434 aus 4 oder den Übergangsabgabebereich 436 aus 4) ermitteln, der sich am nächsten zu und/oder vor (z. B. zwischen der aktuellen Position 424 und der Aufgabenposition 116) der aktuellen Position 424 befindet. Das Robotersystem 100 kann den geeigneten Abgabebereich auf Grundlage des Vergleichens des aktuellen Standorts 424 mit Grenzen, welche die Abgabebereiche definieren, ermitteln. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die angepasste Abgabeposition 442 als die aktuelle Position 424 berechnen, wenn sich die aktuelle Position 424 in einem der Abgabebereiche befindet (wie etwa, wenn sich das Zielobjekt 112 noch immer über der Ausgangspalette/dem Ausgangsbehälter oder der Zielpalette/dem Zielbehälter befindet). In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die angepasste Abgabeposition 442 auf Grundlage des Hinzufügens eines vorgegebenen Versatzabstands und/oder einer vorgegebenen Richtung zur aktuellen Position 424 berechnen, wenn sich die aktuelle Position 424 in einem der Abgabebereiche befindet, wie etwa für das Platzieren des Zielobjekts 112 weg von einem gemeinsam genutzten Gang.
Wenn sich die aktuelle Position 424 zwischen (d. h. nicht in) den Abgabebereichen befindet, kann das Robotersystem 100 Abstände zu den Abgabebereichen (z. B. Abstände zu repräsentativen Referenzpositionen für die Abgabebereiche) berechnen. Dementsprechend kann das Robotersystem 100 den Abgabebereich ermitteln, der sich am nächsten zu der aktuellen Position 424 und/oder vor der aktuellen Position 424 befindet. Auf Grundlage des ermittelten Abgabebereichs kann das Robotersystem 100 eine Position darin als die angepasste Abgabeposition 442 berechnen. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die angepasste Abgabeposition 442 auf Grundlage des Auswählens einer Position gemäß einer vorgegebenen Reihenfolge (z. B. links nach rechts, unten nach oben und/oder von vorn nach hinten relativ zu einer Referenzposition) berechnen.
In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 Abstände von der aktuellen Position 424 zu freien Flächen (wie z. B. in Block 504 ermittelt und/oder gemäß laufenden Platzierungen von Objekten nachverfolgt) in den Abgabebereichen berechnen. Das Robotersystem 100 kann die freie Fläche, die sich vor der aktuellen Position 424 und/oder am nächsten zu der aktuellen Position 424 befindet, als die angepasste Abgabeposition 442 auswählen.
In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 vor dem Auswählen des Abgabebereichs und/oder der freien Fläche einen vorgegebenen Prozess und/oder eine vorgegebene Gleichung verwenden, um das Kontaktmaß 312 in einen maximalen Weiterleitungssabstand umzuwandeln. Zum Beispiel kann der vorgegebene Prozess und/oder die vorgegebene Gleichung auf Grundlage verschiedener Werte des Kontaktmaßes 312 einen entsprechenden maximalen Weiterleitungsabstand und/oder eine Dauer vor einem vollständigen Fehlen der Griffigkeit schätzen. Dementsprechend kann das Robotersystem 100 die verfügbaren Abgabebereiche und/oder die freien Flächen herausfiltern, die sich weiter als der maximale Weiterleitungssabstand von der aktuellen Position 424 entfernt befinden. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 das Ausführen des Grundbewegungsplans 422 stoppen, wie bei Block 516 veranschaulicht, und/oder eine Bedienereingabe anfordern, wie bei Block 518 veranschaulicht, wenn das Robotersystem 100 verfügbare Abgabebereiche und/oder freie Flächen nicht ermitteln kann.
