JP7028092B2 - 把持姿勢評価装置及び把持姿勢評価プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、把持姿勢評価装置及び把持姿勢評価プログラムに関する。
ロボットのティーチング作業においては、ロボットがロボットハンドにより把持したワークが落下しないように、作業者が把持姿勢等を含む搬送条件を調整する。把持姿勢は、把持の安定性を考慮して決定されることが一般的であり、トライアンドエラーによりワークが落下しない把持姿勢が作業者により決定されている。
トライアンドエラーにより把持姿勢を決定する場合、最適な把持姿勢を得るには、作業者の熟練が必要となる。作業者の熟練度によっては、最適な把持姿勢が得られなかったり、また、得られるまでに多大な時間を要したりする場合がある。さらに、バラ積みされたワークをロボットによってピッキングさせるような事例においては、ワークの向きが定まっていないため、起こり得るワークの向きを想定して複数の最適な把持姿勢をティーチングする必要があった。
このため、自動で適正な把持姿勢を得ることが望まれている。これに関連して、ワーク(対象物)の三次元形状と対象物の内容物の状態とに基づいて、ロボットによる対象物の搬送方法を自動で決定し、決定された搬送方法に基づいてロボットを制御する制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1記載の発明では、搬送方法として、対象物の把持姿勢を自動で決定するものの、把持姿勢は、対象物の内容物を拡散させないことを目的として決定される。これでは、対象物が安定的な搬送されるかもしれないが、ロボットに無理な負荷がかかる場合があり、ロボットの負荷という観点においては適切な把持姿勢を達成できるとは言えない。もし、ロボットに無理な負荷がかかる把持姿勢でロボットに搬送を行わせた場合、ロボットが非常停止してしまい、作業を継続できなくなる。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ロボットの負荷を考慮して、対象物の適正な把持姿勢を評価できる把持姿勢評価装置及び把持姿勢評価プログラムを提供することを目的とする。
本発明に係る把持姿勢評価装置は、ロボットが備えるロボットハンドがワークを把持する際のロボットハンドの把持姿勢を導出する把持姿勢導出部と、把持姿勢導出部により導出された把持姿勢によりロボットハンドがワークを把持して搬送する場合の、ロボットにかかる負荷を表す負荷指標値を算出する負荷指標値算出部と、負荷指標値算出部により算出された負荷指標値に基づいて、把持姿勢が適正か否かを評価する把持姿勢評価部と、を有し、把持姿勢評価部により把持姿勢が適正でないと評価される度に、把持姿勢導出部による新たな把持姿勢の導出、負荷指標値算出部による負荷指標値の算出及び把持姿勢評価部による評価を繰り返す。
把持姿勢導出部により導出された把持姿勢によりロボットハンドがワークを把持して搬送する場合の、ワークの把持の安定性を表す安定指標値を算出する安定指標値算出部を更に有し、把持姿勢評価部は、負荷指標値算出部により算出された負荷指標値及び安定指標値算出部により算出された安定指標値に基づいて、把持姿勢が適正か否かを評価しうる。
ロボットがワークを搬送する際の動作軌道を生成する動作軌道生成部を更に有し、負荷指標値算出部は、動作軌道生成部により生成された動作軌道に従ってロボットがロボットハンドによりワークを把持して搬送する場合の負荷指標値を算出し、安定指標値算出部は、動作軌道生成部により生成された動作軌道に従ってロボットがロボットハンドによりワークを把持して搬送する場合の安定指標値を算出し、把持姿勢評価部により把持姿勢が適正でないと評価される度に、把持姿勢導出部による新たな把持姿勢の導出及び動作軌道生成部による新たな動作軌道の生成の少なくとも一方、負荷指標値算出部による負荷指標値の算出、安定指標値算出部による安定指標値の算出及び把持姿勢評価部による評価を繰り返しうる。
負荷指標値算出部は、算出した負荷指標値が適正か否かを評価し、負荷指標値算出部により負荷指標値が適正でないと評価された場合、適正でないと評価された負荷指標値に関する把持姿勢を把持姿勢評価部により評価することなく、把持姿勢導出部により新たな把持姿勢を導出しうる。
安定指標値算出部は、算出した安定指標値が適正か否かを評価し、安定指標値算出部により安定指標値が適正でないと評価された場合、適正でないと評価された安定指標値に関する把持姿勢を把持姿勢評価部により評価することなく、把持姿勢導出部により新たな把持姿勢を導出しうる。
ワークを取り上げ又は載置する場合に、把持姿勢導出部により導出した把持姿勢を、ロボットが実現可能か否かを評価する把持可能性評価部を更に有し、把持可能性評価部によりロボットの姿勢が実現不可能と評価された場合、把持姿勢導出部は、把持可能性評価部により評価された姿勢に関する把持姿勢とは異なる新たな把持姿勢を更に導出しうる。
把持姿勢導出部は、複数の把持姿勢を導出し、把持姿勢評価部は、把持姿勢導出部により導出された複数の把持姿勢の各々ついて適正か否かを判断し、複数の把持姿勢のうち適正と判断した把持姿勢が複数存在する場合、適正と判断した複数の把持姿勢の各々について負荷指標値算出部により算出された負荷指標値を比較して、最適な把持姿勢を決定しうる。
把持姿勢導出部は、複数の把持姿勢を導出し、把持姿勢評価部は、把持姿勢導出部により導出された複数の把持姿勢の各々ついて適正か否かを判断し、複数の把持姿勢のうち適正と判断した把持姿勢が複数存在する場合、適正と判断した複数の把持姿勢の各々について負荷指標値算出部により算出された負荷指標値及び安定指標値算出部により算出された安定指標値をそれぞれ比較して、最適な把持姿勢を決定しうる。
把持姿勢導出部は、ロボットハンド及びワークの相対的な位置関係をランダムに決定することにより、把持姿勢を導出しうる。
把持姿勢導出部は、前記ロボットハンドが取り付けられるロボットの手先位置と前記ワークの重心位置が一致するところから優先的に把持姿勢を導出し、把持姿勢の導出回数を重ねる程、ロボットハンドが取り付けられるロボットの手先と、ワークの重心との距離が離れるように、把持姿勢を導出しうる。
本発明に係る把持姿勢評価プログラムによれば、ロボットが備えるロボットハンドがワークを把持する際のロボットハンドの把持姿勢を導出する把持姿勢導出ステップと、把持姿勢導出ステップにより導出された把持姿勢によりロボットハンドがワークを把持して搬送する場合の、ロボットにかかる負荷を表す負荷指標値を算出する負荷指標値算出ステップと、負荷指標値算出ステップにより算出された負荷指標値に基づいて、把持姿勢が適正か否かを評価する把持姿勢評価ステップと、を有し、把持姿勢評価ステップにより把持姿勢が適正でないと評価される度に、把持姿勢導出ステップにより新たな把持姿勢を導出し、負荷指標値算出ステップによる負荷指標値の算出及び把持姿勢評価ステップによる評価を繰り返す、ことをコンピュータに実行させる。
