DE112019000170B4

DE112019000170B4 - Steuerungssystem, Transportvorrichtung, Programm und Steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112019000170B4
Application number: DE112019000170.1T
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Kanemoto; Rosen Diankov
Original assignee: Mujin Inc
Current assignee: Mujin Inc
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-07-01
Anticipated expiration: 2039-10-31
Also published as: CN111571593A; US20210094187A1; WO2020090933A1; US11247341B2; US20230415360A1; CN111571593B; US10369701B1; US11034025B2; JP6632106B1; US20200139553A1; CN111386180A; US10562189B1; JP2020069640A; JP2020069637A; DE112019000170T5; US11780101B2; US10562188B1; US20210260771A1; US20220134572A1

Abstract

Ein Steuerungssystem (150) aufweisend:eine Kraftempfindungsinformations-Erfassungseinheit (134, 426) zum Erfassen von Kraftempfindungsinformation, die eine Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment an einem distalen Ende eines Manipulators (132) repräsentiert, während ein Zielgegenstand, der ein durch den Manipulator (132) zu transportierendes Ziel ist, transportiert wird;eine Masseninformations-Feststellungseinheit (720) zum Feststellen von Masseninformation, die einen vorbestimmten Wert als eine Masse des Zielgegenstands repräsentiert;eine Planinformations-Erfassungseinheit (730) zum Erfassen von Planinformation, die den Inhalt eines Plans repräsentiert, der sich auf einen Kurvenweg von mindestens einem von dem distalen Ende des Manipulators (132) und einer an dem distalen Ende angeordneten Greifeinheit (140) zum Greifen des Zielgegenstands bezieht;eine Kraftempfindungs-Schätzeinheit (242) zum Schätzen einer Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment, die/das an dem distalen Ende des Manipulators (132) zu erfassen sind, wenn der Manipulator (132) den Zielgegenstand transportiert, auf der Grundlage der Masseninformation und der Planinformation; undeine erste Feststellungseinheit (762) zum Feststellen einer Abnormalität, die sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, auf der Grundlage von der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit geschätzt werden; wobeidie erste Feststellungseinheit (762) zum Feststellen der Abnormalität in einem Fall dient, wo der Absolutwert einer Differenz zwischen der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftsensations-Schätzeinheit (242) geschätzt werden, größer als ein erster Schwellenwert ist;die erste Feststellungseinheit (762) zum Feststellen der Abnormalität in einem Fall dient, wo eine Zeitdauer, während der der Absolutwert einer Differenz zwischen der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit (242) geschätzt werden, größer als ein erster Schwellenwert ist, für eine Zeitdauer, die größer als ein zweiter Schwellenwert ist, andauert.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerungssystem, eine Transportvorrichtung, ein Programm und ein Steuerungsverfahren.
[Stand der Technik]
Es ist eine Transportvorrichtung bekannt, die Gegenstände unter Verwendung eines Roboterarms überführt, so wie das beispielsweise in dem Nicht-Patent-Dokument 1 gezeigt ist.
Nicht-Patent-Dokument 1: ISHIDA CO., LTD, „Dynamic Weighing Systems IMAS-G" (übersetzt: „Dynamische Wiegesysteme IMAS-G"), [Online], [Recherche: 15. Juli 2019, Internet:

<https://www.ishida.co.jp/ww /jp/products/weighing/ dynamicweighingsystem/imas-g.cfm>

DE 10 2017 125 924 A1 offenbart robotisches System mit einem kooperativen Arbeitsbereich, den ein Arbeiter und ein Roboter gleichzeitig betreten können, umfassend eine Steuervorrichtung, die den Roboter steuert, wobei die Steuervorrichtung eine Anhalteeinheit, die den Roboter anhält, wenn eine auf den Roboter wirkende externe Kraft einen bestimmten Grenzwert übersteigt, eine Positionsspeichereinheit, die die Anhalteposition des Roboters oder die Anhalteposition und die Lage des Roboters zur Zeit des Anhaltens des Roboters durch die Anhalteeinheit speichert, eine Positionsverteilungserstellungseinheit, die eine Verteilung der durch die Positionsspeichereinheit gespeicherten Anhaltepositionen des Roboters erstellt, und eine Geschwindigkeitsänderungseinheit, die die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters gemäß der durch die Positionsverteilungserstellungseinheit erstellten Verteilung der Anhaltepositionen des Roboters ändert, umfasst.
DE 10 2015 016 341 A1 offenbart eine Robotersteuervorrichtung umfassend eine Masseparameter-Einstelleinheit, die einen Masseparameter einstellt, und eine Stoppbefehlseinheit, die einen Stoppbefehl eines Roboters sendet. Ein erster oberer Grenzwert bezüglich einer externen Kraft und ein zweiter oberer Grenzwert, der kleiner als der erste obere Grenzwert ist, wurden eingestellt. Die Stoppbefehlseinheit hält den Roboter an, wenn die geschätzte externe Kraft den ersten oberen Grenzwert überschreitet. Ferner versetzt die Stoppbefehlseinheit den Roboter in einen Stoppzustand, wenn ein durchschnittlicher Wert der externen Kraft den zweiten oberen Grenzwert überschreitet.
DE 10 2015 012 232 A1 offenbart ein mit Menschen kollaborierendes Robotersystem umfassend eine Erfassungseinrichtung, die eine physikalische Größe direkt oder indirekt erfasst, welche sich in Antwort auf eine auf einen Roboter ausgeübte Kontaktkraft ändert, wenn der Roboter mit einer externen Umgebung in Kontakt kommt, und eine Stoppbefehlseinrichtung, die die durch die Erfassungseinrichtung erfasste physikalische Größe mit einem ersten Schwellenwert und einem zweiten Schwellenwert vergleicht, welcher größer als der erste Schwellenwert ist, den Roboter gemäß einem vordefinierten Stoppverfahren anhält, wenn die physikalische Größe gleich oder größer als der erste Schwellenwert und kleiner als der zweite Schwellenwert ist, und den Roboter innerhalb einer im Vergleich zu dem vordefinierten Stoppverfahren kürzeren Zeitspanne anhält, wenn die physikalische Größe gleich oder größer als der zweite Schwellenwert ist.
DE 10 2012 017 328 A1 offenbart einen Roboter mit einer Werkstückmassenmessfunktion zum Messen einer Masse eines gehaltenen Werkstücks, wobei der Roboter aufweist: eine Kraftmesseinheit, die eine auf einen Spitzenabschnitt eines mechanischen Abschnitts des Roboters ausgeübte Kraft misst; eine Massenberechnungseinheit, die die Masse des von dem Roboter gehaltenen Werkstücks basierend auf der von der Kraftmesseinheit ermittelten Kraft berechnet, während sich der Roboter bewegt.
DE 10 2012 015 975 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitssystems für eine Produktionsstation mit wenigstens einem Roboter, bei welchem mittels einer Sensoreinheit am Roboter wirkende Kräfte und/oder Momente gemessen werden, wobei die gemessenen Kräfte und/oder Momente an eine Steuereinrichtung übermittelt werden, mittels welcher die gemessenen Größen mit wenigstens einem vorgegebenen Schwellwert verglichen werden, wobei der Roboter in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis gesteuert wird.
US 2016 / 0 016 311 A1 offenbart ein Verfahren, umfassend: Bestimmen einer Vielzahl von vorhergesagten Messbereichen eines identifizierten Objekts durch einen oder mehrere Prozessoren auf der Grundlage von Sensordaten, die von einem oder mehreren Sensoren empfangen wurden; Bestimmen einer Vielzahl unterschiedlicher Trajektorien zum Bewegen des identifizierten Objekts von einem Anfangsort zu einem Abgabestandort mit einem Endeffektor eines Robotermanipulators, wobei die Vielzahl unterschiedlicher Trajektorien der Vielzahl vorhergesagter Messbereiche entspricht; Bewirken, dass der Robotermanipulator das identifizierte Objekt mit dem Endeffektor aufnimmt; nachdem der Robotermanipulator veranlasst wurde, das identifizierte Objekt mit dem Endeffektor aufzunehmen, zusätzliche Sensordaten von dem einen oder den mehreren Sensoren zu empfangen, die eine oder mehrere Messungen des identifizierten Objekts anzeigen; basierend auf den empfangenen zusätzlichen Sensordaten Auswählen einer Trajektorie zum Bewegen des identifizierten Objekts zum Abgabepunkt aus der Vielzahl von bestimmten unterschiedlichen Trajektorien; und Bewirken, dass der Robotermanipulator das identifizierte Objekt durch die ausgewählte Flugbahn bewegt.
[Durch die Erfindung zu lösendes Problem]
Bei der Überführung eines Werkstücks gibt es Fälle, in denen verschiedene Abnormalitäten auftreten, wie z.B. Beschädigung des Werkstücks und Fallenlassen des Werkstücks. Es besteht daher die Aufgabe, Abnormalitäten, die sich auf das Überführen eines Werkstücks beziehen, schneller und genauer zu detektieren. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
[Allgemeine Offenbarung]
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungssystem bereitgestellt. Das Steuerungssystem weist beispielsweise eine Kraftempfindungsinformations-Erfassungseinheit auf zum Erfassen von Kraftempfindungsinformation (oder Kraftabtastinformation), die eine Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment an einem distalen Ende eines Manipulators repräsentiert, während ein Zielgegenstand, der ein von dem Manipulator zu transportierendes Ziel ist, transportiert wird. Das Steuerungssystem weist beispielsweise eine Masseninformations-Feststellungseinheit auf zum Feststellen von Masseninformation, die einen vorbestimmten Wert als eine Masse des Zielgegenstands repräsentiert. Das Steuerungssystem weist beispielsweise eine Planinformations-Erfassungseinheit auf zum Erfassen von Planinformation, die den Inhalt eines Plans repräsentiert, der sich auf einen Kurvenweg von mindestens einem von dem distalen Ende des Manipulators und einer an dem distalen Ende angeordneten Greifeinheit zum Greifen des Zielgegenstands bezieht. Das Steuerungssystem weist beispielsweise eine Kraftempfindungs-Schätzeinheit auf zum Schätzen einer Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment, die an dem distalen Ende des Manipulators zu erfassen sind, wenn der Manipulator den Zielgegenstand transportiert, auf der Grundlage der Masseninformation und der Planinformation. Das Steuerungssystem weist beispielsweise eine erste Feststellungseinheit auf zum Feststellen einer Abnormalität, die sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, auf der Grundlage von der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit geschätzt werden.
In dem Steuerungssystem kann die Kraftempfindungsinformation eine Größe und eine Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende des Manipulators repräsentieren. In dem Steuerungssystem kann die Kraftempfindungs-Schätzeinheit die Größe und die Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende des Manipulators schätzen. In dem Steuerungssystem kann die erste Feststellungseinheit die Abnormalität, die sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, auf der Grundlage von der Größe und der Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe und der Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit geschätzt werden, feststellen.
In dem Steuerungssystem stellt die erste Feststellungseinheit die Abnormalität in einem Fall fest, in dem der Absolutwert einer Differenz zwischen der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit geschätzt werden, größer als ein erster Schwellenwert ist. In dem Steuerungssystem erfasst die erste Feststellungseinheit die Abnormalität in einem Fall, in dem eine Zeitperiode, während der der Absolutwert einer Differenz zwischen der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit geschätzt werden, größer als ein erster Schwellenwert ist, über eine Zeitperiode andauert, die größer als ein zweiter Schwellenwert ist. In dem Steuerungssystem kann der erste Schwellenwert als größer bestimmt werden, wenn die Länge einer Verzögerungszeit bezüglich der Erfassung der Kraftempfindungsinformation durch die Kraftempfindungsinformations-Erfassungseinheit länger ist.
In dem Steuerungssystem kann die Kraftempfindungsinformation Information enthalten, die eine Mehrzahl von Zeitpunkten repräsentiert, sowie Informationen, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende zu jedem Zeitpunkt repräsentiert. In dem Steuerungssystem kann die Planinformation Information enthalten, die eine Mehrzahl von verstrichenen Zeiten repräsentiert, ab denen der Zielgegenstand eine Bezugsposition in einem Kurvenweg passiert hat, sowie Information, die einen Winkel von jedem von einer Mehrzahl von Gelenken repräsentiert, die zu jeder verstrichenen Zeit in dem Manipulator enthalten sind. In dem Steuerungssystem kann die Kraftempfindungs-Schätzeinheit die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment schätzen, die an dem distalen Ende zu jedem von der Mehrzahl der verstrichenen Zeiten erfasst wurden, auf der Grundlage der Planinformationen. In dem Steuerungssystem kann die Kraftempfindungs-Schätzeinheit Schätzinformation ausgeben, in der jede von der Mehrzahl der verstrichenen Zeiten der Größe von mindestens einem von der geschätzten Kraft und dem geschätzten Drehmoment zugeordnet ist. In dem Steuerungssystem kann die erste Feststellungseinheit die Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment repräsentiert, die in der Kraftempfindungsinformation enthalten sind, der Information zuordnen, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment repräsentiert, die in der Schätzinformation enthalten sind, und zwar auf der Grundlage von Information, die die Mehrzahl von Zeitpunkten repräsentiert, die in der Kraftempfindungsinformation enthalten sind, und Information, die die Mehrzahl von verstrichenen Zeiten repräsentiert, die in der Schätzinformation enthalten sind. In dem Steuerungssystem kann die erste Feststellungseinheit eine Abnormalität, die sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, auf der Grundlage der Information feststellen, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die in der Kraftempfindungsinformation enthalten sind, repräsentiert, und der Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die in der Schätzinformation enthalten sind, repräsentiert, die einander zugeordnet sind.
Das Steuerungssystem kann eine Winkelinformations-Erfassungseinheit aufweisen, die Winkelinformation erfasst, die einen Winkel von jedem von einer Mehrzahl von Gelenken, die in dem Manipulator enthalten sind, repräsentiert. In dem Steuerungssystem kann die Winkelinformation Information enthalten, die eine Mehrzahl von Zeitpunkten repräsentiert, sowie Information, die einen Winkel von jedem von der Mehrzahl von Gelenken zu jedem Zeitpunkt repräsentiert. In dem Steuerungssystem kann die Kraftempfindungsinformation Information enthalten, die eine Mehrzahl von Zeitpunkten repräsentiert, und Informationen, die eine Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende zu jedem Zeitpunkt repräsentiert. In dem Steuerungssystem kann die Kraftempfindungs-Schätzeinheit den Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke an jeder von einer Mehrzahl von Positionen auf dem Kurvenweg bestimmen auf der Grundlage der Planinformation. In dem Steuerungssystem kann die Kraftempfindungs-Schätzeinheit die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die an dem distalen Ende an jeder von der Mehrzahl der Positionen auf dem Kurvenweg erfasst werden, schätzen. In dem Steuerungssystem kann die Kraftempfindungs-Schätzeinheit Schätzinformation ausgeben, in der der Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke und die geschätzte Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment einander zugeordnet sind. In dem Steuerungssystem kann die erste Feststellungseinheit die Information, die den Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke repräsentiert, der Information zuordnen, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende repräsentiert, und zwar auf der Grundlage der Information, die die mehreren Zeitpunkte repräsentiert, die in jeder von der Winkelinformation und der Kraftempfindungsinformation enthalten sind. In dem Steuerungssystem kann die erste Feststellungseinheit die Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment repräsentiert, die in der Kraftempfindungsinformation enthalten sind, der Information zuordnen, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment repräsentiert, die in der Schätzinformation enthalten sind, auf der Grundlage der Information, die den Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke repräsentiert. Die erste Feststellungseinheit kann eine Abnormalität, die sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, feststellen, und zwar auf der Grundlage der Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment repräsentiert, die in der Kraftempfindungsinformation enthalten sind, und der Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment repräsentiert, die in der Schätzinformation enthalten sind, die (oder welche Informationen) einander zugeordnet sind.
In dem Steuerungssystem kann die Abnormalität, die sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, mindestens eines der folgenden sein: ein Identifikationsproblem des Zielgegenstands, ein Greifproblem des Zielgegenstands, Fallenlassen des Zielgegenstands, Beschädigung des Zielgegenstands und eine Kollision, die den Zielgegenstand involviert.
Das Steuerungssystem kann eine Druckentlastungsinformations-Erfassungseinheit aufweisen, die Druckentlastunginformation erfasst, die eine Größe eines Drucks innerhalb einer in der Greifeinheit angeordneten Druckentlastungkammer repräsentiert. In dem Steuerungssystem kann die erste Feststellungseinheit eine Beschädigung des Zielgegenstands erfassen in einem Fall, wo (i) weder eine Abnormalität in Bezug auf den durch die Druckentlastungsinformation repräsentierten Druck noch eine Abnormalität in Bezug auf die Masse des Zielgegenstands, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert wird, erfasst wird und (ii) eine Abnormalität, die sich auf einen Massenschwerpunkt des Zielgegenstands, der durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert wird, bezieht, festgestellt wird.
Das Steuerungssystem kann eine Bildinformations-Erfassungseinheit aufweisen zum Erfassen von Bilddaten des Zielgegenstands zu einem Zeitpunkt, bevor der Zielgegenstand von dem Manipulator gegriffen wird. Das Steuerungssystem kann eine Massenschwerpunkt-Schätzeinheit aufweisen zum Schätzen einer Position eines Massenschwerpunkts des Zielgegenstands auf der Grundlage der Bilddaten. Das Steuerungssystem kann eine Greifposition-Bestimmungseinheit aufweisen zum Bestimmen einer Greifposition, an der der Zielgegenstand von der Greifeinheit gegriffen werden soll. In dem Steuerungssystem kann die Kraftempfindungs-Schätzeinheit die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die an dem distalen Ende erfasst werden, schätzen in einem Fall, wo die Greifeinheit den Zielgegenstand an der Greifposition greift und der Zielgegenstand hochgehoben wird, und zwar auf der Grundlage der Masse des Zielgegenstands, die durch die Masseninformation repräsentiert wird, der Position des Massenschwerpunkts des Zielgegenstands, die durch die Massenschwerpunkt-Schätzeinheit geschätzt wird, und der Greifposition, die durch die Greifpositions-Bestimmungseinheit bestimmt wird. In dem Steuerungssystem kann die erste Feststellungseinheit mindestens eines von einem Identifikationsproblem des Zielgegenstands, einem Greifproblem des Zielgegenstands und einer Beschädigung des Zielgegenstands feststellen auf der Grundlage der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit geschätzt werden.
Das Steuerungssystem kann eine Bildinformation-Erfassungseinheit aufweisen, die Bilddaten des Zielgegenstands zu einem Zeitpunkt erfasst, bevor der Zielgegenstand von dem Manipulator gegriffen wird. Das Steuerungssystem kann eine Einheit zum Identifizieren des geometrischen Mittelpunkts aufweisen, die eine Position eines geometrischen Mittelpunkts einer oberen Oberfläche des Zielgegenstands identifiziert auf der Grundlage der Bilddaten. Das Steuerungssystem kann eine Greifposition-Bestimmungseinheit aufweisen, die eine Greifposition bestimmt, an der der Zielgegenstand von der Greifeinheit gegriffen werden soll. Das Steuerungssystem kann eine Massenschwerpunkt-Identifizierungseinheit aufweisen, die eine Position eines Massenschwerpunkts des Zielgegenstands identifiziert auf der Grundlage von (i) der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden in einem Fall, wo die Greifeinheit den Zielgegenstand an der Greifposition greift und der Zielgegenstand durch die Greifeinheit angehoben wird, und (ii) der Greifposition des Zielgegenstands. Das Steuerungssystem kann eine zweite Feststellungseinheit aufweisen, die mindestens eines von einem Identifikationsproblem des Zielgegenstands, einem Greifproblem des Zielgegenstands und einer Beschädigung des Zielgegenstands feststellt in einem Fall, wo ein Abstand zwischen einer Position des geometrischen Mittelpunkts der Oberseite des Zielgegenstands und einer Position, bei der der Massenschwerpunkt des Zielgegenstands auf die Oberseite des Zielgegenstands projiziert wird, größer als ein dritter Schwellenwert ist.
