JP6662836B2 - 収容領域又は治具にワークを配置するワーク配置システム - Google Patents

Description

本発明は、ワーク配置システムに関し、特に１つ又は複数の収容領域又は治具に１つ又は複数のワークを配置するワーク配置システムに関する。

ロボットが収容領域又は治具にワークを配置するワーク配置システムがある。ロボットが扱うタスクとして、ワークを収容領域から取り出すと共に、治具の予め定めた位置に配置するタスクを求められることが多い。そのため、従来はワークを把持したロボットが予め教示した位置に移動すると共に、その位置にワークを配置することが多かった。

本願に関連する技術としては、例えば特許文献１及び２が公知である。特許文献１には、検体の配送・回収システムが開示されている。斯かるシステムでは、検体収納部の検体ラックの配列を光電検出器により検知すると共に、検体収納部に空きスペースが有るか否かの判断がなされ、空きスペースが有る場合には、ロボットによって検体収納部の空きスペースに検体ラックが載置される。

特許文献２には、組立エリア内で組立作業を行う作業システムが開示されている。斯かる作業システムでは、トレイ上の空きスペース情報を認識しており、中間組立品の載置場所としてトレイの空きスペースを利用する。

特開２００１−２７８４０９号公報 特開２０１２−０３０３２０号公報

ワークの形状データが未知の場合（例えば複数種類のワークを扱う場合等）には、ワークを配置する位置を予め教示できない。また、ワークの形状データが無いため、ワークを収容領域内又は治具上に適切に配置できる保証も無い。さらに、ワークの形状データが既知の場合であっても、何らかの理由によって配置済みワークが配置ずれを起こし、後にワークを配置すべき位置に配置ずれが生じる場合がある。斯かる場合でも、ワークを適切に配置できる保証が無い。

また、収容領域又は治具の位置や形状が未知の場合にも、同様にワークを適切に配置できる保証がない。また、収容領域又は治具に既にワークが有る場合に、或いは、収容領域若しくは治具の形状がワークを配置するのに適さない場合に、その場所にワークを配置してしまう可能性がある。さらに、ワークの配置姿勢をユーザが柔軟に選択できる機能も望まれている。

そこで、ワークの形状及び収容領域若しくは治具の形状に拘わらず、配置ずれを起さずに所望の配置姿勢でワークを配置する技術が求められている。

本開示の一態様は、１つ又は複数の収容領域又は治具に１つ又は複数のワークを配置するワーク配置システムであって、ワークを収容領域又は治具に配置するロボットと、収容領域又は治具の三次元形状を計測するセンサと、三次元形状に基づいてワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定する処理を行う処理部と、ワーク配置位置及びワーク配置姿勢に基づいてロボットを制御するロボット制御部と、を備え、処理部は、配置すべきワークのワーク形状を取得するワーク形状取得部と、ユーザによって選択された一種類又は複数種類のワーク配置姿勢を取得する配置姿勢取得部と、三次元形状に基づいて収容領域又は治具の空き領域を算出する空き領域算出部と、空き領域の中でワーク形状及びワーク配置姿勢を満たす１つ又は複数のワーク配置可能領域を算出する配置可能領域算出部と、算出した１つ又は複数のワーク配置可能領域と、ユーザによって選択された一種類又は複数種類のワーク配置姿勢と、を対応付けた配置リストを生成するリスト生成部と、配置リストを参照して１つ又は複数のワーク配置可能領域の中でワークの配置に適したワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定する位置姿勢決定部と、を有する、ワーク配置システムを提供する。

