本公開內(nèi)容一般地涉及用于管理產(chǎn)品和其他項(xiàng)目的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、可視化和制造(“CAD”)系統(tǒng)，產(chǎn)品壽命管理(“PLM”)系統(tǒng)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(“PDM”)系統(tǒng)以及類似的系統(tǒng)(概括地，“產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理”系統(tǒng)或PDM系統(tǒng))，并且具體地涉及用于對具有至少部分地交疊的機(jī)器人移動的兩個或更多個機(jī)器人進(jìn)行防碰撞管理的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)器人在工業(yè)應(yīng)用中被廣泛使用并且履行沿著軌跡的機(jī)器人操作。要避免當(dāng)兩個或更多個機(jī)器人在同一時間共享同一空間時發(fā)生碰撞，這是因?yàn)榕鲎部梢詫C(jī)器人以及由機(jī)器人處理的工件造成嚴(yán)重的損壞。當(dāng)前，通過限定其中單獨(dú)的機(jī)器人的單個掃掠體積交疊的交疊區(qū)域來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的碰撞處理。由于共享該交疊區(qū)域的單獨(dú)的單個機(jī)器人的軌跡在所述交疊區(qū)域內(nèi)可能交疊，所以每次僅允許一個機(jī)器人在該時間進(jìn)入所述交疊區(qū)域。共享該交疊區(qū)域的其他機(jī)器人在此時被強(qiáng)制待機(jī)并因此不能生產(chǎn)。

由于機(jī)器人在非常擁擠的車間中常常共享整個工作區(qū)域，所以交疊區(qū)域是大量且廣泛的，這導(dǎo)致生產(chǎn)周期時間的大大增加。這減小了效率并且極大地限制了機(jī)器人同步能力。因此，需要一種用于碰撞管理的方法，該方法通過允許機(jī)器人同時執(zhí)行機(jī)器人操作來減少機(jī)器人的待機(jī)等待時間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

各種公開的實(shí)施方式包括用于對執(zhí)行機(jī)器人操作的兩個或更多個單個機(jī)器人特別是工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行防碰撞管理的方法和系統(tǒng)。所述系統(tǒng)和方法包括：接收包括每個單個機(jī)器人為了履行其機(jī)器人操作而遵循的軌跡的輸入，其中，沿著其軌跡的每個單個機(jī)器人位于單個掃掠體積內(nèi)，以及其中，兩個或更多個單個機(jī)器人的機(jī)器人操作至少部分地發(fā)生于共享空間中，使得單獨(dú)的單個機(jī)器人的單個掃掠體積中的至少兩個單個掃掠體積形成其中可能發(fā)生機(jī)器人之間碰撞的交疊區(qū)域。所述系統(tǒng)和方法包括：根據(jù)一個或更多個離散化準(zhǔn)則在用于每個單個機(jī)器人的機(jī)器人路徑位置之間創(chuàng)建離散化的子掃掠體積。兩個或更多個單個機(jī)器人的僅交疊的離散化的子掃掠體積被考慮用于同步。所述系統(tǒng)和方法使得能夠在減少一個或更多個單個機(jī)器人的待機(jī)等待時間的情況下同時控制兩個或更多個機(jī)器人減少碰撞。

前述內(nèi)容已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了本公開內(nèi)容的相對廣泛的特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解下文中的詳細(xì)描述。在下文中，將描述本公開內(nèi)容的形成權(quán)利要求書的主題的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，他們可以容易地使用所公開的概念和具體實(shí)施方式作為用于修改或設(shè)計(jì)用于執(zhí)行本公開內(nèi)容的相同目的的其他結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將認(rèn)識到，這樣的等同構(gòu)造不會背離本公開內(nèi)容的最廣泛的形式的精神和范圍。

