JP2016059981A - 画像処理装置、及びロボットシステム - Google Patents
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Abstract
Description
このようなロボットシステムは、撮像装置、画像処理装置、ロボットコントローラ、ロボットを含んで構成されている。画像処理装置は、撮像装置によって撮像された画像を用いて作業対象の中心位置を算出する。そして、ロボットコントローラは、画像処理装置によって算出された作業対象の中心位置を示す情報に基づいて、作業対象の位置や姿勢を認識する。そして、ロボットコントローラは、認識された各作業対象の位置や姿勢に基づいて、ロボットが有するハンド機構を適切な位置および姿勢に位置決めするための指令を生成して、ロボットの把持動作を制御する。ロボットシステムでは、撮像装置が画像処理装置に接続され、画像処理装置にロボットコントローラが接続され、ロボットコントローラにロボットが接続されていた(例えば、特許文献1参照)。
この構成により、画像処理装置は、複数の第2接続部を備えている。これにより、画像処理装置では、ネットワークスイッチを用いずに、複数の第2接続部それぞれに外部機器の接続を行うことができる。
前記処理部は、複数の前記第2接続部のうち、少なくとも2つ以上について同一のIPアドレスを設定可能であるようにしてもよい。
この構成により、画像処理装置は、少なくとも2つ以上の第2接続部について同一のIPアドレスを設定できる。これにより、画像処理装置では、利用者は、IPアドレスを意識せずに、複数の外部機器との接続を簡便に行うことができる。
この構成により、画像処理装置は、同一のIPアドレスを設定した以外の第2接続部に、別のIPアドレスを設定できる。これにより、画像処理装置では、ネットワークスイッチを用いずに、異なるIPアドレスを用いて複数の外部機器との接続を行うことができる。
この構成により、画像処理装置は、同一のIPアドレスが、制御装置から、またはIPアドレスを設定可能な設定画面から入力可能である。これにより、画像処理装置では、制御装置からでも設定画面から設定からでもIPアドレスを設定できる。
この構成により、ロボットシステムは、画像処理装置が複数の第2接続部を備えている。この構成により、ロボットシステムは、ネットワークスイッチを用いずに、画像処理装置と、複数の外部機器との接続をしてロボットシステムを制御することができる。
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係るロボットシステム1の一例を示す構成図である。ロボットシステム1は、情報処理装置5と、撮像装置10と、ロボット20と、制御装置30と、画像処理装置40を備える。
情報処理装置5は、ケーブルによって制御装置30と通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通信は、イーサネット(登録商標)の規格によって行われる。
撮像装置10は、作業対象Mを含む範囲を撮像画像として撮像可能な位置に設置される。撮像装置10は、静止画像を撮像画像として撮像する構成であるとするが、これに代えて、動画像を撮像画像として撮像する構成であってもよい。
そして、制御装置30は、画像処理装置40によって前述の画像処理が終了した後、作業対象Mの位置及び姿勢を示す情報を画像処理装置40から取得する。制御装置30は、取得された作業対象Mの位置及び姿勢に基づく制御信号を生成し、生成された制御信号をロボット20に出力することでロボット20が所定の作業を行うように制御する。
また、画像処理装置40は、自装置が起動されたとき、通信接続部41(図2)のネットワークに関する設定を示す情報を、制御装置30に出力する。
図2は、本実施形態に係る画像処理装置40の構成を示す概略ブロック図である。図2に示すように、画像処理装置40は、通信接続部41(第2接続部)と、通信部42と、入力受付部43と、制御部44(処理部)と、記憶部45と、画像処理部46(処理部)と、画像取得部47(第1接続部)と、画像取得部48(第1接続部)と、撮像装置制御部49とを備えている。また、通信接続部41は、第1通信接続部411と、第2通信接続部412とを備えている。また、画像処理装置40には、表示部50と、入力部60とが接続されている。なお、本実施形態において、第n通信接続部41n(nは、1〜2の整数)をポート、またはLANポートともいう。
また、通信部42は、画像処理装置40が起動されたとき、通信接続部41のネットワークに関する設定を示す情報を、制御装置30が接続されている第n通信接続部41n、及びLANケーブルを介して制御装置30に送信する。
また、通信部42は、制御部44が出力した画像処理結果及び画像情報に含まれる識別情報を抽出する。通信部42は、抽出した識別情報に対応する第n通信接続部41nに制御部44が出力した画像処理結果及び画像情報を出力する。
