JP7429630B2 - How to grip linear objects - 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に関する。 The present invention relates to a method of grasping a linear object using a robot hand.
対象物を3次元カメラ等で認識して、自律的に把持して所定の箇所に組み付け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、特許文献1には、複数の線状物の3次元形状を計測して、その中の1本の線状物を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てロボットハンドで把持する方法が記載されている。線状物を組み付けることについて、特許文献2には、ロボットハンドで把持した線状部材の先端に接続された先端部材の画像情報を取得して先端部材の位置を算出し、ロボットハンドを用いて先端部材を接続部材に接続する方法が記載されている。 BACKGROUND ART Robots that recognize objects using a three-dimensional camera or the like, autonomously grasp them, and assemble them at predetermined locations are becoming more and more popular. Regarding grasping a linear object, Patent Document 1 describes how to measure the three-dimensional shape of a plurality of linear objects, and when grasping one of the linear objects with a robot hand, compare other linear objects. A method of determining whether an object interferes with the object and grasping it with a robot hand is described. Regarding assembling linear objects, Patent Document 2 discloses that image information of a tip member connected to the tip of a linear member held by a robot hand is acquired, the position of the tip member is calculated, and the position of the tip member is calculated using the robot hand. A method of connecting a tip member to a connecting member is described.
線状物の把持および組み付けについて、特許文献3には、先端に先端部材を有する線状物の2点以上の座標を三次元計測装置で取得して先端部材の位置を推定し、ロボットハンドで先端部材を把持し、把持した先端部材の画像を取得して先端部材の所要の回転角度を算出し、ロボットハンドを用いて先端部材を接続部材に接続する方法が記載されている。また、特許文献4には、線状体の組み付け作業を行うロボット装置について、一端が固定された線状体の固定位置を予め把握しておき、その近傍の部位を把持部で把持したのち、把持部を所定の軌跡で線状体に対してスライドさせながら移動し、把持部が他端に設けられたコネクタと当接するのを力センサで検知してスライドを停止させること、および、スライド停止後にカメラを用いて他端の姿勢を検出し、他端の姿勢に応じて線状体の組み付け作業を行うことが記載されている。 Regarding grasping and assembling a linear object, Patent Document 3 describes that the coordinates of two or more points of a linear object having a tip member at the tip are acquired using a three-dimensional measuring device, the position of the tip member is estimated, and the position of the tip member is estimated using a robot hand. A method is described in which a tip member is gripped, an image of the gripped tip member is acquired, a required rotation angle of the tip member is calculated, and a robot hand is used to connect the tip member to a connecting member. Further, in Patent Document 4, regarding a robot device that performs assembly work of a linear body, the fixing position of the linear body with one end fixed is grasped in advance, and after gripping a part in the vicinity with a gripping part, Moving the gripping part while sliding it against the linear object along a predetermined trajectory, and stopping the slide by detecting with a force sensor when the gripping part comes into contact with a connector provided at the other end, and stopping the slide. It is described that the attitude of the other end is later detected using a camera, and the assembly work of the linear body is performed according to the attitude of the other end.
上記特許文献はいずれもロボットハンドで線状物の一端を把持し、組み付けることに関するものであった。また、特許文献4の方法では、前提として線状体の一端が固定されている必要があった。一方、作業の内容によっては線状物の両端を把持して組み付け作業を行いたい場合があった。しかし、2個のロボットハンドで線状物の両端をそれぞれ把持することはそれほど容易ではなかった。特に、柔軟で変形しやすい線状物が多数供給された中から1本の線状物を把持する場合には、同じ線状物の両端を選定することが容易ではない。さらに、単純に1本の線状物の両端を把持して取り上げるのでは、当該線状物の上に重なる他の線状物までが追随して取り出されてしまうという問題がある。 All of the above patent documents relate to gripping one end of a linear object with a robot hand and assembling the object. Furthermore, the method of Patent Document 4 requires that one end of the linear body be fixed. On the other hand, depending on the content of the work, there are cases where it is necessary to grasp both ends of the linear object and perform the assembly work. However, it is not so easy to grasp both ends of a linear object with two robot hands. In particular, when gripping one linear object from a large number of flexible and easily deformable linear objects, it is not easy to select both ends of the same linear object. Furthermore, if one linear object is simply grasped and picked up by both ends, there is a problem that other linear objects overlapping the linear object will follow and be taken out.
