JP7433501B1 - 干渉判定装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ロボットが他の物体と干渉するかどうかを判定する際に、判定に用いる点群データを効率よく削減することができる干渉判定装置を提供する。【解決手段】干渉判定装置は、ロボットの作業空間に含まれる物体までの距離を測定する距離計測部と、距離計測部により得られる点群データの範囲及び点数に基づいて、距離計測部により得られる点群データを間引く間引き部113と、間引き部113により間引かれた後の点群データから、作業空間に配置されるロボットのモデルに対応するロボット領域を包含する判定用の領域に含まれる点群データを抽出する抽出部114と、抽出部114により抽出された点群データが、ロボット領域の内部にある場合に、ロボットが物体と干渉すると判定する判定部115と、を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、干渉判定装置に関する。
従来、工場などで作業を行うロボットの動作計画において、ロボットのアームなどが干渉しないようにチェックすることが行われている。干渉の有無をチェックする手法として、例えば、ロボットなどの物体に対応する3次元座標の点群データを取得し、取得した点群データを利用してチェックする手法が用いられている。しかしながら、全ての点群データを用いて処理を行うと負荷が増大するため、処理に用いる点群データを効率よく削減することが望まれる。
処理負荷を低減するものとして、例えば、下記特許文献1に、ロボットの複数の構成要素間の干渉をチェックする干渉チェック装置が開示されている。この干渉チェック装置は、ロボットを頭、胸、腰、右上腕、右肘、右前腕などの部位に分類し、ロボットの姿勢に応じて、干渉の可能性がある部位を各部位の組み合わせごとに特定するための干渉マトリックスを記憶させ、この干渉マトリックスを用いてロボットの干渉をチェックしている。
この干渉チェック装置は、コントローラの動作指令値から想定されるロボットの姿勢に基づいて、干渉マトリックスを参照し、干渉の可能性がある部位の組み合わせが存在する場合に、それらの部位に対応する3次元座標同士が重なり合っているか否かを判定することで、干渉を検出する。
特開2011-131303号公報
しかし、特許文献1の干渉チェック装置は、ロボットの部位同士の干渉をチェックするものであり、ロボットが他の物体と干渉するかどうかをチェックするものではない。
そこで、本発明は、ロボットが他の物体と干渉するかどうかを判定する際に、判定に用いる点群データを効率よく削減することができる干渉判定装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る干渉判定装置は、ロボットの作業空間に含まれる物体までの距離を測定する距離計測部と、距離計測部により得られる点群データの範囲及び点数に基づいて、距離計測部により得られる点群データを間引く間引き部と、間引き部により間引かれた後の点群データから、作業空間に配置されるロボットのモデルに対応するロボット領域を包含する判定用の領域に含まれる点群データを抽出する抽出部と、抽出部により抽出された点群データが、ロボット領域の内部にある場合に、ロボットが物体と干渉すると判定する判定部と、を備える。
この態様によれば、ロボットの作業空間に含まれる物体に対応する点群データを取得し、取得した点群データを点群データの範囲及び点数に基づいて間引き、間引いた後の点群データから、ロボットのモデルに対応するロボット領域を包含する判定用の領域に含まれる点群データを抽出し、抽出した点群データがロボット領域の内部にある場合に、ロボットが物体と干渉すると判定することができる。
これにより、物体に対応する点群データを間引き、その間引いた後の点群データから、干渉の判定に必要な点群データを抽出し、その抽出した点群データを用いてロボットが他の物体と干渉するかどうかを判定することが可能となる。
本発明の他の態様に係る干渉判定装置は、ロボットの作業空間に含まれる物体までの距離を測定する距離計測部と、距離計測部により得られる点群データの範囲及び点数に基づいて、距離計測部により得られる点群データを間引く間引き部と、間引き部により間引かれた後の点群データが、作業空間に配置されるロボットのモデルに対応するロボット領域の内部にある場合に、ロボットが物体と干渉すると判定する判定部と、を備える。
この態様によれば、ロボットの作業空間に含まれる物体に対応する点群データを取得し、取得した点群データを点群データの範囲及び点数に基づいて間引き、間引いた後の点群データがロボット領域の内部にある場合に、ロボットが物体と干渉すると判定することができる。
