JP3849581B2 - 物品認識システム - Google Patents
物品認識システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP3849581B2 JP3849581B2 JP2002161190A JP2002161190A JP3849581B2 JP 3849581 B2 JP3849581 B2 JP 3849581B2 JP 2002161190 A JP2002161190 A JP 2002161190A JP 2002161190 A JP2002161190 A JP 2002161190A JP 3849581 B2 JP3849581 B2 JP 3849581B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- article
- dimensional code
- robot
- optical information
- controller
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次元コードの光学的情報読取装置と、これを搭載したロボットとを具備した物品認識システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＦＡ物流ラインの情報化を目的として、物品にコードを貼り付けて自動認識を行うシステムを構築するケースが増えてきた。特に２次元コードは、従来の１次元バーコードと比べて、小さいスペースで多くの情報を印刷でき、誤り訂正機能に優れ、３６０°方向から読み取れるといった特長をもっている。
【０００３】
さらに、特開平７−２５４０３７号公報に示されているＱＲコード（図１参照）のように、シンボルのコーナの３箇所に大きなピクセルとそれを囲む正方形のファインダーパターンを配置することにより、シンボルの切り出しと原点検知、シンボルサイズ検知、そして、傾き検知を高速で行なえるようになり、高速読取の特長を生かしたＦＡ物流分野への普及が進んでいる。
【０００４】
しかしながら、物品に付加した２次元コードから読み取った情報をもとに物品を切削等の加工、または一定の場所から他の場所に物品を移し換える（以下、移載と言う）のロボットまたは移載装置が物品の自動ピックアップを行う場合、置かれている物品の停止位置姿勢のバラツキによる移載ミスを防止するため、物品の停止位置姿勢を補正する作業を必要とするケースが多く、結局、タクトタイムの短縮を実現することは困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、２次元コードを適用したＦＡ物流システム等にあって、２次元コードが付加された物品の載置状態を認識する物品認識システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、ピックアップする物品の大きさ情報を含む２次元コードが貼付された物品をピックアップする把持爪が設けられた腕部を有するロボットと、当該ロボットの腕部に設けられ、上記物品に貼付された２次元コードに含まれる光学的情報からの反射光を結像する結像部と、当該結像部と上記２次元コードまでの距離を検出する距離検出部と、前記結像部での結像結果を取り込む撮像素子と、を有する光学的情報読取装置と、前記撮像素子で取り込んだ画像の上記２次元コードに含まれる上記物品の大きさ情報及び前記距離検出部が検出した上記距離に基づいて上記物品の積み重ね個数を算出するコントローラと、を備え、前記ロボットの腕部は、上記個数に従って上記物品をピックアップするように構成した。
【００１７】
【発明の実施の形態】
上記した本発明の目的は、各請求項に記載した構成を実施の形態とすることにより達成できるので、以下には各請求項の構成にその構成による作用効果を併記し併せて請求項記載の構成のうち説明を必要とする特定用語については詳細な説明を加えて、本発明における実施の形態の説明とする。
【００１８】
本発明の物品認識システムは、物品に貼付された２次元コードに含まれる光学的情報からの反射光を結像する結像部と当該結像部と上記２次元コードまでの距離を検出する距離検出部と上記結像部での結像結果を取り込む撮像素子とを有する光学的情報読取装置と、上記撮像素子で取り込んだ画像の上記２次元コードの位置決め情報の撮像状況に基づいて上記物品の積み重ね個数を算出するコントローラと、上記距離検出部が検出した上記距離及び前記コントローラが算出した上記個数に基づいて決定された上記物品のピックアップ位置に従って上記物品をピックアップするロボットと、を備える。
【００４２】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、図２に示す光学的情報読取装置２００で読取可能な光学的情報である２次元コード（例えば、ＱＲコード）を示すもので、この２次元コード１０１は２進コードで表されるデータをセル化して、二次元のマトリクス上にパターンとして配置されている。２次元コード１０１はマトリクス内に、データを格納する固有情報であるデータ領域１０２のほかに、ここでは正方形のマトリクスについて４つの頂点の内３つに特徴点である例えば位置情報としての位置決め用シンボル１０３を備えている。
【００４４】
図２は、本発明の実施の形態における光学的情報読取装置２００のブロック図を示すものである。光学的情報読取装置２００は、物品に付加された２次元コード１０１からの反射光を結像する結像部２１１と、前記結像部での結像結果に基づく光の強弱のレベルを電荷信号に変換して取り込む撮像素子２１２と、前記撮像素子で得たアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器２２０と、前記デジタル信号をデコードして２次元コード１０１のデータを取り出すデコード部２３１と前記２次元コード１０１の傾き量を検出する傾き検出部２３２と前記結像部２１１と前記２次元コード１０１間の距離を検出する距離検出部２３３と前記データに含まれる物品の特性データ（大きさ、種類、形状等）を認識する特性データ認識部２３４と各種デバイスを制御する制御部２３５とロボット等の外部機器と通信を行うインターフェース部２３６とを備えたマイクロコンピュータ（以下、マイコンと言う）２３０と、複数の光学的情報を格納可能なメモリ２３７で構成される。
【００４５】
図３は、本発明の実施の形態における光学的情報読取装置２００を用いた物品認識システムの構成の一例を示すもので、テーブル３２０の上に置かれた直方体の物品３３０と、前記物品の上面に貼付された光学的情報として前記の２次元コード１０１を読み取るため、図２に示す光学的情報読取装置２００を設け、かつ物品３３０を移載のためピックアップするのに、図示の矢印方向に動いて物品３３０を挟む一対の把持爪３４１を有する把持装置３４０を腕部３４９の先端部に取り付けたロボット３５０と、前記光学的情報読取装置２００とインターフェース部２３６を介して信号的に接続され、光学的情報読取装置２００の読み取った２次元コード１０１の情報（撮像素子２１２で認識された光学的情報の特徴点の座標情報）に基づき、ロボット３５０を制御するとともに、本来の作業をロボット３５０に行わせるシーケンスを備えているコントローラ３６０で構成される。
【００４６】
上記実施の形態において、図２に示す光学的情報読取装置２００の構成の傾き検出部２３２が物品３３０のテーブル３２０上における載置状態を検出する方法について説明する。図４（ａ）は本発明の実施の形態における、位置決め用シンボル１０３をコードの頂点に３個配置した２次元コード１０１を貼付された物品３３０の上面を拡大したものである。
【００４７】
２次元コード１０１上の位置は直交するx軸とy軸で決定する２次元コード座標系の座標で表現され、３個の位置決め用シンボル１０３の中心位置がわかれば、その中心座標から２次元コード１０１の頂点の座標ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）（ｎ＝０〜３）は計算で求められる。また、物品３３０の上面上の位置は直交するＸ軸とＹ軸で決定する物品３３０の上面座標系の座標で表現され、物品上面の頂点は座標Ｐｎ（Ｘｎ，Ｙｎ）（Ｎ＝０〜３）とする。なお、２次元コード１０１は２次元コード１０１の座標系と物品上面座標系のｘ軸とＸ軸、ｙ軸とＹ軸はそれぞれ平行の関係となるように貼付された状態とする。
【００４８】
ここで、図４（ｂ）に示すように物品３３０がテーブル３２０上にあって、図３に示す基準位置３３０ａから角度θの傾いた位置３３０ｂに置かれている、いわゆる回転した状態にあるとき、（式１）の計算により２次元コード１０１の傾き量θを計算することができ、このとき物品３３０も傾き量θの回転した状態にある。
【００４９】
【数１】
【００５０】
従って、コントローラ３６０の命令により目的の作業をするため、図３に示すロボット３５０の腕部３４９が物品３３０を把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、あらゆる角度の回転状態にある２次元コード１０１でも読み取れるよう該２次元コードの回転量θを求めるための傾き検出部２３２は、結像部２１１、撮像素子２１２、Ａ/Ｄ変換器２２０を経て得たデータである位置決めシンボル１０３の座標情報をもとに（式１）に示されている２次元コード１０１の傾き検出処理を行うのである。
【００５１】
次に、上記傾き検出部２３２による傾き検出処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θを、制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ３６０に送信することで、前記コントローラは２次元コード１０１が貼付された物品３３０の傾き量θを得ることができる。そして、コントローラ３６０はロボット３５０の腕部３４９、把持装置３４０を傾いた位置３３０ｂの物品３３０に対応させて姿勢制御を行い、把持爪３４１で傾いた物品３３０を挟み込み、テーブル３２０上から取り上げ、一定の場所に移し換えることができるのである。
【００５２】
このように本実施の形態は、２次元コードの読取機能と物品の把持機能を備えた腕部を有するロボットにあって、腕部が物品を把持しようと接近するときに、該物品に付加された２次元コードに格納された固有情報の特徴点を読み取ると同時に該物品の載置状態を検出処理できるので、この物品載置状態の検出に基づき物品の停止位置姿勢に対応して姿勢を自動補正し、物品の停止位置姿勢の傾きにかかわらず移載を確実に行うことができる。
【００５３】
なお、上記実施の形態では、本実施の形態を備えた移載装置としてのロボット３５０を例示したが、ロボットの腕部の先端に取り付けた把持装置３４０に代えて、切削・研磨といった加工機能を備えたロボットである加工装置にも適用できるものである。そして、２次元コードの読取機能と物品の加工機能を備えた腕部を有するロボットは、腕部が物品を加工しようと接近するときに、該物品に付加された２次元コードに格納された固有情報の特徴点を読み取ると同時に該物品のテーブル上における載置状態を検出できるもので、上記した本実施の形態と同様の作用により、物品の停止位置姿勢に対応してロボットの姿勢を自動補正し、物品の停止位置姿勢の傾きにかかわらず適切に加工を行うことができる。
【００５４】
