(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算システムによって実施される方法であって、
前記演算システムの１つ以上のプロセッサにより、ロボット装置が環境において前記ロボット装置の構成要素が関与する物理的行為を実施するように要請する指示を受信することと、
前記１つ以上のプロセッサにより、前記指示の受信に応じて、前記ロボット装置の前記構成要素の複数の推定軌道を判定することであって、前記複数の推定軌道は、前記ロボット装置が前記物理的行為を実施する際に前記構成要素が前記環境において移動すると推定される複数の軌道であることと、
前記１つ以上のプロセッサにより、前記複数の推定軌道に沿って移動する前記ロボット装置に各信頼性スコアを関連付けることと、
前記１つ以上のプロセッサにより、前記複数の推定軌道から、所定の閾値を超える信頼性スコアを有する推定軌道のセットを選択することと、
前記１つ以上のプロセッサにより、前記選択された推定軌道のセットに基づき、前記物理的行為の実施中、前記環境において前記ロボット装置が占有すると推定される空間を表す仮想セーフティケージを判定することと、
前記１つ以上のプロセッサにより、前記環境内に前記仮想セーフティケージの位置の表示を提供することと、を含む方法。
【請求項２】
前記表示は、前記選択された推定軌道のセットおよび前記選択された推定軌道のセットに関連付けられた前記各信頼性スコアを視覚的に描く、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記表示を提供することは、前記演算システムに対して通信可能にリンクされた投影装置に、前記仮想セーフティケージの２次元（２Ｄ）画像を前記環境内に投影させることを含み、前記２Ｄ画像は、前記選択された推定軌道のセットを表す複数の２Ｄ進路を描く、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記表示を提供することは、前記演算システムに対して通信可能にリンクされた投影装置に、前記仮想セーフティケージの３次元（３Ｄ）表示を前記環境内に投影させることを含み、前記３Ｄ表示は、前記選択された推定軌道のセットを表す複数の３Ｄ進路を描く、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記表示を提供することは、前記ロボット装置から遠隔配置された少なくとも１つの演算装置に前記表示を提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記構成要素が関与する前記物理的行為を前記ロボット装置が実施するように要請する前記指示には、前記ロボット装置が前記構成要素を用いて対象を移動するように要請する指示が含まれ、
前記仮想セーフティケージは、前記ロボット装置が前記対象を移動中、前記対象が占有すると推定される空間をさらに表す、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記１つ以上のプロセッサにより、前記演算システムの１つ以上のセンサから、前記環境において検出された移動中対象を表すデータを受信することと、
前記データに基づき、前記１つ以上のプロセッサにより、前記移動中対象が前記仮想セーフティケージの閾値距離内にあると判定することと、
をさらに含み、
前記表示を提供することは、前記移動中対象が前記仮想セーフティケージの前記閾値距離内にあるとの前記判定に応じて、前記環境内のスピーカに音を再生させることを含み、前記スピーカは前記演算システムに対して通信可能にリンクされている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
システムであって、
ロボット装置と、
１つ以上の光学装置と、
無線通信インタフェースと、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサによって実行可能な指示を備えたデータストレージであって、前記システムに動作を実施させるデータストレージとを備え、前記動作は、
前記ロボット装置が環境において前記ロボット装置の構成要素が関与する物理的行為を実施するように要請する指示を受信することと、
前記指示の受信に応じて、前記ロボット装置の前記構成要素の複数の推定軌道を判定することであって、前記複数の推定軌道は、前記ロボット装置が前記物理的行為を実施する際に前記構成要素が前記環境において移動すると推定される複数の軌道であることと、
前記複数の推定軌道に沿って移動する前記ロボット装置に各信頼性スコアを関連付けることと、
前記複数の推定軌道から、所定の閾値を超える信頼性スコアを有する推定軌道のセットを選択することと、
前記選択された推定軌道のセットに基づき、前記物理的行為の実施中、前記環境において前記ロボット装置が占有すると推定される空間を表す仮想セーフティケージを判定することと、
前記無線通信インタフェースおよび前記１つ以上の光学装置のうちの１つ以上により、前記環境内に、前記仮想セーフティケージの位置の表示を提供することと、
を備える、システム。
【請求項９】
前記ロボット装置は、前記物理的行為の実施に関与する少なくとも１つのロボット操作部を備え、前記動作は、
前記少なくとも１つのロボット操作部のために各動き範囲を判定することをさらに備え、
前記仮想セーフティケージを判定することは、さらに、前記少なくとも１つのロボット操作部のための前記各動き範囲に基づき、
前記指示は、前記少なくとも１つのロボット操作部のための前記各動き範囲を視覚的に描く、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ロボット装置から遠隔配置された少なくとも１つの演算装置をさらに備え、
前記表示を提供することは、前記無線通信インタフェースにより、前記表示を前記少なくとも１つの演算装置に提供することを備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記表示を提供することは、前記１つ以上の光学装置により、前記仮想セーフティケージの３次元（３Ｄ）表示を提供することを備え、前記３Ｄ表示は、前記選択された推定軌道のセットを表す複数の３Ｄ進路を描く、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ロボット装置が前記構成要素が関与する前記物理的行為を実施するように要請する前記指示には、前記ロボット装置が前記構成要素を用いて対象を移動するように要請する指示が含まれ、
前記仮想セーフティケージは、前記ロボット装置が前記対象を移動中、前記対象が占有すると推定される空間をさらに表す、請求項８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
[0001]  本明細書中に指摘のない限り、本章に記載の内容は、本出願の特許請求の範囲に対する先行技術ではなく、また本章に含まれることを理由に先行技術であると認められるものでない。
【０００２】
[0002]  ロボットアーム又はその他のロボット装置等のロボットシステムは、種々のサイズの対象の持ち上げ、移動、又は相互作用を含む適用のために使用され得る。このようなロボット装置は、例えば、工場及びその他の産業環境において見出されることもある。これらのロボット装置は、非対応型ロボット装置−多くの場合、高トルクであり、自身の周囲の環境（例えば、移動しているロボット装置の付近を歩行する人）をほとんど又は全く考慮せずに物理的行為を実施するように構成されたロボット装置であることもある。或いはこれらのロボット装置は、対応型ロボット装置−自身の周囲の環境を考慮し、衝突回避システムを採用してもよく、且つ／又は、付近の対象又は人とのさらなる衝突及び損傷の可能性を低減するために、衝突の検出に応じて特別の行為を採ってもよいロボット装置であることもある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
[0003]  本出願は、ロボット装置用仮想セーフティケージに関連する実施形態を開示する。一態様において、本出願は、方法を説明する。この方法は、ロボット装置が占有する物理的環境においてロボット装置が物理的行為を実施するように要請する指示を受信することを含んでもよい。この方法はまた、指示の受信に応じて、ロボット装置の１つ以上の物理的構成要素の１つ以上の推定軌道を判定することを含んでもよく、１つ以上の推定軌道は、ロボット装置が物理的行為を実施する際に１つ以上の物理的構成要素が移動すると推定される１つ以上の軌道であり、１つ以上の推定軌道は、１つ以上の物理的構成要素の１つ以上のパラメータに基づく。この方法は、ロボット装置が物理的行為を実施中に物理的環境において占有すると推定される空間の仮想表現を判定することをさらに含んでもよく、空間は、ロボット装置の１つ以上の物理的空間の１つ以上の推定軌道に基づいて判定される。この方法は、物理的環境に空間の位置の表示を提供することをさらに含んでもよい。
【０００４】
[0004]  他の態様において、本出願は、演算装置によって実行されると演算装置に以下の動作を実施させる指示を記憶する持続性コンピュータ可読媒体を説明する。以下の動作とは、ロボット装置が占有する物理的環境においてロボット装置が物理的行為を実施するように要請する指示を受信することを含んでもよい。この動作はまた、指示の受信に応じて、ロボット装置の１つ以上の構成要素の１つ以上の推定軌道を判定することを含んでもよく、１つ以上の推定軌道は、ロボット装置が物理的行為を実施する際に１つ以上の物理的構成要素が移動すると推定される１つ以上の軌道であり、１つ以上の推定軌道は、１つ以上の物理的構成要素の１つ以上のパラメータに基づく。この方法は、ロボット装置が物理的行為の実施中、物理的環境において占有すると推定される空間の仮想表現を判定することをさらに含んでもよく、空間はロボット装置の１つ以上の物理的構成要素の１つ以上の推定軌道に基づいて判定される。この方法は、物理的環境に空間の位置の表示を提供することをさらに含んでもよい。
【０００５】