Bei Block 566 kann das Robotersystem 100 den angepassten Bewegungsplan 444 für das Überführen des Zielobjekts 112 von der aktuellen Position 424 zur angepassten Abgabeposition 442 berechnen. Das Robotersystem 100 kann den angepassten Bewegungsplan 444 auf eine Art und Weise berechnen, die der vorstehend für Block 506 beschriebenen ähnelt. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 A* oder D* verwenden, um einen Pfad von der aktuellen Position 424 zur angepassten Abgabeposition 442 zu berechnen und den Pfad in eine Abfolge von Befehlen oder Einstellungen oder einer Kombination davon für die Betätigungsvorrichtungen 212, die den Roboterarm 304 und/oder den Endeffektor betreiben, um das Zielobjekt 112 derart zu manövrieren, dass es dem Pfad folgt, umzuwandeln.
Bei Block 568 kann das Robotersystem 100 den angepassten Bewegungsplan 444 zusätzlich zu und/oder anstelle von dem Grundbewegungsplan 422 ausführen. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 die Betätigungsvorrichtungen 212 gemäß der Abfolge von Befehlen oder Einstellungen oder einer Kombination davon betreiben, wodurch der Roboterarm 304 und/oder der Effektor manövriert werden, um zu bewirken, dass sich das Zielobjekt 112 gemäß dem Pfad bewegt.
In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die Ausführung des Grundbewegungsplans 422 unterbrechen und den angepassten Bewegungsplan 444 ausführen. Sobald das Zielobjekt 112 auf Grundlage des Ausführens des angepassten Bewegungsplans 444 (d. h. beim Abschließen der Ausführung der kontrollierten Abgabe) an der angepassten Abgabeposition 442 platziert wurde, kann das Robotersystem 100 in einigen Ausführungsformen versuchen, das Zielobjekt 112 erneut zu greifen, wie vorstehend für Block 520 beschrieben, und dann die bestehende Griffigkeit zu messen, wie vorstehend für Block 510 beschrieben. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 versuchen, das Zielobjekt 112 bis zu einer Iterationsgrenze erneut zu greifen, wie vorstehend beschrieben. Wenn das Kontaktmaß 312 den Anfangsgriffigkeits Schwellenwert einhält, kann das Robotersystem 100 den angepassten Bewegungsplan 444 umkehren (z. B. zu dem unterbrochenen Punkt/der unterbrochenen Position zurückkehren) und mit dem Ausführen der übrigen Teile des unterbrochenen Grundbewegungsplans 422 fortfahren. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 den angepassten Bewegungsplan 444 von der aktuellen Position 424 (nach dem erneuten Greifen) zur Aufgabenposition 116 aktualisieren und neu berechnen und den angepassten Bewegungsplan 444 ausführen, um das Ausführen der Aufgabe 402 abzuschließen.
In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 bei Block 570 ein Bereichsprotokoll (z. B. eine Aufzeichnung von freien Flächen und/oder platzierten Objekten) für den genutzten Abgabebereich aktualisieren, um das platzierte Zielobjekt 112 widerzuspiegeln. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 die Bildgebungsergebnisse für den entsprechenden Abgabebereich erneuern. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die übrigen Handlungen des Grundbewegungsplans 422 nach dem Ausführen der kontrollierten Abgabe und Platzieren des Zielobjekts 112 an der angepassten Abgabeposition 442 abbrechen. In einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Übergangsabgabebereich 436 eine Palette oder einen Behälter beinhalten, die bzw. der oben auf einer der Transporteinheiten 106 aus 1 platziert ist. Zu einem festgelegten Zeitpunkt (z. B., wenn die Palette/der Behälter voll ist und/oder wenn die ankommende Palette/der ankommende Behälter verspätet ist) kann die entsprechende Transporteinheit von dem Abgabebereich zum Aufnahmebereich bewegt werden. Dementsprechend kann das Robotersystem 100 das Verfahren 500 erneut umsetzen, wodurch die abgegebenen Elemente erneut als das Zielobjekt 112 ermittelt werden und diese zu der entsprechenden Aufgabenposition 116 überführt werden.
