JP7078912B2 - 制御装置、制御方法、及び、制御プログラム - Google Patents
制御装置、制御方法、及び、制御プログラム Download PDFInfo
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Description
[構成の説明]
図1は、本発明の第1の実施形態のロボットシステム100を示すブロック図である。本第1の実施形態のロボットシステム100は、ロボット110と、計測装置130と、推定装置140と、意思決定装置150と、制御入力決定装置160と、を備える。推定装置140と意思決定装置150との組み合わせは、制御装置又は制御部とも呼ばれる。制御入力決定装置160とロボット110との組み合わせは、操作部と呼ばれる。
次に、図面を参照して、本第1の実施形態の動作について詳細に説明する。
図7は本発明の第2の実施形態のロボットシステム100Bを示すブロック図である。図1と図6の比較から明らかなように、図6におけるロボットシステム100Bは意思決定装置150Aに成形応答モデル判定部153を含む。
ロボットシステム(100;100A;100B)を構成する推定装置(140)および意思決定装置(150;150A)のいずれか1つ又はそれらの組み合せを、ハードウェアによって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。また、ロボットシステム(100;100A;100B)を構成する推定装置(140)および意思決定装置(150;150A)のいずれか1つ又はそれらの組み合せを、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現してもよい。
被成形対象に対して施された各操作前後の当該被成形対象の実形状を表す形状情報に基づき前記被成形対象に生じた形状変化を表す変化情報を作成する作成部と、
前記被成形対象に対する各操作と、当該操作によって前記被成形対象に生じた形状変化との関連性を表すモデルを、過去の操作と作成された前記変化情報とに基づき更新する更新部と、
更新された前記モデルに基づき、前記被成形対象の所望形状と、前記操作後における前記実形状との間の差異が減少するように、次の操作を決定する決定部と、
を備える制御装置。
前記被成形対象が、不均質な物質であることを特徴とする、付記1に記載の制御装置。
前記被成形対象が、土砂、岩石、コンクリートのいずれか一つであることを特徴とする、付記1又は2に記載の制御装置。
前記モデルが、当該操作による前記被成形対象の箇所ごとの形状変化の生じやすさの度合いを表すパラメータを含むことを特徴とする、付記1乃至3のいずれか1つに記載の制御装置。
前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を始める前に、前記パラメータが選択されることを特徴とする、付記4に記載の制御装置。
前記更新部は、当該操作を施すたびに前記モデルが出力する当該操作によって前記被成形対象に生じる模擬形状変化と、前記操作後の被成形対象の実形状変化と、の間の差異が減少するように、前記パラメータを更新することを特徴とする、付記4又は5に記載の制御装置。
前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を始める前に、前記パラメータを推定する推定装置を更に含むことを特徴とする、付記4乃至6のいずれか1つに記載の制御装置。
前記更新部は、当該操作を施すたびに前記モデルが出力する当該操作によって前記被成形対象に生じる模擬形状変化と、前記操作後の前記被成形対象の実形状変化と、の間の差異が大きければ、前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を中断し、前記パラメータを変更することを特徴とする、付記6に記載の制御装置。
前記更新部は、前記被成形対象の所望形状と、前記操作後の前記被成形対象の実形状と、の間の差異が大きければ、前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を中断し、前記パラメータを更新することを特徴とする、付記7に記載の制御装置。
前記決定部は、あらかじめ定めた回数の一連の成形操作をする場合、前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる前記次の操作として、前記あらかじめ定めた回数の一連の成形操作を算出することを特徴とする、付記1乃至9のいずれか1つに記載の制御装置。
前記決定部は、1回の成形操作を実施したら前記一連の成形操作を算出しなおすことを特徴とする、付記10に記載の制御装置。
前記決定部は、前記所望形状と前記実形状との間の特徴空間上での二乗誤差を前記差異とすることを特徴とする、付記1乃至11のいずれか1つに記載の制御装置。
情報処理装置によって、被成形対象に対して施された各操作前後の当該被成形対象の実形状を表す形状情報に基づき前記被成形対象に生じた形状変化を表す変化情報を作成し、
前記被成形対象に対する各操作と、当該操作によって前記被成形対象に生じた形状変化との関連性を表すモデルを、過去の操作と作成された前記変化情報とに基づき更新し、
更新された前記モデルに基づき、前記被成形対象の所望形状と、前記操作後における前記実形状との間の差異が減少するように、次の操作を決定する、
