JP7268628B2 - Robot control system, robot control method and control program - Google Patents

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Description

本発明は、大容器に収容されている多量の細長い形状の食品を、ロボットにより小容器に一定量で投入させる制御システム,方法及びプログラムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control system, method, and program for feeding a large amount of elongated food stored in a large container into a small container by a robot.

例えば蕎麦やうどん,パスタ等の麺類を用いた弁当を製造する際には、所謂番重と称する大きな容器に収容されている調理済みの麺類の一部を取り出して、複数の弁当容器に一定量だけ小分けして盛り付ける作業が必要となる。このような作業は一般に人手により行われているが非常に手間を要するため、自動化することができれば好ましい。例えば、特許文献1には、魚介類や農産物等を定量計測する装置が開示されている。 For example, when producing lunch boxes using noodles such as soba, udon, and pasta, a portion of the cooked noodles stored in a large container called a so-called Banju is taken out, and a certain amount is placed in a plurality of lunch box containers. It is necessary to subdivide and serve. Such work is generally performed manually, but it is very time-consuming, so it would be preferable if it could be automated. For example, Patent Literature 1 discloses an apparatus for quantitatively measuring seafood, agricultural products, and the like.

特開2008-292194号公報JP 2008-292194 A

しかしながら、番重に麺類のような細長い形状の食品が多量収容されている場合には、麺同士が絡み合っているため、その状態で特許文献1のような装置を用いて麺類の重量を一定にすることは困難であることから、細長い形状の食品が多量に収容されている番重から定量に小分けする作業の自動化は達成されていない。 However, when a large amount of elongated foods such as noodles are stored in the tray, the noodles are entangled with each other. Since it is difficult to do this, the automation of the task of subdividing a large amount of elongated foods from a weighted container into a fixed amount has not been achieved.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来は達成できなかった細長い形状の食品を複数の小容器により略一定量に小分けする作業の自動化を、ロボットを用いて達成可能としたロボットの制御システム,ロボットの制御方法及び制御プログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to automate the task of subdividing elongated food into a plurality of small containers into substantially constant amounts, which could not be achieved in the past, by using a robot. An object of the present invention is to provide a robot control system, a robot control method, and a control program that can achieve the above.

請求項1記載のロボットの制御システムによれば、ロボットが、大容器に収容されている細長い形状の多量の食品の一部を把持して複数の小容器に投入する動作を行う際に、ロボットに把持された食品の重量を検知する。そして、小容器の食品の重量と今回ロボットが把持した食品の重量との合計が、既定の重量を基準とする閾値の範囲内に収まる小容器を複数の小容器のうちから選択して投入させるように制御する。また、ロボットに大容器より食品の一部を今回把持させる位置は、ロボットが過去に食品を把持したことにより少なくとも影響を受ける位置である。 According to the robot control system of claim 1, when the robot performs an operation of grasping a portion of a large amount of elongated food stored in a large container and throwing it into a plurality of small containers, the robot Detects the weight of the food gripped by Then, a small container in which the total weight of the food in the small container and the weight of the food gripped by the robot this time falls within a threshold range based on a predetermined weight is selected from among a plurality of small containers and put into the container. to control. Also, the position where the robot is caused to grip part of the food from the large container this time is a position that is at least affected by the robot's previous gripping of the food.

このように構成すれば、例えば調理済みの麺類のように互いに絡み易い状態にあり、ロボットのツールで把持される重量を一定にするのが困難な食品であっても、1つ以上の小容器に投入された食品とロボットが把持した食品との重量の組み合わせをチェックすれば、閾値の範囲内に収まる組み合わせができる可能性が高くなる。したがって、細長い形状の食品を略一定量に小分けする作業を、ロボットを用いて自動化することができる。 With this configuration, even food such as cooked noodles, which tends to get entangled with each other and is difficult to maintain a constant weight, can be held in one or more small containers. By checking the combination of the weight of the food put into the robot and the food picked up by the robot, the possibility of creating a combination that falls within the range of the threshold increases. Therefore, the robot can be used to automate the task of subdividing the elongated food into substantially constant amounts.

また、ロボットが大容器より食品の一部を把持すれば、その把持された位置の食品の量は周辺よりも相対的に少なくなる。例えば、ロボットが食品を把持した位置を矩形枠でモデル化して考えると、その矩形枠に接している周辺の部分においても、ロボットが食品を把持した影響を受けて食品の量が変動する。 Also, if the robot grips part of the food from the large container, the amount of food at the gripped position is relatively smaller than the surrounding area. For example, if the position where the robot grips the food is modeled by a rectangular frame, the amount of food will fluctuate even in the surrounding area that is in contact with the rectangular frame due to the influence of the robot's gripping of the food.