[0005]  さらに他の態様において、本出願は、システムを説明する。このシステムは、ロボット装置と、１つ以上の光学装置と、無線通信インタフェースと、少なくとも１つのプロセッサと、少なくとも１つのプロセッサによって実行可能であり、システムに動作を実施させる指示を備えたデータストレージとを含んでもよい。この動作は、ロボット装置が占有する物理的環境においてロボット装置が物理的動作を実施するように要請する指示を受信することを含んでもよい。この機能はまた、指示の受信に応じて、ロボット装置の１つ以上の物理的構成要素の１つ以上の推定軌道を判定することを含んでもよく、１つ以上の推定軌道は、ロボット装置が物理的行為を実施する際に１つ以上の物理的構成要素が移動すると推定される１つ以上の軌道であり、１つ以上の推定軌道は、１つ以上の物理的構成要素の１つ以上のパラメータに基づく。この動作は、ロボット装置が物理的行為の実施中、物理的環境において占有すると推定される空間の仮想表現を判定することをさらに含んでもよく、この空間は、ロボット装置の１つ以上の物理的構成要素の１つ以上の推定軌道に基づいて判定される。この動作は、無線通信インタフェースと１つ以上の光学装置とのうちの１つ以上によって、物理的環境に空間の位置の表示を提供することもさらに含んでよい。
【０００６】
[0006]  さらに他の態様において、ロボット装置が占有する物理的環境においてロボット装置が物理的動作を実施するように要請する指示を受信する手段を含む装置を提供する。このシステムはまた、指示の受信に応じて、ロボット装置の１つ以上の物理的構成要素の１つ以上の推定軌道を判定する手段を含んでもよく、１つ以上の推定軌道は、ロボット装置が物理的行為を実施する際に１つ以上の物理的構成要素が移動すると推定される１つ以上の軌道であり、１つ以上の推定軌道は、１つ以上の物理的構成要素の１つ以上のパラメータに基づく。このシステムは、ロボット装置が物理的行為の実施中、物理的環境において占有すると推定される空間の仮想表現を判定する手段をさらに含んでもよく、この空間は、ロボット装置の１つ以上の物理的構成要素の１つ以上の推定軌道に基づいて判定される。このシステムは、物理的環境に空間の位置の表示を提供する手段もさらに含んでよい。
【０００７】
[0007]  以上の概要は、単なる例示であり、いかなる方法によっても限定を意図するものでない。上述に例示の態様、実施形態、及び特徴に加え、図面及び以下の説明を参照することにより、さらなる態様、実施形態、及び特徴が明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】[0008]  一例としての実施形態に係る可動装置に搭載されたロボットアームを示す。
【図１Ｂ】[0009]  一例としての実施形態に係るロボット装置を示す機能ブロック図である。
【図２】[0010]  一例としての実施形態に係るロボット装置が動作してもよい一例としてのシステムを示すブロック図である。
【図３】[0011]  本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に係る一例としての方法のフローチャートである。
【図４Ａ】[0012]  本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に係る実施中の一例としての方法の一例としての動作を示す。
【図４Ｂ】[0012]  本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に係る実施中の一例としての方法の一例としての動作を示す。
【図５Ａ】[0013]  本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に係る実施中の一例としての方法の一例としての動作を示す。
【図５Ｂ】[0013]  本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に係る実施中の一例としての方法の一例としての動作を示す。
【図６】[0014]  本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に係る実施中の一例としての方法の一例としての動作を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0015]  ここで一例としての方法及びシステムを説明する。本明細書に記載の一例としての実施形態又は特徴はいずれも、他の実施形態又は特徴より必ずしも好適又は好都合であると解釈されなくてもよい。本明細書に記載の一例としての実施形態は、限定を意味するものでない。本開示のシステム及び方法の特定の態様は、幅広い種々の異なる構成で配置及び組み合わせることができることが容易に理解され、それらはすべてをここで考慮する。
【００１０】
[0016]  さらに、図面に示した特定の配置は限定とみなされてはならない。他の実施形態には、与えられた図面に示される各要素以上又は以下の要素が含まれてもよいことが理解されなければならない。さらに、図示の要素の一部は、結合又は省略されてもよい。さらに、一例としての実施形態は、図面に示されない要素を含んでもよい。
【００１１】
[0017]  以下の説明において、「センサ」、「カメラ」又は「光学センサ」という用語を相互交換可能に使用することもあり、３Ｄ画像感知、３Ｄ深さ感知、２Ｄ画像感知、２Ｄ深さ感知（すなわち、２Ｄ画像と対応深さのマップ）、及び／又は、装置の物理的環境に対するその他の種別の感知を実施するように構成された１つ又は複数の装置（単独配置又はステレオ配置）を言及することもある。
【００１２】
[0018]  さらに、以下の説明において、「ロボット装置」及び「ロボット操作部」という用語を、箱等の物理的対象を把持、移動、又は操作するように構成されるか、又は、人、その他のロボット装置、又はその他の種別の物理的対象等、与えられた物理的環境における物理的対象との相互作用を含んでもよいその他の行為を実施するように構成されたロボットアーム等の１つ以上のロボット装置を説明するために、相互交換可能に使用されることもある。さらに、「ロボット操作部」という用語も、可動装置に搭載されたロボットアーム等、複数のロボット装置の組み合わせをまとめて説明するために使用することがある。ロボット操作部は、これらの構成に限定されなくてもよいことを理解しなければならない。
【００１３】
[0019]  検討した通り、ロボット装置によっては対応型ロボット装置であってもよく、或いは非対応型であってもよい。人への傷害のリスクを低減するために、いずれの種別のロボット装置も、人から隔離されてもよい環境において動作してもよい。特に、このような隔離環境には、ロボット装置によって到達可能な空間の体積が含まれてもよく、この体積は、本明細書において「静的セーフティケージ」と称されてもよいものによって包囲される。
【００１４】
[0020]  従って、ロボット装置は、その未来の軌道と、付近の移動中対象及び人の軌道とを連続的に推定することが望ましく、特定の時間制限内にロボット装置の到達可能空間の体積を包囲する「仮想セーフティケージ」を動的に判定／調整することが望ましい。例えば、いくつかの実施形態において、ロボット装置（又は、ロボット装置に関連付けられた演算システム）は、ロボットアームを１箇所から他へ移動させるなど、ロボット装置が占有している物理的環境においてロボット装置が物理的行為を実施するように要請する指示を受信してもよい。その後、ロボット装置は、この指示の受信に応じて、物理的行為の実施に関与するロボット装置の１つ以上の物理的構成要素の１つ以上のパラメータに基づき、物理的行為の１つ以上の推定軌道を判定してもよい。すなわち、１つ以上の推定軌道は、ロボット装置が物理的行為を実施する際に１つ以上の物理的構成要素が移動すると推定されてもよい軌道であってもよい。例では、このような推定軌道は、ロボット装置が物理的行為を実施するために推定軌道に沿って移動する各確率に対応してもよい。例えば、物理的構成要素のパラメータに発生する可能性のある不確実性（例えば、ロボット装置の接合部が摩耗するか、又は他の接合部に比べて信頼性に劣ることがある）により、各々、不確実性の範囲を考慮に入れ、且つ、関連付けられた信頼性スコアを有する、可能な軌道の範囲を推定することができる。
【００１５】
[0021]  さらに、ロボット装置は、その後、判定された１つ以上の推定軌道に基づき、ロボット装置が物理的行為の実施中に物理的環境において占有すると推定される空間の仮想表現（すなわち、仮想セーフティケージ）を判定することができる。場合によっては、この仮想表現は、ロボット装置が付近の移動中対象又は人を検出したことに応じて調整することができる。例えば、ロボット装置は、種々の速度及び軌道の人又はその他の対象について過去に判定した動きのデータベースにアクセスしてもよく、このデータベースを使用して、付近の移動中対象又は人の未来の軌道を予測してもよい。対象／人の予測軌道が与えられると、ロボット装置は、その軌道を自らの推定軌道と比較し、以降の所定期間内にロボット装置が占有するであろう進路及び空間の体積が、どの程度、対象／人が同一の期間占有するであろう進路及び体積と交差するかを判定してもよい。ロボット装置は、その後、２つの進路／体積との間の潜在的交差（又はその潜在的不足分）に基づき、その仮想セーフティケージを調整（例えば、拡大又は縮小）することができる。
【００１６】
[0022]  さらに、ロボット装置は、判定されたセーフティケージの視覚的及び／又は聴覚的表示等、物理的環境に空間の位置の表示を提供することも望ましいことがある。例えば、この表示は、ロボット装置の周辺環境に投影された色付き及び／又は点滅する警告灯、聴覚的アラーム、又はロボット装置の周囲の床上に投影された仮想セーフティケージを表す２Ｄ画像の形を採ってもよい。これらの表示はまた、モバイルフォン、タブレット、ウェアラブル演算装置、及びその他の演算装置等、遠隔のクライアント装置にも提供することができる。さらに、このようなクライアント演算装置は、３Ｄモデルを表示するように構成されてもよく、このようにして、ロボット装置は、クライアント演算装置に表示するための仮想表現の３Ｄモデル／マップを提供してもよい。
【００１７】
[0023]  例では、ロボット装置の仮想セーフティケージの判定及び維持は、空間保全の促進等、多数の産業上及びビジネス上の利点を提供することがある。例えば、ロボット装置及び人は、限られた空間内でより効率的に、恐らくは協働的に、存在して作業を行うことができることがある。与えられた瞬間に、所定期間、ロボット装置の到達可能な空間の正確な表現を演算することによって（このような空間が複雑な形状である場合であっても）、人及び／又はその他のロボット装置が互いへの干渉を回避することができるように、或いは共有する物理的環境を効率的に使用できるように、これらの表現を人及び／又はその他のロボット装置に提供することができる。その他の利点も可能である。
【００１８】
