JP7368025B2 - 加速度とジャークの制限を維持しながら速度を最適化するロボットの動作計画 - Google Patents
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Description
ロボット制御やロボット工学において、動作計画は基本的な問題である。動作計画はロボットが、典型的には、操作環境(又は、動作環境/作動環境/operational environment)内の障害物と衝突することなく、又は操作環境内の障害物と衝突する可能性を低減してタスクを完了するための、開始状態から目標状態に追従することができる経路を指定する。動作計画への課題は、環境の特性が変化しても、非常に速い速度で動作計画を実行する能力を含む。例えば、環境内の1つ又は複数の障害物の位置又は向きなどの特性は、経時的に変化し得る。課題は更に、比較的低コストの機器を用い、比較的低エネルギー消費で、限られた量の記憶装置(例えば、メモリ回路、例えば、プロセッサチップ回路)を用いて動作計画を実行することを含む。
ロボット又はその一部が、経路又は軌道に沿って、開始のポーズ(若しくは、姿勢)又は構成から終了のポーズ又は構成まで、それらの間に1つ又は複数の中間のポーズ又は構成を伴って移動することが典型的である。ロボット工学における1つの問題は、その経路に沿ったロボット又はその一部の速度を最大化する一方で、加速度に対する制限を維持し、動作から生じるロボット又はその一部のいかなるジャーキングも最小化することである。このようなことは、最適化問題として提起することができる。すなわち、いかなる制約にも違反することなく、幾何学的経路に沿った速度を最適化することである。この文脈における制約は速度、加速度及びジャーク(すなわち、時間に対する加速度の導関数)に関する制約を含む。
ロボットの動作を制御するためのプロセッサベースのシステムにおける操作(又は、運転/動作/operation)方法であって、前記プロセッサベースのシステムは少なくとも1つのプロセッサを含み、前記方法は、
幾何学的経路に沿ったs1から少なくともsn-1までの複数の中間点(又は、中間地点/ウェイポイント/waypoint)siのそれぞれについて、各中間点siに対応するロボットの構成qiが存在し、前記中間点siの隣接する中間点間の遷移によって表される動きに加速度制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定する、ステップと、
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに前記加速度制限を適用する一方、前記経路に沿って前記最大化された速度の前記推定値を線形的に決定した後、前記幾何学的経路に沿ったs1から少なくとも
sn-1までの前記複数の中間点siのそれぞれについて、前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きにジャーク制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップと、
前記幾何学的経路に沿った少なくともs2からsnまでの前記中間点siのそれぞれについて、前記最大化された速度の決定された推定値のそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップを有する方法。
前記中間点siの隣接する中間点間の遷移によって表される動きに加速度制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の前記推定値を線形的に決定するステップは、
少なくともsn-1からs1まで(逆方向に)連続的に中間点siについて、それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの可能な速度の範囲を決定するステップと、
それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定した後、s1からsn-1まで(順方向に)連続的に中間点siについて、s1から少なくともsn-1までの連続する中間点si間の各遷移について、速度の絶対値又は速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれの加速度の値を選択して、それぞれの前記加速度の値が対応する前記加速度制限内にあり、対応する前記速度がそれぞれの前記実現可能な速度の範囲にあるようにするステップを含む、態様1の方法。
少なくともsn-1からs1まで(逆方向に)連続的に中間点siについて、それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定するステップは、中間点snにおける速度を0に等しいと決定するステップを含む、態様2の方法。
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きにジャーク制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップは、
sn-1からs1まで連続的に中間点siについて、その範囲のそれぞれが、それぞれの中間点siごとのジャーク制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲を決定するステップと、
それぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲を決定した後、s1からsn-1まで(順方向に)連続的に中間点siについて、s1からsnまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度(x)の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれのジャークの値を選択して、それぞれの前記ジャークの値が対応する前記ジャーク制限内にあり、対応する前記速度がそれぞれの前記実現可能な加速度の範囲にあり、対応する加速度が前記それぞれの前記実現可能な加速度の範囲にあるようにするステップを含む、態様1から3のいずれかの方法。
終了条件に達するまでの何回かの反復のそれぞれについて、複数の中間点siについて、それぞれの入力値に少なくとも部分的に基づいてそれぞれのジャーク制限速度を決定するステップをさらに含み、前記それぞれの入力値は直前の反復のそれぞれの前記入力値からイプシロン値を引いた値と等しく、前記イプシロン値は反復回数にわたって一定に保たれる定数又は反復回数にわたって変化する変数のいずれかである、態様4の方法。
現在の選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗と、直前に選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗との間の差を決定し、決定された差を閾値と比較することにより、前記終了条件に達したかどうかを判定するステップをさらに含む、態様5の方法。
前記幾何学的経路に沿ったs1からsnまでの前記複数の中間点siのそれぞれについて、最大化された速度のそれぞれについて、最大化された速度のセットのそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップは、それぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定するステップを含む、態様1の方法。
n個のロボットの構成qiの構成ベクトルを受信するステップをさらに含み、前記構成ベクトルは長さnを有し、それぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定するステップは、前記構成ベクトルの前記長さと等しい長さを有する時間ベクトルを決定するステップをさらに含む、態様7の方法。
n個のロボットの構成qiの構成ベクトルを受信するステップは前記ロボットの構成空間内の点(複数)のベクトルを提供する構成ベクトルを受信するステップを含み、各点は前記ロボットの少なくとも2つのジョイントのそれぞれの各ポーズを指定する、態様8の方法。
前記幾何学的経路に沿った少なくともs2からsnまでの前記中間点siのそれぞれについて、前記最大化された速度のそれぞれの決定された推定値のそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するために(又は、前記幾何学的経路に沿った少なくともs2からsnまでの前記中間点siのそれぞれについて、前記最大化された速度のそれぞれの決定された推定値のそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップは)、前記それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの相対時間を決定するステップを含み、前記相対時間は少なくとも1つの先行する中間点に到達すべきそれぞれの時間に関して相対的である、態様1の方法。
少なくとも、前記ロボットの動作を制御するために、前記それぞれの中間点に到達すべき決定された前記それぞれの時間を少なくとも提供するステップをさらに含む、態様1~3又は6~10のいずれかの方法。
ロボットの動作を制御するシステムであって、前記システムは、
少なくとも1つのプロセッサ、
前記少なくとも1つのプロセッサに通信可能に結合され、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、
幾何学的経路に沿ったs1から少なくともsn-1までの複数の中間点siのそれぞれについて、各中間点siに対応するロボットの構成qiが存在し、前記中間点siの隣接する中間点間の遷移によって表される動きに適用された加速度制限のもとで、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップと、
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用された前記加速度制限のもとでの、前記経路に沿った最大化された速度の前記推定値の線形的な決定の後、前記幾何学的経路に沿ったs1から少なくともsn-1までの前記複数の中間点siのそれぞれについて、前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用されたジャーク制限のもとで、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップと、
前記幾何学的経路に沿った少なくともs2からsnまでの前記中間点siのそれぞれについて、最大化された速度の決定された前記推定値のそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップ
を実行させるプロセッサ実行可能命令を記憶する、少なくとも1つの非一時的プロセッサ読み取り可能媒体を含む、システム。
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用された加速度制限のもとで、前記経路に沿って最大された速度の推定値を線形的に決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
少なくともsn-1からs1まで(逆方向に)連続的に中間点siについて、それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定するステップと、
それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲の決定の後、s1からsn-1まで(順方向に)連続的に中間点siについて、s1からsnまでの連続する中間点si間のそれぞれの遷移について、速度(x)の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれの加速度の値を選択して、それぞれの前記加速度の値が対応する前記加速度制限内にあり、対応する前記速度がそれぞれの実現可能な速度の範囲にあるようにするステップを
実行させる、態様12のシステム。
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用されたジャーク限度のもとで、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
sn-1からs1まで(逆方向に)連続的に中間点siについて、それぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲を決定するステップであって、前記範囲のそれぞれが、それぞれの中間点siごとのジャーク制限により束縛される、該ステップと、
それぞれの中間点siごとの前記ジャーク制限により束縛されるそれぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲の決定の後、s1からsn-1まで(順方向に)連続的に中間点siについて、s1からsnまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度(x)の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれのジャークの値を選択して、前記それぞれのジャークの値が対応するジャーク制限内にあり、対応する前記速度が前記それぞれの実現可能な速度の範囲にあり、対応する前記加速度が前記それぞれの実現可能な加速度の範囲にあるようにするステップを
