JP2023123358A - ロボット及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】物体載置を高精度に実現することが可能なロボット等を提供する。【解決手段】移動体と、前記移動体に連結された多関節マニピュレータと、から構成されたロボットであって、前記多関節マニピュレータは、前記多関節マニピュレータの先端リンクに正面へと向けて備えられた、エンドエフェクタと、前記移動体から先端リンクまでの間に延在する、１又は複数の中間リンクと、を備え、前記中間リンクのいずれかのリンクには、正面へと向きかつ光軸が鉛直下向き軸に対して鋭角又は直角を成すように配置された、第１カメラが備えられている、ロボットが提供される。【選択図】図２

Description

この発明は、ロボット、特に、モバイルマニピュレータ等に関する。

近年、工場や倉庫等の施設においてロボット、特に、モバイルマニピュレータの導入が試みられている（例として、特許文献１及び特許文献２）。そのような現場において、ロボットには、対象物を把持して移動し、再び、載置するといった作業（例えば、パレタイジング作業等）を実行することが求められている。

特開平０５－３０３０３２号公報 特許第６９２３６８８号公報

ところで、この種のロボットにおいては、マニピュレータの手先近傍に取り付けられたカメラを用いて物体の把持に要する認識を行う構成がしばしば採用されている。

しかしながら、従前のカメラ配置では、マニピュレータにより物体の把持を行うことは出来ても、物体を精度良く載置することが困難であった。

例えば、特許文献１の構成においては、エンドエフェクタの取り付け部、すなわち、エンドエフェクタの付け根近傍に手先方向に向けてカメラが配置されていた。この種の構成では、エンドエフェクタで物体把持を行うと、把持した物体によりカメラ視野が遮られるおそれがあった。これにより、同カメラを用いて把持した物体の載置に要する認識を行うことが十分に出来ず、精度良く載置を行うことが出来なかった。

また、特許文献２の構成においては、カメラがアームの手先近傍の位置に長手軸に交差する姿勢で固定されている。このようにカメラ角度を手先方向以外の方向に向ける構成によれば、エンドエフェクタで物体を把持した場合であっても、一応カメラ視野が遮られることはない。しかしながら、この場合、物体等の認識処理の場面と、物体の把持や載置処理のためのアーム制御処理の場面で、アームの姿勢を変更する必要がある。従って、制御が複雑となると共に動作に時間を要していた。

本発明は上述の技術的背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、物体載置を高精度に実現することが可能なロボット等を提供することにある。

上述の技術的課題は、以下の構成を有するロボット等により解決することができる。

すなわち、本発明に係るロボットは、移動体と、前記移動体に連結された多関節マニピュレータと、から構成されたロボットであって、前記多関節マニピュレータは、前記多関節マニピュレータの先端リンクに正面へと向けて備えられた、エンドエフェクタと、前記移動体から前記先端リンクまでの間に延在する、１又は複数の中間リンクと、を備え、前記中間リンクのいずれかのリンクには、前記正面へと向きかつ光軸が鉛直下向き軸に対して鋭角又は直角を成すように配置された、第１カメラが備えられている。

このような構成によれば、前記移動体から前記先端リンクまでの間に延在するいずれかの中間リンクにカメラが水平乃至斜め下向きに配置されるので、エンドエフェクタで物体把持を行っていてもカメラの視界が把持物体により遮られるおそれが少ない。そのため、物体載置を高精度に実現することがロボットを提供することができる。

前記第１カメラが備えられるリンクと前記移動体との間には、前記ロボットの左右方向に延びる軸である第１屈曲軸回りに回動する第１屈曲関節部が設けられ、前記第１カメラが備えられるリンクと前記先端リンクとの間には、前記第１屈曲軸に平行な軸である第２屈曲軸回りに回動する第２屈曲関節部が設けられている、ものであってもよい。

このような構成によれば、２つの屈曲関節部を用いて、第１カメラの視野を自在に上下に振ることができる。これにより、第１カメラによる広範囲の認識を実現することができる。

前記第１カメラが備えられるリンクは直動機構により駆動されるリンクであってもよい。

このような構成によれば、リンクを昇降又は伸縮させて第１カメラの視野を動かすことができる。これにより、第１カメラによる広範囲の認識を実現することができる。

前記第１カメラが備えられるリンクは、前記中間リンクのうち前記ロボットの基本姿勢において鉛直軸に平行なリンクであってもよい。

このような構成によれば、基本姿勢において垂直なリンクに対して第１カメラが水平乃至斜め下向きに配置されることとなる。

前記第１カメラは、Ｈ_Ａを前記移動体の高さ、θ_ＨＡを前記第１カメラの垂直画角、Ｃ_Ａθを前記第１カメラの設置俯角、Ｃ_ＡＨを前記第１カメラの設置高さと前記移動体の高さとの差分、Ｈ_ＰＢを前記エンドエフェクタにより把持される物体の載置目標位置の最低高さ、Ｌ_ＰＢを前記ロボットから前記載置目標位置までの距離、Ａ_Ｏθは前記第１屈曲関節部の屈曲角度、θ_Ｍをマージン角度とした場合、

を満たすように設置される、ものであってもよい。

このような構成によれば、載置目標位置となり得る最低高さが第１カメラの画角内に収まることを保証することができる。

前記中間リンクのうち前記第１カメラが取り付けられたリンクより前記移動体側に配置されたリンク又は前記移動体には、前記正面へと向きかつ光軸が鉛直上向き軸に対して鋭角を成すように配置された、第２カメラが備えられている、ものであってもよい。

このような構成によれば、前記移動体から前記先端リンクまでの間に延在するいずれかの中間リンクにカメラが斜め上向きに配置されるので、高い位置の認識を行うことができる。

前記中間リンクは、鉛直軸回りに回動する旋回関節部を備え、前記第２カメラは前記鉛直軸回りに回動する、ものであってもよい。

このような構成によれば、第２カメラを左右に振ることができるので広範囲の認識を実現することができる。

前記第２カメラが備えられるリンクは、前記中間リンクのうち前記ロボットの基本姿勢において鉛直軸に平行なリンクであってもよい。

このような構成によれば、基本姿勢において垂直なリンクに対して第２カメラが水平乃至斜め上向きに配置されることとなる。

前記第２カメラは、θ_ＨＢを前記第２カメラの垂直画角、Ｃ_Ｂθを前記第２カメラの設置仰角、Ｃ_ＢＨを前記第２カメラの設置高さ、Ｈ_ＰＵを載置目標位置の最大高さ、Ｌ_ＰＵを前記第２カメラから前記載置目標位置までの距離、θ_Мをマージン角度とした場合、

を満たすように設置される、ものであってもよい。

このような構成によれば、載置目標位置となり得る最大高さが第２カメラの画角内に収まることを常に保証することができる。

前記先端リンクには、前記エンドエフェクタの方向へと向けて第３カメラが配置されている、ものであってもよい。

このような構成によれば、第３カメラを用いてワークの把持や載置動作をより精密に実行することができる。また、先端リンクに第３カメラ７３が配置されているため、第３カメラの視野を大きく変更することができる。

