本發(fā)明涉及人示范的機(jī)器人應(yīng)用的學(xué)習(xí)，特別是具有力與位置目的的那些學(xué)習(xí)。

背景技術(shù)：

串聯(lián)機(jī)器人是機(jī)電裝置，其能夠操縱使用一系列機(jī)器人連桿的對象。機(jī)器人連桿通過機(jī)器人關(guān)節(jié)相互連接，每個(gè)關(guān)節(jié)通過一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)致動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)。每個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)進(jìn)而又代表獨(dú)立的控制變量或自由度。設(shè)置在串連機(jī)器人遠(yuǎn)端的末端執(zhí)行器被配置為執(zhí)行特定的任務(wù)，諸如抓握作業(yè)工具或者堆疊多個(gè)部件。通常，通過閉環(huán)力、速度、阻抗、或者基于位置的控制律將串連機(jī)器人控制到期望的目標(biāo)值。

在制造中，需要能夠用最少量的停工期生產(chǎn)新的或更多種的產(chǎn)品的靈活的工廠和工藝。為了全面實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，需要機(jī)器人平臺(tái)來迅速地適應(yīng)新任務(wù)而無需耗時(shí)的重新編程以及代碼編譯。傳統(tǒng)上，機(jī)器人由人工以編程語言通過將行為編碼來編程或者通過帶有下拉菜單的教導(dǎo)器來編程。隨著機(jī)器人以及應(yīng)用兩者復(fù)雜性的增大，這種傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)變得過度復(fù)雜和消耗時(shí)間。因此，已經(jīng)發(fā)展了以更簡單的、更加直觀的方式來產(chǎn)生程序的嘗試，通常被稱為“通過示范學(xué)習(xí)”或者“模仿學(xué)習(xí)”。

使用此類方法，操作人員執(zhí)行任務(wù)并且計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)靠觀察來學(xué)習(xí)該任務(wù)。訓(xùn)練操作通常如此進(jìn)行：或者由操作人員直接地執(zhí)行任務(wù)同時(shí)計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)記錄行為，或者由操作人員握住機(jī)器人并且通過所需的運(yùn)動(dòng)序列在物理上將其移動(dòng)。此類“通過示范學(xué)習(xí)”技術(shù)具有可將編程具有增加復(fù)雜性的機(jī)器人應(yīng)用簡化的潛力。機(jī)器人任務(wù)通常具有限定任務(wù)的位置或運(yùn)動(dòng)的目的。尤其是，這些類型的任務(wù)已經(jīng)開始結(jié)合力或阻抗的目的，也就是說，規(guī)定要施加的力的等級(jí)的目的。當(dāng)任務(wù)也要求力的目的時(shí)，僅僅使用位置捕捉數(shù)據(jù)不再足夠。因此，當(dāng)機(jī)器人通過任務(wù)示范移動(dòng)或后驅(qū)時(shí)，嘗試通過向機(jī)器人添加力傳感器來學(xué)習(xí)此類任務(wù)的系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)展。然而，對于具有力和位置兩個(gè)目的的某些類型的靈巧任務(wù)的示范，現(xiàn)存方法仍然不是最佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文公開了一種用于促進(jìn)操作人員示范的、具有力和位置目的應(yīng)用的機(jī)器人學(xué)習(xí)的系統(tǒng)和相應(yīng)的方法。本方法旨在極大地簡化復(fù)雜機(jī)器人應(yīng)用的發(fā)展，特別是那些在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境和/或直接的人工機(jī)器人交互和協(xié)作發(fā)生的環(huán)境中使用的那些機(jī)器人應(yīng)用。非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，如在本領(lǐng)域已知的，是沒有針對特定應(yīng)用來高度配置和設(shè)計(jì)的工作環(huán)境。隨著機(jī)器人復(fù)雜性的持續(xù)增加，可被執(zhí)行的機(jī)器人任務(wù)類型的復(fù)雜性也在增加。例如，某些新興的機(jī)器人使用腱致動(dòng)的手指和可對置拇指來以類似于人的靈巧性和敏捷度水平執(zhí)行任務(wù)。因而傳統(tǒng)的任務(wù)編程和常規(guī)的后驅(qū)任務(wù)示范對此類機(jī)器人來說復(fù)雜到了不能實(shí)行的程度。

