JP2020040205A - マニピュレータの衝突回避のための動作計画方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
最初に計画された軌跡が障壁のため無効になったときのために、動作計画は一回だけでなく、数回実行されることが必要である。
36 局所的な計画器
38 モデラー
40 広域的な計画器34の結果
42 局所的な計画器36の結果
44 相互交換
46 環境モデル
47 距離地図
48 計画器のポリシー
50 失敗の場合のポリシー
54 動的最適化問題
Claims (16)
- 第1のマニピュレータ(14)の出発点(26)から目的点(28)まで衝突を回避する動作計画のための方法であって、
広域的な計画器(34)を用いて、目的点(28)までの前記第1のマニピュレータ(14)の目標軌道を繰り返し決定するステップと、
広域的な計画器(34)の現在の目標軌道に基づいて、局所的な計画器(36)用いて、前記第1のマニピュレータ(14)の動作を連続的に決定するステップと、
前記広域的な計画器(34)および前記局所的な計画器(36)による前記決定と並行して、前記第1のマニピュレータ(14)による動作を実行するステップとを含む、方法。 - 前記広域的な計画器(34)は、現在の目標軌道を連続して決定する、請求項1に記載の方法。
- 前記広域的な計画器(34)は、特に動的ロードマップ(DRM)に基づいた決定論的な計画器である、請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記広域的な計画器(34)は、再計画する間、前記局所的な計画器(36)の結果を参照して、目標軌道を決定するときにそれを考慮する、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記局所的な計画器(36)はモデル予測制御(MPC)に基づいており、前記動作の決定は、動的最適化問題(54)を解決することによる最適化に基づく、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記動的最適化問題(54)は、前記マニピュレータ(14)の前記目標軌道からの変位と、現在の軌道パラメータの前記目標軌道によって特定された軌道パラメータからの変位と、を重み付けする費用関数(62)を含む、請求項5に記載の方法。
- 前記動的最適化問題(54)は、軌道動的化(68)と軌道入力制約(70)とをさらに含み、前記軌道動的化(68)は、特に広域的な計画器(34)の目標軌道に基づく、請求項6に記載の方法。
- 前記動的最適化問題(54)は、衝突までの距離の少なくとも1つの不等式制約(72)をさらに含む、請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記広域的な計画器の実行は、所定の条件を経て調節可能である、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記広域的な計画器(34)による決定の、無条件の実行、不実行または条件付きの実行は、所定の条件を経て設定される、請求項9に記載の方法。
- 前記条件付きの実行は、(a)決定された目標軌道および決定された動作のうちの一方または双方が、所定の計画期間(planning horizon)において有効かどうか、および、(b)現在の状態と目標状態との間の距離が局所的な計画器(36)の最後の判定サイクルの期間で減じたかどうかに、依存する、 請求項10に記載の方法 。
- 前記第1のマニピュレータ(14)の動作は、前記広域的な計画器(34)が失敗すれば休止される、請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1のマニピュレータ(14)の動作は、前記広域的な計画器(34)による計画が失敗した場合、前記局所的な計画器(36)のみに基づいて続けられる、請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記広域的な計画器(34)および前記局所的な計画器(36)のいずれかまたは双方は、障害物の動きを部分的に予測し、および/または障壁(30, 32)の表示を作為的に拡大する、請求項1〜請求項13のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも第2のマニピュレータのための追加的な動作計画をさらに備え、当該追加的な動作計画は、前記第1のマニピュレータ(14)の衝突を回避する動作計画と並行して、かつ協調して実行される、請求項1〜請求項14のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つのマニピュレータ(14)と、請求項1〜請求項15のいずれか1項に記載の方法を実行するための制御ユニット(20)、とを含む装置(10)。
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