本発明は、上記を考慮してなされたものであり、線状物の両端をロボットハンドで把持する方法であって、様々な線状物に適用可能な方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above, and an object of the present invention is to provide a method for grasping both ends of a linear object with a robot hand, and is applicable to various linear objects.
本発明の線状物把持方法は、供給部に供給された線状物の第1端付近の3次元形状を計測して、前記第1端の近傍であって該第1端からの距離が所定の範囲にある第1把持位置を第1ロボットハンドで把持する第1把持工程と、前記第1ロボットハンドを移動させて、把持した前記線状物を引き出す引出工程と、引き出した前記線状物の3次元形状を計測して、第2端の近傍であって該第2端からの距離が所定の範囲にある第2把持位置を第2ロボットハンドで把持する第2把持工程とを有する。 The linear object grasping method of the present invention measures the three-dimensional shape of the linear object near the first end supplied to the supply unit, and measures the three-dimensional shape of the linear object near the first end and the distance from the first end. a first grasping step of grasping a first grasping position within a predetermined range with a first robot hand; a drawing step of moving the first robot hand to pull out the grasped linear object; and a drawing step of moving the first robot hand to pull out the grasped linear object; a second gripping step of measuring the three-dimensional shape of the object and gripping a second gripping position near the second end and within a predetermined distance from the second end with a second robot hand; .
ここで、供給部とは作業に供される線状物を配置する場所をいい、筒やトレイなどの容器、テーブルなどの台を含む概念である。線状物が供給部に供給されることには、線状物が筒やトレイに収容されることや、テーブル上に載置されることが含まれる。 Here, the supply section refers to a place where linear objects to be used for work are placed, and is a concept that includes containers such as cylinders and trays, and stands such as tables. Supplying the linear object to the supply unit includes storing the linear object in a cylinder or a tray, and placing the linear object on a table.
この方法によって、第1ロボットハンドおよび第2ロボットハンドで線状物の第1把持位置および第2把持位置をそれぞれ把持することができる。 With this method, the first robot hand and the second robot hand can grip the linear object at the first gripping position and the second gripping position, respectively.
好ましくは、前記引出工程が、前記線状物の前記第2端を前記供給部に残しながら前記線状物を引き出す工程であり、前記第2把持工程が、前記供給部近傍にある前記線状物の中間部の3次元形状を計測して、前記中間部を前記第2ロボットハンドで支持する工程と、前記第2ロボットハンドが前記線状物を支持した状態で、前記第1ロボットハンドを移動させることにより前記線状物を前記第2ロボットハンドに対してスライドさせて、前記第2把持位置を前記第2ロボットハンドまで案内する案内工程と、前記第2把持位置を前記第2ロボットハンドで把持する工程とを含む。 Preferably, the drawing step is a step of drawing out the linear object while leaving the second end of the linear object in the supply section, and the second gripping step is a step of drawing out the linear object near the supply section. measuring the three-dimensional shape of the intermediate part of the object and supporting the intermediate part with the second robot hand; and with the second robot hand supporting the linear object, the first robot hand a guiding step of sliding the linear object relative to the second robot hand by moving the object, and guiding the second gripping position to the second robot hand; and a guiding step of guiding the second gripping position to the second robot hand. and a step of gripping with.
ここで、線状物を「支持」するとは、線状物をロボットハンドに対してスライド可能な状態で保持することをいう。なお、本明細書において、線状物を「把持」するとは、線状物がロボットハンドに対して動かないように、しっかりと保持することをいう。この方法によって、供給部近傍にある中間部を3次元計測して第2ロボットハンドで支持するので、線状物が変形しやすくティーチングによっては把持できない場合でも確実に支持できる。その結果、案内工程において線状物を第2ロボットハンドに対してスライドさせる距離を短くして、作業時間を短縮できる。 Here, "supporting" the linear object means holding the linear object in a slidable state with respect to the robot hand. Note that in this specification, "grasping" a linear object means firmly holding the linear object so that it does not move relative to the robot hand. With this method, the intermediate portion near the supply section is three-dimensionally measured and supported by the second robot hand, so even if the linear object is easily deformed and cannot be gripped by teaching, it can be supported reliably. As a result, the distance by which the linear object is slid relative to the second robot hand in the guiding step can be shortened, and the working time can be shortened.
より好ましくは、前記案内工程において前記第2ロボットハンドから前記線状物が脱落するのを防止する脱落防止手段を該第2ロボットハンドが備える。 More preferably, the second robot hand includes drop-off prevention means for preventing the linear object from falling off the second robot hand during the guiding step.