（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、テーブル３２０上に物品３３０が傾いた姿勢に置かれていても、把持装置３４０が直方体の物品３３０の平面３３０Ｌと平面３３０Ｍを挟み込むように一対の把持爪３４１を駆動させるコントローラ３６０を備えた点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面を使用して説明する。
【００５５】
コントローラ３６０には、光学的情報読取装置２００の制御部２３５による、撮像素子２１２で認識された光学的情報の特徴点の位置情報としての物品３３０の傾き検出部２３２による傾き検出と予め格納されている物品の位置情報との比較処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θとしての位置情報をもとに、ロボット３５０の腕部３４９のピックアップ姿勢を補正するシーケンスが予め格納されている。
【００５６】
上記実施の形態において、コントローラ３６０からの命令により、ロボット３５０の腕部３４９が物品３３０を載せてあるテーブル３２０上から取り上げるため、把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、コントローラ３６０は光学的情報読取装置２００が実行する傾き検出処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θをもとに、予め前記コントローラに格納されているシーケンスを実行してロボットハンドのピックアップ姿勢を自動補正する。
【００５７】
すなわち、コントローラ３６０はロボット３５０の腕部３４９、把持装置３４０を傾いた位置３３０ｂの物品３３０に対応させてピックアップ姿勢制御を行い、一対の把持爪３４１で傾いた物品３３０の平面３３０Ｌと平面３３０Ｍを挟み込み、テーブル３２０上から取り上げ、一定の場所に移し換えることができるのである。
【００５８】
このように本実施の形態は、２次元コードの読取機能と物品の把持機能を備えた腕部を有するロボットにあって、腕部が物品を把持しようと接近するときに、該物品に付加された２次元コードに格納された固有情報の特徴点を読み取ると同時に該物品の載置状態を検出処理したデータをもとに、コントローラがロボットハンドのピックアップ位置姿勢を自動補正するので、物品の停止位置姿勢のバラツキにかかわらず移載を確実に行うことができる。
【００５９】
なお、上記実施の形態では、本実施の形態を備えた移載装置としてのロボット３５０を例示したが、ロボットの腕部の先端に取り付けた把持装置３４０に代えて、切削・研磨といった加工機能を備えたロボットである加工装置にも適用できるものである。そして、２次元コードの読取機能と物品の加工機能を備えた腕部を有するロボットは、腕部が物品を加工しようと接近するときに、該物品に付加された２次元コードに格納された固有情報を読み取ると同時に該物品のテーブル上における載置状態を検出処理して得た物品の２次元コードの中心位置姿勢データをもとに、ロボットハンドが備えたツールの加工開始位置姿勢を補正することで、上記した本実施の形態と同様の作用により、物品の停止位置姿勢のバラツキにより加工精度が低減するのを抑えることができる。
【００６０】
（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、コントローラは、報知手段を備えた点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面を使用して説明する。
【００６１】
コントローラ３６０は、ブザーやランプ等の報知手段３７０を設け、光学的情報読取装置２００の傾き検出部２３２が実行する傾き検出処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θが、予め格納されているロボットハンドのピックアップ可能な姿勢の限界を超えた場合に、報知手段３７０を制御し報知させるものである。
【００６２】
上記実施の形態において、コントローラ３６０からの命令により、ロボット３５０の腕部３４９が物品３３０を載せてあるテーブル３２０上から取り上げるため、把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、コントローラ３６０は光学的情報読取装置２００が実行する傾き検出処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θをもとに、予め前記コントローラ３６０に格納されているシーケンスを実行してロボットハンドのピックアップ姿勢を補正する。
【００６３】
すなわち、コントローラ３６０はロボット３５０の腕部３４９、把持装置３４０を傾いた位置３３０ｂの物品３３０に対応させてピックアップ姿勢制御を行い、把持爪３４１で傾いた物品３３０の平面３３０Ｌと平面３３０Ｍを挟み込み、テーブル３２０上から取り上げ、一定の場所に移し換えることができるのである。
【００６４】
特に本実施の形態でコントローラ３６０は、ロボット３５０の腕部３４９が物品３３０を把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、光学的情報読取装置２００が実行する傾き検出処理により得られた２次元コードの傾き量θが、予め格納されているロボットハンドのピックアップ可能な姿勢の限界を超えた場合に、報知手段３７０であるブザーの鳴動やランプの点滅を実行することにより、ピックアップ作業を実行できないことを周囲に報知できる。
【００６５】
従って、複数台のロボット３５０を管理している作業者は、報知手段３７０による知らせのあったロボットにおけるテーブル３２０上の物品３３０の停止位置姿勢を所定の傾き範囲内に直すことで作業を続行させ、容易に多数のロボットを管理できる。なお、本実施の形態は、実施の形態２と同じようにロボットの腕部の先端に取り付けた把持装置３４０に代えて、切削・研磨といった加工機能を備えたロボットである加工装置にも適用できることは当然である。
【００６６】
（実施の形態４）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、回転または移動するテーブル上から載置されている物品をロボットでピックアップする点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面を使用して説明する。
【００６７】
図３に示す物品認識システムの構成において、物品３３０を載置するテーブル３２０は回転または移動するものである。そして、光学的情報読取装置２００に内蔵される制御部２３５は、撮像素子２１２で連続的に取り込んだ光学的情報をメモリ２３７に格納し、前記メモリに格納された光学的情報に基づいて、単位時間あたりの物品３３０の傾き量θの変化や位置決め用シンボル１０３の座標の変化、つまり物品３３０の移動速度を算出する移動速度算出処理を行うものである。
【００６８】
コントローラ３６０は、光学的情報読取装置２００の制御部２３５による移動速度算出処理により得られた２次元コードの移動速度に基づき、予め前記コントローラに格納されているロボットハンドのピックアップ位置姿勢をリアルタイムに自動補正するシーケンスを備えている。
【００６９】
上記実施の形態において、コントローラ３６０からの命令により、ロボット３５０の腕部３４９が、回転または移動するテーブル３２０上から物品３３０を取り上げるため、把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、撮像素子２１２で連続的に取り込んだ光学的情報に基づいて物品３３０の移動速度を制御部２３５が算出処理する。
【００７０】
次に、上記移動速度算出処理により得られた２次元コード１０１の移動速度を、制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ３６０に送信することで、前記コントローラは２次元コード１０１が貼付された物品３３０の移動速度を得る。
【００７１】
従って、ロボット３５０はその腕部３４９が物品３３０を把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、光学的情報読取装置２００が実行する移動速度算出処理により得られた２次元コードの移動速度をもとに、予めコントローラ３６０に格納されているシーケンスを実行してロボットハンドのピックアップ位置姿勢をリアルタイムに補正し、物品３３０を停止させることなくピックアップ動作を行うことで、タクトタイムを短縮できる。
【００７２】
（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、光学的情報読取装置に内蔵される特性データ認識部がデコードした２次元コードに含まれる種類、形状、大きさ等の特性データに基づき、物品をロボットでピックアップする点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面を使用して説明する。
【００７３】
図３に示す物品認識システムの構成における２次元コード１０１は、物品３３０の種類、形状、大きさ等の特性データを予め格納しているものである。コントローラ３６０は、光学的情報読取装置２００の特性データ認識部２３４がデコードした２次元コードのデータに含まれる特性データ、例えば大きさの情報に基づき、予め前記コントローラに格納されている物品３３０の大きさに合わせて把持爪３４１の移動量を調整するシーケンスを備えている。
【００７４】
上記実施の形態において、ロボット３５０の腕部３４９が物品３３０を把持しようと上方から接近して前記２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、光学的情報読取装置２００に内蔵される特性データ認識部２３４が、デコードした２次元コード１０１のデータに含まれる特性データを取り出す。
【００７５】
次に、上記処理により得られた２次元コード１０１の特性データを、制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ３６０に送信することで、前記コントローラは２次元コード１０１が貼付された物品３３０の特性データを得る。例えば、大きさの異なる同形状の物品３３０をロボット３５０でピックアップする場合、コントローラ３６０は前記特性データにある大きさの情報をもとに、物品のサイズにあわせて把持爪３４１の移動量を調整するものである。
【００７６】
従って、本実施の形態では物品に付加された２次元コードを読み取ると同時に得た該物品の特性データをもとに、コントローラが該物品のピックアップ手段を選択することで多様な物品の移載に対応可能な移載システムを実現できる。
【００７７】
（実施の形態６）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、光学的情報読取装置の距離検出部が、結像部と２次元コードまでの距離を検出する点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面及び図５を使用して説明する。
【００７８】