把持姿勢導出ステップにより導出された把持姿勢によりロボットハンドがワークを把持して搬送する場合の、ワークの把持の安定性を表す安定指標値を算出する安定指標値算出ステップを更に有し、把持姿勢評価ステップにおいては、負荷指標値算出ステップにより算出された負荷指標値及び安定指標値算出ステップにより算出された安定指標値に基づいて、把持姿勢が適正か否かを評価しうる。
ロボットがワークを搬送する際の動作軌道を生成する動作軌道生成ステップを更に有し、負荷指標値算出ステップにおいては、動作軌道生成ステップにおいて生成された動作軌道に従ってロボットがロボットハンドによりワークを把持して搬送する場合の負荷指標値を算出し、安定指標値算出ステップにおいては、動作軌道生成ステップにより生成された動作軌道に従ってロボットがロボットハンドによりワークを把持して搬送する場合の安定指標値を算出し、把持姿勢評価ステップにおいて把持姿勢が適正でないと評価される度に、把持姿勢導出ステップによる新たな把持姿勢の導出及び動作軌道生成ステップによる新たな動作軌道の生成の少なくとも一方、負荷指標値算出ステップによる負荷指標値の算出、安定指標値算出ステップによる安定指標値の算出及び把持姿勢評価ステップによる評価が繰り返されうる。
本発明の把持姿勢評価装置及び把持姿勢評価プログラムによれば、ロボットの負荷を考慮して、対象物の適正な把持姿勢を評価できる。
以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与している。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
(第1実施形態)
図1は、ロボット及び把持姿勢評価装置の概略構成を示す図である。
図1は、ロボット及び把持姿勢評価装置の概略構成を示す図である。
図1に示すように、把持姿勢評価装置10は、ロボットRBに接続され、ロボットRBを制御する。把持姿勢評価装置10は、ロボットRBを制御する制御装置の一機能として、制御装置に組み込まれても良い。
把持姿勢評価装置10は、搬送の対象物であるワーク等をロボットRBが把持する姿勢を評価する装置である。把持姿勢評価装置10の詳細な構成については、後述する。
ロボットRBは、例えば、先端にエンドエフェクタとしてロボットハンドHが取り付けられたロボットアームAを有する。ロボットRBは、ロボットハンドHでワークを把持することによってワークを保持した状態となる。そして、ワークを保持した状態で所定の目的地まで搬送し、ワークの保持を解除してワークを載置する。このように、ロボットRBは、ワークを所定の場所で取り上げ、目的地に載置する、いわゆるピックアンドプレース装置である。
把持姿勢評価装置10の詳細について説明する前に、ロボットRBの構成について説明する。本実施形態では、一例としてロボットRBが垂直多関節ロボットである場合について説明する。しかし、水平多関節ロボット(スカラーロボット)等にも本発明は適用可能である。また、パラレルリンクロボット、ヒューマノイド型ロボット、及びモバイルマニピュレータ等のロボットアームを備えた装置にも本発明は適用可能である。また、ロボットハンドのような把持部を有するモバイルロボット、ドローン等にも本発明は適用可能である。
図2は、垂直多関節ロボットであるロボットの構成を示す図である。
図2に示すように、ロボットRBは、ベースリンクBL、リンクL1~L6、ジョイントJ1~J6を備えた6自由度の6軸ロボットである。なお、ジョイントとは、リンク同士を接続する関節である。ジョイントJ1~J6は、図示しないモータによりリンク同士を回転可能に接続する。また、以下では、リンクL1~L6及びリンクL6に接続されたロボットハンドHを含めてロボットアームと称する。
ベースリンクBLとリンクL1とは、図2において鉛直軸S1を中心として矢印C1方向に回転するジョイントJ1を介して接続されている。従って、リンクL1は、ジョイントJ1を支点として矢印C1方向に回転する。
リンクL1とリンクL2とは、図2において水平軸S2を中心として矢印C2方向に回転するジョイントJ2を介して接続されている。従って、リンクL2は、ジョイントJ2を支点として矢印C2方向に回転する。
リンクL2とリンクL3とは、図2において軸S3を中心として矢印C3方向に回転するジョイントJ3を介して接続されている。従って、リンクL3は、ジョイントJ3を支点として矢印C3方向に回転する。
リンクL3とリンクL4とは、図2において軸S4を中心として矢印C4方向に回転するジョイントJ4を介して接続されている。従って、リンクL4は、ジョイントJ4を支点として矢印C4方向に回転する。
リンクL4とリンクL5とは、図2において軸S5を中心として矢印C5方向に回転するジョイントJ5を介して接続されている。従って、リンクL5は、ジョイントJ5を支点として矢印C5方向に回転する。
リンクL5とリンクL6とは、図2において軸S6を中心として矢印C6方向に回転するジョイントJ6を介して接続されている。従って、リンクL6は、ジョイントJ6を支点として矢印C6方向に回転する。なお、図2では図示は省略したが、リンクL6にロボットハンドHが取り付けられる。
ジョイントJ1~J6は、予め定めた回転角度の範囲が可動域として各々設定されている。
ロボットRBの姿勢は、ジョイントJ1~J6の各々の回転角度によって定まる。従って、ロボットRBを動作させるための動作指令値は、ロボットRBが取るべき姿勢に対応したジョイントJ1~J6の各々の回転角度である。例えば、ロボットRBがワークを把持する把持姿勢も、ジョイントJ1~J6の回転角度データとして得られる。
次に、把持姿勢評価装置10について説明する。
図3は、第1実施形態に係る把持姿勢評価装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
本実施形態の把持姿勢評価装置10は、ロボット、ロボットに取り付けられるロボットハンド、ロボットハンドにより把持される対象物であるワークのモデルを用いて、ロボットアームによりワークを把持する際の把持姿勢を評価する。モデルとしては、例えば、ロボット等に働く物理現象を数式で表現した物理モデル、又は実機の計測データからシステム同定あるいは機械学習などにより得られた動的モデルがある。モデルには、ロボット、ロボットハンド及びワークの形状、質量及び重心位置等の情報が含まれる。