[0024]  以下、種々の実施形態の詳細について参照し、その例を添付の図面に示す。以下の詳細な説明において、本開示及び説明の実施形態の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細を述べる。しかしながら、本開示は、これらの具体的詳細を伴うことなく実施されてもよい。他の例において、実施形態の態様を不要に曖昧にしないように、周知の方法、手順、構成要素、及び回路については詳細に説明しない。
【００１９】
[0025]  種々の実施形態によると、ロボット装置は、ホロノミックカート（例えば、カートをあらゆる方向に移動させるホイールを備えたカート）等、可動装置に搭載されたロボット操作部を備えてもよい。図１は、このようなロボット装置１００を描いており、ロボット操作部を含む一例としてのホロノミックカートを含む。すなわち、いくつかの実施形態において、可動ホロノミックカート１０２は、カートに搭載されたロボットアーム１０４を含んでもよい。ロボットアーム１０４は、環境内の対象を把持するか、或いはこれと相互作用するための把持構成要素１０６を含んでもよい。いくつかの実施形態において、把持構成要素１０６は、強力磁化グリッパ、ハンド状グリッパ、吸引グリッパ、及び／又は他の種別のグリッパであってもよい。カートは、１つ以上のホイール１０８を含んでもよく、２つの自由程度で動作するホロノミックホイールであってもよい。他の例において、ロボット装置１００は、その他のロボット操作部等、他の構成要素を含んでもよい。さらに他の例において、ロボット操作部は、異なる種別の可動装置に搭載されるか、又は可動ベースに全く搭載されなくてもよい。例えば、ロボット操作部は、工場設定又はその他の設定内の固定位置に搭載されてもよい。
【００２０】
[0026]  図１Ｂは、図１Ａのロボット装置１００等、一例としての実施形態に係るロボット装置を示す機能ブロック図である。ロボット装置１００は、機械的システム１２０、感知システム１３０、制御システム１４０、及び電源１５０等、種々のサブシステムを含むことができる。ロボット装置１００は、これより多い又は少ないサブシステムを含んでもよく、各サブシステムは、多数の要素を含むことができる。さらに、ロボット装置１００のサブシステム及び要素のうちの１つ以上は、ともに相互接続又は一体化することができる。従って、ロボット装置１００について記載の動作のうちの１つ以上は、追加の機能的構成要素又は物理的構成要素に分割されてもよく、より少ない数の機能的構成要素又は物理的構成要素に結合されてもよい。さらにいくつかの例において、追加の機能的構成要素及び／又は物理的構成要素は、図１Ａ及び図１Ｂに示した例に追加されてもよい。さらなる例において、ロボット装置１００に含まれるシステムのうちの１つ以上は、ロボット装置から遠隔配置されてもよい。
【００２１】
[0027]  機械的システム１２０は、ロボットアーム１０４、グリッパ１０６、（可動又はホロノミック）カート１０２、及び１つ以上のホイール１０８を含む、図１Ａを参照して上述した構成要素を含んでもよい。機械的システム１２０は、ロボット装置１００に含まれ、且つ、ともに複数の剛性装置を連結して、種々の接合部、ホイール等、ロボット装置の種々の構成要素を形成するように構成された１つ以上のモータ（図示せず）を追加で含んでもよい。実際、ロボット装置１００が特定の行為を実施する旨の指示を受信するとき、各モータは、特定の行為を作り出す各行為を実施する旨の相対的指示を受信するように構成されてもよく、且つ／又は、複数のモータは、行為を実施する同一の指示を受信するように構成されてもよい。従って、各モータは、そのモータに関連付けられた各動作パラメータを有し、その他の可能な動作パラメータの中でも、モータが耐え得る可能なモータトルクの範囲等、モータの特定行為の性能を促進してもよい。さらに、これらのモータは、電力によって動力供給される電気モータであってもよく、又は気体ベース燃料又はソーラパワー等、多数の異なるエネルギー源で動力供給されてもよい。さらに、モータは、電源１３０から動力を受けるように構成されてもよい。電源１３０は、ロボット装置１００の種々の構成要素に動力を供給してもよく、例えば、再充電可能なリチウムイオン電池又は鉛電池を代表とすることができる。一例としての実施形態において、このようなバッテリの１つ以上のバンクは、電力を提供するように構成することができる。その他の電源の材料及び種別も可能である。
【００２２】
[0028]  感知システム１４０は、前方ナビゲーションセンサ１１０及び後方ナビゲーションセンサ１１２等、ロボット装置１００に取り付けられる１つ以上のセンサを使用してもよい。感知システム１４０はまた、ロボットアームが移動する際にロボットアームの物理的環境について情報を感知してもよいロボットアーム１０４上に配置されるセンサ等、ロボット装置１００の他の箇所に取り付けられる１つ以上の他のセンサ（図示せず）を使用してもよい。前方及び後方ナビゲーションセンサ１１０、１１２及びその他のセンサは、直前に記載の方法と同様に、且つ／又は、本明細書に記載の他の任意の方法で機能してもよい。
【００２３】
[0029]  感知システム１４０は、環境と効率的に相互作用する制御システム１５０（例えば、コンピュータ走行動作計画ソフトウェア）によって使用可能なロボット装置１００の物理的環境についての情報を判定してもよい。例では、感知システム１４０によって得られた情報は、環境のデジタルモデルを構築するために一体化されてもよい。制御システム１５０は、この情報を使用して、ロボット装置１００の１つ以上の構成要素に特定行為を実施する位置へのナビゲートをさせてもよい。追加の例において、環境をモデル化するために３Ｄセンサから抽出された情報等、ロボット装置１００の物理的環境についての情報を使用して、環境における他の物理的対象との衝突を回避するか、或いはロボット装置のナビゲーションを促進するように、ロボット装置を操作してもよい。さらに、このような情報を環境再構築に使用してもよい。環境再構築は、環境を感知し、簡略化された数学的３Ｄ幾何学形態（例えば、平面、円筒、円錐、半球等）の簡略化幾何学モデルにその情報を抽出することによって実施されてもよい。いくつかの例において、このような技術により、動き計画をより容易にし、且つ／又は、モデル違反（例えば、衝突）を検出し易くしてもよい。
【００２４】
[0030]  さらに、制御システム１５０は、その他の情報を使用して、ロボット装置１００によって実施可能なナビゲーション及びその他のタスクを促進してもよい。例えば、制御システム１５０は、機械的システム１２０からの情報（例えば、モータの動作パラメータ）を感知システム１４０及び／又は表示システム１６０からの情報と組み合わせることにより、任意の特定時点でロボット装置の１００の未来の移動の仮想表現を判定してもよい。例では、表示システム１６０は、その後、仮想表現に関連付けられた表示をロボット装置１００の周辺環境に提供するように構成されてもよい。従って、表示システム１６０は、１つ以上のカメラ／プロジェクタ（図１Ａに示す光学装置１１６等）、スピーカ、振動生成器（すなわち、振動を生じる装置）、及び／又は、ロボット装置が占有する物理的環境に空間の表示を提供するように構成されたその他の装置を含んでもよい。例えば、ロボット装置１００の軌道が環境内の他の移動中対象の軌道に干渉すると判定されると、光学装置１１６は、警告灯を点滅するように構成されてもよい。さらなる例において、スピーカは、警告アラームを提供するように構成されてもよい。さらなる例において、振動生成器は、ロボット装置及び／又はロボット装置が占有する物理的環境の一部を振動させるように構成されてもよい。表示システム１６０は、その他の動作も実施するように構成されてもよい。
【００２５】
[0031]  ロボット装置１００の動作の多く又はすべては、制御システム１５０によって制御することができる。制御システム１５０は、メモリ１５６等、持続性コンピュータ可読媒体に記憶された指示１５４を実行する少なくとも１つのプロセッサ１５２（少なくとも１つのマイクロプロセッサを含み得る）を含んでもよい。制御システム１５０はまた、分散された状態で、ロボット装置１００の個々の構成要素又はサブシステムを制御するように機能してもよい複数の演算装置の代表であってもよい。制御システム１５０は、ロボット装置１００の一部として配置されてもよく、又はロボット装置と遠隔通信してもよい。
【００２６】
[0032]  いくつかの実施形態において、メモリ１４６は、プロセッサ１４２によって実行可能な指示１４４（例えば、プログラム論理）を含み、図１Ａ及び図１Ｂとの関連で上述したものを含む、ロボット装置１００の種々の動作を実行してもよい。メモリ１４６は、機械的システム１２０、センサシステム１３０、及び／又は制御システム１４０のうちの１つ以上に対するデータ送信、データ受信、相互作用、及び／又は制御を行うための指示を含む、追加指示も含んでよい。
【００２７】
[0033]  図２は、一例としての実施形態に係るロボット装置が実施してもよい一例としてのシステム２００を示すブロック図である。図示の通り、システム２００は、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明したロボット装置１００、第２ロボット装置２１０、遠隔センサ及び／又はプロジェクタ（又はその他同様の装置）２２０、遠隔演算装置２３０、及び中央制御システム２４０を含んでもよい。一例としての実施形態において、システム２００の各実体は、各通信リンク２５０（例えば、有線接続又は無線接続）を使用して制御システム２４０と通信する。制御システム２４０は、図１Ｂに説明のロボット装置１００の局所制御システム１５０と同様に動作する制御システムであってもよい。制御システム２４０は、システム２００の各実体間のデータ通信の促進に関連した動作等、その他の動作も有してよい。いくつかの実施形態において、システム２００の各実体は、各々、各制御システムを有してもよい。
【００２８】
[0034]  通信リンク２５０は、無線接続として図示されているが、有線接続が使用されてもよい。例えば、通信リンク２５０の１つ以上は、ユニバーサルシリアルバス等の有線直列バス又は並列バスであってもよい。有線接続は、専有接続であってもよい。通信リンク２５０は、その他の可能性の中でも、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線技術、ＩＥＥＥ８０２．１１（任意のＩＥＥＥ８０２．１１改定を含む）に記載の通信プロトコル、セルラー技術（ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＥＶ−ＤＯ、ＷｉＭＡＸ、又はＬＴＥ等）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）技術を使用した無線接続であってもよい。例では、遠隔演算装置２３０は、インターネットを介してアクセス可能であってもよく、特定のウェブサービス（例えば、ソーシャルネットワーキング、写真共有、アドレスブック等）に関連付けられた演算クラスタを含んでもよい。
