CN105034024A - 机器人控制系统、信息通信模块、机器人控制器及机器人控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能吸收机器人控制器与工件位置姿态识别装置之间的通信协议的差异而容易地进行连接，从而提高作业内容所对应的装置的选择自由度的机器人控制系统。具有：与机器人连接的机器人控制器；对工件的位置及姿态进行识别的工件位置姿态识别装置；信息通信模块，其能与机器人控制器及工件位置姿态识别装置通信，具有根据来自机器人控制器的包括与应识别的工件的个数相关的信息的工件识别指令，向工件位置姿态识别装置发送与一个工件相关的工件位置姿态要求的工件位置姿态要求发送部，以及根据来自工件位置姿态识别装置的一个以上的工件位置姿态，向机器人控制器发送包括与所识别的工件的个数相关的信息的工件识别结果的工件识别结果发送部。

Description

机器人控制系统、信息通信模块、机器人控制器及机器人控制方法

技术领域

本发明涉及一种机器人控制系统、信息通信模块、机器人控制器、计算机程序及机器人控制方法。

背景技术

在专利文献1中，记载一种从图像数据中检测成堆的同一形状的对象物(工件)的各位置姿态而求出机器人的作业方向、或者作业方向以及作业位置的机器人装置。在该文献记载的机器人装置中，通过通信接口对机器人控制装置10与图像处理装置30相互地进行连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-288974号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明所解决的问题是吸收机器人控制器与工件位置姿态识别装置之间的通信协议的差异而容易地进行连接，从而提高作业内容所对应的机器人控制器以及工件位置姿态识别装置的选择自由度。

为解决技术问题的方法

本发明一个方面的机器人控制系统具有：与机器人连接的机器人控制器；对工件的位置以及姿态进行识别的工件位置姿态识别装置；与信息通信模块，其能与所述机器人控制器以及所述工件位置姿态识别装置通信，具有根据来自所述机器人控制器的包括与应识别的工件的个数相关的信息的工件识别指令，向所述工件位置姿态识别装置发送与一个工件相关的工件位置姿态要求的工件位置姿态要求发送部，以及根据来自所述工件位置姿态识别装置的一个以上的工件位置姿态，向所述机器人控制器发送包括与所识别的工件的个数相关的信息的工件识别结果的工件识别结果发送部。

另外，在本发明一个方面的机器人控制系统中，所述工件识别指令中包括第一工件识别指令与第二工件识别指令，所述工件位置姿态要求中包括要求作为第一候补的工件位置姿态的第一候补要求与要求作为下一个候补的工件位置姿态的下一个候补要求，所述工件位置指令要求发送部可以根据所述第一工件识别指令，发送一个所述第一候补要求或者一个所述第一候补要求以及一个以上的所述下一个候补要求，并根据所述第二工件识别指令，发送一个以上的下一个候补要求。

另外，在本发明一个方面的机器人控制系统中，所述工件识别指令中包括工件识别信息，所述信息通信模块可以具有：对与已读入所述工件位置姿态识别装置的工件信息相对应的工件识别信息进行存储的工件识别信息存储部；以及若所述工件识别指令中包括的工件识别信息未被存储至所述工件识别信息存储部，则指示所述工件位置姿态识别装置读入与该工件识别信息相对应的工件信息的工件信息读入指示部。

另外，在本发明一个方面的机器人控制系统中，所述信息通信模块可以具有工件信息释放指示部，在由所述工件位置姿态识别装置所进行的所述工件信息的读入失败的情况下，其指示将已读入所述工件位置姿态识别装置的所述工件信息中的至少一个信息释放。

另外，在本发明一个方面的机器人控制系统中，所述工件信息释放指示部可以根据预先设定的优先顺序或者每个工件的所述工件识别指令的频率来指示所述工件信息的释放。

另外，本发明另一个方面的信息通信模块用于上述任一项的机器人控制系统。

另外，本发明另一个方面的计算机程序使计算机发挥上述信息通信模块的功能。

另外，本发明另一个方面的机器人控制器用于上述任一项的机器人控制系统中。

另外，本发明另一个方面的机器人控制方法，其包括以下步骤：根据包括与应识别的工件的个数相关的信息的工件识别指令，发送与一个工件相关的工件位置姿态要求，根据所述工件位置姿态要求对工件位置姿态进行识别，根据一个以上的所述工件位置姿态，发送包括与所识别的工件的个数相关的信息的工件识别结果，并根据所述工件识别结果对机器人进行控制。

另外，在本发明一个方面的机器人控制方法中，所述工件识别指令中包括第一工件识别指令与第二工件识别指令，所述工件位置姿态要求中可以包括要求作为第一候补的工件位置姿态的第一候补要求与要求作为下一个候补的工件位置姿态的下一个候补要求，并根据所述第一工件识别指令，发送一个所述第一候补要求或者一个所述第一候补要求以及一个以上的所述下一个候补要求，并根据所述第二工件识别指令，发送一个以上的下一个候补要求。

另外，在本发明一个方面的机器人控制方法中，所述工件识别指令中包括工件识别信息，并读入与所述工件识别指令所包括的所述工件识别信息相对应的工件信息，对与已读入的所述工件信息相对应的所述工件识别信息进行存储，若所述工件识别指令所包括的工件识别信息未被存储，则可以指示进行与该工件识别信息相对应的所述工件信息的读入。

