JP7044366B2 - Distributor, filling system and learning data generator - Google Patents

Distributor, filling system and learning data generator Download PDF

Info

Publication number
JP7044366B2
JP7044366B2 JP2018138990A JP2018138990A JP7044366B2 JP 7044366 B2 JP7044366 B2 JP 7044366B2 JP 2018138990 A JP2018138990 A JP 2018138990A JP 2018138990 A JP2018138990 A JP 2018138990A JP 7044366 B2 JP7044366 B2 JP 7044366B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
food
learning
learning data
finger
mass
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.)
Active
Application number
JP2018138990A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019025646A (en
Inventor
邦廣 平岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDE Corp
Original Assignee
KDE Corp
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 KDE Corp filed Critical KDE Corp
Publication of JP2019025646A publication Critical patent/JP2019025646A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7044366B2 publication Critical patent/JP7044366B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Description

本発明は、分配装置、盛付システム及び学習データ生成装置に関するものである。 The present invention relates to a distribution device, a filling system and a learning data generation device.

調理済みの盛った食品を分配して弁当箱等の容器に盛り付ける盛付装置として、特許文献1には、ホッパーに対して食品を投入し、そのホッパーの下端側に設けられたゲートから、そのゲートの下方を通過する容器に対して食品を投下して盛り付ける構成のものが開示されている。 As a serving device for distributing cooked food and serving it in a container such as a lunch box, Patent Document 1 describes food in a hopper from a gate provided on the lower end side of the hopper. Disclosed is a structure in which food is dropped and served on a container passing under the gate.

しかし、前記特許文献1に開示された盛付装置においては、例えば、スパゲティーや炊立ての米などの粘性が高い食品をホッパーに投入すると、食品を通過させるゲートの内面に徐々に食品が付着し、正確に分量できなくなるため、頻繁にゲートを清掃しなければならないという問題があった。 However, in the filling device disclosed in Patent Document 1, for example, when highly viscous food such as spaghetti or cooked rice is put into the hopper, the food gradually adheres to the inner surface of the gate through which the food passes. There was a problem that the gate had to be cleaned frequently because the amount could not be measured accurately.

一方、前記ホッパーを用いた盛付装置の問題を解決したものとして、特許文献2には、複数のフィンガーによって食品を把持して分配する盛付装置が開示されている。 On the other hand, as a solution to the problem of the filling device using the hopper, Patent Document 2 discloses a filling device that grips and distributes food by a plurality of fingers.

ところが、前記特許文献2に開示された盛付装置においては、コロッケやハンバーグなどの塊状の食品を盛った状態から個別に取り分けることができるものの、麺状、粒状、薄板状、マカロニ状等の食品を所定量まとめて掴んで取り分ける場合には、正確な分量で取り分けることができないという問題があった。 However, in the filling device disclosed in Patent Document 2, although lumpy foods such as croquettes and hamburgers can be individually separated from the piled state, noodle-shaped, granular, thin plate-shaped, macaroni-shaped foods and the like can be separated. There is a problem that it is not possible to separate the noodles in an accurate amount when grasping and separating them in a predetermined amount.

特開2004-196382JP-A-2004-196382 特開平9-65838Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-65383

そこで、本発明は、麺状、粒状、薄板状、マカロニ状等の計量が必要な食品を盛った状態からある程度正確な分量で取り分けることができ、かつ、メンテナンスも容易な分配装置を提供することを主な課題とするものである。 Therefore, the present invention provides a distribution device capable of separating foods such as noodles, granules, thin plates, macaroni, etc. that need to be weighed in an accurate amount to some extent and easy to maintain. Is the main issue.

すなわち、本発明に係る分配装置は、麺状・粒状・薄板状・マカロニ状等の食品を盛った状態からその一部を掴み取って分配する分配装置であって、前記盛った食品から複数の指の開閉によって一部の食品を掴み取る多指ハンドと、前記複数の指で掴み取った前記一部の食品を計量する計量器と、前記多指ハンドを任意の制御条件で制御し、前記盛った食品から一部の食品を掴み取って質量を計量する一連の計量動作を、前記制御条件を変更しながら繰り返す学習作業を実施するように制御する学習作業制御部と、前記計量動作毎に、前記制御条件をその制御条件で掴み取った一部の食品の質量と関連付けた学習データを生成し、前記学習作業における各計量動作で生成した複数の学習データを学習データ集合として記憶する学習データ記憶部と、前記学習データ集合に基づき、前記盛った食品から一部の食品を掴み取って分配する分配作業を実施するように制御する分配作業制御部と、を具備していることを特徴とするものである。 That is, the distribution device according to the present invention is a distribution device that grabs and distributes a part of foods such as noodles, granules, thin plates, macaroni, etc. from the piled state, and is a plurality of distribution devices from the piled foods. The multi-finger hand that grabs a part of food by opening and closing the fingers, the measuring instrument that measures the part of the food grabbed by the plurality of fingers, and the multi-finger hand are controlled under arbitrary control conditions. A learning work control unit that controls a series of weighing operations to grab a part of food from a pile of food and measure the mass while changing the control conditions, and a learning work control unit for each weighing operation. , Training data that generates training data in which the control conditions are associated with the mass of some foods grasped by the control conditions, and stores a plurality of training data generated by each weighing operation in the learning work as a training data set. It is characterized by including a storage unit and a distribution work control unit that controls to perform a distribution operation of grasping and distributing a part of food from the piled food based on the learning data set. It is something to do.

このようなものであれば、複数の指を開閉して食品を掴み取る多指ハンドを使用するため、複数の指を開いた際に各指から離れるように食品が落下し、各指に対して食品が付着して残存することが比較的少なく、メンテナンスが容易となる。また、多指ハンドでは、麺状・粒状・薄板状・マカロニ状等の食品を指定した量で掴み取ることが困難であるが、予め分配対象となる盛った食品を、その分配作業に用いる多指ハンドによって制御条件を変更しながら掴み取って計量して生成した学習データに基づき、分配作業を実行することができるようになり、麺状・粒状・薄板状・マカロニ状等食品であっても、ある程度正確な分量を掴み取ることができるようになる。 In such a case, since a multi-finger hand that opens and closes multiple fingers to grab the food is used, the food falls away from each finger when the multiple fingers are opened, and the food is dropped against each finger. It is relatively unlikely that food will adhere and remain, and maintenance will be easy. In addition, it is difficult to grab a specified amount of food such as noodles, granules, thin plates, macaroni, etc. with a multi-finger hand, but many foods to be distributed in advance are used for the distribution work. Based on the learning data generated by grasping and weighing while changing the control conditions with a finger hand, it becomes possible to execute distribution work, even for foods such as noodles, granules, thin plates, macaroni, etc. , You will be able to grasp the exact amount to some extent.

なお、前記制御条件は、前記多指ハンドによって前記盛った食品から一部の食品を掴み取る場合における、前記各指の開き幅、前記各指の閉じ幅、前記各指の閉じ速度、前記各指の把持力、及び、前記盛った食品に対する前記各指の差し込み深さ、から選択される掴み条件である。 The control conditions are the opening width of each finger, the closing width of each finger, the closing speed of each finger, and each of the above, when a part of the food is grabbed from the piled food by the multi-finger hand. It is a gripping condition selected from the gripping force of the fingers and the insertion depth of each finger into the piled food.

また、前記分配装置が、前記盛った食品の基準平面に対する各座標の盛高さを検出する盛高さ検出部をさらに具備し、前記盛った食品に対する前記各指の差し込み深さを、前記盛高さ検出部で検出された盛高さを基準として設定するものであってもよい。 Further, the distribution device further includes a height detecting unit for detecting the height of each coordinate with respect to the reference plane of the piled food, and the insertion depth of each finger into the piled food is determined. It may be set based on the height detected by the height detection unit.

また、前記学習作業制御部の計量動作前に、その計量動作の制御条件に含まれる各指の開き幅X及び各指の差し込み深さYと、前記盛高さ検出部で検出された各座標の盛高さとを参照し、前記盛った食品の最も高い盛高さの座標である最高座標を中心とする直径X・深さYの盛範囲に盛られた食品の盛形状を示す盛形状データを生成する盛形状データ生成部をさらに具備し、前記学習作業制御部が、前記多指ハンドを前記制御条件で制御し、前記盛った食品の最高座標から食品を掴み取って質量を計量する計量動作を実行するものであり、前記学習データ記憶部が、前記制御条件を前記質量と前記盛形状データとに関連付けて学習データを生成するものであってもよい。この場合、前記盛形状データが、前記最高座標の盛高さと前記盛範囲に盛られた食品の体積又は断面積との比によって表される値である。 Further, before the weighing operation of the learning work control unit, the opening width X of each finger and the insertion depth Y of each finger included in the control conditions of the weighing operation, and the coordinates detected by the height detecting unit. The filling shape data showing the filling shape of the food piled in the filling range of the diameter X and the depth Y centered on the highest coordinate which is the coordinate of the highest filling height of the piled food with reference to the height of the pile. The learning work control unit controls the multi-fingered hand under the control conditions, grabs the food from the highest coordinates of the filled food, and measures the mass. The operation may be executed, and the learning data storage unit may generate learning data by associating the control conditions with the mass and the peak shape data. In this case, the swelling shape data is a value represented by the ratio of the swelling height of the highest coordinates to the volume or cross-sectional area of the food squeezed in the swelling range.

このようなものであれば、学習データに盛形状データが追加されるため、麺状・粒状・薄板状・マカロニ状等食品を、より正確な分量で掴み取ることができるようになる。 In such a case, since the filling shape data is added to the learning data, it becomes possible to grasp foods such as noodle-shaped, granular, thin plate-shaped, and macaroni-shaped foods in a more accurate amount.

また、前記いずれかの分配装置において、前記学習データ記憶部が、前記学習データ集合の中から予め定められた目標質量範囲内の質量を含む学習データを選定し、その選定した複数の学習データを目標学習データ集合として記憶するものであり、前記分配作業制御部が、前記目標学習データ集合に基づき、前記盛った食品から一部の食品を掴み取って分配する分配作業を実施するように制御するものであってもよい。 Further, in any of the distribution devices, the learning data storage unit selects learning data including a mass within a predetermined target mass range from the learning data set, and selects a plurality of selected learning data. It is stored as a target learning data set, and the distribution work control unit controls to perform a distribution work of grasping and distributing a part of food from the piled food based on the target learning data set. It may be a thing.

このようなものであれば、分配作業制御部において参照される学習データの数を事前に減らすことができ、これにより、分配作業制御部における分配作業の処理速度が向上する。 If this is the case, the number of learning data referenced in the distribution work control unit can be reduced in advance, thereby improving the processing speed of the distribution work in the distribution work control unit.

また、前記目標学習データ集合を生成する分配装置において、前記学習作業制御部が、前記多指ハンドの制御条件に含まれる複数の掴み条件の中から、変動させない非変動掴み条件と変動させる変動掴み条件とを選定し、前記一連の計量動作を当該変動掴み条件を変動させながら規定回数繰り返す単位学習作業を複数回実施し、かつ、前記単位学習作業を繰り返す毎に前記非変動掴み条件を追加するものであり、前記学習データ記憶部が、前記単位学習作業毎に前記目標学習データ集合を生成するものであり、前記学習作業制御部における任意の単位学習作業において生成された前記目標学習データ集合に含まれる各学習データの変動掴み条件を参照し、当該変動掴み条件の上限値及び下限値を特定する上下限値特定部をさらに具備し、前記上下限値特定部で特定した変動掴み条件の上限値及び下限値を、前記学習作業制御部における次回の単位学習作業において選定される当該変動掴み条件の上限値及び下限値として設定するように構成されているものであってもよい。 Further, in the distribution device that generates the target learning data set, the learning work control unit has a non-variable grip condition that does not change and a variable grip that changes from among a plurality of grip conditions included in the control condition of the multi-finger hand. A condition is selected, the unit learning work of repeating the series of weighing operations a specified number of times while changing the variable gripping condition is performed, and the non-variable gripping condition is added each time the unit learning work is repeated. The learning data storage unit generates the target learning data set for each unit learning work, and the target learning data set generated in any unit learning work in the learning work control unit. With reference to the fluctuation gripping conditions of each included learning data, an upper / lower limit value specifying unit for specifying the upper limit value and the lower limit value of the fluctuation gripping condition is further provided, and the upper limit of the fluctuation gripping condition specified by the upper / lower limit value specifying unit is further provided. The value and the lower limit value may be configured to be set as the upper limit value and the lower limit value of the fluctuation grasping condition selected in the next unit learning work in the learning work control unit.

