JP2017100197A - ロボット、及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができるロボットを提供すること。
【解決手段】力検出部を備え、第1嵌合部と第2嵌合部を有する第1物体と、第3嵌合部と第4嵌合部を有する第2物体とを組み合わせるロボットであって、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かし、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、ロボット。
【選択図】図7
【解決手段】力検出部を備え、第1嵌合部と第2嵌合部を有する第1物体と、第3嵌合部と第4嵌合部を有する第2物体とを組み合わせるロボットであって、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かし、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、ロボット。
【選択図】図7
Description
この発明は、ロボット、及び制御方法に関する。
物体同士を嵌合させるロボットの研究や開発が行われている。
これに関し、嵌合部材を、被嵌合部材との相対的な位置関係が定まった位置決め部材に接触させ、該接触させた位置を基準位置として嵌合位置を特定し、特定した嵌合位置において嵌合部材と被嵌合部材とを嵌合させるロボットが知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、このようなロボットは、嵌合部材と被嵌合部材とを嵌合させる作業において、嵌合位置が2つ以上ある場合、1つの位置決め部材を用いて1つの嵌合位置を特定するため、嵌合部材と被嵌合部材とを嵌合させることが困難な場合があった。
上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、力検出部を備え、第1嵌合部と第2嵌合部を有する第1物体と、第3嵌合部と第4嵌合部を有する第2物体とを組み合わせるロボットであって、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かし、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、ロボットである。
この構成により、ロボットは、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
この構成により、ロボットは、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま前記第1物体を動かし、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部を嵌合させるとともに前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま第1物体を動かし、第1嵌合部と第3嵌合部を嵌合させるとともに第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる位置を特定することなく第2嵌合部と第4嵌合部を嵌合させることができ、その結果、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
この構成により、ロボットは、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま第1物体を動かし、第1嵌合部と第3嵌合部を嵌合させるとともに第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる位置を特定することなく第2嵌合部と第4嵌合部を嵌合させることができ、その結果、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま前記第1物体を回動し、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部を嵌合させるとともに前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま第1物体を回動し、第1嵌合部と第3嵌合部を嵌合させるとともに第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1物体を回動することによって第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる位置を特定することなく第2嵌合部と第4嵌合部を嵌合させることができ、その結果、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
この構成により、ロボットは、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま第1物体を回動し、第1嵌合部と第3嵌合部を嵌合させるとともに第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1物体を回動することによって第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる位置を特定することなく第2嵌合部と第4嵌合部を嵌合させることができ、その結果、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま前記力検出部からの出力に基づいて前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま力検出部からの出力に基づいて第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、力検出部からの出力に基づいて第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
この構成により、ロボットは、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま力検出部からの出力に基づいて第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、力検出部からの出力に基づいて第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記ロボットは、把持部を備え、
前記把持部により前記第1物体を把持して前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記把持部による前記第1物体の把持の状態を変更してから前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、把持部により第1物体を把持して第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、把持部による第1物体の把持の状態を変更してから第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる動作に適した位置であって第1物体の位置を把持することにより、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
前記把持部により前記第1物体を把持して前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記把持部による前記第1物体の把持の状態を変更してから前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、把持部により第1物体を把持して第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、把持部による第1物体の把持の状態を変更してから第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる動作に適した位置であって第1物体の位置を把持することにより、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記ロボットは、把持部を備え、前記把持部により前記第1物体を把持して前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記第1物体を第1方向に動かしてから前記第1方向と異なる第2方向に動かす、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、把持部により第1物体を把持して第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体を第1方向に動かしてから第1方向と異なる第2方向に動かす。これにより、ロボットは、第1物体を第1方向と第2方向とのそれぞれに動かすことによって第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる位置を特定することなく第2嵌合部と第4嵌合部を嵌合させることができ、その結果、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
この構成により、ロボットは、把持部により第1物体を把持して第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体を第1方向に動かしてから第1方向と異なる第2方向に動かす。これにより、ロボットは、第1物体を第1方向と第2方向とのそれぞれに動かすことによって第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる位置を特定することなく第2嵌合部と第4嵌合部を嵌合させることができ、その結果、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記ロボットは、把持部を備え、前記把持部により前記第1物体を把持して前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記把持部によって前記第1物体を押すことにより前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、把持部により第1物体を把持して第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、把持部によって第1物体を押すことにより第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、より確実に第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させることができる。
この構成により、ロボットは、把持部により第1物体を把持して第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、把持部によって第1物体を押すことにより第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、より確実に第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させることができる。
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させた状態では前記第1嵌合部と前記第3嵌合部とが嵌合しない場合、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させた状態では第1嵌合部と第3嵌合部とが嵌合しない場合、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、嵌合させる順番が予め決められている嵌合部を互いに2つ有する第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