実行させる、態様12又は13のシステム。
前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサによってされるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、
終了条件に達するまでの何回かの反復のそれぞれについて、複数の中間点siについて、それぞれの入力値に少なくとも部分的に基づいてそれぞれのジャーク制限速度を決定するステップをさらに実行させ、前記それぞれの入力値は直前の反復のそれぞれの前記入力値からイプシロン値を引いた値と等しく、前記イプシロン値は反復回数にわたって一定に保たれる定数又は反復回数にわたって変化する変数のいずれかである、態様14のシステム。
現在の選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗と、直前に選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗との間の差を決定し、決定された差を閾値と比較することにより、前記終了条件に達したかどうかを判定するステップをさらに含む、態様15のシステム。
最大化された速度のそれぞれに基づいて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサにそれぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定させる、態様12のシステム。
前記少なくとも1つのプロセッサは、n個のロボットの構成qiの構成ベクトルを受信し、前記構成ベクトルは長さnを有し、それぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記構成ベクトルの前記長さと等しい長さを有する時間ベクトルを決定させる、態様17のシステム。
最大化された速度のセットの決定された前記推定値のそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記幾何学的経路に沿った少なくともs2からsnまでの前記中間点siのそれぞれについて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの相対時間を決定させ、前記相対時間は少なくとも1つの先行する中間点に到達すべきそれぞれの時間に関して相対的である、態様12のシステム。
前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
少なくとも、それぞれの中間点についての前記ロボットの構成及び、前記ロボットの動作を制御するために、前記それぞれの中間点に到達すべき対応するそれぞれの時間を提供するステップをさらに実行させる、態様12のシステム。
ロボットの動作を制御するためのプロセッサベースのシステムにおける操作方法であって、前記プロセッサベースのシステムは少なくとも1つのプロセッサを含み、前記方法は、
加速度制限の下で、幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能な加速度制限速度の範囲を決定するステップであって、各中間点に対応するロボットの構成が存在する、該ステップと、
少なくともいくつかの中間点について、前記実現可能な加速度制限速度の範囲から、少なくともほぼ最大化された実行可能な加速度制限速度を選択するステップと、
少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能なジャーク制限速度の範囲を決定するステップと、
少なくともいくつかの中間点について、前記実現可能なジャーク制限速度の範囲から少なくともほぼ最大化された実現可能なジャーク制限速度を選択するステップと、
少なくともいくつかの中間点のそれぞれについて、選択された少なくともほぼ最大化されたジャーク制限速度のそれぞれに基づいて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップを有する方法。
終了条件に達するまで、繰り返し、
少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きのための実現可能なジャーク制限速度の新たな範囲を決定するステップと、
少なくともいくつかの中間点について、前記新たな実現可能なジャーク制限速度の範囲から少なくともほぼ最大化された実現可能なジャーク制限速度を選択するステップと、をさらに含む、態様21の方法。
少なくともほぼ最大化された実現可能なジャーク制限速度の連続する選択の間の差が閾値以下であるかどうかを判定すること、又は、規定された反復回数に達したかどうかを判定することのうちの少なくとも1つによって、終了条件に達したたかどうかを判定するステップをさらに含む、態様22の方法。
加速度制限の下で、幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能な加速度制限速度の範囲を決定するステップは、少なくともsn-1からs1まで(逆方向に)連続的に中間点siのそれぞれについて、それぞれの中間点siごとの加速度制限の下で得られるそれぞれの実現可能な加速度制限速度の範囲を決定するステップを含み、
前記実現可能な加速度制限速度の範囲から、少なくともほぼ最大化された実現可能な加速度制限速度を選択するステップは、s1かsn-1まで(順方向に)連続的に中間点siについて、s1からsnまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度(x)の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれの加速度の値を選択するステップを含む、態様21の方法。
少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能なジャーク制限速度の範囲を決定するステップは、
sn-1からs1まで(逆方向に)連続的に中間点siのそれぞれについて、それぞれの中間点siごとのジャーク制限の下及び加速度制限の下で得られるそれぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれ実現可能な加速度の範囲を決定するステップを含み、
少なくともいくつかの中間点のそれぞれについて、選択された少なくともほぼ最大化されたジャーク制限速度のそれぞれに基づいて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップは、s1からsn-1まで(順方向に)連続的に中間点siについて、s1からsnまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度(x)の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれのジャークの値を選択するステップを含む、態様21の方法。
少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能なジャーク制限速度の範囲を決定するステップは、終了条件に達するまでの何回かの反復のそれぞれについて、中間点siごとに、それぞれの入力値に少なくとも部分的に基づいてそれぞれのジャーク制限速度を決定するステップを含み、前記それぞれの入力値は直前の反復のそれぞれの前記入力値からイプシロン値を引いた値と等しく、前記イプシロン値は反復回数にわたって一定に保たれる定数又は反復回数にわたって変化する変数のいずれかである、態様25の方法。
少なくとも、前記ロボットの動作を制御するために前記それぞれの中間点に到達すべき、決定されたそれぞれの時間を提供するステップをさらに含む、態様21~26のいずれかの方法。
ロボットの動作を制御するシステムであって、前記システムは、
少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに通信可能に結合され、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに態様1~10又は21~26のいずれかの方法を実行させるプロセッサ実行可能命令を記憶する、少なくとも1つの非一時的プロセッサ読み取り可能媒体と、を備える。
前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
少なくとも、それぞれの中間点についての前記ロボットの構成及び、前記ロボットの動作を制御するために、前記それぞれの中間点に到達すべき対応する決定されたそれぞれの時間を提供するステップをさらに実行させる、態様28のシステム。
以下の説明では、種々の開示の実施態様が正しく理解されるように、一定の具体的な詳細を記載する。但し、当業者ならば、これら具体的な細部の1つ又は2つ以上を欠いても、又は他の方法、他の構成部材、他の材料でも実施が可能であることは容易に理解するところであろう。他の例では、コンピュータシステム、ロボット、ロボット付属物、アクチュエータシステム、及び/又は通信ネットワークに関連する周知の構造は実施形態の説明を不必要に曖昧にすることを避けるために、詳細には示されておらず、又は説明されていない。
幾何学的経路上の位置に関する導関数(例えば、dZ/ds)は1つ又は複数のプライム記号で示される。
下記は、本願の出願当初に記載の発明である。
<請求項1>
ロボットの動作を制御するためのプロセッサベースのシステムにおける操作方法であって、前記プロセッサベースのシステムは少なくとも1つのプロセッサを含み、前記方法は、
幾何学的経路に沿ったs1から少なくともsn-1までの複数の中間点siのそれぞれについて、各中間点siに対応するロボットの構成qiが存在し、前記中間点siの隣接する中間点間の遷移によって表される動きに加速度制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定する、ステップと、
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに前記加速度制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の前記推定値を線形的に決定した後、前記幾何学的経路に沿ったs1からsn-1までの前記複数の中間点siのそれぞれについて、前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きにジャーク制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップと、
前記幾何学的経路に沿った少なくともs2からsnまでの前記中間点siのそれぞれについて、前記最大化された速度の決定された推定値のそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップを有する方法。
<請求項2>
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに加速度制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の前記推定値を線形的に決定するステップは、
少なくともsn-1からs1まで連続的に中間点siについて、それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定するステップと、
前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定した後、s1からsn-1まで連続的に中間点siについて、s1から少なくともsn-1までの連続する中間点si間の各遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれの加速度の値を選択して、それぞれの前記加速度の値が対応する前記加速度制限内にあり、対応する前記速度がそれぞれの前記実現可能な速度の範囲にあるようにするステップを含む、請求項1に記載の方法。
<請求項3>
少なくともsn-1からs1まで連続的に中間点siについて、それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定するステップは、中間点snにおける速度を0に等しいと決定するステップを含む、請求項2に記載の方法。
<請求項4>
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きにジャーク制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップは、
sn-1からs1まで連続的に中間点siについて、それぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲を決定するステップであって、前記範囲のそれぞれが、それぞれの中間点siごとのジャーク制限により束縛される、該ステップと、
