JP2003172605A

JP2003172605A - 物品位置認識装置

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Publication number: JP2003172605A
Application number: JP2001375101A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sugano; 茂菅野; Fumiaki Tatsumi; 文明立見
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2003-06-20
Anticipated expiration: 2021-12-10
Also published as: JP3849514B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、物品間の境界をクリアとすること
により、常に物品の位置・向き認識を正常に行う物品位
置認識装置を提供することを目的とする。【解決手段】パレット１上の物品２をその上方から撮
影するＣＣＤカメラ11と、ＣＣＤカメラ11により撮影さ
れた物品２の撮像データを基に物品２を認識する画像処
理装置15と、パレット１上の物品２を少なくとも平面移
動することが可能なロボットとを備え、画像処理装置15
は、最上段の物品２を認識することができないとき、ロ
ボットにより物品２を移動させ、再度物品２の認識を行
う構成とする。この構成によれば、画像処理装置15によ
り最上段の物品２を認識できないとき、物品２を移動さ
せて物品２間に隙間を設け、物品２の境界をクリアとす
ることにより物品２を認識することができ、よって物品
２の認識異常により設備停止することなく、自動運転を
継続することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理によりパ
レット上の物品（ワーク）の位置を認識する物品位置認
識装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の物品位置認識装置として、ロボッ
トによるデパレタイズ時に使用される、ハンド搭載型の
レーザースリット光方式（たとえば、特開平６−５５４
７７号公報参照）を採用した装置などがある。このよう
な物品位置認識装置では、ロボットのハンドに３本のス
リット光を照射する投光手段とＣＣＤカメラからなる撮
像手段を取り付け、事前に登録された積付パターン情報
に基づく物品概略位置の範囲内で、ロボットのハンドに
取り付けた投光手段より物品に対して３本のスリット光
からなる“キ”の字を投影させ、これを撮像手段により
撮影し、この撮像手段により撮影された撮像データに基
づいて画像処理により物品の４辺のエッジを検出するこ
とにより物品の位置（主に中心座標）、向き（方向／傾
き）を算出している。この算出した物品の位置・方向に
基づいて、ハンドの位置が補正され、ハンドにより物品
が支持され、移載される（デパレタイズされる）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記物品の位置・方向
を判断する上で重要なことは、判別可能な物品の形状
（エッジ）をいかに確保するかということ、すなわち隣
の物品との境界をクリアにし、その境界を判別可能にす
ることであり、このように隣の物品との境界をクリアに
することが物品認識の品質を保持する上で必要不可欠と
なっている。

【０００４】しかし、従来の物品位置検出装置では、物
品同士に隙間がない場合、簡単には隣の物品との境界
（物品のエッジやかど部）をクリアにすることができ
ず、そのため位置・向き認識が正常に行われず画像認識
異常（設備の停止）や誤認識による物品・装置破損を引
き起こしてしまい、自動化レベルを低下させる原因とな
っている。

【０００５】そこで、本発明は、物品間の境界をクリア
とすることにより、常に物品の位置・向き認識を正常に
行うことができる物品位置認識装置を提供することを目
的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうち請求項１記載の発明は、パレット
上の物品の位置を認識する装置であって、前記パレット
の上方から前記物品を撮影する撮像手段と、前記撮像手
段により撮影された物品の撮像データを基に物品を認識
する認識手段と、前記物品を少なくとも平面移動するこ
とが可能な移動手段とを備え、前記認識手段は、前記物
品を認識することができないとき、前記移動手段により
物品を移動させ、再度物品の認識を行うことを特徴とす
るものである。

【０００７】上記構成によれば、撮像手段により撮影さ
れた物品の撮像データを基に物品が認識され、このとき
物品を認識することができないと、移動手段により物品
が移動され、再度物品の認識が行われる。このように、
物品を認識できないとき、すなわち物品同士に隙間がな
く物品の境界がクリアでない場合、物品を移動させて物
品同士に隙間を形成することにより、物品の境界がクリ
アとされ、物品の認識が可能となる。

【０００８】また請求項２に記載の発明は、上記請求項
１に記載の発明であって、パレット上の物品の位置を認
識する装置であって、撮像手段をパレットのほぼ中心上
方から物品を撮影する位置に配置し、前記パレットの斜
め上方より前記物品に対して照明する照明手段を備え、
認識手段は、前記撮像手段により撮影された物品の撮像
データにより前記照明手段によって前記物品のかど部に
形成される影を利用して物品天面上のかど部を認識し、
この物品のかど部の平面座標を求め、続いて認識した物
品のかど部から伸びる２本の明暗差のふちから物品の２
辺を求め、これら２辺により物品の向きを求め、この求
めた物品の向きと予め記憶された物品の平面の辺の長さ
と前記求めた物品のかど部の平面座標により物品を認識
することを特徴とするものである。

【０００９】上記構成によれば、撮像手段により撮影さ
れた物品の撮像データにより照明手段によって物品のか
ど部に形成される影を利用して物品天面上のかど部が認
識され、この物品のかど部の平面座標が求められ、続い
て認識した物品のかど部から伸びる２本の明暗差のふち
から物品の２辺が求められ、これら２辺により物品の向
きが求められ、この物品の向きと予め記憶された物品の
平面の辺の長さと前記求められた物品のかど部の平面座
標により物品が認識される。たとえば、物品の中心位置
が認識され、この中心位置にロボットのハンドが移動さ
れて物品が持ち上げられて移載される。これにより、移
載中に物品が傾いたり、物品が外れることが防止され
る。

【００１０】また請求項３に記載の発明は、上記請求項
２に記載の発明であって、認識手段は、認識した物品天
面上のかど部から物品の２辺を求めることができないと
き、予め記憶された物品の短辺を基にした正方形が、そ
のかど部が物品天面上のかど部と一致し、かつ物品の存
在が認識される方向にあるものと仮定して前記正方形の
中心座標を求め、この中心座標を移動手段へ出力し、前
記移動手段はこの入力した中心座標に基づいて物品を移
動させることを特徴とするものである。

【００１１】画像処理による物品の位置・向きの画像認
識異常（障害）には、以下の判断レベルがある。すなわ
ち、物品の境界がクリアでないとき、「物品のかど部す
ら判断できない場合」、「物品のかど部は判断できた
が、かど部から延びる２辺が判別できない場合」、「物
品のかど部を判断でき、かど部から延びる２辺を判断で
きたが、２辺のうちどちらが縦辺でどちらが横辺かを判
別できない場合（物品の向きを判別できない場合）」、
がある。

