JP2020132265A - 荷役対象物 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図1および図2を参照して、本実施例のフォークリフト1について説明する。図1はフォークリフト1の概略斜視図であり、図2はブロック図である。フォークリフト1は、無人フォークリフトである。図1に示すように、フォークリフト1は、車体2、制御部10(図2に図示)、マスト20、フォーク22、バックレスト23、カメラ30、を備えている。
図3に、実施例1に係るパレット50の一例を示す。パレット50は、平パレットである。パレット50の正面50fは、フォークリフト1によってアクセスされる面である。正面50fには、フォーク22を挿入するための空間SPが配置されている。パレット50には、パレット基準座標PCが予め設定されている。空間座標SCのy方向(図3の左右方向)におけるパレット基準座標PCの原点POの位置は、パレット50の正面50fの中央である。空間座標SCのz方向(図3の上下方向)における原点POの位置は、フォーク22を差す高さである。原点POの位置は、設計者によって決定された位置であり、空間上の仮想的な位置である。
所定角度A1は、マーカM1を撮像した画像に基づいてマーカM1の位置および姿勢を推定した場合に発生する推定誤差が、許容値以下となるように決定することができる。所定角度A1の決定方法の具体例を、以下に説明する。
図6を用いて、荷役処理を説明する。S10において制御部10は、荷役処理を開始するか否かを判断する。例えば、ユーザによる荷役開始操作の入力の有無に応じて判断してもよい。否定判断される場合(S10:NO)にはS10へ戻り待機し、肯定判断される場合(S10:YES)にはS20へ進む。S20において、画像データ受信処理が行われる。本説明例では、カメラ30がパレット50を撮像する。そして制御部10は、カメラ30から画像データを受信する。
マーカM1の平面(マーカ基準座標MC1のx−y平面)に対してカメラ30の投影軸(図4の撮像素子座標ICのz軸)が垂直に近い場合には、マーカM1とカメラ30が正対した状態となる。この正対状態では、マーカM1の3次元姿勢(マーカ基準座標MC1のz軸方向)を推定する際に、誤差が大きくなってしまう。これは、マーカM1の平面に対してカメラ30の投影軸が垂直に近い場合には、マーカM1の平面に対してカメラ30の投影軸が傾いている場合に比して、マーカM1の辺や角といった2次元的特徴の検出誤差が3次元姿勢の推定精度に与える影響が大きくなるためである。換言すると、マーカM1とカメラ30が正対した場合には、マーカM1の垂直軸(マーカ基準座標MC1のz軸)方向の見かけ上の角度変化が大きくなってしまう。フォークリフト1がパレット50の正面50fにアクセスしてパレット50に正対すると、カメラ30とマーカM1とが正対してしまうため、マーカM1の3次元姿勢の推定にばらつきが発生してしまう。フォーク22をパレット50に差し込む際に、意図しない衝突等が発生してしまう場合がある。
マーカM1およびM2のヨー方向(空間座標SCのz軸回りの方向)の角度を、互いに異ならせている。これにより、例えば、フォークリフト1が左斜め方向D1から接近してくる場合にはマーカM1によりアクセス位置を推定し、フォークリフト1が右斜め方向D2から接近してくる場合にはマーカM2によりアクセス位置を推定することができる。パレット150に対するフォークリフト1の侵入角度を拡大することが可能となる。
カメラ30とマーカM1の相対姿勢と、マーカM1の姿勢推定誤差の標準偏差との関係(図5参照)は、マーカM1のサイズやカメラ30の焦点距離fなどの様々なパラメータが変更されることに応じて、その特性が変化する。すると、パラメータ変更に応じて、姿勢誤差の標準偏差が許容値以下となるような所定角度A1の値も変化する。実施例3のパレット250は、角度制御部ACを備えることにより、所定角度A1の変化に対応することが可能である。所定角度A1を最適値に調整できるため、姿勢誤差の標準偏差を常に許容値以下に維持することが可能となる。
フォークリフト1が左側面350lsから接近してくる場合には、正面350fのマーカM1をカメラ30で撮影できない。この場合、カメラ30で側面マーカM1Lを撮影することより、パレット350の位置および姿勢を推定することができる。そして推定結果に基づいて、正面350fに回り込むような軌道を生成することができる。なお、フォークリフト1が右側面350rsから接近してくる場合においても、同様の効果が得られる。パレット150に対するフォークリフト1の侵入角度を拡大することが可能となる。
所定角度A1の傾き方向は、様々な方向であってよい。例えば、ピッチ方向(空間座標SCのy軸回りの方向)の傾きは、図3に示す上側の傾きのみならず、下側の傾きでもよい。所定角度A1の傾き方向は、ピッチ方向のみやヨー方向のみに限定されず、ピッチ方向およびヨー方向の両方向に傾いていてもよい。
Claims (9)
- 搬送機によってアクセス可能な第1面を備えた荷役対象物であって、
前記第1面に配置されたマーカを備えており、
前記マーカは、予め定められた標識が表示されている平面形状であり、
前記マーカは、前記搬送機に備えられた光学センサを用いて前記マーカを撮像した画像に基づいて、前記マーカの平面に対する法線方向である3次元姿勢を推定することが可能なマーカであり、
前記マーカの平面が、前記第1面に対して所定角度で傾いている、荷役対象物。 - 前記所定角度は、前記マーカを撮像した画像に基づいて前記マーカの位置および姿勢を推定した場合に発生する推定誤差が所定値以下となるように定められた角度である、請求項1に記載の荷役対象物。
- 前記所定角度は30度以上である、請求項1または2に記載の荷役対象物。
- 複数のマーカが前記第1面に配置されており、
前記複数のマーカの平面の各々が前記第1面に対して有する角度が、各々異なっている、請求項1〜3の何れか1項に記載の荷役対象物。 - 前記第1面に垂直な方向から前記第1面をみたときに、
前記第1面の中心線に対して右側に配置されているマーカの法線ベクトルは、前記第1面の法線方向に対して右方向のベクトル成分を有しており、
前記第1面の中心線に対して左側に配置されているマーカの法線ベクトルは、前記第1面の法線方向に対して左方向のベクトル成分を有している、請求項4に記載の荷役対象物。 - 前記マーカの平面の前記所定角度を可変に制御する角度制御部をさらに備える、請求項1〜5の何れか1項に記載の荷役対象物。
- 前記第1面は、開口部と、前記開口部の内側に配置されており前記第1面から窪んでいる窪み面と、を備えており、
前記マーカは前記窪み面に配置されており、
前記開口部は、縁部分の角部の少なくとも一部が除去された形状を備えている、請求項1〜6の何れか1項に記載の荷役対象物。 - 前記荷役対象物は、前記第1面と同一平面上に位置しない第2面を備えており、
前記第2面に配置されているマーカをさらに備える、請求項1〜7の何れか1項に記載の荷役対象物。 - 前記搬送機はフォークリフトであり、
前記荷役対象物はパレットである、請求項1〜8の何れか1項に記載の荷役対象物。
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