したがって、今回食品を把持させる位置を、上記のようにロボットが過去に食品を把持したことにより少なくとも影響を受ける位置にすれば、ロボットが把持する食品の重量にばらつきを生じさせることが期待できる。そして、上記の重量にばらつきが生れば、既に小容器に投入された食品の重量と組合せた値のバリエーションが増加するので、重量の組合せ値が閾値の範囲内に収まる可能性をより高めることができる。 Therefore, if the position where the food is gripped this time is set to a position that is at least affected by the food gripped by the robot in the past as described above, it can be expected that the weight of the food gripped by the robot will vary. If the above-mentioned weight variation occurs, the variation in the value combined with the weight of the food that has already been put into the small container increases. can.

一実施形態であり、ロボット制御システムの構成を示す図A diagram showing the configuration of a robot control system according to an embodiment. ロボット制御システムの機能ブロック図Functional block diagram of the robot control system 排出機構の概略構成を示す平面図A plan view showing a schematic configuration of the ejection mechanism 排出機構の概略構成を示す正面図Front view showing a schematic configuration of the ejection mechanism 排出機構の概略構成を示す斜視図A perspective view showing a schematic configuration of an ejection mechanism コントローラの制御内容を示すフローチャートFlowchart showing details of controller control 「把持量の測定」処理の詳細を示すフローチャートFlowchart showing the details of the "measurement of gripping amount" process 「目標値組合せの確認」処理の詳細を示すフローチャートFlowchart showing details of the "confirm target value combination" process 「ホッパからの排出」処理の詳細を示すフローチャートFlowchart showing details of the "discharge from hopper" process 2つのホッパの重量の組合せが目標成立となった場合の排出機構による動作例を示す図(その1)Diagram showing an operation example of the discharge mechanism when the combination of the weights of the two hoppers achieves the target (No. 1) 2つのホッパの重量の組合せが目標成立となった場合の排出機構による動作例を示す図(その2)A diagram (2) showing an operation example of the discharge mechanism when the target combination of the weights of the two hoppers is achieved. 2つのホッパの重量の組合せが目標成立となった場合の排出機構による動作例を示す図(その3)Diagram showing an operation example of the discharge mechanism when the combination of the weights of the two hoppers achieves the target (No. 3) 2つのホッパの重量の組合せが目標成立となった場合の排出機構による動作例を示す図(その4)A diagram showing an operation example of the discharge mechanism when the combination of the weights of the two hoppers achieves the target (No. 4). 2つのホッパの重量の組合せが目標成立となった場合の排出機構による動作例を示す図(その5)Diagram showing an operation example of the discharge mechanism when the combination of the weights of the two hoppers achieves the target (No. 5). 2つのホッパの重量の組合せが目標成立となった場合の排出機構による動作例を示す図(その6)Diagram showing an operation example of the discharge mechanism when the combination of the weights of the two hoppers achieves the target (No. 6) 番重より麺を把持する位置の順序を示す図A diagram showing the order of the positions at which the noodles are gripped from the weight. 各ホッパに投入された麺の重量変化の一例を示す図A diagram showing an example of weight change of noodles put into each hopper 番重より麺を把持する位置の順序の変形例示す図(その1)Diagram showing a modified example of the order of gripping the noodles from the weight (Part 1) 番重より麺を把持する位置の順序の変形例示す図(その2)Diagram showing a modified example of the order of gripping the noodles from the weight (part 2) 番重より麺を把持する位置の順序の変形例示す図(その3)Diagram showing a modified example of the order of gripping the noodles from the weight (Part 3) ロボットが番重に麺を戻す状態をモデル的に示す図A diagram showing a model of how the robot returns the noodles to the tray.

以下、一実施形態について図面を参照して説明する。図1及び図2に示すように、本実施形態のロボット制御システム1は、垂直6軸型のアームを有するロボット2と、ロボット2のコントローラ3とを備える。大容器の一例である番重4は、重量検知部に相当する電子秤5の上に載置されており、番重4には、例えば調理済みのパスタのような麺類,すなわち多量の細長い形状の食品が収容されている。ロボット2のアームの手先には、ツールとして麺を把持するためのトング6が配置されている。電子秤5により計測された麺を含む番重4の重量は、コントローラ3に入力される。 An embodiment will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the robot control system 1 of this embodiment includes a robot 2 having a vertical six-axis arm and a controller 3 for the robot 2 . A weight 4, which is an example of a large container, is placed on an electronic scale 5 corresponding to a weight detection unit. of food is contained. At the tip of the arm of the robot 2, a tong 6 is arranged as a tool for gripping the noodles. The weight of the noodles 4 including the noodles measured by the electronic scale 5 is input to the controller 3 .