また、制御部44は、通信部42が出力する要求が画像処理及び撮像装置に対する要求の場合、入力された要求と、識別情報とを画像処理部46に出力する。
画像取得部48は、撮像装置10−2が出力した画像情報を取得し、取得した画像情報を撮像装置制御部49に出力する。なお、画像情報には、撮像装置10−2を示す撮像装置識別情報が含まれる。
なお、画像情報がアナログ信号の場合、画像取得部47及び画像取得部48は、取得したアナログ信号をデジタル信号に変換して、撮像装置制御部49に出力するようにしてもよい。
図4は、本実施形態に係る複数の画像処理装置40を接続するロボットシステム1Aの構成の一例を説明する図である。なお、図4において、図1に示したロボットシステム1と同じ機能を有する装置については、同じ符号を用いて説明を省略する。
また、画像処理装置40−2には、第1通信接続部411−2にLANケーブルを介して画像処理装置40−1が接続され、第2通信接続部412−2にLANケーブルを介して画像処理装置40−3が接続されている。また、画像処理装置40−2には、撮像装置10−2が接続されている。
さらに、画像処理装置40−3には、第1通信接続部411−3にLANケーブルを介して画像処理装置40−2が接続され、第2通信接続部412−3には、何も接続されていない。また、画像処理装置40−3には、撮像装置10−3が接続されている。
従来のロボットシステムでは、画像処理装置が1つの通信接続部しか有していなかったため、複数の画像処理部を接続する場合、制御装置30と複数の画像処理装置との間にネットワークスイッチと、その電源とを設ける必要があった。また、このようにネットワークスイッチを設ける場合、図4と比較して、ロボットシステム1を使用する現場における配線の自由度が制限される場合があった。一方、本実施形態によれば、ネットワークスイッチを用いず、制御装置30と画像処理装置40−1とを直接接続でき、さらに、画像処理装置40−1と画像処理装置40−2とを直接接続することができる。これにより、ロボットシステム1Aを使用する現場における配線の自由度を向上させることができる。
また、図4に示した例では、画像処理装置40−1にのみ表示部50及び入力部60が接続されている例を説明したが、これに限られない。表示部50及び入力部60は、画像処理装置40−2または画像処理装置40−3に接続されていてもよい。または、画像処理装置40−1〜40−3それぞれに、表示部50及び入力部60が接続されていてもよい。
また、図4に示した例では、ロボットシステム1Aが画像処理装置40を3つ有する例を説明したが、画像処理装置40の数は、2つであっても4つ以上であってもよい。
図5は、本実施形態に係る情報処理装置5のディスプレイ上に表示されるネットワーク設定画像g101の例を説明する図である。図5に示すように、ネットワーク設定画像g101は、各種情報の画像とネットワーク関係のアドレスの画像とを含む画像g111と、各種設定を行うボタンの画像を含む画像g121とを含む。
画像g111には、各種情報の画像として、画像処理装置40のモデル名を示す画像g112、画像処理装置40のファームウェアバージョンを示す画像g113、及び画像処理装置40のMAC(Media Access Control)アドレスを示す画像g114が含まれる。また、画像g101には、ネットワーク関係のアドレスの画像として、画像処理装置40の第1通信接続部411及び第2通信接続部412に共通に設定されるIPアドレスを示す画像g115、IPマスクを示す画像g116、及びゲートウェイアドレスを示す画像g117が含まれる。なお、図4に示す画像g115〜g117は、利用者によって入力済みの画像である。また、画像g121には、ネットワーク設定画像g101を閉じる(Close)ボタンの画像g122、入力された設定を適用する(Apply)ボタンの画像g123が含まれる。また、画像g121には、入力した設定を元に戻す(Restire)ボタンの画像g124、及び設定された状態を出力(Export Status)するボタンの画像g125が含まれている。
なお、図5に示したネットワーク設定画像g101は一例であり、ボタン等の画像の配置は、これに限られない。また、他のボタンの画像が表示されていてもよい。
以下は、ブリッジモードが選択された場合について説明する。
