JP2022090923A - Picking system control device and robot, and picking system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物体を把持するピッキングシステムと、ピッキングシステムを制御する制御装置と、ピッキングシステムが備えるロボットに関する。 The present invention relates to a picking system that grips an object, a control device that controls the picking system, and a robot included in the picking system.
近年、労働人口の減少により、例えば製造業などの産業では人手不足の解消と生産性の向上が求められている。このような課題を解決する手段の一つとして、ロボットが自ら認知、判断及び操作を行う自律ロボットを備えるピッキングシステムの活用が期待されている。ピッキングシステムでは、ハンドを備えるロボットがピックアンドプレイスという動作を行う。ピックアンドプレイスとは、箱などに入ったワークを取り出して把持するピッキング動作と、把持したワークを所望の位置に置くプレイス動作からなる一連の動作である。このピックアンドプレイス動作を実現するために、ピッキングシステムは、センサでワークの位置を認識し、この認識結果に基づいてハンドでワークを把持し、把持したワークを所望の位置に運んで置く必要がある。しかし、ロボットとセンサとの位置関係や、ロボットとハンドのモデルや、ロボットやハンドとグローバル座標系との位置関係などにより、ロボットが想定している座標系と現実の装置の座標系との間にずれ(差異)が生じて、ピッキング動作が失敗することがある。 In recent years, due to the decrease in the working population, industries such as the manufacturing industry are required to solve labor shortages and improve productivity. As one of the means for solving such a problem, it is expected to utilize a picking system equipped with an autonomous robot in which the robot recognizes, judges and operates by itself. In the picking system, a robot equipped with a hand performs a pick-and-place operation. The pick-and-place is a series of operations including a picking operation of taking out a work in a box or the like and gripping the work, and a place operation of placing the gripped work in a desired position. In order to realize this pick-and-place operation, the picking system needs to recognize the position of the work by the sensor, grasp the work by hand based on the recognition result, and carry the grasped work to the desired position. be. However, depending on the positional relationship between the robot and the sensor, the model of the robot and the hand, and the positional relationship between the robot and the hand and the global coordinate system, the coordinate system assumed by the robot and the coordinate system of the actual device are between. The picking operation may fail due to a deviation (difference).
特許文献1には、このようなずれを校正する技術の例が開示されている。特許文献1に記載されたキャリブレーション装置は、アーム動作範囲内の各点の位置とそれぞれの位置に対応した最適な角度補正量とからなる代表点角度補正量データテーブルを備え、このデータテーブルから目標位置、姿勢近傍の複数の角度補正量データを抽出し、抽出した角度補正量データを用いて補間演算により目標位置、姿勢の角度補正量を算出し、算出した補正量を目標関節角度に加えてアーム手先位置のキャリブレーションを行う。 Patent Document 1 discloses an example of a technique for calibrating such a deviation. The calibration device described in Patent Document 1 includes a representative point angle correction amount data table including the position of each point in the arm operating range and the optimum angle correction amount corresponding to each position, and from this data table. Multiple angle correction amount data near the target position and posture are extracted, the angle correction amount of the target position and posture is calculated by interpolation calculation using the extracted angle correction amount data, and the calculated correction amount is added to the target joint angle. And calibrate the arm hand position.
特許文献1に記載されたキャリブレーション装置では、基準点(アーム動作範囲内の各点の位置)に対応した角度補正量を用いて角度補正量データを求め、この角度補正量データを用いて算出した補正量によってアームの手先の位置を補正することで、ロボットが想定している座標系と現実の装置の座標系との間のずれを補正し、ピッキング動作の精度を向上させる。 In the calibration device described in Patent Document 1, angle correction amount data is obtained using an angle correction amount corresponding to a reference point (position of each point in the arm operating range), and calculation is performed using this angle correction amount data. By correcting the position of the hand of the arm with the corrected amount, the deviation between the coordinate system assumed by the robot and the coordinate system of the actual device is corrected, and the accuracy of the picking operation is improved.
しかし、特許文献1に記載された技術では、任意の固定長で離散化された基準点に対応した角度補正量を測定する必要がある。この測定作業は、ピッキング動作の実行中に行う作業ではなく、キャリブレーションのみのために必要な作業である。このため、特許文献1などの従来の技術では、ピッキング動作を中断してキャリブレーションの作業を実施する必要があり、ピックアンドプレイスの動作が増大するとともに、人員コストが増大するという課題がある。 However, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to measure the angle correction amount corresponding to the discretized reference point with an arbitrary fixed length. This measurement work is not a work performed during the picking operation, but a work required only for calibration. Therefore, in the conventional technique such as Patent Document 1, it is necessary to interrupt the picking operation and perform the calibration work, which causes a problem that the pick-and-place operation is increased and the personnel cost is increased.
本発明の目的は、ロボットが一連のピッキング動作とプレイス動作をしている間に自動で手先の位置を補正することが可能なピッキングシステムと、このピッキングシステムを制御する制御装置と、このピッキングシステムが備えるロボットを提供することである。 An object of the present invention is a picking system capable of automatically correcting the position of a hand while the robot is performing a series of picking operations and place operations, a control device for controlling the picking system, and the picking system. Is to provide a robot equipped with.
本発明による制御装置は、ワークを把持する手先を備えるロボットとセンサとを備えるピッキングシステムを制御し、前記センサが取得した情報に基づいて、前記手先の位置である手先位置を取得する手先認識部と、前記センサが取得した情報に基づいて、前記ワークの位置であるワーク位置を取得するワーク認識部と、前記手先位置と前記ワーク位置との差異をずれ相対量として算出するずれ相対量算出部と、前記ずれ相対量と前記ずれ相対量に対応する前記ワーク位置との複数の組のデータを入力し、入力した前記データを基にして、前記ワーク位置と前記手先位置の補正量との関係を表す補正関数を算出する補正関数更新部と、前記ワーク位置と前記補正関数を用いて、前記差異を補正するための前記手先位置の補正量を算出し、前記手先位置を補正する目標位置補正部とを備える。 The control device according to the present invention controls a picking system including a robot having a hand for gripping a work and a sensor, and a hand recognition unit that acquires a hand position, which is the position of the hand, based on the information acquired by the sensor. And, based on the information acquired by the sensor, the work recognition unit that acquires the work position, which is the position of the work, and the deviation relative amount calculation unit that calculates the difference between the hand position and the work position as the deviation relative amount. And, a plurality of sets of data of the shift relative amount and the work position corresponding to the shift relative amount are input, and the relationship between the work position and the correction amount of the hand position is based on the input data. Using the correction function update unit that calculates the correction function representing the above, the work position, and the correction function, the correction amount of the hand position for correcting the difference is calculated, and the target position correction that corrects the hand position is performed. It has a part.