前記第１カメラ又は前記第２カメラのうち、選択的されたカメラを有効化し、選択されなかったカメラを無効化する、切替処理部を備える、ものであってもよい。

このような構成によれば、無駄な撮像処理がなくなり、制御部における処理負荷を軽減することができる。

前記第１カメラ及び前記第２カメラは、いずれも、その視野の一部が共通するＴｏＦカメラであり、前記第１カメラ又は前記第２カメラのうち、いずれか一方のみを有効化する、ＴｏＦカメラ用切替処理部を備える、ものであってもよい。

このような構成によれば、ＴｏＦカメラからの赤外線が干渉することがないため、より正確に距離情報を取得することができる。

前記エンドエフェクタにより把持される物体の載置目標位置の高さが所定値未満の場合、前記第１カメラを選択し、前記載置目標位置の高さが所定値以上の場合、前記第２カメラを選択する、ものであってもよい。

このような構成によれば、載置目標位置の高さに応じて適切な撮影カメラを選択することができる。これにより、カメラによる認識をより精度良く行うことができる。

前記エンドエフェクタにより把持される物体の載置目標位置に係る段数情報と、使用するカメラとの対応関係を示す第１テーブルに基づいて、前記第１カメラ又は前記第２カメラのいずれかを選択する、第２選択処理部を備える、ものであってもよい。

このような構成によれば、載置目標位置に係る段数情報に応じて適切な撮影カメラを選択することができる。これにより、カメラによる認識をより精度良く行うことができる。

Ｃ_Ｂθを前記第２カメラの設置仰角、Ｃ_ＢＨを前記第２カメラの設置高さ、θ_ＨＢを前記第２カメラの垂直画角、Ｐ_Ｌを前記第２カメラから前記エンドエフェクタにより把持される物体の載置目標位置までの距離、Ｐ_Ｈを前記載置目標位置の下に積み上げられたワークの高さ、αを重み係数とした場合、

の式を満たす場合に前記第２カメラを選択し、そうでない場合に前記第１カメラを選択する、第３選択処理部を備える、ものであってもよい。

このような構成によれば、載置目標位置の高さに応じて適切な撮影カメラを選択することができる。これにより、カメラによる認識をより精度良く行うことができる。

前記ロボットの動作モードを設定する、動作モード設定部と、前記動作モードに応じて前記第１カメラ及び／又は前記第２カメラを選択する、モード基準選択部と、を備える、ものであってもよい。

このような構成によれば、動作モードに応じたカメラを選択することができるので、カメラによる認識精度を向上させることができる。

前記動作モードは、前記エンドエフェクタにより把持される物体の載置目標位置を探索する探索モードと、前記載置目標位置を高精度に認識する認識モードを含む、ものであってもよい。

このような構成によれば、載置目標位置の探索と認識の場面で、それぞれ最適のカメラを選択することができる。

前記認識モードにおいて、前記載置目標位置と、載置目標位置の高さ範囲と認識姿勢との対応関係を示すテーブルに基づいて、前記ロボットの認識姿勢を特定する、認識姿勢特定処理部と、前記認識姿勢となるよう前記ロボットを制御する、姿勢制御処理部と、前記認識姿勢において前記第１カメラ及び／又は前記第２カメラから得られた情報に基づき認識処理を行う、認識処理部と、を備えてもよい。

このような構成によれば、載置目標位置の高さに応じて適切な認識姿勢をとることができるので、カメラによる認識をより精度良く行うことができる。

前記認識処理が成功したか否かを判定する、判定部と、前記認識処理に失敗したと判定された場合、前記認識姿勢を所定量だけ変更する、認識姿勢変更処理部と、を備え、前記認識処理部は、変更された前記認識姿勢において認識処理を行う、ものであってもよい。

このような構成によれば、認識姿勢、すなわち、認識条件を変えて繰り返し認識処理を行うので、確実な認識を行うことができる。

前記認識モードにおいて、前記ロボットの初期認識姿勢を特定する、初期認識姿勢特定処理部と、前記初期認識姿勢となるよう前記ロボットを制御する、初期姿勢制御処理部と、前記初期認識姿勢において前記第１カメラ及び／又は前記第２カメラから得られた情報に基づき認識処理を行う、認識処理部と、前記認識処理が成功したか否かを判定する、判定部と、前記認識処理に失敗したと判定された場合、前記認識姿勢を所定量だけ変更する、認識姿勢変更処理部と、を備え、前記認識処理部は、変更された前記認識姿勢において認識処理を行う、ものであってもよい。

このような構成によれば、載置目標位置の高さ情報がなくとも適切な認識処理を行うことができる。

前記第１カメラが備えられるリンクと前記移動体との間には、前記ロボットの左右方向に延びる軸回りに回動する第１屈曲関節部が設けられ、

前記探索モードにおいては、前記第１屈曲関節部の関節角度を変更しつつ前記第１カメラによる撮影が行われる、ものであってもよい。

このような構成によれば、第１カメラの視野を変更しつつ載置目標位置の探索を行うことができる。

前記第１カメラが備えられるリンクと前記移動体との間には、前記ロボットの左右方向に延びる軸である第１屈曲軸回りに回動する第１屈曲関節部が設けられ、前記第１カメラが備えられるリンクと前記先端リンクとの間には、前記第１屈曲軸に平行な軸である第２屈曲軸回りに回動する第２屈曲関節部が設けられ、前記探索モードにおいて、前記第１屈曲関節部と前記第２屈曲関節部は、前記第１屈曲関節部の関節角度と前記第２屈曲関節部の関節角度の和が一定となるように制御される、ものであってもよい。

このような構成によれば、常にエンドエフェクタを床面に対して一定な角度、例えば、床面に対して平行な状態に保って探索処理を行うことができる。

前記エンドエフェクタにより把持される物体を載置する動作に関する計画を行う、動作計画処理部を備え、前記計画は、前記前記載置目標位置の直上であって所定距離離れた位置を載置経由点とすることを含む、ものであってもよい。

このような構成によれば、載置目標位置の直上の経由点へと物体を移動させた後に、載置動作を行うので、より正確な載置動作を実現することができる。

別の角度から見た本発明はシステムである。すなわち、本発明に係るシステムは、移動体と、前記移動体に連結された多関節マニピュレータと、から構成されたロボットを含むシステムであって、前記多関節マニピュレータは、前記多関節マニピュレータの先端リンクに正面へと向けて備えられた、エンドエフェクタと、前記移動体から前記先端リンクまでの間に延在する、１又は複数の中間リンクと、を備え、前記中間リンクのいずれかのリンクには、前記正面へと向きかつ光軸が鉛直下向き軸に対して鋭角又は直角を成すように配置された、第１カメラが備えられている。

本発明によれば、物体載置を高精度に実現することが可能なロボット等を提供することができる。

図１は、ロボットの外観斜視図である。 図２は、カメラ配置に関する説明図である。 図３は、第１カメラの設置角度に関する詳細説明図である。 図４は、第２カメラの設置角度に関する詳細説明図である。 図５は、ロボットの機能ブロック図である。 図６は、機能ブロック図（その１）である。 図７は、機能ブロック図（その２）である。 図８は、機能ブロック図（その３）である。 図９は、ロボットの載置動作に係るゼネラルフローチャートである。 図１０は、載置目標位置の探索と算出処理の詳細フローチャートである。 図１１は、ロボットによる探索処理の概略説明図である。 図１２は、載置目標位置の算出に係る概念図である。 図１３は、移動目標位置の算出に係る説明図である。 図１４は、載置目標位置の認識処理に係る詳細フローチャートである。 図１５は、載置目標位置の高さ範囲情報と認識姿勢との対応関係を示すテーブルの説明図である。 図１６は、載置処理の詳細フローチャートである。 図１７は、載置動作の計画処理に関する説明図である。 図１８は、ＴｏＦカメラを備えたロボットの説明図である。 図１９は、カメラと載置目標位置との間の幾何的関係性に基づいて認識処理に使用するカメラを選択する構成に関する説明図である。 図２０は、３つのカメラを備えるロボットの説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。

