JP7106571B2 - 線状物把持方法および制御装置 - Google Patents
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Description
本発明はロボットハンドを用いて線状物を把持する方法、およびそのための制御装置に関する。
対象物を3次元カメラ等で認識して自律的に把持するロボットの普及が進んでいる。線状物を把持することについては、例えば特許文献1に、線状体の組み付け作業を行うロボット装置であって、一端が固定された線状体の固定端近傍を把持したのち、把持部を所定の軌跡でスライドさせて他端に移動させる装置が記載されている。これにより、ケーブルに付いた癖等により正確に推定することが困難な他端を素早く把持できるとされる。
しかしながら、特許文献1に記載された装置は単独で存在する線状体を把持するものであって、また、把持しようとする線状体の一端が固定されている必要があった。例えば、ワイヤーハーネスの製造工程を自動化する場合、ハーネスに組み込まれる、または組み込まれた複数の電線の端部に皮剥や端子の接続などの加工を行うために、複数の電線の中から1本の電線だけを選んで把持する必要がある。特許文献1に記載された技術では、このように複数の線状物が混在し、場合によっては重なり合う中から1本の線状物だけを選んで把持することができなかった。
本発明は、上記を考慮してなされたものであり、線状物の3次元形状データに基づいて、複数の線状物から1本の線状物を選んでロボットハンドで把持できる方法、およびそのための制御装置を提供することを目的とする。
本発明の線状物把持方法は、ロボットハンドによる線状物把持方法であって、複数の線状物の3次元形状を計測する工程と、前記3次元形状に基づき、前記複数の線状物のうち少なくとも1本の線状物に対し、ロボットハンドで把持する際に他の線状物が干渉するか否かを判定する判定工程と、前記判定工程に基づき決定された目標線状物をロボットハンドで把持する工程とを有する。この方法によって、複数の線状物から1本を選んでロボットハンドで把持することができる。
好ましくは、前記線状物がワイヤーハーネスを構成する電線である。本発明の線状物把持方法は、ワイヤーハーネスの製造工程において、ワイヤーハーネスに組み込まれることが予定された電線またはワイヤーハーネスに組み込まれた電線を把持するのに特に適している。
好ましくは、前記判定工程は、前記線状物のうち1本を注目線状物として選択する工程と、前記注目線状物の把持位置を決定する工程と、前記把持位置を含み所定の形状および所定の大きさを有する平面状の領域を第1干渉領域として設定する工程と、前記第1干渉領域内に前記注目線状物以外の前記線状物が存在するか否かを判定する第1判定工程とを有する。ここで、注目線状物は、ロボットハンドで把持する候補となる線状物である。また、線状物の把持位置とは、ロボットハンドで把持するときの当該線状物上の位置を3次元座標で表したものをいう。この方法によって、ロボットハンドが注目線状物を把持するときに、注目線状物以外の線状物と干渉するか否かを高速に判定できる。
好ましくは、前記注目線状物を選択する工程は、前記複数の線状物の前記3次元形状に基づいて、最もロボットハンドの待機位置側にある前記線状物を選択する工程である。ロボットハンドの待機位置とは、ロボットハンドが線状物を把持する動作の前に待機または通過する位置であり、線状物に干渉しない位置である。待機位置は、例えば線状物の上方、下方または側方であって、予め決められた距離だけ離れた位置であってもよいし、線状物の3次元形状に基づいて決定してもよい。最も待機位置側にある線状物として、待機位置の座標と当該線状物の把持位置の座標との距離が最も短い線状物を選択してもよい。これにより、把持する際に他の線状物と干渉する可能性の低い線状物を優先的に選択することができる。
好ましくは、前記第1干渉領域が前記注目線状物と直交する。ここで、第1干渉領域が注目線状物と直交するとは、把持位置において注目線状物が伸びる方向が第1干渉領域と直角をなすことをいう。
好ましくは、前記第1干渉領域が前記把持位置を中心として所定の半径を有する円である。あるいは、好ましくは、前記第1干渉領域が、前記把持位置を中心とし、所定の長さの辺を有する正方形である。
