JP2018501973A5 - - Google Patents

Claims (24)

1. ロボット接触知覚を用いたロボット装置で目標指向型行動を完了するための方法であって：
   距離センサから距離データをプロセッサにおいて受信する段階であって、前記ロボット装置と環境内の物体との距離の測定を含む距離データを受信する段階と；
   接触センサから接触データをプロセッサにおいて受信する段階であって、前記接触データは、前記ロボット装置による前記物体への接触の結果の測定を含む接触データを受信する段階と；
   組合せデータを生成するためプロセッサを用いて前記距離データと前記接触データとを組み合わせることによって前記環境の地図を前記プロセッサにより作成する段階であって、前記地図は前記環境内の前記物体の位置を表す、作成する段階と；
   前記組合せデータを用いて前記ロボット装置を前記プロセッサにより制御し、前記地図を用いて操作して前記目標指向行動を完成させる段階とを含み、該完成させる段階は：
   前記物体のうちの１つの物体に対する前記ロボット装置の位置を算出する段階と、
   前記１つの物体に向かう一組の運動を実行させるために前記ロボット装置を制御する段階とを含む、方法。
2. 前記物体の前記位置は、前記物体が前記位置に存在する可能性に関連付けられている前記距離データおよび前記接触データを用いて前記環境のデジタル地図を作成する、請求項１に記載の方法。
3. 前記目標指向行動は、物体に接触することおよび物体との接触を避けることの一方から選択される、請求項１に記載の方法。
4. 前記距離データおよび前記接触データは、前記距離データおよび前記接触データに関連付けられた正確性および精度の統計的期待値に従ってベイズの推論を用いて組み合わされる、請求項１に記載の方法。
5. 前記地図のうちの１つの地図は前記ロボット装置の姿勢に関連付けられており、さらに、前記１つの地図に関連付けられた接触データを用いて一組の候補姿勢を算出する段階であって、各候補姿勢は可能性に関連付けられており、最も高い可能性に関連付けられた候補姿勢を前記ロボット装置の姿勢として選択する段階をさらに含むを算出するために接触データが用いられる、請求項１に記載の方法。
6. 前記ロボット装置は、前記接触センサに結合されたプローブを含み、当該プローブを表面上で移動させて前記接触データを生成する段階をさらに含むることによって位置接触入力が受信される、請求項１に記載の方法。
7. 前記ロボット装置は、前記接触センサに結合されたプローブを含み、当該プローブは接触データを受信するよう構成されており、前記距離データを用いて前記物体を検出する段階と、前記プローブを移動させて、距離データにより検出された前記物体と接触させる段階とをさらに含むことによって位置接触入力が受信される、請求項１に記載の方法。
8. 前記ロボット装置が前記マップに存在しない物体に接触したことによる位置接触入力の受信が、この得られた情報の前記マップへの付加に繋がる前記地図に示されていない物体に関連付けられた接触データを受信する段階をさらに含み、当該物体を含めるために前記地図を更新する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記物体の位置が接触データを用いて算出される前記距離データを物体ライブラリとマッチングさせることで前記物体を認識する段階とをさらに含み、当該物体ライブラリは物体に関する情報を格納する、請求項２に記載の方法。
10. 前記ロボット装置はアームに接続された本体をさらに含み、前記１つの物体に向かう前記一組の運動を実行させるために前記ロボット装置を制御する前記段階は：前記アームが前記１つの物体に接触するよう前記ロボット装置を移動させる段階と、前記アームを制御して前記一組の運動を実行させる段階とを含む前記ロボット装置は前記組合せデータを用いて前記アームを操作する、請求項１に記載の方法。
11. 目標指向型行動を完了するためのロボット装置であって：
    電源と；
    本体と；
    前記本体に動作可能に接続されると共にたアームであって、接触データを生成するよう構成された第１接触センサを備えたアームであって、前記接触データは、前記ロボット装置による環境内の物体への接触の結果の測定を含む、アームと；