光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３は、結像部２１１と２次元コード１０１までの距離を検出する。コントローラ３６０は、光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３が検出処理した結像部２１１と２次元コード１０１までの距離情報に基づき、予め前記コントローラに格納されている、物品３３０のピックアップ位置を補正するシーケンスを備えている。
【００７９】
上記実施の形態において、図５はロボット３５０の把持装置３４０に取付けられた光学的情報読取装置２００が、物品３３０の上面に貼付され、かつ位置決め用シンボル１０３をコードの頂点に３個配置した２次元コード１０１を、異なる距離ＬとＬ’で撮像した画像５０１ａ、５０１ｂを示したものである。なお、画像５０１ａは、既知の基準距離Lで撮像した画像で、Ｌ′は未知の結像部と２次元コード間の距離を示し、画像５０１ａにおける２次元コード座標系の位置情報はｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）（ｎ＝１〜２）、画像５０１ｂにおける２次元コード座標系の位置情報はｐｎ′（ｘｎ′，ｙｎ′）（ｎ＝１〜２）とする。
【００８０】
ここで図５に示すように、光学的情報読取装置２００の読取方向と鉛直に延びる線と、画像５０１ａ、５０１ｂの対応する頂点を通過する延長線とが交わってできる三角形について、三角形の相似の性質を使って、既知の基準距離Ｌと位置決め用シンボル１０３間の距離（ｘ２−ｘ１）の比が、距離Ｌ’と位置決め用シンボル１０３間の距離（ｘ２’−ｘ１’）の比に等しいことから、結像部２１１と２次元コード１０１の距離Ｌ’を計測することができる。
【００８１】
このようにして光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３が検出処理した結像部２１１から２次元コード１０１までの距離情報を制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ３６０に送信することで、前記コントローラは２次元コード１０１が貼付された物品３３０までの距離を得る。そして、コントローラ３６０は物品３３０までの距離をもとにロボット３５０のピックアップする把持装置３４０の位置を調整する、例えば幾つか積み重ねた物品を１個ずつ順次ピックアップする際の高さ方向の位置を調整するものである。
【００８２】
従って、本実施の形態では２次元コードの読取機能と物品の把持機能を備えた腕部を有するロボットにあって、腕部が物品を把持しようと接近するときに、該物品に付加された２次元コードに格納された固有情報の特徴点を読み取ると同時に該物品と結像部との距離を検出できるのである。
【００８３】
（実施の形態７）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、光学的情報読取装置の距離検出部が検出処理した２次元コードまでの距離情報と、特性データ認識部のデコードした特性データとに基づき、テーブル上に積み重ねられた物品をピックアップする点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面及び図５を使用して説明する。
【００８４】
光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３は、結像部２１１と２次元コード１０１までの距離を検出する。コントローラ３６０は、光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３が検出処理した結像部２１１から２次元コード１０１までの距離情報に基づき、予め前記コントローラに格納されている、物品３３０のピックアップ位置を補正するシーケンスを備えている。
【００８５】
またコントローラ３６０は、光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３が検出処理した結像部２１１から２次元コード１０１までの距離情報と、特性データ認識部２３４の処理による物品の積み重ね方向の大きさ情報（物品が複数積み上げられ、２次元コードと結像部間の距離が短いほど、物品は大きく結像する）から、物品の積み重ね個数を演算し、物品の移載作業の繰り返し回数を決定するシーケンスを備えている。
【００８６】
上記実施の形態において、ロボット３５０の腕部が物品を把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、光学的情報読取装置２００が実行する上記距離検出処理により得られた２次元コードと結像部間の距離データと、前記特性データ認識処理により得られた物品の積み上げ方向の大きさ情報を、光学的情報読取装置２００はインターフェース２３６を介してコントローラ３６０に送信する。
【００８７】
コントローラ３６０は、送信された前記距離データと前記大きさ情報から、積み上げられた物品の個数を演算して移載作業の繰返し回数を決定する。そして、コントローラ３６０が前記距離データをもとにロボットハンドのピックアップ位置を補正することにより、積み上げられた物品のピックアップ動作をプログラミングする作業を容易化できる。
【００８８】
（実施の形態８）
図６は、本発明の実施の形態における光学的情報装置を用いた物品認識システムの構成の一例を示し、実施の形態１で説明した図２に示す光学的情報読取装置をロボットが回転させるテーブルに設けた点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面および図６を使用して説明する。
【００８９】
本実施の形態は、物品５３０を載置するテーブル６２０を有するロボット６１０と、物品の把持機能を備えた腕を有するロボット６５０と、前記ロボットを制御するためのコントローラ６６０で構成される。ロボット６１０は、ロボットテーブルとして物品６３０の底面に貼付された２次元コード１０１を読み取るための光学的情報読取装置２００を備えたテーブル６２０を有し、このテーブル６２０上に物品６３０が傾いて載置された時に、テーブル６２０を回転させて物品６３０の載置停止姿勢を基準置姿勢に補正するものである。
【００９０】
ロボット６５０は、物品６３０を把持するの把持機能である把持装置６４０を備えた腕部６４９を有する。コントローラ６６０は、２次元コード１０１を読み取った光学的情報読取装置２００の物品６３０の載置状態情報に基づき、テーブル６２０を有するロボット６１０を制御するとともに、把持装置６４０を有するロボット６５０を制御するシーケンスを備えているものである。なお、２次元コード１０１は２次元コード座標系と物品の底面座標系のｘ軸とＸ軸、ｙ軸とＹ軸はそれぞれ平行の関係となるように物品６３０の底面に貼付された状態とする。
【００９１】
上記実施の形態において、ロボット６１０のテーブル６２０に設けた光学的情報読取装置２００は、その傾き検出部２３２によりテーブル６２０上に置かれた物品６３０の載置状態、つまり物品底面の２次元コード１０１の傾き量θを検出し、該傾き量θを制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ６６０に送信することで、前記コントローラは２次元コード１０１が貼付された物品６３０の傾き量θを得る。
【００９２】
そして、ロボット６１０は物品６３０の載置状態情報に基づくコントローラ６６０の制御により、テーブル６２０を回転させ物品６３０の載置停止姿勢を基準置姿勢に補正し、一方、ロボット６５０はコントローラ６６０の制御により、把持装置６４０で基準置姿勢に補正された載置停止姿勢の物品６３０をテーブル６２０上からピックアップして他の場所に移載することができる。
【００９３】
このように本実施の形態は、２次元コードの読取機能を備えたロボットテーブルにあって、使用者が物品をテーブルに載せたときに、該物品の底面に付加された２次元コードに格納された固有情報を読み取ると同時に該物品の載置状態を検出できるものである。
【００９４】
（実施の形態９）
本実施の形態は、実施の形態８における図６に示す物品認識システムにあって、ロボット６１０のテーブル６２０上に物品６３０が傾いた姿勢に置かれていても、把持装置６４０が直方体の物品６３０の平面６３０Ｌと平面６３０Ｍを挟み込むように一対の把持爪６４１を駆動させるコントローラ６６０を備えた点に特徴を有するもので、実施の形態８と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態８の図面を使用して説明する。
【００９５】
コントローラ６６０には、ロボット６１０におけるテーブル６２０の光学的情報読取装置２００の制御部２３５による、撮像素子２１２で認識された光学的情報の特徴点の位置情報としての物品６３０の傾き検出部２３２による傾き検出と予め格納されている物品の位置情報との比較処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θとしての位置情報をもとにロボット６１０を制御し、ロボット６１０が前記制御によりテーブル６２０を回転させ、物品６３０をピックアップする姿勢を補正するシーケンスが予め格納されている。
【００９６】
また図６に示す物品認識システムにおける把持機能を備えた腕を有するロボット６５０のコントローラ６６０としては、直方体の物品６３０の平面６３０Ｌと平面６３０Ｍを挟み込むように把持装置６４０の把持爪６４１を駆動させるシーケンスを備え、かつ物品６３０を基準置姿勢６３０ａとしてピックアップする動作が予め連続する位置情報として格納されている。
【００９７】
上記実施の形態において、使用者が物品６３０をテーブル６２０に載せたとき物品６３０が基準置姿勢６３０ａから回転した載置停止姿勢６３０ｂの状態にある場合、光学的情報読取装置２００が実行する傾き検出処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θをもとに、コントローラ６６０は予め格納されている物品の基準置姿勢６３０ａと一致するようにロボット６１０を制御し、前記ロボット６１０は前記制御によりテーブル６２０を回転させ物品６３０の載置停止姿勢を補正することで、ロボット６５０の把持爪６４１による物品６３０の正確なピックアップ作業を可能にする。
【００９８】
このように本実施の形態は、使用者が物品を２次元コードの読取機能を備えたテーブルに載せたときに、該物品の底面に付加され２次元コードに格納された固有情報の特徴点を読み取ると同時に該物品の載置状態を検出して、テーブルを回転させて予め設定した物品の基準置姿勢と常に一致させることで、ロボットの把持爪による物品の正確なピックアップ作業が可能になり、使用者はどの方向からでも物品をテーブルに載せることができ、作業効率を高めることができる。
【００９９】
（実施の形態１０）
図７は、本発明の実施の形態における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムの一例を示す構成図である。
【０１００】
本実施の形態は、直方体の物品７３０の底面に貼付された２次元コード１０１を読み取るための、実施の形態１で説明した図２に示す光学的情報読取装置２００を備えたテーブル７２０と、切削・研磨といった加工機能７４０を備えた腕部７４９を有するロボット７５０と、加工対象の物品を固定化する固定化装置７１０と、ロボット７５０を制御するためのコントローラ７６０で構成される。固定化装置７１０は、直方体の物品７３０を挟み込むように固定爪７１１を駆動させることにより該物品を固定化する機構を備える。
