JP2021070117A - 情報処理装置、情報処理方法、プログラム、システム及び物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】次工程を考慮した効率の良い姿勢を決定する情報処理装置を提供する。【解決手段】対象物１を把持する把持部の姿勢を決定する情報処理装置５であって、対象物１の計測データから得られる対象物１の姿勢と、対象物１の回転対称部位に関する情報とに基づき、把持部が対象物１を把持するための把持姿勢候補を複数算出する算出部１４と、対象物１の回転対称部位とは異なる部位である特定部位２に関する情報に基づき、複数の把持姿勢候補から、把持部が対象物１を把持する把持姿勢を決定する処理部６とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法、プログラム、システム及び物品の製造方法に関する。

工場などの生産ラインにおいて、山積みされた対象物（ワーク）の中からビジョンシステムを用いて３次元位置姿勢を認識することで、一つの対象物を特定し、ロボットに取り付けたハンドにより把持を行う、バラ積みピッキング技術が近年開発されている。

対象物には、把持しようとする部位が形状の対称性をもっているものが多く存在する。把持しようとする部位が形状の対称性をもっている場合は、認識した物体の姿勢に対し、回転対称軸について回転もしくは並進させたとしても、把持部位周辺の物体の見え方が変わらない。

特許文献１に示されるように、対象物がハンドの位置姿勢に関して自由度を持つ場合に、対象物の形状対称性に基づき、複数の把持姿勢を設定して把持可否判定を行う技術がある。この技術では、対象物とハンドの相対関係と、対象物形状の部分的な対称性に基づき、複数の把持姿勢に関して、把持可否判定を行う。

特開２０１８−１７６３１１号公報

対象物には、回転対称構造の他に突起や切欠き、溝といった対称部位の位相を特定するための手掛かりとなる非回転対称部位を持つ対象物が多く存在する。このような対象物は把持後の組付先や整列先（次工程）の状態によっては、認識した対象物姿勢のままでは、ロボットハンドの動作制約があり、把持したい部位を把持出来ず、そのまま次工程に対応出来ないという問題がある。

そこで、本発明は、例えば、次工程を考慮した効率の良い姿勢を決定する情報処理装置を提供することを目的とする。

その目的を達成するために、本発明は、対象物を把持する把持部の姿勢を決定する情報処理装置であって、対象物の計測データから得られる対象物の姿勢と、対象物の回転対称部位に関する情報とに基づき、把持部が対象物を把持するための把持姿勢候補を複数算出する算出部と、対象物の回転対称部位とは異なる部位である特定部位に関する情報に基づき、複数の把持姿勢候補から、把持部が対象物を把持する把持姿勢を決定する処理部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、例えば、次工程を考慮した効率の良い姿勢を決定する情報処理装置を提供することができる。

実施例１における情報処理装置の構成を示す図である。 実施例１における対象物とハンドの相対把持姿勢の登録方法の例を示す図である。 実施例１における回転対称性を説明する図である。 実施例１で取り扱う対象物の形状を示した図である。 撮影画像において姿勢の区別がつかない事例を示す図である。 実施例１におけるロボットアームを用いた制御システムの一例を示す図である。 実施例１における処理フローを説明する図である。 実施例１における対象物登録フローを説明する図である。 実施例１における特定部位の指定を行うＧＵＩの例を示す図である。 実施例２における情報処理装置の構成を示す図である。 次工程姿勢登録の例を示す図である。 実施例２における処理フローを説明する図である。 実施例２における対象物登録フローを説明する図である。 組付先モデルを用いた次工程姿勢登録の例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について実施例を用いて説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略ないし簡略化する。

〔実施例１〕
図１は、情報処理装置５の構成を示している。情報処理装置５は、認識部９、モデル情報入力部１０、把持教示部１１、対称性情報設定部１２、特定部位設定部１３、把持姿勢算出部１４、判定部１５を含む。情報処理装置５は計測装置（計測部）３に接続されているが、計測装置３を含めて一体として情報処理装置として構成してもよい。以下、情報処理装置５を構成する各部について説明する。

