JP2020163518A - 搬送装置及び受渡システム - Google Patents

Abstract

【課題】補正マークの位置ずれや汚れに対して適切に対応することができる搬送装置を提供すること。【解決手段】搬送装置の制御装置は、カメラの撮影画像に基づいて３つの補正マークの台車に対する相対位置を算出するマーク相対位置算出部と、マーク相対位置算出部が算出した３つの補正マークの相対位置と、３つの補正マークと受渡位置との位置関係として予め教示される教示位置関係に基づいて、物品を受渡位置に配置するロボットアームの姿勢を算出する姿勢算出部と、マーク相対位置算出部が算出した３つの補正マークの相対位置に基づいて、３つの補正マーク間の相互の位置関係が予め設定される基準位置関係と一致するか否かを判定する基準位置関係判定部と、基準位置関係判定部が３つの補正マークの相互の位置関係が基準位置関係と一致しないと判定した場合に、３つの補正マークの位置ずれの可能性を外部に報知する位置ずれ報知部と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、搬送装置及び受渡システムに関する。

移動可能な台車と、台車上に配設されるロボットアームとを備え、例えば工作機械等の対象装置との間でワーク等の物品の受渡を行う搬送装置が用いられることがある。このような搬送装置において、対象装置に対して所定の位置に台車を配置した状態で、台車と対象装置との相対的な位置決め誤差（ロボットの座標系と対象装置の座標系とのずれ）をロボットアームの動作の補正によって吸収することで物品の正確な受渡を可能にする技術が提案されている（たとえば特許文献１参照）。

特許文献１には、「ハンドリング部を有する移動ロボットのハンドリング位置・姿勢補正装置において、前記移動ロボットの各移動先に対応するスレショルド値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各スレショルド値の中から、前記移動ロボットの現在の移動位置に対応するスレショルド値を読み出す読出手段と、前記ハンドリング部の現在のハンドリング位置に設けられたハンドリング位置・姿勢補正用マークを撮影するカメラと、前記カメラが出力したデータを、前記読出手段が読み出したスレショルド値で２値化する２値化手段と、前記２値化手段が２値化したデータに基づいて、前記ハンドリング部の現在のハンドリング位置および姿勢を算出する算出手段と、予め教示されたハンドリング位置および姿勢と、前記算出手段が算出した現在のハンドリング位置および姿勢との比較に基づいて、前記ハンドリング部のハンドリング位置および姿勢を補正する補正手段とを具備することを特徴とする移動ロボットのハンドリング位置・姿勢補正装置」が開示されている。

特開平９−２５１３０９号公報

前記特許文献１に記載の移動ロボットのハンドリング位置・姿勢補正装置は、いかなる照度下および照明条件下でも補正用マーク（６個の円形マークが印刷されたフィルム状のシート）を安定かつ正確に認識することができるとされている。しかしながら、特許文献１の構成では、補正マークを構成する複数の円形マークの一部が位置ずれしたり、汚れて見えなくなる等の欠損が生じたりした場合には、適切な処理を行うことができない。このため、補正マークの位置ずれや汚れに対して適切に対応することができる搬送装置を提供することが望まれる。

本発明の一態様に係る搬送装置は、対象装置との間で物品の受渡を行う搬送装置であって、移動可能な台車と、前記台車に設けられ、先端部に前記物品を保持可能なロボットアームと、前記台車又は前記ロボットアームに設けられ、前記対象装置の外面に付設される３つの補正マークを撮影するカメラと、前記ロボットアームの動作を前記カメラが撮影した画像を考慮して制御することにより、前記対象装置内の所定の受渡位置での前記物品の受渡を可能にする制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記カメラの撮影画像に基づいて前記３つの補正マークの前記台車に対する相対位置を算出するマーク相対位置算出部と、前記マーク相対位置算出部が算出した前記３つの補正マークの相対位置と、前記３つの補正マークと前記受渡位置との位置関係として予め教示される教示位置関係に基づいて、前記物品を前記受渡位置に配置する前記ロボットアームの姿勢を算出する姿勢算出部と、前記マーク相対位置算出部が算出した前記３つの補正マークの相対位置に基づいて、前記３つの補正マーク間の相互の位置関係が予め設定される基準位置関係と一致するか否かを判定する基準位置関係判定部と、前記基準位置関係判定部が前記３つの補正マークの相互の位置関係が前記基準位置関係と一致しないと判定した場合に、前記３つの補正マークの位置ずれの可能性を外部に報知する位置ずれ報知部と、有する。

