[发明专利]用于机器人运动规划的碰撞检测

权利要求书

1.一种用于机器人运动规划的基于处理器的系统的至少一个部件的操作的方法，所述方法包括：

对于机器人的至少第一数量的姿势中的每一个，通过至少一组电路至少部分地基于所述机器人的数据结构表示来确定所述机器人的任何部分是否将与所述机器人的另一部分碰撞；

对于所述机器人的至少第二数量的姿势中的每一个，通过至少一组电路至少部分地基于环境中的一组持久障碍物的数据结构表示来确定所述机器人的任何部分是否将与所述机器人在其中操作的环境中的任何持久障碍物碰撞，所述数据结构表示包括第一数量的障碍物的表示，对于所述第一数量的障碍物，在所述环境中由所述第一数量的障碍物中的每一个占据的相应体积在配置时间是已知的；

对于所述机器人的至少第三数量的姿势中的每一个，通过至少一组电路至少部分地基于所述环境中的一组瞬时障碍物的数据结构表示来确定所述机器人的任何部分是否将与所述环境中的任何瞬时障碍物碰撞，所述数据结构表示包括所述环境中存在时第二数量的障碍物的表示，对于所述第二数量的障碍物，在所述环境中由所述第二数量的障碍物中的每一个占据的相应体积在运行时间的至少部分期间是已知的，并且对于所述第二数量的障碍物，在所述环境中由所述障碍物中的每一个占据的相应体积在所述配置时间是未知的；以及

提供表示是否已经针对所述姿势中的至少一个检测到碰撞的信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于所述机器人的数据结构表示来确定所述机器人的任何部分是否将与所述机器人的另一部分碰撞包括确定在第一姿势中，机器人附肢的至少一部分是否将与所述机器人附肢的另一部分碰撞。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于所述机器人的数据结构表示来确定所述机器人的任何部分是否将与所述机器人的另一部分碰撞包括确定在第一姿势与第二姿势之间移动时，机器人附肢的至少一部分是否将与所述机器人附肢的另一部分碰撞。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于所述环境中的一组持久障碍物的数据结构表示来确定所述机器人的任何部分是否将与所述机器人在其中操作的环境中的任何持久障碍物碰撞包括确定在第一姿势中，机器人附肢的至少一部分是否将与所述环境中的任何持久障碍物碰撞。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于所述环境中的一组持久障碍物的数据结构表示来确定所述机器人的任何部分是否将与所述机器人在其中操作的环境中的任何持久障碍物碰撞包括确定在第一姿势与第二姿势之间移动时，机器人附肢的至少一部分是否将与所述环境中的任何持久障碍物碰撞。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于所述环境中的一组瞬时障碍物的数据结构表示来确定所述机器人的任何部分是否将与所述机器人在其中操作的环境中的任何瞬时障碍物碰撞包括确定在第一姿势中，机器人附肢的至少一部分是否将与所述环境中的任何瞬时障碍物碰撞。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于所述环境中的一组瞬时障碍物的数据结构表示来确定所述机器人的任何部分是否将与所述机器人在其中操作的环境中的任何瞬时障碍物碰撞包括确定在第一姿势与第二姿势之间移动时，机器人附肢的至少一部分是否将与所述环境中的任何瞬时障碍物碰撞。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在配置时间期间，

对于由运动学模型表示的机器人，生成所述机器人的数据结构表示；以及

对于所述环境，生成所述环境中的一组持久障碍物的数据结构表示，所述数据结构表示包括第一数量的障碍物的表示，对于所述第一数量的障碍物，在所述环境中由所述第一数量的障碍物中的每一个占据的相应体积在配置时间是已知的。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，生成所述环境中的一组持久障碍物的数据结构表示包括生成包围体的分层结构。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，生成包围体的分层结构包括生成以三角形网格作为叶节点的包围盒的分层结构。