あるいは、前記引出工程が、前記線状物の前記第2端を前記供給部に残しながら前記線状物を引き出す工程であり、前記第2把持工程が、前記第2端付近の3次元形状を計測して、前記第2把持位置を第2ロボットハンドで把持する工程である。線状物の性状や供給態様によっては、線状物の大部分を引き出すことにより、供給部に残る第2把持位置を第2ロボットハンドで直接把持することができる。この方法によって、他の線状物把持方法で必要とされた案内工程を省略できる。 Alternatively, the drawer process is the process of drawing the line -like material while leaving the second edge of the line -like form in the supplier part, and the second handling process is the 3D shape near the second end. This is a step of measuring and gripping the second gripping position with a second robot hand. Depending on the nature of the linear object and the manner in which it is supplied, by pulling out most of the linear object, the second gripping position remaining in the supply section can be directly grasped by the second robot hand. With this method, the guiding step required by other linear object gripping methods can be omitted.
あるいは、前記引出工程が、前記線状物を引き出して前記供給部から取り出す工程であり、前記第2把持工程が、前記第2端付近の3次元形状を計測して、前記第2把持位置を第2ロボットハンドで把持する工程である。線状物の長さや性状によっては、線状物を供給部から完全に取り出した状態で、自由状態にある第2端付近の3次元形状を計測して、第2把持位置を第2ロボットハンドで直接把持することができる。この方法によって、他の線状物把持方法で必要とされた案内工程を省略できる。 Alternatively, the drawing step is a step of drawing out the linear object and taking it out from the supply unit, and the second gripping step is a step of measuring a three-dimensional shape near the second end and determining the second gripping position. This is a process of gripping with the second robot hand. Depending on the length and properties of the linear object, when the linear object is completely removed from the supply section, the three-dimensional shape near the second end in the free state is measured, and the second gripping position is determined by the second robot hand. It can be grasped directly. With this method, the guiding step required by other linear object gripping methods can be omitted.
好ましくは、上記線状物把持方法は、前記第1ロボットハンドが前記線状物を把持した状態で、該第1ロボットハンドから前記第1端までの3次元形状を計測する工程と、前記第2ロボットハンドが前記線状物を把持した状態で、該第2ロボットハンドから前記第2端までの3次元形状を計測する工程とをさらに有する。これによりその後に線状物の両端を組み付ける作業が容易になる。 Preferably, the method for grasping a linear object includes: measuring a three-dimensional shape from the first robot hand to the first end while the first robot hand is grasping the linear object; The method further includes the step of measuring a three-dimensional shape from the second robot hand to the second end while the two robot hands grip the linear object. This facilitates the subsequent work of assembling both ends of the linear object.
本発明の線状物把持方法によれば、第1ロボットハンドおよび第2ロボットハンドによって、線状物の第1把持位置および第2把持位置をそれぞれ把持することができる。 According to the linear object gripping method of the present invention, the first robot hand and the second robot hand can grip the linear object at the first gripping position and the second gripping position, respectively.
本発明の線状物把持方法の第1実施形態を図1~図6に基づいて説明する。 A first embodiment of the linear object gripping method of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 6.
図1を参照して、本実施形態の線状物把持方法には、第1ロボットハンド11、第2ロボットハンド12および3次元カメラ13を用いる。第1ロボットハンドおよび第2ロボットハンドは図示しない多関節ロボットのアームの先端に装着される。図示しない制御部が第1ロボットハンド、第2ロボットハンドおよび3次元カメラの動作を制御し、3次元形状の算出など各種演算を行う。なお、以下において「ロボットハンド」を単に「ハンド」ということがある。
Referring to FIG. 1, the linear object grasping method of this embodiment uses a
作業の対象となる線状物30は、供給部14である円筒形の容器14に複数本が差し入れられて供給される。線状物の種類は特に限定されず、各種のファイバ、電線などを把持対象とすることができる。線状物を配置する供給部の形状は特に限定されず、筒やトレイなどの各種容器を用いることができる。また、供給部としてテーブルなどの台を用いて、線状物をその上に載置して供給してもよい。
A plurality of
第1ロボットハンド(第1ハンド)11と第2ロボットハンド(第2ハンド)12は多関節ロボットのアームの先端に装着される。第1ハンドと第2ハンドを装備するロボットとしては、公知の多関節ロボットを好適に用いることができる。第1ハンドと第2ハンドは、それぞれ別のロボットに装着されていてもよいし、1台の双腕型ロボットに装着されていてもよい。第1ハンドおよび第2ハンドとしては、線状物を把持可能な各種公知のグリッパを用いることができる。 A first robot hand (first hand) 11 and a second robot hand (second hand) 12 are attached to the tip of an arm of an articulated robot. As the robot equipped with the first hand and the second hand, a known articulated robot can be suitably used. The first hand and the second hand may be attached to different robots, or may be attached to one dual-arm robot. As the first hand and the second hand, various known grippers capable of gripping a linear object can be used.
