DE102009030461A1

DE102009030461A1 - Vorrichtung zum Aufnehmen von Objekten

Info

Publication number: DE102009030461A1
Application number: DE102009030461A
Authority: DE
Inventors: Taro Arimatsu; Kazunori Ban; Ichiro Kanno; Keisuke Watanabe
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2029-06-26
Also published as: CN101618544A; US20100004778A1; JP4565023B2; CN101618544B; JP2010012567A; DE102009030461B4; US8295975B2

Abstract

Vorrichtung zum Aufnehmen von Objekten, die kostengünstig und in der Lage ist, ein Objekt nach dem anderen im zufällig angehäuften Zustand aufzunehmen. Ein Zieldetektionsteil eines Bildverarbeitungsteils verarbeitet ein von einer Kamera aufgenommenes Bild und erkennt Objekte. Ein Zielauswahlteil wählt auf Basis einer bestimmten Regel ein Objekt aus den erkannten Objekten. Ein Sichtlinienrichtung-Berechnungsteil berechnet die Richtung der zum gewählten Objekt verlaufenden Sichtlinie. Ein Zielposition-Schätzungsteil schätzt die Position einschließlich der Höhe des gewählten Objekts auf Basis der Größeninformation des Objekts im Bild. Danach berechnet ein Greifkorrektur-Berechnungsteil den Korrekturbetrag für die Roboterbewegung, damit das Objekt unter Verwendung des Roboters gegriffen werden kann.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2008-175508 , eingereicht am 4. Juli 2008, deren gesamter Inhalt hiermit einbezogen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung zum sequentiellen Aufnehmen einer Mehrzahl Objekte, die zufällig angehäuft sind.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Bei einem Herstellungsprozess z. B. für ein Automobilbauteil, werden die Prozesse des Druckgießens, der spanenden Bearbeitung und des Zusammenbaus von Bauteilmaterialien einzeln ausgeführt, und jeder Prozess findet mit einer anderen Taktzeit statt. Da jeder Prozess an verschiedenen Stellen einer Fertigungsstraße ausgeführt wird, müssen die Bauteile häufig zwischen den Prozessen transportiert werden. Danach werden nach Beendigung eines Prozesses die bearbeiteten Bauteile gemeinsam in einem Behälter oder Korb aufbewahrt, bis sie zum nächsten Prozess gebracht werden. Da es insbesondere normalerweise kein Problem darstellt, wenn die Bauteilmaterialien vor dem Prozess der spanenden Bearbeitung einige wenige Kratzer haben, werden sie häufig im ”zufällig angehäuften” Zustand aufbewahrt.
Hauptsächlich stehen drei Verfahren zum Aufnehmen von Objekten wie die oben genannten Bauteilmaterialien im ”zufällig angehäuften” Zustand aus einem Korb oder dgl. zur Verfügung. Das erste Verfahren sieht vor, jedes Objekt von Hand aufzunehmen und auszurichten, bevor es zum nächsten Prozess gebracht wird, oder jedes Objekt von Hand aufzunehmen und auf einer Werkzeugmaschine anzubringen. Da bei diesem Verfahren jedoch die Arbeitsbelastung eines Bedieners eher erhöht wird, sind in den letzten Jahren die folgenden Verfahren verwendet worden.
Das zweite Verfahren sieht den Anbau eines Magneten an einer Aufnahmehand wie etwa eine Roboterhand vor und das Aufnehmen jedes Objekts, indem die Hand in einen das Objekt enthaltenden Korb gebracht wird. Bei diesem Verfahren wird ein Roboter ungeregelt oder mit einem bestimmten Grad an Regelmäßigkeit innerhalb des Korbs bewegt, um jedes Objekt aufzunehmen. Die Roboterhand kann deshalb in einer Zone im Korb positioniert werden, wo keine Objekte vorhanden sind, sie kann das Objekt instabil greifen und dann fallen lassen, oder zwei oder mehr Objekte gleichzeitig aufnehmen, wodurch Zuverlässigkeit und Wirksamkeit der Operation verschlechtert werden.
Beim dritten Verfahren dient ein Sichtsensor zur Unterstützung der Aufnahmeoperation durch einen Roboter. Da dieses Verfahren die Zuverlässigkeit der Operation beim sequentiellen Aufnehmen jedes Objekts verbessert, wird es in zahlreichen Fällen eingesetzt. So offenbart z. B. die japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2004-188562 eine Vorrichtung zur Werkstückaufnahme mit einem an einem Roboter installierten dreidimensionalen Sichtsensor, wobei der Sichtsensor die Position und Ausrichtung eines vorgeschriebenen Objekts unter einer Mehrzahl Objektarten misst und der Roboter das vorgeschriebene Objekt aufnimmt.
Die japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2-256485 offenbart einen Roboter mit einer Sichteinheit, wobei eine Roboterhand ein in einer Kiste enthaltenes Objekt aufnimmt.
Die Vorrichtung der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2004-188562 eignet sich zum sequentiellen Aufnehmen einer Mehrzahl Objekte, die im ”zufällig angehäuften” Zustand gestapelt sind. Das offenbarte Verfahren erfordert jedoch zum Aufnehmen jedes Objekts Zeit, da die Vorrichtung zunächst die Daten der Höhenverteilung in der interessierenden Zone benötigt, dann die Zielobjekte auf einem aufgenommenen zweidimensionalen Bild erkannt werden müssen und schließlich der Roboter bewegt werden muss, um den dreidimensionalen Sichtsensor auf das Zielobjekt auszurichten, um Position und Ausrichtung des Objekts zu erhalten, worauf eine weitere Detektion erfolgt; all dies geschieht, bevor sich der Roboter positionieren kann, um das Objekt zu greifen.
