CN111936404A - 拾取设备 - Google Patents

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Abstract

一种拾取设备，能够实现将物品从第一支承体向第二支承体移载时所需的时间的缩短。在支承于第一支承体（51）的多个物品（50）中，将位于最高的位置的物品（50）、以及上表面（T1）存在于相对于该位于最高的位置的物品（50）的上表面（T1）靠下方侧的设定距离（D）的范围内的物品（50）作为移载对象物品（50A），控制装置执行从移载对象物品（50A）中优先地选择直立姿态（SC）的移载对象物品（50A）的选择控制、以及控制移载装置以将在选择控制中所选择的移载对象物品（50A）从第一支承体（51）向第二支承体移载的移载控制。

Description

拾取设备
技术领域
本发明涉及一种拾取设备，其具备：移动装置，将物品从第一支承体向第二支承体移载；拍摄装置，从上方对载置于前述第一支承体的前述物品进行拍摄；控制装置，控制前述移载装置。
背景技术
拾取设备的以往例如日本特开2015－043175号公报（专利文献1）中所述。专利文献1的拾取设备为，将容器51作为第一支承体，将物品搬运输送器11作为第二支承体，拾取机器人5将物品从容器51向物品搬运输送器11移载。并且，通常情况下，容器51以直立姿态SC收纳物品50，但也存在如下情况：由于借助堆装起重机13B等搬运容器51时的摇动或振动导致容器51内的物品50翻倒，收纳于容器51的物品50的姿态成为横倒长形姿态SA或横倒短形姿态SB。
专利文献1：日本特开2015－043175号公报。
发明所要解决的技术课题
在专利文献1的拾取设备中，将以直立姿态SC载置于第一支承体的物品50保持直立姿态SC向第二支承体移载。此外，在第一支承体上成为横倒长形姿态SA的物品50保持横倒长形姿态SA被向第二支承体移载，在第一支承体上成为横倒短形姿态SB的物品50保持横倒短形姿态SB被向第二支承体移载。
在此，存在期望将物品以直立姿态SC向第二支承体移载的情况。在像这样的情况下，关于以横倒长形姿态SA或横倒短形姿态SB载置于第一支承体的物品，需要在借助由拾取机器人5进行的物品抓取变换等而将物品的姿态变更为直立姿态之后，将该直立姿态的物品向第二支承体移载。在需要进行像这样的姿态变更的物品数量较多的情况下，在将多个物品从第一支承体向第二支承体移载的情况下作为整体有时需要较长时间。
此外，关于直立姿态SC的物品，在与侧表面相比上表面较小的情况下，若要通过保持部保持横倒长形姿态SA或横倒短形姿态SB的物品的上表面，则变为要保持比较狭窄的上表面，所以保持时变得容易产生失误。此外，在处于横倒长形姿态SA或横倒短形姿态SB的物品的高度比处于直立姿态SC的物品的高度高的情况下，若通过保持部保持横倒长形姿态SA或横倒短形姿态SB的物品的上表面，则从由保持部保持的位置到物品的重心的距离容易变大，移载动作中的物品的保持状态容易变得不稳定。由此，移载动作的速度难以提高。因而，在像这样的情况下，在将多个物品从第一支承体向第二支承体移载的情况下作为整体有时也需要较长时间。
发明内容
因此，期望能够谋求一种拾取设备，其能够实现在将多个物品从第一支承体向第二支承体移载的情况下所需的时间缩短。
鉴于上述问题，拾取设备具备：移载装置，将物品从第一支承体向第二支承体移载；拍摄装置，从上方对载置于前述第一支承体的前述物品进行拍摄；控制装置，控制前述移载装置；前述移载装置具备保持前述物品的上部的保持部，
前述控制装置基于前述拍摄装置的拍摄信息，执行判定载置于前述第一支承体的前述物品的高度的高度判定、以及判定载置于前述第一支承体的前述物品的姿态是否为直立姿态的姿态判定，在支承于前述第一支承体的多个前述物品中，将位于最高的位置的前述物品、以及上表面存在于相对于该位于最高的位置的前述物品的上表面靠下方侧的设定距离的范围内的前述物品作为移载对象物品，前述控制装置执行从前述移载对象物品中优先地选择直立姿态的前述移载对象物品的选择控制、以及控制前述移载装置以将在前述选择控制中所选择的前述移载对象物品从前述第一支承体向第二支承体移载的移载控制。
根据该结构，在作为移载对象物品存在直立姿态的物品和直立姿态以外的物品的情况下，优先地选择直立姿态的物品而从第一支承体向第二支承体移载。即，在移载对象物品中，即使在直立姿态的物品的上表面比直立姿态以外的姿态的物品的上表面低的情况下，直立姿态的物品借助选择控制被优先地选择，借助移载控制被向第二支承体移载。
由此，在需要以直立姿态将物品向第二支承体移载的情况下，与只优先地选择上表面的高度最高的物品而向第二支承体移载的情况相比，能够降低变更物品的姿态的比例，所以能够谋求将多个物品从第一支承体向第二支承体移载的情况下所需的时间的缩短。此外，在通过保持部保持物品的上表面的情况下，并且，在以上表面比侧表面更大的方式设定直立姿态的情况下，借助保持该较大的物品的上表面而能够稳定地保持物品，能够降低由保持部保持时产生失误的可能性。此外，处于直立姿态的物品的高度被设定为与处于横倒长形姿态或横倒短形姿态的物品的高度相比变低，在保持该直立姿态的物品的情况下，与保持与直立姿态相比为纵长的姿态的横倒长形姿态或横倒短形姿态的物品的情况相比，从由保持部保持的位置到物品的重心的距离较近，所以容易使移载动作中的物品的保持状态稳定，容易提高移载动作的速度。因而，能够谋求将多个物品从第一支承体向第二支承体移载的情况下所需的时间的缩短。