在下面的“具體實(shí)施方式”之前，可以有利的是，闡述貫穿本專利文獻(xiàn)所使用的某些詞語或短語的定義：術(shù)語“包括”及其變體意味著包括但不限于；術(shù)語“或”是包括性的，意味著和/或；短語“與……相關(guān)聯(lián)”和“與其相關(guān)聯(lián)”及其變體可以意味著包括、包括在……內(nèi)、與……互聯(lián)、包含、包含在……內(nèi)、連接至或與……連接、耦接至或與……耦接、與……通信、與……協(xié)作、插入、并置、接近、接合至或與……接合、具有、具有……的屬性等；以及術(shù)語“控制器”意味著控制至少一個操作的任何裝置、系統(tǒng)或其部件，而不管這樣的裝置是以硬件、固件、軟件或以上中的至少兩個的組合的形式實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)注意，與任何特定控制器相關(guān)聯(lián)的功能可以是集中的或分布式的，而不管是本地分布還是遠(yuǎn)程分布。貫穿本專利文獻(xiàn)提供了某些詞語和短語的定義，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員要理解，這樣的定義適用于即使不是大多數(shù)也是許多的先前實(shí)例，并且適用于將來使用這樣定義的詞語和短語。雖然一些術(shù)語可以包括各種實(shí)施方式，但是所附權(quán)利要求書可以將這些術(shù)語明確地限制成具體實(shí)施方式。

附圖說明

為了對本公開內(nèi)容及其優(yōu)點(diǎn)更透徹地理解，現(xiàn)在參照以下結(jié)合附圖做出的描述，其中，相似的附圖標(biāo)記指代相似的對象，并且在附圖中：

圖1示出了可以實(shí)現(xiàn)實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖；

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器人同步的示意性例示；

圖3是圖2的兩個機(jī)器人的示意圖，其中，圖2的兩個機(jī)器人的單個掃掠體積被再分；

圖4示意性地示出了兩個機(jī)器人的可能產(chǎn)生的死鎖情形；以及

圖5示出了根據(jù)所公開的實(shí)施方式的用于對機(jī)器人之間的碰撞進(jìn)行最佳管理的處理的流程圖。

具體實(shí)施方式

在本專利文獻(xiàn)中，以下討論的圖1至圖5以及用于描述本公開內(nèi)容的原理的各種實(shí)施方式僅作為例示，并且不應(yīng)當(dāng)以任何方式理解成限制本公開內(nèi)容的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解，本公開內(nèi)容的原理可以在任何適當(dāng)?shù)夭贾玫难b置中實(shí)現(xiàn)。將參照示例性非限制實(shí)施方式來描述本申請的各種新穎教導(dǎo)。

對兩個或更多個機(jī)器人的機(jī)器人操作的協(xié)作執(zhí)行確定最有效的同步以便實(shí)現(xiàn)最小周期時間和增大效率需要考慮以下各種限制因素以及其他因素，各種限制包括：機(jī)器人之間是否發(fā)生任何碰撞；機(jī)器人是否進(jìn)入死鎖情形；以及當(dāng)由于碰撞和/或死鎖情形而不能進(jìn)行協(xié)作執(zhí)行時給予機(jī)器人中的哪個機(jī)器人優(yōu)先。

機(jī)器人執(zhí)行機(jī)器人操作，其中，沿著其軌跡的每個單個機(jī)器人位于單個掃掠體積內(nèi)。當(dāng)兩個或更多個單獨(dú)的單個機(jī)器人的機(jī)器人操作共享同一空間時，單獨(dú)的單個機(jī)器人的至少一部分單個掃掠體積形成其中可能發(fā)生機(jī)器人之間的碰撞的交疊區(qū)域。每次僅允許一個單獨(dú)的單個機(jī)器人進(jìn)入交疊區(qū)域減少了碰撞風(fēng)險，但是大大地增大了生產(chǎn)周期時間。

在執(zhí)行機(jī)器人操作期間，每個新的交疊區(qū)域以及/或者每個另外的三個或更多個機(jī)器人共享兩個或更多個單個掃掠體積的交疊區(qū)域?qū)е铝硗獾臅r期的待機(jī)等待時間。由于通常的車間非常擁擠并且工業(yè)機(jī)器人常常共享整個工作區(qū)域，所以該問題會進(jìn)一步被放大。

對生產(chǎn)線中的每個機(jī)器人應(yīng)用該方法大大地減少了待機(jī)等待時間，從而使得周期時間得到優(yōu)化，并且因此減少了總體生產(chǎn)成本。

圖1示出了可以實(shí)現(xiàn)實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(例如如由軟件等特別配置用于進(jìn)行如本文中所描述的處理的PDM系統(tǒng)以及特別是如本文中所描述的多個互聯(lián)且通信的系統(tǒng)中的每個系統(tǒng))的框圖。所示的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以包括連接至二級緩存/橋104的處理器102，二級緩存/橋104進(jìn)而連接至本地系統(tǒng)總線106。本地系統(tǒng)總線106可以是例如外圍部件互聯(lián)(PCI)架構(gòu)總線。在所示的示例中，主存儲器108和圖形適配器110也連接至本地系統(tǒng)總線。圖形適配器110可以連接至顯示器111。

