JP2018069425A - Robot device and control method for robot device - Google Patents

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藤井 和也
Kazuya Fujii
和也 藤井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot device that can correct errors in controlling a distance at which a grasping part is moved, in controlling a robot arm on the basis of a photographed image by a camera.SOLUTION: A robot device according to one embodiment comprises a grasping part, an arm mechanism, a photographing part, a property member and a control part. The grasping part grasps an object to be conveyed. The arm mechanism moves the grasping part. The photographing part photographs a placement part on which the object to be conveyed is placed. The property member is mounted on the grasping part or the arm mechanism. The control part recognizes a distance between the object to be conveyed mounted on the placement part and the photographing part on the basis of the photographed image, and controls the arm mechanism on the basis of the recognized distance. Further, the control part, when the photographing part photographs the property member positioned at a known prescribed distance from the photographing part, recognizes a first distance between the photographing part and the property member from a first image photographed by the photographing part, and determines a distance at which the arm mechanism is controlled on the basis of a relation between the prescribed distance and the first distance.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、ロボット装置、及びロボット装置の制御方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a robot apparatus and a method for controlling the robot apparatus.

カメラで撮像された搬送対象物の位置を画像認識によって把握し、ロボットアームで把持して搬送するロボット装置が知られている。このロボット装置は、例えば、撮像された画像に基づいて搬送対象物との距離を認識することにより搬送対象物が把持されるように制御される。   There is known a robot apparatus that grasps the position of a conveyance object imaged by a camera by image recognition, and grasps and conveys the object by a robot arm. For example, the robot apparatus is controlled such that the transport object is gripped by recognizing the distance from the transport object based on the captured image.

国際公開第2014/181581号International Publication No. 2014/181582 特開2002−202122号公報JP 2002-202122 A 特開2012−254518号公報JP 2012-254518 A

カメラの撮像に基づくロボットアームの制御は、カメラが温度等の外的環境によって認識される距離を誤ることにより、ロボットアームの把持部を搬送対象物に移動させる距離に誤差が生じ、搬送対象物の把持に支障が生じる可能性があった。   Control of the robot arm based on the imaging of the camera causes an error in the distance to move the gripping part of the robot arm to the transfer object due to an error in the distance recognized by the external environment such as the temperature. There was a possibility that it would cause trouble in gripping.

本発明が解決しようとする課題は、カメラの撮像に基づくロボットアームの制御において、把持部を移動させる距離の制御誤差を補正することができるロボット装置、及びロボット装置の制御方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a robot apparatus and a robot apparatus control method capable of correcting a control error of a distance for moving a gripping part in control of a robot arm based on imaging by a camera. is there.

実施形態のロボット装置は、把持部と、アーム機構と、撮像部と、特徴部材と、制御部とを持つ。把持部は、搬送対象物を把持する。アーム機構は、把持部を移動させる。撮像部は、前記搬送対象物が積載される積載部を撮像する。特徴部材は、前記把持部または前記アーム機構に取り付けられている。制御部は、撮像された画像に基づいて前記積載部に積載された前記搬送対象物と前記撮像部との距離を認識し、認識した距離に基づいて前記アーム機構を制御する。そして、制御部は、前記撮像部が前記撮像部から既知の所定距離に位置する前記特徴部材を撮像した際、前記撮像部によって撮像された第1画像から前記撮像部と前記特徴部材との間の第1距離を認識し、前記所定距離と前記第1距離との関係に基づいて前記アーム機構を制御する距離を決定する。   The robot apparatus according to the embodiment includes a gripping unit, an arm mechanism, an imaging unit, a characteristic member, and a control unit. The gripping unit grips the conveyance object. The arm mechanism moves the grip portion. The imaging unit images the stacking unit on which the conveyance object is stacked. The characteristic member is attached to the grip portion or the arm mechanism. The control unit recognizes the distance between the transport object loaded on the stacking unit and the imaging unit based on the captured image, and controls the arm mechanism based on the recognized distance. And when the said imaging part images the said characteristic member located in the known predetermined distance from the said imaging part, the control part is between the said imaging part and the said characteristic member from the 1st image imaged by the said imaging part. The first distance is recognized, and the distance for controlling the arm mechanism is determined based on the relationship between the predetermined distance and the first distance.

実施形態のロボット装置1の使用状態を示す図。The figure which shows the use condition of the robot apparatus 1 of embodiment. 実施形態の特徴部材7の形状を例示する図。The figure which illustrates the shape of the characteristic member 7 of embodiment. 実施形態の特徴部材7の折り畳み機構について説明する図。The figure explaining the folding mechanism of the characteristic member 7 of embodiment. ロボット装置1の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of a robot apparatus 1. FIG. 実施形態の距離情報Dnと制御情報Lnとが対応付けられたテーブルを示す図。The figure which shows the table with which distance information Dn and control information Ln of embodiment were matched. 実施形態のロボット装置1の制御について説明する図。The figure explaining control of the robot apparatus 1 of embodiment. 実施形態のロボット装置1がキャリブレーションを行う状態を示す図。The figure which shows the state which the robot apparatus 1 of embodiment performs a calibration. 実施形態のロボット装置1のキャリブレーションを制御する処理を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating processing for controlling calibration of the robot apparatus 1 according to the embodiment. 実施形態のロボット装置1のキャリブレーションを制御する具体的な処理を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating specific processing for controlling calibration of the robot apparatus 1 according to the embodiment. 実施形態の特徴部材7の折り畳み機構においてヒンジを用いた変形例を示す図。The figure which shows the modification which used the hinge in the folding mechanism of the characteristic member 7 of embodiment. 実施形態の特徴部材7の折り畳み機構において空気シリンダを用いた変形例を示す図。The figure which shows the modification which used the air cylinder in the folding mechanism of the characteristic member 7 of embodiment.

以下、実施形態のロボット装置、及びロボット装置の制御方法を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a robot apparatus according to an embodiment and a control method of the robot apparatus will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、ロボット装置1の使用状態を示す図である。ロボット装置1は、例えば台車P(積載部)やパレットから積載されている搬送対象物である梱包物Wを取り出してコンベア(不図示)等に載置するためのデパレタイズ装置である。ロボット装置1は、支持部2と、アーム機構3と、撮像部10と、処理装置11とを備える。ロボット装置1は、撮像部10で認識した梱包物Wまでの距離を基にアーム機構3の移動量を制御する。支持部2は、床面Eから倒立して固定された例えばL字状の筐体である。支持部2は、床面Eに沿って固定された水平部材2bと、水平部材2bの−Z方向の一端から上方に向かって倒立した垂直部材2aとを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a usage state of the robot apparatus 1. The robot apparatus 1 is a depalletizing apparatus for taking out a package W that is a conveyance object loaded from, for example, a carriage P (loading unit) or a pallet and placing it on a conveyor (not shown) or the like. The robot apparatus 1 includes a support unit 2, an arm mechanism 3, an imaging unit 10, and a processing device 11. The robot apparatus 1 controls the movement amount of the arm mechanism 3 based on the distance to the package W recognized by the imaging unit 10. The support portion 2 is, for example, an L-shaped housing that is fixed upside down from the floor surface E. The support portion 2 includes a horizontal member 2b fixed along the floor surface E, and a vertical member 2a that is inverted upward from one end in the −Z direction of the horizontal member 2b.