在示例性實(shí)施例中，用于向機(jī)器人示范具有力和位置兩者目的的任務(wù)的系統(tǒng)包括可由操作人員佩戴的手套。系統(tǒng)還包括傳感器以及一個(gè)或多個(gè)控制器，且控制器與傳感器進(jìn)行通信。在佩戴手套的操作人員單獨(dú)通過其動(dòng)作積極地示范任務(wù)時(shí)，傳感器共同地測量任務(wù)特征。任務(wù)特征包括作用在手套上的分布的力，以及手套姿態(tài)和關(guān)節(jié)角度構(gòu)型。

可對控制器編程將機(jī)器學(xué)習(xí)邏輯施加到任務(wù)特征，由此來學(xué)習(xí)并將示范的任務(wù)作為任務(wù)應(yīng)用文件記錄下來。還可對控制器編程以執(zhí)行任務(wù)應(yīng)用文件，并且由此控制機(jī)器人的操作，也就是說，機(jī)器人自動(dòng)地執(zhí)行初始由佩戴手套的操作人員示范的任務(wù)。

還公開了一種使用手套用于向機(jī)器人示范任務(wù)的方法，上述的傳感器定位在手套上。該方法可包括在操作人員佩戴手套并且示范任務(wù)時(shí)，使用手套測量任務(wù)特征集合，并且隨后將任務(wù)特征發(fā)送至控制器。該方法可包括使用機(jī)器學(xué)習(xí)邏輯通過控制器處理任務(wù)特征，由此來學(xué)習(xí)并將示范的任務(wù)作為任務(wù)應(yīng)用文件記錄下來，并且使用該任務(wù)應(yīng)用文件產(chǎn)生一組控制信號(hào)。將該組控制信號(hào)發(fā)送至機(jī)器人，由此使得機(jī)器人自動(dòng)地執(zhí)行示范的任務(wù)。

本發(fā)明的上述特征以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)從以下結(jié)合附圖對實(shí)施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行的詳細(xì)描述中能夠很容易了解到。

附圖說明

圖1為可用作系統(tǒng)的一部分的示例性手套的示意圖，用于向本文闡述的機(jī)器人示范力-位置型任務(wù)。

圖2為圖1中所示的手套的手掌側(cè)的示意圖。

圖3為使用圖1和圖2中所示的手套，用于向機(jī)器人示范且執(zhí)行力-位置型任務(wù)的系統(tǒng)的示意圖。

圖4為描述使用圖4中所示的系統(tǒng)，用于向機(jī)器人示范力-位置型任務(wù)的示例性方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

參考附圖，其中相同的參考數(shù)字對應(yīng)于不同視圖中相同的或類似的部件，根據(jù)示例性實(shí)施例，在圖1和圖2中示意性地示出了手套10。如圖3所示，作為系統(tǒng)25的一部分，手套10被配置為在向機(jī)器人70示范具有力和位置兩者目的的任務(wù)中，由操作人員50佩戴。圖3的系統(tǒng)25按照方法100受到控制，方法100的實(shí)施例參照圖4在下面進(jìn)行描述。

對于圖1和圖2中所示的手套10，該手套可包括多個(gè)接合的或鉸接的手指12以及可選擇的接合的或鉸接的可對置拇指12t。手套10還包括背面16與手掌17。手套10可以由任何合適的材料構(gòu)成，諸如透氣性的網(wǎng)、尼龍和/或皮革?？梢允褂每蛇x的腕帶18來幫助將手套10固定到圖3所示的操作人員50的手腕上。盡管在圖1和圖2中的示例性實(shí)施例中示出了四個(gè)手指12和可對置的拇指12t，手套10的其他構(gòu)型也可以很容易地想象到，諸如適合用于捏夾型抓握應(yīng)用的二指或三指構(gòu)型。