其他外圍設(shè)備例如局域網(wǎng)(LAN)/廣域網(wǎng)/無線(例如，WiFi)適配器112也可以連接至本地系統(tǒng)總線106。擴(kuò)展總線接口114將本地系統(tǒng)總線106連接至輸入/輸出(I/O)總線116。I/O總線116連接至鍵盤/鼠標(biāo)適配器118、磁盤控制器120和I/O適配器122。磁盤控制器120可以連接至存儲裝置126，存儲裝置126可以是任何合適的機(jī)器可用或機(jī)器可讀存儲介質(zhì)，包括但不限于非易失性硬編碼型介質(zhì)例如只讀存儲器(ROM)或可擦除電可編程只讀存儲器(EEPROM)；磁帶存儲裝置；以及用戶可記錄型介質(zhì)例如軟盤、硬盤驅(qū)動器和壓縮盤只讀存儲器(CD-ROM)或者數(shù)字多功能盤(DVD)；以及其他已知的光、電或磁存儲裝置。存儲裝置126存儲機(jī)器人信息150以及其機(jī)器人操作信息152。機(jī)器人操作信息152可以包括例如下文中描述的軌跡信息154、位置信息156、時間索引信息158、優(yōu)先信息160等。

在所示的示例中，音頻適配器124也連接至I/O總線116，揚(yáng)聲器(未示出)可以連接至音頻適配器124以用于播放聲音。鍵盤/鼠標(biāo)適配器118為點(diǎn)擊裝置(未示出)例如鼠標(biāo)、跟蹤球、跟蹤指針、觸摸屏等提供連接。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員要理解，圖1中所示的硬件對于特定實(shí)現(xiàn)方式可以變化。例如，除了所示的硬件之外或替代所示的硬件，也可以使用其他外圍裝置例如光盤驅(qū)動器等。僅出于闡述目的來提供所示的示例，并且所示的示例不意味著暗含對本公開內(nèi)容的架構(gòu)限制。

根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以包括采用圖形用戶界面的操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)允許在圖形用戶界面中同時呈現(xiàn)多個顯示窗口，其中，每個顯示窗口對不同的應(yīng)用或者對同一應(yīng)用的不同的實(shí)例提供界面。圖形用戶界面中的光標(biāo)可以由用戶通過點(diǎn)擊裝置來操縱。光標(biāo)的位置可以改變以及/或者生成事件例如點(diǎn)擊鼠標(biāo)按鈕以執(zhí)行所期望的響應(yīng)。

如果適當(dāng)?shù)匦薷?，也可以使用各種商用操作系統(tǒng)中之一例如位于華盛頓的雷德蒙的微軟公司的產(chǎn)品Microsoft Windows^TM版本。如所描述的，根據(jù)本公開內(nèi)容來修改或創(chuàng)建操作系統(tǒng)。

LAN/WAN/無線適配器112可以連接至網(wǎng)絡(luò)130(不是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的一部分)，網(wǎng)絡(luò)130可以是如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的包括因特網(wǎng)的任何公用或私用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)的組合。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)130與服務(wù)器系統(tǒng)140進(jìn)行通信，服務(wù)器系統(tǒng)140也不是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的一部分，但是可以例如被實(shí)現(xiàn)為單獨(dú)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100。

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于對交疊的機(jī)器人移動進(jìn)行防碰撞管理的方法的示意性例示：示出了兩個機(jī)器人202、204，所述機(jī)器人沿著其軌跡206、208執(zhí)行機(jī)器人操作，使得所述機(jī)器人總是位于其單個掃掠體積210、212內(nèi)。單個掃掠體積210、212表示在操作期間所捕獲的體積。機(jī)器人202、204在其單個掃掠體積210、212形成單個交疊區(qū)域214時可以彼此碰撞。還要強(qiáng)調(diào)的是，該區(qū)域用于三維對象，然而，該區(qū)域還可以更一般地用于另外描述二維對象。