垂直部材2aには、前方(Z方向)に向かってアーム機構3が突出するように取り付けられている。アーム機構3は、水平方向(Z軸方向)に伸びるアーム本体4と、アーム本体4の先端4bから伸縮自在に設けられた伸縮アーム5とを備える。アーム本体4の基端4aは、垂直部材2aに対し上下方向(Y軸方向)に摺動自在に取り付けられている。アーム本体4は、例えばレーザ距離計(不図示)によって上下方向の移動が制御される。アーム本体4の伸縮は後述する制御部20によって制御される。なお、コンベアは、例えば水平部材2bの上側に設けられ、X方向に梱包物Wを搬送する。   The arm mechanism 3 is attached to the vertical member 2a so as to protrude forward (Z direction). The arm mechanism 3 includes an arm main body 4 extending in the horizontal direction (Z-axis direction), and an extendable arm 5 provided to be extendable and retractable from the tip 4b of the arm main body 4. The base end 4a of the arm body 4 is attached to be slidable in the vertical direction (Y-axis direction) with respect to the vertical member 2a. The arm body 4 is controlled to move in the vertical direction by, for example, a laser distance meter (not shown). Expansion and contraction of the arm body 4 is controlled by the control unit 20 described later. In addition, a conveyor is provided above the horizontal member 2b, for example, and conveys the package W in a X direction.

伸縮アーム5は、縮まった状態ではアーム本体4の内部に収容される。そして伸縮アーム5が伸びる場合は、アーム本体4の先端4bからアーム本体4の軸線Sに沿って前方(Z方向)に突出するように摺動する。伸縮アーム5は、制御部20の制御情報Lnにより駆動装置(例えばモータ)によって駆動される。伸縮アーム5の最大ストローク長(最大距離)を例えばDmaxとする。伸縮アーム5の伸縮は後述する制御部20によって制御される。伸縮アーム5の先端5aの下面側には、梱包物Wを把持するための把持部6が取り付けられている。   The telescopic arm 5 is housed inside the arm body 4 in a contracted state. When the telescopic arm 5 extends, it slides so as to protrude forward (Z direction) along the axis S of the arm body 4 from the tip 4b of the arm body 4. The telescopic arm 5 is driven by a driving device (for example, a motor) by the control information Ln of the control unit 20. For example, the maximum stroke length (maximum distance) of the telescopic arm 5 is Dmax. Expansion and contraction of the telescopic arm 5 is controlled by a control unit 20 described later. A gripping portion 6 for gripping the package W is attached to the lower surface side of the distal end 5 a of the telescopic arm 5.

把持部6の下面側には、梱包物Wを吸着する複数の吸盤6aが設けられている。吸盤6aからは、空気が把持部6の内部に取り込まれ、吸盤6aの内側に負圧が生じる。この負圧により梱包物Wの上面が吸着され、把持部6によって把持される。吸盤6aには空気用の配管(不図示)が接続されている。配管は伸縮アーム5とアーム本体4の内部に挿通されている。把持部6は、負圧によって梱包物Wを吸着するものではなく、梱包物Wを挟んで把持するロボットハンドであってもよい。   A plurality of suction cups 6 a that suck the package W are provided on the lower surface side of the grip portion 6. From the suction cup 6a, air is taken into the grip 6 and a negative pressure is generated inside the suction cup 6a. The upper surface of the package W is adsorbed by this negative pressure and is gripped by the grip portion 6. An air pipe (not shown) is connected to the suction cup 6a. The piping is inserted into the telescopic arm 5 and the arm body 4. The gripping unit 6 does not adsorb the package W by negative pressure, and may be a robot hand that grips the package W while sandwiching it.

例えば、ロボットハンドの把持部6は、一対の爪部を備えるものであってもよい。例えば、ロボットハンドの把持部6は、正面から見た梱包物Wの両側面を両側から一対の爪部で挟み、一対の爪部の摩擦力によって梱包物Wを持ち上げるものであってもよい。伸縮アーム5の先端5aの上面5a側には撮像対象となる特徴部材7が上方に起立するよう取り付けられている。   For example, the grip portion 6 of the robot hand may include a pair of claw portions. For example, the grip portion 6 of the robot hand may be one that sandwiches both side surfaces of the package W viewed from the front with a pair of claws from both sides and lifts the package W by the frictional force of the pair of claws. A characteristic member 7 to be imaged is attached to the upper surface 5a side of the distal end 5a of the telescopic arm 5 so as to stand up.

図2は、特徴部材7の形状を例示する図である。特徴部材7は、梱包物Wや背景とは明確に区別されるような形状に形成されている。図示するように例えば特徴部材7は、撮像部10で撮像された画像内において周囲の撮像対象物に対して存在が明確に認識できる形状で形成されている。例えば、梱包物Wは箱型のものが多いため、特徴部材7は、梱包物Wと明確に区別されるように○や×の形状に形成されている。この他、特徴部材7は、撮像部10で撮像された画像内において周囲の撮像対象物に対して存在が明確に認識できる例えば模様、または色彩を用いて形成されていてもよい。例えば、特徴部材7は、ストライプ状の模様や、梱包物Wの色と色相が反対の色を用いて形成されてもよい。この他、特徴部材7は梱包物Wや背景と明確に区別されればどのようなものを用いて形成されていてもよい。そして、特徴部材7は、伸縮アーム5の先端5aにおいて下方に折り畳み自在に取り付けられている。   FIG. 2 is a diagram illustrating the shape of the characteristic member 7. The characteristic member 7 is formed in a shape that can be clearly distinguished from the package W or the background. As shown in the figure, for example, the characteristic member 7 is formed in a shape that can clearly recognize the presence of the surrounding imaging object in the image captured by the imaging unit 10. For example, since the package W is often box-shaped, the characteristic member 7 is formed in a shape of “○” or “x” so as to be clearly distinguished from the package W. In addition, the characteristic member 7 may be formed using, for example, a pattern or a color that can clearly recognize the presence of the surrounding imaging target in the image captured by the imaging unit 10. For example, the characteristic member 7 may be formed using a stripe pattern or a color whose hue is opposite to the color of the package W. In addition, the characteristic member 7 may be formed using any material as long as it is clearly distinguished from the package W or the background. And the characteristic member 7 is attached to the front-end | tip 5a of the expansion-contraction arm 5 so that folding is possible downward.

