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1. WO2020160431 - GÉNÉRATION D'UNE POLITIQUE DE COMMANDE DE ROBOT À PARTIR DE DÉMONSTRATIONS

Numéro de publication WO/2020/160431
Date de publication 06.08.2020
N° de la demande internationale PCT/US2020/016151
Date du dépôt international 31.01.2020
CIB
B25J 9/16 2006.1
BTECHNIQUES INDUSTRIELLES; TRANSPORTS
25OUTILS À MAIN; OUTILS PORTATIFS À MOTEUR; MANCHES POUR USTENSILES À MAIN; OUTILLAGE D'ATELIER; MANIPULATEURS
JMANIPULATEURS; ENCEINTES À DISPOSITIFS DE MANIPULATION INTÉGRÉS
9Manipulateurs à commande programmée
16Commandes à programme
G05B 19/423 2006.1
GPHYSIQUE
05COMMANDE; RÉGULATION
BSYSTÈMES DE COMMANDE OU DE RÉGULATION EN GÉNÉRAL; ÉLÉMENTS FONCTIONNELS DE TELS SYSTÈMES; DISPOSITIFS DE CONTRÔLE OU DE TEST DE TELS SYSTÈMES OU ÉLÉMENTS
19Systèmes de commande à programme
02électriques
42Systèmes d'enregistrement et de reproduction, c. à d. dans lesquels le programme est enregistré à partir d'un cycle d'opérations, p.ex. le cycle d'opérations étant commandé à la main, après quoi cet enregistrement est reproduit sur la même machine
423Apprentissage de positions successives par guidage, c.à d. la tête porte-outil ou l'effecteur de bout de bras étant saisis et guidés, avec ou sans assistance par servo-moteur, pour suivre un contour
CPC
B25J 9/1664
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
9Programme-controlled manipulators
16Programme controls
1656characterised by programming, planning systems for manipulators
1664characterised by motion, path, trajectory planning
G05B 19/423
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
19Programme-control systems
02electric
42Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
423Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path
G05B 2219/40116
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
2219Program-control systems
30Nc systems
40Robotics, robotics mapping to robotics vision
40116Learn by operator observation, symbiosis, show, watch
G05B 2219/40391
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
2219Program-control systems
30Nc systems
40Robotics, robotics mapping to robotics vision
40391Human to robot skill transfer
G05B 2219/40475
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
2219Program-control systems
30Nc systems
40Robotics, robotics mapping to robotics vision
40475In presence of moving obstacles, dynamic environment
G05B 2219/40517
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
2219Program-control systems
30Nc systems
40Robotics, robotics mapping to robotics vision
40517Constraint motion planning, variational dynamic programming
Déposants
  • GOOGLE LLC [US]/[US]
Inventeurs
  • EL KHADIR, Bachir
  • SINDHWANI, Vikas
  • VARLEY, Jacob
Mandataires
  • SHUMAKER, Brantley
  • HIGDON, Scott
  • SALAZAR, John
  • CUMMINS, Patrick
Données relatives à la priorité
62/800,37801.02.2019US
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) GENERATING A ROBOT CONTROL POLICY FROM DEMONSTRATIONS
(FR) GÉNÉRATION D'UNE POLITIQUE DE COMMANDE DE ROBOT À PARTIR DE DÉMONSTRATIONS
Abrégé
(EN)
Learning to effectively imitate human teleoperators, even in unseen, dynamic environments is a promising path to greater autonomy, enabling robots to steadily acquire complex skills from supervision. Various motion generation techniques are described herein that are rooted in contraction theory and sum-of-squares programming for learning a dynamical systems control policy in the form of a polynomial vector field from a given set of demonstrations. Notably, this vector field is provably optimal for the problem of minimizing imitation loss while providing certain continuous-time guarantees on the induced imitation behavior. Techniques herein generalize to new initial and goal poses of the robot and can adapt in real time to dynamic obstacles during execution, with convergence to teleoperator behavior within a well-defined safety tube.
(FR)
Apprendre à imiter efficacement des téléopérateurs humains, même dans des environnements dynamiques inconnus, est une voie prometteuse pour une plus grande autonomie, permettant à des robots d'acquérir de manière stable des compétences complexes à partir d'une supervision. Diverses techniques de génération de mouvements sont décrites ici qui sont enracinées dans la théorie de contraction et la programmation de somme des carrés pour l'apprentissage d'une politique de commande de systèmes dynamiques, sous la forme d'un champ vectoriel polynomial, à partir d'un ensemble donné de démonstrations. En particulier, ce champ vectoriel se révèle manifestement optimal pour le problème de minimisation de la perte d'imitation, tout en fournissant certaines garanties en temps continu sur le comportement induit d'imitation. Des techniques de l'invention se généralisent à de nouvelles poses initiales et cibles du robot et peuvent s'adapter en temps réel à des obstacles dynamiques pendant l'exécution, avec une convergence vers un comportement de téléopérateur à l'intérieur d'un tube de sécurité bien défini.
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