このようなものであれば、多指ハンドの制御条件とその制御条件によって掴み取ることができる一部の食品の質量との関係を把握するために必要な計量動作の回数を減らすことができ、学習作業に必要となる時間を短縮することができる。 With such a thing, it is possible to reduce the number of weighing operations required to grasp the relationship between the control condition of the multi-finger hand and the mass of some foods that can be grasped by the control condition. The time required for learning work can be shortened.

また、前記いずれかの分配作業制御部が、前記盛った食品から予め定められた設定質量の食品を掴み取って分配する場合に、前記学習データ記憶部に記憶された各学習データから前記設定質量に最も近い質量を含む学習データの制御条件を分配用制御条件として設定し、その分配用制御条件によって、前記盛った食品から一部の食品を掴み取って分配するように制御するものであってもよい。さらに、前記分配作業制御部が、分配対象となる盛った食品から予め定められた設定質量の食品を掴み取って分配する場合に、前記学習データ記憶部に記憶された各学習データのうちで前記設定質量を中心として所定誤差範囲に含まれる質量を含む各学習データを参照し、当該各学習データに含まれる制御条件を最大値と最小値との間で複数クラスに分類し、全クラスの中で最も多くの値が分類されたクラスにその制御条件を有する各学習データから前記設定質量に最も近い質量を含む学習データを選定し、その学習データの制御条件を分配用制御条件として設定し、その分配用制御条件によって、前記分配対象となる盛った食品から一部の食品を掴み取って分配するように制御するものであく、また、前記分配作業制御部が、分配対象となる盛った食品から予め定められた設定質量の食品を掴み取って分配する場合に、前記学習データ記憶部に記憶された各学習データのうちで前記設定質量を中心として所定誤差範囲に含まれる質量を含む各学習データを参照し、当該各学習データに含まれる制御条件及び盛形状データを最大値と最小値との間で複数クラスに分類し、全クラスの中で最も多くの値が分類されたクラスにその制御条件又は盛形状データを有する各学習データから前記設定質量に最も近い質量を含む学習データを選定し、その学習データの制御条件を分配用制御条件として設定し、その分配用制御条件によって、前記分配対象となる盛った食品から一部の食品を掴み取って分配するように制御するものであってもよい。 Further, when any one of the distribution work control units grabs and distributes a food having a predetermined set mass from the piled food, the set mass is obtained from each learning data stored in the learning data storage unit. The control condition of the learning data including the mass closest to the above is set as the control condition for distribution, and the control condition for distribution controls to grab a part of the food from the filled food and distribute it. May be good. Further, when the distribution work control unit grabs and distributes a food having a predetermined set mass from the piled food to be distributed, the above-mentioned learning data among the learning data stored in the learning data storage unit. With reference to each training data including the mass included in the predetermined error range centering on the set mass, the control conditions included in each training data are classified into multiple classes between the maximum value and the minimum value, and among all the classes. From each training data having the control condition in the class in which the most values are classified, the training data including the mass closest to the set mass is selected, and the control condition of the training data is set as the distribution control condition. Depending on the distribution control conditions, a part of the food is grabbed from the filled food to be distributed and controlled to be distributed, and the distribution work control unit controls the filled food to be distributed. When a food having a predetermined set mass is grabbed and distributed from the above, each learning including the mass included in a predetermined error range centering on the set mass among the learning data stored in the learning data storage unit. With reference to the data, the control conditions and the shape data included in each training data are classified into multiple classes between the maximum value and the minimum value, and the class with the largest number of values among all the classes is classified. Training data containing the mass closest to the set mass is selected from each training data having control conditions or ridge shape data, the control condition of the training data is set as the distribution control condition, and the distribution control condition determines the above. It may be controlled so as to grab a part of the food from the serving food to be distributed and distribute it.

このようなものであれば、例えば、コンビニ弁当のように分配先である各容器に対して指定された量の食品を盛り付ける必要がある場合に、各容器に対してある程度正確に指定された量(設定質量)の食品を盛り付けることができる。 If this is the case, for example, when it is necessary to serve a specified amount of food for each container to which it is distributed, such as a convenience store lunch, the amount specified to some extent accurately for each container. (Set mass) of food can be served.

また、前記分配作業制御部が、前記分配用制御条件によって、前記盛った食品から一部の食品を掴み取って計量される質量が、前記設定質量を含む設定質量範囲外である場合に、再度、前記分配用制御条件によって、該盛った食品から一部の食品を掴み取るように制御するものであってもよい。 Further, when the mass measured by the distribution work control unit by grasping a part of the food from the piled food according to the distribution control condition is outside the set mass range including the set mass, the distribution work control unit again. , The distribution control conditions may be used to control so as to grab a part of the food from the heaped food.

このようなものであれば、多指ハンドによって掴み取った食品の質量が設定質量から大幅にずれた場合や、多指ハンドによって掴み取った食品が分配先へ分配する前に落下した場合に、そのまま分配作業が続行されることを防止できる。 In such a case, if the mass of the food grabbed by the multi-finger hand deviates significantly from the set mass, or if the food grabbed by the multi-finger hand falls before being distributed to the distribution destination, It is possible to prevent the distribution work from being continued as it is.

また、前記いずれかの分配装置の多指ハンドが、支持ブロックに対し、環状に配置して接続された一端側を支点として内方及び外方へ開閉できるように構成されている複数の指と、前記各指に接続され、その各指を外方へ向かって引っ張る外側弾性体と、前記各指に接続され、その各指を内方へ向かって引っ張る内側弾性体と、前記外側弾性体又は前記内側弾性体の少なくとも一方の張力を変動させる張力変動機構と、を備えたものであってもよい。 Further, with a plurality of fingers configured so that the multi-finger hand of any of the above-mentioned distribution devices can be opened and closed inward and outward with one end side connected in a ring shape to the support block as a fulcrum. An outer elastic body connected to each finger and pulling each finger outward, an inner elastic body connected to each finger and pulling each finger inward, and the outer elastic body or It may be provided with a tension fluctuation mechanism that fluctuates the tension of at least one of the inner elastic bodies.

このようなものであれば、各指を弾性体によって外側及び内側へ引っ張って把持力を調整しているため、例えば、ポテトチップのように割れ易い食品であっても、無理な力を加えることなく掴み取ることができる。なお、弾性体が指に接続される態様としては、弾性体が指に対して直接的に接続されている態様だけでなく、弾性体の張力が指に伝わるように間接的に接続されている態様も含まれる。 In such a case, since each finger is pulled outward and inward by an elastic body to adjust the gripping force, even a fragile food such as potato chips should be subjected to an unreasonable force. Can be grabbed without. The mode in which the elastic body is connected to the finger is not only the mode in which the elastic body is directly connected to the finger, but also the mode in which the elastic body is indirectly connected so that the tension of the elastic body is transmitted to the finger. Aspects are also included.

また、本発明に係る盛付システムは、前記いずれかの分配装置と、前記分配装置の近傍に、前記盛った食品を供給する第1供給手段と、前記分配装置の近傍に、前記盛った食品から掴み取った一部の食品を盛り付ける容器を供給する第2供給手段と、を具備するものである。 Further, in the serving system according to the present invention, the serving food is located in the vicinity of any of the distribution devices, the first supply means for supplying the serving food in the vicinity of the distribution device, and the serving food in the vicinity of the distribution device. It is provided with a second supply means for supplying a container for serving a part of the food grabbed from the above.

また、本発明に係る学習データ生成装置は、麺状、粒状、薄板状、マカロニ状等の食品を盛った状態から複数の指の開閉によってその一部を掴み取る多指ハンドと、前記複数の指で掴み取った前記一部の食品を計量する計量器と、前記多指ハンドを任意の制御条件で制御し、前記盛った食品から一部の食品を掴み取って質量を計量する一連の計量動作を、前記制御条件を変更しながら繰り返す学習作業を実施するように制御する学習作業制御部と、前記計量動作毎に、前記制御条件をその制御条件で掴み取った一部の食品の質量に関連付けた学習データを生成し、その生成した複数の学習データを学習データ集合として記憶する学習データ記憶部と、を具備することを特徴とするものである。 Further, the learning data generation device according to the present invention includes a multi-finger hand that grabs a part of food such as noodle-shaped, granular, thin plate-shaped, and macaroni-shaped food by opening and closing a plurality of fingers, and the plurality of foods. A series of weighings in which a measuring instrument that weighs a part of the food grabbed by a finger and the multi-fingered hand are controlled under arbitrary control conditions, and the part of the food is grabbed from the piled food and the mass is weighed. The learning work control unit that controls the operation to perform the learning work that repeats while changing the control condition, and the mass of a part of the food that grasps the control condition under the control condition for each weighing operation. It is characterized by including a learning data storage unit that generates associated learning data and stores the generated learning data as a learning data set.

このように構成すれば、麺状、粒状、薄板状、マカロニ状等の計量が必要な食品を盛った状態からある程度正確な分量で取り分けることができ、かつ、メンテナンスも容易になる。 With this configuration, it is possible to separate foods that need to be weighed, such as noodles, granules, thin plates, and macaroni, in an accurate amount to some extent, and maintenance is easy.

実施形態1に係る盛付システムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the filling system which concerns on Embodiment 1. 盛った食品の盛高さを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the heap height of a heaped food. 実施形態1に係る盛付システムの学習作業を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the learning work of the filling system which concerns on Embodiment 1. 実施形態1に係る盛付システムの搬送動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the transport operation of the filling system which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態2に係る盛付システムの多指ハンドの外観を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the appearance of the multi-finger hand of the filling system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係る盛付システムの多指ハンドの内部構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the internal structure of the multi-finger hand of the filling system which concerns on Embodiment 2. その他の実施形態に係る盛付システムの多指ハンドを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the multi-finger hand of the filling system which concerns on other embodiment. その他の実施形態に係る盛付システムの多指ハンドを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the multi-finger hand of the filling system which concerns on other embodiment. その他の実施形態に係る盛範囲を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the filling range which concerns on other embodiment.

以下に、本発明に係る分配装置及び該搬送装置を用いた盛付システムを図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the distribution device according to the present invention and the filling system using the transfer device will be described with reference to the drawings.

本発明に係る分配装置は、麺状、粒状、薄板状、マカロニ状等の計量が必要な食品を盛った状態から所定量だけ掴み取って分配するために使用するものである。なお、本発明に係る分配装置は、前記盛った食品を所定量だけ掴み取って容器に盛り付ける盛付システムとしても使用することができる。なお、麺状・粒状・薄板状・マカロニ状等の食品とは、一つの食材の塊ではなく、多数の食材の塊として掴み取るような態様のものであり、例えば、麺状の食品としては、スパゲティー、うどん、そば等があり、粒状の食品としては、米等があり、薄板状の食品としては、ポテトチップ等がある。 The distribution device according to the present invention is used to grab and distribute a predetermined amount of foods that need to be weighed, such as noodles, granules, thin plates, and macaroni. The distribution device according to the present invention can also be used as a serving system for grasping a predetermined amount of the served food and serving it in a container. In addition, noodle-shaped, granular, thin plate-shaped, macaroni-shaped foods, etc. are not one lump of foodstuffs, but are grasped as lumps of many foodstuffs. , Spaghetti, udon, buckwheat, etc., granular foods include rice, etc., and thin plate-shaped foods include potato chips, etc.

