ITBO20070153A1

ITBO20070153A1 - METHOD AND DEVICE FOR RECOGNIZING, TAKING UP AND REPOSITIONING OBJECTS

Info

Publication number: ITBO20070153A1
Authority: IT
Inventors: Patrizio Cardoni
Original assignee: Smv S R L
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2007-03-08
Publication date: 2008-09-09

Description

METODO E DISPOSITIVO PER IL RICONOSCIMENTO, LA PRESA ED IL RIPOSIZIONAMENTO DI OGGETTI METHOD AND DEVICE FOR THE RECOGNITION, GRIP AND REPOSITIONING OF OBJECTS

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico relativo alle apparecchiature e dispositivi per la movimentazione automatizzata di oggetti. The present invention is part of the technical sector relating to equipment and devices for the automated handling of objects.

In particolare l'invenzione riguarda un metodo per il riconoscimento, la presa e il riposizionamento di una varietà di oggetti aventi forme, dimensioni, peso e consistenza fra loro differenti. Riguarda altresì un dispositivo atto a riconoscere, prelevare ed eventualmente riposizionare tali oggetti, particolarmente adatto ad operare in apparecchiature robotizzate per la gestione di negozi automatici, magazzini, etc. In particular, the invention relates to a method for recognizing, gripping and repositioning a variety of objects having different shapes, dimensions, weight and consistency. It also relates to a device suitable for recognizing, picking up and possibly repositioning such objects, particularly suitable for operating in robotic equipment for the management of automatic shops, warehouses, etc.

E' noto che la movimentazione di oggetti in ambito industriale o logistico, così come in ambito unità di vendita automatica viene generalmente gestita da sistemi computerizzati di ritiro/immagazzinamento e recupero/restituzione (ASR, “automatic Storage and retrieve) che comprendono, tra l’altro, unità robotizzate destinate alla manipolazione dei medesimi oggetti. Tali unità possono essere montate su basi semoventi, nel caso di sistemi di grandi e medie dimensioni; per sistemi di piccole dimensioni esse possono essere rese mobili per mezzo di bracci opportunamente controllati su diversi gradi di libertà, o con altre modalità note di spostamento controllato. A quest’ultima categoria di sistemi ASR appartengono, ad esempio, le varie tipologie di distributori automatici destinati alla vendita ed al noleggio di oggetti, generalmente di piccole dimensioni (medicinali, snack, videocassette, DVD etc.). It is known that the handling of objects in the industrial or logistic field, as well as in the automatic sales unit is generally managed by computerized systems for collection / storage and recovery / return (ASR, "automatic Storage and retrieve) which include, among other things, other, robotic units intended for the manipulation of the same objects. These units can be mounted on self-propelled bases, in the case of large and medium-sized systems; for systems of small dimensions they can be made mobile by means of arms suitably controlled on different degrees of freedom, or with other known modalities of controlled displacement. For example, the various types of vending machines intended for the sale and rental of objects, generally of small size (medicines, snacks, videotapes, DVDs, etc.) belong to the latter category of ASR systems.

In generale, i dispositivi di manipolazione dei sistemi ASR sopra citati presuppongono che: In general, the handling devices of the ASR systems mentioned above assume that:

a) l’oggetto da trattare sia riconducibile a un volume noto, ed eventualmente disponga di una cosiddetta “interfaccia di manipolazione”, che può essere ad esempio un pallet o un contenitore di materiale plastico avente dimensioni standard; a) the object to be treated is attributable to a known volume, and possibly has a so-called "handling interface", which can be for example a pallet or a plastic container with standard dimensions;

b) le strutture di immagazzinamento siano pre-organizzate in termini di spazi compatibili con gli ingombri degli oggetti da manipolare, e che siano eventualmente costruite in funzione dell’ interfaccia di manipolazione degli oggetti stessi. b) the storage facilities are pre-organized in terms of spaces compatible with the dimensions of the objects to be handled, and which are possibly built according to the manipulation interface of the objects themselves.

Tutto ciò porta ad una notevole rigidità di progettazione e di utilizzo dei sopra citati sistemi, che li rende sostanzialmente inutilizzabili in alcuni ambiti operativi, quali ad esempio nell’automatizzazione della fase finale della catena di distribuzione dei prodotti. In tali ambiti gli oggetti da manipolare possono avere un’ampia varietà di forme, dimensioni, peso e consistenza. Per motivi organizzativi, di praticità e spesso di costo, essi non possono essere a loro volta racchiusi in contenitori aventi caratteristiche standardizzate ed ottimizzate per la manipolazione con i sopra citati dispositivi noti. Uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo per il riconoscimento, la presa ed il riposizionamento di oggetti in grado di permettere l’identificazione di oggetti di qualsiasi tipo in un’ampia gamma dimensionale, di peso e di consistenza in termini di rigidità o cedevolezza alla presa, e di fornire inoltre modalità sicure per il loro sollevamento da una postazione originale ed il trasporto verso una nuova postazione. All this leads to a considerable rigidity in the design and use of the aforementioned systems, which makes them substantially unusable in some operational areas, such as for example in the automation of the final phase of the product distribution chain. In these areas, the objects to be handled can have a wide variety of shapes, sizes, weights and textures. For organizational, practical and often cost reasons, they cannot in turn be enclosed in containers having standardized and optimized characteristics for handling with the aforementioned known devices. An object of the present invention is to provide a method for recognizing, gripping and repositioning objects capable of allowing the identification of objects of any type in a wide range of dimensions, weight and consistency in terms of rigidity. o compliance with grip, and also to provide safe methods for lifting them from an original location and transporting them to a new location.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di fornire un dispositivo per il riconoscimento, la presa ed il riposizionamento dei suddetti oggetti in grado di attuare il metodo sopra descritto, indipendentemente dalla forma, dal peso e dalla consistenza degli oggetti stessi, in un’ampia gamma di variabilità. Another object of the invention is to provide a device for recognizing, gripping and repositioning the aforementioned objects capable of implementing the method described above, regardless of the shape, weight and consistency of the objects themselves, in a wide range of variability.

Un ulteriore scopo dell’invenzione è quello di fornire un metodo ed un dispositivo in grado di consentire l’uso di scaffali di immagazzinamento di tipo convenzionale, senza vincoli di forma o dimensione. A further purpose of the invention is to provide a method and a device capable of allowing the use of conventional type storage racks, without shape or size constraints.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di proporre un dispositivo in grado di esplorare in maniera precisa gli spazi disponibili per Γ immagazzinamento dei prodotti, e di memorizzarli per gestire successivamente la disposizione dei prodotti stessi in maniera ottimale. Another purpose of the invention is to propose a device able to precisely explore the spaces available for Γ storage of products, and to memorize them to subsequently manage the arrangement of the products themselves in an optimal manner.