コントローラ3は内部のメモリに記憶されている制御プログラムに基づきロボット2を制御して、番重4から麺の一部をトング6により把持させると、小容器の一例であるホッパ7(1)~7(6)に投入させる。ホッパ7(1)~7(6)は、コントローラ3が排出機構8を制御することで、投入された麺を排出するために用いられる。コントローラ3は制御装置の一例である。ティーチングペンダント11は、作業者がロボット2のティーチングを行うための入力操作をコントローラ3に対して行う際に使用される。 The controller 3 controls the robot 2 based on the control program stored in the internal memory to grip a part of the noodles from the weight 4 with the tongs 6, and hoppers 7(1) to 7(1) which are examples of small containers. 7 (6) to throw in. The hoppers 7(1) to 7(6) are used to discharge the loaded noodles by controlling the discharging mechanism 8 by the controller 3. FIG. The controller 3 is an example of a control device. The teaching pendant 11 is used when an operator performs an input operation to the controller 3 for teaching the robot 2 .

図3に示すように、排出機構8は、走行レール9に乗った状態の排出容器10を走行レール9に沿って直線的に移動させる駆動部と、排出容器10の上方に位置するホッパ7を傾斜させる駆動部とを有している。但し、これら駆動部の図示は省略している。ホッパ7は、縦断した円筒の一方の底面を開放した形状であり、その開放した方が排出容器10側である内側を向くように配置されている。ホッパ7は、常には水平を維持する状態で支持されており、駆動部によって外側が持ち上げられるように傾斜されると、投入されている麺が排出容器10に落下する。 As shown in FIG. 3 , the discharge mechanism 8 includes a drive unit that linearly moves the discharge container 10 on the running rail 9 along the running rail 9 and a hopper 7 positioned above the discharge container 10 . and a tilting drive. However, illustration of these drive units is omitted. The hopper 7 has a shape of a vertical cylinder with one bottom surface open, and is arranged so that the open side faces the inside, which is the side of the discharge container 10 . The hopper 7 is always supported in a horizontal state, and when the hopper 7 is tilted so that the outside is lifted by the drive unit, the loaded noodles drop into the discharge container 10 .

次に、本実施形態の作用について図4から図10を参照して説明する。図4に示すように、コントローラ3は、大きく分けて3つの処理を実行する。すなわち、把持量の測定(S1),目標値組み合わせの確認(S2),ホッパ7からの排出(S3)である。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 10. FIG. As shown in FIG. 4, the controller 3 performs roughly three processes. That is, measurement of gripping amount (S1), confirmation of combination of target values (S2), and discharge from hopper 7 (S3).

図5に示すように「把持量の測定」では、先ず電子秤5により番重4の重量を計測し、(n-1)の重量値とする(S11,第1ステップ)。次に、ロボット2を制御して、番重4から麺の一部をトング6により把持させると(S12,第2ステップ)、番重4の重量を再度計測してn重量値とする(S13)。そして、(n-1)重量値とn重量値との差を求め、その差をロボット2がステップS12で把持した麺の重量nとする(S14,第3ステップ)。 As shown in FIG. 5, in the "measurement of gripping amount", first, the weight of the weight 4 is measured by the electronic scale 5, and the weight value is (n-1) (S11, first step). Next, when the robot 2 is controlled to grip a portion of the noodles from the weight 4 with the tongs 6 (S12, second step), the weight of the weight 4 is measured again to obtain the n weight value (S13). ). Then, the difference between the (n-1) weight value and the n weight value is obtained, and the difference is defined as the weight n of the noodle gripped by the robot 2 in step S12 (S14, third step).