附图说明
图1是本发明的实施方式的拾取设备的概略构成图。
图2是本发明的实施方式的拾取设备的控制框图。
图3是表示本发明的实施方式的拾取设备的拾取的情况的概略图。
图4是本发明的实施方式的容器以及物品的立体图。
图5是本发明的实施方式的容器的俯视图。
图6是本发明的实施方式的容器的纵剖视侧视图。
图7是表示本发明的实施方式的对象区域的容器的剖视侧视图。
图8是表示本发明的实施方式的第二动作的情况的容器的剖视主视图。
图9是说明本发明的实施方式的移载物品的基准位置的图。
图10是本发明的实施方式的移载物品选择处理的流程图。
图11是本发明的其他实施方式的容器的纵剖视侧视图。
具体实施方式
1．实施方式
基于附图说明拾取设备的实施方式。
另外，在以下的实施方式中，如后述那样第一容器51形成为俯视矩形，如图4所示，将沿第一容器51的第一边的方向作为容器内长度方向X，将沿与容器内长度方向X正交的第二边的方向作为容器内宽度方向Y，将沿与容器内长度方向X以及容器内宽度方向Y正交的方向作为高度方向Z。另外，高度方向Z相当于上下方向。
【拾取设备】
拾取设备100如图1所示，具备：拾取机器人5、拾取输送器6、条形码读取器7、拍摄装置8、出库输送器9、入库输送器10、容器搬运输送器11、和自动仓库13。在拾取设备100中，首先，基于将哪个物品50出库多少个等的指示，将收纳有对应于该指示的物品50的第一容器51从自动仓库13取出。并且，拾取设备100将该取出后的第一容器51借助出库输送器9以及拾取输送器6向拾取位置12搬运。此外，拾取设备100将空的第二容器53通过容器搬运输送器11向收纳位置16搬运。在第一容器51处于拾取位置12、第二容器53处于收纳位置16的状态下，通过拾取机器人5将物品50从第一容器51内取出，将物品50从第一容器51向第二容器53移载，以将该取出后的物品50收纳于第二容器53内。并且，应取出物品50被取出之后的第一容器51借助拾取输送器6以及入库输送器10向自动仓库13返回。此外，收纳了应收纳物品50之后的第二容器53借助容器搬运输送器11被从收纳位置16搬运。另外，第一容器51相当于第一支承体，第二容器53相当于第二支承体。此外，拾取位置12相当于移载用位置。
条形码读取器7是以非接触（例如，光学读取）的方式读取粘贴于第一容器51的外侧表面的条形码52（参照图4）的设备。在本实施方式中，条形码读取器7被设置于拾取位置12。在条形码52中包含第一容器51的固有的ID信息，条形码读取器7将读取到的条形码52所包含的第一容器51的固有的ID信息向后述的上位控制器2输出。
拍摄装置8是能够记录从拍摄到的对象物到该拍摄装置8的距离的信息的装置（例如立体照相机）。拍摄装置8从上方对收纳于（载置于）被搬运来到拾取位置12的第一容器51的物品50进行拍摄。在本实施方式中，拍摄装置8如图4所示，具备第一照相机8A以及第二照相机8B。第一照相机8A被设置在拾取位置12的中心位置的稍上方且距搬运面P的高度已知的位置，俯视地对拾取位置12整体进行拍摄。第二照相机8B被设置于与拾取位置12的中心位置稍微错开的位置的上方，从斜上方对拾取位置12整体进行拍摄。并且，拍摄装置8基于第一照相机8A和第二照相机8B的视差而计算由第一照相机8A拍摄到的图像中的各像素中的自第一照相机8A的距离信息，生成具有各像素自第一照相机8A的距离信息的拍摄图像（拍摄信息）。拍摄装置8接收来自物品识别装置3（参照图2）的拍摄指示而进行拍摄，将由拍摄而获得的拍摄图像向物品识别装置3输出。
自动仓库13具有能够收纳第一容器51的收纳架13A、堆装起重机13B。出库输送器9将从自动仓库13的收纳架13A由堆装起重机13B搬运来的第一容器51向拾取输送器6搬运。拾取输送器6将由出库输送器9搬运来的第一容器51向拾取位置12搬运，在拾取位置12中，将应取出物品50被取出后的第一容器51向入库输送器10搬运。入库输送器10将由拾取输送器6搬运来的第一容器51搬运至入库位置（入库输送器10的搬运方向下游侧的端部）。被搬运至入库位置的第一容器51借助堆装起重机13B被向收纳架13A再入库。
另外，由堆装起重机13B、出库输送器9、以及拾取输送器6中的比拾取位置12靠搬运方向上游侧的部分，构成将第一容器51从收纳架13A搬运至拾取位置12的第一搬运装置18。此外，由堆装起重机13B、入库输送器10、以及拾取输送器6中的比拾取位置12靠搬运方向下游侧的部分，构成将第一容器51从拾取位置12向收纳架13A搬运的第二搬运装置19。
