JP2024062153A - Hand and handling device with shape recognition function, and control method thereof - Google Patents

Hand and handling device with shape recognition function, and control method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2024062153A
JP2024062153A JP2022169979A JP2022169979A JP2024062153A JP 2024062153 A JP2024062153 A JP 2024062153A JP 2022169979 A JP2022169979 A JP 2022169979A JP 2022169979 A JP2022169979 A JP 2022169979A JP 2024062153 A JP2024062153 A JP 2024062153A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hand
shape recognition
attached
handling device
recognition function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022169979A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
和歳 中村
Original Assignee
共栄精機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 共栄精機株式会社 filed Critical 共栄精機株式会社
Priority to JP2022169979A priority Critical patent/JP2024062153A/en
Publication of JP2024062153A publication Critical patent/JP2024062153A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

【課題】簡単な構成で対象物のハンドリングを実施可能にする形状認識機能を備えたハンド及びハンドリング装置並びにその制御方法を提供する。【解決手段】形状認識機能を備えたハンド14は、対象物40を把持するハンド手段19と、対象物40にライン光41、42を照射する2次元光センサ37、38、及び、ライン光41、42の検出センサ39を備えた形状認識手段20を有し、2次元光センサ37、38は照射するライン光41、42が交差するようにハンド手段19に取付けられ、ハンド手段19及び形状認識手段20の制御手段は、ハンド手段19を予め設定した距離移動させながら、対象物40に対し異なる位置から照射され検出されたライン光41、42から対象物40の3次元形状を特定する処理を行い、これに基づいてハンド手段19に対象物40の把持動作を行わせる。ハンドリング装置10には形状認識機能を備えたハンド14が設けられている。【選択図】図9[Problem] To provide a hand and handling device with a shape recognition function that enables handling of an object with a simple configuration, and a control method thereof. [Solution] A hand 14 with a shape recognition function has a hand means 19 for gripping an object 40, two-dimensional optical sensors 37, 38 for irradiating line lights 41, 42 onto the object 40, and a shape recognition means 20 equipped with a detection sensor 39 for the line lights 41, 42, the two-dimensional optical sensors 37, 38 being attached to the hand means 19 so that the irradiated line lights 41, 42 intersect, and a control means for the hand means 19 and the shape recognition means 20 performs a process for identifying the three-dimensional shape of the object 40 from the line lights 41, 42 that are irradiated from different positions and detected while moving the hand means 19 a preset distance, and causes the hand means 19 to grip the object 40 based on this. A handling device 10 is provided with a hand 14 with a shape recognition function. [Selected Figure] Fig. 9

Description

本発明は、対象物の3次元形状(3D形状)を認識してハンドリング動作を行う形状認識機能を備えたハンド及びハンドリング装置並びにその制御方法に関する。 The present invention relates to a hand and handling device equipped with a shape recognition function that recognizes the three-dimensional shape (3D shape) of an object and performs a handling operation, as well as a control method thereof.

近年、ロボット(ハンドリング装置)を用いたランダムピッキング技術の開発が大きく進展している。このランダムピッキング技術とは、例えば、箱内にランダムに積上げられたワーク(部品)の中から1つのワークを取出す技術である。
ランダムピッキング技術としては、例えば、以下の技術が開示されている。
特許文献1には、4基のカメラを用いて対象物の3D形状を認識し、ロボットハンドで対象物を取出す技術が開示されている。
特許文献2には、3Dスキャナとカメラを用いて対象物の3D形状を認識し、ロボットハンドで対象物を取出す技術が開示されている。
In recent years, the development of random picking technology using robots (handling devices) has progressed significantly. This random picking technology is, for example, a technology for picking out one workpiece from workpieces (components) randomly stacked in a box.
As examples of random picking techniques, the following techniques have been disclosed:
Patent Document 1 discloses a technology for recognizing the 3D shape of an object using four cameras and picking up the object with a robot hand.
Patent Document 2 discloses a technology for recognizing the 3D shape of an object using a 3D scanner and a camera, and for picking up the object using a robot hand.

特開2022-17739号公報JP 2022-17739 A 特開2020-179355号公報JP 2020-179355 A

しかしながら、前記従来の技術には未だ解決すべき以下のような問題があった。
特許文献1記載の技術は、4基のカメラとロボットハンドとが別々の構成となっており、4基のカメラを対象物の上方に設置するための設備が必要となるため、設備構成が大掛かりとなる。また、対象物の3D形状を認識するために高度なソフトが必要となり、複雑な初期設定を行う必要もある。なお、初期設定を正確にできなければ、対象物をロボットハンドで掴むための補正ができなくなるおそれがある。
特許文献2記載の技術も、3Dスキャナとカメラを対象物の上方に設置するための設備が必要であり、また、対象物の3D形状を認識するための高度なソフトも必要である。
なお、構成を簡単(コンパクト)にするため、ロボットハンドに3Dスキャナとカメラを取付けることも考えられる。しかし、対象物の3D形状を認識するために距離精度が必要な場合、3Dスキャナとカメラとをある程度間隔を開けて設置しなければならないが、これらをロボットハンドに取付ける場合、その間隔を確保できないという問題がある。
However, the above-mentioned conventional techniques still have the following problems to be solved.
In the technology described in Patent Document 1, the four cameras and the robot hand are configured separately, and equipment is required to install the four cameras above the object, resulting in a large-scale equipment configuration. In addition, advanced software is required to recognize the 3D shape of the object, and complex initial settings are also required. If the initial settings are not accurate, there is a risk that corrections cannot be made to grasp the object with the robot hand.
The technology described in Patent Document 2 also requires equipment for installing a 3D scanner and camera above the object, as well as advanced software for recognizing the 3D shape of the object.
In order to simplify (compact) the configuration, it is also possible to attach a 3D scanner and a camera to the robot hand. However, if distance accuracy is required to recognize the 3D shape of an object, the 3D scanner and the camera must be installed with a certain distance between them, but if they are attached to the robot hand, there is a problem that the distance cannot be secured.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で対象物のハンドリングを実施可能にする形状認識機能を備えたハンド及びハンドリング装置並びにその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide a hand and handling device equipped with a shape recognition function that enables handling of objects with a simple configuration, as well as a control method for the same.