Sobald das Zielobjekt 112 an der angepassten Abgabeposition 442 platziert wurde, kann das Robotersystem 100 das Verfahren 500 für ein neues Zielobjekt wiederholen. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 das nächste Objekt in dem Aufnahmebereich als das Zielobjekt 112 bestimmen, einen neuen Grundbewegungsplan berechnen, um das neue Zielobjekt zu überführen, usw.
In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 einen Rückkopplungsmechanismus beinhalten, der den Pfadberechnungsmechanismus auf Grundlage des Kontaktmaßes 312 aktualisiert. Wenn beispielsweise das Robotersystem 100 die Handlungen zum erneuten Greifen des Zielobjekts 112 mit angepassten Stellungen umsetzt (wie z. B. vorstehend für Block 520 beschrieben), kann das Robotersystem 100 die Stellung des Endeffektors speichern, die das Kontaktmaß 312 erzeugt hat, welches den Schwellenwert einhält (wie z. B. vorstehend für Block 512 beschrieben). Das Robotersystem 100 kann die Stellung in Verbindung mit dem Zielobjekt 112 speichern. Das Robotersystem 100 kann die gespeicherten Stellungen (z. B. unter Verwendung eines Ausführungsfensters zum Analysieren eines aktuellen Satzes von Handlungen) für das Greifen des Zielobjekts 112 analysieren, wenn die Anzahl für das Fehlen der Griffigkeit und/oder erfolgreiche Handlungen für das erneute Greifen einen Schwellenwert erreicht. Wenn eine vorgegebene Anzahl an Handlungen für das erneute Greifen für ein spezifisches Objekt auftritt, kann das Robotersystem 100 den Bewegungsplanungsmechanismus aktualisieren, um den Greifer an einer neuen Position (z. B. der Position, die der höchsten Anzahl an Erfolgen entspricht) relativ zu dem Zielobjekt 112 zu platzieren.
Auf Grundlage der Vorgänge, die in Block 510 und/oder Block 526 dargestellt sind, kann das Robotersystem 100 (z. B. über die Prozessoren 202) einen Fortschritt des Ausführens des Grundbewegungsplans 422 nachverfolgen. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 den Fortschritt gemäß der horizontalen Weiterleitung des Zielobjekts 112 nachverfolgen. Wie in 5 veranschaulicht, kann das Robotersystem 100 zum Beispiel den Fortschritt auf Grundlage des Messens der bestehenden Griffigkeit (Block 510) vor dem Einleiten der horizontalen Weiterleitung und auf Grundlage des Messens der Griffigkeit während der Weiterleitung (Block 526) nach dem Einleiten der horizontalen Weiterleitung nachverfolgen. Dementsprechend kann das Robotersystem 100 einen neuen Satz (d. h., der sich von dem Grundbewegungsplan 422 unterscheidet) von Aktorbefehlen, Aktoreinstellung oder einer Kombination davon auf Grundlage des Fortschritts selektiv erzeugen, wie vorstehend beschrieben.
In anderen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 zum Beispiel den Fortschritt auf Grundlage der Nachverfolgung der Befehle, der Einstellung oder einer Kombination davon nachverfolgen, die an die Betätigungsvorrichtungen 212 kommuniziert und/oder von dieser umgesetzt wurden. Auf Grundlage des Fortschritts kann das Robotersystem 100 den neuen Satz von Aktorbefehlen, Aktoreinstellungen oder einer Kombination davon selektiv auswählen, um die Reaktionshandlung für das erneute Greifen und/oder die Reaktionshandlung für die kontrollierte Abgabe auszuführen. Wenn beispielsweise der Fortschritt vor einer horizontalen Weiterleitung des Zielobjekts 112 erfolgt, kann das Robotersystem 100 den Anfangsgriffigkeits Schwellenwert auswählen und die Vorgänge ausführen, die in Block 512 (z. B. über Funktionsanrufe oder Sprungbefehle) und den folgenden dargestellt sind. Wenn der Fortschritt nach der horizontalen Weiterleitung des Zielobjekts 112 erfolgt, kann das Robotersystem 100 außerdem den Übergangsgriffigkeits-Schwellenwert auswählen und die Vorgänge ausführen, die in Block 528 (z. B. über Funktionsanrufe oder Sprungbefehle) und den folgenden dargestellt sind.