図3に示すように、把持姿勢評価装置10は、CPU(Central Processing Unit)11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13、ストレージ14、入力部15、モニタ16、光ディスク駆動装置17及び通信インタフェース18を有する。各構成は、バス19を介して相互に通信可能に接続されている。
本実施形態では、ROM12又はストレージ14には、把持姿勢の評価を実行する把持姿勢評価プログラムが格納されている。CPU11は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各構成を制御したりする。すなわち、CPU11は、ROM12又はストレージ14からプログラムを読み出し、RAM13を作業領域としてプログラムを実行する。CPU11は、ROM12又はストレージ14に記録されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。
ROM12は、各種プログラム及び各種データを格納する。RAM13は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ14は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はフラッシュメモリにより構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。
入力部15は、キーボード151、及びマウス152等のポインティングデバイスを含み、各種の入力を行うために使用される。モニタ16は、例えば、液晶ディスプレイであり、ワークの吸着の成否等の各種の情報を表示する。モニタ16は、タッチパネル方式を採用して、入力部15として機能してもよい。光ディスク駆動装置17は、各種の記録媒体(CD-ROM又はブルーレイディスクなど)に記憶されたデータの読み込みや、記録媒体に対するデータの書き込み等を行う。
通信インタフェース18は、他の機器と通信するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット(登録商標)、FDDI又はWi-Fi(登録商標)等の規格が用いられる。
次に、把持姿勢評価装置10の機能構成について説明する。
図4は、把持姿勢評価装置の機能構成の例を示すブロック図である。
図4に示すように、把持姿勢評価装置10は、機能構成として、把持姿勢導出部101、安定指標値算出部102、負荷指標値算出部103、把持姿勢評価部104及び把持姿勢出力部105を有する。各機能構成は、CPU11がROM12又はストレージ14に記憶された把持姿勢評価プログラムを読み出し、RAM13に展開して実行することにより実現される。
把持姿勢導出部101は、ロボットRBが備えるロボットハンドHが対象物であるワークを把持する際のロボットハンドの把持姿勢を導出する。把持姿勢は、ワークのモデル及びロボットハンドHのモデルに基づいて、所定の規則に従って、或いはランダムに決定される。把持姿勢の決定について、詳細は後述する。
安定指標値算出部102は、把持姿勢導出部101により導出された把持姿勢によりロボットハンドHがワークを把持して搬送する場合の、ワークの把持の安定性を表す安定指標値を算出する。ここで、安定指標値算出部102は、把持姿勢導出部101により導出された把持姿勢、及び、ワークを把持して搬送する際のロボットRBの動作軌道を入力として、安定指標値を算出する。安定指標値は、例えば、ロボット工学の特にハンドリングにおける安定性を示すフォースクロージャ(力拘束)の考え方を適用できる。フォースクロージャは、ワークに対する外力のつり合いの評価指標を表す。或いは、安定指標値には、フォームクロージャ(形態拘束)の考え方を適用してもよい。フォームクロージャは、ワークに対する拘束によってワークが動ける方向がない状態、すなわち拘束状態の評価指標を表す。フォースクロージャ及びフォームクロージャについては、公知の考え方であるので、ここでの説明は省略する。以下の本実施形態では、フォースクロージャを安定指標値として適用する例について説明する。フォースクロージャを安定指標値とした場合、例えば、フォースクロージャとならない場合は、安定指標値は0、フォースクロージャとなる場合は、安定性の高さに応じて、0より大きく1以下の数値を与える。
具体的には、例えば、ロボットハンドHの仕様やワークWの重量によって決められるメーカ推奨の把持力をロボットRBの把持力として設定し,把持姿勢をランダムに複数回導出した際の安定性の最良値を1とする。回数は多いほど最良値の信憑性が高まるが、実時間で処理できる回数を設定するのが現実的である。ランダムでなく、ロボットハンドHが取り付けられるロボットRBの手先位置とワークWの重心位置が一致するところから優先的に把持姿勢を導出しても良い。或いは、ワークWが脆くメーカ推奨の把持力をかけると壊れてしまう場合は、ユーザが一度ロボットハンドHに任意の姿勢でワークWを把持させることによって壊れない限界の把持力を特定し、特定された把持力をロボットハンドHの把持力として設定し、把持姿勢をランダムに複数回導出した際の安定性の最良値を1としてもよい。
負荷指標値算出部103は、把持姿勢導出部101により導出された把持姿勢によりロボットハンドHがワークを把持して搬送する場合の、ロボットRBに作用する負荷を表す負荷指標値を算出する。ここで、ロボットRBに作用する負荷は、ロボットRBのジョイントJ1~J6を回転させるモータに作用するトルクとして得られる。負荷指標値算出部103は、ワークを把持して搬送する際のロボットRBの動作軌道、及びワークを搬送する際にロボットRBに作用する運動の運動方程式を入力として、負荷指標値を算出する。負荷指標値は、例えば、ロボットRBに作用する負荷の大きさに反比例する数値であって、0から1の数値として算出される。すなわち、ロボットRBに作用する負荷が大きい程、小さい負荷指標値となるように、負荷指標値が算出される。負荷指標値は、例えば次のような式に(1)により算出される。
把持姿勢評価部104は、少なくとも負荷指標値算出部103により算出された負荷指標値に基づいて、把持姿勢が適正か否かを評価する。本実施形態では、把持姿勢評価部104は、安定指標値算出部102により算出された安定指標値、及び負荷指標値算出部103により算出された負荷指標値に基づいて、把持姿勢が適正か否かを評価する。