本開示によれば、補正マークの位置ずれや汚れに対して適切に対応することができる搬送装置を提供することができる。

本開示の一実施形態に係る受渡システムを示す図である。 図１の搬送装置の制御装置の構成を示すブロック図である。 図１の搬送装置の制御の手順を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本開示の一実施形態に係る受渡システム１００を示す図である。

図１の受渡システム１００は、不動に配設され、物品Ｗを使用又は物品Ｗに処理を施す１又は複数の対象装置Ｔと、対象装置Ｔとの間で物品Ｗの受渡を行う搬送装置１とを備える。受渡システム１００の搬送装置１は、それ自体が本開示に係る搬送装置の一実施形態である。

対象装置Ｔは、特に限定されないが、例えばマシニングセンタ等の物品Ｗに加工を行う工作機械とすることができる。この場合、物品Ｗは、ワーク（被加工物）とすることができる。したがって、受渡システム１００は、工作機械Ｔにおいて加工した後のワークＷを工作機械Ｔから搬送装置１に搬出し、搬送装置１から加工前の新しいワークＷを工作機械Ｔに供給することで次の加工プロセスを実行することを可能にする加工システムとすることができる。

対象装置Ｔは、特定の受渡位置において物品Ｗを受け渡すよう構成される。具体例として、対象装置Ｔは、物品Ｗを保持するベッド等を最も外側に配置した状態で搬送装置１との間で物品Ｗを受渡するものとされる。つまり、対象装置Ｔは、自身の座標系における特定の受渡位置で物品Ｗを受渡するよう構成される。

また、対象装置Ｔは、外面に３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３が付設される。補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、少なくとも搬送装置１が対象装置Ｔと物品Ｗを受渡する位置において視認（後述するカメラ４による撮影）が可能な位置に付設される。さらに、補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、搬送装置１が対象装置Ｔに接近する途中おいても搬送装置１から視認が可能な位置に付設されることが好ましい。

搬送装置１は、物品Ｗを搬送して、対象装置Ｔとの間で物品Ｗの受渡を行う。搬送装置１は、移動可能な台車２と、台車に設けられ、先端部に物品Ｗを保持可能なロボットアーム３と、ロボットアーム３に設けられ、対象装置Ｔの外面に付設される３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３を撮影するカメラ４と、カメラ４が撮影した画像を考慮してロボットアーム３の動作を制御することにより、対象装置Ｔ内の所定の受渡位置での物品Ｗの受渡を可能にする制御装置５と、を備える。

台車２は、物品Ｗ、ロボットアーム３等を保持して自走可能な走行装置である。台車２は、複数の物品Ｗを保持して移動できることが好ましい。

ロボットアーム３は、複数の駆動軸を有する多関節ロボットによって構成することができる。ロボットアーム３は、先端に物品Ｗを保持するハンド３１が設けられる。

カメラ４は、少なくとも２次元のイメージセンサとされ、２次元画像の各画素の被写体までの距離情報を取得できる３次元画像センサを用いてもよい。２次元のイメージセンサを用いる場合、カメラ４をロボットアーム３に設けることが好ましい。これにより、ロボットアーム３を動作させて異なる視点からカメラ４で撮影することによって、複数の画像の視差から被写体までの距離を算出することができるので、搬送装置１を基準とする被写体の３次元位置（座標）を算出することができる。以下、カメラ４はロボットアーム３に設けられる２次元のイメージセンサであるものとして説明する。