なお、第2ハンド12は、後述する案内工程で線状物をスライドさせたときに線状物が脱落しないための脱落防止手段を備えることが好ましい。以下に、図6を参照して、第2ハンドと脱落防止手段の一例を説明する。第2ハンド12は第1指部21と第2指部22を有し、一対の指部を互いに平行に保ちながら両者の間隔を変化させることができる。これにより、両指部21、22の間隔を閉じて線状物30を挟持し、間隔を少し広げて線状物の挟持を緩めることで、線状物を支持しながら第2ハンドに対してスライド移動(S)させることができる(図6B)。第2指部は側面に、第1指部との間隔を閉じたときに第1指部と干渉しない位置に、脱落防止手段として2本の棒状の規制部材23、24を備える。線状物を一対の規制部材の間に支持すれば、線状物は両指部21、22と両規制部材23、24に囲まれた枠から外れることがない。これにより、線状物が柔軟で変形しやすい場合でも、線状物をその長さ方向にスライドさせたときに第2ハンドから脱落することがない。なお、脱落防止手段の形態はこれには限られず、第1指部と第2指部の両方が規制部材を備えていてもよいし、規制部材の数が3本以上であってもよい。例えば、規制部材が第1指部または第2指部の先端に設けた鉤状(L字状)部25であってもよい(図6C)。
Note that the
3次元カメラ13は、線状物30の3次元形状を計測するための3次元計測機である。3次元カメラの種類は特に限定されないが、好ましくはステレオカメラを用いる。ステレオカメラは異なる視点から撮像された2枚の画像を用いて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もので、計測点までの距離が近いときに高精度で3次元計測が可能であり、また、特許文献2および3に記載されたようにエピポーラ線を利用することで、線状物の3次元形状を高速に計測できる。
The three-
本実施形態の線状物把持方法を図2~図5を参照して説明する。なお、本明細書において、線状物の第1端近傍の第1把持位置を把持することを単に「第1端を把持する」ということがあり、第2把持位置についても同様である。 The linear object gripping method of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 2 to 5. Note that in this specification, gripping a linear object at a first gripping position near the first end may be simply referred to as "grasping the first end," and the same applies to the second gripping position.
図2を参照して、本実施形態の線状物把持方法は、供給部14に供給された線状物30の第1端付近の3次元形状を計測し(S1)、第1端近傍の第1把持位置を第1ハンド11で把持し(S2)、第1ハンドを移動させて、把持した線状物の第2端を供給部に残しながら線状物を引き出し(S3)、供給部近傍にある線状物の中間部の3次元形状を計測し(S4)、中間部を第2ハンド12で支持し(S5)、第2ハンドが支持した状態で線状物をスライドさせて第2端近傍の第2把持位置を第2ハンドまで案内し(S6)、第2把持位置を第2ハンドで把持する(S7)。その後、線状物30の組付作業等を行う。
Referring to FIG. 2, the linear object gripping method of the present embodiment measures the three-dimensional shape near the first end of the
(S1)まず線状物30の第1端付近の3次元形状を計測する。図1のように供給部が円筒形の容器であるときは、容器の開口付近を3次元カメラで撮像すればよい。3次元計測を行う領域は、少なくとも第1端と、第1端からの距離が所定の範囲にあって、第1ハンド11で把持しようとする位置が存在する部分を含む。特許文献1に記載された方法を利用すれば、ある1本の線状物を第1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て、他の線状物と干渉しないで把持できる線状物を選定できる。
(S1) First, the three-dimensional shape near the first end of the
(S2)図3Aを参照して、計測された第1端31付近の3次元形状に基づいて、線状物30の第1把持位置32を第1ハンド11で把持する。第1把持位置は線状物の第1端の近傍にあり、第1端から所定の距離に設定される。これは、後の組付作業、例えば第1端をコネクタ等に挿入する作業において必要な長さを第1ハンドから突出させるためである。このとき、第1ハンドから突出する長さが多少変化しても組付作業を行うことができるので、第1把持位置は第1端からの距離が所定の範囲にあればよい。例えば、後の組付作業で第1端から10mmの範囲をコネクタ等に挿入する場合は、第1端からの距離が10~30mmの範囲にある点を第1把持位置とするように、所定の範囲を設定してもよい。
(S2) Referring to FIG. 3A, the
第1把持位置の第1端からの正確な距離は、第1端からの距離が所定の範囲にある点を第1ハンドで把持した後に、3次元カメラで第1端付近の3次元計測を行って求めることができる。あるいは、工程S1で線状物を選定する際に第1把持位置を正確に決めておいて、その位置を把持してもよい。 The exact distance from the first end to the first gripping position can be determined by gripping a point within a predetermined distance from the first end with the first hand, and then using a three-dimensional camera to measure the vicinity of the first end. You can go and ask for it. Alternatively, when selecting the linear object in step S1, the first gripping position may be determined accurately and the linear object may be gripped at that position.