把持姿勢出力部105は、把持姿勢評価部104によって適正と評価された把持姿勢により、ロボットRB及びロボットハンドHを動作させるために、制御信号を出力する。
次に、把持姿勢導出部101により導出されるロボットハンドHによるワークの把持姿勢の例について、説明する。
図5は、ロボットハンドとワークの一例を示す図である。図6は、ロボットハンドによりワークを把持する把持姿勢の例を示す図である。図7は、例示する把持姿勢における、把持姿勢指標値及び負荷指標値の例を示す図である。
本実施形態では、図5に示すように、ロボットハンドHにより、L字型のワークWを把持する場合を例に説明する。ロボットハンドHによりワークWを把持する把持姿勢を導き出すための基本となる考え方は、例えば、図6に示される。なお、図6では、白黒の丸により、ワークWの重心Gの位置を示している。
図6には、把持姿勢(A)~(D)の4つが例示されている。把持姿勢(A)では、ワークWの重心GとロボットRBの手先(リンクL6の先端)との距離を最短にする。把持姿勢(A)は、他の把持姿勢と比べて、安定指標値及び負荷指標値に高い値が出やすい。把持姿勢(A)が採用される場合、把持姿勢導出部101は、最初に、把持姿勢(A)を導出し、更に、別の把持姿勢の導出の必要がある場合は、重心Gを中心としたワークWとロボットハンドHとの相対的な角度を変化させたり、重心Gに対するワークWの距離を遠ざけたりすることにより、様々な把持姿勢を導出できる。すなわち、把持姿勢(A)が採用される場合、把持姿勢導出部101は、把持姿勢の導出回数を重ねる程、ロボットRBの手先と、ワークWの重心Gとの距離が離れるように、把持姿勢を導出する。
把持姿勢(B)では、ロボットハンドHの中心(重心)とワークWの重心Gとを一致させる。把持姿勢(B)は、把持姿勢(A)よりも安定指標値及び負荷指標値は低くなる傾向がある。把持姿勢(B)が採用される場合、把持姿勢導出部101は、最初に、把持姿勢(B)を導出し、更に、別の把持姿勢の導出の必要がある場合は、重心Gを中心としたワークWとロボットハンドHとの相対的な角度を変化させたり、重心Gに対するワークWの重心Gまでの距離を遠ざけたりすることにより、様々な把持姿勢を導出できる。すなわち、把持姿勢(B)が採用される場合、把持姿勢導出部101は、把持姿勢の導出回数を重ねる程、ロボットハンドHの中心と、ワークWの重心Gとの距離が離れるように、把持姿勢を導出する。
把持姿勢(C)では、ロボットハンドHによる把持位置と、ワークWの重心Gとを一致させる。把持姿勢(C)は、安定性の高い把持姿勢であるが、ワークWの形状によっては把持が実現できない。また、負荷指標値は低くなる傾向がある。把持姿勢(C)が採用される場合、把持姿勢導出部101は、最初に、把持姿勢(C)を導出し、更に、別の把持姿勢の導出の必要がある場合は、重心Gを中心としたワークWとロボットハンドHとの相対的な角度を変化させたり、把持位置とワークWの重心Gまでの距離を遠ざけたりすることにより、様々な把持姿勢を導出できる。
このように、把持姿勢(A)~(C)の何れかが採用される場合、それぞれの把持姿勢を起点として、少しずつ把持姿勢をずらしていくことにより、様々な把持姿勢が得られる。あるいは、把持姿勢(A)~(C)が全て採用されても良い。この場合、例えば、把持姿勢(A)~(C)が順に採用され、把持姿勢が算出される。
また、把持姿勢(A)~(C)以外に、把持姿勢(D)のように、ランダムに把持姿勢が決定されても良い。ランダムの場合、導出される把持姿勢に規則性がないため、安定指標値及び負荷指標値が安定しない。しかし、ランダムな把持姿勢(D)によれば、規則性に縛られず、把持姿勢が偏らないため、最適な把持姿勢が得られる可能性がある。
上記のように、様々な考え方に基づいて、把持姿勢が導出されうる。しかし、把持姿勢の導出は上記の考え方に限定されず、いかなる考え方によって導出されても良い。
なお、上記のような把持姿勢(A)~(D)により把持姿勢が決定された場合の安定指標値及び負荷指標値は、例えば、図7に示す表のようになる。図7によれば、把持姿勢(A)の場合、把持姿勢指標値及び負荷指標値が、それぞれ、0.6及び0.9である。ここで、把持姿勢評価部104は、把持姿勢指標値及び負荷指標値の合計値である1.5を評価値として算出する。把持姿勢(B)の場合、把持姿勢指標値及び負荷指標値が、それぞれ、0.2及び0.5である。把持姿勢評価部104は、把持姿勢指標値及び負荷指標値の合計値である0.7を評価値として算出する。把持姿勢(C)の場合、上記のワークWの形状の例ではロボットハンドHがワークWを把持できない。このため、把持姿勢指標値及び負荷指標値が算出できず、評価値も得られない。把持姿勢(D)の場合、ランダムな姿勢で一義的に把持姿勢が求められないので、把持姿勢指標値及び負荷指標値は、いずれも0.0~1.0の可能性があり、評価値は、0.0~2.0となる。
このように、把持姿勢評価部104は、把持姿勢指標値及び負荷指標値に基づいて、評価値を算出できる。なお、把持姿勢評価部104は、把持姿勢指標値及び負荷指標値にそれぞれ重みを付けて、評価値を算出しても良い。
次に、把持姿勢評価装置10の作用について説明する。
図8は、把持姿勢評価処理の流れを示すフローチャートである。CPU11がROM12又はストレージ14から把持姿勢評価プログラムを読み出して、RAM13に展開し実行することにより、把持姿勢評価処理が行なわれる。
最初に、CPU11は、ワークWのモデルを取得し(ステップS101)、更に、ロボットハンドHのモデルを取得する(ステップS102)。具体的には、CPU11は、ワークW及びロボットハンドHのモデルとして、ワークW及びロボットハンドHの形状、質量及び重心位置の情報を取得する。
CPU11は、把持姿勢導出部101として、把持姿勢を導出する(ステップS103)。把持姿勢の導出は、上述の通りである。例えば、CPU11は、図6の把持姿勢(A)の把持姿勢を導出する。続けて、CPU11は、ロボットRBがワークWを搬送する際の動作軌道を取得する(ステップS104)。ここで、動作軌道は、ロボットRBが動作する軌道のことであり、ロボットRBの各ジョイントJ1~J6の角度、角速度及び角加速度等のデータの時系列の集合として表される。
CPU11は、安定指標値算出部102として、ステップS103において導出された把持姿勢、及びステップS104で取得した動作軌道に基づいて、安定指標値を算出する(ステップS105)。CPU11は、算出した安定指標値が適正か否か判断する(ステップS106)。安定指標値が適正か否かは、所定の閾値と比較することにより判断される。例えば、安定指標値が、0.0から1.0の値の範囲内で算出される場合、当該範囲内の数値として閾値が設定される。閾値は、例えば、0.3として設定される。この場合、ステップS105において算出した安定指標値が0.3以上の場合、ステップS106において、安定指標値が適正と判断される。閾値は、作業者が必要とする安定性に応じて、適宜決定される。