前記目的に沿う第1の発明に係る形状認識機能を備えたハンドは、対象物をハンドリングするハンドリング装置に着脱可能に設けられる形状認識機能を備えたハンドであって、
前記対象物を把持するハンド手段と、
前記ハンド手段に取付けられ、前記対象物にライン光を照射する2つの2次元光センサ、及び、前記対象物に照射されたライン光を検出する検出センサを備えた形状認識手段と、
前記ハンド手段及び前記形状認識手段を制御する制御手段とを有し、
前記形状認識手段の前記2つの2次元光センサは、それぞれが照射するライン光が交差するように前記ハンド手段に取付けられ、
前記制御手段は、前記ハンド手段を予め設定した距離移動させながら、前記対象物に対して異なる位置から照射され検出されたライン光から、該対象物の3次元形状を特定する処理を行い、該特定した3次元形状に基づいて前記ハンド手段に前記対象物の把持動作を行わせる。
ここで、前記2つの2次元光センサは、前記対象物へ照射される2つのライン光が直交するように、前記ハンド手段に取付けられていることが好ましい。
A hand equipped with a shape recognition function according to a first aspect of the present invention that satisfies the above-mentioned object is a hand equipped with a shape recognition function that is detachably provided to a handling device that handles an object,
hand means for gripping the object;
a shape recognition means attached to the hand means, the shape recognition means including two two-dimensional optical sensors for irradiating a line of light onto the object, and a detection sensor for detecting the line of light irradiated onto the object;
a control means for controlling the hand means and the shape recognition means,
the two two-dimensional optical sensors of the shape recognition means are attached to the hand means so that the line lights emitted by each of them intersect;
The control means moves the hand means a predetermined distance, performs a process to identify the three-dimensional shape of the object from line light that is irradiated onto the object from different positions and detected, and causes the hand means to grasp the object based on the identified three-dimensional shape.
Here, it is preferable that the two two-dimensional optical sensors are attached to the hand means so that the two lines of light irradiated onto the object are perpendicular to each other.

第1の発明に係る形状認識機能を備えたハンドにおいて、前記ハンド手段は、掌部と、該掌部の外周部に間隔を有して突出状態で取付けられた複数の指部とを有し、前記掌部に前記形状認識手段が取付けられていることことが好ましい。
ここで、前記指部の本数は3本であり、少なくとも2本の前記指部の基部が前記掌部に対して回動可能に取付けられ、回動可能に取付けられた2本の前記指部を同じ向きに揃えた状態に配置し、該2本の指部と他の1本の前記指部との間隔を調整可能にすることができる。
In the hand with shape recognition function of the first invention, it is preferable that the hand means has a palm portion and a plurality of finger portions attached to the outer periphery of the palm portion in a protruding state with spaces between them, and the shape recognition means is attached to the palm portion.
Here, the number of finger portions is three, the bases of at least two of the finger portions are rotatably attached to the palm portion, the two rotatably attached finger portions are aligned in the same direction, and the distance between the two finger portions and the other finger portion can be adjusted.

前記目的に沿う第2の発明に係るハンドリング装置は、第1の発明に係る形状認識機能を備えたハンドが設けられたものである。
ここで、第2の発明に係るハンドリング装置において、テレスコピック状に伸縮可能なブーム手段を有し、前記形状認識機能を備えたハンドを前記ブーム手段の先端部に取付けることができる。
また、第2の発明に係るハンドリング装置において、複数の関節で構成されるアーム手段を有し、前記形状認識機能を備えたハンドを前記アーム手段の先端部に取付けることもできる。
A handling device according to a second aspect of the present invention that meets the above-mentioned objective is provided with a hand having a shape recognition function according to the first aspect of the present invention.
Here, the handling device according to the second aspect of the present invention has boom means which is telescopically extendable and retractable, and the hand equipped with the shape recognition function can be attached to the tip of the boom means.
In addition, the handling device according to the second aspect of the present invention may have arm means composed of a plurality of joints, and the hand having the shape recognition function may be attached to the tip of the arm means.

前記目的に沿う第3の発明に係るハンドリング装置の制御方法は、前記2つの2次元光センサにより前記対象物に向けてライン光をそれぞれ照射すると共に、前記検出センサにより前記対象物に照射されたライン光を検出しながら、前記ハンド手段を予め設定した距離移動させる。 A third invention, which is in line with the above object, is a method for controlling a handling device, in which the two two-dimensional optical sensors each irradiate a line of light toward the object, and the detection sensor detects the line of light irradiated toward the object while moving the hand means a preset distance.

第1の発明に係る形状認識機能を備えたハンドは、対象物を把持するハンド手段と、これに取付けられた形状認識手段と、ハンド手段及び形状認識手段を制御する制御手段とを有するので、従来のような大掛かりな設備が不要となり、装置構成をコンパクトにできる。
特に、形状認識手段は、対象物にライン光を交差した状態で照射する2つの2次元光センサと、対象物に照射されたライン光を検出する検出センサを備えているので、従来使用されていた4基のカメラや3Dスキャナ等が不要となり、安価にできる。
更に、制御手段は、形状認識手段が取付けられたハンド手段を予め設定した距離移動させて対象物の3次元形状を特定する処理を行い、この特定した3次元形状に基づいてハンド手段に対象物の把持動作を行わせるので、従来のように、高度なソフトや初期設定が不要となり、使い勝手が非常に良好である。
また、第2の発明に係るハンドリング装置は、第1の発明に係る形状認識機能を備えたハンドを有し、その制御方法は、2つの2次元光センサにより対象物に向けてライン光をそれぞれ照射すると共に、検出センサにより対象物に照射されたライン光を検出しながら、ハンド手段を予め設定した距離移動させるので、簡単な構成で対象物のハンドリングが実施可能になる。
The hand with shape recognition function of the first invention has hand means for grasping an object, shape recognition means attached thereto, and control means for controlling the hand means and the shape recognition means, thereby eliminating the need for large-scale equipment as in the conventional art and enabling the device configuration to be made compact.
In particular, the shape recognition means is equipped with two two-dimensional optical sensors that irradiate the target object with intersecting lines of light, and a detection sensor that detects the line of light irradiated onto the target object, thereby eliminating the need for the four cameras and 3D scanners that were previously used, making it cheaper.
Furthermore, the control means performs a process of identifying the three-dimensional shape of the object by moving the hand means, to which the shape recognition means is attached, a preset distance, and causes the hand means to grasp the object based on this identified three-dimensional shape. This eliminates the need for advanced software or initial settings as in the past, making the device extremely easy to use.
In addition, the handling device of the second invention has a hand equipped with the shape recognition function of the first invention, and its control method involves two two-dimensional optical sensors each irradiating a line of light toward an object, and a detection sensor detecting the line of light irradiated onto the object while moving the hand means a predetermined distance, thereby making it possible to handle the object with a simple configuration.