この構成により、ロボットは、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させた状態では第1嵌合部と第3嵌合部とが嵌合しない場合、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、嵌合させる順番が予め決められている嵌合部を互いに2つ有する第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記ロボットは、第1把持部を有する第1アームと、第2把持部を有する第2アームと、を備え、前記第1把持部により前記第1物体を把持し、前記第2把持部により前記第2物体を把持し、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かし、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、第1把持部により第1物体を把持し、第2把持部により第2物体を把持し、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1アームと第2アームにより、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
この構成により、ロボットは、第1把持部により第1物体を把持し、第2把持部により第2物体を把持し、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1アームと第2アームにより、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、本発明の他の態様は、第5嵌合部を有する第3物体と、第6嵌合部を有する第4物体とを組み合わせるロボットであって、前記第5嵌合部の一部を前記第6嵌合部に嵌合させた後、前記第3物体又は前記第4物体の少なくとも一方を動かし、前記第5嵌合部の他の部と前記第6嵌合部とを嵌合させる、ロボットである。
この構成により、ロボットは、第5嵌合部の一部を第6嵌合部に嵌合させた後、第3物体又は第4物体の少なくとも一方を動かし、第5嵌合部の他の部と第6嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第3物体の一部と第4物体との一部とを嵌合させてから、第3物体と第4物体とを組み合わせることができる。
この構成により、ロボットは、第5嵌合部の一部を第6嵌合部に嵌合させた後、第3物体又は第4物体の少なくとも一方を動かし、第5嵌合部の他の部と第6嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第3物体の一部と第4物体との一部とを嵌合させてから、第3物体と第4物体とを組み合わせることができる。
また、本発明の他の態様は、第1嵌合部と第2嵌合部を有する第1物体と、第3嵌合部と第4嵌合部を有する第2物体との組み合わせを解体するロボットであって、前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かし、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを離間させた後、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部とを離間させる、ロボットである。
この構成により、ロボットは、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを離間させた後、第1嵌合部と第3嵌合部とを離間させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを離間させてから、第1物体と第2物体とを解体することができる。
この構成により、ロボットは、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを離間させた後、第1嵌合部と第3嵌合部とを離間させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを離間させてから、第1物体と第2物体とを解体することができる。
また、本発明の他の態様は、力検出部を備え、第1嵌合部と第2嵌合部を有する第1物体と、第3嵌合部と第4嵌合部を有する第2物体とを組み合わせるロボットに、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かさせ、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、制御方法である。
この構成により、制御方法は、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かさせ、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、制御方法は、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わさせることができる。
この構成により、制御方法は、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かさせ、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、制御方法は、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わさせることができる。
また、本発明の他の態様は、力検出部を備え、第1嵌合部と第2嵌合部を有する第1物体と、第3嵌合部と第4嵌合部を有する第2物体とを組み合わせるロボットであって、ロボット制御部の指示に基づいて、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部をとを嵌合させた後、前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かし、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、ロボットである。
この構成により、ロボットは、ロボット制御部の指示に基づいて、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
この構成により、ロボットは、ロボット制御部の指示に基づいて、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
以上により、ロボットは、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、制御方法は、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かさせ、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、制御方法は、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わさせることができる。
また、ロボットは、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを離間させた後、第1嵌合部と第3嵌合部とを離間させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを離間させてから、第1物体と第2物体とを解体することができる。
また、ロボットは、ロボット制御部の指示に基づいて、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、制御方法は、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かさせ、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、制御方法は、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わさせることができる。
また、ロボットは、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを離間させた後、第1嵌合部と第3嵌合部とを離間させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを離間させてから、第1物体と第2物体とを解体することができる。
また、ロボットは、ロボット制御部の指示に基づいて、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボットは、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
<実施形態>
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、実施形態に係るロボット20の一例を示す構成図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、実施形態に係るロボット20の一例を示す構成図である。
<ロボットの構成>
まず、ロボット20の構成について説明する。
ロボット20は、例えば、複腕ロボットである。複腕ロボットは、2以上のアーム(腕)を備えるロボットである。図1には、一例として、2つのアームを備えるロボットをロボット20として示している。このような2つのアームを備えるロボットは、双腕ロボットと称される場合がある。すなわち、図1に示したロボット20は、複腕ロボットのうちの双腕ロボットである。なお、ロボット20は、複腕ロボットに代えて、単腕ロボットであってもよい。単腕ロボットは、1本のアームを備えるロボットである。例えば、単腕ロボットは、複腕ロボットが備える2以上のアームのうちのいずれか1つを備える。
まず、ロボット20の構成について説明する。
ロボット20は、例えば、複腕ロボットである。複腕ロボットは、2以上のアーム(腕)を備えるロボットである。図1には、一例として、2つのアームを備えるロボットをロボット20として示している。このような2つのアームを備えるロボットは、双腕ロボットと称される場合がある。すなわち、図1に示したロボット20は、複腕ロボットのうちの双腕ロボットである。なお、ロボット20は、複腕ロボットに代えて、単腕ロボットであってもよい。単腕ロボットは、1本のアームを備えるロボットである。例えば、単腕ロボットは、複腕ロボットが備える2以上のアームのうちのいずれか1つを備える。
ロボット20は、2つのアームとして第1アームと第2アームを備える。また、ロボット20は、第1アーム及び第2アームを支持する支持台と、ロボット制御装置30を備える。
第1アームは、第1エンドエフェクターE1と、第1マニピュレーターM1と、第1力検出部11を備える。
第1エンドエフェクターE1は、この一例において、物体を把持可能な指部を備えるエンドエフェクターである。なお、第1エンドエフェクターE1は、当該指部を備えるエンドエフェクターに代えて、磁石や治具等によって物体を持ち上げることが可能な他のエンドエフェクターであってもよい。
また、この一例において、第1エンドエフェクターE1の重心の位置には、当該重心とともに動くTCP(Tool Center Point)である制御点T1が設定される。制御点T1には、当該重心の位置及び姿勢を表す三次元局所座標系が設定される。当該三次元局所座標系の原点は、制御点T1、すなわち当該重心の位置を表す。また、当該三次元局所座標系の各座標軸の方向は、制御点T1、すなわち当該重心の姿勢を表す。なお、制御点T1が設定される位置は、当該重心の位置に代えて、第1エンドエフェクターE1に対応付けられた他の位置であってもよい。
第1エンドエフェクターE1は、ケーブルによってロボット制御装置30と通信可能に接続されている。これにより、第1エンドエフェクターE1は、ロボット制御装置30から取得される制御信号に基づく動作を行う。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB(Universal Serial Bus)等の規格によって行われる。また、第1エンドエフェクターE1は、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置30と接続される構成であってもよい。第1エンドエフェクターE1は、第1把持部の一例である。
第1マニピュレーターM1は、7つの関節と、第1撮像部21を備える。また、7つの関節はそれぞれ、図示しないアクチュエーターを備える。すなわち、第1マニピュレーターM1を備える第1アームは、7軸垂直多関節型のアームである。第1アームは、支持台と、第1エンドエフェクターE1と、第1マニピュレーターM1と、第1マニピュレーターM1が備える7つの関節それぞれのアクチュエーターとによる連携した動作によって7軸の自由度の動作を行う。なお、第1アームは、6軸以下の自由度で動作する構成であってもよく、8軸以上の自由度で動作する構成であってもよい。