制御装置５は、例えばＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェイス等を備えるコンピュータ装置に適切なプログラミングを行うことによって構成することができる。制御装置５は、台車２に搭載されていなくてもよく、台車２に搭載される通信装置を介してロボットアーム３及びカメラ４と通信してもよい。また、制御装置５は、物品Ｗの受渡のために対象装置Ｔと協調して動作できるよう、対象装置Ｔと通信できるよう構成されることが好ましい。さらに、制御装置５は、複数の対象装置Ｔを集中管理する制御装置等の外部の装置と通信するよう構成されてもよい。

制御装置５は、図２に示すように、それぞれ後で詳しく説明する記憶部１１、マーク撮影制御部１２、マーク相対位置算出部１３、姿勢算出部１４、受渡動作制御部１５、基準位置関係判定部１６、位置ずれ報知部１７、台車相対位置判定部１８、教示位置関係補正部１９、扁平率一致判定部２０、マーク変形報知部２１、及び継続監視制御部２２を有する。これらの構成要素は、制御装置５の機能を特定するものであって、物理的構成及びプログラム構成において明確に区別できるものでなくてもよい。

記憶部１１は、カメラ４が撮影した画像、最初に対象装置Ｔに付設した３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相互の位置関係である基準位置関係、教示される３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３と受渡位置との位置関係である教示位置関係、各対象装置Ｔとの間の物品Ｗの受渡の成否等を含む搬送装置１の制御に必要な情報を記憶する。基準位置関係及び教示位置関係は、例えば対象装置Ｔの座標系（以下、ワールド座標系ということがある）における３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３及び受渡位置の絶対座標、いずれかを基準として他の相対位置を示す位置ベクトル等の形式で記述することができる。

マーク撮影制御部１２は、ロボットアーム３の姿勢を変化せることによりカメラ４を移動させることで、カメラ４に異なる視点から３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３を含む画像を撮影させる。カメラ４が撮影した画像のデータは、記憶部１１に記憶される。カメラ４による３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の撮影は、搬送装置１が対象装置Ｔに隣接する位置に停止した状態で行ってもよく、搬送装置１が対象装置Ｔに接近している途中に行ってもよい。

マーク相対位置算出部１３は、カメラ４の撮影画像に基づいて３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の台車２に対する相対位置、つまり台車２を基準とする搬送装置１の座標系（以下、ローカル座標系ということがある）における３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３のそれぞれの重心の座標を算出する。具体的には、マーク相対位置算出部１３は、カメラ４の異なる視点からの撮影画像における視差による３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の位置ずれから、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の台車２に対する相対位置、つまりローカル座標系における座標を算出するよう構成することができる。

姿勢算出部１４は、マーク相対位置算出部１３が算出した３つの補正マークの相対位置と、前記３つの補正マークと前記受け渡し位置との位置関係として予め教示される教示位置関係とに基づいて、物品Ｗを受渡位置に配置するロボットアーム３の姿勢を算出する。具体的には、対象装置Ｔのワールド座標系を搬送装置１のローカル座標系に変換することで、ローカル座標系における受渡位置の座標を算出し、この座標に物品Ｗを位置決めできるロボットアーム３の姿勢を算出する。

受渡動作制御部１５は、姿勢算出部１４が算出した姿勢でロボットアーム３が物品Ｗを受渡するよう、ロボットアーム３の動作を制御する。受渡動作制御部１５は、搬送装置１が対象装置Ｔから物品Ｗの受渡を行い得る状態となっていることを示す信号を受信してからロボットアーム３の動作を開始することが好ましい。