図6に示すように「目標値組合わせの確認」では、その時点で各ホッパ7に投入されている麺の重量と、ロボット2が把持している麺の重量nとの組合せを計算する(S21)。ここでの組み合わせは、ホッパ7の数が「6」であれば以下のようなパターンになる。但し、例えば麺の目標重量が100gであり、1回の把持量が概ね30g~50g程度であるとすると、4回の組み合わせでは略確実に100gを大幅に超えることが想定されるため、最大組合せ数は「3」とする。
組合せ1:把持量n+ホッパ(1)
2:把持量n+ホッパ(1)+ホッパ(2)
3:把持量n+ホッパ(1)+ホッパ(3)

6:把持量n+ホッパ(1)+ホッパ(6)
7:把持量n+ホッパ(2)
8:把持量n+ホッパ(2)+ホッパ(3)

20:把持量n+ホッパ(2)+ホッパ(6)
21:把持量n+ホッパ(3)
ホッパ7の数がxであれば、パターン数はx(1+x)/2となる。
As shown in FIG. 6, in the "confirmation of target value combination", the combination of the weight of the noodles put into each hopper 7 at that time and the weight n of the noodles gripped by the robot 2 is calculated ( S21). If the number of hoppers 7 is "6", the combination here becomes the following pattern. However, for example, if the target weight of the noodles is 100 g, and the amount of gripping at one time is about 30 g to 50 g, it is assumed that the combination of four times will almost certainly exceed 100 g, so the maximum combination The number should be "3".
Combination 1: grip amount n + hopper (1)
2: grip amount n + hopper (1) + hopper (2)
3: grip amount n + hopper (1) + hopper (3)

6: grip amount n + hopper (1) + hopper (6)
7: grip amount n + hopper (2)
8: grip amount n + hopper (2) + hopper (3)

20: grip amount n + hopper (2) + hopper (6)
21: grip amount n + hopper (3)
If the number of hoppers 7 is x, the number of patterns is x(1+x)/2.

ここで、組み合わせの重量が麺の既定量,すなわち目標値に対して0%~+3%の範囲内であればOKとする。つまり、目標値が例えば100gであれば100g~103gまでの組み合わせを目標成立とする。目標値に対して0%~+3%となる組み合わせが無ければ(S22;NO)、各ホッパ7の重量と把持量nとの合計を計算する(S26)。そして、合計が閾値を超えないホッパ7が1つ以上あるか否かを判断する(S27)。すなわち、何れのホッパ7に把持量nを加えても103gを超えるようであれば(NO)、把持量nが多過ぎであることになる。したがって、ロボット2の手先を、番重4内で未だ麺が残っている位置に移動させてから、トング6を開いて麺を番重4に戻し(S29)再試行させる。 Here, if the weight of the combination is within the range of 0% to +3% with respect to the predetermined amount of noodles, that is, the target value, it is acceptable. For example, if the target value is 100g, the combination of 100g to 103g is considered to be the target. If there is no combination of 0% to +3% with respect to the target value (S22; NO), the sum of the weight of each hopper 7 and the gripping amount n is calculated (S26). Then, it is determined whether or not there is one or more hoppers 7 whose total does not exceed the threshold (S27). That is, if the gripping amount n of any hopper 7 exceeds 103 g (NO), it means that the gripping amount n is too large. Therefore, after moving the hand of the robot 2 to a position where the noodles still remain in the weight 4, the tongue 6 is opened and the noodles are returned to the weight 4 (S29) to retry.

ここで、ロボット2が一旦把持した麺を未だ麺が残っている位置に戻せば、図14に示すように、その位置における麺の量は確実に増加する。したがって、ロボット2が次回に前記位置より把持する麺の量に変化を与えることができる。尚、「未だ麺が残っている位置」については、例えば番重4の麺の初期重量や、トング6により把持される麺の平均重量、既に1回以上麺を把持した位置か否か等の情報によってコントローラ3が判断すれば良い。また、CCDカメラのような撮像素子を用い、番重4内の麺の状態を画像処理により把握することで判断しても良い。 Here, if the robot 2 returns the gripped noodles to the position where the noodles still remain, as shown in FIG. 14, the amount of noodles at that position will surely increase. Therefore, it is possible to change the amount of noodles that the robot 2 grips from the position next time. Regarding the "position where noodles are still left", for example, the initial weight of the noodles with a weight of 4, the average weight of the noodles gripped by the tongs 6, whether or not the noodles have already been gripped once or more, and the like. The controller 3 may make a decision based on the information. Alternatively, an imaging device such as a CCD camera may be used to determine the state of the noodles in the weight 4 by image processing.

一方、ステップS27において、合計が閾値を超えないホッパ7が1つ以上あれば(YES)、ロボット2が把持している麺をそのホッパ7に投入させて、そのホッパ7の重量を把持量nを加えて更新する(S25,第4ステップ)。 On the other hand, in step S27, if there is one or more hoppers 7 whose total does not exceed the threshold value (YES), the noodles gripped by the robot 2 are put into the hopper 7, and the weight of the hopper 7 is determined by the gripping amount n is added and updated (S25, fourth step).