安定指標値が適正でない場合(ステップS106:NO)、CPU11は、ステップS103に戻り、別の把持姿勢を導出する。別の把持姿勢は、例えば、ワークWの重心Gを中心としたワークWとロボットハンドHとの相対的な角度を変化させたり、重心Gに対するワークWの距離を遠ざけたりすることにより、導出される。
安定指標値が適正である場合(ステップS106:YES)、CPU11は、ワークWの搬送によりロボットRBに作用する運動方程式を取得する(ステップS107)。
CPU11は、負荷指標値算出部103として、ステップS103において導出された把持姿勢、ステップS104で取得した動作軌道、及びステップS107で取得した運動方程式に基づいて、負荷指標値を算出する(ステップS108)。CPU11は、算出した負荷指標値が適正か否か判断する(ステップS109)。負荷指標値が適正か否かは、所定の閾値と比較することにより判断される。例えば、負荷指標値が、0.0から1.0の値の範囲内で算出される場合、当該範囲内の数値として閾値が設定される。閾値は、例えば、0.3として設定される。この場合、ステップS108において算出した負荷指標値が0.3以上の場合、ステップS109において、安定指標値が適正と判断される。閾値は、作業者が許容できる負荷に応じて、適宜決定される。
負荷指標値が適正でない場合(ステップS109:NO)、CPU11は、ステップS103に戻り、別の把持姿勢を導出する。
負荷指標値が適正である場合(ステップS109:YES)、CPU11は、把持姿勢評価部104として、評価値を算出する(ステップS110)。評価値は、例えば、ステップS105で算出した安定指標値及びステップS108で算出した負荷指標値の合計値である。
CPU11は、評価値が適正か否か判断する(ステップS111)。評価値が適正か否かは、所定の閾値と比較することにより判断される。例えば、評価値が、0.0から2.0の値の範囲内で算出される場合、当該範囲内の数値として閾値が設定される。閾値は、例えば、1.2として設定される。この場合、ステップS110において算出した評価値が1.2以上の場合、ステップS111において、評価値が適正と判断される。閾値は、作業者により適宜決定される。
評価値が適正でない場合(ステップS111:NO)、CPU11は、ステップS103に戻り、別の把持姿勢を導出する。
評価値が適正である場合(ステップS111:YES)、CPU11は、ステップS111で評価値が適正であると判断された把持姿勢を、最適な把持姿勢であると特定し、ストレージ14に記憶する(ステップS112)。そして、CPU11は、把持姿勢評価処理を終了する。なお、この後の処理として、CPU11は、把持姿勢出力部105として、ストレージ14に記憶された最適な把持姿勢により、ロボットRBを制御し、ワークWの搬送に適用する。
以上のように、第1実施形態の把持姿勢評価装置10によれば、負荷指標値算出部103により算出された負荷指標値に基づいて、把持姿勢が適正か否か判断する。従って、ロボットRBに作用する負荷を考慮して、ワークの適正な把持姿勢を評価できる。
また、把持姿勢評価装置10は、安定指標値算出部102により算出した安定指標値も考慮する。従って、ロボットRBに作用する負荷だけでなく、ワークWが安定的に搬送されることも考慮して、ワークの適正な把持姿勢を評価できる。
把持姿勢評価装置10は、安定指標値自体についても個別に適正か否かを判断し、安定指標値が所定の閾値を満足しなければ、別の把持姿勢を導出する。従って、安定しない把持姿勢の場合、評価値を算出するまでもなく、別の把持姿勢を検討できる。適正な把持姿勢をより早く探索できる。
把持姿勢評価装置10は、負荷指標値自体についても個別に適正か否かを判断し、負荷指標値が所定の閾値を満足しなければ、別の把持姿勢を導出する。従って、負荷が大きい把持姿勢の場合、評価値を算出するまでもなく、別の把持姿勢を検討できる。適正な把持姿勢をより早く探索できる。
把持姿勢評価装置10は、把持姿勢を導出する際に、まずは、ロボットRBの手先の位置がワークWの重心Gの位置に最も近づくような把持姿勢とする。そして、把持姿勢が適正でなければ、徐々にロボットハンドHとワークWとの相対な位置関係が変化するように、把持姿勢を導出する。ロボットRBの手先の位置がワークWの重心Gの位置に近い程、安定指標値及び負荷指標値が大きくなりやすいので、完全にランダムに把持姿勢を導出する場合に比べて、適正な把持姿勢を早く発見しやすい。
一方、把持姿勢評価装置10は、把持姿勢を完全にランダムに導出することもできる。この場合、ロボットRBの手先の位置がワークWの重心Gの位置に近い把持姿勢という制限がないので、把持姿勢に偏りができず、より大きな評価値の把持姿勢を発見できる可能性がある。
以上、第1実施形態の把持姿勢評価装置10について説明した。しかし、本発明は、第1実施形態に限定されない。種々な改良又は改変が可能である。
例えば、上記第1実施形態では、安定指標値及び負荷指標値の両方から評価値を算出している。しかし、ステップS105、ステップS106、ステップS110、及びステップS111を省略して、負荷指標値自体を評価値としても良い。
以下に、更なる改変例について、説明する。
(第2実施形態)
第1実施形態においては、図8のステップS111において、評価値が適正な把持姿勢が1つ見つかった時点で、最適な把持姿勢とみなして、ステップS112に進んでいた。第2実施形態では、評価値が適正な把持姿勢を複数求め、その中から最適な把持姿勢を特定する。
第1実施形態においては、図8のステップS111において、評価値が適正な把持姿勢が1つ見つかった時点で、最適な把持姿勢とみなして、ステップS112に進んでいた。第2実施形態では、評価値が適正な把持姿勢を複数求め、その中から最適な把持姿勢を特定する。
図9は、第2実施形態に係る把持姿勢評価処理の流れを示すフローチャートである。なお、図9に示す把持姿勢評価処理においては、多くのステップが第1実施形態の把持姿勢評価処理と重複する。従って、図9において図8と同様のステップには同様の参照符号を付して説明を省略する。すなわち、図9のステップS101~ステップS111は、図8のステップS101~ステップS111と同様である。