本発明によるロボットは、ワークを把持する手先を備え、前記ピッキングシステムに備えられ、本発明による制御装置によって制御される。 The robot according to the present invention has a hand for gripping the work, is provided in the picking system, and is controlled by the control device according to the present invention.
本発明によるピッキングシステムは、ワークを把持する手先を備えるロボットと、センサと、本発明による制御装置とを備える。 The picking system according to the present invention includes a robot having a hand for gripping a work, a sensor, and a control device according to the present invention.
本発明によると、ロボットが一連のピッキング動作とプレイス動作をしている間に自動で手先の位置を補正することが可能なピッキングシステムと、このピッキングシステムを制御する制御装置と、このピッキングシステムが備えるロボットを提供することができる。 According to the present invention, a picking system capable of automatically correcting the position of a hand while the robot is performing a series of picking operations and place operations, a control device for controlling the picking system, and the picking system are provided. A robot can be provided.
本発明によるピッキングシステムは、本発明による制御装置を備え、ロボットが一連のピッキング動作とプレイス動作(ピックアンドプレイス)をしている間にロボットの手先の位置(手先位置)を自動で補正することで、手先位置をピッキングの対象物であるワークの位置(ワーク位置)に一致させることができる。本発明によるピッキングシステムと制御装置は、手先位置とワーク位置との差異であるずれ相対量と、このずれ相対量に対応するワーク位置との複数の組を基にして、ワーク位置と手先位置の補正量との関係を表す補正関数を算出し、この補正関数を用いて手先位置の補正量を算出して手先位置を補正する。 The picking system according to the present invention is provided with the control device according to the present invention, and automatically corrects the position (hand position) of the robot's hand while the robot performs a series of picking movements and place movements (pick and place). Then, the hand position can be matched with the position (work position) of the work which is the object of picking. The picking system and the control device according to the present invention have a work position and a hand position based on a plurality of sets of a shift relative amount which is a difference between the hand position and the work position and a work position corresponding to the shift relative amount. A correction function representing the relationship with the correction amount is calculated, and the correction amount of the hand position is calculated using this correction function to correct the hand position.
本発明によるピッキングシステムと制御装置は、このような構成を備え、ロボットの一連のピッキング動作とプレイス動作を停止することなくキャリブレーションをすることができ、キャリブレーションの時間と人員コストの削減が可能である。また、本発明によるピッキングシステムと制御装置は、手先位置とワーク位置との差異(ずれ)を直接補正するので、ピッキングシステムが備える要素(例えば、ロボットのハンドや、カメラなどのセンサ)に対して個別にキャリブレーションをする必要がない。このため、要素に対して個別にキャリブレーションをするシステムや装置と比較すると、キャリブレーションの工数を減らすとともに、キャリブレーションの実行中に計算ミスが発生する可能性を低くすることができる。 The picking system and the control device according to the present invention are provided with such a configuration, and can be calibrated without stopping a series of picking operations and place operations of the robot, which can reduce the calibration time and personnel cost. Is. Further, since the picking system and the control device according to the present invention directly correct the difference (deviation) between the hand position and the work position, the picking system has elements (for example, a robot hand or a sensor such as a camera). There is no need to calibrate individually. Therefore, as compared with a system or device that calibrates each element individually, it is possible to reduce the man-hours for calibration and reduce the possibility that a calculation error occurs during the execution of calibration.
本発明によるロボットは、本発明による制御装置によって制御される。 The robot according to the present invention is controlled by the control device according to the present invention.
本発明の実施例による、ピッキングシステムと、ピッキングシステムを制御する制御装置と、ピッキングシステムが備えるロボットを、図面を参照して説明する。 The picking system, the control device for controlling the picking system, and the robot included in the picking system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1によるピッキングシステム100aの構成を示す図である。ピッキングシステム100aは、制御装置101、ロボット102、及びセンサ103を備える。制御装置101とロボット102とセンサ103は、有線接続または無線接続により、それぞれ互いに接続されている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
ピッキングシステム100aは、ワーク107を把持するピッキング動作と、把持したワーク107を所望の位置に置くプレイス動作とを行う。
The
制御装置101は、ロボット102とセンサ103を制御することで、ピッキングシステム100aを制御する。
The
ロボット102は、腕部(アーム)と、腕部に位置するハンド102aを備え、ハンド102aでワーク107を把持してピッキング動作を行うとともに、把持したワーク107をプレイス場所105に置くプレイス動作を行う。ハンド102aは、ワーク107を把持できれば任意の構成を備えることができ、例えば、ワーク107を吸着する吸着ハンドや、ワーク107を指部で挟むフィンガーグリッパなどで構成することができる。