上記の処理を繰り返すことで、目標値に対して0%~+3%となる組み合わせが発生すると(S22;YES)、目標値に最も近くなる組合せとなるホッパ7の番号を排出対象として決定する(S23)。そして、ロボット2が把持している麺を排出対象のホッパ7に投入させて前記ホッパ7の「排出フラグ」のステータスをオンにする(S24)。ここでステータスがオンになるホッパ7は1つ以上である。それから、ステップS25に移行する。 By repeating the above process, if a combination of 0% to +3% with respect to the target value is generated (S22; YES), the number of the hopper 7 that is the combination closest to the target value is determined as the discharge target ( S23). Then, the noodles gripped by the robot 2 are thrown into the hopper 7 to be discharged, and the "discharge flag" status of the hopper 7 is turned on (S24). There are one or more hoppers 7 whose status is turned on here. Then, the process proceeds to step S25.

図7に示すように「ホッパからの排出」では、「排出フラグ」のステータスがオンのホッパ7があるか否かを判断し(S31)、そのホッパ7があれば(YES)排出容器10への排出処理を行う(S32)。そして、排出させたホッパ7の重量を0gに更新して「排出フラグ」のステータスをオフにする(S33)。 As shown in FIG. 7, in "discharge from hopper", it is determined whether or not there is a hopper 7 whose "discharge flag" status is ON (S31). is discharged (S32). Then, the weight of the discharged hopper 7 is updated to 0 g, and the "discharge flag" status is turned off (S33).

例えばホッパ7(3)とホッパ7(6)との組み合わせが目標成立となった場合の、排出機構8による動作例を図8に示す。(A)排出容器10が、初期位置であるホッパ7(1)及び7(2)の下方から、(B)ホッパ7(3)の下方に移動して停止する。(C)そして、ホッパ7(3)を傾斜させて収容されている面を排出容器10に落下させる。(D)次に、排出容器10が、ホッパ7(6)の下方に移動して停止する。(E)そして同様に、ホッパ7(6)を傾斜させて収容されている面を排出容器10に落下させる。(F)これにより、排出容器10に収容された面の重量が目標成立相当値になる。 FIG. 8 shows an operation example of the discharge mechanism 8 when the target is achieved, for example, by the combination of the hopper 7(3) and the hopper 7(6). (A) The discharge container 10 moves from the initial position below the hoppers 7(1) and 7(2) to (B) below the hopper 7(3) and stops. (C) Then, the hopper 7 ( 3 ) is tilted to drop the contained surface into the discharge container 10 . (D) Next, the discharge container 10 moves below the hopper 7 (6) and stops. (E) Similarly, the hopper 7 (6) is tilted to drop the contained surface into the discharge container 10. (F) As a result, the weight of the surface accommodated in the discharge container 10 becomes the value corresponding to the target establishment.

図9は、ロボット2が番重4より麺を把持させる位置の順序の一例を示すもので、番重4の平面を4×4=「16」の区画に分割して、図中では丸数字である(1)~(16)の順で麺を把持させる。図10は、各ホッパ7(1)~7(6)に対する投入重量の変化の一例を示す。ホッパ7(1)~7(6)の初期重量は0gであり、6回目まではホッパ7(1)~7(6)に順次麺を投入する。 FIG. 9 shows an example of the order of positions in which the robot 2 grips the noodles from the number 4. The plane of the number 4 is divided into 4×4=“16” sections. Noodles are gripped in the order of (1) to (16). FIG. 10 shows an example of changes in input weight for each hopper 7(1) to 7(6). The initial weight of the hoppers 7(1) to 7(6) is 0 g, and the noodles are sequentially put into the hoppers 7(1) to 7(6) up to the sixth time.

7回目におけるロボット2の把持量nが32.5gであったとする。この時、ホッパ7(3),7(6)及び把持量nの合計が
36+34.5+32.5=103(g)となる。したがって、コントローラ3は、ホッパ7(3)に麺を投入させた後、ホッパ7(3),7(6)の「排出フラグ」のステータスをオンにして、これらの麺を排出容器10に排出させる。これにより、ホッパ7(3),7(6)の重量は0gとなる。
Assume that the grip amount n of the robot 2 at the seventh time is 32.5 g. At this time, the total of the hoppers 7(3) and 7(6) and the gripping amount n is 36+34.5+32.5=103 (g). Therefore, after the noodles are thrown into the hopper 7(3), the controller 3 turns on the "discharge flag" status of the hoppers 7(3) and 7(6) to discharge these noodles into the discharge container 10. Let As a result, the weight of the hoppers 7(3) and 7(6) becomes 0 g.