【０１０１】
コントローラ７６０は、物品７３０を目的の加工にするため、腕部７４９の姿勢および加工機能７４０を制御するシーケンスを備える以外に、前記加工に先だって固定化装置７１０の固定爪７１１により物品７３０を固定するため、光学的情報読取装置２００による物品７３０の特性データ（例えば、大きさ）に基づき、固定化装置７１０の固定爪７１１を制御するシーケンスを備えているものである。
【０１０２】
上記実施の形態において、使用者が物品７３０をテーブル７２０に載せたときに、テーブル７２０の光学的情報読取装置２００は物品７３０の底面の２次元コード１０１を読み取り、そして光学的情報読取装置２００の特性データ認識部２３４が、デコードした２次元コードのデータに含まれる特性データを取り出す。
【０１０３】
次に、上記処理により得られた２次元コードの特性データを、制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ７６０に送信することで、前記コントローラは２次元コードが貼付された物品７３０の特性データを得る。
【０１０４】
例えば、大きさの異なる同形状の物品７３０をロボット７５０で加工する場合、コントローラ７６０は前記特性データにある大きさ情報をもとに、物品のサイズにあわせて固定爪７１１の移動量を調整して、固定爪７１１に物品７３０を正確な姿勢に固定させ、そして加工機能７４０により目的の加工を行わせるのである。
【０１０５】
このように本実施の形態は、物品に付加された２次元コードを読み取ると同時に得た該物品の特性データをもとに、コントローラが該物品の固定化手段を選択することで多様な物品の固定化に対応可能な加工システムを実現できる。
【０１０６】
（実施の形態１１）
図８は、本発明の実施の形態における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムを示す構成図である。
【０１０７】
本実施の形態は、１つのパレット８２０ａ上に複数の物品８３０ａ〜８３０ｃを整列させること（以下、パレタイジングと呼ぶ）を目的として、物品の把持機能を備えたロボット８５０は、予め設定したパレタイジングパターンにしたがってパレット８２０ａのある点（貼りつけた２次元コード１０１のある点）を基準として該パレット上に物品を積み上げる作業を繰り返すもので、コントローラ８６０は予め格納してある前記パレタイジングパターンに従い前記ロボット８５０に前記作業を行わせるための制御シーケンスを備えている。
【０１０８】
ロボット８５０は、パレット８２０ａの上面に貼付された２次元コード１０１を読み取るため、実施の形態１で説明した図２に示す光学的情報読取装置２００を備えた把持装置８４０を取り付けた腕部８４９を有する。コントローラ８６０は、光学的情報読取装置２００が検出処理した情報に基づき、予め格納してある前記パレタイジングパターンに従い前記作業をロボット８５０に行わせ、かつ光学的情報読取装置２００が検出処理した物品のパレット上における載置状態に基づき、ロボットハンドの積み上げ姿勢を補正するための制御シーケンスを備えているものである。なお、２次元コード１０１はパレタイジング作業の基準位置となるパレット８２０ａの点（以下、パレタイジング基準点と呼ぶ）に貼付し、また２次元コード座標系とパレット上面座標系のｘ軸とＸ軸、ｙ軸とＹ軸はそれぞれ平行の関係となるように貼付された状態とする。
【０１０９】
上記実施の形態において、ロボットを管理する作業者は、パレット８２０ａ上に最初に積み上げる物品８３０ａの載置状態（位置）と、次に物品の載置する間隔をＸ軸およびＹ軸方向の距離としてコントローラ８６０に指定（入力）し、積み上げ作業を指示する。
【０１１０】
ロボット８５０は、物品８３０ａの載置状態の中心と一致するパレタイジング基準点である２次元コード１０１から、指定した間隔分Ｘ軸またはＹ軸方向に積み上げる位置を平行移動させることにより、載置状態の物品８３０ｂ、載置状態の物品８３０ｃのように物品を等間隔で順次、積み上げるのである。
【０１１１】
ここでパレット８２０ａが傾き量θだけ回転して８２０ｂの状態になった場合、ロボット８５０の光学的情報読取装置２００はその傾き検出部２３２によりパレット８２０ａの上面のパレタイジング基準点に貼付された２次元コード１０１の傾き量θを検出し、該傾き量θを制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ８６０に送信する。そして、前記コントローラ８６０は２次元コード１０１が貼付されたパレット８２０ａの傾き量θを得る。
【０１１２】
このように本実施の形態は、パレットに付加された２次元コードを読み取るとともに、この読み取ったパレタイジング基準点である物品の該パレット上における載置状態に基づき、２次元コードの中心位置姿勢をパレタイジングの基準位置姿勢として、予め設定したパレタイジングパターンにしたがい該パレットの上に物品の正確な積み上げができる。
【０１１３】
【発明の効果】
以上のように本発明は、光学的情報読取装置を備えたロボットを用い、物品に付加された固有情報を読み取り、前記読み取った固有情報に基づき物品の載置状態や、物品との距離等の情報を検出し、該情報を利用してロボットを制御する優れた物品認識システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学的情報読取装置で読み取られる２次元コードであるＱＲコードのサンプル図
【図２】本発明の実施の形態１〜１１における光学的情報読取装置の構成を示すブロック図
【図３】同実施の形態１〜７における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムの一例を示す構成図
【図４】（ａ）同実施の形態１における２次元コードを貼付された物品の上面を拡大した基準姿勢の概要図
（ｂ）同実施の形態１における２次元コードを貼付された物品の上面を拡大した基準姿勢からθだけ回転した状態の概要図
【図５】同実施の形態６、７における、光学的情報読取装置が、物品の上面に貼付された２次元コードを異なる距離で撮像した画像の概要図
【図６】本発明の実施の形態８、９における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムの一例を示す構成図
【図７】本発明の実施の形態１０における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムの一例を示す構成図
【図８】本発明の実施の形態１１における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムの一例を示す構成図
【符号の説明】
１０１ ２次元コード（光学的情報）
１０２ データ領域（固有情報）
１０３ 位置決め用シンボル（特徴点）
２００ 光学的情報読取装置
２１１ 結像部
２１２ 撮像素子
２３０ マイコン
２３１ デコード部
２３２ 傾き検出部
２３３ 距離検出部
２３４ 特性データ認識部
２３５ 制御部
２３６ インターフェース部
２３７ メモリ
３２０、６２０、７２０ テーブル
３３０、６６０、７３０ 物品
３４０、６４０、８４０ 把持装置
３４１、６４１ 把持爪
３５０、６１０、６５０、７５０、８５０ ロボット
３６０、６６０、７６０、８６０ コントローラ
３７０ 報知手段
ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）（ｎ＝０〜３） ２次元コード座標系の位置情報
Ｐｎ（Ｘｎ，Ｙｎ）（Ｎ＝０〜３） 物品上面の座標系の位置情報
７１０ 固定化装置
７１１ 固定爪
７４０ 加工装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次元コードの光学的情報読取装置と、これを搭載したロボットとを具備した物品認識システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＦＡ物流ラインの情報化を目的として、物品にコードを貼り付けて自動認識を行うシステムを構築するケースが増えてきた。特に２次元コードは、従来の１次元バーコードと比べて、小さいスペースで多くの情報を印刷でき、誤り訂正機能に優れ、３６０°方向から読み取れるといった特長をもっている。
【０００３】
さらに、特開平７−２５４０３７号公報に示されているＱＲコード（図１参照）のように、シンボルのコーナの３箇所に大きなピクセルとそれを囲む正方形のファインダーパターンを配置することにより、シンボルの切り出しと原点検知、シンボルサイズ検知、そして、傾き検知を高速で行なえるようになり、高速読取の特長を生かしたＦＡ物流分野への普及が進んでいる。
【０００４】
しかしながら、物品に付加した２次元コードから読み取った情報をもとに物品を切削等の加工、または一定の場所から他の場所に物品を移し換える（以下、移載と言う）のロボットまたは移載装置が物品の自動ピックアップを行う場合、置かれている物品の停止位置姿勢のバラツキによる移載ミスを防止するため、物品の停止位置姿勢を補正する作業を必要とするケースが多く、結局、タクトタイムの短縮を実現することは困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、２次元コードを適用したＦＡ物流システム等にあって、２次元コードが付加された物品の載置状態を認識する物品認識システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、ピックアップする物品の大きさ情報を含む２次元コードが貼付された物品をピックアップする把持爪が設けられた腕部を有するロボットと、当該ロボットの腕部に設けられ、上記物品に貼付された２次元コードに含まれる光学的情報からの反射光を結像する結像部と、当該結像部と上記２次元コードまでの距離を検出する距離検出部と、前記結像部での結像結果を取り込む撮像素子と、を有する光学的情報読取装置と、前記撮像素子で取り込んだ画像の上記２次元コードに含まれる上記物品の大きさ情報及び前記距離検出部が検出した上記距離に基づいて上記物品の積み重ね個数を算出するコントローラと、を備え、前記ロボットの腕部は、上記個数に従って上記物品をピックアップするように構成した。
【００１７】
【発明の実施の形態】
上記した本発明の目的は、各請求項に記載した構成を実施の形態とすることにより達成できるので、以下には各請求項の構成にその構成による作用効果を併記し併せて請求項記載の構成のうち説明を必要とする特定用語については詳細な説明を加えて、本発明における実施の形態の説明とする。
【００１８】
本発明の物品認識システムは、物品に貼付された２次元コードに含まれる光学的情報からの反射光を結像する結像部と当該結像部と上記２次元コードまでの距離を検出する距離検出部と上記結像部での結像結果を取り込む撮像素子とを有する光学的情報読取装置と、上記撮像素子で取り込んだ画像の上記２次元コードの位置決め情報の撮像状況に基づいて上記物品の積み重ね個数を算出するコントローラと、上記距離検出部が検出した上記距離及び前記コントローラが算出した上記個数に基づいて決定された上記物品のピックアップ位置に従って上記物品をピックアップするロボットと、を備える。