【００１２】上記構成によれば、「物品のかど部は判断
できたが、かど部から延びる２辺が判別できない場
合」、予め記憶された物品の短辺を基にした正方形が、
そのかど部が物品天面上のかど部と一致し、かつ物品の
存在が認識される方向にあるものと仮定して前記正方形
の中心座標を求める。これにより、物品の認識されたか
ど部とそのかど部が一致した正方形が、物品天面とほぼ
重なり合うように仮定され、この正方形の中心座標は、
物品の中心座標の近くに求められる。この求められた正
方形の中心座標は移動手段へ出力され、移動手段はこの
入力した中心座標に基づいて物品を移動させる。よっ
て、移動手段により物品が移動されるとき、物品が傾い
たり、物品が外れたりする恐れが少なくなる。物品の移
動により物品のかど部に影が形成される。

【００１３】また請求項４に記載の発明は、上記請求項
２に記載の発明であって、認識手段は、求めた２辺によ
り物品の向きを求めることができないとき、予め記憶さ
れた物品の短辺を基にした正方形が、求めた２辺に重ね
あわせてあるものと仮定してその中心座標を求め、この
中心座標を移動手段へ出力し、前記移動手段はこの入力
した中心座標に基づいて物品を移動させることを特徴と
するものである。

【００１４】上記構成によれば、「物品のかど部を判断
でき、かど部から延びる２辺を判断できたが、２辺のう
ちどちらが縦辺でどちらが横辺かを判別できない場合
（物品の向きを判別できない場合）」、予め記憶された
物品の短辺を基にした正方形が、求めた２辺に重ねあわ
せてあるものと仮定してその中心座標を求める。これに
より、正方形が、物品天面と重なり合うように仮定さ
れ、この正方形の中心座標は、物品の中心座標の近くに
求められる。この求められた正方形の中心座標は移動手
段へ出力され、移動手段はこの入力した中心座標に基づ
いて物品を移動させる。よって、移動手段により物品が
移動されるとき、物品が傾いたり、物品が外れたりする
恐れが少なくなる。物品の移動により物品のかど部に影
が形成される。

【００１５】また請求項５に記載の発明は、上記請求項
２〜請求項４のいずれかに記載の発明であって、移動手
段は、物品を照明手段より遠い方向へ移動することを特
徴とするものである。

【００１６】この構成によれば、移動手段により物品は
照明手段より遠い方向へ移動され、物品同士の隙間によ
り物品のかど部に影が形成される。また請求項６に記載
の発明は、上記請求項１に記載の発明であって、撮像手
段をパレットのほぼ中心上方から物品を撮影する位置に
配置し、前記パレットの斜め上方より、互いに垂直に交
差する一対のスリット光とこれらスリット光の一方のス
リット光と略平行なスリット光を少なくとも照射する照
明手段を備え、認識手段は、前記撮像手段により撮影さ
れた物品の撮像データにより前記照明手段によって前記
物品上に投影されたスリット光の像を利用して物品の４
辺のエッジを認識し、これら物品のエッジにより物品を
認識することを特徴とするものである。

【００１７】この構成によれば、撮像手段により撮影さ
れた物品の撮像データより、照明手段によって物品上に
投影されたスリット光の像を利用して、すなわち物品上
と物品外とでスリット光の横ズレが生じることを利用し
て、横ズレ位置の座標を求めることで物品の４辺のエッ
ジが認識され、これら物品のエッジにより物品が認識さ
れる。たとえば、物品の中心座標が認識され、この中心
座標にロボットのハンドが移動されて物品が持ち上げら
れて移載される。これにより、移載中に物品が傾いた
り、物品が外れることが防止される。

【００１８】また請求項７に記載の発明は、上記請求項
６に記載の発明であって、認識手段は、物品の２辺のエ
ッジのみしか認識することができないとき、認識できる
２辺のエッジより前記物品の２辺の位置を認識し、予め
記憶された物品の短辺を基にした正方形が、認識できる
２辺に重ねあわせてあるものと仮定してその中心座標を
求め、この求めた中心座標およびこの中心座標より認識
できる物品の２辺の方向への移動方向指示を移動手段へ
出力し、前記移動手段はこの入力した中心座標および移
動方向指示に基づいて物品を移動させることを特徴とす
るものである。

【００１９】物品と他の物品との隙間がないとき、この
隙間の無い側では、スリット光の横ズレが生じないた
め、物品のエッジを求めることはできない。この構成に
よれば、物品の２辺のエッジのみしか認識することがで
きないとき、認識できる２辺のエッジより物品の２辺の
位置を認識し、予め記憶された物品の短辺を基にした正
方形が、認識できる２辺に重ねあわせてあるものと仮定
してその中心座標を求める。これにより、正方形が、物
品天面と重なり合うように仮定され、この正方形の中心
座標は、物品の重心座標の近くに求められる。またこの
中心座標より認識できる物品の２辺の方向への移動方向
が求められる。これにより物品に隙間が形成される移動
方向が求められる。そして、求めた中心座標およびこの
中心座標より認識できる物品の２辺の方向への移動方向
指示が移動手段へ出力され、移動手段はこの入力した中
心座標および移動方向指示に基づいて物品を移動させ
る。よって、移動手段により物品が移動されるとき、物
品が傾いたり、物品が外れたりする恐れが少なくなり、
また物品の移動により隙間が生じ、スリット光の横ズレ
が生じ、エッジが認識可能となる。

【００２０】また請求項８に記載の発明は、上記請求項
１〜請求項７のいずれかに記載の発明であって、移動手
段は、パレット上の物品を移載するロボットにより構成
されることを特徴とするものである。

【００２１】この構成によれば、物品の移動、すなわち
隙間の形成が、パレット上の物品を移載するロボットに
より行われる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。［実施の形態１］図１は本発明の実施の形態１における
天井型濃淡方式の物品位置認識装置の構成図である。

【００２３】図１において、１は被認識対象の物品（ワ
ーク）２が積付られたパレットであり、パレット１の最
上段の物品２の位置を認識する物品位置認識装置３が設
けられている。

【００２４】物品位置認識装置３は、パレット１のほぼ
中心上方から物品２を撮影する第１ＣＣＤカメラ（撮像
手段の一例）11と、パレット１の斜め上方より物品２を
撮影する第２ＣＣＤカメラ12と、パレット１の斜め上方
より物品２に対して照明する照明装置（照明手段の一
例）13と、これら第１ＣＣＤカメラ11と第２ＣＣＤカメ
ラ12と照明装置13に接続され、ＣＣＤカメラ11，12によ
り撮影された物品２の撮像データを基にパレット１上の
最上段の物品２の位置認識処理を行う画像処理装置（認
識手段の一例）15から構成されている。