另外，在本发明一个方面的机器人控制方法中，当所述工件信息的读入失败时，指示将已读入的所述工件信息中的至少一个信息释放。

另外，在本发明一个方面的机器人控制方法中，可以根据预先设定的优先顺序或者每个工件的所述工件识别指令的频率来指示所述释放。

附图说明

图1是本发明的一实施方式涉及的机器人控制系统的概略图。

图2是作为收纳有信息通信模块以及工件位置姿态识别装置的框体的计算机的硬件结构图。

图3是机器人控制系统的功能框图。

图4是机器人控制系统的工作流程图。

图5是机器人控制系统的工作流程图。

图6是机器人控制系统的工作流程图。

图7是由本发明的一实施方式涉及的机器人控制系统所实现的机器人控制方法的流程图。

附图标记说明

1：机器人、2：机器人控制器、3：工件位置姿态识别装置、4：信息通信模块、5：摄像机、6：工件、7：托盘、10：CPU、11：RAM、12：外部存储装置、13：GC、13a：GPU、13b：VRAM、14：输入设备、15：I/O、16：数据总线、17：监视器、20：机器人控制部、21：工件识别指令发送部、22：工件识别结果接收部、30：图像处理部、31：图像信息存储部、32：工件信息积蓄部、33：工件信息读入部、34：工件信息释放部、40：工件位置姿态要求发送部、41：工件识别结果发送部、42：工件识别信息存储部、43：工件信息读入指示部、44：工件信息释放指示部、45：优先顺序存储部/频率系数部、100：机器人控制系统

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的一实施方式涉及的机器人控制系统100。

图1是本发明的一实施方式涉及的机器人控制系统100的概略图。机器人控制系统100包括：机器人1、与机器人1连接的机器人控制器2以及工件位置姿态识别装置3与信息通信模块4。

机器人1是在这里也被称为机械手的多关节机器人，机器人控制器2按照预先所设定的程序，单独地或者与和机器人控制器2连接的更上位的控制器共同地对机器人1进行控制与驱动。

另外，在本实施方式中，工件位置姿态识别装置3以及信息通信模块4被收纳在同一框体中。在此，收纳工件位置姿态识别装置3以及信息通信模块4的框体为通用的计算机，通过在此之上执行软件使该计算机作为工件位置姿态识别装置3以及信息通信模块4发挥功能。用于使计算机作为工件位置姿态识别装置3发挥功能的计算机程序与用于使计算机作为信息通信模块4发挥功能的计算机程序分别为单独的程序模块，而在计算机上相互独立地执行。

工件位置姿态识别装置3与摄像机5相连接，是根据由摄像机5所拍摄的图像数据，对工件6的位置与姿态(以下，称为工件位置姿态)进行识别的图像处理装置。摄像机5对堆放有工件6的托盘7进行拍摄。在此，工件位置姿态是至少包括作为对象的工件6的坐标和朝向的信息。在本实施方式中，对于工件位置姿态识别装置3，通过狭缝光投影器8向托盘7上的工件6投影多个狭缝光，并由摄像机5对该狭缝光进行拍摄，即利用结构光方式的三维扫描仪对托盘7上的工件6的立体形状进行检测。当然，立体形状的检测不限于此，也可以使用其他的方式，例如立体拍摄方式等。工件位置姿态识别装置3根据所得的立体形状通过适当的信息处理对工件6的工件位置姿态进行识别。如图所示，由于以使多个工件6在托盘7上堆积的方式被堆放，因此工件位置姿态识别装置3在得到多个工件位置姿态时，按照规定的优先顺序，例如按照位于顶层的工件或者如后面所叙述的由机器人1容易把持工件的顺序，来输出工件位置姿态。

信息通信模块4具有以下功能：其介于机器人控制器2与工件位置姿态识别装置3之间，对两者的通信协议进行吸收，按照来自机器人控制器2的要求，使工件位置姿态识别装置3识别工件位置姿态，并且将所得的工件位置姿态传输至机器人控制器2。在本实施方式中，由于存在该信息通信模块4，因此不需要使机器人控制器2或者工件位置姿态识别装置3的规格与对方的通信协议相结合而改变。另外，当机器人控制器2以及工件位置姿态识别装置3中任一方的规格改变时，也无需改变其对方的规格，而仅改变信息通信模块4的规格就能确保两者通信的可能性。因此，根据本实施方式，容易地对机器人控制器2与工件位置姿态识别装置3之间进行连接，从而提高作业内容所对应的机器人控制器2以及工件位置姿态识别装置3的选择的自由度。

并且，在本实施方式所示的机器人控制系统100中，通过工件位置姿态识别装置3，对未排列而是无序地堆放在托盘7上的工件6的工件位置姿态进行识别，并由机器人1对工件6进行适当的作业。在本实施方式中，机器人1分别把持工件6，例如搬运至下游的工序。