本開示によれば、ワークの形状及び収容領域若しくは治具の形状に拘わらず、配置ずれを起さずに所望の配置姿勢でワークを配置できる。

一実施形態におけるワーク配置システムの概略構成を示す側面図である。 一実施形態におけるワーク形状の取得方法を示す図である。 代替実施形態におけるワーク形状の取得方法を示す図である。 一実施形態におけるロボット教示装置を示す図である。 一実施形態におけるワーク形状の一例を示す斜視図である。 一実施形態におけるワーク形状の一例を示す斜視図である。 一実施形態におけるワーク形状の一例を示す斜視図である。 一実施形態における収容領域を示す平面図である。 一実施形態における収容領域を示す側面図である。 一実施形態における収容領域の空き領域を示す平面図である。 一実施形態における収容領域の空き領域を示す側面図である。 一実施形態におけるワーク配置可能領域を示す平面図である。 一実施形態におけるワーク配置可能領域を示す側面図である。 一実施形態におけるワーク配置位置及びワーク配置姿勢を示す平面図である。 一実施形態におけるワーク配置位置及びワーク配置姿勢を示す側面図である。 一実施形態におけるワーク重心位置を示す平面図である。 一実施形態におけるワーク重心位置を示す側面図である。 一実施形態におけるワーク配置システムの構成を示すブロック図である。 一実施形態におけるワーク配置システムの動作を示すフローチャートである。 他の実施形態における治具を示す平面図である。 他の実施形態における治具を示す側面図である。 他の実施形態における治具の空き領域を示す平面図である。 他の実施形態における治具の空き領域を示す側面図である。 他の実施形態におけるワーク配置可能領域を示す平面図である。 他の実施形態におけるワーク配置可能領域を示す側面図である。 他の実施形態におけるワーク配置位置及びワーク配置姿勢を示す平面図である。 他の実施形態におけるワーク配置位置及びワーク配置姿勢を示す側面図である。 別の実施形態における治具を示す平面図である。 別の実施形態における治具を示す側面図である。 別の実施形態における治具の空き領域を示す平面図である。 別の実施形態における治具の空き領域を示す側面図である。 別の実施形態におけるワーク配置可能領域を示す平面図である。 別の実施形態におけるワーク配置可能領域を示す側面図である。 別の実施形態におけるワーク配置位置及びワーク配置姿勢を示す平面図である。 別の実施形態におけるワーク配置位置及びワーク配置姿勢を示す側面図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を詳細に説明する。各図面において、同一又は類似の構成要素には同一又は類似の符号が付与されている。また、以下に記載する実施形態は、特許請求の範囲に記載される発明の技術的範囲及び用語の意義を限定するものではない。

図１は、本実施形態に係るワーク配置システム１０の概略構成を示す側面図である。ワーク配置システム１０は、収容領域１１にワーク１４を配置する。ワーク配置システム１０は、ワーク１４を収容領域１１に配置するロボット１２と、収容領域１１の三次元形状を計測するセンサ１３と、収容領域１１の三次元形状に基づいてワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定する処理を行う処理部１５と、ワーク配置位置及びワーク配置姿勢に基づいてロボットを制御するロボット制御部１６と、を備えている。

収容領域１１は、鉛直方向に開口を有する収容容器１７であるか、又は、水平方向に開口を有する収容棚（図示せず）であってもよい。図１においてワーク１４を可視化するため、収容容器１７の手前側の側壁は図示されていない。収容領域１１は１つ又は複数のワークを収容する。１つ又は複数の収容領域１１が存在していてもよい。

ロボット１２は、ワークを把持するハンド１８を備えた公知の６軸マニピュレータであり、ハンド１８はセンサ１３を備えている。センサ１３は、ステレオカメラを備えた公知の視覚センサであり、視覚センサは例えばKinect（登録商標）を利用できる。Kinectは、赤外線レーザで構造化パターンをワーク１４に投影し、２つの赤外線カメラで投影したワーク１４を撮像すると共に、三角測量の原理でワーク１４の三次元形状を取得する。このため、収容領域１１が暗い場合であっても、収容領域１１の三次元形状を精度良く取得できる。

処理部１５は、ロボット制御装置１９の内部に配置されており、公知のＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等を備えている。代替実施形態では、処理部１５が、ロボット制御装置１９の外部に配置されていてもよく、例えば後述するロボット教示装置の内部に配置される。ロボット制御部１６は、ロボット制御装置１９の内部に配置されており、ロボット１２を動作させるサーボモータの位置制御、速度制御等を行う公知の制御回路を備えている。