図3は、特徴部材7の折り畳み機構について説明する図である。特徴部材7は、後述の制御部20によって折り畳みが制御される。特徴部材7は、例えば、シャフト8によって回転して折り畳まれる。シャフト8は、伸縮アーム5の軸線Sに沿って平行に伸縮アーム5の先端5aの上方に回転自在に設けられている。シャフト8の一端8aには特徴部材7の基端7aが固定されている。シャフトの他端側(不図示)は、伸縮アーム5の内部において例えばステッピングモータ(不図示)に接続されている。ステッピングモータは、後述の制御部20によって制御され、特徴部材7がシャフト8周りに回転するように制御される。これにより特徴部材7は、制御部20により伸縮アーム5の先端5aにおいて起立又は垂下するよう制御される。   FIG. 3 is a diagram for explaining the folding mechanism of the characteristic member 7. The folding of the characteristic member 7 is controlled by the control unit 20 described later. The characteristic member 7 is rotated and folded by the shaft 8, for example. The shaft 8 is rotatably provided above the tip 5 a of the extendable arm 5 in parallel along the axis S of the extendable arm 5. A base end 7 a of the characteristic member 7 is fixed to one end 8 a of the shaft 8. The other end side (not shown) of the shaft is connected to, for example, a stepping motor (not shown) inside the telescopic arm 5. The stepping motor is controlled by a control unit 20 to be described later, and is controlled so that the characteristic member 7 rotates around the shaft 8. Thereby, the characteristic member 7 is controlled by the control unit 20 so as to stand up or hang down at the tip 5a of the telescopic arm 5.

特徴部材7は、アーム本体4の先端4bの上面4c側に取り付けられた撮像部10によって撮像される。特徴部材7は、制御部20によって伸縮アーム5の先端5aから起立するように回転制御された際、撮像部10の視野に入る。特徴部材7は、制御部20によって伸縮アーム5の先端5aから垂下するように回転制御された際、撮像部10の視野に入らなくなり、伸縮アーム5の先端5a面内に収まる。特徴部材7は、例えば後述のようにロボット装置1の撮像部10のキャリブレーションを行う時に撮像部10の視野に入るように制御され、ロボット装置1が梱包物Wを把持する作業中には撮像部10の視野に入らなくなるように制御される。   The characteristic member 7 is imaged by the imaging unit 10 attached to the upper surface 4 c side of the tip 4 b of the arm body 4. The characteristic member 7 enters the field of view of the imaging unit 10 when the control unit 20 is rotationally controlled to stand up from the distal end 5a of the telescopic arm 5. When the feature member 7 is rotationally controlled by the control unit 20 so as to hang down from the distal end 5a of the telescopic arm 5, the characteristic member 7 does not enter the field of view of the imaging unit 10 and falls within the surface of the distal end 5a of the telescopic arm 5. The characteristic member 7 is controlled to enter the field of view of the imaging unit 10 when the imaging unit 10 of the robot apparatus 1 is calibrated, for example, as will be described later, and is imaged while the robot apparatus 1 is gripping the package W. Control is performed so as not to enter the field of view of the unit 10.

撮像部10は、撮像部10と梱包物Wとの間の距離を認識する距離カメラである。撮像部10は、単眼のカメラであってもよいし、ステレオカメラやTOF(Time Of Flight)カメラであってもよい。撮像部10は、撮像された画像に基づいて距離を認識する。撮像部10が認識した距離によって伸縮アーム5の伸縮量が制御される。撮像部10は、梱包物Wを撮像すると、撮像部10と梱包物Wとの間の距離の値である距離情報Dnを取得する。取得された距離情報Dnは、後述の処理装置11に送信される。例えば、撮像部10が撮像した画像から認識される特徴部材7の大きさと撮像部10から特徴部材7までの距離は予め対応付けられている。撮像部10が直接距離を測定できるステレオカメラ等である場合は、撮像部10と特徴部材7との間の距離は直接取得される。これにより撮像部10は、特徴部材7を撮像して、撮像によって認識される距離をキャリブレーションする。撮像部10は、後述する制御部20によって撮像が制御される。   The imaging unit 10 is a distance camera that recognizes the distance between the imaging unit 10 and the package W. The imaging unit 10 may be a monocular camera, a stereo camera, or a TOF (Time Of Flight) camera. The imaging unit 10 recognizes the distance based on the captured image. The expansion / contraction amount of the extendable arm 5 is controlled by the distance recognized by the imaging unit 10. When imaging the package W, the imaging unit 10 acquires distance information Dn that is a value of the distance between the imaging unit 10 and the package W. The acquired distance information Dn is transmitted to the processing device 11 described later. For example, the size of the characteristic member 7 recognized from the image captured by the imaging unit 10 and the distance from the imaging unit 10 to the characteristic member 7 are associated in advance. When the imaging unit 10 is a stereo camera or the like that can directly measure the distance, the distance between the imaging unit 10 and the characteristic member 7 is directly acquired. Thereby, the imaging unit 10 images the characteristic member 7 and calibrates the distance recognized by the imaging. Imaging of the imaging unit 10 is controlled by a control unit 20 described later.

撮像部10、アーム機構3、把持部6、及び特徴部材7は、処理装置11にそれぞれ接続されている。処理装置11は、例えばPC(Personal Computer)である。処理装置11は、アーム本体4の上面4cに載置されているように図示されているが、処理装置11の位置はロボット装置1の外部に配置されていてもよく、ネットワークで接続されているものであってもよい。   The imaging unit 10, the arm mechanism 3, the gripping unit 6, and the characteristic member 7 are each connected to the processing device 11. The processing device 11 is, for example, a PC (Personal Computer). Although the processing apparatus 11 is illustrated as being placed on the upper surface 4c of the arm body 4, the position of the processing apparatus 11 may be located outside the robot apparatus 1 and is connected via a network. It may be a thing.

図4は、ロボット装置1の構成を示すブロック図である。図示するように、処理装置11は、制御部20と、記憶部21とを備える。記憶部21には、アーム機構3の伸縮アーム5が移動する距離情報Dnと伸縮アーム5を制御するための制御情報Lnとがそれぞれ予め対応付けられた制御用テーブルが記憶されている。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the robot apparatus 1. As illustrated, the processing device 11 includes a control unit 20 and a storage unit 21. The storage unit 21 stores a control table in which distance information Dn for moving the telescopic arm 5 of the arm mechanism 3 and control information Ln for controlling the telescopic arm 5 are associated with each other in advance.