本発明の一実施の形態に係るハンドリング装置の説明図である。1 is an explanatory diagram of a handling device according to an embodiment of the present invention; 同ハンドリング装置に設けられた形状認識機能を備えたハンドを上方から視た斜視図である。1 is a perspective view of a hand provided with a shape recognition function and seen from above in the handling device. FIG. 同形状認識機能を備えたハンドを斜め下方から視た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the hand equipped with the shape recognition function as viewed obliquely from below. 同形状認識機能を備えたハンドの底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the hand equipped with the shape recognition function. 同形状認識機能を備えたハンドの回動機構の説明図である。11 is an explanatory diagram of a rotation mechanism of the hand equipped with the shape recognition function. FIG. 同形状認識機能を備えたハンドの使用形態の変更方法を示す説明図である。11 is an explanatory diagram showing a method for changing the usage form of the hand equipped with the shape recognition function. FIG. 使用形態を変更した同形状認識機能を備えたハンドを上方から視た斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of the hand equipped with the shape recognition function in a modified form of use, as viewed from above. 同形状認識機能を備えたハンドを底面から回動機構が視えた状態で示した説明図である。13 is an explanatory diagram showing the hand equipped with the shape recognition function from the bottom with the rotation mechanism visible. FIG. 本発明の一実施の形態に係るハンドリング装置に設けられた形状認識機能を備えたハンドの使用状況を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing a usage state of a hand having a shape recognition function provided in a handling device according to an embodiment of the present invention; 同ハンドリング装置の使用方法を示す説明図である。4 is an explanatory diagram showing a method of using the handling device. FIG. 同ハンドリング装置の他の使用方法を示す説明図である。11 is an explanatory diagram showing another method of using the handling device. FIG.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1に示すように、本発明の一実施の形態に係るハンドリング装置10は、床面11上を走行可能な台車12と、この台車12上に取付け固定された伸縮可能なブーム手段13と、ブーム手段13の先端部に着脱可能に取付けられた、本発明の一実施の形態に係る形状認識機能を備えたハンド(以下、形状認識ハンドとも記載)14とを有する装置であり、簡単な構成で対象物(図示しない)のハンドリングを実施可能にするものである。なお、形状認識ハンド14で把持する対象物は、特に限定されるものではなく、例えば、各種機器、部品、食品等があり、その形状(例えば、棒状や板状、球状)、質量、大きさは様々である。
以下、詳しく説明する。
Next, with reference to the attached drawings, an embodiment of the present invention will be described for better understanding of the present invention.
1, a handling device 10 according to an embodiment of the present invention is a device having a dolly 12 capable of traveling on a floor surface 11, an extendable boom means 13 attached and fixed on the dolly 12, and a hand (hereinafter also referred to as a shape recognition hand) 14 equipped with a shape recognition function according to an embodiment of the present invention, which is detachably attached to the tip of the boom means 13, and which enables handling of an object (not shown) with a simple configuration. Note that the object to be grasped by the shape recognition hand 14 is not particularly limited, and may be, for example, various devices, parts, food, etc., and may have various shapes (for example, rod-like, plate-like, or spherical), masses, and sizes.
The details are explained below.

ブーム手段13は、台車12上に取付け固定された支持台15に、水平面内で回動可能(旋回可能)、かつ、上下方向に傾動可能に設けられている。なお、ブーム手段13の床面11からの高さ(ブーム手段13の傾動支点)は、ブーム手段13が、例えば、水平方向に対して上下方向に±45度(好ましくは30度)の範囲内で傾動可能となるように設定されている。
上記したように、支持台15は台車12上に取付け固定され、ブーム手段13が移動可能な構成となっているが、特に限定されるものではなく、台車以外の他の移動手段に取付け固定して移動可能な構成にすることもでき、また、支持台15を床面11上に取付け固定し、ブーム手段13が移動できない構成とすることもできる。
The boom means 13 is provided on a support base 15 fixedly attached to the cart 12 so as to be rotatable (swivelable) within a horizontal plane and tiltable in the vertical direction. The height of the boom means 13 from the floor surface 11 (the tilting fulcrum of the boom means 13) is set so that the boom means 13 can be tilted, for example, within a range of ±45 degrees (preferably 30 degrees) in the vertical direction with respect to the horizontal direction.
As described above, the support base 15 is attached and fixed onto the cart 12, and the boom means 13 is configured to be movable, but this is not particularly limited, and the support base 15 can be attached and fixed to other moving means other than the cart to make it movable, or the support base 15 can be attached and fixed onto the floor surface 11 to make it immovable.

ブーム手段13は、主ブーム部材16と2つ(複数)の進退用ブーム部材17、18を備えている。
主ブーム部材16と進退用ブーム部材17、18は、それぞれ角筒状となって、その内幅が順次小さくなっており、主ブーム部材16内に、2個の進退用ブーム部材17、18が、主ブーム部材16の長手方向(ブーム手段13の伸縮方向)に摺動自在に順次嵌挿され、各進退用ブーム部材17、18が主ブーム部材16に対して進退することで伸縮するテレスコピック状(テレスコープ状)に構成されている。
なお、ブーム手段13は、駆動手段(図示しない)により、主ブーム部材16に対して各進退用ブーム部材17、18が、順次進退するものであるが、並行して(略同時に)進退することもできる。
The boom means 13 includes a main boom member 16 and two (a plurality of) forward and backward boom members 17, 18.
The main boom member 16 and the advancing/retreating boom members 17, 18 are each shaped like a square tube with an inner width that gradually decreases. The two advancing/retreating boom members 17, 18 are sequentially inserted into the main boom member 16 so as to be slidable in the longitudinal direction of the main boom member 16 (the direction in which the boom means 13 extends and retracts). Each of the advancing/retreating boom members 17, 18 is configured in a telescopic shape that extends and retracts by advancing and retracting relative to the main boom member 16.
In the boom means 13, the advance/retract boom members 17, 18 are moved forward and backward sequentially relative to the main boom member 16 by a drive means (not shown), but they can also be moved forward and backward in parallel (approximately simultaneously).

ブーム手段13の先端部(即ち、進退用ブーム部材18の先端部)には、形状認識ハンド14が、ブーム手段13の軸心回りに回転可能、及び/又は、ブーム手段13の軸心に対して傾動可能に取付けられている。
形状認識ハンド14は、図1~図5に示すように、ハンド手段19と、このハンド手段19に取付けられた形状認識手段20と、ハンド手段19及び形状認識手段20を制御する制御手段(図示しない)とを有している。
ハンド手段19は、ブーム手段13(進退用ブーム部材18)の先端部に着脱可能な装着部21と、この装着部21に取付け固定された掌部22と、この掌部22の外周部に等ピッチで間隔を有して(正三角形の頂点位置に)掌部22から外方(図2では斜め下方)へ向けて突出状態で取付けられた3本(複数)の指部23~25とを有し、掌部22に形状認識手段20が取付けられている。
A shape recognition hand 14 is attached to the tip of the boom means 13 (i.e., the tip of the advance/retreat boom member 18) so as to be rotatable around the axis of the boom means 13 and/or so as to be tiltable relative to the axis of the boom means 13.
As shown in FIGS. 1 to 5, the shape recognition hand 14 has a hand means 19, a shape recognition means 20 attached to the hand means 19, and a control means (not shown) for controlling the hand means 19 and the shape recognition means 20.
The hand means 19 has a detachable mounting portion 21 attached to the tip of the boom means 13 (advancing/retreating boom member 18), a palm portion 22 attached and fixed to this mounting portion 21, and three (multiple) fingers 23-25 attached to the outer periphery of the palm portion 22 at equal intervals (at the vertices of an equilateral triangle) and protruding outward from the palm portion 22 (diagonally downward in Figure 2), and a shape recognition means 20 is attached to the palm portion 22.