Das Steuerungssystem kann eine Bildinformation-Erfassungseinheit aufweisen, die Bilddaten des Zielgegenstands erfasst zu einem Zeitpunkt, bevor der Zielgegenstand von dem Manipulator gegriffen wird. Das Steuerungssystem kann eine Einheit zum Identifizieren des geometrischen Mittelpunkts umfassen, die eine Position eines geometrischen Mittelpunkts einer oberen Oberfläche des Zielgegenstands identifiziert auf der Grundlage der Bilddaten. Das Steuerungssystem kann eine Greifposition-Bestimmungseinheit aufweisen, die eine Greifposition bestimmt, an der der Zielgegenstand von der Greifeinheit gegriffen werden soll. Das Steuerungssystem kann eine Massenschwerpunkt-Identifizierungseinheit umfassen, die eine Position eines Massenschwerpunkts des Zielgegenstands identifiziert auf der Grundlage von (i) der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden in einem Fall, wo die Greifeinheit den Zielgegenstand an der Greifposition greift und der Zielgegenstand durch die Greifeinheit angehoben wird, und (ii) der Greifposition des Zielgegenstands. In dem Steuerungssystem kann die Greifposition-Bestimmungseinheit eine Position bestimmen, die eine geeignetere Greifposition des Zielgegenstands ist in einem Fall, wo ein Abstand zwischen einer Position des geometrischen Mittelpunkts der Oberseite des Zielgegenstands und einer Position, bei der der Massenschwerpunkt des Zielgegenstands auf die Oberseite des Zielgegenstands projiziert wird, größer als ein dritter Schwellenwert ist.
Das Steuerungssystem kann eine dritte Feststellungseinheit aufweisen, die mindestens eines von einem Identifikationsproblem des Zielgegenstands, einem Greifproblem des Zielgegenstands und einer Beschädigung des Zielgegenstands erfasst in einem Fall, wo ein Absolutwert einer Differenz zwischen (i) der Masse des Zielgegenstands, die auf der Grundlage der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment bestimmt wird, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden in einem Fall, wo die Greifeinheit den Zielgegenstand anhebt, und (ii) der Masse des Zielgegenstands, die durch die Masseninformation repräsentiert wird, größer als ein vierter Schwellenwert ist. Das Steuerungssystem kann eine Einstelleinheit aufweisen, die eine Bestimmung zum Einstellen einer Transportgeschwindigkeit des Zielgegenstands vornimmt in einem Fall, wo die erste Feststellungseinheit die Abnormalität festgestellt hat.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Transportvorrichtung bereitgestellt. Die Transportvorrichtung weist beispielsweise jede Art einer Steuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt wie oben beschriebenen auf. Die Transportvorrichtung weist beispielsweise einen Manipulator auf.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerungsverfahren bereitgestellt. Das Steuerungsverfahren weist beispielsweise auf ein Kraftempfindungsinformation-Erfassen des Erfassens von Kraftempfindungsinformation (oder Kraftabtastinformation), die eine Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment an einem distalen Ende eines Manipulators repräsentiert, während ein Zielgegenstand, der ein von dem Manipulator zu transportierendes Ziel ist, transportiert wird. Das Steuerungsverfahren weist beispielsweise auf ein Masseninformation-Erfassen des Erfassens von Masseninformation, die einen vorbestimmten Wert als eine Masse des Zielgegenstands repräsentiert. Das Steuerungsverfahren weist beispielsweise auf ein Planinformation-Erfassen des Erfassens von Planinformation, die den Inhalt eines Plans repräsentiert, der sich auf einen Kurvenweg bezieht von mindestens einem von dem distalen Ende des Manipulators und einer Greifeinheit zum Greifen des Zielgegenstands, die an dem distalen Ende angeordnet ist. Das Steuerungsverfahren weist beispielsweise auf ein Kraftempfindungs-Schätzen des Schätzens der Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment, die an dem distalen Ende des Manipulators erfasst werden, wenn der Manipulator den Zielgegenstand transportiert, auf der Grundlage der Masseninformation und der Planinformation. Das Steuerungsverfahren weist beispielsweise auf ein erstes Feststellen einer Abnormalität, die sich auf Bezug auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, auf der Grundlage von der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die in dem Kraftempfindungsschätzen geschätzt werden.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Programm bereitgestellt. Es kann ein nichtflüchtiger, computerlesbarer Datenträger, der das Programm speichert, bereitgestellt werden. Das Programm kann bewirken, dass ein Computer als jede Art von Steuervorrichtung gemäß dem oben beschriebenen ersten Aspekt funktioniert. Das Programm kann bewirken, dass der Computer das Steuerungsverfahren gemäß dem oben beschriebenen dritten Aspekt ausführt.
Der Zusammenfassungsteil beschreibt nicht notwendigerweise alle notwendigen Merkmale der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der oben beschriebenen Merkmale sein.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration eines Überführungssystems 100.
2 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration des Roboters 130.
3 zeigt schematisch ein Beispiel für das Greifelement 246.
4 zeigt schematisch ein Beispiel für eine interne Konfiguration des Überführungssteuerungssystems 150.
5 zeigt schematisch ein Beispiel für einen internen Aufbau der Überführungs-Steuereinheit 436.
6 zeigt schematisch ein Beispiel für einen Kurvenweg des Greifelements 246.
7 zeigt schematisch ein Beispiel für einen internen Aufbau der Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544.
8 zeigt schematisch ein Beispiel für einen internen Aufbau der Änderungseinheit 546. 9 zeigt schematisch ein Beispiel für den von dem Überführungssystem 100 durchgeführten Überführungsvorgang.
10 zeigt schematisch ein Beispiel für eine interne Konfiguration eines Computers 3000.

[Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen]
Im Folgenden werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Ausführungsformen schränken die Erfindung gemäß den Ansprüchen nicht ein, und alle Kombinationen der in den Ausführungsformen beschriebenen Merkmale sind nicht notwendigerweise wesentlich für die durch Aspekte der Erfindung bereitgestellten Mittel. In den Zeichnungen werden identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Referenznummern versehen, und redundante Beschreibungen können weggelassen werden.
[Kurzdarstellung des Überführungssystems 100]
1 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration eines Überführungssystems 100. In der vorliegenden Ausführungsform kann das Überführungssystem 100 beispielsweise eine oder mehrere Entpalettierungsplattformen 110, eine oder mehrere Aufnahmeplattformen 120, einen oder mehrere Roboter 130, ein Überführungssteuerungssystem 150 und ein oder mehrere Bilderfassungssysteme 160 aufweisen. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Begriff „einer oder mehrere“ „einer oder eine Mehrzahl“.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Aufnahmeplattform 120 einen Sensor 180 und einen Sensor 190 zum Erfassen eines Packstücks 102 (auch manchmal als Werkstück bezeichnet), das beispielsweise von einem Roboter 130 gegriffen wird, enthalten. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Roboter 130 beispielsweise einen Roboterarm 132, eine Antriebssteuereinheit 134 und einen Endeffektor (oder Endwirkglied des Roboters) 140 enthalten.
Jede Einheit des Überführungssystems 100 kann über ein Kommunikationsnetzwerk Informationen senden zu und empfangen von einer anderen Einheit des Überführungssystems 100. In der vorliegenden Ausführungsform kann das Kommunikationsnetz ein Übertragungspfad für drahtgebundene Kommunikation, ein Übertragungspfad für drahtlose Kommunikation oder eine Kombination aus einem Übertragungspfad für drahtgebundene Kommunikation und einem Übertragungspfad für drahtlose Kommunikation sein. Das Kommunikationsnetzwerk kann ein drahtloses Packstückkommunikationsnetzwerk, das Internet, ein P2P-Netzwerk, eine Standleitung, ein VPN, eine Stromleitungs-Kommunikationsleitung oder dergleichen enthalten. Das Kommunikationsnetz kann (i) ein mobiles Kommunikationsnetz, wie etwa ein Mobiltelefonnetz, oder (ii) ein drahtloses Kommunikationsnetz, wie etwa drahtloses MAN (z.B. WiMAX (eingetragenes Warenzeichen)), drahtloses LAN (z.B. WiFi (eingetragenes Warenzeichen)), Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen), Zigbee (eingetragenes Warenzeichen) oder NFC (Nahfeldkommunikation, oder Near Field Communication) umfassen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Überführungssystem 100 ein Packstück 102 von der Entpalettierungsplattform 110 zu der Empfangsplattform 120 überführen. Als Beispiel kann das Überführungssystem 100 den Roboter 130 verwenden, um ein oder mehrere Packstücke (oder Pakete) 102, die auf der Entpalettierungsplattform 110 montiert sind, eines nach dem anderen zu der Empfangsplattform 120 zu überführen.
Das Packstück 102 kann eine Verpackung (oder Verpackungsmateriel) sein, die zum Verpacken von Produkten verwendet wird, oder eine Verpackung (oder Verpackungsmateriel), die zum Erbringen einer Dienstleistung verwendet wird. Das Packstück 102 kann eine kastenförmige Verpackung sein. Ein einzelnes Produkt oder ein Artikel oder eine Mehrzahl von Produkten oder Artikeln können in dem Packstück 102 angeordnet sein.
In einer Ausführungsform werden Verpackungen mit gleichem oder ähnlichem äußeren Erscheinungsbild verwendet, um Produkte derselben Art zu umhüllen. Des Weiteren werden Verpackungen mit gleichem oder ähnlichem äußeren Erscheinungsbild verwendet, um Dienstleistungen derselben Art zu erbringen. In einer anderen Ausführungsform gibt es zum Beispiel Fälle, wo sich die Arten von Gegenständen, die in zwei Verpackungen mit demselben oder ähnlichem äußeren Erscheinungsbild enthalten sind, voneinander unterscheiden, weil die Verpackungen wiederverwendet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Überführungssystem 100 einen Registrierungsprozess, einen Planungsprozess und einen Transportprozess, die sich auf die Überführung der Packstücke 102 beziehen, durchführen. In der vorliegenden Ausführungsform kann das Überführungssystem 100 den Registrierungsprozess für ein noch nicht registriertes Packstück durchführen, während der Roboterarm 132 dieses nicht registrierte Packstück 102 von der Entpalettierungsplattform 110 zu der Aufnahmeplattform 120 überführt.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Überführungssystem 100 den Registrierungsprozess für Packstücke 102, die bereits registriert wurden, auslassen. Es ist möglich, dass es eine Diskrepanz zwischen den registrierten Daten und den tatsächlich gemessenen Daten gibt, während der Roboterarm 132 ein registriertes Packstück 102 von der Entpalettierungsplattform 110 zur Empfangsplattform 120 überführen kann. In einem solchen Fall kann das Überführungssystem 100 die Daten dieses registrierten Packstücks 102 aktualisieren, während dieses registrierte Packstück 102 überführt wird.
In dem Registrierungsprozess kann das Überführungssystem 100 eine Eigenschaft (oder ein Merkmal) von dem Packstück 102 in einer Datenbank registrieren. Beispiele für die Eigenschaft des Packstücks 102 umfassen Abmessungen, eine Form, ein Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes, die Masse, die Position des Massenschwerpunkts (oder Massenmittelpunkts), eine Greifposition, ein Greifzustand und dergleichen. Beispiele für das Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes umfassen ein Zeichen, ein Symbol, ein Code, ein Bild, eine Darstellung, ein Muster und dergleichen, die auf das äußere Erscheinungsbild aufgebracht sind. Die Position des Massenschwerpunkts eines Packstücks 102 kann eine relative Position zwischen einer Bezugsposition des Packstücks 102 und dem Massenschwerpunkt des Packstücks 102 sein.
In dem Planungsprozess kann das Überführungssystem 100 ein Packstück 102 (wie oben beschrieben, manchmal auch als Werkstück bezeichnet) als das Ziel des Überführungsprozesses bestimmen, und zwar aus einem oder mehreren Packstücken 102, die auf der Entpalettierungsplattform 110 angeordnet sind. Des Weiteren kann das Überführungssystem 100 in Bezug auf die Überführung eines Werkstücks mindestens eines von einem Kurvenweg (oder Bahnverlauf) eines Handgelenkteils (auch manchmal als ein distales Ende bezeichnet) des Roboterarms 132 und einem Kurvenweg des Endeffektors 140 planen. Als ein Beispiel kann das Überführungssystem 100 den Kurvenweg von dem Zeitpunkt, zu dem der Roboter 130 ein auf der Entpalettierungsplattform 110 angeordnetes Werkstück greift, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Roboter 130 dieses Werkstück auf die Aufnahmeplattform 120 überführt, planen.
Der Kurvenweg kann die zeitliche Änderung der Position und der Stellung des Handgelenkteils des Roboters 130 oder des Endeffektors 140 zeigen. In einer Ausführungsform kann der Bahnverlauf ausgedrückt werden durch Information, die eine Mehrzahl von Zeitpunkten darstellt, sowie durch Information, die den Winkel von jedem von einer Mehrzahl von Gelenken, die in dem Roboterarm 132 enthalten sind, zu jedem Zeitpunkt repräsentiert. Die Information, die die Mehrzahl der Zeitpunkte repräsentiert, kann Information sein, die den Zeitpunkt darstellt, ab dem das Werkstück eine Bezugsposition passiert. Die Information, die den Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke repräsentiert, kann Information sein, die direkt den Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke repräsentiert, oder kann Information sein, die indirekt den Winkel von jedem Gelenk repräsentiert. Beispiele für Information, die indirekt den Winkel von jedem Gelenk repräsentiert, kann Information sein, die die Position und Stellung des Handgelenkteils des Roboters 130 oder des Endeffektors 140 repräsentiert, Information, die die Ausgabe (oder Leistung) eines Motors zum Einstellen des Winkels von jedem Gelenk auf einen bestimmten Wert repräsentiert, und dergleichen.
In dem Transportprozess kann das Überführungssystem 100 den Betrieb des Roboters 130 so steuern, dass sich das Handgelenkteil des Roboterarms 132 oder der Endeffektor 140 entlang der im Planungsprozess geplanten Bahn bewegen kann. Der Transportprozess kann beispielsweise einen Heranziehschritt, einen Greifschritt, einen Anhebeschritt, einen Bewegungsschritt, einen Platzierungsschritt und einen Freigabeschritt umfassen.
In dem Heranziehschritt kann der Roboterarm 132 den Endeffektor 140 in die Nähe des Werkstücks bringen, das auf der Entpalettierungsplattform 110 angeordnet ist. In dem Greifschritt kann der Endeffektor 140 das Werkstück greifen. In dem Anhebeschritt kann der Roboterarm 132 das von dem Endeffektor 140 gegriffene Werkstück anheben. In dem Bewegungsschritt kann der Roboterarm 132 das von dem Endeffektor 140 gegriffene Werkstück so bewegen, dass es sich über der Aufnahmeplattform 120 befindet. In dem Platzierungsschritt kann der Roboterarm 132 das von dem Endeffektor 140 gegriffene Werkstück auf die Aufnahmeplattform 120 platzieren. In dem Freigabeschritt kann der Endeffektor 140 das Werkstück freigeben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Überführungssystem 100 eine Abnormalität, die sich auf den Transport eines Werkstücks bezieht, feststellen (oder erkennen). Das Überführungssystem 100 kann die Abnormalität in Bezug auf den Transport des Werkstücks feststellen auf der Grundlage von gemessenen Werten der Masse und des Massenschwerpunkts des Werkstücks. Auf diese Weise kann das Überführungssystem 100 die Abnormalität in Bezug auf den Transport des Werkstücks schnell und genau feststellen. Wenn eine Abnormalität in Bezug auf den Transport des Werkstücks festgestellt wird, kann das Überführungssystem 100 die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkstücks anpassen oder den Transportprozess des Werkstücks anhalten (oder beenden).
Beispiele für Abnormalitäten in Bezug auf den Transport des Werkstücks können mindestens eines der folgenden sein: Fehler beim Identifizieren des Werkstücks, Fehler beim Greifen des Werkstücks, übermäßiges Drücken (oder Zusammendrücken, oder Pressen) des Werkstücks, Fallenlassen des Werkstücks, Beschädigung des Werkstücks und eine Kollision, die das Werkstück involviert. Beispiele für einen Fehler beim Identifizieren des Werkstücks können eine falsche Beurteilung einer Kante des Werkstücks, eine falsche Identifizierung einer Eigenschaft des Werkstücks und dergleichen sein. Beispiele für ein fehlerhaftes Identifizieren einer Eigenschaft des Werkstücks können ein Fehler in der Bilderkennung des äußeren Erscheinungsbildes des Werkstücks, ein Fehler in der in der Datenbank registrierten Information, die zur Identifizierung des Werkstücks verwendet wird, und dergleichen sein.
Wenn beispielsweise eine Eigenschaft des Werkstücks auf der Grundlage eines Merkmals des äußeren Erscheinungsbildes des Werkstücks identifiziert wird, kann das Überführungssystem 100 zunächst die Kante des Werkstücks beurteilen, indem es ein Bild des Werkstücks analysiert. Als nächstes kann das Überführungssystem 100 das Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes des Werkstücks extrahieren, indem es das Bild des Werkstücks analysiert. Für jedes Produkt oder jede Dienstleistung kann das Überführungssystem 100 auf eine Datenbank zugreifen, in der das Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes des für dieses Produkt oder diese Dienstleistung verwendeten Packstücks (oder Verpackung) und die Eigenschaft dieses Packstücks (oder dieser Verpackung) einander zugeordnet sein können, und es kann die Information erfassen, die die Eigenschaft eines mit dem extrahierten Merkmal übereinstimmenden Packstücks repräsentiert. Wenn in diesem Fall der Rand des Werkstücks nicht korrekt beurteilt werden kann, wenn das Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes des Werkstücks nicht korrekt extrahiert werden kann oder wenn es einen Fehler im Inhalt der Datenbank gibt, kann die Eigenschaft des Werkstücks möglicherweise nicht korrekt identifiziert werden.
Beispiele für einen Fehler beim Greifen des Werkstücks können ein Fall sein, wo die Werkstückgreifposition ungeeignet ist, ein Fall, wo die Werkstückgreifkraft unzureichend ist, und dergleichen. Beispiele für ein übermäßiges Drücken des Werkstücks können sein: (i) ein Fall, wo der Endeffektor 140 die Werkstücke aufgrund eines Fehlers in einer Einstellung, die sich auf die Höhe des Endeffektors 140 im Werkstückgreifschritt bezieht, übermäßig drückt, (ii) ein Fall, wo der Endeffektor 140 die Werkstücke aufgrund eines Fehlers in einer Einstellung, die sich auf die Höhe des Endeffektors 140 in dem Werkstückfreigabeschritt bezieht, übermäßig drückt, (iii) ein Fall, wo der Endeffektor 140 die Werkstücke aufgrund eines Fehlers in der Datenbank, der sich auf die Höhe des Werkstücks bezieht, übermäßig drückt, und dergleichen.
Beispiele für ein Fallenlassen des Werkstücks können das Fallenlassen des gesamten Werkstücks, das Fallenlassen eines Teils des Werkstücks und dergleichen sein. Eine Beschädigung des Werkstücks kann eine übermäßige Verformung der Form des Werkstücks, die Abtrennung eines Teils des Werkstücks, eine übermäßige Änderung in der Anordnung der in dem Werkstück enthaltenen Gegenstände und dergleichen umfassen. Beispiele für eine Kollision, die das Werkstück involviert, können eine Kollision zwischen dem Werkstück und der Aufnahmeplattform 120, eine Kollision zwischen dem Werkstück und einem anderen Werkstück und dergleichen sein.
[Kurzbeschreibung von jeder Komponente des Überführungssystems 100]
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Entpalettierungsplattform 110 eines oder mehrere darauf montierte Packstücke 102 aufweisen. Die Entpalettierungsplattform 110 kann eine Palette sein.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Aufnahmeplattform 120 die Packstücke 102, die von der Entpalettierungsplattform 110 entnommen und von dem Roboter 130 auf die Aufnahmeplattform 120 gesetzt werden, zu einem vorgegebenen Zielort transportieren. Die Aufnahmeplattform 120 kann eine Fördervorrichtung sein. Die Aufnahmeplattform 120 kann einen oder mehrere Fördervorrichtungen enthalten.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Roboter 130 einen Transportvorgang für das Packstück 102 durchführen. Die Einzelheiten von jeder Einheit des Roboters 130 werden weiter unten beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Roboterarm 132 einen Manipulator enthalten. Dieser Manipulator kann ein Mehrgelenkmanipulator sein.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Antriebssteuereinheit 134 den Betrieb des Roboterarms 132 und des Endeffektors 140 steuern. Die Antriebssteuereinheit 134 kann den Betrieb des Roboterarms 132 und des Endeffektors 140 gemäß den Anweisungen des Überführungssteuerungssystems 150 steuern. Die Antriebssteuereinheit 134 kann die Ausgabe von einem oder mehreren Sensoren, die am Roboterarm 132 angeordnet sind, erfassen. Die Antriebssteuereinheit 134 kann die Ausgangssignale von einem oder mehreren Sensoren, die am Endeffektor 140 angeordnet sind, erfassen. Die Antriebssteuereinheit 134 kann die Ausgaben der oben beschriebenen Sensoren an das Überführungssteuerungssystem 150 übertragen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Endeffektor 140 die Packstücke 102 greifen und freigeben. Zum Beispiel kann der Endeffektor 140 ein auf der Entpalettierungsplattform 110 angeordnetes Packstück 102 greifen. Der Endeffektor 140 kann das Packstück 102 so lange greifen, bis das Packstück 102 an eine vorbestimmte Position über der Aufnahmeplattform 120 transportiert worden ist. Danach kann der Endeffektor 140 das Packstück 102 freigeben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Überführungssteuerungssystem 150 den Zustand von jeder Einheit des Überführungssystems 100 überwachen. Des Weiteren kann das Überführungssteuerungssystem 150 den Betrieb von jeder Einheit des Überführungssystems 100 steuern. Die Einzelheiten des Überführungssteuerungssystems 150 werden weiter unten beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Bilderfassungssystem 160 ein Bild der Entpalettierungsplattform 110 erfassen und Bilddaten der Entpalettierungsplattform 110 an das Überführungssteuerungssystem 150 ausgeben. Das Bilderfassungssystem 160 kann über der Entpalettierungsplattform 110 angeordnet sein. Auf diese Weise kann das Überführungssteuerungssystem 150 Bilddaten der Oberseite des auf der Entpalettierungsplattform 110 montierten Packstücks 102 erfassen.