図5は、距離情報Dnと制御情報Lnとが対応付けられた制御用テーブルを示す図である。距離情報Dnは、伸縮アーム5が伸縮する距離の値である。距離情報Dnは、例えば16ビットのデジタルデータである。制御情報Lnは、制御部20がアーム機構3の伸縮アーム5を移動させる際に制御用テーブルから読み出して用いられる。   FIG. 5 is a diagram showing a control table in which distance information Dn and control information Ln are associated with each other. The distance information Dn is a distance value at which the extendable arm 5 expands and contracts. The distance information Dn is 16-bit digital data, for example. The control information Ln is read from the control table and used when the control unit 20 moves the extendable arm 5 of the arm mechanism 3.

例えば撮像部10が撮像によって認識した距離が1/2Dであった場合、制御部20は、記憶部21に記憶された制御用テーブルからアーム機構3の距離情報1/2Dに対応する制御情報1/2Lを読み出し、制御情報1/2Lを用いてアーム機構3の駆動装置を動作させ、伸縮アーム5を移動させる。制御用テーブルは固定されたものではなく、後述のように撮像部10のキャリブレーションが行われた場合に更新される。   For example, when the distance recognized by the imaging unit 10 by imaging is 1 / 2D, the control unit 20 controls the control information 1 corresponding to the distance information 1 / 2D of the arm mechanism 3 from the control table stored in the storage unit 21. / 2L is read, and the drive unit of the arm mechanism 3 is operated using the control information 1 / 2L, and the telescopic arm 5 is moved. The control table is not fixed and is updated when the imaging unit 10 is calibrated as will be described later.

制御部20は、撮像部10、アーム機構3、把持部6、及び特徴部材7をそれぞれ制御する。制御部20は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサが制御プログラムを実行することにより実現される。また、制御部20のうち一部の機能部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働するものであってもよい。   The control unit 20 controls the imaging unit 10, the arm mechanism 3, the gripping unit 6, and the characteristic member 7. The control unit 20 is realized, for example, when a processor such as a CPU (Central Processing Unit) executes a control program. Also, some of the functional units in the control unit 20 may be realized by hardware such as LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), or software. And hardware may cooperate.

次に、ロボット装置1の動作について説明する。   Next, the operation of the robot apparatus 1 will be described.

図6は、ロボット装置1の制御について説明する図である。特徴部材7は、伸縮アーム5の先端5aで折り畳まれている。例えば、撮像部10が梱包物W(不図示)までの位置をD1=1mとして認識した場合、制御部20は、制御用テーブル(図5参照)を参照して1mに対応する制御情報L1によって伸縮アーム5を移動させる。伸縮アーム5は、制御情報L=1に基づいてD1=1m移動する。撮像部10は、例えば温度変化といった外的環境の影響を受ける。従って撮像部10が撮像した画像から認識される距離に誤差が生じる場合がある。   FIG. 6 is a diagram illustrating the control of the robot apparatus 1. The characteristic member 7 is folded at the tip 5 a of the telescopic arm 5. For example, when the imaging unit 10 recognizes the position up to the package W (not shown) as D1 = 1 m, the control unit 20 refers to the control table (see FIG. 5) and uses the control information L1 corresponding to 1 m. The telescopic arm 5 is moved. The telescopic arm 5 moves D1 = 1 m based on the control information L = 1. The imaging unit 10 is affected by an external environment such as a temperature change. Accordingly, an error may occur in the distance recognized from the image captured by the imaging unit 10.

例えば、図示するように梱包物W(不図示)までの正しい位置がD1=1mである場合に、撮像部10は、撮像した画像から梱包物Wまでの距離をD1=0.9mとして認識する場合がある。このとき、制御部20は、制御用テーブル(図5参照)を参照して0.9mに対応する制御情報L=0.9によって伸縮アーム5を0.9m移動させる。そうするとロボット装置1は、梱包物Wを把持することを失敗する可能性がある。そこで、ロボット装置1は、適時テーブルを更新するためのキャリブレーションを行う。   For example, when the correct position to the package W (not shown) is D1 = 1 m as illustrated, the imaging unit 10 recognizes the distance from the captured image to the package W as D1 = 0.9 m. There is a case. At this time, the control unit 20 refers to the control table (see FIG. 5) and moves the telescopic arm 5 by 0.9 m with control information L = 0.9 corresponding to 0.9 m. Then, the robot apparatus 1 may fail to grip the package W. Therefore, the robot apparatus 1 performs calibration for updating the table in a timely manner.

図7は、ロボット装置1がキャリブレーションを行う状態を示す図である。制御部20は、キャリブレーションを行う際、伸縮アーム5を例えば最大ストローク長である所定距離Dmaxまで伸長させる。Dmaxは既知の距離である。制御部20は、特徴部材7を伸縮アーム5の先端5aから起立させるよう制御する。制御部20は、撮像部10から特徴部材7までの間が所定距離Dmaxである状態で撮像部10に特徴部材7を撮像させる。このとき、撮像部10は、特徴部材7が写る第1画像を撮像する。制御部20は、撮像部10によって撮像された第1画像から特徴部材7を認識する。   FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the robot apparatus 1 performs calibration. When performing the calibration, the control unit 20 extends the extendable arm 5 to a predetermined distance Dmax that is, for example, the maximum stroke length. Dmax is a known distance. The control unit 20 controls the feature member 7 to stand up from the tip 5 a of the extendable arm 5. The control unit 20 causes the imaging unit 10 to image the characteristic member 7 in a state where the distance from the imaging unit 10 to the characteristic member 7 is the predetermined distance Dmax. At this time, the imaging unit 10 captures the first image in which the characteristic member 7 is captured. The control unit 20 recognizes the characteristic member 7 from the first image captured by the imaging unit 10.

制御部20は、第1画像で認識された特徴部材7の大きさから撮像部10から特徴部材7までの推定距離である第1距離D’maxを認識する。また、撮像部10が直接距離を計測できる場合、制御部20は、撮像部10と特徴部材7との間の推定距離である第1距離D’maxを直接認識する。制御部20は、認識された第1距離D’maxと所定距離Dmaxとの比率D’max/Dmaxから制御用テーブル(図5参照)を更新する。制御用テーブルの更新は、距離情報Dnに比率D’max/Dmaxを乗じてもよいし、制御情報LnにD’max/Dmaxを乗じて行ってもよい。例えば更新後の距離情報D’nは、D‘n=Dn×D’max/Dmaxで求められる。これにより制御部20は、所定距離Dmaxと第1距離D’maxとの関係に基づいてアーム機構3を制御する距離を決定する。   The control unit 20 recognizes a first distance D′ max that is an estimated distance from the imaging unit 10 to the feature member 7 from the size of the feature member 7 recognized in the first image. Further, when the imaging unit 10 can directly measure the distance, the control unit 20 directly recognizes the first distance D′ max that is the estimated distance between the imaging unit 10 and the characteristic member 7. The control unit 20 updates the control table (see FIG. 5) from the ratio D′ max / Dmax between the recognized first distance D′ max and the predetermined distance Dmax. The control table may be updated by multiplying the distance information Dn by the ratio D′ max / Dmax or by multiplying the control information Ln by D′ max / Dmax. For example, the updated distance information D′ n is obtained by D′ n = Dn × D′ max / Dmax. Thereby, the control unit 20 determines the distance for controlling the arm mechanism 3 based on the relationship between the predetermined distance Dmax and the first distance D′ max.