【００２５】第１ＣＣＤカメラ11と第２ＣＣＤカメラ12
にはそれぞれ、レンズの表面に赤外線のみを透過する赤
外線フィルタが取り付けられ、また物品２の表面にハレ
ーションが発生しないように絞りを調整し安定した画像
を取り込めるように絞り調整機能が付加されている。第
１ＣＣＤカメラ11と第２ＣＣＤカメラ12においては、赤
外線フィルタにより被写体を撮影するときに赤外映像の
みを取り込んだ撮像データ（映像データ）が得られ、赤
外映像のみを取り込むことにより物品２に印刷された文
字、模様、貼付テープ色（青、緑色など）の影響を少な
くすることができ、正確な撮像データを得ることができ
る。

【００２６】上記照明装置13は、パレット１を斜め上方
より見下ろす所定の角度に固定された照明ランプ16と、
画像処理装置15からの指令により垂直支柱17に沿って照
明ランプ16を昇降する昇降装置18（昇降手段）から構成
されている。昇降装置18は、たとえば照明ランプ16を支
柱17に沿って支持する支持体と、この支持体に設置され
たモータと、このモータの回転軸に連結されたピニオン
と、支柱17に沿って上下方向に敷設され前記ピニオンが
係合するラック（いずれも図示せず）などにより構成さ
れ、モータの回転により支持体が昇降することにより照
明ランプ16が昇降される。

【００２７】上記画像処理装置15は、第１ＣＣＤカメラ
11により撮影された物品２の撮像データにより照明装置
13によって物品２のかど部（ふち，コーナー）に形成さ
れる影を利用して物品天面上のかど部を認識し、この物
品天面のかど部の高さを、第１ＣＣＤカメラ11により撮
影された物品２の撮像データと第２ＣＣＤカメラ12によ
り撮影された物品２の撮像データにより求め、物品２の
位置（主に重心平面座標）と向き（方向）を認識するも
のである（詳細は後述する）。

【００２８】上記構成の制御構成図を図２に示す。画像
処理装置15は、図２に示すように、第１ＣＣＤカメラ11
により撮影された物品２の撮像データを平面座標で記憶
する第１画像メモリ21と、第２ＣＣＤカメラ12により撮
影された物品２の撮像データを平面座標で記憶する第２
画像メモリ22と、照明装置13により最上段の物品２のか
ど部に形成される影Ｓを利用した複数の物品天面のかど
部のパターンが予め登録（記憶）されたパターンメモリ
23と、第１画像メモリ21に記憶された物品２の撮像デー
タより、パターンメモリ23に予め記憶された物品天面の
かど部のパターンと一致するパターンを全てサーチし、
すなわち物品２のかど部の影Ｓを利用して最上段の物品
天面のかど部と思われるかど角（以下、かど部候補と称
す）を全て抽出し、その平面座標を記憶するパターンマ
ッチング手段25と、パターンマッチング手段25により求
められた物品２のかど部候補の高さｈを、第１画像メモ
リ21に記憶された物品２の撮像データと第２画像メモリ
22に記憶された撮像データにより検出する高さ検出手段
26と、高さ検出手段26により検出された物品２のかど部
候補の高さｈと、後述する昇降用制御手段により求めら
れる最上段の物品２の高さＨが一致する物品２のかど部
候補を求め、この候補を最上段の物品２のかど部と認定
してその平面座標を記憶する選択手段27と、選択手段27
により求めた物品２のかど部から伸びる２本のエッジ
（明暗差のふち）の長さを、第１画像メモリ21に記憶さ
れた撮像データより求め、これらエッジの長さと後述す
る昇降用制御手段において求められる最上段の物品２の
数（個数）により物品２の向きを求め、物品２のかど部
の平面座標とともに出力し、また物品２のかど部から伸
びる２辺を認識できなかったとき、あるいはこれら２辺
が短辺か長辺かを認識できなかったとき（物品２の向き
を求めることができなかったとき）、物品移動情報（詳
細は後述する）を、後述するロボット制御装置19へ出力
する向き検出手段28と、後述する昇降用制御手段により
入力した物品の平面サイズ（物品２の平面上の短辺と長
辺の長さのデータ）と、向き検出手段28により求められ
た物品２の向きとこの物品２のかど部の平面座標により
物品２の重心の平面座標を求め、この物品２の平面座標
と向きからなる重心平面座標情報を後述するロボット制
御装置19へ出力する重心検出手段29と、後述するロボッ
ト制御装置19より入力した物品２のサイズ（物品２の短
辺と長辺の長さ、高さのデータ）、パレット上の総物品
数、１段の総物品数、パレット１の厚みのデータより、
最上段の物品２の数と、最上段の物品２までの高さＨを
演算し（求め）、この最上段の物品２までの高さＨに基
づいて、最上段の物品２と現状認識している照明装置13
との距離を一定とするように、パルス信号を照明装置13
の昇降装置18へ出力する昇降用制御手段30と、照明装置
13の照明ランプ16へ点灯信号を出力する駆動手段31から
構成されている。

【００２９】上記物品位置認識装置３を備えたデパレタ
イズ部の構成を図３に示す。図３において、20はロボッ
ト（移動手段の一例）であり、このロボット20は、後述
するロボット制御装置19からの指令に基づいてパレット
１から物品２を１個ずつ持ち上げて移載し、また物品２
を平面移動する。

【００３０】また41は駆動ローラコンベヤから構成され
た搬入コンベヤであり、自動搬送台車（搬送手段）42よ
り、デパレタイズされる物品２が積付られたパレット１
を受け取り、物品位置認識装置３が設置されたデパレタ
イズ位置ａまで搬送する。このデパレタイズ位置ａにお
いて前記ロボット20により物品２はデパレタイズされ、
移載コンベヤ43へ移載される。終了すると、パレット１
は搬入コンベヤ41より、駆動ローラコンベヤから構成さ
れた搬出コンベヤ44へ移載され、この搬出コンベヤ44に
よりパレット１は搬送され、自動搬送台車42へ搬出され
る。

【００３１】ロボット制御装置19には、物品２の移載等
を管理する上位コンピュータ（図示せず）より物品２の
移載の数（ピッキング数）などの指令データ、およびデ
パレタイズに必要なデータ、たとえば物品２のサイズ
（物品２の平面上の短辺と長辺の長さと高さのデー
タ）、パレット上の総物品数、１段の総物品数、パレッ
ト１の厚みなどのデータが入力され、図４に示すよう
に、図１に示す天井型濃淡方式の画像処理装置15より上
記重心平面座標情報を入力すると、この情報の物品２の
重心平面座標と向きおよび前記デパレタイズに必要なデ
ータに基づいて、ロボット20へ指令してロボット20を駆
動し、指令データのピッキング数の物品２を１個ずつパ
レット１より移載コンベヤ43へ移載させる。また画像処
理装置15より物品移動情報（後述する）を入力すると、
この物品移動情報に基づいて、ロボット20へ指令してロ
ボット20を駆動し、物品移動情報の物品２を照明装置13
から遠い方向へずらし（移動させ）、物品２の移動が終
了すると移動終了情報を画像処理装置15へ出力する。