受渡動作制御部１５は、対象装置Ｔとの間で適切に物品Ｗの受渡を完了した場合には、後で正常に受渡を完了できたことを確認できるようにする。具体的には、受渡動作制御部１５は、物品Ｗの受渡ができた場合にはマーク撮影制御部１２がカメラ４に撮影させた補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３を含む画像を保存し、物品Ｗの受渡ができなかった場合には補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３を含む画像を削除するようにしてもよい。これにより、記憶部１１に補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３を含む画像が保存されている場合には、前回の受渡が適切に行われたと判断できる。また、受渡動作制御部１５は、物品Ｗの受渡ができた場合には後述する教示位置関係の補正量を保存し、物品Ｗの受渡ができなかった場合には教示位置関係の補正量を削除するようにしてもよい。

基準位置関係判定部１６は、マーク相対位置算出部１３が算出した３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相対位置に基づいて、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３間の相互の位置関係が予め設定されて記憶部１１に記憶される基準位置関係と一致するか否かを判定する。具体的には、基準位置関係判定部１６は、マーク相対位置算出部１３が算出した３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相互の距離と基準位置関係における３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相互の距離との差が予め設定される閾値以下である場合に、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３間の相互の位置関係が基準位置関係と一致するものと判定するよう構成することができる。また、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３間の相互の位置関係と基準位置関係との一致は、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３のいずれか１つを基準として他の補正マークの位置を相対的に示す位置ベクトルの比較に行ってもよい。

位置ずれ報知部１７は、基準位置関係判定部１６が３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相互の位置関係が基準位置関係と一致しないと判定した場合に、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の位置ずれの可能性を外部に報知する。この位置ずれの可能性の報知は、搬送装置１に設けられる例えばランプ、ディスプレイパネル、スピーカ、ブザー等の報知装置を用いて行ってもよく、通信により例えば対象装置Ｔ、対象装置Ｔを集中管理する制御装置等に対して所定の信号を出力することによって行ってもよい。

台車相対位置判定部１８は、基準位置関係判定部１６が３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相互の位置関係が基準位置関係と一致しないと判定した場合に、今回カメラ４が撮影した画像と前回同一の対象装置Ｔとの間で物品Ｗの受渡を行ったときにカメラ４がローカル座標系において同じ視点から撮影して記憶部１１に記憶されている画像とを比較する。これにより台車相対位置判定部１８は、対象装置Ｔに対する台車２の今回の相対位置が前回の相対位置と一致するか否かを判定する。マーク撮影制御部１２は、複数の視点からカメラ４に補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３を撮影させるが、台車相対位置判定部１８は、いずれか１つの同じ視点から撮影した画像を比較するだけでもよい。なお、「物品Ｗの受渡を行ったとき」とは、物品Ｗの受渡を適切に完了できたときを意味し、物品Ｗの受渡を試行したが受渡を適切に完了できなかったときは含まない。

教示位置関係補正部１９は、台車相対位置判定部１８が対象装置Ｔに対する台車２の今回の相対位置が前回の相対位置と一致すると判定した場合に、ロボットアーム３の姿勢が前回と同じである状態で物品Ｗの受渡を行うよう教示位置関係を補正する。この教示位置関係の補正は、例えばワールド座標系における補正量を記録して以後教示位置関係を使用する場合に補正量を加算するようにすることで行うことができる。

扁平率一致判定部２０は、カメラ４が撮影した同一の画像における３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の扁平率をそれぞれ算出し、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の扁平率が一致するか否かを判定する。マーク変形報知部２１は、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の扁平率の平均値と最大値又は最小値との差が予め設定される閾値以下である場合に、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の扁平率が一致すると判定するよう構成することができる。