图2是作为收纳有工件位置姿态识别装置3以及信息通信模块4的框体的计算机的硬件结构图。在此使用的计算机可以利用一般的计算机，在本实施方式中，也使用一般的计算机，其使CPU(CentralProcessingUnit:中央处理器)10、RAM(RandomAccessMemory:随机存取存储器)11、外部存储装置12、GC(GraphicsController:图形控制器)13、输入设备14以及I/O(Inpur/Output:输入输出端口)15以可以通过数据总线16进行相互交换电信号的方式进行连接。在此，外部存储装置12是HDD(HardDiskDrive:硬盘驱动器)与SSD(SolidStateDrive:固态硬盘)等可以记录静态信息的装置。另外来自GC13的信号向CRT(CathodeRayTube:电子射线管)或所谓平板显示器等使用者通过视觉来识别图像的监视器17输出，并作为图像进行显示。输入设备14是键盘、鼠标或触控面板等，用于使用户输入信息的装置，I/O15是用于使计算机与外部的装置进行信息交换的接口。在此，GC13还具有GPU(GraphicsProcessingUnit:图形处理器)13a以及VRAM(VideoRAM:图象随机存储器)13b。GPU13a是尤其适用于图像处理的中央处理器，与一般的中央处理器例如CPU10相比，具有较高的并列运算处理能力的特征。另外，当VRAM13b从GPU13a进行访问时，由于不需要经由数据总线16，因此与访问RAM11时相比，具有能高速地进行数据的读出以及写入的特征。

用于使计算机作为工件位置姿态识别装置3以及信息通信模块4发挥功能的计算机程序分别被安装在外部存储装置12，根据需要向RAM11读出，由CPU10执行。另外，对使计算机作为工件位置姿态识别装置3发挥功能的计算机程序，尤其是与图像识别关联的处理进行编程，以便在GPU13a中执行。这些计算机程序可以被记录在适当的光盘、磁光盘、闪存等适当的计算机可读信息记录介质中进行提供，也可以经由网络等信息通信线路进行提供。

图3是机器人控制系统100的功能框图。

机器人控制器2具有：与机器人1进行信息通信，按照预先设定了机器人1的动作的程序或者按照来自上位控制器的指示对机器人1的动作进行控制的机器人控制部20；向信息通信模块4发送工件识别指令的工件识别指令发送部21；与接收来自信息通信模块4的工件识别结果的工件识别结果接收部22。这些机器人控制部20、工件识别指令发送部21以及工件识别结果接收部22由机器人控制器2通过在内置的数字中央处理器上执行的软件与机器人控制器2所具有的接口来实现。

在此，所谓工件识别指令是指作为机器人控制器2向信息通信模块4发送的信息，对机器人1的动作所需的工件6的种类以及个数进行识别，并要求该工件位置姿态的指令。因此，工件识别指令中至少包括与工件6的个数相关的信息。另外，所谓工件识别结果是指作为机器人控制器2从信息通信模块4接收的信息，包括了所识别的工件6的工件位置姿态。一个工件识别结果中包括的工件位置姿态具有多种情况，因此，工件识别结果中至少包括与工件6的个数相关的信息。

工件位置姿态识别装置3具有：对由摄像机5所拍摄的图像的图像信息进行适当的信息处理，由此对所要求的工件6进行识别，并对该工件位置姿态进行检测的图像处理部30；与对作为由图像处理部30进行图像处理时所使用的工件6相关的信息的工件信息进行存储的工件信息存储部31。在此，工件信息是用于识别由摄像机5所拍摄的图像中的工件6的存在以及其位置、姿态所需的信息，例如，由工件6的每个种类的立体形状的信息与基准坐标以及基准方向矢量构成。作为图像处理部30的处理例，对由图像信息所得的立体形状与所要求的工件6的立体形状进行匹配，当判定为存在工件6时，则将其基准坐标的位置以及基准矢量的朝向以托盘7上的坐标系(或者，机器人1的坐标系)输出。通过该处理所得的工件6的基准坐标的位置与基准矢量的朝向作为本说明书中记载的工件位置姿态的一个例。

在本实施方式中，图像处理部30以及工件信息存储部31通过GC13(参照图2)来实现。进一步详细地说，图像处理部30由在GPU13a上执行规定的软件而构成，另外工件信息存储部31由在VRAM13b上存储所需的工件信息而构成。这样，如上所述，由于GPU13a适用于图像处理，另外在GPU13a与VRAM13b之间高速地进行信息的发送接收，因此通过在GC13上进行图像处理部30的处理与用于所述处理的信息的保持，可以高速地进行工件位置姿态的检测。然而，也可以在CPU10上进行图像处理部30的处理，并将工件信息存储于RAM11。无论哪种情况，工件信息存储部31由能高速地访问所保持的工件信息的介质，例如由DRAM等以临时存储的方式来存储工件信息构成。

工件信息积蓄部32作为预先积蓄能使用的工件信息的部分，例如，由在外部存储装置12中预先存储各种工件信息构成。在工件信息积蓄部32中所积蓄的工件信息根据来自信息通信模块4的读入工件信息的指示，由工件信息读入部33从工件信息积蓄部32读入，向工件信息存储部31中写出并存储(将该动作称为工件信息的读入)。另外，在工件信息存储部31中所存储的工件信息根据来自信息通信模块4的释放工件信息的指示，由工件信息释放部34从工件信息存储部31解除(将该动作称为工件信息的释放)。在此，所谓解除工件信息是指，对该工件信息所分配的存储区域解除该分配的信息，使该存储区域成为能存储其他信息的状态。被解除的工件信息从工件信息存储部31中丢失。