Gli scopi sopra citati vengono interamente ottenuti, in accordo con il contenuto delle rivendicazioni, da un metodo per Γ identificazione, la presa ed il riposizionamento di oggetti comprendente: una fase di approccio e riconoscimento di un oggetto avente caratteristiche dimensionali non predeterminate e disposto su una superficie d’appoggio, nella quale vengono eseguiti un approccio di massima all’oggetto da parte di un gruppo a pinza mobile provvisto di mezzi misuratori di distanza puntuale, l’individuazione della sagoma dello stesso oggetto per mezzo di una scansione tridimensionale ortogonale effettuata dai mezzi misuratori di distanza puntuale mediante spostamenti programmati del gruppo pinza, e da mezzi sensori di presenza dell’oggetto, anch’essi previsti nel gruppo pinza; una fase di presa dell’oggetto, comprendente un’operazione di serraggio progressivo del citato gruppo pinza fino al raggiungimento di una forza di serraggio predefinita, dipendente dalle caratteristiche fisiche dell’oggetto; una fase di prelievo, comprendente operazioni di sollevamento e movimentazione dello stesso; ed una fase di rilascio dell’oggetto. The aforementioned purposes are entirely achieved, in accordance with the content of the claims, by a method for identifying, gripping and repositioning objects comprising: a step of approaching and recognizing an object having non-predetermined dimensional characteristics and arranged on a support surface, in which a rough approach to the object is performed by a movable gripper unit equipped with punctual distance measuring means, the identification of the shape of the same object by means of an orthogonal three-dimensional scan carried out by the means punctual distance measuring devices by means of programmed displacements of the gripper group, and by object presence sensor means, also provided in the gripper group; a phase of gripping the object, including a progressive tightening operation of the aforementioned gripper group until a predefined clamping force is reached, depending on the physical characteristics of the object; a pick-up phase, comprising lifting and handling operations of the same; and an object release phase.

I medesimi scopi vengono altresì ottenuti da un dispositivo per il riconoscimento, la presa ed il riposizionamento di oggetti aventi caratteristiche dimensionali non predeterminate, comprendente: un supporto; un gruppo pinza, associato al supporto e mobile rispetto allo stesso secondo almeno una prima direzione, provvisto inoltre di una coppia di dita rispettivamente contrapposte, mobili in una seconda direzione ed atte a richiudersi ed aprirsi l’una rispetto all’altra, per serrare e rispettivamente rilasciare un oggetto, le dita essendo altresì rese mobili di conserva secondo una terza direzione di avvicinamento-allontanamento rispetto all’oggetto; mezzi misuratori di distanza puntuale, disposti in corrispondenza di almeno un dito del gruppo pinza ed atti ad effettuare misurazioni puntuali della distanza intercorrente fra Γ estremità distale del relativo dito e l’oggetto per consentire, in cooperazione con idonee sequenze di spostamenti delle dita, l’effettuazione di una scansione tridimensionale ortogonale dell’oggetto; mezzi sensori di presenza dell’oggetto, atti ad individuare la profondità dello stesso, disposti in corrispondenza dell’ estremità distale delle dita; una unità di controllo computerizzata, atta a pilotare il gruppo pinza ed a ricevere ed elaborare informazioni dai mezzi misuratori di distanza puntuale e dai mezzi sensori di presenza. Le caratteristiche dell'invenzione, così come risulteranno dalle rivendicazioni, sono evidenziate nella seguente descrizione dettagliata, con riferimento alle tavole di disegno allegate, nelle quali: The same objects are also achieved by a device for recognizing, gripping and repositioning objects having non-predetermined dimensional characteristics, comprising: a support; a gripper unit, associated with the support and movable with respect to the same according to at least a first direction, further provided with a pair of fingers respectively opposite each other, movable in a second direction and able to close and open with respect to each other, to tighten and respectively releasing an object, the fingers also being made to keep mobile in a third approach-away direction with respect to the object; punctual distance measuring means, arranged in correspondence with at least one finger of the gripper assembly and suitable for carrying out punctual measurements of the distance between the distal end of the relative finger and the object to allow, in cooperation with suitable sequences of movements of the fingers, '' carrying out an orthogonal three-dimensional scan of the object; sensor means for the presence of the object, designed to identify the depth of the object, arranged at the distal end of the fingers; a computerized control unit, adapted to drive the gripper assembly and to receive and process information from the punctual distance measuring means and from the presence sensor means. The characteristics of the invention, as will appear from the claims, are highlighted in the following detailed description, with reference to the attached drawing tables, in which:

la figura 1 illustra una vista in prospettiva di un sistema di vendita automatizzato comprendente il dispositivo di identificazione, presa e riposizionamento di oggetti che attua il metodo secondo la presente invenzione; Figure 1 illustrates a perspective view of an automated sales system comprising the device for identifying, picking up and repositioning objects which carries out the method according to the present invention;

la figura 2 illustra una vista in prospettiva di una unità di manipolazione e trasporto mobile facente parte del sistema di figura 1, ed inglobante il predetto dispositivo di identificazione, presa e riposizionamento di oggetti; Figure 2 illustrates a perspective view of a mobile handling and transport unit forming part of the system of Figure 1, and incorporating the aforementioned device for identifying, gripping and repositioning objects;

la figura 3 illustra una vista prospettica, parzialmente in spaccato, di un dito del dispositivo a pinza mobile appartenente al dispositivo di identificazione; Figure 3 is a partially cut-away perspective view of a finger of the movable gripper device belonging to the identification device;

la figura 4 illustra una vista prospettica del dito di figura 3, visto da una diversa angolazione; Figure 4 shows a perspective view of the finger of Figure 3, seen from a different angle;

la figura 5 illustra una vista prospettica di una porzione del dito di figura 3; Figure 5 illustrates a perspective view of a portion of the finger of Figure 3;

la figura 6 illustra una vista in sezione di un dettaglio del dito di figura 3; Figure 6 illustrates a sectional view of a detail of the finger of Figure 3;

la figura 7 illustra una vista dall’alto del dito di figura 3 in una condizione di presa di un oggetto di piccole dimensioni; Figure 7 illustrates a top view of the finger of Figure 3 in a condition of gripping an object of small size;

la figura 8 illustra una vista dall’alto del dito di figura 3 in una condiziona di presa di un oggetto di grandi dimensioni; Figure 8 illustrates a top view of the finger of Figure 3 in a condition of gripping a large object;

la figura 9 illustra una vista prospettica di un gruppo anticaduta appartenente al dispositivo di identificazione, presa e riposizionamento secondo la presente invenzione. Figure 9 illustrates a perspective view of a fall arrest unit belonging to the identification, gripping and repositioning device according to the present invention.

Con riferimento alle figure 1 e 2, si indica con 100 una unità di manipolazione e trasporto mobile robotizzata per la gestione di una pluralità di oggetti 1, ad esempio in un negozio automatizzato 200 o in un magazzino automatizzato. Nell’unità di manipolazione e trasporto 100 è installato un dispositivo di riconoscimento, presa e riposizionamento di oggetti 10 realizzato secondo la presente invenzione. With reference to Figures 1 and 2, 100 indicates a robotic mobile handling and transport unit for managing a plurality of objects 1, for example in an automated shop 200 or in an automated warehouse. In the handling and transport unit 100 a device for recognizing, gripping and repositioning objects 10 made according to the present invention is installed.