(S3)図3Bを参照して、第1ハンド11を移動させて線状物30を、好ましくはその大部分を供給部14から引き出す(P)。このとき、線状物を供給部から完全に取り出してしまわず、第2端36が供給部に残るようにする。線状物を供給部から完全に取り出すと、第2端を拘束するものがなく第2端が自由状態になり、線状物が長い場合や線状物の形状が大きく変化しやすい場合には、第2端が大きく振れて、第2端の位置を特定することや、第2ハンド12で第2端の近くを把持または支持することが難しくなる。
(S3) Referring to FIG. 3B, the
線状物30を引き出す方向は、概ね線状物の長さ方向に引き出すことが好ましい。後の工程S5で、3次元カメラ13の視野を移動させることなく、供給部近傍の線状物の中間部33を撮像できるからである。線状物が筒形の容器14に収容して供給される場合は、線状物は自然とその長さ方向に引き出されることになり、3次元カメラの視野を容器の開口部付近に固定しておくことができる。この場合、第1ハンド11を移動させる方向も概ね線状物の長さ方向に合わせることが好ましい。線状物に不要な変形を与えないためである。線状物30を概ねその長さ方向に引き出せば、図6を参照して、線状物が浅いトレイ5や台上に載置されて供給される場合でも、3次元カメラ13の視野を移動させることなく、供給部15近傍の線状物の中間部33を撮像できる。
The direction in which the
線状物30を引き出す量は、線状物のうち供給部14に残る部分が少ない方が好ましい。次の工程S4、S5で、より第2端36に近い部分を中間部33として3次元計測を行い、より第2端に近い部分を第2ハンド12で支持することが可能となるからである。線状物を引き出す量は、線状物の全長が既知とすれば、第1端31から第1把持位置32までの距離と供給部14の位置に基づいて第1ハンド11の移動目標位置を決めることで、調整することができる。あるいは、第1ハンドを移動させながら、引き出される線状物の3次元計測を行い、線状物の全長に近い長さが供給部から引き出された時点で第1ハンドの移動を停止してもよい。
Regarding the amount of the
(S4)供給部14近傍にある線状物30の中間部33の3次元形状を計測する。中間部は、第2ハンド12で支持しようとする部分である。供給部が筒形の容器である場合は、前述のとおり、3次元カメラ13で容器の開口部付近を撮像することによって、供給部近傍の中間部の3次元計測ができる。撮影した画像に複数の線状物が含まれていた場合は、目標とする線状物、すなわち第1端31を第1ハンド11で把持した線状物の中間部は、例えば、端部の有無によって判別してもよい。目的となる線状物は引き出されており、3次元カメラ13の視野内に第1端31が存在しないことからそれと判別できる。あるいは、工程S1で選定した線状物を、引き出す工程(S3)の間も連続的に撮影することで追跡してもよい。
(S4) The three-dimensional shape of the
(S5)図3Cを参照して、計測された中間部33の3次元形状に基づいて、中間部を第2ハンド12で支持する。第2ハンドで支持する位置は、第2端36に近い方が好ましい。次の案内工程(S6)で線状物30をスライドさせる距離を短くし、作業時間を短縮できるからである。そのためには、前述のとおり、線状物を引き出す際に(工程S3)、線状物のうち供給部14に残る部分を少なくし、供給部近傍の中間部33のうち供給部14に近い、したがって第2端36に近い位置を支持すればよい。第2ハンドで支持する位置は、好ましくは線状物の長さの中間点より第2端側にある。例えば、線状物の全長が300mmの場合、第2ハンドで支持する位置は、線状物の第2端36からの距離を100mm以下とすることができる。または、線状物の第2端36からの距離を線状物の全長の1/4以下としてもよい。
(S5) Referring to FIG. 3C, the
なお、第2ハンド12で中間部33を支持するにあたっては、第2ハンドで一旦中間部を把持し、次の案内工程(S6)で線状物30をスライドさせたときに線状物が第2ハンドから脱落しないように第2ハンドの姿勢を変えてもよい。また、このとき、第2ハンドを移動させて線状物の第2端36を供給部14から取り出してから第2ハンドの姿勢を変えてもよい。第2ハンドが脱落防止手段を備える場合は、この操作は不要である。
In addition, when supporting the
本実施形態では、供給部14近傍にある線状物の中間部33の3次元形状を計測することによって、第2ハンド12で中間部33を支持することができる。中間部の位置および形状は、第2端が供給部に残っていることによってある程度限定された範囲にあるが、予め第2ハンドの動作をティーチングする方法では中間部を把持または支持することは難しかった。第2ハンド12で第1把持位置32のすぐ内側を支持するのであれば、事前のティーチング等によって第1ハンドの脇を支持することも可能である。しかしその場合は、第1把持位置の近傍から第2把持位置まで、線状物30のほぼ全長に亘って第2ハンドをスライドさせるため、作業に時間がかかる。供給部近傍にある中間部を3次元計測することによって、第2ハンドで線状物30の第2端36に近い位置を支持することが可能となり、次の案内工程(S6)で第2把持位置を第2ハンドまで案内するために線状物をスライドさせる距離が短くなり、作業時間を短縮できる。