【００３２】上記画像処理装置15により上記重心平面座
標情報と物品移動情報を求める手順を図５〜図７のフロ
ーチャートにしたがって詳細に説明する。なお、ロボッ
ト制御装置19より、物品２のサイズ（物品２の平面上の
短辺と長辺の長さと高さのデータ）、パレット１上の総
物品数、１段の総物品数、パレット１の厚みのデータが
入力されているものとする。

【００３３】まず、昇降用制御手段30により、ロボット
制御装置19から入力した物品２の高さデータ、パレット
１上の総物品数、１段の総物品数、パレット１の厚みの
データにより最上段の物品２の数と、最上段の物品２ま
での高さＨを演算し（ステップ−１）、この最上段の物
品２までの高さＨに基づいて、パルス信号を照明装置13
の昇降装置18へ出力し、最上段の物品２と照明装置13と
の距離を一定とする（ステップ−２）。これにより第１
ＣＣＤカメラ11と第２ＣＣＤカメラ12は、常に同じ明る
さで、精度よく撮像データを得ることができる。

【００３４】次に、駆動手段31により照明装置13の照明
ランプ16を駆動してストロボ照射させ、同時に第１ＣＣ
Ｄカメラ11と第２ＣＣＤカメラ12によりパレット１上の
物品２を撮影し、その撮像データを平面座標で、それぞ
れ第１画像メモリ21と第２画像メモリ22に記憶する（ス
テップ−３）。

【００３５】次に、パターンマッチング手段25におい
て、第１画像メモリ21に記憶された物品２の撮像データ
によりパターンメモリ23に予め登録された物品天面のか
ど部のパターンと一致するパターンを全てサーチし、す
なわち物品２のかど部の影Ｓを利用して最上段の物品天
面のかど部候補を全て抽出し、その平面座標を記憶する
（ステップ−４）。

【００３６】パターンマッチング手段25により予め記憶
された物品天面のかど部のパターンと一致するパターン
が確認されると（ステップ−５）、続いて高さ検出手段
26において、パターンマッチング手段25により求められ
た物品２のかど部候補までの高さｈを、第１画像メモリ
21に記憶された物品２の撮像データと第２画像メモリ22
に記憶された撮像データにより求める（ステップ−
６）。

【００３７】次に選択手段27において、物品２のかど部
候補の中から、高さ検出手段26により検出された物品２
のかど部候補までの高さｈと、昇降制御手段30により算
出された最上段の物品２までの高さＨが一致する物品２
のかど部候補を求め、求めたかど部候補を最上段の物品
２のかど部と認定して、この最上段の物品２のかど部の
平面座標を記憶する（ステップ−７）。

【００３８】次に向き検出手段28において、選択手段27
により求めた物品２のかど部から伸びる２本のエッジを
第１画像メモリ21に記憶された撮像データから求める
｛たとえば、トーン差のある数点（たとえば７点）をラ
インとして見なす｝（ステップ−８）。次にこれらエッ
ジが直交しているかを確認し（ステップ−９）、直交し
ていることが確認されると、これらエッジを延ばし、断
点（条件が変わる点）を見つけ、２辺の長さを求める
（ステップ−１０）。ステップ−９においてエッジが直
交していないことを確認すると、エッジ（辺）を認識で
きなったとして「エラー１」を実行する（後述する）。

【００３９】以下、下記のステップにより、昇降用制御
手段30において求められた最上段の物品２の個数に応じ
て、求めた２辺のうち、どちらが長辺でどちらが短辺か
を認識し、物品２の向きを求める。

【００４０】まず、向き検出手段28において、昇降用制
御手段30において求められた最上段の物品２の個数が１
個かどうかを確認し（ステップ−１１）、確認すると、
求めた２辺の長さの差の領域のエッジを検出し（ステッ
プ−１２）、一方のエッジが認識され、他方のエッジが
認識されないと、一方のエッジを長辺、他方のエッジを
短辺と認識し、物品２の向きを求める（ステップ−１
３）。２辺から長辺と短辺を認識できないとき、「エラ
ー２」を実行する（後述する）。

【００４１】向き検出手段28は、上記ステップ−１１に
おいて、昇降用制御手段30において求められた最上段の
物品２の個数が１個でない場合、最上段の物品２の個数
が２個かどうかを確認し（ステップ−１４）、確認する
と、求めた２辺にそれぞれ対向する辺の位置で物品２の
エッジを検出し（ステップ−１５）、２つ以上のエッジ
を抽出した辺を長辺、他方の辺を短辺と認識し、物品２
の向きを求める（ステップ−１６）。２辺から長辺と短
辺を認識できないとき、「エラー２」を実行する（後述
する）。

【００４２】向き検出手段28は、上記ステップ−１４に
おいて、最上段の物品２の個数が２個でない場合、すな
わち物品２が３個以上の場合、物品２のかど部に対する
対向辺の長辺・短辺が同時に検出できるかを調べ（ステ
ップ−１７）、長辺・短辺を同時に検出できるとき、検
出した長辺に対向する辺を長辺、検出した短辺に対向す
る辺を短辺と認識し、物品２の向きを求める（ステップ
−１８）。ステップ−１８において、長辺・短辺を同時
に検出できないとき、上記最上段の物品２の個数が２個
のときの処理を行い（ステップ−１９）、２つ以上のエ
ッジを抽出した辺を長辺、他方の辺を短辺と認識し、物
品２の向きを求める（ステップ−２０）。２辺から長辺
と短辺を認識できないとき、「エラー２」を実行する
（後述する）。

【００４３】上記ステップ−９において「エラー１」が
生じたとき、すなわち認識した物品天面上のかど部から
物品２の２辺を求めることができないとき、図８（ａ）
に示すように、昇降制御手段30より入力された物品２の
短辺（予め記憶された物品の短辺）を基にした正方形
が、角度０で、そのかど部が物品天面上のかど部と一致
し、かつ物品の存在が認識される方向にあるものと仮定
して正方形の中心Ｍの座標（平面）を求め（ステップ−
２１）、この中心座標データを含む上記物品移動情報を
ロボット制御装置19へ出力する（ステップ−２２）。そ
して、この物品移動情報に基づいて物品２が移動され、
ロボット制御装置19より上記移動終了情報を入力すると
（ステップ−２３）、ステップ−３へ戻る。