當(dāng)機(jī)器人202、204位于軌跡206、208的(由十字以圖形的方式指示的)部分206z、208z上時，遇到單個交疊區(qū)域214。然而，僅單個交疊區(qū)域214的交疊段214a、214b、214c實(shí)際上是可能發(fā)生碰撞的相關(guān)的易碰撞區(qū)域。為了使用現(xiàn)有技術(shù)的方法來避免碰撞，當(dāng)機(jī)器人202、204中的一個機(jī)器人如機(jī)器人204進(jìn)入交疊區(qū)域時，共享該交疊區(qū)域214的另一機(jī)器人202待機(jī)并且在交疊區(qū)域214被機(jī)器人204清除之前不能移動。

機(jī)器人202的待機(jī)等待時間占總運(yùn)行時間的相當(dāng)大的比例，假定在一些方面，運(yùn)行時間與掃掠體積彼此相關(guān)。當(dāng)在非常擁擠的車間中的處理涉及多于兩個的機(jī)器人202、204時，形成許多單個交疊區(qū)域以及/或者由多于僅兩個的機(jī)器人共享該單個交疊區(qū)域。這大大地增大了生產(chǎn)周期時間，減少了效率并且限制了機(jī)器人同步能力。

圖3是圖2中的兩個單個機(jī)器人202、204的示意圖，圖2示出了根據(jù)所公開的實(shí)施方式的用于防碰撞管理的方法。兩個單個機(jī)器人202、204執(zhí)行機(jī)器人操作，其中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接收包括每個單個機(jī)器人202、204為了履行其機(jī)器人操作而遵循的軌跡206、208的輸入。如圖2中已經(jīng)示出的，沿著其軌跡206、208的每個單個機(jī)器人202、204位于單個掃掠體積內(nèi)。兩個機(jī)器人202、204的機(jī)器人操作至少部分地發(fā)生于共享空間中，以使得其單個掃掠體積與易碰撞段214a、214b、214c形成交疊區(qū)域214。

根據(jù)一個或更多個離散化準(zhǔn)則在用于每個單個機(jī)器人的機(jī)器人路徑位置之間創(chuàng)建離散化的子掃掠體積。因此，如圖3中所示，單個掃掠體積210、212被劃分。時間索引被添加至所有子掃掠體積的機(jī)器人操作，以便允許在線獲知機(jī)器人的位置并且使得能夠應(yīng)用在下文中將更詳細(xì)地描述的智能同步技術(shù)。

指示機(jī)器人202的子掃掠體積302a、302e、302f、302i、302n、302z以及機(jī)器人204的子掃掠體積304a、304g、304k、304l、304o、304v。機(jī)器人202的所有子掃掠體積302a至302z的組合以及機(jī)器人204的所有子掃掠體積304a至304v的組合分別準(zhǔn)確地產(chǎn)生單個掃掠體積210和212。

僅子掃掠體積302e、302f、302i、302n、304g、304k、304l、304o與相應(yīng)的另一機(jī)器人的子掃掠體積交疊。相鄰的單個掃掠體積302e、302f與包括交疊段214a的單個掃掠體積304g交疊。單個掃掠體積302i與包括交疊段214b的相鄰的單個掃掠體積304k、304l交疊。單個掃掠體積302n與包括交疊段214c的單個掃掠體積304o交疊。

沿著已知軌跡移動的每個單個機(jī)器人的操作被控制以便允許機(jī)器人操作的同步執(zhí)行。同步可以是基于事件的和/或基于時間的。對于機(jī)器人同步，僅所述交疊的離散化的子掃掠體積302e、302f、302i、302n、304g、304k、304l、304o需要被考慮用于機(jī)器人同步，而不是如現(xiàn)有技術(shù)中那樣需要考慮整個單個交疊區(qū)域214。因此，機(jī)器人202、204可以在其所有其他子掃掠體積內(nèi)同時進(jìn)行其機(jī)器人操作。機(jī)器人202、204二者可以立即開始移動并且繼續(xù)工作直到交疊區(qū)域214為止，更具體地，到達(dá)包括第一小交疊段214a的第一交疊子掃掠體積302e、304g為止。在進(jìn)入子掃掠體積304g之前在兩個子掃掠體積302e、302f的運(yùn)行時間期間并且不是在在整個交疊區(qū)域214內(nèi)進(jìn)行的機(jī)器人操作的整個運(yùn)行時間期間，機(jī)器人204僅需要等待待機(jī)。在機(jī)器人302已經(jīng)清除了子掃掠體積302f之后，另一機(jī)器人304可以立即進(jìn)入子掃掠體積304g。對于每個單個交疊的子掃掠體積重復(fù)地應(yīng)用所描述的方法。