これにより、物体に対応する点群データを間引いた後の点群データを用いてロボットが他の物体と干渉するかどうかを判定することが可能となる。
上記各態様において、間引き部は、距離計測部により得られる点群データの範囲及び点数に基づいて点群データを間引く際に、間引きの対象となる点群データのグループを画定するための空間のサイズを算定し、空間により画定されるグループごとに点群データを間引いてもよい。
この態様によれば、点群データにより形成される空間を均一の大きさで画定し、画定した空間ごとに点群データを間引くことができる。これにより、散在する点群データをバランスよく間引くことが可能となる。
上記各態様において、間引き部は、間引いた後に残った点群データ全体の点数が、目標とする点数よりも多い場合に、空間のサイズを大きくし、大きくした後の空間によって画定されるグループごとに、点群データをさらに間引いてもよい。
この態様によれば、間引いた後の点群データが目標とする点数よりも多い場合であっても、目標とする点数に近づくように、間引きを繰り返し行いながら調整することが可能となる。
本発明の他の態様に係る干渉判定装置は、ロボットの作業空間に含まれる物体までの距離を測定する距離計測部と、距離計測部により得られる点群データから、作業空間に配置されるロボットのモデルに対応するロボット領域を包含する判定用の領域に含まれる点群データを抽出する抽出部と、抽出部により抽出された点群データが、ロボット領域の内部にある場合に、ロボットが物体と干渉すると判定する判定部と、を備える。
この態様によれば、ロボットの作業空間に含まれる物体に対応する点群データを取得し、取得した点群データから、ロボットのモデルに対応するロボット領域を包含する判定用の領域に含まれる点群データを抽出し、抽出した点群データがロボット領域の内部にある場合に、ロボットが物体と干渉すると判定することができる。
これにより、物体に対応する点群データから、干渉の判定に必要な点群データを抽出し、その抽出した点群データを用いてロボットが他の物体と干渉するかどうかを判定することが可能となる。
上記各態様において、判定用の領域は、ロボットのリンクごとに設けられ、判定部は、ロボットが物体と干渉するかどうかを、ロボットのリンクごとに判定してもよい。
この態様によれば、ロボットを構成する一つのリンクで干渉することが判定された場合に、残りのリンクでの判定を省略することが可能となる。
本発明によれば、ロボットが他の物体と干渉するかどうかを判定する際に、判定に用いる点群データを効率よく削減することができる干渉判定装置を提供することができる。
実施形態に係る干渉判定装置を含む溶接ロボットシステムの構成を例示する図である。 図1に示す干渉判定装置の制御部における機能的な構成を例示する図である。 (A)は点群データのグループを画定する立法体を例示する模式図であり、(B)は立方体により画定されるグループごとに点群データ間引くことを例示する模式図である。 (A)は点群データのグループを画定する立法体を例示する模式図であり、(B)は立方体により画定されるグループごとに点群データ間引くことを例示する模式図である。 (A)はロボット領域を包含する判定用の領域と点群データとの関係を例示する模式図であり、(B)は(A)の点群データから抽出された点群データを例示する模式図である。 干渉判定装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。また、図面は模式的なものであるため、各構成要素の寸法や比率は実際のものとは相違する。
図1は、実施形態に係る干渉判定装置を含む溶接ロボットシステムの概略構成図である。溶接ロボットシステム100は、例えば、干渉判定装置1と、ロボット制御装置2と、マニピュレータ(ロボット)3とを備える。干渉判定装置1及びロボット制御装置2、並びにロボット制御装置2及びマニピュレータ3は、それぞれネットワークを介して接続される。干渉判定装置1とロボット制御装置2は、例えばWiFi(Wireless Fidelity)などの無線通信により接続され、ロボット制御装置2とマニピュレータ3は、例えば通信ケーブルを介して接続される。なお、ネットワークは、有線(通信ケーブルを含む)であっても無線であってもよい。
なお、溶接ロボットシステム100に、ティーチペンダントを含めてもよい。ティーチペンダントは、ロボット制御装置2に接続することができ、作業者がマニピュレータ3の動作を教示する際に用いる操作装置である。