在此，第一容器51构成为上表面被开放的长方体状，以便能够由拍摄装置8对容器内部进行拍摄。例如，第一容器51是上表面被开放的树脂制的箱等。此外，第一容器51如图4所示，能够在容器内长度方向X、容器内宽度方向Y以及高度方向Z的各方向上并列地收纳多个物品50。具体地，第一容器51以在高度方向Z上层叠的状态收纳物品层，所述物品层由相同形状的多个物品50而形成，所述多个物品50以上表面T1（参照图7等)属于相同的高度的方式以预先设定的直立姿态SC被配置。在本实施方式中，如图5以及图6所示，作为第一容器51内的多个物品50的配置状态的一例，使用如下配置状态的例子进行说明：在被向拾取位置12搬运来的情况下，在容器内长度方向X中配置四个并且在容器内宽度方向Y中配置三个共计十二个物品50构成的物品层被在高度方向Z上层叠两层，进而在其上以不对齐的状态层叠三个物品50。
被收纳于一个第一容器51的物品50构成为全部相同形状的长方体状。此外，在本实施方式中，如图4所示，在直立姿态SC中，将物品50的高度方向Z的长度作为“长度H1”，将以高度方向Z观察时的物品50的长尺寸方向的长度作为“长度L1”，将以高度方向Z观察时的物品50的短尺寸方向的长度作为“长度W1”。这些物品50的尺寸信息事先储存于物品信息数据库4（后述）。在本实施方式中，物品50的各边的长度的关系为H1＜W1＜L1，直立姿态SC是从物品50的一个顶点延伸的三条边中最短的边（长度H1）沿高度方向Z的姿态。
如图4所示，如上所述地物品50以直立姿态SC被收纳于第一容器51。若加以说明，则将物品50中的预先设定的互相平行的两个面作为基准外表面F，物品50以基准外表面F与第一容器51的底面成为平行的姿态（直立姿态SC）被收纳于第一容器51。即，即使令直立姿态SC的物品50上下翻转，该物品50也为直立姿态SC，即使令直立姿态SC的物品50绕沿高度方向Z的轴心旋转，该物品50也为直立姿态SC。像这样，本例中的物品50是具备互相朝向相反侧的一对的基准外表面F的长方体状。并且，直立姿态SC是一对基准外表面F朝向高度方向Z的姿态。省略了图示，通过拾取机器人5移载物品50以使物品50以直立姿态SC被收纳于第二容器53。另外，在本实施方式中，将物品50中的面积最大的外表面作为基准外表面F。
在拾取设备100中，若由传感器等（未图示）检测出在拾取位置12存在第一容器51，则上位控制器2向物品识别装置3输出物品检索指令。物品识别装置3按照该物品检索指令，执行将位于拾取位置12的物品50的上表面T1的三维位置以及俯视姿态进行特定的姿态/位置特定处理，将通过该处理而获得的识别结果信息向上位控制器2输出。上位控制器2将包含该识别结果信息的动作指令信息与动作指令一起向拾取机器人5输出。另外，在动作指令信息中包含识别结果信息、以及从后述的物品信息数据库4获取的容器信息。另外，由上位控制器2和物品识别装置3构成控制装置H。
【拾取机器人】
拾取机器人5能够传递信息地与上位控制器2以及物品识别装置3连接。拾取机器人5如图3所示，具备多关节的臂14、以及被支承于该臂14的顶端的多个吸附垫15，构成为能够通过吸附垫15吸附支承物品50。拾取机器人5借助在臂14的关节部处的屈伸以及吸附垫15的吸附而移载物品50。拾取机器人5接收来自上位控制器2的机器人控制部24的动作指令以及动作指令信息（识别结果信息以及容器信息），吸附移载对象的物品50而将该物品50从第一容器51取出，使臂14移动而将该取出后的物品50向第二容器53进行收纳。另外，拾取机器人5相当于从位于移载用位置的第一支承体向第二支承体移载物品50的移载装置，吸附垫15相当于保持物品50的上部的保持部。
拾取机器人5构成为能够执行将物品50从第一容器51向第二容器53移载的第一动作、使物品50的姿态变更的第二动作。拾取机器人5在从机器人控制部24作为动作指令接收到第一动作指令的情况下，执行第一动作，在从机器人控制部24作为动作指令接收到第二动作指令的情况下，执行第二动作。
如图6所示，直立姿态SC是长度H1的边沿高度方向Z的姿态。横倒长形姿态SA是长度L1的边沿高度方向Z的姿态。横倒短形姿态SB是长度W1的边沿高度方向Z的姿态。物品50以直立姿态SC收纳于第一容器51。但是，存在下述情况：在借助第一搬运装置18搬运第一容器51时在第一容器51发生摇动或振动，从而导致为直立姿态SC的物品50的姿态变更为横倒长形姿态SA或横倒短形姿态SB。另一方面，也存在由于这样的第一容器51的摇动或振动而横倒长形姿态SA或横倒短形姿态SB的物品50回到直立姿态SC的情况。
在第一动作中，拾取机器人5以将以直立姿态SC收纳于第一容器51的物品50以直立姿态SC向第二容器53进行收纳的方式进行动作。详细地说，在第一动作中，通过吸附垫15将收纳于第一容器51的直立姿态SC的物品50的上表面T1吸附支承之后，将该吸附的物品50以直立姿态SC向第二容器53进行收纳，之后，拾取机器人5以解除对于物品50的吸附的方式进行动作。
在第二动作中，拾取机器人5以令以横倒长形姿态SA或横倒短形姿态SB收纳于第一容器51的物品50的姿态变更为直立姿态SC的方式进行动作。详细地说，在第二动作中，如图8所示，通过吸附垫15将收纳于第一容器51的横倒长形姿态SA或者横倒短形姿态SB（在图8所示的例子中为横倒长形姿态SA）的物品50的上表面T1吸附支承之后，借助臂14的关节部处的屈伸，将物品50的姿态向直立姿态SC变更，之后，拾取机器人5以解除对于物品50的吸附的方式进行动作。