【００４２】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、図２に示す光学的情報読取装置２００で読取可能な光学的情報である２次元コード（例えば、ＱＲコード）を示すもので、この２次元コード１０１は２進コードで表されるデータをセル化して、二次元のマトリクス上にパターンとして配置されている。２次元コード１０１はマトリクス内に、データを格納する固有情報であるデータ領域１０２のほかに、ここでは正方形のマトリクスについて４つの頂点の内３つに特徴点である例えば位置情報としての位置決め用シンボル１０３を備えている。
【００４４】
図２は、本発明の実施の形態における光学的情報読取装置２００のブロック図を示すものである。光学的情報読取装置２００は、物品に付加された２次元コード１０１からの反射光を結像する結像部２１１と、前記結像部での結像結果に基づく光の強弱のレベルを電荷信号に変換して取り込む撮像素子２１２と、前記撮像素子で得たアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器２２０と、前記デジタル信号をデコードして２次元コード１０１のデータを取り出すデコード部２３１と前記２次元コード１０１の傾き量を検出する傾き検出部２３２と前記結像部２１１と前記２次元コード１０１間の距離を検出する距離検出部２３３と前記データに含まれる物品の特性データ（大きさ、種類、形状等）を認識する特性データ認識部２３４と各種デバイスを制御する制御部２３５とロボット等の外部機器と通信を行うインターフェース部２３６とを備えたマイクロコンピュータ（以下、マイコンと言う）２３０と、複数の光学的情報を格納可能なメモリ２３７で構成される。
【００４５】
図３は、本発明の実施の形態における光学的情報読取装置２００を用いた物品認識システムの構成の一例を示すもので、テーブル３２０の上に置かれた直方体の物品３３０と、前記物品の上面に貼付された光学的情報として前記の２次元コード１０１を読み取るため、図２に示す光学的情報読取装置２００を設け、かつ物品３３０を移載のためピックアップするのに、図示の矢印方向に動いて物品３３０を挟む一対の把持爪３４１を有する把持装置３４０を腕部３４９の先端部に取り付けたロボット３５０と、前記光学的情報読取装置２００とインターフェース部２３６を介して信号的に接続され、光学的情報読取装置２００の読み取った２次元コード１０１の情報（撮像素子２１２で認識された光学的情報の特徴点の座標情報）に基づき、ロボット３５０を制御するとともに、本来の作業をロボット３５０に行わせるシーケンスを備えているコントローラ３６０で構成される。
【００４６】
上記実施の形態において、図２に示す光学的情報読取装置２００の構成の傾き検出部２３２が物品３３０のテーブル３２０上における載置状態を検出する方法について説明する。図４（ａ）は本発明の実施の形態における、位置決め用シンボル１０３をコードの頂点に３個配置した２次元コード１０１を貼付された物品３３０の上面を拡大したものである。
【００４７】
２次元コード１０１上の位置は直交するx軸とy軸で決定する２次元コード座標系の座標で表現され、３個の位置決め用シンボル１０３の中心位置がわかれば、その中心座標から２次元コード１０１の頂点の座標ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）（ｎ＝０〜３）は計算で求められる。また、物品３３０の上面上の位置は直交するＸ軸とＹ軸で決定する物品３３０の上面座標系の座標で表現され、物品上面の頂点は座標Ｐｎ（Ｘｎ，Ｙｎ）（Ｎ＝０〜３）とする。なお、２次元コード１０１は２次元コード１０１の座標系と物品上面座標系のｘ軸とＸ軸、ｙ軸とＹ軸はそれぞれ平行の関係となるように貼付された状態とする。
【００４８】
ここで、図４（ｂ）に示すように物品３３０がテーブル３２０上にあって、図３に示す基準位置３３０ａから角度θの傾いた位置３３０ｂに置かれている、いわゆる回転した状態にあるとき、（式１）の計算により２次元コード１０１の傾き量θを計算することができ、このとき物品３３０も傾き量θの回転した状態にある。
【００４９】
【数１】
従って、コントローラ３６０の命令により目的の作業をするため、図３に示すロボット３５０の腕部３４９が物品３３０を把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、あらゆる角度の回転状態にある２次元コード１０１でも読み取れるよう該２次元コードの回転量θを求めるための傾き検出部２３２は、結像部２１１、撮像素子２１２、Ａ/Ｄ変換器２２０を経て得たデータである位置決めシンボル１０３の座標情報をもとに（式１）に示されている２次元コード１０１の傾き検出処理を行うのである。
【００５１】
次に、上記傾き検出部２３２による傾き検出処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θを、制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ３６０に送信することで、前記コントローラは２次元コード１０１が貼付された物品３３０の傾き量θを得ることができる。そして、コントローラ３６０はロボット３５０の腕部３４９、把持装置３４０を傾いた位置３３０ｂの物品３３０に対応させて姿勢制御を行い、把持爪３４１で傾いた物品３３０を挟み込み、テーブル３２０上から取り上げ、一定の場所に移し換えることができるのである。
【００５２】
このように本実施の形態は、２次元コードの読取機能と物品の把持機能を備えた腕部を有するロボットにあって、腕部が物品を把持しようと接近するときに、該物品に付加された２次元コードに格納された固有情報の特徴点を読み取ると同時に該物品の載置状態を検出処理できるので、この物品載置状態の検出に基づき物品の停止位置姿勢に対応して姿勢を自動補正し、物品の停止位置姿勢の傾きにかかわらず移載を確実に行うことができる。
【００５３】
なお、上記実施の形態では、本実施の形態を備えた移載装置としてのロボット３５０を例示したが、ロボットの腕部の先端に取り付けた把持装置３４０に代えて、切削・研磨といった加工機能を備えたロボットである加工装置にも適用できるものである。そして、２次元コードの読取機能と物品の加工機能を備えた腕部を有するロボットは、腕部が物品を加工しようと接近するときに、該物品に付加された２次元コードに格納された固有情報の特徴点を読み取ると同時に該物品のテーブル上における載置状態を検出できるもので、上記した本実施の形態と同様の作用により、物品の停止位置姿勢に対応してロボットの姿勢を自動補正し、物品の停止位置姿勢の傾きにかかわらず適切に加工を行うことができる。
【００５４】
（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、テーブル３２０上に物品３３０が傾いた姿勢に置かれていても、把持装置３４０が直方体の物品３３０の平面３３０Ｌと平面３３０Ｍを挟み込むように一対の把持爪３４１を駆動させるコントローラ３６０を備えた点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面を使用して説明する。
【００５５】
コントローラ３６０には、光学的情報読取装置２００の制御部２３５による、撮像素子２１２で認識された光学的情報の特徴点の位置情報としての物品３３０の傾き検出部２３２による傾き検出と予め格納されている物品の位置情報との比較処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θとしての位置情報をもとに、ロボット３５０の腕部３４９のピックアップ姿勢を補正するシーケンスが予め格納されている。
【００５６】
上記実施の形態において、コントローラ３６０からの命令により、ロボット３５０の腕部３４９が物品３３０を載せてあるテーブル３２０上から取り上げるため、把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、コントローラ３６０は光学的情報読取装置２００が実行する傾き検出処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θをもとに、予め前記コントローラに格納されているシーケンスを実行してロボットハンドのピックアップ姿勢を自動補正する。
【００５７】
すなわち、コントローラ３６０はロボット３５０の腕部３４９、把持装置３４０を傾いた位置３３０ｂの物品３３０に対応させてピックアップ姿勢制御を行い、一対の把持爪３４１で傾いた物品３３０の平面３３０Ｌと平面３３０Ｍを挟み込み、テーブル３２０上から取り上げ、一定の場所に移し換えることができるのである。
【００５８】
このように本実施の形態は、２次元コードの読取機能と物品の把持機能を備えた腕部を有するロボットにあって、腕部が物品を把持しようと接近するときに、該物品に付加された２次元コードに格納された固有情報の特徴点を読み取ると同時に該物品の載置状態を検出処理したデータをもとに、コントローラがロボットハンドのピックアップ位置姿勢を自動補正するので、物品の停止位置姿勢のバラツキにかかわらず移載を確実に行うことができる。
【００５９】
なお、上記実施の形態では、本実施の形態を備えた移載装置としてのロボット３５０を例示したが、ロボットの腕部の先端に取り付けた把持装置３４０に代えて、切削・研磨といった加工機能を備えたロボットである加工装置にも適用できるものである。そして、２次元コードの読取機能と物品の加工機能を備えた腕部を有するロボットは、腕部が物品を加工しようと接近するときに、該物品に付加された２次元コードに格納された固有情報を読み取ると同時に該物品のテーブル上における載置状態を検出処理して得た物品の２次元コードの中心位置姿勢データをもとに、ロボットハンドが備えたツールの加工開始位置姿勢を補正することで、上記した本実施の形態と同様の作用により、物品の停止位置姿勢のバラツキにより加工精度が低減するのを抑えることができる。
【００６０】
（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、コントローラは、報知手段を備えた点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面を使用して説明する。
【００６１】
コントローラ３６０は、ブザーやランプ等の報知手段３７０を設け、光学的情報読取装置２００の傾き検出部２３２が実行する傾き検出処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θが、予め格納されているロボットハンドのピックアップ可能な姿勢の限界を超えた場合に、報知手段３７０を制御し報知させるものである。
【００６２】
上記実施の形態において、コントローラ３６０からの命令により、ロボット３５０の腕部３４９が物品３３０を載せてあるテーブル３２０上から取り上げるため、把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、コントローラ３６０は光学的情報読取装置２００が実行する傾き検出処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θをもとに、予め前記コントローラ３６０に格納されているシーケンスを実行してロボットハンドのピックアップ姿勢を補正する。