更新後の制御用テーブルを用いると、撮像部10によって撮像された画像から認識される距離に誤差があっても制御部20は、アーム機構3を正確な距離で移動するよう制御することができる。キャリブレーションを適宜行うことにより、制御部20は、第1距離D’maxと所定距離Dmaxとの関係に基づいてアーム機構3を制御するための制御情報Lnとアーム機構3の位置を示す距離情報Dnとが予め関連付けられた制御用のテーブルを更新しながらアーム機構3を制御する距離を決定することができる。このとき制御部20は、制御用テーブルにおける制御情報または距離情報の少なくとも一方を更新する。   When the updated control table is used, the control unit 20 can control the arm mechanism 3 to move at an accurate distance even if there is an error in the distance recognized from the image captured by the imaging unit 10. . By appropriately performing calibration, the control unit 20 controls the arm mechanism 3 based on the relationship between the first distance D′ max and the predetermined distance Dmax, and distance information indicating the position of the arm mechanism 3. The distance for controlling the arm mechanism 3 can be determined while updating the control table associated with Dn in advance. At this time, the control unit 20 updates at least one of the control information and the distance information in the control table.

また、制御部20は、比率D’max/Dmaxに基づいてアーム機構3の駆動時にアーム機構3を駆動する駆動装置の駆動量を電気的に補正してアーム機構3を制御する距離を決定してもよい。上記例では、キャリブレーションを行う位置を伸縮アーム5の最大ストローク長である所定距離Dmaxで行っているが、伸縮アーム5の位置が分かっている場合は、所定距離Dmaxの代わりに所定距離Dmax以外の位置でキャリブレーションを行ってもよい。   Further, the control unit 20 electrically corrects the driving amount of the driving device that drives the arm mechanism 3 when the arm mechanism 3 is driven based on the ratio D′ max / Dmax to determine the distance for controlling the arm mechanism 3. May be. In the above example, the calibration is performed at the predetermined distance Dmax that is the maximum stroke length of the telescopic arm 5. However, when the position of the telescopic arm 5 is known, the position other than the predetermined distance Dmax is used instead of the predetermined distance Dmax. Calibration may be performed at the position.

次に、ロボット装置1においてキャリブレーションを行う流れについて説明する。   Next, the flow of performing calibration in the robot apparatus 1 will be described.

図8は、ロボット装置1のキャリブレーションを制御する処理を示すフローチャートである。制御部20は、制御情報Lmaxによってアーム機構3を既知の所定距離Dmaxまで伸長させる(ステップS10)。制御部20は、所定距離Dmaxに位置する特徴部材7を撮像する(ステップS11)。制御部20は、第1画像から認識される特徴部材7に基づいて第1距離D’maxを認識する(ステップS12)。制御部20は、所定距離と第1距離との関係に基づいてアーム機構を制御する距離を決定する(ステップS13)。   FIG. 8 is a flowchart showing a process for controlling the calibration of the robot apparatus 1. The control unit 20 extends the arm mechanism 3 to a known predetermined distance Dmax based on the control information Lmax (step S10). The control unit 20 images the characteristic member 7 located at the predetermined distance Dmax (step S11). The control unit 20 recognizes the first distance D′ max based on the feature member 7 recognized from the first image (step S12). The control unit 20 determines a distance for controlling the arm mechanism based on the relationship between the predetermined distance and the first distance (step S13).

上述したようにロボット装置1によると、梱包物Wの搬送作業中を続けた結果、外的環境等の影響により、撮像部10が認識する距離に誤差が生じた場合であっても、撮像部10が特徴部材7を撮像することによって撮像部10のキャリブレーションを行うことができる。キャリブレーションを行うことによってロボット装置1は、アーム機構3を制御する距離を正確に決定することができる。   As described above, according to the robot apparatus 1, even when the distance recognized by the imaging unit 10 is generated due to the influence of the external environment or the like as a result of continuing the conveyance work of the package W, the imaging unit The imaging unit 10 can be calibrated by imaging the characteristic member 7. By performing the calibration, the robot apparatus 1 can accurately determine the distance for controlling the arm mechanism 3.

(第2の実施形態)
第1の実施形態においてロボット装置1は、アーム機構3を移動する距離を決定するためのキャリブレーションの実行について説明した。第2の実施形態では、ロボット装置1が搬送作業中にキャリブレーションを行う例を具体的に示す。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the robot apparatus 1 has explained the execution of calibration for determining the distance to move the arm mechanism 3. In the second embodiment, an example in which the robot apparatus 1 performs calibration during the transfer operation will be specifically described.

図9は、ロボット装置1のキャリブレーションを制御する具体的な処理を示すフローチャートである。アーム機構3の伸縮アーム5が初期状態にあるときの、制御部20から駆動装置に与えられる制御情報をLminとする。そして、伸縮アーム5の移動可能範囲における、最大ストローク長である所定距離Dmaxに移動する際の駆動装置へ与えられる制御情報をLmaxとする。   FIG. 9 is a flowchart showing a specific process for controlling the calibration of the robot apparatus 1. The control information given from the control unit 20 to the drive device when the telescopic arm 5 of the arm mechanism 3 is in the initial state is Lmin. The control information given to the drive device when moving to a predetermined distance Dmax that is the maximum stroke length in the movable range of the telescopic arm 5 is assumed to be Lmax.

所定距離Dmaxにおける距離情報Dmaxと制御情報Lmaxとは予め対応付けられている。ロボット装置1の起動後、制御部20より伸縮アーム5の駆動装置に制御情報Lmaxが与えられる(ステップS20)。制御部20は、伸縮アーム5を最大ストローク長である所定距離Dmaxまで伸長させる。このとき制御部20は、特徴部材7を起立するよう制御する。   The distance information Dmax and the control information Lmax at the predetermined distance Dmax are associated in advance. After the robot apparatus 1 is activated, the control information Lmax is given to the drive unit of the telescopic arm 5 from the control unit 20 (step S20). The control unit 20 extends the telescopic arm 5 to a predetermined distance Dmax that is the maximum stroke length. At this time, the control unit 20 controls the characteristic member 7 to stand up.