利用者は、IPアドレス、IPマスク、及びゲートウェイアドレスを、情報処理装置5が有する入力部(例えばキーボード)を操作して入力する。利用者は、まず、キーボードを操作してIPアドレスを入力し、入力後、情報処理装置5に接続されているマウス等の入力部を操作して適用するボタンの画像g123を選択する。次に、利用者は、同様にキーボードを操作して、IPマスクを入力し、マウスを操作して、適用するボタンの画像g123を選択する。さらに、利用者は、同様にキーボードを操作して、ゲートウェイアドレスを入力し、マウスを操作して、適用するボタンの画像g123を選択する。全ての設定が終了した後、利用者は、状態を出力するボタンの画像g125を選択する。なお、設定をやり直す場合は、利用者は、元に戻すボタンの画像g124を、マウスを操作して選択する。以上の操作によって、情報処理装置5は、制御装置30を介して、画像処理装置40のネットワーク設定を行う。なお、IPアドレス、IPマスク、及びゲートウェイアドレス全てを入力した後に、入力部を操作して適用するボタンの画像g123を選択することで、入力結果が反映されるようにしてもよい。これにより、利用者は、簡便な操作で、第1通信接続部411と第2通信接続部412に対して同一のネットワーク設定を行うことができる。
図6は、本実施形態に係る画像処理装置40に接続される表示部50上に表示されるネットワーク設定画像g201の例を説明する図である。図6に示すように、ネットワーク設定画像g201は、各種情報の画像とネットワーク関係のアドレスの画像とを含む画像g211と、各種設定を行うボタンの画像を含む画像g221とを含む。
画像g211は、図5に示した画像g111と同じである。
画像g221には、ネットワーク設定画像g201を閉じる(Close)ボタンの画像g222、入力された設定を適用する(Apply)ボタンの画像g223、及び入力した設定を元に戻す(Restire)ボタンの画像g224が含まれる。また、画像g221には、10キーボタンの画像g225、入力した値を削除する(Del)ボタンの画像g226、入力を終了する(End)ボタンの画像g227、1文字戻る(Bksp)ボタンの画像g228が含まれている。なお、10キーボタンの画像g225には、0〜9までの数字に対応するボタンと、ドット(.)のボタンを含む。
なお、図6に示したネットワーク設定画像g201は一例であり、ボタン等の画像の配置は、これに限られない。また、他のボタンの画像が表示されていてもよい。
利用者は、表示部50上に表示されるネットワーク設定画像g201を、入力部60で選択して、ネットワーク設定を行う。例えば、利用者は、10キーボタンの各ボタンの画像をマウスで選択することで、IPアドレスを入力し、適用ボタンの画像g223をマウスで選択することで、入力を確定する。
以下、利用者は、10キーボタンの各ボタンの画像と適用ボタンの画像g223をマウスで選択することで、ネットワーク設定を行う。これにより、利用者は、簡便に第1通信接続部411と第2通信接続部412に対して同一のネットワーク設定を行うことができる。
図7は、本実施形態に係る画像処理装置40が行うネットワーク関係の設定の処理手順のフローチャートである。なお、ネットワーク関係の設定は、上述したように、利用者が情報処理装置5または画像処理装置40を操作して行う。
以上で、画像処理装置40が行うネットワーク関係の設定の処理を終了する。
図8は、本実施形態に係る画像処理装置40が行う受信した要求に対する処理手順のフローチャートである。
(ステップS11)通信部42は、制御装置30が出力した要求を取得する。
(ステップS12)通信部42は、取得した要求に含まれる送信先のIPアドレスを抽出し、要求を受信した第n通信接続部41nの識別情報を抽出する。
(ステップS16)通信部42は、受信した識別情報とは異なる通信接続部に、要求を出力する。通信部42は、出力後、処理を終了する。
以上で、画像処理装置40が行う受信した要求に対する処理を終了する。
図9は、本実施形態に係る複数の画像処理装置のうちの1つに情報処理装置を接続するロボットシステム1Bの構成の一例を説明する図である。図9に示すように、ロボットシステム1Aとロボットシステム1Bとの構成要素は同じであるが、接続が異なっている。図4のロボットシステム1Aとの差異は、情報処理装置5が、LANケーブルを介して、画像処理装置40−3の第2通信接続部412−3に接続されている点である。これにより、情報処理装置5は、制御装置30を経由しないで、LANケーブルを介して、画像処理装置40に要求を送信することができる。例えば、制御装置30へオブジェクトコードを出力後、オブジェクトコードの変更が不要な場合、図9に示すような接続状態に接続を換えて使用するようにしてもよい。
本実施形態によれば、図4と同様に、画像処理装置40それぞれの通信接続部41をネットワークスイッチとして用いることができる。また、情報処理装置5を画像処理装置40に直接接続することができるので、ロボットシステム1Bを使用する現場において、ロボットシステム1Bの配置の自由度を増すことができる。
図10に示した例では、2つの制御装置30−1及び制御装置30−2が、1つの画像処理装置40−1を共用する例である。
また、図10に示した例において、画像処理装置40−1の第1通信接続部411−1と第2通信接続部412−1とは、ブリッジモードに設定されていてもよく、各々、別のIPアドレスが設定されていてもよい。
