CN102642201B - 工件拾取系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工件拾取系统。根据实施方式的所述工件拾取系统包括三维测量单元、手、计算单元、确定单元和指示单元。三维测量单元测量作为夹持目标的工件的三维形状。手被设置在多轴机器人的终端可动单元上，并且包括改变夹持爪之间的距离的机构以及改变夹持爪的末端方向的机构。确定单元基于由所述计算单元计算出的所述工件的姿态以及所述终端可动单元的旋转轴线的方向来确定所述夹持爪的末端方向。

Description

工件拾取系统

技术领域

本文所讨论的实施方式涉及工件拾取系统。

背景技术

传统上，已知存在这样的工件拾取系统，该工件拾取系统经由设置在多轴机器人的终端可动单元上的手来执行夹持并移动被随机堆积的工件的操作，即，拾取操作。

该工件拾取系统通过用二维测量仪器或三维测量仪器测量工件的每个位置来确定下一个待被夹持的工件并且指示多轴机器人夹持被确定的工件。接着，多轴机器人将被夹持的工件传送到预定位置。

涉及上述传统技术的文献的示例包括日本特开第2010-120141号公报。

然而，上述传统的工件拾取系统存在被手夹持的工件的夹持姿态变化的问题。因此，传统的工件拾取系统难以执行拾取操作之后的操作。

例如，当由手夹持的工件的夹持姿态改变时，手自身的姿态需要改变，以将工件的姿态改变为预定姿态，从而使多轴机器人的操作变得复杂。

实施方式的方面的目的在于提供这样一种工件拾取系统，该工件拾取系统能够在与待作为夹持目标的工件的姿态无关的情况下保持固定的工件夹持姿态。

发明内容

根据实施方式一个方面的工件拾取系统包括三维测量单元、手、计算单元、确定单元和指示单元。三维测量单元测量作为夹持目标的工件的三维形状。手被设置在多轴机器人的终端可动单元上并且包括改变夹持爪之间的距离的机构以及改变夹持爪的末端方向的机构。计算单元基于由所述三维测量单元测量出的所述三维形状来计算所述工件的姿态。确定单元基于由所述计算单元计算出的所述工件的姿态以及所述终端可动单元的旋转轴线的方向来确定所述夹持爪的末端方向。指示单元指示在保持所述终端可动单元的旋转轴线方向以及由所述确定单元确定的所述夹持爪的末端方向的同时，执行夹持所述工件的操作。

根据实施方式的一个方面，可以提供这样的工件拾取系统，该工件拾取系统能够执行在与待作为夹持目标的工件的姿态无关的情况下将工件夹持姿态保持在固定姿态的拾取操作。

附图说明

联系附图，参考下述详细说明将会更好地理解本发明以及本发明的相关优点，从而容易更全面地理解本发明及本发明的相关优点，在附图中：

图1是根据第一实施方式的工件拾取方法的说明图；

图2是根据第一实施方式的工件拾取系统的框图；

图3是根据第一实施方式的工件拾取系统的布置图；

图4是七轴机器人的每个轴线的说明图；

图5A至图5C是示出手的示意性构造的视图；

图6A和图6B是示出手的构造实施例的视图；

图7A和图7B是示出由手进行的拾取操作的实施例的视图；

图8A和图8B是示出测量位置和拾取位置的视图；

图9是示出由根据第一实施方式的工件拾取系统执行的过程步骤的流程图；

图10是示出根据第二实施方式的三维测量单元的布置的视图；以及

图11是示出由根据第二实施方式的工件拾取系统执行的过程步骤的流程图。

具体实施方式

在下文中，对将三维测量仪器设置为与多轴机器人分离地固定的情况下的实施方式作为第一实施方式以及在将三维测量仪器设置在多轴机器人中的情况下的实施方式作为第二实施方式予以说明。

首先，将参考图1说明根据第一实施方式的工件拾取方法。图1是根据第一实施方式的工件拾取方法的说明图。在下文中，说明待作为夹持目标的工件100是螺栓的情形，然而，工件100的类型不局限于此。例如，工件100可以是螺母或电子部件。

图1示出了三维测量仪器的测量方向是竖直向下(在下文中，被描述为竖直方向)的情形。此外，在图1中，为了容易理解该说明，为笛卡尔坐标系统的xy坐标系统被设置在水平面上，并且通过将工件100的基准轴线(在该实施方式中，连接螺栓的轴线中心的轴线)投影到水平面上所得到的线是y轴。

