机器人定位的制作方法
【技术领域】
[0001]本文所公开的实施方式涉及机器人定位设备、系统和方法。
【背景技术】
[0002]在执行任务的过程中，传统的机器人可以遵循指令移动机器人的器械到目标位置(locat1n)或一系列目标位置。
[0003]在许多情况下，机器人被安装在特定的操作环境中以执行任务，并且执行任务所必需的关节位姿(joint posit1n)被手动教导给机器人。为了执行任务，机器人随后通过所了解到的关节位姿移动。在这种情况下，校准机器人可能不是必要的，因为机器人的每个目标位置和/或机器人的器械(instrument)可以被手动设置，并且可以简单地与由机器人测量的一组关节位姿相关联。
[0004]通常可以使用计算机辅助设计(CAD)和/或计算机辅助制造(CAM)对机器人的移动进行编程来执行任务，而无需手动教导机器人每个目标位置。使用CAD/CAM等对机器人进行编程在本文中通常可以被描述为脱机编程(programing offline)。
[0005]为了执行脱机编程的移动，机器人可以基于机器人的运动学模型(kinematicmodel)执行移动。作为一般情况，运动学模型可以使机器人的关节位姿与机器人的位置相关，并且更具体地，与机器人的器械的位置相关。
[0006]为了将机器人移动到期望位置，程序可以给机器人提供目标位置。使用目标位置和当前关节位姿，机器人可以访问本地运动学模型，以确定将使机器人能够被定位在目标位置的机器人的关节位姿。然而，除非机器人已经被校准，否则运动学模型通常不提供将机器人准确地引导到目标位置所需要的关节位姿。
[0007]如果机器人没有被校准，则机器人将经常需要手动微调以准确地执行针对脱机编程的任务的移动。然而，如果机器人被正确校准，则机器人可以准确地执行针对任务的移动而无需手动微调。
[0008]可以执行校准过程以校准运动学模型，使得该模型准确地表示所观察到的机器人的行为。在一些情况下，可以通过将机器人的关节定位在多个校准位姿并且在校准位姿上外部测量机器人的位置来校准机器人。使用在校准期间所观察到的关节位姿和相关的位置数据，该运动学模型可以被更新以更精确地对机器人的位置到机器人的关节位姿进行建模。通常，很少有机器人被校准。
[0009]校准机器人可以使机器人能够更有效地适应变化的任务。例如，可以通过脱机更新机器人的制造任务来流水线化实现产品变化。此外，机器人可以被用于执行不断变化的各种任务，而没有针对手动编程或脱机创建的手动微调程序的显著的停机时间。
[0010]机器人制造商可以防止内部供应给机器人的本地运动学模型被用户改变/更新。在一些情况下，诸如链接线(link line)和扭转(twist)这样的有限的参数可以由用户改变。然而，不是所有参数都可以改变。即使所有的参数都可以改变，运动学模型本身也可能无法更新到更高级的运动学模型。
[0011]在此要求保护的主题并不限于解决任何缺点或仅在诸如那些上述环境中操作的实施方式。相反，此背景仅被提供用于说明本文描述的一些实施方式可以被实践的一个示例性的技术领域。
【发明内容】
[0012]实施方式涉及用于定位机器人的设备、系统和方法。具体地，实施方式可以涉及用于开发用于机器人的校准的运动学模型并且基于所校准的运动学模型来给机器人提供定位信息的设备、系统和方法。
[0013]本
【发明内容】
以简化的形式介绍了在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本
【发明内容】
不旨在标识要求保护的主题的关健特征或者本质特征，也不旨在用作确定要求保护的主题的范围的辅助。
[0014]在示例实施方式中，机器人定位设备包括第一接口和第二接口，该机器人定位设备用于在机器人的操作环境下确定并提供关节位姿给机器人，使得当机器人的关节被定位在所提供的关节位姿时机器人将被定位在目标位置。第一接口被配置成与第一机器人进行通信。第二接口被配置成与位置测量系统进行通信。机器人定位设备还包括校准器、建模器和指示器。校准器被配置成经由第二接口引导位置测量系统，以当第一机器人的关节被定位在多个校准关节位姿时确定第一机器人的多个校准位置。建模器被配置成创建将第一机器人的关节位姿与第一机器人的位置相关的第一校准模型。第一校准模型至少部分基于从位置测量系统接收的第一机器人的多个校准位置测量和第一机器人的关节的关联校准关节位姿。指示器被配置成经由第一接口从第一机器人接收第一目标位置。指示器还被配置成经由第一接口向第一机器人发送多个目标关节位姿，该多个目标关节位姿至少部分基于第一目标位置和第一校准模型。
[0015]在另一示例实施方式中，用于在操作环境中将机器人引导至准确位置的系统包括机器人定位设备。机器人定位设备包括:配置成与机器人进行通信的第一接口以及配置成与位置测量系统进行通信的第二接口。机器人定位设备还包括校准器、建模器和指示器。校准器被配置成经由第二接口引导位置测量系统，以当机器人的关节被定位在多个校准关节位姿时确定机器人的多个校准位置。建模器被配置成创建将机器人的关节位姿与机器人的位置相关的校准模型。校准模型至少部分基于从位置测量系统接收的机器人的多个校准位置和机器人的关节的关联校准关节位姿。指示器被配置成经由第一接口从机器人接收目标位置。指示器还被配置成经由第一接口向机器人发送目关节标位姿。该目标关节位姿至少部分基于目标位置和校准模型。
[0016]将在以下的描述中阐述附加的特征及优点，并且根据本描述而部分地将是清楚的，或者可以从本实施方式的实践获知。将以在权利要求中特别指出的工具和组合的方式来实现和获得实施方式的特征和优点。从下面的描述和权利要求中，这些以及其它特征将变得更加完全显而易见，或者可以通过如下文阐述的实施方式的实践而获知。
【附图说明】
[0017]为了进一步阐明本发明的上述以及其它的优点和特征，本发明的更具体的描述将通过参照附图中示出的其【具体实施方式】而呈现。可以理解，这些附图仅描述了本发明的典型实施方式，并且因此不应被认为是对其范围的限制。将通过附图的使用，利用附加的特征和细节来对本发明进行描述和说明，其中:
[0018]图1是示例机器人定位系统的示意图；
[0019]图2是另一不例机器人定位系统的不意图；以及
[0020]图3是基于校准的运动学模型提供关节位姿的示例方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021]所公开的实施方式涉及用于定位机器人的设备、系统和方法。可以为机器人开发校准的运动学模型。在机器人的位置被确定的同时，可以指示机器人呈现多个校准位姿。可以基于机器人的确定的位置和相关的校准位姿来开发运动学模型。
[0022]可以基于所开发的运动学模型将定位信息提供给机器人。该运动学模型可以在不改变机器人的本地运动学模型的情况下被采用。机器人可以提供目标位置，该目标位置可以与运动学模型一起使用，以确定将机器人定位在目标位置的一组目标关节位姿。可以将该目标关节位姿提供给机器人，以便机器人可以改变其关节位姿并准确地移动到目标位置。