（１．第１の実施形態）
第１の実施形態として、本発明をグリッパ１５０を備えた移動式のロボット１００、すなわち、モバイルマニピュレータに対して適用した例について説明する。

なお、本実施形態においては、物体を挟持する装置をグリッパと称するものの、エンドエフェクタ、ハンド等、他の名称により称呼してもよい。また、本発明の適用対象は、モバイルマニピュレータに限定されない。従って、移動機能を備えないロボット、又は、他の機能を有するロボットに適用してもよい。

（１．１ ロボットの構成）
図１は、本実施形態に係るロボット１００の外観斜視図である。なお、同図においては、カメラが省略して記載されている点に留意されたい（カメラ配置については図２を参照）。

図１から明らかな通り、本実施形態に係るロボット１００は、床面上を移動するための移動機構である台車部１１と、台車部１１の天面を基端とする多関節アーム部（２１、３１、４１、４２）と、多関節アーム部の先端に取り付けられたグリッパ１５０と、から構成されている。

なお、以下では、説明の便宜上、図１における鉛直上方向を上、鉛直下方向を下、グリッパ１５０が設けられている面を正面、その反対側を背面と称することがある。また、背面を背にして右側を右、左側を左、左右をまとめて側面と称することがある。

また、本実施形態においてはエンドエフェクタの例示としてグリッパ１５０を採用するものの、他のエンドエフェクタを採用してもよい。

台車部１１は、上方向にやや窄まった略円柱状の筐体を有し、筐体天面には平面が設けられている。台車部１１の筐体内部の底面側には、４つのオムニホイール１２が設けられている。オムニホイール１２とは、車輪の回転と円周上の樽の回転の組み合わせにより、全方位への移動を可能とする車輪である。このオムニホイール１２により、台車部１１は全方位に自在に移動することができる。

なお、本実施形態においては、全方位への移動機構としてオムニホイールを採用するものの、本発明はこのような構成に限定されない。従って、メカナムホイール等、全方位移動を可能とする他の車輪を採用してもよい。また、移動機構は、全方位移動機構に限定されない。従って、移動方位が限定された他の移動機構を採用してもよい。さらに、移動機構は、多関節アーム部とグリッパ１５０とを移動させることができるものであればよい。従って、例えば、床面上を移動するものに限定されず、天井から吊り下げられる移動機構、又は飛行する移動機構等であってもよい。

台車部１１の天面には、第１関節部（Ｊ１）を介して、第１リンク２１が連結されている。第１関節部（Ｊ１）は、第１リンク２１を、鉛直方向に延びる第１の軸回りに、前記台車部１１に対して回動させる。なお、第１関節部（Ｊ１）は不図示のアクチュエータにより駆動される駆動関節である。

第１リンク２１の上部は、第２関節部（Ｊ２）を介して、第２リンク３１と連結されている。第２関節部（Ｊ２）は、第２リンク３１を、第１の軸と直交する水平軸である第２の軸回りに、前記第１リンク２１に対して回動させる。なお、第２関節部（Ｊ２）は、不図示のアクチュエータにより駆動される駆動関節である。

第２リンク３１は、Ｊ字形状を有しており、その直線部にはリニアガイド部が設けられている。第３リンク４１は、このリニアガイド部（第３の軸）上を摺動して、第３関節部（Ｊ３）を構成する。同図の姿勢においては、第３の軸は、鉛直方向軸である。

なお、第３リンク４１は、底面に開口を有する中空の略直方体形状を有している。また、第３関節部（Ｊ３）は、不図示のアクチュエータにより駆動される駆動関節である。

第３リンク４１の上部かつ正面側には、第４リンク４２が固定されている。グリッパ１５０は、第４関節部（Ｊ４）を介して、第４リンク４２の正面側先端部に連結されている。第４関節部（Ｊ４）は、グリッパ１５０を、第２の軸と平行な水平軸である第４の軸回りに、前記第４リンク４２に対して回動させる。なお、第４関節部（Ｊ４）は、不図示のアクチュエータにより駆動される駆動関節である。

グリッパ１５０は、基端部において第４の関節部（Ｊ４）を介して第４リンク４２へと回動可能に連結されるグリッパ本体部５１と、グリッパ本体部５１から左右に延びて直動する出力リンク５２Ｌ、５２Ｒと、各出力リンク５２Ｌ、５２Ｒの先端部に取り付けられる爪連結部５３Ｌ、５３Ｒと、爪連結部５３Ｌ、５３Ｒの内側に連結される爪５４Ｌ、５４Ｒと、から構成されている。なお、符号のＬはグリッパ１５０の左側の構成を表し、Ｒは右側の構成を表している。

グリッパ本体部５１は、第４の関節部（Ｊ４）を介して第４リンク４２へと回動可能に連結されると共に、その筐体は、出力リンク５２Ｌ、５２Ｒを駆動する直動機構とそのアクチュエータ等を内部に保持する。

本実施形態において、直動機構は、ボールねじとリニアガイドとから構成されている。直動機構により直動する出力リンク５２Ｌ、５２Ｒは、グリッパ本体部５１の正面側の左右の側面に上下に設けられた開口部から、互いに平行に突出している。

右側から延びる出力リンク５２Ｒは直動するよう駆動され、第５の関節部（Ｊ５）を構成する。同様に、左側から延びる出力リンク５２Ｌも直動するよう駆動され、第６の関節部（Ｊ６）を構成する。これらの出力リンク５２Ｌ、５２Ｒを駆動することにより爪５４Ｌ、５４Ｒを平行に維持した状態での開閉動作が実現される。

なお、直動機構は上述のものに限定されず、他の機構を採用してもよい。例えば、ボールねじに代えてすべりねじ等他の部品を採用してもよい。

出力リンク５２Ｌ、５２Ｒの先端には、出力リンク５２Ｌ、５２Ｒに直交し正面方向へと延びる爪連結部５３Ｌ、５３Ｒが取り付けられている。爪連結部５３Ｌ、５３Ｒの内部には、その内面側に取り付けられる爪５４Ｌ、５４Ｒを回動させる不図示のアクチュエータが配置されている。

爪５４Ｌ、５４Ｒは、略長円形状を有する。ただし、後述するように、爪５４Ｌ、５４Ｒは、爪連結部５３Ｌ、５３Ｒとの連結部近傍において緩やかに屈曲した形状を有している。

左側の爪５４Ｌの基端は、爪連結部５３Ｌの内面側に回動自在に連結されて駆動され、第７の関節部（Ｊ７）を構成する。同様に、右側の爪５４Ｒの基端は、爪連結部５３Ｒの内面側に回動自在に連結されて駆動され、第８の関節部（Ｊ８）を構成する。以下では、便宜上、第７の関節部及び第８の関節部を、それぞれ爪屈曲関節部（Ｊ７、Ｊ８）と呼ぶことがある。