Bei der Vorrichtung gemäß der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 2-256485 hingegen können Objekte aufgenommen werden, wenn eine Mehrzahl Objekte schichtweise gestapelt ist und die gegebenen Höhen der gestapelten Objekte bekannt sind. Wenn jedoch die Position und die Ausrichtung der Objekte nicht geordnet sind, wie im Fall eines ”zufällig angehäuften” Zustands, kann eine Fehlaufnahme eintreten, z. B. kann die Greifposition des Roboters versetzt sein und/oder die Hand des Roboters und ein anderes Objekt können sich gegenseitig behindern. Wie in 8 dargestellt ist, soll z. B. eine Roboterhand 104 ein Objekt 102 direkt von oberhalb des Objekts aufnehmen, während das Objekt 102 in der Sichtlinie einer Kamera 100 positioniert ist. Dabei weicht in dem Fall, in dem sich das Objekt 102 in der Position Z2 befindet, obwohl erwartet wird, dass sich das Objekt in der Position Z1 bezogen auf die Z-Richtung befindet, mindestens eine der X- und Y-Koordinaten der Greifposition für das Objekt 102 von den tatsächlichen Koordinaten ab. Wenn ein Objekt aus einem ”zufällig angehäuften” Zustand aufgenommen werden soll, in dem die gegebene Höhe jedes Objekts unbekannt ist, kann somit die Aufnahmeoperation nur dann ordnungsgemäß ausgeführt werden, wenn die X-, Y- und Z-Koordinaten des aufzunehmenden Objekts genau erfasst werden.
ABRISS DER ERFINDUNG
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist demnach, eine Vorrichtung zum Aufnehmen von Objekten bereitzustellen, die kostengünstig und in der Lage ist, ein Objekt rasch und genau aus einem zufällig angehäuften Zustand aufzunehmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Aufnehmen von Objekten bereitgestellt, die aufweist: eine Kamera, die zum Aufnehmen eines zweidimensionalen Bildes einschließlich eines Bildes einer Mehrzahl der gleichen zufällig angehäuften Objektart eingerichtet ist; einen Roboter, der zum Aufnehmen der Objekte einzeln nacheinander aus der Mehrzahl Objekte eingerichtet ist; einen Bildverarbeitungsteil, der das von der Kamera aufgenommene Bild verarbeitet; und einen Handhabungs-Steuerteil, der den Roboter steuert, wobei der Bildverarbeitungsteil aufweist: einen Zieldetektionsteil, der Informationen bezüglich der zweidimensionalen Position und der Größe jedes Objekts im Bild der Mehrzahl Objekte erkennt; einen Datenspeicherteil, der die Höheninformation bezüglich der Höhe der gegebenen Position eines Objekts an einer Referenzposition speichert, wobei die Höheninformation der Größeninformation des Objekts im aufgenommenen Bild an der Referenzposition zugeordnet wird, und wobei der Datenspeicherteil ferner Daten bezüglich eines Merkmalmodells des Objekts speichert; einen Zielauswahlteil, der ein Objekt als das aufzunehmende Ziel wählt, wobei das Objekt den höchsten Prioritätsgrad hat, der berechnet wird, indem mindestens entweder die Größeninformation eines Bildes jedes erkannten Objekts, ein Grad der Übereinstimmung zwischen dem Bild des erkannten Objekts und dem Merkmalmodell und ein Neigungsgrad des Bildes des erkannten Objekts relativ zum Merkmalmodell verwendet wird; einen Sichtlinienrichtung-Berechnungsteil, der die Richtung der Sichtlinie der Kamera im dreidimensionalen Feld zwischen der Kamera und dem gewählten Objekt auf Basis der Informationen der zweidimensionalen Position des gewählten Objekts berechnet; einen Zielposition-Schätzungsteil, der die gegebene Höhe des gewählten Objekts auf Basis der Größeninformation des gewählten Objekts und der im Datenspeicherteil gespeicherten Informationen bezüglich der gegebenen Position und Größe des Objekts an der Referenzposition berechnet, wobei der Zielposition-Schätzungsteil ferner die dreidimensionale Position des gewählten Objekts auf Basis der gegebenen Höhe des gewählten Objekts und der Richtung der Sichtlinie berechnet; und einen Greifkorrektur-Berechnungsteil, der eine Korrekturbetrag der Roboterbewegung berechnet, wobei der Korrekturbetrag angepasst wird, um das gewählte Objekt mittels des Roboters zu greifen, und wobei der Handhabungs-Steuerteil aufweist: einen Bewegungssteuerteil, der die Bewegung des Roboters steuert, um die Roboterhand zur dreidimensionalen Position des gewählten Objekts entlang der Richtung der Sichtlinie der Kamera relativ zum gewählten Objekt zu bewegen; einen Kontaktsensorteil, der erkennt, dass die Roboterhand mit dem gewählten Objekt in Kontakt gekommen ist; einen Greifbefehlsteil, der den Befehl für die Roboterhand zum Anhalten ihrer Bewegung und zum Greifen des gewählten Objekts mit der Roboterhand ausgibt, wenn der Kontaktsensorteil den Kontakt zwischen der Roboterhand und dem gewählten Objekt erkennt; und einen Aufnahmebefehlsteil, der den Befehl für den Roboter ausgibt, das mit der Roboterhand gegriffene Objekt herauszuziehen.
Ein bevorzugtes Beispiel für den Prioritätsgrad ist ein Produktsummenwert, der durch Berechnung einer Summierung von mindestens zwei Größen der Größeninformation, des Grades der Übereinstimmung und des Neigungsgrades jedes der Mehrzahl Objekte erhalten wird, nachdem die Größeninformation, der Grad der Übereinstimmung und der Neigungsgrad jeweils mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert worden sind.
Ein anderes bevorzugtes Beispiel für den Prioritätsgrad ist ein Produktwert aus mindestens zwei Größen der Größeninformation, des Grades der Übereinstimmung und des Neigungsgrades jedes der Mehrzahl Objekte.
