控制机器人的系统和方法技术方案

一种用于控制机器人（４１）的计算机执行的方法，所述方法包括以下步骤：　　　　（ａ）将定义所述机器人（４１）要执行的行为的第一组编程语句（２０）作为第一输入提供给转换引擎（２６）；　　　　（ｂ）将被组织为多个定义用于解释所述行为的规则的行为模板的第二组编程语句（２２）作为第二输入提供给所述转换引擎（２６）；以及　　　　（ｃ）在所述转换引擎（２６）中，根据所述定义的规则转换所述行为以产生用于直接控制所述机器人（４１）的第三组机器人编程语句（３０）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】1、专利
本专利技术涉及用于控制机器人的计算机执行方法。更具体而言，本专利技术涉及通过明显地将高级编程语言转变为可直接由机器人执行的低级语言硬件命令来控制机器人的方法。2、相关技术描述尽管普遍认为机器人已经而且正在被开发用于大量的行为，但是迄今为止很少甚至没有进行关于被分派执行不需要与它们的环境进行复杂交互的行为的机器人的研究。在现有技术中，定义机器人语言的开端已被划分为两个趋向开发者以低级来定义机器人的动作和反应(即硬件需要执行什么动作或需要什么传感器来处理刺激)；或者他们定义用于任务描述的复杂的高级语言(例如任务描述语言)，旨在解决其中动作需要同步的高度复杂的任务。两种方法都不满足用户想要使用机器人进行不需要与环境进行复杂交互的简单行为的需要。这种行为例如可以包括售货员机器人、烹饪机器人和清洁机器人。对于这些行为而言，理想的是不具有特定编程技巧的用户能够仅仅使用高级语言语句来操作机器人进行销售演示或烹饪示范，所述用户例如是艺术家或广告执行者。因此，需要某种装置来将高级语言命令转换为可由机器人直接执行的低级语言命令。本专利技术致力于达到这些和其他目的。本专利技术致力于一种使用高级编程语言控制机器人的计算机执行的系统和方法。本专利技术定义了三种编程语言，即两种高级语言和一种低级语言。第一高级编程语言在本文中称为机器人情景语言(RSL)，在该语言中终端用户根据高级行为或动作创建机器人演示。第二高级语言在本文中称为机器人行为语言(RBL)，它包括多个模板，所述模板用于描述高级(RSL)语言中的每个高级行为或动作将如何被转换或映射为用于直接控制机器人硬件的低级语言命令。低级语言在本文中称为机器人硬件语言(RHWL)。根据本专利技术的一个方面，一种使用高级编程语言控制机器人的方法包括以下步骤将定义所述机器人要执行的行为的第一组编程语句作为第一输入提供给转换引擎(transformation engine)；将包括定义用于解释所述行为的规则的行为模板的第二组编程语句作为第二输入提供给所述转换引擎；以及在转换引擎中，根据所述定义的规则转换所述行为以产生用于直接控制所述机器人的第三组机器人命令。根据本专利技术的另一个方面，一种使用高级编程语言控制机器人的系统，所述系统包括用于将定义所述机器人要执行的行为的第一组编程语句作为第一输入提供给转换引擎的装置；用于将包括定义用于解释所述行为的规则的行为模板的第二组编程语句作为第二输入提供给所述转换引擎的装置；以及用于在转换引擎中根据所述定义的规则转换所述行为以产生用于直接控制所述机器人的第三组机器人命令的装置。本专利技术所提供的一个优势在于为在编程方面不具有特定的专门知识的用户提供一种能力，即通过只使用高级RSL编程语言来构造机器人演示，而无需掌握神秘的高级任务描述语言语句或低级编程语言语句。本专利技术的另一个优势在于机器人可以被容易地修改或升级。设想由有毛病的元件引起的机器人故障的情况。替换元件也许不遵循与原始元件相同的规范。通常，这将需要以机器人的本机语言重写低级代码以适应新元件规范的不同，这既费时又容易出错。本专利技术通过借助于RBL模板语言来仅仅改变映射，从而仅仅改变高级(RSL)编程语言和低级(RHWL)语言之间的映射来克服这个缺陷。通过只修改RBL模板来适应新元件的不同规范，消除了用户不得不重写低级代码的工作。RBL语言在某种意义上提供了一个抽象层。本专利技术提供的另一个优势在于在具有不同硬件配置的各种机器人平台上获得一致的行为结果的能力。作为一个例子，设想高级语言行为指示机器人“从它的当前位置移动10英尺”。对于任何机器人都可获得这个一致的行为结果而无论其内部硬件配置如何。这种能力是通过低级和高级语言之间的分离而提供的。本专利技术非常适合于其中机器人被用于执行不需要与环境进行复杂交互的不复杂任务的应用。例如，这种应用可以包括机器人作为销售员、厨师、清洁工，或用于使用CNC机器的制造过程中。然而，本专利技术并不固有地限于特定类别的应用。结合附图并参照以下对本专利技术实施例的详细描述，本专利技术的上述特点将更为显而易见并可以被理解，其中附图说明图1说明用于以RSL语言创建高级机器人演示的计算机终端显示屏的快照图像；图2是说明用于将高级RSL指令和相关的RBL行为模板转换为低级RHWL指令以直接控制机器人的硬件的过程的流程的框图；以及图3是用于所说明实例的图2的过程框42的更详细的说明。