A titolo di esempio, nel seguito si farà riferimento all’ utilizzo del suddetto dispositivo 10 in un negozio automatizzato 200. In figura 1 è illustrata una possibile configurazione di tale negozio, composto da una unità 210 di consegna e ritiro degli oggetti 1, da una struttura di scaffalature 220 opportunamente disposte, in funzione dello spazio disponibile e delle possibilità di spostamento dell’unità di manipolazione e trasporto 100, e da un sistema di guida 230 della medesima unità di manipolazione e trasporto 100, del tipo a monorotaia, disposto longitudinalmente rispetto allo sviluppo delle scaffalature 220. L’esempio di configurazione riportato in figura 1 è volutamente piuttosto semplice, ma la struttura delle scaffalature 220, e per conseguenza la disposizione del sistema di guida 230, possono essere molto più complesse ed articolate, ed estendersi su più file, fra loro parallele o divergenti, oppure estendersi a griglia, in funzione della dimensione e conformazione dei locali che le accolgono. Come regola generale vi sarà, tuttavia, un elemento di guida a monorotaia 230 parallelo a ciascuna struttura lineare di scaffalature 220, ed idonei dispositivi di collegamento fra i diversi elementi per consentire gli spostamenti dell’unità di manipolazione e trasporto 100 per l’intera estensione del negozio o del magazzino. By way of example, reference will be made hereinafter to the use of the aforementioned device 10 in an automated shop 200. Figure 1 illustrates a possible configuration of this shop, consisting of an object delivery and collection unit 210 1, from a structure of shelving 220 suitably arranged, according to the available space and the possibilities of displacement of the handling and transport unit 100, and by a guide system 230 of the same handling and transport unit 100, of the monorail type, arranged longitudinally with respect to to the development of the shelving 220. The configuration example shown in figure 1 is deliberately rather simple, but the structure of the shelving 220, and consequently the arrangement of the guide system 230, can be much more complex and articulated, and extend over several rows, parallel or divergent to each other, or extend in a grid, depending on the size and conformation of the premises i who welcome them. As a general rule, however, there will be a monorail guide element 230 parallel to each linear shelving structure 220, and suitable connecting devices between the different elements to allow the movement of the handling and transport unit 100 for the entire extension. of the shop or warehouse.

Le scaffalature 220 prevedono superfici di appoggio 2 degli oggetti 1 che definiscono una serie di alloggiamenti aventi altezze diverse, atti ad accogliere in maniera ottimale oggetti 1 aventi ingombro, rigidità e peso fra loro differenti. The shelves 220 provide support surfaces 2 for the objects 1 which define a series of housings having different heights, suitable for optimally accommodating objects 1 having different dimensions, rigidity and weight.

L’unità di manipolazione e trasporto 100 (vedasi anche figura 2) comprende una base 80, mobile ed autostabilizzante, comandata da un idoneo elaboratore, atta a consentire all’unità 100 l’accesso a tutte le superfici di appoggio 2 del negozio ed all’unità di consegna e ritiro 210. La struttura di tale base 80, unitamente alla struttura e conformazione del sistema di guida a monorotaia 230 sulla quale la base si sposta, costituiscono oggetto di separata tutela brevettuale, e sono descritte in dettaglio in una corrispondente domanda di brevetto, depositata in data odierna dalla medesima Richiedente. The handling and transport unit 100 (see also figure 2) comprises a base 80, which is mobile and self-stabilizing, controlled by a suitable computer, able to allow the unit 100 access to all the support surfaces 2 of the shop and to the 'delivery and collection unit 210. The structure of this base 80, together with the structure and conformation of the monorail guide system 230 on which the base moves, are the subject of separate patent protection, and are described in detail in a corresponding application patent, filed today by the same Applicant.

La collocazione degli oggetti 1 sulle relative superfici d’appoggio 2, così come le informazioni posizionali di massima degb stessi e le strategie di gestione del rifornimento del negozio e della vendita degli oggetti, sono gestite da un elaboratore esterno secondo modalità e tecniche sostanzialmente note, e che comunque esulano dall’ambito della presente invenzione. The positioning of the objects 1 on the relative support surfaces 2, as well as the general positional information degb themselves and the strategies for managing the supply of the shop and the sale of the objects, are managed by an external processor according to substantially known methods and techniques, and which in any case fall outside the scope of the present invention.

Il dispositivo 10 comprende in sostanza un supporto 20, ad estensione principalmente verticale, costituito da un elemento a colonna 21 fissato inferiormente alla base mobile 80. L’elemento a colonna 21 conforma una guida lineare 22, preferibilmente del tipo a ricircolo di sfere. The device 10 essentially comprises a support 20, with mainly vertical extension, consisting of a column element 21 fixed below the mobile base 80. The column element 21 conforms a linear guide 22, preferably of the ball recirculation type.

Sull’elemento verticale 21 è montato un gruppo pinza mobile 30, scorrevole secondo una prima direzione verticale di regolazione dell’elevazione dello stesso gruppo rispetto alle superfici di appoggio 2 degli oggetti 1. Il gruppo pinza 30 è destinato ad effettuare le operazioni di riconoscimento e prelievo degli oggetti 1 da trattare. In particolare, il gruppo pinza mobile 30 è atto a scorrere fra posizioni estreme inferiore e superiore tali da consentirgli di accedere a tutte le superfici d’appoggio 2 della scaffalatura 220, secondo modalità che verranno dettagliate nel seguito. Mounted on the vertical element 21 is a movable gripper unit 30, which slides according to a first vertical direction for adjusting the elevation of the same group with respect to the supporting surfaces 2 of the objects 1. The gripper assembly 30 is designed to carry out the recognition and picking up of the objects 1 to be treated. In particular, the movable gripper unit 30 is able to slide between extreme lower and upper positions such as to allow it to access all the support surfaces 2 of the shelving 220, according to methods that will be detailed below.

Il gruppo pinza 30 comprende, a sua volta, una mensola di scorrimento 31, disposta orizzontalmente e montata sull’ elemento verticale 21 perpendicolarmente alla direzione di spostamento longitudinale della base 80, coincidente in questo caso con una seconda direzione di spostamento del gruppo pinza 30, così da risultare perpendicolare allo sviluppo della scaffalatura 220. The gripper assembly 30 in turn comprises a sliding shelf 31, arranged horizontally and mounted on the vertical element 21 perpendicular to the direction of longitudinal displacement of the base 80, coinciding in this case with a second direction of displacement of the gripper assembly 30, so as to be perpendicular to the development of the shelving 220.

Su una guida lineare del tipo a ricircolo di sfere prevista sulla mensola di scorrimento 31 è montato un corpo di supporto 33, perpendicolare alla medesima mensola 31 e scorrevole secondo una terza direzione di spostamento del gruppo pinza 30, coincidente in questo caso con una direzione di avvicinamento-allontanamento del corpo di supporto 33 rispetto alle superfici di appoggio 2 ed agli oggetti 1 in esse presenti. A support body 33 is mounted on a linear guide of the recirculating ball type provided on the sliding bracket 31, perpendicular to the same bracket 31 and sliding according to a third direction of movement of the gripper assembly 30, coinciding in this case with a direction of approach-removal of the support body 33 with respect to the support surfaces 2 and to the objects 1 present therein.

Il corpo di supporto 33 è costituito da un elemento scatolare provvisto, nella propria faccia rivolta verso le superfici di appoggio 2, di un’idonea guida lineare prismatica 34, anche in questo caso preferibilmente del tipo a ricircolo di sfere. The support body 33 consists of a box-like element provided, in its face facing the support surfaces 2, with a suitable prismatic linear guide 34, also in this case preferably of the recirculating ball type.