The
センサ103は、ロボット102の周囲の物体を認識することができれば任意のセンサで構成することができ、例えば、カメラで構成することができる。ピッキングシステム100aは、1つまたは複数のセンサ103を備えることができる。
The
ロボット102のピッキング動作について説明する。ワーク107は、ワーク容器106に収容されて、供給コンベア104によってロボット102の近くに運ばれてくる。ワーク107は、ロボット102が把持する対象の物体であり、ワーク容器106に収容されていなくてもよい。
The picking operation of the
センサ103は、ロボット102の周囲に存在する物体の情報を取得する。
The
制御装置101は、センサ103が取得した情報に基づいてワーク107を認識し、ワーク107を認識した結果に基づいてハンド102aの軌道を求める。そして、制御装置101は、求めた軌道に沿ってハンド102aを動かす指令をロボット102に出力して、ロボット102を制御する。
The
ロボット102は、制御装置101から受信した指令に基づいて、手先(ハンド102aのワーク107を把持する部分)を目標位置に移動させて、ハンド102aでワーク107を把持するピッキング動作を行い、把持したワーク107をプレイス場所105に置くプレイス動作を行う。
Based on the command received from the
制御装置101は、ロボット102が一連のピッキング動作とプレイス動作を実行している間に、オンラインでキャリブレーション(ロボット102の手先の位置の補正)を行うことができる。
The
制御装置101は、図1に示すようにロボット102の外部に設置してもよく、ロボット102の内部に設けてもよい。また、制御装置101は、クラウドなどのネットワーク上に実装されていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
センサ103は、任意の場所に設置することができ、ロボット102が設置されている部屋の天井や壁に固定されていてもよく、ロボット102に設けられていてもよい。
The
図2は、ワーク容器106に収容されているワーク107を示す図である。供給コンベア104によって運ばれてくるワーク容器106には、ワーク107が収められている。ワーク107は、ワーク容器106に任意の形態で収容されており、例えば、図2に示すように複数が乱雑に並べられていてもよく、複数が整然と並べられていてもよい。ワーク107は、同一の種類の物体でもよく、異なる種類の物体でもよい。また、ワーク107は、ワーク容器106に収容されてなく、供給コンベア104に直接載せられて運ばれてきてもよい。
FIG. 2 is a diagram showing a
図3は、ロボット102の手先位置111を示す図である。手先位置111とは、ロボット102の手先の位置のことである。ロボット102の手先とは、ハンド102aのワーク107を把持する部分のことであり、例えば、ハンド102aの先端部分のことである。
FIG. 3 is a diagram showing a
手先位置111は、手先の位置と姿勢の少なくとも一方で表すことができる。手先の位置は、座標(x、y、z)で表すことができる。手先の姿勢は、角度(ロール角、ピッチ角、及びヨー角)で表すことができる。図3には、手先位置111を示すベクトルtnの例(座標で表された手先の位置)を示している。
The
図4は、ワーク位置113を示す図である。ワーク位置113とは、ワーク107の位置を代表的に表す位置のことであり、例えばワーク107の把持点のことである。ワーク107の把持点は、ロボット102がワーク107を把持する部分であり、ワーク107に応じて予め定められている。
FIG. 4 is a diagram showing the
ワーク位置113は、ワーク107の位置と姿勢の少なくとも一方で表すことができる。ワーク107の位置は、座標(x、y、z)で表すことができる。ワーク107の姿勢は、角度(ロール角、ピッチ角、及びヨー角)で表すことができる。図4には、ワーク位置113を示すベクトルwnの例(座標で表されたワーク107の位置)を示している。
The
以下では、説明を簡単にするために、手先位置111を手先の位置(座標)で表し、ワーク位置113をワーク107の位置(座標)で表すものとする。
In the following, for the sake of simplicity, the
制御装置101は、後述するように、手先認識部1020とワーク認識部1030を備える。本実施例では、センサ103は、手先位置111とワーク位置113を認識する(図3、図4)。
The
手先認識部1020は、センサ103が取得した情報であるセンサデータに基づいて、手先位置111を取得する。手先認識部1020は、任意の方法で手先位置111を取得することができる。例えば、手先認識部1020は、カメラで構成されたセンサ103のRGB画像や距離画像などのセンサデータを用いた画像認識処理により、手先位置111を取得することができる。具体的には、例えば、手先認識部1020は、予めロボット102の手先の画像をマスタ画像として記憶しておき、このマスタ画像とセンサデータをマッチングさせるパターンマッチングにより、手先位置111を取得することができる。
The
ワーク認識部1030は、センサ103のセンサデータに基づいて、ワーク位置113を取得する。ワーク認識部1030は、任意の方法でワーク位置113を取得することができる。例えば、ワーク認識部1030は、手先認識部1020と同様にパターンマッチングにより、ワーク位置113を取得することができる。
The
図5は、本実施例によるピッキングシステム100aの機能ブロック図である。ピッキングシステム100aは、制御装置101とロボット102とセンサ103を備える。
FIG. 5 is a functional block diagram of the
制御装置101は、補正関数更新トリガ生成部1010と、手先認識部1020と、ワーク認識部1030と、ずれ相対量算出部1060と、ずれ相対量記憶部1070と、補正関数更新部1080と、補正関数記憶部1090と、目標位置補正部1100と、軌道計画部1040と、制御指令部1050を備える。
The
図5を用いて、本実施例によるピッキングシステム100aの制御装置101が、ワーク107を認識して、ハンド102aの軌道を求め、ロボット102を制御するための構成について説明する。
FIG. 5 will be described with reference to a configuration in which the
補正関数更新トリガ生成部1010は、補正関数更新トリガを生成し、生成した補正関数更新トリガをワーク認識部1030と手先認識部1020に出力する。補正関数更新トリガは、制御装置101が補正関数を更新する処理を始めるためのトリガである。
The correction function update
補正関数は、ワーク位置113と実際の手先位置111とのずれ(差異)を補正するための関数であり、ワーク位置113を引数として手先位置111の補正量を出力する関数である。補正関数は、離散的なデータ(後述するように、手先位置111とワーク位置113の差異であるずれ相対量と、このずれ相対量に対応するワーク位置113との、複数の組のデータ)から算出され、ワーク位置113と手先位置111の補正量との連続的な関係を表す。
The correction function is a function for correcting the deviation (difference) between the
補正関数を用いると、ワーク位置113に対する手先位置111の補正量を連続的に求めることができる。この手先位置111の補正量は、ワーク位置113と実際の手先位置111とのずれ(差異)を補正して、ワーク位置113に手先位置111を一致させるための補正量である。手先位置111の補正量は、位置と姿勢のそれぞれに対応する座標(x、y、z)と角度(ロール角、ピッチ角、及びヨー角)の少なくとも一方で表すことができる。
By using the correction function, the correction amount of the
ワーク位置113と実際の手先位置111とのずれは、現実の装置の座標系とロボット102が想定している座標系との間のずれにより生じ、例えば、ロボット102とセンサ103との位置関係や、ロボット102とハンド102aのモデルなどが原因で生じる。
The deviation between the
制御装置101は、目標とする手先位置111(目標位置)に手先を移動させるが、手先が実際に到達する手先位置111は、ワーク位置113と一致せず、実際の手先位置111とワーク位置113との間にずれ(差異)が生じることがある。そこで、制御装置101は、補正関数を用いて目標とする手先位置111を補正して手先位置111を変えることで、手先が実際に到達する手先位置111をワーク位置113に一致させる。
The
制御装置101は、補正関数を用いることにより、センサ103が過去に取得した(すなわち、センサ103が過去に計測した)ワーク位置113に対してだけでなく、補正関数に定義された範囲内であれば、センサ103が過去に取得していないワーク位置113に対しても、手先位置111の補正量を得ることができる。