マーク変形報知部２１は、扁平率一致判定部２０が３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の扁平率が一致しないと判定した場合に、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３のいずれかが変形していることを外部に報知する。このような補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の変形は、例えば補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３のいずれが汚れて部分的に見えなくなっている場合、補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３として貼着したステッカーが部分的にはがれている場合等に起こり得ると考えられる。マーク変形報知部２１による変形の報知は、搬送装置１に設けられる例えばランプ、ディスプレイパネル、スピーカ、ブザー等の報知装置を用いて行ってもよく、通信により例えば対象装置Ｔ、対象装置Ｔを集中管理する制御装置等に対して所定の信号を出力することによって行ってもよい。

継続監視制御部２２は、姿勢算出部１４がロボットアーム３の受渡時の姿勢を算出した後、対象装置Ｔが物品Ｗの受渡を行い得る状態となるまでの間、カメラ４が同じ視点から継続的に撮影する画像を監視し、カメラ４が撮影した画像における３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の位置がずれた場合に、マーク撮影制御部１２、マーク相対位置算出部１３及び姿勢算出部１４による制御を再度行わせる。

以上のような構成を有する搬送装置１による１つの対象装置Ｔとの間での物品Ｗの受渡の手順を図３に示す。物品Ｗの受渡は、ステップＳ０１の補正マーク撮影工程と、ステップＳ０２の補正マーク相対位置算出工程と、ステップＳ０３の基準位置関係一致判定工程と、ステップＳ０４の位置ずれ可能性報知工程と、ステップＳ０５の台車相対位置一致判定工程と、ステップＳ０６の教示位置関係補正工程と、ステップＳ０７の扁平率算出工程と、ステップＳ０８の扁平率一致判定工程と、ステップＳ０９の補正マーク変形報知工程と、ステップＳ１０のロボットアーム姿勢算出工程と、ステップＳ１１の対象装置準備確認工程と、ステップＳ１２の補正マーク位置ずれ判定工程と、ステップＳ１３の物品受渡工程と、を備える。

ステップＳ０１の補正マーク撮影工程では、マーク撮影制御部１２が、ロボットアーム３を動作させて、カメラ４に異なる視点から３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３を撮影させる。

ステップＳ０２の補正マーク相対位置算出工程では、マーク相対位置算出部１３により、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の台車２に対する相対位置を算出する。

ステップＳ０３の基準位置関係一致判定工程では、基準位置関係判定部１６により、補正マーク相対位置算出工程で算出した３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相対位置に基づいて、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相互の位置関係が基準位置関係と一致するか否かを判定する。３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相互の位置関係が基準位置関係と一致しない場合はステップＳ０４に進み、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相互の位置関係が基準位置関係と一致する場合はステップＳ０７に進む。

ステップＳ０４の位置ずれ可能性報知工程では、位置ずれ報知部１７により、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３のいずれかが位置ずれしている可能性があることを報知する。

ステップＳ０５の台車相対位置一致判定工程では、台車相対位置判定部１８により、前回同じ対象装置Ｔとの間で物品Ｗを適切に受渡できたときにカメラ４で撮影した画像と、今回カメラ４で同じ視点から撮影した画像とを比較して、対象装置Ｔと台車２との相対位置が前回の受渡時と同じであるかどうかを確認する。具体的な判定方法としては、画像処理により３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３以外の対象装置Ｔの特徴点（例えば第４のマーク、装置の輪郭、ドア等の角部など）を抽出して、これらの特徴点の位置が一致する場合は、対象装置Ｔと台車２との相対位置が前回の受渡時と同じであると判定することができる。対象装置Ｔと台車２との相対位置が前回の受渡時と同じである場合はステップＳ０６に進み、対象装置Ｔと台車２との相対位置が前回の受渡時と同じでない場合は、対応不可能な異常が発生していると考えられるため、物品Ｗの受渡を行わずに当該対象装置Ｔに対する受渡処理を終了する。なお、このように受渡処理を終了した場合であっても、続いて他の対象装置Ｔに対する受渡処理を実行してもよい。

ステップＳ６の教示位置関係補正工程では、教示位置関係補正部１９により、今回の３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３を基準に受渡位置を算出した場合に受渡時のロボットアーム３の姿勢が前回の受渡時と同じになるよう、教示位置関係補正を補正する。