當(dāng)遇到交疊段214a時，基于優(yōu)先準(zhǔn)則來分配操作優(yōu)先級。特別是為了避免可能的死鎖情形，即使當(dāng)前沒有其他機(jī)器人在所述交疊段214a內(nèi)操作，也分配操作優(yōu)先級。優(yōu)先準(zhǔn)則標(biāo)識單個機(jī)器人中的哪個單個機(jī)器人具有較高的優(yōu)先級，其中，優(yōu)先準(zhǔn)則選自于包括速度、重要性、運(yùn)行時間、前瞻行為、加速度特性等的組。這些優(yōu)先準(zhǔn)則使得能夠完全設(shè)想到所有可能的未來碰撞。因此，可以計(jì)劃允許通過實(shí)現(xiàn)最小周期時間來有效地完成整個處理的最佳解決方案。圖3描述了對兩個機(jī)器人202、204的防碰撞管理的基本概念，但是該基本概念可以擴(kuò)展至三個或更多個單個機(jī)器人。

圖4示意性地示出了根據(jù)所公開的實(shí)施方式的兩個機(jī)器人402、404可能產(chǎn)生的死鎖情形。首先，兩個機(jī)器人402、404在圖形上位于圖的左手側(cè)。機(jī)器人402遵循其軌跡406移動，軌跡406沿著機(jī)器人402的移動方向408首先向右并且然后向下并且改變至向左的方向然后再次向上移動。另一方面，機(jī)器人404僅沿著遵循其移動方向412的軌跡410向右線性地移動。在用于兩個機(jī)器人402、404的機(jī)器人路徑位置之間在運(yùn)行時間處創(chuàng)建離散化的子掃掠體積414a至414n、416a至416h。當(dāng)機(jī)器人中之一進(jìn)入軌跡406、410的使用十字標(biāo)記的部分時，該機(jī)器人位于可能發(fā)生碰撞的交疊區(qū)域418內(nèi)。根據(jù)一個或更多個離散化準(zhǔn)則在運(yùn)行時間處創(chuàng)建離散化的子掃掠體積414a至414n、416a至416h。一個或更多個離散化準(zhǔn)則選自于包括以下的組：時間、位置、體積、速度、為了實(shí)現(xiàn)可以最佳地處理的子掃掠體積414a至414n、416a至416h而對機(jī)器人操作的子分組。在等距的機(jī)器人路徑位置之間創(chuàng)建線性移動的機(jī)器人404的子掃掠體積416a至416h。因此，所有的子掃掠體積416a至416h具有相等的體積。根據(jù)不同的離散化準(zhǔn)則來創(chuàng)建具有變化的移動方向408的機(jī)器人402的子掃掠體積414a至414n。子掃掠體積414j包括所有交疊區(qū)域418。

因?yàn)闄C(jī)器人402在短暫地進(jìn)入子掃掠體積414j之后改變其移動方向408，所以可能產(chǎn)生可能的死鎖情形。如果另一機(jī)器人404移動至其與第一機(jī)器人402的移動方向408相反的移動方向412，并且進(jìn)入部分地位于其子掃掠體積416b內(nèi)的交疊區(qū)域418，則這兩個機(jī)器人可以阻擋彼此的道路。因此，為了避免死鎖，時間索引被添加至所有子掃掠體積414a至414n、416a至416h的機(jī)器人操作。時間索引使得即使當(dāng)前沒有其他機(jī)器人404在內(nèi)部，也能夠應(yīng)用防止機(jī)器人402進(jìn)入交疊區(qū)域418的智能同步技術(shù)。當(dāng)遇到交疊區(qū)域418時進(jìn)行是否允許機(jī)器人402進(jìn)入交疊區(qū)域418的決定。基于優(yōu)先準(zhǔn)則來分配操作優(yōu)先級，其中，即使當(dāng)前沒有其他機(jī)器人404在交疊區(qū)域418內(nèi)操作，也分配操作優(yōu)先級。這防止了死鎖情形的發(fā)生。

在另一機(jī)器人404在其包括交疊區(qū)域418的子掃掠體積416b至416f內(nèi)執(zhí)行機(jī)器人操作時，機(jī)器人402等待待機(jī)。在清除交疊區(qū)域418之后，另一機(jī)器人402進(jìn)入包括交疊區(qū)域418的子掃掠體積414j。