與常規(guī)的在給定任務(wù)示范期間使用視覺系統(tǒng)來確定位置和教導(dǎo)器以驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的方法不同，本方法允許操作人員50直接地執(zhí)行靈巧的任務(wù)，也就是說，在示范中靠操作人員50單獨(dú)作用而無需機(jī)器人70的任何干預(yù)。如圖3中所示，示例性的靈巧的任務(wù)可包括將燈泡35抓握、插入以及旋轉(zhuǎn)進(jìn)入螺紋插座(未示出)。該任務(wù)涉及到嚴(yán)密監(jiān)控以及控制一些動(dòng)態(tài)地變化的變量，這些變量共同明確地描述如何開始抓握燈泡35、在仍然抓握燈泡35時(shí)如何牢固并快速地將燈泡35插入插座、燈泡35應(yīng)該如何被快速地?cái)Q接入插座中以及應(yīng)該檢測到多少反饋力以表明燈泡35已經(jīng)完全被擰接進(jìn)入且坐入在插座內(nèi)。使用單獨(dú)應(yīng)用視覺照相機(jī)和其它常規(guī)的位置傳感器的常規(guī)的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)任務(wù)示范，不能最佳地學(xué)習(xí)這種任務(wù)。

為了解決這個(gè)挑戰(zhàn)，操作人員50在此直接地執(zhí)行任務(wù)，且示范的任務(wù)具有如上文指出的力和位置兩個(gè)目的。為了完成期望的目的，可對手套10裝配多個(gè)不同的傳感器，至少包括手掌姿態(tài)傳感器20、關(guān)節(jié)構(gòu)型傳感器30以及力傳感器陣列40，所有的傳感器都被布置在圖1和圖2中所示的手掌17、手指12以及拇指12t上。傳感器20、30和40與一個(gè)或多個(gè)控制器通信，在示例性實(shí)施例中包括第一控制器(c1)60。在佩戴手套10的操作人員50直接地示范任務(wù)時(shí)，傳感器20、30和40被配置為共同測量任務(wù)特征(tc)。

任務(wù)特征可包括使用力傳感器陣列40所確定的在手套10上分布的力(箭頭f10)，以及通過手掌姿態(tài)傳感器20確定的手掌姿態(tài)(箭頭o17)和使用各種關(guān)節(jié)構(gòu)型傳感器30確定的關(guān)節(jié)角度構(gòu)型(箭頭j12)。第一控制器60(其可用描述手套10的運(yùn)動(dòng)學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)(k10)來編程)可處理任務(wù)特征并且在機(jī)器人70的控制之前，向第二控制器(c2)80輸出任務(wù)應(yīng)用文件(taf)(箭頭85)，隨后在下面將更詳細(xì)地描述。盡管本文描述了第一控制器60和第二控制器80，在其它實(shí)施例中也可以使用單個(gè)控制器或多于兩個(gè)控制器。

對于圖2中所示的力傳感器陣列40，每個(gè)力傳感器40可被實(shí)施為本領(lǐng)域已知類型的載荷傳感器，例如壓敏電阻傳感器或壓力變換器?？梢詫⒘鞲衅?0分布到手套10的手掌17、手指12以及拇指12t的所有可能的接觸表面，以便在示范的任務(wù)期間，在手套10處或者沿著手套10多個(gè)點(diǎn)或者手套10的表面，精確地測量作用在手套10上/由手套10施加的共同的力，并且最終確定在手套10上的力分布。各個(gè)力傳感器40輸出相應(yīng)的力信號(hào)，在圖2中描述為力信號(hào)fa、fb、…fn。力傳感器40可以具有各種尺寸。例如，在一些實(shí)施例中可以設(shè)想采用大面積壓力墊形式的壓力傳感器140。

圖1的關(guān)節(jié)構(gòu)型傳感器30被配置為測量手指12和12t的各種關(guān)節(jié)的單獨(dú)的關(guān)節(jié)角度(箭頭j12)。各關(guān)節(jié)繞著相應(yīng)的關(guān)節(jié)軸線(a12)旋轉(zhuǎn)，為說明簡單起見，在圖1中只顯示一個(gè)。如在本領(lǐng)域已知，人指有三個(gè)關(guān)節(jié)，總共十二個(gè)關(guān)節(jié)軸，外加拇指12t的關(guān)節(jié)軸。