【００２９】
[0035]  さらに、図示の通り、システム２００の１つ以上の実体は、プロセッサ、送信機、受信機、アンテナ等の通信リンク２５０を可能にするハードウェアを含んでもよい。図示はされていないが、システム２００の実体のうちの１つ以上は、互いに直接通信してもよい（例えば、ロボット装置１００は、制御システム２４０を介さず、遠隔演算装置２３０及び遠隔センサ／プロジェクタ２２０と直接通信してもよい）ことが理解されなければならない。
【００３０】
[0036]  第２ロボット装置２１０は、図１Ａ及び図１Ｂを参照して検討したロボット装置１００と同様に、又はこれと異なるように構成されるロボット装置であってもよい。第２ロボット装置２１０は、ロボット操作部又は他の種別のロボット装置の形を採ってもよい。例では、第２ロボット装置２１０は、その他の可能性の中でも２つのロボット装置の環境と関連付けられたデータ、２つのロボット装置の未来の軌道に関連付けられたデータ、及び診断データ等のデータをロボット装置１００と（上述の通り、恐らくは直接、又は制御システム２４０を介して）交換してもよい。
【００３１】
[0037]  いくつかの例において、第２ロボット装置２１０は、ロボット装置１００に近接して、又はロボット装置１００から近距離内の他の箇所に配置されてもよい。他の例において、第２ロボット装置２１０は、ロボット装置１００及び／又はシステム２００のその他の実体とは異なる環境に配置されてもよい。例では、２つのロボット装置間で通信されたデータ及びシステム２００の実体間で通信されたその他のデータは、その他の可能性の中でも、衝突回避、軌道計画、及び／又は各ロボット装置の仮想セーフティケージの判定／投影に関連付けられてもよい。
【００３２】
[0038]  この第２ロボット装置２１０は、制御システム２４０と通信していてもよい、且つ／又は、システム２００の１つ以上の実体と直接通信していてもよい他のロボット装置の代表であってもよいことを理解しなければならない。
【００３３】
[0039]  遠隔センサ／プロジェクタ２２０は、システム２００の実体のうちの１つ以上（すなわち、ロボット装置１００、２１０）から遠隔配置され、本明細書に記載の動作を実施するように動作可能な任意の種別のセンサ又はプロジェクタであってもよい。例えば、本明細書に記載の方法によると、遠隔センサ／プロジェクタ２２０は、ロボット装置の一部として配置された１つ以上のセンサ又はプロジェクタとともに、ロボット装置の環境に関連付けられたデータを回収し、且つ／又は、ロボット装置の環境に情報を提供し、且つ／又は、遠隔演算装置２３０に情報を提供するように構成されてもよい。例として、ロボット装置１００及び第２ロボット装置２１０がそれらの各仮想セーフティケージの更新済み境界又はその他の特性を（制御システム２４０の補助により）判定した後、１つ以上の遠隔プロジェクタ２２０及び／又はロボット装置付近の１つ以上のプロジェクタは、３Ｄホログラム又は２Ｄ正投影等の仮想セーフティケージの仮想表現を環境に投影してもよい。追加又は代替として、１つ以上の遠隔スピーカ、クラクション等が、仮想セーフティケージに関連付けられた音声表現を提供してもよい。本例に従って、制御システム２４０は、遠隔演算システム２３０に視覚的表現及び聴覚的表現のうちの１つ以上も提供してよい。例えば、遠隔演算装置２３０は、遠隔演算装置のユーザに、仮想セーフティケージの仮想表現を表示してもよい。その他の例も可能である。
【００３４】
[0040]  遠隔演算装置２３０は、データを受信し、ノート型コンピュータ、モバイルフォン、ウェアラブル演算装置（例えば、ヘッドマウントディスプレイ又はリストマウントディスプレイ）、タブレット演算装置等、データに対応するか、又はこれに関連付けられた情報を表示することができる任意の種別の装置であってもよい。遠隔演算装置２３０は、プロセッサ及びディスプレイを備えたディスプレイシステムを含んでもよい。ディスプレイは、例えば、光学シースルーディスプレイ、光学シーアラウンドディスプレイ、又はビデオシースルーディスプレイであってもよい。プロセッサは、システム２４０及び／又はシステム２００のその他の実体からデータを受信し、ディスプレイ上への表示のためにデータを構成してもよい。プロセッサは、例えば、マイクロプロセッサ又はデジタルシグナルプロセッサ等、任意の種別のプロセッサであってもよい。
【００３５】
[0041]  遠隔演算装置２３０は、プロセッサに連結されたメモリ等、オンボードデータストレージをさらに含んでもよい。メモリは、例えば、プロセッサによってアクセス及び実行可能なソフトウェアを記憶してもよい。
【００３６】
[0042]  さらに、遠隔演算装置２３０は、制御システム２４０等、システム２００の１つ以上の実体の代理として動作を実施するように構成されてもよい。例えば、遠隔演算装置２３０は、ロボット装置１００からデータを受信し、ロボット装置１００の代理で、且つ／又は、制御システム２４０の代理で、特定の処理動作を実施することにより、ロボット装置の仮想セーフティケージを判定してもよい。遠隔演算装置２３０は、その後、結果としてのデータを、システム２００内の他の実体に送り返してもよい。この機能を「クラウド」演算と称することもある。
【００３７】
[0043]  いくつかの実施形態において、ロボット装置は、ロボット装置が他のロボット装置と経験を共有して、学習した挙動を実施できるようにするために、制御システム２４０又はサーバ等の他の遠隔演算装置（図示せず）にデータをアップロードしてもよい。例えば、ロボット装置１００は、進路を横切り、障害物に遭遇することもあり、障害物の位置を第２ロボット装置２１０等の他のロボット装置に（例えば、クラウドを通じて）通知することができる。他の例として、ロボット装置１００は、遠隔センサ２２０を介して移動中対象についての情報を取得し、移動中対象の未来の軌道及び速度を推定してもよい。ロボット装置１００は、その後、その情報を制御システム２４０及び／又は第２ロボット装置２１０と共有してもよい。そして第２ロボット装置２１０は、移動中対象の未来の軌道及び速度に応じて、特定の行為を採ってもよい。まとめると、ロボット装置１００及び２１０は、より迅速な適合を可能にするために、収集されたデータをシェアするように構成され、各ロボットが前回のロボットが学習した経験の上に構築できるようにしてもよい。さらに、本明細書に記載の種々の実施形態によると、システム２００の各実体は、略リアルタイムのデータにアクセスしてもよい。
【００３８】
[0044]  他の例では、システム２００は、図２に示す実体のうちの１つに一体化されたセーフティシステム（図示せず）を含んでもよい。セーフティシステムは、本明細書に記載の動作を実施するか、又は仮想セーフティケージに応じた他の動作を実施するように構成されてもよい。
【００３９】
[0045]  図３は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に係る、環境とのロボットの相互作用の検出、再構築、及び促進のための一例としての方法を示すフローチャートである。図３に示す方法３００は、例えば、図１Ａ〜図２に示すロボット装置及びシステムとともに使用可能であるか、又は制御システム１５０及び２４０のうちの１つ以上等、図１Ａ〜図２のいずれかの構成要素の組み合わせによって実施されてもよい方法の一実施形態を示している。また、このような方法の実施形態は、図４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ、及び６に示すシステム及び態様に従って実施することができる。方法３００は、ブロック３０２〜３０８の１つ以上によって示される１つ以上の動作又は行為を含んでもよい。ブロックを連続的順序で示したが、これらのブロックは、場合によっては、並行して実施されてもよく、且つ／又は、本明細書に記載のものとは異なる順に実施されてもよい。また、種々のブロックは、所望の実装に基づき、より少ない数のブロックに組み合わせられてもよく、追加ブロックに分割されてもよく、且つ／又は削除されてもよい。
【００４０】
[0046]  また、方法３００並びに本明細書に開示のその他のプロセス及び方法について、フローチャートは、本実施形態の１つの可能な実装の機能及び動作を示している。この点、各ブロックは、プロセス中の特定論理的動作又はステップを実施するためにプロセッサによって実行可能な１つ以上の指示を含む、モジュール、セグメント、又はプログラムコードの一部を表してもよい。プログラムコードは、例えば、ディスク又はハードドライブを含む記憶装置等、任意の種別のコンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。コンピュータ可読媒体は、例えば、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のように短期間データを記憶するコンピュータ可読媒体等の持続性コンピュータ可読媒体を含んでもよい。コンピュータ可読媒体はまた、例えば、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、光学又は磁気ディスク、及びコンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）のような２次的又は永続的な長期ストレージ等の持続性媒体も含んでよい。コンピュータ可読媒体はまた、その他任意の揮発性又は不揮発性記憶システムであってもよい。コンピュータ可読媒体は、例えば、コンピュータ可読記憶媒体、有形記憶装置、又はその他の製品と考えられてもよい。
【００４１】
[0047]  また、方法３００並びに本明細書に開示のその他のプロセス及び方法について、図３の各ブロックは、プロセスの特定論理的動作を実施するために配線された回路を表してもよい。
【００４２】
[0048]  方法３００の動作は、演算装置によって完全に実施されてもよく、又は複数の演算装置及び／又はサーバに分散されてもよい。いくつかの例において、演算装置は、演算装置に連結されたセンサ又はその他の構成要素から情報を受信してもよく、演算装置がサーバである場合、情報は、情報を収集する他の装置から受信することができる。例えば、サーバがロボット装置及び移動中対象の蓄積所定軌道及び／又は方法３００の性能を促進してもよいその他の情報のデータベースを含んでもよい場合、演算装置はさらに、物理的対象の寸法を判定するためにサーバと通信することができる。
