[发明专利]用于机器人物体放置的系统和方法

说明书

本公开涉及用于机器人物体放置的系统和方法。一种计算系统，包括与机器人和具有视场的相机通信的处理电路。处理电路基于视场中的物体和装载环境来获得图像信息，装载环境包括装载区域、物体队列和缓冲区。计算系统被配置为在运动规划操作中使用获得的图像信息来从物体队列取回物体并将其放置到装载环境中。装载环境内(即装载区域内)提供的托盘专用于接收具有对应物体类型标识符的物体。计算机系统还使用图像信息来确定装载环境内现有的托盘的填充状态，以及新托盘是否需要被带入装载环境和/或与现有托盘交换，以考虑未来的计划和放置操作。

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年8月10日提交的题为“A ROBOTIC SYSTEM FOR PLANNING ORFACILITATING OBJECT PICKING”的第63/231,326号美国临时申请的权益，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本技术总体上针对机器人系统，并且更具体地针对用于确定和促进机器人周围环境中物体的拾取(picking)和放置的系统、过程和技术。

背景技术

随着它们不断提高的性能和降低的成本，许多机器人(例如，被配置为自动/自主地执行物理动作的机器)现在广泛用于各种不同的领域。例如，机器人可用于在制造和/或组装、填充(packing)和/或打包、运输和/或装运等中执行各种任务(例如，通过空间操纵或转移物体)。在执行任务时，机器人可以复制人类动作，从而替代或减少执行危险或重复性任务另外所需的人类参与。

然而，尽管技术进步，机器人通常缺乏复制执行更大和/或更复杂任务所需的人类交互所需的复杂性。因此，仍然需要用于管理机器人之间的操作和/或交互的改进技术和系统。

发明内容

在实施例中，提供了一种计算系统。该计算系统包括被配置为与机器人通信的控制系统，该机器人具有包括或附接到末端执行器装置的机械臂，并且具有附接到机械臂的相机。至少一个处理电路被配置为当机器人处于装载环境中并且用于放置在装载环境中的物体队列被提供时，执行以下步骤以用于将物体从物体队列转移到装载环境中。步骤包括检测要被提供给装载环境的物体队列；接收多个物体类型标识符，多个物体类型标识符中的每一个与来自队列的物体中的相应物体相关联；基于从相机接收到的物体队列图像信息，确定队列中目标物体的目标物体姿势；为目标物体确定目标物体放置，所述目标物体放置指示目标物体在装载环境中的计划放置位置；根据从物体队列图像信息生成的目标物体姿势和目标物体的计划放置位置执行运动计划操作，用于目标物体的取回和放置；根据运动计划操作执行放置命令，用于将目标物体放置在装载环境中；以及生成装载环境图像信息，包括装载环境中的目标物体放置姿势。

在另一个实施例中，提供了一种计算系统。该计算系统包括被配置为与机器人通信的控制系统，该机器人具有包括或附接到末端执行器装置的机械臂，并且具有附接到机械臂的相机。至少一个处理电路被配置为，当机器人处于包括多个装载区域、缓冲区、现有物体和传入物体队列的装载环境中时，执行以下步骤。步骤包括：处理从相机接收到的装载环境图像信息；从处理后的装载环境图像信息中标识装载环境状态，装载环境状态包括与相应现有物体相关联的多个现有物体类型标识符和与相应传入物体相关联的多个传入物体类型标识符；执行托盘检测操作以：从装载环境图像信息中检测装载环境中的现有托盘，确定现有托盘的托盘填充状态，并标识与现有托盘相关联的托盘标识符；以及基于多个现有物体类型标识符、多个传入物体类型标识符和托盘标识符之间的比较，确定要被执行的物体移动命令。