Sul corpo di supporto 33 è montata una coppia di dita di presa 35,36, fra loro parallele, perpendicolari al predetto corpo di supporto 33 e scorrevoli sulla guida lineare 34. Le dita di presa 35,36 sono rese mobili l’una rispetto all’altra, mediante idonei motori di tipo controllabile in posizione e coppia, ad esempio motori “brushless”, e mediante un meccanismo a doppia vite a ricircolo di sfere, con moto lineare di verso discorde, in modo da produrre il mutuo avvicinamento od allontanamento delle dita 35,36 stesse. Mounted on the support body 33 is a pair of gripping fingers 35, 36, parallel to each other, perpendicular to the aforementioned support body 33 and sliding on the linear guide 34. The gripping fingers 35, 36 are made movable with respect to each other. 'other, by means of suitable motors of the type that can be controlled in position and torque, for example "brushless" motors, and by means of a double ball screw mechanism, with linear motion in opposite directions, so as to produce the mutual approach or removal of the fingers 35,36 themselves.

Tale moto di chiusura-apertura è destinato a consentire alle dita 35,36 di serrare o rilasciare un oggetto 1 da trasportare. Lo spostamento delle dita può essere realizzato in modo simmetrico, cioè con entrambe le dita che si spostano per allontanarsi o avvicinarsi, oppure secondo altre idonee modalità, ad esempio mantenendo un dito fisso e facendo spostare Taltro relativamente al primo. This closing-opening motion is intended to allow the fingers 35,36 to clamp or release an object 1 to be transported. The movement of the fingers can be carried out in a symmetrical way, i.e. with both fingers moving to move away or approach, or according to other suitable methods, for example by keeping one finger fixed and causing the other to move relative to the first.

Le dita di presa sono altresì destinate a spostarsi di conserva, con il corpo di supporto 33, nella predetta terza direzione di avvicinamento-allontanamento rispetto alToggetto 1. The gripping fingers are also intended to move smoothly, with the support body 33, in the aforementioned third approach-away direction with respect to the object 1.

I dettagli della meccanica di movimentazione del gruppo pinza 30 non verranno ulteriormente dettagliati per ragioni di concisione e semplicità, in quanto realizzati con tecniche e dispositivi che costituiscono patrimonio tecnico di qualunque progettista di media esperienza del settore. The details of the movement mechanics of the gripper group 30 will not be further detailed for reasons of conciseness and simplicity, as they are made with techniques and devices which constitute the technical assets of any designer with average experience in the sector.

II gruppo pinza mobile 30 è controllato, mediante i sopra citati motori delle dita 35,36 ed idonee motorizzazioni controllabili in posizione del corpo di supporto 33 e della mensola di scorrimento 31, da una unità di controllo computerizzata, non visibile nelle figure, alloggiata nella base mobile 80. The movable gripper unit 30 is controlled, by means of the aforementioned finger motors 35, 36 and suitable motors that can be controlled in position of the support body 33 and of the sliding shelf 31, by a computerized control unit, not visible in the figures, housed in the mobile base 80.

Ciascun dito 35,36 è provvisto (vedansi figure da 3 a 8), in corrispondenza della propria faccia interna, di un bilanciere 350, imperniato in corrispondenza della porzione centrale del relativo dito 35,36. Each finger 35,36 is provided (see Figures 3 to 8), in correspondence with its internal face, with a rocker 350, hinged at the central portion of the relative finger 35,36.

In particolare (figure 7 e 8), il bilanciere 350 comprende un braccio esterno 351 ed un braccio interno 352, atti ad oscillare rispettivamente nelle porzioni distale e prossimale del relativo dito 35,36. Fra il braccio interno 352 del bilanciere e la relativa porzione prossimale del dito 35,36 è prevista una molla elicoidale 354 a compressione di precarico, atta a mantenere, in condizioni di riposo, il braccio esterno 351 spinto verso la porzione distale del dito 35,36. In particular (Figures 7 and 8), the rocker arm 350 comprises an external arm 351 and an internal arm 352, adapted to oscillate respectively in the distal and proximal portions of the relative finger 35,36. Between the internal arm 352 of the rocker arm and the relative proximal portion of the finger 35,36 there is provided a helical spring 354 with preload compression, able to keep, in rest conditions, the external arm 351 pushed towards the distal portion of the finger 35, 36.

I bilancieri 350 sono destinati a compiere principalmente due funzioni, fra loro indipendenti ed esplicate per oggetti di dimensioni tra loro diverse. In primo luogo, nel caso di serraggio di oggetti di grandi dimensioni, ad esempio a conformazione scatolare, l’azionamento delle dita 35,36 effettuata dall’ estremità prossimale delle stesse tenderebbe, in assenza di bilancieri, a far deformare meccanicamente le dita stesse divaricandole, riducendo così la superficie di contatto fra le dita e l’oggetto da sollevare. La presenza del bilanciere 350 consente di compensare tale tendenza. The rocker arms 350 are intended to perform mainly two functions, independent of each other and performed for objects of different sizes. In the first place, in the case of clamping large objects, for example with a box-like conformation, the actuation of the fingers 35,36 carried out by the proximal end of the same would tend, in the absence of rockers, to mechanically deform the fingers themselves by spreading them apart. , thus reducing the contact surface between the fingers and the object to be lifted. The presence of the balance wheel 350 compensates for this tendency.

Fra la porzione distale del dito 35,36 ed il braccio esterno 351 sono interposti inoltre organi misuratori di carico 355, destinati a rilevare la pressione esercitata dal corrispondente dito 35,36 su oggetti 1 di piccole dimensioni. In particolare, tali organi misuratori di carico 355 sono costituiti da una cella di carico miniaturizzata, di tipo commercialmente disponibile, elettricamente collegata con la predetta unità di controllo. Between the distal portion of the finger 35,36 and the outer arm 351 there are also interposed load measuring members 355, designed to detect the pressure exerted by the corresponding finger 35,36 on small objects 1. In particular, these load measuring members 355 consist of a miniaturized load cell, of a commercially available type, electrically connected to the aforementioned control unit.

Data la struttura del bilanciere 350 sopra descritta, la cella di carico 355 risulta precaricata con un carico definito dall’azione della molla elicoidale 354. Given the structure of the balance wheel 350 described above, the load cell 355 is preloaded with a load defined by the action of the helical spring 354.

Nella porzione distale delle dita 35,36 sono montati mezzi misuratori di distanza puntuale 50, atti ad effettuare misurazioni puntuali della distanza intercorrente fra l’estremità distale del relativo dito 35,36 ed un oggetto 1 da analizzare. I predetti mezzi misuratori 50 sono elettricamente collegati all’unità di controllo e sono destinati, in cooperazione con idonee sequenze di spostamenti delle dita 35,36 e dell’intero gruppo pinze 30, a rilevare la distanza di una serie di punti predefiniti dell’oggetto 1 ed a trasmetterli all’unità di controllo stessa. Tali punti predefiniti possono essere ad esempio disposti secondo una griglia avente densità sufficiente, oppure calcolati mediante idonei algoritmi per ottimizzare i percorsi delle dita 35,36 e per minimizzare il numero di punti sufficienti a identificare la sagoma dell’oggetto. La struttura di tali algoritmi, se presenti, esula comunque dagli scopi dell’invenzione, e non verrà pertanto approfondita. In the distal portion of the fingers 35,36 there are mounted point distance measuring means 50, suitable for making point measurements of the distance between the distal end of the relative finger 35,36 and an object 1 to be analyzed. The aforementioned measuring means 50 are electrically connected to the control unit and are designed, in cooperation with suitable sequences of movements of the fingers 35,36 and of the entire gripper assembly 30, to detect the distance of a series of predefined points of the object. 1 and to transmit them to the control unit itself. These predefined points can for example be arranged according to a grid with sufficient density, or calculated using suitable algorithms to optimize the paths of the fingers 35,36 and to minimize the number of points sufficient to identify the shape of the object. The structure of these algorithms, if any, is in any case beyond the scope of the invention, and will therefore not be explored in depth.