在以下，进行上位控制器2以及物品识别装置3的各构成的详细的说明。另外，在以下的说明中，关于第一容器51简称为容器51进行说明。
【上位控制器】
如图2所示，上位控制器2具备：物品信息获取部21、容器信息获取部22、机器人控制部24。上位控制器2在拾取机器人5以及物品识别装置3之外，还与物品信息数据库4、拾取输送器6、以及条形码读取器7的各自能够传递信息地连接。
在此，物品信息数据库4将由注册装置（未图示）进行了主注册的各容器51的三条边的尺寸信息与被分配于该各容器51的ID信息建立关联，作为主容器信息进行储存。另外，在主容器信息中，与容器51的ID信息相关联地包含有收纳于容器51的物品50的ID信息以及被收纳于各容器51内的物品50的数量的信息。
此外，物品信息数据库4将由注册装置（未图示）进行了主注册的多种物品50的各自的尺寸信息以及模板图像与各物品50的ID信息建立关联，作为主物品信息进行储存。物品50的尺寸信息是表示该物品50的从一个顶点延伸的三条边的各边的尺寸（长度H1、长度L1、长度W1）的信息。模板图像是成为在后述的模式匹配处理中检测物品存在区域M时的模板的图像。
容器信息获取部22是从物品信息数据库4的主容器信息获取存在于拾取位置12的容器51的固有的容器信息的功能部。具体地，容器信息获取部22若检测到容器51存在于拾取位置12，则从条形码读取器7获取容器51的ID信息。并且，容器信息获取部22从储存于物品信息数据库4的主容器信息获取与该ID信息相关联的容器51的容器信息。
物品信息获取部21是从物品信息数据库4的主物品信息获取存在于拾取位置12的容器51中所收纳的物品50的物品信息的功能部。具体地，物品信息获取部21在容器信息获取部22获取容器信息时，从储存于物品信息数据库4的主物品信息获取与容器51的ID信息相关联的物品50的物品信息（物品50的尺寸信息以及模板图像）。
机器人控制部24是控制拾取机器人5的功能部。在本实施方式中，机器人控制部24若检测到在拾取位置12存在容器51，则对物品识别装置3输出物品检索指令，并且将由容器信息获取部22获取到的容器信息对物品识别装置3输出。此外，机器人控制部24若获取从物品识别装置3输出的识别结果信息，则对拾取机器人5输出动作指令，并且也一起输出动作指令信息。另外，识别结果信息是从物品姿态/位置特定部41（在后述）输出的物品50的上表面T1的三维位置以及俯视姿态的信息。另外，在物品50的姿态是直立姿态SC的情况下，指令第一动作指令作为动作指令，在物品50的姿态是直立姿态SC以外的情况下，指令第二动作指令和第一动作指令作为动作指令。
【物品识别装置】
物品识别装置3是如下的装置：识别移载物品50B中的上表面T1的三维位置以及该上表面T1的俯视下的配置状态即俯视姿态。如图2所示，物品识别装置3具备：图像获取部31、移载对象物品设定部34、物品检索处理部37、存储部40、物品姿态/位置特定部41、信息获取部44、对象物品设定部45。物品识别装置3如下地构成：作为核心部件具备CPU等的运算处理装置，作为用于对输入的数据进行各种处理的功能部而配备有硬件或者软件（程序）或其两者。
图像获取部31是从拍摄装置8获取拍摄图像的功能部。在本实施方式中，图像获取部31若通过上位控制器接收到物品检索指令，则对拍摄装置8输出拍摄指示，从拍摄装置8获取基于该拍摄指示而拍摄到的拍摄图像。此外，由于该拍摄图像包含从拍摄装置8（第一照相机8A）到物品50的上表面T1的距离信息，所以图像获取部31从该距离信息和已知的拍摄装置8（第一照相机8A）距搬运面P（容器底面）的高度，针对该拍摄图像中的各像素获取表示与该各像素对应的位置处的物品50的上表面T1距容器底面的高度的高度信息。并且，图像获取部31生成具有该获取到的各像素距容器底面的高度信息的基本图像，使该基本图像存储于存储部40。
信息获取部44是获取从上位控制器2输出的、存在于拾取位置12的容器51的容器信息以及收纳于该容器51内的物品50的物品信息的功能部。在本实施方式中，信息获取部44使该获取到的容器信息以及物品信息存储于存储部40。
物品检索处理部37是如下的功能部：使用模板图像对基本图像执行模式匹配处理，并且将包含于基本图像内的与模板图像的匹配度为预先设定好的阈值以上的区域检测为物品存在区域M。物品检索处理部37若从移载对象物品设定部34接收物品检索处理的执行指令，则从存储部40获取被包含于物品信息的模板图像以及基本图像等的拍摄信息。并且，物品检索处理部37通过物品检索范围设定处理而设定基本图像中的相当于容器51的内侧的范围（检索范围），基于模板图像和基本图像而对图像检索范围执行模式匹配处理。并且，在基本图像中，检测出与模板图像的匹配度为预先设定好的阈值以上的区域，使检测出的区域作为物品存在区域M而存储于存储部40。具体地，例如，如图5以及图7所示，在高度方向Z上层叠的第二层物品50的上表面T1上载置有直立姿态SC的物品50、横倒长形姿态SA的物品50、横倒短形姿态SB的物品50的情况下，这些物品50的各自所存在的区域被检测为物品存在区域M（参照图5）。