認識部９では、計測装置３を用いて収容箱にバラ積みされた多数の対象物１の計測データを取得し、その中から一個体を検出してその位置姿勢を計測装置３における座標系（計測座標系）で算出する。算出した計測座標系における対象物１の位置姿勢について、事前にキャリブレーションにより求めておいた、計測装置、ロボット間の相対位置姿勢を用いて、ロボット座標系における、対象物１の位置姿勢へ算出（変換）することが出来る。後述する認識部９で算出された対象物１の位置姿勢情報は、さらに後述する把持姿勢算出部１４へ入力される。そして、認識部９で算出した位置姿勢は、特定部位２の観測状況によって対象物１の姿勢を一意に特定できていない場合がある。

モデル情報入力部１０では、対象物１の３次元形状モデルと、対象物１を把持するロボットアーム７の先端に備えているロボットハンドであるハンド（把持部）８の３次元形状モデルを入力する。３次元形状モデルには、たとえば物体形状を複数の三角形の面（ポリゴン）で近似表現したポリゴンモデルを用いることができる。各ポリゴンは、物体表面上の点の３次元座標と、それらの点の連結情報によって構成される。ポリゴンは三角形で構成されるのが一般的であるが、四角形や五角形であってもよい。ほかにも、３次元形状モデルには、ＣＡＤデータのようにＢ−Ｒｅｐ（Ｂｏｕｎｄａｒｙ−Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）表現と呼ばれる、区分されたパラメータ曲面の集合で形状を表現したモデルを用いてもよい。その他、物体の３次元形状を表現可能なモデルであれば、いかなるものであってもかまわない。

把持教示部１１では、モデル情報入力部１０で入力された対象物モデル１６の対象物座標系とロボットハンドモデルのハンド座標系に基づき、対象物１の把持を行う際の対象物１とハンド８との相対位置姿勢（相対把持位置姿勢）を登録する。なお、対象物１にはあらかじめ固有の座標系が設定されているものとする。図２は実施例１における対象物とハンドの相対把持姿勢の登録方法の例を示す図である。相対把持位置姿勢の登録には、例えば、図２のように、対象物モデル１６及びハンドモデル１７を仮想空間上で操作して把持の際の幾何関係と同様に配置し、そのときの相対位置姿勢を取得する。あるいは、実環境に配置した対象物１の位置及び姿勢をビジョンシステムで認識後、ハンド８がその対象物１を把持できる位置姿勢にロボットアームを移動させ、そのときのハンド８の位置姿勢を取得することで両者の相対位置姿勢を算出してもよい。その他、把持時の対象物１とハンド８との相対位置姿勢を決定できる方法であれば、相対把持位置姿勢の登録はいかなる方法で実施してもよい。

対称性情報設定部１２では、対象物１の形状の対称性についての情報、つまり、対象物１の回転対称部位に関する情報を設定する。具体的には、モデル情報入力部１０から取得した対象物１のモデルについて、形状の対称性をもつ箇所の対称軸の情報と、対称性の属性の情報を設定する。ここで、対称軸の情報は、軸の原点を表す３次元座標と、軸の方向を表す３次元ベクトルの組み合わせで構成される。図３は、本実施例における回転対称性を説明する図である。ここで、図３を用いて対称性の属性について説明する。対称性の属性とは、図３（Ａ）、（Ｂ）に示される対象物回転軸（Ｚ方向／一点鎖線）に対し、実線矢印の方向（Ｚ軸回転方向）に対称性をもつような回転対称性を指す。ここで、回転対称性とは、事前に設定したハンド８の把持位置姿勢を対称軸周りに回転させても、ハンド８の視点での局所的な領域において対象物１の位置・姿勢が同じように見えているような関係を指す。また、本実施例では、ユーザー操作により、対称軸を設定する方法を用いるが、それに限らず、対象物１のモデルの形状情報から直接対称軸を推定しても構わない。

特定部位設定部１３では、取得した３次元形状モデルから図４に示すような特定部位２を抽出する。図４は本実施例で取り扱う対象物１の形状を示した図である。図４で示した特定部位２のように、回転対称部位とは異なる部位である特定部位（非回転対称部位）２を設定する。この設定に際し、回転対称部位の回転軸に対する位相が一意に特定出来る部位を設定する。また、本実施例では、ユーザー操作により、特定部位２を設定する方法を用いるが、それに限らず、図５に示すような複数の類似姿勢の差分から、特定部位２を自動抽出してもよい。