Das Umsetzen einer detaillierten Steuerung/Handhabung des Zielobjekts 112 (d. h. Auswählen des Umsetzens des Grundbewegungsplans 422 oder des Abweichens davon) gemäß dem Kontaktmaß 312 stellt eine verbesserte Effizienz, Geschwindigkeit und Genauigkeit für das Überführen der Objekte bereit. Zum Beispiel verringert das erneute Greifen des Zielobjekts 112, wenn das Kontaktmaß 312 den Anfangsgriffigkeits-Schwellenwert unterschreitet, die Wahrscheinlichkeit des Fhlens der Griffigkeit während der Weiterleitung, wodurch die Anzahl an Objekten, die während der Weiterleitung verlorengehen oder unbeabsichtigt fallengelassen werden, verringert wird. Des Weiteren erfordert jedes verlorengegangene Objekt eine menschliche Interaktion, um das Ergebnis zu korrigieren (z. B. das verlorengegangene Objekt für anschließende Aufgaben aus dem Bewegungspfad zu bewegen, das verlorengegangene Objekt auf Schäden zu überprüfen und/oder die Aufgabe für das verlorengegangene Objekt abzuschließen). Somit reduziert das Reduzieren der Anzahl an verlorengegangenen Objekten die menschliche Kraft, die notwendig ist, um die Aufgabe und/oder den gesamten Betrieb umzusetzen.
Außerdem reduziert das Platzieren des Zielobjekts 112 in festgelegten Bereichen, wenn das Kontaktmaß 312 den Weiterleitungsgriffigkeits-Schwellenwert unterschreitet, die Anzahl an nicht verfolgten Hindernissen und beschädigten Elementen. Auf Grundlage des Berechnens der angepassten Abgabeposition 442 und des Ausführens der kontrollierten Abgabe kann das Zielobjekt 112 an bekannten Positionen platziert werden. Dementsprechend wird die Anzahl an verlorengegangenen Objekten, die an zufälligen nicht nachverfolgten Positionen landen, reduziert, wodurch die Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein verlorengegangenes Objekt an einer Position landet, die die Ausführung von anschließenden Aufgaben blockiert oder behindert, reduziert wird. Außerdem kann das Robotersystem 100 häufig verwendete Pfadsegmente beim Berechnen der angepassten Abgabeposition 442, wie vorstehend beschrieben, vermeiden, wodurch der Einfluss von ungenügender Griffigkeit weiter reduziert wird. Da das Zielobjekt 112 auf eine kontrollierte Art und Weise platziert wird, anstatt mit Schwung aus einer Höhe fallengelassen zu werden, berührt das Zielobjekt 112 die Platzierungsposition mit weniger Kraft. Demnach reduziert das Ausführen der kontrollierten Abgabe die durch Verlieren der Objekte verursachten Beschädigungen erheblich.
Schlussfolgerung
Die vorstehende detaillierte Beschreibung von Beispielen der offenbarten Technologie soll nicht erschöpfend sein oder die offenbarte Technologie auf die genaue vorstehend offenbarte Form beschränken. Während vorstehend zu Zwecken der Veranschaulichung konkrete Beispiele für die offenbarte Technologie beschrieben sind, sind im Rahmen der offenbarten Technologie verschiedene gleichwertige Änderungen möglich, wie der einschlägige Fachmann erkennen wird. Während beispielsweise Prozesse oder Blöcke in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt sind, können bei alternativen Umsetzungen Routinen mit Schritten ausgeführt werden oder Systeme mit Blöcken in einer anderen Reihenfolge verwendet werden, und einige Prozesse oder Blöcke können gelöscht, verschoben, hinzugefügt, unterteilt, kombiniert und/oder verändert werden, um alternative oder Unterkombinationen bereitzustellen. Jeder dieser Prozesse oder Blöcke kann in einer Vielfalt unterschiedlicher Weisen umgesetzt werden. Obwohl Prozesse oder Blöcke darüber hinaus manchmal als nacheinander ausgeführt gezeigt sind, können diese Prozesse oder Blöcke stattdessen parallel ausgeführt oder umgesetzt werden oder zu unterschiedlichen Zeiten ausgeführt werden. Darüber hinaus sind sämtliche konkreten Zahlen, die in dieser Schrift genannt werden, nur Beispiele; alternative Umsetzungen können abweichende Werte oder Bereiche verwenden.