In this embodiment, by measuring the three-dimensional shape of the
(S6)図4Aを参照して、第2ハンド12が支持した状態で、第1ハンドを移動させることにより、第2ハンドに対して線状物30を長さ方向にスライドさせて(S)、第2端36近傍の第2把持位置35を第2ハンドまで案内する。第2把持位置は線状物の第2端の近傍にあり、第2端から所定の距離に設定される。これは、第1把持位置32と同様に、後の組付作業において必要な長さを第2ハンドから突出させるためであり、第2把持位置は第2端からの距離が所定の範囲にあればよい。
(S6) Referring to FIG. 4A, by moving the first hand while being supported by the
線状物30をスライドさせる距離は、線状物の全長、第1端31から第1把持位置32までの距離、第2端36から第2把持位置35までの距離、第1ハンド11の位置および第2ハンド12の位置に基づいて決めることができる。あるいは、第1ハンドを移動させながらスライドする線状物の3次元計測を行い、第2把持位置が第2ハンドに到達したことを確認して第1ハンドの移動を停止してもよい。具体的には、第2把持位置近傍で線状物30を連続的に3次元計測し、端部(第2端)と第2把持位置との距離を算出し、その距離を基に第2把持位置が第2ハンドに到達したか否かを判定すればよい。これにより、力センサ等によってはスライドの終点を検知できない場合でも、線状物を抜け落ちさせることなく、第2把持位置が第2ハンドに到達した時点でスライドを停止できる。
The distance to slide the
(S7)図4Bを参照して、線状物30の第2把持位置35を第2ハンド12で把持する。例えば、図6に示した第2ハンドであれば、線状物をスライドさせるときに少し開けていた一対の指部21、22の間隔を閉じることで、線状物が動かないように把持する。
(S7) Referring to FIG. 4B, the
図4Cを参照して、以上の工程により、線状物30の両端を第1ハンド11および第2ハンド12で把持できた。この後、線状物の組付作業を行うことができる。また、組付作業に備えてさらに、第1ハンドから第1端までの第1先端部、および第2ハンドから第2端までの第2先端部の3次元形状を計測してもよい。本出願人は先に、湾曲した線状物をロボットハンドで把持して、先端を所定の孔に挿入して押し込む方法について出願した(特願2019-146818)。第1先端部および第2先端部の3次元形状を取得することで、同法を用いてコネクタ等への組付作業を行うことができる。
Referring to FIG. 4C, both ends of the
次に、本発明の線状物把持方法の第2実施形態を図7および図8を参照して説明する。 Next, a second embodiment of the linear object gripping method of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
本実施形態の線状物把持方法に用いる装置は第1実施形態と同じである(図1)。また、装置や線状物各部の符号は第1実施形態と同じものを用いる。本実施形態では、第1ハンド11を移動させて線状物30を引き出した後、第2ハンド12で第2把持位置35を直接把持する点で第1実施形態と異なる。第1実施形態と同じ部分については説明を省略する。
The apparatus used in the linear object gripping method of this embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1). Further, the same reference numerals as in the first embodiment are used for each part of the device and the linear object. This embodiment differs from the first embodiment in that after the
図7を参照して、本実施形態の線状物把持方法は、供給部14に供給された線状物30の第1端付近の3次元形状を計測し(S1)、第1端近傍の第1把持位置を第1ハンド11で把持し(S2)、第1ハンドを移動させて、把持した線状物の第2端を供給部に残しながら線状物を引き出し(S3)、ここまでの工程は第1実施形態(図2)と同じである。
Referring to FIG. 7, the linear object gripping method of the present embodiment measures the three-dimensional shape near the first end of the