<実施形態> 本実施形態に係る盛付システム100は、図1に示すように、盛った食品を分配する分配装置DDと、分配装置DDの近傍に、盛った食品Fを収容したトレイTを供給するトレイ供給装置SD1と、分配装置DDの近傍に、盛った食品Fの一部を盛り付ける容器Bを供給する容器供給装置SD2と、を具備している。なお、分配装置DD、トレイ供給装置SD1及び容器供給装置SD2は、いずれも図示しない情報処理装置に接続されており、その情報処理装置によって制御されている。なお、本実施形態に係るトレイ供給装置SD1が、請求項における第1供給手段に該当し、本実施形態に係る容器供給装置SD2が、請求項における第2供給手段に該当する。 <Embodiment> As shown in FIG. 1, the serving system 100 according to the present embodiment has a distribution device DD for distributing the served food and a tray T containing the served food F in the vicinity of the distribution device DD. It is provided with a tray supply device SD1 for supplying and a container supply device SD2 for supplying a container B for serving a part of the served food F in the vicinity of the distribution device DD. The distribution device DD, the tray supply device SD1 and the container supply device SD2 are all connected to an information processing device (not shown) and are controlled by the information processing device. The tray supply device SD1 according to the present embodiment corresponds to the first supply means according to the claim, and the container supply device SD2 according to the present embodiment corresponds to the second supply means according to the claim.

前記分配装置DDは、ハンド支持機構10と、ハンド支持機構10の先端に接続される計量器20と、計量器20に接続される多指ハンド30と、トレイ供給装置SD1によって分配装置DDの近傍に搬送されたトレイTを上方から撮影する四台のカメラC1と、容器供給装置SD2によって分配装置DDの近傍に搬送された容器Bを上方から撮影する1台のカメラC2と、を備えている。 The distribution device DD includes a hand support mechanism 10, a measuring instrument 20 connected to the tip of the hand support mechanism 10, a multi-fingered hand 30 connected to the measuring instrument 20, and a tray supply device SD1 in the vicinity of the distribution device DD. It is provided with four cameras C1 for photographing the tray T conveyed to the tray T from above, and one camera C2 for photographing the container B conveyed in the vicinity of the distribution device DD by the container supply device SD2 from above. ..

前記ハンド支持機構10は、6軸ロボットアームである。具体的には、基台11に対して旋回可能に取り付ける支持体12と、支持体12に取り付けられる3関節アーム13(第1アーム13a、第2アーム13b、第3アーム13c)と、図示しない6軸を駆動させるためのアクチュエータ(モータ)と、図示しない6軸の旋回角度や関節角度などをセンシングする各種センサと、を具備している。そして、第2アーム13bは、二つのパーツを互いに旋回可能に連結した構造になっており、3関節アーム13の最も先端に位置する第3アーム13cに多指ハンド30が計量器20を介して旋回可能に接続されている。これにより、ハンド支持機構10は、三つの旋回箇所及び三つの関節の合計6軸によって可動できるようになっている。 The hand support mechanism 10 is a 6-axis robot arm. Specifically, a support 12 that is rotatably attached to the base 11 and a three-joint arm 13 (first arm 13a, second arm 13b, third arm 13c) that is attached to the support 12 are not shown. It is equipped with an actuator (motor) for driving the 6 axes and various sensors for sensing the turning angle and joint angle of the 6 axes (not shown). The second arm 13b has a structure in which two parts are rotatably connected to each other, and a multi-finger hand 30 is attached to the third arm 13c located at the most tip of the three-joint arm 13 via a measuring instrument 20. It is connected so that it can turn. As a result, the hand support mechanism 10 can be moved by a total of 6 axes of 3 turning points and 3 joints.

前記多指ハンド30は、計量器20に接続される支持ブロック31と、支持ブロック31に接続される三つの指32と、図示しない三つの指32を駆動させるためのアクチュエータと、図示しない三つの指の開き幅、閉じ幅、閉じ速度、把持力等をセンシングする各種センサと、を備えている。そして、三つの指32は、支持ブロック31に対し、環状に配置して接続された一端側を支点として開閉できるように構成されている。 The multi-finger hand 30 includes a support block 31 connected to the measuring instrument 20, three fingers 32 connected to the support block 31, an actuator for driving three fingers 32 (not shown), and three fingers (not shown). It is equipped with various sensors that sense the opening width, closing width, closing speed, gripping force, etc. of the finger. The three fingers 32 are configured to be openable and closable with respect to the support block 31 with one end side connected in a ring shape as a fulcrum.

前記計量器20は、多指ハンド30で掴み取った食品fのみの質量を、多指ハンド30によって食品fを掴んだ状態で計量することができるような構成になっている。 The measuring instrument 20 is configured so that the mass of only the food f grasped by the multi-fingered hand 30 can be weighed in a state where the food f is grasped by the multi-fingered hand 30.

前記カメラC1は、トレイ供給装置SD1によって供給されるトレイTに盛られた食品Fの盛高さを検知するための画像を撮影するためのものである。なお、盛高さは、画像に写り込んだ基準となる面から盛った食品T全体の外表面までの高さhであり、例えば、図2に示すように、画像に写り込んだトレイTの底面から盛った食品T全体の外表面までの高さhを採用してもよい。なお、前記画像は、静止画であってもく、動画でもよい。 The camera C1 is for taking an image for detecting the height of the food F placed on the tray T supplied by the tray supply device SD1. The height is the height h from the reference surface reflected in the image to the outer surface of the entire food T, and for example, as shown in FIG. 2, the tray T reflected in the image. The height h from the bottom surface to the outer surface of the entire food T may be adopted. The image may be a still image or a moving image.

前記カメラC2は、容器供給装置SD2によって供給される容器Bにおける盛付け位置を検出するためのものである。 The camera C2 is for detecting the filling position in the container B supplied by the container supply device SD2.

前記トレイ供給装置SD1及び前記容器供給装置SD2は、所謂ベルトコンベアである。なお、トレイ供給装置SD1は、例えば、上流側の調理場から下流側の空トレイ回収所まで伸びている。この場合、トレイ供給装置SD1は、調理場で調理された食品FをトレイTに盛った状態で分配装置DDの近傍にまで搬送し、トレイTに盛られた食品Fの全てが分配装置DDによって複数の容器Bに分配された後に、空トレイTをトレイ回収所まで搬送するようになる。また、容器供給装置SD2は、例えば、上流側の容器供給所から下流側の容器回収所まで伸びている。この場合、容器供給装置SD2は、容器供給所で供給された容器Bを分配装置DDまで搬送し、トレイTに盛られた食品Fの一部の食品fが分配装置DDによって容器Bに盛り付けられた後に、食品fを盛り付けた容器Bを容器回収所まで搬送するようになる。 The tray supply device SD1 and the container supply device SD2 are so-called belt conveyors. The tray supply device SD1 extends from, for example, a kitchen on the upstream side to an empty tray collection point on the downstream side. In this case, the tray supply device SD1 conveys the food F cooked in the kitchen to the vicinity of the distribution device DD in a state of being piled up on the tray T, and all of the food F piled up on the tray T is loaded by the distribution device DD. After being distributed to the plurality of containers B, the empty tray T will be transported to the tray collection point. Further, the container supply device SD2 extends from, for example, a container supply station on the upstream side to a container collection station on the downstream side. In this case, the container supply device SD2 conveys the container B supplied at the container supply station to the distribution device DD, and a part of the food f of the food F placed on the tray T is placed on the container B by the distribution device DD. After that, the container B on which the food f is served is transported to the container collection point.

前記情報処理装置は、CPU、内部メモリ、I/Oバッファ回路、ADコンバータ等を有した所謂コンピュータである。そして、内部メモリの所定領域に格納した制御プログラムに従って動作することで、CPU及び周辺機器が協働動作し、盛高さ検出部、学習作業制御部、学習データ記憶部、上下限値特定部、分配作業制御部、トレイ供給制御部及び容器供給制御部としての機能を発揮する。 The information processing device is a so-called computer having a CPU, an internal memory, an I / O buffer circuit, an AD converter, and the like. Then, by operating according to the control program stored in the predetermined area of the internal memory, the CPU and peripheral devices cooperate to operate, and the height detection unit, the learning work control unit, the learning data storage unit, the upper and lower limit value specifying units, It functions as a distribution work control unit, a tray supply control unit, and a container supply control unit.

前記盛高さ検出部は、トレイTに盛られた食品Fを四台のカメラC1によって撮影した得られた画像から、トレイTに盛られた食品Fの画像平面上の各座標における盛高さ(高度)を検出するものである。 The height detection unit is the height at each coordinate on the image plane of the food F placed on the tray T from the images obtained by taking the food F placed on the tray T with four cameras C1. It detects (altitude).

前記学習作業制御部は、トレイ供給装置SD1によって分配装置DDの近傍に供給されたトレイTに盛られた食品Fの一部を、多指ハンド30を任意の制御条件で制御して掴み取り、その掴み取った一部の食品fを計量する一連の計量動作を、制御条件を変更しながら規定回数繰り返す単位学習作業を複数回実施するように制御するものである。より具体的に説明すると、前記学習作業制御部は、前記多指ハンドの制御条件に含まれる複数の掴み条件の中から、変動させない非変動掴み条件と変動させる変動掴み条件とを選定し、前記一連の計量動作を変動掴み条件を変動させながら規定回数繰り返す単位学習作業を複数回実施するように制御するものである。なお、学習作業制御部は、単位学習作業を繰り返す毎に非変動掴み条件を追加して計量動作を実施する。すなわち、学習作業制御部は、単位学習作業を繰り返す毎に非変動掴み条件を増やして計量動作を実施する。 The learning work control unit controls and grabs a part of the food F piled up on the tray T supplied in the vicinity of the distribution device DD by the tray supply device SD1 by controlling the multi-finger hand 30 under arbitrary control conditions. A series of weighing operations for weighing a part of the food f that has been grasped is controlled so as to carry out a unit learning operation that repeats a predetermined number of times while changing the control conditions. More specifically, the learning work control unit selects a non-variable grip condition that does not change and a variable grip condition that changes from a plurality of grip conditions included in the control conditions of the multi-finger hand, and the above-mentioned. It is controlled so that the unit learning work of repeating a series of weighing operations a specified number of times while fluctuating the grasping conditions is performed a plurality of times. The learning work control unit adds a non-variable grasping condition every time the unit learning work is repeated, and performs a weighing operation. That is, the learning work control unit increases the non-variable grasping condition every time the unit learning work is repeated, and carries out the weighing operation.

前記掴み条件としては、トレイTに盛られた食品Fから一部の食品fを掴み取る場合における、各指32の開き幅、各指32の閉じ幅、各指32の閉じ速度、各指32の把持力、及び、盛った食品Fに対する各指32の差し込み深さ、を挙げることができる。なお、盛った食品Fに対する各指32の差し込み深さは、盛高さ検出部で検出された盛高さを基準とし、そこから差し込んだ各指の長さによって特定することができる。 The grasping conditions include the opening width of each finger 32, the closing width of each finger 32, the closing speed of each finger 32, and each finger 32 when a part of the food f is grasped from the food F piled up on the tray T. The gripping force of each finger 32 and the insertion depth of each finger 32 into the piled food F can be mentioned. The insertion depth of each finger 32 into the piled food F can be specified by the length of each finger inserted from the pile height detected by the height detection unit as a reference.

学習データ記憶部は、学習作業制御部における計量動作毎に、その計量動作における制御条件と、その制御条件で掴み取った一部の食品の質量と、を関連付けた学習データを生成し、単位学習作業毎に、その生成した複数の学習データを学習データ集合として記憶するものである。さらに、学習データ記憶部は、単位学習作業毎に、学習データ集合の中から予め定められた目標質量範囲内の質量を含む学習データを選定し、その選定した複数の学習データを目標学習データ集合として記憶する。 The learning data storage unit generates learning data in which the control conditions in the weighing operation and the mass of a part of the food grasped by the control conditions are associated with each weighing operation in the learning work control unit, and unit learning is performed. For each work, the generated plurality of learning data are stored as a learning data set. Further, the learning data storage unit selects learning data including a mass within a predetermined target mass range from the learning data set for each unit learning work, and selects a plurality of selected learning data as the target learning data set. Remember as.