【００４４】上記ステップ−１３，１５，２０において
「エラー２」が生じたとき、すなわち求めた２辺により
長辺・短辺を認識できないとき（物品の向きを求めるこ
とができないとき）、図８（ｂ）に示すように、昇降制
御手段30より入力された物品２の短辺（予め記憶された
物品の短辺）を基にした正方形が、求めた２辺に重ねあ
わせてあるものと仮定してその中心Ｍの座標（平面）を
求め（ステップ−２４）、続いて上記ステップ−２２を
実行してこの中心座標をロボット制御装置19へ出力す
る。

【００４５】物品２の向きを認識できると、重心検出手
段29において、昇降制御手段30より入力された物品２の
短辺と長辺の長さのデータと、向き検出手段28により求
められた物品２の向きと、この物品２のかど部の平面座
標により物品２の重心の平面座標を求め（ステップ−２
５）、この重心の平面座標と物品２の向きからなる重心
平面座標情報をロボット制御装置19へ出力する（ステッ
プ−２６）。

【００４６】上記ロボット制御装置19により駆動される
ロボット20による、物品２のずらし動作を図９に基づい
て詳細に説明する。画像処理装置15より上記物品移動情
報を入力すると、図９（ｂ）に示すように、この物品移
動情報の中心座標へハンド46を移動させ、物品２を吸着
して上昇させ、図９（ｃ）に示すように、予め設定した
Ｘ−Ｙ方向へ所定距離｛たとえば２０ｍｍ；物品２を照
明装置１６（ランプ光）より遠い方向｝に物品２をずら
し（移動させ）、図９（ｄ）に示すように、物品２を下
降させて吸着を解除し、この移動が終了すると移動終了
情報を画像処理装置15へ出力する。

【００４７】これにより、物品２同士間に隙間が生じ、
ずらした物品２の周囲に影が生じることから、再認識を
実行することにより、物品２が確実に認識され、物品２
の重心平面座標と向きが求められる。

【００４８】このように、物品位置が未知なとき、物品
位置認識装置３８（画像処理装置15）において、第１Ｃ
ＣＤカメラ11により撮影された物品２の撮像データによ
り照明装置13によって最上段の物品２のかど部に形成さ
れる影を利用して物品天面上のかど部が認識され、この
物品２のかど部の平面座標が求められ、続いて認識した
物品２のかど部から伸びる２本の明暗差のふちから物品
２の２辺が求められ、これら２辺により物品２の向きが
求められ、この物品２の向きと予め記憶された物品２の
平面の辺の長さと前記求められた物品２のかど部の平面
座標により物品２の重心座標データが認識される。そし
て、この重心座標データに基づいてロボット制御装置19
を介してロボット20により物品２のデパレタイズが行わ
れることにより、人手が介在してパレット１上のどの位
置に物品２があるのか分からない状態においても自動で
デパレタイズを実行することができ、全自動で物品２の
ピッキング作業を行うことができ、また移載中に物品２
が傾いたり、物品２が外れることを防止できる。

【００４９】また物品２同士に隙間がなく物品２の境界
がクリアでなく、「物品２のかど部は判断できたが、か
ど部２から延びる２辺が判別できない場合」、予め記憶
された物品２の短辺を基にした正方形が、そのかど部が
物品天面上のかど部と一致し、かつ物品２の存在が認識
される方向にあるものと仮定して前記正方形の中心Ｍの
座標が求められ、また「物品２のかど部を判断でき、か
ど部から延びる２辺を判断できたが、２辺のうちどちら
が縦辺でどちらが横辺かを判別できない場合（物品の向
きを判別できない場合）」、予め記憶された物品２の短
辺を基にした正方形が、求めた２辺に重ねあわせてある
ものと仮定してその中心Ｍの座標が求められ、この求め
られた正方形の中心Ｍの座標は物品移動情報としてロボ
ット制御装置19へ出力される。このとき、正方形の中心
Ｍの座標は、物品２の中心座標の近くに求められる。ロ
ボット制御装置19は、この入力した情報の中心Ｍの座標
に基づいてロボット20を駆動して物品２を照明装置13よ
り遠い方向へ移動させる。

【００５０】この移動、すなわち物品２のずらしにより
物品２間に隙間が設けられ、物品２の境界がクリアとさ
れ、すなわち物品２の移動により物品のかど部に影が形
成され、再認識を行うことにより物品２を認識すること
ができ、よって物品２の認識異常により設備停止するこ
となく、自動運転を継続することができる。またロボッ
ト20により物品２のずらしが行われるとき、正方形の中
心Ｍの座標は、物品２の中心座標の近くに求められるこ
とにより、物品２が傾いたり、物品２が外れたりする恐
れを少なくできる。

【００５１】また物品位置認識装置３に必要なデータ
は、物品２のサイズ、パレット上の総物品数、１段の総
物品数、パレット１の厚みのデータと数が少なくてよ
く、設定にかかる時間を短縮でき、認識処理時間を短縮
することができる。

【００５２】なお、上記実施の形態１では、照明装置13
を１台設けているが、新たに、照明装置13とはパレット
１を挟んで対象の位置で、パレット１の斜め上方より物
品２に対して照明する第２の照明装置（第２照明手段）
を設けることもできる。

【００５３】これにより、２台の照明装置を選択するこ
とにより、最上段の物品２のかど部に形成される影Ｓの
方向を逆にすることができ、一方の照明により物品２の
かど部に形成される影Ｓにより物品２を認識できないと
き、他方の照明により物品２のかど部に形成される影Ｓ
により物品２の認識を実行することにより、認識できる
割合を高くすることができる。そして、照明の向きを代
えても物品２を認識できないときに、物品２のずらし動
作を実行する。

【００５４】また上記実施の形態１において、照明装置
13に昇降装置18を設けているが、これら昇降装置18に代
えて、パレット１を昇降させる昇降装置を設け、昇降用
制御手段30により求められた最上段の物品２の高さＨに
より、この昇降装置を駆動して最上段の物品２と照明装
置13の距離を一定とする構成としてもよい。

【００５５】また上記実施の形態１において、照明装置
13に昇降装置18を設けているが、これら昇降装置18に代
えて、第１ＣＣＤ装置11または第２ＣＣＤ装置12の少な
くとも一方に自動ズーム機能を付加し、昇降用制御手段
30により算出された最上段の物品２の高さＨにより、前
記自動ズーム機能により最上段の物品２の撮像データの
大きさを調整し一定とする構成としてもよい。［実施の形態２］図１０は本発明の実施の形態２におけ
るレーザー方式の物品位置認識装置を備えた物品移載装
置（ロボット）の構成図である。