Die Roboterhand kann einen Basisteil, einen vorderen Endteil, der zum Greifen des gewählten Objekts konfiguriert ist, und einen nachgiebigen Mechanismus, der den vorderen Endteil mit dem Basisteil verbindet, aufweisen, so dass die Ausrichtung des vorderen Endteils entsprechend der Ausrichtung des gewählten Objekts variiert werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat der vordere Endteil einen im Wesentlichen halbkugelförmigen Elektromagneten, der so ausgeführt ist, dass er an einem Loch oder einer Vertiefung im gewählten Objekt angreifen kann.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist der vordere Endteil einen Saugnapf auf, der eine Unterdruck-Adsorptionskraft erzeugt, durch die der Saugnapf das gewählte Objekt adsorptiv greifen kann.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der vordere Endteil einen Futtermechanismus auf, der zum Greifen des gewählten Objekts konfiguriert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine schematische Konfiguration einer Vorrichtung zum Aufnehmen von Objekten gemäß der Erfindung;
2 die Sichtlinie einer Kamera und den Zustellweg einer Roboterhand in schematischer Form;
3 ein Beispiel einer Platte mit Punktmuster;
4 eine Ansicht zur Verdeutlichung des Berechnungsverfahrens der gegebenen Höhe eines Objekts;
5 eine bevorzugte Ausführungsform der Roboterhand;
6 eine andere bevorzugte Ausführungsform der Roboterhand;
7 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Roboterhand; und
8 eine schematische Darstellung der relativen Position zwischen einer Kamera, einer Roboterhand und einem Objekt im Stand der Technik
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGEN
1 zeigt die Gesamtkonfiguration einer Vorrichtung 10 zum Aufnehmen von Objekten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Aufnahmevorrichtung 10 hat einen Roboter 16, der zum Greifen und Aufnehmen jedes Objekts aus einer in einem Objektbehälter 12 enthaltenen Mehrzahl gleichartiger Artikel oder Objekte 14 konfiguriert ist, einen bildgebenden Teil oder eine Videokamera 18, die im Allgemeinen direkt oberhalb des Behälters 12 positioniert ist und die Objekte 14 über einen weiten Bereich (z. B. wird die Gesamtheit des Behälters 12 innerhalb des Sichtfeldes der Kamera 18 aufgenommen) aufnimmt, und eine Robotersteuerung 20, die den Roboter 16 steuert und ein von der Videokamera 18 erhaltenes Bild verarbeitet. Der Begriff ”greifen”, wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine Greifoperation des Objekts durch eine Roboterhand oder dgl. sowie eine adsorptive Operation des Objekts durch einen Elektromagneten oder einen Unterdruck-Saugnapf, wie er nachstehend beschrieben wird. Die letztgenannte Operation kann als ”Adsorptionsgreifen” bezeichnet werden.
Die Robotersteuerung 20 verarbeitet ein zweidimensionales Bild, das von der Kamera 18 eingegeben wird. Im Blockdiagramm von 1, das die Funktion der Robotersteuerung 20 zeigt, entspricht ein mit einer Strichlinie gekennzeichneter Abschnitt 22 einem Bildverarbeitungsteil zur Ausführung der Bildverarbeitung. Die Bildverarbeitung kann durch einen anderen Bildprozessor ausgeführt und das vom Bildprozessor erhaltene Resultat über ein geeignetes Kommunikationsmittel an die Robotersteuerung 20 ausgegeben werden.
Der Roboter 16 ist an einer Stelle positioniert, wo der Roboter 16 sequentiell die Objekte 14 aus dem Behälter greifen und aufnehmen kann. Die Videokamera 18, die als ein Bildaufnahmegerät zur Aufnahme eines Bildes des Inhalts über einen weiten Bereich dient, ist im Allgemeinen direkt über dem Behälter 12 positioniert, so dass der Behälter 12 im Sichtfeld der Kamera 18 enthalten ist. Durch Positionieren der Videokamera 18 nahe am Behälter 12 im ausreichenden Abstand zur Aufnehmoperation des Roboters kann außerdem die optische Auflösung der Kamera entlang ihrer optischen Achse verbessert werden. Mit anderen Worten, die Differenz der tatsächlichen gegebenen Höhe jedes Objekts 14 im Behälter 12 kann deutlich als Größendifferenz jedes Objekts auf einem von der Videokamera 18 erhaltenen Bild angezeigt werden. Deshalb kann auf Basis der Größe des Objekts 14 im Bild die tatsächliche gegebene Höhe des Objekts genau geschätzt werden. Wenn außerdem die Kamera im Allgemeinen direkt über der Mitte des Behälters 12 positioniert ist, hat die Sichtli nie der Kamera zu einer Wand des Behälters einen Abstand, so dass es unwahrscheinlich ist, dass der Roboter (bzw. die Roboterhand) während der Zustellbewegung auf die Wand trifft, wie oben beschrieben. Die Kamera kann auch am Roboter 16 nahe an der Roboterhand, die am vorderen Ende des Roboters installiert ist, angebracht werden, so dass die Kamera durch die Bewegung des Roboters 16 bewegt wird und ein Bild aufnehmen kann, nachdem sie über dem Behälter 12 positioniert ist.
Ein Zieldetektionsteil 22a des Bildverarbeitungsteils 22 der Robotersteuerung 20 verarbeitet ein von der Videokamera 18 aufgenommenes Bild und erkennt eine Mehrzahl Objekte. Ein Zielauswahlteil 22b wählt aus der Mehrzahl Objekte ein als das Ziel aufzunehmendes Objekt gemäß der nachstehend beschriebenen Prozedur. Die Prozedur basiert auf den Größeninformation des Bildes des erkannten Objekts, dem Grad der Übereinstimmung (oder dem Grad des Zusammenpassens) zwischen dem Bild des erkannten Objekts und dem Merkmalmodell, dem Neigungsgrad des Bildes des erkannten Objekts relativ zum Merkmalmodell, dem Vorhandensein oder Fehlen von Verdeckung oder Überlappung des Objekts durch ein anderes Objekt, oder der Kombination aus mindestens zwei dieser Parameter. Als einfachster Fall wird der höchste Prioritätsgrad des Aufnehmens dem Objekt mit der größten erkannten Größe zugewiesen, so dass das in der obersten Schicht im Behälter positionierte Objekt zuerst aufgenommen wird. Oder das Objekt mit einem höheren Grad an Übereinstimmung verglichen mit dem Merkmalmodell kann als korrekter erkannt bestimmt werden. Indem sowohl die erkannte Größe als auch der Grad an Übereinstimmung einbezogen werden, wird ferner das auf dem höchsten Niveau befindliche Objekt vorzugsweise oder zuerst aufgenommen. Wie nachstehend beschrieben wird, berechnet dann ein Sichtlinienrichtung-Berechnungsteil 22c die Richtung der Sichtlinie der Kamera zum gewählten Objekt und ein Zielhöhen-Schätzungsteil 22d schätzt Position und Höhe des gewählten Objekts auf Basis der Größeninformation des Bildes des Objekts. Als Nächstes berechnet ein Greifkorrektur-Berechnungsteil 22e einen Korrekturbetrag der Bewegung, der für den Roboter erforderlich ist, damit er das Objekt greifen kann. Ein Datenspeicherteil 22f kann ein Lernmodell und/oder Daten bezüglich eines Merkmalmodells speichern, um den Grad der Übereinstimmung und/oder den Neigungsgrad zu berechnen.