掌部22は、図2、図3に示すように、間隔を有して平行に配置された摺動板26と固定板27を有し、この固定板27に、指部24、25の基部がその軸心を中心として回動可能にそれぞれ取付けられ、他の指部23の基部が回動不能に取付け固定されている。
固定板27は、装着部21に複数のガイドロッド28で連結され、摺動板26は、図1~図3に示す、装着部21に取付け固定されたモータ(駆動手段)29により、ガイドロッド28に沿って往復移動可能に取付けられている。
各指部23~25には、対向する指部23~25同士がその先側の間隔を調整できるように、2以上の複数(1つでもよい)の関節30とリンク機構31(シリンダー等で構成)が設けられ、リンク機構31の基端部が摺動板26に回動可能に取付けられている。
これにより、モータ29を用いて摺動板26を往復移動させ、3本の指部23~25同士の間隔を調整することで、ハンド手段19が対象物を把持することができる。
As shown in Figures 2 and 3, the palm portion 22 has a sliding plate 26 and a fixed plate 27 arranged in parallel with a gap between them, and the bases of the fingers 24 and 25 are attached to the fixed plate 27 so as to be rotatable about their respective axes, while the base of the other finger portion 23 is attached and fixed so as not to be rotatable.
The fixed plate 27 is connected to the mounting portion 21 by a plurality of guide rods 28, and the sliding plate 26 is attached so as to be movable back and forth along the guide rods 28 by a motor (driving means) 29 attached and fixed to the mounting portion 21 as shown in Figures 1 to 3.
Each finger portion 23 to 25 is provided with two or more joints 30 (or just one) and a link mechanism 31 (composed of a cylinder, etc.) so that the distance between the tips of the opposing fingers 23 to 25 can be adjusted, and the base end of the link mechanism 31 is rotatably attached to the sliding plate 26.
This allows the hand means 19 to grip an object by reciprocating the sliding plate 26 using the motor 29 and adjusting the distance between the three fingers 23 to 25.

また、固定板27には、図4、図5に示すように、3本の指部23~25のうち2本の指部24、25を、固定板27(掌部22)に対して同時に回動させるための回動機構32(複数のギア等で構成)が取付けられている。なお、図5は、説明の便宜上、図4に示す後述する取付け板33等を省略している(後述する図6、図7、図8も同様)。
この回動機構32を動作させ、例えば、図6に示すように、2本の指部24、25の基部を固定板27(掌部22)に対して回動させることで、図7、図8に示すように、2本の指部24、25を同じ向きに揃えた状態(間隔を有して平行)に配置することができる。なお、図7は図2に示すモータ29を省略している。ここで、回動機構32の動作は、手動又は自動(モータ等)により行うことができる。また、2本の指部24、25は、個別に回動可能な構成にすることもできる。
これにより、2本の指部24、25と他の1本の指部23との間隔を調整可能にでき、対象物を把持することができる。
4 and 5, a rotation mechanism 32 (comprised of a plurality of gears, etc.) for simultaneously rotating two of the three fingers 23 to 25 relative to the fixed plate 27 (palm portion 22) is attached to the fixed plate 27. For ease of explanation, an attachment plate 33, etc., shown in FIG. 4 and described later, is omitted in FIG. 5 (the same applies to FIGS. 6, 7, and 8, which will be described later).
By operating this rotation mechanism 32 and rotating the bases of the two finger portions 24, 25 relative to the fixed plate 27 (palm portion 22) as shown in Fig. 6, for example, the two finger portions 24, 25 can be arranged in the same direction (parallel with a gap between them) as shown in Figs. 7 and 8. Note that Fig. 7 does not show the motor 29 shown in Fig. 2. The operation of the rotation mechanism 32 can be performed manually or automatically (by a motor or the like). The two finger portions 24, 25 can also be configured to be rotatable individually.
This makes it possible to adjust the distance between the two fingers 24, 25 and the other finger 23, making it possible to grasp an object.

固定板27(掌部22)には、図2~図4に示すように、取付け板33を介して形状認識手段20が取付け固定されている。
取付け板33はT字状となって、その3つの突出部34~36が隣り合う指部23、24間、指部23、25間、指部24、25間にそれぞれ位置し、この3つの突出部34~36に、形状認識手段20を構成する、2つの2次元光センサ37、38と検出センサ39がそれぞれ取付け固定されている。
ここで、2次元光センサ37、38とは、対象物にライン光(2次元レーザ等)を照射するラインセンサであり、具体的には、オプテックス・エフエー(株)製のFASTUS(登録商標) 形状測定センサ LSシリーズ等を使用できるが、特に限定されるものではない。
また、検出センサ39とは、2次元光センサから対象物に照射されたライン光を検出するものであり、例えば、公知のイメージセンサ等を使用できるが、特に限定されるものではない。
As shown in FIGS. 2 to 4, the shape recognition means 20 is attached and fixed to the fixed plate 27 (palm portion 22) via an attachment plate 33.
The mounting plate 33 is T-shaped, and its three protrusions 34-36 are located between adjacent fingers 23, 24, between fingers 23, 25, and between fingers 24, 25, respectively, and two two-dimensional optical sensors 37, 38 and a detection sensor 39, which constitute the shape recognition means 20, are attached and fixed to these three protrusions 34-36, respectively.
Here, the two-dimensional optical sensors 37 and 38 are line sensors that irradiate a line of light (such as a two-dimensional laser) onto an object. Specifically, the FASTUS (registered trademark) shape measurement sensor LS series manufactured by Optex FA Co., Ltd. can be used, but there is no particular limitation.
The detection sensor 39 detects a line of light irradiated from a two-dimensional optical sensor onto an object, and may be, for example, a known image sensor, but is not particularly limited thereto.

上記した2つの2次元光センサ37、38は、例えば、図9に示すように、対象物の一例であるボルト40に向けてそれぞれが照射するライン光41、42がボルト40から視て交差するように、特に本発明では、2つのライン光41、42が、ボルト40から視て直交するように(ライン光41、42が十字状となるように)、取付け板33(なす角が90度となる位置の突出部34、35)に取付け固定されている。なお、2つのライン光が交差、更には直交する領域は、対象物に照射可能で、後述する対象物の三次元形状を認識可能な領域であれば、特に限定されるものではない。
物体認識において距離精度が必要な場合、従来使用されているカメラ(イメージセンサ)と3Dレーザであれば、両者をある程度間隔を開けて設置することが必要であるが、この両者を1つのハンド手段に取付け固定しようとする場合、間隔を確保できない。
そこで、本発明では、2つの2次元光センサ37、38を各ライン光41、42が交差(更には直交)するようにハンド手段19に取付け固定し、検出センサ39を複合的に利用することで、ボックス43内のボルト40の三次元形状が認識可能となる。
9, the two two-dimensional optical sensors 37, 38 are attached and fixed to the mounting plate 33 (the protrusions 34, 35 at a position where the angle between them is 90 degrees) so that the line lights 41, 42 that they respectively irradiate toward a bolt 40, which is an example of an object, intersect as seen from the bolt 40, and particularly in the present invention, the two line lights 41, 42 are orthogonal as seen from the bolt 40 (so that the line lights 41, 42 form a cross shape). Note that the area where the two line lights intersect or even intersect at right angles is not particularly limited as long as it is an area where the object can be irradiated and where the three-dimensional shape of the object, which will be described later, can be recognized.
When distance accuracy is required in object recognition, the conventionally used camera (image sensor) and 3D laser need to be installed with a certain amount of space between them, but when attempting to attach and fix both of these to a single hand means, it is not possible to ensure this spacing.
Therefore, in the present invention, two two-dimensional optical sensors 37, 38 are attached and fixed to the hand means 19 so that the line lights 41, 42 intersect (and even intersect perpendicularly), and by using the detection sensor 39 in combination, it becomes possible to recognize the three-dimensional shape of the bolt 40 inside the box 43.