By using the correction function, the
手先認識部1020は、上述したように、センサ103のセンサデータを入力し、このセンサデータに基づいて、手先位置111を取得する。手先認識部1020は、補正関数更新トリガ生成部1010から補正関数更新トリガを入力している間は、キャリブレーションのために、取得した手先位置111をずれ相対量算出部1060に出力する。
As described above, the
ワーク認識部1030は、上述したように、センサ103のセンサデータを入力し、このセンサデータに基づいて、ワーク位置113を取得し、ワーク107を認識する。ワーク認識部1030は、取得したワーク位置113を目標位置補正部1100に出力する。また、ワーク認識部1030は、補正関数更新トリガ生成部1010から補正関数更新トリガを入力している間は、キャリブレーションのために、取得したワーク位置113をずれ相対量算出部1060に出力する。
As described above, the
ずれ相対量算出部1060は、手先位置111とワーク位置113を入力し、手先位置111とワーク位置113の差異をずれ相対量として算出し、算出したずれ相対量をずれ相対量記憶部1070に出力する。ずれ相対量算出部1060は、ワーク位置113も、ずれ相対量記憶部1070に出力する。
The deviation relative
ずれ相対量記憶部1070は、ずれ相対量算出部1060から入力したずれ相対量をずれ相対量が得られたときのワーク位置113と対応付けて、ずれ相対量とワーク位置113の組のデータとして記憶する。ずれ相対量記憶部1070は、ずれ相対量とこのずれ相対量に対応するワーク位置113との複数の組のデータを記憶する。ずれ相対量記憶部1070は、ロボット102が一連のピッキング動作とプレイス動作をしており、手先認識部1020とワーク認識部1030が動作していると、ずれ相対量とワーク位置113の組のデータを蓄積していく。
The deviation relative
補正関数更新部1080は、ずれ相対量記憶部1070からずれ相対量とずれ相対量に対応するワーク位置113の複数の組のデータを入力し、入力したずれ相対量とずれ相対量に対応するワーク位置113の複数の組のデータを基にして補正関数を算出する。
The correction
補正関数記憶部1090は、補正関数更新部1080から補正関数を入力して記憶する。補正関数記憶部1090は、既に記憶している補正関数があるときは、この記憶している補正関数を、補正関数更新部1080から新たに入力した補正関数で上書きする。制御装置101は、既存の補正関数を新たな補正関数で上書きすることで、補正関数を更新することができる。
The correction
目標位置補正部1100は、実際の手先位置111とワーク位置113との間のずれを補正するために、ワーク認識部1030が取得したワーク位置113と補正関数記憶部1090が記憶している補正関数を用いて、手先認識部1020が取得した手先位置111を補正する。目標位置補正部1100は、補正後の手先位置111を、新たな目標とする手先位置111として、軌道計画部1040に出力する。
The target
軌道計画部1040は、ピッキング動作において、補正後の手先位置111を新たな目標位置とし、この新たな目標位置にロボット102の手先を移動させるための軌道を算出し、算出した軌道を制御指令部1050に出力する。また、軌道計画部1040は、プレイス動作において、ロボット102が把持したワーク107をプレイス場所105に置くための手先の軌道を算出し、求めた軌道を制御指令部1050に出力する。
In the picking operation, the
制御指令部1050は、軌道計画部1040から入力した軌道を軌道指令としてロボット102に送信して、ロボット102を制御する。
The
ロボット102は、制御指令部1050から入力した軌道指令に基づいてハンド102aを動作させる。
The
以上の構成により、本実施例によるピッキングシステム100aは、ロボット102が一連のピッキング動作とプレイス動作をしている間に、制御装置101が実際の手先位置111(目標とする手先位置111)とワーク位置113とのずれ(差異)によって生じる手先位置111の誤差を補正することで、ロボット102の手先位置111を自動で補正することができる。ロボット102は、ワーク107の位置を認識し、ワーク107を把持するピッキング動作を精度よく行い、把持したワーク107をプレイス場所105に置くプレイス動作を行うことができる。
With the above configuration, in the
次に、本実施例によるピッキングシステム100aが、補正関数を算出する処理について、図5を用いて説明する。
Next, the process of calculating the correction function by the
制御装置101は、周期的に補正関数を更新することもできるが、補正関数更新トリガ生成部1010が補正関数更新トリガを生成したタイミングで補正関数を更新するための処理を始めるのが好ましい。補正関数更新トリガ生成部1010が補正関数更新トリガを生成するタイミングは、任意に定めることができる。例えば、予め定めた一定時間が経過したときや、ピッキング動作の失敗の頻度が予め定めた値に達したときに、補正関数更新トリガを生成すると定めることができる。ピッキング動作の失敗の頻度は、例えば、ハンド102aが吸着ハンドで構成されている場合には、吸着時の空圧の変化などから検知することができる。
Although the
本実施例では、補正関数更新トリガ生成部1010が補正関数更新トリガを生成すると、補正関数を更新するための処理が実行される。補正関数を更新するための処理は、手先位置111を取得する手先認識部1020と、ワーク位置113を取得するワーク認識部1030と、ずれ相対量を算出するずれ相対量算出部1060と、ずれ相対量とこれに対応するワーク位置113の複数の組を記憶するずれ相対量記憶部1070と、補正関数を算出する補正関数更新部1080が、主に実行する。
In this embodiment, when the correction function update
手先認識部1020とワーク認識部1030とずれ相対量算出部1060とずれ相対量記憶部1070は、ずれ相対量とこれに対応するワーク位置113の複数の組についてのデータを取得するための処理を実行する。これらの処理は、補正関数更新トリガが生成され、かつピッキング動作の終了直後(プレイス動作の実行前)に実行される。
The
これらの処理は、具体的には以下のようにして実行される。手先認識部1020が手先位置111を取得し、ワーク認識部1030がワーク位置113を取得する。ずれ相対量算出部1060は、手先位置111とワーク位置113に基づき、手先位置111とワーク位置113の差異(相対的なずれ量)をずれ相対量として算出する。ずれ相対量算出部1060の処理の詳細については、図6を用いて後述する。ずれ相対量記憶部1070は、ずれ相対量を、ずれ相対量が得られたときのワーク位置113と対応付けて、ずれ相対量とこれに対応するワーク位置113の複数の組を記憶する。
Specifically, these processes are executed as follows. The
補正関数更新部1080は、ずれ相対量記憶部1070にずれ相対量とこれに対応するワーク位置113の組が予め定めた所定の数以上記憶されたら、補正関数(ワーク位置113に対して手先位置111の補正量を与える関数)を算出する。補正関数更新部1080は、ずれ相対量記憶部1070からずれ相対量とワーク位置113の複数の組のデータを入力し、入力した複数の組のデータを基にして、ワーク位置113と手先位置111の補正量の関係を表す補正関数を算出する。手先位置111の補正量は、ずれ相対量をゼロにするような値を持つ。例えば、補正関数更新部1080は、ずれ相対量とワーク位置113の複数の組を使って補間演算や最小二乗法による関数フィッティングなどを用いて補正関数のパラメータを算出することで、補正関数を算出する。
The correction
補正関数記憶部1090は、補正関数更新部1080が算出した補正関数を入力し、入力した補正関数を記憶する。補正関数記憶部1090は、既に記憶している補正関数があるときには、この記憶している補正関数を補正関数更新部1080から新たに入力した補正関数で上書きする。補正関数記憶部1090は、このようにして補正関数を更新する。
The correction
制御装置101は、以上の処理を実行することにより、取得したワーク位置113に基づいてロボット102が手先を移動させたときの実際の手先位置111(目標とする手先位置111)が、ワーク位置113に対してどれだけずれているかを表すずれ相対量を記憶し、ずれ相対量とワーク位置113の複数の組のデータに基づいて、実際の手先位置111(目標とする手先位置111)とワーク位置113とのずれを補正する補正関数を算出することができる。
By executing the above processing, the
図6は、ずれ相対量算出部1060の処理を説明するための図である。以下では、ずれ相対量算出部1060の処理について説明する。図6には、手先位置111とワーク位置113がセンサ103の座標系におけるオフセット量のときの例を示している。