制御部20は、制御テーブルを参照しつつ、伸長の途中で制御情報Lnが制御テーブル上で制御情報Lmaxの1/2にあたるLmax/2に達したと判断すると、撮像部10に伸縮アーム5に設けられている特徴部材7を撮像させる。このとき、制御部20は、撮像部10で距離D’max/2を認識し、記憶部21に距離情報D’max/2を記憶させる(ステップS21)。制御部20は、制御テーブルにおいて距離情報D’max/2と制御情報Lmax/2を対応付けて更新し記憶部21に記憶する(ステップS22)。   When the control unit 20 refers to the control table and determines that the control information Ln has reached Lmax / 2, which is 1/2 of the control information Lmax on the control table, during the expansion, the control unit 20 moves the imaging unit 10 to the extendable arm 5. The provided characteristic member 7 is imaged. At this time, the control unit 20 recognizes the distance D′ max / 2 by the imaging unit 10, and stores the distance information D′ max / 2 in the storage unit 21 (step S21). The control unit 20 updates the distance information D′ max / 2 and the control information Lmax / 2 in the control table in association with each other and stores them in the storage unit 21 (step S22).

制御部20は、更に伸縮アーム5を伸長させ、伸縮アーム5の移動量に対応する制御情報Lnが所定距離Dmaxに対応する制御情報Lmaxに達したと判断した際、撮像部10に伸縮アーム5に設けられている特徴部材7を撮像させる。制御部20は、撮像部10でこのときの距離D’maxを認識し記憶部21に距離情報D’maxを記憶する(ステップS23)。制御部20は、制御テーブルにおいて距離情報D’maxと制御情報Lmaxとを対応付けて更新し、記憶部21に記憶する(ステップS24)。制御部20は、制御テーブル上で伸縮アーム5の制御情報Lnが制御情報Lamxに達したと判断した後、伸縮アーム5を縮ませるために伸縮アーム5の駆動装置へ制御情報Lminを与える(ステップS25)。   When the control unit 20 further extends the telescopic arm 5 and determines that the control information Ln corresponding to the moving amount of the telescopic arm 5 has reached the control information Lmax corresponding to the predetermined distance Dmax, the control unit 20 causes the imaging unit 10 to The characteristic member 7 provided in is imaged. The control unit 20 recognizes the distance D'max at this time in the imaging unit 10, and stores the distance information D'max in the storage unit 21 (step S23). The control unit 20 updates the distance information D′ max and the control information Lmax in association with each other in the control table, and stores them in the storage unit 21 (step S24). After determining that the control information Ln of the telescopic arm 5 has reached the control information Lamx on the control table, the control unit 20 gives the control information Lmin to the drive device of the telescopic arm 5 in order to contract the telescopic arm 5 (step) S25).

次に、ロボット装置1は、梱包物Wを把持する動作に移行する。制御部20は、伸縮アーム5を初期位置に移動させた後、特徴部材7を折り畳むよう制御し、撮像部10にて梱包物Wまでの距離情報Dobjを認識する(ステップS26)。制御部20は、伸縮アーム5の駆動装置へ制御情報Lobjを与える(ステップS27)。制御部20は、制御テーブルを参照し、伸縮アーム5の移動量に対応する制御情報Lnが制御テーブル上で制御情報Lobjの1/2にあたるLobj/2に達したと判断すると、特徴部材7を起立させ、撮像部10に特徴部材7を撮像させる。   Next, the robot apparatus 1 shifts to an operation of gripping the package W. After moving the telescopic arm 5 to the initial position, the control unit 20 controls the feature member 7 to be folded, and recognizes the distance information Dobj to the package W by the imaging unit 10 (step S26). The control unit 20 gives control information Lobj to the drive device of the telescopic arm 5 (step S27). When the control unit 20 refers to the control table and determines that the control information Ln corresponding to the movement amount of the telescopic arm 5 has reached Loj / 2, which is 1/2 of the control information Lobj, on the control table, the characteristic member 7 is displayed. The characteristic member 7 is imaged by the imaging unit 10 by standing.

そして、制御部20は、撮像部10で特徴部材7までの距離D’obj/2を認識して記憶部21に距離情報D’obj/2を記憶する(ステップS28)。制御部20は、距離情報D’obj/2と制御情報Lobj/2とを対応付けて更新し、記憶部21に記憶する(ステップS29)。   Then, the control unit 20 recognizes the distance D′ obj / 2 to the characteristic member 7 by the imaging unit 10, and stores the distance information D′ obj / 2 in the storage unit 21 (step S28). The control unit 20 updates the distance information D′ obj / 2 and the control information Lobj2 in association with each other, and stores them in the storage unit 21 (step S29).

制御部20は、制御テーブルを参照し、伸縮アーム5の移動量に対応する制御情報Lnが制御テーブル上で制御情報Lobjに達したと判断すると、撮像部10に特徴部材7を撮像させ、撮像部10から特徴部材7までの距離に対応する距離D’objを認識し、記憶部21に距離情報D’objを記憶する(ステップS30)。制御部20は、距離情報D’objと制御情報Lobjとを対応付けて更新し、記憶部21に記憶する(ステップS31)。制御部20は、伸縮アーム5の把持部6に梱包物Wを把持させ、梱包物Wを所定の位置に移動させる(ステップS32)。制御部20は、伸縮アーム5の駆動装置へ制御情報Lminを与える(ステップS33)。   When the control unit 20 refers to the control table and determines that the control information Ln corresponding to the amount of movement of the telescopic arm 5 has reached the control information Lobj on the control table, the control unit 20 causes the imaging unit 10 to image the characteristic member 7 and The distance D′ obj corresponding to the distance from the unit 10 to the characteristic member 7 is recognized, and the distance information D′ obj is stored in the storage unit 21 (step S30). The control unit 20 updates the distance information D′ obj and the control information Lobj in association with each other and stores them in the storage unit 21 (step S31). The control unit 20 causes the gripping unit 6 of the telescopic arm 5 to grip the package W, and moves the package W to a predetermined position (step S32). The control unit 20 gives control information Lmin to the drive device of the telescopic arm 5 (step S33).

伸縮アーム5が初期位置に移動した後、制御部20は、特徴部材7を折り畳むよう制御し、撮像部10に梱包物Wを撮像させ、梱包物Wの有無を判断する(ステップS34)。梱包物Wが存在している場合(ステップS35:No)、制御部20は、ステップS26の処理へ戻る。ここで、制御部20は、制御テーブル上の再初期化を判断し、制御テーブルを初期値に戻す処理を行ってもよい(ステップS36)。再初期化は、ロボット装置1の作業回数が所定の回数に達した場合や、総稼働時間が所定の時間に達した場合に行ってもよい。ステップS35で梱包物Wが存在しない場合(ステップS35:Yes)、制御部20は処理を終了する。   After the telescopic arm 5 has moved to the initial position, the control unit 20 controls the feature member 7 to be folded, causes the imaging unit 10 to image the package W, and determines the presence or absence of the package W (step S34). When the package W exists (step S35: No), the control part 20 returns to the process of step S26. Here, the control unit 20 may perform a process of determining re-initialization on the control table and returning the control table to the initial value (step S36). The re-initialization may be performed when the number of operations of the robot apparatus 1 reaches a predetermined number or when the total operation time reaches a predetermined time. When there is no package W in step S35 (step S35: Yes), the control unit 20 ends the process.