(S4B)供給部14に残った線状物30の第2端36付近の3次元形状を計測する。第1実施形態の工程S4では供給部14近傍の線状物の中間部33を3次元計測するのに対して、本工程S4Bでは供給部内の線状物の第2端付近を3次元計測する点で異なる。この相違は、次に第2ハンド12で支持または把持するために着目する位置の相違による。しかし、引出工程(S3)における好ましい形態として線状物の大部分を供給部から引き出した場合は、第1実施形態における中間部33と本実施形態における第2端36付近はほぼ重なっており、3次元カメラ13で当該領域を撮像して3次元形状を計測する作業自体は同じ作業である。
(S4B) The three-dimensional shape of the
(S7B)図8を参照して、計測された第2端36付近の3次元形状に基づいて、線状物30の第2把持位置35を第2ハンド12で把持する。
(S7B) Referring to FIG. 8, the
以上の工程により、線状物30の両端を第1ハンド11および第2ハンド12で把持できた。
Through the above steps, both ends of the
本実施形態の方法によれば、第2ハンド12によって第2把持位置35を直接把持するので、第1実施形態で必要とされた案内工程(S6)を省略できる。ただし、本実施形態の方法が適用できるためには、線状物の性状が他の線状物と絡まりにくいものであることや、供給部にある線状物の数の密度が小さいことなどの条件を満たす必要がある。
According to the method of this embodiment, the second
本実施形態の利用法として、第1実施形態の工程S4で中間部33および第2端36付近の3次元形状を計測して、他の線状物と干渉しないで第2ハンド12で第2把持位置35を直接把持可能と判断された場合に、第2把持位置を直接把持することができる。例えば、供給部14の線状物が残り少なくなったときに、一旦中間部を支持することなく直接第2把持位置を把持できる場合に、第2ハンドで第2把持位置を把持すればよい。
As a usage of this embodiment, the three-dimensional shape of the
次に、本発明の線状物把持方法の第3実施形態を図9および図10を参照して説明する。 Next, a third embodiment of the linear object gripping method of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
本実施形態の線状物把持方法に用いる装置は第1実施形態と同じである(図1)。また、装置や線状物各部の符号は第1実施形態と同じものを用いる。本実施形態では、第1ハンド11を移動させて線状物30を供給部14から完全に取り出して、自由状態にある第2端の近傍にある第2把持位置35を第2ハンド12で直接把持する点で第1実施形態と異なる。第1実施形態と同じ部分については説明を省略する。
The apparatus used in the linear object gripping method of this embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1). Further, the same reference numerals as in the first embodiment are used for each part of the device and the linear object. In this embodiment, the
図9を参照して、本実施形態の線状物把持方法は、供給部14に供給された線状物30の第1端付近の3次元形状を計測し(S1)、第1端近傍の第1把持位置を第1ハンド11で把持し(S2)、ここまでの工程は第1実施形態(図2)と同じである。
Referring to FIG. 9, the linear object grasping method of the present embodiment measures the three-dimensional shape near the first end of the
(S3C)図10を参照して、第1ハンド11を移動させて線状物30を引き出し、供給部14から完全に取り出す。線状物の第2端は自由状態にある。
(S3C) Referring to FIG. 10, the
(S4C)3次元カメラ13によって、線状物30の第2端36付近の3次元形状を計測する。
(S4C) The three-dimensional shape of the
(S7C)計測された第2端36付近の3次元形状に基づいて、線状物30の第2把持位置35を第2ハンド12で把持する。
(S7C) The
以上の工程により、線状物30の両端を第1ハンド11および第2ハンド12で把持できた。
Through the above steps, both ends of the
本実施形態の方法によれば、第2ハンド12によって第2把持位置35を直接把持するので、第1実施形態で必要とされた案内工程(S6)を省略できる。ただし、本実施形態の方法が適用できるためには、線状物が長すぎないことや、線状物が変形しないあるいは変形量が小さいことなどの条件を満たす必要がある。
According to the method of this embodiment, the second
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea.