FIG. 6 is a diagram for explaining the processing of the shift relative
ずれ相対量算出部1060は、手先位置111とワーク位置113を入力し、手先位置111とワーク位置113の差異をずれ相対量として算出する。ずれ相対量を示すベクトルcnは、手先位置111を示すベクトルtnとワーク位置113を示すベクトルwnの差(cn=tn-wn)で表すことができる。すなわち、ずれ相対量は、手先位置111とワーク位置113の座標成分のそれぞれの差を成分として持つ。手先位置111とワーク位置113が姿勢、すなわち角度(ロール角、ピッチ角、及びヨー角)で表されている場合には、ずれ相対量は、手先位置111とワーク位置113の角度の成分のそれぞれの差を成分として持つ。
The deviation relative
図7は、ずれ相対量114を示す図である。ずれ相対量114は、手先位置111とワーク位置113の差異である。図7には、ピッキング動作の終了直後(プレイス動作の直前)のずれ相対量114を示している。
FIG. 7 is a diagram showing a shift
ロボット102は、制御装置101に制御され、手先を目標位置に移動させてピッキング動作を行う。理想的には、目標位置に移動した手先位置111とワーク位置113は、互いに一致する。しかし、ロボット102が想定している座標系(ロボット102が使用する座標系)と現実の装置の座標系との間にはずれ(差異)が生じ、このずれが蓄積して手先位置111がワーク位置113に一致しなくなる。このずれの原因の例には、ロボット102の関節角、センサ103の位置、ハンド102aの寸法、ワーク認識部1030がワーク位置113を取得する精度、及び手先認識部1020が手先位置111を取得する精度を含めることができる。
The
ずれ相対量114は、このようにして生じた、手先位置111とワーク位置113の差異である。従って、制御装置101は、ずれ相対量114を手先位置111の補正量とし、手先の目標位置(目標とする手先位置111)をずれ相対量114だけ補正すれば、手先位置111がワーク位置113に一致するように、精度よく手先位置111を制御することができる。
The deviation
図8は、ずれ相対量記憶部1070が記憶するデータの例を示す図である。ずれ相対量記憶部1070は、ずれ相対量114を、ずれ相対量114が得られたときのワーク位置113と対応付けて記憶する。図8には、ワーク位置113として、センサ103に設定された座標系におけるワーク位置113の各座標(x、y、及びz)の値が示されている。ずれ相対量114には、ワーク位置113からの手先位置111の偏差の各座標成分(x、y、及びz)の値が示されている。すなわち、図8に示したずれ相対量114は、ワーク位置113と手先位置111がどのくらい離れているかを座標ごとに示している。なお、図8ではワーク位置113とずれ相対量114を位置(座標)で表しているが、ワーク位置113とずれ相対量114は、位置と姿勢(角度)で表してもよい。
FIG. 8 is a diagram showing an example of data stored by the shift relative
図9は、本実施例によるピッキングシステム100aが一連のピッキング動作とプレイス動作を実行する処理のフローチャートの例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a flowchart of a process in which the
S100で、制御装置101は、センサ103からセンサデータを受けとる。センサデータは、センサ103が取得した情報であって、手先位置111とワーク位置113の取得が可能なデータのことである。センサデータの例には、RGB画像、距離画像、点群、距離情報、及びワーク107に付けられたバーコードからセンサ103が読み取ったデータを含めることができる。
In S100, the
S110で、制御装置101は、ロボット102にピッキング動作を実行させる。S110の処理の詳細は、図10を用いて後述する。
In S110, the
S120で、制御装置101は、補正関数更新トリガ生成部1010が補正関数更新トリガを出力していないか否かを判断する。補正関数更新トリガが出力されていない場合は、補正関数を更新する指令が無いとして、S165の処理を実行する。補正関数更新トリガが出力されている場合は、補正関数を更新する指令が有るとして、S130の処理を実行する。
In S120, the
S130で、センサ103から取得した現在のセンサデータを用いて、手先認識部1020が手先位置111を取得し、ワーク認識部1030がワーク位置113を取得する。次に、ずれ相対量算出部1060は、手先位置111とワーク位置113を用いて、ずれ相対量114を算出する。
In S130, the
S140で、ずれ相対量記憶部1070は、ずれ相対量算出部1060が算出したずれ相対量114を、ずれ相対量114が得られたときのワーク位置113と対応付けて記憶する。すなわち、ずれ相対量記憶部1070は、ずれ相対量114とずれ相対量114に対応するワーク位置113の組を保存する。
In S140, the shift relative
S165で、制御装置101は、ロボット102に、把持したワーク107をプレイス場所105に移動させるプレイス動作を実行させる。プレイス動作は、軌道計画部1040が、ロボット102が把持したワーク107をプレイス場所105に置くための軌道を算出し、制御指令部1050が、算出された軌道に基づいてロボット102を制御することで実行される。プレイス動作は、例えば、既存の技術を用いて実行することができる。
In S165, the
S170で、制御装置101は、一連のピッキング動作とプレイス動作が全て終わったか否かを判断する。一連のピッキング動作とプレイス動作が全て終わっておらず、ピッキング動作とプレイス動作をすべきワーク107がある場合は、S100に戻って図9のフローチャートの処理を繰り返す。一連のピッキング動作とプレイス動作が全て終わった場合は、図9のフローチャートの処理を終了する。
In S170, the
図10は、本実施例によるピッキングシステム100aが実行するピッキング動作の処理のフローチャートの例を示す図である。この処理は、図9のS110で、ロボット102がピッキング動作を実行する処理である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a flowchart of a picking operation process executed by the
S111で、ワーク認識部1030は、ワーク位置113を取得する。
In S111, the
S112で、目標位置補正部1100は、補正関数記憶部1090に記憶された補正関数が存在するか否かを判断する。記憶された補正関数が存在する場合は、S113の処理を実行し、記憶された補正関数が存在しない場合は、S115の処理を実行する。
In S112, the target
S113で、目標位置補正部1100は、補正関数記憶部1090に記憶されている補正関数を取得する。目標位置補正部1100は、取得した補正関数にS111で取得したワーク位置113を入力して、必要な手先位置111の補正量を算出する。上述したように、補正関数は、ワーク位置113に対する手先位置111の補正量を出力する関数である。
In S113, the target
S114で、目標位置補正部1100は、S113で算出した手先位置111の補正量を用いて手先位置111を補正する。目標位置補正部1100は、補正した手先位置111を、新たな目標とする手先位置111とする。
In S114, the target
S115で、軌道計画部1040は、目標とする手先位置111(目標位置)にロボット102の手先を移動させるための軌道を算出する。目標位置は、S112で補正関数記憶部1090に記憶された補正関数が存在する場合には、補正後の手先位置111(新たな目標とする手先位置111)である。制御指令部1050は、軌道計画部1040が算出した軌道を軌道指令として、ロボット102を制御する。ロボット102は、目標位置に手先を移動させて、ハンド102aでワーク107を把持する。ロボット102の制御は、例えば、既存の技術を用いて実行することができる。
In S115, the
なお、ロボット102は、S115ではなく図9のS165の処理で、プレイス動作を実行する前に、ハンド102aでワーク107を把持することもできる。
It should be noted that the
図11は、本実施例によるピッキングシステム100aが実行する、補正関数を算出して補正関数を更新する処理のフローチャートの例を示す図である。この処理は、図9のフローチャートで示した、ピッキング動作とプレイス動作の処理とは独立して実行される。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a flowchart of a process of calculating a correction function and updating the correction function, which is executed by the