把持姿勢算出部（算出部）１４では、対象物１の計測データから得られる対象物１の位置姿勢の情報と対象物１とハンド８の相対把持位置姿勢の情報と対象物１の回転対称部位の情報を用いて、対象物１の形状の対称性を考慮した把持位置姿勢の情報を算出する。具体的には、ハンド８が対象物１を把持するための把持姿勢候補を算出する。ここで算出される把持位置姿勢は、認識した対象物１の位置及び姿勢に対して１対１の関係ではなく、対称軸について対称回数の分だけの把持位置姿勢が算出される。例えば、対象物１が回転対称な形状であり、かつ対称回数がＮで、対称形状の範囲が対称軸周りに３６０度である場合は、次のようになる。対象物１の位置及び姿勢と把持情報から求めたハンド把持位置姿勢について、対称軸周りに３６０／Ｎ度ずつ回転させた位置姿勢が算出される。このとき算出される位置姿勢の数は、計Ｎ姿勢である。したがって、１つ以上の複数の姿勢の候補が算出されることになる。算出された把持位置姿勢は、対称性情報のうち、対称軸の情報に紐づけられて登録される。

判定部（特定部）１５では、回転対称部位とは異なる部位である特定部位２の情報と、算出された把持位置姿勢の情報に基づいて、特定部位２の位相が特定（判別）出来ているか否かを判定する。

前述のように、図４は本実施例で取り扱う対象物１の形状を示す。ここで、図４において実線部は、紙面手前側から計測した時に表側に位置して計測可能な輪郭、点線部は裏面あるいは隠れた部分に位置し、本来計測されない輪郭を示している。また、対象物１にはあらかじめ固有の座標系が設定されているものとする。この対象物１は直方体の１面に矩形上の溝、すなわち特定部位２を有している。したがって、バラ積み状態で取得した計測データにおいてこの溝が十分に計測できれば姿勢を一意に特定することができる。

図５は、撮影画像において姿勢の区別がつかない事例を示す図である。ここで、図５を用いて計測装置３を用いて取得した計測データ（画像）における姿勢の区別がつかない例を説明する。図５（Ａ）〜（Ｈ）は、異なる８つの姿勢で対象物１を撮影した画像の例である。ここでは、説明簡略化のため、バラ積み状態ではなく、一つの対象物１のみ配置している。図４と同様、紙面手前側から計測した状態で、実線部は撮影画像で観測可能な輪郭、点線部は部品裏面あるいは隠れた部分に位置し、本来計測されない輪郭を示している。また、姿勢の区別を明確に示すため、対象物座標系を合わせて示している。ここで、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の４つは、特定部位２である溝が計測できるため、撮影画像から姿勢を一意に特定可能である。一方、図５（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）、（Ｈ）の４つは、特定部位２が裏側に位置して撮影画像上で計測できないため、見た目が完全に一致し、互いに区別がつかない。この場合、認識した位置姿勢はこれら４つのいずれかであることまではわかるが、特定部位２による姿勢の特定が行えず、次工程に正しく供給が行えない。

図６は、本実施例に関わるロボットアームを用いた制御システム示す図である。計測装置３は、収容箱４に収容された対象物１にパターン光を投影し撮像することで、画像のデータを取得する。そして、計測装置３から計測データ（画像）を取得した情報処理装置５が、対象物１の形状モデルを利用し、計測結果である位置及び姿勢の情報を取得する。その後、情報処理装置５のコンピュータ、または制御部（処理部）６内のコンピュータ（不図示）は、複数の把持姿勢候補から、ハンド（把持部）８が対象物を把持する把持姿勢を決定する。具体的には、判定部１５によって特定した特定部位２の位相と、特定部位設定部１３で設定した特定部位２に関する情報に基づき、複数の把持姿勢候補から、ハンド８が対象物１を把持する把持姿勢を決定する。さらに、対象物の計測データから得られる対象物の姿勢と、対象物を把持した後に対象物の特定部位２に関する処理を行う際の対象物とに基づいてハンド８が対象物の回転対称部位を把持する把持姿勢を決定しても良い。または、ハンド８の姿勢の制約条件と、計測データから得られる対象物の特定部位２の位置とに基づいてハンド８が対象物の回転対称部位を把持する把持姿勢を決定しても良い。