上下限値特定部は、学習作業制御部における任意の単位学習作業において生成された目標学習データ集合に含まれる各学習データ中の変動掴み条件の中から上限値及び下限値を特定する。そして、その特定した変動掴み条件の上限値及び下限値を、学習作業制御部における次回の単位学習作業において選定される変動掴み条件の上限値及び下限値として設定するものである。なお、この制御は、前回の単位学習作業と次回の単位学習作業とで、同じ掴み条件が変動掴み条件として選定された場合に実施される。 The upper / lower limit value specifying unit specifies the upper limit value and the lower limit value from the fluctuation grasping conditions in each learning data included in the target learning data set generated in any unit learning work in the learning work control unit. Then, the upper limit value and the lower limit value of the specified variable gripping condition are set as the upper limit value and the lower limit value of the variable gripping condition selected in the next unit learning work in the learning work control unit. This control is performed when the same gripping condition is selected as the variable gripping condition in the previous unit learning work and the next unit learning work.

前記分配作業制御部は、トレイTに盛られた食品Fから予め定められた設定質量の食品fを掴み取って容器Bへ分配する場合に、学習データ記憶部に記憶された目標学習データ集合に含まれる複数の学習データの中から設定質量に最も近い質量を含む学習データを選定し、その選定した学習データに含まれる制御条件に基づき、トレイTに盛られた食品Fから一部の食品fを掴み取って分配する分配作業を実施するものである。 When the distribution work control unit grabs the food f having a predetermined set mass from the food F piled up in the tray T and distributes it to the container B, the target learning data set stored in the learning data storage unit is used. A learning data containing the mass closest to the set mass is selected from a plurality of included learning data, and based on the control conditions included in the selected learning data, some foods f are placed in the tray T from the foods F. It is intended to carry out the distribution work of grasping and distributing.

前記トレイ供給制御部は、上流側からトレイTに盛られた食品Fを分配装置DDの近傍まで搬送し、トレイTに盛られた食品F全ての分配が完了した後、空になったトレイTを下流側へ搬送する制御を実行するものである。従って、トレイ供給制御部は、トレイTを間欠的に搬送するようになっている。 The tray supply control unit conveys the food F loaded on the tray T from the upstream side to the vicinity of the distribution device DD, and after the distribution of all the food F loaded on the tray T is completed, the tray T is emptied. Is executed to carry the control to the downstream side. Therefore, the tray supply control unit intermittently conveys the tray T.

前記容器供給制御部は、上流側から容器Bを分配装置DDの近傍まで搬送し、トレイTに盛られた食品Fのその容器Bへの分配が完了した後、食品fが盛り付けられた状態の容器Bを下流側へ搬送する制御を実行するものである。 The container supply control unit conveys the container B from the upstream side to the vicinity of the distribution device DD, and after the distribution of the food F loaded on the tray T to the container B is completed, the food f is loaded. The control for transporting the container B to the downstream side is executed.

次に、本実施形態に係る盛付システム100の学習作業を実行した場合の動作を図3に基づいて説明する。 Next, the operation when the learning work of the filling system 100 according to the present embodiment is executed will be described with reference to FIG.

情報処理装置に対して学習作業の実行信号が入力されると、トレイ供給制御部において、トレイ供給装置SD1によってトレイTに盛られた食品Fを分配装置DDの近傍にまで搬送する動作を実行した後、学習作業を実行する。 When the execution signal of the learning work is input to the information processing device, the tray supply control unit executes an operation of transporting the food F loaded on the tray T by the tray supply device SD1 to the vicinity of the distribution device DD. After that, the learning work is executed.

そして、情報処理装置は、盛高さ検出部において、分配装置SDの近傍まで搬送されたトレイTに盛られた食品Fを四台のカメラC1によって撮影して得られた画像に基づき、トレイTに盛られた食品Fの画像平面上の各座標における盛高さ(以下、「学習用盛高さ情報」ともいう)を検出する(ステップS1)。 Then, in the information processing device, the tray T is based on an image obtained by photographing the food F piled up on the tray T conveyed to the vicinity of the distribution device SD by the four cameras C1 in the height detection unit. The height at each coordinate on the image plane of the food F piled up in the above (hereinafter, also referred to as “learning height information”) is detected (step S1).

次に、情報処理装置は、学習作業制御部において、前記学習用盛高さ情報の中から任意の盛高さを選定し、その選定した盛高さに対応する座標を特定する(ステップS2)。また、情報処理装置は、学習作業制御部において、制御条件に含まれる複数の掴み条件から、変動させない一つの非変動掴み条件と、変動させる複数の変動掴み条件と、を選定する(ステップ3)。そして、情報処理装置は、学習作業制御部において、制御条件、即ち、各掴み条件を設定する(ステップ4)。 Next, the information processing apparatus selects an arbitrary height from the learning height information in the learning work control unit, and specifies the coordinates corresponding to the selected height (step S2). .. Further, the information processing apparatus selects one non-variable grip condition that does not change and a plurality of variable grip conditions that change from the plurality of grip conditions included in the control conditions in the learning work control unit (step 3). .. Then, the information processing apparatus sets control conditions, that is, each gripping condition in the learning work control unit (step 4).

次に、情報処理装置は、学習作業制御部において、前記設定した制御条件によって多指ハンド30を制御し、トレイTに盛られた食品Fにおける前記特定した座標部分から一部の食品を掴み上げて計量器20で計量した後、その一部の食品fを再度トレイTへ戻す一連の計量動作を実施する(ステップS5)。その後、情報処置装置は、学習データ記憶部において、制御条件をその制御条件によって掴み取った食品の質量と関連付けた学習データを生成して記憶する(ステップS6)。 Next, the information processing apparatus controls the multi-finger hand 30 according to the control conditions set in the learning work control unit, and picks up a part of the food from the specified coordinate portion in the food F placed on the tray T. After weighing with the measuring instrument 20, a series of weighing operations for returning a part of the food f to the tray T is performed (step S5). After that, the information processing device generates and stores the learning data in which the control condition is associated with the mass of the food grasped by the control condition in the learning data storage unit (step S6).

そして、情報処理装置は、ステップS1~ステップS6の一連の計量動作を、変動掴み条件に含まれる各掴み条件を変更しながら繰り返し、計量動作を規定回数実施したか否か判断する(ステップS7)。そして、規定回数実施していない場合には、再度、ステップS1~ステップS6の一連の計量動作を実施する。 Then, the information processing apparatus repeats a series of weighing operations of steps S1 to S6 while changing each gripping condition included in the variable gripping condition, and determines whether or not the weighing operation has been performed a predetermined number of times (step S7). .. Then, if the specified number of times has not been carried out, the series of weighing operations of steps S1 to S6 are carried out again.

一方、規定回数実施した場合には、単位学習作業を終了する(ステップS8)。そして、情報処理装置は、学習データ記憶部において、前記単位学習作業の各計量動作において生成された複数の学習データを学習データ集合として記憶する(ステップS9)。さらに、情報処理装置は、学習データ記憶部において、学習データ集合の中から予め定められた目標質量範囲内の質量を含む学習データを選定し、その選定した複数の学習データを目標学習データ集合として記憶する(ステップS10)。 On the other hand, when the execution is performed a specified number of times, the unit learning work is completed (step S8). Then, the information processing apparatus stores a plurality of learning data generated in each measurement operation of the unit learning work as a learning data set in the learning data storage unit (step S9). Further, the information processing apparatus selects learning data including a mass within a predetermined target mass range from the learning data set in the learning data storage unit, and uses the selected learning data as the target learning data set. Store (step S10).

次に、情報処置装置は、単位学習作業を規定回数実施したか否かを判断する(ステップ12)。そして、規定回数実施した場合には、学習作業を終了する。 Next, the information treatment device determines whether or not the unit learning work has been performed a predetermined number of times (step 12). Then, when the learning work is carried out a specified number of times, the learning work is completed.

一方、規定回数実施していない場合には、情報処置装置は、上下限値特定部において、学習データ記憶部に記憶された目標学習データ集合に含まれる複数の学習データを参照し、各学習データに含まれる変動掴み条件の中から最も大きい上限値と最も小さい下限値とを特定する(ステップS12)。 On the other hand, when the execution is not performed a specified number of times, the information processing device refers to a plurality of learning data included in the target learning data set stored in the learning data storage unit in the upper / lower limit value specifying unit, and each learning data. The largest upper limit value and the smallest lower limit value are specified from the fluctuation grasping conditions included in (step S12).

次に、情報処置装置は、学習作業制御部において、次回の単位学習作業における変動掴み条件及び非変動掴み条件を選定する(ステップS14)。なお、この場合、前回の単位学習作業における変動掴み条件から少なくとも一つを選択し、その選択した変動掴み条件を非変動掴み条件へ追加する。従って、変動掴み条件の数が減り、非変動掴み条件の数が増える。 Next, the information processing apparatus selects the variable gripping condition and the non-variable gripping condition in the next unit learning work in the learning work control unit (step S14). In this case, at least one of the variable gripping conditions in the previous unit learning work is selected, and the selected variable gripping condition is added to the non-variable gripping condition. Therefore, the number of variable grip conditions decreases and the number of non-variable grip conditions increases.

次に、情報処置装置は、上下限値特定部で特定した変動掴み条件の上限値及び下限値を、次回の単位学習作業において同じ掴み条件が変動掴み条件として選定された場合、その変動掴み条件の数値範囲の上限値及び下限値として設定する(ステップS15)。 Next, when the information processing device selects the upper and lower limit values of the variable gripping conditions specified in the upper and lower limit value specifying units as the variable gripping conditions in the next unit learning work, the variable gripping conditions are selected. It is set as the upper limit value and the lower limit value of the numerical range of (step S15).

そして、情報処置装置は、再度、ステップS1~ステップS10の一連の単位学習作業を実施し、これを繰り返す動作を実施する。 Then, the information processing apparatus again carries out a series of unit learning operations of steps S1 to S10, and carries out an operation of repeating these operations.

次に、本実施形態に係る盛付システム100の分配作業を実行した場合の動作を図4に基づいて説明する。 Next, the operation when the distribution work of the filling system 100 according to the present embodiment is executed will be described with reference to FIG.

前記学習作業が終了すると、分配作業が開始される。そして、先ず、情報処理装置は、盛高さ検出部において、分配対象となるトレイTに盛られた食品Fを四台のカメラC1によって撮影して得られた画像に基づき、トレイTに盛られた食品Fの画像平面上の各座標における盛高さ(以下、「分配用盛高さ情報」ともいう)を検出する(ステップS15)。 When the learning work is completed, the distribution work is started. Then, first, the information processing apparatus is loaded on the tray T based on the images obtained by photographing the food F loaded on the tray T to be distributed by the four cameras C1 in the height detection unit. The height at each coordinate on the image plane of the food F (hereinafter, also referred to as “distribution height information”) is detected (step S15).

次に、情報処理装置は、分配作業制御部において、最後の単位学習作業において生成された目標学習データ集合から予め設定された設定質量に最も近い質量を含む学習データを選定する(ステップS16)。 Next, the information processing apparatus selects learning data including the mass closest to the preset set mass from the target learning data set generated in the final unit learning work in the distribution work control unit (step S16).

次に、情報処理装置は、分配作業制御部において、選定した学習データに含まれる各指の差し込み深さが、分配用盛高さ情報に含まれるいずれかの盛高さよりも長いか否か判断する(ステップS17)。 Next, the information processing apparatus determines in the distribution work control unit whether or not the insertion depth of each finger included in the selected learning data is longer than any of the heights included in the distribution height information. (Step S17).

長いと判断した場合には、情報処理装置は、続いて、その判断が連続して規定回数続いたか否かを判断する(ステップS18)。そして、連続して規定回数続いたと判断した場合には、トレイTが空になったと判断して分配作業を終了する。一方、連続して規定回数続いていないと判断した場合には、分配装置DD(多指ハンド30)を制御し、トレイTに盛られた食品F全体の嵩(盛高さ)が増すように、トレイTに盛られた食品Fを盛り直し、再度ステップS15から実行し直す(ステップS19)。なお、この盛直し動作としては、例えば、多指ハンド30で盛られた食品Fの一部を持ち上げて再度戻すような動作や、盛られた食品Fをかき混ぜるような動作が考えられる。 If it is determined to be long, the information processing apparatus subsequently determines whether or not the determination has been continuously performed a predetermined number of times (step S18). Then, when it is determined that the tray T has continued for a predetermined number of times, it is determined that the tray T has become empty, and the distribution work is terminated. On the other hand, if it is determined that the food F has not been continuously used a specified number of times, the distribution device DD (multi-finger hand 30) is controlled so that the bulk (height) of the entire food F placed on the tray T increases. , The food F placed on the tray T is refilled, and the process is re-executed from step S15 (step S19). As the refilling operation, for example, an operation of lifting a part of the food F piled up with the multi-finger hand 30 and returning it again, or a movement of stirring the piled food F can be considered.