Diese sowie weitere Änderungen können vor dem Hintergrund der vorstehenden detaillierten Beschreibung an der offenbarten Technologie vorgenommen werden. Obwohl die detaillierte Beschreibung bestimmte Beispiele für die offenbarte Technologie sowie die vorgesehene beste Art und Weise beschreibt, kann die offenbarte Technologie auf vielfältige Weise umgesetzt werden, unabhängig davon, wie detailliert die vorstehende Beschreibung im Text erscheint. Einzelheiten des Systems können sich in ihrer konkreten Umsetzung erheblich unterscheiden, während sie dennoch von der hierin offenbarten Technologie abgedeckt sind. Wie vorstehend angemerkt, ist eine bestimmte Terminologie, die bei der Beschreibung gewisser Merkmale oder Aspekte der offenbarten Technologie verwendet wird, nicht so zu verstehen, dass die Terminologie in dieser Schrift neu definiert wird, um auf beliebige konkrete Eigenschaften, Merkmale oder Aspekte der offenbarten Technologie, mit der diese Terminologie verbunden ist, beschränkt zu werden. Entsprechend ist die Erfindung nur durch die beigefügten Patentansprüche beschränkt. Im Allgemeinen sollten die in den folgenden Patentansprüchen verwendeten Begriffe nicht so ausgelegt werden, dass sie die offenbarte Technologie auf die in der Spezifikation offenbarten konkreten Beispiele beschränken, es sei denn, in dem vorstehenden Abschnitt „Detaillierte Beschreibung“ sind diese Begriffe ausdrücklich definiert.
Obwohl gewisse Aspekte der Erfindung nachstehend in bestimmten Anspruchsformen dargestellt sind, zieht der Anmelder die verschiedenen Aspekte der Erfindung in einer beliebigen Anzahl von Anspruchsformen in Betracht. Entsprechend behält sich der Anmelder das Recht vor, nach dem Einreichen dieser Anmeldung zusätzliche Ansprüche zu verfolgen, um solche zusätzlichen Anspruchsformen entweder in dieser Anmeldung oder in einer fortlaufenden Anmeldung zu verfolgen.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Weiterleitungsroboters, der einen Greifer zum Greifen eines Zielobjekts und einen Roboterarm zum Manövrieren des Greifers beinhaltet, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Berechnen eines Grundbewegungsplans, wobei der Grundbewegungsplan einen ersten Satz von Aktorbefehlen, Aktoreinstellungen oder eine Kombination davon beinhaltet, der dazu ausgelegt ist, den Roboterarm und den Greifer zu betreiben, um das Zielobjekt von einer Startposition zu einer Aufgabenposition zu überführen; Verfolgen eines aktuellen Standorts des Zielobjekts während der Ausführung des Grundbewegungsplans; Empfangen eines Kontaktmaßes während des Ausführens des Grundbewegungsplans, wobei das Kontaktmaß ein Ausmaß der Griffigkeit des Greifers am Zielobjekt darstellt, das von einem Kontaktsensor gemessen wird, nachdem die horizontale Weiterleitung des Zielobjekts eingeleitet wurde; Bestimmen, dass das Kontaktmaß einen Weiterleitungsgriffigkeits-Schwellenwert nicht einhält; und Berechnen eines angepassten Bewegungsplans, der von dem Grundbewegungsplan abweicht, und zwar basierend auf der Bestimmung, wobei der angepasste Bewegungsplan einen zweiten Satz von Aktorbefehlen, Aktoreinstellungen oder eine Kombination davon beinhaltet, die einer kontrollierten Abgabe entsprechen, darunter: Auswählen eines Abgabebereichs basierend auf dem aktuellen Standort, wobei der Abgabebereich aus einem Ausgangsabgabebereich, einem Zielabgabebereich, einem Übergangsabgabebereich oder einer Kombination davon ausgewählt ist, Berechnen einer angepassten Abgabeposition in dem ausgewählten Abgabebereich, wobei die angepasste Abgabeposition berechnet wird, nachdem bestimmt wurde, dass