此外，在第二层的物品50中没有载置其他的物品50的物品50的各自所存在的区域也被检测为物品存在区域M（参照图5）。并且，物品检索处理部37执行基于模板图像而判定存在于物品存在区域M的物品50的姿态的姿态判定处理，并且与物品存在区域M的信息一起，使存在于该物品存在区域M的物品50的姿态的信息也存储于存储部40。姿态判定处理为，在存在于物品存在区域M的物品50的上表面T1与基准外表面F匹配，并且该物品50的上表面T1与容器51的底面平行的情况下，判定该物品50的姿态是直立姿态SC。并且，在存在于物品存在区域M的物品50的上表面T1与基准外表面F不匹配的情况下，或者在该物品50的上表面T1相对于容器51的底面倾斜的情况下，判定该物品50的姿态不是直立姿态SC。
这样地在姿态判定处理中执行判定收纳于容器51的物品50的姿态是否为直立姿态SC的姿态判定。
移载对象物品设定部34是如下的功能部：在收纳于容器51的多个物品50中，将位于最高的位置的物品50、以及上表面T1存在于相对该位于最高的位置的物品50的上表面T1靠下方侧的设定距离D的范围内的物品50设定为移载对象物品50A。在本实施方式中，移载对象物品设定部34具备基准高度设定部35和区域设定部36。
基准高度设定部35是将收纳于容器51内的多个物品50所具有的表面中成为最上面的表面的高度设定为基准高度S的功能部。在本实施方式中，基准高度设定部35执行如下的基准高度设定处理：在由物品检索处理部37检测出的多个物品存在区域M中，将最高的物品存在区域M的高度设定为基准高度S。具体地，基准高度设定部35从存储部40获取物品存在区域M的信息，基于物品存在区域M的信息，执行判定多个物品存在区域M的各自的高度的高度判定，并且将多个物品存在区域M中的最高物品存在区域M的高度、即收纳于容器51内的多个物品50所具有的上表面T1中最高的上表面T1的高度设定为基准高度S。另外，在高度判定中，如上所述，判定在容器51内存在于物品存在区域M的物品50的高度。如图5以及图7所示，在物品50收纳于容器51的状态下，载置于第二层的物品50的上表面T1的横倒长形姿态SA的物品50的上表面T1的高度变为最高，所以该横倒长形姿态SA的物品50的上表面T1的高度被设定为基准高度S。并且，基准高度设定部35使设定后的基准高度S的信息存储于存储部40。
区域设定部36是如下的功能部：设定在容器51内与位于最高的位置的物品50的上表面T1对应的对象区域，并且将上表面T1存在于对象区域的物品50设定为移载对象物品50A。若加以说明，则区域设定部36执行区域设定处理，所述区域设定处理将从基准高度S向下方侧设定距离D的范围设定为对象区域。在本实施方式中，设定距离D被设定为从长度L1减去长度H1后的长度。并且，区域设定部36将上表面T1存在于设定了的对象区域的物品50设定为移载对象物品50A。如图7所示，将如下两种情况作为例子而考虑：作为上表面T1位于基准高度S的物品50，存在横倒长形姿态SA的物品50；作为在与该横倒长形姿态SA的物品50的下表面相同的高度具有下表面的物品50，存在直立姿态SC的物品50和横倒短形姿态SB的物品50。在该情况下，这些直立姿态SC的物品50的上表面T1、横倒长形姿态SA的物品50的上表面T1、以及横倒短形姿态SB的物品50的上表面T1存在于对象区域。区域设定部36执行如下的移载对象物品设定处理：将上表面T1分别存在于对象区域的直立姿态SC的物品50、横倒长形姿态SA的物品50、以及横倒短形姿态SB的物品50设定为移载对象物品50A。
对象物品设定部45是从收纳于第一容器51的物品50中选择移载物品50B的功能部。对象物品设定部45执行如下的移载物品设定处理：将被设定为移载对象物品50A的多个物品50中的一个设定为移载物品50B。若加以说明，则对象物品设定部45执行如下的移载物品设定处理：在移载对象物品50A存在多个的情况下，从多个的移载对象物品50A中将直立姿态SC的移载对象物品50A优先地选择为移载物品50B，并且在直立姿态SC的移载对象物品50A存在多个的情况下将在这些移载对象物品50A中位于最高的位置的移载对象物品50A优先地设定为移载物品50B。此外，在移载物品设定处理中，在直立姿态SC的移载对象物品50A不存在的情况下，在多个的移载对象物品50A中，将上表面T1被配置于最高的位置的移载对象物品50A选择为移载物品50B。在直立姿态SC的移载对象物品50A（移载对象物品50A的上表面T1）位于相同高度的情况下，根据其他的选择规则，从这些物品中，一个移载对象物品50A被选择为移载物品50B。
另外，作为该选择规则，例如能够为如下规则：将第一容器51的多个角部中的一个设定为基准角部，优先地选择离该基准角部最近的移载对象物品50A的规则等。在图7所示的例子中，移载对象物品50A存在三个，但其中直立姿态SC的物品50被选择为移载物品50B。此外，假设在该直立姿态SC的物品50不存在的情况下，上表面T1的位置最高的移载对象物品50A被选择为移载物品50B。另外，移载物品设定处理相当于选择控制。