在一個(gè)示例性實(shí)施例中，關(guān)節(jié)構(gòu)型傳感器30可以實(shí)施為定位在各關(guān)節(jié)處的單獨(dú)的解析器，或者如圖所示作為嵌入在或者連接至手套10的材料的柔性帶。關(guān)節(jié)構(gòu)型傳感器30確定各個(gè)關(guān)節(jié)的彎曲角度，并且將單獨(dú)的關(guān)節(jié)角度(箭頭j12)輸出至圖3的第一控制器60。如在本領(lǐng)域已知，此類柔性傳感器可以實(shí)施為柔性導(dǎo)電纖維或整合至手套10的柔性纖維中的其它柔性導(dǎo)電傳感器，各具有相應(yīng)于手套10的不同關(guān)節(jié)角度的可變電阻。在電阻中測量的變化橫跨第一控制器60的存儲(chǔ)器(m)中涉及的關(guān)節(jié)構(gòu)型傳感器30，以規(guī)定特定關(guān)節(jié)角度或關(guān)節(jié)角度的組合。其它關(guān)節(jié)構(gòu)型傳感器30可包括霍耳效應(yīng)傳感器、光學(xué)傳感器或在發(fā)明意圖范圍內(nèi)的微機(jī)電系統(tǒng)(mems)雙軸加速計(jì)和單軸陀螺儀。

圖1中的手掌姿態(tài)傳感器20可同樣地為慣性或磁性傳感器、射頻識(shí)別(rfid)裝置，或者在三維空間(即：xyz坐標(biāo))中，可操作成用于確定手掌17的六個(gè)自由度位置及方向或手掌姿態(tài)(箭頭o17)的其它合適的本地定位裝置。在不同實(shí)施例中，手掌姿態(tài)傳感器20可被嵌入或連接至手掌17的材料中或者背面16。在直接地示范任務(wù)期間，當(dāng)圖3的操作人員50佩戴手套10時(shí)，傳感器20、30和40共同測量任務(wù)特征85。

參考圖3，如上簡要說明的系統(tǒng)25包括手套10以及傳感器20、30和40，以及第一控制器60和第二控制器80。控制器60和80可以實(shí)現(xiàn)為相同的裝置，也就是說，指定為整合控制系統(tǒng)的邏輯模塊，或者它們可以是以無線方式或通過傳輸導(dǎo)體相互通信的單獨(dú)的計(jì)算裝置。第一控制器60接收來自傳感器20、30和40的測量的任務(wù)特征，即：力f10、手掌姿態(tài)o17以及關(guān)節(jié)構(gòu)型j12。

可選地，在示范任務(wù)以及輸出相同的位置信號(hào)(箭頭p50)期間，系統(tǒng)25可包括可操作地用于檢測目標(biāo)(諸如，操作人員50的位置或者操作人員的手，或者由操作人員50持有的或位于操作人員50附近的組裝的或其它對象)的攝像機(jī)38，在此情況下位置信號(hào)(箭頭p50)可作為測量的任務(wù)特征的一部分被接收。針對此目的，根據(jù)所接收到的位置信號(hào)(箭頭p50)，可通過第一控制器60使用機(jī)器視覺模塊(mvm)來確定操作人員50的位置(例如，通過接收圖像文件并且使用已知的圖像處理算法通過機(jī)器視覺模塊(mvm)來確定位置)，以及來確定手套10對于操作人員50的相對位置。

然后，第一控制器60使用第一控制器60的機(jī)器學(xué)習(xí)(ml)邏輯模塊將常規(guī)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用到測量的任務(wù)特征，并由此來學(xué)習(xí)以及把示范的任務(wù)作為任務(wù)應(yīng)用文件85記錄下來。將第二控制器80編程以將來自第一控制器60的任務(wù)應(yīng)用文件85接收作為計(jì)算機(jī)可讀指令，并且最終執(zhí)行任務(wù)應(yīng)用文件85，并由此控制圖3中的機(jī)器人70的操作。