評価値が適正である場合(ステップS111:YES)、CPU11は、適正と判断した評価値と、当該評価値の把持姿勢とを関連付けてストレージ14に記憶する(ステップS201)。
CPU11は、適正と判断してストレージ14に記憶した評価値が所定数以上か否か判断する(ステップS202)。ここで、所定数は、任意に決定される。所定数は、例えば10である。
ストレージ14に記憶した評価値の数が所定数未満の場合(ステップS202:NO)、CPU11は、ステップS103に戻り、新たな把持姿勢を導出する。
一方、ストレージ14に記憶した評価値の数が所定数以上の場合(ステップS202:YES)、CPU11は、ストレージ14に記憶されている評価値のうち最も高い値に関連づけられている把持姿勢を最適な把持姿勢として特定する(ステップS203)。
以上のように、第2実施形態の把持姿勢評価装置10によれば、把持姿勢導出部101は、複数の把持姿勢を導出する。そして、把持姿勢評価部104は、把持姿勢導出部101により導出された複数の把持姿勢の各々の評価値について適正か否か判断する。把持姿勢評価部104は、複数の把持姿勢のうち適正と判断した把持姿勢が複数存在する場合、適正と判断した複数の把持姿勢の各々について算出された評価値を比較して、最適な把持姿勢を決定する。従って、図8に示す把持姿勢評価処理よりも、最適な把持姿勢を特定しうる。
なお、図9のステップS202において、適正な評価値の把持姿勢の数の代わりに、ステップS103で導出した把持姿勢の数が所定数以上か否かを判断しても良い。この場合、例えば、所定数は、50~10000等に設定される。このように、導出する把持姿勢の数をカウントし、さらに、所定数を多めに設定することで、網羅的に導出された複数の把持姿勢について、評価値を算出し、最適な把持姿勢を特定できる。また、導出する数に上限を設けるため、演算時間が長くなり過ぎることを防止できる。
また、上記第2実施形態では、安定指標値及び負荷指標値の両方から評価値を算出している。しかし、ステップS105、ステップS106、ステップS110、及びステップS111を省略して、負荷指標値自体を評価値としても良い。
(第3実施形態)
第3実施形態では、第1実施形態に更に追加の構成を含む。
第3実施形態では、第1実施形態に更に追加の構成を含む。
図10は、第3実施形態に係る把持姿勢評価装置の機能構成の例を示す図である。
図10に示すように、第3実施形態に係る把持姿勢評価装置10は、追加の構成として、始/終点姿勢算出部110、把持可能性評価部111及び動作軌道生成部112を有する。各機能構成は、CPU11がROM12又はストレージ14に記憶された把持姿勢評価プログラムを読み出し、RAM13に展開して実行することにより実現される。
始/終点姿勢算出部110及び把持可能性評価部111は、把持姿勢導出部101を支援する機能を実現する。具体的には、始/終点姿勢算出部110は、ロボットRBがワークWを取り上げる場合のロボットRBの姿勢、及びロボットRBがワークWを載置する場合のロボットRBの姿勢の少なくとも一方を算出する。ここで、例えば、把持姿勢導出部101は、図示しない三次元カメラ又は赤外線カメラの画像情報からワークWの現在(初期)の位置及び姿勢を取得する。そして、把持姿勢導出部101によりロボットハンドHのモデル及びワークWのモデルから導出された把持姿勢を、取得したワークWの現在の位置及び姿勢に当てはめる。換言すると、始/終点姿勢算出部110は、現在の位置及び姿勢のワークWを、導出された把持姿勢により把持する時のロボットRBの姿勢を始点姿勢として算出する。
更に、始/終点姿勢算出部110は、図示しない三次元カメラ又は赤外線カメラにより、ワークWを搬送する目標位置の画像情報を取得する。始/終点姿勢算出部110は、取得した目標位置の画像情報から、目標位置まで搬送し載置した時のワークWの目標の位置及び姿勢を決定する。そして、把持姿勢導出部101によりロボットハンドHのモデル及びワークWのモデルから導出された把持姿勢を、目標位置におけるワークWの位置及び姿勢に当てはめる。換言すると、始/終点姿勢算出部110は、目標の位置及び姿勢のワークWを、導出された把持姿勢により把持する時のロボットRBの姿勢を終点姿勢として算出する。
なお、始/終点姿勢算出部110は、ワークWの現在の位置及び姿勢、並びにワークWの目標の位置及び姿勢を、作業者が予め登録した規定値として取得しても良い。
把持可能性評価部111は、始/終点姿勢算出部110により算出したロボットRBの始点姿勢及び終点姿勢が、ロボットRBが実現可能な姿勢か否かを評価する。
動作軌道生成部112は、ロボットRBがワークWを搬送する際のロボットRBの動作の軌道を生成する。動作軌道は、例えば、作業者が予め規定値として登録したワークWの現在の位置及び姿勢からワークWの目標の位置及び姿勢を結ぶ軌道である。或いは、動作軌道は、上記の始/終点姿勢算出部110により算出されたワークWの現在の位置及び姿勢からワークWの目標の位置及び姿勢を結ぶ軌道である。動作軌道生成部112は、例えば、RRT(Rapidly-exploring Random Tree)又はPRM(Probabilistic Roadmap)などのランダムサンプリング手法、或いは、CHOMP(Covariant Hamiltonian Optimization for Motion Planning)又はSTOMP(Stochastic Trajectory Optimization for Motion Planning)などの最適化手法により、軌道を生成できる。このような手法を用いることにより、始点から終点までの経路を高速に探索し、動作軌道を生成できる。そして、動作軌道は生成の度にランダムに変更され得る。
次に、第3実施形態の把持姿勢評価装置10の作用について説明する。
図11は、第3実施形態の把持姿勢評価処理の流れを示すフローチャートである。なお、第3実施形態の把持姿勢評価処理の一部のステップは、図8に示す処理と同様である。図11において図8と同様のステップについては、図8と同様の参照番号を付し、説明を省略する。
CPU11は、ステップS103において把持姿勢を導出した後、始/終点姿勢算出部110として、始点におけるロボットRBの姿勢及び終点におけるロボットRBの姿勢を算出する(ステップS301)。ここで、CPU11は、ワークWの現在の位置及び姿勢、並びにワークWの目標の位置及び姿勢に、ステップS103において導出した把持姿勢を適用することにより、始点におけるロボットRBの姿勢及び終点におけるロボットRBの姿勢を算出する。