第1マニピュレーターM1が備える7つの(関節に備えられた)アクチュエーターはそれぞれ、ケーブルによってロボット制御装置30と通信可能に接続されている。これにより、当該アクチュエーターは、ロボット制御装置30から取得される制御信号に基づいて、第1マニピュレーターM1を動作させる。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB等の規格によって行われる。また、第1マニピュレーターM1が備える7つのアクチュエーターのうちの一部又は全部は、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置30と接続される構成であってもよい。
第1撮像部21は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等を備えたカメラである。この一例において、第1撮像部21は、第1マニピュレーターM1の一部に備えられる。そのため、第1撮像部21は、第1アームの動きに応じて移動する。また、第1撮像部21が撮像可能な範囲は、第1アームの動きに応じて変化する。第1撮像部21は、当該範囲の静止画像を撮像する構成であってもよく、当該範囲の動画像を撮像する構成であってもよい。
また、第1撮像部21は、ケーブルによってロボット制御装置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、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB等の規格によって行われる。なお、第1撮像部21は、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置30と接続される構成であってもよい。
第1力検出部11は、第1エンドエフェクターE1と第1マニピュレーターM1の間に備えられる。第1力検出部11は、例えば、力センサーである。第1力検出部11は、第1エンドエフェクターE1、又は第1エンドエフェクターE1により把持された物体に作用した力やモーメント(トルク)を検出する。第1力検出部11は、検出した力やモーメントの大きさを示す値を出力値として含む第1力検出情報を通信によりロボット制御装置30へ出力する。
第1力検出情報は、ロボット制御装置30による第1アームの第1力検出情報に基づく制御に用いられる。第1力検出情報に基づく制御は、例えば、インピーダンス制御等のコンプライアンス制御のことである。なお、第1力検出部11は、トルクセンサー等の第1エンドエフェクターE1、又は第1エンドエフェクターE1により把持された物体に加わる力やモーメントの大きさを示す値を検出する他のセンサーであってもよい。
第1力検出部11は、ケーブルによってロボット制御装置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、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB等の規格によって行われる。なお、第1力検出部11とロボット制御装置30とは、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によって接続される構成であってもよい。
第2アームは、第2エンドエフェクターE2と第2マニピュレーターM2を備える。第2アームは、第3アームの一例でもある。
第2エンドエフェクターE2は、この一例において、物体を把持可能な指部を備えるエンドエフェクターである。なお、第2エンドエフェクターE2は、当該指部を備えるエンドエフェクターに代えて、磁石や治具等によって物体を持ち上げることが可能な他のエンドエフェクターであってもよい。
また、この一例において、第2エンドエフェクターE2の重心の位置には、当該重心とともに動くTCPである制御点T2が設定される。制御点T2には、当該重心の位置及び姿勢を表す三次元局所座標系が設定される。当該三次元局所座標系の原点は、制御点T2、すなわち当該重心の位置を表す。また、当該三次元局所座標系の各座標軸の方向は、制御点T2、すなわち当該重心の姿勢を表す。なお、制御点T2が設定される位置は、当該重心の位置に代えて、第2エンドエフェクターE2に対応付けられた他の位置であってもよい。
第2エンドエフェクターE2は、ケーブルによってロボット制御装置30と通信可能に接続されている。これにより、第2エンドエフェクターE2は、ロボット制御装置30から取得される制御信号に基づく動作を行う。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB等の規格によって行われる。また、第2エンドエフェクターE2は、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置30と接続される構成であってもよい。第2エンドエフェクターE2は、第2把持部の一例である。
第2マニピュレーターM2は、7つの関節と、第2撮像部22を備える。また、7つの関節はそれぞれ、図示しないアクチュエーターを備える。すなわち、第2マニピュレーターM2を備える第2アームは、7軸垂直多関節型のアームである。第2アームは、支持台と、第2エンドエフェクターE2と、第2マニピュレーターM2と、第2マニピュレーターM2が備える7つの関節それぞれのアクチュエーターとによる連携した動作によって7軸の自由度の動作を行う。なお、第2アームは、6軸以下の自由度で動作する構成であってもよく、8軸以上の自由度で動作する構成であってもよい。
第2マニピュレーターM2が備える7つの(関節に備えられた)アクチュエーターはそれぞれ、ケーブルによってロボット制御装置30と通信可能に接続されている。これにより、当該アクチュエーターは、ロボット制御装置30から取得される制御信号に基づいて、第2マニピュレーターM2を動作させる。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB等の規格によって行われる。また、第2マニピュレーターM2が備える7つのアクチュエーターのうちの一部又は全部は、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置30と接続される構成であってもよい。
第2撮像部22は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるCCDやCMOS等を備えたカメラである。この一例において、第2撮像部22は、第2マニピュレーターM2の一部に備えられる。そのため、第2撮像部22は、第2アームの動きに応じて移動する。また、第2撮像部22が撮像可能な範囲は、第2アームの動きに応じて変化する。第2撮像部22は、当該範囲の静止画像を撮像する構成であってもよく、当該範囲の動画像を撮像する構成であってもよい。
また、第2撮像部22は、ケーブルによってロボット制御装置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、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB等の規格によって行われる。なお、第2撮像部22は、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置30と接続される構成であってもよい。
第2力検出部12は、第2エンドエフェクターE2と第2マニピュレーターM2の間に備えられる。第2力検出部12は、例えば、力センサーである。第2力検出部12は、第2エンドエフェクターE2、又は第2エンドエフェクターE2により把持された物体に作用した力やモーメント(トルク)を検出する。第2力検出部12は、検出した力やモーメントの大きさを示す値を出力値として含む第2力検出情報を通信によりロボット制御装置30へ出力する。
第2力検出情報は、ロボット制御装置30による第2アームの第2力検出情報に基づく制御に用いられる。第2力検出情報に基づく制御は、例えば、インピーダンス制御等のコンプライアンス制御のことである。なお、第2力検出部12は、トルクセンサー等の第2エンドエフェクターE2、又は第2エンドエフェクターE2により把持された物体に加わる力やモーメントの大きさを示す値を検出する他のセンサーであってもよい。
第2力検出部12は、ケーブルによってロボット制御装置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、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB等の規格によって行われる。なお、第2力検出部12とロボット制御装置30とは、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によって接続される構成であってもよい。
また、ロボット20は、第3撮像部23と、第4撮像部24を備える。
第3撮像部23は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるCCDやCMOS等を備えたカメラである。第3撮像部23は、第4撮像部24が撮像可能な範囲を第4撮像部24とともにステレオ撮像可能な部位に備えられる。第3撮像部23は、ケーブルによってロボット制御装置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、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB等の規格によって行われる。なお、第3撮像部23は、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置30と接続される構成であってもよい。
第3撮像部23は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるCCDやCMOS等を備えたカメラである。第3撮像部23は、第4撮像部24が撮像可能な範囲を第4撮像部24とともにステレオ撮像可能な部位に備えられる。第3撮像部23は、ケーブルによってロボット制御装置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、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB等の規格によって行われる。なお、第3撮像部23は、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置30と接続される構成であってもよい。
第4撮像部24は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるCCDやCMOS等を備えたカメラである。第4撮像部24は、第3撮像部23が撮像可能な範囲を第3撮像部23とともにステレオ撮像可能な部位に備えられる。第4撮像部24は、ケーブルによって通信可能にロボット制御装置30と接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB等の規格によって行われる。なお、第4撮像部24は、Wi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によってロボット制御装置30と接続される構成であってもよい。
ロボット制御装置30は、ロボット20に内蔵される。ロボット制御装置30は、ロボット20に制御信号を送信することにより、ロボット20を動作させる。これにより、ロボット制御装置30は、ロボット20に所定の作業を行わせる。
なお、ロボット制御装置30は、ロボット20に内蔵される構成に代えて、ロボット20の外部に設置される構成であってもよい。この場合、ロボット20とロボット制御装置30は、ケーブルによりイーサネット(登録商標)やUSB等の規格によって行われる有線通信、又はWi−Fi(登録商標)等の通信規格により行われる無線通信によって接続され、ロボットシステムを構成する。
また、ロボット20は、第1撮像部21と、第2撮像部22と、第3撮像部23と、第4撮像部24のうちの一部又は全部を備えない構成であってもよい。ロボット20が第1撮像部21と、第2撮像部22と、第3撮像部23と、第4撮像部24の全部を備えない場合、ロボット制御装置30には、例えば、第3嵌合部O21のロボット座標系における位置及び姿勢を示す情報が予め記憶される。