【００４３】
[0049]  方法３００は、ブロック３０２において、ロボット装置が占有する物理的環境においてロボット装置が物理的行為を実施するように要請する指示を受信することを含む。例では、この指示は、実行時、ロボット装置に一連の行為を実施させてもよい１つ以上のサブ指示を備えてもよい。この指示はまた、実行時、ロボット装置の複数の構成要素に各行為を実施させてもよい。例えば、この指示は、ロボット装置が占有する物理的環境においてロボット装置が物理的対象を移動するための指示であってもよい。その場合、指示の実行により、ロボット装置はロボット装置の現在の位置から物理的対象への近接位置まで移動する。そして、移動中、又はその後に物理的対象への近接位置において静止中、ロボット装置は、恐らくは物理的対象の以前の位置から再び離れつつ、ロボットアーム又はその他のロボット操作部を使用して物理的対象を把持及び移動してもよい。その他の例としての指示も可能である。
【００４４】
[0050]  指示は、ロボット自体で、若しくはロボット装置に連結されるか、又はロボット装置から遠隔配置されてロボット装置を制御するように構成された制御システム又はその他の演算装置で受信されてもよい。さらに、方法３００の動作のうちの１つ以上は、指示受信の実際の実行前、実行中、又は実行後に実施されてもよいことを理解しなければならない。
【００４５】
[0051]  方法３００は、ブロック３０４において、指示の受信に応じて、ロボット装置の１つ以上の物理的構成要素の１つ以上の推定軌道を（例えば、１つ以上のプロセッサによって）判定することを備え、１つ以上の推定軌道は、ロボット装置が物理的行為を実施する際に１つ以上の物理的構成要素が移動すると推定される１つ以上の軌道であり、１つ以上の推定軌道は、１つ以上の物理的構成要素の１つ以上のパラメータに基づく。物理的行為の実施に関与するロボット装置の１つ以上の物理的構成要素の１つ以上のパラメータには、その他の可能性の中でも、１つ以上の物理的構成要素の最大トルク、１つ以上の物理的構成要素の最大動力出力、１つ以上の物理的構成要素の接合角度、２つ以上の物理的構成要素間の距離、１つ以上の物理的構成要素の有効質量（すなわち、中でも、１つ以上の物理的構成要素がどの程度多いのか、且つその推進力、１つ以上の物理的構成要素の動き範囲）が含まれてもよい。
【００４６】
[0052]  例では、特定の物理的構成要素の特定のパラメータは、物理的構成要素の他のパラメータに優先されてもよい。他の例では、特定の動き範囲を備えた物理的構成要素が、ロボット装置の他の物理的構成要素に優先されてもよい。他の例では、特定の物理的構成要素の特定のパラメータは、同一又はその他の物理的構成要素の他のパラメータに影響を及ぼしてもよく、従って、構成要素間の関係が、１つ以上の推定軌道を判定する際に考慮されてもよい（すなわち、１つの接合部が特定の質量を有してもよく、異なる質量の他の接合部に連結されてもよく、物理的行為の実施時、これが接合部の組み合わせの移動に影響を及ぼしてもよい）。
【００４７】
[0053]  例では、演算装置は、１つ以上の種別のモデル推測制御（例えば、後退水平制御）、又はその他の種別のプロセス制御を採用して、１つ以上の推定軌道を判定し、方法３００のその他の動作を実施してもよい。例えば、物理的構成要素のうちの１つ以上の現在の加速度、出力、推進力等、ロボット装置と物理的構成要素の現在の状態が与えられると、演算装置は、ロボット装置及びその構成要素が特定期間内にあってもよいという複数の状態を判定してもよい。従って、演算装置は、指示の実行後の所定期間、指示の受信後、その他の可能な参照時点後等、所定の期間内に物理的構成要素が従うと推定される物理的構成要素の１つ以上の推定軌道を判定してもよい。
【００４８】
[0054]  例では、演算装置は、過去の状態、過去の移動、１つ以上の推定軌道判定時、ロボット装置及び／又はその他のロボット装置に関連付けられた、過去に判定されたその他の情報も考慮に入れてよい。
【００４９】
[0055]  演算装置はまた、不確実性が判定された１つ以上の推定軌道にノイズを生じてしまう場合、ロボット装置の１つ以上の構成要素に関連付けられた不確実性を解析してもよい。このように、１つ以上の推定軌道を解析することは、ロボット装置の１つ以上の物理的構成要素に関連付けられた不確実性に基づいて１つ以上の推定軌道を判定することを含んでもよい。さらに、１つ以上の推定軌道を判定することは、複数の推定軌道を判定することと、その判定された複数の推定軌道に沿って移動するロボット装置に各確率（すなわち、信頼性スコア又はその他の不確実性測定法）を関連付けることとを含んでもよい。例として、物理的行為の実施に関与するロボット装置の１つ以上の物理的構成要素は、行為の実施時、１つの軌道に沿って移動する確率が９５％であるが、行為の実施時、異なる軌道に沿って移動する可能性が５％あってもよい。従って、演算装置は、２つの推定軌道をこれらの各確率について判定してもよい。関連する例では、指示の受信に応じて軌道ファミリが判定されてもよく、軌道ファミリの各構成員が関連付けられた信頼性スコアを有する。このような例において、軌道ファミリの構成員は、ともに集計されてもよく、且つ／又は、重畳されてもよい。その他の例も可能である。
【００５０】
[0056]  一例の場合、１つ以上のモータが物理的行為を実施するロボット装置に関与してもよく、演算装置は、モータの維持可能なトルク範囲等、これらのモータの１つ以上のパラメータに基づき、ロボット装置が物理的行為の実施を開始して１０秒後に、ロボット装置が空間を占めてもよい軌道を推定してもよい。関連する例として、演算装置は、まず、モータによる前回の軌道、モータパラメータの過去の状態、及び／又はモータに関連付けられたその他の情報のデータベースに問い合わせ、その後、このような情報がモータのうちの１つについて中間レベルの不具合の可能性を示す判定をしてもよい。そして、演算装置は、中間レベルの不具合の可能性を考慮に入れて、物理的行為の実施のために１つ以上のモータに関連付けられた１つ以上の推定軌道を判定してもよい。その他の例も可能であり、本明細書に記載の「不確実性」とは構成要素の不具合に関連付けられた確率に限定されてはならないことを理解しなければならない。むしろ、不確実性とは、ロボット装置による物理的行為の性能に関与する１つ以上の軌道を変更してもよい、ロボット装置の１つ以上の構成要素に関連付けられた任意の因子を表してもよい。
【００５１】
[0057]  いくつかの実施形態において、ロボット装置の物理的構成要素の１つ以上の推定軌道は、物理的構成要素のうちの１つ以上の動き範囲の少なくとも一部の形を採ってもよい。推定動き範囲は、所定期間内に物理的構成要素が従うと推定される物理的構成要素の１つ以上の推定軌道の追加又は代替として判定されてもよい。さらに、物理的構成要素のうちの１つ以上に関連付けられた不確実性レベルも判定されてよい。これにより、各物理的構成要素について複数の動き範囲が判定されてもよく、各動き範囲は、各物理的構成要素の１つ以上のパラメータに応じて、その特定の動き範囲が生じる可能性を表す、与えられた確率／不確実性に対応する。
【００５２】
[0058]  例では、１つ以上の推定軌道の判定は、１つ以上の推定軌道を実行するとき、物理的行為の実行に関与する１つ以上の物理的構成要素が占有してもよい空間の耐性を判定し、モータ及び／又はその他の構成要素を同時又は非同時に移動させ、１つ以上の推定軌道に沿って移動しつつ、空間の体積を掃出させることが含まれてもよい。演算装置は、空間の体積を判定するために、１つ以上の物理的構成要素の現在の推進力、１つ以上の物理的構成要素に関連付けられた診断情報、又は１つ以上の物理的構成用の現在の状態と１つ以上の物理的構成要素の過去の状態（又は、ロボット装置の一部として含まれない１つ以上の関連物理的構成要素の過去の状態）との双方に関連付けられた、上述のその他の因子等、種々の因子を考慮に入れてもよい。
【００５３】
[0059]  例では、１つ以上の体積が判定されてもよく、体積のうちの１つ以上は各確率に関連付けられる。判定された推定軌道についての検討に沿って、判定された複数の空間体積が、ともに集計、重ね合わせ、又は重畳されてもよい。例えば、判定された複数の推定軌道の各自推定軌道に対応する複数の空間体積を重ねたものには、ロボット装置が物理的行為を実施するために占有すると推定される、複数の異なる体積の空間が含まれてもよい。
【００５４】
[0060]  さらなる例において、演算装置は、物理的行為を実施するための指示をサーバに提供することにより推定軌道を判定してもよく、これが多数のシミュレーションを実行して推定軌道に関連する演算装置パラメータに戻す。
【００５５】
[0061]  方法３００は、ブロック３０６において、ロボット装置が物理的行為の実施中に物理的環境において占有すると推定される空間の仮想表現（すなわち、仮想セーフティケージ）を判定することを含み、この空間は、ロボット装置の１つ以上の物理的構成要素の１つ以上の推定軌道に基づいて判定される。例えば、１つ以上の推定軌道が複数の確率、信頼性スコア、又はその他の測定値に関連付けられた複数の推定軌道であるとき、ロボット装置の物理的環境における空間の仮想表現は、複数の推定軌道に基づいて、さらには各確率に基づいて判定されてもよく、各確率は、判定された複数の推定軌道に沿って移動するロボット装置に関連付けられる（すなわち、ロボット装置の物理的構成要素が与えられた軌道を占有する可能性）。
【００５６】
[0062]  いくつかの例において、仮想表現は、未来にロボット装置の物理的構成要素が占有するであろう空間の少なくとも一部を含んでもよい、仮想境界又は仮想全体積の形を採ってもよい。
【００５７】
[0063]  例では、仮想表現は、空間の体積を含む、球状、楕円体状、又は放物状の境界／体積等のより保守的な仮想境界／体積の形を採ってもよい。その他の開放２次曲面又は閉鎖２次曲面（及び／又は、関連体積）も可能である。このような例では、仮想表現は、ロボット装置が経時的に、且つ、物理的に占有するであろう実際の空間を超えて、ロボット装置の物理的環境内のさらなる空間を含んでもよい。他の例では、仮想表現は、ロボット装置の移動をより厳格に束縛する等値面若しくはその他の面又は体積の形を採ってもよい。例えば、複数のロボット装置及び／又は人が互いに近接して作業する環境においては、より保守的でない仮想表現が望ましいこともある。
【００５８】