続く8回目におけるロボット2の把持量nが30.5gであり、この時点で合計が100g~103gの範囲になる組合せは無いので、麺をホッパ7(3)に投入する。次の9回目におけるロボット2の把持量nが27.5gであったとする。この時、ホッパ7(1),7(3)及び把持量nの合計が
44.5+30.5+27.5=102.5(g)となる。したがって、コントローラ3は、ホッパ7(1)に麺を投入させた後、ホッパ7(1),7(3)の「排出フラグ」のステータスをオンにして、これらの麺を排出容器10に排出させる。
The gripping amount n of the robot 2 in the following eighth time is 30.5 g, and at this point there is no combination with a total in the range of 100 g to 103 g, so the noodles are thrown into the hopper 7 (3). Assume that the gripping amount n of the robot 2 in the next ninth time is 27.5 g. At this time, the sum of the hoppers 7(1) and 7(3) and the gripping amount n is 44.5+30.5+27.5=102.5 (g). Therefore, after the noodles are thrown into the hopper 7(1), the controller 3 turns on the "discharge flag" status of the hoppers 7(1) and 7(3) to discharge these noodles into the discharge container 10. Let

次に、ロボット2が番重4から麺を把持する順序の好ましいバリエーションについて図11から図13を参照して説明する。各図において丸数字の右隣に示す数字は、それ以前の把持位置によって影響を受ける矩形枠の辺の数を示している。例えば、図9では上記の数字を示していないが、(2)又は(5)の把持位置は、破線で示すようにそれ以前の把持位置(1)によりそれぞれ1辺だけ影響を受ける。 Next, preferred variations of the order in which the robot 2 grips the noodles from the weight 4 will be described with reference to FIGS. 11 to 13. FIG. The number shown to the right of the circled number in each figure indicates the number of sides of the rectangular frame affected by the previous gripping position. For example, although the above numbers are not shown in FIG. 9, the grip position (2) or (5) is affected by the previous grip position (1) by one side respectively, as indicated by the dashed line.

把持位置(1)における麺の量はその周辺位置よりも減少するので、その把持位置(1)に接している位置(2)や(5)における麺の量も、位置(1)の麺の量が減少した影響を受けて変化する可能性が高い。つまり「影響を受ける」とは、ある位置で麺が既に把持されていることで、今回の麺の把持量nにばらつきが生じ易くなることを意味する。 Since the amount of noodles at the gripping position (1) is smaller than that at the surrounding positions, the amount of noodles at the positions (2) and (5) adjacent to the gripping position (1) is also the same as the amount of noodles at the position (1). likely to change under the influence of reduced volume. In other words, "affected" means that the noodle is already gripped at a certain position, so that the gripping amount n of the current noodle tends to vary.

図11において、(1)の把持位置は過去の把持位置が無いので「0」であり、(2)の把持位置は、図9と同様に1辺だけ影響を受けるので「1」となる。また、(6)の把持位置は、過去の把持位置(3),(5)により2辺に影響を受けるので「2」となる。図12に示すように、把持位置(1)を番重4の隅以外に設定しても良い。この場合、以降の把持位置(2)~(5)の1辺が、把持位置(1)の左,下,右,上の各辺に接するように設定すれば、影響を受ける数は何れも「1」となる。 In FIG. 11, the gripping position (1) is "0" because there is no past gripping position, and the gripping position (2) is "1" because only one side is affected as in FIG. Also, the gripping position (6) is "2" because it is affected by the past gripping positions (3) and (5) on two sides. As shown in FIG. 12, the gripping position (1) may be set at a position other than the corner of the weight 4 . In this case, if one side of the following gripping positions (2) to (5) is set to touch the left, bottom, right, and top sides of the gripping position (1), any numbers affected will be becomes "1".

また、図13に示すように、(1)~(12)まで番重4の外周に沿うように把持した後に、(13)~(16)を番重4の内部側として渦巻き状の順序にすると、(14)及び(15)が影響を受ける数は「3」となり、(16)が影響を受ける数は「4」となる。したがって、把持量nのばらつきをより大きくすることができる。 Further, as shown in FIG. 13, after (1) to (12) are gripped along the outer periphery of the weight 4, (13) to (16) are arranged in a spiral order as the inner side of the weight 4. Then, the number affected by (14) and (15) is "3", and the number affected by (16) is "4". Therefore, the variation in grip amount n can be increased.