<ロボット20が行う所定の作業の概要>
以下、ロボット20が行う所定の作業の概要について説明する。
この一例において、ロボット20は、所定の作業として、第1嵌合部O11と第2嵌合部O12を有する第1物体O1と、第3嵌合部O21と第4嵌合部O22を有する第2物体O2とを組み合わせる。この一例において、ロボット20は、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21とを嵌合させるとともに、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させることによって、第1物体O1と第2物体O2とを組み合わせる。
以下、ロボット20が行う所定の作業の概要について説明する。
この一例において、ロボット20は、所定の作業として、第1嵌合部O11と第2嵌合部O12を有する第1物体O1と、第3嵌合部O21と第4嵌合部O22を有する第2物体O2とを組み合わせる。この一例において、ロボット20は、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21とを嵌合させるとともに、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させることによって、第1物体O1と第2物体O2とを組み合わせる。
第1物体O1及び第2物体O2はそれぞれ、例えば、プリンターやプロジェクターの部品や部材である。なお、第1物体O1及び第2物体O2はそれぞれ、これに代えて、産業用の他の部品や部材、装置等であってもよく、産業用と異なる日用品の部品や部材、装置等であってもよく、細胞等の生体であってもよい。
第1物体O1は、この一例において、予めロボット20の第1エンドエフェクターE1により把持されている。なお、第1物体O1は、これに代えて、予めロボット20の第2エンドエフェクターE2により把持されている構成であってもよく、予めロボット20の第1エンドエフェクターE1と第2エンドエフェクターE2との両方により把持されている構成であってもよい。また、第1物体O1は、図示しない給材領域に配置されており、ロボット20の第1エンドエフェクターE1と第2エンドエフェクターE2とのうちいずれか一方又は両方によって把持される構成であってもよい。
第2物体O2は、この一例において、作業台TBの上面に予め設置されている。なお、第2物体O2は、これに代えて、図示しない給材領域に配置されており、ロボット20の第1エンドエフェクターE1と第2エンドエフェクターE2とのうちいずれか一方又は両方によって把持されてから作業台TBの上面に設置される構成であってもよい。
ここで、第1物体O1と第2物体O2について説明する。
まず、第2物体O2について説明する。第2物体O2は、作業台TBの上面に設置されている。第2物体O2は、作業台TBの上面から当該上面と直交する方向に向かって延伸する直方体形状の部位B21と、部位B21が有する端部のうちの当該上面側の端部から当該上面に沿う方向に延伸する直方体形状の部位B22とを有する。
まず、第2物体O2について説明する。第2物体O2は、作業台TBの上面に設置されている。第2物体O2は、作業台TBの上面から当該上面と直交する方向に向かって延伸する直方体形状の部位B21と、部位B21が有する端部のうちの当該上面側の端部から当該上面に沿う方向に延伸する直方体形状の部位B22とを有する。
以下では、一例として、部位B21の短手方向をロボット座標系RCにおけるZ軸に沿わせ、部位B21から延伸する部位B22の長手方向をロボット座標系RCにおけるY軸の正の方向と一致させて、第2物体O2を作業台TBの上面に設置した場合について説明する。図2は、ロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって第2物体O2を見た場合の第2物体O2の側面図の一例である。図3は、ロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向に向かって第2物体O2を見た場合の第2物体O2の上面図の一例である。
部位B21には、第1物体O1が有する第1嵌合部O11と嵌合する直方体形状の穴である第3嵌合部O21が形成されている。第3嵌合部O21は、部位B21が有する面のうちの部位B22側の面から、当該面と対向する面に向かって形成される。図2に示した例では、第3嵌合部O21は、部位B21を貫通している。なお、第3嵌合部O21は、これに代えて、部位B21を貫通していない構成であってもよい。
また、この一例において、直方体形状である第3嵌合部O21の底面の高さは、部位B22が有する面のうちの作業台TBの上面と接面している面と対向する面である上面の高さと一致している。第3嵌合部O21の底面は、直方体形状である第3嵌合部O21が有する面のうちの作業台TBの上面に最も近い面である。第3嵌合部O21の底面の高さは、作業台TBの上面から第3嵌合部O21の底面までの高さである。また、部位B22の上面は、部位B22が有する面のうちの当該上面から最も遠い面である。部位B22の上面の高さは、作業台TBの上面から部位B22の上面までの高さである。
部位B22の上面には、第1物体O1が有する第2嵌合部O12と嵌合し、当該上面から当該上面と直交する方向に延伸する円筒形上の第4嵌合部O22が形成されている。以下では、一例として、第4嵌合部O22の高さが、第3嵌合部O21の上面の高さと一致している場合について説明する。第4嵌合部O22の高さは、作業台TBの上面から第4嵌合部O22が有する面のうちの作業台TBの上面から最も遠い面までの高さである。また、第3嵌合部O21の上面は、直方体形状の第3嵌合部O21が有する面のうちの作業台TBの上面から最も遠い面である。第3嵌合部O21の上面の高さは、作業台TBの上面から第3嵌合部O21の上面までの高さである。
また、図2及び図3に示したように、第3嵌合部O21の底面から第3嵌合部O21の上面までの高さは、高さL1である。また、第3嵌合部O21の幅は、幅L2である。第3嵌合部O21の幅は、部位B21の面のうちの部位B22側の面から当該面と対向する面に向かう方向と直交する方向の第3嵌合部O21の幅である。また、第4嵌合部O22の直径は、直径L3である。
次に、第1物体O1について説明する。第1物体O1は、作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態において、作業台TBの上面から当該上面と直交する方向に向かって延伸する直方体形状の部位B11と、部位B11が有する端部のうちの当該上面側の端部から当該上面に沿う方向に延伸する直方体形状の部位B12とを有する。
第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態において、部位B11の短手方向は、ロボット座標系RCにおけるZ軸に沿い、部位B11から延伸する部位B12の長手方向は、ロボット座標系RCにおけるY軸の負の方向と一致する。図4は、第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態において、ロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって第1物体O1を見た場合の第1物体O1の側面図の一例である。図5は、図4に示した第1物体O1をロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向に向かって見た場合の第1物体O1の上面図の一例である。
第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態における部位B12の厚さは、第3嵌合部O21の底面から第3嵌合部O21の上面までの高さL1と一致している。また、当該部位B12が有する端部のうちの部位B11側と反対側の端部である部位B12の先端部には、第2物体O2が有する第3嵌合部O21と嵌合する第1嵌合部O11が形成されている。図4に示した例では、第1嵌合部O11の形状は、ロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって第1物体O1を見た場合において、直角三角形状である。当該直角三角形状の第1嵌合部O11は、第3嵌合部O21と嵌合した場合において第3嵌合部O21の上面と接面する面を有している。すなわち、当該直角三角形の直角は、部位B12の上面側に位置している。
また、図5に示した例では、第1嵌合部O11の形状は、ロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向に向かって第2物体O2を見た場合において、台形状である。当該台形の短辺は、第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態における部位B12の先端部よりもロボット座標系RCにおけるY軸の負の方向側に位置している。当該台形の長辺の長さは、第2物体O2が有する第3嵌合部O21の幅L2と同じ長さである。
また、第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態における部位B12には、第2物体O2が有する第4嵌合部O22と嵌合する穴である第2嵌合部O12が形成されている。この一例における第2嵌合部O12は、第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態における部位B12を、部位B12が有する面のうちの部位B22と接面する面から当該面と対向する面に向かって貫通している。また、第2嵌合部O12の直径は、第4嵌合部O22の直径L3と同じ直径である。なお、第2嵌合部O12は、これに代えて、第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2と組み合わされた状態における部位B12を、部位B12が有する面のうちの部位B22と接面する面から当該面と対向する面に向かって貫通しない構成であってもよい。この場合、第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態における部位B12の厚さは、第3嵌合部O21の底面から第3嵌合部O21の上面までの高さL1より高い。
図2〜図5に示したように、第1物体O1と第2物体O2の形状は、第1物体O1を第2物体O2に組み合わせる際、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを先に嵌合させると、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21とを嵌合させることができない形状である。換言すると、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させた状態では第1嵌合部O11と第3嵌合部O21とが嵌合しない。
このため、ロボット20は、第1物体O1を第2物体O2に組み合わせる際、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを先に嵌合させ、第1物体O1を動かし、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させる。これにより、ロボット20は、第1物体O1の一部と第2物体O2との一部とを嵌合させてから、第1物体O1と第2物体O2とを組み合わせることができる。
本実施形態では、所定の作業において、ロボット制御装置30がロボット20に、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを先に嵌合させ、第1物体O1を動かし、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させる処理について詳しく説明する。
<ロボット制御装置のハードウェア構成>
以下、図6を参照し、ロボット制御装置30のハードウェア構成について説明する。図6は、ロボット制御装置30のハードウェア構成の一例を示す図である。ロボット制御装置30は、例えば、CPU(Central Processing Unit)31と、記憶部32と、入力受付部33と、通信部34と、表示部35を備える。また、ロボット制御装置30は、通信部34を介してロボット20と通信を行う。これらの構成要素は、バスBusを介して相互に通信可能に接続されている。