図２は、本実施形態におけるワーク形状の取得方法を示す図である。ワーク１４のワーク形状は、ワーク１４を収容領域１１に配置する前に、センサ１３によって予め取得することが好ましい。配置すべきワーク１４は、例えば撮影台１に配置されていてもよい。ワーク形状は、初期値として記憶部（図１１を参照。）に記憶される。

図３は、代替実施形態におけるワーク形状の取得方法を示す図である。ワーク１４のワーク形状は、ワーク１４を収容領域１１に配置する最中に、センサ１３によって取得されてもよい。センサ１３はロボット１２のハンド１８に配置されていてもよいが、ロボット１２とは異なる場所、例えば構造柱２に配置されていてもよい。

図４は、本実施形態におけるロボット教示装置２０を示す図である。ロボット教示装置２０は、公知のコンピュータ装置であり、キーボード２１及びマウス２２を備える入力部と、モニタ２３を備える表示部と、を備えている。ロボット教示装置２０は、センサ１３によって取得されたワーク形状２４を表示部に表示する。ロボット教示装置２０は、ワーク配置姿勢をユーザに選択させる機能を提供し、表示部は、ワーク配置姿勢をユーザに選択させるための選択肢２５を表示する。

ワーク配置姿勢の選択肢２５としては、
（１）収容領域におけるワークの接触点、接触線、又は接触面の数又は大きさが最大になるように配置する、
（２）ワーク形状のうち突出している部分を上方に向けて配置する、
（３）ワーク形状のうち平坦な部分を上方に向けて配置する、
（４）ワーク形状のうち平坦な部分を下方に向けて配置する、
（５）ワーク形状の長軸を鉛直方向に向けて配置する、及び、
（６）ワーク形状の短軸を鉛直方向に向けて配置する、
等の項目を含んでいることが好ましい。前述した処理部１５（図１〜図３を参照。）は、ユーザによって選択された選択肢２５に基づいてワーク配置姿勢を算出する。算出されるワーク配置姿勢は、１つのワークにつき一種類又は複数種類のワーク配置姿勢を含んでいてよい。斯かる選択肢２５を利用する場合、センサ１３でワーク形状を予め取得する必要が無くなる。

図５Ａ〜図５Ｃは、本実施形態におけるワーク形状の一例を示す斜視図である。ワーク３０は三角柱であり、ワーク３１は円柱であり、ワーク３２はＬ字形であるが、これに限定されるものではなく、ワークは複雑形状等を有していてもよい。符号４０〜４４は、ユーザによって選択されたワーク配置姿勢（矢印は鉛直方向を示す）を示している。ワーク配置姿勢４０〜４４は、図４に示す選択肢２５を利用するのではなく、仮想空間上に配置されたワーク形状２４に基づいてユーザが直接選択してもよい。直接選択されるワーク配置姿勢は、１つのワークにつき一種類又は複数種類のワーク配置姿勢を含んでいてよい。

図５Ｃに示す符号４５は、ワーク重心位置を示している。ワーク重心位置４５は、図４に示すように仮想空間上に配置されたワーク形状２４に基づいてユーザが直接選択してもよい。或いは、ワーク３２の密度が均一である場合には、前述した処理部１５（図１〜図３を参照。）がワーク形状から算出してもよい。ワーク配置姿勢及びワーク重心位置は、初期値として記憶部（図１１を参照。）に記憶される。

次いで、本実施形態におけるワーク配置方法について説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、収容領域１１を示す平面図及び側面図である。ここでは、既に３種類のワーク３０〜３２が収容領域１１に配置されている状態で、ユーザによって選択されたワーク配置姿勢４２、４３（図５Ｂを参照。）で円柱のワーク３１を収容領域１１に配置する一例について説明する。先ず、センサ１３（図１〜図３を参照）が上方から収容領域１１の三次元形状を取得する。図６Ｂの側面図では、説明を簡略化するため、ワーク３１、３２の下側空間も図示されているが、取得した収容領域１１の三次元形状は下側空間を含まないことに留意されたい。

図７Ａ及び図７Ｂは、本実施形態における収容領域の空き領域５０を示す平面図及び側面図である。収容領域１１の三次元形状を取得した後、収容領域１１の空き領域５０が算出される。