在对本专利技术的以下详细描述中，陈述了多个具体的细节以便提供对本专利技术的全面理解。然而，对于本领域的技术人员而言，显而易见的是本专利技术可以在没有这些具体细节的情况下实现。在一些例子中，公知结构和设备以框图的形式示出而不详细说明，以避免模糊本专利技术。本专利技术在其最主要的应用中利用了三种编程语言，第一语言通常可以称为高级编程语言，第二语言通常可以称为高级模板语言以及第三编程语言通常称为低级编程语言。这三种编程语言形成了用于通过高级编程语言控制机器人行动的基础或结构。在本文中将在可扩展标记语言(XML)的背景下描述本专利技术的原理。XML是给出大量现有基础结构的优选实施方式。然而，要理解的是，XML实施例是非限制性的示例性实施例。如上所述，本专利技术定义了三种编程语言和它们的使用方法。以下将定义每种语言。A、机器人情景语言(RSL)RSL语言是高级编程语言，其被构造为易于不具有特定编程技巧的非专业终端用户使用。例如，它为了被创造性/艺术性的人们使用而开发，这些人几乎不熟悉编程语言或对编程语言几乎不感兴趣，但又希望为了许多目的而创建机器人演示，所述目的包括在例如购物商场或公园或在电影院的大厅中进行要实施的销售示范。高级RSL编程语言的一个值得注意的特征是，由于是高级语言，因此语言语句是在不考虑或不涉及特定机器人的特性或能力的情况下写出的。高级语言命令描述机器人的行为而不需要指定如何实现行为。例如，RSL语言语句通常定义由机器人执行的常见行为，例如“跑”、“笑”、“眨眼”、“跳舞”等等。语句可以进一步包括标准行为的变体，举例来说，例如定义各种类型的跳舞，比如乡村舞、摇摆舞、慢舞，或者多种类型的笑，比如“捧腹大笑”或“吃吃的笑”等等。图1说明坐在计算机终端前想要创建机器人网络演示的终端用户可以如何使用RSL语言的实施例。图1说明运行用于创建机器人演示的程序的计算机终端显示屏10的快照图像。如所示，用于定义想要的机器人动作的可选图标20的选项板定义在显示屏10的上部，包括“跑”图标11、“跳”13、“笑”15等。用户将仅仅通过将可选图标抓取并拖入想要的演示序列35中来创建机器人演示。图1的快照图像说明终端用户已经创建了部分机器人网上演示，该网上演示包括四个图标，其命令机器人以如时间轴指示的顺序首先“跳”36、“笑”37、“叹息”38和“滚动眼球”39。使用简化的图标驱动方式，机器人演示可以以直接易于理解的方式创建。根据本实施例，机器人行动的深奥的部分在应用级别是完全透明的。一旦完成，则基于RSL的高级演示可以被存储以备后用和/或修改。也可以考虑，RSL文件一旦被创建，则可以电子地传送到一个或多个远程位置以用于指导特定机器人的行为。B、RBL模板语言RBL语言由用于定义可以如何实现RSL高级语言命令的行为模板组成。也就是说，RBL行为模板描述高级(RSL)语言本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制机器人(41)的计算机执行的方法，所述方法包括以下步骤(a)将定义所述机器人(41)要执行的行为的第一组编程语句(20)作为第一输入提供给转换引擎(26)；(b)将被组织为多个定义用于解释所述行为的规则的行为模板的第二组编程语句(22)作为第二输入提供给所述转换引擎(26)；以及(c)在所述转换引擎(26)中，根据所述定义的规则转换所述行为以产生用于直接控制所述机器人(41)的第三组机器人编程语句(30)。2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一组编程语句(20)是用第一高级编程语言写的。3.如权利要求1所述的方法，其中所述第二组编程语句(20)是用第二高级编程语言写的。4.如权利要求2所述的方法，其中所述第一组编程语句是以可扩展标记语言(XML)的形式，而第二组编程语句是以可扩展样式表语言(XSL)的形式。5.如权利要求3所述的方法，其中所述第一组编程语句是以可扩展标记语言(XML)的形式，而第二组编程语句是以可扩展样式表语言(XSL)的形式。6.如权利要求1所述的方法，其中来自所述第一组编程语句(20)的所述定义的行为之一与来自所述第二组编程语句(22)的所述多个行为模板中的一个或多个相关。7.如权利要求1所述的方法，其中所述第三组机器人编程语句(30)是用由所述机器人(41)直接可执行的低级机器人硬件语言写的。8.如权利要求1所述的方法，其中所述转换步骤(c)进一步包括以下步骤(1)从所述第一组机器人编程语句(20)中顺序地选择所述行为；(2)对于在所述步骤(1)中所选择的每个行为，搜索所述多个行为模板(22)以定位匹配所述选择的行为的行为模板；以及(3)将在所述步骤(2)中的所述匹配行为模板应用于在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·阿萨发蒂，O·奇帕拉，A·亚斯辛，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：