なお、爪５４Ｌ、５４Ｒの回動動作を揺動と表現してもよい。また、爪の語は、グリッパ１５０において対象物を挟んで把持する部品を意味する。従って、挟持体、挟持片、把持体又は把持片等の他の用語により表現してもよい。また、大きさや形状について限定はなく、小片に限定されない。

本実施形態においては、第１～第８の各関節部（Ｊ１～Ｊ８）及び台車部１１の車輪には、それぞれ、各種の検出手段が備えられている。より詳細には、各関節部（Ｊ１、Ｊ２、Ｊ４、Ｊ７、Ｊ８）及び台車部１１の車輪には、不図示の角度センサ、直動する関節部（Ｊ３、Ｊ５、Ｊ６）には位置センサが備えられている。また、第１～第４の各関節部（Ｊ１～Ｊ４）には、さらに力センサが備えられている。これらのセンサからの検出値に基づいて、後述の制御部１１５は、ロボット１００の姿勢や、ロボット１００の各所に加えられる力やモーメントを算出又は推定することができる。

例えば、各種検出値に基づいて、爪５４Ｌ、５４Ｒの先端部の３軸方向（ｘ，ｙ，ｚ）に加わる力を算出することができる。なお、ｚ方向は、開閉動作方向、把持動作方向又は押し込み方向を表し、ｘ、ｙ軸方向は、環境との接触方向を示している。

なお、本実施形態においては、第１～第４の各関節部（Ｊ１～Ｊ４）に力センサを設ける構成について説明したが、本発明はそのような構成に限定されない。従って、各前記爪５４Ｌ、５４Ｒの付け根に力又はモーメントの検出手段となるセンサを設けてもよい。

図２は、本実施形態に係るロボット１００におけるカメラ配置に関する説明図である。同図から明らかな通り、ロボット１００は、第１カメラ７１と第２カメラ７２の２つのカメラを有している。なお、以下では、同図に描かれたロボット１００の姿勢、すなわち、第１リンク２１、第２リンク３１及び第３リンク４１の長手方向軸が鉛直軸に平行であり、第４リンク４２から爪５４までの構成の長手方向軸が床面に対して平行に構成される姿勢を基本姿勢とする。

第３リンク４１の正面には、後述の認識に用いられる第１カメラ７１が取り付けられている。第１カメラ７１は、第４リンク４２の直下において、その光軸が鉛直下向き軸に対して鋭角を成すように配置されている。

図３は、第１カメラ７１の設置角度に関する詳細説明図である。なお、同図は概略構成図であり、説明の便宜上、ロボット１００が、台車部１１と、台車部１１から垂直上方に延びる中間リンクと、中間リンクから水平に延びる先端リンクの３つの部分を有し、ワーク９１を把持しているものとして簡略化して描かれている。同図において、中間リンクは第１リンク２１から第３リンク４１までのリンクを表し、先端リンクは第４リンク４２から爪５４Ｒに至るまでの部分を表している。また、同図においては、ワーク載置想定位置９１５が破線で描かれている。さらに、本実施形態において、グリッパ１５０による把持対象物をワークと称するものの、このような称呼に限定されず、単に物体、箱等と称してもよい。

同図から明らかな通り、本実施形態においては、下記の数式１を満たすように、第１カメラ７１が設置されている。

ただし、同式において、Ｈ_Ａは台車部１１の天面高さ、θ_ＨＡは第１カメラ７１の垂直画角、Ｃ_Ａθは第１カメラ７１の設置俯角、Ｃ_ＡＨは第１カメラ７１の設置高さと前記台車部１１の高さとの差分、Ｈ_ＰＢは載置目標位置の最低高さ（例えば、ワークが載置されるパレットの高さ）、Ｌ_ＰＢは第１リンク２１と台車部１１の連結部から載置目標位置までの距離、Ａ_Ｏθは第２関節部（Ｊ２）の最大前傾角度、θ_Ｍはマージン角度を表している。

このような構成によれば、載置目標位置となり得る最低高さが第１カメラ７１の画角内に収まることを保証することができる。

なお、本実施形態においては、第１カメラ７１は、その光軸が鉛直下向き軸に対して鋭角を成すように配置されているものの、本発明はこのような構成に限定されない。従って、例えば、第１カメラ７１を、その光軸が鉛直下向き軸に対して直角、すなわち、正面を向くように配置してもよい。

図２に戻り、第１リンク２１の正面には、後述の認識に用いられる第２カメラ７２が取り付けられている。第２カメラ７２は、その光軸が鉛直上向き軸に対して鋭角を成すように配置されている。

図４は、第２カメラ７２の設置角度に関する詳細説明図である。なお、同図は概略構成図であり、説明の便宜上、ロボット１００が、台車部１１と、台車部１１から垂直上方に延びる中間リンクと、中間リンクから水平に延びる先端リンクの３つの部分を有し、ワーク９１を把持しているものとして簡略化して描かれている。なお、同図において、中間リンクは第１リンク２１から第３リンク４１までのリンクを表し、先端リンクは第４リンク４２から爪５４Ｒに至るまでの部分を表している。また、同図においては、第１～第３のワーク（９１６、９１７、９１８）が縦に３つ積みあがった状態が描かれている。

同図から明らかな通り、本実施形態においては、下記の数式２を満たすように、第２カメラ７２が設置されている。

ただし、同式において、θ_ＨＢは第２カメラ７２の垂直画角、Ｃ_Ｂθは第２カメラ７２の設置仰角、Ｃ_ＢＨは第２カメラ７２の設置高さ、Ｈ_ＰＵは載置目標位置の最大高さ、Ｌ_ＰＵは第２カメラ７２から載置目標位置までの距離、θ_Мはマージン角度を表している。

このような構成によれば、載置目標位置となり得る最大高さが第２カメラ７２の画角内に収まることを常に保証することができる。

すなわち、第１カメラ７１と第２カメラ７２の２つのカメラを用いることにより、載置が想定される最低高さと最大高さを常に認識することができる。

なお、本実施形態においては、第２カメラ７２は第１リンク２１に設置されるものとして説明したが、本発明はこのような構成に限定されない。従って、例えば、第２カメラ７２を上記設置条件を満たすように台車部１１に取り付けてもよい。

図５は、ロボット１００の機能ブロック図である。同図から明らかな通り、ロボット１００はその内部にマイコン１１０を備えており、マイコン１１０は、各関節部（Ｊ１～Ｊ８）及び移動台車部２１０に設けられたアクチュエータ及びセンサと接続されている。また、マイコン１１０は、第１カメラ７１及び第２カメラ７２と接続されている。

なお、同図において、第１～第８の各関節部（Ｊ１～Ｊ８）及び移動台車部２１０は、各関節部又は台車部１１に備えられた各種のアクチュエータ及びセンサを表している。

マイコン１１０は、記憶部１１１、通信部１１２、Ｉ／Ｏ部１１３、制御部１１５を備えている。記憶部１１１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶装置であり、後述の各種のデータやプログラム等を記憶している。通信部１１２は、外部との送受信を行う通信ユニットであり、外部装置やシステムとの間の通信を行う。Ｉ／Ｏ部１１３は、外部装置との入出力を行う。