好ましくは、前記判定工程は、前記第1干渉領域を内包し、すべての辺が前記線状物の前記3次元形状を表す座標系のいずれかの軸に平行な6面体のうち最小のものを第1拡張干渉領域として設定する工程と、前記第1拡張干渉領域内に前記注目線状物以外の前記線状物が存在するか否かを判定する第1予備判定工程とをさらに有する。そして、前記第1予備判定工程は前記第1判定工程より先に実施される。
好ましくは、前記判定工程は、前記ロボットハンドの待機位置を取得する工程と、前記把持位置と前記ロボットハンドの前記待機位置を結ぶ線分の両側に拡がり所定の幅を有する平面状の領域を第2干渉領域として設定する工程と、前記第2干渉領域内に前記注目線状物以外の前記線状物が存在するか否かを判定する第2判定工程とをさらに有する。この方法によって、ロボットハンドが注目線状物まで移動する経路で、注目線状物以外の線状物と干渉するか否かを高速に判定できる。
好ましくは、前記第2干渉領域は、前記注目線状物との交角が最大となるように設定される。
好ましくは、前記第2干渉領域が、前記把持位置と前記ロボットハンドの前記待機位置を結ぶ線分を線対称の対称軸とする長方形である。
好ましくは、上記線状物把持方法は、前記第2干渉領域を内包し、すべての辺が前記線状物の3次元形状を表す座標系のいずれかの軸に平行な6面体のうち最小のものを第2拡張干渉領域として設定する工程と、前記第2拡張干渉領域内に前記注目線状物以外の前記線状物が存在するか否かを判定する第2予備判定工程とをさらに有する。そして、前記第2予備判定工程は前記第2判定工程より先に実施される。
本発明の制御装置は、ロボットハンドによる線状物把持を制御する制御装置であって、複数の線状物の3次元形状を計測する3次元カメラから該3次元形状を取得し、前記3次元形状に基づき、前記線状物のうち少なくとも1本の線状物に対し、ロボットハンドで把持する際に他の線状物が干渉するか否かを判定し、前記判定の結果に基づき決定された目標線状物の把持位置を前記ロボットハンドを備えるロボットに通知する。
本発明の線状物把持方法または制御装置によれば、線状物の3次元形状データに基づいて、複数の線状物から1本の線状物を選んでロボットハンドで把持することが可能となる。
本発明の線状物把持方法および制御装置の一実施形態を図1~図8に基づいて説明する。
図1において、本実施形態の線状物把持方法を実施するための全体システム10は、ロボット20と、3次元カメラ31と、制御装置32とを有する。
作業空間には電線(線状物)W1~W3から構成されるワイヤーハーネスWが配置されている。把持対象とする線状物は特に限定されないが、本実施形態の線状物把持方法は、ワイヤーハーネスを構成する電線や、ワイヤーハーネス自体など、柔軟で形状が定まらない線状物を把持する場合に特に有効である。
ロボット20としては、公知の多関節ロボットを好適に利用することができる。ロボットのアーム21の先端にはロボットハンド22が備えられており、ロボットハンドの把持部23、23で線状物を把持する。なお、本明細書中で「ロボットハンド」を単に「ハンド」ということがある。
3次元カメラ31は、線状物W1~W3の3次元形状を計測できるものであれば特に限定されない。好ましくはステレオカメラを用いる。ステレオカメラは線状物の3次元形状を高速に計測するのに適するからである。
ステレオカメラは2台のカメラからなり、異なる視点から撮像された2枚の画像上で計測したい点の対応点を求め、2台のカメラの位置関係から3角測量の原理によって計測点の3次元位置を算出する。ステレオ方式による線状物の3次元計測に関しては、例えば、特開平2-309202号公報には、多数の線状物を2台のカメラで撮像し、2つの画像中の輝線の傾きと輝線間の距離を特徴として照合することにより対応点を決定することが記載されており、これによって、対応点の決定にかかる処理時間を短縮できるとされる。
また、ステレオ方式において、一方の画像の視点と計測点を結ぶ直線を他方の画像上に投影した直線をエピポーラ線といい、一方の画像上の点に対応する他方の画像上の対応点は必ず他方の画像上のエピポーラ線上に投影されている。このことを利用して、線状物上のある点の対応点を求めるには、他方の画像上で線状物とエピポーラ線の交点を求めればよく、高速に線状物の3次元形状を計測できる。また、線状物が互いに異なる色に色分けされている場合には、カラーカメラを用いることにより、画像から該当する色を抽出してから対応点を求めることで、各線状物の3次元形状をより高速に求めることができる。