Das Bilderfassungssystem 160 kann eine Mehrzahl von Kameras oder Sensoren enthalten, die jeweils an einer anderen Position angeordnet sind. Jede von diesen Kameras oder Sensoren kann für sich allein ein zweidimensionales Bild, ein dreidimensionales Bild oder ein Entfernungsbild (manchmal auch als Punktgruppe bezeichnet) eines Objekts ausgeben. Das Bilderfassungssystem 160 kann die Ausgaben von der Mehrzahl der Kameras oder Sensoren verarbeiten und ein dreidimensionales Bild oder ein Entfernungsbild (manchmal als Punktgruppe bezeichnet) des Objekts ausgeben. Das Bild kann ein Standbild oder ein Bewegtbild sein.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Einzelheiten des Überführungssystems 100 anhand eines Beispiels von einem Fall beschrieben, wo das Bilderfassungssystem 160 ein Bild der Entpalettierungsplattform 110 erfasst. Der Gegenstand des Bilderfassungsystems 160 ist jedoch nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt. In einer anderen Ausführungsform kann das Bilderfassungssystem 160 ein Bild der Entpalettierungsplattform 110 und der Empfangsplattform 120 erfassen. Das Bilderfassungssystem 160 kann ein Bild der gesamten Entpalettierungsplattform 110 erfassen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Sensor 180 verwendet werden, um die Höhe des Werkstücks zu erfassen. Solange der Sensor 180 ein Sensor ist, der das Vorhandensein oder Fehlen eines Objekts erfassen kann, sind dessen Einzelheiten nicht besonders beschränkt. Der Sensor 180 kann ein berührungsloser Sensor zur Objekterkennung sein, der Licht, einen Laser, Ultraschallwellen oder dergleichen verwendet. Der Sensor 180 kann ein Sensor von einer Berührungsart (oder ein berührender Sensor) zur Objekterkennung sein.
Beispielsweise kann der Roboter 130 das Werkstück langsam absenken, nachdem er dieses Werkstück auf eine vorgeschriebene Höhe über dem Sensor 180 angehoben hat. Während dieser Zeit kann der Roboter 130 die Information, die die Position und Stellung des Endeffektors 140 repräsentiert, an das Überführungssteuerungssystem 150 ausgeben. Wenn der Sensor 180 das Vorhandensein eines Werkstücks erkennt, kann der Sensor 180 Information, die repräsentiert, dass das Werkstück erkannt wurde, an das Überführungssteuerungssystem 150 ausgeben.
Das Überführungssteuerungssystem 150 kann beispielsweise Information speichern, die eine relative Positionsbeziehung zwischen dem Endeffektor 140 und der oberen Oberfläche des Werkstücks repräsentiert. Auf diese Weise kann das Überführungssteuerungssystem 150 die Position (z.B. die Höhe von der Bodenoberfläche) der Oberseite des Werkstücks aus der Position und der Stellung des Endeffektors 140 bestimmen. Des Weiteren kann das Überführungssteuerungssystem 150 Information speichern, die die Erfassungsposition (z.B. die Höhe von der Bodenoberfläche) des Sensors 180 repräsentiert. Auf diese Weise kann das Überführungssteuerungssystem 150 die Position (z.B. die Höhe von der Bodenoberfläche) der unteren Oberfläche des Werkstücks bestimmen. Das Überführungssteuerungssystem 150 kann die Höhe des Werkstücks berechnen auf der Grundlage der Position der unteren Oberfläche des Werkstücks und der Position der oberen Oberfläche des Werkstücks.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Sensor 190 verwendet werden, um einen Zeitpunkt, zu dem der Endeffektor 140 das Werkstück freigibt, zu bestimmen. Solange der Sensor 190 ein Sensor ist, der das Vorhandensein oder Fehlen eines Objekts erkennen kann, sind dessen Einzelheiten nicht besonders beschränkt. Der Sensor 190 kann ein berührungsloser Sensor zur Objekterkennung sein, der Licht, einen Laser, Ultraschallwellen oder dergleichen verwendet. Der Sensor 190 kann ein berührender Sensor zur Objekterkennung sein.
[Ausführliche Konfiguration von jeder Einheit des Überführungssystems 100]
Jede Einheit des Überführungssystems 100 kann durch Hardware, durch Software oder sowohl durch Hardware als auch durch Software realisiert werden. Zumindest ein Teil von jeder Einheit des Überführungssystems 100 kann durch einen einzigen Server oder durch mehrere Server realisiert werden. Zumindest ein Teil von jeder Einheit des Überführungssystems 100 kann auf einer virtuellen Maschine oder einem Cloud-System realisiert werden. Zumindest ein Teil von jeder Einheit des Überführungssystems 100 kann durch einen Personalcomputer oder ein mobiles Endgerät realisiert werden. Das mobile Endgerät kann beispielhaft durch ein Mobiltelefon, ein Smartphone, einen PDA, ein Tablet, ein Notebook oder einen Laptop, einen tragbaren Computer oder dergleichen realisiert werden. Jede Einheit des Überführungssystems 100 kann Information speichern, wobei ein verteiltes Netzwerk oder eine verteilte Ledger-Technologie, wie etwa eine Blockchain verwendet wird.
Wenn zumindest einige der Komponenten, die das Überführungssystem 100 bilden, durch Software realisiert sind, können diese durch Software realisierten Komponenten realisiert werden indem ein Programm gestartet wird, in dem die diesen Komponenten entsprechenden Operationen definiert sind, mit einem Informationsverarbeitungsystem, das eine allgemeine Konfiguration aufweist. Das Informationsverarbeitungssystem mit der oben beschriebenen allgemeinen Konfiguration umfasst beispielsweise (i) ein Datenverarbeitungssystem mit einem Prozessor, wie etwa einer CPU oder einer GPU, einem ROM, einem RAM, einer Kommunikationsschnittstelle und dergleichen, (ii) ein Eingabegerät, wie etwa eine Tastatur, ein Berührungsfeld, eine Kamera, ein Mikrofon, verschiedene Sensoren oder einen GPS-Empfänger, (iii) ein Ausgabegerät, wie etwa ein Anzeigegerät, ein Lautsprecher oder ein Vibrationsgerät, und (iv) ein Speichersystem (einschließlich eines externen Speichersystems), wie etwa einen Datenspeicher oder ein Festplattenlaufwerk.
In dem Informationsverarbeitungssystem mit der oben beschriebenen allgemeinen Konfiguration kann das oben beschrieben Datenverarbeitungssystem oder das oben beschriebene Speichersystem ein Programm speichern. Das Programm kann in einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden. Das Programm kann das oben beschriebene Informationsverarbeitungssystem veranlassen, die durch dieses Programm definierten Operationen auszuführen, indem es von dem Prozessor ausgeführt wird.
Das Programm kann in einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden. Das Programm kann in einem computerlesbaren Medium, wie etwa einer CD-ROM, einer DVD-ROM, einem Datenspeicher oder einer Festplatte, gespeichert werden, oder in einem an ein Netzwerk angeschlossenen Speichersystem gespeichert werden. Das Programm kann in einem Computer installiert werden, der zumindest einen Teil des Überführungssystems 100 bildet, und zwar von dem computerlesbaren Medium oder dem an das Netzwerk angeschlossenen Speichersystem. Der Computer kann dazu veranlasst werden, zumindest als Teil von jeder Einheit des Überführungssystems 100 zu funktionieren, indem das Programm ausgeführt wird.
Das Programm, das bewirkt, dass der Computer zumindest als ein Teil von jeder Einheit des Überführungssystems 100 funktioniert, kann Module enthalten, in denen die Operationen der Einheiten des Überführungssystems 100 definiert sind. Dieses Programm oder diese Module können auf das Datenverarbeitungssystem, das Eingabegerät, das Ausgabegerät, das Speichersystem und dergleichen einwirken, um den Computer zu veranlassen, als jede Einheit von dem Überführungssystem 100 zu funktionieren, und um den Computer zu veranlassen, das Informationsverarbeitungsverfahren in jeder Einheit des Überführungssystems 100 durchzuführen.
Indem man den Computer dieses Programm lesen lässt, können die in dem Programm beschriebenen Informationsprozesse als die spezifischen Mittel funktionieren, die durch das Zusammenwirken von Software, die sich auf diese Programme bezieht, und verschiedene Hardwareressourcen von einigen Teilen oder allen [Komponenten] des Überführungssystems 100 realisiert werden. Diese spezifischen Mittel können die Berechnung oder Verarbeitung der Information entsprechend einer beabsichtigten Verwendung des Computers in der vorliegenden Ausführungsform realisieren und dadurch das Überführungssystem 100 bilden, das dieser beabsichtigten Verwendung entspricht.
Das obige Programm kann ein Programm sein, das bewirkt, dass ein Computer als das Überführungssteuerungssystem 150 funktioniert. Das obige Programm kann ein Programm sein, das einen Computer veranlasst, das Informationsverarbeitungsverfahren des Überführungssteuerungssystemes 150 auszuführen.
Das Überführungssystem 100 kann ein Beispiel für ein Transportsystem sein. Das Packstück 102 kann ein Beispiel für einen Gegenstand und einen Zielgegenstand sein. Der Roboter 130 kann ein Beispiel für das Transportsystem sein. Der Roboterarm 132 kann ein Beispiel für einen Manipulator sein. Die Antriebssteuereinheit 134 kann ein Beispiel für eine Kraftempfindungsinformations-Erfassungseinheit, eine Winkelinformations-Erfassungseinheit und eine Druckentlastungsinformations-Erfassungseinheit sein. Der Endeffektor 140 kann ein Beispiel für eine Greifeinheit sein. Das Überführungssteuerungssystem 150 kann ein Beispiel für ein Steuerungssystem sein. Das Bilderfassungssystem 160 kann ein Beispiel für eine Bildinformations-Erfassungseinheit sein. Das Werkstück kann ein Beispiel für einen Zielgegenstand sein. Das Packstück 102, das ein Ziel des Überführungsprozesses ist, kann ein Beispiel für einen Zielgegenstand sein.
2 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Systemkonfiguration des Roboters 130. Wie in 2 dargestellt, kann der Roboter 130 in der vorliegenden Ausführungsform den Roboterarm 132, den an dem distalen Ende des Roboterarms 132 angebrachten Endeffektor 140 und die Antriebssteuereinheit 134, die den Roboterarm 132 und den Endeffektor 140 steuert, umfassen. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Roboterarm 132 eine Mehrzahl von Motoren 232 und eine Mehrzahl von Messgebern 234 enthalten. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Endeffektor 140 einen Kraftempfindungssensor 242 und ein Greifelement 246 enthalten.
In der vorliegenden Ausführungsform kann jeder von der Mehrzahl der Motoren 232 den Winkel von einem entsprechenden von der Mehrzahl der in dem Roboterarm 132 enthaltenen Gelenke einstellen. Jeder von der Mehrzahl der Motoren 232 kann den Winkel des entsprechenden Gelenks gemäß den Anweisungen der Antriebssteuereinheit 134 einstellen. Jeder von der Mehrzahl der Motoren 232 kann Information, die einen Stromwert darstellen (manchmal auch als Strominformation bezeichnet), an die Antriebssteuereinheit 134 ausgeben. Jeder von der Mehrzahl der Motoren 232 kann die Strominformation, in der Information, die einen Zeitpunkt repräsentiert, und Information, die den Stromwert zu diesem Zeitpunkt repräsentiert, einander zugeordnet sind, an die Antriebssteuereinheit 134 ausgeben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann jeder von der Mehrzahl der Messgeber 234 Information, die den Winkel eines jeweiligen von der Mehrzahl der in dem Roboterarm 132 enthaltenen Gelenke repräsentiert (manchmal als Winkelinformation bezeichnet), an die Antriebssteuereinheit 134 ausgeben. Jeder von der Mehrzahl der Messgeber 234 kann die Winkelinformation, in der Information, die einen Zeitpunkt repräsentiert, und Information, die den Winkel des entsprechenden Gelenks zu diesem Zeitpunkt repräsentiert, einander zugeordnet sind, an die Antriebssteuereinheit 134 ausgeben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Kraftempfindungssensor 242 zwischen dem distalen Ende des Roboterarms 132 und dem Greifelement 246 angeordnet sein. Der Kraftempfindungssensor 242 kann Information ausgeben, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende des Roboterarms 132 repräsentiert (manchmal auch als Kraftempfindungsinformation bezeichnet). Der Kraftempfindungssensor 242 kann die Kraftempfindungsinformation ausgeben, in der Information, die einen Zeitpunkt repräsentiert, und Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment zu diesem Zeitpunkt repräsentiert, einander zugeordnet sind. Der Kraftempfindungssensor 242 kann die Kraftempfindungsinformation ausgeben, die die Größe und die Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende des Roboterarms 132 repräsentiert. Der Kraftempfindungssensor (oder Kraftsensor) 242 kann die Kraftempfindungsinformation ausgeben, in der Information, die einen Zeitpunkt repräsentier, und Information, die die Größe und Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment zu diesem Zeitpunkt repräsentiert, einander zugeordnet sind.
Beispielsweise kann die Kraftempfindungsinformation Information enthalten, die die Größe der Kraft in x-Richtung, die Größe der Kraft in y-Richtung und die Größe der Kraft in z-Richtung repräsentiert. Die Kraftempfindungsinformation kann Information enthalten, die die Größe des Drehmoments in der x-Richtung, die Größe des Drehmoments in der y-Richtung und die Größe des Drehmoments in der z-Richtung repräsentiert. Die Kraftempfindungsinformation kann Information enthalten, die die Größe der Kraft in der x-Richtung, die Größe der Kraft in der y-Richtung, die Größe der Kraft in der z-Richtung, die Größe des Drehmoments in der x-Richtung, die Größe des Drehmoments in der y-Richtung und die Größe des Drehmoments in der z-Richtung repräsentiert. Das Koordinatensystem ist nicht auf das obige ausführliche Beispiel beschränkt.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Greiforgan 246 das Packstück 102 greifen, das das Transportziel sein soll. Das Greifelement 246 kann einen Mechanismus enthalten, der in der Lage ist, das Packstück 102 gemäß den Anweisungen der Antriebssteuereinheit 134 zu greifen und freizugeben, und dessen Einzelheiten sind nicht besonders beschränkt. Das Greifelement 246 kann das Packstück 102 greifen, indem es das Packstück 102 einklemmt, oder es kann das Packstück 102 greifen, indem es das Packstück 102 daran festklebt. Die Einzelheiten des Greifelements 246 werden weiter unten beschrieben.
3 zeigt schematisch ein Beispiel für das Greifelement 246. In der vorliegenden Ausführungsform kann das Greifelement 246 einen Hauptkörper 310, ein Haftkissen (oder eine Haftunterlage) 320, ein Ventil 330 und ein Ansaugrohr 340 umfassen. In der vorliegenden Ausführungsform kann innerhalb des Hauptkörpers 310 eine Druckentlastungskammer 312 gebildet sein. Ein Verbindungselement 314 kann außerhalb des Hauptkörpers 310 angeordnet sein.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Hauptkörper 310 über den Kraftempfindungssensor 242 an dem distalen Ende des Roboterarms 132 befestigt werden. Die Druckentlastungskammer 312 kann über das Ventil 330 und das Ansaugrohr 340 an eine externe Druckentlastungsquelle angeschlossen werden. Das Verbindungselement 314 kann den Hauptkörper 310 und den Kraftempfindungssensor 242 verbinden.
Das Haftkissen 320 kann so am Hauptkörper 310 befestigt werden, dass es aus dem Hauptkörper 310 herausragt. Das Haftkissen 320 kann z.B. eine Hohlform haben. Das Haftkissen 320 kann so am Hauptkörper 310 befestigt werden, dass eine Kommunikation zwischen der Innenseite des Haftkissens 320 und der Innenseite der Druckentlastungskammer 312 hergestellt werden kann. Das Haftkissen 320 kann mit dem Packstück 102 in Kontakt kommen und das Packstück 102 daran haften, indem es eine Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Haftkissens 320 ausnutzt.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Ventil 330 den Druck im Inneren der Druckentlastungskammer 312 einstellen. Das Ventil 330 kann gemäß den Anweisungen der Antriebssteuereinheit 134 arbeiten. Beispielsweise kann das Ventil 330 eine Verringerung des Drucks im Inneren der Druckentlastungskammer 312 bewirken, indem es eine Kommunikation zwischen der Druckentlastungskammer 312 und dem Ansaugrohr 340 herstellt. Das Ventil 330 kann eine Erhöhung des Drucks in der Druckentlastungskammer 312 verursachen, indem es die Druckentlastungskammer 312 zur Außenatmosphäre hin öffnet.
In der vorliegenden Ausführungsform kann ein Endabschnitt des Ansaugrohrs 340 an die externe Druckentspannungsquelle angeschlossen werden. Der andere Endabschnitt des Ansaugrohrs 340 kann über das Ventil 330 mit der Druckentlastungskammer 312 verbunden werden. Daher kann das Ansaugrohr 340 die Luft, die sich in der Druckentlastungskammer 312 befindet, absaugen.