優(yōu)先準(zhǔn)則標(biāo)識單個機(jī)器人402、404中的哪個單個機(jī)器人具有較高的優(yōu)先級并且因此能夠?qū)崿F(xiàn)智能同步技術(shù)。優(yōu)先準(zhǔn)則選自于包括速度、重要性、運(yùn)行時間、前瞻行為、加速度特性等的組。如果機(jī)器人402、404二者在清除交疊區(qū)域418之后對于其所有剩余的子掃掠體積414a至414n、416a至416h均需要相同的運(yùn)行時間，則可以有利的是，對機(jī)器人402、404中最快地經(jīng)過交疊區(qū)域306的一個機(jī)器人給定優(yōu)先級。除了速度和運(yùn)行時間之外，其他因素例如下次可能遇到的交疊掃掠體積、機(jī)器人402、404的不同的加速度等的因素也會影響優(yōu)先級。

圖5示出了根據(jù)所公開的實(shí)施方式的用于最佳地利用機(jī)器人的處理的流程圖。由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)例如圖1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100來執(zhí)行交疊機(jī)器人移動的防碰撞管理。系統(tǒng)從執(zhí)行機(jī)器人操作的兩個或更多個單個機(jī)器人接收包括每個單個機(jī)器人遵循的軌跡的輸入(步驟502)。對于每個單個機(jī)器人，所述輸入可以具體包括機(jī)器人信息150和機(jī)器人操作信息152。據(jù)此，可以在運(yùn)行時間處計(jì)算軌跡信息154、位置信息156、時間索引信息158和優(yōu)先信息160。另一選項(xiàng)可以是提供軌跡信息154、位置信息156、時間索引信息158和優(yōu)先信息160至少部分地作為操作輸入。

機(jī)器人信息150可以包括機(jī)器人履行的具體任務(wù)、機(jī)器人的尺寸、機(jī)器人的周圍環(huán)境、安裝在機(jī)器人上的對象以及與機(jī)器人的放置或定位有關(guān)的任何對象。機(jī)器人操作信息152可以包括與機(jī)器人的機(jī)器人操作有關(guān)的所有信息。需要還可以從機(jī)器人操作信息152中提取的軌跡信息154連同機(jī)器人的尺寸，并且將其用于計(jì)算沿著其軌跡的每個單個機(jī)器人位于其內(nèi)的掃掠體積。機(jī)器人操作信息152連同機(jī)器人的尺寸以及其周圍環(huán)境使得能夠獲知沿著其軌跡的每個單個機(jī)器人位于其中的單個掃掠體積。然而，為了應(yīng)用用于防碰撞管理的方法，不需要優(yōu)先計(jì)算每個單個機(jī)器人的單個掃掠體積。兩個或更多個單個機(jī)器人的機(jī)器人操作至少部分地發(fā)生于共享區(qū)域內(nèi)。系統(tǒng)標(biāo)識單獨(dú)的單個機(jī)器人的單個掃掠體積中的哪個單個掃掠體積形成其中可能發(fā)生機(jī)器人之間的碰撞的交疊區(qū)域。處理器102以及在處理器102上運(yùn)行的存儲器108中的一個或更多個經(jīng)由本地系統(tǒng)總線106、適配器112、網(wǎng)絡(luò)130、服務(wù)器140、接口114、I/O總線116、磁盤控制器120、存儲裝置126等中的一個或更多個來接收輸入。如本文中所使用的，接收可以包括從存儲裝置126檢索、從另一裝置或處理接收、經(jīng)由與用戶的交互接收等。

然后，系統(tǒng)根據(jù)一個或更多個離散化準(zhǔn)則在機(jī)器人路徑位置之間創(chuàng)建離散化的子掃掠體積，以便允許機(jī)器人操作的同步執(zhí)行(步驟504)。在機(jī)器人在其操作期間來回移動的情況下，相鄰的子掃掠體積可以至少部分地交疊。在這種情況下，交疊區(qū)域包括許多小的單獨(dú)的交疊區(qū)域。沿著已知軌跡移動的每個單個機(jī)器人的操作被控制以便允許機(jī)器人操作的同步執(zhí)行，其中，不同的單獨(dú)的機(jī)器人的僅交疊的離散化的子掃掠體積被考慮用于同步。這使得能夠在減少另外一個或更多個單個機(jī)器人的待機(jī)等待時間的情況下同時控制兩個或更多個機(jī)器人減少碰撞。機(jī)器人可以在除了交疊區(qū)域之外的任何地方同時工作。