制御装置32は、図示しない通信部によってステレオカメラ31と通信し、ステレオカメラから線状物W1~W3の3次元形状を取得する。制御装置は図示しない演算部によって、ステレオカメラから取得した3次元形状に基づいて、ハンド22が線状物を把持する際に他の線状物と干渉するか否かを判定し、把持すべき目標線状物を決定するための各種演算を行う。また、制御装置は前記通信部を介して、演算結果に基づいて、把持すべき目標線状物の把持位置をロボット20に通知する。なお、把持位置をロボット20に直接通知するだけでなく、制御装置32とロボット20との間にロボットの動作を制御する別の装置(例えば、ロボットコントローラや制御用パソコン等)を設け、それらの装置に対して通知しても良い。
本実施形態の線状物把持方法を以下に説明する。
図2を参照して、本実施形態の線状物把持方法は、複数の線状物W1~W3の3次元形状を計測する工程(S1)、計測された3次元形状に基づいてロボットハンド22が線状物を把持する際に他の線状物が干渉するか否かを判定する判定工程(S2)、判定工程S2における判定結果に基づいて決定された目標線状物を把持する工程(S3)からなる。
複数の線状物W1~W3の3次元形状を計測する工程S1はステレオカメラ31によって実施される。ステレオカメラは線状物のある作業空間を撮像し、2枚の画像を演算処理して線状物W1~W3それぞれの3次元形状を取得する。線状物の3次元形状は、直交座標系または斜交座標系で表され、好ましくは直交座標で表される。
判定工程S2は制御装置32によって実施される。判定工程については詳細を後述する。
目標線状物を把持する工程S3はロボット20によって実施される。ロボットは、把持すべき目標線状物の把持位置を制御装置32から通知され、アーム21およびハンド22を移動させて把持動作を実行する。
以下に判定工程S2を詳細に説明する。
図3を参照して、本実施形態の判定工程S2では、線状物の3次元形状の取得(S21)、注目線状物の選択(S22)、注目線状物の把持位置の決定(S23)、ロボットハンド待機位置の取得(S24)、各種干渉領域の設定(S51~S54)と各種干渉判定(S61~S64)を実施する。
制御装置32はまず、ステレオカメラ31から線状物W1~W3の3次元形状を取得する(S21)。
制御装置32は次に、ハンド22で把持しようとする注目線状物を選択する(S22)。以下において、W1を把持しようとする注目線状物、W2とW3を注目線状物以外の線状物(他の線状物)として説明する。制御装置は、ケーブルの色などの指定を外部から受けて、その指示に基づいて注目線状物を決定してもよい。好ましくは、制御装置は自律的に注目線状物を選択する。例えば、線状物W1~W3が台の上に置かれている場合、取得した3次元形状に基づいて最も高い位置、すなわち最も上にある線状物を注目線状物として選択することができる。線状物が重なり合って置かれている場合でも、上にある線状物ほど、その線状物を把持するときに他の線状物が干渉する確率が低いからである。
制御装置32は次に、注目線状物W1の把持位置を決定する(S23)。例えば、注目線状物の先端から何mmというような予め定められた条件に基づいて、制御装置が注目線状物の把持位置を3次元座標として算出する。
制御装置32は次に、ロボットハンド22の待機位置を取得する(S24)。ハンドの待機位置が予め定められている場合は、その座標を待機位置として取得する。待機位置を線状物の3次元形状に基づいて決定する場合、例えば線状物から所定距離離れた上方に決定するなどの場合は、演算により待機位置を取得する。また、制御装置はロボットハンド22の現在位置をロボット20から取得し、ハンドの現在位置が待機位置と異なる場合は、ロボットハンドを待機位置に移動させる。ロボットハンドの待機位置と注目線状物W1の把持位置を結ぶ線分が、ハンドが把持動作を実行するときのおおよその移動経路を与える。