それぞれの中間点siごとのジャーク制限により束縛されるそれぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲を決定した後、s1からsn-1まで連続的に中間点siについて、s1からsnまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれのジャークの値を選択して、それぞれの前記ジャークの値が対応する前記ジャーク制限内にあり、対応する前記速度がそれぞれの前記実現可能な速度の範囲にあり、対応する加速度が前記それぞれの前記実現可能な加速度の範囲にあるようにするステップを含む、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
<請求項5>
終了条件に達するまでの何回かの反復のそれぞれについて、
複数の中間点siについて、それぞれの入力値に少なくとも部分的に基づいてそれぞれのジャーク制限速度を決定するステップを更に含み、前記それぞれの入力値は直前の反復のそれぞれの前記入力値からイプシロン値を引いた値と等しく、前記イプシロン値は反復回数にわたって一定に保たれる定数又は反復回数にわたって変化する変数のいずれかである、請求項4に記載の方法。
<請求項6>
現在の選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗と、直前に選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗との間の差を決定し、
決定された差を閾値と比較することにより、
前記終了条件に達したかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。
<請求項7>
前記幾何学的経路に沿ったs1からsnまでの前記複数の中間点siのそれぞれについて、最大化された速度のセットのそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップは、それぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
<請求項8>
n個のロボットの構成qiの構成ベクトルを受信するステップをさらに含み、前記構成ベクトルは長さnを有し、それぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定するステップは、前記構成ベクトルの前記長さと等しい長さを有する時間ベクトルを決定するステップを含む、請求項7に記載の方法。
<請求項9>
n個のロボットの構成qiの構成ベクトルを受信するステップは前記ロボットの構成空間内の点(複数)のベクトルを提供する構成ベクトルを受信するステップを含み、各点は前記ロボットの少なくとも2つのジョイントのそれぞれの各ポーズを指定する、請求項8に記載の方法。
<請求項10>
前記幾何学的経路に沿った少なくともs2からsnまでの前記中間点siのそれぞれについて、前記最大化された速度の決定された推定値のセットのそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップは、前記それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの相対時間を決定するステップであって、前記相対時間は少なくとも1つの先行する中間点に到達すべきそれぞれの時間に関して相対的である、該ステップを含む、請求項1に記載の方法。
<請求項11>
少なくとも、前記ロボットの動作を制御するために、前記それぞれの中間点に到達すべき決定されたそれぞれの時間を提供するステップをさらに含む、請求項1~3又は6~10のいずれか1項に記載の方法。
<請求項12>
ロボットの動作を制御するシステムであって、前記システムは、
少なくとも1つのプロセッサ、
前記少なくとも1つのプロセッサに通信可能に結合され、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、
幾何学的経路に沿ったs1からsnまでの複数の中間点siのそれぞれについて、各中間点siに対応するロボットの構成qiが存在し、前記中間点siの隣接する中間点間の遷移によって表される動きに適用された加速度制限のもとで、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップと、
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用された前記加速度制限のもとでの、前記経路に沿った最大化された速度の前記推定値の線形的な決定の後、前記幾何学的経路に沿ったs1からsnまでの前記複数の中間点siのそれぞれについて、前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用されたジャーク制限のもとで、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップと、
前記幾何学的経路に沿った少なくともs2からsnまでの前記中間点siのそれぞれについて、最大化された速度の決定された前記推定値のそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップ
を実行させるプロセッサ実行可能命令を記憶する、少なくとも1つの非一時的プロセッサ読み取り可能媒体を含む、システム。
<請求項13>
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用された加速度制限のもとで、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
少なくともsn-1からs1まで連続的に中間点siについて、それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定するステップと、
少なくともsn-1からs1まで連続的に中間点siについて、それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定するステップと、
それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲の決定の後、
s1からsn-1まで連続的に中間点siについて、s1からsnまでの連続する中間点si間のそれぞれの遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれの加速度の値を選択して、それぞれの前記加速度の値が対応する前記加速度制限内にあり、対応する前記速度がそれぞれの前記実現可能な速度の範囲にあるようにするステップを
実行させる、請求項12に記載のシステム。
<請求項14>
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用されたジャーク制限のもとで、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
sn-1からs1まで連続的に中間点siについて、それぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲を決定するステップであって、前記範囲のそれぞれが、それぞれの中間点siごとのジャーク制限により束縛される、該ステップと、
それぞれの中間点siごとの前記ジャーク制限により束縛されるそれぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲の決定の後、s1からsn-1まで連続的に中間点siについて、s1からsnまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれのジャークの値を選択して、前記それぞれのジャークの値が対応するジャーク制限内にあり、対応する前記速度が前記それぞれの実現可能な速度の範囲にあり、対応する前記加速度が前記それぞれの実現可能な加速度の範囲にあるようにするステップを
実行させる、請求項12又は13に記載のシステム。
<請求項15>
前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、
終了条件に達するまでの何回かの反復のそれぞれについて、
複数の中間点siについて、それぞれの入力値に少なくとも部分的に基づいてそれぞれのジャーク制限速度を決定するステップをさらに実行させ、前記それぞれの入力値は直前の反復のそれぞれの前記入力値からイプシロン値を引いた値と等しく、前記イプシロン値は反復回数にわたって一定に保たれる定数又は反復回数にわたって変化する変数のいずれかである、請求項14に記載のシステム。
<請求項16>
現在の選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗と、直前に選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗との間の差を決定し、
決定された差を速度閾値と比較することにより、
前記終了条件に達したかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項15に記載のシステム。
<請求項17>
最大化された速度のセットのそれぞれに基づいて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、
前記少なくとも1つのプロセッサにそれぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定させる、請求項12に記載のシステム。
<請求項18>
前記少なくとも1つのプロセッサは、n個のロボットの構成qiの構成ベクトルを受信し、前記構成ベクトルは長さnを有し、それぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記構成ベクトルの前記長さと等しい長さを有する時間ベクトルを決定させる、請求項17に記載のシステム。
<請求項19>
最大化された速度のセットの決定された前記推定値のそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記幾何学的経路に沿った少なくともs2からsnまでの前記中間点siのそれぞれについて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの相対時間を決定させ、前記相対時間は少なくとも1つの先行する中間点に到達すべきそれぞれの時間に関して相対的である、請求項12に記載のシステム。
<請求項20>
前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
少なくとも、それぞれの中間点についての前記ロボットの構成及び、前記ロボットの動作を制御するために、前記それぞれの中間点に到達すべき対応する決定されたそれぞれの時間を提供するステップをさらに実行させる、請求項12に記載のシステム。
<請求項21>
ロボットの動作を制御するためのプロセッサベースのシステムにおける操作方法であって、前記プロセッサベースのシステムは少なくとも1つのプロセッサを含み、前記方法は、
加速度制限の下で、幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能な加速度制限速度の範囲を決定するステップであって、各中間点に対応するロボットの構成が存在する、該ステップと、
少なくともいくつかの中間点について、前記実現可能な加速度制限速度のセットから、少なくともほぼ最大化された実現可能な加速度制限速度を選択するステップと、
少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能なジャーク制限速度の範囲を決定するステップと、
少なくともいくつかの中間点について、前記実現可能なジャーク制限速度の範囲から少なくともほぼ最大化された実現可能なジャーク制限速度を選択するステップと、
少なくともいくつかの中間点のそれぞれについて、選択された少なくともほぼ最大化されたジャーク制限速度のそれぞれに基づいて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップを有する方法。
<請求項22>
終了条件に達するまで、繰り返し、
少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きのための新たな実現可能なジャーク制限速度の範囲を決定するステップと、
少なくともいくつかの中間点について、前記新たな実現可能なジャーク制限速度の範囲から少なくともほぼ最大化された実現可能なジャーク制限速度を選択するステップと、をさらに含む、請求項21に記載の方法。
<請求項23>
少なくともほぼ最大化された実現可能なジャーク制限速度の連続する選択の間の差が閾値以下であるかどうかを判定すること、又は、規定された反復回数に達したかどうかを判定することのうちの少なくとも1つによって、終了条件に達したかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。
<請求項24>
加速度制限の下で、幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能な加速度制限速度の範囲を決定するステップは、
少なくともsn-1からs1まで連続的に中間点siのそれぞれについて、それぞれの中間点siごとの加速度制限の下で得られるそれぞれの実現可能な加速度制限速度の範囲を決定するステップを含み、