这样，在工件信息存储部31中适当地存储所需的工件信息，并适当地解除不需要的工件信息。这是由于工件信息存储部31的存储容量有限，而未必可以预先积蓄能使用的全部工件信息。

信息通信模块4具有：根据来自机器人控制器2的工件识别指令，向工件位置姿态识别装置3发送工件位置姿态要求的工件位置姿态要求发送部40；与根据来自工件位置姿态识别装置3的工件位置姿态，向机器人控制器2发送工件识别结果的工件识别结果发送部41。

在此，从机器人控制器2接收的工件识别指令与向工件位置姿态识别装置3发送的工件位置姿态要求在形式上未必一致。在此，工件识别指令包括与要识别的工件6的个数相关的信息，但工件位置姿态要求是对一个工件要求工件位置姿态。因此，工件位置姿态要求发送部41有时将一个工件识别指令转换为多个工件位置姿态要求后，发送至工件位置姿态识别装置3。同样地，从工件位置姿态识别装置3接收的工件位置姿态与向机器人控制器2发送的工件识别结果也在形式上未必一致，在此，相对于工件位置姿态是关于一个工件的位置姿态，而工件识别结果有时包括多个工件位置姿态，并包括与所识别的工件6的个数相关的信息。因此，工件识别结果发送部41有时将多个位置姿态要求转换为一个工件识别结果后，发送至机器人控制器2。这样，信息通信模块4对机器人控制器2与工件位置姿态识别装置3之间的通信协议的差异进行吸收。

另外，在机器人控制系统100中，要识别的工件6不限于单一种类。能假设在同一托盘7上装载两种以上的工件6的情况以及各托盘7上或者各批次中的工件6的种类不同的情况。因此，在本实施方式中，从机器人控制器2所发送的工件识别指令中包括工件识别信息。工件识别信息作为用于识别工件6的种类的任意的信息，例如，可以是对工件6的每个种类所标注的号码或表示特定种类的工件6的名称等。

并且，信息通信模块4具有对从机器人控制器2接收的工件识别要求中包括的工件识别信息进行存储的工件识别信息存储部42，对与过去所使用的种类的工件6相关的工件识别信息进行存储。并且，工件信息读入指示部43在新接收的工件识别指令中包括的工件识别信息未被存储在工件识别信息存储部42时，向工件位置姿态识别装置3发送工件信息读入指示。工件信息读入指示部43从工件信息读入部33接受工件信息的读入成功内容的联络，许可由工件位置姿态要求发送部40发送工件位置姿态要求。

由此，在信息通信模块4中，对于已经进行工件信息的读入的工件6仅发送工件位置姿态要求，对于未进行工件信息的读入的工件6，在进行初次的工件位置姿态要求之前，先发送工件信息读入指示，进行工件信息的读入的动作。因此，工件位置姿态识别装置3可以适当地读入所需的工件信息，并且排除对已经读入完成的工件信息进行二次读入的情况。

然而，如上所述，工件信息存储部31的存储容量具有上限，而不是无止境地对工件信息进行读入。即，读入工件信息的结果，若工件信息存储部31的残存容量低于读入更多的工件信息所需的容量时，则不能读入新的工件信息。对此，在这种情况下，工件信息释放指示部44向工件位置姿态识别装置3发送支持已读入的工件信息的释放的工件信息释放指示。

进一步具体地说，若工件信息读入指示部43从工件信息读入部33接受工件信息的读入失败的内容的联络，则向工件信息释放指示部44发送释放工件信息的指令。接受了该指令，工件信息释放指示部44判断释放哪个已读入的工件信息，并发送释放哪个工件信息的指示的工件信息释放指示。此时，任意地释放哪个已读入的工件信息，但在此根据预先所设定的优先顺序，或者工件6的每个种类的工件识别指令的频率来设定应释放的工件信息。预先所设定的优先顺序例如预先由用户考虑工件6的每个种类的重要性来设定。关于频率，预先对工件6的每个种类从机器人控制器2所接收的工件识别指令的次数与要识别的所要求的工件6的个数进行计数，认为该数量越少(即，频率越低)优先顺序越低，设定以从该频率最少的顺序作为应释放的工件信息。预先设定的优先顺序，或者工件6的每个种类的工件识别指令的频率由优先顺序存储部/频率系数部45进行存储或者进行计数，适当地由工件信息释放指示部44进行参照。

通过这种结构，无需准备容量过大的工件信息存储部31，而能对多种工件6的工件位置姿态进行检测。另外，由于预先设定释放工件信息的优先顺序，或者根据工件6的每个种类的工件识别指令的频率来设定应释放的工件信息，因此未解除并保持了使用频率较高的工件信息，从而避免了因频繁地进行工件信息的读入所导致的处理效率的下降。

此外，在本实施方式中，工件位置姿态识别装置3与信息通信模块4在作为同一框体的通用计算机上，独立地执行软件模块来实现，但也可以分别使用单独的框体，在物理结构上呈分离的状态下，来准备工件位置姿态识别装置3与信息通信模块4。

图4～6是机器人控制系统100的工作流程图。以下，一边参照图4～6的工作流程图以及图3，一边根据具体例来说明机器人控制系统100的动作。此外，在图4～6中，纵轴表示时间的经过，空心框表示各设备的处理，箭头表示信息通信。