如图1所示，在根据第一实施方式的工件拾取方法中，执行由设置在多轴机器人的终端可动单元(称为图1所示的臂)上的手抓持并移动工件100的操作(拾取操作)。

所述手包括一对夹持爪，所述夹持爪能够改变末端方向，并且所述手根据待拾取的工件100的姿态通过适当地改变夹持爪的末端方向而将夹持爪和工件100的相对姿态保持为固定姿态。

一对夹持爪围绕图1所示的轴线AXp(在下文中，描述为拾取轴线AXp)旋转，以将夹持爪的末端方向改变至任何方向。供附连手的臂围绕图1所示的轴线AXt旋转，但是，轴线AXt被控制以保持大致平行于竖直方向的姿态。

也就是说，在根据第一实施方式的工件拾取方法中，在以下情况下执行拾取操作，其中，手的夹持爪的末端方向与工件100的基准轴线形成的角度是恒定的(例如，90°)，同时保持多轴机器人的终端可动单元的旋转轴线大致平行于竖直方向。

因此，根据第一实施方式中的工件拾取方法，工件100相对于夹持爪的姿态在每次拾取操作期间能够被保持在固定姿态，使得与被夹持的工件100相关的下一作业(例如，将螺栓的杆插入到孔中的作业)能够容易地执行。

此外，根据第一实施方式中的工件拾取方法，设置有手的臂的旋转轴线的方向能够被保持为大致平行于竖直方向，使得臂不容易接触障碍物(例如，在其中大量堆积工件100的容器)。

以下说明根据第一实施方式的工件拾取方法的步骤。如图1所示，在根据第一实施方式的工件拾取方法中，大量堆积的工件100按照三维的方式被测量，并且确定作为拾取目标的工件100，并获得工件100的位置和姿态(见图1中的步骤Sa)。工件100的基准轴线与水平面之间的角度是θ，如图1所示。

在该情况下，在根据第一实施方式的工件拾取方法中，臂围绕轴线AXt旋转，使得拾取轴线AXp大致平行于图1所示的x轴(见图1中的步骤Sb1)。此外，在根据该实施方式的工件拾取方法中，夹持爪根据工件100的姿态而围绕拾取轴线AXp旋转(见图1中的步骤Sb2)。

如图1所示，如果夹持爪的末端方向与作为臂的旋转轴线的轴线AXt之间的角度被形成为等于上述的θ，那么夹持爪的末端方向和工件100的基准轴线能够彼此正交。

在图1中，例示出夹持爪的末端方向与工件100的基准轴线彼此正交的拾取操作，然而，拾取操作可以被执行为使得夹持爪的末端方向与工件100的基准轴线之间的角度变为预定角度α。在该情形中，足以使夹持爪绕拾取轴线AXp旋转，使得夹持爪的末端方向和轴线AXt之间的角度变为“θ+α”或“θ-α”。

对于执行图1中所示的步骤Sb1和步骤Sb2的步骤顺序而言，任何步骤都可以被首先执行并且这两个步骤可以并行执行。

这样，在根据第一实施方式的工件拾取方法中，在根据工件100的姿态适当地调节夹持爪的末端方向之后，通过使一对夹持爪之间的距离变窄的夹持操作(见图1中的步骤Sc)，来夹持工件100。

接下来，说明根据第一实施方式的工件拾取系统1。图2是根据第一实施方式的工件拾取系统1的框图。如图2所示，工件拾取系统1包括三维测量单元10、手20、机器人30以及控制装置40。手20是具有图1所示的拾取轴线的手。

控制装置40包括控制单元41和存储单元42，控制单元41包括三维信息获取单元41a、工件姿态计算单元41b、夹持爪方向确定单元41c以及指示单元41d。存储单元42包括三维信息42a以及工件信息42b。

在图2中，手20以及机器人30被示出为独立部件，然而，手20可被包括在机器人30中，并且控制装置40的指示单元41d对于手20的指示还可以用于指示机器人30。此外，在图2中，示出了一个控制装置40，然而，控制装置40可以是多个独立装置并且这些装置可构造成相互通信。