本実施形態によれば、図10においても、図4と同様に、画像処理装置40−nの通信接続部41をネットワークスイッチとして用いることができ、複数の制御装置30が、1つの画像処理装置40を共用することができる。
この構成によって、利用者は制御プログラムを書き換えることなく、情報処理装置5または画像処理装置40から設定できるので、利用者の利便性を向上させることができる。
第1実施形態では、画像処理装置40が、第1通信接続部411と第2通信接続部412の2つを備える例を説明したが、2つ以上であってもよい。本実施形態では、第1通信接続部〜第3通信接続部までの3つを備える例を説明する。
図11は、本実施形態に係る画像処理装置40Dの構成を示す概略ブロック図である。図11に示すように、画像処理装置40Dは、通信接続部41D(第2接続部)と、通信部42と、入力受付部43と、制御部44Dと、記憶部45と、画像処理部46と、画像取得部47(第1接続部)と、画像取得部48(第1接続部)と、撮像装置制御部49とを備えている。また、通信接続部41Dは、第1通信接続部411と、第2通信接続部412と、第3通信接続部413とを備えている。また、画像処理装置40Dには、表示部50と、入力部60とが接続されている。なお、第1実施形態で説明した画像処理装置40と同じ機能部を有する機能部には、同じ符号を用いて説明を省略する。
なお、本実施形態の画像処理装置40Dは、図4、図9、図10のロボットシステム1A、1B、1Cに適用してもよい。
図13は、本実施形態に係るブリッジモードの設定画面g301の一例を説明する図である。図13に示すように、設定画面g301は、ブリッジモードをON状態とOFF状態とに切り換えるボタンの画像g311、第1通信接続部411をブリッジモードで使用するためのボタンの画像g312を含む。なお、画像g311は、ブリッジモードがOFF状態に利用者によって選択された場合、「ブリッジモードOFF」の画像に切り替わるようにしてもよい。または、画像g311は、明るく表示したときがON状態を示し、暗く表示したときがOFF状態を示すものであってもよい。また、設定画面g301は、第2通信接続部412をブリッジモードで使用するためのボタンの画像g313、第3通信接続部413をブリッジモードで使用するためのボタンの画像g313を含む。
図13に示す例では、第1通信接続部411と第2通信接続部412とをブリッジモードで使用する設定が利用者によって行われた後の画像の例である。
なお、図13に示したブリッジモードの設定画面g301は、情報処理装置5(図1、図4、図9、図10)のディスプレイ、または画像処理装置40Dに接続されている表示部50上に表示される。
図14は、本実施形態に係る画像処理装置40Dが行うネットワーク関係の設定の処理手順のフローチャートである。なお、第1実施形態の画像処理装置40が行う処理と同じ処理については、同じ符号を用いる。
(ステップS3)制御部44Dは、図7を用いて説明したステップS3と同様に処理を行う。
以上で、画像処理装置40Dが行うネットワーク関係の設定の処理を終了する。
さらに、本実施形態によれば、複数の第p通信接続部41pに対して同一のIPアドレスを設定することができ、他の第q通信接続部41qに対して第p通信接続部41pとは異なるIPアドレスを設定することができる。この結果、本実施形態によれば、制御プログラムや各装置の接続の自由度が増すので、利便性を向上させることができる。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Claims (5)
- 撮像装置と接続する第1接続部と、
ロボットを制御する1以上の制御装置または1以上の他の画像処理装置と接続する複数の第2接続部と、
前記撮像装置が撮像した撮像画像を処理する処理部と、
を含む画像処理装置。 - 複数の前記第2接続部それぞれは、異なる識別子を有し、
前記処理部は、複数の前記第2接続部のうち、少なくとも2以上について同一のIPアドレスを設定可能である請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記処理部は、
前記同一のIPアドレスを設定した以外の前記第2接続部に対して、前記同一のIPアドレスとは異なるIPアドレスを設定可能である請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記同一のIPアドレスは、
前記ロボットの制御プログラムを前記制御装置に出力する情報処理装置から入力される情報、またはIPアドレスを設定可能な設定画面により入力される情報である請求項2または請求項3に記載の画像処理装置。 - 請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の画像処理装置と、
ロボット本体部と、
前記撮像装置と、
前記ロボット本体部の駆動制御を行う前記制御装置と、
を含むロボットシステム。
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