不完全感测机器人的鲁棒对接的制作方法

本公开涉及具有不完全(imperfect)感测的机器人的鲁棒对接。

背景技术：

1、机器人通常被定义为可重新编程和多功能的操纵器，其被设计为通过可变的编程运动来移动材料、部件、工具或专用设备以执行任务。机器人可以是物理锚定的操纵器(例如，工业机器人臂)、在整个环境中移动的移动机器人(例如，腿、轮或基于牵引的机构)、或操纵器和移动机器人的某种组合。机器人用于各种行业，包括例如制造、运输、危险环境、勘探和医疗保健。因此，机器人穿过具有障碍物的环境的能力是需要各种手段的特征，协调移动为这些行业提供了额外的益处。

技术实现思路

1、本公开的一个方面提供了一种计算机实现的方法。当由腿式机器人的数据处理硬件执行时，计算机实现的方法使数据处理硬件执行包括接收与包括对接站的至少一部分的区域相对应的传感器数据的操作。操作还包括基于腿式机器人相对于对接站的初始姿势来确定对接站的估计姿势。另外，操作包括从所接收的传感器数据中识别与包括对接站的至少一部分的区域相对应的一个或多个对接站特征。此外，操作包括将一个或多个识别的对接站特征与一个或多个已知的对接站特征进行匹配。所述操作还包括：基于与所述一个或多个已知的对接站特征匹配的所述一个或多个所识别的对接站特征的取向，将所述对接站的所述估计的姿势调整为所述对接站的校正姿势。

2、本公开的方面可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，操作还包括使用对接站的校正姿势指示腿式机器人在对接站处对接。在一些示例中，操作还包括使用对接站的校正姿势来生成对接站地图，该对接站地图包括关于对接站的地形信息。在另外的示例中，对接站地图包括一个或多个区域，所述一个或多个区域对应于腿式机器人应该避免接触腿式机器人的腿的相应脚的区域。一个或多个区域位于包括对接站的至少一部分的区域中。在另外的示例中，对接站地图包括与腿式机器人应该避免移动腿式机器人的主体的区域相对应的一个或多个区域。一个或多个区域位于包括对接站的至少一部分的区域中。在另外的示例中，对接站地图包括指示所识别的对接站特征的高度的一个或多个区域。一个或多个区域位于包括对接站的至少一部分的区域中。在另外的示例中，对接站地图包括对接站的状态指示符。状态指示符基于一个或多个识别的对接站特征与一个或多个已知的对接站特征的匹配。状态指示符识别对接站的可用性。

3、在一些实施方式中，对接站包括与用于对腿式机器人的电池充电的接触端子相关联的相应对接站特征。在一些实施例中，对接站包括对应于对准塔的相应对接站特征。所述对准塔被配置成当所述腿式机器人处于充电姿势时支撑所述腿式机器人的至少一部分，所述充电姿势在所述对接站处对所述腿式机器人的电池充电。

4、在一些实施方式中，操作还包括通过检测与对接站相关联的基准来识别腿式机器人相对于对接站的初始姿势，该基准被配置为对与腿式机器人相关联的电池充电，并且基于检测到的基准确定机器人相对于对接站的初始对接姿势。在一些实施例中，腿式机器人是四足机器人。

5、本公开的另一方面提供了一种电池供电机器人，其包括主体、耦接到主体的一个或多个腿、数据处理硬件、与数据处理硬件通信的存储器硬件。存储器硬件存储指令，该指令当在数据处理硬件上执行时使数据处理硬件执行包括接收与包括对接站的至少一部分的区域相对应的传感器数据的操作。操作还包括基于电池供电机器人相对于对接站的初始姿势来确定对接站的估计姿势。另外，操作包括从所接收的传感器数据中识别与包括对接站的至少一部分的区域相对应的一个或多个对接站特征。此外，操作包括将一个或多个识别的对接站特征与一个或多个已知的对接站特征进行匹配。所述操作还包括：基于与所述一个或多个已知的对接站特征匹配的所述一个或多个所识别的对接站特征的取向，将所述对接站的所述估计的姿势调整为所述对接站的校正姿势。