Danach verwendet ein Handhabungssteuerteil 24 das Prozessergebnis des Bildverarbeitungsteils 22 und führt dann die Handhabungsbewegung (oder eine Reihe Bewegungen, einschließlich der Zustellung zum Objekt, des Greifens und Aufnehmens des Objekts) unter Verwendung des Roboters aus. Wie in 2 dargestellt ist, wird der Zustellweg der Roboterhand durch eine Berechnung der Sichtlinie 19 von der Videokamera zum Zielobjekt und durch Ausrichten der Betätigungsrichtung (oder Bewegungsrichtung) der Roboterhand 17 auf die Sichtlinie bestimmt. Wenn sich der Roboter der Greifposition nähert, erzeugt ein Bewegungssteuerteil 24a einen Geschwindigkeitsbefehl für die Roboterhand, die sich der berechneten Greifposition nähert und steuert die Zustellung der Roboterhand, während ein Kontaktsensorteil 24b aktiviert wird. Unmittelbar nachdem der Kontaktsensorteil 24b den Kontakt zwischen der Roboterhand und dem Objekt erfasst hat, hält ein Greifbefehlsteil 24c den Roboter an und gibt den Befehl an den Roboter aus, das Objekt zu greifen. Nachdem das Greifen des Objekts bestätigt worden ist, gibt ein Aufnahmebefehlsteil 24d den Befehl an den Roboter aus, das gegriffene Objekt herauszuziehen und zu einer vorgegebenen Stelle zu transportieren. Vorzugsweise erfolgt diese Herausziehbewegung entlang dem oben beschriebenen Zustellweg und in der der Zustellrichtung entgegengesetzten Richtung. Durch Wiederholen dieser Bewegungsfolge werden die Objekte im Behälter sequentiell aufgenommen oder herausgezogen. Wenn sich die Roboterhand entlang der zum Objekt verlaufenden Sichtlinie zu einem im Bild erkannten Objekt bewegt, ist außerdem bevorzugt, dass sich die Roboterhand mit hoher Geschwindigkeit bewegt, bis sie eine bestimmte Höhe erreicht hat (die z. B. um einen konstanten Betrag höher ist als die gegebene Höhe des Zielobjekts), und dann relativ langsam bewegt wird.
Zur Berechnung der von (vom optischen Mittelpunkt) der Kamera zu einem von der Kamera erfassten Objekt verlaufenden Sichtlinie müssen interne Parameter des optischen Systems der Kamera und externe Parameter, die ein einen als Aufgabenraum für die Kamera und den Roboter definiertes Aufgaben-Koordinatensystem repräsentieren, vorherbestimmt werden. Ein Verfahren zur Kalibrierung der Kamera, um diese Parameter zu berechnen, ist bekannt, so dass auf eine Erläuterung desselben verzichtet wird. Ein beispielhaftes Verfahren ist "An Efficient and Accurate Camera Calibration Technique for 3D Machine Vision" (Effiziente und genaue Kamera-Kalibriertechnik für eine Maschine mit 3D-Sichtvermögen) (CVPR, S. 364 bis 374, 1986 IEEE) von Roger Y. Tsai. Als Beispiel für ein konkretes Mittel zu Kalibrierung gemäß 3 kann eine Platte 30 mit Punktmuster verwendet werden, auf der eine Mehrzahl Punkte in einer bekannten geometrischen Anordnung ausgebildet ist. Die Kamera kann kalibriert werden, indem eine Messung an zwei bekannten Positionen ausgeführt wird, wobei die Punktmusterplatte 30 senkrecht zur optischen Achse der Kamera angeordnet ist.
Im Folgenden wird die Bildverarbeitung im Einzelnen erläutert. Um ein aus dem erhaltenen Bild aufzunehmendes Objekt zu erkennen, wird zuerst ein Modell eines Referenzobjekts für die Detektion erlernt. Ein bevorzugtes zu erlernendes Modell wird bestimmt, indem ein Merkmal (z. B. die Form und die Länge) eines Kantenabschnitts eines Objekts, wo sich die Helligkeit einer Bildzelle im Bild deutlich ändert, extrahiert wird. Da die Ausrichtung jedes der ”zufällig angehäuften” Objekte verschieden ist, kann die Erfolgsrate der Detektion des Objekts verbessert werden, indem eine Mehrzahl Modelle mit verschiedenen Ausrichtungen des Objekts erlernt wird.
Unter den erkannten Objekten wird ein Objekt gewählt, das eine vorgegebene Bedingung erfüllt. Indem zu diesem Zeitpunkt eine erkannte Marke (oder das Maß der Übereinstimmung), die Größe im erkannten Bild, der Neigungsgrad oder der Integrationswert daraus verwendet wird, kann die Möglichkeit der Fehlaufnahme verringert werden. Die erkannte Marke gibt den Grad der Übereinstimmung zwischen dem gelernten Modell und dem erkannten Bild an. Wenn das erkannte Bild z. B. vollständig mit dem gelernten Modell übereinstimmt, beträgt die Marke 100%. Andernfalls wird die Marke entsprechend dem Verhältnis einer Bildzelle, in der sich das erkannte Bild und das gelernte Modell unterscheiden, reduziert. Die zu verwendende Größe eines erkannten Objekts ist die Größe, bei der die Größe des erlernten Modells 100% beträgt. Der zu verwendende Neigungsgrad ist der Kosinus (%) des Neigungswinkels, wenn der Neigungswinkel des gelernten Modells 0° beträgt. Mit anderen Worten, wenn der Neigungswinkel des erkannten Objekts 0° beträgt, ist der Neigungsgrad des Objekts 100%. Wenn der Neigungswinkel des Objekts größer wird, nimmt der Wert des Neigungsgrades ab. Aus den obigen Werten werden einige, die zur Berechnung der Aufnahmepriorität des Objektes nützlich sein können, gewählt und miteinander multipliziert, um den Prioritätsgrad zu erhalten. Durch das sequentielle Aufnehmen der Objekte in absteigender Folge des Prioritätsgrades kann eine effiziente Aufnehmoperation ausgeführt werden.