4 zeigt schematisch ein Beispiel für eine interne Konfiguration des Überführungssteuerungssystems 150. In der vorliegenden Ausführungsform kann das Überführungssteuerungssystem 150 eine Bilddaten-Erfassungseinheit 422, eine Arminformations-Erfassungseinheit 424, eine Handinformations-Erfassungseinheit 426, eine Eingabe-/Ausgabe-Steuereinheit 432, eine Bilderfassungs-Steuereinheit 434, eine Überführungs-Steuereinheit 436, eine Produktinformations-Registrierungseinheit 440 und eine Speichereinheit 450 umfassen. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Speichereinheit 450 eine Produktinformations-Speichereinheit 452, eine Werkstückinformations-Speichereinheit 454, eine Modellinformations-Speichereinheit 456 und eine Einstellungsinformations-Speichereinheit 458 aufweisen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Bilddaten-Erfassungseinheit 422 die vom Bilderfassungssystem 160 ausgegebenen Bilddaten erfassen. Beispielsweise kann die Bilddaten-Erfassungseinheit 422 die Bilddaten des Packstücks 102 zu einem Zeitpunkt erfassen, bevor die Packung 102, die das Transportziel sein soll, vom Roboter 130 gegriffen wird. Die Bilddaten-Erfassungseinheit 422 kann die erfassten Bilddaten an die Überführungs-Steuereinheit 436 ausgeben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Arminformations-Erfassungseinheit 424 Informationen über den Roboterarm 132 erfassen. Die Arminformations-Erfassungseinheit 424 kann während eines Intervalls, in dem das Packstück 102 transportiert wird, Informationen über den Zustand des Roboterarms 132 erfassen. Beispielsweise kann die Arminformations-Erfassungseinheit 424 die Ausgaben von einem oder mehreren Sensoren erfassen, die im Roboterarm 132 angeordnet sind. Die Arminformations-Erfassungseinheit 424 kann mindestens eine von der Winkelinformation und der aktuellen Information (oder Strominformation) über den Roboterarm 132 erfassen. Die Arminformations-Erfassungseinheit 424 kann die erfassten Informationen an die Überführungs-Steuereinheit 436 ausgeben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Handinformations-Erfassungseinheit 426 Informationen über den Endeffektor 140 erfassen. Die Handinformations-Erfassungseinheit 426 kann während eines Intervalls, in dem das Packstück 102 transportiert wird, Information über den Zustand des Endeffektors 140 erfassen. Beispielsweise kann die Handinformations-Erfassungseinheit 426 die Ausgaben von einem oder mehreren Sensoren erfassen, die auf dem Endeffektor 140 angeordnet sind. Die Handinformations-Erfassungseinheit 426 kann die Kraftempfindungsinformation bezüglich des Endeffektors 140 erfassen. Die Handinformations-Erfassungseinheit 426 kann Information erfassen, die die Größe des Drucks in der Druckentlastungskammer 312 repräsentiert (manchmal auch als Druckentlastungsinformation bezeichnet). Die Handinformations-Erfassungseinheit 426 kann Information erfassen, die einen offenen/geschlossenen Zustand des Ventils 330 repräsentiert. Die Handinformations-Erfassungseinheit 426 kann die erfassten Informationen an die Überführungs-Steuereinheit 436 ausgeben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Eingabe-/Ausgabesteuereinheit 432 die Eingabe in das Überführungssystem 100 und die Ausgabe von dem Überführungssystem 100 steuern. Beispielsweise kann die Eingabe-/Ausgabe-Steuereinheit 432 die Eingabe von Informationen von einem Benutzer oder einem anderen Informationsverarbeitungssystem in das Überführungssystem 100 steuern. Die Eingabe-/Ausgabesteuereinheit 432 kann die Ausgabe von Information von dem Überführungssystem 100 an einen Benutzer oder ein anderes Informationsverarbeitungsgerät steuern. Die Eingabe-/Ausgabesteuereinheit 432 kann die Eingabe und Ausgabe von Informationen zwischen dem Roboter 130, dem Überführungssteuerungssystem 150 und dem Bilderfassungssystem 160 steuern. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Bilderfassungssteuereinheit 434 das Bilderfassungssystem 160 steuern. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Überführungs-Steuereinheit 436 mindestens eine/n von der Empfangsplattform 120 und dem Roboter 130 steuern. Die Einzelheiten der Überführungs-Steuereinheit 436 werden weiter unten beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Produktinformations-Registrierungseinheit 440 die Information bezüglich des Packstücks 102, das Ziel des Transportprozesses durch den Roboter 130 sein soll, in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registrieren. Die Produktinformations-Registrierungseinheit 440 kann in der Produktinformations-Speichereinheit 452 Information registrieren, die die Eigenschaft des Packstücks 102 repräsentiert.
Beispielsweise kann die Produktinformations-Registrierungseinheit 440 Information, die die Eigenschaft des Werkstücks repräsentiert, von der Überführungs-Steuereinheit 436 erfassen. Wie oben beschrieben, können Beispiele für die Eigenschaft des Werkstücks Abmessungen, die Form, ein Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes, die Masse, die Position des Massenschwerpunkts, eine Greifposition, ein Greifzustand und dergleichen umfassen. Als nächstes kann die Produktinformations-Registrierungseinheit 440 auf die Produktinformations-Speichereinheit 452 zugreifen und beurteilen, ob ein Produkt, das mit der Eigenschaft des äußeren Erscheinungsbildes des Werkstücks übereinstimmt, bereits in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registriert ist. Wenn beurteilt wird, dass ein Produkt, das mit der Eigenschaft des äußeren Erscheinungsbildes des Werkstücks übereinstimmt, noch nicht in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registriert ist, kann die Produktinformations-Registrierungseinheit 440 einen Datensatz über ein neues Produkt erstellen und Information registrieren, die die Eigenschaft des Werkstücks repräsentiert.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Speichereinheit 450 jede Art von Information speichern. Die Speichereinheit 450 kann die Information speichern, die bei der Informationsverarbeitung in dem Überführungssteuerungssystem 150 verwendet werden soll. Die Speichereinheit 450 kann Informationen speichern, die bei der Informationsverarbeitung in dem Überführungssteuerungssystem 150 erzeugt werden. Die Speichereinheit 450 kann als Antwort auf eine Anforderung von einer beliebigen Einheit des Überführungssystems 100 Information extrahieren, die einer in dieser Anforderung enthaltenen Bedingung entspricht, und die extrahierte Information als Antwort auf die Anforderung ausgeben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Produktinformations-Speichereinheit 452 für jedes Produkt oder jede Dienstleistung das für dieses Produkt oder diese Dienstleistung zu verwendende Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes des Packstücks 102 und eine weitere das Packstück 102 betreffende Eigenschaft, in Zuordnung zueinander, speichern. Beispiele für die anderen Eigenschaften, die das Packstück 102 betreffen, können die Abmessungen, die Form, die Masse, die Lage des Massenschwerpunkts, die Greifposition, der Greifzustand und dergleichen sein.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Werkstückinformations-Speichereinheit 454 jede Art von Information bezüglich des Packstücks 102 speichern, die gegenwärtig das Ziel des Transportprozesses durch den Roboter 130 sein soll (manchmal auch als Werkstückinformation bezeichnet). Beispiele für die Werkstückinformation können Informationen über die Abmessungen, die Form, die Masse, die Lage des Massenschwerpunktes, die Greifposition, den Greifzustand und dergleichen sein.
Die ebenen (oder planaren) Abmessungen des Werkstücks können beispielsweise auf der Grundlage des von der Bilddaten-Erfassungseinheit 422 erfassten Bildes des Werkstücks bestimmt werden. Die Höhe des Werkstücks kann z.B. auf der Grundlage der Position und Stellung des Roboterarms 132, die von der Bilddaten-Erfassungseinheit 424 erfasst wurden, und der Ausgabe des Sensors 180 bestimmt werden. Die Masse und der Massenschwerpunkt des Werkstücks können auf der Grundlage der Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242, die von der Handinformations-Erfassungseinheit 426 erfasst wurde, bestimmt werden. Die Greifposition und der Greifzustand des Werkstücks können z.B. auf der Grundlage des von der Bilddaten-Erfassungseinheit 422 erfassten Bildes des Werkstücks bestimmt werden. Die Greifposition und der Greifzustand des Werkstücks können auf der Grundlage des von der Bilddaten-Erfassungseinheit 422 erfassten Bildes des Werkstücks und des Ausgangs des Kraftempfindungssensors 242, der von der Handinformations-Erfassungseinheit 426 erfasst wurde, bestimmt werden. Der Greifzustand des Werkstücks kann auf der Grundlage des Drucks in der Druckentlastungskammer 312, der von der Handinformations-Erfassungseinheit 426 erfasst wird, bestimmt oder korrigiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Modellinformations-Speichereinheit 456 ein dreidimensionales Modell von jeder Einheit des Überführungssystems 100 speichern. Zum Beispiel kann die Modellinformations-Speichereinheit 456 ein dreidimensionales Modell der Aufnahmeplattform 120 speichern. Die Modellinformations-Speichereinheit 456 kann ein dreidimensionales Modell des Roboters 130 speichern. Die Modellinformations-Speichereinheit 456 kann ein dreidimensionales Modell von einem oder mehreren Packstücken 102 speichern, die auf der Entpalettierungsplattform 110 montiert sind. Das dreidimensionale Modell eines Packstücks 102 kann auf der Grundlage der von dem Bilderfassungssystem 160 ausgegebenen Bilddaten erstellt werden. Die Modellinformations-Speichereinheit 456 kann ein dreidimensionales Modell von Objekten (manchmal als Hindernisse bezeichnet) speichern, die innerhalb eines Aktionsradius des Roboters 130 und in der Nähe des Aktionsradius angeordnet sind. Die oben beschriebenen dreidimensionale Modelle können relativ präzise Modelle sein oder können vereinfachte Modelle sein.
Die Einstellungsinformations-Speichereinheit 458 kann Informationen speichern, die den Inhalt verschiedener Einstellungen in Bezug auf jede Einheit des Überführungssystems 100 angeben.
Die Einstellungsinformations-Speichereinheit 458 kann Informationen bezüglich einer Größe einer Masse, die durch den Endeffektor 140 transportierbar ist, speichern. Diese transportierbare Masse kann eine transportierbare Nennmasse des Endeffektors 140 sein oder kann eine maximal transportierbare Masse sein, die innerhalb des vorgeschriebenen Bereichs einer Transportgeschwindigkeit oder einer Transportbeschleunigung möglich ist. Die Einstellungsinformations-Speichereinheit 458 kann Information speichern, die die Nennleistung des Roboters 130 repräsentiert. Die Einstellungsinformations-Speichereinheit 458 kann Information speichern, die einen Einstellwert repräsentiert, der sich auf eine obere Grenze der Leistung des Roboters 130 bezieht. Die Einstellungsinformations-Speichereinheit 458 kann Information speichern, die einen Einstellwert in Bezug auf eine obere Grenze einer Transportgeschwindigkeit oder einer Transportbeschleunigung des Roboters 130 repräsentiert.
Die Einstellungsinformations-Speichereinheit 458 kann Information speichern, die sich auf eine Kommunikationsverzögerung zwischen dem Roboter 130 und dem Überführungssteuerungssystem 150 beziehen. Die Einstellungsinformations-Speichereinheit 458 kann Information speichern, die die Länge einer Verzögerungszeit zwischen der Ausgabe von Daten durch den Messgeber 234 und der Erfassung dieser Daten durch das Überführungssteuerungssystem 150 repräsentiert. Die Einstellungsinformations-Speichereinheit 458 kann Information speichern, die die Länge einer Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Kraftempfindungssensor 242 Daten ausgibt, und dem Zeitpunkt, zu dem das Überführungssteuerungssystem 150 diese Daten erfasst, repräsentiert. Die Einstellungsinformations-Speichereinheit 458 kann Information speichern, die Schwellenwerte repräsentiert, die für verschiedene Beurteilungen verwendet werden sollen, und kann Information speichern, die den Inhalt von Bedingungen, die für verschiedene Beurteilungen verwendet werden sollen, repräsentiert.
Die Bilddaten-Erfassungseinheit 422 kann ein Beispiel für eine Bildinformations-Erfassungseinheit sein. Die Arminformations-Erfassungseinheit 424 kann ein Beispiel für eine Winkelinformations-Erfassungseinheit sein. Die Handinformations-Feststellungseinheit 426 kann ein Beispiel für eine Kraftempfindungs-Erfassungseinheit und Druckentlastungsinformations-Erfassungseinheit sein. Die Überführungs-Steuereinheit 436 kann ein Beispiel für ein Steuerungssystem sein.
5 zeigt schematisch ein Beispiel für eine interne Konfiguration der Überführungs-Steuereinheit 436. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Überführungs-Steuereinheit 436 eine Bildanalyseeinheit 520, eine Kurvenweg-Planungseinheit 530, eine Algorithmus-Bestimmungseinheit 542, eine Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544, eine Änderungseinheit 546, eine Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 und eine Warninformations-Ausgabeeinheit 554 enthalten. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Bildanalyseeinheit 520 eine Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 und eine Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 enthalten.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Bildanalyseeinheit 520 die Bilddaten von der Bilddaten-Erfassungseinheit 422 empfangen. Beispielsweise kann die Bildanalyseeinheit 520 die Bilddaten eines Bildes erfassen, das mit dem Bilderfassungssystem 160 gewonnen wird, das Bilder von oben von einem oder mehreren Packstücken 102 erfasst, die auf der Entpalettierungsplattform 110 angeordnet sind. Die Bildanalyseeinheit 520 kann diese Bilddaten analysieren. Die Bildanalyseeinheit 520 kann beispielsweise Information, die die Analyseergebnisse repräsentiert, an die Kurvenweg-Planungseinheit 530 und die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 ausgeben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 das Bild analysieren und ein Packstück 102 aus einem oder mehreren in dem Bild enthaltenen Packstücken 102 als Ziel des Transportprozesses spezifizieren. Beispielsweise kann die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 eine Grenze (manchmal auch als eine Kante bezeichnet) zwischen zwei Packstücken 102 aus dem Bild extrahieren und die Kontur (oder den Umriss) von jedem von einem oder mehreren im Bild enthaltenen Packstücken 102 schätzen. Die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 kann aus dem Bild einen Bereich extrahieren, der mit dem Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes eines bereits registrierten Packstücks 102 übereinstimmt, und die Art von jedem einzelnen oder mehreren in dem Bild enthaltenen Packstücke 102 schätzen.
In einem Fall, wo es ein Packstück 102 gibt, für das sowohl die Kontur als auch die Art mit dem obigen Verfahren erkannt wurden, kann die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 eines von diesen einem oder mehreren Packstücken, für die die Kontur und die Art erkannt wurden, als Ziel des Transportprozesses auswählen. Die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 kann in der Werkstückinformations-Speichereinheit 454 Identifizierungsinformation eines Produktes oder einer Dienstleistung speichern, die dem Packstück 102 (manchmal als Werkstück bezeichnet) entsprechen, das als das Ziel des Transportprozesses ausgewählt wurde.
In einem Fall, wo es ein Packstück 102 gibt, für das die Kontur mit dem obigen Verfahren erkannt wurde, aber kein Packstück 102, für das sowohl die Kontur als auch die Art erkannt wurde, kann die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 eines von dem einem oder den mehreren Packstücken, für die die Kontur mit dem obigen Verfahren erkannt wurde, als das Ziel des Transportprozesses auswählen. Die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 kann in der Werkstückinformations-Speichereinheit 454 Information speichern, die eine Position des Packstücks 102 (manchmal als Werkstück bezeichnet) repräsentiert, das als das Ziel des Transportprozesses ausgewählt wurde. Beispielsweise kann die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 in der Werkstückinformations-Speichereinheit 454 Information speichern, die die relativen Positionen eines Bezugspunkts des Werkstücks und eines Bezugspunkts der Entpalettierungsplattform 110 repräsentiert.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 auf die Produktinformations-Speichereinheit 452 zugreifen und die Eigenschaft eines Packstücks erfassen, die mit dem Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes des Werkstücks übereinstimmt. Auf diese Weise kann die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 auf der Grundlage der oben beschriebenen Bilddaten verschiedene, sich auf das Werkstück beziehende Eigenschaften abschätzen. Beispielsweise kann die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 mindestens eine von den Abmessungen, der Form, der Masse und der Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks schätzen. Die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 kann in der Werkstückinformations-Speichereinheit 454 die Information speichern, die verschiedene geschätzte Eigenschaften in Bezug auf das Werkstück repräsentiert.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 die Position eines geometrischen Mittelpunkts von der Oberseite des Werkstücks auf der Grundlage der oben beschriebenen Bilddaten spezifizieren. Die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 kann in der Werkstückinformations-Speichereinheit 454 Information speichern, die die spezifizierte Position des geometrischen Mittelpunkts repräsentiert.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 die Greifposition bestimmen, an der das Werkstück von dem Endeffektor 140 gegriffen wird. Zum Beispiel kann die Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 eine Positionsbeziehung zwischen einem Referenzpunkt des Endeffektors 140 und einem Referenzpunkt des Werkstücks bestimmen. Die Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 kann in der Werkstückinformations-Speichereinheit 454 Information speichern, die die Greifposition, an der das Werkstück von dem Endeffektor 140 gegriffen wird, repräsentiert.
Die Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 kann eine Bestimmung treffen, dass das Werkstück mit dem Endeffektor 140 so gegriffen wird, dass der Mittelpunkt des Endeffektors 140 und der Massenschwerpunkt des Werkstücks übereinstimmen. Andererseits kann die Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 in einem Fall, wo nicht genügend Platz um das Werkstück herum vorhanden ist und der Endeffektor 140 nicht so angeordnet werden kann, dass der Mittelpunkt des Endeffektors 140 mit dem Massenschwerpunkt des Werkstücks übereinstimmt, beurteilen, ob es möglich ist, den Endeffektor 140 um das Werkstück herum anzuordnen. Zum Beispiel kann die Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 beurteilen, ob es möglich ist, den Endeffektor 140 um das Werkstück herum anzuordnen, indem sie ein dreidimensionales Modell des Endeffektors 140 und des Roboterarms 132 und ein dreidimensionales Modell von einem oder mehreren Packstücken 102, die auf der Entpalettierungsplattform 110 montiert sind, verwendet.
Wenn der Endeffektor 140 um das Werkstück herum angeordnet werden kann, kann die Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 die Greifposition bestimmen, an der das Werkstück von dem Endeffektor 140 gegriffen wird, basierend auf der Position und Stellung des Endeffektors 140 zu diesem Zeitpunkt. Wenn andererseits der Endeffektor 140 nicht um das Werkstück herum angeordnet werden kann, kann die Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 an die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 eine Aufforderung richten, ein anderes Packstück 102 als das Werkstück auszuwählen.
Die Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 kann die von dem Endeffektor 140 auf das Werkstück anzuwendende Greifkraft bestimmen. Beispielsweise kann die Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 die von dem Endeffektor 140 auf das Werkstück anzuwendende Greifkraft bestimmen, basierend auf der Greifposition, an der das Werkstück von dem Endeffektor 140 gegriffen wird, und der Anordnung des Haftkissens 320 auf dem Endeffektor 140.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Kurvenbahn-Planungseinheit 530 mindestens einen von einem Kurvenweg des distalen Endes des Roboterarms 132 und einem Kurvenweg des Endeffektors 140 planen. Die Kurvenweg-Planungseinheit 530 kann Information, die den Inhalt des Plans in Bezug auf den oben beschriebenen Kurvenweg repräsentiert (manchmal auch als Planinformationen bezeichnet), an mindestens eine von der Algorithmus-Bestimmungseinheit 542, der Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544, der Änderungseinheit 546 und der Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 ausgeben. Die Kurvenweg-Planungseinheit 530 kann die Planinformationen in der Werkstückinformations-Speichereinheit 454 speichern. Die Planinformation kann Information enthalten, die eine Mehrzahl von verstrichenen Zeiten repräsentiert, ab denen das Werkstück eine Bezugsposition auf dem Kurvenweg passiert, sowie Information, die den Winkel von jedem von der Mehrzahl von Gelenken, die im Roboterarm 132 enthalten sind, zu jeder verstrichenen Zeit repräsentiert.
Beispielsweise kann die Kurvenbahn-Planungseinheit 530 auf die Werkstückinformations-Speichereinheit 454 zugreifen und mindestens eine von der Information, die die Position des Werkstücks repräsentiert, die Information, die verschiedene Eigenschaften in Bezug auf das Werkstück repräsentier, die Information, die die Greifposition des Werkstücks repräsentier, und die Information, die die Greifstärke des Werkstücks angibt, erfassen. Des Weiteren kann die Kurvenbahnplanungseinheit 530 auf die Modellinformations-Speichereinheit 456 zugreifen und erfasst das dreidimensionale Modell des Roboters 130 und die dreidimensionalen Modelle von einem oder mehreren Packstücken 102, die auf der Entpalettierungsplattform 110 montiert sind. Die Kurvenweg-Planungseinheit 530 kann auf die Einstellungsinformations-Speichereinheit 458 zugreifen und erfasst verschiedene Arten von Information bezüglich der Einstellungen des Roboters 130. Die Kurvenweg-Planungseinheit 530 kann den oben beschriebenen Kurvenweg 600 unter Verwendung der oben beschriebenen Informationen planen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 einen Algorithmus bestimmen, der von der Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 zum Feststellen von Abnormalitäten verwendet werden soll. Die Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 kann Information bezüglich des bestimmten Algorithmus an die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 ausgeben.
In einer Ausführungsform kann die Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 den oben beschriebenen Algorithmus für jeden in dem Transportprozess enthaltenen Schritt bestimmen. Wie oben beschrieben, kann der Transportprozess beispielsweise den Heranziehschritt, den Greifschritt, den Anhebeschritt, den Bewegungsschritt, den Platzierungsschritt und den Freigabeschritt umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann die Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 die Planinformationen von der Kurvenweg-Planungseinheit 530 erfassen und den Kurvenweg in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilen. Die Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 kann den Kurvenweg in mehrere Segmente unterteilen auf der Grundlage von mindestens einer von der Größe der Transportgeschwindigkeit, der Größe der Transportbeschleunigung und dem Ausmaß von Fluktuation der Transportbeschleunigung. Die Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 kann den Kurvenweg in die Mehrzahl von Segmenten unterteilen auf der Grundlage von mindestens einer von der Größe der Transportgeschwindigkeit in einer im wesentlichen horizontalen Richtung, der Größe der Transportbeschleunigung in der im wesentlichen horizontalen Richtung und dem Ausmaß von Fluktuation in der Transportbeschleunigung in der im wesentlichen horizontalen Richtung. Die Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 kann den oben beschriebenen Algorithmus für jedes Segment bestimmen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 Abnormalitäten in Bezug auf den Transport des Werkstücks erfassen. Die Einzelheiten der Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 werden weiter unten beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Änderungseinheit 546, wenn die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 eine Abnormalität in Bezug auf den Transport des Werkstücks festgestellt hat, verschiedene Einstellungen in Bezug auf den Transport dieses Werkstücks ändern. Die Einzelheiten der Änderungseinheit 546 werden weiter unten beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 die Planinformationen von der Kurvenwegplanungseinheit 530 erfassen. Die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 kann auf der Grundlage der Planinformationen ein Steuersignal zum Steuern des Betriebs des Roboters 130 erzeugen. Die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 kann das erzeugte Steuersignal an die Antriebssteuereinheit 134 übertragen.