マニピュレータ3は、ロボット制御装置2において設定される施工条件に従って、溶接対象であるワークにアーク溶接を施工する溶接ロボットである。マニピュレータ3は、例えば、工場の床面等に固定されるベース部材上に設けられる多関節アームと、多関節アームの先端に連結される溶接トーチ(ツール)とを有する。なお、溶接トーチに供給される溶接ワイヤは、マニピュレータ3の構成に含まないことにする。
ロボット制御装置2は、マニピュレータ3の動作を制御する制御ユニットであり、例えば、制御部21、記憶部22及び通信部23を備える。
制御部21は、プロセッサであり、記憶部22に記憶されている溶接プログラムなどを実行することで、マニピュレータ3を制御する。
通信部23は、通信インターフェースであり、ネットワークを介して接続される干渉判定装置1やマニピュレータ3との通信を制御する。
なお、ロボット制御装置2は、溶接電源部をさらに備えてもよい。溶接電源部は、例えば、溶接ワイヤの先端とワークとの間にアークを発生させるために、予め定められた溶接の施工条件に従って、溶接電流及び溶接電圧等をマニピュレータ3に供給する。溶接電源部は、ロボット制御装置2と別個に備えてもよい。
干渉判定装置1は、例えば、デジタルカメラ付きの可搬型端末である。可搬型端末には、例えば、タブレット端末、スマートフォン、携帯情報端末(PDA)、ノートPC(パーソナルコンピュータ)等の持ち運び可能な端末が含まれる。干渉判定装置1は、例えば、制御部11、記憶部12、通信部13、撮影部14、距離計測部15及び表示部16を含む。
制御部11は、プロセッサであり、記憶部12に格納されたプログラムを実行することで、干渉判定装置1の各部を制御する。
記憶部12は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、干渉判定装置1の各種機能を実現するためのプログラム及びそのプログラムで使用される各種のデータなどを記憶する。各種のデータには、例えば、マニピュレータ3の種別ごとの形状サイズ情報、及びマニピュレータ3に装着するツールの種別ごとの形状サイズ情報などが含まれる。
通信部13は、通信インターフェースであり、ネットワークを介して接続されるロボット制御装置2との通信を制御する。
撮影部14は、例えば、レンズ及びイメージセンサ(撮像素子)を含む2Dカメラであり、レンズで受光した被写体の光を電気信号(デジタル画像データ)に変換する。
距離計測部15は、例えば、距離計測センサを搭載する3Dカメラである。距離計測センサは、対象物までの距離を測定可能なセンサである。距離計測センサとして、例えば、LiDAR(Light Detection and Ranging)センサ、ミリ波センサ、超音波センサ等を用いることができる。
なお、距離計測部15は、3Dカメラ又は距離計測センサのいずれか一方のみであってもよい。3Dカメラのみの場合は、異なる複数の位置から物体を撮影した複数の画像に基づいて、物体に対応する三次元座標データを算定することが好ましい。この場合、公知のステレオ法による三次元計測手法を用いることができる。
ここで、距離計測センサを干渉判定装置1に含めることで、イメージセンサと距離計測センサとの位置関係を固定化することができ、各センサでデータを取得するタイミングを合わせることが可能となる。したがって、後述するマーカの特定位置を点群データ上に設定する処理効率を向上させることが可能となる。また、イメージセンサと距離計測センサとを干渉判定装置1に備えることで、ワークとマーカとを同時に撮影できる任意の位置に、干渉判定装置1を操作する作業者が自由に移動して撮影することが可能となるため、作業効率を高めることができる。
さらに、画像を撮影して取得するイメージセンサの機能と距離を計測して取得する距離計測センサの機能とを併せ持つセンサを干渉判定装置1に含めてもよい。これにより、溶接対象を含む画像と溶接対象までの距離とを同じ箇所から同じタイミングで取得できるため、後述するマーカの特定位置を点群データ上に設定する処理効率をさらに高めることが可能となる。
表示部16は、例えば、タッチパネルを有するディスプレイであり、撮影部14により撮影される被写体の映像を表示するとともに、作業者による操作指示等の入力を受け付ける。表示部16は、例えばタッチパネルを有するディスプレイ装置として、干渉判定装置1とは別個に備えることとしてもよい。
図2は、本発明に係る干渉判定装置1の制御部11における機能的な構成を例示する図である。干渉判定装置1の制御部11は、機能的な構成として、例えば、座標系設定部111と、座標付与部112と、間引き部113と、抽出部114と、判定部115とを有する。