ステップＳ７の扁平率算出工程では、扁平率一致判定部２０によって、カメラ４で撮影した１つの画像における３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３のそれぞれの扁平率を算出する。

ステップＳ８の扁平率一致判定工程では、扁平率一致判定部２０によって、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の扁平率が一致するか否かを判定する。３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の扁平率が一致しない場合はステップＳ０９に進み、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の扁平率が一致する場合はステップＳ１０に進む。

ステップＳ９の補正マーク変形報知工程では、マーク変形報知部２１により、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３のいずれかが変形していることを報知する。

ステップＳ１０のロボットアーム姿勢算出工程では、姿勢算出部１４により、物品Ｗの受渡時に必要とされるロボットアーム３の姿勢、つまり複数の駆動軸のそれぞれの目標位置を算出する。

ステップＳ１１の対象装置準備確認工程では、対象装置Ｔが物品Ｗの受渡を行い得る状態となっているか否かを確認する。対象装置Ｔが物品Ｗの受渡を行い得る状態となっていない場合はステップＳ１２に進み、対象装置Ｔが物品Ｗの受渡を行い得る状態となっている場合はステップＳ１３に進む。

ステップＳ１２の補正マーク位置ずれ判定工程では、継続監視制御部２２により、カメラ４によりステップＳ０１で撮影したのと同じ視点から３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３を含む画像を再度撮影し、撮影画像中の３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の位置がずれているか否かの判定を行う。補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の位置がずれている場合は、ステップＳ０１に戻って最初から制御をやり直す。補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の位置がずれていない場合はステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１３の物品受渡工程では、ロボットアーム姿勢算出工程で算出した姿勢になるようロボットアーム３を制御して、対象装置Ｔとの間で物品Ｗの受渡を行う。物品受渡工程を完了した場合は、当該対象装置Ｔとの間の受渡処理を終了する。

以上説明した受渡システム１００において、搬送装置１の制御装置５は、マーク相対位置算出部１３が算出した３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相対位置に基づいて、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相互の位置関係が予め設定される基準位置関係と一致するか否かを判定する基準位置関係判定部１６と、基準位置関係判定部１６が３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相互の位置関係が基準位置関係と一致しないと判定した場合に、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の位置ずれの可能性を外部に報知する位置ずれ報知部１７と、を有する。これによって、受渡システム１００では、何らかの原因により３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３が位置ずれして、搬送装置１と対象装置Ｔとの間で適切に物品Ｗの受渡を行うことができないおそれがある場合に、その旨をオペレータに知らせて適切な対応を促すことができる。

また、制御装置５は、基準位置関係判定部１６が３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の相互の位置関係が基準位置関係と一致しないと判定した場合に、今回カメラ４が撮影した画像と前回同一の対象装置Ｔ１との間で物品Ｗの受渡を行ったときにカメラ４が撮影した画像とを比較して、対象装置Ｔ１に対する台車２の今回の相対位置が前回の相対位置と一致するか否かを判定する台車相対位置判定部１８と、台車相対位置判定部１８が対象装置Ｔに対する台車２の今回の相対位置が前回の相対位置と一致すると判定した場合に、ロボットアーム３の姿勢が前回と同じである状態で物品Ｗの受渡を行うよう教示位置関係を補正する教示位置関係補正部１９と、をさらに有する。これによって、受渡システム１００では、何らかの原因により３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３が位置ずれした場合であっても、台車２が前回の受渡時と同じ位置にあれば、補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の位置ずれを補正して、それ以後の受渡処理を適切に行うことを可能にできる。