制御手段は、ブーム手段13を制御するものであり、ハンド手段19と形状認識手段20を制御するものでもある。
制御手段には、1又は複数のCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、通信インターフェイス(I/F)、入出力I/F、操作部(キーボードやマウス等)、表示部(ディスプレイ)、及び、記憶手段(HDD(ハードディスクドライブ)やSSD(ソリッドステートドライブ))を備える従来公知のコンピュータを使用できる。
ここで、CPUは、ROMに記憶されている制御プログラムを読み出し、RAMを作業エリアとして制御プログラムを実行する。CPUによる制御プログラムが実行されると、後述する各種処理(ハンドリング装置10の制御方法)が実現される。
The control means controls the boom means 13 and also controls the hand means 19 and the shape recognition means 20 .
The control means can be a conventionally known computer having one or more central processing units (CPUs), read only memories (ROMs), random access memories (RAMs), communication interfaces (I/Fs), input/output I/Fs, operation units (keyboards, mouses, etc.), display units (displays), and storage means (hard disk drives (HDDs) and solid state drives (SSDs)).
The CPU reads out a control program stored in the ROM and executes the control program using the RAM as a working area. When the CPU executes the control program, various processes (control methods for the handling device 10) described later are realized.

ブーム手段13の制御には、例えば、支持台15に対してブーム手段13を、水平面内で回動(旋回)させる制御や上下方向に傾動させる制御、また、各進退用ブーム部材17、18を主ブーム部材16に対して進退することでブーム手段13を伸縮させる制御等がある。
ハンド手段19の制御には、例えば、ブーム手段13に対してハンド手段19を、ブーム手段13の軸心回りに回転させる制御や、ブーム手段13の軸心に対して傾動させる制御、また、ハンド手段19の各指部23~25を動かして対象物の把持動作を行わせる制御(摺動板26を介してリンク機構31を動かすモータ29の制御)等がある。
形状認識手段20の制御には、例えば、各2次元光センサ37、38からライン光41、42を照射する制御や、対象物に照射されたライン光41、42を検出センサ39で検出して制御手段に送信する制御等がある。
なお、上記した制御の際の信号の送受信は、無線又は有線により行うことができる。
The control of the boom means 13 includes, for example, control to rotate (swivel) the boom means 13 in a horizontal plane relative to the support base 15, control to tilt it vertically, and control to extend and retract the boom means 13 by moving each of the advance/retract boom members 17, 18 forward and backward relative to the main boom member 16.
The control of the hand means 19 includes, for example, control to rotate the hand means 19 around the axis of the boom means 13 relative to the boom means 13, control to tilt the hand means 19 relative to the axis of the boom means 13, and control to move each of the fingers 23 to 25 of the hand means 19 to grasp an object (control of the motor 29 that moves the link mechanism 31 via the sliding plate 26).
The control of the shape recognition means 20 includes, for example, control to irradiate the lines of light 41, 42 from each of the two-dimensional optical sensors 37, 38, and control to detect the lines of light 41, 42 irradiated onto the object with a detection sensor 39 and transmit the detected lines of light to the control means.
The transmission and reception of signals during the above control can be performed wirelessly or via wires.

制御手段は更に、対象物の3次元形状を特定する処理を行う。以下、図9を参照しながら説明する。
制御手段はまず、各2次元光センサ37、38からボルト40に対してライン光41、42が照射されるように、かつ、ボルト40に照射されたライン光41、42を検出センサ39で検出できるように、ブーム手段13やハンド手段19を動かす。
次に、制御手段は、各2次元光センサ37、38からボルト40に対してライン光41、42を照射させ、かつ、検出センサ39によりボルト40に照射されたライン光41、42を検出させながら、ブーム手段13及び/又はハンド手段19を動かす。具体的には、ボルト40の全様(ハンド手段19と対向する側の表面)が分かる程度に、ハンド手段19を予め設定した距離(ボルト40のサイズ程度:ここでは多数のボルト40が収容されたボックス43内を)移動させる(即ち、ボックス43内をスキャンする)。
The control means further performs a process for identifying the three-dimensional shape of the object, which will be described below with reference to FIG.
The control means first moves the boom means 13 and the hand means 19 so that the lines of light 41, 42 are irradiated onto the bolt 40 from each of the two-dimensional optical sensors 37, 38 and so that the lines of light 41, 42 irradiated onto the bolt 40 can be detected by the detection sensor 39.
Next, the control means moves the boom means 13 and/or the hand means 19 while causing the two-dimensional optical sensors 37, 38 to irradiate the bolt 40 with the line lights 41, 42 and causing the detection sensor 39 to detect the line lights 41, 42 irradiated onto the bolt 40. Specifically, the hand means 19 is moved a preset distance (about the size of the bolt 40: in this case, inside the box 43 that contains a large number of bolts 40) to an extent that the entire shape of the bolt 40 (the surface on the side facing the hand means 19) can be seen (i.e., the inside of the box 43 is scanned).

これにより、ボルト40に対して異なる位置からライン光41、42が照射され、この照射されたライン光41、42を検出センサ39によって検出することにより、ボルト40の3次元形状を特定する処理を行うことができ、例えば、形状や寸法、置かれた姿勢等を認識することができる。なお、制御手段には、ボルト40の形状や寸法を入力しておくこともでき、この場合は、置かれた姿勢等を認識することができる。
即ち、2つの2次元光センサ37、38をハンド手段19に、それぞれが照射するライン光41、42が交差するように取付けたのは、ハンド手段19を任意の方向に、例えばボルト40のサイズ程度1回動かすことにより、ボルト40を立体測定可能にするためである。従って、検出可能な範囲を広げるためには、ライン光41、42を直交させることが好ましいが、例えば、2つのライン光41、42のなす角が±30度程度以下の範囲内で交差するようにしてもよい。
このようにして特定した3次元形状に基づいて、制御手段はハンド手段19にボルト40の把持動作を行わせる。
As a result, the line lights 41, 42 are irradiated onto the bolt 40 from different positions, and the irradiated line lights 41, 42 are detected by the detection sensor 39, thereby enabling processing to be performed to identify the three-dimensional shape of the bolt 40, and for example, the shape, dimensions, position, etc. can be recognized. Note that the shape and dimensions of the bolt 40 can also be inputted into the control means, in which case the position, etc. can be recognized.
That is, the two two-dimensional optical sensors 37, 38 are attached to the hand means 19 so that the line light 41, 42 they respectively irradiate intersect with each other in order to enable three-dimensional measurement of the bolt 40 by moving the hand means 19 in any direction, for example, once by about the size of the bolt 40. Therefore, in order to expand the detectable range, it is preferable to make the line light 41, 42 orthogonal to each other, but for example, the angle formed by the two line light 41, 42 may be made to intersect within a range of about ±30 degrees or less.
Based on the three-dimensional shape thus specified, the control means causes the hand means 19 to perform the gripping operation of the bolt 40 .