座標系設定部111は、例えば、撮影部14により撮影される画像に含まれるマーカに基づいて三次元のユーザ座標系を設定する。撮影部14により撮影される画像には、例えば、マニピュレータ3が作業する空間(以下、「作業空間」とも言う。)に配置されるワークやマーカが含まれる。マーカは、作業空間内に存在することを干渉判定装置1に認識させることができる識別子であればよく、好ましくは、ARマーカを用いるのがよい。マーカは、作業空間内の任意の位置に配置することができる。
具体的に、座標系設定部111は、マーカの特定位置(例えば、マーカの角やマーカの中心等)を原点とする三次元のユーザ座標系を設定する。
なお、ユーザ座標系の原点は、マーカの特定位置であることに限定されず、例えば、カメラのレンズを基準にして定まるカメラ座標系の原点であってもよい。
座標付与部112は、撮影部14により撮影される画像に含まれる物体までの距離を測定する距離計測部15により得られる点群データに対し、ユーザ座標系の座標を付与する。
具体的に説明する。座標付与部112は、撮影部14により撮影された画像に基づいてマーカの特定位置を検出し、その検出したマーカの特定位置を、距離計測部15により得られる点群データ上に設定する。座標付与部112は、点群データ上に設定したマーカの特定位置を原点(基準)とするユーザ座標系の座標を点群データに付与する。これにより、点群データがユーザ座標系に描画される。
点群データ上に設定するマーカの特定位置は、例えば、データ解析により点群データ上のマーカの特定位置を自動的に認識させてもよいし、点群データ上のマーカの特定位置を作業者が指し示す等して指定してもよい。
間引き部113は、距離計測部15により得られる点群データの範囲及び点数に基づいて、距離計測部15により得られる点群データを間引き、点群データの数を削減する。例示的に、間引き部113は、点群データの範囲を点群データの点数で除算した値を、点群データのグループを画定するための立方体の1辺の長さとし、その立方体により画定されるグループごとに点群データが1点となるように、点群データを間引く。図3を参照して、具体的に説明する。
図3(A)(B)には、点群データのグループを画定するための立方体として、1辺の長さが“0.1mm”の立方体が例示されている。この立方体の1辺の長さは、例えば、“点群データの範囲/点群データの点数”により算出される。この例では、点群データの範囲として、ユーザ座標系のx軸方向に広がる点群データの範囲となる“5m”が設定され、点群データの点数として、“50,000点”が設定されている。したがって、“5m/50,000点”により求まる“0.1mm”が、点群データのグループを画定するための立方体の1辺の長さとして算出される。
間引き部113は、距離計測部15により得られる点群データを、1辺の長さが“0.1mm”の立方体により画定する(図3(A))。続いて、間引き部113は、各立方体に含まれる点群データが、それぞれ1点となるように、各点群データを間引く(図3(B))。間引くことで残す1点は、例えば、立方体の中心などのように、予め定めた場所に最も近い点であってもよいし、ランダムに選択した点であってもよい。なお、間引くことで残す点数は、1点であることに限定されず、点群データを効率よく削減できる範囲で任意に設定することができる。
また、点群データのグループを画定するための空間は、立方体に限定されず、例えば、直方体などの他の立体であってもよい。
間引き部113は、間引いた後に残った点群データ全体の点数が、目標とする点数よりも多い場合に、空間のサイズを大きくし、大きくした後の空間によって画定されるグループごとに、点群データをさらに間引いてもよい。これにより、間引いた後に残った点群データ全体の点数が、目標点数に近づくように調整することができる。図4を参照して、具体的に説明する。
図4(A)(B)には、点群データのグループを画定するための立方体として、1辺の長さが“0.2mm”の立方体が例示されている。これは、図3に示す立方体の1辺の長さである“0.1mm”を、2倍の“0.2mm”にしたものである。1辺の長さを大きくする際の倍率は、例えば、“間引いた後に残っている点数/目標点数”により算出することができる。この例では、目標点数として、“10,000点”が設定され、間引いた後に残っている点数が、“20,000点”である場合を示している。この場合、1辺の長さを大きくする際の倍率は、“20,000点/10,000点”により求まる“2倍”となる。それゆえ、図3に示す立方体の1辺の長さである“0.1mm”を2倍にした“0.2mm”が、図4に示す立方体の1辺の長さになっている。
図2に示す抽出部114は、間引き部113により間引かれた後の点群データから、マニピュレータ3の3Dモデルに対応するロボット領域を包含する判定用の領域に含まれる点群データを抽出する。マニピュレータ3の3Dモデルは、干渉判定装置1の画面上に表示される作業空間に仮想的に配置される。マニピュレータ3の3Dモデルを配置する位置や姿勢は、例えば、溶接プログラムに基づいてランダムに定めてもよいし、作業者が画面上を指し示すなどして任意に指定してもよい。
