JP2019111640A - 物品搬送装置、ロボットシステムおよび物品搬送方法 - Google Patents
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Abstract
Description
コンベヤによってワークを一方向に移動させながら、異なる時刻に撮影手段によりワークを撮影することにより、同一のワークに対して異なる視点から3次元画像を取得することができる。一の視点から取得された3次元画像には含まれていないワークの3次元形状が他の視点から取得された3次元画像に含まれている場合がある。そして、コンベヤ情報取得手段により取得されたコンベヤの搬送速度を用いて、取得された3次元画像を相互に対応づけることができる。これにより、ワークの3次元形状および姿勢をより正確に特定することができる。
このようにすることで、記憶手段に記憶されていない新たなワークでも、他のワークと重なっていない状態でコンベヤにより搬送されて3次元形状および姿勢を特定することができる場合には、新たな基準ワークの3次元形状および姿勢として記憶手段に記憶することができる。これにより、その後のワークの重なり判定を行うことができる。
このようにすることで、ワーク識別手段によりワークの3次元形状が検出されると、干渉領域設定手段によりワークの3次元形状の外側に所定の干渉領域が設定される。撮影手段により取得された3次元画像において、干渉領域と他のワークとの干渉が発生しているか否かが判定される。干渉領域に干渉している他のワークが存在する場合には、ワーク同士が重なっていなくても、例えば、ワークを取り扱うロボットハンドと他のワークとが接触する可能性がある。したがって、ワークの周囲の干渉領域と他のワークとの干渉の有無を判定することにより、他のワークの位置および姿勢を変化させずに済む。
このようにすることで、ワークの形状によっては、例えば、ロボットハンドがワークを把持する領域が異なる場合およびロボットハンドの形状自体が異なる場合があるため、全ての種類のワークに共通の干渉領域が設定される場合と比較して、ワークに対して行われる作業を必要以上に制限せずに済む。
このようにすることで、入力手段が入力を受け付けることで、ワークに設定される干渉領域の形状および大きさを変化させることができ、例えば、コンベヤにより搬送されるワークに用いられるロボットハンドなどに応じて自由に干渉領域を調整できる。
このようにすることで、物品搬送装置を使用するユーザは、画像表示手段に表示されるワークの3次元形状および干渉領域を目視により確認しながら、自由に干渉領域を変更できる。
本態様によれば、物品搬送装置のコンベヤにより搬送されているワークの内、他のワークとの重なりが無いワークに対してのみロボットが作業を行うため、重なっている他のワークにロボットが接触して、他のワークの位置および姿勢を変化させてしまうことを防止することができる。
本実施形態に係るロボットシステム100は、図1に示されるように、複数のワークを搬送する物品搬送装置10と、物品搬送装置10により搬送されるワークに対して各種作業を行うロボット1とを備えている。
3次元カメラ40は、コンベヤ11上の所定の範囲を撮影するため、コンベヤ11により搬送されているワークW1,W2の3次元画像を取得するようになっている。3次元カメラ40により取得された3次元画像の画像データは、制御部60に送信される。
ワーク特定部62は、画像処理部61により画像処理が行われた3次元画像を用いて、コンベヤ11により搬送されているワークの3次元形状および姿勢を特定するようになっている。特定されたワークの3次元形状および姿勢は、記憶部80に記憶される。
1 ワークにおける高さ方向(Z方向)が異なる。
2 コンベヤ11の平面に平行なx軸回りまたはy軸回りに回転している(Roll角またはPitch角あり)。
なお、本実施形態では、ワークの高さ方向は、特定されたワークの重心の高さにより決定される。
なお、本実施形態の物品搬送装置10では、コンベヤ11により搬送される複数種類のワークは、作業対象ワークとなり得るワークであり、かつ、記憶部80に記憶されている基準ワークと同一のワークである。