物品姿态/位置特定部41是特定在容器51内的移载物品50B的上表面T1的三维位置以及俯视姿态的功能部。物品姿态/位置特定部41执行如下姿态/位置特定处理：从存储部40获取与移载物品50B对应的物品存在区域M的信息等，将物品存在区域M的中心位置M1（参照图9）特定为物品50的上表面T1的三维位置，并且将物品存在区域M相对于容器51的旋转角度（倾斜）作为物品50的上表面T1的俯视姿态进行特定。物品姿态/位置特定部41将表示由姿态/位置特定处理而特定了的移载物品50B的三维位置以及俯视姿态的信息作为识别结果信息而向上位控制器2的机器人控制部24输出。另外，识别结果信息如图9所示是表示移载物品50B的中心位置M1的信息。
【移载物品选择处理的处理顺序】
参照图10说明本实施方式的上位控制器2、物品识别装置3、以及拾取输送器6，即基于物品识别设备的移载物品选择处理的处理顺序。以下说明的移载物品选择处理的顺序由构成上位控制器2、物品识别装置3、以及拾取输送器6的各功能部的硬件或者软件（程序）或其两者而执行。在由程序构成上述的各功能部的情况下，可以是上位控制器2、物品识别装置3、以及拾取输送器6的各自所具有的运算处理装置（未图示）作为执行构成各自所具有的各功能部的程序的计算机而动作，也可以是上位控制器2的运算处理装置作为执行构成物品识别设备的全部的功能部的程序的计算机而动作。
【移载物品选择处理】
在本实施方式的移载物品选择处理中，首先，信息获取部44获取与自上位控制器2的物品检索指令一起被输出的容器信息以及物品信息（步骤#01）。并且，图像获取部31基于该物品检索指令，从拍摄装置8获取拍摄图像（拍摄信息）（步骤#02）。接着，移载对象物品设定部34执行设定基本图像中与容器51的内侧相对应的范围（检索范围）的物品检索范围设定处理（步骤#03），对由该物品检索范围设定处理而设定的检索范围执行模式匹配处理（步骤♯04），对基于模式匹配处理而检测出的物品存在区域M执行判定存在于物品存在区域M的物品50的姿态是否为直立姿态SC的姿态判定处理（步骤♯05）。
进而，移载对象物品设定部34执行将多个物品存在区域M中的最高的物品存在区域M的高度设定为基准高度S的基准高度设定处理（步骤♯06），执行将从该基准高度S向下方侧设定距离D的范围设定为对象区域的区域设定处理（步骤♯07）。移载对象物品设定部34接着执行将上表面T1存在于对象区域的物品50设定为移载对象物品50A的移载对象物品设定处理（步骤♯08），在此之后，执行从移载对象物品50A中设定移载物品50B的移载物品设定处理（步骤♯09）。
若移载物品50B被设定，则物品姿态/位置特定部41执行特定被设定的移载物品50B的三维位置以及俯视姿态的姿态/位置特定处理（步骤♯10），将表示该移载物品50B的上表面T1的三维位置以及俯视姿态的识别结果信息向上位控制器2输出。接收到识别结果信息的上位控制器2执行将包含识别结果信息的动作指令信息和动作指令向拾取机器人5输出的移载控制（步骤#11）。在该移载控制中，控制拾取机器人5以将在移载物品设定处理中选择的移载对象物品50A（移载物品50B）从第一容器51向第二容器53移载。
拾取机器人5基于识别结果信息以及动作指令，仅执行第一动作和第二动作中的第一动作或者执行第一动作和第二动作的两者，通过吸附垫15吸附收纳于第一容器51的移载物品50B的上表面T1，将其吸附的移载物品50B以直立姿态SC向第二容器53进行收纳。
2.其他的实施方式
接着，对拾取设备的其他的实施方式进行说明。
（1）在上述实施方式中，在被收纳于容器51的多个物品50各自的上表面T1中成为最上面的上表面T1相对于容器51的底面成为平行的情况下，将该成为最上面的上表面T1的高度作为基准高度S。但是，如图11所示，在成为最上面的上表面T1相对于容器51的底面倾斜的情况下，也可以将该成为最上面的上表面T1的高度作为基准高度S。在该情况下，如图11所示，可以将成为最上面的上表面T1中的上端的高度作为基准高度S。
（2）在上述实施方式中，将设定距离D设定为与从长度L1减去长度H1后的长度对应的长度，但设定距离D也可以进行适当变更。具体地，例如也可以将设定距离D设定为与长度H1、长度L1、或者长度W1的某个对应的长度。此外，也可以将设定距离D设定为与从长度W1减去长度H1后的长度对应的长度。另外，“对应的长度”可以为与成为基准的长度相同的长度，也可以为对成为基准的长度加上或者减去设定长度（例如数毫米左右）后的长度。
（3）在上述实施方式中，令物品50为具有包含一对的基准外表面的六面的长方体状，但物品50的形状不限于此。物品50也可以是圆柱状或三棱柱状等俯视下的形状为矩形以外的形状。此外，物品50也可以是具有柔软性的物品，例如也可以将在具有柔软性的袋子中封入衣服后的物品作为物品50。在该情况下，直立姿态SC的物品50的下表面或上表面借助重力容易成为沿容器51的底面的形状，像这样的物品50的上表面或下表面成为一对的基准外表面F。