6、本公开的该方面可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些示例中，操作还包括指示电池供电机器人使用对接站的校正姿势对接在对接站处。在一些实施例中，操作还包括使用对接站的校正姿势来生成对接站地图，该对接站地图包括关于对接站的地形信息。在进一步的实施例中，对接站地图包括与电池供电机器人应该避免触地电池供电机器人的一条或多条腿的相应脚的区域相对应的一个或多个区域。一个或多个区域位于包括对接站的至少一部分的区域中。在进一步的实施例中，对接站地图包括与电池供电机器人应该避免移动电池供电机器人的主体的区域相对应的一个或多个区域。一个或多个区域位于包括对接站的至少一部分的区域中。在另外的实施例中，对接站地图包括指示所识别的对接站特征的高度的一个或多个区域。一个或多个区域位于包括对接站的至少一部分的区域中。在进一步的实施例中，对接站地图包括对接站的状态指示符。状态指示符基于一个或多个识别的对接站特征与一个或多个已知的对接站特征的匹配。状态指示符识别对接站的可用性。

7、在一些实施方式中，对接站包括与用于对电池供电机器人的电池充电的接触端子相关联的相应对接站特征。在一些实施例中，对接站包括对应于对准塔的相应对接站特征。所述对准塔被配置为当所述电池供电机器人处于充电姿势时支撑所述电池供电机器人的至少一部分，所述充电姿势在所述对接站处对所述电池供电机器人的电池充电。在一些示例中，操作还包括通过检测与对接站相关联的基准来识别电池供电机器人相对于对接站的初始姿势，该基准被配置为对与电池供电机器人相关联的电池充电，并且基于检测到的基准确定电池供电机器人相对于对接站的初始对接姿势。在一些实施例中，电池供电机器人是四足的。

8、在附图和下面的描述中阐述了本公开的一个或多个实施方式的细节。其他方面、特征和优点将从说明书和附图以及权利要求书中显而易见。

技术特征：

1.一种计算机实现的方法(300)，当由腿式机器人(100)的数据处理硬件(142)执行时，使所述数据处理硬件(142)执行操作，所述操作包括：

2.根据权利要求1所述的方法(300)，其中，所述操作还包括指示所述腿式机器人(100)使用所述对接站(20)的所述校正姿势(pc)对接在所述对接站(20)处。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法(300)，其中，所述操作还包括使用所述对接站(20)的所述校正姿势(pc)来生成对接站地图(202)，所述对接站地图(202)包括关于所述对接站(20)的地形信息。

4.根据权利要求3所述的方法(300)，其中，所述对接站地图(202)包括与所述腿式机器人(100)应当避免触地所述腿式机器人(100)的腿(120)的相应脚(124)的区域相对应的一个或多个区域，所述一个或多个区域位于包括所述对接站(20)的至少一部分的区域中。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法(300)，其中，所述对接站地图(202)包括与所述腿式机器人(100)应当避免移动所述腿式机器人(100)的主体(110)的区域相对应的一个或多个区域，所述一个或多个区域位于包括所述对接站(20)的至少一部分的区域中。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法(300)，其中，所述对接站地图(202)包括指示识别的对接站特征(22)的高度的一个或多个区域，所述一个或多个区域位于包括所述对接站(20)的至少一部分的区域中。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的方法(300)，其中，所述对接站地图(202)包括所述对接站(20)的状态指示符(402)，所述状态指示符(402)基于所述一个或多个识别的对接站特征(22)与所述一个或多个已知的对接站特征(22)的匹配，并且所述状态指示符(402)识别所述对接站(20)的可用性。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法(300)，其中，所述对接站(20)包括与用于对所述腿式机器人(100)的电池充电的接触端子(22t)相关联的相应对接站特征(22)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法(300)，其中，所述对接站(20)包括对应于对准塔(22a)的相应对接站特征(22)，所述对准塔(22a)被配置为当所述腿式机器人(100)处于在所述对接站(20)处对所述腿式机器人(100)的电池充电的充电姿势时支撑所述腿式机器人(100)的至少一部分。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法(300)，其中，所述操作还包括通过以下方式识别所述腿式机器人(100)相对于所述对接站(20)的所述初始姿势(p)：