また、干渉判定では、検出されたワークの干渉領域の上方に位置する他のワークも考慮されたが、コンベヤ11に対するロボット1の位置およびロボット1のハンドの形状等によっては、干渉領域の上方にさらに加えた領域または上方とは異なる領域が、干渉判定により考慮されてもよい。
10 物品搬送装置
11 コンベヤ
12 エンコーダ(コンベヤ情報取得手段)
40 3次元カメラ(撮影手段)
50 操作部(入力手段)
62 ワーク特定部(ワーク識別手段、基準ワーク設定手段)
63 重なり判定部(重なり判定手段)
64 干渉判定部(干渉判定手段)
65 干渉領域設定部(干渉領域設定手段)
70 モニタ(画像表示手段)
80 記憶部(記憶手段)
100 ロボットシステム
IM1〜IM5 3次元画像
IR1a,IR2a,IR2b,IR3a,IR4 干渉領域
W1,W2,W2a,W2b,W4,WK3a〜WK3d,WK1a〜WK1g ワーク
S11 撮影ステップ
S16 ワーク識別ステップ
S18 重なり判定ステップ
Claims (9)
- ワークを搬送するコンベヤと、
該コンベヤにより搬送されている前記ワークを撮影して3次元画像を取得する撮影手段と、
該撮影手段により取得された3次元画像に基づき前記ワークの3次元形状および姿勢を検出するワーク識別手段と、
基準ワークの3次元形状と、他のワークと重なっていない状態における前記基準ワークの姿勢とを記憶する記憶手段と、
該記憶手段により記憶されている前記基準ワークの3次元形状および姿勢と、前記ワーク識別手段により検出された前記ワークの3次元形状および姿勢とに基づいて、前記ワークの重なりの有無を判定する重なり判定手段とを備える物品搬送装置。 - 前記コンベヤの搬送速度を取得するコンベヤ情報取得手段を備え、
前記ワーク識別手段が、前記コンベヤ情報取得手段により取得された搬送速度と、前記撮影手段により異なる時刻に取得された複数の3次元画像とを用いて、同一の前記ワークの3次元形状および姿勢を特定する請求項1に記載の物品搬送装置。 - 前記ワークが他とは重ならずに前記コンベヤにより搬送されているときに、前記ワーク識別手段により特定された前記ワークの3次元形状および姿勢を、新たな前記基準ワークの3次元形状および姿勢として前記記憶手段に記憶させる基準ワーク設定手段を備える請求項2に記載の物品搬送装置。
- 前記ワーク識別手段により検出された前記ワークの3次元形状の外側に所定の干渉領域を設定する干渉領域設定手段と、
前記撮影手段により取得された3次元画像において、該干渉領域設定手段により設定された前記干渉領域と他の前記ワークとの干渉の有無を判定する干渉判定手段とを備える請求項1から請求項3のいずれかに記載の物品搬送装置。 - 前記干渉領域設定手段が、前記ワークの種類に応じて異なる前記干渉領域を設定する請求項4に記載の物品搬送装置。
- 入力を受け付ける入力手段を備え、
前記干渉領域設定手段が、該入力手段が受け付けた入力に基づいて、前記ワークの前記干渉領域の形状および大きさの少なくとも一方を調整する請求項4または請求項5に記載の物品搬送装置。 - 前記撮影手段により取得された3次元画像および前記干渉領域設定手段により設定された前記干渉領域を表示する画像表示手段を備える請求項4から請求項6のいずれかに記載の物品搬送装置。
- 請求項1から請求項7のいずれかに記載の物品搬送装置と、
前記重なり判定手段により他の前記ワークとの重なりがないと判定された前記ワークに対して作業を行い、前記重なり判定手段により他の前記ワークとの重なりがあると判定された前記ワークに対して作業を行わないロボットとを備えるロボットシステム。 - コンベヤにより搬送されているワークを撮影して3次元画像を取得する撮影ステップと、
取得された3次元画像に基づき前記ワークの3次元形状および姿勢を検出するワーク識別ステップと、
該ワーク識別ステップにより検出された前記ワークの3次元形状および姿勢と、記憶されている基準ワークの3次元形状および姿勢とに基づいて、前記ワークと他のワークとの重なりの有無を判定する重なり判定ステップとを含む物品搬送方法。
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