Wenn Änderungsinformation von der Änderungseinheit 546 erfasst wird, kann die Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 das Steuersignal zum Steuern des Betriebs des Roboters 130 auf der Grundlage dieser Änderungsinformation erzeugen. Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 kann das erzeugte Steuersignal an die Antriebssteuereinheit 134 übertragen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 eine Abnormalität in Bezug auf den Transport des Werkstücks festgestellt hat, die Warninformations-Ausgabeeinheit 554 eine Meldung, die anzeigt, dass eine Abnormalität festgestellt wurde, an einen Bediener des Überführungssteuerungssystems 150 bereitstellen.
Beispiele für einen Ausgabeaspekt dieser Meldung können die Ausgabe eines Meldungsbildschirms, die Ausgabe einer Audiomeldung und dergleichen sein.
Die Bildanalyseeinheit 520 kann ein Beispiel für eine Bildinformation-Erfassungseinheit sein. Die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 kann ein Beispiel für eine Bildinformations-Feststellungseinheit, eine Masseninformations-Feststellungseinheit, eine Massenschwerpunkt-Schätzeinheit und eine Einheit zum Identifizieren des geometrischen Mittelpunkts sein. Die Greifzustands-Bestimmungseinheit 524 kann ein Beispiel für eine Bildinformation-Erfassungseinheit und eine Greifposition-Bestimmungseinheit sein. Die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 kann ein Beispiel für ein Steuerungssystem sein. Die Änderungseinheit 546 kann ein Beispiel für eine Einstelleinheit sein. Ein Wert der Masse eines Packstücks, der in der Produktinformations-Speichereinheit 452 gespeichert ist, kann ein Beispiel für einen vorgegebenen Wert, der als die Masse eines Zielgegenstandes dient, sein.
6 zeigt schematisch ein Beispiel für einen Kurvenweg des Greifelements 246. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kurvenweg 600 in ein Segment A, ein Segment B, ein Segment C und ein Segment D unterteilt. Des Weiteren ist das Segment C in ein Segment Cm, das eine relativ geringe Beschleunigungsfluktuation aufweist, und ein Segment Ch, das eine relativ große Beschleunigungsfluktuation aufweist, unterteilt. Das Segment A kann ein Kurvenweg sein, auf dem sich der Endeffektor 140 von der Bereitschaftsposition 610 zu der Greifposition 620 bewegt. Das Segment B kann ein Kurvenweg sein, auf dem sich der Endeffektor 140 von der Greifposition 620 zu der Transportvorbereitungsposition 622 bewegt. Das Segment C kann ein Kurvenweg sein, auf dem sich der Endeffektor 140 von der Transportvorbereitungsposition 622 zu der Platzierungsvorbereitungsposition 624 bewegt. Das Segment D kann ein Kurvenweg sein, auf dem sich der Endeffektor 140 von der Platzierungsvorbereitungsposition 624 zu der Freigabeposition 630 bewegt.
7 zeigt schematisch ein Beispiel für eine interne Konfiguration der Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 eine Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720, einen Ausgabesimulator 730, eine Schätzdaten-Vergleichseinheit 740, eine Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750, eine Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762, eine Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 und eine Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 enthalten.
[Vergleich der Registrierungsdaten]
Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann die Information bezüglich einer Eigenschaft eines in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registrierten Packstücks vergleichen mit der Information bezüglich einer Eigenschaft des Werkstücks, die auf der Grundlage der tatsächlich gemessenen Daten bezüglich des Werkstücks bestimmt werden soll. Beispiele für die tatsächlich gemessenen Daten bezüglich des Werkstücks können die von dem Kraftempfindungssensorsensor 242 ausgegebenen Daten und dergleichen sein. Diese gemessenen Daten können Daten sein, die von dem Kraftempfindungssensorsensor 242 während eines Intervalls ausgegeben werden, in dem der Endeffektor 140 das Werkstück greift und anhebt. Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann Information, die das Vergleichsergebnis repräsentiert, beispielsweise an mindestens eine von der Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 und der Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 ausgeben.
[Vergleich der Masse]
In einer Ausführungsform kann die oben beschriebene Eigenschaft die Masse sein. Beispielsweise kann die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 auf die Werkstückinformations-Speichereinheit 454 zugreifen und die Identifizierungsinformation des/der dem Werkstück entsprechenden Produkts oder Dienstleistung erfassen. Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann auf die Produktinformations-Speichereinheit 452 zugreifen und Information erfassen, die die Masse eines Packstücks repräsentiert, die mit der Identifizierungsinformation des/der oben beschriebenen Produkts oder Dienstleistung übereinstimmt (manchmal als das dem Werkstück entsprechende Packstück bezeichnet). Wenn dann der Endeffektor 140 das Werkstück greift und dieses Werkstück anhebt, kann die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 die Kraftempfindungsinformationen von der Handinformations-Erfassungseinheit 426 erfassen, während der Endeffektor 140 das Werkstück greift und anhebt.
Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann die Masse des Werkstücks bestimmen auf der Grundlage der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden. Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann die Masse des Werkstücks bestimmen unter Verwendung von Daten in einem Intervall, während dessen die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkstücks kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann die Masse des Werkstücks bestimmen unter Verwendung von Daten in einem Intervall, während dessen die Bewegung des Werkstücks im Wesentlichen angehalten wird.
Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann die Masse des in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registrierten Packstücks vergleichen mit der Masse des Werkstücks, die auf der Grundlage der oben beschriebenen Kraftempfindungsinformation bestimmt wurde. Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann den Absolutwert der Differenz zwischen der Masse des in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registrierten Packstücks und der Masse des Werkstücks, die auf der Grundlage der oben beschriebenen Kraftempfindungsinformationen bestimmt wurde, berechnen. Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann Information, die den absoluten Wert dieser Differenz repräsentiert, als die Information ausgeben, die das Vergleichsergebnis darstellt.
[Vergleich der Position des Massenschwerpunkts]
In einer anderen Ausführungsform kann die oben beschriebene Eigenschaft die Position des Massenschwerpunkts sein. Beispielsweise kann in ähnlicher Weise wie in der oben beschriebenen Ausführungsform die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 die Information erfassen, die die Position des Massenschwerpunkts des dem Werkstück entsprechenden Packstücks repräsentiert. Des Weiteren kann die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 in ähnlicher Weise wie in der oben beschriebenen Ausführungsform die Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks bestimmen auf der Grundlage der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden.
Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann die Position des Massenschwerpunkts des in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registrierten Packstücks vergleichen mit der Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks, die auf der Grundlage der oben beschriebenen Kraftempfindungsinformationen bestimmt wurde. Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann den Abstand berechnen zwischen der Position des Massenschwerpunkts des in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registrierten Packstücks und der Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks, die auf der Grundlage der oben beschriebenen Kraftempfindungsinformationen bestimmt wurde. Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann Information, die diesen Abstand repräsentiert, als die Information ausgeben, die das Vergleichsergebnis darstellt.
[Simulation der Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242]
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Ausgabesimulator 730 die Ausgabe von mindestens einem von dem einen oder den mehreren an dem Roboter 130 angeordneten Sensoren simulieren. In einer Ausführungsform kann der Ausgabesimulator 730 die Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 simulieren. In einer anderen Ausführungsform kann der Ausgabesimulator 730 die Ausgabe des Messgebers 234 simulieren. In noch einer anderen Ausführungsform kann der Ausgabesimulator 730 einen Stromwert des Motors 232 simulieren.
Während der Roboter 130 das Werkstück transportiert, kann der Kraftempfindungssensor 242 die kombinierte Kraft der auf das Werkstück wirkenden Gravitationskraft (oder Schwerkraft) und der auf das Werkstück wirkenden Trägheitskraft erfassen. Um Abnormalitäten in Bezug zu dem Transport des Werkstücks unter Verwendung der Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 genau zu detektieren, ist es daher vorzuziehen, die Wirkung dieser Trägheitskraft durch Verwendung von einer Art von Technik aufzuheben.
Eine Technik, die in Betracht gezogen wird, um die Wirkung dieser Trägheitskraft aufzuheben, kann Folgendes umfassen: (i) zweimaliges Differenzieren der Ausgabe des Messgebers 234, um die Beschleunigung des Werkstücks zu berechnen, (ii) Berechnen der auf das Werkstück wirkenden Trägheitskraft auf der Grundlage dieser Beschleunigung, (iii) und Subtrahieren der Größe der Trägheitskraft von der Größe der Kraft, die durch die Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 repräsentiert wird. Jedoch ist es aufgrund der Wirkung eines Filterverfahrens und dergleichen innerhalb des Roboters 130 selbst bei zweimaligem Differenzieren der Ausgabe des Kraftempfindungssensors 234 äußerst schwierig, die Beschleunigung des Werkstücks genau zu berechnen.
Eine andere Technik, die in Betracht gezogen wird, um die Wirkung dieser Trägheitskraft aufzuheben, kann folgendes umfassen: (i) Schätzen der Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 durch eine Simulation und (ii) Vergleichen des geschätzten Wertes der Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 mit der tatsächlichen Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242. Gemäß dieser Technik ist es möglich, die Genauigkeit der Erkennung von Abnormalitäten auf einfache Weise zu verbessern, und zwar durch Einstellen des Zeitpunkts für die Synchronisierung des geschätzten Wertes der Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 und der tatsächlichen Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 und Einstellen des Schwellenwerts, der bei dem Feststellen einer Abnormalität auf der Grundlage der Differenz zwischen dem geschätzten Wert der Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 und der tatsächlichen Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 verwendet wird.
[Simulation auf der Grundlage der Planinformationen]
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Ausgabesimulator 730 die Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 simulieren auf der Grundlage der Planinformationen. Beispielsweise kann der Ausgabesimulator 730 auf die Produktinformations-Speichereinheit 452 zugreifen und die Information erfassen, die die Masse des dem Werkstück entsprechenden Packstücks repräsentiert. Des Weiteren kann der Ausgabesimulator 730 beispielsweise auf die Werkstückinformations-Speichereinheit 454 zugreifen und die Planinformationen in Bezug auf das Werkstück erfassen. Dann kann der Ausgabesimulator 730 die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die von dem Kraftempfindungssensor 242 zu erfassen sind, wenn der Roboter 130 das Werkstück transportiert, abschätzen, und zwar auf der Grundlage der Information, die die oben beschriebene Masse repräsentiert, und der Planinformation. Auf diese Weise kann die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die von dem Kraftempfindungssensor 242 erfasst werden würden, wenn der Roboter 130 das Werkstück transportiert, abgeschätzt werden. Der Ausgabesimulator 730 kann die Größe und die Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die von dem Kraftempfindungssensor 242 zu erfassen sind, abschätzen. Auf diese Weise können die Größe und die Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die von dem Kraftempfindungssensor 242 erfasst werden würden, abgeschätzt werden.
Wie oben beschrieben, kann die Planinformation Information enthalten, in der Information, die eine Mehrzahl von verstrichenen Zeiten repräsentiert, ab denen das Werkstück die Bezugsposition auf dem Kurvenweg passiert, und Information, die den Winkel von jedem von der Mehrzahl von Gelenken, die in dem Roboterarm 132 enthalten sind, repräsentiert, einander zugeordnet sind. In diesem Fall kann der Ausgabesimulator 730 auf der Grundlage der Planinformationen die Größe mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die von dem Kraftempfindungssensors 242 zu jedem von der Mehrzahl der verstrichenen Zeitpunkte zu erfassen sind, abschätzen. Auf diese Weise kann die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die von dem Kraftempfindungssensor 242 erfasst werden würden, abgeschätzt werden. Des Weiteren kann der Ausgabesimulator 730 Information ausgeben, in der jede von der Mehrzahl der verstrichenen Zeiten und die geschätzte Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment einander zugeordnet sind (manchmal auch als Schätzinformation bezeichnet). Die Schätzinformation kann ein Information sein, in der jede von der Mehrzahl der verstrichenen Zeiten und die geschätzte Größe und Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment einander zugeordnet sind.
In dem oben beschriebenen Fall kann der Ausgabesimulator 730 (i) den Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke an jeder von der Mehrzahl der Positionen auf dem Kurvenweg auf der Grundlage der Planinformationen bestimmen, und (ii) die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch den Kraftempfindungssensor 242 zu erfassen sind, an jeder von der Mehrzahl der Positionen auf dem Kurvenweg abschätzen. Auf diese Weise kann die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die von dem Kraftempfindungssensor 242 an jeder von der Mehrzahl der Positionen auf dem Kurvenweg erfasst werden würden, abgeschätzt werden. Des Weiteren kann der Ausgabesimulator 730 die Schätzinformation ausgeben, in der der Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke und die geschätzte Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment einander zugeordnet sind. Die Schätzinformation kann Information sein, in der der Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke und die geschätzte Größe und Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment einander zugeordnet sind.
[Simulation des Anhebeschritts]
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Ausgabesimulator 730 den Ausgang des Kraftempfindungssensors 242 in dem Anhebeschritt simulieren. Beispielsweise kann der Ausgabesimulator 730 auf die Produktinformations-Speichereinheit 452 zugreifen und die Information, die die Masse des dem Werkstück entsprechenden Packstücks und die Information, die die Position des Massenschwerpunkts dieses Packstücks repräsentiert, erfassen.
Des Weiteren kann der Ausgabesimulator 730 zum Beispiel auf die Werkstückinformations-Speichereinheit 454 zugreifen und die Information bezüglich der Greifposition des Werkstücks erfassen. Dann kann der Ausgabesimulator 730 die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment abschätzen, die von dem Kraftempfindungssensors 242 zu erfassen sind, wenn der Endeffektor 140 das Werkstück an der Greifposition greift und dieses Werkstück anhebt, auf der Grundlage der oben beschriebenen Masse, der Position des oben beschriebenen Massenschwerpunkts und der oben beschriebenen Greifposition. Auf diese Weise kann die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die von dem Kraftempfindungssensor 242 in dem oben beschriebenen Fall erfasst werden würden, abgeschätzt werden. Der Ausgabesimulator 730 kann die Größe und Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die von dem Kraftempfindungssensor 242 zu erfassen sind, abschätzen. Auf diese Weise können die Größe und die Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die von dem Kraftempfindungssensor 242 erfasst werden würden, abgeschätzt werden. Der Ausgabesimulator 730 kann die Schätzinformationen auf die gleiche Weise wie in der oben beschriebenen Ausführungsform ausgeben.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 den geschätzten Wert des Kraftempfindungssensors 242, der von dem Ausgabesimulator 730 ausgegeben wird, mit dem tatsächlich von dem Kraftempfindungssensor 242 ausgegebenen Wert vergleichen. Die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 kann die Information, die das Vergleichsergebnis repräsentiert, z.B. an mindestens eine von der Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 und der Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 ausgeben.
(Vergleich der Masse)
Als Beispiel kann die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 die Kraftempfindungsinformation von der Handinformations-Erfassungseinheit 426 erfassen. Die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 kann die Schätzinformationen von dem Ausgabesimulator 730 erfassen. Die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 kann die Größe von mindestens einem von der Kraft- und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, mit der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Schätzinformationen repräsentiert werden, vergleichen. Die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 kann den Absolutwert der Differenz zwischen der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Schätzinformation repräsentiert werden, berechnen. Die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 kann die Information, die den Absolutwert dieser Differenz repräsentiert, als die Information, die das Vergleichsergebnis repräsentiert, ausgeben.
[Vergleich der Position des Massenschwerpunkts]
Die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 kann die Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks auf der Grundlage der Kraftempfindungsinformation spezifizieren. Des Weiteren kann die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 die Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks auf der Grundlage der Schätzinformationen abschätzen. Die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 kann die Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks, die auf der Grundlage der Kraftempfindungsinformationen spezifiziert worden ist, mit der Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks, die auf der Grundlage der Schätzinformationen abgeschätzt worden ist, vergleichen. Die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 kann den Abstand zwischen der Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks, die auf der Grundlage der Kraftempfindungsinformationen spezifiziert worden ist, und der Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks, die auf der Grundlage der Schätzinformationen abgeschätzt worden ist, berechnen. Die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 kann die Information, die diesen Abstand repräsentiert, als die Information, die das Vergleichsergebnis repräsentiert, ausgeben.
[Datensynchronisation]
In einer Ausführungsform kann die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 die Information, die mindestens eine von der Kraft und dem Drehmoment, die in der Kraftempfindungsinformation enthalten sind, repräsentiert, und die Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die in der Schätzinformation enthalten sind, repräsentiert, einander zuordnen , und zwar auf der Grundlage der Information, die eine Mehrzahl von in der Kraftempfindungsinformation enthaltenen Zeitpunkten repräsentiert, und der Information, die jeder von der Mehrzahl der in der Schätzinformation enthaltenen, verstrichenen Zeiten repräsentiert. Auf diese Weise können diese Teile von Information synchronisiert werden.
In einer anderen Ausführungsform kann die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 die Information, die den Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke repräsentiert, und die Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende repräsentiert, einander zuordnen, und zwar auf der Grundlage der Information, die die mehreren Zeitpunkte, die in jeder von der Winkelinformationen und der Kraftempfindungsinformation enthalten sind, repräsentiert. Des Weiteren kann die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 die Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die in der Kraftempfindungsinformation enthalten ist, repräsentiert, und die Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die in den Schätzinformationen enthalten sind, repräsentiert, einander zuordnen, und zwar auf der Grundlage der Information, die den Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke repräsentiert. Auf diese Weise können diese Teile Information einander zugeordnet werden.
[Vergleich mit den Bezugsdaten]
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750 die Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 zu einem Bezugszeitpunkt mit der aktuellen Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 vergleichen, wobei dieser Bezugszeitpunkt ein spezifizierter Zeitpunkt oder ein spezifizierter Zeitpunkt in einem spezifizierten Schritt ist. Beispiele für diesen Bezugszeitpunkt können der Beginn des Anhebeschritts, der Beginn des Platzierungsschritts und dergleichen sein. Die Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750 kann die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation zum Bezugszeitpunkt repräsentiert werden, mit der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die aktuelle Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, vergleichen. Die Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750 kann den Absolutwert einer Differenz zwischen der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation zum Bezugszeitpunkt repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die aktuelle Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, berechnen. Die Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750 kann ein Information, die den Absolutwert dieser Differenz repräsentiert, als die Informationen, die das Vergleichsergebnis repräsentiert, ausgeben.
[Festellung von Abnormalitäten in Bezug auf die Masse]
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 eine Abnormalität in Bezug auf die Masse des Werkstücks erkennen. Die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 kann diese Abnormalität auf der Grundlage von einer Mehrzahl von Algorithmen feststellen. Die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 kann diese Abnormalität auf der Grundlage von einem Algorithmus, der von der Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 bestimmt wird, feststellen.
In einer Ausführungsform kann die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 diese Abnormalität auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 feststellen. Zum Beispiel kann die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 feststellen, dass eine Abnormalität vorliegt, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den beiden Werten, die von der Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 verglichen werden, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (dieser Schwellenwert kann ein Beispiel für einen vierten Schwellenwert sein).
Beispiele für die Ursachen dieser Abnormalität können mindestens eine der folgenden sein: Fehler beim Identifizieren des Werkstücks, Fehler beim Greifen des Werkstücks und Beschädigung des Werkstücks.
In einer anderen Ausführungsform kann die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 die Abnormalität feststellen auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Schätzdaten-Vergleichseinheit 740. Zum Beispiel kann die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 feststellen, dass eine Abnormalität vorliegt, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den beiden Werten, die durch die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 verglichen werden, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (dieser Schwellenwert kann ein Beispiel für einen ersten Schwellenwert sein). Dieser erste Schwellenwert kann beispielsweise als größer bestimmt werden, wenn die Länge der Verzögerungszeit bis das Überführungssteuerungssystem 150 die Kraftempfindungsinformation erfasst, länger wird. Dieser erste Schwellenwert kann so bestimmt werden, dass der erste Schwellenwert in einem Fall, wo die Schwankungsbreite der oben beschriebenen Verzögerung größer als ein vorbestimmter Wert ist, größer ist als der erste Schwellenwert in einem Fall, wo die Schwankungsbreite der oben beschriebenen Verzögerung kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 kann feststellen, dass eine Abnormalität vorliegt, wenn die Länge einer kontinuierlichen Zeitperiode eines Zustands, in dem der Absolutwert der Differenz zwischen den beiden Werten, die von der Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 verglichen werden, größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert (dieser Schwellenwert kann ein Beispiel für einen ersten Schwellenwert sein), länger als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (dieser Schwellenwert kann ein Beispiel für einen zweiten Schwellenwert sein). Intervalle müssen in dieser kontinuierlichen Zeitperiode nicht bereitgestellt werden, jedoch können Intervalle von Zeitperioden, die kürzer als eine vorbestimmte Länge sind, in dieser kontinuierlichen Zeitperiode bereitgestellt werden.