图4表示在工件信息存储部31中读入工件识别信息为“0”的工件信息的状态下，机器人控制器2发送工件识别指令时的动作。

首先，由机器人控制器2的工件识别指令发送部21发送第一工件识别指令101。在此，在本实施方式中，工件识别指令包括第一工件识别指令与第二工件识别指令这两个种类，分别在信息通信模块4中进行不同的处理。作为一例，该第一工件识别指令101要求关于工件识别信息为“0”的工件6的工件位置姿态，另外，应识别的工件6的个数为“3”。该内容作为图中“ID＝0，个数＝3”来表示。以后，图中“ID”表示工件识别信息，“个数”表示工件6的个数。

信息通信模块4根据所接收的第一工件识别指令101向工件位置姿态识别装置3发送工件位置姿态要求。在此，由于工件识别信息“0”已经被存储在工件识别信息存储部42中，因此工件位置姿态要求发送部40首先发送关于工件识别信息“0”的第一候补要求102。在此，在本实施方式中，工件位置姿态要求包括第一候补要求与下一个候补要求这两个种类，分别在工件位置姿态识别装置3中进行不同的处理。第一候补要求要求由图像处理部30进行图像处理并发送所得的工件位置姿态中的优先顺序最高的信息。相对于此，下一个候补要求要求发送已经由图像处理所得的工件位置姿态中的、除了已发送的信息以外的优先顺序最高的信息。因此，接受了下一个候补要求的工件位置姿态识别装置3未必进行图像处理。

接收了第一候补要求102的工件位置姿态识别装置3使用在工件信息存储部31中所存储的关于工件识别信息“0”的工件信息，在图像处理部30中进行工件位置姿态的检测，并向信息通信模块4发送优先顺序最高的工件位置姿态103。

另外，信息通信模块4通过工件位置姿态要求发送部40向工件位置姿态识别装置3发送下一个候补要求104。工件位置姿态识别装置3根据已得到的图像处理结果，通过图像处理部30向信息通信模块4发送作为下一个候补的工件位置姿态105。工件位置姿态要求发送部40重复发送下一个候补要求，直至所得的工件位置姿态的个数成为第一工件识别指令101中所要求的个数，或者不存在所检测的工件位置姿态的候补为止。在此，再次发送下一个候补要求106，并从图像处理部30发送工件位置姿态107。

信息通信模块4若得到所需个数的工件位置姿态，或者不存在所检测的工件位置姿态的候补，则通过工件识别结果发送部41向机器人控制器2发送工件识别结果。在该工件识别结果108中，包括所得的工件位置姿态103、104以及107，并标注其个数“3”。

机器人控制器2通过工件识别结果接收部22来接收工件识别结果108，并通过机器人控制部20根据工件识别结果108对机器人1进行控制。

接着，说明不存在通过工件位置姿态识别装置3所检测的工件位置姿态的候补时的动作。如图中所示，再次地，对工件识别信息为“0”的工件6指定个数“3”，从机器人控制器2的工件识别指令发送部21发送第一工件识别指令109。

在信息发送模块4中，与上例相同，从工件位置姿态要求发送部40发送关于工件识别信息“0”的第一候补要求110，在工件位置姿态识别装置3中，从图像处理部30向信息通信模块4发送工件位置姿态111。

并且，工件位置姿态要求发送部40继续向工件位置姿态识别装置3发送下一个候补要求112，相对于此，若不存在图像处理部30所检测的工件位置姿态的候补时，则图像处理部30对信息通信模块4发送表示“无候补”的信息113。

若信息通信模块4的工件识别结果发送部41接收表示“无候补”的信息113，则使工件位置姿态要求发送部40不再发送工件位置姿态要求，并根据所得的工件位置姿态向机器人控制器2发送工件识别结果114。在工件识别结果114中，包括所得的工件位置姿态111与所识别的作为工件个数的“1”。

第一工件识别指令在信息发送模块4中的处理将按照以上实施，接着，参照图5，说明第二工件识别指令在信息发送模块4中的处理。

首先，从机器人控制器2发送关于工件识别信息“0”、个数“3”的第一工件识别指令115，从信息通信模块4发送一个第一候补要求116与两个下一个候补要求118、120，相对于此，从工件位置姿态识别装置3分别发送工件位置姿态117、119以及121。其结果，从信息通信模块4向机器人控制器2发送工件识别结果122。至此与之前图4的动作相同。

接着，机器人控制器2由于某种理由，例如，根据所得的三个工件位置姿态不能进行工件6的把持等理由，而进一步要求工件位置姿态的候补时，工件识别指令发送部21则向信息通信模块4发送第二工件识别指令123。第二工件识别指令123中包括与要识别的工件6的个数相关的信息，在此为“3”。由于第二工件识别指令不一定要包括工件识别信息，因此在此不包括。

信息通信模块4的工件位置姿态要求发送部40根据第二工件识别指令123，向工件位置姿态识别装置3发送下一个候补要求124。重复进行该下一个候补要求的发送，直至接收第二工件识别指令123所要求的个数的工件位置姿态，或者不存在所检测出的工件位置姿态的候补。在图示的例中，从工件位置姿态识别装置3的图像处理部30发送工件位置姿态125，并且对于从工件位置姿态要求发送部40所发送的下一个候补要求126，发送表示“无候补”的信息127。接收了该结果，从信息通信模块4的工件识别结果发送部41，向机器人控制器2发送包括工件位置姿态125与所识别的工件的个数“1”的工件识别结果128。