In tal modo, mediante elaborazioni effettuate da un programma residente nell’unità di controllo, è possibile effettuare una scansione tridimensionale ortogonale dell’oggetto 1 da analizzare ed acquisire informazioni precise relativamente alla sagoma dello stesso oggetto. In this way, by means of processing carried out by a program residing in the control unit, it is possible to perform an orthogonal three-dimensional scan of the object 1 to be analyzed and to acquire precise information relating to the shape of the same object.

I sopra citati mezzi misuratori 50 sono preferibilmente presenti su entrambe le dita 35,36 del gruppo pinza 30, e comprendono un emettitore di un fascio di luce laser, atto ad emettere tale fascio in direzione dell’oggetto 1, ed un relativo elemento sensibile, disposto sfalsato rispetto all’emettitore, atto a ricevere l’eco del fascio laser riflesso dall’oggetto 1, per consentire la misurazione della distanza con tecniche di triangolazione. L’emettitore laser, così come l’elemento sensibile, sono dispositivi comunemente reperibili sul mercato. L’elemento sensibile può essere ad esempio, indifferentemente, un sensore di tipo CCD, un sensore CMOS od altro tipo eventualmente disponibile. The aforementioned measuring means 50 are preferably present on both fingers 35, 36 of the clamp unit 30, and comprise an emitter of a laser light beam, adapted to emit this beam in the direction of the object 1, and a relative sensitive element, arranged staggered with respect to the emitter, adapted to receive the echo of the laser beam reflected by the object 1, to allow the measurement of the distance with triangulation techniques. The laser emitter, as well as the sensitive element, are devices commonly found on the market. The sensitive element can be for example, indifferently, a CCD type sensor, a CMOS sensor or any other type that may be available.

In corrispondenza dell’ estremità distale delle dita 35,36 sono previsti mezzi sensori di presenza 55 dell’oggetto 1, elettricamente collegati all’unità di controllo ed atti a segnalare l’interposizione di almeno una parte dell’oggetto stesso fra le dita 35,36. Essi sono destinati a fornire all’unità di controllo informazione relativamente alla profondità dell’oggetto 1 da prelevare. At the distal end of the fingers 35,36 there are presence sensor means 55 for the object 1, electrically connected to the control unit and suitable for signaling the interposition of at least a part of the object between the fingers 35, 36. They are intended to provide the control unit with information regarding the depth of the object 1 to be taken.

I mezzi sensori di presenza 55 comprendono, in particolare, un emettitore fotoelettrico ed un relativo ricevitore, disposti contraffacciati sulla parte interna delle estremità distali delle facce interne 35a,36a delle dita 35,36. The presence sensing means 55 comprise, in particular, a photoelectric emitter and a relative receiver, arranged facing each other on the inner part of the distal ends of the inner faces 35a, 36a of the fingers 35, 36.

II dispositivo 10 comprende inoltre mezzi di supporto anticaduta 60 mobili, montati scorrevoli verticalmente sul supporto 20, al disotto del sopra descritto gruppo pinza 30, e comandati anch’essi dall’unità di controllo. Il supporto anticaduta 60 comprende in particolare un dito anticaduta 66 mobile e mezzi misuratori di distanza 67, destinati ad impedire la caduta di un oggetto 1 da prelevare ed a controllarne lo scivolamento in fase di sollevamento, dello stesso da parte del gruppo pinza 30. The device 10 also comprises mobile anti-fall support means 60, mounted vertically sliding on the support 20, below the aforementioned gripper group 30, and also controlled by the control unit. The anti-fall support 60 comprises in particular a movable anti-fall finger 66 and distance measuring means 67, intended to prevent the fall of an object 1 to be picked up and to control its sliding during the lifting phase of the same by the gripper assembly 30.

La struttura e l’operatività del supporto anticaduta 60 costituiscono oggetto di separata domanda di brevetto depositata in data odierna dalla Richiedente, per cui esse non verranno ulteriormente approfondite nel seguito. The structure and operation of the fall arrest support 60 are the subject of a separate patent application filed today by the Applicant, so they will not be further explored below.

Il dispositivo 10 sopra citato è particolarmente adatto all’attuazione di un metodo per il riconoscimento, la presa ed il riposizionamento di oggetti secondo la presente invenzione. The aforementioned device 10 is particularly suitable for implementing a method for recognizing, gripping and repositioning objects according to the present invention.

Una forma di realizzazione di tale metodo verrà nel seguito descritta con riferimento ad una sequenza completa di fasi operative, relative alla localizzazione, al riconoscimento, al prelievo ed al rilascio di un oggetto 1, successivamente al suo riposizionamento. Tale sequenza è effettuabile, sia per prelevare un oggetto disposto sulle scaffalature 220 e posizionarlo sull’unità di carico e scarico 210 per essere successivamente prelevato da un acquirente, sia per prelevare, dall’unità di carico e scarico 210 o da altra zona del negozio appositamente prevista, un oggetto 1 da stoccare nelle medesime scaffalature 220 per riassortire una tipologia di prodotto o per inserirne una nuova. An embodiment of this method will be described below with reference to a complete sequence of operating steps, relating to the localization, recognition, withdrawal and release of an object 1, after its repositioning. This sequence can be carried out, both to pick up an object placed on the shelves 220 and place it on the loading and unloading unit 210 to be subsequently picked up by a buyer, and to pick up, from the loading and unloading unit 210 or from another area of the shop. specifically provided, an object 1 to be stored in the same shelving 220 to restock a type of product or to insert a new one.

Il metodo prevede una prima fase di approccio e riconoscimento di un oggetto 1. In tale fase, l’elaboratore centrale del negozio automatizzato (o del magazzino) fornisce all’unità di controllo del dispositivo di prelievo 10 informazioni posizionali di massima sulla collocazione di un oggetto 1 da prelevare. L’unità di manipolazione e trasporto 100, della quale il dispositivo 10 fa parte e che è generalmente, anche se non necessariamente, controllata dalla medesima unità di controllo del dispositivo 10, si porta quindi in corrispondenza dell’oggetto 1 da prelevare. Viene quindi comandato lo spostamento verticale del gruppo pinza 30 fino a portare lo stesso alla quota dell’oggetto 1. The method involves a first phase of approach and recognition of an object 1. In this phase, the central computer of the automated shop (or warehouse) provides the control unit of the pickup device 10 general positional information on the location of a object 1 to be picked up. The handling and transport unit 100, of which the device 10 is part and which is generally, although not necessarily, controlled by the same control unit as the device 10, then moves to the object 1 to be picked up. The vertical movement of the gripper group 30 is then commanded until it reaches the height of object 1.