制御装置32は次に、ロボットハンド22と他の線状物W2、W3との干渉判定のために、注目線状物の把持位置を含むいくつかの干渉領域を設定する。図3では、第1干渉領域、第1拡張干渉領域、第2干渉領域、第2拡張干渉領域の順に設定している。そして、すべての他の線状物の1本毎に、当該他の線状物が上記それぞれの干渉領域に含まれるか否かを判定する干渉判定を行う。各線状物についての干渉判定は、線状物上の点または線分を長さ方向にずらしながら、その点が干渉領域内にあるかまたはその線分が干渉領域と交差するかを判定することによって行うことができる。図3では、第2拡張干渉領域に対する第2予備判定、第2干渉領域に対する第2判定、第1拡張干渉領域に対する第1予備判定、第1干渉領域に対する第1判定の順に実施している。以下に、図3の順番とは異なるが、各干渉領域とその領域に対する干渉判定とについて説明する。
図4を参照して、第1干渉領域51に対する第1判定工程S61は、ハンド22が注目線状物W1を把持するときに他の線状物W2、W3と干渉するか否かを判定する。
第1干渉領域51は、注目線状物W1の把持位置Pを含み、所定の形状および所定の大きさを有する平面状の領域である。第1干渉領域は、その中心に把持位置Pを含むことが好ましい。第1干渉領域の形状は特に限定されないが、好ましくは、多角形、円または楕円とする。第1干渉領域が多角形の場合は、好ましくは4角形、より好ましくは正方形である。計算の負荷が軽くなり、高速な判定が可能となるからである。第1干渉領域が多角形の場合、線状物の3次元形状を表す座標系(以下、単に「座標系」という)のいずれか2本の軸がなす平面に平行な辺を有する正方形を第1干渉領域とするのが特に好ましい。後述する第1拡張干渉領域をより小さくして第1予備判定の効率を向上できるからである。第1干渉領域が多角形でない場合は、好ましくは円である。同じく、計算の負荷が軽くなり、高速な判定が可能となるからである。
第1干渉領域51の大きさは、大きすぎると実際には干渉しないのに干渉すると誤判定する確率が増大する。図6を参照して、ハンド22の最大断面に外接する最小の円を円C1とすると、第1干渉領域は、好ましくは、円C1の2.0倍の直径を有する円に内包される大きさであり、より好ましくは、円C1と同じ大きさの円に内包される大きさである。一方、第1干渉領域が小さすぎると、実施には干渉するのに干渉しないと誤判定する確率が増大する。図6を参照して、ハンドが線状物を把持するために動作させる把持部23の最大断面に外接する最小の円を円C2とすると、第1干渉領域は、好ましくは、円C2と同じ大きさの円を内包できる大きさである。
第1干渉領域51は、好ましくは、注目線状物W1と直交する。第1干渉領域が注目線状物と直交するとは、把持位置Pにおいて注目線状物が伸びる方向が第1干渉領域と直角をなすことをいう。第1干渉領域を含む平面の方程式が容易に求められるからである。また、ロボットハンド22で線状物を把持する場合、線状物を真横から、つまり線状物と直角の方向から把持することが多いからである。また、注目線状物と直交する第1干渉領域内に他の線状物が存在する場合には、ハンドが注目線状物を真横から把持しない場合であっても、ハンドが当該他の線状物と干渉する蓋然性が高いからである。
図7を参照して、第1判定工程S61は、対象とする他の線状物W2上の線分Lと第1干渉領域51との交差判定によって行うことができる。線分Lは、線状物W2の3次元形状を表す点群のうち隣り合う2点S、T間の線分とすることができる。線分Lが第1干渉領域と交差するなら、線分L上のどこかの点が第1干渉領域に含まれる。交差判定は公知の方法で行うことができる。例えば、第1干渉領域51を含む平面Uの法線ベクトルNと、把持位置Pから線分Lの両端S、TへのベクトルPSおよびPTとの内積を取り、2つの内積の符号が異なる場合は線分Lは平面Uと交差する。線分Lと平面Uが交差する場合は、その交点が第1干渉領域51内にあるか否かを判定すればよい。
図4を参照して、第1拡張干渉領域52に対する第1予備判定工程S62は、第1判定に先だって実施され、ハンド22と他の線状物W2、W3が干渉しない場合を、より高速な計算で発見するために行う。