続いて、本発明の一実施の形態に係るハンドリング装置の制御方法について説明する。
まず作業者は、図1に示すハンドリング装置10を、目的とする場所まで移動させる。
次に、作業者又は制御手段により、図9に示すように、各2次元光センサ37、38からボルト40に対してライン光41、42が照射されるように、かつ、ボルト40に照射されたライン光41、42を検出センサ39で検出できるように、ブーム手段13やハンド手段19を動かす。
そして、制御手段により、各2次元光センサ37、38からボルト40に対してライン光41、42を照射しながら、かつ、検出センサ39でボルト40に照射されたライン光41、42を検出させながら、ブーム手段13及び/又はハンド手段19を予め設定した距離(ここでは、多数のボルト40が収容されたボックス43内をスキャンできる距離)動かす。なお、ハンド手段19の移動(軌跡)は、ライン光41又はライン光42の延長線とは異なる方向に行うことが好ましく、ボックス43内のボルト40の3次元形状を特定できれば、直線的や曲線的、又は、ランダムに行うことができる。
Next, a control method for the handling system according to one embodiment of the present invention will be described.
First, an operator moves the handling device 10 shown in FIG. 1 to a target location.
Next, the operator or the control means moves the boom means 13 or the hand means 19 so that line lights 41, 42 are irradiated onto the bolt 40 from each two-dimensional optical sensor 37, 38, as shown in Figure 9, and so that the line lights 41, 42 irradiated onto the bolt 40 can be detected by the detection sensor 39.
Then, the control means moves the boom means 13 and/or the hand means 19 a preset distance (here, a distance that allows scanning the inside of a box 43 containing a large number of bolts 40) while irradiating the bolt 40 with line lights 41, 42 from each of the two-dimensional optical sensors 37, 38 and detecting the line lights 41, 42 irradiated onto the bolt 40 with the detection sensor 39. Note that the movement (trajectory) of the hand means 19 is preferably performed in a direction different from the extension line of the line lights 41 or 42, and can be performed linearly, curvedly, or randomly as long as the three-dimensional shape of the bolt 40 in the box 43 can be specified.

このように、ボルト40に対して異なる位置からライン光41、42を照射し、この照射されたライン光41、42を検出センサ39によって検出することにより、ボックス43内のボルト40の3次元形状を特定する処理を行うことができ、例えば、形状や寸法、置かれた姿勢等を認識することができる。
制御手段は、特定した3次元形状に基づいて、ブーム手段13やハンド手段19を、ボルト40を掴むために最も適した状態に動かし、ハンド手段19にボルト40の把持動作を行わせる。
なお、ボックス43内には、多数のボルト40が積み重ねられた状態であるため、3次元形状が特定されたボルト40の把持動作が終了した後は、上記した制御を繰返し行い、新たに特定した3次元形状に基づいて、引き続きボルト40の把持動作を行わせることが好ましい。しかし、例えば、ボルト40が積み重ねられていない場合(一度のスキャンで全体像を認識できる場合)は、上記した制御を再度行う必要はない。
In this way, by irradiating the bolt 40 with line lights 41, 42 from different positions and detecting the irradiated line lights 41, 42 with the detection sensor 39, a process can be performed to identify the three-dimensional shape of the bolt 40 within the box 43, and for example, the shape, dimensions, placement posture, etc. can be recognized.
Based on the identified three-dimensional shape, the control means moves the boom means 13 and the hand means 19 to the most suitable state for gripping the bolt 40 , and causes the hand means 19 to perform the gripping operation of the bolt 40 .
Since many bolts 40 are stacked inside the box 43, it is preferable to repeat the above-mentioned control after the gripping operation of the bolt 40 whose three-dimensional shape has been specified is completed, and to continue the gripping operation of the bolt 40 based on the newly specified three-dimensional shape. However, for example, if the bolts 40 are not stacked (if the entire image can be recognized by a single scan), there is no need to repeat the above-mentioned control.

以上に示したハンドリング装置10(形状認識機能を備えたハンド14)の適用例としては、図10に示すNC複合旋盤50がある。なお、図10に示すハンドリング装置は、特定位置に固定された状態(移動できない構成)であるため、符号10aとする。
ハンドリング装置10aは、素材用ボックス51内にランダムに置かれた素材(対象物の一例)52を、ハンドリング装置10aのハンド手段14で取出して加工機53に取付けた後、加工が終了した完成品(対象物の一例)54をハンド手段14で取出して、完成品用ボックス55内に置く。なお、符号56は作業者が通る通路である。
この場合、例えば、作業者(パートタイム労働者等)が運んできた大凡の位置に置かれた素材用ボックス51に対して、ハンドリング装置10aのハンド手段14の位置を補正し、概略修正した後に再接近した状態で、形状認識手段20により素材52をスキャンすることによって、その後ハンド手段14によりハンドリング(把持動作)を行うことができる。
An application example of the handling device 10 (hand 14 equipped with a shape recognition function) described above is an NC combined lathe 50 shown in Fig. 10. Note that the handling device shown in Fig. 10 is designated by the reference symbol 10a because it is fixed at a specific position (unmovable).
The handling device 10a uses the hand means 14 of the handling device 10a to take out materials (an example of an object) 52 randomly placed in a material box 51 and attaches them to a processing machine 53, and then takes out a finished product (an example of an object) 54 that has been processed using the hand means 14 and places it in a finished product box 55. Reference numeral 56 denotes a passageway through which workers pass.
In this case, for example, the position of the hand means 14 of the handling device 10a is corrected and roughly corrected with respect to the material box 51 placed in the approximate position where it was brought by a worker (part-time worker, etc.), and then the material 52 is scanned by the shape recognition means 20 while reapproaching the box, and then handling (grasping operation) can be performed by the hand means 14.