補正関数更新部1080は、上述したように、ずれ相対量記憶部1070に記憶されたデータ、すなわちずれ相対量114とずれ相対量114に対応するワーク位置113の複数の組を使って、補正関数を算出する。補正関数更新部1080が補正関数を算出して更新する処理を実行するのは、ピッキングシステム100aが一連のピッキング動作とプレイス動作を実行しているとき(図9のフローチャートの処理を実行しているとき)で、ずれ相対量記憶部1070に記憶されたデータの数が、予め定めた所定の数以上になった場合である。
As described above, the correction
S161で、補正関数更新部1080は、ずれ相対量記憶部1070に記憶された、ずれ相対量114とずれ相対量114に対応するワーク位置113の組の数が、予め定めた所定の数以上になったか否かを判断する。この所定の数は、補正関数を算出するのに必要な最小のデータ数であり、補正関数を算出する方法や必要とする補正精度に応じて任意に定めることができる。ずれ相対量114とずれ相対量114に対応するワーク位置113の組の数が所定の数以上である場合は、S162の処理を実行する。
In S161, in the correction
S162で、補正関数更新部1080は、ずれ相対量114とずれ相対量114に対応するワーク位置113の複数の組から、補正関数を算出する。補正関数を算出する方法として、例えば、最小二乗法による関数フィッティングを挙げることができる。
In S162, the correction
関数フィッティングの方法について、式(1)~式(7)を用いて具体的に説明する。 The method of function fitting will be specifically described using equations (1) to (7).
式(1)は、nが0以上の整数であることを示す。nは、手先位置111とワーク位置113を、これらが把握されたタイミングに応じて区別するための指標であり、ずれ相対量114とずれ相対量114に対応するワーク位置113の組の数に対応する。式(2)は、手先位置111を示すベクトルである。式(3)は、ワーク位置113を示すベクトルである。式(4)は、ずれ相対量114を示すベクトルである。式(5)、式(6)及び式(7)は、ずれ相対量114の各座標成分(x、y、及びz)を示す。ずれ相対量114の各座標成分は、ワーク位置113を引数とした関数で定義することができる。
Equation (1) indicates that n is an integer of 0 or more. n is an index for distinguishing the
関数フィッティングでは、補正関数として式(5)、式(6)及び式(7)で表される関数を求める。補正関数は、nで示されるサンプル数が増えるように、ピッキング動作の回数を増やして、ずれ相対量114とずれ相対量114に対応するワーク位置113の組の数を増やせば増やすほど、精度がよくなる。
In the function fitting, the functions represented by the equations (5), (6) and (7) are obtained as the correction functions. The correction function increases the number of picking operations so that the number of samples indicated by n increases, and the more the number of sets of the
式(1)~式(7)では、手先位置111とワーク位置113が位置だけで表される場合を示した。手先位置111とワーク位置113が位置と姿勢(ロール角、ピッチ角、及びヨー角)で表される場合でも、上記の処理で補正関数を算出することができる。
In the formulas (1) to (7), the case where the
補正関数は、関数フィッティング以外の方法で算出することができる。例えば、補正関数は、線形補間などの補間演算で算出することができる。 The correction function can be calculated by a method other than function fitting. For example, the correction function can be calculated by interpolation operations such as linear interpolation.
S162で、補正関数記憶部1090は、補正関数更新部1080が算出した補正関数を記憶する。補正関数記憶部1090は、既に記憶している補正関数があるときは、この既存の補正関数を、補正関数更新部1080が新たに算出した補正関数で上書きして更新する。
In S162, the correction
本実施例によるピッキングシステム100aは、上記のように、過去の動作結果から得られたワーク位置113とずれ相対量114に基づいて補正関数を算出し、この補正関数を用いてロボット102の手先位置111を自動で補正することで、実際の手先位置111(目標とする手先位置111)とワーク位置113とのずれを、逐次補正するよりも高速に自動で補正することができる。
As described above, the
補正関数更新部1080は、図11に示したフローチャートのS161で、ずれ相対量記憶部1070に記憶されたデータ(ずれ相対量114とずれ相対量114に対応するワーク位置113の組)の数が、所定の数以上にならないと、S162の処理を実行せず、補正関数を算出しない。すなわち、補正関数更新部1080は、手先認識部1020とワーク認識部1030が動作していないと、ずれ相対量記憶部1070に記憶されたデータの数が増えず所定の数以上にならないので、補正関数を算出できない。このため、本実施例によるピッキングシステム100aは、ロボット102が一連のピッキング動作とプレイス動作をしている間に、自動で手先の位置を補正する。
In the correction
ずれ相対量記憶部1070は、補正関数更新部1080が補正関数を算出したら、記憶したデータ(ずれ相対量114とずれ相対量114に対応するワーク位置113の組)を消去するのが好ましい。ずれ相対量記憶部1070は、記憶するデータの数をこのようにして調整することができる。
After the correction
本実施例によるピッキングシステム100aは、上述した構成を備え、ロボット102が一連のピッキング動作とプレイス動作を実行している間に、ロボット102の手先の位置を自動で精度よく補正することができる。
The
本発明の実施例2によるピッキングシステムについて説明する。本実施例によるピッキングシステムは、実施例1によるピッキングシステム100aにおいて、ログ生成部と表示部をさらに備える。以下では、本実施例によるピッキングシステムについて、実施例1によるピッキングシステム100aと異なる構成を主に説明する。
The picking system according to the second embodiment of the present invention will be described. The picking system according to the present embodiment further includes a log generation unit and a display unit in the
図12は、本発明の実施例2によるピッキングシステム100bの構成を示す図である。本実施例によるピッキングシステム100bは、実施例1によるピッキングシステム100a(図1)において、表示部201をさらに備える。表示部201は、有線接続または無線接続により、制御装置101に接続されている。
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the
図13は、本実施例によるピッキングシステム100bの機能ブロック図である。制御装置101は、実施例1によるピッキングシステム100aの制御装置101(図5)において、ログ生成部2010をさらに備える。ログ生成部2010は、ログを生成し、生成したログを表示部201に出力する。
FIG. 13 is a functional block diagram of the
ログ生成部2010は、補正関数更新部1080から入力した補正関数と、ずれ相対量算出部1060から入力したずれ相対量114とワーク位置113のログを、逐一生成する。このログには、補正関数とずれ相対量114とワーク位置113の全てまたは一部が記録されている。ログ生成部2010は、補正関数更新部1080から補正関数を入力するとともに、ずれ相対量算出部1060からずれ相対量114とワーク位置113を入力して、補正関数とずれ相対量114とワーク位置113のログを、ユーザに分かりやすいような任意の形式で生成する。このログには、補正関数の更新時間など、補正関数に関する付加的な情報が含まれていてもよい。
The
表示部201は、ログ生成部2010が生成したログを表示する。表示部201は、任意の表示装置で構成することができ、例えばモニタなどで構成することができる。ユーザは、表示部201に表示されたログを見て、ずれ相対量114や補正関数についての情報を得ることができる。
The