【００５６】物品位置認識装置50は、ロボット20のハン
ド46に取り付けられた３本のスリット光（互いに垂直に
交差する一対のスリット光とこれらスリット光の一方の
スリット光と略平行なスリット光の一例）を照射するレ
ーザー（照明手段の一例）53およびＣＣＤカメラ（撮像
手段の一例）54と、これらレーザー53とＣＣＤカメラ54
に接続され、ＣＣＤカメラ54により撮影された物品２の
撮像データによりレーザー53によって物品２上に投影さ
れたスリット光の像を利用して物品２の４辺のエッジを
認識し、これら物品２のエッジにより物品を認識するこ
とにより、パレット１上の最上段の物品２の位置認識処
理を行う画像処理装置（認識手段の一例）55から構成さ
れている。

【００５７】いま、図１１に示すように、ＣＣＤカメラ
54の被撮像面56は矩形状であり、レーザー53から物品２
に投影される２本のスリット光Ｌ１，Ｌ２は互いに平行
で、ＣＣＤカメラ54の画像のｙ軸方向と一致し、かつレ
ーザー53から物品２に投影されるスリット光Ｌ３は上記
スリット光Ｌ１，Ｌ２と直角でＣＣＤカメラ54の画像の
ｘ軸方向と一致するように、３本のレーザー53およびＣ
ＣＤカメラ54が配置されている。このレーザー53および
ＣＣＤカメラ54の配置により、ロボット20のハンド46に
取り付けた３本のレーザー53からパレット１上の物品２
に対して“キ”の字が投影される。なお、各スリット光
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の長さは物品２のサイズに基づいて物
品２をはみ出る長さとしている。

【００５８】また画像処理装置55には、ロボット20の制
御装置19より予め上記物品２の認識の画像処理に必要な
データ、すなわち物品２のサイズ（物品の平面上の短辺
と長辺の長さおよび高さのデータ）が設定されている。

【００５９】またロボット制御装置19には、移載のデー
タとして予め、物品２のサイズ（物品の平面上の短辺と
長辺の長さおよび高さのデータ）、パレット１上の物品
２の概略配置および積み付け段数が入力される。

【００６０】この画像処理装置55による物品２の認識の
手順を、ロボット制御装置19による物品２の移載・移動
(ずらし)の手順とともに、図１２のフローチャートにし
たがって説明する。

【００６１】まず、ロボット制御装置19は、パレット１
上の物品２の配置および積み付け段数に基づいて、移載
する目的の物品２の所定高さ上方へハンド46を移動させ
る（ステップ−Ａ１）。ロボットハンド角度は通常０度
としている。なお、物品２の移載は、端部に位置する物
品２より順に実行される。

【００６２】ハンド46の移動が終了すると、画像処理装
置55に対して認識実行指令を出力する（ステップ−Ａ
２）。画像処理装置55は、認識実行指令を入力すると
（ステップ−Ｂ１）、ロボット20のハンド46に取り付け
たレーザー53からパレット１上の物品２に対してスリッ
ト光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を照射させて“キ”の字を投影さ
せ（ステップ−Ｂ２）、これをＣＣＤカメラ54により撮
影させ、その撮像を入力する（ステップ−Ｂ３）。

【００６３】次にＣＣＤカメラ54の撮像データにおい
て、各スリット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の画像データを強調
することにより他の画像のデータやノイズのデータより
抽出し、図１３に示すように、各スリット光Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３のみの画像データを求める（ステップ−Ｂ
４）。

【００６４】レーザー53がＣＣＤカメラ54に対し画像の
ｘ軸方向とｙ軸方向に所定の変位をもって配置されてい
ることから、移載を鋭う物品２が段の端に位置し、この
物品２と他の物品２間に隙間がある場合、物品２上のス
リット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は物品２外のスリット光Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３に対して横方向にズレが生じることによ
り、図１３（ａ）に示すように、物品２の周囲に各スリ
ット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に２ヶ所、不連続点（繋がらな
い点）が存在する。また移載を行う物品２は段の端に位
置し、この物品２と他の物品２間に隙間がない場合、隙
間がないエッジ側は不明確となり、スリット光Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３は連続して抽出され、図１３（ｂ）に示すよう
に、各スリット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３には１ヶ所しか不連
続点が存在しない。

【００６５】そこで次に、抽出した各スリット光Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３の画像それぞれにおける被撮像面おける不連
続点（座標）を求め（ステップ−Ｂ５）、続いて不連続
点が２ヶ所か１ヶ所かを確認する（ステップ−Ｂ６）。

【００６６】各スリット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３における不
連続点が２ヶ所の場合、物品２の位置（中心位置の座
標）と方向を求めることができる。すなわち、図１４に
示すように、被撮像画面において目的の物品２に対応す
る、スリット光Ｌ１の不連続点Ｐ１の座標を（Ｘ１，Ｙ
１）、Ｐ２の座標を（Ｘ１，Ｙ２）(ただし、Ｙ１＞Ｙ
２)、スリット光Ｌ２の不連続点Ｐ３の座標を（Ｘ３，
Ｙ３）、Ｐ４の座標を（Ｘ３，Ｙ４）(ただし、Ｙ３＞
Ｙ４)、スリット光Ｌ３の不連続点Ｐ５の座標を（Ｘ
５，Ｙ５）、Ｐ６の座標を（Ｘ６，Ｙ５）(ただし、Ｘ
５＞Ｘ６)とすると、不連続点Ｐ１とＰ３を通る辺は、
（１）式で表される。

【００６７】ｙ＝ａ（ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１ …（１）但しａ＝（Ｙ３−Ｙ１）／（Ｘ３−Ｘ１）また不連続点Ｐ２を通る辺は、不連続点Ｐ１とＰ３を通
る辺と平行で、傾きが同じ傾きａで表されるので、
（２）式で表される。

【００６８】ｙ＝ａ（ｘ−Ｘ１）＋Ｙ２ …（２）また不連続点Ｐ５，Ｐ６を通る辺の傾きは、物品２のか
ど部の角度は９０度であることから（１／ａ）で表され
るので、不連続点Ｐ５，Ｐ６を通る辺は、（３）式、
（４）式で表される。

【００６９】ｙ＝（１／ａ）（ｘ−Ｘ５）＋Ｙ５ …（３）ｙ＝（１／ａ）（ｘ−Ｘ６）＋Ｙ５ …（４）よって、図１４に示す、物品２の４つの交点（かど部）
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各座標を（１）〜（４）式により求め
ることができ、物品２の中心Ｑの座標を求めることがで
きる。