また、ハンドリング装置10(形状認識機能を備えたハンド14)の他の適用例としては、図11に示す農業収穫現場60がある。なお、図11に示すハンドリング装置は、レール61上を走行する台車62により移動可能な構成であるため、符号10bとする。
農業収穫現場60では、ハンドリング装置10bをレール61に沿って移動させ、特定位置に配置した後、形状認識手段20により畑をスキャンすることにより、収穫対象である、例えば、メロン(対象物の一例)63の位置を認識して、ハンド手段14によりハンドリング(把持動作)を行うことができる。
これにより、メロン63の収穫作業を自動で実施できる。
Another application example of the handling device 10 (the hand 14 equipped with a shape recognition function) is an agricultural harvesting site 60 shown in Fig. 11. The handling device shown in Fig. 11 is configured to be movable by a cart 62 running on rails 61, and is therefore designated by the symbol 10b.
At the agricultural harvesting site 60, the handling device 10b is moved along rails 61 and placed at a specific position, and then the field is scanned by the shape recognition means 20 to recognize the position of the harvest target, for example a melon (an example of an object) 63, and handling (grasping operation) can be performed by the hand means 14.
This allows the harvesting of melons 63 to be carried out automatically.

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の形状認識機能を備えたハンド及びハンドリング装置並びにその制御方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、ハンドリング装置がブーム手段を有し、その先端部に形状認識ハンドを取付けた場合について説明したが、ハンドリング装置が複数の関節で構成されるアーム手段を有し、その先端部に形状認識ハンドを取付けることもできる。ここで、アーム手段には、産業用ロボットや協働ロボットのようなロボットアームがあり、例えば、2軸以上の垂直多関節型ロボット(例えば6軸)、極座標型ロボット、円筒座標型ロボット、直角座標型ロボット、水平多関節型ロボット(スカラロボット)、パラレルリンク型ロボット(デルタロボット)等がある。この場合、形状認識ハンドは、ロボットアームのエンドエフェクタ(即ち、グリッパ)として使用され、各種作業に適した把持動作が実施可能になる。
Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and includes other embodiments and modifications that are conceivable within the scope of the matters described in the claims. For example, the scope of the present invention also includes cases where a hand and handling device equipped with a shape recognition function of the present invention, and a control method thereof, are configured by combining part or all of the above-mentioned respective embodiments and modifications.
In the above embodiment, the handling device has a boom means and the shape recognition hand is attached to the tip of the boom means, but the handling device may have an arm means composed of a plurality of joints and the shape recognition hand may be attached to the tip of the arm means. Here, the arm means includes a robot arm such as an industrial robot or a collaborative robot, and examples of the arm include a vertical multi-joint robot with two or more axes (e.g., six axes), a polar coordinate robot, a cylindrical coordinate robot, a rectangular coordinate robot, a horizontal multi-joint robot (SCARA robot), a parallel link robot (Delta robot), and the like. In this case, the shape recognition hand is used as an end effector (i.e., a gripper) of the robot arm, and a gripping operation suitable for various tasks can be performed.

また、前記実施の形態においては、ハンド手段が3本の指部を有する場合について説明したが、2本でもよく、また、4本以上(例えば5本程度)でもよい。なお、指部の動きは、全ての指部がそれぞれ独立して動いてもよく、また、同期して動いてもよい(同じ動きをしてもよい)。また、指部の1又は2以上(全部)の基部が、掌部に対して回動可能な構成にすることもできる。
このハンド手段を構成する複数の指部のいずれか1又は2以上(具体的には全部)に、例えば、ハンド手段で把持した対象物の損傷を防止するための緩衝材や、ハンド手段から対象物が滑り落ちることを防止するための滑り止め材等を取付け固定することもできる。なお、指部自体を、その用途に応じて、金属製やプラスチック製(樹脂製)にすることもできる。
In the above embodiment, the hand means has three fingers, but it may have two fingers or four or more fingers (for example, about five fingers). The fingers may move independently or synchronously (may move in the same way). One or more (all) of the bases of the fingers may be configured to be rotatable with respect to the palm.
For example, a cushioning material for preventing damage to an object held by the hand means, or an anti-slip material for preventing an object from slipping off the hand means, can be attached and fixed to any one or more (specifically, all) of the multiple fingers constituting the hand means. The fingers themselves can be made of metal or plastic (resin) depending on the application.

そして、前記実施の形態においては、ハンド手段が対象物を把持するため、掌部の摺動板をガイドロッドに沿って往復移動させることで、各指部を動かした場合について説明した。しかし、ハンド手段が対象物を把持することができれば(各指部を同時又は個別に動かすことができれば)、特に限定されるものではなく、例えば、各指部にモータ等の駆動部を設けてもよい。
更に、前記実施の形態においては、2つの2次元光センサと検出センサ(形状認識手段)が、取付け板を介してハンド手段(掌部、即ち、固定板)に取付け固定され、ハンド手段に対し動かない構成となった場合について説明した。しかし、2つの2次元光センサ及び検出センサのいずれか1又は2以上を、固定板に対して回動可能及び/又は傾動可能とし、ハンド手段に対し個別に又は全部が動く構成とすることもできる。
In the above embodiment, the hand means moves each finger by reciprocating the sliding plate of the palm along the guide rod to grasp an object. However, as long as the hand means can grasp an object (as long as the finger can move simultaneously or individually), there is no particular limitation, and for example, each finger may be provided with a driving unit such as a motor.
Furthermore, in the above embodiment, the two two-dimensional optical sensors and the detection sensor (shape recognition means) are attached and fixed to the hand means (palm, i.e., fixed plate) via the attachment plate and are configured to be immovable relative to the hand means. However, any one or more of the two two-dimensional optical sensors and the detection sensor may be configured to be rotatable and/or tiltable relative to the fixed plate and to move individually or all of them relative to the hand means.

10、10a、10b:ハンドリング装置、11:床面、12:台車、13:ブーム手段、14:形状認識機能を備えたハンド、15:支持台、16:主ブーム部材、17、18:進退用ブーム部材、19:ハンド手段、20:形状認識手段、21:装着部、22:掌部、23~25:指部、26:摺動板、27:固定板、28:ガイドロッド、29:モータ、30:関節、31:リンク機構、32:回動機構、33:取付け板、34~36:突出部、37、38:2次元光センサ、39:検出センサ、40:ボルト(対象物)、41、42:ライン光、43:ボックス、50:NC複合旋盤、51:素材用ボックス、52:素材(対象物)、53:加工機、54:完成品(対象物)、55:完成品用ボックス、56:通路、60:農業収穫現場、61:レール、62:台車、63:メロン(対象物) 10, 10a, 10b: handling device, 11: floor surface, 12: dolly, 13: boom means, 14: hand equipped with shape recognition function, 15: support base, 16: main boom member, 17, 18: boom member for moving forward and backward, 19: hand means, 20: shape recognition means, 21: mounting portion, 22: palm portion, 23-25: finger portions, 26: sliding plate, 27: fixed plate, 28: guide rod, 29: motor, 30: joint, 31: link mechanism, 32: Rotating mechanism, 33: mounting plate, 34-36: protrusions, 37, 38: 2D optical sensor, 39: detection sensor, 40: bolt (object), 41, 42: line light, 43: box, 50: NC compound lathe, 51: box for material, 52: material (object), 53: processing machine, 54: finished product (object), 55: box for finished product, 56: passage, 60: agricultural harvesting site, 61: rail, 62: dolly, 63: melon (object)