そして、決定した位置及び姿勢の情報に基づいて、ロボットアーム７に駆動指令を送ってロボットアーム７を制御する。制御部６は、ロボットアーム７の先端に取り付けられているハンド８で対象物１を把持して、対象物１に対し並進や回転などの制御を行い、対象物１を移動させる制御を行う。さらに、ロボットアーム７によって対象物１を他の部品に組み付ける組立処理などを行うことにより、複数の部品で構成された物品、例えば電子回路基板や機械などを製造することができる。なお、本実施例では開閉式の多指ハンドを用いているが、例えば、マグネットあるいは吸着パッドの押し当てにより把持を行うようなハンドであっても良く、これらを組み合わせたものでも良い。さらに、多数の関節を備え、フレキシブルに駆動しながら対象物１に巻き付ける形で対象物１を把持するハンド８を利用しても良い。また、移動された対象物１を加工処理や組立処理することにより、物品の製造を行うことができる。なお、情報処理装置５および制御部６は、ＣＰＵなどの演算装置（コンピュータ）やコンピュータプログラムを記憶したメモリなどの記憶装置を有する。また、制御部６は情報処理装置５の内部に設けても良いし、情報処理装置５とは別の場所に設置し、遠隔で制御をしても良い。

図７は、情報処理装置を利用してバラ積み状態の対象物１の位置姿勢を特定してロボットにより次工程へと対象物１を供給する処理手順を示すフローチャートである。また、図８は図７のステップＳ１００における対象物登録フローの詳細を説明する図である。以下、各ステップについて説明する。

まず、ステップＳ１００では、特定部位２を含む対象物１の情報を登録する。ステップＳ１００について、図８を詳しく用いて説明をする。まず、図８のステップＳ１１００において、モデル情報入力部１０は把持対象となる、対象物１およびハンド８の３次元形状モデルをそれぞれ入力し、保持する。ここで入力した３次元形状モデルは、把持教示部１１と対称性情報設定部１２と特定部位設定部１３で利用される。

次に、ステップＳ１２００において、把持教示部１１は、入力される対象物１のモデルとハンドモデルの情報をもとに、対象物１とハンド８の相対位置姿勢を設定する。

次に、ステップＳ１３００において、対称性情報設定部１２は、入力される対象物モデルの情報をもとに対象物１の形状の対称性の情報を設定する。なお、ユーザーによる設定を行わず、対象物形状から自動で抽出してもよい。ステップＳ１３００で設定される対称性の情報とは、前述した対称軸の情報と、対称性の属性の情報を含む。

次に、ステップＳ１４００において、特定部位設定部１３は、取得した３次元形状モデルから特定部位２を抽出する。そして、回転対称部位とは異なる部位である特定部位２を設定する。ここでは、対象物の３次元形状モデルを画面上に表示し、ユーザーがＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）で指定することにより、特定部位２の抽出（設定）を行うものとする。図９は、ＧＵＩの一例を示す図である。図９に示す通り、ユーザーは画面上に表示された３次元形状モデルを、特定部位２が観測されるような姿勢に変更したのち、特定部位２をマウスカーソルでクリックすることで指定する。これにより、図４において表示されたような特定部位２の抽出を行う。なお、特定部位２の抽出にはこのほかのさまざまな方法を利用可能である。例えば、マウスドラッグで指定した２次元領域に含まれる観測面を特定部位２として抽出してもよい。あるいは、特定部位２を包含するような、矩形の枠線で構成されるバウンディングボックスあるいは球などの３次元領域を数値入力により指定し、指定領域に含まれる部位を特定部位２として抽出してもよい。ほかにも、ユーザーによる指定を行わず、特定部位２を自動抽出してもよい。そして、ここで抽出した３次元形状モデルの特定部位２の情報を記憶部（メモリ）に記録しておく。ステップＳ１１００〜ステップＳ１４００の処理はオンラインで行っても良いが、オフラインで事前に実施しておくのが望ましい。