[0064]  場合によっては、受信した指示が、ロボット装置に物理的対象を持ち上げて移動させるための指示であってもよい。このような場合、演算装置は、例えば、１つ以上の推定軌道及び／又は物理的対象の１つ以上の所定の特性（例えば、サイズ、重量等）に基づいて、ロボット装置が占有するであろう、物理的環境内における空間と、ロボット装置による物理的対象の移動に基づいて物理的対象が占有すると推定される空間との双方の仮想表現を判定してもよい。例えば、演算装置は、このような指示の受信に応じて、ロボット装置によって移動される物理的対象のサイズについての情報を有してもよいデータベースに問い合わせを行ってもよい。そして、演算装置は、１つ以上の推定軌道の判定時、又は仮想表現の判定時に、物理的対象のサイズを考慮に入れてもよい。例えば、演算装置は、ロボット装置上の参照点から最も遠い物理的対象の面上の点を使用して、空間内の探索体積を判定してもよく、この探索体積は、ロボット装置が物理的対象を持ち上げて移動する際に経過するであろう時間の少なくとも一部の間に、ロボット装置及び物理的対象が占有するであろう空間を表す。
【００５９】
[0065]  従って、演算装置により物理的構成要素が所定の期間内に従うと推定される物理的構成要素の１つ以上の推定軌道を判定するいくつかの実施形態において、仮想表現の空間には、所定期間中、ロボット装置が物理的行為を実施するために占有すると推定される空間が含まれてもよい。
【００６０】
[0066]  例では、演算装置によって新たな指示又はサブ指示が受信又は実行される度に、新たな仮想表現が判定されてもよい。従って、仮想表現は、新たな指示が受信されるか、又は推定軌道の修正が判定された際、リアルタイムで変化するアニメーション表現であってもよい。他の例では、演算装置は、調節を実施するためのコマンドを示すユーザ入力又はその他の種別の入力を受信することに応じて、仮想表現を調節（すなわち、調整）するように構成されてもよい。このような例では、仮想表現は、確率及びリスク等、種々の因子に基づいて調整されてもよい。例えば、仮想表現は、より保守的でない仮想セーフティケージからより保守的な仮想セーフティケージまで調整されてもよく、ここでより保守的な仮想セーフティケージには、未来の軌道の確率が低くても、追加の未来の軌道に関連付けられた空間が含まれる。このような保守的調整により、衝突又はその他のハザードのリスクを低減してもよい。代替として、仮想表現は、未来の軌道と高い信頼性スコアを有する空間だけを含むように調整されてもよい。その他の例も可能である。
【００６１】
[0067]  さらに他の例では、ロボット装置が第１の位置から移動し、第２の位置において対象を持ち上げ、対象を第３の位置に移動する旨の指示を受信すると、仮想表現は、このタスクを実施するロボット装置に応じて、また以上に検討した所定期間に基づいて、自動又は手動で調整してもよい。例えば、このような指示を受信する前に、仮想表現には、第１の位置におけるロボット装置を包囲する空間のより小さな体積が含まれてもよい。そして、指示を受信すると（又は、受信の幾分後で）、仮想表現は、第２位置と、恐らくは追加として第３位置と、ロボット装置が第１の位置及び第２の位置の間及び第２の位置及び第３の位置の間で進行／占有してもよい１つ以上の可能性のある未来の進路（及び関連する体積）とを含むように拡大してもよい。第２の位置に達するか、又はロボット装置が第２の位置に向かって進行すると、仮想表現は、ロボット装置が第１の位置から第２の位置まで進行するときに前回占有した進路／空間をもはや含むことのないように、縮小すべく動的に調整されてもよい。そして、ロボット装置が第３の位置まで進行するか、又はロボット装置が第３の位置に達すると、同様のさらなる調整が行われてもよい。その他の例も可能である。以上に検討の通り、これらの例及び他の例において、ロボット装置は、短期間又はより長期間のいずれかを問わず、ロボット装置が未来に占有するであろう箇所の表示を提供するように構成されたプロジェクタ又はその他の装置と通信してもよい。
【００６２】
[0068]  従って、方法３００は、ブロック３０８において、空間の位置の表示を物理的環境に提供することを含む。さらに、本明細書に記載の例の少なくとも一部では、この表示は、集計又は重ね合わせられた空間／境界の視覚的表示を含んでもよく、且つ／又は、１つ以上の推定軌道に関連付けられたこのような空間／境界の区別可能な重畳視覚的表示を含んでもよい。さらに、この表示は、ブロック３０４にて判定された１つ以上の推定軌道に関連付けられた確率、信頼性スコア、又はその他の測定値と、ブロック３０６にて判定された対応の空間／境界との視覚的表示を含んでもよい。さらに、この表示は、ブロック３０４にて判定された１つ以上の推定軌道の視覚的表示、／又は聴覚的表示、及び／又はその他の種別の表示を含んでもよい。
【００６３】
[0069]  例では、聴覚的表示には、アラーム、周辺ノイズ、１つ以上の発話、事前記録されたセーフティメッセージ、構造化聴覚的パターン、及び周波数、リズム、ボリューム、音質等が変動する他の種別の聴覚表示を含んでもよい。異なる聴覚的指示は、判定された異なる空間の視覚的表示に合わせて使用されてもよい。追加又は代替として、複数の異なる聴覚的指示は、表示内に含められてもよい。例として、ロボット装置又は外側センサがロボット装置の物理的環境内で移動中対象を検出する時、演算装置は、移動中対象がロボット装置から与えられた距離範囲内にある時に環境内にスピーカを介して音を再生させてもよく、移動中対象がロボット装置から他の距離範囲内にある時、他の異なる音を再生させてもよい（例えば、移動中対象がロボット装置の近接範囲内にあり、ロボット装置と衝突する潜在的リスクがある時、より大きく、より目立つ音が聞こえるようにしてもよい）。他の例として、ロボット装置に関連付けられた現在の仮想表現がより保守的な仮想表現（すなわち、セーフティリスクのより低い、より大きな仮想セーフティケージ）であるとき、環境内において、静かで穏やかなノイズを間欠的又は連続的に再生してもよく、現在の仮想表現がより保守的でない仮想表現であるとき、環境内において、より大きなノイズを間欠的又は連続的に再生してもよく、その逆でもよい。その他の例も可能である。
【００６４】
[0070]  この表示には、２Ｄ表示及び／又は３Ｄ表示が含まれてもよい。例では、ロボット装置に取り付けられるか、又はロボット装置から遠隔配置されたプロジェクタが、空間に関連付けられた光を投影してもよい。例えば、この光は、ロボット装置が未来に占有してもよい空間の下方の床の一部領域又は全領域に投影されてもよく、警告灯として機能してもよい。この光は、ロボット装置の物理的環境における壁部、天井、又はその他の表面等、他の表面上に投影されてもよい。追加又は代替として、この光は、任意の特定表面に向けられることなく、空中に投影されてもよい。この光は、１つ以上の色又は色調として投影されてもよい。例えば、スペースに不確かな領域又は体積が含まれる時、色又は明るさの異なる光を使用して、ロボット装置が未来に占有する可能性の低い領域を示してもよい。その他の例も可能である。
【００６５】
[0071]  その他の例では、この表示は、ロボット装置の物理的環境における面上に投影された、空間の２Ｄ画像の形を採ってもよい。例えば、２Ｄ画像は、３Ｄ仮想表現の正投影（例えば、中空３Ｄ境界又は完全３Ｄ体積）であってもよい。３Ｄ仮想表現は、例えば、床又は壁部に正投影されてもよく、上述の光に比べて、より詳細で区別可能な視覚的表示として機能してもよい。他の例として、２Ｄ画像は、仮想セーフティケージの現在の状態に関連付けられたハイライト又はその他の表示２Ｄ領域を含む、物理的環境のトップダウン又はその他の斜視マップであってもよい。これらの例では、２Ｄ画像は、判定された１つ以上の推定軌道を表す１つ以上の２Ｄ進路を描いてもよい（例えば、２Ｄ画像は、ロボット装置の１つ以上の物理的構成要素の未来の進路を表すトレースラインを含んでもよい）。さらに、２Ｄ画像は、ロボット装置の個々の構成要素とそれらの各軌道とも描いてよい。さらに、２Ｄ画像は、１つ以上の推定軌道に関連付けられた可能性の数値的又はその他の視覚的表示を含んでもよい。その他の例も可能である。
【００６６】
[0072]  さらなる例では、この表示は、レーザ（例えば、プラズマレーザ）の使用、干渉、回折、光の強度、及び／又はホログラフィ分野で既知又は未知のその他のパラメータを変動させることによって達成される、空間のホログラフィ３Ｄ表示の形を採ってもよい。このような表示は、少なくともロボット装置が未来に占有するであろう空域を埋めるように投影される、実寸ホログラムであってもよい。追加又は代替として、この表示は、より小さな寸法のホログラムとして投影されてもよい。３Ｄホログラムは、判定され、ロボット装置が占有する物理的環境における空間内に投影された１つ以上の推定軌道を表す１つ以上の３Ｄ進路も描いてよい。例えば、軌道は、ホログラフィ画像として視覚的に表示されてもよく、又は、その他の可能性の中でも、軌道の進路に沿って投影される１つ以上の光（例えば、薄く方向付けられたレーザ）によって示されてもよい。３Ｄホログラムは、開放２次曲面、閉鎖２次曲面、凸包、等値面、若しくはその他の複雑又は複雑でない表面／体積として投影又は表示されてもよい。
【００６７】
[0073]  さらなる例では、この表示は、仮想表現の３Ｄモデルの形を採ってもよい。３Ｄモデルは、判定された１つ以上の推定軌道を表す１つ以上の３Ｄ進路を描いてもよい。さらに、３Ｄモデルには、開放２次曲面、閉鎖２次曲面、凸包、等値面、若しくはその他の複雑又は非複雑な表面／体積が含まれてもよい。
【００６８】
[0074]  ２Ｄ指示と同様に、３Ｄ指示は、ロボット装置によって可能な未来の移動のファミリを示すために、集計、重ね合わせ、重畳などを施された複数の空間を含んでもよい。
【００６９】
[0075]  さらなる例では、この表示は、受信した指示に関連付けられた物理的対象上に光を投影するプロジェクタ、カメラ、又はその他の光学装置を含んでもよい。例えば、ロボット装置は、ロボット装置が持ち上げるように指示された箱に単一の光線を投影することにより、ロボット装置が箱に向かって移動してそれを持ち上げることを計画する人又はその他のロボット装置を示してもよい。この光は、指示の受信後の何らかの時点で投影されてもよく、所定期間投影されてもよい。
【００７０】