制御方法。
前記被成形対象が、不均質な物質であることを特徴とする、付記13に記載の制御方法。
前記被成形対象が、土砂、岩石、コンクリートのいずれか一つであることを特徴とする、付記13又は14に記載の制御方法。
前記モデルが、当該操作による前記被成形対象の箇所ごとの形状変化の生じやすさの度合いを表すパラメータを含むことを特徴とする、付記13乃至15のいずれか1つに記載の制御方法。
前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を始める前に、前記パラメータを選択することを特徴とする、付記16に記載の制御方法。
前記更新することは、当該操作を施すたびに前記モデルが出力する当該操作によって前記被成形対象に生じる模擬形状変化と、前記操作後の被成形対象の実形状変化と、の間の差異が減少するように、前記パラメータを更新することである、付記16又は17に記載の制御方法。
前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を始める前に、前記パラメータを推定することを更に含む、付記16乃至18のいずれか1つに記載の制御方法。
前記更新することは、当該操作を施すたびに前記モデルが出力する当該操作によって前記被成形対象に生じる模擬形状変化と、前記操作後の前記被成形対象の実形状変化と、の間の差異が大きければ、前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を中断し、前記パラメータを変更することである、付記18に記載の制御方法。
前記更新することは、前記被成形対象の所望形状と、前記操作後の前記被成形対象の実形状と、の間の差異が大きければ、前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を中断し、前記パラメータを更新することである、付記19に記載の制御方法。
前記決定することは、あらかじめ定めた回数の一連の成形操作をする場合、前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる前記次の操作として、前記あらかじめ定めた回数の一連の成形操作を算出する、付記13乃至21のいずれか1つに記載の制御方法。
前記決定することは、1回の成形操作を実施したら前記一連の成形操作を算出しなおす、付記22に記載の制御方法。
前記決定することは、前記所望形状と前記実形状との間の特徴空間上での二乗誤差を前記差異とする、付記13乃至23のいずれか1つに記載の制御方法。
被成形対象に対して施された各操作前後の当該被成形対象の実形状を表す形状情報に基づき前記被成形対象に生じた形状変化を表す変化情報を作成する作成処理と、
前記被成形対象に対する各操作と、当該操作によって前記被成形対象に生じた形状変化との関連性を表すモデルを、過去の操作と作成された前記変化情報とに基づき更新する更新処理と、
更新された前記モデルに基づき、前記被成形対象の所望形状と、前記操作後における前記実形状との間の差異が減少するように、次の操作を決定する決定処理と、
をコンピュータに実行させる制御プログラム。
前記被成形対象が、不均質な物質であることを特徴とする、付記25に記載の制御プログラム。
前記被成形対象が、土砂、岩石、コンクリートのいずれか一つであることを特徴とする、付記25又は26に記載の制御プログラム。
前記モデルが、当該操作による前記被成形対象の箇所ごとの形状変化の生じやすさの度合いを表すパラメータを含むことを特徴とする、付記25乃至27のいずれか1つに記載の制御プログラム。
前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を始める前に、前記パラメータが選択されることを特徴とする、付記28に記載の制御プログラム。
前記更新処理は、当該操作を施すたびに前記モデルが出力する当該操作によって前記被成形対象に生じる模擬形状変化と、前記操作後の被成形対象の実形状変化と、の間の差異が減少するように、前記パラメータを更新することを特徴とする、付記28又は29に記載の制御プログラム。
前記制御プログラムは、前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を始める前に、前記パラメータを推定する推定処理を前記コンピュータに更に実行させる、付記28乃至30のいずれか1つに記載の制御プログラム。
前記更新処理は、当該操作を施すたびに前記モデルが出力する当該操作によって前記被成形対象に生じる模擬形状変化と、前記操作後の前記被成形対象の実形状変化と、の間の差異が大きければ、前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を中断し、前記パラメータを変更することを特徴とする、付記30に記載の制御プログラム。
前記更新処理は、前記被成形対象の所望形状と、前記操作後の前記被成形対象の実形状と、の間の差異が大きければ、前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる次の操作を中断し、前記パラメータを更新することを特徴とする、付記31に記載の制御プログラム。
前記決定処理は、あらかじめ定めた回数の一連の成形操作をする場合、前記所望形状と前記実形状との間の差異を減少させる前記次の操作として、前記あらかじめ定めた回数の一連の成形操作を算出することを特徴とする、付記25乃至33のいずれか1つに記載の制御プログラム。