第一控制器60和第二控制器80各自可包括諸如處理器(p)以及存儲(chǔ)器(m)的共同元件，后者包括有形的、非瞬變性存儲(chǔ)器裝置或介質(zhì)(諸如只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、閃存存儲(chǔ)器、電可編程只讀存儲(chǔ)器等)。第一控制器60和第二控制器80還可包括任何需要的邏輯電路，包括但不限于成比例-積分-微分控制邏輯、高速時(shí)鐘、模擬-數(shù)字電路、數(shù)字-模擬電路、數(shù)字信號(hào)處理器和必要的輸入/輸出裝置以及其它信號(hào)調(diào)節(jié)和/或緩沖電路。本文所用的術(shù)語“模塊”，包括機(jī)器視覺模塊(mvm)和機(jī)器學(xué)習(xí)(ml)邏輯模塊，可以實(shí)施為用于執(zhí)行指定任務(wù)的所有必需的硬件和軟件。

末端執(zhí)行器72的運(yùn)動(dòng)學(xué)信息k72和手套10的運(yùn)動(dòng)學(xué)信息(k10)可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器m中，使得第一控制器60能夠計(jì)算操作人員50和/或手套10的相對位置和方向以及任務(wù)示范正在發(fā)生的工作區(qū)內(nèi)的點(diǎn)。本文所用的術(shù)語“運(yùn)動(dòng)學(xué)”是指校準(zhǔn)的并且因此已知的給定裝置或?qū)ο蟮拇笮　⑾鄬ξ恢?、?gòu)型、運(yùn)動(dòng)軌跡以及運(yùn)動(dòng)限制的范圍。因此，通過準(zhǔn)確獲知手套10如何構(gòu)型和移動(dòng)，以及末端執(zhí)行器72如何同樣地移動(dòng)，第一控制器60可以將手套10的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成末端執(zhí)行器72的運(yùn)動(dòng)，并且由此編譯需要的機(jī)器可執(zhí)行指令。

一般對于機(jī)器學(xué)習(xí)而言，該術(shù)語本文是指本領(lǐng)域所熟知的人工智能的類型。因此，用必需的數(shù)據(jù)分析邏輯將第一控制器60進(jìn)行編程以用于迭代地從動(dòng)態(tài)輸入數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)以及適應(yīng)動(dòng)態(tài)輸入數(shù)據(jù)。例如，第一控制器60可以執(zhí)行諸如圖形檢測和識(shí)別的示例性操作，例如，使用受監(jiān)督學(xué)習(xí)或無監(jiān)督學(xué)習(xí)、貝葉斯算法、聚類算法、決策樹算法或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。最終，機(jī)器學(xué)習(xí)模塊(ml)輸出任務(wù)應(yīng)用文件85，即：使用第二控制器80可由機(jī)器人70執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可讀程序或代碼。最終，第二控制器80向機(jī)器人70輸出控制信號(hào)(箭頭cc70)，由此使得機(jī)器人70執(zhí)行在任務(wù)應(yīng)用文件85中所闡明的示范的任務(wù)。

圖4描繪了使用圖1和圖2中的手套10用于向機(jī)器人70示范具有力和位置目的的任務(wù)的示例性方法100。方法100從步驟s102開始，這需要使用圖1和圖2中所示的手套10僅僅通過人的示范來示范機(jī)器人任務(wù)。圖3的操作人員50將圖1和圖2中的手套10佩戴在手上，并且使用戴手套的手直接地示范任務(wù)，而無需末端執(zhí)行器72或機(jī)器人70的任何干預(yù)或動(dòng)作。在操作人員50通過手套10繼續(xù)示范任務(wù)時(shí)，方法100繼續(xù)行進(jìn)至步驟s104。

步驟s104包括在操作人員50佩戴手套10并且示范任務(wù)時(shí)，使用手套10測量任務(wù)特征(tc)。傳感器20、30和40共同測量任務(wù)特征(tc)并且將描述任務(wù)特征的信號(hào)，即：力f10、手掌姿態(tài)o17以及關(guān)節(jié)構(gòu)型j12，發(fā)送至第一控制器60。方法100繼續(xù)到步驟s106。