La fase successiva prevede Γ individuazione della sagoma dell’oggetto 1. A questo proposito, l’unità di controllo comanda l’effettuazione di una sequenza programmata di spostamenti combinati delle dita 35,36 in direzione longitudinale, cioè parallela alla scaffalatura 220, e della mensola di scorrimento 31 sul supporto 20 in direzione verticale. In questo modo viene individuata una pluralità di punti di lettura della distanza che separa l’estremità distale delle dita 35,36 dall’oggetto 1 da prelevare. Come già precisato, i vari punti di lettura possono essere disposti su una griglia di passo sufficientemente piccolo, oppure definiti mediante algoritmo idoneo ad ottimizzare i percorsi ed a minimizzare il numero di punti necessari per individuare la sagoma dell’oggetto. Per ciascun punto viene quindi effettuata una misurazione della distanza per triangolazione da parte dell’emettitore laser e del relativo elemento sensibile di ricezione. The next phase involves Γ identification of the shape of the object 1. In this regard, the control unit commands the execution of a programmed sequence of combined movements of the fingers 35,36 in the longitudinal direction, i.e. parallel to the shelving 220, and of the sliding shelf 31 on support 20 in the vertical direction. In this way, a plurality of points for reading the distance that separates the distal end of the fingers 35.36 from the object 1 to be taken is identified. As already specified, the various reading points can be arranged on a grid with a sufficiently small step, or defined by an algorithm suitable for optimizing the paths and minimizing the number of points necessary to identify the shape of the object. For each point, a distance measurement is then carried out by triangulation by the laser emitter and the relative sensitive receiving element.

L’individuazione della sagoma tridimensionale dell’oggetto 1, almeno per ciò che riguarda la parte visibile dello stesso, viene ottenuta da un apposito programma operante sull’unità di controllo, che individua i bordi dell’oggetto stesso per mezzo dell’aumento improvviso del valore di distanza letto in corrispondenza dei punti di lettura che oltrepassano la sagoma dell’oggetto. The identification of the three-dimensional shape of the object 1, at least as regards the visible part of the same, is obtained by a special program operating on the control unit, which identifies the edges of the object itself by means of the sudden increase of the distance value read at the reading points that go beyond the shape of the object.

Una scansione tridimensionale effettuata in questo modo, cioè mediante spostamenti ortogonali delle dita 35,36 e dell’intero gruppo pinza 30, consente di ottenere informazioni estremamente precise sulla conformazione dell’oggetto 1, senza le alterazioni di misurazione e la complessità realizzativa tipiche di sistemi di scansione tridimensionale convenzionali, che utilizzano in genere dispositivi a deflessione ed un metodo di scansione sferoidale. A three-dimensional scan carried out in this way, i.e. by means of orthogonal movements of the fingers 35,36 and of the entire gripper unit 30, allows to obtain extremely precise information on the conformation of the object 1, without the measurement alterations and manufacturing complexity typical of systems conventional three-dimensional scanning, which generally use deflection devices and a spheroidal scanning method.

Un ulteriore passo della fase di individuazione della sagoma dell’oggetto 1 prevede la rilevazione della profondità complessiva dell’oggetto, che non può ovviamente essere misurata mediante l’emettitore laser ed il relativo ricevitore. Per tale scopo, le dita 35,36, posizionate in posizione sufficientemente aperta da abbracciare l’ingombro laterale dell’oggetto 1, vengono fatte avanzare verso l’oggetto fino a quando la parte anteriore di questo non si interpone fra il trasmettitore fotoelettrico ed il ricevitore del sensore di presenza 55. Le dita 35,36 vengono fatte quindi avanzare ancora, fino a quando il segnale ottico del trasmettitore raggiunge nuovamente il ricevitore. A questo punto le dita 35,36 racchiudono interamente l’oggetto da prelevare. A further step in the phase of identifying the shape of object 1 involves the detection of the overall depth of the object, which obviously cannot be measured by the laser emitter and its receiver. For this purpose, the fingers 35,36, positioned in a position sufficiently open to embrace the lateral encumbrance of the object 1, are made to advance towards the object until the front part of the latter is interposed between the photoelectric transmitter and the presence sensor receiver 55. The fingers 35,36 are then advanced further, until the optical signal of the transmitter reaches the receiver again. At this point the fingers 35,36 entirely enclose the object to be picked up.

La successiva fase di presa dell’oggetto 1 prevede un’operazione di serraggio progressivo delle dita 35,36, fino al raggiungimento del contatto delle stesse con l’oggetto. The subsequent phase of gripping the object 1 involves a progressive tightening of the fingers 35.36, until they reach contact with the object.

Se l’oggetto è di piccole dimensioni, il contatto con le dita 35,36 avviene in corrispondenza dei bracci esterni 351 dei bilancieri 350. Con il progredire del serraggio delle dita 35,36, si incrementa pertanto la pressione esercitata dai bracci esterni 351 sulle corrispondenti celle di carico 355. Il serraggio si interrompe al raggiungimento di una pressione predeterminata, che dipende da alcuni fattori. In primo luogo essa dipende dal peso dell’oggetto, la cui informazione è presente nell’unità di controllo, o perché inserita da un operatore al momento dell’ introduzione dell’oggetto nell’ assortimento del negozio, oppure perché acquisita da un idoneo strumento presente nell’unità di consegna e ritiro 210. In secondo luogo la pressione massima dipende da caratteristiche peculiari dell’oggetto, quali la delicatezza della confezione. Anche tali informazioni possono essere fomite all’unità di controllo. If the object is small, the contact with the fingers 35,36 takes place at the outer arms 351 of the rocker arms 350. As the clamping of the fingers 35,36 progresses, the pressure exerted by the outer arms 351 on the corresponding load cells 355. Clamping stops when a predetermined pressure is reached, which depends on some factors. In the first place, it depends on the weight of the object, whose information is present in the control unit, either because it was entered by an operator at the time of introducing the object into the shop's assortment, or because it was acquired by a suitable instrument present. in the delivery and collection unit 210. Secondly, the maximum pressure depends on the particular characteristics of the object, such as the delicacy of the package. This information can also be provided to the control unit.

Al raggiungimento della pressione predefinita, misurata come incremento di pressione sulla cella di carico 355, l’unità di controllo arresta le dita di presa 35,36 e comanda un primo sollevamento del gruppo pinza 30. Upon reaching the predefined pressure, measured as an increase in pressure on the load cell 355, the control unit stops the gripping fingers 35.36 and commands a first lifting of the gripper unit 30.

Nel caso di oggetti di grandi dimensioni, come già sottolineato in precedenza il contatto avviene, per la presenza dei bilancieri 350, sostanzialmente sull’intera superficie interna delle dita 35,36. Ciò provoca lo scarico della pressione sulla cella di carico 355, che viene rilevato dall’unità di controllo. In the case of large objects, as already pointed out above, the contact occurs, due to the presence of the rocker arms 350, substantially on the entire internal surface of the fingers 35,36. This causes the discharge of pressure on the load cell 355, which is detected by the control unit.