マニピュレータ3の3Dモデルに対応するロボット領域は、例えば、マニピュレータ3の種別に対応するマニピュレータ3の形状サイズ情報、マニピュレータ3の姿勢情報、及びマニピュレータ3に装着する溶接トーチなどのツールの種別に対応するツールの形状サイズ情報に基づいて、定めてもよい。マニピュレータ3の種別及びマニピュレータ3の姿勢情報(例えば各軸の角度情報)は、ロボット制御装置2から取得することが好ましい。
ロボット領域を包含する判定用の領域は、例えば、距離計測部15により得られる点群データに生じ得る誤差を吸収できる範囲であって、溶接トーチ装着時のマニピュレータ3の大きさに対して余裕を待たせた大きさになるように設定することが好ましい。これにより、点群データに生じ得る誤差による影響を取り除いた範囲に判定用の領域を設けることができるため、干渉を判定する精度を高めることが可能となる。判定用の領域は、マニピュレータ3のリンクごとに設けてもよい。
図5(A)(B)を参照して、マニピュレータ3のリンクごとに設けた判定用の領域から点群データを抽出するイメージについて説明する。図5(A)は、マニピュレータ3の3Dモデルの一つのリンクに対応するロボット領域Raと、そのロボット領域Raを包含する判定用の領域Rbと、間引き部113により間引かれた後の点群データのうちの一部の点群データDa~Dgと、を例示する模式図である。
抽出部114は、間引き部113により間引かれた後の点群データDa~Dgの中から、判定用の領域Rbに含まれる点群データDa、Db、Dcを抽出する。
図5(B)は、抽出部114により抽出された点群データDa、Db、Dcを例示する模式図である。
図2に示す判定部115は、抽出部114により抽出された点群データが、ロボット領域の内部に存在する場合に、マニピュレータ3が作業空間に存在する物体と干渉すると判定する。図5(B)を参照して、具体的に説明する。
判定部115は、抽出部114により抽出された点群データDa、Db、Dcのいずれかが、ロボット領域Raの内部にあるか否かを判定する。図5(B)では、点群データDaがロボット領域Raの内部にある。この場合、判定部115は、マニピュレータ3が作業空間に存在する物体と干渉すると判定する。
判定用の領域をマニピュレータ3のリンクごとに設けた場合、判定部115は、マニピュレータ3が物体と干渉するかどうかを、マニピュレータ3のリンクごとに判定する。
図6を参照して、干渉判定装置1の動作の一例について説明する。
最初に、干渉判定装置1の距離計測部15は、撮影部14により撮影される作業空間の画像に含まれる物体までの距離を測定する(ステップS101)。
続いて、干渉判定装置1の間引き部113は、点群データの範囲及び点数に基づいて、上記ステップS101の測定により得られた点群データを間引く(ステップS102)。
続いて、干渉判定装置1の抽出部114は、上記ステップS102で間引かれた後の点群データから、画面上の作業空間に仮想的に配置されるマニピュレータ3の3Dモデルに対応するロボット領域を包含する判定用の領域に含まれる点群データを抽出する(ステップS103)。
続いて、干渉判定装置1の判定部115は、上記ステップS103で抽出された点群データのいずれかが、ロボット領域の内部にあるか否かを判定する(ステップS104)。
この判定がYESである場合(ステップS104:YES)に、判定部115は、マニピュレータ3が作業空間に存在する物体と干渉すると判定し(ステップS105)、本動作を終了する。
他方、上記ステップS104の判定がNOである場合(ステップS104:NO)に、判定部115は、マニピュレータ3が作業空間に存在する物体と干渉しないと判定し(ステップS106)、本動作を終了する。
ここで、本実施形態における干渉とは、マニピュレータ3が溶接動作を行う際に、点群データに対応する物体と接触するなどして、マニピュレータ3の溶接動作が妨げられる(正常な溶接動作に支障が出る)ことをいう。
上述したように、実施形態に係る干渉判定装置1によれば、ことができる。これにより、ことが可能となる。
それゆえ、実施形態に係る干渉判定装置1によれば、ロボットが他の物体と干渉するかどうかを判定する際に、判定に用いる点群データを効率よく削減することが可能となる。
[変形例]
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、他の様々な形で実施することができる。このため、上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。