制御部１１５は、ＣＰＵ等の制御装置であり、記憶部１１１に記憶された各種のプログラム等を読み込んで実行する処理を行う。例えば、各関節部又は移動台車部に設けられたアクチュエータに対して動作指令を行ったり、各関節又は移動台車部に設けられたセンサからの検出情報に基づき姿勢等の算出処理を行う。

なお、同図において、バッテリ等の電源装置については記載が省略されている。

また、ロボット１００の機能ブロックは、本実施形態に係る構成に限定されない。従って、機能の一部を外部情報処理装置等において実行する等してシステムとして構成してもよい。

図６は、後述の動作を実行する機能ブロック図（その１）である。なお、ハードウェアに相当するブロックを除き、同図のブロックは制御部１１５により実現されるものである。

同図から明らかな通り、第１のモード設定処理部２０１は、ロボット１００のモードを探索モードに設定する処理を行う。モードが探索モードに設定されると、第１のカメラ選択処理部２０２は、探索モードに対応するカメラを選択する処理を行う。

カメラが選択されると、第１のカメラ切替処理部２０３は、使用するカメラを選択する処理を行う。第１カメラ７１又は第２カメラ７２は、第１のカメラ切替処理部２０３により有効化又は無効化される。

第１カメラ又は第２カメラからの画像情報は、探索処理部２０６へと提供される。探索処理部２０６は、第１関節部（Ｊ１）～第８関節部（Ｊ８）のいずれか又はその組み合わせを制御する。

載置目標位置算出処理部２０７は、探索処理部２０６から得られた情報に基づいて、把持しているワークの載置目標位置を算出する。移動目標位置算出処理部２０８は、載置目標位置算出処理部２０７から提供される載置目標位置に基づいて、ロボット１００の移動目標位置を算出する。

移動制御処理部２０９は、移動目標位置算出処理部２０８から提供されるロボット１００の移動目標位置に基づいて、移動台車部２１０を制御してロボット１００を移動させる。

図７は、後述の動作を実行する機能ブロック図（その２）である。なお、ハードウェアに相当するブロックを除き、同図のブロックは制御部１１５により実現されるものである。

同図から明らかな通り、移動制御処理部２０９からロボット１００の移動完了を示す信号を受領すると、第２のモード設定処理部３０１は、認識モードへの設定処理を行う。認識モードへの設定処理が行われると、読出処理部３０２は、載置目標位置の高さ情報と、高さ情報と対応するカメラ情報との関係を定義するテーブルを記憶部３０３から読み出す処理を行う。

第２のカメラ選択処理部３０５は、載置目標位置の高さ情報と上述のテーブルに基づいて、認識に使用するカメラを選択する処理を行う。この選択処理結果を受領すると、第２のカメラ切替処理部３０６は、第１カメラ７１又は第２カメラ７２のいずれかを有効化又は無効化する処理を行う。

カメラの切替処理が完了すると、認識姿勢特定処理部３０７は、読出処理部３０２を介して記憶部３０３から、載置目標位置の高さ情報と、載置目標位置の高さ情報と認識姿勢との関係を定義するテーブルを読み出す。認識姿勢特定処理部３０７は、載置目標位置の高さ情報とテーブルに基づいて、認識姿勢を特定する処理を行う。

特定された認識姿勢を受領すると、姿勢制御処理部３０８は、第１関節部（Ｊ１）～第８関節部（Ｊ８）のいずれか又はその組み合わせを制御し、ロボット１００の姿勢を特定された認識姿勢へと一致させる。

姿勢制御処理部３０８から認識姿勢への変更制御が完了したことを示す信号を受信すると、認識処理部３１０は、載置目標位置の認識処理を行う。判定処理部３１１は、認識処理が成功したか否かを判定する。認識処理に失敗したと判定した場合、判定処理部３１１は、姿勢変更処理部３１２を動作させる。姿勢変更処理部３１２は、姿勢を変更する処理を行う。姿勢の変更処理後、認識処理部３１０は再度認識処理を行う。

図８は、後述の動作を実行する機能ブロック図（その３）である。なお、ハードウェアに相当するブロックを除き、同図のブロックは制御部１１５により実現されるものである。

同図から明らかな通り、判定処理部３１１が認識処理に成功したと判定した場合、動作計画処理部４０１は、載置動作の計画処理を行う。この動作計画に沿って、載置動作指令処理部４０２は、第１関節部（Ｊ１）～第８関節部（Ｊ８）及び／又は移動台車部２１０を制御する。

（１．２ ロボットの動作）
図９は、ロボット１００の載置動作に係るゼネラルフローチャートである。

処理が開始すると、ロボット１００は、載置目標位置の探索及び算出処理を実行する（Ｓ１０）。なお、処理開始時点において、ロボット１００は、グリッパ１５０によりワークを把持した状態にある。

図１０は、載置目標位置の探索と算出処理（Ｓ１０）の詳細フローチャートである。同図から明らかな通り、処理が開始すると、第１のモード設定処理部２０１は、載置目標位置の探索モードへと設定する処理を行う（Ｓ１０１）。

探索モードへの設定処理が行われると、第１のカメラ選択処理部２０２は、記憶部１１１から探索モードで用いられるカメラに関する設定情報を読み出し（Ｓ１０２）、当該設定情報に基づいて探索モードに対応するカメラを選択する処理を行う（Ｓ１０３）。

本実施形態においては、設定情報において探索モードで使用されるカメラは第１カメラ７１に設定されている。そのため、第１のカメラ選択処理部２０２は、第１カメラ７１を選択する処理を行う。探索モードで用いるカメラが選択されると、第１のカメラ切替処理部２０３は、第１カメラ７１又は第２カメラ７２のうち選択されたカメラを有効化し、選択されなかったカメラを無効化する処理を行う。本実施形態では、第１カメラ７１が有効化され、第２カメラ７２が無効化される。

このような構成によれば、認識に用いないカメラを無効化するので、無駄な撮像処理がなくなり、制御部における処理負荷を軽減することができる。

使用カメラの選択処理（Ｓ１０３）が完了すると、探索処理部２０６は、載置目標位置の探索処理を行う（Ｓ１０５）。

探索処理は、選択されたカメラ（第１カメラ７１）を用いてロボット１００の周辺をその姿勢を変更しつつ撮像して、所定の条件を満たすワークの載置目標位置を探索する処理である。

図１１は、ロボット１００による探索処理の概略説明図である。同図から明らかな通り、本実施形態においては、第２関節部（Ｊ２）と第４関節部（Ｊ４）の角度を変更しつつ、第１カメラ７１で撮像することにより周辺環境を認識する。

同図（Ａ）は、探索姿勢の第１の例を表し、中間リンク（３１、４１、４２）を後傾させ、先端リンク（５１、５２Ｒ、５３Ｒ、５４Ｒ）を床面に対して水平とした姿勢を表している。同図（Ｂ）は、探索姿勢の第２の例を表し、中間リンク（３１、４１、４２）を鉛直方向に水平とし、先端リンク（５１、５２Ｒ、５３Ｒ、５４Ｒ）を床面に水平とした姿勢を表している。同図（Ｃ）は、探索姿勢の第３の例を表し、中間リンク（３１、４１、４２）を前傾させ、先端リンク（５１、５２Ｒ、５３Ｒ、５４Ｒ）を床面に対して水平とした姿勢を表している。