一方、短いと判断した場合には、情報処理装置は、分配作業制御部において、前記選定した学習データに含まれる制御条件によって多指ハンド30を制御し、トレイTに盛られた食品Fから一部の食品fを掴み上げて計量器20で質量を計量する(ステップ20)。 On the other hand, if it is determined that the information processing device is short, the information processing apparatus controls the multi-finger hand 30 according to the control conditions included in the selected learning data in the distribution work control unit, and one of the foods F loaded on the tray T is selected. The food f in the portion is picked up and the mass is measured by the measuring instrument 20 (step 20).

次に、情報処理装置は、分配作業制御部において、前記計量した食品fの質量が予め定められた設定質量範囲内か否かを判断する(ステップS21)。なお、この設定質量範囲とは、設定質量から許容することができる誤差範囲であり、例えば、弁当に食品fを盛り付ける場合に、設定質量以上盛り付ければよいのであれば、設定質量範囲は、設定質量以上となる。 Next, the information processing apparatus determines in the distribution work control unit whether or not the mass of the weighed food f is within a predetermined set mass range (step S21). In addition, this set mass range is an error range that can be tolerated from the set mass. For example, when serving food f in a lunch box, if it is sufficient to serve more than the set mass, the set mass range is set. It becomes more than the mass.

そして、情報処理装置は、設定質量範囲内であると判断した場合には、分配作業制御部において、容器Bを撮影するカメラC2の画像に基づいて盛付位置を特定し、その盛付位置へ食品fを盛り付ける(ステップS23)。その後、再度ステップ15から実行する。 Then, when the information processing apparatus determines that the mass is within the set mass range, the distribution work control unit identifies the serving position based on the image of the camera C2 that captures the container B, and moves to the serving position. Serve food f (step S23). After that, it is executed again from step 15.

一方、情報処理装置は、設定質量範囲内でないと判断した場合には、分配作業制御部において、多指ハンドで掴んだ一部の食品fを一度トレイTに戻し、再度ステップ16から実行する。 On the other hand, when the information processing apparatus determines that the mass is not within the set mass range, the distribution work control unit returns a part of the food f grasped by the multi-finger hand to the tray T once, and executes the process again from step 16.

情報処理装置は、一つのトレイTに対して前記分配作業が完了した後、次のトレイTを分配装置DDの近傍まで搬送し、再び前記分配作業を開始する。 After the distribution work is completed for one tray T, the information processing apparatus conveys the next tray T to the vicinity of the distribution device DD and starts the distribution work again.

なお、学習作業は、例えば、トレイ供給装置SD1によって供給されるトレイTに盛られた食品の種別が変更された場合に再度実行すればよい。 The learning operation may be performed again, for example, when the type of food loaded on the tray T supplied by the tray supply device SD1 is changed.

<実施形態2> 本実施形態は、前記実施形態1に係る多指ハンド30の変形例である。なお、図4において、張力調節機構は省略している。多指ハンド30は、支持ボックス31と、支持ボックス31に対して大径円上に配置して接続される六本の外指32aと、支持ボックスに対して小径円上に配置して接続される四本の内指32bと、各指32a,32bの外側に接続される外側弾性体33と、各指32a、32bの内側ワイヤ34を介して接続される内側弾性体35と、内側弾性体35の張力を調節する張力調節機構36と、を具備している。 <Embodiment 2> This embodiment is a modified example of the multi-finger hand 30 according to the first embodiment. In FIG. 4, the tension adjusting mechanism is omitted. The multi-finger hand 30 is connected to the support box 31 by arranging and connecting to the support box 31 on a large diameter circle and six outer fingers 32a arranged and connected to the support box on a small diameter circle. Four inner fingers 32b, an outer elastic body 33 connected to the outside of each finger 32a, 32b, an inner elastic body 35 connected via an inner wire 34 of each finger 32a, 32b, and an inner elastic body. It is provided with a tension adjusting mechanism 36 for adjusting the tension of 35.

外指32a及び内指32bは、図4に示すように、それぞれ支持ボックス31の底面の外側に対して同心円上に配置されている。そして、外指32a及び内指32bは、支持ボックス31に対して一端側が軸止めされ、その一端側を支点として内方又は外方へ向かって揺動できる構造になっている。また、各指32a,32bは、いずれも途中に関節が設けられており、先端側の角度を調節できるようになっている。因みに、外指32aよりも内指32bの方が短くなっている。 As shown in FIG. 4, the outer finger 32a and the inner finger 32b are arranged concentrically with respect to the outside of the bottom surface of the support box 31, respectively. The outer finger 32a and the inner finger 32b have a structure in which one end side is axially fixed to the support box 31 and the outer finger 32a and the inner finger 32b can swing inward or outward with the one end side as a fulcrum. Further, each of the fingers 32a and 32b is provided with a joint in the middle so that the angle on the tip side can be adjusted. Incidentally, the inner finger 32b is shorter than the outer finger 32a.

外側弾性体33は、一端が各指32a、32bの外側に固定され、他端が支持ボックス31の底面の外側に固定されている。これにより、各指32a,32bは、外側弾性体33によって常に外方へ向かって牽引され、開いた状態になっている。 One end of the outer elastic body 33 is fixed to the outside of each finger 32a and 32b, and the other end is fixed to the outside of the bottom surface of the support box 31. As a result, the fingers 32a and 32b are always pulled outward by the outer elastic body 33 and are in an open state.

張力調節機構36は、図5に示すように、支持ボックス31の内部に設置されている。具体的には、張力調節機構36は、支持ボックス31の底面の内側に対して固定される第1規制板36aと、支持ボックス31の底面の外側に対して固定される第2規制板36bと、第1規制板36a及び第2規制板36bの間に掛け渡されるチューブ36cと、支持ボックス31の天面の内側に対して固定されるサーボモータ36dと、第1規制板36aの上方に間隔を空けて配置され、サーボモータ36dに固定される可動板36eと、を備えている。なお、可動板36eは、サーボモータ36dによって第1規定板36aとの間隔を変更できるようになっている。そして、可動板36eには、第1規制板36aとの間に指32の数に対応した数の内側弾性体35が該第1規制板36aに接触しないように接続されている。 As shown in FIG. 5, the tension adjusting mechanism 36 is installed inside the support box 31. Specifically, the tension adjusting mechanism 36 includes a first regulating plate 36a fixed to the inside of the bottom surface of the support box 31 and a second regulating plate 36b fixed to the outside of the bottom surface of the support box 31. , A tube 36c spanned between the first regulating plate 36a and the second regulating plate 36b, a servomotor 36d fixed to the inside of the top surface of the support box 31, and an interval above the first regulating plate 36a. It is provided with a movable plate 36e, which is arranged apart from the servomotor 36d and fixed to the servomotor 36d. The distance between the movable plate 36e and the first specified plate 36a can be changed by the servomotor 36d. The movable plate 36e is connected to the first restricting plate 36a so that the number of inner elastic bodies 35 corresponding to the number of fingers 32 does not come into contact with the first restricting plate 36a.

チューブ36cは、第1規制板36aに設けられた第1規制孔36a´と、第2規制板36bに設けられた第2規制孔36b´と、を繋ぐように設置されている。なお、チューブ36cの第1規制板36aに接続される一端は、内側弾性体35に向かって開口しており、チューブ36cの第2規制板36cに接続される他端は、指32に向かって開口している。そして、ワイヤ34は、内側弾性体35から伸び、チューブ36cを通って、対応する指32の内側に接続されている。 The tube 36c is installed so as to connect the first regulation hole 36a'provided in the first regulation plate 36a and the second regulation hole 36b' provided in the second regulation plate 36b. One end of the tube 36c connected to the first regulation plate 36a is open toward the inner elastic body 35, and the other end of the tube 36c connected to the second regulation plate 36c is toward the finger 32. It is open. The wire 34 then extends from the inner elastic body 35 and is connected to the inside of the corresponding finger 32 through the tube 36c.

本実施形態に係る多指ハンド30の動作を説明すると、サーボモータ36bによって可動板36eを上方、言い換えれば、各指32から遠ざかる方向へ移動させることにより、外側弾性体33の張力に抗して各指32を内側へ引っ張る力(張力)が強くなる。そして、指32を、内側弾性体35よって内側に引っ張る力よりも、外側弾性体33によって外側に引っ張る力が上回ると、各指32が内方へ向かって閉じる。これにより、各指32によって食品を掴み取ることができる。一方、サーボモータ36bによって可動板36aを下方、言い換えれば、各指32へ近づく方向へ移動させることにより、外側弾性体33の張力に抗して各指32を内側へ引っ張る力(張力)が弱くなる。そして、指32を、内側弾性体35によって内側に引っ張る力よりも、外側弾性体33によって外側に引っ張る力が上回ると、各指32によって掴んだ食品を離すことができる。 Explaining the operation of the multi-finger hand 30 according to the present embodiment, the movable plate 36e is moved upward by the servomotor 36b, in other words, in the direction away from each finger 32, thereby resisting the tension of the outer elastic body 33. The force (tension) that pulls each finger 32 inward becomes stronger. Then, when the force of pulling the fingers 32 outward by the outer elastic body 33 exceeds the force of pulling the fingers inward by the inner elastic body 35, each finger 32 closes inward. As a result, the food can be grasped by each finger 32. On the other hand, by moving the movable plate 36a downward by the servomotor 36b, in other words, in the direction approaching each finger 32, the force (tension) that pulls each finger 32 inward against the tension of the outer elastic body 33 is weak. Become. Then, when the force of pulling the fingers 32 outward by the outer elastic body 33 exceeds the force of pulling the fingers inward by the inner elastic body 35, the food grasped by each finger 32 can be released.

なお、各指32の把持力を調節する場合には、外側弾性体33及び内側弾性体35を異なる張力のものに変更すればよい。また、ワイヤ34の長さを調整したり、可動板36eの高さ位置を調整することによっても調整できる。 When adjusting the gripping force of each finger 32, the outer elastic body 33 and the inner elastic body 35 may be changed to those having different tensions. It can also be adjusted by adjusting the length of the wire 34 or adjusting the height position of the movable plate 36e.

このような構成にすれば、多指ハンドで食品を掴んだ場合に、各指が独立して可動するため、食品に対して偏った力が働くなり、例えば、ポテトチップのような割れ易い食品や豆腐のような潰れ易い食品の破損を防止できる。また、この場合、各指が食品の形状に合わせて可動するため、麺状・粒状・薄板状、マカロニ状等の食品のようにまとめて掴み取った場合に、その形状が随時変化するようなものであっても、その形状の変化に合わせて各指が追従して可動するため、当該食品を逃すことなく掴み取ることができる。また、割れ易い食品や潰れ易い食品を多指ハンドで掴み取る場合には、多指ハンドに設けられた指の数を増やすことで、一つの指当たりの把持力(トルク)を弱く設定することができるようになり、これにより、前記各食品の破損を防止できる。なお、指32毎に把持力を容易に変更することができる。 With such a configuration, when the food is grasped with a multi-finger hand, each finger moves independently, so that a biased force acts on the food, and for example, a fragile food such as potato chips. It is possible to prevent damage to easily crushed foods such as tofu and tofu. Also, in this case, since each finger moves according to the shape of the food, the shape may change at any time when the food is grabbed together like noodles, granules, thin plates, macaroni, etc. Even if it is a food, each finger follows and moves according to the change in its shape, so that the food can be grasped without missing. In addition, when grasping fragile foods or crushable foods with a multi-finger hand, the gripping force (torque) per finger should be set weakly by increasing the number of fingers provided in the multi-finger hand. This makes it possible to prevent damage to each of the foods. The gripping force can be easily changed for each finger 32.