以下、図6を参照し、ロボット制御装置30のハードウェア構成について説明する。図6は、ロボット制御装置30のハードウェア構成の一例を示す図である。ロボット制御装置30は、例えば、CPU(Central Processing Unit)31と、記憶部32と、入力受付部33と、通信部34と、表示部35を備える。また、ロボット制御装置30は、通信部34を介してロボット20と通信を行う。これらの構成要素は、バスBusを介して相互に通信可能に接続されている。
CPU31は、記憶部32に格納された各種プログラムを実行する。
記憶部32は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、ROM(Read−Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を含む。なお、記憶部32は、ロボット制御装置30に内蔵されるものに代えて、USB等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。記憶部32は、ロボット制御装置30が処理する各種情報や画像、プログラム等を格納する。
記憶部32は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、ROM(Read−Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を含む。なお、記憶部32は、ロボット制御装置30に内蔵されるものに代えて、USB等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。記憶部32は、ロボット制御装置30が処理する各種情報や画像、プログラム等を格納する。
入力受付部33は、例えば、キーボードやマウス、タッチパッド等を備えたティーチングペンダントや、その他の入力装置である。なお、入力受付部33は、タッチパネルとして表示部35と一体に構成されてもよい。
通信部34は、例えば、USB等のデジタル入出力ポートやイーサネット(登録商標)ポート等を含んで構成される。
表示部35は、例えば、液晶ディスプレイパネル、あるいは、有機EL(ElectroLuminescence)ディスプレイパネルである。
通信部34は、例えば、USB等のデジタル入出力ポートやイーサネット(登録商標)ポート等を含んで構成される。
表示部35は、例えば、液晶ディスプレイパネル、あるいは、有機EL(ElectroLuminescence)ディスプレイパネルである。
<ロボット制御装置の機能構成>
以下、図7を参照し、ロボット制御装置30の機能構成について説明する。図7は、ロボット制御装置30の機能構成の一例を示す図である。ロボット制御装置30は、記憶部32と、制御部36を備える。
以下、図7を参照し、ロボット制御装置30の機能構成について説明する。図7は、ロボット制御装置30の機能構成の一例を示す図である。ロボット制御装置30は、記憶部32と、制御部36を備える。
制御部36は、ロボット制御装置30の全体を制御する。制御部36は、撮像制御部40と、力検出情報取得部41と、画像取得部42と、位置姿勢算出部44と、ロボット制御部46を備える。制御部36が備えるこれらの機能部は、例えば、CPU31が、記憶部32に記憶された各種プログラムを実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部又は全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェア機能部であってもよい。
撮像制御部40は、作業領域を含む撮像範囲を第3撮像部23と第4撮像部24にステレオ撮像させる。
力検出情報取得部41は、第1力検出部11から第1力検出情報を取得する。
画像取得部42は、第3撮像部23と第4撮像部24がステレオ撮像した撮像画像を、第3撮像部23と第4撮像部24から取得する。
力検出情報取得部41は、第1力検出部11から第1力検出情報を取得する。
画像取得部42は、第3撮像部23と第4撮像部24がステレオ撮像した撮像画像を、第3撮像部23と第4撮像部24から取得する。
位置姿勢算出部44は、画像取得部42が取得した撮像画像に基づいて、各種のロボット座標系における位置及び姿勢を算出する。
ロボット制御部46は、位置姿勢算出部44が算出した対象物Oのロボット座標系RCにおける位置及び姿勢に基づいて、所定の作業を行わせる。
ロボット制御部46は、位置姿勢算出部44が算出した対象物Oのロボット座標系RCにおける位置及び姿勢に基づいて、所定の作業を行わせる。
<ロボット制御装置がロボットに所定の動作を行わせる処理>
以下、図8を参照し、ロボット制御装置30がロボット20に所定の動作を行わせる処理について説明する。図8は、ロボット制御装置30がロボット20に所定の動作を行わせる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図8を参照し、ロボット制御装置30がロボット20に所定の動作を行わせる処理について説明する。図8は、ロボット制御装置30がロボット20に所定の動作を行わせる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
撮像制御部40は、作業領域を含む撮像範囲を第3撮像部23と第4撮像部24にステレオ撮像させる(ステップS100)。次に、画像取得部42は、ステップS100において第3撮像部23と第4撮像部24にステレオ撮像された撮像画像を、第3撮像部23と第4撮像部24から取得する(ステップS110)。
次に、位置姿勢算出部44は、ステップS110において画像取得部42が取得した撮像画像に基づいて、第3嵌合部O21のロボット座標系RCにおける位置及び姿勢を算出する(ステップS120)。ここで、ステップS120の処理について説明する。位置姿勢算出部44は、記憶部32に予め記憶された情報であって第2物体O2の位置及び姿勢から第3嵌合部O21の位置及び姿勢までの相対的な位置及び姿勢を示す情報である第3嵌合部位置姿勢情報を記憶部32から読み出す。
第2物体O2の位置は、この一例において、第2物体O2の重心の位置によって表される。なお、第2物体O2の位置は、これに代えて、第2物体O2の他の位置によって表される構成であってもよい。また、第2物体O2の姿勢は、第2物体O2の位置に設定される三次元局所座標系における各座標軸の方向によって表される。前述したように、この一例における第2物体O2の姿勢を表す各座標軸の方向は、ロボット座標系RCにおける各座標軸の方向と一致している。
第3嵌合部O21の位置は、直方体形状である第3嵌合部O21の図心の位置によって表される。なお、第3嵌合部O21の位置は、これに代えて、第3嵌合部O21の他の位置によって表される構成であってもよい。第3嵌合部O21の姿勢は、この一例において、第3嵌合部O21の図心の姿勢であり、第3嵌合部O21の位置に設定される三次元局所座標系における各座標軸の方向によって表される。以下では、一例として、第3嵌合部O21の姿勢と、第2物体O2の姿勢とが一致している場合について説明する。
位置姿勢算出部44は、例えば、ステップS110において画像取得部42が取得した撮像画像に基づくパターンマッチング等によって第2物体O2のロボット座標系RCにおける位置及び姿勢を算出する。そして、位置姿勢算出部44は、算出した第2物体O2のロボット座標系RCにおける位置及び姿勢と、記憶部32から読み出した第3嵌合部位置姿勢情報とに基づいて、第3嵌合部O21のロボット座標系RCにおける位置及び姿勢を算出する。
ステップS120の処理が行われた後、ロボット制御部46は、第1エンドエフェクターE1を動作させ、第1嵌合部O11の位置及び姿勢を所定の待機位置及び待機姿勢と一致させる(ステップS130)。ここで、図9を参照し、ステップS130の処理について説明する。図9は、第1嵌合部O11の位置及び姿勢が所定の待機位置及び待機姿勢と一致した時の第1物体O1と第2物体O2との相対的な位置関係の一例を、ロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって見た場合の側面図である。
第1嵌合部O11の位置及び姿勢は、この一例において、第1嵌合部O11が有する当接面の位置及び姿勢によって表される。
当該当接面は、第1嵌合部O11が有する面のうちの、第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態においてロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって第1嵌合部O11を見た場合の第1嵌合部O11の形状である直角三角形の斜辺を含む面である。
当該当接面の位置は、例えば、当該当接面の形状を表す図形の図心の位置によって表される。なお、当該当接面の位置は、これに代えて、当該当接面の他の位置によって表される構成であってもよい。
当該当接面は、第1嵌合部O11が有する面のうちの、第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態においてロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって第1嵌合部O11を見た場合の第1嵌合部O11の形状である直角三角形の斜辺を含む面である。
当該当接面の位置は、例えば、当該当接面の形状を表す図形の図心の位置によって表される。なお、当該当接面の位置は、これに代えて、当該当接面の他の位置によって表される構成であってもよい。
当該当接面の姿勢は、図9に示したように当該当接面の位置に設定された三次元局所座標系OCにおける各座標軸の方向によって表される。この一例において、三次元局所座標系OCにおけるY軸の正の方向は、第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態においてロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって第1嵌合部O11を見た場合の第1嵌合部O11の形状である直角三角形の斜辺に沿った方向であって、第1嵌合部O11の先端部から部位B12の先端部に向かう方向である。第1嵌合部O11の先端部は、第1嵌合部O11が有する端部のうちの部位B12と反対側の端部(部位B12の先端部と対向する端部)のことである。また、三次元局所座標系OCにおけるX軸の正の方向は、第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態においてロボット座標系RCにおけるX軸の正の方向と一致する方向である。また、三次元局所座標系OCにおけるZ軸の正の方向は、第1物体O1が作業台TBの上面に設置された第2物体O2に組み合わされた状態においてロボット座標系RCにおけるZ軸の正の方向と一致する方向である。
所定の待機位置は、ステップS140においてロボット制御部46がロボット20に行わせる第1嵌合動作において第1嵌合部O11を動かし始める始点となる位置である。所定の待機位置は、例えば、第3嵌合部O21の位置P1からロボット座標系RCにおけるY軸の正の方向に所定の距離L4だけ離れた位置である。距離L4は、ロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向に向かって第2物体O2を見た場合において、第3嵌合部O21の位置から、第3嵌合部O21の位置と第4嵌合部O22の位置との間の第3嵌合部O21及び第4嵌合部O22に含まれない位置である。第4嵌合部O22の位置は、この一例において、第4嵌合部O22の重心の位置によって表される。なお、第4嵌合部O22の位置は、これに代えて、第4嵌合部O22の他の位置によって表される構成であってもよい。また、所定の待機位置は、これに代えて、他の位置であってもよい。
所定の待機姿勢は、所定の待機位置における第1嵌合部O11の姿勢である。所定の待機姿勢は、例えば、三次元局所座標系OCにおける各座標軸の方向と、ロボット座標系RCにおける各座標軸の方向とが一致する姿勢である。なお、所定の待機姿勢は、これに代えて、他の姿勢であってもよい。