第1拡張干渉領域52は第1干渉領域51を内包する空間領域である。第1拡張干渉領域の形状や大きさは特に限定されないが、好ましくは、第1干渉領域を内包し、すべての辺が座標系のいずれかの軸に平行な6面体のうち最小のものを第1拡張干渉領域として設定する。座標系が直交座標系の場合は、この6面体は直方体である。これにより、座標の大小比較を行うだけで、第1予備判定が実施できる。具体的には、図8を参照して、第1拡張干渉領域52の8つの頂点A~Hの座標を図8のとおりとし、線分Lの一方の端点Sの座標を(xS,yS,zS)とすると、x1≦xS≦x2 かつ y1≦yS≦y2 かつ z1≦zS≦z2 であれば点Sは第1拡張干渉領域内にあり、そうでなければ点Sは第1拡張干渉領域外にある。
第1拡張干渉領域52が第1干渉領域51を内包するので、第1予備判定によってハンドと他の線状物が干渉しないとの結果が得られた場合は、第1判定を省略できる。
図5を参照して、第2干渉領域53に対する第2判定工程(S63)は、ハンド22が注目線状物W1の把持位置Pまで移動する経路で、他の線状物W2、W3と干渉するか否かを判定する。
第2干渉領域53は、注目線状物W1の把持位置Pとハンド22の待機位置Qとを結ぶ線分PQを含み、線分PQの両側に広がり所定の幅を有する平面状の領域である。第2干渉領域は、その幅方向の中心に線分PQを含むことが好ましい。第2干渉領域の形状は、特に限定されないが、好ましくは長方形または平行四辺形であり、より好ましくは、線分PQを線対称の対称軸とする長方形である。計算の負荷を軽くして、より高速に判定するためである。
第2干渉領域53の幅は、広すぎると実際には干渉しないのに干渉すると誤判定する確率が増大する。第2干渉領域の幅は、好ましくは、図6の円C1の直径以下である。一方、第2干渉領域の幅が狭すぎると、実施には干渉するのに干渉しないと誤判定する確率が増大する。第2干渉領域の幅は、好ましくは、図6の円C2の直径以上である。
第2干渉領域53は、好ましくは、注目線状物W1との交角が最大となるように設定される。ハンド22が注目線状物W1に接近する際に、把持部23、23がそのような平面内を進むことが多いからである。
第2判定工程S63は、第1判定工程S61と同様に、対象とする他の線状物W2上の線分Lと第2干渉領域53との交差判定によって行うことができる。
第2拡張干渉領域54に対する第2予備判定工程(S64)は、第2判定に先だって実施され、ハンド22と他の線状物W2、W3が干渉しない場合を、より高速な計算で発見するために行う。
第2拡張干渉領域54は第2干渉領域53を内包する空間領域である。第2拡張干渉領域の形状や大きさは特に限定されないが、好ましくは、第2干渉領域を内包し、すべての辺が座標系のいずれかの軸に平行な6面体のうち最小のものを第2拡張干渉領域として設定する。座標系が直交座標系の場合は、この6面体は直方体である。これにより、座標の大小比較を行うだけで、第2予備判定が実施できる。
第2拡張干渉領域54が第2干渉領域53を内包するので、第2予備判定によってハンドと他の線状物が干渉しないとの結果が得られた場合は、第2判定を省略できる。
判定の対象とする線分Lを線状物W2の長さ方向にずらしながら上記判定工程S61~S64を繰り返して、他の線状物W2との干渉判定が完了したら、次の他の線状物W3について同じ処理を行う。
すべての他の線状物W2、W3が干渉領域51~54に含まれないと判定された場合は、制御装置32は注目線状物W1の把持位置をハンド22で把持する際に他の線状物の干渉がないと判定する。そして、注目線状物W1を目標線状物として、その把持位置をロボット20に通知する。
いずれかの第1判定または第2判定で線分Lが第1干渉領域または第2干渉領域に含まれると判定された場合は、制御装置32は注目線状物W1の把持位置をハンド22で把持する際に他の線状物の干渉があると判定する。そして、以後の判定工程を省略して工程S22に戻り、注目線状物を変えて同じ処理を繰り返す。制御装置32が自律的に次の注目線状物を選択する場合は、例えば、先にステレオカメラ31から取得した線状物W1~W3の3次元形状に基づいて、次に高い位置にある線状物を注目線状物として選択することができる。