通过以上的说明能清晰地理解，第一工件识别指令使工件位置姿态识别装置3进行图像处理，并要求获得其结果的工件位置姿态。对于信息通信模块4，当第一工件识别指令需要识别的工件6的个数为1的情况下，则发送一个第一候补要求，当第一工件识别指令需要识别的工件6的个数为多个的情况下，则发送一个第一候补要求与一个以上的下一个候补要求。

相对于此，第二工件识别指令不对工件位置姿态识别装置3另外要求进行图像处理，而根据已经得到的结果，进一步要求工件位置姿态的候补。信息通信模块4根据第二工件识别指令，发送一个以上的下一个候补要求。由此，当机器人控制器2不需要通过图像处理对工件位置姿态进行再识别时，则利用第二工件识别指令，可以快速地得到工件位置姿态，从而可以实现机器人控制的高速化。

接着，参照图6，说明发送关于工件信息未被读入工件信息存储部31的工件6的工件识别指令时的动作。

在此，首先，通过机器人控制器2的工件识别指令发送部21发送关于工件识别信息“1”、个数”1”的第一工件识别指令129。此时，信息通信模块4的工件位置姿态要求发送部40参照工件识别信息存储部42，由于工件识别信息存储部42中未存储工件识别信息“1”，因此使工件识别信息存储部42存储工件识别信息“1”，使工件信息读入指示部43指示读入关于工件信息“1”的工件信息。

工件信息读入指示部43向工件位置姿态识别装置3发送关于工件识别信息“1”的工件信息读入指示130。在工件位置姿态识别装置3中，按照工件信息读入指示130，工件信息读入部33从工件信息积蓄部32读出相应的工件信息，并写入至工件信息存储部31。由此，由于完成工件信息的读入，因此工件信息读入部33向信息通信模块4发送表示“读入成功”的信息131。

信息通信模块4的工件位置姿态要求发送部40接收到表示“读入成功”的信息131之后，再次向工件位置姿态识别装置3发送关于工件识别信息“1”的第一候补要求132。工件识别结果发送部41接收到来自工件位置姿态识别装置3的工件位置姿态133之后，向机器人控制器2发送工件位置姿态133以及包括所识别的工件的个数“1”的工件识别结果134。

以上的动作是在工件位置姿态识别装置3的工件信息读入部33读入工件信息成功时的情况，接着说明在工件信息读入部33读入工件信息失败时的动作。

另外，通过机器人控制器2的工件识别指令发送部21发送关于工件识别信息“2”、个数“1”的第一工件识别指令135。此时也同样地，信息通信模块4的工件位置姿态要求发送部40参照工件识别信息存储部42，由于工件识别信息存储部42中未存储工件识别信息“2”，因此使工件识别信息存储部42存储工件识别信息“2”，使工件信息读入指示部43指示读入关于工件信息“2”的工件信息。

工件信息读入指示部43向工件位置姿态识别装置3发送关于工件识别信息“2”的工件信息读入指示136。然后，在工件位置姿态识别装置3中，按照工件信息读入指示136，工件信息读入部33从工件信息积蓄部32读出相应的工件信息，并写入至工件信息存储部31。然而，由于在此工件信息存储部31中没有足够的剩余容量，而不能进行工件信息的写入，因此工件信息读入部33向信息通信模块4发送表示“读入失败”的信息137。

若工件信息读入指示部43接收表示“读入失败”的信息137，则指示使工件信息释放指示部44释放任一个工件信息。工件信息释放指示部44参照优先顺序存储部/频率系数部45，选定现在存储的工件信息内，优先顺序最低或者使用频率最低的信息。若在此选定工件识别信息“1”，则工件信息释放指示部44向工件位置姿态识别装置3发送关于工件识别信息“1”的工件信息释放指示138。

工件位置姿态识别装置3的工件信息释放部34根据工件信息释放指示138，从工件信息存储部31解除在此与工件识别信息“1”相对应的工件信息。若成功地释放工件信息，则工件信息释放部34向信息通信模块4发送表示“释放成功”的信息139。

若信息通信模块4的工件信息读入指示部43接收表示“释放成功”的信息139，则再次向工件位置姿态识别装置3发送关于工件识别信息“2”的工件信息读入指示140。其结果，若成功地读入工件信息，则信息通信模块4与上述例同样地，接收表示“读入成功”的信息141，工件位置姿态要求发送部40再次向工件位置姿态识别装置3发送关于工件识别信息“2”的第一候补要求142。工件识别结果发送部41接收到来自工件位置姿态识别装置3的工件位置姿态143之后，向机器人控制器2发送工件位置姿态143以及包括所识别的工件的个数“1”的工件识别结果144。

图7是以上具体例所说明的由本实施方式涉及的机器人控制系统100所实现的机器人控制方法的流程图。

在该流程中，首先，在步骤ST1中，从通过机器人控制器2的工件识别指令发送部21发送工件识别指令开始进行图示。通过信息通信模块4接收工件识别指令，并在步骤ST2中判别是第一工件识别指令还是第二工件识别指令。