（4）在上述实施方式中，由收纳架13A和堆装起重机13B构成自动仓库13，但也可以如下地适当变更自动仓库13的构成：由收纳架13A、沿高度方向Z并列的多个搬运台车、沿高度方向Z并列的多个中转输送器、以及升降台构成等。顺便说明，在由收纳架13A、沿高度方向Z并列的多个搬运台车、沿高度方向Z并列的多个中转输送器、以及升降台来构成自动仓库13的情况下，搬运台车将从收纳架13A取出后的物品50向被设置为相同高度的中转输送器传送，从被设置为相同高度的中转输送器接收到的物品50向收纳架13A传送。中转输送器将从被设置为相同高度的搬运台车接收到的物品50向升降台传送，将从升降台接收到的物品50向被设置为相同高度的搬运台车传送。升降台将从沿高度方向Z并列的多个中转输送器的某个接收到的物品50向出库输送器9传送，将从入库输送器10接收到的物品50向沿高度方向Z并列的多个中转输送器的某个传送。
（5）在上述实施方式中，由堆装起重机13B、出库输送器9、以及拾取输送器6中的比拾取位置12靠搬运方向上游侧的部分构成第一搬运装置18，但第一搬运装置18的构成也可以进行适当变更。具体地，例如，也可以由收纳架13A、沿高度方向Z并列的多个搬运台车、沿高度方向Z并列的多个中转输送器、以及升降台构成自动仓库13，由多个搬运台车、多个中转输送器、升降台、出库输送器9、以及拾取输送器6中的比拾取位置12靠搬运方向上游侧的部分构成第一搬运装置18。
（6）在上述实施方式中，由堆装起重机13B、入库输送器10、以及拾取输送器6中的比拾取位置12靠搬运方向下游侧的部分构成第二搬运装置19，但第二搬运装置19的构成也可以进行适当变更。也可以由收纳架13A、沿高度方向Z并列的多个搬运台车、沿高度方向Z并列的多个中转输送器、以及升降台构成自动仓库13，由多个搬运台车、多个中转输送器、升降台、入库输送器10、以及拾取输送器6中的比拾取位置12靠搬运方向下游侧的部分构成第二搬运装置19。
（7）在上述实施方式中，以移载装置5具备借助吸附等保持物品50的上表面T1的保持部15、利用像这样的保持部15保持物品50的上部的构成作为例子进行了说明，但移载装置5的构成可以进行适当变更。具体地，移载装置5也可以在保持物品50的上表面T1的保持部15之外、或者代替该保持部15而具备通过夹持物品50的上部而保持物品50的上部的保持部，或通过与物品50的上部卡合而保持物品50的上部的保持部。此外，移载装置5在保持物品50的上表面的保持部15之外，还可以具备保持物品50的侧表面的侧表面用保持部。
（8）另外，上述的各实施方式中公开的构成只要不产生矛盾就能够与其他的实施方式中公开的构成组合而应用。关于其他的构成，本说明书中公开的实施方式在所有的要点上都只是示例。因而，在不脱离本公开的要旨的范围内，能够适当地进行各种改变。
3．上述实施方式的概要
以下、对上述说明的拾取设备的概要进行说明。
一种拾取设备，具备：移载装置，将物品从第一支承体向第二支承体移载；拍摄装置，从上方对载置于前述第一支承体的前述物品进行拍摄；控制装置，控制前述移载装置；前述移载装置具备保持前述物品的上部的保持部，
前述控制装置基于前述拍摄装置的拍摄信息，执行判定载置于前述第一支承体的前述物品的高度的高度判定、以及判定载置于前述第一支承体的前述物品的姿态是否为直立姿态的姿态判定，在支承于前述第一支承体的多个前述物品中，将位于最高的位置的前述物品、以及上表面存在于相对于该位于最高的位置的前述物品的上表面靠下方侧的设定距离的范围内的前述物品作为移载对象物品，前述控制装置执行从前述移载对象物品中优先地选择前述直立姿态的前述移载对象物品的选择控制、以及控制前述移载装置以将在前述选择控制中所选择的前述移载对象物品从前述第一支承体向第二支承体移载的的移载控制。
根据该结构，在作为移载对象物品存在直立姿态的物品和直立姿态以外的物品的情况下，优先地选择直立姿态的物品而从第一支承体向第二支承体移载。即，在移载对象物品中，即使在直立姿态的物品的上表面比直立姿态以外的姿态的物品的上表面低的情况下，直立姿态的物品借助选择控制而被优先地选择，借助移载控制被向第二支承体移载。
由此，在需要以直立姿态将物品向第二支承体移载的情况下，与只优先地选择上表面的高度最高的物品而向第二支承体移载的情况相比，能够降低变更物品的姿态的比例，能够谋求将多个物品从第一支承体向第二支承体移载时所需的时间的缩短。此外，在通过保持部保持物品的上表面的情况、且以上表面比侧表面大的方式设定直立姿态的情况下，通过保持该较大的物品的上表面而能够稳定地保持物品，在由保持部进行保持的情况下能够降低产生失误的可能性。此外，处于直立姿态的物品的高度被设定为比处于横倒长形姿态或横倒短形姿态的物品的高度低，在保持该直立姿态的物品的情况下，与保持与直立姿态相比为纵长的姿态的横倒长形姿态或横倒短形姿态的物品的情况相比，从由保持部保持的位置到物品的重心的距离较近，所以容易使移载动作中的物品的保持状态稳定，将移载动作的速度提高。因而，能够谋求将多个物品从第一支承体向第二支承体移载时所需的时间的缩短。
在此，前述控制装置优选的是，在前述选择控制中，在前述直立姿态的前述移载对象物品存在多个的情况下优先地选择这些前述移载对象物品中的位于最高的位置的前述移载对象物品。