なお、同図の例にあっては、第２関節部（Ｊ２）の前傾角度と第４関節部（Ｊ４）の屈曲角度の和が一定となるように姿勢を変更している。

このような構成によれば、常にグリッパ１５０を床面に対して一定な角度、例えば、床面に対して平行な状態に保つことができる。そのため、把持ワークを傾けることなく、探索を行うことができる。

探索処理が完了すると、載置目標位置算出処理部２０７は、第２カメラ７２により得られた画像情報に基づいて、載置目標位置（Ｐ１）の算出処理を行う（Ｓ１０６）。

図１２は、載置目標位置（Ｐ１）の算出に係る概念図である。同図から明らかな通り、第１カメラ７１の視野内には、パレット９５０上に載置された複数のワーク９２１～９２３が含まれている。本実施形態において、載置目標位置算出処理部２０７は、最も手前にあるワーク９２１の直上の中心位置の３次元位置・姿勢を載置目標位置（同図のＰ１）として算出する処理を行う。

この載置目標位置（Ｐ１）の算出処理が完了すると、処理は終了する。

図９に戻り、載置目標位置の探索及び算出処理が完了すると、移動目標位置算出処理部２０８は、ロボット１００の移動目標位置（Ｐ２）の算出処理を行う（Ｓ２０）。すなわち、ロボット１００の移動目標位置（Ｐ２）は、図１２に示される通り、載置目標位置（Ｐ１）に基づいて、パレット９５０外の所定位置の３次元座標・姿勢として算出される。

移動目標位置（Ｐ２）の算出処理について詳細に説明する。図１３は、移動目標位置（Ｐ２）の算出に係る説明図である。なお、同図においてロボット１００は丸で代替的に表されている。台形は第１カメラ７１の視野を表している。

同図から明らかな通り、ロボット１００は、把持しているワーク９１の載置目標位置（Ｐ１）を算出した後、当該ワーク９１の載置領域を床面上に射影した矩形を生成する（同図において破線で示す）。移動目標位置算出処理部２０８は、この矩形から位置・姿勢を所定量だけオフセットした位置・姿勢を移動目標位置（Ｐ２）として算出する。

図９に戻り、ロボット１００の移動目標位置（Ｐ２）の算出処理が完了すると、移動制御処理部２０９は、移動台車部２１０を制御して、ロボット１００を移動目標位置（Ｐ２）まで移動させる制御を行う（Ｓ３０）。

移動が完了すると、ロボット１００は、載置目標位置の近傍において載置目標位置の認識処理を行う（Ｓ５０）。

図１４は、載置目標位置の認識処理（Ｓ５０）に係る詳細フローチャートである。同図から明らかな通り、処理が開始すると、第２のモード設定処理部３０１は、ロボット１００のモードを載置目標位置の認識モードへと設定する処理を行う（Ｓ５０１）。

モードの設定処理の後、読出処理部３０２は、記憶部３０３から載置目標位置（Ｐ１）の高さ情報を読み出す処理を行う（Ｓ５０２）。第２のカメラ選択処理部３０５は、載置目標位置の高さ情報に基づいて、使用カメラを選択する処理を行う（Ｓ５０５）。

本実施形態においては、載置目標位置が所定の高さ以下の場合には、第１カメラ７１を使用するカメラとして選択し、載置目標位置が所定の高さより高い場合には、第２カメラ７２を使用するカメラとして選択する。この選択処理により、第２のカメラ切替処理部３０６は、選択されたカメラを有効化し、選択されなかったカメラを無効化する処理を行う。

使用カメラが選択されると、認識姿勢特定処理部３０７は、記憶部３０３から載置目標位置の高さ情報と認識姿勢との対応関係を示すテーブルを読み出してロボット１００の認識姿勢を特定する処理を行う（Ｓ５０６）。

図１５は、載置目標位置の高さ範囲情報と認識姿勢との対応関係を示すテーブルの説明図である。同表においては、左列には、載置目標位置の高さ範囲（［ｍ］）が示され、右列には、各高さ範囲と対応する認識姿勢（［°］）が示されている。なお、本実施形態において、この認識姿勢は、第２関節部（Ｊ２）において第２リンク３１及び第３リンク４１が鉛直軸との間で成す（関節）角度、すなわち、前傾角度を表している。

同図から明らかな通り、載置目標位置の高さが０［ｍ］以上であって０．３［ｍ］より小さい範囲にある場合、関節角度は２０°、すなわち、第２リンク３１及び第３リンク４１をやや前傾させる姿勢に設定される。載置目標位置の高さが０．３［ｍ］以上であって０．６［ｍ］より小さい範囲にある場合、関節角度は０°、すなわち、第２リンク３１及び第３リンク４１を垂直とした姿勢に設定される。載置目標位置が０．６［ｍ］以上の範囲にある場合、関節角度は－２０°、すなわち、第２リンク３１及び第３リンク４１をやや後傾させた姿勢に設定される。

姿勢の特定処理の後、姿勢制御処理部３０８は、姿勢制御処理を行う（Ｓ５０７）。より詳細には、姿勢制御処理部３０８は、第１関節部（Ｊ１）～第８関節部（Ｊ８）に係るアクチュエータを制御してロボット１００の姿勢を特定された姿勢に一致させるように制御を行う。

このような構成によれば、載置目標位置の高さに応じて適切な認識姿勢をとることができるので、カメラによる認識をより精度良く行うことができる。

姿勢制御処理の後、認識処理部３１０は、載置目標位置について載置に必要な詳細な認識処理を行う（Ｓ５０８）。

認識処理の後、判定処理部３１１は、この認識処理が成功したか否か、すなわち、載置目標位置を正確に認識することができたか否かを判定する（Ｓ５１０）。認識処理に成功した場合（Ｓ５１０ＹＥＳ）、処理は終了する。

一方、認識処理に失敗した場合（Ｓ５１０ＮＯ）、姿勢変更処理部３１２は、認識姿勢の変更処理を行う（Ｓ５１１）。認識姿勢の変更処理とは、ロボット１００のいずれかの関節部に係る関節角度等を所定量だけ変更する処理である。例えば、第２関節部（Ｊ２）の屈曲角度、第３リンク４１の昇降量等を所定量だけ変更する。この変更処理の後、認識処理部３１０は、再び認識処理を行う（Ｓ５０８）。すなわち、認識処理に成功するまで姿勢を変更しつつ繰り返し認識処理を行う（Ｓ５０８～Ｓ５１１）。

このような構成によれば、認識条件を変えて繰り返し認識処理を行うので、確実な認識を行うことができる。

なお、本実施形態においては、初めに載置目標位置の高さ範囲に基づいて認識姿勢を特定したものの本発明はこのような構成に限定されない。従って、例えば、適当な初期姿勢となるよう制御し、その後に、認識処理に成功するまで所定量だけ姿勢を変更制御するような構成としてもよい。