[0076]  さらなる例では、この表示は、ロボット装置が占有する物理的環境を修正する振動表示又はその他の種別の表示の形を採ってもよい。例えば、ロボット装置に連結されるか、又はロボット装置から遠隔配置された振動発生器は、物理的環境内の壁、柱、又はその他の物理的対象等、物理的環境の地面の領域又は物理的環境の他の部分を振動させてもよい。他の例において、演算装置は、遠隔演算装置を振動させるモバイルフォン又はその他の無線通信装置等の遠隔演算装置に、通知を提供してもよい。このような振動は、その遠隔演算装置のユーザに、ロボット装置の仮想セーフティケージに入ったこと、又は入りそうなことを警告するように機能してもよい。その他の例も可能である。
【００７１】
[0077]  いくつかの実施形態において、演算装置は、図２に示す遠隔演算装置等の遠隔演算装置に表示を提供してもよい。上述の通り、遠隔演算装置は、遠隔演算装置での表示を表示又は提供するように構成された演算装置であってもよい。例えば、演算装置は、ヘッドマウントディスプレイを備えたウェアラブル演算装置に、仮想セーフティケージの動的仮想３Ｄモデル又はその他の種別の３Ｄ表現を提供してもよい。このような表示は、拡張現実能力を備えたその他の演算装置にも提供されてよい。他の例として、演算装置は、タッチスクリーンを備えたタブレット演算装置に３Ｄモデルを提供してもよく、タブレット演算装置のユーザは、３Ｄモデル上でズームすることができるか、又は３Ｄモデルと相互作用することができる。例えば、ユーザは、物理的行為の実施に関与するロボット装置の個々の構成要素を選択し、これらの構成要素の未来の軌道、不確実性レベル、個々の仮想セーフティケージ、及び１つ以上のパラメータ（例えば、出力レベル、現在の速度等）の数値表示等の個々の構成要素に関連付けられたその他の情報を閲覧することができてもよい。１つ以上の推定軌道と、各推定軌道に対応する確率とが表示されてよい。さらに、遠隔演算装置のユーザは、空間の表示を遠隔調整できてもよい。例えば、遠隔演算装置は、ユーザが仮想セーフティケージのサイズを増減するために操作可能なダイアル又はその他の調整可能入力装置を含んでもよい。その他の例も可能である。
【００７２】
[0078]  いくつかの実施形態において、この表示は、ロボット装置が物理的行為の少なくとも一部を実施する間、連続的に提供されてもよい。例えば、ロボット装置が１つの箇所から他の箇所へと移動する指示であったとき、３Ｄ仮想セーフティケージの境界は、ロボット装置がその１つの箇所から他の箇所へと移動する際に連続的に投影されてもよい。このような例において、仮想セーフティケージは、ロボット装置に沿って、１つの位置から他の位置へと変位されて視覚的に出現する間、そのサイズ及び形状を保持してもよいが、他の例においては、例えば、ロボット装置がロボット装置に接近する移動対象を突然検出した場合等、仮想セーフティケージは、ロボット装置が移動する間にそのサイズ又は形状を変更してもよい。その他の例も可能である。
【００７３】
[0079]  例では、且つ、以上の検討に沿って、ロボット装置は、１つ以上のロボットアーム等、物理的行為の実施に関与する少なくとも１つのロボット操作部を含んでもよい。このように、方法３００は、物理的行為の実施に関与する少なくとも１つのロボット操作部の各動き範囲を判定するための動作を含んでもよい。従って、仮想表現を判定することは、少なくとも１つのロボット操作部について判定された各動き範囲に少なくとも一部基づいてもよく、表示は、判定された各動き範囲の仮想表示を含んでもよい。
【００７４】
[0080]  例では、仮想セーフティケージは、その他の可能性の中でも、人、車両、及びその他のロボット装置等、ロボット装置の物理的観桜に検出された移動中対象に基づいて判定及び調整されてもよい。このような例では、演算装置は、移動中対象を特定するために、環境における１つ以上のセンサを使用してもよい。例えば、演算装置は、静的背景減算、又は、Ｋａｌｍａｎフィルタ等のより確率的なアプローチを採用して、環境内の静的障害を環境内の動的障害から分離してもよい。
【００７５】
[0081]  移動中対象の特定に応じて、演算装置は、１つ以上のセンサ及び／又はその他の装置を介して、その他の可能性の中でも、移動中対象の現在の速度、現在の加速度、現在の移動方向、及び対象の質量等、移動中対象に関連付けられたパラメータを判定してもよい。そして、演算装置は、移動中対象について判定されたパラメータの少なくとも一部に基づいて、移動中対象が所定期間進行すると推定される移動中対象の推定軌道を判定してもよい。その他の推定軌道は、恐らくは移動中対象に関連付けられた所定の不確実性に基づいて判定してもよい。さらに、この場合の所定期間は、パラメータが判定された時に開始してもよく、又はその他の時点で開始してもよい。さらに、移動中対象について本明細書中で検討した所定期間は、ロボット装置について以上に検討した所定期間と同一であってもよく、異なってもよい。
【００７６】
[0082]  実際、本明細書中で検討した所定期間は、安全停止又はその他の種別の安全操作（例えば、衝突回避）を実行するのに必要な期間と、１つ以上のプロセッサが仮想セーフティケージのパラメータ（例えば、体積）を演算するのに要する期間との合計をいうものであってもよい。
【００７７】
[0083]  このような例では、ロボット装置によってより迅速な応答行為が採られることを要求してもよい安全目的のための移動中対象の動き予測（すなわち、近距離予測）は、人ベースの安全基準（例えば、人が最速３メートル／秒で移動可能であると想定する）に関連付けられた均一的な動きの限度に応じて実施されてもよい。近距離予測により、任意の事前に見えなかった障害があったとき、ロボット装置が安全停止をするようにしてもよく、ロボット装置及び移動中対象のうちの１つ以上の保守的動き推定を要求してもよい。さらに、ロボット装置によっては、より迅速度の低い応答を要求し、ロボット装置のスムーズな応答動作を促進してもよい動き予測（すなわち、「長距離予測」）では、高交通量ゾーン（すなわち、経時的に、人又はその他の移動中対象／障害が頻繁に通過するのを観察されているため、領域の中でも確率分配で多くのウェイトを付与されなければならない、歩道等の特定領域）についての過去の学習との組み合わせで、Ｋａｌｍａｎフィルタ又は粒子フィルタ等の確率的アプローチを採用してもよい。長距離予測により、より迅速な安全停止の必要性を低減してもよい回避挙動を可能にしてもよく、動き推定に関してより低い確実性で動作してもよい。いくつかの実施形態において、演算装置は、短距離予測と長距離予測の双方を同時に実施してもよい。
【００７８】
[0084]  演算装置は、種々の速度、質量、軌道、及び／又は過去の移動対象の他のパラメータで、人及びその他の移動中対象の所定の動きの局所又は遠隔データベースにアクセスしてもよく、このデータベースを使用して、検出された移動中対象の未来の軌道を予測してもよい。従って、演算装置は、検出された移動中対象と少なくとも部分的に同様である移動中対象の所定のパラメータに部分的に基づいて、少なくとも１つの推定軌道を判定してもよい。例えば、演算装置は、他の移動中対象の所定の動き（又は、場合によっては同一の移動中対象の所定の動き）に基づいて、移動中対象の未来の動きを予想してもよい。
【００７９】
[0085]  次に、演算装置は、移動中対象の推定軌道と、ブロック３０４で判定されたロボット装置の物理的構成要素の１つ以上の推定軌道とを比較してもよい。例えば、演算装置は、移動中対象の１つ以上の推定軌道がロボット装置の物理的構成要素の１つ以上の推定軌道と交差又は干渉するであろうか否かを判定してもよく、いくつかの実施形態において、恐らくはこの判定を所定期間内に生じることもある交差に限定する。他の例として、演算装置は、移動中対象のパラメータと、移動中対象の１つ以上の推定軌道とを使用して、移動中対象が所定期間内に占有してもよい空間の１つ以上の推定体積を判定してもよく、この空間の１つ以上の推定体積は、相対確率に関連付けられる。そして、演算装置は、移動中対象の空間の１つ以上の推定体積が、ロボット装置が所定期間内に占有してもよい空間の１つ以上の体積と重なるか否かを判定してもよい。さらに他の例として、演算装置により移動中対象がロボット装置の軌道に交差しないであろうと判定した時、演算装置はまただ、ロボット装置及びロボット装置の軌道から移動中対象の軌道までの距離を、ロボット装置の仮想セーフティケージの調整時のロボット装置の軌道と比較してもよい。その他の例も可能である。
【００８０】
[0086]  そして、演算装置は、比較の出力に基づき、ロボット装置が占有する物理的環境内の空間の仮想表現を調整し、調整した仮想表現に関連付けられた空間の位置の表示を物理的環境内に提供してもよい。例えば、演算装置により移動中対象がロボット装置の軌道の与えられた距離内に間もなく来るであろうと判定した場合、演算装置は、ロボット装置の軌道又はロボット装置の動きへのその他の制限を調整することにより、仮想セーフティケージを縮小してもよい。従って、この表示は、上述の視覚的表示及び聴覚的表示のうちの１つ以上等、調整された仮想表現によって表される空間の位置の視覚的表示及び聴覚的表示のうちの１つ以上を含んでもよい。さらに、この表示はまた、上述のものと同様の方法等、判定された移動中対象の推定軌道を表す進路を視覚的に描いてもよい。
【００８１】
[0087]  さらに、いくつかの例において、演算装置は、本明細書に記載の動作の１つ以上を実施することにより、移動中対象のための仮想セーフティケージを判定してもよい。例えば、演算装置は、移動中対象の１つ以上の推定軌道に基づき、またさらに移動中対象のパラメータに基づいて（且つ、恐らくはさらに過去の移動中対象に関連付けられたデータに基づいて）、ロボット装置の物理的環境における空間の体積の仮想表現を判定してもよく、空間の体積には、移動中対象が占有すると推定される空間が含まれる。
【００８２】
[0088]  演算装置は、上述の比較の出力に応じて、また恐らくは、移動中対象に関して行われた他の判定に応じて、その他の行為も実施してよい。例えば、演算装置は、ロボット装置と移動中対象との衝突を回避するために、ロボット装置に減速、停止、及び／又はその軌道の修正を行うようにロボット装置に指示してもよい。さらに、演算装置は、その他の可能性の中でも、警告灯の投影及び／又はアラームの鳴動により、ロボット装置及び移動中対象の周辺環境に、差し迫った衝突又は潜在的衝突について通信してもよい。さらに、演算装置は、環境内で衝突を回避するか、又は安全に動作するために、ロボット装置が上述の行為のうちの１つ以上を採る「安全移動モード」で動作するようにロボット装置を設定してもよい。
【００８３】