図８Ａ及び図８Ｂは、本実施形態におけるワーク配置可能領域６０〜６５を示す平面図及び側面図である。空き領域５０を算出した後、空き領域５０の中でワーク３１を配置できるワーク配置可能領域６０〜６５が算出される。ワーク配置可能領域６０〜６５は、空き領域５０の中で配置すべきワーク３１のワーク形状（即ち、円柱。図５Ｂを参照。）及びユーザによって選択された２種類のワーク配置姿勢４２、４３（即ち、横置き、縦置き。図５Ｂを参照。）を満たす領域として算出される。

また、算出したワーク配置可能領域６０〜６５と、ユーザによって選択された２種類のワーク配置姿勢４２、４３（即ち、横置き、縦置き。）と、を対応付けた配置リストが生成されてもよい。例えば、配置リストは、
（１）ワーク配置可能領域６０−＞横置き、縦置き
（２）ワーク配置可能領域６１−＞横置き、縦置き
（３）ワーク配置可能領域６２−＞横置き、縦置き
（４）ワーク配置可能領域６３−＞縦置き
（５）ワーク配置可能領域６４−＞縦置き
（６）ワーク配置可能領域６５−＞横置き、縦置き
を含むことができる。

図９Ａ及び図９Ｂは、本実施形態におけるワーク配置位置及びワーク配置姿勢を示す平面図及び側面図である。ワーク配置可能領域６０〜６５を算出した後、ワーク配置可能領域６０〜６３の中でワーク３１の配置に適したワーク配置位置及びワーク配置姿勢が決定される。

ワーク配置位置７０及びワーク配置姿勢７１（太線で示す）でワーク３１を配置する場合には、ワーク３１が、下側の２つのワーク３１と、収容領域１１の内側面と、左側のワーク３２と接触するため、２つの接触点、１つの接触線、及び２つの接触面で接触することとなる。他方、ワーク配置位置７２及びワーク配置姿勢７３（太線で示す）でワーク３１を配置する場合には、ワーク３１が、下側の収容領域１１の底面と、左側のワーク３１と、奥側のワーク３１と、右側のワーク３２と接触するため、２つの接触線及び１つの接触面で接触することとなる。このため、ワーク配置位置７０及びワーク配置姿勢７１は、ワーク配置位置７２及びワーク配置姿勢７３よりも接触点、接触線、及び接触線の数又は大きさが大きい。また、ワーク配置位置７０及びワーク配置姿勢７１は、他のワーク配置可能領域６０〜６５の中でもワーク３１の接触点、接触線、及び接触面の数又は大きさが最大になる。したがって、ワーク配置位置及びワーク配置姿勢は、符号７０及び７１で示す位置及び姿勢に決定される。なお、ワーク配置位置及びワーク配置姿勢は、既に配置されているワークが有る場合には、配置すべきワーク３１が既に配置されているワーク３０〜３２に最も近い位置及び姿勢で配置されるように決定されることが好ましい。また、ワーク３１の接触点、接触線、及び接触面の数及び大きさの優先順位は、ユーザによって適宜選択されてもよい。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、本実施形態におけるワーク重心位置を示す平面図及び側面図である。ユーザによって選択されたワーク配置姿勢４４でＬ字形のワーク３２を収容領域１１に配置する場合には、ワーク重心位置４５に起因してワーク３２が転倒してしまう懸念がある。このため、ワーク配置可能領域の中で、ワーク重心位置４５を通る鉛直線７４がワーク３２の接触点、接触線、及び接触面から形成される接触領域７５の中にくるように、ワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定することが好ましい。接触領域７５は、接触点、接触線、及び接触面を包み込む領域として定義される。したがって、ワーク重心位置４５を有するＬ字形のワーク３２は、収容領域１１の内側面に支持されるように配置される。