上記処理のステップS22、ステップS24、ステップS29、及びステップS31において、制御部20が距離情報Dnと制御情報Lnとの対応付けを修正する際に追加の処理を行ってもよい。例えば修正前に記憶部21に記憶されている距離情報Dpと、撮像部10から特徴部材7まで間の認識された距離情報Dcとの差が、予め設定された閾値より大きい場合、制御部20は、更新する処理を行わずに距離情報Dcの値を破棄する処理を行ってもよい。   In step S22, step S24, step S29, and step S31 of the above process, an additional process may be performed when the control unit 20 corrects the correspondence between the distance information Dn and the control information Ln. For example, when the difference between the distance information Dp stored in the storage unit 21 before correction and the recognized distance information Dc between the imaging unit 10 and the characteristic member 7 is larger than a preset threshold value, the control unit 20 May perform the process of discarding the value of the distance information Dc without performing the process of updating.

上記の処理によりロボット装置1は、キャリブレーションを梱包物Wの搬送作業中に行うことができ、更新した距離情報Dnと制御情報Lnとの関係に基づいてアーム機構3を制御する距離を決定することができる。   Through the above processing, the robot apparatus 1 can perform calibration during the conveyance work of the package W, and determines the distance for controlling the arm mechanism 3 based on the relationship between the updated distance information Dn and the control information Ln. be able to.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ロボット装置1は、撮像部10で撮像される特徴的な形状を有する特徴部材7を持つことにより、撮像部10で認識される距離に誤差が生じていてもキャリブレーションを行うことができ、アーム機構3を制御する距離を決定することができる。   According to at least one embodiment described above, the robot apparatus 1 has the characteristic member 7 having a characteristic shape imaged by the imaging unit 10, thereby causing an error in the distance recognized by the imaging unit 10. Calibration can be performed, and the distance for controlling the arm mechanism 3 can be determined.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。例えば、特徴部材7の折り畳み機構は上記のようにシャフト8で回転するものの他、ヒンジや空気圧シリンダを用いたものであってもよい。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof. For example, the folding mechanism of the characteristic member 7 may be one using a hinge or a pneumatic cylinder in addition to the one rotating on the shaft 8 as described above.

図10は、特徴部材7の折り畳み機構においてヒンジを用いた変形例を示す図である。特徴部材7は、基端7aにおいてヒンジ機構9を備える。ヒンジ機構9において、特徴部材7は、回転軸T周りに回転自在に取り付けられている。特徴部材7の基端7aには、回転軸Tと同心の歯車G1が設けられている。歯車G1は、伸縮アーム5の先端5aの内部に設けられた歯車G2と噛合している。歯車G2は、例えばモータ(不図示)によって駆動される。モータは制御部20によって制御される。特徴部材7は、歯車G1,G2の他、プーリ及びベルトによって駆動されてもよい。これにより、特徴部材7は、制御部20によって伸縮アーム5の先端5aから起立又は垂下するように制御される。   FIG. 10 is a view showing a modification using a hinge in the folding mechanism of the characteristic member 7. The characteristic member 7 includes a hinge mechanism 9 at the proximal end 7a. In the hinge mechanism 9, the characteristic member 7 is rotatably attached around the rotation axis T. A gear G <b> 1 concentric with the rotation axis T is provided at the base end 7 a of the characteristic member 7. The gear G1 meshes with a gear G2 provided inside the distal end 5a of the telescopic arm 5. The gear G2 is driven by, for example, a motor (not shown). The motor is controlled by the control unit 20. The characteristic member 7 may be driven by a pulley and a belt in addition to the gears G1 and G2. Thereby, the characteristic member 7 is controlled by the control unit 20 to stand up or hang down from the distal end 5a of the telescopic arm 5.

図11は、特徴部材7の折り畳み機構において空気シリンダを用いた変形例を示す図である。伸縮アーム5には上述のように把持部6を備えており、把持部6は、空気の負圧によって梱包物Wを把持する。特徴部材7の折り畳み機構は、この空気の負圧を利用するよう構成されていてもよい。例えば、特徴部材7は、伸縮アーム5の内部に設けられた空気シリンダ30に連結されている。空気シリンダ30は、シリンダ本体31とシリンダ本体31内部を摺動するピストン32とを備える。ピストン32には上方に伸びてシリンダ本体31の上部を突き抜けるシャフト33が連結されている。   FIG. 11 is a view showing a modification using an air cylinder in the folding mechanism of the characteristic member 7. The telescopic arm 5 includes the grip 6 as described above, and the grip 6 grips the package W by the negative pressure of air. The folding mechanism of the characteristic member 7 may be configured to use the negative pressure of the air. For example, the characteristic member 7 is connected to an air cylinder 30 provided inside the telescopic arm 5. The air cylinder 30 includes a cylinder body 31 and a piston 32 that slides inside the cylinder body 31. A shaft 33 that extends upward and penetrates the upper portion of the cylinder body 31 is connected to the piston 32.

シャフト33の周りに巻かれるようにバネ34が設けられている。シリンダ本体31の上部にはシリンダ本体31内部と外部とを連通させる配管35が接続されている。配管35には例えば電磁弁(不図示)が接続されており、制御部20によって開閉が制御される。シャフト33の上端は、連結部材36を介して特徴部材7の基端7aに接続されている。伸縮アーム5の先端5aには、連結部材36を摺動させるスリット穴Qが設けられている。制御部20が電磁弁を開くよう制御して配管35から空気を抜くとピストン32がシリンダ本体31内部の上方に移動する。ピストン32に連動して特徴部材7は、伸縮アーム5の先端5aから起立する。これにより、特徴部材7は、制御部20によって伸縮アーム5の先端5aから起立又は垂下するように制御される。   A spring 34 is provided so as to be wound around the shaft 33. A pipe 35 that connects the inside and outside of the cylinder body 31 is connected to the upper portion of the cylinder body 31. For example, an electromagnetic valve (not shown) is connected to the pipe 35, and opening and closing is controlled by the control unit 20. The upper end of the shaft 33 is connected to the base end 7 a of the characteristic member 7 through the connecting member 36. A slit hole Q for sliding the connecting member 36 is provided at the distal end 5a of the telescopic arm 5. When the control unit 20 controls the solenoid valve to open to remove air from the pipe 35, the piston 32 moves upward in the cylinder body 31. In conjunction with the piston 32, the characteristic member 7 rises from the tip 5 a of the extendable arm 5. Thereby, the characteristic member 7 is controlled by the control unit 20 to stand up or hang down from the distal end 5a of the telescopic arm 5.