続けて、CPU11は、把持可能性評価部111として、算出した把持姿勢の実現の可能性を評価する(ステップS302)。具体的には、CPU11は、ステップS301において算出した始点及び終点におけるロボットRBの姿勢がそれぞれ、実際にロボットRBの可動により実現できるか否か判断する。始点及び終点の少なくとも一方において、ロボットRBの可動範囲を超えている場合、ステップS103において導出した把持姿勢は実現可能性がないことになる。また、ワークWの周辺に障害物があるなどして、導出した把持姿勢を実行するとロボットRBが障害物に接触する場合、ステップS103において導出した把持姿勢は実現可能性がないことになる。
CPU11は、把持姿勢が実現可能か否か判断する(ステップS303)。把持姿勢が実現可能でない場合(ステップS303:NO)、CPU11は、ステップS103に戻る。ステップS103に戻った場合、CPU11は、ステップS304において、新たな動作軌道を生成することになる。従って、ステップS103において導出される把持姿勢と、ステップS304において生成される動作軌道とがランダムに組み合わされ、最適な把持姿勢と動作軌道との組み合わせも探索されることになる。
把持姿勢が実現可能である場合(ステップS303:YES)、CPU11は、ステップS301で算出した始点から終点まで、ロボットRBが動作する動作軌道を生成する(ステップS304)。そして、CPU11は、生成した動作軌道をロボットRBが動作する際の安定指標値及び負荷指標値を算出する(ステップS105、ステップS108)。
以上のように、第3実施形態においては、実際のワークWの位置及び姿勢、並びに目標とするワークWの位置及び姿勢に、算出した把持姿勢が対応できるか否かを判断する。対応できない場合には、即座に新しい把持姿勢の導出に移るため、実現できないワークWの把持姿勢に関する試行を低減できる。結果として、把持姿勢の最適化を効率的に実現できる。
また、ステップS103に戻る度に、ステップS103における把持姿勢の導出と、ステップS304における動作軌道の生成とが、繰り返される。従って、把持姿勢の導出と、動作軌道の生成とが1回だけ試行される場合と比べて、高い確率で、ロボットRBに作用する負荷が小さい把持姿勢が得られうる。なお、図11のフローチャートに、図9のステップS201及びステップS202を適用しても良い。この場合、確実に、把持姿勢の導出と、動作軌道の生成が繰り返される。
なお、上記第3実施形態においては、ロボットの動作軌道を特定の手法により生成する点について説明した。しかし、ロボットの負荷が最適であった動作軌道をストレージ14等のデータベースに蓄積し、過去の最適な動作軌道を基準として、今回の動作軌道を生成しても良い。過去に採用した動作軌道を参照することにより、作業者の好み等に合わせた動作軌道が生成可能となる。
また、上記第3実施形態においては、図11に示すように、ステップS106において安定性指標値が適正でない場合、ステップS103まで戻っていた。そして、把持姿勢が実現可能である限り、ステップS103の把持姿勢の導出及びステップS304の動作軌道の生成の両方を繰り返していた。しかし、必ずしも把持姿勢の導出及び動作軌道の生成の両方を繰り返さなくても良い。例えば、ワークWの種類、大きさ又は質量等によって、或いは、ユーザの指定によって、把持姿勢の導出及び動作軌道の生成の少なくとも一方だけを繰り返しても良い。把持姿勢の導出だけでなく、動作軌道の生成によっても、負荷及び安定性が変化するため、動作軌道の生成を繰り返すことも有意義である。
上記第1実施形態から第3実施形態においては、ロボットRBに装着されたロボットハンドHによりワークWを把持する場合について説明した。しかし、本発明は、ワークWを把持する場合に限定されず、ロボットハンドHの代わりに吸着パッド等により吸着保持する場合にも適用できる。
なお、上記各実施形態でCPUがソフトウェア(プログラム)を読み込んで実行した把持姿勢評価処理を、CPU以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なPLD(Programmable Logic Device)、及びASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、把持姿勢評価処理を、これらの各種のプロセッサのうちの1つで実行してもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGA、及びCPUとFPGAとの組み合わせ等)で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
また、上記各実施形態では、把持姿勢評価処理のプログラムがROM12又はストレージ14に予め記憶(インストール)されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)、及びUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
10 把持姿勢評価装置
11 CPU
12 ROM
13 RAM
14 ストレージ
15 入力部
16 モニタ
17 光ディスク駆動装置
18 通信インタフェース
19 バス
101 把持姿勢導出部
102 安定指標値算出部
103 負荷指標値算出部
104 把持姿勢評価部
105 把持姿勢出力部
110 始/終点姿勢算出部
111 把持可能性評価部
112 動作軌道生成部
RG ロボット
H ロボットハンド
11 CPU
12 ROM
13 RAM
14 ストレージ
15 入力部
16 モニタ
17 光ディスク駆動装置
18 通信インタフェース
19 バス
101 把持姿勢導出部
102 安定指標値算出部
103 負荷指標値算出部
104 把持姿勢評価部
105 把持姿勢出力部
110 始/終点姿勢算出部
111 把持可能性評価部
112 動作軌道生成部
RG ロボット
H ロボットハンド
Claims (13)
- ロボットが備えるロボットハンドがワークを把持する際の前記ロボットハンドの把持姿勢を導出する把持姿勢導出部と、
前記把持姿勢導出部により導出された前記把持姿勢により前記ロボットハンドが前記ワークを把持して搬送する場合の、前記ロボットにかかる負荷を表す負荷指標値を算出する負荷指標値算出部と、
前記負荷指標値算出部により算出された前記負荷指標値に基づいて、前記把持姿勢が適正か否かを評価する把持姿勢評価部と、
を有し、
前記把持姿勢評価部により把持姿勢が適正でないと評価される度に、前記把持姿勢導出部による新たな把持姿勢の導出、前記負荷指標値算出部による負荷指標値の算出及び前記把持姿勢評価部による評価を繰り返す把持姿勢評価装置。 - 前記把持姿勢導出部により導出された前記把持姿勢により前記ロボットハンドが前記ワークを把持して搬送する場合の、前記ワークの把持の安定性を表す安定指標値を算出する安定指標値算出部を更に有し、