本実施例によるピッキングシステム100bは、現在の手先位置111の補正量(ずれ相対量114)や、補正関数の更新によってずれ相対量114がどの程度改善されたかを、ユーザに示すことができる。これによって、ユーザは、ピッキングシステム100bの改善についての参考情報を得ることができる。例えば、ユーザは、あまりにも大きな補正がされている場合には、ピッキング動作の失敗を防ぐためにロボット102の各部位のキャリブレーションをやり直すことや、補正関数の更新の効果が小さい場合には、ピッキングシステム100bの全体構成を見直すことを検討することができる。
The
本発明の実施例3によるピッキングシステムについて説明する。本実施例によるピッキングシステムは、実施例1によるピッキングシステム100aにおいて、ロボット102にマーカが取り付けられている。以下では、本実施例によるピッキングシステムについて、実施例1によるピッキングシステム100aと異なる構成を主に説明する。
The picking system according to the third embodiment of the present invention will be described. In the picking system according to the present embodiment, the marker is attached to the
実施例1によるピッキングシステム100aでは、図3を用いて説明したように、センサ103が手先位置111を認識し、このセンサデータに基づいて手先認識部1020が手先位置111を取得する。実施例1の構成では、ロボット102の姿勢によって手先位置111が隠れた場合や、手先がベローズなどの尖っていない物品で構成されている場合には、センサ103が手先位置111を認識しにくいことがある。
In the
本実施例によるピッキングシステムでは、ロボット102には、センサ103が認識しやすい位置にマーカが取り付けられている。マーカは、手先位置111からの距離が既知である。本実施例によるピッキングシステムでは、センサ103がマーカを認識し、マーカを認識したセンサデータに基づいて、手先位置111を取得することができる。
In the picking system according to the present embodiment, the
図14は、マーカ301が取り付けられたロボット102を示す図である。マーカ301は、センサ103が認識しやすい位置であれば、ロボット102の任意の位置に取り付けることができる。マーカ301は、センサ103が認識できれば、任意の構成を取ることができ、例えばロボットの位置を得るための既存のマーカで構成することができる。マーカ301からロボット102の手先位置111までの距離303は、予め精度よく測定されている。
FIG. 14 is a diagram showing a
後述するように、制御装置101は、マーカ認識部と手先位置推定部を備え、マーカ認識部が、センサ103の座標系におけるマーカ301の位置を取得し、手先位置推定部が、距離303を用いて手先位置111を推定する。マーカ301の位置は、位置と姿勢のそれぞれに対応する座標(x、y、z)と角度(ロール角、ピッチ角、及びヨー角)の少なくとも一方で表すことができる。
As will be described later, the
図15は、本実施例によるピッキングシステム100cの機能ブロック図である。制御装置101は、実施例1によるピッキングシステム100aの制御装置101(図5)において、手先認識部1020を備えず、マーカ認識部3010と手先位置推定部3020を備える。
FIG. 15 is a functional block diagram of the
センサ103は、マーカ301の位置とワーク位置113を認識する。
The
マーカ認識部3010は、センサ103から入力したセンサデータ(センサ103がマーカ301を認識した情報)に基づいて、マーカ301の位置を取得し、取得したマーカ301の位置を手先位置推定部3020に出力する。
The marker recognition unit 3010 acquires the position of the
手先位置推定部3020は、ユーザの入力などによって、マーカ301からロボット102の手先位置111までの距離303を予め取得している。手先位置推定部3020は、距離303とマーカ認識部3010から入力したマーカ301の位置とを用いて、手先位置111を推定する。手先位置推定部3020は、推定した手先位置111をずれ相対量算出部1060に出力する。
The hand
本実施例によるピッキングシステム100cでは、センサ103が手先位置111を認識しにくい場合でも、センサ103がマーカを認識することで、手先位置111を精度よく取得することができる。
In the
本発明の実施例4によるピッキングシステムについて説明する。本実施例によるピッキングシステムは、実施例1によるピッキングシステム100aにおいて、複数のセンサを備える。以下では、本実施例によるピッキングシステムについて、実施例1によるピッキングシステム100aと異なる構成を主に説明する。
The picking system according to the fourth embodiment of the present invention will be described. The picking system according to the present embodiment includes a plurality of sensors in the
本実施例によるピッキングシステムは、複数のセンサを備えることにより、1つのセンサでは手先位置111とワーク位置113の両方または一方を認識しにくい場合でも、手先位置111とワーク位置113の両方を精度よく取得することができる。以下では、本実施例によるピッキングシステムの一例として、2つのセンサを備えるピッキングシステムを説明する。
The picking system according to the present embodiment is provided with a plurality of sensors, so that even if it is difficult for one sensor to recognize both or one of the
図16は、本実施例によるピッキングシステムが備える複数のセンサを示す図である。本実施例によるピッキングシステムは、ワーク認識用センサ401と、手先認識用センサ402を備える。ワーク認識用センサ401と手先認識用センサ402は、実施例1で説明したセンサ103と同様の構成を備え、有線接続または無線接続により制御装置101とロボット102に接続されている。
FIG. 16 is a diagram showing a plurality of sensors included in the picking system according to the present embodiment. The picking system according to this embodiment includes a
ワーク認識用センサ401は、ワーク位置113を認識するためのセンサであり、ワーク位置113を認識しやすい場所に設置されている。手先認識用センサ402は、手先位置111を認識するためのセンサであり、手先位置111を認識しやすい場所に設置されている。ワーク認識用センサ401と手先認識用センサ402の互いの位置関係は、予め精度よく測定されている。
The
制御装置101は、ユーザの入力などによって、ワーク認識用センサ401と手先認識用センサ402の互いの位置関係を予め取得している。
The
図17は、本実施例によるピッキングシステム100dの機能ブロック図である。ピッキングシステム100dは、実施例1によるピッキングシステム100a(図5)において、1つのセンサ103の代わりに、ワーク認識用センサ401と手先認識用センサ402を備える。
FIG. 17 is a functional block diagram of the
ワーク認識用センサ401は、センサデータをワーク認識部1030へ出力する。手先認識用センサ402は、センサデータを手先認識部1020へ出力する。
The
ずれ相対量算出部1060は、実施例1によるピッキングシステム100aと同様に、手先位置111とワーク位置113を入力し、手先位置111とワーク位置113の差異をずれ相対量114として算出する。ずれ相対量算出部1060は、ずれ相対量114を算出する際には、ワーク認識用センサ401と手先認識用センサ402の互いの位置関係を用いる。
Similar to the
本実施例によるピッキングシステム100dでは、1つのセンサでは手先位置111とワーク位置113の両方または一方を認識しにくい場合でも、複数のセンサ401、402を備えることにより、手先位置111とワーク位置113の両方を精度よく取得することができる。
In the
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to the embodiment including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment. It is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to delete a part of the configuration of each embodiment and add / replace another configuration.