Es ist ebenfalls nützlich, den Prioritätsgrad durch Berechnen einer Produktsumme, d. h. durch Summieren jedes Kriteriumwertes, nachdem diese mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert worden sind, zu bestimmen. Konkret bedeutet dies, dass dann, wenn die Koeffizienten für die Marke, die Größe und den Neigungsgrad wie oben beschrieben auf 0,5; 0,25 bzw. 0,25 eingestellt worden sind, und wenn die Marke, die Größe und der Neigungsgrad eines bestimmten erkannten Objekts 96%, 100% und 95% betragen, die Produktsumme oder der Prioritätsgrad des Objekts 96,75 beträgt. Wenn ferner die Marke, die Größe und der Neigungsgrad eines anderen erkannten Objekts 90%, 110% und 95% betragen, beträgt die Produktsumme des Objekts 96,25. Der Prioritätsgrad des erstgenannten Objekts ist deshalb größer als der des letztgenannten, so dass das erstgenannte Objekt vor dem letztgenannten aufgenommen wird. Damit kann durch Multiplikation des Koeffizienten mit jedem Parameter (in diesem Fall wird der größte Koeffizient mit der Marke multipliziert) der optimale Prioritätsgrad entsprechend der Anwendung der Vorrichtung berechnet werden.
Wenn andererseits der Prioritätsgrad bezüglich der zwei obigen Objekte als Produktwert jedes Parameters bestimmt wird, betragen die Prioritätsgrade des erst- und des letztgenannten Objekts 91,2 bzw. 94,05. Da die Marke des letztgenannten Objekts relativ niedrig (90%) ist, lässt sich erkennen, dass das letztgenannte Objekt nicht korrekt erkannt oder durch andere Objekte teilweise verdeckt wird. Da jedoch die Größe des letztgenannten Objekts relativ groß ist (110%), lässt sich erkennen, dass die Höhe der Position des letztgenannten Objekts innerhalb des Behälters relativ hoch ist und somit der Prioritätsgrad relativ hoch wird. Mit anderen Worten, der Produktwert der mehreren Parameter eignet sich in den Fällen, in denen der Prioritätsgrad nicht nur von einem einzigen Parameter abhängen sollte, der mit einem hohen Koeffizienten multipliziert wird.
Beim obigen Beispiel wird der Produktwert oder die Produktsumme der drei Parameter verwendet. Es kann jedoch auch der Produktwert oder die Produktsumme von zwei der drei Parameter verwendet werden und/oder ein anderer Parameter kann wahlweise oder zusätzlich herangezogen werden. Ferner kann auch nur ein Parameter als Prioritätsgrad verwendet werden.
Um die gegebene Höhe des Objekts zu schätzen, wird die Größeninformation des Objekts im erhaltenen Bild verwendet. Diese Schätzung basiert auf der erkannten Größe eines Referenzobjekts an zwei vorgegebenen verschiedenen Höhenpositionen. Eine andere Schätzung kann auf der erkannten Größe eines Objekts an einer vorgegebenen Referenzposition oder -höhe und dem Abstand in Höhenrichtung zwischen der Videokamera und dem Objekt basieren. Die Höhen- und Größeninformation des Objekts (im Folgenden als Referenzdaten bezeichnet) werden als Bestandteil der Merkmalinformationen des Modells in einem Speicher, wie dem Datenspeicherteil 22f der Steuerung 20, gespeichert.
Nachfolgend wird anhand von 4 ein Verfahren zum Schätzen der gegebenen Höhe eines Objekts im aufgenommenen Bild anhand der durch die Detektion des Objekts an zwei verschiedenen Höhenpositionen erhaltenen Referenzdaten erläutert.
Zuerst wird nach Erhalt der Referenzdaten (wie links in 4 dargestellt) bezüglich eines in der Höhenposition Z1 in einem bestimmten Koordinatensystem positionierten Objekts die detektierte Größe des Objekts im Bild auf die Größe S1 eingestellt. Analog wird hinsichtlich eines in der Höhenposition Z2 positionierten Objekts die erkannte Größe des Objekts im Bild auf die Größe S2 eingestellt. Da die erkannte Größe des Objekts im Bild umgekehrt proportional zum Abstand zwischen der Kamera und dem Objekt ist, gilt dabei die folgende Gleichung (1). S2/S1 = D1/D2 = (Z0 – Z1)/(Z0 – Z2); (1)dabei repräsentiert D1 den Abstand zwischen der Kamera und dem Objekt bei Z1 und D2 den Abstand zwischen der Kamera und dem Objekt bei Z2.
In Gleichung (1) wird die gegebene Höhe Z0 der Kamera durch die folgende Gleichung (2) berechnet. Z0 = (S2·Z2 – S1·Z1)/(S2 – S1); (2)
Danach wird, wie auf der rechten Seite von 4 dargestellt, bei einer normalen Detektion, die zu einem anderen Zeitpunkt als die Detektion der Referenzdatendetektion stattfindet, die erkannte Größe des Objekts im Bild auf S3 eingestellt. Die Höhe des Objekts wird durch die nachstehende Gleich (3) berechnet. Z3 = (S1/S3)·(Z1 – Z0) + Z0; (3)
Aus Gleichung (3) kann die gegebene Höhe des Objekts an einer beliebigen Position durch Vorbestimmen der erkannten Größe (S1) des Objekts in der Referenzposition, der gegebenen Höhe (Z1) desselben und des Abstands (D1 = Z0 – Z1) zwischen dem Objekt in der Referenzposition und der Videokamera geschätzt werden.