Claims (8)

対象物をハンドリングするハンドリング装置に着脱可能に設けられる形状認識機能を備えたハンドであって、
前記対象物を把持するハンド手段と、
前記ハンド手段に取付けられ、前記対象物にライン光を照射する2つの2次元光センサ、及び、前記対象物に照射されたライン光を検出する検出センサを備えた形状認識手段と、
前記ハンド手段及び前記形状認識手段を制御する制御手段とを有し、
前記形状認識手段の前記2つの2次元光センサは、それぞれが照射するライン光が交差するように前記ハンド手段に取付けられ、
前記制御手段は、前記ハンド手段を予め設定した距離移動させながら、前記対象物に対して異なる位置から照射され検出されたライン光から、該対象物の3次元形状を特定する処理を行い、該特定した3次元形状に基づいて前記ハンド手段に前記対象物の把持動作を行わせることを特徴とする形状認識機能を備えたハンド。
A hand having a shape recognition function that is detachably provided to a handling device that handles an object,
hand means for gripping the object;
a shape recognition means attached to the hand means, the shape recognition means including two two-dimensional optical sensors for irradiating a line of light onto the object, and a detection sensor for detecting the line of light irradiated onto the object;
a control means for controlling the hand means and the shape recognition means,
the two two-dimensional optical sensors of the shape recognition means are attached to the hand means so that the line lights emitted by each of them intersect;
The control means performs a process of identifying a three-dimensional shape of the object from line light that is irradiated onto the object from different positions and detected while moving the hand means a predetermined distance, and causes the hand means to perform a gripping operation of the object based on the identified three-dimensional shape.
請求項1記載の形状認識機能を備えたハンドにおいて、前記2つの2次元光センサは、前記対象物へ照射される2つのライン光が直交するように、前記ハンド手段に取付けられていることを特徴とする形状認識機能を備えたハンド。 A hand with a shape recognition function according to claim 1, characterized in that the two two-dimensional optical sensors are attached to the hand means so that the two lines of light irradiated to the object are perpendicular to each other. 請求項2記載の形状認識機能を備えたハンドにおいて、前記ハンド手段は、掌部と、該掌部の外周部に間隔を有して突出状態で取付けられた複数の指部とを有し、前記掌部に前記形状認識手段が取付けられていることを特徴とする形状認識機能を備えたハンド。 A hand with a shape recognition function according to claim 2, characterized in that the hand means has a palm portion and a plurality of fingers attached to the outer periphery of the palm portion in a protruding state with a gap therebetween, and the shape recognition means is attached to the palm portion. 請求項3記載の形状認識機能を備えたハンドにおいて、前記指部の本数は3本であり、少なくとも2本の前記指部の基部が前記掌部に対して回動可能に取付けられ、回動可能に取付けられた2本の前記指部は同じ向きに揃えた状態に配置され、該2本の指部と他の1本の前記指部との間隔が調整可能であることを特徴とする形状認識機能を備えたハンド。 A hand with a shape recognition function according to claim 3, characterized in that the number of fingers is three, the bases of at least two of the fingers are rotatably attached to the palm, the two rotatably attached fingers are aligned in the same direction, and the distance between the two fingers and the other finger is adjustable. 請求項1~4のいずれか1項に記載の形状認識機能を備えたハンドが設けられたことを特徴とするハンドリング装置。 A handling device characterized by being provided with a hand equipped with a shape recognition function according to any one of claims 1 to 4. 請求項5記載のハンドリング装置において、テレスコピック状に伸縮可能なブーム手段を有し、前記形状認識機能を備えたハンドが前記ブーム手段の先端部に取付けられたことを特徴とするハンドリング装置。 The handling device according to claim 5, characterized in that it has a boom means that can be extended and retracted in a telescopic manner, and the hand equipped with the shape recognition function is attached to the tip of the boom means. 請求項5記載のハンドリング装置において、複数の関節で構成されるアーム手段を有し、前記形状認識機能を備えたハンドが前記アーム手段の先端部に取付けられたことを特徴とするハンドリング装置。 The handling device according to claim 5, characterized in that it has an arm means composed of multiple joints, and the hand equipped with the shape recognition function is attached to the tip of the arm means. 請求項5記載のハンドリング装置の制御方法であって、前記2つの2次元光センサにより前記対象物に向けてライン光をそれぞれ照射すると共に、前記検出センサにより前記対象物に照射されたライン光を検出しながら、前記ハンド手段を予め設定した距離移動させることを特徴とするハンドリング装置の制御方法。 A method for controlling a handling device according to claim 5, characterized in that the two two-dimensional optical sensors each irradiate a line of light toward the object, and the detection sensor detects the line of light irradiated onto the object while moving the hand means a preset distance.
JP2022169979A 2022-10-24 2022-10-24 Hand and handling device with shape recognition function, and control method thereof Pending JP2024062153A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022169979A JP2024062153A (en) 2022-10-24 2022-10-24 Hand and handling device with shape recognition function, and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022169979A JP2024062153A (en) 2022-10-24 2022-10-24 Hand and handling device with shape recognition function, and control method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024062153A true JP2024062153A (en) 2024-05-09

Family

ID=90970657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022169979A Pending JP2024062153A (en) 2022-10-24 2022-10-24 Hand and handling device with shape recognition function, and control method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024062153A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102115983B1 (en) Apparatus for automated removal of workpieces arranged in a container
CN107921647B (en) Robot gripper
CN102267135B (en) Transfer apparatus
US9156160B2 (en) Robot system, calibration method, and method for producing to-be-processed material
US8661926B2 (en) Robot manipulator and robot system
US8948904B2 (en) Work picking system
CN203266633U (en) Space coordinate positioning grabbing mechanical arm
JP5522298B2 (en) Bin picking system
EP3290165A2 (en) Robot control device, robot, and robot system
KR20180127388A (en) Substrate transporting apparatus and substrate transporting robot teaching method
KR20150015405A (en) Robot system and product manufacturing method
WO2016135861A1 (en) Manipulator, motion planning method for manipulator, and control system for manipulator
US20210187727A1 (en) Robot hand, robot and robot system
JP2006035397A (en) Conveyance robot system
EP3706961B1 (en) A robotic apparatus
JP5250858B2 (en) Multiple robot collision detection method and robot apparatus
EP3766641B1 (en) Item handling manipulator
JP6869159B2 (en) Robot system
US10960542B2 (en) Control device and robot system
JP2020536761A5 (en)
JP2019025578A (en) Control device, robot system, and control method
JP6924112B2 (en) A method for obtaining the positional relationship between the board transfer device and the board transfer robot and the board mounting portion.
JP2024062153A (en) Hand and handling device with shape recognition function, and control method thereof
JP5866183B2 (en) Method for supplying rectangular workpieces loaded unaligned to a bending machine
CN109746912B (en) Robot control device and robot system

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20230703