Auf diese Weise kann die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 eine Abnormalität in Bezug auf den Transport des Werkstücks feststellen auf der Grundlage der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch den Ausgabesimulator 730 abgeschätzt werden. Die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 kann die Abnormalität in Bezug auf den Transport des Werkstücks feststellen auf der Grundlage der Größe und der Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe und der Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch den Ausgabesimulator 730 abgeschätzt werden.
Wie oben beschrieben, können die Kraftempfindungsinformation und die Schätzinformation mit einer geeigneten Technik synchronisiert werden. Auf diese Weise kann die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 eine Abnormalität in Bezug auf den Transport des Werkstücks feststellen auf der Grundlage der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch den Ausgabesimulator 730 geschätzt werden, die einander zugeordnet sind.
In noch einer anderen Ausführungsform kann die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 eine Abnormalität feststellen auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750. Beispielsweise kann die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 feststellen, dass eine Abnormalität vorliegt, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den beiden Werten, die von der Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750 verglichen werden, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
[Feststellung von Abnormalitäten in Bezug auf die Position des Massenschwerpunkts]
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 eine Abnormalität in Bezug auf die Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks feststellen. Die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 kann diese Abnormalität auf der Grundlage von einer Mehrzahl von Algorithmen feststellen. Die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 kann diese Abnormalität auf der Grundlage des von der Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 bestimmten Algorithmus feststellen.
In einer Ausführungsform kann die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 die Abnormalität feststellen auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Registrierungsdaten der Vergleichseinheit 720. Beispielsweise kann die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 feststellen, dass eine Abnormalität vorliegt, wenn der Abstand zwischen den Positionen der beiden Massenschwerpunkte, die durch die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 verglichen werden, größer als ein vorbestimmter Wert ist. Beispiele für die Ursachen dieser Abnormalität können mindestens eine der folgenden sein: Fehler beim Identifizieren des Werkstücks, Fehler beim Greifen des Werkstücks und Beschädigung des Werkstücks.
In einer anderen Ausführungsform kann die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 eine Abnormalität feststellen auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Schätzdaten-Vergleichseinheit 740. Beispielsweise kann die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 feststellen, dass eine Abnormalität vorliegt, wenn der Abstand zwischen den Positionen der beiden Massenschwerpunkte, die durch die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 verglichen werden, größer als ein vorbestimmter Wert ist.
In noch einer anderen Ausführungsform kann die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 eine Abnormalität feststellen auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses der Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750. Beispielsweise kann die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 feststellen, dass eine Abnormalität vorliegt, wenn der Abstand zwischen den Positionen der beiden Massenschwerpunkte, die von der Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750 verglichen werden, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
In noch einer anderen Ausführungsform kann die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 eine Abnormalität feststellen auf der Grundlage der Analyseergebnisse der Bildanalyseeinheit 520 und der Ausgabe des Ausgabesimulators 730. Beispielsweise kann die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 die Informationen erfassen, die den geometrischen Mittelpunkt, der durch die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 der Bildanalyseeinheit 520 spezifiziert wird, repräsentiert. Des Weiteren kann die Massenschwerpunkt-Abnormalitäts-Feststellungseinheit 764 die Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks spezifizieren auf der Grundlage der von dem Ausgabesimulator 730 ausgegebenen Schätzinformationen. Die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 kann feststellen, dass eine Abnormalität vorliegt, wenn der Abstand zwischen der Position des oben beschriebenen geometrischen Mittelpunkts und der Position, an der der oben beschriebene Mittelpunkt des Werkstücks auf die obere Oberfläche des Zielgegenstands projiziert wird, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (dieser Schwellenwert kann ein Beispiel für einen dritten Schwellenwert sein). Beispiele für die Ursachen dieser Abnormalität können zumindest eine der folgenden sein: Fehler beim Identifizieren des Werkstücks, Fehler beim Greifen des Werkstücks und Beschädigung des Werkstücks.
[Spezifizierung des Inhalts der Abnormalität]
In der vorliegenden Ausführungsform kann die die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 den Inhalt der festgestellten Abnormalität angeben. Die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 kann die Information darüber, dass eine Abnormalität in Bezug auf die Masse festgestellt wurde, von der die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 erhalten. Auf diese Weise kann die die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 beurteilen, ob eine Abnormalität in Bezug auf die Masse vorliegt. In ähnlicher Weise kann die die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 Information darüber, dass eine Abnormalität in Bezug auf die Position des Massenschwerpunkts festgestellt wurde, von der Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 erhalten. Die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 kann beurteilen, ob eine Abnormalität in Bezug auf die Position des Massenschwerpunkts vorliegt.
Des Weiteren kann die die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 Information, die den Zustand des Roboterarms 132 repräsentiert, von der Arminformations-Erfassungseinheit 424 erfassen. Die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 kann die Information, die den Zustand des Endeffektors 140 repräsentiert, von der Handinformations-Erfassungseinheit 426 erhalten.
Die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 kann den Inhalt der festgestellten Abnormalität auf der Grundlage dieser Teile von Information spezifizieren. Auf diese Weise kann die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 mindestens eines der folgenden erkennen: Fehler beim Identifizieren des Werkstücks, Fehler beim Greifen des Werkstücks und Beschädigung des Werkstücks, und zwar auf der Grundlage der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch den Ausgabesimulator 730 abgeschätzt werden.
In einer Ausführungsform kann die die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 erkennen, dass mindestens eines der folgenden vorliegt: Fehler beim Identifizieren des Werkstücks, Fehler beim Greifen des Werkstücks und Beschädigung des Werkstücks, wenn mindestens eine von der Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 und der Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 eine Abnormalität auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 festgestellt hat. In ähnlicher Weise kann die eine Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 erkennen, dass mindestens eines der folgenden vorliegt: Fehler beim Identifizieren des Werkstücks, Fehler beim Greifen des Werkstücks und Beschädigung des Werkstücks, wenn mindestens eine von der Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 und der Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 eine Abnormalität auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 festgestellt hat. Die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 kann erkennen, dass mindestens eines der folgenden vorliegt: Fehler beim Identifizieren des Werkstücks, Fehler beim Greifen des Werkstücks und Beschädigung des Werkstücks, wenn mindestens eine von der Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 und der Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 eine Abnormalität auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750 festgestellt hat.
In einer anderen Ausführungsform kann die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 die Druckentlastungsinformation von der Arminformations-Erfassungseinheit 424 erfassen. Des Weiteren kann die die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 feststellen, dass eine Abnormalität des Drucks in der Druckentlastungskammer 312 vorliegt, wenn der durch die Druckentlastungsinformation repräsentierte Druck kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 kann feststellen, dass das Werkstück beschädigt ist, wenn (i) eine Abnormalität des Drucks in der Druckentlastungskammer 312 nicht festgestellt wird und die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 keine Abnormalität feststellt und (ii) die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 feststellt, dass eine Abnormalität vorliegt.
In einer anderen Ausführungsform kann die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 die Druckentlastungsinformation von der Arminformations-Erfassungseinheit 424 erfassen. Des Weiteren kann die die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 feststellen, dass eine Abnormalität des Drucks in der Druckentlastungskammer 312 vorliegt, wenn der durch die Druckentlastungsinformationen repräsentierte Druck kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 kann feststellen, dass das Werkstück beschädigt ist, wenn (i) eine Abnormalität des Drucks in der Druckentlastungskammer 312 nicht festgestellt wird und (ii) die eine Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 feststellt, dass eine Abnormalität vorliegt.
Als Beispiel gibt es in den letzten Jahren Fälle, wo ein Teil eines Packstücks, in dem eine Mehrzahl von Produkten verpackt sind, unterteilt ist und die Produkte in einem Geschäft ausgestellt werden, während sie in dem Packstück enthalten sind, um die Ausstellung der Produkte zu vereinfachen. In Anbetracht eines solchen Verwendungszustands werden Packstücke, die so ausgebildet sind, dass sie Teile aufweisen, die leicht voneinander getrennt werden können, kommerziell verkauft.
Wenn der Roboter 130 eine solche Packung überführt, ist es denkbar, dass dieses Packstück während des Transports des Packstücks in einen oberen und einen unteren Teil getrennt wird oder dass ein Teil des Packstücks zerbrochen wird, so dass das Packstück erheblich verformt wird. In einem solchen Fall kann dieses Packstück transportiert werden, wobei der obere Teil des getrennten oder beschädigten Packstücks von dem Endeffektor 140 gegriffen wird. Daher ist selbst dann, wenn ein Teil des Packstücks abgetrennt oder beschädigt ist, die Druckschwankung der Druckentlastungskammer 312 relativ gering, und es ist schwierig, eine Beschädigung des Werkstücks aufgrund der Druckschwankung der Druckentlastungskammer 312 festzustellen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es jedoch auch in einem solchen Fall möglich, eine Beschädigung des Werkstücks festzustellen.
In noch einer anderen Ausführungsform kann die die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 die Kraftempfindungsinformation von der Handinformations-Erfassungseinheit 426 erfassen. Die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 kann beurteilen, ob der Endeffektor 140 das Werkstück übermäßig drückt, und zwar auf der Grundlage der Größe der Kraft, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert wird. Beispielsweise kann die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 beurteilen, dass der Endeffektor 140 das Werkstück übermäßig drückt, wenn während einer Zeitperiode, in der mindestens einer von dem Greifschritt, dem Platzierungsschritt und dem Freigabeschritt ausgeführt wird, die Größe der Kraft, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert wird, größer als ein vorbestimmter Wert ist.
In noch einer anderen Ausführungsform kann die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 beurteilen, dass der Roboter 130 gleichzeitig eine Mehrzahl von Packstücken 102 anhebt, wenn die Position des geometrischen Mittelpunkts der oberen Oberfläche des Werkstücks, die durch die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 spezifiziert wird, und die Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks, die auf der Grundlage der Kraftempfindungsinformation bestimmt wird, eine vorbestimmte Bedingung erfüllen. Diese vorbestimmte Bedingung kann eine Bedingung derart ein, dass der Abstand zwischen der Position des oben beschriebenen geometrischen Mittelpunkts und der Position, bei der der oben beschriebene Massenschwerpunkt des Werkstücks auf die obere Oberfläche des Zielgegenstands projiziert wird, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (dieser Schwellenwert kann ein Beispiel für einen dritten Schwellenwert sein).
Die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 kann ein Beispiel für eine erste Feststellungseinheit, eine zweite Feststellungseinheit und eine dritte Feststellungseinheit sein. Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 kann ein Beispiel für eine Masseninformations-Erfassungseinheit und eine Massenschwerpunkt-Identifizierungseinheit sein. Der Ausgabesimulator 730 kann ein Beispiel für eine Masseninformations-Erfassungseinheit, eine Planinformations-Erfassungseinheit und eine Kraftempfindungs-Schätzeinheit sein. Die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 kann ein Beispiel für eine erste Feststellungseinheit sein. Die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 kann ein Beispiel für eine zweite Feststellungseinheit und eine dritte Feststellungseinheit sein. Die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die von dem Kraftempfindungssensor 242 erfasst werden, kann ein Beispiel für die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die an dem distalen Ende des Manipulators erfasst werden, sein. Die Abnormalität in Bezug auf die Masse, die von der Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 festgestellt wird, kann ein Beispiel für eine Abnormalität in Bezug auf die Masse eines Zielgegenstands sein, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert wird. Die Abnormalität in Bezug auf den Massenschwerpunkt, die von der Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 festgestellt wird, kann ein Beispiel für eine Abnormalität in Bezug auf den Massenschwerpunkt eines Zielgegenstands sein, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert wird. Die Abnormalität des Drucks in der Druckentlastungskammer 312 kann ein Beispiel für eine Abnormalität in Bezug auf den Druck, der durch die Druckentlastungsinformation repräsentiert wird, sein.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Einzelheiten der Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 anhand eines Beispiels von einem Fall beschrieben, wo die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 eine Abnormalität in Bezug auf die Masse feststellt und die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 eine Abnormalität in Bezug auf die Position des Massenschwerpunkts feststellt. Die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 ist jedoch nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt. In einer anderen Ausführungsform kann die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 diese Abnormalitäten feststellen. In noch einer anderen Ausführungsform kann die Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 diese Abnormalitäten feststellen. In noch einer anderen Ausführungsform kann die Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750 diese Abnormalitäten feststellen.
8 zeigt schematisch ein Beispiel für eine interne Konfiguration der Änderungseinheit 546.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Änderungseinheit 546 eine Registrierungsinformations-Änderungseinheit 820, eine Einstellungsgeschwindigkeits-Änderungseinheit 830 und eine Anhalten-Bewertungseinheit 840 enthalten.
Wenn in der vorliegenden Ausführungsform die Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 eine Abnormalität festgestellt hat, kann die Registrierungsinformations-Änderungseinheit 820 bestimmen, ob die Informationen bezüglich der Masse des Packstücks, die dem in der Produktinformations-Speichereinheit 452 gespeicherten Werkstück entspricht, aktualisiert werden sollen. Wenn beispielsweise die Masse des Werkstücks, die auf der Grundlage der Kraftempfindungsinformation spezifiziert wurde, größer ist als die Masse des Packstücks, die dem in der Produktinformations-Speichereinheit 452 gespeicherten Werkstück entspricht, kann die Registrierungsinformations-Änderungseinheit 820 eine Bestimmung treffen, die Information in der Produktinformations-Speichereinheit 452 zu aktualisieren.
Wenn die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 eine Abnormalität festgestellt hat, kann die Registrierungsinformations-Änderungseinheit 820 bestimmen, ob die Position des Massenschwerpunkts des Packstücks, die dem in der Produktinformations-Speichereinheit 452 gespeicherten Werkstück entspricht, aktualisiert werden soll. Wenn beispielsweise eine Abnormalität in Bezug auf die Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks, die auf der Grundlage der Kraftempfindungsinformation spezifiziert wurde, festgestellt wurde, kann die Registrierungsinformations-Änderungseinheit 820 eine Bestimmung treffen, die Information in der Produktinformations-Speichereinheit 452 zu aktualisieren.
Wenn die Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 eine Abnormalität auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 festgestellt hat, wenn die Position des geometrischen Mittelpunkts der oberen Oberfläche des Werkstücks, die von der Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 spezifiziert wird, und die Position des Massenschwerpunkts des Werkstücks, die auf der Grundlage der Kraftempfindungsinformation bestimmt wird, eine vorbestimmte Bedingung erfüllen, kann die Registrierungsinformations-Änderungseinheit 820 eine Bestimmung treffen, die Greifposition des Packstücks, die dem in der Produktinformations-Speichereinheit 452 gespeicherten Werkstück entspricht, zu aktualisieren. Diese Bedingung kann eine Bedingung dahingehend sein, dass der Abstand zwischen der Position des oben beschriebenen geometrischen Mittelpunkts und der Position, an der der oben beschriebene Massenschwerpunkt des Werkstücks auf die obere Oberfläche des Zielgegenstands projiziert wird, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (dieser Schwellenwert kann ein Beispiel für einen dritten Schwellenwert sein).
Als Beispiel kann die Registrierungsinformations-Änderungseinheit 820 das Bild des Werkstücks analysieren und beurteilen, ob der Roboter 130 gleichzeitig eine Mehrzahl von Packstücken 102 anhebt. Wenn beurteilt wird, dass der Roboter 130 gleichzeitig eine Mehrzahl von Packstücken 102 anhebt, kann die Registrierungsinformations-Änderungseinheit 820 eine Information ausgeben, die dieses Beurteilungsergebnis repräsentiert, z.B. an die Anhalten-Bewertungseinheit 840. Wenn andererseits festgestellt wird, dass der Roboter 130 nicht gleichzeitig mehrere Packstücke 102 anhebt, kann die Registrierungsinformations-Änderungseinheit 820 eine Bestimmung treffen, die Greifposition des Packstücks entsprechend dem in der Produktinformations-Speichereinheit 452 gespeicherten Werkstück zu aktualisieren. Die Registrierungsinformations-Änderungseinheit 820 kann eine besser geeignete Position, die sich von der aktuellen Greifposition unterscheidet, in der Produktinformations-Speichereinheit 452 als eine neue Greifposition registrieren.
Wenn in der vorliegenden Ausführungsform mindestens eine von der Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit 762 und der Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit 764 eine Abnormalität festgestellt hat, kann die Einstellgeschwindigkeits-Änderungseinheit 830 eine Bestimmung treffen, die durch die Planinformationen repräsentierte Transportgeschwindigkeit des Werkstücks anzupassen. Des Weiteren kann, wenn eine Bestimmung getroffen wird, die Transportgeschwindigkeit des Werkstücks anzupassen, kann die Einstellgeschwindigkeits-Änderungseinheit 830 Information bezüglich einer Änderung der Transportgeschwindigkeit (manchmal als Änderungsinformation bezeichnet) an die Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 ausgeben.
In einer Ausführungsform kann die Einstellungsgeschwindigkeits-Änderungseinheit 830 die Ausgabe des Kraftempfindungssensors 242 simulieren in einem Fall, wo angenommen wird, dass der durch die Planinformationen repräsentierte Plan fortgesetzt werden soll, z.B. unter Verwendung des Ausgabesimulators 730. Die Einstellgeschwindigkeits-Änderungseinheit 830 kann beurteilen, ob ein Fallenlassen oder eine Beschädigung des Werkstücks auftreten würde, wenn der durch die Planinformationen repräsentierte Plan fortgesetzt wird, und zwar auf der Grundlage von mindestens einem Ergebnis der von dem Ausgabesimulator 730 durchgeführten Simulation, einem oberen Grenzwert der transportierbaren Masse des Endeffektors 140 und einem oberen Grenzwert der Haltbarkeit des Werkstücks.
Wenn beurteilt wird, dass ein Fallenlassen oder eine Beschädigung des Werkstücks auftreten würde, kann die Einstellungsgeschwindigkeits-Änderungseinheit 830 eine Information, die dieses Beurteilungsergebnis repräsentiert, an die Anhalten-Bewertungseinheit 840 ausgeben. Wenn andererseits beurteilt wird, dass ein Fallenlassen oder eine Beschädigung des Werkstücks nicht auftreten würde, kann die Einstellungsgeschwindigkeits-Änderungseinheit 830 eine Bestimmung treffen, die Transportgeschwindigkeit des Werkstücks anzupassen. Die Einstellungsgeschwindigkeits-Änderungseinheit 830 kann die Transportgeschwindigkeit des Werkstücks so anpassen, dass die Transportgeschwindigkeit des Werkstücks nach der Anpassung geringer ist als die Transportgeschwindigkeit, die durch die Planinformation repräsentiert wird. In einer anderen Ausführungsform kann, wenn die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 eine bestimmte Art von Abnormalität erkannt hat, die Einstellungsgeschwindigkeits-Änderungseinheit 830 eine Bestimmung treffen, die Transportgeschwindigkeit des Werkstücks, die durch die Planinformation repräsentiert wird, anzupassen. In noch einer anderen Ausführungsform kann, wenn die Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit 770 keine spezifizierte Art von Abnormalität erkannt hat, die Einstellungsgeschwindigkeits-Änderungseinheit 830 eine Bestimmung treffen, die Transportgeschwindigkeit des durch die Planinformation repräsentierten Werkstücks einzustellen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Anhalten-Bewertungseinheit 840 beurteilen, ob der Transport des Werkstücks angehalten werden soll. Des Weiteren kann, wenn eine Bestimmung getroffen wird, den Transport des Werkstücks anzuhalten, die Anhalten-Bewertungseinheit 840 Information, die die Unterbrechung des Werkstücktransports repräsentiert, an die Warninformations-Ausgabeeinheit 554 ausgeben.