Die Schätzung der Höhe des Objekts kann auch mittels einer Stereokamera oder einer dreidimensionalen Messung unter Verwendung von strukturiertem Licht ausgeführt werden. Ein derartiges Verfahren ist jedoch wegen der Hardware-Kosten und der Messdauer nicht vorteilhaft.
In der Robotersteuerung sind Informationen hinsichtlich der Sichtlinie von der Kamera zu einem Referenzobjekt und der Roboterbewegung zum Greifen des Objekts im Voraus als Lerndaten eingestellt worden. Bei der tatsächlichen Aufnehmoperation wird die Differenz zwischen den Informationen bezüglich der Sichtlinie zum Referenzobjekt und den Informationen bezüglich der Sichtlinie zu einem zu greifenden Objekt berechnet, wonach ein Korrekturbetrag für die Roboterbewegung auf Basis der Differenz berechnet werden kann, damit das Objekt vom Roboter gegriffen wird.
Der Endpunkt des Zustellwegs des Roboters wird auf eine Position eingestellt, deren Höhe um eine bestimmte Länge niedriger ist als die geschätzte oder berechnete gegebene Höhe des gewählten Objekts. Dies dient dazu, zu verhindern, dass der Roboter das gewählte Objekt nicht erreichen kann, wenn die geschätzte gegebene Höhe des gewählten Objekts falsch ist. Wenn jedoch in diesem Fall die geschätzte gegebene Höhe korrekt oder die Position des tatsächlichen Objekts höher als die geschätzte gegebene Höhe ist, kann die Roboterhand versehentlich mit dem gewählten Objekt kollidieren und in manchen Fällen beschädigt werden. Um eine derartige ungünstige gegenseitige Störung zu vermeiden, kann der Roboter mit einem Sensor zur Detektion des Kontakts zwischen der Roboterhand und dem Objekt ausgerüstet werden. Die Bewegung des Roboters wird angehalten, wenn ein Signal des Sensors erkannt wird, wonach der Roboter die Aufnahmeoperation ausführt. Als Sensor kann je nach Beschaffenheit der Roboterhand ein Adsorptionssensor, ein Endschalter, ein Näherungsschalter, ein automatischer Schalter oder dgl. verwendet werden. Ferner kann der Kontakt zwischen der Roboterhand und dem Objekt durch die kontinuierliche Überwachung einer auf einen Motor des Roboters wirkenden Last erkannt werden. Die Aufnahmebewegung des Roboters hat vorzugsweise die der Zustellrichtung entgegengesetzte Richtung, wodurch eine gegenseitige Behinderung des Roboters und eines anderen Objekts verhindert werden kann. Die Aufnahmebewegung ist jedoch nicht auf eine solche Bewegung beschränkt. In manchen Fällen kann z. B. das gegriffene Objekt problemlos senkrecht angehoben werden.
Die 5 bis 7 zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Roboterhand, die am vorderen Ende des Roboterarms des Roboters 16 angebracht ist. Eine Roboterhand 40 wie die von 5 hat einen vorderen Endteil 42 mit einer im Wesentlichen halbkugeligen oder kugeligen Form und ist so konfiguriert, dass sie das gewählte Objekt durch Magnetkraft anzieht, und einen Ausrichtungs-Einstellteil oder einen nachgiebigen Mechanismus 44, der dazu eingerichtet ist, die Ausrichtung des vorderen Endteils 42 relativ zum gewählten Objekt zu justieren. Die Form des vorderen Endteils 42 kann je nach Form des aufzunehmenden Objekts geändert werden. Vor allem dann, wenn das aufzunehmende Objekt eine Bremsscheibe oder dgl. ist, die ein Loch oder eine Vertiefung hat, ist die Halbkugelform, die zum Angreifen am Loch oder der Ver tiefung ausgeführt ist, geeignet. Der vordere Endteil 42 kann mit einem Elektromagneten ausrüstet sein, um ein metallisches Objekt anzuziehen.
Der Ausrichtungs-Einstellmechanismus 44 gemäß 5 ist ein Gelenkmechanismus, der den vorderen Endteil 42 mit dem Basisteil 46 verbindet, so dass die Ausrichtung des vorderen Endteils 42 relativ zum Basisteil 46 variiert werden kann. Der Gelenkmechanismus 44 ist z. B. ein Drehgelenk, durch das der vordere Endteil 42 entsprechend der Neigung des Objekts des zu greifenden Objekts geneigt werden kann, um das Objekt ordnungsgemäß aufzunehmen oder adsorptiv zu greifen, wenn der vordere Endteil das Objekt berührt. Der Gelenkmechanismus 44 ist vorzugsweise so konfiguriert, dass er das vordere Endteil 42 in der ursprünglichen Ausrichtung (z. B. lineare Ausrichtung relativ zum Basisteil) hält bzw. wieder in diese zurückführt, wenn keine externe Kraft auf das vordere Endteil 42 wirkt. Eine solche Konfiguration kann durch einen elastischen Mechanismus verwirklicht werden, der aus einem elastischen Material wie Kautschuk und dem Drehgelenk besteht. Durch Einstellen der Magnetkraft des Elektromagneten kann nur ein Objekt durch den Elektromagneten während der Aufnehmoperation angezogen werden, so dass das gleichzeitige Aufnehmen mehrerer Objekte vermieden wird. Außerdem kann die Magnetkraft verstärkt werden, während das Objekt transportiert oder vom Elektromagneten angezogen wird, um ein Herabfallen des Objekts zu verhindern. Wenn das Objekt entmagnetisiert werden muss, kann eine Magnethand, die eine Magnetkraft zum Entmagnetisieren an das Objekt anlegen kann, verwendet werden. Es erübrigt sich darauf hinzuweisen, dass die Entmagnetisierung in einem anderen Prozess ausgeführt werden kann.