In questo caso, la forza di serraggio viene controllata direttamente dall’unità di controllo, mediante lettura del valore del segnale di retroazione in corrente del motore brushless di azionamento delle dita di presa 35,36. Tale lettura viene preferibilmente effettuata elaborando il suddetto segnale di retroazione in corrente attraverso un idoneo filtro osservatore di stato di tipo Kalman, implementato nel programma di gestione dell’unità di controllo. In this case, the clamping force is controlled directly by the control unit, by reading the value of the feedback signal in current of the brushless motor driving the gripping fingers 35.36. This reading is preferably carried out by processing the aforementioned current feedback signal through a suitable Kalman type state observer filter, implemented in the control unit management program.

Successivamente l’unità di controllo comanda il posizionamento del supporto anticaduta 60 in posizione immediatamente al disotto del fondo dell’oggetto 1. Ciò viene ottenuto misurando la distanza dell’oggetto 1 mediante il sensore 67, e rilevando l’improvvisa variazione di distanza che si verifica in corrispondenza del bordo inferiore dell’oggetto. Subsequently, the control unit commands the positioning of the anti-fall support 60 in position immediately below the bottom of the object 1. This is obtained by measuring the distance of the object 1 by means of the sensor 67, and detecting the sudden change in distance that occurs check at the bottom edge of the object.

Se non vi è scivolamento, al raggiungimento di una quota di sollevamento iniziale prefissata viene comandato l’avanzamento del dito anticaduta 66, fino a quando lo stesso non si inserisce al disotto dell’oggetto 1, stabilizzandone la posizione ed impedendone l’eventuale caduta. If there is no slipping, upon reaching a predetermined initial lifting height, the advancement of the anti-fall finger 66 is commanded, until it fits under object 1, stabilizing its position and preventing it from falling.

A questo punto l’oggetto 1 può essere eventualmente sollevato ancora, e quindi trasportato verso una nuova postazione. At this point the object 1 can possibly be raised again, and then transported to a new location.

La fase conclusiva di rilascio comprende, naturalmente, il raggiungimento di una posizione leggermente sollevata in corrispondenza della postazione di rilascio, una prima operazione di disimpegno del dito anticaduta 66, un ulteriore abbassamento del gruppo pinza 30 fino al contatto dell’oggetto con la nuova superficie di appoggio 2, e quindi l’apertura delle dita di presa 35,36, fino al loro disimpegno dall’oggetto. The final release phase naturally includes reaching a slightly raised position at the release position, a first disengagement operation of the anti-fall finger 66, a further lowering of the gripper assembly 30 until the object comes into contact with the new surface. support 2, and therefore the opening of the gripping fingers 35, 36, until they are disengaged from the object.

Una possibilità di utilizzo aggiuntivo delle capacità dell’ insieme gruppo pinza -sistema di misurazione puntuale delle distanze di effettuare una scansione spaziale precisa e geometricamente corretta consiste nell’ ulteriore funzione di autoapprendimento iniziale della dimensione e conformazione degli spazi delle scaffalature, quando queste sono vuote. In tal modo è possibile implementare una gestione completamente automatizzata della disposizione degli oggetti da parte dell’elaboratore del negozio, magazzino etc. e prevedere, ad esempio, la disposizione di più oggetti l’uno sopra l’altro, se le caratteristiche meccaniche degli stessi lo consentono. A possibility of additional use of the capabilities of the clamp group assembly - punctual distance measurement system to perform a precise and geometrically correct spatial scan consists in the further initial self-learning function of the size and conformation of the shelving spaces, when these are empty. In this way it is possible to implement a fully automated management of the arrangement of objects by the computer of the shop, warehouse etc. and provide, for example, the arrangement of several objects on top of each other, if the mechanical characteristics of the same allow.

Un vantaggio offerto dalla presente invenzione consiste nel permettere l’identificazione di oggetti di qualsiasi tipo in un’ampia gamma dimensionale, di peso e di consistenza in termini di rigidità o cedevolezza alla presa, e di fornire inoltre modalità sicure per il loro sollevamento da una postazione originale ed il trasporto verso una nuova postazione. An advantage offered by the present invention is that it allows the identification of objects of any type in a wide range of dimensions, weight and consistency in terms of stiffness or compliance to the grip, and also provides safe ways of lifting them from a original location and transport to a new location.

Un altro vantaggio consiste nella possibilità di gestire spazi di immagazzinamento non predefiniti, ad esempio fomiti da scaffalature convenzionali aventi una o più dimensioni di alloggiamento standardizzate. Another advantage consists in the possibility of managing non-predefined storage spaces, for example provided by conventional shelving having one or more standardized housing dimensions.

Un ulteriore vantaggio dell’invenzione consiste nella possibilità del dispositivo di identificazione, presa e riposizionamento, di sfruttare gli spazi delle scaffalature in maniera ottimale, eventualmente impilando gli oggetti gli uni sugli altri, se vi è spazio disponibile a sufficienza. Tale capacità è fornita dalle caratteristiche di valutazione autonoma degli spazi ottenibili dal sistema di scansione tridimensionale descritto nel presente dispositivo. A further advantage of the invention consists in the possibility of the identification, gripping and repositioning device, to exploit the space of the shelves in an optimal manner, possibly stacking the objects on top of each other, if there is enough space available. This capacity is provided by the characteristics of autonomous evaluation of the spaces obtainable by the three-dimensional scanning system described in the present device.

Si intende che quanto sopra è stato descritto a titolo puramente esemplificativo e non limitativo. Pertanto, possibili modifiche e varianti deH'invenzione si considerano rientranti nell'ambito protettivo accordato alla presente soluzione tecnica, così come sopra descritta e nel seguito rivendicata. It is understood that what above has been described purely by way of non-limiting example. Therefore, possible modifications and variants of the invention are considered to fall within the protective scope accorded to the present technical solution, as described above and claimed hereinafter.

Claims

CLAIMS 1. Method for recognizing, gripping and repositioning objects, said objects 1 having non-predetermined dimensional characteristics and arranged on a supporting surface 2, obtained by means of a movable gripper unit 30 according to at least one direction of longitudinal displacement with respect to a object 1 to be treated, an approach-away direction with respect to the aforementioned object 1, and an elevation adjustment direction with respect to the same, said gripper unit 30 being controlled by a computerized control unit, said method being characterized by providing any suitable combination of the following operational steps: - a step of approach and recognition of said object 1, comprising the general approach of said movable gripper group 30 to said object 1, carried out with the aid of positional information stored in said control unit; the identification of the shape of said object 1, by means of orthogonal three-dimensional scanning carried out, by means of sequences of displacements of said gripper group 30, by punctual distance measuring means 50 arranged in correspondence with at least one finger 35,36 of the same gripper group 30, and presence sensing means 55 of the same object, adapted to identify its depth, arranged at the head of the aforementioned fingers 35, 36 of the gripper assembly 30; - a gripping phase of the aforementioned object 1, comprising a progressive tightening operation of the aforementioned gripper group 30 until a predefined clamping force is reached, depending on the physical characteristics of the aforementioned object 1; - a step for picking up said object 1, comprising lifting and handling operations of the same; - a step of releasing said object 1, comprising operations of approaching the aforementioned movable gripper assembly 30 to a support surface 2, for moving the latter group 30 until the object 1 comes into contact with said support surface 2 , opening of the fingers 35,36 of the movable gripper unit 30 until the loss of contact with the object 1, and extraction of the aforementioned fingers 35,36 from the position of the object 1.