前記実現可能な加速度制限速度の範囲から、少なくともほぼ最大化された実現可能な加速度制限速度を選択するステップは、s1からsn-1まで連続的に中間点siについて、s1からsnまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれの加速度の値を選択するステップを含む、請求項21に記載の方法。
<請求項25>
少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能なジャーク制限速度の範囲を決定するステップは、
sn-1からs1まで連続的に中間点siのそれぞれについて、それぞれの中間点siごとのジャーク制限の下及び加速度制限の下で得られるそれぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲を決定するステップを含み、 少なくともいくつかの中間点のそれぞれについて、選択された少なくともほぼ最大化されたジャーク制限速度のそれぞれに基づいて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップは、s1からsn-1まで連続的に中間点siについて、s1からsnまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれのジャークの値を選択するステップを含む、請求項21に記載の方法。
<請求項26>
少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能なジャーク制限速度の範囲を決定するステップは、終了条件に達するまでの何回かの反復のそれぞれについて、中間点siごとに、それぞれの入力値に少なくとも部分的に基づいてそれぞれのジャーク制限速度を決定するステップを含み、前記それぞれの入力値は直前の反復のそれぞれの前記入力値からイプシロン値を引いた値と等しく、前記イプシロン値は反復回数にわたって一定に保たれる定数又は反復回数にわたって変化する変数のいずれかである、請求項25に記載の方法。
<請求項27>
少なくとも、前記ロボットの動作を制御するために、前記それぞれの中間点に到達すべき決定された前記それぞれの時間を提供するステップをさらに含む、請求項21~26のいずれか1項に記載の方法。
<請求項28>
ロボットの動作を制御するシステムであって、前記システムは、
少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに通信可能に結合され、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに請求項1~10又は21~26のいずれか1項の方法を実行させるプロセッサ実行可能命令を記憶する、少なくとも1つの非一時的プロセッサ読み取り可能媒体と、
を備える、システム。
<請求項29>
前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
少なくとも、それぞれの中間点についての前記ロボットの構成及び、前記ロボットの動作を制御するために、前記それぞれの中間点に到達すべき対応する決定されたそれぞれの時間を提供するステップをさらに実行させる、請求項28に記載のシステム。
Claims (29)
- ロボットの動作を制御するためのプロセッサベースのシステムにおける操作方法であって、前記プロセッサベースのシステムは少なくとも1つのプロセッサを含み、前記方法は、
幾何学的経路に沿った中間点s1から少なくとも中間点sn-1までの複数の中間点siのそれぞれについて、各中間点siに対応するロボットの構成qiが存在し、前記中間点siの隣接する中間点間の遷移によって表される動きに加速度制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定する、ステップと、
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに前記加速度制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の前記推定値を線形的に決定した後、前記幾何学的経路に沿った中間点s1から中間点sn-1までの前記複数の中間点siのそれぞれについて、前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きにジャーク制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップと、
前記幾何学的経路に沿った少なくとも中間点s2から中間点snまでの前記中間点siのそれぞれについて、前記最大化された速度の決定された推定値のそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップを有する方法。 - 前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに加速度制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の前記推定値を線形的に決定するステップは、
少なくとも中間点sn-1から中間点s1まで連続的に中間点siについて、それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定するステップと、
前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定した後、中間点s1から中間点sn-1まで連続的に中間点siについて、中間点s1から少なくとも中間点sn-1までの連続する中間点si間の各遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれの加速度の値を選択して、それぞれの前記加速度の値が対応する前記加速度制限内にあり、対応する前記速度がそれぞれの前記実現可能な速度の範囲にあるようにするステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 少なくとも中間点sn-1から中間点s1まで連続的に中間点siについて、それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定するステップは、中間点snにおける速度を0に等しいと決定するステップを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きにジャーク制限を適用する一方、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップは、
中間点sn-1から中間点s1まで連続的に中間点siについて、それぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲を決定するステップであって、前記範囲のそれぞれが、それぞれの中間点siごとのジャーク制限により束縛される、該ステップと、
それぞれの中間点siごとのジャーク制限により束縛されるそれぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲を決定した後、中間点s1から中間点sn-1まで連続的に中間点siについて、中間点s1から中間点snまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれのジャークの値を選択して、それぞれの前記ジャークの値が対応する前記ジャーク制限内にあり、対応する前記速度がそれぞれの前記実現可能な速度の範囲にあり、対応する加速度が前記それぞれの前記実現可能な加速度の範囲にあるようにするステップを含む、請求項1から3のいずれかに記載の方法。 - 終了条件に達するまでの何回かの反復それぞれについて、
複数の中間点siについて、それぞれの入力値に少なくとも部分的に基づいてそれぞれのジャーク制限速度を決定するステップを更に含み、前記それぞれの入力値は直前の反復のそれぞれの前記入力値からイプシロン値を引いた値と等しく、前記イプシロン値は前記反復の回数にわたって一定に保たれる定数又は前記反復の回数にわたって変化する変数のいずれかである、請求項4に記載の方法。 - 現在の選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗と、直前に選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗との間の差を決定し、
決定された差を閾値と比較することにより、
前記終了条件に達したかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項5に記載の方法。 - 前記幾何学的経路に沿った中間点s1から中間点snまでの前記複数の中間点siのそれぞれについて、最大化された速度のセットのそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップは、それぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- n個のロボットの構成qiの構成ベクトルを受信するステップをさらに含み、前記構成ベクトルは長さnを有し、それぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定するステップは、前記構成ベクトルの前記長さと等しい長さを有する時間ベクトルを決定するステップを含む、請求項7に記載の方法。
- n個のロボットの構成qiの構成ベクトルを受信するステップは前記ロボットの構成空間内の点(複数)のベクトルを提供する構成ベクトルを受信するステップを含み、各点は前記ロボットの少なくとも2つのジョイントのそれぞれの各ポーズを指定する、請求項8に記載の方法。
- 前記幾何学的経路に沿った少なくとも中間点s2から中間点snまでの前記中間点siのそれぞれについて、前記最大化された速度の決定された推定値のセットのそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップは、前記それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの相対時間を決定するステップであって、前記相対時間は少なくとも1つの先行する中間点に到達すべきそれぞれの時間に関して相対的である、該ステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも、前記ロボットの動作を制御するために、前記それぞれの中間点に到達すべき決定されたそれぞれの時間を提供するステップをさらに含む、請求項1~3又は6~10のいずれか1項に記載の方法。
- ロボットの動作を制御するシステムであって、前記システムは、
少なくとも1つのプロセッサ、
前記少なくとも1つのプロセッサに通信可能に結合され、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、
幾何学的経路に沿った中間点s1から中間点snまでの複数の中間点siのそれぞれについて、各中間点siに対応するロボットの構成qiが存在し、前記中間点siの隣接する中間点間の遷移によって表される動きに適用された加速度制限のもとで、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップと、
前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用された前記加速度制限のもとでの、前記経路に沿った最大化された速度の前記推定値の線形的な決定の後、前記幾何学的経路に沿った中間点s1から中間点snまでの前記複数の中間点siのそれぞれについて、前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用されたジャーク制限のもとで、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するステップと、
前記幾何学的経路に沿った少なくとも中間点s2から中間点snまでの前記中間点siのそれぞれについて、最大化された速度の決定された前記推定値のそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップ
を実行させるプロセッサ実行可能命令を記憶する、少なくとも1つの非一時的プロセッサ読み取り可能媒体を含む、システム。 - 前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用された加速度制限のもとで、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
少なくとも中間点sn-1から中間点s1まで連続的に中間点siについて、それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲を決定するステップと、
それぞれの中間点siごとの前記加速度制限により束縛されたそれぞれの実現可能な速度の範囲の決定の後、