In einer Ausführungsform kann die Anhalten-Bewertungseinheit 840, wenn die Anhalten-Bewertungseinheit 840 von der Registrierungsinformations-Änderungseinheit 820 Information erhalten hat, die repräsentiert, dass der Roboter 130 gleichzeitig eine Mehrzahl von Packstücken 102 anhebt, eine Bestimmung treffen, den Transport des Werkstücks anzuhalten. In einer anderen Ausführungsform, wenn die Anhalten-Bewertungseinheit 840 von der Einstellungsgeschwindigkeits-Änderungseinheit 830 eine Information erfasst hat, die repräsentiert, dass ein Fallenlassen oder eine Beschädigung des Werkstücks auftreten würde, wenn der durch die Planinformationen repräsentierte Plan fortgesetzt wird, kann die Anhalten-Bewertungseinheit 840 eine Bestimmung treffen, den Transport des Werkstücks anzuhalten.
9 zeigt schematisch ein Beispiel für ein von dem Überführungssystem 100 durchgeführtes Überführungsverfahren. 9 kann ein Beispiel für die Informationsverarbeitung in der Überführungs-Steuereinheit 436 sein. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann zunächst, bei S912, die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 auf der Grundlage des von dem Bilderfassungssystem 160 erfassten Bildes aus einem oder mehreren auf der Entpalettierungsplattform 110 montierten Packstücken 102 das Packstück 102 bestimmen, das Ziel des Transportprozesses sein soll (manchmal auch als das Werkstück bezeichnet).
Als nächstes kann, bei S914, die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 auf die Produktinformations-Speichereinheit 452 zugreifen und prüfen, ob unter den in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registrierten einem oder mehreren Packstücken ein Packstück vorhanden ist, das mit dem Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes des Werkstücks übereinstimmt. Beispielsweise kann die Produktinformations-Speichereinheit 452 Information speichern, die das Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes des für ein Produkt oder eine Dienstleistung zu verwendenden Packstücks in Verbindung mit Identifizierungsinformationen zu diesem Produkt oder dieser Dienstleistung angibt. Die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 kann eine Anfrage an die Produktinformations-Speichereinheit 452 richten für eine Suche nach einem Packstück, das dem Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes des Werkstücks entspricht. Die Produktinformations-Speichereinheit 452 kann die Merkmale der äußeren Erscheinungsbilder von einem oder mehreren in der Produktinformations-Speichereinheit 452 gespeicherter Packstücken mit dem Merkmal des äußeren Erscheinungsbildes des Werkstücks vergleichen, und die Identifizierungsinformationen von einem Produkt oder einer Dienstleistung aus einem Packstück extrahieren, dessen Merkmal identisch oder ähnlich ist. Die Produktinformations-Speichereinheit 452 kann die extrahierte Identifizierungsinformation des Produkts oder der Dienstleistung als Antwort auf die oben beschriebene Anfrage ausgeben. Auf diese Weise kann die Transportziel-Spezifizierungseinheit 522 beurteilen, ob die Art des aktuellen Werkstücks mit der Art eines bereits registrierten Werkstücks übereinstimmt.
Wenn das Werkstück nicht in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registriert ist (S914: Nein), kann, bei S920, ein Produktregistrierungsprozess durchgeführt werden. Insbesondere kann die Produktinformations-Registrierungseinheit 440 Information, die die Eigenschaft des aktuellen Werkstücks darstellt, in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registrieren. Wenn der Produktregistrierungsprozess des aktuellen Werkstücks abgeschlossen ist, kann der Prozess von S932 durchgeführt werden.
Wenn andererseits das Werkstück in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registriert ist (S914: Ja), kann, bei S932, die Kurvenweg-Planungseinheit 530 beispielsweise den Kurvenweg des Endeffektors 140 während des Zeitraums vom Greifen des auf der Entpalettierungsplattform 110 angeordneten Werkstücks durch den Endeffektor 140 bis zum Platzieren dieses Werkstücks an einer vorgeschriebenen Position auf der Aufnahmeplattform 120 planen. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Kurvenweg-Planungseinheit 530 den Kurvenweg so planen, dass nach dem Greifen des Werkstücks durch den Endeffektor 140 der Roboter 130 das Werkstück auf eine vorgegebene Höhe anhebt und das Werkstück an dieser Position vorübergehend anhält. Es sollte angemerkt werden, dass die Kurvenweg-Planungseinheit 530 den Kurvenweg des distalen Endes des Roboterarms 132 planen kann.
Des Weiteren kann, bei S932, die Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 den von der Kurvenweg-Planungseinheit 530 geplanten Kurvenweg in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilen und einen Algorithmus bestimmen, der von der Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 verwendet werden soll, um eine Abnormalität für jedes Segment zu erfassen. Beispielsweise in einem Fall, wo der Kurvenweg 600, der mit Verweis auf 6 beschrieben worden ist, von der Kurvenweg-Planungseinheit 530 geplant worden ist, kann die Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 eine Bestimmung treffen, eine Abnormalität auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 in Segment B festzustellen. Die Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 kann eine Bestimmung treffen, eine Abnormalität auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Bezugsdaten-Vergleichseinheit 750 in Segment Cm festzustellen. Die Algorithmus-Bestimmungseinheit 542 kann eine Bestimmung treffen, eine Abnormalität auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 in Segment Ch festzustellen.
Als nächstes kann, bei S934, die Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 ein Steuersignal zum Steuern des Betriebs des Roboters 130 erzeugen. Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 kann die zeitliche Änderung des Winkels von jedem von der Mehrzahl der im Roboterarm 132 enthaltenen Gelenke bestimmen, so dass sich der Endeffektor 140 entlang des von der Kurvenweg-Planungseinheit 530 geplanten Kurvenwegs bewegt. Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 kann ein Steuersignal zum Steuern des Betriebs von der Mehrzahl der Motoren 232 zum Einstellen des Winkels von jedem von der Mehrzahl der im Roboterarm 132 enthaltenen Gelenke erzeugen. Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 kann das erzeugte Steuersignal an die Antriebssteuereinheit 134 übertragen. Auf diese Weise kann das Werkstücktransportprozess gestartet werden.
Als nächstes kann, bei S936, die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 (i) die Informationen bezüglich der Eigenschaft des dem Werkstück entsprechenden Packstücks, die in der Produktinformations-Speichereinheit 452 registriert ist, mit (ii) der Information bezüglich der Eigenschaft des Werkstücks, die auf der Grundlage der tatsächlich gemessenen Daten bezüglich des Werkstücks bestimmt wurde, vergleichen. Wenn diese Teile von Information übereinstimmen, braucht die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 keine Abnormalität festzustellen. Wenn andererseits diese Informationen nicht übereinstimmen, kann die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 feststellen, dass eine Abnormalität vorliegt. Wie oben beschrieben, kann in der vorliegenden Ausführungsform das Werkstück an der vorgeschriebenen Position vorübergehend angehalten werden. Die Registrierungsdaten-Vergleichseinheit 720 vergleicht diese Teile von Informationen vorzugsweise, während das Werkstück angehalten wird.
Wenn die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 eine Abnormalität festgestellt hat (S936: Nein), kann der Planänderungsprozess bei S940 durchgeführt werden. Insbesondere kann die Änderungseinheit 546 den Plan der Kurvenweg-Planungseinheit 530 ändern, die Produktinformations-Speichereinheit 452 aktualisieren, und dergleichen. Wenn die Änderungseinheit 546 eine Bestimmung getroffen hat, den Plan der Kurvenweg-Planungseinheit 530 zu ändern, kann die Änderungseinheit 546 Information, die den Inhalt dieser Änderung repräsentiert, an die Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 übertragen. Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 kann ein Steuersignal erzeugen, das eine Übereinstimmung mit dem Inhalt dieser Änderung bewirkt. Die Steuersignal-Ausgabeeinheit 552 kann das erzeugte Signal an die Antriebssteuereinheit 134 übertragen. Wenn der Planänderungsprozess abgeschlossen ist, kann der Prozess von S952 durchgeführt werden.
Wenn andererseits die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 keine Anormalität erkannt hat (S936: Ja), kann der Werkstücktransportprozess fortgesetzt werden. Danach kann, bei S952, die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 die Abnormalität auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses der Schätzdaten-Vergleichseinheit 740 feststellen, während sich das Werkstück entlang des Segments Ch des Kurvenweges 600 bewegt.
Wenn die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 eine Abnormalität festgestellt hat (S954: Ja), kann, bei S960, der Anhaltevorgang durchgeführt werden. Insbesondere kann die Anhalten-Bewertungseinheit 840 eine Bestimmung treffen, dass der Transport des Werkstücks angehalten werden soll, und Information, die repräsentiert, dass der Transport des Werkstücks angehalten werden soll, an die Warninformations-Ausgabeeinheit 554 ausgeben. Die Warninformations-Ausgabeeinheit 554 kann den Bediener über die Information informieren, dass der Transport des Werkstücks gemäß dem Auftreten einer Abnormalität angehalten werden soll. Danach kann der Werkstücktransportprozess beendet werden.
Wenn andererseits die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 keine Abnormalität erkannt hat (S954: Nein), kann, bei S956, die Abnormalitäts-Feststellungseinheit 544 beurteilen, ob der Transport des Werkstücks abgeschlossen ist. Wenn beurteilt wird, dass der Transport des Werkstücks nicht abgeschlossen ist (S956: Nein), kann der Prozess bei S952 wiederholt werden. Wenn andererseits beurteilt wird, dass der Transport des Werkstücks abgeschlossen ist (S956: Ja), kann der Werkstücktransportprozess beendet werden.
10 zeigt ein Beispiel für einen Computer 3000, in dem Aspekte der vorliegenden Erfindung ganz oder teilweise verkörpert sein können. Ein Teil des Überführungssystems 100 kann durch den Computer 3000 realisiert werden. Zum Beispiel kann mindestens eines von der Antriebssteuereinheit 134 und dem Überführungssteuerungssystem 150 durch den Computer 3000 realisiert werden.
Ein Programm, das auf dem Computer 3000 installiert ist, kann den Computer 3000 veranlassen, Vorgänge in Verbindung mit Vorrichtungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auszuführen und/oder den Computer 3000 veranlassen, als eine oder mehrere „Einheiten“ davon zu funktionieren und/oder den Computer 3000 veranlassen, Prozesse der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oder Schritte davon auszuführen. Ein solches Programm kann von der CPU 3012 ausgeführt werden, um den Computer 3000 zu veranlassen, bestimmte Operationen auszuführen, die einigen oder allen Blöcken der hierin beschriebenen Flussdiagramme und Blockdiagramme zugeordnet sind.
Der Computer 3000 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine CPU 3012, einen RAM 3014, eine Grafik- Steuereinrichtung 3016 und ein Anzeigegerät 3018 enthalten, die durch eine Host- Steuereinrichtung 3010 miteinander verbunden sind. Der Computer 3000 kann auch Eingabe-/Ausgabe-Einheiten, wie etwa eine Kommunikations-Schnittstelle 3022, ein Festplattenlaufwerk 3024, ein DVD-ROM-Laufwerk 3026 und ein IC-Kartenlaufwerk enthalten, die über eine Eingabe-/Ausgabe- Steuereinrichtung 3020 mit dem Host-Controller 3010 verbunden sind. Der Computer kann auch bereits existierende Eingabe-/Ausgabe-Einheiten, wie etwa ein ROM 3030 und eine Tastatur 3042, enthalten, die über einen Eingabe-/Ausgabe-Chip 3040 mit der Eingabe-/Ausgabe-Steuereinrichtung 3020 verbunden sind.
Die CPU 3012 kann gemäß den im ROM 3030 und im RAM 3014 gespeicherten Programmen arbeiten und dadurch jede Einheit steuern. Die Graphik- Steuereinrichtung 3016 kann von der CPU 3012 erzeugte Bilddaten auf einem im RAM 3014 oder in sich selbst bereitgestellten Bildspeicher oder dergleichen erhalten, und veranlassen, dass die Bilddaten auf dem Anzeigegerät 3018 angezeigt werden.
Die Kommunikations-Schnittstelle 3022 kann über ein Netzwerk mit anderen elektronischen Geräten kommunizieren. Das Festplattenlaufwerk 3024 kann Programme und Daten speichern, die von der CPU 3012 innerhalb des Computers 3000 verwendet werden. Das DVD-ROM-Laufwerk 3026 kann die Programme oder die Daten von der DVD-ROM 3001 lesen und dem Festplattenlaufwerk 3024 die Programme oder die Daten über das RAM 3014 zur Verfügung stellen. Das IC-Kartenlaufwerk kann Programme und Daten von einer IC-Karte lesen und/oder Programme und Daten auf die IC-Karte schreiben.
Das ROM 3030 kann darin ein Boot-Programm o.ä. speichern, das von dem Computer 3000 zum Zeitpunkt der Aktivierung ausgeführt wird, und/oder ein Programm, das von der Hardware des Computers 3000 abhängt. Der Ein-/Ausgabe-Chip 3040 kann auch verschiedene Ein-/Ausgabe-Einheiten über eine parallele Schnittstelle, eine serielle Schnittstelle, eine Tastaturschnittstelle, eine Mausschnittstelle und dergleichen mit der Eingabe-/Ausgabe-Steuereinrichtung 3020 verbinden.
Ein Programm kann durch computerlesbare Medien, wie etwa das DVD-ROM 3001 oder die IC-Karte, bereitgestellt werden. Das Programm kann von den computerlesbaren Medien gelesen werden, in dem Festplattenlaufwerk 3024, dem RAM 3014 oder dem ROM 3030, die ebenfalls Beispiele für computerlesbare Medien sind, installiert werden, und von der CPU 3012 ausgeführt werden. Die in diesen Programmen beschriebene Informationsverarbeitung kann in den Computer 3000 eingelesen werden, was zu einer Zusammenarbeit zwischen einem Programm und den oben erwähnten verschiedenen Arten von Hardware-Ressourcen führt. Ein System oder ein Verfahren kann durch die Realisierung des Betriebs oder der Verarbeitung von Information in Übereinstimmung mit der Verwendung des Computers 3000 gebildet werden.
Wenn beispielsweise eine Kommunikation zwischen dem Computer 3000 und einem externen Gerät durchgeführt wird, kann die CPU 3012 ein in den Arbeitsspeicher 3014 geladenes Kommunikationsprogramm ausführen, um eine Kommunikationsverarbeitung an die Kommunikationsschnittstelle 3022 anzuweisen, und zwar auf der Grundlage der in dem Kommunikationsprogramm beschriebenen Verarbeitung. Die Kommunikationsschnittstelle 3022 kann unter der Steuerung der CPU 3012 Übertragungsdaten lesen, die in einem Übertragungspufferbereich gespeichert sind, der in einem Aufzeichnungsmedium wie dem RAM 3014, dem Festplattenlaufwerk 3024, dem DVD-ROM 3001 oder der IC-Karte bereitgestellt ist, und die gelesenen Übertragungsdaten an ein Netzwerk übertragen, oder von einem Netzwerk empfangene Empfangsdaten in einen Empfangspufferbereich oder dergleichen, der auf dem Aufzeichnungsmedium vorgesehen ist, schreiben.
Des Weiteren kann die CPU 3012 bewirken, dass alle oder ein notwendiger Teil einer Datei oder einer Datenbank in den RAM 3014 eingelesen werden, wobei die Datei oder die Datenbank auf einem externen Aufzeichnungsmedium, wie etwa dem Festplattenlaufwerk 3024, dem DVD-ROM-Laufwerk 3026 (DVD-ROM 3001), der IC-Karte und dergleichen gespeichert worden ist, und verschiedene Arten der Verarbeitung der Daten auf dem RAM 3014 durchführen.
Die CPU 3012 kann dann die verarbeiteten Daten auf das externe Aufzeichnungsmedium zurückschreiben.
Verschiedene Arten von Information, wie etwa verschiedene Arten von Programmen, Daten, Tabellen und Datenbanken, können auf dem Aufzeichnungsmedium gespeichert werden, um einer Informationsverarbeitung unterzogen zu werden. Die CPU 3012 kann verschiedene Arten der Verarbeitung der aus dem RAM 3014 gelesenen Daten durchführen. Dazu gehören verschiedene Arten von Operationen, Informationsverarbeitung, Bedingungsbeurteilung, bedingte Verzweigung, unbedingte Verzweigung, Suchen/Ersetzen von Informationen und dergleichen, so wie das in dieser Offenbarung beschrieben ist, und durch eine Befehlssequenz von Programmen bezeichnet, und schreibt das Ergebnis zurück in den RAM 3014. Des Weiteren kann die CPU 3012 auf dem Aufzeichnungsmedium nach Informationen in einer Datei, einer Datenbank und dergleichen suchen. Wenn z.B. eine Mehrzahl von Einträgen, von denen jeder einen Attributwert eines ersten Attributs hat, der einem Attributwert eines zweiten Attributs zugeordnet ist, auf dem Aufzeichnungsmedium gespeichert sind, kann die CPU 3012 unter der Mehrzahl von Einträgen nach einem Eintrag suchen, der der Bedingung entspricht, deren Attributwert des ersten Attributs bezeichnet ist, und den in dem Eintrag gespeicherten Attributwert des zweiten Attributs lesen, wodurch der Attributwert des zweiten Attributs erhalten wird, der dem ersten Attribut, das die vorbestimmte Bedingung erfüllt, zugeordnet ist.
Die oben erläuterten Programm- oder Softwaremodule können in den computerlesbaren Medien auf oder in der Nähe des Computers 3000 gespeichert werden. Des Weiteren kann ein Aufzeichnungsmedium, wie etwa eine Festplatte oder ein RAM, das in einem mit einem dedizierten Kommunikationsnetzwerk oder dem Internet verbundenen Serversystem bereitgestellt wird, als das computerlesbare Medium verwendet werden, wodurch das Programm über das Netzwerk dem Computer 3000 zur Verfügung gestellt wird.
Während die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist der technische Umfang der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass zu den oben beschriebenen Ausführungsformen verschiedene Änderungen und Verbesserungen hinzugefügt werden können. Merkmale, die in Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform beschrieben werden, können auf die anderen Ausführungsformen übertragen werden, solange dies nicht zu einem technischen Widerspruch führt. Jedes Konfigurationselement kann die gleichen Merkmale wie andere Konfigurationselemente mit dem gleichen Namen, aber unterschiedlichen Referenzziffern aufweisen. Es ist aus dem Umfang der Ansprüche offensichtlich, dass die mit solchen Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügten Ausführungsformen in dem technischen Umfang der Erfindung enthalten sein können.
Die Operationen, Verfahren, Schritte und Stufen von jedem Prozess, der von einer Vorrichtung, einem System, einem Programm und einer Methode, die in den Ansprüchen, Ausführungsformen oder Diagrammen repräsentiert sind, ausgeführt wird, können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden, solange die Reihenfolge nicht durch „vorher“, „vor“ oder dergleichen angegeben ist und solange das Ergebnis eines vorhergehenden Prozesses nicht in einem späteren Prozess verwendet wird. Selbst wenn der Prozessablauf durch Ausdrücke, etwa wie „zunächst“ oder „danach“ in den Ansprüchen, Ausführungsformen oder Diagrammen beschrieben wird, bedeutet dies nicht notwendigerweise, dass der Prozess in dieser Reihenfolge durchgeführt werden muss.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können mit Verweis auf Flussdiagramme und Blockdiagramme beschrieben sein, deren Blöcke (1) Schritte von Prozessen, in denen Operationen durchgeführt werden, oder (2) Teile von Geräten, die für die Durchführung von Operationen zuständig sind, repräsentieren können. Bestimmte Schritte und Teile können implementiert werden durch dedizierte Schaltkreise, programmierbare Schaltkreise, die mit computerlesbaren Befehlen versorgt werden, die auf computerlesbaren Medien gespeichert sind, und/oder Prozessoren, die mit computerlesbaren Befehlen versorgt werden, die auf computerlesbaren Medien gespeichert sind. Dedizierte Schaltkreise können digitale und/oder analoge Hardwareschaltkreise umfassen und können integrierte Schaltkreise (IC) und/oder diskrete Schaltkreise enthalten. Programmierbare Schaltkreise können rekonfigurierbare Hardwareschaltungen enthalten, die logische UND, ODER, XOR, NAND, NOR und andere logische Operationen, Flip-Flops, Register, Speicherelemente und dergleichen umfassen, wie z.B. feldprogrammierbare Gatterfelder (FPGA, fieldprogrammable gate arrays), programmierbare Logikfelder (PLA, programmable logic arrays) und dergleichen.