また、ワイヤ34をチューブ36cによってガイドしているため、ワイヤ34がチューブ36cを摺動しても、ワイヤ34に対して負担が掛からず、ワイヤ34の断線を防止することができる。 Further, since the wire 34 is guided by the tube 36c, even if the wire 34 slides on the tube 36c, no load is applied to the wire 34, and the wire 34 can be prevented from being broken.

なお、本実施形態においては、内側弾性体35に対して張力調整機構36を設けたが、外側弾性体33に対して張力調節機構36を設けてもよく、両弾性体35,36に対して張力調節機構36を設けてもよい。 In the present embodiment, the tension adjusting mechanism 36 is provided for the inner elastic body 35, but the tension adjusting mechanism 36 may be provided for the outer elastic body 33, and the tension adjusting mechanism 36 may be provided for both elastic bodies 35 and 36. A tension adjusting mechanism 36 may be provided.

<実施形態3> 本実施形態は、前記実施形態1に係る多指ハンド30の変形例である。なお、本実施形態に係る多指ハンド30は、支持ボックス31と、支持ボックス31に対向状に配置して接続される複数の指32と、各指32の一端に接続される弾性体37と、弾性体37を各指32に対して昇降させる昇降機構38と、を具備している。 <Embodiment 3> This embodiment is a modified example of the multi-finger hand 30 according to the first embodiment. The multi-finger hand 30 according to the present embodiment includes a support box 31, a plurality of fingers 32 arranged and connected to the support box 31 so as to face each other, and an elastic body 37 connected to one end of each finger 32. It is provided with an elevating mechanism 38 that elevates and elevates the elastic body 37 with respect to each finger 32.

複数の指32は、支持ボックス31の底面に対し、対向するように並べて配置されていると共に、一端側を支点として開閉できるように軸支されている。そして、複数の指32は、支持ボックス31の底面から食品等を掴む他端側を突出させている。 The plurality of fingers 32 are arranged side by side so as to face the bottom surface of the support box 31, and are pivotally supported so that they can be opened and closed with one end side as a fulcrum. The plurality of fingers 32 project from the bottom surface of the support box 31 to the other end side for gripping food or the like.

前記弾性体37は、所謂コイルバネである。そして、弾性体37は、支持ボックス31の内部に配置され、一端が各指32の一端に固定され、各指32の上方に配置された昇降機構38に接続されている。 The elastic body 37 is a so-called coil spring. The elastic body 37 is arranged inside the support box 31, one end of which is fixed to one end of each finger 32, and is connected to an elevating mechanism 38 arranged above each finger 32.

前記昇降機構38は、所謂サーボモータである。そして、昇降機構38は、支持ボックス31の内部天面に固定されており、各弾性体37を昇降するように動作させるものである。 The elevating mechanism 38 is a so-called servomotor. The elevating mechanism 38 is fixed to the inner top surface of the support box 31 and operates so as to elevate each elastic body 37.

本実施形態に係る多指ハンド30の動作を説明すると、昇降機構38によって各弾性体37を下降、言い換えれば、各指32の一端を押す方向へ移動させることにより、各指32は、その上端側が各弾性体37に押されて開くように動作する。この場合、弾性体37は、縮んだ状態を維持した状態で昇降機構38の押し動作を指32に伝達する。 Explaining the operation of the multi-finger hand 30 according to the present embodiment, each elastic body 37 is lowered by the elevating mechanism 38, in other words, by moving one end of each finger 32 in the pushing direction, each finger 32 is moved to the upper end thereof. The side is pushed by each elastic body 37 and operates to open. In this case, the elastic body 37 transmits the pushing operation of the elevating mechanism 38 to the finger 32 while maintaining the contracted state.

一方、昇降機構38によって各弾性体37を上昇、言い換えれば、各指32を引く方向へ移動させることにより、各指32は、その上端側が各弾性体37に引っ張られて互いに閉じるように動作する。この場合、弾性体37は、昇降機構38によって所定距離引っ張られるまでは縮んだ状態を維持するが、昇降機構38によって所定距離以上引っ張られると徐々に伸びた状態となる。そして、弾性体37が伸びた状態になると、その伸長度合いによって指32を引っ張る力が増減し、これにより、各指32の把持力を調節することができるようになっている。なお、各弾性体37の弾性力を調節することにより、より細かく各対をなす指の把持力を調節することができる。 On the other hand, by raising each elastic body 37 by the elevating mechanism 38, in other words, moving each finger 32 in the pulling direction, each finger 32 operates so that its upper end side is pulled by each elastic body 37 and closes to each other. .. In this case, the elastic body 37 maintains a contracted state until it is pulled by the elevating mechanism 38 by a predetermined distance, but gradually expands when it is pulled by the elevating mechanism 38 by a predetermined distance or more. When the elastic body 37 is in a stretched state, the force for pulling the fingers 32 increases or decreases depending on the degree of stretching, whereby the gripping force of each finger 32 can be adjusted. By adjusting the elastic force of each elastic body 37, the gripping force of each pair of fingers can be adjusted more finely.

このような構成であっても、前記実施形態2に係る多指ハンド39と同様の作用効果を得ることができる。 Even with such a configuration, the same effect as that of the multi-finger hand 39 according to the second embodiment can be obtained.

<実施形態4> 本実施形態は、前記実施形態1の情報処理装置の変形例である。本実施形態の情報処理装置は、盛形状データ生成部をさらに備えている点で前記実施形態1の情報処理装置と相違しており、また、前記実施形態1の情報処理装置における学習作業制御部、学習データ記憶部、分配作業制御部の構成が相違している。以下において、これらの相違点を詳述する。 <Embodiment 4> This embodiment is a modification of the information processing apparatus of the first embodiment. The information processing apparatus of the present embodiment is different from the information processing apparatus of the first embodiment in that the information processing apparatus of the present embodiment further includes a ridged data generation unit, and the learning work control unit of the information processing apparatus of the first embodiment. , The configuration of the learning data storage unit and the distribution work control unit is different. The differences between them will be described in detail below.

前記盛形状データ生成部は、図9に示すように、学習作業制御部の計量動作前に、その計量動作の制御条件に含まれる各指の開き幅X及び各指の差し込み深さYと、盛高さ検出部で検出された各座標の盛高さとを参照し、盛った食品Fの最も高い盛高さの座標である最高座標Pを中心とする直径X・深さYの盛範囲に盛られた食品の盛形状を示す盛形状データを生成するものである。 As shown in FIG. 9, the coordinate data generation unit includes the opening width X of each finger and the insertion depth Y of each finger included in the control conditions of the weighing operation before the weighing operation of the learning work control unit. With reference to the height of each coordinate detected by the height detection unit, the height of the diameter X and the depth Y centered on the highest coordinate P, which is the coordinate of the highest height of the food F, is set. It is used to generate the shape data indicating the shape of the food that has been piled up.

前記盛形状データは、例えば、学習作業制御部の計量動作前に盛られた食品Fにおける次の二つの値の比によって表される値である。
・最高座標の盛高さ
・盛った食品Fの盛範囲に盛られた食品の断面積
なお、断面積は、盛った食品Fの最高座標を通過する断面の断面積であり、1つであってもよく、二つ以上であってもよい。二つ以上とする場合には、最高座標を通過する直交する二つの断面の断面積とすればよい。なお、断面積の代わりに、盛った食品Fの盛範囲に盛られた食品の体積を使用してもよい。
The filling shape data is, for example, a value represented by the ratio of the following two values in the food F filled before the weighing operation of the learning work control unit.
-The height of the highest coordinates-The cross-sectional area of the foods piled up in the piled range of the piled food F The cross-sectional area is the cross-sectional area of the cross-section that passes through the highest coordinates of the piled food F, and is one. It may be two or more. In the case of two or more, the cross-sectional area of two orthogonal cross sections passing through the highest coordinates may be used. In addition, instead of the cross-sectional area, the volume of the food loaded in the serving range of the serving food F may be used.

本実施形態の学習作業制御部は、盛った食品Fの一部を掴み取る場合に、盛った食品Fの最高座標から食品の一部を掴み取る点で、実施形態1の学習作業制御部と異なっている。 The learning work control unit of the present embodiment is different from the learning work control unit of the first embodiment in that when a part of the piled food F is grasped, a part of the food is grasped from the highest coordinates of the piled food F. It's different.

本実施形態の学習データ記憶部は、学習作業制御部の計量動作毎に、制御条件をその制御条件で掴み取った食品の質量と盛形状データとに関連付けて学習データを生成する点で、前記実施形態1の学習データ記憶部と異なっている。 The learning data storage unit of the present embodiment is described above in that, for each weighing operation of the learning work control unit, the learning data is generated by associating the control conditions with the mass of the food grasped by the control conditions and the filling shape data. It is different from the learning data storage unit of the first embodiment.

本実施形態の分配作業制御部は、分配用制御条件の選定方法が前記実施形態1の分配作業制御部と異なっている。具体的には、本実施形態の分配作業制御部は、分配対象となる盛った食品から予め定められた設定質量の食品を掴み取って分配する場合に先ず、学習データ記憶部に記憶された各学習データのうちで設定質量を中心として所定誤差範囲(許容誤差範囲)に含まれる質量を含む一次学習データ集合を参照し、当該一次学習データ集合の各学習データに含まれる制御条件及び盛形状データを最大値と最小値との間で複数クラスに分類する。 The distribution work control unit of the present embodiment differs from the distribution work control unit of the first embodiment in the method of selecting the distribution control conditions. Specifically, when the distribution work control unit of the present embodiment grabs and distributes a food having a predetermined set mass from the piled food to be distributed, first, each stored in the learning data storage unit. Refer to the primary training data set including the mass included in the predetermined error range (tolerance range) centering on the set mass among the training data, and the control conditions and the shape data included in each training data of the primary training data set. Is classified into multiple classes between the maximum value and the minimum value.

ここで、複数クラスとは、例えば、制御条件が各指の開き幅である場合には、一次学習データ集合の各学習データに含まれる各指の開き幅値の最大値と最小値とを参照し、その最大値と最小値との間を等分割して形成した各範囲を示している。 Here, the term "multiple classes" refers to, for example, when the control condition is the opening width of each finger, refer to the maximum value and the minimum value of the opening width value of each finger included in each learning data of the primary learning data set. However, each range formed by equally dividing between the maximum value and the minimum value is shown.

そして、本実施形態の分配作業制御部は、各クラスに含まれる値の数を参照し、最も多くの値が分類されたクラスにその制御条件又は盛形状データを有する各学習データから前記設定質量に最も近い質量を含む学習データを選定し、その学習データの制御条件を分配用制御条件として設定する。 Then, the distribution work control unit of the present embodiment refers to the number of values included in each class, and the set mass is set from each learning data having the control condition or the shape data in the class in which the most values are classified. The training data containing the mass closest to is selected, and the control conditions for the training data are set as the distribution control conditions.

すなわち、例えば、学習データが各指の開き幅の値及び各指の差し込み深さの値を含む場合、先ず、各学習データに含まれる各指の開き幅の値を複数のクラスに分類すると共に、各指の差し込み深さの値を複数のクラスに分類する。この時、各制御条件でクラス数を同一にすることが好ましい。そして、全クラスの中から最も多くの値が含まれるクラスが、各指の開き幅の値を分類したクラスであった場合には、このクラスに分類された各指の開き幅を有する各学習データから設定質量に最も近い質量を含む学習データを選定する。 That is, for example, when the learning data includes the value of the opening width of each finger and the value of the insertion depth of each finger, first, the value of the opening width of each finger included in each learning data is classified into a plurality of classes. , Classify the insertion depth value of each finger into multiple classes. At this time, it is preferable that the number of classes is the same under each control condition. Then, if the class containing the largest number of values among all the classes is a class in which the value of the opening width of each finger is classified, each learning having the opening width of each finger classified in this class is performed. Select the training data containing the mass closest to the set mass from the data.