s1からsn-1まで連続的に中間点siについて、s1からsnまでの連続する中間点si間のそれぞれの遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれの加速度の値を選択して、それぞれの前記加速度の値が対応する前記加速度制限内にあり、対応する前記速度がそれぞれの前記実現可能な速度の範囲にあるようにするステップを
実行させる、請求項12に記載のシステム。 - 前記中間点siの隣接する中間点間の前記遷移によって表される動きに適用されたジャーク制限のもとで、前記経路に沿って最大化された速度の推定値を線形的に決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
sn-1からs1まで連続的に中間点siについて、それぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲を決定するステップであって、前記範囲のそれぞれが、それぞれの中間点siごとのジャーク制限により束縛される、該ステップと、
それぞれの中間点siごとの前記ジャーク制限により束縛されるそれぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲の決定の後、中間点s1から中間点sn-1まで連続的に中間点siについて、中間点s1から中間点snまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれのジャークの値を選択して、前記それぞれのジャークの値が対応するジャーク制限内にあり、対応する前記速度が前記それぞれの実現可能な速度の範囲にあり、対応する前記加速度が前記それぞれの実現可能な加速度の範囲にあるようにするステップを
実行させる、請求項12又は13に記載のシステム。 - 前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、
終了条件に達するまでの何回かの反復のそれぞれについて、
複数の中間点siについて、それぞれの入力値に少なくとも部分的に基づいてそれぞれのジャーク制限速度を決定するステップをさらに実行させ、前記それぞれの入力値は直前の反復のそれぞれの前記入力値からイプシロン値を引いた値と等しく、前記イプシロン値は前記反復の回数にわたって一定に保たれる定数又は前記反復の回数にわたって変化する変数のいずれかである、請求項14に記載のシステム。 - 現在の選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗と、直前に選択されたジャーク値に対応する少なくともほぼ最大化された速度の二乗との間の差を決定し、
決定された差を速度閾値と比較することにより、
前記終了条件に達したかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項15に記載のシステム。 - 最大化された速度のセットのそれぞれに基づいて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、
前記少なくとも1つのプロセッサにそれぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定させる、請求項12に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、n個のロボットの構成qiの構成ベクトルを受信し、前記構成ベクトルは長さnを有し、それぞれの前記構成qiが達成されるべきそれぞれの相対時間を表す時間ベクトルを決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記構成ベクトルの前記長さと等しい長さを有する時間ベクトルを決定させる、請求項17に記載のシステム。
- 最大化された速度のセットの決定された前記推定値のそれぞれに基づいてそれぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するために、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記幾何学的経路に沿った少なくとも中間点s2から中間点snまでの前記中間点siのそれぞれについて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの相対時間を決定させ、前記相対時間は少なくとも1つの先行する中間点に到達すべきそれぞれの時間に関して相対的である、請求項12に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
少なくとも、それぞれの中間点についての前記ロボットの構成及び、前記ロボットの動作を制御するために、前記それぞれの中間点に到達すべき対応する決定されたそれぞれの時間を提供するステップをさらに実行させる、請求項12に記載のシステム。 - ロボットの動作を制御するためのプロセッサベースのシステムにおける操作方法であって、前記プロセッサベースのシステムは少なくとも1つのプロセッサを含み、前記方法は、
加速度制限の下で、幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能な加速度制限速度の範囲を決定するステップであって、各中間点に対応するロボットの構成が存在する、該ステップと、
少なくともいくつかの中間点について、前記実現可能な加速度制限速度のセットから、少なくともほぼ最大化された実現可能な加速度制限速度を選択するステップと、
少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能なジャーク制限速度の範囲を決定するステップと、
少なくともいくつかの中間点について、前記実現可能なジャーク制限速度の範囲から少なくともほぼ最大化された実現可能なジャーク制限速度を選択するステップと、
少なくともいくつかの中間点のそれぞれについて、選択された少なくともほぼ最大化されたジャーク制限速度のそれぞれに基づいて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップを有する方法。 - 終了条件に達するまで、繰り返し、
少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きのための新たな実現可能なジャーク制限速度の範囲を決定するステップと、
少なくともいくつかの中間点について、前記新たな実現可能なジャーク制限速度の範囲から少なくともほぼ最大化された実現可能なジャーク制限速度を選択するステップと、をさらに含む、請求項21に記載の方法。 - 少なくともほぼ最大化された実現可能なジャーク制限速度の連続する選択の間の差が閾値以下であるかどうかを判定すること、又は、規定された反復の回数に達したかどうかを判定することのうちの少なくとも1つによって、終了条件に達したかどうかを判定するステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。
- 加速度制限の下で、幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能な加速度制限速度の範囲を決定するステップは、
少なくとも中間点sn-1から中間点s1まで連続的に中間点siのそれぞれについて、それぞれの中間点siごとの加速度制限の下で得られるそれぞれの実現可能な加速度制限速度の範囲を決定するステップを含み、
前記実現可能な加速度制限速度の範囲から、少なくともほぼ最大化された実現可能な加速度制限速度を選択するステップは、中間点s1から中間点sn-1まで連続的に中間点siについて、中間点s1から中間点snまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれの加速度の値を選択するステップを含む、請求項21に記載の方法。 - 少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能なジャーク制限速度の範囲を決定するステップは、
中間点sn-1から中間点s1まで連続的に中間点siのそれぞれについて、それぞれの中間点siごとのジャーク制限の下及び加速度制限の下で得られるそれぞれの実現可能な速度の範囲及びそれぞれの実現可能な加速度の範囲を決定するステップを含み、
少なくともいくつかの中間点のそれぞれについて、選択された少なくともほぼ最大化されたジャーク制限速度のそれぞれに基づいて、それぞれの中間点に到達すべきそれぞれの時間を決定するステップは、中間点s1から中間点sn-1まで連続的に中間点siについて、中間点s1から中間点snまでの連続する中間点si間の各遷移について、速度の二乗を少なくともほぼ最大化するそれぞれのジャークの値を選択するステップを含む、請求項21に記載の方法。 - 少なくとも近似ジャーク制限の下で、前記幾何学的経路に沿った複数の中間点の隣接する中間点間の遷移によって表されるロボットの動きの実現可能なジャーク制限速度の範囲を決定するステップは、終了条件に達するまでの何回かの反復のそれぞれについて、中間点siごとに、それぞれの入力値に少なくとも部分的に基づいてそれぞれのジャーク制限速度を決定するステップを含み、前記それぞれの入力値は直前の反復のそれぞれの前記入力値からイプシロン値を引いた値と等しく、前記イプシロン値は前記反復の回数にわたって一定に保たれる定数又は前記反復の回数にわたって変化する変数のいずれかである、請求項25に記載の方法。
- 少なくとも、前記ロボットの動作を制御するために、前記それぞれの中間点に到達すべき決定された前記それぞれの時間を提供するステップをさらに含む、請求項21~26のいずれか1項に記載の方法。
- ロボットの動作を制御するシステムであって、前記システムは、
少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに通信可能に結合され、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに請求項1~10又は21~26のいずれか1項の方法を実行させるプロセッサ実行可能命令を記憶する、少なくとも1つの非一時的プロセッサ読み取り可能媒体と、
を備える、システム。 - 前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサ実行可能命令は、前記少なくとも1つのプロセッサに、
少なくとも、それぞれの中間点についての前記ロボットの構成及び、前記ロボットの動作を制御するために、前記それぞれの中間点に到達すべき対応する決定されたそれぞれの時間を提供するステップをさらに実行させる、請求項28に記載のシステム。
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
US20030155881A1 (en) | 2002-01-10 | 2003-08-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for adapting jerk profiles through jerk limitation for minimizing excitations of oscillations during movement of a machine element |
US20040249509A1 (en) | 2003-04-22 | 2004-12-09 | John Rogers | System of path planning for robotic manipulators based on maximum acceleration and finite jerk constraints |
US20090295323A1 (en) | 2004-12-13 | 2009-12-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for guiding the movement of a moving machine element on a numerically controlled machine |
Family Cites Families (140)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4862373A (en) | 1987-05-13 | 1989-08-29 | Texas Instruments Incorporated | Method for providing a collision free path in a three-dimensional space |
US4949277A (en) | 1988-03-09 | 1990-08-14 | North American Philips Corporation | Differential budding: method and apparatus for path planning with moving obstacles and goals |
US6089742A (en) | 1989-11-01 | 2000-07-18 | Warmerdam; Thomas P. H. | Method and apparatus for controlling robots and the like using a bubble data hierarchy placed along a medial axis |