何れの線状物に注目しても他の線状物と「干渉あり」と判定された場合は、線状物全体を回転させて向きを変えたり、線状物を振ったり振動させたりして線状物同士の位置関係を変化させてから、再度各工程を実施してもよい。また、各注目線状物の把持位置から最も近い他の線状物までの距離を干渉距離として計算しておき、干渉距離の長い線状物から把持するようにしてもよい。これにより、把持が成功しやすい順番で把持動作を実行するようロボットに指示することができる。干渉距離は、干渉判定における第1干渉領域または第2干渉領域と他の線状物との交点から把持位置までの距離を用いることで簡易に計算することができる。
以上のとおり、本実施形態の線状物把持方法によれば、線状物と他の線状物が干渉するか否かの判定結果に基づいて把持動作を実行するので、複数の線状物から1本の線状物を選んでロボットハンドで把持することが可能となる。
なお、ロボットハンドの他の線状物との干渉の有無は、ロボットハンド側のCADデータと線状物の3次元形状データを用いて、多面体と多面体との交差の有無を計算することによって実施してもよい。しかしこの方法は判定の正確さにおいて優れるが、時間のかかる処理である。本実施形態では、注目線状物以外の線状物が第1干渉領域内に存在するか否かを、平面状の第1干渉領域と線状物との交差判定によって判定できるので、計算量が少なく、干渉の有無を高速に判定できる。そして、第1干渉領域内に注目線状物以外の線状物が存在しない場合は、ロボットハンドが他の線状物と干渉しないで注目線状物を把持できる蓋然性が高い。第2干渉領域についても同様である。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、各判定工程を実施する順番は、第1予備判定を第1判定に先立って行い、第2予備判定を第2判定に先立って行う以外は、特に限定されない。上記実施形態では、第2判定工程を先に、第1判定工程を後で実施したが、この順番を逆にしてもよい。また、上記実施形態では、線分Lを線状物の長さ方向にずらしながら、1つの線分毎にすべての判定工程を実施したが、ある線状物について一つの判定工程(例えば第2予備判定工程)を終えてから、改めて同じ線状物について他の判定工程(例えば第2判定工程)を実施してもよい。
また、上記実施形態では、ロボットハンドの待機位置取得(S24)に先立って注目線状物を選択したが(S22)、先にロボットハンドの待機位置を取得し、その待機位置に基づいて注目線状物を選択してもよい。その場合は、注目線状物として最も待機位置側にある線状物を選択できる。最も待機位置側にある線状物として、待機位置の座標と当該線状物の把持位置の座標との距離が最も短い線状物を選択してもよい。これにより、把持する際に他の線状物と干渉する可能性の低い線状物を優先的に選択できる点で好ましい。
また、ロボットハンドが線状物を把持する際の姿勢(把持姿勢)は、把持部と線状物が略直角をなすように把持することが好ましい。把持部に対して把持位置から先端側の線状物の向きが略垂直であれば、把持した後に加工機等に挿入する際もロボットの制御が容易になるからである。好ましくは、待機位置において、把持した際に把持部と線状物とが直角をなす向きになるように、ロボットハンドの姿勢を調整する。そして、ロボットハンドは、待機位置から把持位置に向かって第2干渉領域に沿って移動する。これにより、ロボットハンドの姿勢、ロボットハンドの移動方向、ならびに第1および第2干渉領域の平面の向きが一致するため、高精度な干渉判定が可能となる。
本発明によって線状物を把持したロボットハンドが当該線状物を種々の製造装置・加工装置まで搬送してもよい。例えば、把持した電線の先端をロボットハンドによって移動させ、被膜剥き加工機や端子圧着装置等に挿入してもよい。また、電線の先端をコネクタ等の各種部品に挿入しワイヤーハーネスを製造する工程に用いてもよい。
10 線状物把持のための全体システム; 20 ロボット; 21 ロボットアーム; 22 ロボットハンド; 31 ステレオカメラ(3次元カメラ); 32 制御装置; 51 第1干渉領域; 52 第1拡張干渉領域; 53 第2干渉領域; 54 第2拡張干渉領域; L 線分; P 把持位置; Q ロボットハンドの待機位置; W ワイヤーハーネス; W1 注目線状物; W2、W3 注目線状物以外の線状物
Claims (15)
- ロボットハンドによる線状物把持方法であって、
複数の線状物の3次元形状を計測する工程と、