在步驟s106處，第一控制器60可確定任務(wù)示范是否完成。可以采用各種方法來實(shí)施步驟s106，包括檢測手套10的原始位置或校準(zhǔn)手勢或位置，或者檢測通知第一控制器60任務(wù)示范完成的按鈕(未示出)的下壓。方法100接著前進(jìn)到步驟s108，其可選地由在步驟s107處采集的數(shù)據(jù)來通知。

可選步驟s107包括使用圖3的攝像機(jī)38來采集視覺數(shù)據(jù)，并因此采集位置信號(hào)(箭頭p50)。如果使用步驟s107，攝像機(jī)38(例如，3d點(diǎn)云攝像機(jī)或光學(xué)掃描器)可采集3d位置信息并且通過機(jī)器視覺模塊(mvm)來確定操作人員50的相對位置、手套10和/或其它信息并且將這些轉(zhuǎn)發(fā)至第一控制器60。

步驟s108包括從步驟s102至步驟s106學(xué)習(xí)示范的任務(wù)。在通過圖3中所示的機(jī)器學(xué)習(xí)(ml)模塊完成示范的期間或者之后，需要處理所接收的任務(wù)特征。步驟s108可包括產(chǎn)生任務(wù)原語，也就是說，示范的任務(wù)的核心步驟，諸如“用力分布x在點(diǎn)x1y2z3處抓握燈泡35”，“將抓握的燈泡35移動(dòng)至位置x2y1z2”，“以角度φ和速度v將燈泡35插入插座”，“用轉(zhuǎn)距t旋轉(zhuǎn)燈泡35”等。這些任務(wù)原語之間的轉(zhuǎn)換可以通過檢測來自步驟s104的采集的數(shù)據(jù)的值中的變化來檢測。當(dāng)已經(jīng)學(xué)習(xí)了示范的任務(wù)時(shí)，方法100繼續(xù)前進(jìn)到步驟s110。

步驟s110包括將來自步驟s108的示范的任務(wù)轉(zhuǎn)換成任務(wù)應(yīng)用文件85。步驟s110可包括使用運(yùn)動(dòng)學(xué)信息k10和k72來將通過操作人員50執(zhí)行的任務(wù)轉(zhuǎn)換成適合用于圖3中所示的末端執(zhí)行器72的機(jī)器可讀和可執(zhí)行代碼。例如，因?yàn)橛蓤D3中的操作人員50使用的人手的靈巧性的高水平至多僅可以通過機(jī)器手(末端執(zhí)行器72)近似，使用機(jī)器人70不可能完全地復(fù)制操作員50使用的特定的力分布、姿態(tài)以及關(guān)節(jié)構(gòu)型。因此，可將第一控制器60進(jìn)行編程以將示范的任務(wù)轉(zhuǎn)換成通過末端執(zhí)行器72可以實(shí)現(xiàn)的最接近的近似值，例如，通過轉(zhuǎn)換函數(shù)、查詢表或者校準(zhǔn)因素。然后產(chǎn)生以第二控制器80能夠理解的形式的指令作為任務(wù)應(yīng)用文件85。一旦任務(wù)應(yīng)用文件85已經(jīng)產(chǎn)生，則方法100繼續(xù)進(jìn)行到步驟s112。

在步驟s112處，第二控制器80接收來自第一控制器60的任務(wù)應(yīng)用文件85，并且執(zhí)行相對于如圖3的機(jī)器人70的控制動(dòng)作。在執(zhí)行步驟s112中，第二控制器80將描述所要求的具體運(yùn)動(dòng)的控制信號(hào)(箭頭cc70)發(fā)送至機(jī)器人70。然后，機(jī)器人70根據(jù)任務(wù)應(yīng)用文件85移動(dòng)末端執(zhí)行器72，并且由此在這次單獨(dú)地且自動(dòng)地通過機(jī)器人70的操作來執(zhí)行示范的任務(wù)。

盡管對實(shí)施本發(fā)明的最佳模式已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)地描述，但是熟悉本發(fā)明涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的各種可替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例可以存在。