前記把持姿勢評価部は、前記負荷指標値算出部により算出された前記負荷指標値及び前記安定指標値算出部により算出された安定指標値に基づいて、前記把持姿勢が適正か否かを評価する請求項1に記載の把持姿勢評価装置。 - 前記ロボットが前記ワークを搬送する際の動作軌道を生成する動作軌道生成部を更に有し、
前記負荷指標値算出部は、前記動作軌道生成部により生成された前記動作軌道に従って前記ロボットが前記ロボットハンドにより前記ワークを把持して搬送する場合の前記負荷指標値を算出し、
前記安定指標値算出部は、前記動作軌道生成部により生成された前記動作軌道に従って前記ロボットが前記ロボットハンドにより前記ワークを把持して搬送する場合の前記安定指標値を算出し、
前記把持姿勢評価部により把持姿勢が適正でないと評価される度に、前記把持姿勢導出部による新たな把持姿勢の導出及び前記動作軌道生成部による新たな動作軌道の生成の少なくとも一方、前記負荷指標値算出部による負荷指標値の算出、前記安定指標値算出部による安定指標値の算出及び前記把持姿勢評価部による評価を繰り返す請求項2に記載の把持姿勢評価装置。 - 前記負荷指標値算出部は、算出した前記負荷指標値が適正か否かを評価し、
前記負荷指標値算出部により前記負荷指標値が適正でないと評価された場合、適正でないと評価された前記負荷指標値に関する把持姿勢を前記把持姿勢評価部により評価することなく、前記把持姿勢導出部により新たな把持姿勢を導出する請求項1~3のいずれか一項に記載の把持姿勢評価装置。 - 前記安定指標値算出部は、算出した前記安定指標値が適正か否かを評価し、
前記安定指標値算出部により前記安定指標値が適正でないと評価された場合、適正でないと評価された前記安定指標値に関する把持姿勢を前記把持姿勢評価部により評価することなく、前記把持姿勢導出部により新たな把持姿勢を導出する請求項2または請求項3に記載の把持姿勢評価装置。 - 前記ワークを取り上げ又は載置する場合に、前記把持姿勢導出部により導出した把持姿勢を、前記ロボットが実現可能か否かを評価する把持可能性評価部を更に有し、
前記把持可能性評価部により前記ロボットの姿勢が実現不可能と評価された場合、前記把持姿勢導出部は、前記把持可能性評価部により評価された姿勢に関する把持姿勢とは異なる新たな把持姿勢を更に導出する請求項1~5の何れか一項に記載の把持姿勢評価装置。 - 前記把持姿勢導出部は、複数の把持姿勢を導出し、
前記把持姿勢評価部は、前記把持姿勢導出部により導出された前記複数の把持姿勢の各々ついて適正か否かを判断し、前記複数の把持姿勢のうち適正と判断した把持姿勢が複数存在する場合、適正と判断した複数の把持姿勢の各々について前記負荷指標値算出部により算出された前記負荷指標値を比較して、最適な把持姿勢を決定する請求項1~6のいずれか一項に記載の把持姿勢評価装置。 - 前記把持姿勢導出部は、複数の把持姿勢を導出し、
前記把持姿勢評価部は、前記把持姿勢導出部により導出された前記複数の把持姿勢の各々ついて適正か否かを判断し、前記複数の把持姿勢のうち適正と判断した把持姿勢が複数存在する場合、適正と判断した複数の把持姿勢の各々について前記負荷指標値算出部により算出された前記負荷指標値及び前記安定指標値算出部により算出された前記安定指標値をそれぞれ比較して、最適な把持姿勢を決定する請求項2、請求項3又は請求項5に記載の把持姿勢評価装置。 - 前記把持姿勢導出部は、前記ロボットハンド及び前記ワークの相対的な位置関係をランダムに決定することにより、把持姿勢を導出する請求項1~8の何れか一項に記載の把持姿勢評価装置。
- 前記把持姿勢導出部は、前記ロボットハンドが取り付けられるロボットの手先位置と前記ワークの重心位置が一致するところから優先的に把持姿勢を導出し、前記把持姿勢の導出回数を重ねる程、前記ロボットハンドが取り付けられる前記ロボットの手先と、前記ワークの重心との距離が離れるように、前記把持姿勢を導出する請求項1~8の何れか一項に記載の把持姿勢評価装置。
- ロボットが備えるロボットハンドがワークを把持する際の前記ロボットハンドの把持姿勢を導出する把持姿勢導出ステップと、
前記把持姿勢導出ステップにより導出された前記把持姿勢により前記ロボットハンドが前記ワークを把持して搬送する場合の、前記ロボットにかかる負荷を表す負荷指標値を算出する負荷指標値算出ステップと、
前記負荷指標値算出ステップにより算出された前記負荷指標値に基づいて、前記把持姿勢が適正か否かを評価する把持姿勢評価ステップと、
を有し、
前記把持姿勢評価ステップにより把持姿勢が適正でないと評価される度に、前記把持姿勢導出ステップにより新たな把持姿勢を導出し、前記負荷指標値算出ステップによる負荷指標値の算出及び前記把持姿勢評価ステップによる評価を繰り返す、
ことをコンピュータに実行させる把持姿勢評価プログラム。 - 前記把持姿勢導出ステップにより導出された前記把持姿勢により前記ロボットハンドが前記ワークを把持して搬送する場合の、前記ワークの把持の安定性を表す安定指標値を算出する安定指標値算出ステップを更に有し、
前記把持姿勢評価ステップにおいては、前記負荷指標値算出ステップにより算出された前記負荷指標値及び前記安定指標値算出ステップにより算出された安定指標値に基づいて、前記把持姿勢が適正か否かを評価する請求項11に記載の把持姿勢評価プログラム。 - 前記ロボットが前記ワークを搬送する際の動作軌道を生成する動作軌道生成ステップを更に有し、
前記負荷指標値算出ステップにおいては、前記動作軌道生成ステップにおいて生成された前記動作軌道に従って前記ロボットが前記ロボットハンドにより前記ワークを把持して搬送する場合の前記負荷指標値を算出し、
前記安定指標値算出ステップにおいては、前記動作軌道生成ステップにより生成された前記動作軌道に従って前記ロボットが前記ロボットハンドにより前記ワークを把持して搬送する場合の前記安定指標値を算出し、
前記把持姿勢評価ステップにおいて把持姿勢が適正でないと評価される度に、前記把持姿勢導出ステップによる新たな把持姿勢の導出及び前記動作軌道生成ステップによる新たな動作軌道の生成の少なくとも一方、前記負荷指標値算出ステップによる負荷指標値の算出、前記安定指標値算出ステップによる安定指標値の算出及び前記把持姿勢評価ステップによる評価が繰り返される請求項12に記載の把持姿勢評価プログラム。
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