2. Method according to claim 1, characterized in that the identification of the shape of the aforementioned object 1 comprises the acquisition of a plurality of precise information about the distance of the aforementioned object 1 from said punctual distance measuring means 50, positioning on the different acquisition points being obtained by moving the aforementioned fingers 35,36 of the movable gripper unit 30 according to paths controlled by the aforementioned control unit, and the processing of such information by the latter to obtain the size and distance of the object from said gripper unit 30.

3. Method according to claim 2, characterized in that said acquisition points are organized according to grids having a predefined pitch.

4. Method according to claim 1, characterized in that the identification of the shape of the aforementioned object 1 comprises the acquisition of information relating to the depth dimensions of the aforementioned object 1, by means of the aforementioned presence sensor means 55, in the form presence or absence of a signal transmitted and respectively received by a transmitter and a receiver belonging to said sensor means 55.

5. Method according to claim 4, characterized in that said signal is a signal of the luminous type.

6. Method according to claim 1, characterized in that, in said gripping step, the aforementioned object 1 is clamped by the aforementioned gripping fingers 35,36 with the interposition of at least one rocker 350, provided in the inner face of said fingers 35.36.

7. Method according to claim 6, characterized in that an aforementioned rocker 350 is provided for each aforementioned finger 35,36.

8. Method according to claim 1, characterized in that, in said gripping step, the clamping force exerted on an object 1 by the gripping fingers 35,36 of the said movable gripper unit 30 is controlled by the aforementioned control unit according to at least two different modes, depending on the size of the object 1 to be picked up.

Method according to claim 8, characterized in that, for gripping small objects, said clamping force is controlled by reading the pressure exerted by the object 1 on load measuring means 355 arranged in correspondence with the distal portion of at least one of the aforementioned gripping fingers 35,36.

10. Method according to claim 9, characterized by the fact that said load measuring means 355 are operated with the interposition of an external arm 351 of a rocker 350.

11. Method according to claim 8, characterized in that, for gripping large objects 1, said clamping force is controlled by reading a value of the current feedback signal of a motor driving the said gripping fingers 35.36.

12. Method according to claim 1, characterized in that the said lifting operation comprises an initial lifting step of the object 1 by means of said gripper unit 30, in said initial lifting step a control of the sliding of said object being provided 1 by movable fall arrest support means 60, arranged below the aforementioned gripper assembly 30.

13. Method according to claim 12, characterized in that the movement of said anti-fall support means 60 is independent from that of the aforementioned movable gripper 30.

14. Method according to claim 1, characterized in that the approach operation of the aforementioned release step comprises a first movement of the object 1 until reaching a raised position of the same above the aforementioned support surface 2 and a subsequent retraction operation of anti-fall support means 60 from the bottom of the object 1, until their disengagement from the object 1 itself.

15. Device for recognizing, gripping and repositioning objects, said objects 1 having non-predetermined dimensional characteristics and arranged on a support surface 2, said device 10 being provided with degrees of freedom corresponding to at least one direction of longitudinal movement with respect to an object 1 to be treated, an approach-away direction with respect to the aforementioned object 1, and an elevation adjustment direction with respect to the same, and being also controlled by a computerized control unit, said device 10 characterized by the fact that comprise: a support 20; a movable gripper assembly 30, associated with said support and movable with respect to the same according to at least a first direction, said gripper assembly 30 being provided with at least one pair of fingers 35,36 respectively opposite each other, movable in the aforementioned second direction and able to close and open with respect to each other, in order to respectively clamp and release an object 1, said fingers 35,36 being also made movable in a conservative manner according to a third approach-away direction with respect to the aforementioned object 1; punctual distance measuring means 50, arranged in correspondence with at least one aforementioned finger 35 of the same gripper assembly 30 and adapted to carry out precise measurements of the distance between the distal end of the relative aforementioned finger 35 and the aforementioned object 1 to allow, in cooperation with suitable sequences of movements of the aforementioned fingers 35,36, the carrying out of an orthogonal three-dimensional scan of the aforementioned object 1; presence sensor means 55 of the same object 1, designed to identify the depth of the same, arranged at the distal end of the aforementioned fingers 35,36; a computerized control unit, adapted to drive said gripper assembly 30 and to receive and process information from the aforementioned punctual distance measuring means 50 and presence sensor means 55.

16. Device according to claim 15, characterized in that said support 20 comprises a vertical column element 21, able to support slidingly the aforementioned gripper assembly 30, and that said first direction of movement defined by the aforementioned support 20 coincides with the aforementioned direction for adjusting the elevation of the same gripper group.

17. Device according to claim 16, characterized in that said vertical column element 21 is provided with recirculating ball guides 22.

18. Device according to claim 15, characterized in that said gripper assembly 30 comprises a support body 33 for said fingers, cantilevered slidingly mounted on a sliding bracket 31 according to the aforementioned third approach-away direction, said sliding bracket 31 being in turn slidably mounted on the aforementioned support 20 according to the aforementioned first direction of adjustment of the elevation.

19. Device according to claims 15 and 17, characterized in that said sliding bracket 31 is mounted on said support 20 in a horizontal position and perpendicular to the latter, said support body 33 is mounted in a horizontal position and perpendicular to said support sliding bracket 31, and that the aforementioned fingers 35,36 are mounted perpendicularly to the same sliding bracket 31 and parallel to each other.

20. Device according to claim 15, characterized in that each finger 35,36 comprises a rocker 350, arranged on the inner face of the relative finger 35,36 and hinged at the central portion thereof, said rocker 350 being intended to facilitate gripping objects 1 having very different dimensions.

21. Device according to claim 15, characterized in that at least one said finger 35,36 is provided with load measuring members 355, arranged in the distal portion of said finger 35,36 and intended to detect the pressure exerted by the same on objects 1 small size.

22. Device according to claims 20 and 21, characterized in that said load measuring members 355 consist of a miniaturized load cell.

23. Device according to claims 20 and 21, characterized by the fact that said load measuring organs 355 are operated with the interposition of the external arm 351 of said rocker 350.

24. Device according to claim 15, characterized in that said presence sensing means 55 comprise a photoelectric emitter and a relative receiver, arranged facing each other on the distal ends of the internal faces 35a, 36a of the aforementioned fingers 35, 36.

25. Device according to claim 15, characterized in that said punctual distance measuring means 50 comprise at least one emitter of a laser light beam, able to emit said beam in the direction of the aforementioned object 1 to be analyzed, and a relative sensitive element, intended to receive the echo of the aforementioned laser beam reflected from the aforementioned object 1, to evaluate the distance of the latter with triangulation techniques.

26. Device according to claim 25, characterized in that a said laser emitter and a relative aforementioned sensitive element are provided on each aforementioned gripper finger 35,36.

27. Device according to claim 15, characterized by the fact that said device for recognizing, gripping and repositioning objects 10 further comprises mobile anti-fall support means 60, slidably mounted on the aforementioned support 20 below the aforementioned gripper assembly 30 and controlled by the aforementioned unit control devices, adapted to cooperate with said gripper unit 30 to prevent the falling or sliding of said object 1.

28. Device according to claim 15, characterized in that it is mounted, at the lower end 25 of the aforementioned vertical support 20, on a mobile and self-stabilizing base 80, controlled by a suitable computer, to operate as a handling unit and robotic mobile transport for the management of objects 1 in an automated warehouse or shop 200.