当工件识别指令为第一工件识别指令时，在步骤ST3中，判别该第一工件识别指令中包括的工件识别信息是否被存储在工件识别信息存储部42中。在此，若已被存储，则进入步骤ST4，通过信息通信模块4的工件位置姿态要求发送部40发送第一候补要求。接着在步骤ST5中，根据第一候补要求，通过工件位置姿态识别装置3的图像处理部30进行图像处理，对工件位置姿态进行识别。

在步骤ST6中，判别所检测的工件位置姿态的候补除了已发送的以外是否还存在。若存在候补，则进入步骤ST7，从图像处理部30发送工件位置姿态。另外在步骤ST8中，判别在信息通信模块4中所接收的工件位置姿态的个数是否达到工件识别指令中所要求的个数。若所接收的工件位置姿态的个数不足要求个数，则进入步骤ST9，通过工件位置姿态要求发送部40发送下一个候补要求。之后返回步骤ST6，以后，重复发送下一个候补要求，直至不存在工件位置姿态的候补或者所接收的工件位置姿态的候补达到要求个数。

若在步骤ST6中判别工件位置姿态的候补除了已发送的以外不存在，或者若在步骤ST8中判别所接收的工件位置姿态的候补达到要求个数，则进入步骤ST10，通过信息通信模块4的工件识别结果发送部41发送工件识别结果。机器人控制器2通过工件识别结果接收部22接收工件识别结果，并在步骤ST11中根据所接收的工件识别结果对机器人1进行控制。

另外，在步骤ST3中，当判别第一工件识别指令中包括的工件识别信息未被存储至工件识别信息存储部42时，则进入步骤ST12，在工件识别信息存储部42中存储该工件识别信息。接着在步骤ST13中，通过工件信息读入指示部43发送工件信息读入指示。另外在步骤ST14中，通过工件位置姿态识别装置3的工件信息读入部33读入工件信息。

接着在步骤ST15中，判别工件信息的读入是否成功。若工件信息的读入成功，则进入步骤ST4，并进行如已说明的控制。相对于此，若工件信息的读入失败，则进入步骤ST16，通过信息通信模块4的工件信息释放指示部44发送工件信息释放指示。此时，如已说明的，对于应释放工件信息，参照优先顺序存储部/频率系数部45，根据预先所设定的优先顺序或者每个工件的所述工件识别指令的频率进行选定。接受所发送的工件信息释放指示，在步骤ST17中，通过工件位置姿态识别装置3的工件信息释放部34释放工件信息。

另外在步骤ST18中，判别是否成功地释放工件信息。若成功地释放工件信息，则返回步骤ST13，再次发送工件信息读入指示。这样，重复执行适当的工件信息的释放与工件信息的再读入指示，直至成功地读入工件信息。在此，在步骤ST18中，若工件信息的释放失败时，由于某种原因而不能释放工件信息，或者成为不能读入所需的工件信息的状态，因此在步骤ST19中进行错误通知并结束控制。

另外，在步骤ST2中，若判别工件识别指令为第二工件识别指令时，则进入步骤ST20，并通过信息通信模块4的工件位置姿态要求发送部40发送下一个候补要求。接着在步骤ST21中，与步骤ST6同样地，判别所检测的工件位置姿态的候补除了已发送的以外是否还存在。若存在候补，则进入步骤ST22，与步骤ST7同样地从图像处理部30发送工件位置姿态。另外在步骤ST23中，与步骤ST8同样地，判别在信息通信模块4中所接收的工件位置姿态的个数是否达到工件识别指令中所要求的个数。若所接收的工件位置姿态的个数不足要求个数，则返回步骤ST20，以后，也同样地，重复发送下一个候补要求，直至不存在工件位置姿态的候补或者所接收的工件位置姿态的候补达到要求个数。

若在步骤ST21中判别工件位置姿态的候补除了已发送的以外不存在，或者若在步骤ST23中判别所接收的工件位置姿态的候补达到要求个数，则进入步骤ST10，以后，通过信息通信模块4的工件识别结果发送部41发送工件识别结果，通过机器人控制器2的工件识别结果接收部22接收工件识别结果，并通过机器人控制部20对机器人1进行控制。

以上，说明了关于本发明涉及的实施方式，但该实施方式所示的具体的结构作为一例表示，不旨在限定本发明的技术范围。本领域的技术人员也可以对这些所公开的实施方式进行各种变形，本说明书中公开的本发明的技术范围应理解为还包括如此进行的变形。

Claims (16)

1.一种机器人控制系统，其特征在于，具有:

机器人控制器，其与机器人相连接；

工件位置姿态识别装置，其对工件的位置以及姿态进行识别；以及

信息通信模块，其能与所述机器人控制器以及所述工件位置姿态识别装置通信，

所述信息通信模块具有：

工件位置姿态要求发送部，其根据来自所述机器人控制器的包括与应识别的工件的个数相关的信息的工件识别指令，向所述工件位置姿态识别装置发送与一个工件相关的工件位置姿态要求；以及

工件识别结果发送部，其根据来自所述工件位置姿态识别装置的一个以上的工件位置姿态，向所述机器人控制器发送包括与所识别的工件的个数相关的信息的工件识别结果。

2.根据权利要求1所述的机器人控制系统，其特征在于，

所述工件识别指令中包括第一工件识别指令与第二工件识别指令，

所述工件位置姿态要求中包括要求作为第一候补的工件位置姿态的第一候补要求、与要求作为下一个候补的工件位置姿态的下一个候补要求，

所述工件位置指令要求发送部根据所述第一工件识别指令，发送一个所述第一候补要求或者一个所述第一候补要求以及一个以上的所述下一个候补要求，根据所述第二工件识别指令，发送一个以上的下一个候补要求。

