[发明专利]具有碰撞识别系统的可移动式机器人

说明书

本发明涉及一种可移动式机器人，其具有行走机构和安装在行走机构上的至少一个机器人臂、用于识别机器人周围环境中的障碍物的传感器系统、和用于确认所述行走机构能沿着其移动而避开障碍物的行驶路径的导航单元、以及用于机器人臂的控制单元，其设置用于，参照检测到的障碍物以及行驶路径确认机器人臂的允许位置。

技术领域

本发明涉及一种例如在工厂中进行生产时采用的自主可移动式机器人。

背景技术

US 4,638,445公开了一种能够自主地来回移动的移动平台。为了防止平台在移动时撞击障碍物，其设有两种类型的传感器阵列。第一传感器阵列设置用于，识别移动平台附近的障碍物，而第二传感器阵列设置用于，识别远处的障碍物。

EP2407281B1公开了一种可移动式机器人，其具有自主移动底架和安装在该底架上的机器人臂。为了执行在不同地方的任务，机器人设置用于，自动改变其位置。机器人也可具有用于监控机器人臂和其周围物件之间的碰撞的摄像机。该专利文献根本没提到如果在监控期间发现有碰撞危险时机器人臂可能做出的反应。

假如碰撞危险是与人类发生，整个机器人唯一的可能反应是紧急停止。由于机器人不能预测人类的下一步动作，因而其具有的唯一选择是陷入停滞状态，从而降低碰撞的风险或在不能避免碰撞时最小化冲击后的推力。

如果机器人在静止障碍物之间自主移动，能够通过紧急停止可靠地避免存在的碰撞危险。然而，紧急停止必需人为干预以排除碰撞风险的原因并使机器人重新运行。

WO 2013/171905 A1(同样参见US 2015/0160654，为同族申请中的文件，但后公开)公开了一种能够检测障碍物的可移动式机器人，障碍物在该案中意味着过路人。为了避免与过路人的碰撞，机器人能够将机器人臂携带的报警装置保持在过路人的视野中，并且发出警报信号以要求过路人离开当前道路。

WO 2012/149446 A2公开了一种具有两个机器人臂的可控机器人。机器人具有输入装置，使用者能够通过该输入装置移动机器人并且操作机器人臂。

US 2015/0063972 A1公开了一种具有机器人臂的可移动式机器人，机器人臂设计成将纸箱从纸箱堆自动卸载到传送带上。

DE 10 2013 109876 A1公开了一种具有永久安装的机器人臂的工业机器人。机器人设置用于，以能够避开障碍物的方式控制机器人臂。

发明内容

因而，本发明的目的在于，提供一种可移动式机器人，该可移动式机器人能够在人工辅助最小化的情况下实现无碰撞的位置变换。

本发明的目的由这样的可移动式机器人实现，其具有：行走机构；和安装在所述行走机构上的至少一个机器人臂；用于识别所述机器人周围环境中的障碍物的传感器系统；以及用于确认所述行走机构能够在不发生任何碰撞的情形下驶经障碍物的行驶路径的导航单元，所述导航单元设置用于，预先将与所确认的行驶路径有关的信息传输至所述机器人臂的控制单元，对所述行驶路径关于所述障碍物和所述机器人臂之间碰撞危险方面进行检查，并且在存在碰撞危险的情形下通过依据所识别到的障碍物以及所传输的信息确认所述机器人臂允许位置。

所述导航单元可以设置用于，预先将所确认的行驶路径传输至所述机器人臂的控制单元，然而也可以想到的是，仅将从行驶路径导出的、对于评估碰撞危险所需的数据传输至所述控制单元。

所述导航单元例如可以具有由使用者输入的、所述行走机构应向其运动的目的坐标(Zielkoordinate)。随后，所述导航单元计算所述行走机构向目的坐标行进时所沿着的行驶路径。从导航系统的现有技术中可已知计算所述行驶路径的适当算法。所述导航单元随后产生将行走机构操纵到该坐标所需的指令(例如加速度和转向角度)并将这些指令传递给行走机构以便执行。所述行走机构遵循所述指令并且使其自身以相应的方式按照所述行驶路径进行运动。