US5544282A (en) | 1991-04-05 | 1996-08-06 | Chen; Pang C. | Method and apparatus for planning motions of robot manipulators |
US5347459A (en) | 1993-03-17 | 1994-09-13 | National Research Council Of Canada | Real time collision detection |
US5835684A (en) | 1994-11-09 | 1998-11-10 | Amada Company, Ltd. | Method for planning/controlling robot motion |
ES2111362T3 (es) * | 1995-10-10 | 1998-03-01 | Siemens Ag | Guia del movimiento sincronizada por impulsos de reloj en sistemas de exploracion temporales discretos. |
US6004016A (en) | 1996-08-06 | 1999-12-21 | Trw Inc. | Motion planning and control for systems with multiple mobile objects |
US5795297A (en) | 1996-09-12 | 1998-08-18 | Atlantis Diagnostics International, L.L.C. | Ultrasonic diagnostic imaging system with personal computer architecture |
US6049756A (en) | 1997-11-12 | 2000-04-11 | Lockheed Martin Corporation | System and method for avoiding collision between vector and solid objects |
JPH11296229A (ja) | 1998-02-13 | 1999-10-29 | Komatsu Ltd | 車両の誘導装置 |
DE19831216A1 (de) | 1998-07-03 | 2000-01-05 | Amecon Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Abhängigkeit einer ersten Meßgröße von einer zweiten Meßgröße |
US6259988B1 (en) | 1998-07-20 | 2001-07-10 | Lockheed Martin Corporation | Real-time mission adaptable route planner |
DE19944607A1 (de) * | 1999-09-17 | 2001-03-22 | Isg Ind Steuerungstechnik Gmbh | Satzübergreifende Geschwindigkeitsführung bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine oder einem Roboter |
US6526373B1 (en) | 1999-10-08 | 2003-02-25 | Dassault Systemes | Optimization tool for robot placement |
JP2002073130A (ja) | 2000-06-13 | 2002-03-12 | Yaskawa Electric Corp | ロボットの大域動作経路計画方法とその制御装置 |
DE10063722C2 (de) * | 2000-12-20 | 2003-07-03 | Siemens Ag | Ruckbegrenzung mit Adaption der Bahndynamik |
JP2003127077A (ja) | 2001-10-19 | 2003-05-08 | Komatsu Ltd | 作業ロボットのロボットプログラム修正装置。 |
US10065317B2 (en) | 2016-06-30 | 2018-09-04 | General Electric Company | Control system for coordinating robotic machines to collaborate on tasks |
DE10361132B4 (de) * | 2003-06-18 | 2013-02-28 | Elan Schaltelemente Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Überwachung der Bewegung eines sich in mehreren Freiheitsgraden bewegenden Gefahr bringenden Objektes eines Handhabungsgerätes, wie Handhabungsmasse und/oder bewegliche Masse |
JP3834307B2 (ja) | 2003-09-29 | 2006-10-18 | ファナック株式会社 | ロボットシステム |
US7447593B2 (en) | 2004-03-26 | 2008-11-04 | Raytheon Company | System and method for adaptive path planning |
CA2563909A1 (en) | 2004-04-22 | 2005-11-03 | Albert Den Haan | Open control system architecture for mobile autonomous systems |
JP2006224740A (ja) | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Advics:Kk | 車両用走行支援装置 |
US20060235610A1 (en) | 2005-04-14 | 2006-10-19 | Honeywell International Inc. | Map-based trajectory generation |
US20060247852A1 (en) | 2005-04-29 | 2006-11-02 | Kortge James M | System and method for providing safety-optimized navigation route planning |
JP5112666B2 (ja) | 2006-09-11 | 2013-01-09 | 株式会社日立製作所 | 移動装置 |
DE602006003435D1 (de) | 2006-09-14 | 2008-12-11 | Abb Research Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Kollisionen zwischen einem Industrieroboter und einem Objekt |
US7974737B2 (en) | 2006-10-31 | 2011-07-05 | GM Global Technology Operations LLC | Apparatus and method of automated manufacturing |
EP1972415B1 (en) | 2007-03-23 | 2019-01-02 | Honda Research Institute Europe GmbH | Robots with collision avoidance functionality |
US7865277B1 (en) | 2007-05-07 | 2011-01-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Obstacle avoidance system and method |
US8380424B2 (en) | 2007-09-28 | 2013-02-19 | The Boeing Company | Vehicle-based automatic traffic conflict and collision avoidance |
EP2085279B1 (en) | 2008-01-29 | 2011-05-25 | Ford Global Technologies, LLC | A system for collision course prediction |
WO2009103335A1 (en) | 2008-02-20 | 2009-08-27 | Abb Research Ltd. | Method and system for optimizing the layout of a robot work cell |
US8571745B2 (en) | 2008-04-10 | 2013-10-29 | Robert Todd Pack | Advanced behavior engine |
US8315738B2 (en) | 2008-05-21 | 2012-11-20 | Fanuc Robotics America, Inc. | Multi-arm robot system interference check via three dimensional automatic zones |
US9144904B2 (en) | 2008-05-21 | 2015-09-29 | Fanuc Robotics America Corporation | Method and system for automatically preventing deadlock in multi-robot systems |
US8706452B2 (en) | 2008-06-26 | 2014-04-22 | Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. | System and method for collision-free CAD design of pipe and tube paths |
JP5086942B2 (ja) | 2008-09-02 | 2012-11-28 | トヨタ自動車株式会社 | 経路探索装置、経路探索方法、及び経路探索プログラム |
KR101554515B1 (ko) | 2009-01-07 | 2015-09-21 | 삼성전자 주식회사 | 로봇의 경로계획장치 및 그 방법 |
DE102009023307A1 (de) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Kuka Roboter Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Manipulators |
KR101105325B1 (ko) | 2009-09-08 | 2012-01-16 | 부산대학교 산학협력단 | 실제 로봇의 다중 경로계획 방법 |
US8386080B2 (en) | 2009-09-15 | 2013-02-26 | Harris Corporation | Robotic apparatus implementing collision avoidance scheme and associated methods |
JP4975075B2 (ja) | 2009-09-30 | 2012-07-11 | クラリオン株式会社 | ナビゲーション装置および経路演算方法 |
EP2493664B1 (en) | 2009-10-27 | 2019-02-20 | Battelle Memorial Institute | Semi-autonomous multi-use robot system and method of operation |
US20110153080A1 (en) | 2009-12-22 | 2011-06-23 | Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. | Method and apparatus for industrial robotic pathscycle time optimization using fly by |
US20120061155A1 (en) | 2010-04-09 | 2012-03-15 | Willow Garage, Inc. | Humanoid robotics system and methods |
JP2011249711A (ja) | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Kyocera Corp | 配線基板およびその実装構造体 |
US8855812B2 (en) | 2010-07-23 | 2014-10-07 | Chetan Kapoor | System and method for robot safety and collision avoidance |