Eine Roboterhand 50, wie in 6 dargestellt, hat einen Basisteil 52, einen dehnbaren nachgiebigen Mechanismus, wie einen flexiblen Balgmechanismus 54, der mit dem Basisteil 52 verbunden ist, und einen vorderen Endteil 56, der mit dem Balgmechanismus 54 verbunden und zum Ansaugen des gewählten Objekts eingerichtet ist. Der vordere Endteil 56 ist z. B. ein Saugnapf, der so konfiguriert ist, dass er sich dem gewählten Objekt durch eine seitens des Objekts ausgeübte Kraft anpasst, wenn der Napf mit dem Objekt in Kontakt gekommen ist. Der Saugnapf 56 kann eine Unterdruckkraft mittels eines Vakuumgeräts (nicht dargestellt) über den Balgmechanismus 54 erzeugen, um das Objekt 14 anzusaugen. Die Roboterhand kann mehrere in Reihe angeordnete Saugnäpfe aufweisen, wodurch die Stabilität des Ansaugens und der Ausrichtung des angesaugten Objekts verbessert werden kann. Die mit einem Saugnapf ausgeführte Roboterhand eignet sich zum adsorptiven Aufnehmen eines Objekts, das innerhalb eines bestimmten Bereichs eben ist. Außerdem kann anstelle eines herkömmlichen Saugnapfes durch die Wahl eines relativ flexiblen Saugele ments oder eines schwammartigen Elements, das sich der Form des Objekts anpasst, wenn es angesaugt wird, ein Objekt mit einer gekrümmten Oberfläche wie eine zylindrische Säule oder ein Kugelkörper ordnungsgemäß aufgenommen werden.
Eine Roboterhand 60, wie in 7 dargestellt, hat einen Basisteil 62, einen mit dem Basisteil 62 verbundenen dehnbaren Mechanismus 64 und einen Futtermechanismus 66, der am vorderen Ende des dehnbaren Mechanismus 64 angebracht ist. Der dehnbare Mechanismus 64 kann, z. B. Bälge oder eine oder mehrere Schraubenfedern haben, sofern der dehnbare Mechanismus über elastische Eigenschaften verfügt. Der Futtermechanismus 66 hat z. B. ein Klauenpaar 66a, 66b, das zur Bewegung voneinander weg und aufeinander zu konfiguriert ist, so dass das gewählte Objekt zwischen dem Klauenpaar gegriffen werden kann. Die mit dem Futtermechanismus ausgerüstete Roboterhand ist zum Greifen und Aufnehmen eines Objekts, das einen leicht zu greifenden Abschnitt, wie einen Vorsprung oder ein Loch, hat, geeignet. Der Futtermechanismus 66 ist so konfiguriert, dass er so ausgerichtet oder geneigt werden kann, dass er das gewählte Objekt ordnungsgemäß greift, wenn der Futtermechanismus das gewählte Objekt berührt. Selbst wenn nur eine Klaue des Klauenpaars das aufzunehmende Objekt berührt, kann sich deshalb der Futtermechanismus 66 entsprechend der Ausrichtung des Objekts durch den dehnbaren Mechanismus 64 neigen, so dass die Erfolgsrate der Aufnahmeoperation verbessert wird. Auch selbst dann, wenn die Position des gewählten Objekts höher ist als die geschätzte Position, wird bei der Roboterhand aufgrund des dehnbaren Mechanismus mit einer stoßabsorbierenden Funktion verhindert, dass eine übermäßige Kraft aufgebracht wird.
Die obige Kombination aus vorderem Endteil und nachgiebigem Mechanismus (z. B. die Kombination aus Elektromagnet und Drehgelenk) ist ein Beispiel und andere Kombinationen sind ebenfalls möglich. Ferner können die obigen Konfigurationen kombiniert werden, um eine kostengünstige und wirksame Aufnahmevorrichtung zu verwirklichen.
Gemäß dem Aufnahmegerät der vorliegenden Erfindung wird das aufzunehmende Objekt gewählt, indem das aufgenommene zweidimensionale Bild und dessen Prioritätsgrad herangezogen werden, die Positionsinformationen einschließlich der gegebenen Höhe des Objekts geschätzt werden und das Objekt gegriffen und aufgenommen wird, nachdem der Kontakt zwischen der Roboterhand und dem Objekt erkannt worden ist. Die Aufnahmeoperation aus einem zufällig angeordneten Stapel kann deshalb mit hoher Geschwindigkeit stabil und effektiv erfolgen. Ferner wird durch Ausrichten der Zustellbewegung der Roboterhand zum gewählten Objekt auf die Sichtlinie der Kamera der Wirkungsgrad der Aufnahmeoperation verbessert.
Gemäß der Erfindung wird als bevorzugtes Beispiel für den Prioritätsgrad ein Produktsummenwert bereitgestellt, der durch Berechnung einer Summierung von mindestens zwei Größen der Größeninformation, des Grades der Übereinstimmung und des Neigungsgrades jedes der Mehrzahl Objekte erhalten wird, nachdem die Größeninformation, der Grad der Übereinstimmung und der Neigungsgrad jeweils mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert worden sind. Wahlweise wird der Produktwert aus mindestens zwei der Informationen, der Größeninformation, dem Grad der Übereinstimmung und dem Neigungsgrad jedes der Mehrzahl Objekte verwendet.
Der vordere Endteil der Roboterhand kann so konfiguriert sein, dass die Ausrichtung derselben entsprechend der Ausrichtung des gewählten Objekts aufgrund der durch das gewählte Objekt aufgebrachten Kraft variiert wird, wodurch jedes Objekt aus dem zufällig angeordneten Stapel ordnungsgemäß aufgenommen werden kann.
Der vordere Endteil der Roboterhand mit dem halbkugeligen Elektromagneten eignet sich zum Anziehen und Aufnehmen eines Objekts mit einem Loch oder einer Vertiefung.
Der vordere Endteil der Roboterhand mit dem Saugnapf eignet sich zum adsorptiven Aufnehmen eines Objekts, das in einem bestimmen Bereich eben ist. Ferner kann durch die Wahl der Form des vorderen Endes der Saugnapf so eingerichtet werden, dass er sich der Form des Objektes anpasst, wenn er dieses ansaugt, selbst wenn das Objekt die Form eines Zylinders oder eines Kugelkörpers hat, so dass es ordnungsgemäß aufgenommen wird.