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法(300)，其中，所述腿式机器人(100)是四足机器人。

12.一种电池供电机器人(100)，包括：

13.根据权利要求12所述的电池供电机器人(100)，其中所述操作还包括指示所述电池供电机器人(100)使用所述对接站(20)的所述校正姿势(pc)对接在所述对接站(20)处。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的电池供电机器人(100)，其中，所述操作还包括使用所述对接站(20)的校正姿势(pc)来生成对接站地图(202)，所述对接站地图(202)包括关于所述对接站(20)的地形信息。

15.根据权利要求14所述的电池供电机器人(100)，其中所述对接站地图(202)包括与所述电池供电机器人(100)应当避免触地所述电池供电机器人(100)的所述一个或多个腿(120)的相应脚(124)的区域相对应的一个或多个区域，所述一个或多个区域位于包括所述对接站(20)的至少一部分的区域中。

16.根据权利要求14或15所述的电池供电机器人(100)，其中所述对接站地图(202)包括与所述电池供电机器人(100)应当避免移动所述电池供电机器人(100)的所述主体(110)的区域相对应的一个或多个区域，所述一个或多个区域位于包括所述对接站(20)的至少一部分的区域中。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的电池供电机器人(100)，其中所述对接站地图(202)包括指示识别的对接站特征(22)的高度的一个或多个区域，所述一个或多个区域位于包括所述对接站(20)的至少一部分的区域中。

18.根据权利要求14-17中任一项所述的电池供电机器人(100)，其中所述对接站地图(202)包括用于所述对接站(20)的状态指示符(402)，所述状态指示符(402)基于所述一个或多个识别的对接站特征(22)与所述一个或多个已知的对接站特征(22)的匹配，并且所述状态指示符(402)识别所述对接站(20)的可用性。

19.根据权利要求12-18中任一项所述的电池供电机器人(100)，其中所述对接站(20)包括与用于对所述电池供电机器人(100)的电池充电的接触端子(22t)相关联的相应对接站特征(22)。

20.根据权利要求12-19中任一项所述的电池供电机器人(100)，其中所述对接站(20)包括对应于对准塔(22a)的相应对接站特征(22)，所述对准塔(22a)被配置为当所述电池供电机器人(100)处于在所述对接站(20)处对所述电池供电机器人(100)的电池充电的充电姿势时支撑所述电池供电机器人(100)的至少一部分。

21.根据权利要求12-20中任一项所述的电池供电机器人(100)，其中所述操作还包括通过以下方式识别所述电池供电机器人(100)相对于所述对接站(20)的所述初始姿势(p)：

22.根据权利要求12-21中任一项所述的电池供电机器人(100)，其中，所述电池供电机器人(100)是四足机器人。

技术总结
一种计算机实现的方法，当由腿式机器人(100)的数据处理硬件(142)执行时，使得数据处理硬件执行操作，所述操作包括接收与包括对接站(20)的至少一部分的区域相对应的传感器数据(134)。操作包括基于腿式机器人相对于对接站的初始姿势(P)来确定对接站的估计姿势(Pe)。所述操作包括从所接收的传感器数据识别一个或多个对接站特征(22)。操作包括将一个或多个所识别的对接站特征与一个或多个已知的对接站特征进行匹配。所述操作包括：基于与所述一个或多个已知的对接站特征匹配的所述一个或多个识别的对接站特征的取向，将所述对接站的所述估计的姿势调整为所述对接站的校正姿势。

技术研发人员：D·戈纳诺,E·C·惠特曼,C·斯塔蒂斯,M·J·克林根史密斯
受保护的技术使用者：波士顿动力公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15