前記決定処理は、1回の成形操作を実施したら前記一連の成形操作を算出しなおすことを特徴とする、付記34に記載の制御プログラム。
前記決定処理は、前記所望形状と前記実形状との間の特徴空間上での二乗誤差を前記差異とすることを特徴とする、付記25乃至35のいずれか1つに記載の制御プログラム。
110, 110A ロボット
120 成形対象物体(被成形対象)
111, 111A エンドエフェクタ
130 計測装置
131 状態計測装置
140 推定装置
141 出力推定部
142 状態推定部
150, 150A 意思決定装置
151 更新部
152 決定部
153 成形応答モデル判定部
154 作成部
160, 160A 制御入力決定装置
Claims (10)
- 被成形対象を所望形状に成形する成形装置の、前記被成形対象の操作箇所に一連の成形操作を施す操作部を制御する制御装置であって、
前記操作部により前記被成形対象に対して施された各成形操作前後の当該被成形対象の三次元実形状を表す形状情報に基づき前記被成形対象に生じた形状変化を表す変化情報を作成する作成部と、
前記被成形対象に対する前記操作部による各成形操作と、当該成形操作によって前記被成形対象に生じた形状変化との関連性を表す成形応答モデルを、前記操作部による過去の成形操作と作成された前記変化情報とに基づき更新する更新部と、
更新された前記成形応答モデルに基づき、前記被成形対象の前記所望形状と、前記成形操作後における前記三次元実形状との間の差異が減少するように、前記操作部による次の成形操作を決定する決定部と、
を備える制御装置。 - 前記被成形対象が、不均質な物質であることを特徴とする、請求項1に記載の制御装置。
- 前記被成形対象が、土砂、岩石、コンクリートのいずれか一つであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の制御装置。
- 前記成形応答モデルが、当該成形操作による前記被成形対象の操作箇所ごとの形状変化の生じやすさの度合いを表すパラメータを含むことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1つに記載の制御装置。
- 前記所望形状と前記三次元実形状との間の差異を減少させる、前記操作部による次の成形操作を始める前に、前記パラメータが選択されることを特徴とする、請求項4に記載の制御装置。
- 前記更新部は、前記操作部によって当該成形操作を施すたびに前記成形応答モデルが出力する当該成形操作によって前記被成形対象に生じる模擬形状変化と、前記成形操作後の被成形対象の三次元実形状変化と、の間の差異が減少するように、前記パラメータを更新することを特徴とする、請求項4又は5に記載の制御装置。
- 前記所望形状と前記三次元実形状との間の差異を減少させる、前記操作部による次の成形操作を始める前に、前記パラメータを推定する推定装置を更に含むことを特徴とする、請求項4乃至6のいずれか1つに記載の制御装置。
- 前記更新部は、前記操作部によって当該成形操作を施すたびに前記成形応答モデルが出力する当該成形操作によって前記被成形対象に生じる模擬形状変化と、前記成形操作後の前記被成形対象の三次元実形状変化と、の間の差異が大きければ、前記所望形状と前記三次元実形状との間の差異を減少させる、前記操作部による次の成形操作を中断し、前記パラメータを変更することを特徴とする、請求項6に記載の制御装置。
- 被成形対象を所望形状に成形する成形装置の、前記被成形対象の操作箇所に一連の成形操作を施す操作部を制御する情報処理装置の制御方法であって、
前記情報処理装置が、前記操作部により前記被成形対象に対して施された各成形操作前後の当該被成形対象の三次元実形状を表す形状情報に基づき前記被成形対象に生じた形状変化を表す変化情報を作成し、
前記被成形対象に対する前記操作部による各成形操作と、当該成形操作によって前記被成形対象に生じた形状変化との関連性を表す成形応答モデルを、前記操作部による過去の成形操作と作成された前記変化情報とに基づき更新し、
更新された前記成形応答モデルに基づき、前記被成形対象の前記所望形状と、前記成形操作後における前記三次元実形状との間の差異が減少するように、前記操作部による次の成形操作を決定する、
制御方法。 - 被成形対象を所望形状に成形する成形装置の、前記被成形対象の操作箇所に一連の成形操作を施す操作部を制御するコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
前記操作部により前記被成形対象に対して施された各成形操作前後の当該被成形対象の三次元実形状を表す形状情報に基づき前記被成形対象に生じた形状変化を表す変化情報を作成する作成処理と、
前記被成形対象に対する前記操作部による各成形操作と、当該成形操作によって前記被成形対象に生じた形状変化との関連性を表す成形応答モデルを、前記操作部による過去の成形操作と作成された前記変化情報とに基づき更新する更新処理と、
更新された前記前記操作部によるモデルに基づき、前記被成形対象の前記所望形状と、前記成形操作後における前記三次元実形状との間の差異が減少するように、前記操作部による次の成形操作を決定する決定処理と、
を前記コンピュータに実行させる制御プログラム。
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