このような構成によれば、載置目標位置の高さ情報がなくとも適切な認識処理を行うことができる。

図９に戻り、載置目標位置の認識処理が完了すると、ワークの載置処理が実行される（Ｓ６０）。

図１６は、載置処理の詳細フローチャートである。同図から明らかな通り、処理が開始すると、動作計画処理部４０１は、載置動作を計画する処理を行う（Ｓ６０１）。

図１７は、載置動作の計画処理に関する説明図である。本実施形態においては、動作計画として、まず、載置目標位置（Ｐ１）から鉛直上方向に所定距離だけ離れた位置をワークの経由点（Ｐ３）として特定し、当該経由点までのロボット１００の動作を計画する。その後、最終的な載置目標位置（Ｐ１）へと向けて下方向へとワークを移動させ、載置する動作を計画する。

図１６に戻り、動作計画処理が完了すると、載置動作指令処理部４０２は、第１関節部（Ｊ１）～第８関節部（Ｊ８）に対して動作の指令処理を行い、経由点（Ｐ３）までワーク９１を搬送する動作を指令する（Ｓ６０２）。

経由点までの搬送動作が完了すると、載置動作指令処理部４０２は、載置目標位置（Ｐ１）までワーク９１を搬送する動作、すなわち、ワーク９１を載置する動作の指令処理を行う（Ｓ６０３）。載置動作が完了すると、処理は終了する。

このような構成によれば、載置目標位置の直上の経由点へとワークを移動させた後に、載置動作を行うので、より正確な載置動作を実現することができる。

（２．変形例）
本発明は、様々に変形して実施することができる。

上述の実施形態においては、カメラは通常のカメラを採用したが本発明はそのような構成に限定されない。従って、他の機能を有するカメラ、例えば、ＴｏＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）カメラ等の測距可能なカメラを使用してもよい。

図１８は、ＴｏＦカメラを備えたロボット２００の説明図である。同図のロボット２００は、第１の実施形態に係るロボット１００において、第１カメラ７１に代えて第１ＴｏＦカメラ８１、第２カメラ７２に代えて第２ＴｏＦカメラ８２を備えている。なお、同図において第１の実施形態と同一の構成については同一の符号が付されている。

同図において、第１ＴｏＦカメラ８１と第２ＴｏＦカメラ８２の視野領域は一部重複している。従って、第１ＴｏＦカメラ８１と第２ＴｏＦカメラ８２とを同時に有効化させて動作させると、各ＴｏＦカメラから照射されて反射する赤外線が干渉し、適切に測距できないおそれがある。そこで、本変形例においては、探索処理や認識処理の際のカメラの選択処理の際に、第１ＴｏＦカメラ８１又は第２ＴｏＦカメラ８２のいずれか一方のみが排他的に有効化されるような構成とされている。

このような構成によれば、ＴｏＦカメラからの赤外線が干渉することがないため、より正確に距離情報を取得することができる。

第１の実施形態においては、載置目標位置の認識処理（Ｓ５０）において、載置目標位置の高さ情報に基づいて使用カメラを選択する処理を行ったものの（Ｓ５０５）、本発明はそのような構成に限定されない。従って、他の条件に基づいて、使用カメラを選択してもよい。

例えば、載置目標位置に係るワークの段数と使用カメラとの対応関係を示すテーブルに基づいて、認識処理に使用するカメラを選択する構成としてもよい。

また、例えば、ロボットに備えられたカメラと載置目標位置との間の幾何的関係性に基づいて、認識処理に使用するカメラを選択する構成としてもよい。

図１９は、カメラと載置目標位置との間の幾何的関係性に基づいて認識処理に使用するカメラを選択する構成に関する説明図である。同図において、図４と同一の構成については同一の符号が付されている。また、ロボット３００は、３段に積まれたワーク（９４１～９４３）に正対している。

この状態において、ロボット３００は、下記の数式３を満たす場合に第２カメラ７２を認識処理に使用するカメラとして選択し、同数式を満たさない場合に第１カメラ７１を認識処理に使用するカメラとして選択する構成としてもよい。

ただし、Ｃ_Ｂθは第２カメラ７２の設置仰角、Ｃ_ＢＨは第２カメラ７２の設置高さ、θ_ＨＢは第２カメラ７２の垂直画角、Ｐ_Ｌは第２カメラ７２からワーク９４１の前面までの距離、Ｐ_Ｈは積み上げられたワークの高さ、αは重み係数を表している。

このような構成によれば、載置目標位置の位置や高さに応じてカメラを適切に配置することができるので、精度の良い認識処理を実現することができる。

第１の実施形態においては、第１リンク２１の正面と第３リンク４１の正面に合計２つのカメラを備える構成としたが、本発明はそのような構成に限定されない。従って、いずれか１方のカメラのみを備える構成としてもよいし、さらにカメラを追加してもよい。

図２０は、３つのカメラを備えるロボット４００の説明図である。同図の基本的構成は図２と同様であるものの、３つ目のカメラである第３カメラ７３が、追加されている点において相違する。第３カメラ７３は、グリッパ本体部５１の天面に光軸を正面に向けて配置されている。第３カメラ７３の視野内には、爪５４の先端近傍が含まれており、第３カメラ７３を用いて探索処理、認識処理を行うこと等ができる。

このような構成によれば、３つ目のカメラを用いてワークの把持や載置動作をより精密に実行することができる。また、先端又は先端近傍のリンクに第３カメラ７３が配置されているため、第３カメラの視野を大きく変更することができる。さらに、爪５４をワーク間に挿入する場合等であっても、第３カメラ７３を用いてワークと爪５４とを同時に認識することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記の実施形態は、矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせ可能である。

本発明は、ロボット等を製造する産業において利用可能である。

１１ 台車部
１２ オムニホイール
２１ 第１リンク
３１ 第２リンク
４１ 第３リンク
４２ 第４リンク
５１ グリッパ本体部
５２ 出力リンク
５３ 爪連結部
５４ 爪
１００ ロボット
１５０ グリッパ
２００ ロボット（変形例）
３００ ロボット（変形例）
４００ ロボット（変形例）

Claims (24)

1. 移動体と、
   前記移動体に連結された多関節マニピュレータと、から構成されたロボットであって、
   前記多関節マニピュレータは、
   前記多関節マニピュレータの先端リンクに正面へと向けて備えられた、エンドエフェクタと、
   前記移動体から前記先端リンクまでの間に延在する、１又は複数の中間リンクと、を備え、
   前記中間リンクのいずれかのリンクには、前記正面へと向きかつ光軸が鉛直下向き軸に対して鋭角又は直角を成すように配置された、第１カメラが備えられている、ロボット。
2. 前記第１カメラが備えられるリンクと前記移動体との間には、前記ロボットの左右方向に延びる軸である第１屈曲軸回りに回動する第１屈曲関節部が設けられ、
   前記第１カメラが備えられるリンクと前記先端リンクとの間には、前記第１屈曲軸に平行な軸である第２屈曲軸回りに回動する第２屈曲関節部が設けられている、請求項１に記載のロボット。
3. 前記第１カメラが備えられるリンクは直動機構により駆動されるリンクである、請求項１又は２に記載のロボット。
4. 前記第１カメラが備えられるリンクは、前記中間リンクのうち前記ロボットの基本姿勢において鉛直軸に平行なリンクである、請求項１～３のいずれか１項に記載のロボット。
5. 前記第１カメラは、Ｈ_Ａを前記移動体の高さ、θ_ＨＡを前記第１カメラの垂直画角、Ｃ_Ａθを前記第１カメラの設置俯角、Ｃ_ＡＨを前記第１カメラの設置高さと前記移動体の高さとの差分、Ｈ_ＰＢを前記エンドエフェクタにより把持される物体の載置目標位置の最低高さ、Ｌ_ＰＢを前記ロボットから前記載置目標位置までの距離、Ａ_Ｏθは前記第１屈曲関節部の屈曲角度、θ_Ｍをマージン角度とした場合、
   