JP2012056023A (ja) | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Toyota Motor Corp | ロボットの動作生成システム及び動作生成方法 |
AU2011305154B2 (en) | 2010-09-24 | 2015-02-05 | Irobot Corporation | Systems and methods for VSLAM optimization |
US8509982B2 (en) | 2010-10-05 | 2013-08-13 | Google Inc. | Zone driving |
JP2012190405A (ja) | 2011-03-14 | 2012-10-04 | Toyota Motor Corp | 経路情報修正装置、軌道計画装置、及びロボット |
CN102298391A (zh) * | 2011-04-27 | 2011-12-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种重载工业机器人操作空间内运动轨迹规划方法 |
JP5774361B2 (ja) | 2011-04-28 | 2015-09-09 | 本田技研工業株式会社 | 軌道計画方法、軌道計画システム及び軌道計画・制御システム |
JP2012243029A (ja) | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Toyota Central R&D Labs Inc | 経路探索機能付き移動体 |
DE112012002677B4 (de) | 2011-06-29 | 2018-12-06 | Mitsubishi Electric Corp. | Zuführvorrichtung für Bauelemente |
TW201318793A (zh) | 2011-11-08 | 2013-05-16 | Univ Minghsin Sci & Tech | 機器人光學定位系統及其定位方法 |
JP6415427B2 (ja) | 2012-03-22 | 2018-10-31 | イスラエル エアロスペース インダストリーズ リミテッド | 自律ミッションの計画および監視 |
JP5724919B2 (ja) | 2012-03-22 | 2015-05-27 | トヨタ自動車株式会社 | 軌道生成装置、移動体、軌道生成方法及びプログラム |
KR20130112507A (ko) | 2012-04-04 | 2013-10-14 | 인하대학교 산학협력단 | S* 알고리즘을 이용한 이동로봇의 안전경로계획 수립방법 |
JP6128767B2 (ja) * | 2012-07-05 | 2017-05-17 | キヤノン株式会社 | ロボット制御装置、及びロボット制御方法 |
KR101441187B1 (ko) | 2012-07-19 | 2014-09-18 | 고려대학교 산학협력단 | 자율 보행 로봇 경로 계획 방법 |
JP6069923B2 (ja) | 2012-07-20 | 2017-02-01 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットシステム、ロボット、ロボット制御装置 |
CN104870147B (zh) | 2012-08-31 | 2016-09-14 | 睿信科机器人有限公司 | 机器人安全工作的系统和方法 |
CN104812535A (zh) | 2012-10-11 | 2015-07-29 | Abb技术有限公司 | 自动产生用于将机器人从停止位置返回预设重启位置的无碰撞返回程序的方法和设备 |
KR102009482B1 (ko) | 2012-10-30 | 2019-08-14 | 한화디펜스 주식회사 | 로봇의 경로계획 장치와 방법 및 상기 방법을 구현하는 프로그램이 기록된 기록 매체 |
US9405296B2 (en) | 2012-12-19 | 2016-08-02 | Elwah LLC | Collision targeting for hazard handling |
US8972057B1 (en) | 2013-01-09 | 2015-03-03 | The Boeing Company | Systems and methods for generating a robotic path plan in a confined configuration space |
JP6063776B2 (ja) * | 2013-03-04 | 2017-01-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板搬送経路の決定方法、基板搬送装置、基板処理装置及びプログラム |
US9102055B1 (en) | 2013-03-15 | 2015-08-11 | Industrial Perception, Inc. | Detection and reconstruction of an environment to facilitate robotic interaction with the environment |
JP5962560B2 (ja) | 2013-03-22 | 2016-08-03 | トヨタ自動車株式会社 | 経路探索装置、移動体、経路探索方法及びプログラム |
US9280899B2 (en) | 2013-08-06 | 2016-03-08 | GM Global Technology Operations LLC | Dynamic safety shields for situation assessment and decision making in collision avoidance tasks |
JP6057862B2 (ja) | 2013-08-29 | 2017-01-11 | 三菱電機株式会社 | 部品供給装置および部品供給装置のプログラム生成方法 |
US9352465B2 (en) * | 2013-11-12 | 2016-05-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Control method for robot apparatus and robot apparatus |
WO2015113203A1 (en) | 2014-01-28 | 2015-08-06 | Abb Technology Ltd | Method and apparatus for optimizing performance of robotic cell |
JP5897624B2 (ja) | 2014-03-12 | 2016-03-30 | ファナック株式会社 | ワークの取出工程をシミュレーションするロボットシミュレーション装置 |
JP5877867B2 (ja) | 2014-04-25 | 2016-03-08 | ファナック株式会社 | 複数台のロボットのシミュレーション装置 |
US11576543B2 (en) | 2014-07-18 | 2023-02-14 | Ali Ebrahimi Afrouzi | Robotic vacuum with rotating cleaning apparatus |
US9403275B2 (en) | 2014-10-17 | 2016-08-02 | GM Global Technology Operations LLC | Dynamic obstacle avoidance in a robotic system |
JP5980873B2 (ja) | 2014-10-17 | 2016-08-31 | ファナック株式会社 | ロボットの干渉領域設定装置 |
US20160121487A1 (en) | 2014-11-03 | 2016-05-05 | Qualcomm Incorporated | Communicating Configurable Instruction Sets to Robots for Controlling Robot Behavior |
DE102014118802B4 (de) | 2014-12-17 | 2019-06-19 | Wirtgen Gmbh | Arbeitseinrichtung |
JP6511806B2 (ja) * | 2014-12-25 | 2019-05-15 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 多関節ロボット及び多関節ロボットの制御方法 |
CN107206592B (zh) | 2015-01-26 | 2021-03-26 | 杜克大学 | 专用机器人运动规划硬件及其制造和使用方法 |
US10766139B2 (en) | 2015-02-13 | 2020-09-08 | Abb Schweiz Ag | Method for avoiding collisions between two robots |
US10019006B2 (en) | 2015-04-08 | 2018-07-10 | University Of Maryland, College Park | Surface vehicle trajectory planning systems, devices, and methods |
US9687982B1 (en) | 2015-05-27 | 2017-06-27 | X Development Llc | Adapting programming of a robot and/or control of the robot based on one or more parameters of an end effector of the robot |
US20160357187A1 (en) | 2015-06-05 | 2016-12-08 | Arafat M.A. ANSARI | Smart vehicle |
US20170004406A1 (en) | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Qualcomm Incorporated | Parallel belief space motion planner |
JP6339534B2 (ja) * | 2015-07-17 | 2018-06-06 | ファナック株式会社 | 最大で二つのワークを把持するハンドを備えたロボットの制御方法およびロボット制御装置 |
US9707681B2 (en) | 2015-07-27 | 2017-07-18 | Siemens Industry Software Ltd. | Anti-collision management of overlapping robotic movements |
KR101724887B1 (ko) | 2015-08-10 | 2017-04-07 | 현대자동차주식회사 | 전방 도로 형상과 연결을 분석해 차선 변경과 타이밍을 결정하는 자율주행 제어 장치 및 방법 |
EP3357790A4 (en) | 2015-09-29 | 2019-06-19 | Sony Corporation | DEVICE AND METHOD FOR DAMAGE REDUCTION AND PROGRAM |
KR20170044987A (ko) | 2015-10-16 | 2017-04-26 | 한국전기연구원 | 저크가 제한된 궤적 생성 방법 |
KR101748632B1 (ko) | 2015-10-29 | 2017-06-20 | 한국과학기술연구원 | 로봇의 구동 경로를 계획하기 위한 로봇 제어 시스템 및 로봇 구동 경로 계획방법 |
US10496766B2 (en) | 2015-11-05 | 2019-12-03 | Zoox, Inc. | Simulation system and methods for autonomous vehicles |
US9632502B1 (en) | 2015-11-04 | 2017-04-25 | Zoox, Inc. | Machine-learning systems and techniques to optimize teleoperation and/or planner decisions |
EP3171133B1 (en) | 2015-11-19 | 2020-03-11 | Sikorsky Aircraft Corporation | Kinematic motion planning with regional planning constraints |
US10093021B2 (en) | 2015-12-02 | 2018-10-09 | Qualcomm Incorporated | Simultaneous mapping and planning by a robot |
US10012984B2 (en) | 2015-12-14 | 2018-07-03 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | System and method for controlling autonomous vehicles |