【００７０】そこで、不連続点が２ヶ所の場合、物品２
の位置に相当する中心Ｑの座標と向き（方向）に相当す
る傾きａを求め（ステップ−Ｂ７）、求めた物品２の位
置・向きのデータからなる物品認識情報をロボット制御
装置19へ出力する（ステップ−Ｂ８）。

【００７１】ロボット制御装置19は、画像処理装置55よ
りこの物品認識情報を入力すると(ステップ−Ａ３)、入
力した物品認識情報に基づいて、ハンド46の位置と傾き
を補正し、ハンド46により物品２を支持し、移載する
（デパレタイズする）(ステップ−Ａ４)。

【００７２】上記ステップ−Ｂ６において、不連続点が
１ヶ所しかない場合、すなわち、図１５に示すように、
不連続点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５の座標しか求めることができ
なかった場合、上記（１）（３）式しか求めることがで
きないが、これら式で物品２の２辺の位置とこの２辺の
交点（かど部）Ｂと傾きａは求めることができる。

【００７３】そこで、不連続点が１ヶ所しかない場合、
物品２の２辺の位置と辺の交点（端部）Ｂと傾きａを求
め（ステップ−Ｂ９）、図１５（ｂ）に示すように、求
めた物品２の２辺の位置と辺の交点Ｂに、物品２の短辺
（予め設定された物品の短辺）を基にした正方形が、重
ねあわせてあるものと仮定してその中心Ｍの平面座標を
求め（ステップ−Ｂ１０）、続いて２辺の位置より正方
形を移動させる方向（移動方向）を、正方形の中心Ｍか
ら交点Ｂへの方向ｚとしてｘ軸からの角度θを求め(物
品２の２辺の方向にし)（ステップ−Ｂ１１）、この中
心Ｍの座標データと移動方向指示の角度θからなる物品
移動情報をロボット制御装置19へ出力する（ステップ−
Ｂ１２）。

【００７４】ロボット制御装置19は、物品移動情報を入
力すると(ステップ−Ａ５)、入力した物品移動情報に基
づいて、物品移動情報の中心座標へハンド46を移動さ
せ、物品２をハンド46により物品２を支持し、指示され
た角度θ方向へ、予め設定した所定距離（たとえば２０
ｍｍ）物品２をずらし（移動させ）、ハンド46を元の上
方位置へ戻す(ステップ−Ａ６)。これにより、物品２同
士間に隙間が形成される。この移動が終了するとステッ
プ−Ａ２へ戻り、再び認識実行指令を画像処理装置55へ
出力する。

【００７５】画像処理装置55は、ロボット制御装置19よ
り上記認識実行指令を入力すると再認識を行う。このよ
うに、パレット１上の物品２の位置にズレや傾きが発生
している恐れがあるとき、ＣＣＤカメラ54により撮影さ
れた物品２の撮像データより、レーザー53によって物品
２上に投影されたスリット光の像を利用して、すなわち
物品２上と物品２外とでスリット光の横ズレが生じるこ
とを利用して、横ズレ位置の座標を求めることで物品２
の４辺のエッジが認識され、これら物品２のエッジによ
り物品２の中心Ｑの座標と向きが認識され、認識された
物品２の中心座標と向きのデータ（物品認識情報）に基
づいてロボット制御装置19を介してロボット20により物
品２のデパレタイズが行われる。よって、物品位置にズ
レや傾きが発生している状態においても自動でデパレタ
イズを実行することができ、全自動で物品２のピッキン
グ作業を行うことができる。また移載中に物品２が傾い
たり、物品２が外れることを防止できる。

【００７６】また、物品位置認識装置50により物品の２
辺のエッジのみしか認識することができないとき(目的
の物品２を認識できないとき)、認識できる２辺のエッ
ジより物品２の２辺の位置を認識し、予め記憶された物
品２の短辺を基にした正方形が、認識できる２辺に重ね
あわせてあるものと仮定して(正方形が物品天面と重な
り合うように仮定して)その中心Ｍの座標を求め、また
この中心Ｍの座標より物品２に隙間が形成される移動方
向を求め、求めた中心座標および移動方向指示からなる
物品移動情報がロボット制御装置19へ出力される。この
とき、正方形の中心Ｍの座標は、物品２の中心座標の近
くに求められる。ロボット制御装置19はこの入力した物
品移動情報の中心座標および移動方向指示に基づいて物
品２をずらす（移動させる）ことによって、物品２同士
に隙間が形成される。

【００７７】この物品２同士の隙間によりスリット光の
横ズレが生じ、移動させた物品２の周囲に不連続点が生
じ、よって再認識を実行することによりエッジが認識可
能となり、物品２が確実に認識され、物品２の位置に相
当する中心Ｑの座標と向きに相当する傾きａからなる物
品認識情報が求められ、その結果、設備停止することな
く、自動運転を継続することができる。またロボット20
により物品２が移動されるとき、正方形の中心Ｍの座標
は、物品２の中心座標の近くに求められることにより、
物品２が傾いたり、物品が外れたりする恐れを少なくで
きる。

【００７８】また物品位置認識装置50に必要なデータ
は、物品２のサイズだけでよく、設定にかかる時間を短
縮でき、認識処理時間を短縮することができる。なお、
上記実施の形態２では、レーザー53より３本のスリット
光を照射しているが、３本に限ることはなく、さらにス
リット光の本数を増してもよい。たとえば、スリット光
Ｌ３に平行なスリット光を増して照射するようにしても
よい。このとき、物品２の周囲に生じる不連続点の数が
増すことから、物品２の平面形状が正四角形でない場合
に、その形状を求めることが可能となり、その重心位置
を求めることが可能となる。

【００７９】また上記実施の形態１，２においては、図
３に示すように、デパレタイズ位置ａにおいてロボット
20によりパレット１上より物品２はデパレタイズされ、
移載コンベヤ43へ移載される運用形態を示しているが、
デパレタイズされた物品２が、他のパレット１へ積付ら
れる運用形態とすることもできる。この「パレットから
パレットへのデパレタイズ・パレタイズ」の運用形態の
一例を図１６に示す。図１６において、48は、自動搬送
台車（搬送手段）42より、パレタイズされる物品２を積
付けるパレット１を受け取り、パレタイズ位置ｂへ搬送
する第２搬入コンベヤであり、この第２搬入コンベヤ48
によりパレタイズ位置ｂへ搬入されたパレット１に対し
て、ロボット20によりデパレタイズ位置ａのパレット１
上よりデパレタイズされた物品２が積み込まれる（パレ
タイズされる）構成としている。またパレタイズが終了
したパレット１は、第２搬入コンベヤ48より第２搬出コ
ンベヤ49へ移載され、この第２搬出コンベヤ49により自
動搬送台車42へ搬出される構成としている。前記第２搬
入コンベヤ48と第２搬出コンベヤ49は、たとえば駆動ロ
ーラコンベヤから構成される。