以上のように本実施形態によれば、コントローラ3は、電子秤8により多量の麺が収容されている状態の番重4の重量を検知し、ロボット2のアームが番重4から麺の一部を把持して複数のホッパ7に投入する動作を行う際に、ロボット2に把持させた前後の番重4の重量の差分より把持された麺の重量を検知して複数のホッパ7に順次投入させる。その際に、複数のホッパ7の何れか1つ以上に既に投入された麺の重量と今回ロボット2が把持した麺の重量との合計が、既定の重量を基準とする閾値の範囲内に収まると、その合計が既定の重量に最も近くなるホッパ7を選択して投入させる。 As described above, according to the present embodiment, the controller 3 uses the electronic scale 8 to detect the weight of the weight 4 containing a large amount of noodles, and the arm of the robot 2 moves the weight of the noodles from the weight 4 to the weight of the noodles. When performing an action of gripping a portion and throwing it into a plurality of hoppers 7, the weight of the gripped noodles is detected from the difference in the weight of the front and back weights 4 of the noodles gripped by the robot 2, and the plurality of hoppers 7 are sequentially loaded. put in. At that time, the sum of the weight of the noodles that have already been thrown into one or more of the plurality of hoppers 7 and the weight of the noodles that the robot 2 has gripped this time falls within the threshold range based on the predetermined weight. , the hopper 7 whose total is closest to the predetermined weight is selected and loaded.

このように構成すれば、例えば調理済みの麺類のように互いに絡み易い状態にあり、ロボット2がトング6で把持する重量を一定にするのが困難な食品であっても、1つ以上のホッパ7に投入された麺とロボット2が把持した麺との重量の組み合わせをチェックすれば、閾値の範囲内に収まる組み合わせができる可能性が高くなる。したがって、従来は自動化することができなかった麺を略一定量に小分けする作業を、ロボット2を用いて自動化することが可能になる。 With this configuration, even food such as cooked noodles, which is likely to be entangled with each other and difficult to maintain a constant weight with the tongs 6, can be handled by one or more hoppers. By checking the combination of the weights of the noodles put in 7 and the noodles gripped by the robot 2, it is highly likely that a combination that falls within the range of the threshold can be made. Therefore, the robot 2 can be used to automate the task of subdividing noodles into substantially constant amounts, which could not be automated in the past.

また、コントローラ3は、ロボット2に番重4より麺の一部を今回把持させる位置を、過去に麺を把持したことで麺の量が変動した範囲が係るように設定する。すなわち、ロボット2が番重4より麺の一部を把持すれば、その把持された位置の麺の量は周辺よりも相対的に少なくなる。したがって、今回麺を把持させる位置を、上記のように麺の量が変動した範囲が係るようにすれば、ロボット2が把持する麺の重量にばらつきを生じさせることが期待できる。そして、上記の重量にばらつきが生れば、既にホッパ7に投入された麺の重量と組合せた値のバリエーションが増加するので、重量の組合せ値が閾値の範囲内に収まる可能性をより高めることができる。 In addition, the controller 3 sets the position where the robot 2 is to grip part of the noodles from the weight 4 this time so that the range in which the amount of noodles fluctuates due to the gripping of noodles in the past is included. That is, if the robot 2 grips a portion of the noodles from the weight 4, the amount of noodles at the gripped position is relatively smaller than the surrounding portions. Therefore, if the range in which the amount of noodles fluctuates as described above is applied to the position where the noodles are gripped this time, it can be expected that the weight of the noodles gripped by the robot 2 will vary. If the weights vary, the variations in the weights of the noodles that have already been put into the hopper 7 and the combined values increase. can.

更に、コントローラ3は、ロボット2に番重4より麺の一部を把持させる位置を一定の順序で変化させる。これにより、ロボット2が毎回把持する麺の重量に、より確実にばらつきを生じさせることが期待できる。 Further, the controller 3 changes the positions at which the robot 2 grips part of the noodles from the weight 4 in a certain order. As a result, it can be expected that the weight of the noodles that the robot 2 grips each time will more reliably vary.