また、制御装置５は、カメラ４が撮影した画像における３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の扁平率が一致するか否かを判定する扁平率一致判定部２０と、扁平率一致判定部２０が３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の扁平率が一致しないと判定した場合に、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の変形を外部に報知するマーク変形報知部と、をさらに有する。これによって、受渡システム１００では、補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の汚れや剥がれを早期に検知して、オペレータに適切な対応を促すことができる。

また、制御装置５は、姿勢算出部１４がロボットアーム３の姿勢を算出した後、対象装置Ｔが物品Ｗの受渡を行い得る状態となるまでの間、カメラ４が同じ視点から継続的に撮影する画像を監視し、カメラ４が撮影した画像における３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の位置がずれた場合に、マーク相対位置算出部１３及び姿勢算出部１４による制御を再度行わせる継続監視制御部２２をさらに有する。これによって、搬送装置１が対象装置Ｔに隣接する位置に停止して対象装置Ｔが物品Ｗの受渡を行い得る状態となるまで待機している間に、何らかの原因により搬送装置１と対象装置Ｔとの相対位置がずれた場合にも、再計算を行って適切に物品Ｗを受渡することができる。

また、搬送装置１において、カメラ４は、ロボットアーム３に設けられ、制御装置５は、ロボットアーム３によりカメラ４を移動させることで、カメラ４に異なる視点から３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３を撮影させるマーク撮影制御部１２をさらに有する。これによって、比較的解像度が高いカメラ４を採用して搬送装置１のローカル座標系と対象装置Ｔのワールド座標系とのずれを正確に補正することができる。

以上のような搬送装置１を備える受渡システム１００は、補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍの位置ずれや汚れに対して適切に対応することができる。

また、受渡システム１００では、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３を、搬送装置１が対象装置Ｔに接近する途中でもカメラ４により撮影可能な位置に付設されることによって、搬送装置１と対象装置Ｔとの間での物品Ｗの交換作業のサイクルタイムを短縮することができる。

以上、本開示に係る搬送装置及び受渡システムの実施形態について説明したが、本開示に係る搬送装置及び受渡システムは前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本開示から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本開示に係る搬送装置及び受渡システムによる効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

本開示に係る搬送装置において、３つの補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、１つの画像中に同時に含まれる必要はなく、個別に撮影されてもよい。継続監視制御部２２においても、補正マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３のうちいずれか１つを監視すればよく、ステップＳ０１と同じ視点から撮影する必要はなく、新たな監視用の視点から撮影してもよい。

本開示に係る搬送装置において、台車は自走可能なものに限られず、例えばチェイン等を介して外部の動力により駆動されるものであってもよい。また、台車は、例えば軌道上を移動するものや、ガイドに沿って移動するものであってもよい。

本開示に係る搬送装置において、ロボットアームは、多関節ロボットに限られず、例えばスカラロボット、直交ロボット、パラレルリンクロボット等任意の構成を有することができる。

本開示に係る搬送装置において、カメラとして３次元画像センサを用いる場合、マーク撮影制御部は、カメラに１つの視点から３つの補正マークを含む画像を撮影させればよい。また、この場合、継続監視制御部２２が３つの補正マークが位置ずれしたと判定した際の画像を用いてマーク相対位置算出部に３つの補正マークの相対位置を算出させ、その算出結果を用いて姿勢算出部にロボットアームの受渡時の姿勢を算出させてもよい。

本開示に係る搬送装置の制御装置において、台車相対位置判定部、教示位置関係補正部、扁平率一致判定部、マーク変形報知部及び継続監視制御部は省略することができる。

１ 搬送装置
２ 台車
３ ロボットアーム
４ カメラ
５ 制御装置
１１ 記憶部
１２ マーク撮影制御部
１３ マーク相対位置算出部
１４ 姿勢算出部
１５ 受渡動作制御部
１６ 基準位置関係判定部
１７ 位置ずれ報知部
１８ 台車相対位置判定部
１９ 教示位置関係補正部
２０ 扁平率一致判定部
２１ マーク変形報知部
２２ 継続監視制御部
３１ ハンド
１００ 受渡システム
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ 補正マーク
Ｔ 対象装置
Ｗ 物品

