[发明专利]在机器人系统中拾取动作之后使传感器测量值无效的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于利用机械臂和手爪操纵物理对象的系统及方法。特别是，本发明涉及在机器人系统中拾取动作之后使传感器测量值无效的方法。

背景技术

机器人系统可用于各种物理对象（诸如制造组件、机械零件和可再生材料）的分拣和分类。分拣和分类要求物理对象以足够概率识别。在诸如回收和废物管理的应用中，重要的是，所分拣对象组的纯度高，即，在最终所分拣对象组中错误类型的对象尽可能少。所分拣组通常包括玻璃、塑料、金属、纸张和生物废物。待分拣对象通常在传送带上提供给机器人系统，该机器人系统包括至少一个机械臂，用于将对象分拣到许多目标垃圾桶。

在机器人系统中，待移动或者操纵的物理对象的识别可采用不同类型传感器。第一类型传感器可包括用于形成整个目标区域的图像的传感器。例如，可使用可见光或者红外电磁辐射，产生目标区域的图像。第二类型传感器包括需要跨传感器视场移动成像对象的传感器。这种传感器的典型实例为配置于传送带上的行扫描仪传感器。行扫描仪传感器可配置为一行多个等距传感器。每个行扫描仪传感器负责获得传送带的纵向条带上的读数阵列。来自每个行扫描仪传感器的阵列可组合以形成传感器读数矩阵。这种传感器的例子可为红外扫描仪、金属探测器和激光扫描仪。第二类型传感器的区别特征在于在未移动成像对象的情况下（在以上例子中，是在未移动传送带的情况下）它们可能不形成传感器读数矩阵。第二类型传感器的问题在于需要相对于彼此移动成像对象或者传感器。

常常当机械臂从已经用于形成传感器读数矩阵的区域拾取或者试图拾取对象时，该矩阵至少部分地变为无效。在一些情况下，由拾取动作引起的变化并不限于拾取或者试图拾取的对象。在含有以无组织方式布置的目标对象（例如，待分拣废物）的传送带上，该对象可彼此连接并且至少部分在彼此顶部。因此，在拾取动作之后，对象中至少一些可能不再处于当矩阵形成时它们曾处于的位置。将传送带再次移动至同一行传感器阵列下方以形成相似矩阵是必要的。这样一来，在机械臂的每个拾取动作之后，必须前后移动传送带。对于用于移动对象的其它设置（诸如旋转盘片），问题相同。利用这种传感器获取第二读数耗能且耗时。因此，至少部分地使用相同行传感器读数矩阵来重复拾取动作将是有益的。

发明内容

根据本发明第一方面，本发明为方法，该方法包括以下步骤：使用目标区域中至少一个传感器来获得至少两个传感器测量值；形成所述目标区域的第一图像；基于在所述至少两个传感器测量值中至少第一传感器测量值，在所述目标区域中执行第一分拣动作；形成所述目标区域的第二图像；比较所述第一图像与所述第二图像以判定所述目标区域中至少一个无效区域；以及在所述目标区域中至少一个第二分拣动作中避开所述无效区域，所述第二分拣动作是基于在所述至少两个传感器测量值中至少第二传感器测量值。

根据本发明又一个方面，本发明为设备，所述设备包括：用于使用至少一个传感器从目标区域中来获得至少两个传感器测量值的装置；用于形成所述目标区域的第一图像的装置；用于基于在所述至少两个传感器测量值中第一传感器测量值在所述目标区域中执行第一分拣动作的装置；用于形成所述目标区域的第二图像的装置；用于比较所述第一图像与所述第二图像以判定所述目标区域中至少一个无效区域的装置；以及用于在至少一个第二分拣动作中避开所述目标区域中所述无效区域的装置，所述第二分拣动作是基于在所述至少两个传感器测量值中至少第二传感器测量值。

根据本发明又一个方面，本发明为计算机程序，所述计算机程序包括代码，当在数据处理系统上执行时，所述代码适于引起处理器执行以下步骤：使用至少一个传感器从目标区域中来获得至少两个传感器测量值；形成所述目标区域的第一图像；基于在所述至少两个传感器测量值中至少第一传感器测量值，在所述目标区域内执行第一分拣动作；形成所述目标区域的第二图像；比较所述第一图像与所述第二图像以判定所述目标区域中至少一个无效区域；以及在至少一个第二分拣动作中避开所述目标区域中所述无效区域，所述第二分拣动作是基于在所述至少两个传感器测量值中至少第二传感器测量值。