系統(tǒng)應(yīng)用智能同步技術(shù)，以使用所提供或計(jì)算的所有子掃掠體積的時間索引信息158連同優(yōu)先信息160和機(jī)器人操作信息152特別是軌跡信息154來控制每個單個機(jī)器人。智能同步技術(shù)考慮和/或預(yù)測所有的移動可能性，對于任何給定交疊區(qū)域決定機(jī)器人之間的優(yōu)先級以實(shí)現(xiàn)最小周期時間。為了使機(jī)器人同步，也可以使用事件和信號。例如，一個機(jī)器人可以等待另一機(jī)器人發(fā)送其已經(jīng)離開交疊區(qū)域的信號。

根據(jù)一個或更多個離散化準(zhǔn)則來對每個單掃掠體積進(jìn)行再分，以實(shí)現(xiàn)最佳再分。一個或更多個離散化準(zhǔn)則選自于包括以下的組：時間、位置、體積、速度和機(jī)器人操作的邏輯子分組?？梢赃x擇離散化準(zhǔn)則時間，使得在每個子掃掠體積內(nèi)執(zhí)行的機(jī)器人操作的運(yùn)行時間與簡化時間索引的時間相等?？梢赃x擇位置作為離散化準(zhǔn)則，使得機(jī)器人的開始路徑位置與結(jié)束路徑位置之間的所有軌跡部分相等。當(dāng)機(jī)器人在軌跡的每個點(diǎn)處具有恒定的速度時，離散化準(zhǔn)則時間和位置彼此一致。當(dāng)體積被選擇為離散化準(zhǔn)則時，可以產(chǎn)生相等的初始子掃掠體積。離散化準(zhǔn)則速度可以以與時間一致的方式應(yīng)用，或者涉及機(jī)器人速度的子分組。例如，當(dāng)機(jī)器人以恒定的速度沿著其軌跡線性地移動時，可以創(chuàng)建子掃掠體積，使得機(jī)器人在其速度改變之前位于所述子掃掠體積內(nèi)。另一方面，機(jī)器人操作的子分組更廣泛地被限定并且可以與上述離散化準(zhǔn)則一致，但是另一方面，這可以意味著再分，使得機(jī)器人在另外的子掃掠體積內(nèi)僅移動其自身的同時在一個子掃掠體積內(nèi)正在執(zhí)行具體任務(wù)。

當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到，除非特別指出或者操作順序的需要，否則上述處理中的某些步驟可以省略、同時或按順序執(zhí)行或者以不同的順序執(zhí)行。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到，出于簡單和清楚起見，本文中沒有示出或描述適用于本公開內(nèi)容的所有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的所有結(jié)構(gòu)和操作。替代地，僅示出和描述了如本公開內(nèi)容獨(dú)有或?yàn)榱死斫獗竟_內(nèi)容所需要的如此多的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。創(chuàng)建和操作數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的其他部分可以符合現(xiàn)有技術(shù)中已知的各種當(dāng)前實(shí)現(xiàn)和實(shí)踐中的任何一個。

重要的是，注意，雖然公開內(nèi)容包括全部功能系統(tǒng)的上下文中的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解，本公開內(nèi)容的機(jī)制的至少部分能夠以各種形式中的任何形式機(jī)器可用介質(zhì)、計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)內(nèi)的指令的形式分布，并且本公開內(nèi)容以等同方式應(yīng)用，而不管用于實(shí)際上執(zhí)行分布的指令或信號支承介質(zhì)或存儲介質(zhì)的特定類型。機(jī)器可用/可讀介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可用/可讀介質(zhì)的示例包括：非易失性硬編碼型介質(zhì)例如只讀存儲器(ROM)或可擦除電可編程只讀存儲器(EEPROM)以及用戶可記錄型介質(zhì)例如軟盤、硬盤驅(qū)動和壓縮盤只讀存儲器(CD-ROM)或數(shù)字多功能盤(DVD)。

雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在不背離本公開內(nèi)容的最廣泛形式的精神和范圍的情況下做出本文中所公開的各種變化、替代、變體和改進(jìn)。

本申請的描述決不應(yīng)當(dāng)閱讀為暗含任何特定元件、步驟或功能為以下權(quán)利要求范圍內(nèi)所必須包括的關(guān)鍵元件：所公開的主題的范圍僅有所允許的權(quán)利要求書來限定。此外，這些權(quán)利要求決不意在援引35 USC§112的第六段，除非詞語“意味著”之后跟有分詞。