Claims (7)

1. 対象装置との間で物品の受渡を行う搬送装置であって、
   移動可能な台車と、
   前記台車に設けられ、先端部に前記物品を保持可能なロボットアームと、
   前記台車又は前記ロボットアームに設けられ、前記対象装置の外面に付設される３つの補正マークを撮影するカメラと、
   前記ロボットアームの動作を前記カメラが撮影した画像を考慮して制御することにより、前記対象装置内の所定の受渡位置での前記物品の受渡を可能にする制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記カメラの撮影画像に基づいて前記３つの補正マークの前記台車に対する相対位置を算出するマーク相対位置算出部と、
   前記マーク相対位置算出部が算出した前記３つの補正マークの相対位置と、前記３つの補正マークと前記受渡位置との位置関係として予め教示される教示位置関係に基づいて、前記物品を前記受渡位置に配置する前記ロボットアームの姿勢を算出する姿勢算出部と、
   前記マーク相対位置算出部が算出した前記３つの補正マークの相対位置に基づいて、前記３つの補正マーク間の相互の位置関係が予め設定される基準位置関係と一致するか否かを判定する基準位置関係判定部と、
   前記基準位置関係判定部が前記３つの補正マークの相互の位置関係が前記基準位置関係と一致しないと判定した場合に、前記３つの補正マークの位置ずれの可能性を外部に報知する位置ずれ報知部と、
   を有する、搬送装置。
2. 前記制御装置は、
   前記カメラが撮影した画像を記憶する記憶部と、
   前記基準位置関係判定部が前記３つの補正マークの相互の位置関係が前記基準位置関係と一致しないと判定した場合に、今回前記カメラが撮影した画像と前回同一の前記対象装置との間で物品の受渡を行ったときに前記カメラが撮影した画像とを比較して、前記対象装置に対する前記台車の今回の相対位置が前回の相対位置と一致するか否かを判定する台車相対位置判定部と、
   前記台車相対位置判定部が前記対象装置に対する前記台車の今回の相対位置が前回の相対位置と一致すると判定した場合に、前記ロボットアームの姿勢が前回と同じである状態で前記物品の受渡を行うよう前記教示位置関係を補正する教示位置関係補正部と、
   をさらに有する、請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記制御装置は、
   前記カメラが撮影した画像における前記３つの補正マークの扁平率が一致するか否かを判定する扁平率一致判定部と、
   前記扁平率一致判定部が前記３つの補正マークの扁平率が一致しないと判定した場合に、前記３つの補正マークの変形を外部に報知するマーク変形報知部と、
   をさらに有する、請求項１又は２に記載の搬送装置。
4. 前記制御装置は、前記姿勢算出部が前記ロボットアームの姿勢を算出した後、前記対象装置が前記物品の受渡を行い得る状態となるまでの間、前記カメラが同じ視点から継続的に撮影する画像を監視し、前記カメラが撮影した画像における前記３つの補正マークの位置がずれた場合に、前記マーク相対位置算出部及び前記姿勢算出部による制御を再度行わせる継続監視制御部をさらに有する、請求項１から３のいずれかに記載の搬送装置。
5. 前記カメラは、前記ロボットアームに設けられ、
   前記制御装置は、前記ロボットアームにより前記カメラを移動させることで、前記カメラに異なる視点から前記３つの補正マークを撮影させるマーク撮影制御部をさらに有する、請求項１から４のいずれかに記載の搬送装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の搬送装置と、
   外面に前記３つの補正マークが付設され、前記搬送装置との間で前記物品の受渡を行う対象装置と、
   を備える受渡システム。
7. 前記３つの補正マークは、前記搬送装置が前記対象装置に接近する途中でも前記カメラにより撮影可能な位置に付設される請求項６に記載の受渡システム。

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