三维测量单元10是测量工件100的三维形状的装置(三维测量仪器)。作为三维测量单元10，其例如可以使用这样的测量单元，所述测量单元通过使用激光狭缝光进行扫描操作来获得目标的三维形状。

如图1所示，手20是具有拾取轴线的手，其通过能够适当地改变末端方向的一对夹持爪来执行夹持操作。稍后参考图6A和图6B描述手的具体构造示例。机器人30例如是具有七个轴线的多轴机器人，并且手20被设置在终端可动单元上。换句话说，机器人30是能够更换末端执行器(例如，手)的通用机器人。

将分别参考图3和图4来说明根据第一实施方式的工件拾取系统1的布置示例以及根据第一实施方式的机器人30的每个轴线。图3是根据第一实施方式的工件拾取系统1的布置图。如图3所示，三维测量单元10经由台架11(支撑单元)被固定，使得测量区域位于竖直方向(竖直向下)侧。

此外，如图3所示，机器人30是所谓的双臂机器人，其包括作为双臂的右臂30a以及左臂30b。右臂30a和左臂30b中的每个均是多轴机器人(图3中的七轴机器人)，并且上述手20(具有拾取轴线的手)被提供作为左臂30b的末端执行器。

在右臂30a上设置预定末端执行器，以抓持容器200，在该容器200内大量堆积工件100。由此，机器人30经由设置在左臂30b上的手20来执行从容器200取出工件100的操作，其中所述容器200由右臂30a夹持。

机器人30包括使得躯干部30c相对于例如被固定到底板的支撑部30d沿水平面枢转的机构，在躯干部上设置有右臂30a和左臂30b。

图4是七轴机器人的每个轴线的说明图。对于图4所示的每个关节的旋转轴线的方向，用圆表示的关节的旋转轴线垂直于纸面，用矩形表示的关节的旋转轴线平行于纸面。在图4中，每个关节的旋转方向用双头箭头表示。图3所示的右臂30a和左臂30b中的每个均能够是图4所示的七轴机器人。

如图4所示，关节的旋转轴线从布置基准面开始依次为轴线AXs、轴线AX1、轴线AXe、轴线AXu、轴线AXr、轴线AXb和轴线AXt。轴线AXt对应于七轴机器人的终端可动单元的旋转轴线，并且在终端移动单元上设置末端执行器。右臂30a和左臂30b的轴线构造不限于在图4中例示的构造。

在轴线AXt被保持大致平行于竖直方向的情况下，根据第一实施方式的设置有手20(见图3)的左臂30b(见图3)通过手20执行拾取操作。

返回到图2的说明，说明控制装置40。控制单元41执行控制装置40的总体控制。三维信息获取单元41a从三维测量单元10接收测量数据并且使得存储单元42将所接收的测量数据作为三维信息42a存储在该存储单元42中。三维信息42a是表示一个或更多个工件100的三维形状的信息。

工件姿态计算单元41b基于三维信息42a和工件信息42b执行计算待作为拾取操作目标的工件100的姿态的过程。工件信息42b是限定工件100的三维形状和夹持部的信息。

例如，当工件100是螺栓时，靠近螺栓的头部的轴被限定为夹持部。在螺栓大量堆积的情况下，靠近头部趋于产生空间，使得靠近螺栓头部的轴以上述方式被限定为夹持部。

工件姿态计算单元41b通过使用工件信息42b执行匹配过程来由三维信息42a检测工件100。于是，工件姿态计算单元41b确定所检测工件100的下一个待拾取的工件100并且计算出所确定工件100的姿态。工件姿态计算单元41b还计算出工件100中的夹持部的位置。

接着，夹持爪方向确定单元41c基于由工件姿态计算单元41b计算出的工件100的姿态来确定手20的夹持爪的末端方向。此外，夹持爪方向确定单元41c向工件姿态计算单元41b通知被确定的末端方向。

参考图5A、图5B和图5C来说明手20(具有拾取轴线的手)的示意性构造。图5A至图5C是示出了手20的示意性构造的视图。图5A示出了手20的示意性构造，图5B示出了夹持爪的末端方向变化的状态，并且图5C示出了工件100的基准轴线101与夹持爪的末端方向之间的关系。

如图5A所示，手20包括一对移动单元22，该对移动单元分别包括能够沿滑动轴线21运动的滑块21a和滑块21b。夹持爪24经由关节23被附连到每个移动单元22。夹持爪24的末端是点24a。