Der vordere Endteil der Roboterhand mit dem Futtermechanismus eignet sich zum Greifen und Aufnehmen eines Objekts mit einem leicht zu greifenden Abschnitt wie einem Loch oder einem Vorsprung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2008-175508 [0001]
- JP 2004-188562 [0006, 0008]
- JP 2-256485 [0007, 0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- ”An Efficient and Accurate Camera Calibration Technique for 3D Machine Vision” (Effiziente und genaue Kamera-Kalibriertechnik für eine Maschine mit 3D-Sichtvermögen) (CVPR, S. 364 bis 374, 1986 IEEE) von Roger Y. Tsai [0032]

Claims

Vorrichtung (10) zum Aufnehmen von Objekten, die aufweist: eine Kamera (18), die zur Aufnahme eines zweidimensionalen Bildes einschließlich eines Bildes einer Mehrzahl der gleichen zufällig angehäuften Art Objekte (14) eingerichtet ist; einen Roboter (16), der zum Aufnehmen der Objekte einzeln nacheinander aus der Mehrzahl Objekte (14) eingerichtet ist; einen Bildverarbeitungsteil (22), der die von der Kamera (18) aufgenommenen Bilder verarbeitet; und einen Handhabungs-Steuerteil (24), der den Roboter (16) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildverarbeitungsteil (22) aufweist: einen Zieldetektionsteil (22a), der Informationen bezüglich der zweidimensionalen Position und der Größe jedes Objekts im Bild der Mehrzahl Objekte (14) erkennt; einen Datenspeicherteil (22f), der die Höheninformation bezüglich der Höhe der gegebenen Position eines Objekts an einer Referenzposition speichert, wobei die Höheninformation der Größeninformation des Objekts im aufgenommenen Bild an der Referenzposition zugeordnet ist, und wobei der Datenspeicherteil (22f) ferner Daten bezüglich eines Merkmalmodells des Objekts speichert; einen Zielauswahlteil (22b), der ein Objekt (14) als das aufzunehmende Ziel wählt, wobei das Objekt (14) den höchsten Prioritätsgrad hat, der berechnet wird, indem mindestens entweder die Größeninformation eines Bildes jedes erkannten Objekts, ein Grad der Übereinstimmung zwischen dem Bild des erkannten Objekts und dem Merkmalmodell und ein Neigungsgrad des Bildes des erkannten Objekts (14) relativ zum Merkmalmodell verwendet wird; einen Sichtlinienrichtung-Berechnungsteil (22c), der die Richtung der Sichtlinie (19) der Kamera (18) im dreidimensionalen Feld zwischen der Kamera (18) und dem gewählten Objekt (14) auf Basis der Informationen der zweidimensionalen Position des gewählten Objekts (14) berechnet; einen Zielposition-Schätzungsteil (22d), der die gegebene Höhe des gewählten Objekts (14) auf Basis der Größeninformation des gewählten Objekts (14) und der im Datenspeicherteil gespeicherten Informationen bezüglich der gegebenen Position und Größe des Objekts an der Referenzposition berechnet, wobei der Zielposition-Schätzungsteil ferner die dreidimensionale Position des gewählten Objekts (14) auf Basis der gegebenen Höhe des gewählten Objekts und der Richtung der Sichtlinie (19) berechnet; und einen Greifkorrektur-Berechnungsteil (22e), der einen Korrekturbetrag der Bewegung des Roboters (16) berechnet, wobei der Korrekturbetrag angepasst wird, um das gewählte Objekt (14) mittels des Roboters (16) zu greifen, und wobei der Handhabungs-Steuerteil (24) aufweist: einen Bewegungssteuerteil (24a), der die Bewegung des Roboters (16) steuert, um die Roboterhand (17) zur dreidimensionalen Position des gewählten Objekts (14) entlang der Richtung der Sichtlinie der Kamera (18) relativ zum gewählten Objekt (14) zu bewegen; einen Kontaktsensorteil (24b), der erkennt, dass die Roboterhand (17) mit dem gewählten Objekt (14) in Kontakt gekommen ist; einen Greifbefehlsteil (24c), der den Befehl für den Roboter (16) zum Anhalten seiner Bewegung und zum Greifen des gewählten Objekts (14) mit der Roboterhand (17) ausgibt, wenn der Kontaktsensorteil (24b) den Kontakt zwischen der Roboterhand (17) und dem gewählten Objekt (14) erkennt; und einen Aufnehmbefehlsteil (24d), der den Befehl für den Roboter (16) ausgibt, das mit der Roboterhand (17) gegriffene Objekt (14) herauszuziehen.
Vorrichtung zum Aufnehmen von Objekten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prioritätsgrad ein Produktsummenwert ist, der durch Berechnung einer Summierung von mindestens zwei Größen der Größeninformation, des Grades der Übereinstimmung oder des Neigungsgrades jedes der Mehrzahl Objekte (14) erhalten wird, nachdem die Größeninformation, der Grad der Übereinstimmung und der Neigungsgrad jeweils mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert worden sind.
Vorrichtung zum Aufnehmen von Objekten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prioritätsgrad ein Produktwert aus mindestens zwei Größen der Größeninformation, des Grades der Übereinstimmung oder des Neigungsgrades jedes der Mehrzahl Objekte (14) ist.
Vorrichtung zum Aufnehmen von Objekten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Roboterhand (17) einen Basisteil (46; 52; 62), einen vorderen Endteil (42; 56; 66), der zum Greifen des gewählten Objekts (14) konfiguriert ist, und einen elastischen Mechanismus (44; 54; 64) aufweist, der den vorderen Endteil (42; 56; 66) mit dem Basisteil (46; 52; 62) verbindet, so dass die Ausrichtung des vorderen Endteils (42; 56; 66) entsprechend der Ausrichtung des gewählten Objekts (14) variiert werden kann.
Vorrichtung zum Aufnehmen von Objekten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Endteil einen im Wesentlichen halbkugelförmigen Elektromagneten (42) aufweist, der so ausgeführt ist, dass er an einem Loch oder einer Vertiefung im gewählten Objekt (14) angreifen kann.
Vorrichtung zum Aufnehmen von Objekten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Endteil einen Saugnapf (56) aufweist, der eine Unterdruck-Adsorptionskraft erzeugt, durch die der Saugnapf das gewählte Objekt (14) adsorptiv greift.
Vorrichtung zum Aufnehmen von Objekten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Endteil einen Futtermechanismus (66) aufweist, der zum Greifen des gewählten Objekts (14) konfiguriert ist.