図１１は、本実施形態におけるワーク配置システム１０の構成を示すブロック図である。ワーク配置システム１０は、収容領域１１の三次元形状に基づいてワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定する処理を行う処理部１５と、ワーク配置位置及びワーク配置姿勢に基づいてロボットを制御するロボット制御部１６と、種々のデータを記憶する記憶部９０と、を備えている。処理部１５の構成要素は、ＣＰＵに実行させるプログラム、又は、ＡＳＩＣ若しくはＦＰＧＡにおける集積回路として実装される。処理部１５は、配置すべきワーク１４を把持する指令をロボット制御部１６に対して行うワーク把持指令部８０と、配置すべきワーク１４のワーク形状９１をセンサ１３又は記憶部９０から取得するワーク形状取得部８１と、ユーザによって選択された一種類又は複数種類のワーク配置姿勢９２を取得する配置姿勢取得部８２と、を備えている。処理部１５はさらに、ユーザによって選択されたワーク重心位置９３を取得する重心位置取得部８３を備えていてもよい。

処理部１５はさらに、センサ１３から収容領域１１の三次元形状を取得する三次元形状取得部８４と、収容領域１１の三次元形状に基づいて収容領域１１の空き領域を算出する空き領域算出部８５と、空き領域の中でワーク形状及びワーク配置姿勢を満たす１つ又は複数のワーク配置可能領域を算出する配置可能領域算出部８６と、を備えている。処理部１５はさらに、算出した１つ又は複数のワーク配置可能領域と、ユーザによって選択された一種類又は複数種類のワーク配置姿勢と、を対応付けた配置リスト９４を生成するリスト生成部８７と、を備えていてもよい。リスト生成部８７によって生成された配置リスト９４は、記憶部９０に記憶される。

処理部１５はさらに、１つ又は複数のワーク配置可能領域の中でワークの配置に適したワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定する位置姿勢決定部８８と、決定したワーク配置位置及びワーク配置姿勢に基づいて配置すべきワーク１４を収容領域１１に配置する指令をロボット制御部１６に対して行うワーク配置指令部８９と、を備えている。位置姿勢決定部８８は、ワーク配置可能領域の中で配置すべきワーク１４の接触点、接触線、及び接触面の数又は大きさが最大になるようにワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定する。位置姿勢決定部８８はさらに、前述した配置リスト９４を参照して１つ又は複数のワーク配置可能領域の中でワーク１４の配置に適したワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定してもよい。

図１２は、本実施形態に係るワーク配置システム１０の動作を示すフローチャートである。ワークを配置する処理を開始すると、ステップＳ１０では、ロボット１２がワーク１４を把持する。ステップＳ１１では、ワーク形状をセンサ１３又は記憶部９０から取得する。ステップＳ１２では、ユーザによって選択されたワーク配置姿勢及びワーク重心位置を記憶部９０から取得する。ステップＳ１３では、収容領域１１の三次元形状をセンサ１３から取得する。ステップＳ１４では、収容領域１１の三次元形状に基づいて収容領域１１の空き領域を算出する。ステップＳ１５では、ワーク形状及びユーザによって選択されたワーク配置姿勢に基づいてワーク配置可能領域を算出する。

ステップＳ１６において、算出したワーク配置可能領域と、ユーザによって選択された一種類又は複数種類のワーク配置姿勢と、を対応付けた配置リスト９４を生成してもよい。ステップＳ１７では、ワーク配置可能領域の中でワーク１４の配置に適したワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定する。ステップＳ１８では、決定したワーク配置位置及びワーク配置姿勢に基づいてワーク１４を配置する。ステップＳ１９において、配置すべきワークが有るか否かを判定し、配置すべきワークが有る場合には（ステップＳ１９のＹＥＳ）、ステップＳ１０〜ステップＳ１８までの処理を繰返す。配置すべきワークが無い場合には（ステップＳ１９のＮＯ）、処理を終了する。

次いで、他の実施形態におけるワーク配置方法について説明する。図１３Ａ及び図１３Ｂは、他の実施形態における治具１００の三次元形状を示す平面図及び側面図である。ここでは、既にワーク３０が矩形状の治具１００に配置されている状態で、ユーザによって選択されたワーク配置姿勢１０１（即ち、突出している部分を上方に向けて配置。）でワーク１０２を治具１００に配置する例について説明する。先ず、センサ１３（図１〜図３を参照）が上方から治具１００の三次元形状を取得する。