次に、図７に戻って、ステップＳ１１０では、計測装置３は、収容箱４に収容された対象物１を撮像することで、計測データを取得する。計測装置３は、対象物１の位置及び姿勢を認識するために必要な計測情報となる計測データを取得する視覚センサである。例えば、２次元画像を撮影するカメラでもよいし、各画素が奥行きの情報を持つ距離画像を撮影する距離センサでもよいし、これらを併用してもよい。距離センサとしては、対象に照射したレーザ光やスリット光の反射光をカメラで撮影し、三角測量により距離を計測する方式のほか、光の飛行時間を利用するＴｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ方式がある。また、ステレオカメラで撮影する画像から三角測量により距離を計算する方式も利用できる。その他、対象物１の位置及び姿勢を認識するのに必要な情報を取得できればいかなるセンサであってもよい。なお、計測装置３は、対象物１に対して上方または横方など計測範囲および収容箱の大きさを考慮して収容箱全体を一度に計測できる作業空間内に設置するのが望ましい。またロボットアーム７などに備えつけられていてもよい。計測装置３が取得した計測データは認識部９に入力される。

次に、ステップＳ１２０において、把持姿勢算出部１４はステップＳ１２００で設定した相対把持位置姿勢の情報と、ステップＳ１３００で設定した対象物１の回転対称部位の情報と、ステップＳ１１０で認識部９に入力された位置姿勢の計測データを入力する。そして、ロボットが動作するハンド８の把持位置姿勢を算出する。算出するに際して、把持部が対象物１を把持するための把持姿勢候補を複数算出するものとする。

次に、ステップＳ１３０において、判定部１５は、ステップＳ１２０で算出した把持位置姿勢と、ステップＳ１４００で抽出した特定部位２の情報をもとに、特定部位２の位相の特定が出来るか否かを判定する。この時、特定部位２の位相が特定できたと判定された場合は、対象物１をハンド８によって把持をして次工程へ供給する。一方、特定部位２の位相が特定できなかったと判定された場合は例えば、計測装置３の視点から特定部位２が陰になっている、他の対象物１で隠されているなどの場合がある。このような、位相を特定することが困難な場合においては、特定部位２の位相が特定できないものと判定し、ステップＳ１４０へ進む。

次に、ステップＳ１４０では、制御部６は、対象物１の姿勢の変更を行う。姿勢の変更に際しては、計測装置３に対し特定部位２の位相を特定しやすいように、対象物１の姿勢に変更するようにロボットアーム７を制御する。姿勢の変更は、例えば、把持部としてのハンド８により、別の搭載台へ置き換える、複数のロボット間の受け渡しで対象物の姿勢を変えるなどがある。または、ハンド８を用いて対象物１を把持した上で姿勢を変えるのでは無く、ハンド８が収容箱を把持して収容箱に振動を加えることにより姿勢を変更する方法などがある。この時、収容箱を把持せず、収容箱をハンド８で押すまたは移動させる動作によって振動を加えても良い。

ステップＳ１５０において、ステップＳ１４０で対象物１の姿勢を変えた後、再度計測装置３により計測を行い、特定部位２の位相を特定する。そして、位相を特定した姿勢に基づき、ハンド８は対象物１を把持し次工程へと供給する。

以上により、本実施例では、複数の把持姿勢のある対象物に対し、複数の把持姿勢候補を算出し、さらに複数の把持姿勢候補から次工程のために把持部が把持する把持姿勢を決定する。これにより、次工程を考慮した効率のよい姿勢を決定することができる。

〔実施例２〕
本実施例では、特定部位２の位相が特定出来ている場合に、ロボットの把持姿勢を考慮して動作を対応付けるフローについて説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、実施例２と同様の部分については説明を省略する。

図１０は、本実施例の情報処理装置５の構成を示す図である。ただし、本実施例における構成のうち、認識部９、モデル情報入力部１０、把持教示部１１、対称性情報設定部１２、特定部位設定部１３、把持姿勢算出部１４、判定部１５については実施例１の情報処理装置５と同様の構成のため説明を省略する。なお、計測装置３及び制御部６も実施例１と同様の構成のため説明を省略する。

次工程姿勢設定部（姿勢設定部）１８では、把持姿勢算出部１４で算出した複数の把持位置姿勢候補のうち、次工程に移行できる把持姿勢を決定して、次工程へそのまま移行できる姿勢として設定する。図１１は、次工程姿勢登録の例を示す図である。例えば、この図１１で一例を示すように、組付先１９に対し、対象物１の特定部位２としている溝が対象物座標系におけるＹ方向に配置されており、ハンド座標系におけるＺ方向から把持する必要がある工程に対しては、次工程姿勢は一意に特定される。このように次工程姿勢は、把持姿勢算出部１４により算出された複数の把持姿勢と、特定部位２に関する位相に基づいて、次工程に適した把持部の姿勢を決定する。また、把持位置の関係から対象物１の姿勢を変更することなく、次工程へそのまま移行できる姿勢を設定する。