ロボット制御部46は、記憶部32に予め記憶された情報であって、第1エンドエフェクターE1により把持された第1物体O1が有する第1嵌合部O11の位置及び姿勢と制御点T1の位置及び姿勢との相対的な位置及び姿勢を示す情報である第1嵌合部位置姿勢情報を、記憶部32から読み出す。また、ロボット制御部46は、記憶部32に予め記憶された情報であって、所定の待機位置及び待機姿勢を示す情報である待機位置姿勢情報を記憶部32から読み出す。
ロボット制御部46は、記憶部32から読み出した第1嵌合部位置姿勢情報及び待機位置姿勢情報に基づいて第1エンドエフェクターE1を動作させ、第1嵌合部O11の位置及び姿勢を所定の待機位置及び待機姿勢と一致させる。
ステップS130の処理が行われた後、ロボット制御部46は、第1嵌合動作処理を実行し、第1エンドエフェクターE1に第1嵌合動作を行わせる(ステップS140)。ここで、ステップS140の処理について説明する。第1嵌合動作は、ロボット20が第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させる動作である。なお、この一例において、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部との嵌合は、第1嵌合部O11の少なくとも一部が、第3嵌合部O21の少なくとも一部に入っていることである。この際、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部との嵌合では、部位B21が有する面のうちの部位B22側の面と対向する面よりもロボット座標系RCにおけるY軸の負の方向側に第1嵌合部O11の一部を突出させてもよく、部位B21が有する面のうちの部位B22側の面と対向する面よりもロボット座標系RCにおけるY軸の負の方向側に第1嵌合部O11の一部を突出させなくてもよい。
第1嵌合動作処理において、ロボット制御部46は、図10に示したように第1嵌合部O11が有する当接面を第2物体O2の上面に接面させる。図10は、第1嵌合部O11が有する当接面を第2物体O2の上面に接面させた時の第1物体O1と第2物体O2との相対的な位置関係の一例を、ロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって見た場合の側面図である。
ロボット制御部46は、第1嵌合部O11をロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向である方向A1に向かって所定の待機位置から移動させる。そして、ロボット制御部46は、力検出情報取得部41が取得した第1力検出情報に基づく制御によって、第1嵌合部O11が有する当接面を第2物体O2の上面に接面させる。
第1嵌合部O11が有する当接面を第2物体O2の上面に接面させた後、ロボット制御部46は、図11に示したように第1嵌合部O11をロボット座標系RCにおけるY軸の負の方向に向かって移動させ、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させる。図11は、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させた時の第1物体O1と第2物体O2との相対的な位置関係の一例を、ロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって見た場合の側面図である。
ロボット制御部46は、力検出情報取得部41が取得した第1力検出情報に基づく制御によって、第1嵌合部O11をロボット座標系RCにおけるY軸の負の方向である方向A2に向かって移動させ、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させる。
このように、ロボット制御部46は、第1嵌合動作処理を実行することにより、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させる。
このように、ロボット制御部46は、第1嵌合動作処理を実行することにより、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させる。
ステップS140の処理が行われた後、ロボット制御部46は、第1エンドエフェクターE1に第1物体O1を離させる(ステップS150)。ここで、図12及び図13を参照し、ステップS150の処理について説明する。図12は、第1エンドエフェクターE1が第1物体O1を離した後の第1物体O1と第2物体O2との相対的な位置関係の一例を、ロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって見た場合の側面図である。
第1エンドエフェクターE1が第1物体O1を離すと、第1物体O1は、第3嵌合部O21の少なくとも一部と嵌合している第1嵌合部O11を支点として、第1嵌合部O11を第3嵌合部O21の少なくとも一部に嵌合させた状態を保ったまま、重力によって部位B11がロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向である方向A3に向かって落ちる。第1物体O1の部位B11が方向A3に向かって落ちた際、第2嵌合部O12は、第4嵌合部O22と必ずしも嵌合するわけではない。大抵の場合、第1嵌合部O11は、第1物体O1の部位B11が方向A3に向かって落ちると、誤差等の影響によって、図12に示したように部位B12の面のうちの第2嵌合部O12に第4嵌合部O22が嵌合される側の面が第4嵌合部O22に当接する。
図13は、図12に示した第1物体O1と第2物体O2との相対的な位置関係をロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向に向かって見た場合の上面図である。図13に示したように、第1物体O1の部位B11が方向A3に向かって落ちた場合、第2嵌合部O12の位置と第4嵌合部O22の位置とがずれてしまうことが多い。そこで、ロボット制御部46は、ステップS170における判定結果に応じた動作をロボット20に行わせることにより、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させる。第2嵌合部O12の位置は、この一例において、穴である第2嵌合部O12の形状を表す図形の図心の位置によって表される。なお、第2嵌合部O12の位置は、これに代えて、第2嵌合部O12の他の位置によって表される構成であってもよい。ロボット制御部46は、第1エンドエフェクターE1に第1物体O1を離させた後、第1エンドエフェクターE1を所定の退避位置に移動させる。所定の退避位置は、第1物体O1及び第2物体O2に干渉しない位置であれば、如何なる位置であってもよい。
ステップS150の処理が行われた後、撮像制御部40は、作業領域を含む撮像範囲を第3撮像部23と第4撮像部24にステレオ撮像させる(ステップS160)。そして、画像取得部42は、ステップS160において第3撮像部23と第4撮像部24にステレオ撮像された撮像画像を、第3撮像部23と第4撮像部24から取得する。次に、ロボット制御部46は、ステップS160において画像取得部42が取得した撮像画像に基づいて、パターンマッチング等によって、第1物体O1と第2物体O2とが組み合わされたか否かを判定する(ステップS170)。
第1物体O1と第2物体O2とが組み合わされたと判定した場合(ステップS170−Yes)、ロボット制御部46は、処理を終了する。一方、第1物体O1と第2物体O2とが組み合わされていないとロボット制御部46が判定した場合(ステップS170−No)、位置姿勢算出部44は、ステップS160において画像取得部42が取得した撮像画像に基づいて、パターンマッチング等によって、第1物体O1の所定の把持位置を算出する(ステップS180)。この一例において、所定の把持位置は、部位B11の端部のうちの部位B12が形成されている側と反対側の端部の中央の位置である。なお、所定の把持位置は、これに代えて、第1物体O1の他の位置であってもよい。
ステップS180の処理が行われた後、ロボット制御部46は、ステップS170において位置姿勢算出部44が算出した所定の把持位置を、図14に示したように第1エンドエフェクターE1に把持させる(ステップS190)。図14は、第1エンドエフェクターE1が第1物体O1の所定の把持位置を把持した時の第1物体O1と第2物体O2との相対的な位置関係の一例を、ロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって見た場合の側面図である。
このように、ロボット制御部46は、ステップS150〜ステップS190の処理によって、第1エンドエフェクターE1による第1物体O1の把持の状態を変更する。把持の状態には、第1エンドエフェクターE1が第1物体O1を把持する位置及び姿勢、第1エンドエフェクターE1が第1物体O1を把持する力の大きさ等が含まれる。これにより、ロボット20は、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させた後、第2嵌合部O12を第4嵌合部O22に嵌合させる動作に適した位置であって第1物体O1の位置を把持することにより、第1物体O1と第2物体O2とを組み合わせることができる。
ステップS190の処理が行われた後、ロボット制御部46は、第2嵌合動作処理を実行し、ロボット20に第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させることにより第1物体O1と第2物体O2とを組み合わさせ(ステップS200)、処理を終了する。ここで、図15及び図16を参照し、ステップS200の第2嵌合動作処理について説明する。図15は、図14に示した第1物体O1と第2物体O2との相対的な位置関係の一例を、ロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向に向かって見た場合の上面図である。
ロボット制御部46は、図15に示したように、第1エンドエフェクターE1によって把持している第1物体O1を、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま、ロボット制御部46は、第1エンドエフェクターE1により第1物体O1をロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向に向かって押すとともに、第1嵌合部O11を支点として動かす。より具体的には、ロボット制御部46は、第1エンドエフェクターE1によって把持している第1物体O1を、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま、ロボット制御部46は、第1エンドエフェクターE1により第1物体O1をロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向に向かって押すとともに、図15に示した矢印の方向である第1方向A4に沿って回動させる。そして、ロボット制御部46は、第1エンドエフェクターE1によって把持している第1物体O1を、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま、図15に示した矢印の方向である第2方向A5に沿って回動させる。第1方向A4及び第2方向A5は、ロボット座標系RCにおけるZ軸に対して傾いた平面上に沿った方向である。
第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま、第1物体O1を回動させる距離は、ロボット座標系RCにおけるY軸に沿った距離であって第3嵌合部O21の位置と第4嵌合部O22の位置との間の距離に応じた距離である。なお、当該距離は、第2嵌合部O12の直径程度が望ましいが、これに限られるわけではない。
ロボット制御部46は、このような第1物体O1の第1方向A4に沿った回動及び第2方向A5に沿った回動を順に繰り返させることにより、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させるとともに、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21とを嵌合させて、第1物体O1と第2物体O2とを図16に示したように組み合わせる。この際、ロボット制御部46は、力検出情報取得部41が取得した第1力検出情報に基づく制御によって第1エンドエフェクターE1により第1物体O1をロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向に向かって押すとともに、第1物体O1の第1方向A4に沿った回動及び第2方向A5に沿った回動を順に繰り返させる。図16は、第1物体O1と第2物体O2とが組み合わされた時の第1物体O1と第2物体O2との相対的な位置関係の一例を、ロボット座標系RCにおけるX軸の負の方向に向かって見た場合の側面図である。