図１４Ａ及び図１４Ｂは、他の実施形態における治具１００の空き領域１０３、１０４を示す平面図及び側面図である。治具１００の三次元形状を取得した後、治具１００の空き領域１０３、１０４が算出される。

図１５Ａ及び図１５Ｂは、他の実施形態におけるワーク配置可能領域１０５、１０６を示す平面図及び側面図である。空き領域１０３、１０４を算出した後、空き領域１０３、１０４の中でワーク１０２を配置できるワーク配置可能領域１０５、１０６が算出される。ワーク配置可能領域１０５、１０６は、空き領域１０３、１０４の中で配置すべきワーク１０２のワーク形状及びユーザによって選択されたワーク配置姿勢１０１を満たす領域として算出される。

図１６Ａ及び図１６Ｂは、他の実施形態におけるワーク配置位置１０７及びワーク配置姿勢１０８を示す平面図及び側面図である。ワーク配置可能領域１０５、１０６を算出した後、ワーク配置可能領域１０５、１０６の中でワーク１０２の配置に適したワーク配置位置１０７及びワーク配置姿勢１０８（太線で示す）が決定される。ワーク配置位置及びワーク配置姿勢は、既に配置されているワーク３０が有る場合には、配置すべきワーク１０２が既に配置されているワーク３０に最も近い位置及び姿勢で配置されるように決定されることが好ましい。

次いで、別の実施形態におけるワーク配置方法について説明する。図１７Ａ及び図１７Ｂは、別の実施形態における治具２００を示す平面図及び側面図である。ここでは、既に環状のワーク２０２が棒形状の治具２００に配置されている状態で、ユーザによって選択されたワーク配置姿勢２０１（即ち、短軸を鉛直方向に向けて配置。）で環状のワーク２０２を治具２００に配置する例について説明する。先ず、センサ１３（図１〜図３を参照）が上方から治具２００の三次元形状を取得する。

図１８Ａ及び図１８Ｂは、別の実施形態における治具２００の空き領域を示す平面図及び側面図である。治具２００の三次元形状を取得した後、治具２００の空き領域２０３、２０４、２０５が算出される。

図１９Ａ及び図１９Ｂは、別の実施形態におけるワーク配置可能領域２０６、２０７、２０８を示す平面図及び側面図である。空き領域２０３、２０４、２０５を算出した後、空き領域２０３、２０４、２０５の中でワーク２０２を配置できるワーク配置可能領域２０６、２０７、２０８が算出される。ワーク配置可能領域２０６、２０７、２０８は、空き領域２０３、２０４、２０５の中で配置すべきワーク２０２のワーク形状及びユーザによって選択されたワーク配置姿勢２０１を満たす領域として算出される。

図２０Ａ及び図２０Ｂは、別の実施形態におけるワーク配置位置及びワーク配置姿勢を示す平面図及び側面図である。ワーク配置可能領域２０６、２０７、２０８を算出した後、ワーク配置可能領域２０６、２０７、２０８の中でワーク２０２の配置に適したワーク配置位置２０９及びワーク配置姿勢２１０（太線で示す）が決定される。ワーク配置位置及びワーク配置姿勢は、既に配置されているワーク２０２が有る場合には、配置すべきワーク２０２が既に配置されているワーク２０２に最も近い位置及び姿勢で配置されるように決定されることが好ましい。

前述した実施形態におけるワーク配置システムによれば、ユーザによって選択されたワーク配置姿勢に基づいてワーク配置位置及びワーク配置姿勢が決定されるため、配置ずれを起さずに所望の配置姿勢でワークを配置できる。

前述した実施形態におけるコンピュータによって実行可能なプログラムは、コンピュータ読取り可能な非一時的記録媒体、ＣＤ−ＲＯＭ等に記録して提供できる。本明細書において種々の実施形態について説明したが、本発明は、前述した種々の実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲に記載された範囲内において種々の変更を行えることを認識されたい。