【００６３】
すなわち、コントローラ３６０はロボット３５０の腕部３４９、把持装置３４０を傾いた位置３３０ｂの物品３３０に対応させてピックアップ姿勢制御を行い、把持爪３４１で傾いた物品３３０の平面３３０Ｌと平面３３０Ｍを挟み込み、テーブル３２０上から取り上げ、一定の場所に移し換えることができるのである。
【００６４】
特に本実施の形態でコントローラ３６０は、ロボット３５０の腕部３４９が物品３３０を把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、光学的情報読取装置２００が実行する傾き検出処理により得られた２次元コードの傾き量θが、予め格納されているロボットハンドのピックアップ可能な姿勢の限界を超えた場合に、報知手段３７０であるブザーの鳴動やランプの点滅を実行することにより、ピックアップ作業を実行できないことを周囲に報知できる。
【００６５】
従って、複数台のロボット３５０を管理している作業者は、報知手段３７０による知らせのあったロボットにおけるテーブル３２０上の物品３３０の停止位置姿勢を所定の傾き範囲内に直すことで作業を続行させ、容易に多数のロボットを管理できる。なお、本実施の形態は、実施の形態２と同じようにロボットの腕部の先端に取り付けた把持装置３４０に代えて、切削・研磨といった加工機能を備えたロボットである加工装置にも適用できることは当然である。
【００６６】
（実施の形態４）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、回転または移動するテーブル上から載置されている物品をロボットでピックアップする点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面を使用して説明する。
【００６７】
図３に示す物品認識システムの構成において、物品３３０を載置するテーブル３２０は回転または移動するものである。そして、光学的情報読取装置２００に内蔵される制御部２３５は、撮像素子２１２で連続的に取り込んだ光学的情報をメモリ２３７に格納し、前記メモリに格納された光学的情報に基づいて、単位時間あたりの物品３３０の傾き量θの変化や位置決め用シンボル１０３の座標の変化、つまり物品３３０の移動速度を算出する移動速度算出処理を行うものである。
【００６８】
コントローラ３６０は、光学的情報読取装置２００の制御部２３５による移動速度算出処理により得られた２次元コードの移動速度に基づき、予め前記コントローラに格納されているロボットハンドのピックアップ位置姿勢をリアルタイムに自動補正するシーケンスを備えている。
【００６９】
上記実施の形態において、コントローラ３６０からの命令により、ロボット３５０の腕部３４９が、回転または移動するテーブル３２０上から物品３３０を取り上げるため、把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、撮像素子２１２で連続的に取り込んだ光学的情報に基づいて物品３３０の移動速度を制御部２３５が算出処理する。
【００７０】
次に、上記移動速度算出処理により得られた２次元コード１０１の移動速度を、制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ３６０に送信することで、前記コントローラは２次元コード１０１が貼付された物品３３０の移動速度を得る。
【００７１】
従って、ロボット３５０はその腕部３４９が物品３３０を把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、光学的情報読取装置２００が実行する移動速度算出処理により得られた２次元コードの移動速度をもとに、予めコントローラ３６０に格納されているシーケンスを実行してロボットハンドのピックアップ位置姿勢をリアルタイムに補正し、物品３３０を停止させることなくピックアップ動作を行うことで、タクトタイムを短縮できる。
【００７２】
（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、光学的情報読取装置に内蔵される特性データ認識部がデコードした２次元コードに含まれる種類、形状、大きさ等の特性データに基づき、物品をロボットでピックアップする点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面を使用して説明する。
【００７３】
図３に示す物品認識システムの構成における２次元コード１０１は、物品３３０の種類、形状、大きさ等の特性データを予め格納しているものである。コントローラ３６０は、光学的情報読取装置２００の特性データ認識部２３４がデコードした２次元コードのデータに含まれる特性データ、例えば大きさの情報に基づき、予め前記コントローラに格納されている物品３３０の大きさに合わせて把持爪３４１の移動量を調整するシーケンスを備えている。
【００７４】
上記実施の形態において、ロボット３５０の腕部３４９が物品３３０を把持しようと上方から接近して前記２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、光学的情報読取装置２００に内蔵される特性データ認識部２３４が、デコードした２次元コード１０１のデータに含まれる特性データを取り出す。
【００７５】
次に、上記処理により得られた２次元コード１０１の特性データを、制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ３６０に送信することで、前記コントローラは２次元コード１０１が貼付された物品３３０の特性データを得る。例えば、大きさの異なる同形状の物品３３０をロボット３５０でピックアップする場合、コントローラ３６０は前記特性データにある大きさの情報をもとに、物品のサイズにあわせて把持爪３４１の移動量を調整するものである。
【００７６】
従って、本実施の形態では物品に付加された２次元コードを読み取ると同時に得た該物品の特性データをもとに、コントローラが該物品のピックアップ手段を選択することで多様な物品の移載に対応可能な移載システムを実現できる。
【００７７】
（実施の形態６）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、光学的情報読取装置の距離検出部が、結像部と２次元コードまでの距離を検出する点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面及び図５を使用して説明する。
【００７８】
光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３は、結像部２１１と２次元コード１０１までの距離を検出する。コントローラ３６０は、光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３が検出処理した結像部２１１と２次元コード１０１までの距離情報に基づき、予め前記コントローラに格納されている、物品３３０のピックアップ位置を補正するシーケンスを備えている。
【００７９】
上記実施の形態において、図５はロボット３５０の把持装置３４０に取付けられた光学的情報読取装置２００が、物品３３０の上面に貼付され、かつ位置決め用シンボル１０３をコードの頂点に３個配置した２次元コード１０１を、異なる距離ＬとＬ’で撮像した画像５０１ａ、５０１ｂを示したものである。なお、画像５０１ａは、既知の基準距離Lで撮像した画像で、Ｌ′は未知の結像部と２次元コード間の距離を示し、画像５０１ａにおける２次元コード座標系の位置情報はｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）（ｎ＝１〜２）、画像５０１ｂにおける２次元コード座標系の位置情報はｐｎ′（ｘｎ′，ｙｎ′）（ｎ＝１〜２）とする。
【００８０】
ここで図５に示すように、光学的情報読取装置２００の読取方向と鉛直に延びる線と、画像５０１ａ、５０１ｂの対応する頂点を通過する延長線とが交わってできる三角形について、三角形の相似の性質を使って、既知の基準距離Ｌと位置決め用シンボル１０３間の距離（ｘ２−ｘ１）の比が、距離Ｌ’と位置決め用シンボル１０３間の距離（ｘ２’−ｘ１’）の比に等しいことから、結像部２１１と２次元コード１０１の距離Ｌ’を計測することができる。
【００８１】
このようにして光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３が検出処理した結像部２１１から２次元コード１０１までの距離情報を制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ３６０に送信することで、前記コントローラは２次元コード１０１が貼付された物品３３０までの距離を得る。そして、コントローラ３６０は物品３３０までの距離をもとにロボット３５０のピックアップする把持装置３４０の位置を調整する、例えば幾つか積み重ねた物品を１個ずつ順次ピックアップする際の高さ方向の位置を調整するものである。
【００８２】
従って、本実施の形態では２次元コードの読取機能と物品の把持機能を備えた腕部を有するロボットにあって、腕部が物品を把持しようと接近するときに、該物品に付加された２次元コードに格納された固有情報の特徴点を読み取ると同時に該物品と結像部との距離を検出できるのである。
【００８３】
（実施の形態７）
本実施の形態は、実施の形態１における図３に示す物品認識システムにあって、光学的情報読取装置の距離検出部が検出処理した２次元コードまでの距離情報と、特性データ認識部のデコードした特性データとに基づき、テーブル上に積み重ねられた物品をピックアップする点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面及び図５を使用して説明する。
【００８４】
光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３は、結像部２１１と２次元コード１０１までの距離を検出する。コントローラ３６０は、光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３が検出処理した結像部２１１から２次元コード１０１までの距離情報に基づき、予め前記コントローラに格納されている、物品３３０のピックアップ位置を補正するシーケンスを備えている。
【００８５】
またコントローラ３６０は、光学的情報読取装置２００の距離検出部２３３が検出処理した結像部２１１から２次元コード１０１までの距離情報と、特性データ認識部２３４の処理による物品の積み重ね方向の大きさ情報（物品が複数積み上げられ、２次元コードと結像部間の距離が短いほど、物品は大きく結像する）から、物品の積み重ね個数を演算し、物品の移載作業の繰り返し回数を決定するシーケンスを備えている。
【００８６】
上記実施の形態において、ロボット３５０の腕部が物品を把持しようと上方から接近して２次元コード１０１を読取可能な距離に達すると、光学的情報読取装置２００が実行する上記距離検出処理により得られた２次元コードと結像部間の距離データと、前記特性データ認識処理により得られた物品の積み上げ方向の大きさ情報を、光学的情報読取装置２００はインターフェース２３６を介してコントローラ３６０に送信する。
【００８７】