なお、ステップS200において第1物体O1を動かす際、ロボット制御部46は、第1嵌合部O11を支点として回動させる構成に代えて、第1嵌合部O11を支点として並進させる構成であってもよく、第1嵌合部O11を支点とした回動や並進を組み合わせた往復運動や振動等を行わせる構成等であってもよい。
また、ロボット制御部46は、第1力検出情報に基づく制御によって第1エンドエフェクターE1によりロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向に第1物体O1を押しながら第1物体O1を回動させる構成に代えて、第1エンドエフェクターE1が有する指部に所定の把持位置を把持させてから、当該把持位置と当該指部との間に所定の距離の隙間ができるように指部を拡げ、その後、第1物体O1を回動させる構成であってもよい。具体的には、ロボット制御部46は、当該指部に当該把持位置を把持させた後に、当該指部と当該把持位置との間に遊びを作り、第1物体O1を回動させる。
また、ロボット制御部46は、第1力検出情報に基づく制御によって第1エンドエフェクターE1によりロボット座標系RCにおけるZ軸の負の方向に第1物体O1を押しながら第1物体O1を回動させる構成に代えて、第1エンドエフェクターE1に所定の把持位置を把持させてから、指部から第1物体O1が重力によって落ちていくことが可能な程度まで第1物体O1を把持している力を弱め、その後、第1物体O1を回動させる構成であってもよい。
また、ロボット制御装置30により制御されるロボット20は、第1エンドエフェクターE1によって第1物体O1を第2物体O2に組み合わせる作業に代えて、第2物体O2と組み合わされている第1物体O1を第2物体O2から離間させて解体させる作業を所定の作業として行う構成であってもよい。この場合、ロボット20は、第1力検出情報に基づく制御によって、第1物体O1を動かし、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを離間させた後、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21とを離間させる。
また、ロボット制御装置30により制御されるロボット20は、第2エンドエフェクターE2により第2物体O2を把持し、第1エンドエフェクターE1によって第2物体O2に組み付けられている第1物体O1に対して所定の作業を行う構成であってもよい。この場合、第1エンドエフェクターE1と第2エンドエフェクターE2の役割は、逆であってもよい。また、この場合、ロボット20は、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体O1又は第2物体O2の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させる。また、この場合、ロボット20は、所定の作業を行う際に第1エンドエフェクターE1を移動させる位置や、第1エンドエフェクターE1に把持させる位置を、第2エンドエフェクターE2の位置からの相対的な位置に基づいて特定する構成であってもよい。例えば、ロボット20は、第2エンドエフェクターE2により第2物体O2の基準となる位置である基準位置を把持し、第2エンドエフェクターE2が把持した基準位置から第3嵌合部O21の位置までの相対的な位置を示す情報に基づいて、第1エンドエフェクターE1により把持された第1物体O1が有する第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させる。なお、この際、当該情報は、予め記憶部32に記憶されている。
また、ロボット制御装置30により制御されるロボット20は、ステップS140の処理が行われた後、第1撮像部21〜第4撮像部24の一部又は全部によって撮像範囲を撮像し、撮像した撮像画像に基づいて、第1嵌合部O11が第3嵌合部O21に対して傾いて嵌合されたか否かを判定し、第1嵌合部O11が第3嵌合部O21に対して傾いて嵌合されたと判定した場合、ステップS150、及びステップS180〜ステップS190の処理を実行することにより、第1物体O1を把持し直す構成であってもよい。
また、ロボット20は、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させた状態では第1嵌合部O11と第3嵌合部O21とが嵌合しないか否かを判定し、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させた状態では第1嵌合部O11と第3嵌合部O21とが嵌合しない場合、第1嵌合部O11と第3嵌合部O21の少なくとも一部とを嵌合させた後、第2嵌合部O12と第4嵌合部O22とを嵌合させる構成であってもよい。この場合、ロボット20は、この判定を、画像取得部42が取得した撮像画像に基づいて、パターンマッチング等によって行う構成であってもよく、第1力検出情報に基づいて行う構成であってもよい。
<実施形態の変形例>
以下、本発明の実施形態の変形例について説明する。実施形態の変形例に係るロボット20は、所定の作業として、第1嵌合部O11と第2嵌合部O12を有する第1物体O1と、第3嵌合部O21と第4嵌合部O22を有する第2物体O2とを組み合わせる構成に代えて、第5嵌合部O31を有する第3物体O3と、第6嵌合部O41を有する第4物体O4とを組み合わせる構成であってもよい。この場合、ロボット20は、第5嵌合部O31の一部を第6嵌合部O41に嵌合させ、第3物体O3を動かし、第5嵌合部O31の他の部と第6嵌合部O41とを嵌合させることにより、第3物体O3と第4物体O4とを組み合わせる。
以下、本発明の実施形態の変形例について説明する。実施形態の変形例に係るロボット20は、所定の作業として、第1嵌合部O11と第2嵌合部O12を有する第1物体O1と、第3嵌合部O21と第4嵌合部O22を有する第2物体O2とを組み合わせる構成に代えて、第5嵌合部O31を有する第3物体O3と、第6嵌合部O41を有する第4物体O4とを組み合わせる構成であってもよい。この場合、ロボット20は、第5嵌合部O31の一部を第6嵌合部O41に嵌合させ、第3物体O3を動かし、第5嵌合部O31の他の部と第6嵌合部O41とを嵌合させることにより、第3物体O3と第4物体O4とを組み合わせる。
以下では、一例として、第5嵌合部O31が第3物体O3の全体である場合について説明する。なお、第5嵌合部O31は、第3物体O3の一部であってもよい。第3物体O3は、この一例において、第1部位と第2部位との2つの部位を有するL字型の形状の物体である。第1部位と第2部位の両方は、直方体形状の部位である。第1部位の長手方向の長さは、第2部位の長手方向の長さよりも長い。また、第4物体O4は、第5嵌合部O31と嵌合し、第5嵌合部O31と同じ形状の穴である第6嵌合部O41を有する板状の物体である。
ここで、図17及び図18を参照し、実施形態の変形例に係るロボット20が行う所定の作業について説明する。図17は、ロボット20が第5嵌合部O31の一部を第6嵌合部O41に嵌合させた時の第3物体O3と第4物体O4との相対的な位置関係の一例を示す図である。図17に示した例では、第1部位が有する端部のうちの第2部位側と反対側の端部である先端部が、第6嵌合部O41に嵌合されている。
ロボット20は、図17に示した状態における第3物体O3を、第1部位の先端部を第6嵌合部O41に嵌合させた状態を保ったまま、第1部位の先端部を支点として動かし、第5嵌合部O31の他の部(この一例において、第1部位の先端部以外の第5嵌合部O31の部分)と第6嵌合部O41とを嵌合させ、図18に示したように第3物体O3と第4物体O4とを組み合わせる。これにより、ロボット20は、第3物体の一部と第4物体との一部とを嵌合させてから、第3物体と第4物体とを組み合わせることができる。図18は、第5嵌合部O31と第6嵌合部O41とが嵌合した時の第3物体O3と第4物体O4との相対的な位置関係の一例を示す図である。なお、第5嵌合部O31が第3物体O3の一部である場合、第4物体O4と組み合わされた第3物体O3の一部は、第6嵌合部O41からはみ出る。
以上説明したように、実施形態におけるロボット20は、第1嵌合部(この一例において、第1嵌合部O11)と第3嵌合部(この一例において、第3嵌合部O21)の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体(この一例において、第1物体O1)を動かし、第2嵌合部(第2嵌合部O12)と第4嵌合部(第4嵌合部O22)とを嵌合させる。これにより、ロボット20は、第1物体の一部と第2物体(この一例において、第2物体O2)との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、ロボット20は、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま第1物体を動かし、第1嵌合部と第3嵌合部を嵌合させるとともに第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボット20は、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる位置を特定することなく第2嵌合部と第4嵌合部を嵌合させることができ、その結果、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、ロボット20は、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま第1物体を回動し、第1嵌合部と第3嵌合部を嵌合させるとともに第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボット20は、第1物体を回動することによって第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる位置を特定することなく第2嵌合部と第4嵌合部を嵌合させることができ、その結果、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、ロボット20は、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた状態を保ったまま力検出部からの出力に基づいて第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボット20は、力検出部(この一例において、第1力検出部11)からの出力(この一例において、第1力検出情報)に基づいて、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、ロボット20は、把持部(この一例において、第1エンドエフェクターE1)により第1物体を把持して第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、把持部による第1物体の把持の状態を変更してから第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボット20は、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる動作に適した位置であって第1物体の位置を把持することにより、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、ロボット20は、把持部により第1物体を把持して第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体を第1方向に動かしてから第1方向と異なる第2方向に動かす。これにより、ロボット20は、第1物体を第1方向と第2方向とのそれぞれに動かすことによって第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる位置を特定することなく第2嵌合部と第4嵌合部を嵌合させることができ、その結果、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、ロボット20は、把持部により第1物体を把持して第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、把持部によって第1物体を押すことにより第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボット20は、より確実に第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させることができる。
