JP7302672B2 - ロボットシステム、コントローラ及び制御方法 - Google Patents
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Description
図1に示すロボットシステム1は、搬送装置と、少なくとも一台のロボットとの協働によって、ワークの生産を行うシステムである。以下、ワークの生産過程において、各ローカル機器の作業対象となる物体の全てを「ワーク」という。例えば「ワーク」は、ロボットシステム1における最終生産物、最終生産物の部品、及び複数の部品を組み合わせたユニット等を含む。一例として、ロボットシステム1は、搬送装置2と、複数台(例えば三台)のロボット3A,3B,3Cと、制御システム100とを備える。
続いて、制御方法の一例として、制御システム100が実行する制御手順を例示する。この手順は、環境特定装置200が実行する環境特定手順と、ロボットコントローラ300が実行するロボット制御手順とを含む。以下、各手順を詳細に例示する。
図13に示すように、環境特定装置200は、ステップS01,S02,S03を実行する。ステップS01では、画像データ取得部211が、環境撮像装置6が生成した環境画像データを取得する。ステップS02では、ワーク位置検出部213が、環境画像データに基づいて、ワーク90の現在位置を特定する。ステップS03では、占有領域検出部214が、環境画像データに基づいて、1以上の物体の占有領域を特定する。環境特定装置200は、以上の手順を繰り返す。
ロボット制御手順は、ロボットコントローラ300A,300B,300Cで共通である。そこで、以下においては、ロボットコントローラ300Aが実行するロボット制御手順のみを説明し、ロボットコントローラ300B,300Cが実行するロボット制御手順の説明は省略する。
以上に説明したように、ロボットシステム1は、ワーク90を搬送する搬送装置2と、ワーク90の現在位置と、1以上の物体の占有領域とを特定する環境特定装置200と、ワーク90に対し作業するようにロボット3A,3B,3Cを制御するロボットコントローラ300と、を備え、ロボットコントローラ300は、ワーク90の現在位置に基づいて、ワーク90と共に移動するインタロック領域を特定するインタロック領域特定部315と、インタロック領域が、ロボット3A,3B,3C以外の他の物体の占有領域と重複しているか否かに基づいて、ロボット3A,3B,3Cによるワーク90に対する作業可否を判定する作業可否判定部316と、作業可否判定部316が作業可と判定した場合、ワーク90の現在位置に基づいてロボット3A,3B,3Cを制御する制御実行部317と、を有する。
Claims (13)
- ワークを搬送する搬送装置と、
前記搬送装置が搬送する前記ワークを含む対象エリアを撮影して環境画像データを生成する環境撮像装置と、
前記環境画像データに基づいて、前記ワークの現在位置と、1以上の物体の占有領域とを特定する環境特定装置と、
前記ワークに対し作業するようにロボットを制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記ワークの現在位置に基づいて、前記ワークと共に移動するインタロック領域を特定するインタロック領域特定部と、
前記インタロック領域が、前記ロボット以外の他の物体の占有領域と重複しているか否かに基づいて、前記ロボットによる前記ワークに対する作業可否を判定する作業可否判定部と、
前記作業可否判定部が作業可と判定した場合、前記ワークの現在位置に基づいて前記ロボットを制御する制御実行部と、
を有するロボットシステム。 - 前記コントローラは、前記ワークの現在位置に基づいて、予め定められた動作プログラムを修正するプログラム修正部を更に備え、
前記制御実行部は、前記作業可否判定部が作業可と判定した場合、修正後の動作プログラムに基づいて、前記ロボットを制御する、請求項1記載のロボットシステム。 - 前記環境特定装置は、前記ワークと共に移動する確認対象領域内における前記1以上の物体の占有領域を特定する、請求項1又は2記載のロボットシステム。
- 前記ロボットの動作範囲と重複する動作範囲にて、前記ワークに対し作業するように第2ロボットを制御する第2コントローラを更に備え、
前記第2コントローラは、
前記ワークの現在位置に基づいて、前記ワークと共に移動する第2インタロック領域を特定するインタロック領域特定部と、
前記第2インタロック領域が前記第2ロボット以外の他の物体の占有領域と重複しているか否かに基づいて、前記第2ロボットによる前記ワークに対する作業可否を判定する第2作業可否判定部と、
前記第2作業可否判定部が作業可と判定した場合、前記ワークの現在位置に基づいて前記第2ロボットを制御する制御実行部と、を有する、請求項1~3のいずれか一項記載のロボットシステム。 - 前記ロボット以外の他の物体の占有領域は、作業者が占める人占有領域を含む、請求項1~4のいずれか一項記載のロボットシステム。
- 前記環境撮像装置は、前記対象エリアに対する距離画像データと、輝度画像データとを含む前記環境画像データを生成し、
前記環境特定装置は、前記距離画像データと、前記輝度画像データとに基づいて、前記1以上の物体の占有領域を特定する、請求項1~5のいずれか一項記載のロボットシステム。 - 前記環境特定装置は、前記環境画像データに基づいて、前記ワークに付されたマーカを認識し、前記対象エリア内における前記マーカの位置に基づいて前記ワークの現在位置を特定する、請求項1~6のいずれか一項記載のロボットシステム。
- 前記インタロック領域特定部は、前記修正後の動作プログラムに基づいて前記ワークに対し作業を行う場合の前記ロボットの占有予定領域を特定し、前記占有予定領域に基づいて前記インタロック領域を特定する、請求項2記載のロボットシステム。
- 前記インタロック領域特定部は、前記ワークの現在位置に基づいて、所定のマージンをもって前記ロボットの作業対象位置を取り囲むように前記インタロック領域を特定する、請求項1~7のいずれか一項記載のロボットシステム。
- 前記確認対象領域は、複数の区画を含み、
前記環境特定装置は、前記1以上の物体の占有領域を前記複数の区画単位で特定し、
前記インタロック領域特定部は、前記インタロック領域を前記複数の区画単位で特定する、請求項3記載のロボットシステム。 - 前記環境特定装置は、前記距離画像データと、前記輝度画像データとを含む入力データに基づいて、前記1以上の物体の占有領域を出力するように、機械学習により生成された画像認識モデルと、新たな距離画像データ及び輝度画像データとに基づいて前記1以上の物体の新たな占有領域を特定する、請求項6記載のロボットシステム。
- 前記ロボットは、ロボット本体と、ロボット本体を保持して搬送する台車と、前記ロボット本体による作業領域を撮影して作業対象画像データを生成する作業対象撮像装置と、を有し、
前記制御実行部は、前記作業対象画像データに更に基づいて前記ロボットを制御する、請求項1~11のいずれか一項記載のロボットシステム。 - 搬送装置にワークを搬送させることと、
前記搬送装置が搬送する前記ワークを含む対象エリアを撮影して環境画像データを生成することと、
前記環境画像データに基づいて、前記ワークの現在位置と、1以上の物体の占有領域とを特定することと、
前記ワークの現在位置に基づいて、前記ワークと共に移動するインタロック領域を特定することと、
ロボットによる前記ワークに対する作業可否を、前記インタロック領域がロボット以外の他の物体の占有領域と重複しているか否かに基づいて判定することと、
作業可と判定した場合、前記ワークの現在位置に基づいて前記ワークに対し作業するように前記ロボットを制御することと、を含む制御方法。
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