なお、本実施形態に係る盛付システム100の学習作業を実行した場合の動作は、学習作業制御部の計量動作前に盛形状データ生成部で盛形状データを生成する点、学習作業制御部の計量動作において盛った食品Fの最高座標から一部の食品を掴み取る点、学習データ記憶部で生成される学習データが盛形状データを含む点が異なる以外は、前記実施形態1の動作と共通している。 It should be noted that the operation when the learning work of the filling system 100 according to the present embodiment is that the filling shape data generation unit generates the filling shape data before the weighing operation of the learning work control unit, and the learning work control unit It is the same as the operation of the first embodiment except that a part of the food is grabbed from the highest coordinates of the food F piled up in the weighing operation and the learning data generated by the learning data storage unit includes the filling shape data. is doing.

また、本実施形態に係る盛付システム100の分配作業を実行した場合の動作は、分配作業制御部における制御条件の選定方法が異なる以外は、前記実施形態1の動作と共通している。 Further, the operation when the distribution work of the filling system 100 according to the present embodiment is executed is the same as the operation of the first embodiment except that the method of selecting the control conditions in the distribution work control unit is different.

<その他の実施形態> 前記実施形態1においては、盛付システム100に対して、一つ分配装置DDを配置した態様であるが、複数の分配装置DDを配置してもよい。このようなものであれば、容器搬送装置SD2によって搬送される容器Bに対して、各分配装置DDによって異なる食品を順次盛り付けることができるようになり、作業効率が格段に向上する。 <Other Embodiments> In the first embodiment, one distribution device DD is arranged with respect to the filling system 100, but a plurality of distribution device DDs may be arranged. In such a case, different foods can be sequentially arranged by each distribution device DD on the container B transported by the container transport device SD2, and the work efficiency is remarkably improved.

なお、前記実施形態1に係る分配装置DDは、前記学習作業にのみ使用することにより、学習データ生成装置としても用いることができる。この場合、学習データ生成装置によって食品の種別毎に目標学習データ集合群を作成し、その、目標学習データ集合群を、学習データ生成装置と同じ構成の多指ハンドを備えたロボットアームによる食品の分配に使用することができる。 The distribution device DD according to the first embodiment can also be used as a learning data generation device by using it only for the learning work. In this case, the learning data generator creates a target learning data set for each type of food, and the target learning data set is used as a food by a robot arm equipped with a multi-finger hand having the same configuration as the learning data generator. Can be used for distribution.

なお、前記実施形態1においては、トレイTに盛られた状態の食品を分配しているが、必ずしもトレイTに盛る必要はなく、ベルトコンベアなどの搬送装置に直接盛った状態の食品を分配してもよい。 In the first embodiment, the food in the state of being piled up on the tray T is distributed, but it is not always necessary to put on the tray T, and the food in the state of being piled up directly on the conveyor such as a belt conveyor is distributed. You may.

また、前記実施形態1においては、盛付システム100に対して分配装置DDを使用したが、分配装置DDは、盛付システム100だけでなく、食品の袋詰め等にも使用することができる。 Further, in the first embodiment, the distribution device DD is used for the filling system 100, but the distribution device DD can be used not only for the filling system 100 but also for packing foods and the like.

その他、本発明は前記各実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

100 盛付システム
DD 分配装置
SD1 トレイ供給装置(第1供給手段)
SD2 容器供給装置(第2供給手段)
C1,C2 カメラ
10 ハンド支持機構
20 計量器
30 多指ハンド
33 外側弾性体
35 内側弾性体
36 張力調節機構

100 Filling system DD distribution device SD1 tray supply device (first supply means)
SD2 container supply device (second supply means)
C1, C2 Camera 10 Hand support mechanism 20 Measuring instrument 30 Multi-finger hand 33 Outer elastic body 35 Inner elastic body 36 Tension adjustment mechanism

Claims (15)

麺状・粒状・薄板状、マカロニ状等の食品を盛った状態からその一部を掴み取って分配する分配装置であって、
前記盛った食品から複数の指の開閉によって一部の食品を掴み取る多指ハンドと、
前記複数の指で掴み取った前記一部の食品を計量する計量器と、
前記多指ハンドを任意の制御条件で制御し、前記盛った食品から一部の食品を掴み取って質量を計量する一連の計量動作を、前記制御条件を変更しながら繰り返す学習作業を実施するように制御する学習作業制御部と、
前記計量動作毎に、前記制御条件をその制御条件で掴み取った一部の食品の質量に関連付けた学習データを生成し、前記学習作業における各計量動作で生成した複数の学習データを学習データ集合として記憶する学習データ記憶部と、
前記学習データ集合に基づき、前記盛った食品から一部の食品を掴み取って分配する分配作業を実施するように制御する分配作業制御部と、を具備していることを特徴とする分配装置。
It is a distribution device that grabs and distributes a part of food such as noodles, granules, thin plates, macaroni, etc. from the piled state.
A multi-fingered hand that grabs some foods by opening and closing multiple fingers from the piled foods,
A measuring instrument that weighs some of the foods grasped by the plurality of fingers,
A learning operation is performed in which the multi-fingered hand is controlled under arbitrary control conditions, and a series of weighing operations of grasping a part of the food from the piled food and measuring the mass is repeated while changing the control conditions. With the learning work control unit that controls
For each weighing operation, training data associated with the mass of a part of the food whose control condition is grasped under the control condition is generated, and a plurality of learning data generated by each weighing operation in the learning operation is collected as a learning data set. The learning data storage unit to be stored as
A distribution device including a distribution work control unit that controls to perform a distribution work of grasping and distributing a part of food from the piled food based on the learning data set.
前記制御条件が、前記多指ハンドによって前記盛った食品から一部の食品を掴み取る場合における、前記各指の開き幅、前記各指の閉じ幅、前記各指の閉じ速度、前記各指の把持力、及び、前記盛った食品に対する前記各指の差し込み深さ、から選択される掴み条件である請求項1記載の分配装置。 The control conditions are the opening width of each finger, the closing width of each finger, the closing speed of each finger, and the closing speed of each finger when a part of the food is grabbed from the piled food by the multi-finger hand. The distribution device according to claim 1, which is a gripping condition selected from the gripping force and the insertion depth of each finger into the piled food. 前記盛った食品の基準平面に対する各座標の盛高さを検出する盛高さ検出部をさらに具備し、
前記制御条件における前記盛った食品に対する前記各指の差し込み深さを、前記盛高さ検出部で検出された盛高さを基準として設定する請求項2記載の分配装置。
Further, a height detecting unit for detecting the height of each coordinate with respect to the reference plane of the piled food is further provided.
The distribution device according to claim 2, wherein the insertion depth of each finger into the heaped food under the control conditions is set based on the heap height detected by the heap height detecting unit.
前記学習作業制御部の計量動作前に、その計量動作の制御条件に含まれる各指の開き幅X及び各指の差し込み深さYと、前記盛高さ検出部で検出された各座標の盛高さとを参照し、前記盛った食品の最も高い盛高さの座標である最高座標を中心とする直径X・深さYの盛範囲に盛られた食品の盛形状を示す盛形状データを生成する盛形状データ生成部をさらに具備し、
前記学習作業制御部が、前記多指ハンドを前記制御条件で制御し、前記盛った食品の最高座標から食品を掴み取って質量を計量する計量動作を実行するものであり、
前記学習データ記憶部が、前記制御条件を前記質量と前記盛形状データとに関連付けて学習データを生成するものである請求項3記載の分配装置。
Before the weighing operation of the learning work control unit, the opening width X of each finger and the insertion depth Y of each finger included in the control conditions of the weighing operation, and the height of each coordinate detected by the height detecting unit. With reference to the height, the filling shape data indicating the filling shape of the food piled in the filling range of the diameter X and the depth Y centered on the highest coordinate, which is the coordinate of the highest filling height of the piled food, is generated. It is further equipped with a coordinate data generation unit to be used.
The learning work control unit controls the multi-fingered hand under the control conditions, grabs the food from the highest coordinates of the piled food, and executes a weighing operation to measure the mass.
The distribution device according to claim 3, wherein the learning data storage unit associates the control conditions with the mass and the filling shape data to generate learning data.
前記盛形状データが、前記最高座標の盛高さと前記盛範囲に盛られた食品の体積又は断面積との比によって表される値である請求項4記載の分配装置。 The distribution device according to claim 4, wherein the swelling shape data is a value represented by the ratio of the swelling height of the highest coordinates to the volume or cross-sectional area of the food squeezed in the swelling range. 前記学習データ記憶部が、前記学習データ集合の中から予め定められた目標質量範囲内の質量を含む学習データを選定し、その選定した複数の学習データを目標学習データ集合として記憶するものであり、
前記分配作業制御部が、前記目標学習データ集合に基づき、前記盛った食品から一部の食品を掴み取って分配する分配作業を実施するように制御するものである請求項1乃至5のいずれかに記載の分配装置。
The learning data storage unit selects learning data including a mass within a predetermined target mass range from the learning data set, and stores the selected plurality of learning data as a target learning data set. ,
Any of claims 1 to 5, wherein the distribution work control unit controls to perform a distribution work of grasping and distributing a part of food from the piled food based on the target learning data set. Distributor according to.
前記学習作業制御部が、前記多指ハンドの制御条件に含まれる複数の掴み条件の中から、変動させない非変動掴み条件と変動させる変動掴み条件とを選定し、前記一連の計量動作を、当該変動掴み条件を変動させながら規定回数繰り返す単位学習作業を複数回実施し、かつ、前記単位学習作業を繰り返す毎に前記非変動掴み条件を追加するものであり、
前記学習データ記憶部が、前記単位学習作業毎に前記目標学習データ集合を生成するものであり、
前記学習作業制御部における任意の単位学習作業において生成された前記目標学習データ集合に含まれる各学習データの変動掴み条件を参照し、当該変動掴み条件の上限値及び下限値を特定する上下限値特定部をさらに具備し、
前記上下限値特定部で特定した変動掴み条件の上限値及び下限値を、前記学習作業制御部における次回の単位学習作業において選定される当該変動掴み条件の上限値及び下限値として設定するように構成されている請求項6記載の分配装置。
The learning work control unit selects a non-variable grip condition that does not change and a variable grip condition that changes from a plurality of grip conditions included in the control conditions of the multi-finger hand, and performs the series of weighing operations. The unit learning work that repeats a predetermined number of times while changing the variable gripping condition is performed a plurality of times, and the non-variable gripping condition is added each time the unit learning work is repeated.
The learning data storage unit generates the target learning data set for each unit learning operation.
The upper and lower limit values that specify the upper and lower limit values of the variable gripping conditions by referring to the variable gripping conditions of each learning data included in the target learning data set generated in the arbitrary unit learning work in the learning work control unit. Further equipped with a specific part,
The upper limit value and the lower limit value of the fluctuation gripping condition specified by the upper / lower limit value specifying unit are set as the upper limit value and the lower limit value of the fluctuation gripping condition selected in the next unit learning work in the learning work control unit. The distribution device according to claim 6, which is configured.
前記分配作業制御部が、分配対象となる盛った食品から予め定められた設定質量の食品を掴み取って分配する場合に、前記学習データ記憶部に記憶された各学習データから前記設定質量に最も近い質量を含む学習データの制御条件を分配用制御条件として設定し、その分配用制御条件によって、前記分配対象となる盛った食品から一部の食品を掴み取って分配するように制御するものである請求項1乃至7のいずれかに記載の分配装置。 When the distribution work control unit grabs and distributes a food having a predetermined set mass from the filled food to be distributed, the learning data stored in the learning data storage unit is the most suitable for the set mass. The control condition of the learning data including the close mass is set as the control condition for distribution, and the control condition for distribution controls to grab a part of the food from the filled food to be distributed and distribute it. The distribution device according to any one of claims 1 to 7. 前記分配作業制御部が、分配対象となる盛った食品から予め定められた設定質量の食品を掴み取って分配する場合に、前記学習データ記憶部に記憶された各学習データのうちで前記設定質量を中心として所定誤差範囲に含まれる質量を含む各学習データを参照し、当該各学習データに含まれる制御条件を最大値と最小値との間で複数クラスに分類し、全クラスの中で最も多くの値が分類されたクラスにその制御条件を有する各学習データから前記設定質量に最も近い質量を含む学習データを選定し、その学習データの制御条件を分配用制御条件として設定し、その分配用制御条件によって、前記分配対象となる盛った食品から一部の食品を掴み取って分配するように制御するものである請求項1乃至7のいずれかに記載の分配装置。 When the distribution work control unit grabs and distributes a food having a predetermined set mass from the piled food to be distributed, the set mass among the learning data stored in the learning data storage unit. Each learning data including the mass included in the predetermined error range is referred to, and the control conditions included in each learning data are classified into multiple classes between the maximum value and the minimum value, and the most among all the classes. From each learning data having the control condition in the class in which many values are classified, the training data including the mass closest to the set mass is selected, the control condition of the training data is set as the control condition for distribution, and the distribution thereof. The distribution device according to any one of claims 1 to 7, wherein a part of the food is grabbed and distributed according to the control conditions. 前記分配作業制御部が、分配対象となる盛った食品から予め定められた設定質量の食品を掴み取って分配する場合に、前記学習データ記憶部に記憶された各学習データのうちで前記設定質量を中心として所定誤差範囲に含まれる質量を含む各学習データを参照し、当該各学習データに含まれる制御条件及び盛形状データを最大値と最小値との間で複数クラスに分類し、全クラスの中で最も多くの値が分類されたクラスにその制御条件又は盛形状データを有する各学習データから前記設定質量に最も近い質量を含む学習データを選定し、その学習データの制御条件を分配用制御条件として設定し、その分配用制御条件によって、前記分配対象となる盛った食品から一部の食品を掴み取って分配するように制御するものである請求項4記載の分配装置。 When the distribution work control unit grabs and distributes a food having a predetermined set mass from a pile of food to be distributed, the set mass among the learning data stored in the learning data storage unit. With reference to each training data including mass included in a predetermined error range, the control conditions and ridge shape data included in each training data are classified into multiple classes between the maximum value and the minimum value, and all classes are classified. The training data containing the mass closest to the set mass is selected from each training data having the control condition or the shape data in the class in which the most values are classified, and the control condition of the training data is distributed. The distribution device according to claim 4, which is set as a control condition and is controlled so as to grab a part of the food from the serving food to be distributed and distribute the data according to the distribution control condition. 前記分配作業制御部が、前記分配用制御条件によって、前記盛った食品から一部の食品を掴み取って計量される質量が、前記設定質量を含む設定質量範囲外である場合に、再度、当該分配用制御条件によって、当該該盛った食品から一部の食品を掴み取るように制御するものである請求項8乃至10のいずれかに記載の分配装置。 When the mass measured by the distribution work control unit by grasping a part of the food from the piled food according to the distribution control condition is outside the set mass range including the set mass, the said again. The distribution device according to any one of claims 8 to 10, wherein the distribution device is controlled so as to grab a part of the food from the filled food according to the distribution control conditions. 前記請求項1乃至11記載のいずれかの前記多指ハンドが、
支持ブロックに対し、環状に配置して接続された一端側を支点として内方及び外方へ開閉できるように構成されている複数の指と、
前記各指に接続され、その各指を外方へ向かって引っ張る外側弾性体と、
前記各指に接続され、その各指を内方へ向かって引っ張る内側弾性体と、
前記外側弾性体又は前記内側弾性体の少なくとも一方の張力を調節する張力調節機構と、を備えたものである分配装置。
The multi-fingered hand according to any one of claims 1 to 11.
A plurality of fingers configured to open and close inwardly and outwardly with one end side connected in a ring shape as a fulcrum with respect to the support block.
An outer elastic body that is connected to each of the fingers and pulls each finger outward.
An inner elastic body that is connected to each of the fingers and pulls each finger inward.
A distribution device comprising a tension adjusting mechanism for adjusting the tension of at least one of the outer elastic body and the inner elastic body.
前記請求項1乃至11記載のいずれかの前記多指ハンドが、
対向状又は環状に配置され、上端側を支点として開閉する複数の指と、
前記各指の上端に接続された弾性体と、
前記各指の上方に配置され、前記弾性体を昇降させる昇降機構とを備え、
前記昇降機構によって前記弾性体を下降させることにより、前記各指の上端が前記弾性体に押されて開くように動作し、前記昇降機構によって前記弾性体を上昇させることにより、前記各指の上端が前記弾性体に引っ張られて閉じるように動作し、前記昇降機構によって前記弾性体を所定距離以上上昇させることにより、当該弾性体が伸長状態となって前記各指の把持力を調節できるように構成されている分配装置。
The multi-fingered hand according to any one of claims 1 to 11.
Multiple fingers that are arranged facing each other or in a ring shape and open and close with the upper end side as a fulcrum,
An elastic body connected to the upper end of each finger,
It is provided above each finger and has an elevating mechanism for elevating and elevating the elastic body.
By lowering the elastic body by the elevating mechanism, the upper end of each finger operates so as to be pushed by the elastic body to open, and by raising the elastic body by the elevating mechanism, the upper end of each finger is raised. Is pulled by the elastic body to close, and by raising the elastic body by a predetermined distance or more by the elevating mechanism, the elastic body is in an extended state and the gripping force of each finger can be adjusted. Distributor configured.
前記請求項1乃至13記載のいずれかの分配装置と、
前記分配装置の近傍に、前記盛った食品を供給する第1供給手段と、
前記分配装置の近傍に、前記盛った食品から掴み取った一部の食品を盛り付ける容器を供給する第2供給手段と、を具備する盛付システム。
The distribution device according to any one of claims 1 to 13 and
A first supply means for supplying the served food in the vicinity of the distribution device,
A serving system comprising a second supply means for supplying a container for serving a part of the food grabbed from the serving food in the vicinity of the distribution device.
麺状・粒状・薄板状、マカロニ状等の食品から複数の指の開閉によって一部の食品を掴み取る多指ハンドと、
前記複数の指で掴み取った一部の食品を計量する計量器と、
前記多指ハンドを任意の制御条件で制御し、前記盛った食品から一部の食品を掴み取って質量を計量する一連の計量動作を、前記制御条件を変更しながら繰り返す学習作業を実施するように制御する学習作業制御部と、
前記計量動作毎に、前記制御条件をその制御条件で掴み取った一部の食品の質量に関連付けた学習データを生成し、その生成した複数の学習データを学習データ集合として記憶する学習データ記憶部と、を具備する学習データ生成装置。
A multi-fingered hand that grabs some foods by opening and closing multiple fingers from foods such as noodles, granules, thin plates, and macaroni .
A measuring instrument that weighs some foods grabbed by the multiple fingers,
A learning operation is performed in which the multi-fingered hand is controlled under arbitrary control conditions, and a series of weighing operations of grasping a part of the food from the piled food and measuring the mass is repeated while changing the control conditions. With the learning work control unit that controls
A learning data storage unit that generates learning data in which the control conditions are associated with the mass of a part of the foods grasped by the control conditions for each measurement operation, and stores the generated plurality of learning data as a learning data set. And, a learning data generator comprising.
JP2018138990A 2017-07-25 2018-07-25 Distributor, filling system and learning data generator Active JP7044366B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017143485 2017-07-25
JP2017143485 2017-07-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019025646A JP2019025646A (en) 2019-02-21
JP7044366B2 true JP7044366B2 (en) 2022-03-30