100a、100b、100c、100d…ピッキングシステム、101…制御装置、102…ロボット、102a…ハンド、103…センサ、104…供給コンベア、105…プレイス場所、106…ワーク容器、107…ワーク、111…手先位置、113…ワーク位置、114…ずれ相対量、201…表示部、301…マーカ、303…距離、401…ワーク認識用センサ、402…手先認識用センサ、1010…補正関数更新トリガ生成部、1020…手先認識部、1030…ワーク認識部、1040…軌道計画部、1050…制御指令部、1060…ずれ相対量算出部、1070…ずれ相対量記憶部、1080…補正関数更新部、1090…補正関数記憶部、1100…目標位置補正部、2010…ログ生成部、3010…マーカ認識部、3020…手先位置推定部。 100a, 100b, 100c, 100d ... Picking system, 101 ... Control device, 102 ... Robot, 102a ... Hand, 103 ... Sensor, 104 ... Supply conveyor, 105 ... Place location, 106 ... Work container, 107 ... Work, 111 ... Hand Position, 113 ... Work position, 114 ... Relative amount of deviation, 201 ... Display unit, 301 ... Marker, 303 ... Distance, 401 ... Work recognition sensor, 402 ... Hand recognition sensor, 1010 ... Correction function update trigger generation unit, 1020 ... Hand recognition unit, 1030 ... Work recognition unit, 1040 ... Orbital planning unit, 1050 ... Control command unit, 106 ... Shift relative amount calculation unit, 1070 ... Shift relative amount storage unit, 1080 ... Correction function update unit, 1090 ... Correction function Storage unit, 1100 ... Target position correction unit, 2010 ... Log generation unit, 3010 ... Marker recognition unit, 3020 ... Hand position estimation unit.
Claims (8)
前記センサが取得した情報に基づいて、前記手先の位置である手先位置を取得する手先認識部と、
前記センサが取得した情報に基づいて、前記ワークの位置であるワーク位置を取得するワーク認識部と、
前記手先位置と前記ワーク位置との差異をずれ相対量として算出するずれ相対量算出部と、
前記ずれ相対量と前記ずれ相対量に対応する前記ワーク位置との複数の組のデータを入力し、入力した前記データを基にして、前記ワーク位置と前記手先位置の補正量との関係を表す補正関数を算出する補正関数更新部と、
前記ワーク位置と前記補正関数を用いて、前記差異を補正するための前記手先位置の補正量を算出し、前記手先位置を補正する目標位置補正部と、
を備えることを特徴とする制御装置。 Controls a picking system with a sensor and a robot with a hand to grip the work,
Based on the information acquired by the sensor, the hand recognition unit that acquires the hand position, which is the position of the hand, and the hand recognition unit.
A work recognition unit that acquires the work position, which is the position of the work, based on the information acquired by the sensor.
A shift relative amount calculation unit that calculates the difference between the hand position and the work position as a shift relative amount,
A plurality of sets of data of the shift relative amount and the work position corresponding to the shift relative amount are input, and the relationship between the work position and the correction amount of the hand position is shown based on the input data. A correction function updater that calculates the correction function, and
Using the work position and the correction function, a correction amount of the hand position for correcting the difference is calculated, and a target position correction unit for correcting the hand position, and a target position correction unit.
A control device characterized by comprising.
前記補正関数更新部は、前記ずれ相対量記憶部に記憶された前記組の数が予め定めた所定の数以上である場合は、前記補正関数を算出する、
請求項1に記載の制御装置。 A shift relative quantity storage unit for storing a plurality of the sets of the shift relative amount and the work position corresponding to the shift relative amount is provided.
The correction function update unit calculates the correction function when the number of the set stored in the deviation relative quantity storage unit is equal to or more than a predetermined number.
The control device according to claim 1.
請求項1に記載の制御装置。 The correction function update unit calculates the correction function by using the function fitting by the least squares method.
The control device according to claim 1.
請求項1に記載の制御装置。 A log generation unit for generating a log in which all or a part of the correction function, the relative amount of deviation, and the work position is recorded is provided.
The control device according to claim 1.
前記センサが前記マーカを認識した情報に基づいて、前記マーカの位置を取得するマーカ認識部と
前記マーカから前記手先位置までの距離と前記マーカの位置とを用いて、前記手先位置を推定する手先位置推定部と、
を備える請求項1に記載の制御装置。 A marker is attached to the robot,
A hand that estimates the hand position using the marker recognition unit that acquires the position of the marker, the distance from the marker to the hand position, and the position of the marker based on the information that the sensor recognizes the marker. Position estimation unit and
The control device according to claim 1.
前記ピッキングシステムに備えられ、
請求項1に記載の制御装置によって制御されることを特徴とするロボット。 With the hand for gripping the work,
Provided in the picking system
A robot characterized by being controlled by the control device according to claim 1.
前記センサと、
請求項1に記載の制御装置と、
を備えることを特徴とするピッキングシステム。 With the robot having the hand that grips the work,
With the sensor
The control device according to claim 1 and
A picking system characterized by being equipped with.
請求項7に記載のピッキングシステム。 The sensor includes a work recognition sensor for recognizing the work position and a hand recognition sensor for recognizing the hand position.
The picking system according to claim 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020203512A JP2022090923A (en) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | Picking system control device and robot, and picking system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020203512A JP2022090923A (en) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | Picking system control device and robot, and picking system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022090923A true JP2022090923A (en) | 2022-06-20 |
Family
ID=82060903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020203512A Pending JP2022090923A (en) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | Picking system control device and robot, and picking system |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2020
- 2020-12-08 JP JP2020203512A patent/JP2022090923A/en active Pending
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