コントローラ３６０は、送信された前記距離データと前記大きさ情報から、積み上げられた物品の個数を演算して移載作業の繰返し回数を決定する。そして、コントローラ３６０が前記距離データをもとにロボットハンドのピックアップ位置を補正することにより、積み上げられた物品のピックアップ動作をプログラミングする作業を容易化できる。
【００８８】
（実施の形態８）
図６は、本発明の実施の形態における光学的情報装置を用いた物品認識システムの構成の一例を示し、実施の形態１で説明した図２に示す光学的情報読取装置をロボットが回転させるテーブルに設けた点に特徴を有するもので、実施の形態１と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態１の図面および図６を使用して説明する。
【００８９】
本実施の形態は、物品５３０を載置するテーブル６２０を有するロボット６１０と、物品の把持機能を備えた腕を有するロボット６５０と、前記ロボットを制御するためのコントローラ６６０で構成される。ロボット６１０は、ロボットテーブルとして物品６３０の底面に貼付された２次元コード１０１を読み取るための光学的情報読取装置２００を備えたテーブル６２０を有し、このテーブル６２０上に物品６３０が傾いて載置された時に、テーブル６２０を回転させて物品６３０の載置停止姿勢を基準置姿勢に補正するものである。
【００９０】
ロボット６５０は、物品６３０を把持するの把持機能である把持装置６４０を備えた腕部６４９を有する。コントローラ６６０は、２次元コード１０１を読み取った光学的情報読取装置２００の物品６３０の載置状態情報に基づき、テーブル６２０を有するロボット６１０を制御するとともに、把持装置６４０を有するロボット６５０を制御するシーケンスを備えているものである。なお、２次元コード１０１は２次元コード座標系と物品の底面座標系のｘ軸とＸ軸、ｙ軸とＹ軸はそれぞれ平行の関係となるように物品６３０の底面に貼付された状態とする。
【００９１】
上記実施の形態において、ロボット６１０のテーブル６２０に設けた光学的情報読取装置２００は、その傾き検出部２３２によりテーブル６２０上に置かれた物品６３０の載置状態、つまり物品底面の２次元コード１０１の傾き量θを検出し、該傾き量θを制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ６６０に送信することで、前記コントローラは２次元コード１０１が貼付された物品６３０の傾き量θを得る。
【００９２】
そして、ロボット６１０は物品６３０の載置状態情報に基づくコントローラ６６０の制御により、テーブル６２０を回転させ物品６３０の載置停止姿勢を基準置姿勢に補正し、一方、ロボット６５０はコントローラ６６０の制御により、把持装置６４０で基準置姿勢に補正された載置停止姿勢の物品６３０をテーブル６２０上からピックアップして他の場所に移載することができる。
【００９３】
このように本実施の形態は、２次元コードの読取機能を備えたロボットテーブルにあって、使用者が物品をテーブルに載せたときに、該物品の底面に付加された２次元コードに格納された固有情報を読み取ると同時に該物品の載置状態を検出できるものである。
【００９４】
（実施の形態９）
本実施の形態は、実施の形態８における図６に示す物品認識システムにあって、ロボット６１０のテーブル６２０上に物品６３０が傾いた姿勢に置かれていても、把持装置６４０が直方体の物品６３０の平面６３０Ｌと平面６３０Ｍを挟み込むように一対の把持爪６４１を駆動させるコントローラ６６０を備えた点に特徴を有するもので、実施の形態８と同一構成並びに作用効果を奏する部分については詳細な説明を省略し、特徴部分を中心に実施の形態８の図面を使用して説明する。
【００９５】
コントローラ６６０には、ロボット６１０におけるテーブル６２０の光学的情報読取装置２００の制御部２３５による、撮像素子２１２で認識された光学的情報の特徴点の位置情報としての物品６３０の傾き検出部２３２による傾き検出と予め格納されている物品の位置情報との比較処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θとしての位置情報をもとにロボット６１０を制御し、ロボット６１０が前記制御によりテーブル６２０を回転させ、物品６３０をピックアップする姿勢を補正するシーケンスが予め格納されている。
【００９６】
また図６に示す物品認識システムにおける把持機能を備えた腕を有するロボット６５０のコントローラ６６０としては、直方体の物品６３０の平面６３０Ｌと平面６３０Ｍを挟み込むように把持装置６４０の把持爪６４１を駆動させるシーケンスを備え、かつ物品６３０を基準置姿勢６３０ａとしてピックアップする動作が予め連続する位置情報として格納されている。
【００９７】
上記実施の形態において、使用者が物品６３０をテーブル６２０に載せたとき物品６３０が基準置姿勢６３０ａから回転した載置停止姿勢６３０ｂの状態にある場合、光学的情報読取装置２００が実行する傾き検出処理により得られた２次元コード１０１の傾き量θをもとに、コントローラ６６０は予め格納されている物品の基準置姿勢６３０ａと一致するようにロボット６１０を制御し、前記ロボット６１０は前記制御によりテーブル６２０を回転させ物品６３０の載置停止姿勢を補正することで、ロボット６５０の把持爪６４１による物品６３０の正確なピックアップ作業を可能にする。
【００９８】
このように本実施の形態は、使用者が物品を２次元コードの読取機能を備えたテーブルに載せたときに、該物品の底面に付加され２次元コードに格納された固有情報の特徴点を読み取ると同時に該物品の載置状態を検出して、テーブルを回転させて予め設定した物品の基準置姿勢と常に一致させることで、ロボットの把持爪による物品の正確なピックアップ作業が可能になり、使用者はどの方向からでも物品をテーブルに載せることができ、作業効率を高めることができる。
【００９９】
（実施の形態１０）
図７は、本発明の実施の形態における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムの一例を示す構成図である。
【０１００】
本実施の形態は、直方体の物品７３０の底面に貼付された２次元コード１０１を読み取るための、実施の形態１で説明した図２に示す光学的情報読取装置２００を備えたテーブル７２０と、切削・研磨といった加工機能７４０を備えた腕部７４９を有するロボット７５０と、加工対象の物品を固定化する固定化装置７１０と、ロボット７５０を制御するためのコントローラ７６０で構成される。固定化装置７１０は、直方体の物品７３０を挟み込むように固定爪７１１を駆動させることにより該物品を固定化する機構を備える。
【０１０１】
コントローラ７６０は、物品７３０を目的の加工にするため、腕部７４９の姿勢および加工機能７４０を制御するシーケンスを備える以外に、前記加工に先だって固定化装置７１０の固定爪７１１により物品７３０を固定するため、光学的情報読取装置２００による物品７３０の特性データ（例えば、大きさ）に基づき、固定化装置７１０の固定爪７１１を制御するシーケンスを備えているものである。
【０１０２】
上記実施の形態において、使用者が物品７３０をテーブル７２０に載せたときに、テーブル７２０の光学的情報読取装置２００は物品７３０の底面の２次元コード１０１を読み取り、そして光学的情報読取装置２００の特性データ認識部２３４が、デコードした２次元コードのデータに含まれる特性データを取り出す。
【０１０３】
次に、上記処理により得られた２次元コードの特性データを、制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ７６０に送信することで、前記コントローラは２次元コードが貼付された物品７３０の特性データを得る。
【０１０４】
例えば、大きさの異なる同形状の物品７３０をロボット７５０で加工する場合、コントローラ７６０は前記特性データにある大きさ情報をもとに、物品のサイズにあわせて固定爪７１１の移動量を調整して、固定爪７１１に物品７３０を正確な姿勢に固定させ、そして加工機能７４０により目的の加工を行わせるのである。
【０１０５】
このように本実施の形態は、物品に付加された２次元コードを読み取ると同時に得た該物品の特性データをもとに、コントローラが該物品の固定化手段を選択することで多様な物品の固定化に対応可能な加工システムを実現できる。
【０１０６】
（実施の形態１１）
図８は、本発明の実施の形態における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムを示す構成図である。
【０１０７】
本実施の形態は、１つのパレット８２０ａ上に複数の物品８３０ａ〜８３０ｃを整列させること（以下、パレタイジングと呼ぶ）を目的として、物品の把持機能を備えたロボット８５０は、予め設定したパレタイジングパターンにしたがってパレット８２０ａのある点（貼りつけた２次元コード１０１のある点）を基準として該パレット上に物品を積み上げる作業を繰り返すもので、コントローラ８６０は予め格納してある前記パレタイジングパターンに従い前記ロボット８５０に前記作業を行わせるための制御シーケンスを備えている。
【０１０８】
ロボット８５０は、パレット８２０ａの上面に貼付された２次元コード１０１を読み取るため、実施の形態１で説明した図２に示す光学的情報読取装置２００を備えた把持装置８４０を取り付けた腕部８４９を有する。コントローラ８６０は、光学的情報読取装置２００が検出処理した情報に基づき、予め格納してある前記パレタイジングパターンに従い前記作業をロボット８５０に行わせ、かつ光学的情報読取装置２００が検出処理した物品のパレット上における載置状態に基づき、ロボットハンドの積み上げ姿勢を補正するための制御シーケンスを備えているものである。なお、２次元コード１０１はパレタイジング作業の基準位置となるパレット８２０ａの点（以下、パレタイジング基準点と呼ぶ）に貼付し、また２次元コード座標系とパレット上面座標系のｘ軸とＸ軸、ｙ軸とＹ軸はそれぞれ平行の関係となるように貼付された状態とする。
【０１０９】
上記実施の形態において、ロボットを管理する作業者は、パレット８２０ａ上に最初に積み上げる物品８３０ａの載置状態（位置）と、次に物品の載置する間隔をＸ軸およびＹ軸方向の距離としてコントローラ８６０に指定（入力）し、積み上げ作業を指示する。
【０１１０】
ロボット８５０は、物品８３０ａの載置状態の中心と一致するパレタイジング基準点である２次元コード１０１から、指定した間隔分Ｘ軸またはＹ軸方向に積み上げる位置を平行移動させることにより、載置状態の物品８３０ｂ、載置状態の物品８３０ｃのように物品を等間隔で順次、積み上げるのである。
【０１１１】
ここでパレット８２０ａが傾き量θだけ回転して８２０ｂの状態になった場合、ロボット８５０の光学的情報読取装置２００はその傾き検出部２３２によりパレット８２０ａの上面のパレタイジング基準点に貼付された２次元コード１０１の傾き量θを検出し、該傾き量θを制御部２３５がインターフェース部２３６を介して接続するコントローラ８６０に送信する。そして、前記コントローラ８６０は２次元コード１０１が貼付されたパレット８２０ａの傾き量θを得る。
【０１１２】
このように本実施の形態は、パレットに付加された２次元コードを読み取るとともに、この読み取ったパレタイジング基準点である物品の該パレット上における載置状態に基づき、２次元コードの中心位置姿勢をパレタイジングの基準位置姿勢として、予め設定したパレタイジングパターンにしたがい該パレットの上に物品の正確な積み上げができる。