[0089]  例では、ロボット装置の環境内で移動中対象を特定した後のある時点で、演算装置は、ロボット装置の物理的環境内の１つ以上のセンサを介して、移動中対象がロボット装置から閾値距離の外側にあることを特定してもよい。例えば、演算装置は、ロボット装置に移動中対象と衝突又は干渉するリスクがもはやないと判定してもよい。そして、演算装置は、移動中対象が閾値距離の外側にあることを特定したことに応じて、空間が大きくなるように、物理的環境内の空間の仮想表現を拡大してもよい。そして、演算装置は、拡大された仮想表現に関連付けられた表示を提供してもよく、この表示は、拡大された空間の視覚的表示と拡大された空間の聴覚的表示のうちの１つ以上を含む。
【００８４】
[0090]  例では、ロボット装置は、移動中対象が検出されないとき、又は移動中対象が物理的行為を実施するロボット装置に対して閾値低リスクであると判定された（例えば、このような移動中対象がロボット装置から所定距離離れている）時、より高速で移動するように指示されてもよい。さらに、与えられた距離内に人もその他の移動中対象も検出されないとき、演算装置がロボット装置のために維持する仮想セーフティケージは、経時的に拡大又は成長してもよい。逆に、人又はその他の移動中対象について予測された未来の動きがロボットと重なり始めると、若しくは人又はその他の移動中対象がロボット装置に実質的に接近した時、演算装置は、ロボット装置が減速するように指示してもよく、仮想セーフティケージの縮小を徐々に開始してもよい。いくつかの例において、人又はその他の移動中対象が所定の較正可能な閾値距離内にあると検出される場合、ロボット装置は、完全にそのすべての動きを停止してもよく、仮想セーフティケージがゼロに設定されてもよい（すなわち、消える）。その他の例も可能である。
【００８５】
[0091]  実際には、ロボット装置の安全保障とシステム性能との間にはトレードオフが存在することもある旨、理解しなければならない。従って、軌道判定及び仮想セーフティケージ判定へのアプローチを組み合わせることにより、必要時にフェイルセーフを可能にしてもよく、一方で通常の状況下では、ロボット装置の軌道を穏やかに非緊急的に調整すること（例えば、ロボット装置のルート再設定）が好適であってもよい。
【００８６】
[0092]  移動中対象を検出及びモニタリングする動作は、仮想表現を動的に調整し、動的に調整された仮想表現に対応する表示を動的に更新するように、連続的又は間欠的に実施されてもよいことも理解しなければならない。
【００８７】
[0093]  この方法の１つ以上の動作は、仮想表現を動的に調整し、動的に調整された仮想表現に対応する表示を動的に更新するように、連続的又は間欠的に実施されてもよいことをさらに理解しなければならない。例では、例えば、ロボット装置の物理的構成要素が与えられた任意の時点で有し得る動きの範囲は、連続的又は頻繁に演算され、その他の人々／装置に提供することができる。また例では、ロボット装置及び／又は関連システムは、仮想セーフティケージを維持するために、ロボット装置の周辺環境を連続的又は頻繁にモニタリングしてもよい。その他の例も可能である。
【００８８】
[0094]  図４Ａ及び図４Ｂは、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に係る、実施中の一例としての方法の一例としての動作を示している。図４Ａは、第１の位置４０２から第２の位置４０４Ａまで第１の軌道４０６Ａに沿って移動するロボット装置４００を示しており、一方で図４Ｂは、第１の位置から異なる第２の位置４０４Ｂまで、より長い第２の軌道４０６Ｂに沿って移動するロボット装置を示している。従って、演算装置（図示せず）は、第１の軌道４０６Ａに基づいて第１の仮想表現４０８を判定してもよく、第２の軌道４０６Ｂに基づいて第２の仮想表現４１０も判定してよい。図示の通り、ロボット装置４００の物理的構成要素（例えば、図示の接合部、剛性アームセグメント、及びグリッパ）が第２の軌道４０６Ｂに沿って移動しつつ、より多くの空間を占有してもよいため、第１の仮想表現４０８の空間は、第２の仮想表現４１０の空間より小さい。例では、第１及び第２の仮想表現４０８及び４１０は、ロボット装置４００の環境内に３Ｄホログラムとして投影されてもよく、ユーザ、ユーザの演算装置、その他のロボット装置等に表示されてもよい。さらに、これらの各３Ｄホログラムは、集計されてもよく（第２の仮想表現が第１の仮想表現４０８のほぼすべてを含むため、この場合、結果として、第２の仮想表現４１０のホログラムのみとなる）、重ね合わされてもよく、重畳されてもよく、又はともに一体化されてもよい。
【００８９】
[0095]  さらなる例では、演算装置は、第１の軌道４０６Ａをより高確率の軌道であると推定してもよく、一方で演算装置は、第２の軌道４０６Ｂをより低確率の軌道であると推定してもよく、逆も同様である。例えば、恐らくは過去にロボット装置が移動を指示された箇所を超えてロボット装置を移動させた、ロボット装置４００の１つ以上の構成要素での過去に検出されたエラーのために、第１の軌道４０６Ａに関連付けられた９６％の確率があってもよく、第２の軌道４０６Ｂに関連付けられた付けられた４％の確率があってもよい。その他の例も可能である。
【００９０】
[0096]  さらなる例では、演算装置は、ロボットアームの接合部分のうちの１つ以上、ロボットアームの剛性アームセグメントのうちの１つ以上、ロボットアームのグリッパ、及び／又はその他の物理的構成要素の全体的又は部分的な動き範囲を判定してもよい。従って、その後、第１及び第２の仮想表現によって表された第１及び第２の空間の表示は、これらの動き範囲の視覚的表示を含んでもよい。例えば、場合によっては、第２の軌道４０６Ｂは、ロボット装置の動き範囲をｚ方向に伸長したものであってもよい（すなわち、ロボット装置は、第１の位置４０２と一４０４Ｂとの間をｚ方向に移動するようにのみ設計されてもよい）。
【００９１】
[0097]  図５Ａ及び図５Ｂは、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に係る、実施中の一例としての方法の一例としての動作を示している。図５Ａは、等値面シェルと類似した、複雑体積仮想セーフティケージ境界５０２Ａを備えたロボット装置５００を示している。仮想セーフティケージ５０２Ａは、例えば、上述の方法３００に係る、所定期間内におけるロボット装置５００の未来のすべての移動及び動き範囲の境界を示してもよい。仮想セーフティケージ５０２Ａは、その他の可能性の中でも、環境内で人によって視認できてもよく（例えば、ホログラムとして投影）、代わりに、遠隔演算装置上への表示のために提供される３Ｄモデルとしてのみ視認されてもよい。さらに、ロボット装置５００に連結されたプロジェクタ５０４は、ロボット装置の少なくとも１つの物理的構成要素が所定期間占有してもよい箇所の下方の床状の領域を照明する光５０６Ａを、ロボット装置の環境内の床に投影してもよい。
【００９２】
[0098]  図５Ｂは、調整された複雑体積仮想セーフティケージ境界５０２Ｂを示している。仮想セーフティケージ５０２Ｂは、図５Ａの仮想セーフティケージ５０２Ａとの比較で拡大されてもよく、ロボット装置が物理的対象５０８を把持する間の所定期間、ロボット装置５００による未来のすべての移動及び動き範囲の境界を示してもよい。このようなケージ５０２Ａはまた、物理的対象５０８のサイズ及び寸法と、物理的対象５０８がロボット装置によって移動される時に占有するであろう領域とを考慮に入れてもよい。この場合、プロジェクタ５０４は、ロボット装置の少なくとも１つの物理的構成要素が物理的対象５０８を取り扱う間の所定期間占有してもよい箇所の下方の床の領域を照明する異なる光５０６Ｂを、ロボット装置の環境内の床に投影してもよい。異なる光５０６Ｂは、異なる色であってもよく、反復的にて点滅するように投影されてもよく、又はその他の光５０６Ａが提供されるのとは異なる他の方法で提供されてもよい。
【００９３】
[0099]  図６は、本明細書に記載の少なくともいくつかの実施形態に係る、実施中の一例としての方法の一例としての動作を示している。本例において、演算装置（図示せず）は、次の所定期間（例えば、１秒）、ロボット装置のロボットアーム６００が移動中車両６０６の他の軌道６０４と交差するであろう軌道６０２に沿って移動してもよいことを判定してもよい。この判定時又はこの判定前、ロボットアーム６００の仮想セーフティケージ６０８の１つ以上の寸法は、図示の通り、楕円体状の境界を示してもよい。しかしながら、この判定時、演算装置は、ロボットアーム６００の軌道を調整してもよく、調整された軌道６１０は、ロボットアーム６００が移動中車両６０６の軌道６０４と交差しない位置にて緊急停止するようにする。演算装置はまた、これに従って、仮想セーフティケージを調整してもよく、調整された仮想セーフティケージ６１２は、図示の通り、１つ以上の寸法で球状の境界を示す。さらに、場合によっては、演算装置はまた、移動中車両６０６のための仮想セーフティケージ６１４も判定してよく、調整された仮想セーフティケージが移動中車両の仮想セーフティケージと交差しないように調整された仮想セーフティケージ６１２を判定してもよい。
【００９４】
[0100]  本明細書に記載の配置は、例示のみを目的としていることを理解しなければならない。このように、当業者は、代わりに他の配置及び他の要素（例えば、機械、インタフェース、動作、命令、及び動作のグループ化等）が使用できることと、いくつかの要素は所望の結果に応じてともに省略されてもよいことを理解するであろう。さらに、記載した要素の多くは、具体的又は分散された構成要素として実装されてもよく、又は任意の好適な組み合わせ及び位置で他の構成要素との連携で実装されてもよい機能的実体であり、或いは独立の構成として記載した他の構成要素が組み合わせられてもよい。
【００９５】
[0101]  本明細書中、種々の態様及び実施形態を開示したが、当業者にとって、その他の態様及び実施形態が明らかであろう。本明細書に開示の種々の態様及び実施形態は、例示を目的とするものであり、限定を意図するものではなく、真の範囲は、以下の特許請求の範囲と、このような特許請求の範囲の同等物の完全な範囲とによって示される。本明細書中で使用した用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とするものであり、限定を意図するものでないことも理解されなければならない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
0006436604.tif 000008
【図５Ｂ】
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【図６】
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