US10705528B2 (en) | 2015-12-15 | 2020-07-07 | Qualcomm Incorporated | Autonomous visual navigation |
US10665115B2 (en) | 2016-01-05 | 2020-05-26 | California Institute Of Technology | Controlling unmanned aerial vehicles to avoid obstacle collision |
US10035266B1 (en) * | 2016-01-18 | 2018-07-31 | X Development Llc | Generating robot trajectories using a real time trajectory generator and a path optimizer |
JP6576255B2 (ja) | 2016-01-25 | 2019-09-18 | キヤノン株式会社 | ロボット軌道生成方法、ロボット軌道生成装置、および製造方法 |
US9645577B1 (en) | 2016-03-23 | 2017-05-09 | nuTonomy Inc. | Facilitating vehicle driving and self-driving |
WO2017168187A1 (en) | 2016-03-31 | 2017-10-05 | Siemens Industry Software Ltd. | Method and system for determining optimal positioning of a plurality of robots in a simulated production environment |
US10861338B2 (en) | 2016-05-05 | 2020-12-08 | Harman International Industries, Incorporated | Systems and methods for driver assistance |
US9687983B1 (en) | 2016-05-11 | 2017-06-27 | X Development Llc | Generating a grasp pose for grasping of an object by a grasping end effector of a robot |
US9880561B2 (en) | 2016-06-09 | 2018-01-30 | X Development Llc | Sensor trajectory planning for a vehicle |
WO2017214581A1 (en) | 2016-06-10 | 2017-12-14 | Duke University | Motion planning for autonomous vehicles and reconfigurable motion planning processors |
US9981383B1 (en) | 2016-08-02 | 2018-05-29 | X Development Llc | Real-time trajectory generation for actuators of a robot to reduce chance of collision with obstacle(s) |
US10131053B1 (en) | 2016-09-14 | 2018-11-20 | X Development Llc | Real time robot collision avoidance |
US10345815B2 (en) | 2016-09-14 | 2019-07-09 | Qualcomm Incorporated | Motion planning and intention prediction for autonomous driving in highway scenarios via graphical model-based factorization |
DE102016120763B4 (de) | 2016-10-31 | 2019-03-14 | Pilz Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur kollisionsfreien Bewegungsplanung |
US20190346275A1 (en) | 2016-11-09 | 2019-11-14 | Inventive Cogs (Campbell) Limited | Vehicle route guidance |
KR102518532B1 (ko) | 2016-11-11 | 2023-04-07 | 현대자동차주식회사 | 자율주행차량의 경로 결정장치 및 그 방법 |
US10012988B2 (en) | 2016-11-29 | 2018-07-03 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Methods and systems for path planning using a network of safe-sets |
US10296012B2 (en) | 2016-12-21 | 2019-05-21 | X Development Llc | Pre-computation of kinematically feasible roadmaps |
US10480947B2 (en) | 2016-12-21 | 2019-11-19 | X Development Llc | Boolean satisfiability (SAT) reduction for geometry and kinematics agnostic multi-agent planning |
EP4088891A1 (en) | 2017-02-07 | 2022-11-16 | Veo Robotics, Inc. | Workspace safety monitoring and equipment control |
US11541543B2 (en) | 2017-02-07 | 2023-01-03 | Veo Robotics, Inc. | Dynamic, interactive signaling of safety-related conditions in a monitored environment |
DE102017102749A1 (de) * | 2017-02-13 | 2018-08-16 | Festo Ag | Automatische Trajektorienerzeugung zur Ansteuerung eines Antriebssystems |
US10430641B2 (en) | 2017-03-08 | 2019-10-01 | GM Global Technology Operations LLC | Methods and systems for object tracking using bounding boxes |
KR101937269B1 (ko) | 2017-05-15 | 2019-01-14 | 한국생산기술연구원 | 로봇 모션 경로 계획방법 |
US11014240B2 (en) | 2017-09-05 | 2021-05-25 | Abb Schweiz Ag | Robot having dynamic safety zones |
US10782694B2 (en) | 2017-09-07 | 2020-09-22 | Tusimple, Inc. | Prediction-based system and method for trajectory planning of autonomous vehicles |
EP3486612B1 (en) | 2017-11-20 | 2020-07-01 | Robert Bosch GmbH | Method for generating a trajectory |
CN107943034B (zh) * | 2017-11-23 | 2020-08-04 | 南开大学 | 移动机器人沿给定路径的完备且最短时间轨迹规划方法 |
US10466707B2 (en) | 2017-12-22 | 2019-11-05 | X Development Llc | Planning robot stopping points to avoid collisions |
WO2019183141A1 (en) | 2018-03-21 | 2019-09-26 | Realtime Robotics, Inc. | Motion planning of a robot for various environments and tasks and improved operation of same |
WO2020005993A1 (en) | 2018-06-25 | 2020-01-02 | X Development Llc | Robot coordination in a shared workspace |
JP7141665B2 (ja) | 2018-08-23 | 2022-09-26 | リアルタイム ロボティクス, インコーポレーテッド | ロボットの動作計画に役立つ衝突検出 |
US10809732B2 (en) | 2018-09-25 | 2020-10-20 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Deterministic path planning for controlling vehicle movement |
WO2020117958A1 (en) | 2018-12-04 | 2020-06-11 | Duke University | Apparatus, method and article to facilitate motion planning in an environment having dynamic objects |
EP3725472A1 (de) | 2019-04-16 | 2020-10-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum ermitteln einer trajektorie eines roboters |
US11179850B2 (en) | 2019-04-24 | 2021-11-23 | Intrinsic Innovation Llc | Robot motion planning |
JP7222803B2 (ja) | 2019-04-25 | 2023-02-15 | 株式会社日立製作所 | 軌道計画装置、軌道計画方法及びプログラム |
DE102020111938A1 (de) | 2019-05-07 | 2020-11-12 | Hyundai-Aptiv Ad Llc | Systeme und verfahren zum planen und aktualisieren einer fahrzeugtrajektorie |
TWI699636B (zh) | 2019-05-21 | 2020-07-21 | 華邦電子股份有限公司 | 協同型機器人控制系統和方法 |
-
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Patent Citations (3)
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US20030155881A1 (en) | 2002-01-10 | 2003-08-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for adapting jerk profiles through jerk limitation for minimizing excitations of oscillations during movement of a machine element |
US20040249509A1 (en) | 2003-04-22 | 2004-12-09 | John Rogers | System of path planning for robotic manipulators based on maximum acceleration and finite jerk constraints |
US20090295323A1 (en) | 2004-12-13 | 2009-12-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for guiding the movement of a moving machine element on a numerically controlled machine |
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