【０１１３】
【発明の効果】
以上のように本発明は、光学的情報読取装置を備えたロボットを用い、物品に付加された固有情報を読み取り、前記読み取った固有情報に基づき物品の載置状態や、物品との距離等の情報を検出し、該情報を利用してロボットを制御する優れた物品認識システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学的情報読取装置で読み取られる２次元コードであるＱＲコードのサンプル図
【図２】本発明の実施の形態１〜１１における光学的情報読取装置の構成を示すブロック図
【図３】同実施の形態１〜７における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムの一例を示す構成図
【図４】（ａ）同実施の形態１における２次元コードを貼付された物品の上面を拡大した基準姿勢の概要図
（ｂ）同実施の形態１における２次元コードを貼付された物品の上面を拡大した基準姿勢からθだけ回転した状態の概要図
【図５】同実施の形態６、７における、光学的情報読取装置が、物品の上面に貼付された２次元コードを異なる距離で撮像した画像の概要図
【図６】本発明の実施の形態８、９における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムの一例を示す構成図
【図７】本発明の実施の形態１０における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムの一例を示す構成図
【図８】本発明の実施の形態１１における光学的情報読取装置を用いた物品認識システムの一例を示す構成図
【符号の説明】
１０１ ２次元コード（光学的情報）
１０２ データ領域（固有情報）
１０３ 位置決め用シンボル（特徴点）
２００ 光学的情報読取装置
２１１ 結像部
２１２ 撮像素子
２３０ マイコン
２３１ デコード部
２３２ 傾き検出部
２３３ 距離検出部
２３４ 特性データ認識部
２３５ 制御部
２３６ インターフェース部
２３７ メモリ
３２０、６２０、７２０ テーブル
３３０、６６０、７３０ 物品
３４０、６４０、８４０ 把持装置
３４１、６４１ 把持爪
３５０、６１０、６５０、７５０、８５０ ロボット
３６０、６６０、７６０、８６０ コントローラ
３７０ 報知手段
ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）（ｎ＝０〜３） ２次元コード座標系の位置情報
Ｐｎ（Ｘｎ，Ｙｎ）（Ｎ＝０〜３） 物品上面の座標系の位置情報
７１０ 固定化装置
７１１ 固定爪
７４０ 加工装置
Claims (2)
- ピックアップする物品の大きさ情報を含む２次元コードが貼付された物品をピックアップする把持爪が設けられた腕部を有するロボットと、
当該ロボットの腕部に設けられ、上記物品に貼付された２次元コードに含まれる光学的情報からの反射光を結像する結像部と、当該結像部と上記２次元コードまでの距離を検出する距離検出部と、前記結像部での結像結果を取り込む撮像素子と、を有する光学的情報読取装置と、
前記撮像素子で取り込んだ画像の上記２次元コードに含まれる上記物品の大きさ情報及び前記距離検出部が検出した上記距離に基づいて上記物品の積み重ね個数を算出するコントローラと、を備え、
前記ロボットの腕部は、上記個数に従って上記物品をピックアップすることを特徴とする物品認識システム。 - 請求項１記載の物品認識システムにおいて、上記２次元コードは、複数の位置決めマークを有し、前記距離検出部は、当該位置決めマークに基づいて上記距離を検出することを特徴とする物品認識システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002161190A JP3849581B2 (ja) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | 物品認識システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002161190A JP3849581B2 (ja) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | 物品認識システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004001153A JP2004001153A (ja) | 2004-01-08 |
| JP3849581B2 true JP3849581B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=30430325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002161190A Expired - Fee Related JP3849581B2 (ja) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | 物品認識システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3849581B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007090448A (ja) | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Honda Motor Co Ltd | 二次元コード検出装置及びそのプログラム、並びに、ロボット制御情報生成装置及びロボット |
| JP2008052403A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Univ Of Tokyo | ２次元位置情報がコード化された模様、当該模様を用いた位置同定システム及び方法 |
| JP4949800B2 (ja) * | 2006-10-23 | 2012-06-13 | 大和製衡株式会社 | 整列コンベア用供給装置及び箱詰め装置 |
| CN103282781B (zh) | 2010-11-23 | 2015-10-14 | 安德鲁联合有限公司 | 用于移液管的可编程操纵的设备和方法 |
| WO2012169374A1 (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | 村田機械株式会社 | ワーク処理システム |
| JP6237784B2 (ja) | 2013-11-15 | 2017-11-29 | 株式会社Ihi | 検査システム |
| CN110370263B (zh) * | 2018-04-13 | 2021-04-16 | 合肥欣奕华智能机器有限公司 | 一种机器人的示教方法、装置及机器人 |
| JP7408122B2 (ja) * | 2018-10-01 | 2024-01-05 | 宮川工機株式会社 | プレカット加工装置、プレカット加工装置の制御装置、及び、部品移動プログラム |
-
2002
- 2002-06-03 JP JP2002161190A patent/JP3849581B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004001153A (ja) | 2004-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6822719B2 (ja) | 自動パッケージスキャンおよび登録メカニズムを備えたロボットシステム、ならびにその動作方法 | |
| JP7284953B2 (ja) | 高度化したスキャンメカニズムを有するロボットシステム | |
| US11420329B2 (en) | Processing systems and methods for providing processing of a variety of objects | |
| US10870204B2 (en) | Robotic system control method and controller | |
| US9227323B1 (en) | Methods and systems for recognizing machine-readable information on three-dimensional objects | |
| JP5429614B2 (ja) | 箱状ワーク認識装置および方法 | |
| KR20170073798A (ko) | 반송 로봇 및 그 제어 방법 | |
| JP2020124800A (ja) | ピースロス管理メカニズムを有するロボットシステム | |
| JP6697204B1 (ja) | ロボットシステムの制御方法、非一過性のコンピュータ読取可能な記録媒体及びロボットシステムの制御装置 | |
| CN110936386B (zh) | 用于处理物体的机器人系统及对其进行包装和处理的方法 | |
| JP3849581B2 (ja) | 物品認識システム | |
| JP2006102881A (ja) | 把持ロボット装置 | |
| JP2012135820A (ja) | 自動ピッキング装置及び自動ピッキング方法 | |
| CN113165187A (zh) | 图像信息处理装置、把持系统以及图像信息处理方法 | |
| TWI656421B (zh) | 自走設備的控制方法 | |
| JP2023524607A (ja) | ロボット多面グリッパアセンブリ及びその操作方法 | |
| CN115258510A (zh) | 具有物体更新机制的机器人系统和用于操作所述机器人系统的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050707 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051215 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051220 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060220 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060314 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060510 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060808 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060821 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110908 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130908 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |