JP7261597B2 - 移載対象ワーク記憶システム - Google Patents

Description

本発明は、パレット上に積まれた複数の段ボール箱等のワークを移載する移載対象ワークを記憶する移載対象ワーク記憶システムに関する。

近年、物流業界において、倉庫内の仕分け、積込み、荷卸し等の作業の自動化が求められており、様々な自動化システムの導入が進められている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０６－０５５４７７号公報

しかしながら、パレット上に積まれた複数の段ボール箱等のワークを一つ一つ取り分ける作業、すなわち、デパレタイズ作業工程を行うにあたり、隣接するワークの境界部分が上手く検出できないことがあり、もって、移載対象ワークの位置や向きが正確に認識できない場合があるといった問題があった。

そこで、そのような問題を解決すべく、移載対象ワークをモデルマッチングで推定する方法が考えられる。

しかしながら、倉庫管理システム等の上位システム側に、ワークの形状が保持されていない場合、又は、ワークの形状の概略の範囲しか定まっていない場合、或いは、当初指示していたワークの形状と移載現場に届いたワークの形状が異なる場合等の状況があり、上記のようなモデルマッチングを実施する前提条件が整わない場合があり、移載対象ワークの位置や向きが正確に認識できず、もって、上記問題を解決することができないという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、移載対象ワークを正確に認識することができるようにする移載対象ワーク記憶システムを提供することを目的としている。

上記本発明の目的は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１の発明に係る移載対象ワーク記憶システムは、荷積みされた複数のワーク（例えば、図１に示すワークＷａ）のうち、移載対象ワーク（例えば、図４（ａ）に示す破線Ｎで示す位置にあるワークＷａ）を三次元計測する三次元計測手段（例えば、図２に示すステップＳ２）と、
前記三次元計測手段（例えば、図２に示すステップＳ２）にて前記移載対象ワーク（例えば、図４（ａ）に示す破線Ｎで示す位置にあるワークＷａ）を計測した際、該移載対象ワーク（例えば、図４（ａ）に示す破線Ｎで示す位置にあるワークＷａ）の境界が明確であるか否かを判定する判定手段（例えば、図２に示すステップＳ３）と、
前記判定手段（例えば、図２に示すステップＳ３）にて、前記移載対象ワーク（例えば、図４（ａ）に示す破線Ｎで示す位置にあるワークＷａ）の境界が明確であると判定された場合、前記三次元計測手段（例えば、図２に示すステップＳ２）にて計測した前記移載対象ワーク（例えば、図４（ａ）に示す破線Ｎで示す位置にあるワークＷａ）と、予め定められている移載対象ワークの形状の情報を含む移載の仕様、又は、倉庫管理システムから指示された移載対象ワークの形状の情報とを比較する比較手段（例えば、図２に示すステップＳ４）と、
前記比較手段（例えば、図２に示すステップＳ４）にて、比較した結果が、予め定められている許容誤差範囲内であれば、前記移載対象ワーク（例えば、図４（ａ）に示す破線Ｎで示す位置にあるワークＷａ）を記憶手段（例えば、図１に示す計測結果記憶部５６）に記憶させる記憶指示手段（例えば、図２に示すステップＳ６）と、を有してなることを特徴としている。

また、請求項２の発明によれば、上記請求項１に記載の移載対象ワーク記憶システムにおいて、前記判定手段（例えば、図２に示すステップＳ３）にて、前記移載対象ワーク（例えば、図４（ａ）に示す破線Ｎで示す位置にあるワークＷａ）の境界が不明確であると判定された場合、前記移載対象ワーク（例えば、図４（ａ）に示す破線Ｎで示す位置にあるワークＷａ）の境界部分が不明確であると判断し、不明確な部分を含めて移載対象ワーク（例えば、図４（ｃ）に示す切り出した部分Ｔ）であると推定する、又は、前記比較手段（例えば、図２に示すステップＳ４）にて、比較した結果が、所定範囲外であれば、前記移載対象ワーク（例えば、図４（ａ）に示す破線Ｎで示す位置にあるワークＷａ）の境界部分が不明確であると判断し、不明確な部分を含めて移載対象ワーク（例えば、図４（ｂ）に示す切り出した部分Ｔ）であると推定する推定手段（例えば、図２に示すステップＳ７、ステップＳ８）と、
前記推定手段（例えば、図２に示すステップＳ７、ステップＳ８）にて推定された移載対象ワーク（例えば、図４（ｂ）に示す推定した移載対象ワークＷａ１、図４（ｃ）に示す推定した移載対象ワークＷａ２）を所定距離だけずらし動作させるずらし動作手段（例えば、図２に示すステップＳ９、図１に示すロボット２）と、
前記ずらし動作手段（例えば、図２に示すステップＳ９、図１に示すロボット２）にて所定距離だけずらし動作された移載対象ワーク（例えば、図４（ｂ）に示す推定した移載対象ワークＷａ１、図４（ｃ）に示す推定した移載対象ワークＷａ２）を、再度三次元計測する三次元再計測手段（例えば、図２に示すステップＳ１２、ステップＳ１３）と、
前記三次元再計測手段（例えば、図２に示すステップＳ１２、ステップＳ１３）にて再度三次元計測された移載対象ワーク（例えば、図５（ｂ）に示すずらし量Ｙ１だけずれたワークＷａ）と所定の内容を比較する再計測比較手段（例えば、図２に示すステップＳ１４）と、
前記三次元再計測手段（例えば、図２に示すステップＳ１２、ステップＳ１３）にて再度三次元計測された移載対象ワーク（例えば、図５（ｂ）に示すずらし量Ｙ１だけずれたワークＷａ）を記憶手段（例えば、図１に示す計測結果記憶部５６）に記憶させる再計測記憶指示手段（例えば、図２に示すステップＳ１５）と、をさらに有してなることを特徴としている。

さらに、請求項３の発明によれば、上記請求項２に記載の移載対象ワーク記憶システムにおいて、前記再計測記憶指示手段（例えば、図２に示すステップＳ１５）は、前記再計測比較手段（例えば、図２に示すステップＳ１４）にて、前記三次元再計測手段（例えば、図２に示すステップＳ１２、ステップＳ１３）にて再度三次元計測された移載対象ワーク（例えば、図５（ｂ）に示すずらし量Ｙ１だけずれたワークＷａ）と所定の内容を比較した結果が、誤差が大きいか否かを示す所定範囲外であれば、所定の警告を発すると共に、前記三次元再計測手段（例えば、図２に示すステップＳ１２、ステップＳ１３）にて再度三次元計測された移載対象ワーク（例えば、図５（ｂ）に示すずらし量Ｙ１だけずれたワークＷａ）を記憶手段（例えば、図１に示す計測結果記憶部５６）に記憶させてなることを特徴としている。

一方、請求項４の発明によれば、上記請求項１～３の何れか１項に記載の移載対象ワーク記憶システムにおいて、前記所定の内容は、予め定められている移載の仕様、又は、上位システム側からの指示であることを特徴としている。

他方、請求項５の発明によれば、上記請求項２～４の何れか１項に記載の移載対象ワーク記憶システムにおいて、前記ずらし動作手段（例えば、図２に示すステップＳ９、図１に示すロボット２）は、ロボット（例えば、図１に示すロボット２）のロボットハンド（例えば、図１に示すロボットハンド２２）を用いて、前記推定手段（例えば、図２に示すステップＳ７、ステップＳ８）にて推定された移載対象ワーク（例えば、図４（ｂ）に示す推定した移載対象ワークＷａ１、図４（ｃ）に示す推定した移載対象ワークＷａ２）を所定距離だけずらし動作させ、
前記三次元再計測手段（例えば、図２に示すステップＳ１２、ステップＳ１３）は、前記ロボットハンド（例えば、図１に示すロボットハンド２２）を退避させた後、前記ずらし動作手段（例えば、図２に示すステップＳ９、図１に示すロボット２）にて所定距離だけずらし動作された移載対象ワーク（例えば、図４（ｂ）に示す推定した移載対象ワークＷａ１、図４（ｃ）に示す推定した移載対象ワークＷａ２）を、再度三次元計測してなることを特徴としている。

一方、請求項６の発明によれば、上記請求項２～４の何れか１項に記載の移載対象ワーク記憶システムにおいて、前記ずらし動作手段（例えば、図２に示すステップＳ９、図１に示すロボット２）は、ロボット（例えば、図１に示すロボット２）のロボットハンド（例えば、図１に示すロボットハンド２２）を用いて、前記推定手段（例えば、図２に示すステップＳ７、ステップＳ８）にて推定された移載対象ワーク（例えば、図４（ｂ）に示す推定した移載対象ワークＷａ１、図４（ｃ）に示す推定した移載対象ワークＷａ２）を所定距離だけずらし動作させた後、該所定距離だけずらし動作された移載対象ワーク（例えば、図４（ｂ）に示す推定した移載対象ワークＷａ１、図４（ｃ）に示す推定した移載対象ワークＷａ２）を、本来の移載場所とは異なる場所に、一旦、移載させ、
前記三次元再計測手段（例えば、図２に示すステップＳ１２、ステップＳ１３）は、前記異なる場所に、一旦、移載された移載対象ワーク（例えば、図４（ｂ）に示す推定した移載対象ワークＷａ１、図４（ｃ）に示す推定した移載対象ワークＷａ２）を、再度三次元計測してなることを特徴としている。

また一方、請求項７の発明によれば、上記請求項２～４の何れか１項に記載の移載対象ワーク記憶システムにおいて、前記ずらし動作手段（例えば、図２に示すステップＳ９、図１に示すロボット２）は、ロボット（例えば、図１に示すロボット２）のロボットハンド（例えば、図１に示すロボットハンド２２）を用いて、前記推定手段（例えば、図２に示すステップＳ７、ステップＳ８）にて推定された移載対象ワーク（例えば、図４（ｂ）に示す推定した移載対象ワークＷａ１、図４（ｃ）に示す推定した移載対象ワークＷａ２）を所定距離だけずらし動作させた後、該所定距離だけずらし動作された移載対象ワーク（例えば、図４（ｂ）に示す推定した移載対象ワークＷａ１、図４（ｃ）に示す推定した移載対象ワークＷａ２）を移載させ、
前記三次元再計測手段（例えば、図２に示すステップＳ１２、ステップＳ１３）は、前記移載されている最中の移載対象ワーク（例えば、図４（ｂ）に示す推定した移載対象ワークＷａ１、図４（ｃ）に示す推定した移載対象ワークＷａ２）を、再度三次元計測してなることを特徴としている。

次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１に係る発明によれば、移載の現場で、正確に認識できた移載対象ワーク（例えば、図４（ａ）に示す破線Ｎで示す位置にあるワークＷａ）を自動的に記憶することで、次回以降の認識精度を向上させることができ、もって、移載対象ワークを正確に認識することができるようにすることができる。

また、請求項２に係る発明によれば、移載対象ワークの境界部分が不明確であったとしても、ずらし動作させて、再計測した結果を自動的に記憶することで、次回以降の認識精度をより向上させることができ、もって、移載対象ワークをより正確に認識することができるようにすることができる。

さらに、請求項３に係る発明によれば、再計測した結果を自動的に記憶すると共に、予め定められている移載の仕様、又は、上位システム側からの指示との誤差が大きければ、警告を発しているため、作業者は、誤差が大きいものが記憶されたことを即座に認識することができる。

また、比較する所定の内容としては、請求項４に係る発明に示すように、予め定められている移載の仕様、又は、上位システム側からの指示であることが好適である。

一方、再計測するにあたっては、請求項５に係る発明に示すように、ロボットハンド（例えば、図１に示すロボットハンド２２）を退避させた後、再計測するのが好適である。または、請求項６に係る発明に示すように、本来の移載場所とは異なる場所に、一旦、移載させた後、再計測するのが好適である。またさらには、請求項７に係る発明に示すように、移載中に再計測するのが好適である。

本発明の一実施形態に係る移載対象ワーク記憶システムの概略全体図である。 同実施形態に係る移載対象ワーク記憶システムの制御手順を示すフローチャート図である。 （ａ）は、デパレタイズ作業工程を行う前に、１個のワークの形状を計測した例を示す斜視図、（ｂ）は、デパレタイズ作業工程を行う前に、荷姿を撮像した例を示す斜視図、（ｃ）は、（ｂ）に示す荷姿から１個のワークを取り外し、新たに荷姿を撮像し、１個のワークの形状を計測した例を示す斜視図である。 （ａ）は、荷姿の上面側が撮像された例を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）から移載対象ワークが位置する部分を切り出し、隣接するワーク同士の境界部分が明確な場合を示す斜視図、（ｃ）は、（ａ）から移載対象ワークが位置する部分を切り出し、隣接するワーク同士の境界部分が不明確な場合を示す斜視図である。 （ａ）は、荷姿の上面側が撮像された例を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）の荷姿からずらし量分ワークがずれた状態を示す斜視図である。

以下、本発明に係る移載対象ワーク記憶システムの一実施形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向を示す場合は、図示正面から見た場合の上下左右をいうものとする。

図１に示すように、移載対象ワーク記憶システム１は、ロボット２と、このロボット２を制御するロボット制御装置３と、カメラ４と、画像処理装置５と、で構成されている。なお、符号Ｗは、搬送用ベルトコンベアＢ上に載置されたパレットＰ上に、隣接して荷積された複数の段ボール箱形状等からなるワークＷａの荷姿を示すものである。

ロボット２は、床や壁等の設置面に固定される土台２０と、土台２０に対して基端が回転可能に連結されているロボットアーム部２１と、ロボットアーム部２１の先端に取り付けられ、ワークＷａを吸着・挟み込み・支持等によって把持することができるロボットハンド２２とを備えている。

一方、ロボット制御装置３は、画像処理装置５より出力されるデータ、又は、ロボット２より出力されるデータに基づき、ロボット２の稼動を制御するものである。

カメラ４は、パレットＰ上に、隣接して荷積された複数のワークＷａの三次元座標を示す三次元点群情報を取得することができる三次元ビジョンセンサからなるものである。

画像処理装置５は、ＣＰＵ５０と、マウスやキーボード、タッチパネル等にて外部から所定データを画像処理装置５に入力することができる入力部５１と、画像処理装置５外に所定データを出力することができる出力部５２と、所定のプログラム等を格納した書込み可能なフラッシュＲＯＭ等からなるＲＯＭ５３と、作業領域やバッファメモリ等として機能するＲＡＭ５４と、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等からなる表示部５５と、後述するワークＷａ等の計測結果を記憶する計測結果記憶部５６と、で構成されている。

かくして、上記のような移載対象ワーク記憶システムを使用するにあたっては、作業者が、図１に示す画像処理装置５の入力部５１を用いて、図１に示すＲＯＭ５３内に格納されているプログラムの起動を指示する。これにより、画像処理装置５のＣＰＵ５０（図１参照）は、図２に示すような処理を行う。以下、図２を参照して説明する。なお、図２に示すプログラムの処理内容はあくまで一例であり、これに限定されるものではない。

まず、ＣＰＵ５０（図１参照）は、カメラ４にて取得されたワークＷａの三次元座標を示す三次元点群情報を取得し、その三次元点群情報からワークＷａの形状を計測し、その計測結果を計測結果記憶部５６に記憶する（ステップＳ１）。より詳しく説明すると、パレットＰ上に積まれたワークＷａを一つ一つ取り分ける作業、すなわち、デパレタイズ作業工程を行う前に、図３（ａ）に示すワークＷａの形状を計測する。すなわち、デパレタイズ作業工程を行う荷姿Ｗ（図１参照）の中から、１個のワークＷａを取り出し、カメラ４にて、その取り出した１個のワークＷａの三次元座標を示す三次元点群情報を取得する。そして、ＣＰＵ５０は、その三次元点群情報を取得し、その三次元点群情報からワークＷａの形状を計測する。すなわち、三次元点群情報は、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向の三次元座標を備えていることから、これを用いれば、図３（ａ）に示すように、ワークＷａの高さＨ、幅Ｗ、長さＬが分かることとなり、もって、ワークＷａの形状を計測することができることとなる。そして、ワークＷａの計測結果は、ＣＰＵ５０にて、計測結果記憶部５６に記憶されることとなる。なお、この作業は、全てのワークＷａにて行われることとなる。これにより、荷姿Ｗの中から、所定のワークＷａを移載する際、移載対象のワークＷａの位置が認識できることとなる。

ところで、１個のワークＷａの形状を計測するにあたっては、上記のような方法に限らず、次のような方法でも良い。すなわち、デパレタイズ作業工程を行う荷姿Ｗ（図３（ｂ）参照）の三次元座標を示す三次元点群情報をカメラ４にて取得する。その後、図３（ｃ）に示すように、荷姿Ｗの中から、１個のワークＷａを取り出し、取り出した１個のワークＷａが無い状態の荷姿Ｗ１の三次元座標を示す三次元点群情報をカメラ４にて取得する。そして、ＣＰＵ５０は、カメラ４にて取得された荷姿Ｗ、Ｗ１の三次元座標を示す三次元点群情報を取得し、その差分を取る。これにより、三次元点群情報が、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向の三次元座標を備えていることから、図３（ｃ）に示すように、取り出されたワークＷａの高さＨ、幅Ｗ、長さＬが分かることとなり、もって、ワークＷａの形状を計測することができることとなる。しかして、この作業を荷姿Ｗから全てのワークＷａが取り出されるまで続けていけば、全てのワークＷａの高さＨ、幅Ｗ、長さＬが分かることとなり、もって、このようにしても、ワークＷａの形状を計測することができることとなる。なお、ワークＷａの計測結果は、ＣＰＵ５０にて、計測結果記憶部５６に記憶されることとなる。

次いで、上記ステップＳ１の終了後、予め定められている移載の仕様（移載するワークの形状の情報を含む）、又は、倉庫管理システム（図示せず）からの指示（移載するワークの形状の情報を含む）に基づき、ＣＰＵ５０は、図１に示す荷姿Ｗの中から移載対象のワークＷａを認識し、計測する（ステップＳ２）。具体的に説明すると、カメラ４にて、図４（ａ）に示すような荷姿Ｗの上面側が撮像され、その上面側の荷姿Ｗの三次元座標を示す三次元点群情報が取得されると、ＣＰＵ５０は、その三次元点群情報を取得する。そして、ＣＰＵ５０は、その取得した三次元点群情報と、計測結果記憶部５６に記憶されている上記ステップＳ１にて計測したワークＷａの計測結果を照合した上で、予め定められている移載の仕様、又は、倉庫管理システム（図示せず）からの指示対象である移載対象のワークＷａが、図４（ａ）に示す破線Ｎで示す位置にあると認識する。続いて、ＣＰＵ５０は、その認識した図４（ａ）に示す破線Ｎの位置にある部分を、図４（ｂ），（ｃ）に示すように切り出し、その切り出した部分Ｔの三次元点群情報から、移載対象のワークＷａを計測する。

次いで、ＣＰＵ５０は、切り出した部分Ｔの三次元点群情報から、隣接点との奥行き値の差分が大きい点群を抽出し、デプスエッジ等の特徴が明確に出ているか否かを確認する。すなわち、隣接するワークＷａ同士の境界部分には、僅かな隙間や凹みがあることが多いため、その僅かな隙間や凹み部分に、デプスエッジ等の特徴が明確に出やすい。それゆえ、ＣＰＵ５０は、デプスエッジ等の特徴が明確に出ているか否かを確認し、隣接するワークＷａ同士の境界部分が明確か否かを確認する（ステップＳ３）。

図４（ｂ）に示すように、隣接するワークＷａ同士の境界部分Ｋ１が明確であれば（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５０は、切り出した部分Ｔの三次元点群情報と、予め定められている移載の仕様、又は、倉庫管理システム（図示せず）から指示された移載するワークの形状とを比較する（ステップＳ４）。

次いで、ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５３内に予め格納されている許容誤差内か否かの情報を読み出し、上記ステップＳ４にて比較した比較結果が、その予め格納されている許容誤差内か否かを確認する（ステップＳ５）。許容誤差内であれば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、図４（ｂ）に示す切り出し部分ＴのワークＷａをそれぞれ移載対象のワークＷａとして計測結果記憶部５６に記憶する（ステップＳ６）。

一方、許容誤差外であれば（ステップＳ５：ＮＯ）、隣接するワークＷａ同士の境界部分が不明確であるとして、ＣＰＵ５０は、図４（ｂ）に示す切り出し部分Ｔをすべて移載対象ワークＷａ１であると推定する（ステップＳ７）。

他方、図４（ｃ）に示すように、隣接するワークＷａ同士の境界部分Ｋ２が不明確（図示では、不明確であることを破線で示している）であれば（ステップＳ３：ＮＯ）、ＣＰＵ５０は、不明確な部分を含めて移載対象ワークであると推定する（ステップＳ８）。すなわち、本実施形態においては、図４（ｃ）に示す切り出し部分Ｔをすべて移載対象ワークＷａ２であると推定する。

次いで、ＣＰＵ５０は、上記ステップＳ７又はステップＳ８の処理後、推定した移載対象ワークＷａ１、又は、推定した移載対象ワークＷａ２をわずかに移動、すなわち、ずらして、移載対象を特定するため、ずらし動作をさせるべく、ＣＰＵ５０は、ずらし動作をするよう出力部５２（図１参照）を介してロボット制御装置３に出力する（ステップＳ９）。これを受けて、ロボット制御装置３は、その情報に基づき、ロボット２（図１参照）を制御し、もって、ロボット２（図１参照）のロボットハンド２２（図１参照）にて、推定した移載対象ワークＷａ１、又は、移載対象ワークＷａ２が、図５（ａ）に示す状態から、図５(ｂ)に示す状態（推定した移載対象ワークＷａ１、又は、推定した移載対象ワークＷａ２の一部だけが、ずらし量Ｙ１だけずれている）にずらし動作されることとなる。

次いで、ＣＰＵ５０は、ずらし動作の結果を確認する（ステップＳ１０）。具体的に説明すると、図５（ｂ）に示す、ずらし動作が行われた後の荷姿Ｗの三次元座標を示す三次元点群情報をカメラ４にて取得する。そして、ＣＰＵ５０は、カメラ４にて取得されたずらし動作後の荷姿Ｗの三次元座標を示す三次元点群情報を取得し、ずらし動作前の荷姿Ｗ（図５（ａ）参照）の三次元座標を示す三次元点群情報との差分を取る。これにより、ＣＰＵ５０は、図５（ｂ）に示すように、推定した移載対象ワークＷａ１、又は、推定した移載対象ワークＷａ２の一部だけが、ずらし量Ｙ１だけずれていれば、推定した移載対象ワークＷａ１、又は、推定した移載対象ワークＷａ２が一体として動作しなかったと判定する。一方、推定した移載対象ワークＷａ１、又は、推定した移載対象ワークＷａ２の全体がずらし量Ｙ１だけずれていれば、推定した移載対象ワークＷａ１、又は、推定した移載対象ワークＷａ２が一体として動作したと判定する。

かくして、このようにして、推定した移載対象ワークＷａ１、又は、推定した移載対象ワークＷａ２が一体として動作したか否かを判定し、一体として動作していなければ（ステップＳ１１：ＮＯ）、ずらし動作がされた移載対象ワークＷａ（図５（ｂ）に示すずらし量Ｙ１だけずれたワークＷａ）を再計測する（ステップＳ１２）。

一方、一体として動作していれば（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、推定した移載対象ワークＷａ１、又は、推定した移載対象ワークＷａ２を移載対象ワークとして再計測する（ステップＳ１３）。

ところで、上記のような再計測にあたっては、以下のような方法で再計測を行う。すなわち、ロボットハンド２２を退避させた後、再計測する移載対象ワークの三次元座標を示す三次元点群情報取得をカメラ４にて取得する。そして、ＣＰＵ５０は、その三次元点群情報を取得し、その取得した三次元点群情報に基づいて、移載対象ワークの形状を計測する。

一方、推定した移載対象ワークＷａ１、又は、推定した移載対象ワークＷａ２が一体として動作したか否かを判定した後、ＣＰＵ５０は、移載の実行を指示する情報を、出力部５２（図１参照）を介してロボット制御装置３に出力する。これを受けて、ロボット制御装置３は、その情報に基づき、ロボット２を制御し、もって、ロボット２のロボットハンド２２にて、移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）の移載を実行することとなる。この際、移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）が移載中に、一旦別の場所に移載されるよう、ＣＰＵ５０は、出力部５２を介してロボット制御装置３に、その指示内容を出力する。これを受けて、ロボット制御装置３は、その情報に基づき、ロボット２を制御し、もって、ロボット２のロボットハンド２２にて、移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）が一旦別の場所に移載されることとなる。その後、一旦別の場所に移載された移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）の三次元座標を示す三次元点群情報取得をカメラ４にて取得する。そして、ＣＰＵ５０は、その三次元点群情報を取得し、その取得した三次元点群情報に基づいて、移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）の形状を計測する。

また一方、推定した移載対象ワークＷａ１、又は、推定した移載対象ワークＷａ２が一体として動作したか否かを判定した後、ＣＰＵ５０は、移載の実行を指示する情報を、出力部５２（図１参照）を介してロボット制御装置３に出力する。これを受けて、ロボット制御装置３は、その情報に基づき、ロボット２を制御し、もって、ロボット２のロボットハンド２２にて、移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）の移載を実行することとなる。この際、移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）が移載中に、移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）が空中に位置した際、カメラ４にて三次元座標を示す三次元点群情報取得を取得する。そして、ＣＰＵ５０は、その三次元点群情報を取得し、その取得した三次元点群情報に基づいて、移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）の形状を計測する。

かくして、上記のような方法を用いて、再計測を行った後、ＣＰＵ５０は、その再計測を行った三次元点群情報と、予め定められている移載の仕様、又は、倉庫管理システム（図示せず）から指示された移載するワークの形状とを比較する（ステップＳ１４）。

次いで、ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５３内に予め格納されている誤差が大きいか否かを示す所定範囲の情報を読み出し、上記ステップＳ１４にて比較した比較結果が、その予め格納されている所定範囲内か否かを確認する。所定範囲外であれば、差が大きすぎることとなるため、ＣＰＵ５０は、表示部５５に警告内容を表示すると共に、その再計測した移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）を移載対象ワークとして計測結果記憶部５６に記憶する。また、所定範囲内であれば、差が大きすぎないため、ＣＰＵ５０は、表示部５５に警告内容を表示せず、再計測した移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）を移載対象ワークとして計測結果記憶部５６に記憶する（ステップＳ１５）。

次いで、ＣＰＵ５０は、ステップＳ６又はステップＳ１５にて計測結果記憶部５６に記憶された移載対象ワークの情報に基づいて、移載の実行を指示する情報を、出力部５２（図１参照）を介してロボット制御装置３に出力する（ステップＳ１６）。これを受けて、ロボット制御装置３は、その情報に基づき、ロボット２を制御し、もって、ロボット２のロボットハンド２２にて移載対象ワークＷａ（Ｗａ１，Ｗａ２）の移載を実行することとなる。なお、再計測にあたって、一時的に移載指示をした場合は、この指示が最終の移載指示となる。

しかして、以上説明した本実施形態によれば、移載の現場で、正確に認識できた移載対象ワークを自動的に記憶することで、次回以降の認識精度を向上させることができ、もって、移載対象ワークを正確に認識することができるようにすることができる。

また、本実施形態によれば、移載対象ワークの境界部分が不明確であったとしても、ずらし動作させて、再計測した結果を自動的に記憶することで、次回以降の認識精度をより向上させることができ、もって、移載対象ワークをより正確に認識することができるようにすることができる。

さらに、本実施形態によれば、再計測した結果を自動的に記憶すると共に、予め定められている移載の仕様、又は、上位システム側からの指示との誤差が大きければ、警告を発しているため、作業者は、誤差が大きいものが記憶されたことを即座に認識することができる。

なお、本実施形態にて例示した内容は、あくまで一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において種々の変形・変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、ワークＷａとして箱状のものを例示したが、それに限らず、八角形状等、どのような形状にも適用可能である。

また、本実施形態においては、同サイズのワークＷａが荷積みされた例を示したが、それに限らず、異なるサイズ、或いは、異なる種類のワークが荷積みされたものにも適用可能である。

一方、本実施形態においては、カメラ４を別に設ける例を示したが、それに限らず、カメラ４をロボット２に組み込むようにしても良い。また、ロボット制御装置３と画像処理装置５とを別々に設ける例を示したが、ロボット制御装置３と画像処理装置５を一体化しても良い。

１ 移載対象ワーク記憶システム
２ ロボット
２２ ロボットハンド
３ ロボット制御装置
４ カメラ
５ 画像処理装置
５０ ＣＰＵ
５６ 計測結果記憶部（記憶手段）
Ｗ 荷姿
Ｗａ ワーク
Ｗａ１、Ｗａ２ 推定した移載対象ワーク
Ｙ１ ずらし量
Ｔ （移載対象ワークが位置する部分を）切り出した部分

Claims (7)

1. 荷積みされた複数のワークのうち、移載対象ワークを三次元計測する三次元計測手段と、
   前記三次元計測手段にて前記移載対象ワークを計測した際、該移載対象ワークの境界が明確であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段にて、前記移載対象ワークの境界が明確であると判定された場合、前記三次元計測手段にて計測した前記移載対象ワークと、予め定められている移載対象ワークの形状の情報を含む移載の仕様、又は、倉庫管理システムから指示された移載対象ワークの形状の情報とを比較する比較手段と、
   前記比較手段にて、比較した結果が、予め定められている許容誤差範囲内であれば、前記移載対象ワークを記憶手段に記憶させる記憶指示手段と、を有してなる移載対象ワーク記憶システム。
2. 前記判定手段にて、前記移載対象ワークの境界が不明確であると判定された場合、前記移載対象ワークの境界部分が不明確であると判断し、不明確な部分を含めて移載対象ワークであると推定する、又は、前記比較手段にて、比較した結果が、所定範囲外であれば、前記移載対象ワークの境界部分が不明確であると判断し、不明確な部分を含めて移載対象ワークであると推定する推定手段と、
   前記推定手段にて推定された移載対象ワークを所定距離だけずらし動作させるずらし動作手段と、
   前記ずらし動作手段にて所定距離だけずらし動作された移載対象ワークを、再度三次元計測する三次元再計測手段と、
   前記三次元再計測手段にて再度三次元計測された移載対象ワークと所定の内容を比較する再計測比較手段と、
   前記三次元再計測手段にて再度三次元計測された移載対象ワークを記憶手段に記憶させる再計測記憶指示手段と、をさらに有してなる請求項１に記載の移載対象ワーク記憶システム。
3. 前記再計測記憶指示手段は、前記再計測比較手段にて、前記三次元再計測手段にて再度三次元計測された移載対象ワークと所定の内容を比較した結果が、誤差が大きいか否かを示す所定範囲外であれば、所定の警告を発すると共に、前記三次元再計測手段にて再度三次元計測された移載対象ワークを記憶手段に記憶させてなる請求項２に記載の移載対象ワーク記憶システム。
4. 前記所定の内容は、予め定められている移載の仕様、又は、上位システム側からの指示である請求項１～３の何れか１項に記載の移載対象ワーク記憶システム。
5. 前記ずらし動作手段は、ロボットのロボットハンドを用いて、前記推定手段にて推定された移載対象ワークを所定距離だけずらし動作させ、
   前記三次元再計測手段は、前記ロボットハンドを退避させた後、前記ずらし動作手段にて所定距離だけずらし動作された移載対象ワークを、再度三次元計測してなる請求項２～４の何れか１項に記載の移載対象ワーク記憶システム。
6. 前記ずらし動作手段は、ロボットのロボットハンドを用いて、前記推定手段にて推定された移載対象ワークを所定距離だけずらし動作させた後、該所定距離だけずらし動作された移載対象ワークを、本来の移載場所とは異なる場所に、一旦、移載させ、
   前記三次元再計測手段は、前記異なる場所に、一旦、移載された移載対象ワークを、再度三次元計測してなる請求項２～４の何れか１項に記載の移載対象ワーク記憶システム。
7. 前記ずらし動作手段は、ロボットのロボットハンドを用いて、前記推定手段にて推定された移載対象ワークを所定距離だけずらし動作させた後、該所定距離だけずらし動作された移載対象ワークを移載させ、
   前記三次元再計測手段は、前記移載されている最中の移載対象ワークを、再度三次元計測してなる請求項２～４の何れか１項に記載の移載対象ワーク記憶システム。

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