3.根据权利要求1或2所述的机器人控制系统，其特征在于，

所述工件识别指令中包括工件识别信息，

所述信息通信模块具有：

工件识别信息存储部，其对与已读入所述工件位置姿态识别装置的工件信息相对应的工件识别信息进行存储；以及

工件信息读入指示部，若所述工件识别指令中包括的工件识别信息未被存储至所述工件识别信息存储部，则其指示所述工件位置姿态识别装置读入与该工件识别信息相对应的工件信息。

4.根据权利要求3所述的机器人控制系统，其特征在于，

所述信息通信模块具有工件信息释放指示部，在由所述工件位置姿态识别装置所进行的所述工件信息的读入失败的情况下，所述工件信息释放指示部指示将已读入所述工件位置姿态识别装置的所述工件信息中的至少一个信息释放。

5.根据权利要求4所述的机器人控制系统，其特征在于，

所述工件信息释放指示部根据预先所设定的优先顺序或者每个工件的所述工件识别指令的频率来指示所述工件信息的释放。

6.一种用于机器人控制系统的信息通信模块，其特征在于，包括：

工件位置姿态要求发送部，其根据来自机器人控制器的包括与应识别的工件的个数相关的信息的工件识别指令，向工件位置姿态识别装置发送与一个工件相关的工件位置姿态要求；以及

工件识别结果发送部，其根据来自所述工件位置姿态识别装置的一个以上的工件位置姿态，向所述机器人控制器发送包括与所识别的工件的个数相关的信息的工件识别结果。

7.根据权利要求6所述的信息通信模块，其特征在于，

所述工件识别指令中包括第一工件识别指令与第二工件识别指令，

所述工件位置姿态要求中包括要求作为第一候补的工件位置姿态的第一候补要求、与要求作为下一个候补的工件位置姿态的下一个候补要求，

所述工件位置指令要求发送部根据所述第一工件识别指令，发送一个所述第一候补要求或者一个所述第一候补要求以及一个以上的所述下一个候补要求，根据所述第二工件识别指令，发送一个以上的下一个候补要求。

8.根据权利要求6或7所述的信息通信模块，其特征在于，

所述工件识别指令中包括工件识别信息，

所述信息通信模块具有：

工件识别信息存储部，其对与已读入所述工件位置姿态识别装置的工件信息相对应的工件识别信息进行存储；以及

工件信息读入指示部，若所述工件识别指令中包括的工件识别信息未被存储至所述工件识别信息存储部，则其指示所述工件位置姿态识别装置读入与该工件识别信息相对应的工件信息。

9.根据权利要求8所述的信息通信模块，其特征在于，

所述信息通信模块具有工件信息释放指示部，在由所述工件位置姿态识别装置所进行的所述工件信息的读入失败的情况下，所述工件信息释放指示部指示将已读入所述工件位置姿态识别装置的所述工件信息中的至少一个信息释放。

10.根据权利要求9所述的信息通信模块，其特征在于，

所述工件信息释放指示部根据预先所设定的优先顺序或者每个工件的所述工件识别指令的频率来指示所述工件信息的释放。

11.一种用于机器人控制系统的机器人控制器，其特征在于，具有：

机器人控制部，其与机器人进行信息通信，按照预先设定了机器人的动作的程序或者按照来自上位控制器的指示对机器人的动作进行控制；

工件识别指令发送部，其向信息通信模块发送工件识别指令；

工件识别结果接收部，其接收来自信息通信模块的工件识别结果。

12.一种机器人控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

根据包括与应识别的工件的个数相关的信息的工件识别指令，发送与一个工件相关的工件位置姿态要求；

根据所述工件位置姿态要求对工件位置姿态进行识别；

根据一个以上的所述工件位置姿态，发送包括与所识别的工件的个数相关的信息的工件识别结果；以及

根据所述工件识别结果对机器人进行控制。

13.根据权利要求12所述的机器人控制方法，其特征在于，

所述工件识别指令中包括第一工件识别指令与第二工件识别指令；

所述工件位置姿态要求中包括要求作为第一候补的工件位置姿态的第一候补要求与要求作为下一个候补的工件位置姿态的下一个候补要求；

根据所述第一工件识别指令，发送一个所述第一候补要求或者一个所述第一候补要求以及一个以上的所述下一个候补要求；以及

根据所述第二工件识别指令，发送一个以上的下一个候补要求。

14.根据权利要求12或13所述的机器人控制方法，其特征在于，

所述工件识别指令中包括工件识别信息，

读入与所述工件识别指令所包括的所述工件识别信息相对应的工件信息，

对与已读入的所述工件信息相对应的所述工件识别信息进行存储，

若所述工件识别指令所包括的工件识别信息未被存储，则指示读入与该工件识别信息相对应的所述工件信息。

15.根据权利要求14所述的机器人控制方法，其特征在于，

当所述工件信息的读入失败时，指示将已读入的所述工件信息中的至少一个信息释放。

16.根据权利要求15所述的机器人控制方法，其特征在于，

根据预先设定的优先顺序或者每个工件的所述工件识别指令的频率来指示所述释放。