前記3次元形状に基づき、前記複数の線状物のうち少なくとも1本の線状物に対し、ロボットハンドで把持する際に他の線状物が干渉するか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程に基づき決定された目標線状物をロボットハンドで把持する工程と、
を有する線状物把持方法。 - 前記線状物がワイヤーハーネスを構成する電線である、
請求項1に記載の線状物把持方法。 - 前記判定工程は、
前記線状物のうち1本を注目線状物として選択する工程と、
前記注目線状物の把持位置を決定する工程と、
前記把持位置を含み所定の形状および所定の大きさを有する平面状の領域を第1干渉領域として設定する工程と、
前記第1干渉領域内に前記注目線状物以外の前記線状物が存在するか否かを判定する第1判定工程とを有する
請求項1または2に記載の線状物把持方法。 - 前記注目線状物を選択する工程は、前記複数の線状物の前記3次元形状に基づいて、最もロボットハンドの待機位置側にある前記線状物を選択する工程である、
請求項3に記載の線状物把持方法。 - 前記第1干渉領域が前記注目線状物と直交する、
請求項3または4に記載の線状物把持方法。 - 前記第1干渉領域が前記把持位置を中心として所定の半径を有する円である、
請求項3~5のいずれか一項に記載の線状物把持方法。 - 前記第1干渉領域が、前記把持位置を中心とし、所定の長さの辺を有する正方形である、
請求項3~5のいずれか一項に記載の線状物把持方法。 - 前記判定工程は、
前記第1干渉領域を内包し、すべての辺が前記線状物の前記3次元形状を表す座標系のいずれかの軸に平行な6面体のうち最小のものを第1拡張干渉領域として設定する工程と、
前記第1拡張干渉領域内に前記注目線状物以外の前記線状物が存在するか否かを判定する第1予備判定工程とをさらに有し、
前記第1予備判定工程は前記第1判定工程より先に実施される、
請求項3~7のいずれか一項に記載の線状物把持方法。 - 前記判定工程は、
前記ロボットハンドの待機位置を取得する工程と、
前記把持位置と前記ロボットハンドの前記待機位置を結ぶ線分の両側に拡がり所定の幅を有する平面状の領域を第2干渉領域として設定する工程と、
前記第2干渉領域内に前記注目線状物以外の前記線状物が存在するか否かを判定する第2判定工程とをさらに有する、
請求項3~8のいずれか一項に記載の線状物把持方法。 - 前記第2干渉領域は、前記注目線状物との交角が最大となるように設定される、
請求項9に記載の線状物把持方法。 - 前記第2干渉領域が、前記把持位置と前記ロボットハンドの前記待機位置を結ぶ線分を線対称の対称軸とする長方形である、
請求項9または10に記載の線状物把持方法。 - 前記判定工程は、
前記第2干渉領域を内包し、すべての辺が前記線状物の前記3次元形状を表す座標系のいずれかの軸に平行な6面体のうち最小のものを第2拡張干渉領域として設定する工程と、
前記第2拡張干渉領域内に前記注目線状物以外の前記線状物が存在するか否かを判定する第2予備判定工程とをさらに有し、
前記第2予備判定工程は前記第2判定工程より先に実施される、
請求項9~11のいずれか一項に記載の線状物把持方法。 - ロボットハンドによる線状物把持を制御する制御装置であって、
複数の線状物の3次元形状を計測する3次元カメラから該3次元形状を取得し、
前記3次元形状に基づき、前記線状物のうち少なくとも1本の線状物に対し、ロボットハンドで把持する際に他の線状物が干渉するか否かを判定し、
前記判定の結果に基づき決定された目標線状物の把持位置を前記ロボットハンドを備えるロボットに通知する、
制御装置。 - 前記線状物がワイヤーハーネスを構成する電線である、
請求項13に記載の制御装置。 - 前記線状物のうち少なくとも1本の線状物に対し、ロボットハンドで把持する際に他の線状物が干渉するか否かの判定は、
前記線状物のうち1本を注目線状物として選択し、
前記注目線状物の前記把持位置を決定し、
前記把持位置を含み所定の形状および所定の大きさを有する平面状の領域を第1干渉領域として設定し、
前記第1干渉領域内に前記注目線状物以外の前記線状物が存在するか否かを判定することによって行われる、
請求項13または14に記載の制御装置。
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