das Kontaktmaß den Weiterleitungssgriffigkeits-Schwellenwert unterschreitet, und Berechnen eines angepassten Bewegungsplans, um das Zielobjekt von der aktuellen Position zur angepassten Abgabeposition zu überführen, wobei sich die angepasste Abgabeposition von der Aufgabenposition unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Nachverfolgen einer Ausrichtung des Greifers während des Ausführens des Grundbewegungsplans; und Anpassen des Kontaktmaßes basierend auf der Ausrichtung, um eine Richtungsbeziehung zwischen einer Erfassungsrichtung für den Kontaktsensor und einer Schwerkraft, die gemäß der Ausrichtung auf das Zielobjekt angewandt wird, zu berücksichtigen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auswählen des Abgabebereichs Folgendes beinhaltet: Bestimmen, dass sich die aktuelle Position außerhalb des Ausgangsabgabebereichs und des Zielabgabebereichs befindet; und Auswählen des Übergangsabgabebereichs basierend auf der Bestimmung, um das Zielobjekt bewusst darin anstelle an der Aufgabenposition zu platzieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auswählen des Abgabebereichs Folgendes beinhaltet: Bestimmen, dass sich die aktuelle Position innerhalb des Ausgangsabgabereichs befindet, wobei der Ausgangsabgabebereich mit Grenzen eines Transportbehälters oder einer Palette, einschließlich der Startposition, assoziiert ist; und Auswählen des Ausgangsabgabebereichs basierend auf der Bestimmung, um das Zielobjekt bewusst darin zu platzieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auswählen des Abgabebereichs Folgendes beinhaltet: Bestimmen, dass sich die aktuelle Position innerhalb des Zielabgabebereichs befindet, wobei der Zielabgabebereich mit Grenzen eines Transportbehälters oder einer Palette, einschließlich der Aufgabenposition, zugeordnet ist; und Auswählen des Zielabgabebereichs basierend auf der Bestimmung, um das Zielobjekt bewusst darin zu platzieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: sich die angepasste Abgabeposition von der Startposition und der Aufgabenposition unterscheidet; und der angepasste Bewegungsplan Aktorbefehle, Aktoreinstellungen oder eine Kombination für Folgendes beinhaltet: Überführen des Zielobjekts von der aktuellen Position zu der angepassten Abgabeposition und Freigeben des Zielobjekts von dem Greifer an der angepassten Abgabeposition, um das Zielobjekt bewusst an der angepassten Abgabeposition zu platzieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der angepasste Bewegungsplan Aktorbefehle, Aktoreinstellungen oder eine Kombination davon beinhaltet, um das Zielobjekt erneut mit dem Greifer zu greifen, nachdem die kontrollierte Abgabe ausgeführt wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Abbrechen der restlichen Handlungen des Grundbewegungsplans nach dem Ausführen der kontrollierten Abgabe; Bestimmen eines neuen Zielobjekts; und Berechnen eines neuen Grundbewegungsplans, um das neue Zielobjekt zu überführen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Weiterleitunsgriffigkeits-Schwellenwert einen Anfangsgriffigkeits-Schwellenwert unterschreitet, der mit dem anfänglichen Greifen des Zielobjekts vor dem horizontalen Überführen des Zielobjekts zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Empfangen des Kontaktmaßes das Empfangen eines Maßes einer Kraft, eines Drehmoments, eines Drucks oder einer Kombination davon beinhaltet, welches dem Ausmaß der Griffigkeit entspricht, und wobei die Maße für eine oder mehrere Positionen an dem Roboterarm, eine oder mehrere Positionen an dem Greifer oder eine Kombination davon vorgesehen sind.