Zu den computerlesbaren Medien kann jedes dinghafte Gerät gehören, das Instruktionen zur Ausführung durch ein geeignetes Gerät speichern kann, so dass das computerlesbare Medium mit den darin gespeicherten Instruktionen einen Herstellungsgegenstand umfasst, der Instruktionen enthält, die ausgeführt werden können, um Mittel zur Durchführung der in den Flussdiagrammen oder Blockdiagrammen spezifizierten Operationen zu schaffen. Beispiele für computerlesbare Medien können ein elektronisches Speichermedium, ein magnetisches Speichermedium, ein optisches Speichermedium, ein elektromagnetisches Speichermedium, ein Halbleiterspeichermedium und dergleichen umfassen. Konkretere Beispiele für computerlesbare Medien können eine Floppy Disk, eine Diskette, eine Festplatte, ein Direktzugriffsspeicher (RAM, random access memory), ein Nur-Lese-Speicher (ROM, read-only memory), ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM (erasable programmable read-only memory) oder Flash-Speicher), ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM), ein statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM, static random access memory), ein Compact Disc Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), eine digitale vielseitige Diskette (DVD, digital versatile disc), eine BLU-RAY-Disk (eingetragene Marke), ein Speicherstick, eine Karte mit integriertem Schaltkreis und dergleichen sein.
Computerlesbare Befehle können Assembler-Befehle, ISA-Befehle (Instruction-Set-Architecture), Maschinenbefehle, maschinenabhängige Befehle, Mikrocode, Firmware-Befehle, zustandsetzende Daten oder entweder Quellcode oder Objektcode enthalten, die in einer beliebigen Kombination aus einer oder mehreren Programmiersprachen, einschließlich einer objektorientierten Programmiersprache, wie etwa Smalltalk, JAVA (eingetragenes Warenzeichen), C++ und dergleichen, und konventionellen prozeduralen Programmiersprachen, wie etwa der Programmiersprache „C“ oder ähnlichen Programmiersprachen, geschrieben sind.
Computerlesbare Befehle können einem Prozessor eines Universalrechners, eines Spezialrechners oder eines anderen programmierbaren Datenverarbeitungsgeräts oder einem programmierbaren Schaltkreis, lokal oder über ein lokales Netz (LAN), ein Weitverkehrsnetz (WAN), wie etwa das Internet und dergleichen, bereitgestellt werden, um die computerlesbaren Befehle auszuführen, um Mittel zur Durchführung der in den Flussdiagrammen oder Blockdiagrammen angegebenen Operationen zu schaffen. Beispiele für Prozessoren sind Computerprozessoren, Verarbeitungseinheiten, Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren, Steuereinrichtungen (oder Controller), Mikrocontroller und dergleichen.
Bezugszeichenliste

100:: Überführungssystem,
102:: Packstück,
110:: Entpalettierungsplattform,
120:: Aufnahmeplattform,
130:: Roboter,
132:: Roboterarm,
134:: Antriebssteuereinheit,
140:: Endeffektor,
150:: Überführungssteuerungssystem,
160:: Bilderfassungssystem,
180:: Sensor,
190:: Sensor,
232:: Motor,
234:: Messgeber,
242:: Kraftempfindungssensorsensor,
246:: Greifelement,
310:: Hauptkörper,
312:: Druckentlastungskammer,
314:: Verbindungselement,
320:: Haftkissen,
330:: Ventil,
340:: Ansaugrohr,
422:: Bilddaten-Erfassungseinheit,
424:: Arminformations-Erfassungseinheit,
426:: Handinformations-Erfassungseinheit,
432:: Eingabe-/Ausgabe-Steuereinheit,
434:: Bilderfassungssteuereinheit,
436:: Überführungs-Steuereinheit,
440:: Produktinformations-Registrierungseinheit,
450:: Speichereinheit,
452:: Produktinformations-Speichereinheit,
454:: Werkstückinformations-Speichereinheit,
456:: Modellinformations-Speichereinheit,
458:: Einstellungsinformations-Speichereinheit,
520:: Bildanalyseeinheit,
522:: Transportziel-Spezifizierungseinheit,
524:: Greifzustands-Bestimmungseinheit,
530:: Kurvenweg-Planungseinheit,
542:: Algorithmus-Bestimmungseinheit,
544:: Abnormalitäts-Festellungseinheit,
546:: Änderungseinheit,
552:: Steuersignal-Ausgabeeinheit,
554:: Warninformations-Ausgabeeinheit,
600:: Kurvenweg, Bereitschaftsposition,
620:: Greifposition,
622:: Transportvorbereitungsposition,
624:: Platzierungsvorbereitungsposition,
630:: Freigabeposition,
720:: Registrierungsdaten-Vergleichseinheit,
730:: Ausgabesimulator,
740:: Schätzdaten-Vergleichseinheit,
750:: Bezugsdaten-Vergleichseinheit,
762:: Massenabnormalitäts-Feststellungseinheit,
764:: Massenschwerpunktabnormalitäts-Feststellungseinheit,
770:: Abnormalitäts-Spezifizierungseinheit,
820:: Registrierungsinformations-Änderungseinheit,
830:: Einstellungsgeschwindigkeits-Änderungseinheit,
840:: Anhalten-Bewertungseinheit,
3000:: Computer,
3001:: DVD-ROM,
3010:: Host-Steuereinrichtung,
3012:: CPU,
3014:: RAM,
3016:: Grafik-Steuereinrichtung,
3018:: Anzeigegerät,
3020:: Eingabe-/Ausgabe-Steuereinrichtung,
3022:: Kommunikations-Schnittstelle,
3024:: Festplatte,
3026:: DVD-ROM-Laufwerk,
3030:: ROM,
3040:: Eingabe-/Ausgabe-Chip,
3042:: Tastatur

Claims

Ein Steuerungssystem (150) aufweisend: eine Kraftempfindungsinformations-Erfassungseinheit (134, 426) zum Erfassen von Kraftempfindungsinformation, die eine Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment an einem distalen Ende eines Manipulators (132) repräsentiert, während ein Zielgegenstand, der ein durch den Manipulator (132) zu transportierendes Ziel ist, transportiert wird; eine Masseninformations-Feststellungseinheit (720) zum Feststellen von Masseninformation, die einen vorbestimmten Wert als eine Masse des Zielgegenstands repräsentiert; eine Planinformations-Erfassungseinheit (730) zum Erfassen von Planinformation, die den Inhalt eines Plans repräsentiert, der sich auf einen Kurvenweg von mindestens einem von dem distalen Ende des Manipulators (132) und einer an dem distalen Ende angeordneten Greifeinheit (140) zum Greifen des Zielgegenstands bezieht; eine Kraftempfindungs-Schätzeinheit (242) zum Schätzen einer Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment, die/das an dem distalen Ende des Manipulators (132) zu erfassen sind, wenn der Manipulator (132) den Zielgegenstand transportiert, auf der Grundlage der Masseninformation und der Planinformation; und eine erste Feststellungseinheit (762) zum Feststellen einer Abnormalität, die sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, auf der Grundlage von der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit geschätzt werden; wobei die erste Feststellungseinheit (762) zum Feststellen der Abnormalität in einem Fall dient, wo der Absolutwert einer Differenz zwischen der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftsensations-Schätzeinheit (242) geschätzt werden, größer als ein erster Schwellenwert ist; die erste Feststellungseinheit (762) zum Feststellen der Abnormalität in einem Fall dient, wo eine Zeitdauer, während der der Absolutwert einer Differenz zwischen der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit (242) geschätzt werden, größer als ein erster Schwellenwert ist, für eine Zeitdauer, die größer als ein zweiter Schwellenwert ist, andauert.
Das Steuerungssystem (150) gemäß Anspruch 1, wobei die Kraftempfindungs-Schätzeinheit (242) zum Schätzen einer Größe und einer Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende des Manipulators (132) dient, und die erste Feststellungseinheit (762) zum Feststellen der Abnormalität, die sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, auf der Grundlage von der Größe und der Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe und der Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit geschätzt werden, dient, wobei die Kraftempfindungsinformation die Größe und die Richtung von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende des Manipulators (132) repräsentiert.
Das Steuerungssystem (150) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Schwellenwert als größer bestimmt wird, wenn eine Länge einer Verzögerungszeit bezüglich der Erfassung der Kraftempfindungsinformation durch die Kraftempfindungsinformations-Feststellungseinheit (134, 426) länger ist.
Das Steuerungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kraftempfindungs-Schätzeinheit (242) zum Schätzen der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das an dem distalen Ende zu jedem einer Mehrzahl von verstrichenen Zeiten zu erfassen sind, auf der Grundlage der Planinformation dient, die Kraftempfindungs-Schätzeinheit (242) zum Ausgeben von Schätzinformation dient, bei der jede von der Mehrzahl von verstrichenen Zeiten der Größe von mindestens einer von der geschätzten Kraft und dem geschätzten Drehmoment zugeordnet ist, die erste Feststellungseinheit (762) zum Zuordnen der Information, die die Größe von mindestens einem von Kraft und dem Drehmoment, die/das der in der Kraftempfindungsinformation enthalten sind, repräsentiert, zu der Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das in der Schätzinformation enthaltenen sind, repräsentiert, dient, auf der Grundlage von Information, die eine Mehrzahl von Zeitpunkten, die in den Kraftempfindungsinformationen enthalten sind, repräsentiert, und Information, die die Mehrzahl der verstrichenen Zeiten, die in den Schätzinformationen enthalten sind, repräsentiert, und die erste Feststellungseinheit (762) zum Feststellen einer Abnormalität, die sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, dient, auf der Grundlage der Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das in den Kraftwahrnehmungsinformationen enthalten sind, repräsentiert, und der Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das in den Schätzinformationen enthalten sind, repräsentiert, die [welche Informationen] einander zugeordnet sind, wobei die Kraftempfindungsinformation Information, die die Mehrzahl von Zeitpunkten repräsentiert, und Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende zu jedem Zeitpunkt repräsentiert, enthält, und die Planinformation Information, die die Mehrzahl von verstrichenen Zeiten, seit wann der Zielgegenstand eine Bezugsposition in einem Kurvenweg passiert hat, repräsentiert, und Information, die einen Winkel von jedem von einer Mehrzahl von in dem Manipulator (132) enthaltenen Gelenken zu jeder verstrichenen Zeit repräsentiert, enthält.
Das Steuerungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend: eine Winkelinformations-Erfassungseinheit (424) zum Feststellen von Winkelinformation, die einen Winkel von jedem von einer Mehrzahl von in dem Manipulator (132) enthaltenen Gelenken repräsentiert, wobei die Winkelinformation Information, die eine Mehrzahl von Zeitpunkten repräsentiert, und Information, die einen Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke zu jedem Zeitpunkt repräsentiert, enthält, wobei die Kraftempfindungsinformation Information, die eine Mehrzahl von Zeitpunkten repräsentiert, und Information, die eine Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende zu jedem Zeitpunkt repräsentiert, enthält, und wobei: die Kraftempfindungs-Schätzeinheit (242) zum Bestimmen eines Winkels von jedem von der Mehrzahl von Gelenken an jeder von einer Mehrzahl von Positionen auf dem Kurvenweg auf der Grundlage der Planinformation dient; die Kraftempfindungs-Schätzeinheit (242) zum Schätzen einer Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment, die an dem distalen Ende an jeder von der Mehrzahl von Positionen auf dem Kurvenweg zu erfassen sind, dient; die Kraftempfindungs-Schätzeinheit (242) zum Ausgeben von Schätzinformation, in der der Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke und die geschätzte Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment einander zugeordnet sind, dient; die erste Feststellungseinheit (762) zum Zuordnen der Information, die den Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke repräsentiert, zu der Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment an dem distalen Ende repräsentiert, auf der Grundlage der Information, die die Mehrzahl der Zeitpunkte, die in jeder von der Winkelinformation und der Kraftempfindungsinformation enthalten sind, repräsentiert, dient; die erste Feststellungseinheit (762) zum Zuordnen der Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das in der Kraftempfindungsinformation enthalten sind, repräsentiert, zu der Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das in der Schätzinformation enthalten sind, repräsentiert, auf der Grundlage der Information, die den Winkel von jedem von der Mehrzahl der Gelenke repräsentiert, dient; und die erste Feststellungseinheit (762) zum Feststellen einer Abnormalität dient, sie sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, auf der Grundlage der Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das in der Kraftempfindungsinformation enthalten sind, repräsentiert, und der Information, die die Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das in der Schätzinformation enthalten sind, repräsentiert, die [welche Informationen] einander zugeordnet sind.
Das Steuerungssystem (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Abnormalität, die sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, mindestens eines der Folgenden repräsentiert: ein Identifikationsproblem des Zielgegenstands, ein Greifproblem des Zielgegenstands, ein Fallenlassen des Zielgegenstands, eine Beschädigung des Zielgegenstands und eine Kollision, die den Zielgegenstand involviert.
Das Steuerungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: eine Druckentlastungsinformations-Erfassungseinheit (134, 426) zum Erfassen von Druckentlastungsinformation, die eine Größe eines Drucks innerhalb einer in der Greifeinheit (140) angeordneten Druckentlastungskammer repräsentiert, wobei die erste Feststellungseinheit (762) zum Feststellen einer Beschädigung des Zielgegenstands dient in einem Fall, wo (i) weder eine Abnormalität, die sich auf den Druck der durch die Druckentlastungsinformation repräsentiert wird, bezieht, noch eine Abnormalität, die sich auf die Masse des Zielgegenstands, die durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert wird, bezieht, erfasst wird und (ii) eine Abnormalität, die sich auf einen Massenschwerpunkt des Zielgegenstands, der durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert wird, bezieht, erfasst wird.
Das Steuerungssystem (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: eine Bildinformation-Erfassungseinheit zum Erfassen von Bilddaten des Zielgegenstands zu einem Zeitpunkt, bevor der Zielgegenstand durch den Manipulator (132) gegriffen wird; eine Massenschwerpunkt-Schätzeinheit (764) zum Schätzen einer Position eines Massenschwerpunkts des Zielgegenstands auf der Grundlage der Bilddaten; und eine Greifposition-Bestimmungseinheit zum Bestimmen einer Greifposition, an der der Zielgegenstand durch die Greifeinheit (140) gegriffen werden soll, und wobei: die Kraftempfindungs-Schätzeinheit (242) zum Schätzen einer Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment, die/das an dem distalen Ende zu erfassen sind, dient in einem Fall, wo die Greifeinheit (140) den Zielgegenstand an der Greifposition greift und der Zielgegenstand angehoben wird, auf der Grundlage der Masse des Zielgegenstands, die durch die Masseninformation repräsentiert wird, der Position des Massenschwerpunkts des Zielgegenstands, die durch die Massenschwerpunkt-Schätzeinheit geschätzt wird, und der Greifposition, die durch die Greifpositions-Bestimmungseinheit bestimmt wird; und die erste Feststellungseinheit (762) zum Feststellen dient von mindestens einem von einem Identifikationsproblem des Zielgegenstands, einem Greifproblem des Zielgegenstands und einer Beschädigung des Zielgegenstands, auf der Grundlage der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit geschätzt werden.
Das Steuerungssystem (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: eine Bildinformation-Erfassungseinheit zum Erfassen von Bilddaten des Zielgegenstands zu einem Zeitpunkt, bevor der Zielgegenstand durch den Manipulator (132) gegriffen wird; eine Einheit zum Identifizieren eines geometrischen Mittelpunkts zum Identifizieren einer Position eines geometrischen Mittelpunkts von einer oberen Oberfläche des Zielgegenstands auf der Grundlage der Bilddaten; eine Greifposition-Bestimmungseinheit zum Bestimmen einer Greifposition, an der der Zielgegenstand durch die Greifeinheit (140) gegriffen werden soll; eine Massenschwerpunkt-Identifizierungseinheit zum Identifizieren einer Position eines Massenschwerpunkts des Zielgegenstands auf der Grundlage von (i) der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation in einem Fall repräsentiert werden, wo die Greifeinheit (140) den Zielgegenstand an der Greifposition greift und der Zielgegenstand durch die Greifeinheit (140) angehoben wird, und (ii) der Greifposition des Zielgegenstands; und eine zweite Feststellungseinheit zum Feststellen von mindestens einem von einem Identifikationsproblem des Zielgegenstands, einem Greifproblems des Zielgegenstands und einer Beschädigung des Zielgegenstands, in einem Fall, wo ein Abstand zwischen einer Position des geometrischen Mittelpunkts der oberen Oberfläche des Zielgegenstands und einer Position, bei der der Massenschwerpunkt des Zielgegenstands auf die obere Oberfläche des Zielgegenstands projiziert wird, größer als ein dritter Schwellenwert ist.
Das Steuerungssystem (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: eine Bildinformation-Erfassungseinheit zum Erfassen von Bilddaten des Zielgegenstands zu einem Zeitpunkt, bevor der Zielgegenstand durch den Manipulator (132) gegriffen wird; eine Einheit zum Identifizieren des geometrischen Mittelpunkts zum Identifizieren einer Position eines geometrischen Mittelpunkts einer oberen Oberfläche des Zielgegenstands auf der Grundlage der Bilddaten; eine Greifposition-Bestimmungseinheit zum Bestimmen einer Greifposition, an der der Zielgegenstand von der Greifeinheit (140) gegriffen werden soll; und eine Massenschwerpunkt-Identifizierungseinheit zum Identifizieren einer Position eines Massenschwerpunkts des Zielgegenstands auf der Grundlage von (i) der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation in repräsentiert werden einem Fall, wo die Greifeinheit (140) den Zielgegenstand an der Greifposition greift und der Zielgegenstand durch die Greifeinheit (140) angehoben wird, und (ii) der Greifposition des Zielgegenstands, und wobei die Greifposition-Bestimmungseinheit zum Bestimmen einer Position dient, die eine geeignetere Greifposition des Zielgegenstands ist in einem Fall, wo ein Abstand zwischen einer Position des geometrischen Mittelpunkts der oberen Oberfläche des Zielgegenstands und einer Position, bei der der Massenschwerpunkt des Zielgegenstands auf die obere Oberfläche des Zielgegenstands projiziert wird, größer als ein dritter Schwellenwert ist.
Das Steuerungssystem (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend: eine dritte Feststellungseinheit zum Feststellen von mindestens einem von einem Identifikationsproblem des Zielgegenstands, einem Greifproblem des Zielgegenstands und einer Beschädigung des Zielgegenstands, in einem Fall, wo ein Absolutwert einer Differenz zwischen (i) der Masse des Zielgegenstands, die auf der Grundlage der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, bestimmt wird, in einem Fall, wo die Greifeinheit (140) den Zielgegenstand anhebt, und (ii) der Masse des Zielgegenstands, die durch die Masseninformation repräsentiert wird, größer als ein vierter Schwellenwert ist.
Das Steuerungssystem (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend: eine Einstelleinheit zum Durchführen einer Bestimmung zum Einstellen einer Transportgeschwindigkeit des Zielgegenstandes in einem Fall, wo die erste Feststellungseinheit (762) die Abnormalität erfasst hat.
Transportvorrichtung, aufweisend: das Steuerungssystem (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12; und den Manipulator (132).
Ein Programm, das einen Computer veranlasst, als das Steuerungssystem (150) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 zu funktionieren.
Ein Steuerungsverfahren, aufweisend: Erfassen von Kraftempfindungsinformation, die eine Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment an einem distalen Ende eines Manipulators (132) repräsentiert, während ein Zielgegenstand, der ein von dem Manipulator (132) zu transportierendes Ziel ist, transportiert wird; Erfassen von Masseninformation, die einen vorbestimmten Wert als eine Masse des Zielgegenstands repräsentiert; Erfassen von Planinformation, die den Inhalt eines Plans repräsentiert, der sich auf einen Kurvenweg von mindestens einem von dem distalen Ende des Manipulators (132) und einer Greifeinheit (140) zum Greifen des Zielgegenstands, die an dem distalen Ende angeordnet ist, bezieht; Abschätzen der Größe von mindestens einem von einer Kraft und einem Drehmoment zum Erfassen an dem distalen Ende des Manipulators (132), wenn der Manipulator (132) den Zielgegenstand transportiert, auf der Grundlage der Masseninformation und der Planinformation; und Feststellen einer Abnormalität, die sich auf den Transport des Zielgegenstands bezieht, auf der Grundlage der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das bei der Kraftempfindungsschätzung abgeschätzt werden; Feststellen der Abnormalität in einem Fall, wo der Absolutwert einer Differenz zwischen der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftsensations-Schätzeinheit geschätzt werden, größer als ein erster Schwellenwert ist; Feststellen der Abnormalität in einem Fall, wo eine Zeitdauer, während der der Absolutwert einer Differenz zwischen der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungsinformation repräsentiert werden, und der Größe von mindestens einem von der Kraft und dem Drehmoment, die/das durch die Kraftempfindungs-Schätzeinheit geschätzt werden, größer als ein erster Schwellenwert ist, für eine Zeitdauer, die größer als ein zweiter Schwellenwert ist, andauert.