24、可视化编程与机器人任务执行：应对产品和工艺多样性

可视化编程与机器人任务执行：应对产品和工艺多样性

在当今的制造业中，产品和工艺的多样性日益增加，这对机器人编程和任务执行提出了新的挑战。传统的编程方法往往难以适应这种变化，需要大量的重新编程工作。本文将介绍一种可视化编程和机器人任务执行的方法，该方法能够有效地处理产品和工艺的多样性，减少机器人的（重新）编程工作量。

任务模型与自由度

我们的目标是编写能够在执行时适应产品和工艺多样性的任务。为了实现这一目标，我们首先定义了零件模板的概念。零件模板 p = (ptype, ploc) 结合了零件类型本体中的任意节点 ptype 和位置 ploc 。它描述了在可视化编程过程中参数可能仅部分已知的零件，例如可能是红色、绿色或蓝色的导体，并且位于工作台上较大区域内的任意位置。

每个任务 (T, ≺T) 由部分有序的操作 T = {τ1, τ2, ..., τ|T|} 组成。部分顺序 ≺T 定义了操作之间的装配优先关系。每个操作 τi 由零件模板 pi 和零件目标位置 li 组成。这个模型涵盖了机器人将零件转移到新位置的任何操作，包括基本的拾取和放置动作，以及需要更复杂机器人控制的操作。

任务模型是未完全指定的，每个零件模板在任务执行时必须锚定到一个物理实体。为此，机器人构建一个世界模型 W = { ˆp1, ..., ˆp|W|} ，其中包含在相机图像上感知到的所有实体。实体