Verfahren zum Betreiben eines Weiterleitungsroboters, der einen Greifer zum Greifen eines Zielobjekts und einen Roboterarm zum Manövrieren des Greifers beinhaltet, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Berechnen eines Grundbewegungsplans, wobei der Grundbewegungsplan eine Abfolge von Aktorbefehlen, Aktoreinstellungen oder eine Kombination davon beinhaltet, der dazu ausgelegt ist, den Roboterarm und den Greifer zu betreiben, um das Zielobjekt von einer Startposition zu einer Aufgabenposition zu überführen; Empfangen eines Kontaktmaßes während des Ausführens des Grundbewegungsplans, wobei das Kontaktmaß ein Ausmaß der Griffigkeit des Greifers am Zielobjekt darstellt, das von einem Kontaktsensor gemessen wird, nachdem das Zielobjekt gegriffen wurde und bevor die horizontale Weiterleitung des Zielobjekts eingeleitet wird; Bestimmen, dass das Kontaktmaß einen Anfangsgriffigkeits-Schwellenwert nicht einhält; Erzeugen von Befehlen für das erneute Greifen, Einstellungen für das erneute Greifen oder einer Kombination davon basierend auf der Bestimmung, wobei die erzeugten Befehle für das erneute Greifen, Einstellungen für das erneute Greifen oder eine Kombination davon von dem Grundbewegungsplan abweichen, um das Zielobjekt erneut zu greifen.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Ausführen eines ersten Satzes von Handlungen im Grundbewegungsplan, darunter Platzieren des Greifers um die Startposition herum und anfängliches Greifen des Zielobjekts mit dem Greifer, wobei: das Empfangen des Kontaktmaßes das Empfangen des Kontaktmaßes, das nach dem anfänglichen Greifen des Zielobjekts bestimmt wurde, beinhaltet; und die erzeugten Aktorbefehle, Aktoreinstellungen oder eine Kombination davon dazu ausgelegt sind, den Roboterarm, den Greifer oder eine Kombination davon zu betreiben, um: das Zielobjekt von dem Greifer freizugeben, wenn das Kontaktmaß den Anfangsgriffigkeits-Schwellenwert unterschreitet, nachdem der erste Satz von Handlungen ausgeführt wurde, und das Zielobjekt erneut mit dem Greifer zu greifen, nachdem das Zielobjekt freigegeben wurde.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend das Erzeugen von Stellungsanpassungsbefehlen, Stellungsanpassungseinstellungen oder einer Kombination davon, um eine Stellung des Greifers nach dem Freigeben des Zielobjekts und vor dem erneuten Greifen des Zielobjekts anzupassen.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: Empfangen eines Kontaktmaßes für das erneute Greifen nach dem erneuten Greifen des Zielobjekts; Bestimmen, dass das Kontaktmaß das für das erneute Greifen den Anfangsgriffigkeits-Schwellenwert einhält; und Anpassen des Grundbewegungsplans auf Grundlage der Bestimmung, wobei der Grundbewegungsplan gemäß den erzeugten Stellungsanpassungsbefehlen, Stellungsanpassungseinstellungen oder einer Kombination davon angepasst wird, um das Zielobjekt von der angepassten Stellung des Greifers zur Aufgabenposition zu überführen.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Unterbrechen der Ausführung des Grundbewegungsplans, wenn das Kontaktmaß den Anfangsgriffigkeits-Schwellenwert nicht einhält; und Empfangen eines Kontaktmaßes für das erneute Greifen nach dem erneuten Greifen des Zielobjekts; und Fortsetzen der Ausführung des Grundbewegungsplans, wenn das Kontaktmaß für das erneute Greifen den Anfangsgriffigkeits-Schwellenwert einhält.