１０ ワーク配置システム
１１ 収容領域
１２ ロボット
１３ センサ
１４ ワーク
１５ 処理部
１６ ロボット制御部
１７ 収容容器
１８ ハンド
１９ ロボット制御装置
２０ ロボット教示装置
２１ キーボード
２２ マウス
２３ モニタ
３０〜３２ ワーク
４０〜４４ ワーク配置姿勢
４５ ワーク重心位置
５０ 空き領域
６０〜６５ ワーク配置可能領域
７０、７２ ワーク配置位置
７１、７３ ワーク配置姿勢
７４ 重心位置を通る鉛直方向
８０ ワーク把持指令部
８１ ワーク形状取得部
８２ 配置姿勢取得部
８３ 重心位置取得部
８４ 三次元形状取得部
８５ 空き領域算出部
８６ 配置可能領域算出部
８７ リスト生成部
８８ 位置姿勢指令部
８９ ワーク配置指令部
９０ 記憶部
９１ ワーク形状
９２ ワーク配置姿勢
９３ ワーク重心位置
９４ 配置リスト
１００、２００ 治具
１０１、２０１ ワーク配置姿勢
１０２、２０２ ワーク
１０３、１０４、２０３〜２０５ 空き領域
１０５、１０６、２０６〜２０８ ワーク配置可能領域
１０７、２０９ ワーク配置位置
１０８、２１０ ワーク配置姿勢

Claims (9)

1. １つ又は複数の収容領域又は治具に１つ又は複数のワークを配置するワーク配置システムであって、
   前記ワークを前記収容領域又は治具に配置するロボットと、
   前記収容領域又は前記治具の三次元形状を計測するセンサと、
   前記三次元形状に基づいてワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定する処理を行う処理部と、
   前記ワーク配置位置及び前記ワーク配置姿勢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、
   前記処理部は、
   配置すべきワークのワーク形状を取得するワーク形状取得部と、
   ユーザによって選択された一種類又は複数種類のワーク配置姿勢を取得する配置姿勢取得部と、
   前記三次元形状に基づいて前記収容領域又は前記治具の空き領域を算出する空き領域算出部と、
   前記空き領域の中で前記ワーク形状及び前記ワーク配置姿勢を満たす１つ又は複数のワーク配置可能領域を算出する配置可能領域算出部と、
   算出した前記１つ又は複数のワーク配置可能領域と、前記ユーザによって選択された一種類又は複数種類のワーク配置姿勢と、を対応付けた配置リストを生成するリスト生成部と、
   前記配置リストを参照して前記１つ又は複数のワーク配置可能領域の中で前記ワークの配置に適したワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定する位置姿勢決定部と、
   を有することを特徴とするワーク配置システム。
2. 前記位置姿勢決定部は、前記ワーク配置可能領域の中で前記配置すべきワークの接触点、接触線、及び接触面の数又は大きさが最大になるように前記ワーク配置位置及び前記ワーク配置姿勢を決定する、請求項１に記載のワーク配置システム。
3. 前記処理部はさらに、ユーザによって選択されたワーク重心位置を取得する重心位置取得部を有する、請求項１又は２に記載のワーク配置システム。
4. 前記位置姿勢決定部は、前記１つ又は複数のワーク配置可能領域の中で、前記ワーク重心位置を通る鉛直線が前記配置すべきワークの接触点、接触線、及び接触面から形成される接触領域の中にくるようにワーク配置位置及びワーク配置姿勢を決定する、請求項３に記載のワーク配置システム。
5. 前記複数のワークは、一種類又は複数種類のワーク形状を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のワーク配置システム。
6. 前記収容領域は、前記複数のワークを収容する収容容器又は収容棚である、請求項１から５のいずれか一項に記載のワーク配置システム。
7. 前記治具は、環状のワークを位置決めする棒形状を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のワーク配置システム。
8. さらに、前記ワーク配置姿勢をユーザに選択させるための選択肢を表示する表示部を備えている、請求項１から７のいずれか一項に記載のワーク配置システム。
9. 前記選択肢は、前記ワーク形状のうち突出している部分を上方に向けて配置するという項目を含む、請求項８に記載のワーク配置システム。

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