加えて、コントローラ3は、既にホッパ7に投入された麺の重量と今回ロボット2が把持した麺の重量との合計が閾値の範囲を超えると、ロボット2が把持している麺を、番重4内で未だ麺がある位置に戻してから再度把持させる。これにより、ロボット2が次に把持する麺の重量を変化させて、重量の合計を閾値の範囲内とするために再試行させることができる。また、ロボット2が把持している麺を、麺が未だ残っている位置に戻すことで、その位置における麺の量は確実に増加するので、ロボット2が次回に前記位置より把持する麺の重量にも変化を与えることができる。 In addition, when the sum of the weight of the noodles already put into the hopper 7 and the weight of the noodles gripped by the robot 2 this time exceeds the range of the threshold, the controller 3 reduces the weight of the noodles gripped by the robot 2 to the weight of the noodles gripped by the robot 2. In 4, the noodles are returned to the position where the noodles are still present, and then gripped again. This allows the robot 2 to change the weight of the next noodle to be gripped and retry to bring the total weight within the range of the threshold. In addition, by returning the noodles gripped by the robot 2 to the position where the noodles still remain, the amount of noodles at that position increases without fail. can also change.

尚、本実施形態では、「可能性」や「期待」といった曖昧性のある文言も使用しているが、これは、麺のように細長い形状の食品の一部を定量的に取り扱うことが現実的に困難であることに基づいている。しかしながら、本実施形態のように処理を実行することにより、ロボットを用いて多量の食品からその一部を一定量に小分けする作業が現実的に達成できる方向に近付く、ということは確実に言えるはずである。 In this embodiment, ambiguous terms such as “possibility” and “expectation” are also used, but this is because it is realistic to handle part of long and narrow foods like noodles quantitatively. based on the fact that it is technically difficult. However, by executing the processing as in this embodiment, it should be possible to say with certainty that the work of using a robot to subdivide a portion of a large amount of food into a certain amount can be realistically achieved. is.

本発明は上記した、又は図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
「既定の重量を基準とする閾値の範囲内」は、+0%~+3%以内に限ることはない。
目標重量は、100gに限らない。
ホッパの数は、「5」以下又は「7」以上でも良い。
番重4より麺を把持する順序は、必ずしも図9,図11~図13に示すものに限らない。
番重4の平面を分割する区画数は「16」に限ることなく、例えば「9」や「25」でも良く、また平方数に限ることもない。
食品は麺類に限ることなく、その他例えば千切りされたキャベツやもやし等でも良い。
ロボットは、垂直6軸型に限ることはない。
The present invention is not limited to the embodiments described above or illustrated in the drawings, but can be modified or expanded as follows.
"Within the threshold range based on the predetermined weight" is not limited to +0% to +3%.
The target weight is not limited to 100g.
The number of hoppers may be "5" or less or "7" or more.
The order of gripping the noodles from the weight 4 is not necessarily limited to those shown in FIGS. 9 and 11-13.
The number of partitions into which the plane of weight 4 is divided is not limited to "16", but may be, for example, "9" or "25", and is not limited to square numbers.
The food is not limited to noodles, and may be shredded cabbage, bean sprouts, or the like.
The robot is not limited to the vertical 6-axis type.

図面中、1はロボット制御システム、2はロボット、3はコントローラ、4は番重、5は電子秤、6はトング、7はホッパ、8は排出機構、9は走行レール、10は排出容器10を示す。 In the drawings, 1 is a robot control system, 2 is a robot, 3 is a controller, 4 is a weight, 5 is an electronic scale, 6 is a tong, 7 is a hopper, 8 is a discharge mechanism, 9 is a running rail, and 10 is a discharge container 10. indicates

Claims (1)

細長い形状の食品が多量収容されている大容器の食品の一部を把持して複数の小容器に投入する動作を行うロボットにおいて、
前記ロボットに把持された食品の重量を検知し、
前記小容器の食品の重量と今回ロボットが把持した食品の重量との合計が、既定の重量を基準とする閾値の範囲内に収まる小容器を前記複数の小容器のうちから選択して投入させるように制御し、
前記ロボットに前記大容器より前記食品の一部を今回把持させる位置は、前記ロボットが過去に食品を把持したことにより少なくとも影響を受ける位置であるロボットの制御システム。
A robot that grasps a portion of food in a large container containing a large amount of elongated food and puts it into a plurality of small containers,
detecting the weight of the food gripped by the robot;
A small container in which the sum of the weight of the food in the small container and the weight of the food gripped by the robot this time falls within a threshold range based on a predetermined weight is selected from the plurality of small containers and thrown. control like
A control system for a robot, wherein the position at which the robot is caused to grip a portion of the food from the large container this time is a position that is at least affected by past gripping of the food by the robot.
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