   

   を満たすように設置される、請求項２に記載のロボット。
6. 前記中間リンクのうち前記第１カメラが取り付けられたリンクより前記移動体側に配置されたリンク又は前記移動体には、前記正面へと向きかつ光軸が鉛直上向き軸に対して鋭角を成すように配置された、第２カメラが備えられている、請求項１に記載のロボット。
7. 前記中間リンクは、鉛直軸回りに回動する旋回関節部を備え、
   前記第２カメラは前記鉛直軸回りに回動する、請求項６に記載のロボット。
8. 前記第２カメラが備えられるリンクは、前記中間リンクのうち前記ロボットの基本姿勢において鉛直軸に平行なリンクである、請求項６又は７のいずれか１項に記載のロボット。
9. 前記第２カメラは、θ_ＨＢを前記第２カメラの垂直画角、Ｃ_Ｂθを前記第２カメラの設置仰角、Ｃ_ＢＨを前記第２カメラの設置高さ、Ｈ_ＰＵを載置目標位置の最大高さ、Ｌ_ＰＵを前記第２カメラから前記載置目標位置までの距離、θ_Мをマージン角度とした場合、
   

   

   を満たすように設置される、請求項６～８のいずれか１つに記載のロボット。
10. 前記先端リンクには、前記エンドエフェクタの方向へと向けて第３カメラが配置されている、請求項１～９のいずれか１つに記載のロボット。
11. 前記第１カメラ又は前記第２カメラのうち、選択的されたカメラを有効化し、選択されなかったカメラを無効化する、切替処理部を備える、請求項６に記載のロボット。
12. 前記第１カメラ及び前記第２カメラは、いずれも、その視野の一部が共通するＴｏＦカメラであり、
    前記第１カメラ又は前記第２カメラのうち、いずれか一方のみを有効化する、ＴｏＦカメラ用切替処理部を備える、請求項６に記載のロボット。
13. 前記エンドエフェクタにより把持される物体の載置目標位置の高さが所定値未満の場合、前記第１カメラを選択し、前記載置目標位置の高さが所定値以上の場合、前記第２カメラを選択する、第１選択処理部を備える、請求項１１に記載のロボット。
14. 前記エンドエフェクタにより把持される物体の載置目標位置に係る段数情報と、使用するカメラとの対応関係を示す第１テーブルに基づいて、前記第１カメラ又は前記第２カメラのいずれかを選択する、第２選択処理部を備える、請求項１１に記載のロボット。
15. Ｃ_Ｂθを前記第２カメラの設置仰角、Ｃ_ＢＨを前記第２カメラの設置高さ、θ_ＨＢを前記第２カメラの垂直画角、Ｐ_Ｌを前記第２カメラから前記エンドエフェクタにより把持される物体の載置目標位置までの距離、Ｐ_Ｈを前記載置目標位置の下に積み上げられたワークの高さ、αを重み係数とした場合、
    

    

    の式を満たす場合に前記第２カメラを選択し、そうでない場合に前記第１カメラを選択する、第３選択処理部を備える、請求項１１に記載のロボット。
16. 前記ロボットの動作モードを設定する、動作モード設定部と、
    前記動作モードに応じて前記第１カメラ及び／又は前記第２カメラを選択する、モード基準選択部と、を備える、請求項１１に記載のロボット。
17. 前記動作モードは、前記エンドエフェクタにより把持される物体の載置目標位置を探索する探索モードと、前記載置目標位置を高精度に認識する認識モードを含む、請求項１６に記載のロボット。
18. 前記認識モードにおいて、前記載置目標位置と、載置目標位置の高さ範囲と認識姿勢との対応関係を示すテーブルに基づいて、前記ロボットの認識姿勢を特定する、認識姿勢特定処理部と、
    前記認識姿勢となるよう前記ロボットを制御する、姿勢制御処理部と、
    前記認識姿勢において前記第１カメラ及び／又は前記第２カメラから得られた情報に基づき認識処理を行う、認識処理部と、
    を備えた、請求項１７に記載のロボット。
19. 前記認識処理が成功したか否かを判定する、判定部と、
    前記認識処理に失敗したと判定された場合、前記認識姿勢を所定量だけ変更する、認識姿勢変更処理部と、を備え、
    前記認識処理部は、変更された前記認識姿勢において認識処理を行う、請求項１８に記載のロボット。
20. 前記認識モードにおいて、前記ロボットの初期認識姿勢を特定する、初期認識姿勢特定処理部と、
    前記初期認識姿勢となるよう前記ロボットを制御する、初期姿勢制御処理部と、
    前記初期認識姿勢において前記第１カメラ及び／又は前記第２カメラから得られた情報に基づき認識処理を行う、認識処理部と、
    前記認識処理が成功したか否かを判定する、判定部と、
    前記認識処理に失敗したと判定された場合、前記認識姿勢を所定量だけ変更する、認識姿勢変更処理部と、を備え、
    前記認識処理部は、変更された前記認識姿勢において認識処理を行う、請求項１７に記載のロボット。
21. 前記第１カメラが備えられるリンクと前記移動体との間には、前記ロボットの左右方向に延びる軸回りに回動する第１屈曲関節部が設けられ、
    前記探索モードにおいては、前記第１屈曲関節部の関節角度を変更しつつ前記第１カメラによる撮影が行われる、請求項１７に記載のロボット。
22. 前記第１カメラが備えられるリンクと前記移動体との間には、前記ロボットの左右方向に延びる軸である第１屈曲軸回りに回動する第１屈曲関節部が設けられ、
    前記第１カメラが備えられるリンクと前記先端リンクとの間には、前記第１屈曲軸に平行な軸である第２屈曲軸回りに回動する第２屈曲関節部が設けられ、
    前記探索モードにおいて、前記第１屈曲関節部と前記第２屈曲関節部は、前記第１屈曲関節部の関節角度と前記第２屈曲関節部の関節角度の和が一定となるように制御される、請求項１７に記載のロボット。
23. 前記エンドエフェクタにより把持される物体を載置する動作に関する計画を行う、動作計画処理部を備え、
    前記計画は、前記前記載置目標位置の直上であって所定距離離れた位置を載置経由点とすることを含む、請求項１～２２のいずれか１項に記載のロボット。
24. 移動体と、
    前記移動体に連結された多関節マニピュレータと、から構成されたロボットを含むシステムであって、
    前記多関節マニピュレータは、
    前記多関節マニピュレータの先端リンクに正面へと向けて備えられた、エンドエフェクタと、
    前記移動体から前記先端リンクまでの間に延在する、１又は複数の中間リンクと、を備え、
    前記中間リンクのいずれかのリンクには、前記正面へと向きかつ光軸が鉛直下向き軸に対して鋭角又は直角を成すように配置された、第１カメラが備えられている、システム。

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