    距離データを生成するよう構成された距離センサであって、前記距離データは前記ロボット装置と前記物体との間の距離の測定を含む、距離センサと；
    プロセッサであって；
    前記第１接触センサからの前記接触データとを前記距離センサからの前記距離データとを組み合わせることによって前記環境の地図を作成し、当該地図は前記環境内の前記物体の位置を表し、
    前記物体のうちの１つの物体に対する前記ロボット装置の位置を算出し、
    前記プロセッサは前記アームに目標指向型行動を完了前記１つの物体に向かう一組の運動を実行させるように構成されたプロセッサとを含みむ、装置。
12. 運搬輸送機を動作させるよう構成されたモータをさらに含むみ、前記運搬輸送機は、前記ロボット装置の表面上での移動を容易にするよう構成されている、請求項１１に記載の装置。
13. 前記本体に配置された第２接触センサをさらに含む、請求項１１に記載の装置。
14. 前記第２接触センサは、前記装置の前記本体に配置された本体接触センサである地図のうちの１つの地図は前記ロボット装置の姿勢に関連付けられており、前記プロセッサは：
    前記１つの地図に関連付けられた接触データを用いて一組の候補姿勢を算出し、各候補姿勢は可能性に関連付けられており、
    最も高い可能性に関連付けられた候補姿勢を前記ロボット装置の姿勢として選択するようさらに構成されている、請求項１３に記載の装置。
15. 前記第１接触センサは電気機械式スキンを含む、請求項１１に記載の装置。
16. デジタル前記地図を格納するよう構成された非一時的メモリをさらに含む、請求項１１に記載の装置。
17. 前記距離データと前記接触データとを組み合わせることによって前記地図を作成することが、
    前記距離データを用いて第１地図を作成し、
    前記接触データを用いて第２地図を作成し、次に、
    前記第１地図及び前記第２地図に存在する特徴をマッチングし、
    前記第１地図および前記第２地図の両方に存在する前記特徴を一致させることのマッチングを介して前記第１地図と前記第２地図とを組み合わせることにより、第３地図を作成することを含む前記デジタル地図が前記プロセッサによって構築される、請求項１６１１に記載の装置。
18. 前記デジタル地図距離データおよび前記接触データは、前記距離データおよび前記接触データに関連付けられた正確性および精度の統計的期待値に従ってベイズの推論を用い組み合わされるて前記プロセッサによって構築される、請求項１７に記載の装置。
19. 前記アーム装置は前記接触センサに結合されたプローブをさらに含み、前記プロセッサは、前記距離データを生成物体の位置を算出するため、当該プローブを表面上で移動させるようさらに構成されていることによって位置接触入力が受信される、請求項１１に記載の装置。
20. 前記プロセッサは、前記プローブからの前記位置接触入力を使用して物体ライブラリを構築作成するよう構成されているおり、前記物体ライブラリは物体に関する情報を格納する、請求項１９１１に記載の装置。
21. 前記地図のうちの１つの地図は３次元であると共に前記１つの物体の表面特性を含み、前記ロボット装置を制御する段階は：
    前記１つの物体の前記表面特性に従って前記一組の運動を算出する段階を更に含む、請求項１に記載の方法。
22. 前記１つの物体の前記表面特性は、前記１つの物体の表面の変形量、当該変形量に関連付けられた力、前記１つの物体の前記表面の弾性、及び表面組織の少なくとも１つを含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記１つの物体の前記表面特性は、前記１つの物体の表面の変形量、当該変形量に関連付けられた力、前記１つの物体の前記表面の弾性、及び表面組織の少なくとも１つを含む、請求項２１に記載の方法。
24. 前記１つの物体の表面情報を含む更新済み接触データを受信する段階をさらに含み、前記ロボット装置を制御する段階は：
    前記表面情報に基づいて前記１つの物体に掛けられる力の量を算出する段階をさらに含み、
    前記一組の運動は、前記１つの物体に前記力の量をかけるため実行される、請求項１に記載の方法。