11 第1ロボットハンド(第1ハンド)
12 第2ロボットハンド(第2ハンド)
13 3次元カメラ
14 容器(供給部)
15 トレイ(供給部)
21 第1指部
22 第2指部
23、24 規制部材(脱落防止手段)
25 鉤状部(脱落防止手段)
30 線状物
31 第1端
32 第1把持位置
33 中間部
35 第2把持位置
36 第2端
P 引き出し方向
S スライド方向
11 First robot hand (first hand)
12 Second robot hand (second hand)
13
15 Tray (supply section)
21
25 Hook-shaped part (falling prevention means)
30
Claims (6)
前記第1ロボットハンドを移動させて、把持した前記線状物を引き出す引出工程と、
引き出した前記線状物の3次元形状を計測して、第2端の近傍であって該第2端からの距離が所定の範囲にある第2把持位置を第2ロボットハンドで把持する第2把持工程と、
を有する線状物把持方法。 A first gripping position near the first end and within a predetermined distance from the first end is determined by measuring the three-dimensional shape near the first end of the linear object supplied to the supply unit. a first gripping step of gripping with a first robot hand;
a drawing step of moving the first robot hand to draw out the gripped linear object;
A second robot hand that measures the three-dimensional shape of the pulled-out linear object and grips a second gripping position near the second end and within a predetermined distance from the second end. a gripping process;
A method for grasping a linear object.
前記第2把持工程が、
前記供給部近傍にある前記線状物の中間部の3次元形状を計測して、前記中間部を前記第2ロボットハンドで支持する工程と、
前記第2ロボットハンドが前記線状物を支持した状態で、前記第1ロボットハンドを移動させることにより前記線状物を前記第2ロボットハンドに対してスライドさせて、前記第2把持位置を前記第2ロボットハンドまで案内する案内工程と、
前記第2把持位置を前記第2ロボットハンドで把持する工程とを含む、
請求項1に記載の線状物把持方法。 The drawing step is a step of drawing out the linear object while leaving the second end of the linear object in the supply section,
The second gripping step
measuring a three-dimensional shape of an intermediate portion of the linear object near the supply unit, and supporting the intermediate portion with the second robot hand;
With the second robot hand supporting the linear object, the first robot hand is moved to slide the linear object relative to the second robot hand, and the second gripping position is moved to the second gripping position. a guidance process for guiding to a second robot hand;
gripping the second gripping position with the second robot hand,
The method for grasping a linear object according to claim 1.
請求項2に記載の線状物把持方法。 The second robot hand is provided with a drop-off prevention means that prevents the linear object from falling off the second robot hand during the guiding step.
The linear object gripping method according to claim 2.
前記第2把持工程が、前記第2端付近の3次元形状を計測して、前記第2把持位置を第2ロボットハンドで把持する工程である、
請求項1に記載の線状物把持方法。 The drawing step is a step of drawing out the linear object while leaving the second end of the linear object in the supply section,
The second gripping step is a step of measuring a three-dimensional shape near the second end and gripping the second gripping position with a second robot hand.
The method for grasping a linear object according to claim 1.
前記第2把持工程が、前記第2端付近の3次元形状を計測して、前記第2把持位置を第2ロボットハンドで把持する工程である、
請求項1に記載の線状物把持方法。 The drawing step is a step of drawing out the linear object and taking it out from the supply section,
The second gripping step is a step of measuring a three-dimensional shape near the second end and gripping the second gripping position with a second robot hand.
The method for grasping a linear object according to claim 1.
前記第2ロボットハンドが前記線状物を把持した状態で、該第2ロボットハンドから前記第2端までの3次元形状を計測する工程と、
をさらに有する請求項1~5のいずれか一項に記載の線状物把持方法。 measuring a three-dimensional shape from the first robot hand to the first end in a state where the first robot hand grips the linear object;
measuring a three-dimensional shape from the second robot hand to the second end while the second robot hand grips the linear object;
The linear object gripping method according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
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