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Unterbrechen der Ausführung des Grundbewegungsplans, wenn das Kontaktmaß den Anfangsgriffigkeits-Schwellenwert nicht einhält; Bestimmen, dass ein Iterationszähler einen Schwellenwert überschreitet, und zwar auf Grundlage von iterativem Erhöhen des Iterationszählers nach dem erneuten Greifen des Zielobjekts, Empfangen eines Kontaktmaßes für das erneute Greifen nach dem erneuten Greifen des Zielobjekts, Bestimmen, dass das Kontaktmaß für das erneute Greifen einen Anfangsgriffigkeits-Schwellenwert einhält, und Erneuern der Befehle für das erneute Greifen, der Einstellungen für das erneute Greifen oder einer Kombination, um das Zielobjekt erneut zu greifen; und Erzeugen einer Anforderung einer Bedienereingabe, wenn der Iterationszähler den Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Kontaktmaß eine Menge, eine Position oder eine Kombination davon von Saugnäpfen des Greifers, die eine Fläche des Zielobjekts berühren und einen Vakuumzustand darin aufrechterhalten, darstellt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Kontaktmaß einem Wechsel des Zielobjekts relativ zu Backen des Greifers entspricht, die dazu ausgelegt sind, Presskräfte an gegenüberliegenden Punkten des Zielobjekts anzuwenden.
Physisches, nichtflüchtiges computerlesbares Medium, auf dem Prozessoranweisungen gespeichert sind, die bei Ausführung durch ein Robotersystem über einen oder mehrere Prozessoren davon bewirken, dass das Robotersystem einen Grundbewegungsplan berechnet, wobei der Grundbewegungsplan einen ersten Satz von Aktorbefehlen, Aktoreinstellungen oder einer Kombination davon beinhaltet, der dazu ausgelegt ist, einen Roboterarm und einen Greifer zu betreiben, um ein Zielobjekt von einer Startposition zu einer Aufgabenposition zu überführen; ein Kontaktmaß während des Ausführens des Grundbewegungsplans empfängt, wobei das Kontaktmaß ein Ausmaß der Griffigkeit des Greifers am Zielobjekt darstellt, das von einem Kontaktsensor gemessen wird; bestimmt, dass das Kontaktmaß einen Schwellenwert nicht einhält; einen Fortschritt des Ausführens des Grundbewegungsplans nachverfolgt, wobei der Fortschritt mit einer horizontalen Weiterleitung des Zielobjekts assoziiert ist; und selektiv einen zweiten Satz von Aktorbefehlen, Aktoreinstellungen oder einer Kombination davon basierend auf der Bestimmung und dem Fortschritt für das Betreiben des Roboterarms, des Greifers oder einer Kombination davon erzeugt, um eine oder mehrere Reaktionshandlungen, die nicht in dem Grundbewegungsplan enthalten sind, von dem Grundbewegungsplan abzuleiten und auszuführen.
Materielles, nichtflüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 19, ferner umfassend: Anweisungen zum Nachverfolgen eines aktuellen Standorts des Zielobjekts während des Ausführens des Grundbewegungsplans; und Anweisungen zum Bestimmen, dass der Fortschritt der Ausführung der horizontalen Weiterleitung entspricht; wobei die Anweisungen zum selektiven Erzeugen Folgendes beinhalten: Anweisungen zum Erzeugen des zweiten Satzes gemäß der aktuellen Position auf Grundlage der Fortschrittsbestimmung, wobei der zweite Satz einer kontrollierten Abgabe für das bewusste Platzieren des Zielobjekts an einer Position, die sich von der Aufgabenposition unterscheidet, entspricht.