把持姿勢分類部（分類部）２０では、判定部１５によって特定部位２の位相が特定出来た場合に、次工程姿勢設定部１８で設定した把持をする姿勢で対象物１が把持可能かを判定し、把持姿勢を分類する。また、次工程に直接移行可能な姿勢及び次工程に直接移行不可な姿勢のそれぞれを分類してもよい。

図１２は、次工程姿勢を設定する場合の処理手順を示すフローチャートである。また、図１３は図１２のステップＳ２００における対象物登録フローの詳細を説明する図である。ただし、図１２における処理のうち、ステップＳ２１０〜Ｓ２５０は図７のステップＳ１１０〜Ｓ１５０と同様の処理であるため、説明を省略する。

ステップＳ２００では、対象物１を登録する。ステップＳ２００について図１３を用いて詳しく説明をする。ただし、図１３における処理内容のうち、Ｓ２１００〜Ｓ２４００は図８で示したＳ１１００〜Ｓ１４００と同様の処理であるため、説明を省略する。

図１３のステップＳ２５００において、次工程姿勢設定部１８では、対象物１の姿勢を変更することなく、次工程へそのまま移行できる姿勢を設定する。また、次工程姿勢の設定は組付先の３次元モデル形状情報を用いて行ってもよい。図１４は、組付先モデルを用いた次工程姿勢登録の例を示す図である。具体的には、この図１４のように、対象物モデル１６の対象物座標系とハンドモデル１７のハンド座標系と組付先モデル２１の組付先座標系に基づき、対象物１の把持を行う際の対象物１とハンド８と組付先の相対位置姿勢を登録する。なお、相互の干渉有無や、ハンド８の姿勢の制約などから、把持可能な姿勢を自動算出しても良い。

次に図１２に戻り、ステップＳ２６０において、把持姿勢分類部２０では、ステップ２３０で判定した特定部位２の位相の情報と、ステップＳ２５００で設定した次工程姿勢の情報からハンド８が次工程姿勢で対象物１を把持出来るか否かを判定する。そして、把持姿勢を分類する。この時、次工程姿勢で対象物１を把持できると判定された場合、対象物１を把持できる把持姿勢として分類し、次工程姿勢で対象物１をハンド８によって把持をして次工程へ供給する。一方、次工程姿勢で対象物１の把持ができないと判定された場合、対象物１を把持できない把持姿勢として分類し、ステップ２７０へ進む。

次に、ステップＳ２７０において、制御部６は、ロボットアーム７を制御して、ハンド８により対象物１の持ち替えまたは移動を行う。例えば、ハンド８により、別の搭載台へ置き換える、または複数のロボット間の受け渡しで対象物１の姿勢を変えるなどがある。または本実施例では特定部位２の位相が特定されているため、ハンド８が動作可能な範囲で対象物１を対称軸に対し、必要な回転量だけ回転させる。または、対象物１の搭載台に回転機能を設けて次工程姿勢へ変更するような回転量を制御するなどでもよい。ここで、対象物１を次工程姿勢で対象物１を把持できる把持姿勢として、この次工程姿勢に基づいてハンド８は対象物を次工程へと供給する。

以上より、本実施例では、複数の把持位置姿勢候補から、次工程での組付先等に直接移行できる把持姿勢を決定する。これにより、次工程を考慮した効率のよい把持姿勢を決定することができる。また、次工程における対象物１の姿勢や把持部の姿勢に所定の制約条件がある場合であっても、その制約条件を考慮した把持姿勢を決定することができる。

〔その他の実施例〕
以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

また、本実施例における制御の一部または全部を上述した実施例の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワーク又は各種記憶媒体を介して情報処理装置等に供給するようにしてもよい。そしてその情報処理装置５や計測装置３におけるコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。なお、記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

３ 計測装置
５ 情報処理装置
９ 認識部
１０ モデル情報入力部
１１ 把持教示部
１２ 対称性情報設定部
１３ 特定部位設定部
１４ 把持姿勢算出部
１５ 判定部

Claims (15)