根据该结构，优先地移载多个的直立姿态的物品中的位于最高的位置的物品，所以在将物品从第一支承体移载时，能够降低该物品与载置于第一支承体的其他的物品干涉的可能性。
此外，优选具备收纳前述第一支承体的收纳架、将前述第一支承体从前述收纳架搬运到移载用位置的第一搬运装置、将前述第一支承体从前述移载用位置搬运到前述收纳架的第二搬运装置，前述移载装置将前述物品从位于前述移载用位置的前述第一支承体向前述第二支承体移载。
由于优先地选择直立姿态的物品而进行移载，导致变得容易在容器内残留直立姿态以外的物品。但是，在本构成中，通过第一搬运装置以及第二搬运装置搬运第一支承体，所以能够期望借助进行该搬运期间的振动或摇动而载置于第一支承体的直立姿态以外的物品的姿态被变更为直立姿态。由此，在将多个物品从第一支承体向第二支承体移载的情况下，能够将使物品进行姿态变更的比例抑制为较低。
此外，优选前述物品具备一对的基准外表面，前述直立姿态为前述一対的基准外表面朝向上下方向的姿态。
根据该结构，在第一支承体以及第二支承体的各自中，直立姿态的物品以一对的基准外表面朝向上下方向的姿态稳定地被支承。因而，在第一支承体以及第二支承体的各自中，能够将物品成为直立姿态以外的姿态的可能性抑制为较低。由此，在将多个物品从第一支承体向第二支承体移载的情况下，也能够将使物品进行姿态变更的比例抑制为较低。
此外，优选前述物品是具有一对的基准外表面的长方体状，前述直立姿态是前述物品的从一个顶点延伸的三条边中最短的边沿上下方向的姿态，前述设定距离被设定为与从前述三条边中最长的边的长度减去最短的边的长度后的长度对应的距离。
根据该结构，直立姿态是物品的从一个顶点延伸的三条边中最短的边沿上下方向的姿态，所以能够将直立姿态的物品的重心位置降低。由此，直立姿态的物品难以变为直立姿态以外的姿态（以下称为横倒姿态），而横倒姿态的物品容易变为直立姿态。只是该情况下，在直立姿态的物品的下表面与横倒姿态的物品的下表面位于相同高度的情况下，直立姿态的物品的上表面的高度变得比横倒姿态的物品的上表面的高度低。但是，根据该结构，即使在横倒姿态的物品的上表面位于最高的位置的情况下，也能够将下表面的高度与该横倒姿态的物品相同或者比其高的直立姿态的物品作为移载对象物品而优先地选择。另一方面，即使是直立姿态的物品，下表面的高度比上表面位于最高的位置的横倒姿态的物品低的直立姿态的物品也不会被选择为移载对象物品。由此，在移载直立姿态的物品的情况下，能够降低其他的物品与该物品干涉的可能性。
产业上的利用可能性
本发明的技术能够应用于从第一支承体向第二支承体移载物品的拾取设备。
附图标记
5：拾取机器人（移载装置）
8：拍摄装置
12：拾取位置（移载用位置）
13A：收纳架
15：吸附垫（保持部）
18：第一搬运装置
19：第二搬运装置
50：物品
50A：移载对象物品
51：第一容器、容器（第一支承体）
53：第二容器（第二支承体）
100：拾取设备
H：控制装置
SC：直立姿态
T1：上表面
Z：高度方向（上下方向）。

Claims (5)

1.一种拾取设备，具备：移载装置，将物品从第一支承体向第二支承体移载；拍摄装置，从上方对载置于前述第一支承体的前述物品进行拍摄；控制装置，控制前述移载装置，
前述移载装置具备保持前述物体的上部的保持部，
所述拾取设备的特征在于，
前述控制装置基于前述拍摄装置的拍摄信息，执行判定载置于前述第一支承体的前述物品的高度的高度判定、以及判定载置于前述第一支承体的前述物品的姿态是否为直立姿态的姿态判定，
在支承于前述第一支承体的多个前述物品中，将位于最高的位置的前述物品、以及上表面存在于相对于该位于最高的位置的前述物品的上表面靠下方侧的设定距离的范围内的前述物品作为移载对象物品，
前述控制装置执行从前述移载对象物品中优先地选择前述直立姿态的前述移载对象物品的选择控制、以及控制前述移载装置以将在前述选择控制中所选择的前述移载对象物品从前述第一支承体向第二支承体移载的移载控制。
2.如权利要求1所述的拾取设备，其特征在于，前述控制装置为，在前述选择控制中，在前述直立姿态的前述移载对象物品有多个的情况下，优先地选择这些前述移载对象物品中位于最高的位置的前述移载对象物品。
3.如权利要求1或2所述的拾取设备，其特征在于，具备收纳前述第一支承体的收纳架、将前述第一支承体从前述收纳架搬运到移载用位置的第一搬运装置、将前述第一支承体从前述移载用位置搬运到前述收纳架的第二搬运装置，
前述移载装置将前述物品从位于前述移载用位置的前述第一支承体向前述第二支承体移载。
4.如权利要求1至3的任意一项所述的拾取设备，其特征在于，前述物品具备一对的基准外表面，
前述直立姿态是前述一对的基准外表面朝向上下方向的姿态。
5.如权利要求1至4的任意一项所述的拾取设备，其特征在于，前述物品是具有一对的基准外表面的长方体状，
前述直立姿态是前述物品的从一个顶点延伸的三条边中最短的边沿上下方向的姿态，
前述设定距离被设定为与从前述三条边中最长的边的长度减去最短的边的长度后的长度对应的距离。
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