また、ロボット20は、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させた状態では第1嵌合部と第3嵌合部とが嵌合しない場合、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボット20は、嵌合させる順番が予め決められている嵌合部を互いに2つ有する第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、ロボット20は、第1把持部により第1物体を把持し、第2把持部により第2物体を把持し、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボット20は、第1アームと第2アームにより、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
また、ロボット20は、第5嵌合部(この一例において、第5嵌合部O31)の一部(この一例において、第1部位の先端部)を第6嵌合部(この一例において、第6嵌合部O41)に嵌合させた後、第3物体(この一例において、第3物体O3)又は第4物体(この一例において、第4物体O4)の少なくとも一方を動かし、第5嵌合部の他の部(第1部位の先端部以外の第5嵌合部O31の部分)と第6嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボット20は、第3物体の一部と第4物体(第4物体O4)との一部とを嵌合させてから、第3物体と第4物体とを組み合わせることができる。
また、ロボット20は、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを離間させた後、第1嵌合部と第3嵌合部とを離間させる。これにより、ロボット20は、第1物体の一部と第2物体との一部とを離間させてから、第1物体と第2物体とを解体することができる。
また、ロボット20は、ロボット制御部(この一例において、ロボット制御部46)の指示に基づいて、第1嵌合部と第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、第1物体又は第2物体の少なくとも一方を動かし、第2嵌合部と第4嵌合部とを嵌合させる。これにより、ロボット20は、第1物体の一部と第2物体との一部とを嵌合させてから、第1物体と第2物体とを組み合わせることができる。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。
また、以上に説明した装置(例えば、ロボット20のロボット制御装置30)における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD(Compact Disk)−ROM等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
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。
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。
11…第1力検出部、12…第2力検出部、20…ロボット、21…第1撮像部、22…第2撮像部、23…第3撮像部、24…第4撮像部、30…ロボット制御装置、31…CPU、32…記憶部、33…入力受付部、34…通信部、35…表示部、36…制御部、40…撮像制御部、41…力検出情報取得部、42…画像取得部、44…位置姿勢算出部、46…ロボット制御部
Claims (13)
- 力検出部を備え、第1嵌合部と第2嵌合部を有する第1物体と、第3嵌合部と第4嵌合部を有する第2物体とを組み合わせるロボットであって、
前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かし、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、
ロボット。 - 前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを篏合させた状態を保ったまま前記第1物体を動かし、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部を嵌合させるとともに前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、
請求項1に記載のロボット。 - 前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを篏合させた状態を保ったまま前記第1物体を回動し、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部を嵌合させるとともに前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、
請求項2に記載のロボット。 - 前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを篏合させた状態を保ったまま前記力検出部からの出力に基づいて前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、
請求項1から3のうちいずれか一項に記載のロボット。 - 前記ロボットは、把持部を備え、
前記把持部により前記第1物体を把持して前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを篏合させた後、前記把持部による前記第1物体の把持の状態を変更してから前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、
請求項1から4のうちいずれか一項に記載のロボット。 - 前記ロボットは、把持部を備え、
前記把持部により前記第1物体を把持して前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを篏合させた後、前記第1物体を第1方向に動かしてから前記第1方向と異なる第2方向に動かす、
請求項1から5のうちいずれか一項に記載のロボット。 - 前記ロボットは、把持部を備え、
前記把持部により前記第1物体を把持して前記第1嵌合部と前記第3嵌合部との少なくとも一部とを篏合させた後、前記把持部によって前記第1物体を押すことにより前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、
請求項1から6のうちいずれか一項に記載のロボット。 - 前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを篏合させた状態では前記第1嵌合部と前記第3嵌合部とが嵌合しない場合、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを篏合させた後、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、
請求項1から7のうちいずれか一項に記載のロボット。 - 前記ロボットは、
第1把持部を有する第1アームと、
第2把持部を有する第2アームと、
を備え、
前記第1把持部により前記第1物体を把持し、前記第2把持部により前記第2物体を把持し、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを篏合させた後、前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かし、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、
請求項1から4のうちいずれか一項に記載のロボット。 - 第5嵌合部を有する第3物体と、第6嵌合部を有する第4物体とを組み合わせるロボットであって、
前記第5嵌合部の一部を前記第6嵌合部に嵌合させた後、前記第3物体又は前記第4物体の少なくとも一方を動かし、前記第5嵌合部の他の部と前記第6嵌合部とを嵌合させる、
ロボット。 - 第1嵌合部と第2嵌合部を有する第1物体と、第3嵌合部と第4嵌合部を有する第2物体との組み合わせを解体するロボットであって、
前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かし、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを離間させた後、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部とを離間させる、
ロボット。 - 力検出部を備え、第1嵌合部と第2嵌合部を有する第1物体と、第3嵌合部と第4嵌合部を有する第2物体とを組み合わせるロボットに、
前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部と篏合させた後、前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かさせ、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、
制御方法。 - 力検出部を備え、第1嵌合部と第2嵌合部を有する第1物体と、第3嵌合部と第4嵌合部を有する第2物体とを組み合わせるロボットであって、
ロボット制御部の指示に基づいて、前記第1嵌合部と前記第3嵌合部の少なくとも一部とを嵌合させた後、前記第1物体又は前記第2物体の少なくとも一方を動かし、前記第2嵌合部と前記第4嵌合部とを嵌合させる、
ロボット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015232827A JP2017100197A (ja) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | ロボット、及び制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015232827A JP2017100197A (ja) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | ロボット、及び制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017100197A true JP2017100197A (ja) | 2017-06-08 |
Family
ID=59016390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2015232827A Pending JP2017100197A (ja) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | ロボット、及び制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017100197A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020196076A (ja) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 三菱電機株式会社 | ロボットコントローラ及び組付方法 |
JP7558263B2 (ja) | 2019-10-25 | 2024-09-30 | デクステリティ・インコーポレーテッド | ロボットキッティングマシン |
-
2015
- 2015-11-30 JP JP2015232827A patent/JP2017100197A/ja active Pending
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