1. 対象物を把持する把持部の姿勢を決定する情報処理装置であって、
   前記対象物の計測データから得られる前記対象物の姿勢と、前記対象物の回転対称部位に関する情報とに基づき、前記把持部が前記対象物を把持するための把持姿勢候補を複数算出する算出部と、
   前記対象物の前記回転対称部位とは異なる部位である特定部位に関する情報に基づき、前記複数の把持姿勢候補から、前記把持部が前記対象物を把持する把持姿勢を決定する処理部と、を備えることを特徴とする情報処理装置。
2. 前記把持部の前記把持姿勢と、前記特定部位の情報に基づき、前記特定部位の位相を特定する特定部を有することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記対象物を計測し前記対象物の位置姿勢を算出する認識部を有することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
4. 前記対象物を把持した後に前記対象物に対する処理を行う次工程における前記把持部の姿勢を設定する姿勢設定部と、
   前記特定部位に関する情報と、前記姿勢設定部で設定した前記把持部の姿勢に基づいて、前記次工程における前記把持部の動作を決定することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
5. 前記姿勢設定部は、前記把持部の姿勢を設定する際、前記算出部により算出された複数の前記把持姿勢と、前記特定部位に関する情報に基づき前記次工程における前記把持部の姿勢を決定することを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
6. 前記姿勢設定部は、前記次工程における前記把持部で把持可能な姿勢を分類する分類部を有することを特徴とする請求項４または５に記載の情報処理装置。
7. 前記分類部は、前記次工程に直接移行可能な姿勢及び前記次工程に直接移行不可な姿勢のそれぞれを分類することを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
8. 前記特定部位に関する情報に基づき、前記把持部で前記対象物を把持している状態で前記次工程に移行できない場合に、前記把持部により前記対象物を移動または持ち替えることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
9. 対象物を把持する把持部の姿勢を決定する情報処理装置であって、
   前記対象物の計測データから得られる前記対象物の姿勢と、前記対象物を把持した後に前記対象物の回転対称部位とは異なる部位である特定部位に関する処理を行う際の前記対象物又は前記把持部の姿勢の制約条件と、前記計測データから得られる前記対象物の前記特定部位の位置と、に基づいて、前記把持部が前記対象物の前記回転対称部位を把持する把持姿勢を決定する処理部と、を有することを特徴とする情報処理装置。
10. 対象物を把持する把持部の姿勢を決定する情報処理方法であって、
    前記対象物の計測データから得られる前記対象物の姿勢と、前記対象物の回転対称部位に関する情報とに基づき、前記把持部が前記対象物を把持するための把持姿勢候補を複数算出する算出工程と、
    前記対象物の前記回転対称部位とは異なる部位である特定部位に関する情報に基づき、前記複数の把持姿勢候補から、前記把持部が前記対象物を把持する把持姿勢を決定する処理工程と、を有することを特徴とする情報処理方法。
11. 対象物を把持する把持部の姿勢を決定する情報処理方法であって、
    前記対象物の計測データから得られる前記対象物の姿勢と、前記対象物を把持した後に前記対象物の回転対称部位とは異なる部位である特定部位に関する処理を行う際の前記対象物又は前記把持部の姿勢の制約条件と、前記計測データから得られる前記対象物の前記特定部位の位置と、に基づいて、前記把持部が前記対象物の前記回転対称部位を把持する把持姿勢を決定する処理工程と、を有することを特徴とする情報処理方法。
12. コンピュータを、請求項１〜９のいずれか１項に記載の情報処理装置の各部として機能させるためのプログラム。
13. 請求項１〜９のうちいずれか１項に記載の情報処理装置と、
    対象物を把持する把持部と、を有し
    前記把持部は、前記情報処理装置により算出された前記把持姿勢により前記対象物を把持することを特徴とするシステム。
14. 対象物を計測する計測部を有し、
    前記判定部により、前記特定部位における位相の特定ができなかった場合に、前記把持部により前記対象物の姿勢を変えるまたは移動をしてから、前記計測部により前記対象物の姿勢を計測することを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
15. 請求項１〜９のうちいずれか１項に記載の情報処理装置により前記把持姿勢を決定する処理工程と、
    決定された、前記把持姿勢に基づいて、前記対象物を把持し、前記対象物の組立処理を行うことで、所定の物品を製造する工程を有することを特徴とする物品の製造方法。
    
    

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