1…ロボット装置、2…支持部、2a…垂直部材、2b…水平部材、3…アーム機構、4…アーム本体、4a…基端、4b…先端、4c…上面、5…伸縮アーム部、5…伸縮アーム、5a…先端、5a…上面、5b…下面、6…把持部、6a…吸盤、7…特徴部材、7a…基端、8…シャフト、8a…一端、9…ヒンジ機構、10…撮像部、11…処理装置、20…制御部、21…記憶部、30…空気シリンダ、31…シリンダ本体、32…ピストン、33…シャフト、34…バネ、35…配管、36…連結部材、E…床面、G1…歯車、G2…歯車、P…台車、Q…スリット穴、S…軸線、T…回転軸、W…梱包物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot apparatus, 2 ... Support part, 2a ... Vertical member, 2b ... Horizontal member, 3 ... Arm mechanism, 4 ... Arm main body, 4a ... Base end, 4b ... Tip, 4c ... Top surface, 5 ... Telescopic arm part, 5 ... telescopic arm, 5a ... distal end, 5a ... upper surface, 5b ... lower surface, 6 ... gripping part, 6a ... sucker, 7 ... characteristic member, 7a ... proximal end, 8 ... shaft, 8a ... one end, 9 ... hinge mechanism, 10 ... Image pick-up unit, 11 ... processing device, 20 ... control unit, 21 ... storage unit, 30 ... air cylinder, 31 ... cylinder body, 32 ... piston, 33 ... shaft, 34 ... spring, 35 ... piping, 36 ... connecting member, E ... Floor surface, G1 ... Gear, G2 ... Gear, P ... Carriage, Q ... Slit hole, S ... Axis, T ... Rotary shaft, W ... Package

Claims (7)

搬送対象物を把持する把持部と、
把持部を移動させるアーム機構と、
前記搬送対象物が積載される積載部を撮像する撮像部と、
前記把持部または前記アーム機構に取り付けられた特徴部材と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて前記積載部に積載された前記搬送対象物と前記撮像部との距離を認識し、認識した距離に基づいて前記アーム機構を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記撮像部が前記撮像部から既知の所定距離に位置する前記特徴部材を撮像した際、前記撮像部によって撮像された第1画像から前記撮像部と前記特徴部材との間の第1距離を認識し、前記所定距離と前記第1距離との関係に基づいて前記アーム機構を制御する距離を決定する、
ロボット装置。
A gripping part for gripping a conveyance object;
An arm mechanism for moving the gripping part;
An imaging unit for imaging a stacking unit on which the conveyance object is loaded;
A characteristic member attached to the gripping part or the arm mechanism;
A controller that recognizes a distance between the object to be transported loaded on the loading unit and the imaging unit based on an image captured by the imaging unit, and controls the arm mechanism based on the recognized distance; Have
When the imaging unit images the characteristic member located at a known predetermined distance from the imaging unit, the control unit determines between the imaging unit and the characteristic member from a first image captured by the imaging unit. Recognizing a first distance and determining a distance to control the arm mechanism based on a relationship between the predetermined distance and the first distance;
Robot device.
前記制御部は、前記撮像部が前記撮像部から既知の所定距離に位置する前記特徴部材を撮像した際、前記撮像部によって撮像された第1画像から認識される前記特徴部材に基づいて前記撮像部と前記特徴部材との間の第1距離を認識する、
請求項1に記載のロボット装置。
The control unit is configured to capture the imaging based on the feature member recognized from the first image captured by the imaging unit when the imaging unit images the feature member located at a known predetermined distance from the imaging unit. Recognizing a first distance between the part and the characteristic member;
The robot apparatus according to claim 1.
前記制御部は、前記第1距離と前記所定距離との関係に基づいて前記アーム機構を制御するための制御情報と前記アーム機構の位置を示す距離情報とが予め関連付けられたテーブルを更新しながら前記アーム機構を制御する距離を決定する、
請求項1または2に記載のロボット装置。
The control unit updates a table in which control information for controlling the arm mechanism based on a relationship between the first distance and the predetermined distance and distance information indicating the position of the arm mechanism are associated in advance. Determining a distance to control the arm mechanism;
The robot apparatus according to claim 1 or 2.
前記制御部は、前記第1距離と前記所定距離との関係に基づいて前記テーブルにおける前記制御情報または前記距離情報の少なくとも一方を更新する、
請求項3に記載のロボット装置。
The control unit updates at least one of the control information or the distance information in the table based on a relationship between the first distance and the predetermined distance.
The robot apparatus according to claim 3.
前記特徴部材は、撮像された画像内において周囲の撮像対象物に対して存在が明確に認識できる形状、模様、または色彩で形成されている、
請求項1または2に記載のロボット装置。
The characteristic member is formed in a shape, pattern, or color that can clearly recognize the presence of the surrounding imaging object in the captured image.
The robot apparatus according to claim 1 or 2.
前記特徴部材は、前記アーム機構の先端において可動自在に取り付けられており、前記制御部によって、前記撮像部のキャリブレーションを行う際に前記撮像部の視野に入るように駆動され、それ以外の場合は、前記撮像部の視野に入らないように駆動される、
請求項1または2に記載のロボット装置。
The characteristic member is movably attached at the tip of the arm mechanism, and is driven by the control unit to enter the field of view of the imaging unit when the imaging unit is calibrated. Is driven not to enter the field of view of the imaging unit,
The robot apparatus according to claim 1 or 2.
搬送対象物を把持する把持部と、
把持部を移動させるアーム機構と、
前記搬送対象物が積載される積載部を撮像する撮像部と、
前記把持部または前記アーム機構に取り付けられた特徴部材と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて前記積載部に積載された前記搬送対象物と前記撮像部との距離を認識し、認識した距離に基づいて前記アーム機構を制御する制御部と、を有するロボット装置の制御方法であって、
コンピュータに前記制御部を、前記撮像部が前記撮像部から既知の所定距離に位置する前記特徴部材を撮像した際、前記撮像部によって撮像された第1画像から前記撮像部と前記特徴部材との間の第1距離を認識させ、前記所定距離と前記第1距離との関係に基づいて前記アーム機構を制御する距離を決定させる、
ロボット装置の制御方法。
A gripping part for gripping a conveyance object;
An arm mechanism for moving the gripping part;
An imaging unit for imaging a stacking unit on which the conveyance object is loaded;
A characteristic member attached to the gripping part or the arm mechanism;
A controller that recognizes a distance between the object to be transported loaded on the loading unit and the imaging unit based on an image captured by the imaging unit, and controls the arm mechanism based on the recognized distance; A control method for a robot apparatus having
When the imaging unit captures the control unit in the computer and the imaging unit captures the characteristic member located at a known predetermined distance from the imaging unit, the imaging unit and the characteristic member are extracted from the first image captured by the imaging unit. A first distance between them, and a distance for controlling the arm mechanism is determined based on a relationship between the predetermined distance and the first distance.
A method for controlling a robotic device.
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