【００８０】また上記実施の形態１，２において物品２
の移動手段としてロボット20を使用しているが、このデ
パレタイズ用のロボット20に限ることはなく、物品２を
平面移動できる手段であればよい。

【００８１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、撮像
手段により撮影された物品の撮像データを基に物品を認
識することができないとき、すなわち物品同士に隙間が
なく物品の境界がクリアでない場合、物品を移動させて
物品同士に隙間を形成することにより、物品の認識が可
能となり、物品位置にズレや傾きが発生している状態に
おいても自動でデパレタイズを実行することができ、全
自動で物品のピッキング作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における物品位置認識装
置の構成図である。

【図２】同物品位置認識装置の制御構成図である。

【図３】同物品位置認識装置を備えたデパレタイズ部の
構成図である。

【図４】同物品位置認識装置を備えたデパレタイズ部の
ロボット駆動の手順を示すフローチャートである。

【図５】同物品位置認識装置による物品認識のフローチ
ャートである。

【図６】同物品位置認識装置による物品認識のフローチ
ャートである。

【図７】同物品位置認識装置による物品認識のフローチ
ャートである。

【図８】同物品位置認識装置による物品認識異常発生時
の物品移動中心を求める説明図である。

【図９】同物品位置認識装置による物品移動情報に基づ
く物品のずらし動作の説明図である。

【図１０】本発明の実施の形態２における物品位置認識
装置の構成図である。

【図１１】同物品位置認識装置のＣＣＤカメラの被撮像
面図である。

【図１２】同物品位置認識装置の画像処理装置とロボッ
ト制御装置の動作を説明するフローチャートである。

【図１３】同物品位置認識装置による物品認識の説明図
である。

【図１４】同物品位置認識装置による物品認識の説明図
である。

【図１５】同物品位置認識装置による物品認識異常発生
時の物品移動中心を求める説明図である。

【図１６】他の実施の形態における物品位置認識装置を
備えたデパレタイズ部の構成図である。

【符号の説明】

１パレット２物品３，50 物品位置認識装置 11 第１ＣＣＤカメラ 12 第２ＣＣＤカメラ 13 照明装置 15，55 画像処理装置 16 照明ランプ 18 昇降装置 19 ロボット制御装置 20 ロボット 53 レーザー 54 ＣＣＤカメラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｔ 7/60 １５０Ｇ０６Ｔ 7/60 １５０Ｃ１５０Ｐ // Ｂ６５Ｇ 61/00 Ｂ６５Ｇ 61/00 Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA17 AA37 FF04 GG02 GG04 HH02 HH05 HH12 HH13 JJ03 JJ05 JJ08 JJ09 JJ26 QQ38 RR06 UU05 3C007 BS10 KS03 KT01 KT05 KT06 KV00 LT06 MT09 5B057 AA04 AA05 BA02 BA13 CA12 CB12 CC01 DB02 DC07 DC08 DC09 DC16 DC32 5L096 BA05 CA02 FA67 FA69 HA07 JA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パレット上の物品の位置を認識する装置
であって、前記パレットの上方から前記物品を撮影する撮像手段
と、前記撮像手段により撮影された物品の撮像データを基に
物品を認識する認識手段と、前記物品を少なくとも平面移動することが可能な移動手
段とを備え、前記認識手段は、前記物品を認識することができないと
き、前記移動手段により物品を移動させ、再度物品の認
識を行うことを特徴とする物品位置認識装置。
【請求項２】撮像手段をパレットのほぼ中心上方から
物品を撮影する位置に配置し、前記パレットの斜め上方より前記物品に対して照明する
照明手段を備え、認識手段は、前記撮像手段により撮影された物品の撮像
データにより前記照明手段によって前記物品のかど部に
形成される影を利用して物品天面上のかど部を認識し、
この物品のかど部の平面座標を求め、続いて認識した物
品のかど部から伸びる２本の明暗差のふちから物品の２
辺を求め、これら２辺により物品の向きを求め、この求
めた物品の向きと予め記憶された物品の平面の辺の長さ
と前記求めた物品のかど部の平面座標により物品を認識
することを特徴とする請求項１に記載の物品位置認識装
置。
【請求項３】認識手段は、認識した物品天面上のかど
部から物品の２辺を求めることができないとき、予め記
憶された物品の短辺を基にした正方形が、そのかど部が
物品天面上のかど部と一致し、かつ物品の存在が認識さ
れる方向にあるものと仮定して前記正方形の中心座標を
求め、この中心座標を移動手段へ出力し、前記移動手段はこの入力した中心座標に基づいて物品を
移動させることを特徴とする請求項２に記載の物品位置
認識装置。
【請求項４】認識手段は、求めた２辺により物品の向
きを求めることができないとき、予め記憶された物品の
短辺を基にした正方形が、求めた２辺に重ねあわせてあ
るものと仮定してその中心座標を求め、この中心座標を
移動手段へ出力し、前記移動手段はこの入力した中心座標に基づいて物品を
移動させることを特徴とする請求項２に記載の物品位置
認識装置。
【請求項５】移動手段は、物品を照明手段より遠い方
向へ移動することを特徴とする請求項２〜請求項４のい
ずれかに記載の物品位置認識装置。
【請求項６】撮像手段をパレットのほぼ中心上方から
物品を撮影する位置に配置し、前記パレットの斜め上方より、互いに垂直に交差する一
対のスリット光とこれらスリット光の一方のスリット光
と略平行なスリット光を少なくとも照射する照明手段を
備え、認識手段は、前記撮像手段により撮影された物品の撮像
データにより前記照明手段によって前記物品上に投影さ
れたスリット光の像を利用して物品の４辺のエッジを認
識し、これら物品のエッジにより物品を認識することを
特徴とする請求項１に記載の物品位置認識装置。
【請求項７】認識手段は、物品の２辺のエッジのみし
か認識することができないとき、認識できる２辺のエッ
ジより前記物品の２辺の位置を認識し、予め記憶された
物品の短辺を基にした正方形が、認識できる２辺に重ね
あわせてあるものと仮定してその中心座標を求め、この
求めた中心座標およびこの中心座標より認識できる物品
の２辺の方向への移動方向指示を移動手段へ出力し、前記移動手段はこの入力した中心座標および移動方向指
示に基づいて物品を移動させることを特徴とする請求項
６に記載の物品位置認識装置。
【請求項８】移動手段は、パレット上の物品を移載す
るロボットにより構成されることを特徴とする請求項１
〜請求項７のいずれかに記載の物品位置認識装置。