Family

ID=65475351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018138990A Active JP7044366B2 (en) 2017-07-25 2018-07-25 Distributor, filling system and learning data generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7044366B2 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7235533B2 (en) * 2019-02-26 2023-03-08 ファナック株式会社 Robot controller and robot control system
JP6680387B1 (en) * 2019-04-25 2020-04-15 株式会社デンソーウェーブ Robot control system, robot control method, and control program
JP7161207B2 (en) * 2019-06-21 2022-10-26 株式会社イシダ Goods discharge system
WO2020261601A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 株式会社DeepX Control device
JP7345826B2 (en) * 2019-07-29 2023-09-19 株式会社イシダ Goods movement system
JP7493741B2 (en) * 2019-08-05 2024-06-03 株式会社イシダ Item gripping device
JP7491543B2 (en) 2019-09-26 2024-05-28 株式会社イシダ Weighing Device
EP4079469A4 (en) * 2019-12-16 2023-09-13 FingerVision Co., Ltd. Grasping device, control method, and program
JP7268628B2 (en) * 2020-03-18 2023-05-08 株式会社デンソーウェーブ Robot control system, robot control method and control program
JP7481735B2 (en) 2020-03-19 2024-05-13 株式会社イシダ Item gripping device
WO2022097587A1 (en) 2020-11-05 2022-05-12 TechMagic株式会社 Article separating device
JP7512231B2 (en) * 2021-05-21 2024-07-08 株式会社Preferred Networks Apparatus, model generation method, model learning apparatus, program, method, and system
US11745348B2 (en) * 2021-08-04 2023-09-05 Chef Robotics, Inc. System and/or method for robotic foodstuff assembly
KR102669837B1 (en) * 2021-12-22 2024-05-28 주식회사 에스에프에이 A robot picking system capable of preventing an error in picking a plurality of products and a control method therefor
JP2023118018A (en) * 2022-02-14 2023-08-24 株式会社アールティ Robot and pickup system of elongated member including the same
JP2023118017A (en) * 2022-02-14 2023-08-24 株式会社アールティ Robot and pickup system of elongated member including the same
JP2023137647A (en) * 2022-03-18 2023-09-29 TechMagic株式会社 Food product portioning-out device and program

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110166696A1 (en) 2008-09-30 2011-07-07 Arbor S.A. Method of treating objects according to their individual weights
JP2018027581A (en) 2016-08-17 2018-02-22 株式会社安川電機 Picking system
JP2019025565A (en) 2017-07-27 2019-02-21 株式会社オフィス エフエイ・コム Robot hand

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2788302B2 (en) * 1989-09-22 1998-08-20 株式会社冨士製作所 Flexible article deviation correction device
JPH06298352A (en) * 1993-04-12 1994-10-25 Kawatetsu Advantec Kk Automatic taking-out device for powder/grain raw material
JPH077888U (en) * 1993-07-07 1995-02-03 高野ベアリング株式会社 Processed food holding device
JPH0732284A (en) * 1993-07-15 1995-02-03 Nakai:Kk Food carrying robot device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110166696A1 (en) 2008-09-30 2011-07-07 Arbor S.A. Method of treating objects according to their individual weights
JP2018027581A (en) 2016-08-17 2018-02-22 株式会社安川電機 Picking system
JP2019025565A (en) 2017-07-27 2019-02-21 株式会社オフィス エフエイ・コム Robot hand

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
三菱商事がコンビニ弁当製造工程にロボット導入 鮭やコロッケなど不定形具材の盛り付けを自動化,NIKKEI Robotics,日本,日経BP社,2017年04月10日,第22号,第20-23ページ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019025646A (en) 2019-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7044366B2 (en) Distributor, filling system and learning data generator
US10167098B2 (en) Box filler for produce packaging
EP3466847A1 (en) Foodstuff packing device
CN102700739A (en) Quantitative packaging scale for sub-package according to amount of grains and quantitative weighing method of quantitative packaging scale
JP7228292B2 (en) Control device
US11826790B2 (en) Article discharge system
CN206358397U (en) A kind of novel PVC jumbo bag packing device
JP6680387B1 (en) Robot control system, robot control method, and control program
JP2018192543A (en) Food product gripping device, food product transfer device and food product gripping method
US8356455B2 (en) Packaging system including control means with power-saving mode
JP6750890B2 (en) Combination weighing device
JP6654480B2 (en) Combination weighing device
WO2018139221A1 (en) Combination weighing device, combination weighing system, and area setting device
CN111846355B (en) Method and device for packaging multi-material-package food, computer equipment and storage medium
CN212370097U (en) Automatic feed proportioning system
KR20220131081A (en) A cooking ingredient dispenser automation system
US11613435B2 (en) Article supplying apparatus and combinatorial weighing device
JP5188102B2 (en) Boxing equipment
JP5897949B2 (en) Sorting and combining device
JP5248246B2 (en) Commodity weigher conveying device
JP2020180965A (en) Robot control system, robot control method, and control program
JP5178014B2 (en) Weighing packaging system
Copot et al. Online weight estimation in a robotic gripper arm
US11912449B2 (en) Article gripping system
CN117048924A (en) Counterweight equipment and automatic counterweight method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211228

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: 20220303

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220310

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7044366

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150