JP6438512B2 - 機械学習により補正した計測データでワークの取り出しを行うロボットシステム、計測データ処理装置および計測データ処理方法 - Google Patents
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Description
2 機械学習器
3 ロボット制御装置
3a ロボット制御部
3b 計測データ処理装置
4 ワーク
5 センサ
10 内径チャック(ハンド)
20 出力利用部
21 状態観測部
22 学習部
23 教師データ取得部
31 モデルデータ記憶部
32 位置姿勢計算部
33 計測データ補正部
34 ハンド形状記憶部
35 衝突判定部
36 保持判定部
40 コンテナ
100 ロボットシステム
331 入力受付部
Claims (15)
- ワークを保持可能なハンドを有するロボットと、
前記ワークが存在する作業領域を計測し、前記作業領域内の三次元形状を計測データとして取得するセンサと、
前記ワークの三次元形状をモデルデータとして記憶するモデルデータ記憶部、前記計測データを機械学習により補正する計測データ補正部、および、前記計測データと前記モデルデータを照合して前記作業領域内の前記ワークの位置および姿勢を計算する位置姿勢計算部を含む計測データ処理装置と、
前記位置姿勢計算部の出力に基づいて前記ロボットを制御するロボット制御部と、を備え、
前記計測データ補正部は、
学習段階において、前記位置姿勢計算部が計算した位置および姿勢に対して前記モデルデータを配置したものから教師データを作成し、前記計測データおよび前記教師データに基づいて、前記計測データを補正するパラメータを調整し、
取り出し段階において、調整した前記パラメータを用いて前記計測データを補正した補正計測データを出力する、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 前記計測データ処理装置は、さらに、
前記ハンドの形状データを記憶するハンド形状記憶部と、
前記ハンドの形状データおよび前記補正計測データに基づいて、前記ワークの保持位置および姿勢における衝突の有無を判定する衝突判定部と、を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のロボットシステム。 - 前記計測データ補正部は、前記位置姿勢計算部の出力結果に対して前記教師データとして使用するか否かを入力する入力受付部を備え、
前記学習段階において、前記入力受付部によって与えられた前記教師データを使用して、前記計測データを補正する前記パラメータを調整する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のロボットシステム。 - 前記計測データ処理装置は、さらに、
前記ワークの保持の成否を判定する保持判定部を備え、
前記学習段階において、保持に成功したときに計算した位置および姿勢に対して前記モデルデータを配置したものから作成した前記教師データを前記計測データ補正部に入力し、前記計測データを補正する前記パラメータを調整する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - 前記ワークは、前記作業領域内にバラ積みされた複数のワークを含み、
前記センサは、前記作業領域を撮影可能な位置に固定され、或いは、前記ロボットの先端に設けられた視覚センサを含む、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - 前記計測データ処理装置は、前記ロボット制御部を含むロボット制御装置に内蔵される、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - ワークの三次元形状をモデルデータとして記憶するモデルデータ記憶部と、
前記ワークが存在する作業領域内の三次元形状を計測した計測データを機械学習により補正する計測データ補正部と、
前記計測データと前記モデルデータを照合して前記作業領域内の前記ワークの位置および姿勢を計算する位置姿勢計算部と、を備え、
前記計測データ補正部は、
学習段階において、前記位置姿勢計算部が計算した位置および姿勢に対して前記モデルデータを配置したものから教師データを作成し、前記計測データおよび前記教師データに基づいて、前記計測データを補正するパラメータを調整し、
取り出し段階において、調整した前記パラメータを用いて前記計測データを補正した補正計測データを出力する、
ことを特徴とする計測データ処理装置。 - さらに、
前記ワークを保持可能なロボットのハンドの形状データを記憶するハンド形状記憶部と、
前記ハンドの形状データおよび前記補正計測データに基づいて、前記ワークの保持位置および姿勢における衝突の有無を判定する衝突判定部と、を備える、
ことを特徴とする請求項7に記載の計測データ処理装置。 - 前記計測データ補正部は、前記位置姿勢計算部の出力結果に対して前記教師データとして使用するか否かを入力する入力受付部を備え、
前記学習段階において、前記入力受付部によって与えられた前記教師データを使用して、前記計測データを補正する前記パラメータを調整する、
ことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の計測データ処理装置。 - さらに、
前記ワークの保持の成否を判定する保持判定部を備え、
前記学習段階において、保持に成功したときに計算した位置および姿勢に対して前記モデルデータを配置したものから作成した前記教師データを前記計測データ補正部に入力し、前記計測データを補正する前記パラメータを調整する、
ことを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の計測データ処理装置。 - 前記計測データ補正部は、多層構造のニューラルネットワークを使用して構成される、
ことを特徴とする請求項7乃至請求項10のいずれか1項に記載の計測データ処理装置。 - 前記計測データ補正部は、少なくとも1つの他の計測データ処理装置における計測データ補正部と接続可能であり、少なくとも1つの前記他の計測データ処理装置における計測データ補正部との間で、前記計測データ補正部で調整した前記パラメータを相互に交換または共有する、
ことを特徴とする請求項7乃至請求項11のいずれか1項に記載の計測データ処理装置。 - ワークの三次元形状をモデルデータとして記憶し、
前記ワークが存在する作業領域内の三次元形状を計測した計測データを機械学習により補正する計測データ補正し、
前記計測データと前記モデルデータを照合して前記作業領域内の前記ワークの位置および姿勢を計算する計測データ処理方法であって、
学習段階において、計算された前記作業領域内の前記ワークの位置および姿勢に対して前記モデルデータを配置したものから教師データを作成し、前記計測データおよび前記教師データに基づいて、前記計測データを補正するパラメータを調整し、
取り出し段階において、調整した前記パラメータを用いて前記計測データを補正した補正計測データを出力する、
ことを特徴とする計測データ処理方法。 - 計算された前記位置および姿勢に対して前記教師データとして使用するか否かを入力し、
前記学習段階において、前記教師データとして使用するとして入力された当該教師データに基づいて、前記計測データを補正する前記パラメータを調整する、
ことを特徴とする請求項13に記載の計測データ処理方法。 - さらに、
前記ワークの保持の成否を判定し、
前記学習段階において、保持に成功したときに計算した位置および姿勢に対して前記モデルデータを配置したものから作成した前記教師データに基づいて、前記計測データを補正する前記パラメータを調整する、
ことを特徴とする請請求項13または請求項14に記載の計測データ処理方法。
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