通过使一对移动单元22执行沿滑动轴线21朝向彼此运动的操作，来使一对夹持爪24夹持工件100；并且通过使移动单元22执行彼此远离的操作，来使一对夹持爪24释放被夹持的工件100。

此外，如图5A所示，夹持爪24围绕作为支点的关节23沿由双头箭头所示的方向旋转。连接两个关节23的线是上述的拾取轴线AXp。此外，图5A示出了移动单元22和夹持爪24位于一条直线上(即，夹持爪24的基准姿态)的状态。

图5B例示了这样的状态，其中，一对夹持爪24围绕拾取轴线AXp从图5A所示的基准姿态旋转预定角度。包括拾取轴线AXp和两个点24a(夹持爪24的每个末端)的平面被限定为平面50，并且平面50的法线被限定为法线51。

在该情况下，如图5C所示，当手20夹持工件100时，调节夹持爪24的末端方向，使得法线51和工件100的基准轴线101大致彼此平行。通过该调节，工件100能够在夹持爪24的方向大致正交于工件100的基准轴线101的状态下被夹持。

图5C示出了使夹持爪24的方向大致正交于工件100的基准轴线101的情形，然而，夹持爪24的方向与工件100的基准轴线101之间的角度可以是任何角度。

返回到图2的说明，继续说明控制装置40。指示单元41d将由夹持爪方向确定单元41c所确定的夹持爪方向指示给手20。此外，指示单元41d指示机器人30以与拾取操作相关地移动手20。

指示单元41d指示机器人30保持这样的姿态，在该姿态中，附连有手20的终端可动单元的旋转轴线(见图1中的轴线AXt)大致平行于竖直方向。此外，指示单元41d向三维测量单元10适当地执行测量开始指示。将在下文参考图8A和图8B来描述测量开始指示的时刻。

存储单元42是诸如硬盘驱动器和非易失性存储器的存储装置，并且在其中存储三维信息42a和工件信息42b。三维信息42a和工件信息42b的内容已经被说明，因此在此处省略对其说明。

在图2中，控制装置40作为一个装置被说明，但是，控制装置40可被构造为多个独立装置。例如，该构造可使得控制三维测量单元10的测量控制装置、控制手20和机器人30的机器人控制装置、以及整体地控制测量控制装置和机器人控制装置的集成控制装置彼此通信。

接下来，参考图6A和图6B来说明手20(具有拾取轴线的手)的构造示例。图6A和图6B是示出了手20的构造示例的视图。图6A示出了处于被附连到左臂30b(见图3)的状态的手20，且图6B示出了手20的构造示例。

如图6A所示，手20被附连到左臂30b的终端可动单元31。手20中的上述拾取轴线AXp大致正交于作为终端可动单元31的旋转轴线的轴线AXt。

如图6B所示，手20包括用于打开和关闭夹持爪24的第一伺服电机61a以及用于改变夹持爪24的末端方向的第二伺服电机62a。此外，手20包括一对移动单元22以及一对夹持爪24。

第一伺服电机61a的驱动力经由传动机构61b被传递到左右螺纹轴21(在图5A中的滑动轴线21的示例)。左右螺纹轴21的一端侧以及另一端侧具有方向相反的螺纹(右螺纹和左螺纹)。

一对移动单元22具有孔，左右螺纹轴21分别穿过具有同向螺纹的孔。因此，在左右螺纹轴21旋转的情况下，移动单元22沿左右螺纹轴21在彼此相反的方向上运动。

第二伺服电机62a的驱动力经由传动机构62b被传递到未被示出的花键轴。接着，随着花键轴的旋转而操作的连杆机构62d使得在拾取轴线AXp处被连接到夹持爪24的圆盘23(图5A中的关节23的示例)旋转。因此，夹持爪24围绕拾取轴线AXp旋转并且夹持爪24的末端方向改变。

这样，一对夹持爪24之间的距离与夹持爪24的末端方向分别由伺服电机改变，使得工件100能够在适当的姿态下并且以合适的夹持力被夹持。此外，能够获得在工件100的夹持部处的厚度(例如，螺栓的轴直径)。

接下来，参考图7A和图7B来说明手20(具有拾取轴线的手)的拾取操作。图7A和图7B是示出了手20的拾取操作的示例的视图。图7A示出了夹持工件100的夹持爪24的操作示例，图7B示出了容器200与夹持爪24之间的位置关系。

在图7A和图7B中，拾取轴线AXp垂直于纸面，以简化描述。

如图7A所示，在作为终端可动单元31的旋转轴线的轴线AXt大致平行于竖直方向的状态下，夹持爪24将工件100夹持在与工件100的基准轴线101正交的姿态。因此，通过将夹持工件100的夹持爪24的末端方向改变为大致平行于轴线AXt，工件100的基准轴线101变得大致正交于轴线AXt。

这样，即使当工件100以各种姿态大量堆积时，手20也能够将工件100夹持在固定夹持姿态同时保持终端可动单元31的姿态。此外，在工件100被夹持到固定姿态(例如，水平状态)之后，在保持终端可动单元31的姿态的情况下，手20能够改变该工件100的姿态。

此外，如图7B所示，手20能够取出位于容器200的壁表面附近的工件100，而不使得左臂30b(见图3)和手20接触容器200。

例如，当夹持靠近图7B中的左侧壁表面的工件100时，在手20定位在位置71的状态下，夹持爪24的末端方向改变，使得夹持爪24的末端侧接近左侧壁表面。此外，当夹持靠近图7B中的右侧壁表面的工件100时，在手20定位在位置72的状态下，夹持爪24的末端方向改变，使得夹持爪24的末端侧接近右侧壁表面。

接下来，参考图8A和图8B来说明控制装置40的指示单元41d的指示的实施例。图8A和图8B是示出测量位置和拾取位置的图。图8A示出了测量位置和拾取位置被设置在竖直线上的情形，图8B示出了测量位置和拾取位置被设置在水平线上的情形。此外，图8A和图8B均示出了三维测量单元10的测量方向81。

如图8A所示，指示单元41d指示夹持容器200的右臂30a将容器200定位在被设置在三维测量单元10的测量范围内的测量位置82。

接下来，指示单元41d在三维测量单元10上执行测量开始指示。当完成三维测量单元10的测量时，指示单元41d指示右臂30a通过将容器200沿竖直方向(竖直向下)移动而将容器200定位在拾取位置83。

对应于测量位置82的距离hs(从三维测量单元10至容器200的基准位置之间的距离)短于对应于拾取位置83的距离hp。这是为了在确保三维测量单元10的测量精度的距离中执行测量的同时确保执行拾取操作的左臂30b的工作空间。

此外，在测量位置82的竖直方向(竖直向下)提供拾取位置83，以防止工件100在容器200中移位。

此外，如图8B所示，通过水平地移动容器200，可将在测量位置82处由三维测量单元10完成测量的容器200定位在拾取位置84或拾取位置85。在这种情况下，指示单元41d指示机器人30以使图3所示的躯干部30c枢转。

这样，还可通过水平地移动容器200来确保执行拾取操作的左臂30b的工作空间。

接下来，参考图9来说明由根据第一实施方式的工件拾取系统1执行的过程步骤。图9是示出由根据第一实施方式的工件拾取系统1执行的过程步骤。在图9中，右手表示被设置在图3中的右臂30a上的手，而左手表示被设置在图3中的左臂30b上的手20(具有拾取轴线的手)。

如图9所示，指示单元41d指示由右手将容器200定位在测量位置(步骤S101)。此外，指示单元41d指示三维测量单元10执行三维测量(步骤S102)。

接下来，工件姿态计算单元41b确定是否存在能够被夹持的工件100(步骤S103)。当存在能够被夹持的工件100时(步骤S103中为“是”)，那么夹持爪方向确定单元41c基于工件姿态确定手20中的夹持爪的末端方向(步骤S104)。

接下来，指示单元41d指示经由右手将容器200定位在拾取位置(步骤S105)以及指示经由左手(手20)夹持工件100(步骤S106)。接下来，指示单元41d指示经由左手来传送工件100(步骤S107)并且确定所需工件的传送是否完成(步骤S108)。

当所需工件的传送已经完成之后(在步骤S108中为“是”)，那么该过程结束。另一方面，当所需工件的传送还未完成(在步骤S108中为“否”)，那么该过程重复步骤S101和随后的步骤。例如，所需工件表示针对每种类型待传送的工件100的总数量。

当在步骤S103中确定不存在能够被夹持的工件100时(在步骤S103中为“否”)，那么确定容器200中的剩余工件(工件100的数量或总重量)是否小于限定值(步骤S109)。当剩余工件少于限定值时(在步骤S109中为“是”)，那么报告错误(步骤S110)并且该过程结束。

另一方面，当在步骤S109中的判定条件不被满足时(在步骤S109中为“否”)，那么指示单元41d指示经由右手来摇动容器200(步骤S111)并且该过程重复步骤S102和随后的步骤。通过摇动容器200来改变容器200中的工件100的位置，使得能够增加可被夹持的工件100的数量。

如图9所示的经由左手来传送工件100(步骤S107)以及经由右手来将容器200移动到测量位置(步骤S101)能够并行执行。

如上所述，根据第一实施方式的工件拾取系统包括三维测量单元以及手，所述三维测量单元测量作为夹持目标的工件的三维形状，所述手被设置在多轴机器人的终端可动单元上并且包括改变夹持爪之间的距离的机构以及改变夹持爪的末端方向的机构。此外，根据第一实施方式的工件拾取系统包括计算单元和确定单元，该计算单元基于三维测量单元测得的三维形状来计算工件的姿态，所述确定单元基于由计算单元计算出的工件的姿态以及终端可动单元的旋转轴线的方向来确定夹持爪的末端方向。此外，根据第一实施方式的工件拾取系统包括指示单元，该指示单元指示在保持终端可动单元的旋转轴线的方向以及由确定单元确定的夹持爪的末端方向的同时，执行夹持工件的操作。

因此，根据第一实施方式的工件拾取系统，与待作为夹持目标的工件的姿态无关的情况下，能够将工件夹持姿态保持在固定姿态而不改变手自身的姿态。

在上述第一实施方式中，说明了待与多轴机器人分离地固定的三维测量单元的情形，但是三维测量仪器可以被设置在多轴机器人上。在下文描述的第二实施方式中，说明了三维测量仪器被设置在多轴机器人上的情形。

图10是示出根据第二实施方式的三维测量单元10的布置的视图。图10对应于图6A并且类似于图6A，不同之处在于，三维测量单元10被设置在左臂30b的终端可动单元31上，从而在下文将省略图10和图6A相同部分的阐述。

如图10所示，三维测量单元10被设置在附连有手20的终端可动单元31上。三维测量单元10可被设置在与手20一起绕轴线AXt旋转的部分上或者可被设置在不绕AXt旋转的部分上。

此外，如图10所示，三维测量单元10被固定到终端可动单元31，使得测量方向81指向手的末端侧。这样，通过将三维测量单元10设置在包括手20的多轴机器人上，能够进一步简化与拾取操作相关的机器人30的操作。

此外，即使当三维测量单元10的测量范围较窄时，工件100也能够被容易地定位在测量范围内。

接下来，参考图11来说明由根据第二实施方式的工件拾取系统1执行的过程步骤。图11是示出了由根据第二实施方式的工件拾取系统1执行的过程步骤的流程图。图11中的右手和左手类似于参考图9中被说明的右手和左手，但是如图10所示，三维测量单元10被设置在左手上。

如图11所示，指示单元41d指示经由右手将容器200定位在测量位置(步骤S201)。而且，指示单元41d指示设置在左手上的三维测量单元10来执行三维测量(步骤S202)。

接下来，工件姿态计算单元41b确定是否存在能够被夹持的工件100(步骤S203)。当存在能够被夹持的工件100时(在步骤S203中为“是”)，那么夹持爪方向确定单元41c基于工件姿态来确定手20中的夹持爪的末端方向(步骤S204)。

然后，指示单元41d指示经由左手(手20)来夹持工件100(步骤S205)。接下来，指示单元41d指示经由左手来传送工件100(步骤S206)以及确定所需工件的传送是否完成(步骤S207)。

当已经完成所需工件的传送时(在步骤S207中为“是”)，该过程结束。另一方面，当所需工件的传送还未完成时(在步骤S207中为“否”)，那么该过程重复步骤S201和随后的步骤。

当在步骤S203中确定不存在能够被夹持的工件时(在步骤S203中为“否”)，那么确定容器200中的剩余工件(工件100的数量或总重量)是否小于限定值(步骤S208)。当剩余工件小于限定值时(在步骤S208中为“是”)，那么报告错误(步骤S209)并且该过程结束。

另一方面，当未满足在步骤S209中的判定条件时(在步骤S209中为“否”)，那么指示单元41d指示经由右手来摇动容器200(步骤S210)并且该过程重复步骤S202和随后的步骤。

这样，在根据第二实施方式的工件拾取系统中，三维测量单元被设置在多轴机器人上，包括能够改变末端方向的夹持爪的手被附连到该多轴机器人上，使得能够简化多轴机器人的拾取操作。此外，能够确实地测量工件的姿态，而与三维测量单元的测量范围的大小无关。

在上述实施方式的每个中，说明了容器被双臂机器人的右手夹持并且容器中的工件被左手取出的情形，然而，容器可被左手夹持并且可由左手来执行拾取操作。此外，可以由单臂机器人来执行拾取操作，具有拾取轴线的手被附连到该单臂机器人上。

此外，在上述每个实施方式中，说明了当容器中的剩余工件少于预定值时摇动容器的情形，然而，拾取操作可以持续地执行，而省略三维测量单元的测量。此外，当容器中存在能够被夹持的多个工件时，拾取操作可以被连续地执行，而省略三维测量单元的测量。

此外，在上述实施方式的每个中，例示了由包括一对夹持爪的手进行的拾取操作，但是，该拾取操作可以由包括两对或更多对夹持爪的手(也就是说，包括多个拾取轴线的手)来执行。此外，拾取操作可以由这样的手来执行，在该手中，针对一条拾取轴线设置有三个或更多个夹持爪。

上述控制装置例如可包括计算机。在这种情况下，控制单元是CPU(中央处理单元)且存储单元是存储器。通过将提前生成的程序装载到控制单元并且执行该程序，能够实现控制单元的每个功能。

Claims (6)

1.一种工件拾取系统，该工件拾取系统包括：

双臂机器人，所述双臂机器人将第一多轴机器人和第二多轴机器人作为双臂，并且具有躯干部，所述躯干部具有大致平行于竖直方向的枢轴；

三维测量单元，所述三维测量单元测量在由所述第二多轴机器人夹持的容器中大量堆积的工件的三维形状；

手，所述手被设置在所述第一多轴机器人的终端可动单元上并且包括改变夹持爪之间的距离的机构以及改变所述夹持爪的末端方向的机构；

计算单元，所述计算单元基于由所述三维测量单元测量出的所述三维形状来计算所述工件的姿态；

确定单元，所述确定单元基于由所述计算单元计算出的所述工件的姿态以及所述终端可动单元的旋转轴线的方向来确定所述夹持爪的末端方向；

指示单元，所述指示单元指示在保持所述终端可动单元的所述旋转轴线的方向以及由所述确定单元确定的所述夹持爪的所述末端方向的同时，执行夹持所述工件的操作；以及

支撑单元，所述支撑单元支撑所述三维测量单元，使得测量范围位于竖直方向侧，

在所述三维测量单元完成测量时，所述指示单元指示所述躯干部执行通过围绕所述枢轴枢转来将所述容器定位在预定拾取位置的操作，在该预定拾取位置，确保了所述第一多轴机器人的作业空间。

2.根据权利要求1所述的工件拾取系统，其中，所述确定单元确定所述夹持爪的末端方向，使得这样的平面的法线方向与所述工件的基准轴线形成预定角度，所述平面是包括连接所述夹持爪的支点的旋转轴线以及所述夹持爪的末端的平面。

3.根据权利要求2所述的工件拾取系统，其中：

所述工件是螺栓；并且

所述确定单元确定所述夹持爪的所述末端方向，使得所述法线方向大致平行于所述螺栓的轴线方向。

4.根据权利要求1所述的工件拾取系统，其中，在所述计算单元计算所述工件的姿态失败时，所述指示单元指示所述第二多轴机器人来执行摇动所述容器的操作。

5.根据权利要求1所述的工件拾取系统，其中，所述指示单元做出指示，以使得由所述第一多轴机器人对所述工件的传送操作以及所述三维测量单元在所述容器中的测量被并行地执行。

6.根据权利要求1所述的工件拾取系统，其中，在所述容器中的所述工件的剩余量等于或小于预定阈值时，所述指示单元指示由所述第一多轴机器人执行所述工件的拾取操作，而不指示由所述三维测量单元执行新的测量。