例えば、上述した実施形態では、干渉判定装置1が、間引き部113と抽出部114とを両方とも備える場合について説明したが、いずれか一方を省略する場合にも本発明を適用することができる。それぞれの変形例について、以下に説明する。
(抽出部114を省略する変形例)
この変形例における判定部115は、間引き部113により間引かれた後の点群データが、画面上の作業空間に仮想的に配置されるマニピュレータ3の3Dモデルに対応するロボット領域Raの内部にある場合に、マニピュレータ3が、作業空間に存在する物体と干渉すると判定する。
(間引き部113を省略する変形例)
この変形例における抽出部114は、距離計測部15により得られる点群データから、画面上の作業空間に仮想的に配置されるマニピュレータ3の3Dモデルに対応するロボット領域Raを包含する判定用の領域Rbに含まれる点群データを抽出する。
(その他の変形例)
上述した実施形態では、溶接ロボットを用いて説明したが、これに限定されない。例えば、ピッキング等を行うハンドリングロボットを含む産業用のロボットや、自立搬送台車等の何らかの作業や運搬を行うロボットに本発明を適用することができる。この場合、上記実施形態で用いた溶接プログラム、溶接対象及び溶接動作を、それぞれ作業プログラムや運搬プログラム、作業対象や運搬対象及び作業や運搬と置き換えることができる。
また、上述した実施形態では、一台の干渉判定装置1で作業空間の画像を撮影しているが、複数の干渉判定装置1を用い、それぞれ異なる位置から作業空間の画像を撮影してもよい。これにより、撮影した位置ごとに干渉の有無を判定することができる。それゆえ、干渉を判定する精度を高めることが可能となる。
1…干渉判定装置、2…ロボット制御装置、3…マニピュレータ、11…制御部、12…記憶部、13…通信部、14…撮影部、15…距離計測部、16…表示部、21…制御部、22…記憶部、23…通信部、100…溶接ロボットシステム、111…座標系設定部、112…座標付与部、113…間引き部、114…抽出部、115…判定部、Ra…ロボット領域、Rb…判定用の領域

Claims (3)

  1. ロボットの作業空間に含まれる物体までの距離を測定する距離計測部と、
    前記距離計測部により得られる点群データの範囲及び点数に基づいて、前記距離計測部により得られる点群データを間引く間引き部と、
    前記間引き部により間引かれた後の点群データから、前記作業空間に配置される前記ロボットのモデルに対応するロボット領域を包含する判定用の領域に含まれる点群データを抽出する抽出部と、
    前記抽出部により抽出された点群データが、前記ロボット領域の内部にある場合に、前記ロボットが前記物体と干渉すると判定する判定部と、
    を備え
    前記間引き部は、前記距離計測部により得られる点群データの範囲及び点数に基づいて点群データを間引く際に、間引きの対象となる点群データのグループを画定するための空間のサイズを算定し、前記空間により画定されるグループごとに点群データを間引く、
    干渉判定装置。
  2. ロボットの作業空間に含まれる物体までの距離を測定する距離計測部と、
    前記距離計測部により得られる点群データの範囲及び点数に基づいて、前記距離計測部により得られる点群データを間引く間引き部と、
    前記間引き部により間引かれた後の点群データが、前記作業空間に配置される前記ロボットのモデルに対応するロボット領域の内部にある場合に、前記ロボットが前記物体と干渉すると判定する判定部と、
    を備え
    前記間引き部は、前記距離計測部により得られる点群データの範囲及び点数に基づいて点群データを間引く際に、間引きの対象となる点群データのグループを画定するための空間のサイズを算定し、前記空間により画定されるグループごとに点群データを間引く、
    干渉判定装置。
  3. 前記間引き部は、間引いた後に残った点群データ全体の点数が、目標とする点数よりも多い場合に、前記空間のサイズを大きくし、大きくした後の前記空間によって画定されるグループごとに、点群データをさらに間引く、
    請求項1又は2記載の干渉判定装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002172575A (ja) 2000-12-07 2002-06-18 Fanuc Ltd 教示装置
JP2016062477A (ja) 2014-09-19 2016-04-25 株式会社東芝 溶接プログラム作成装置および溶接プログラム作成方法
JP2018206038A (ja) 2017-06-02 2018-12-27 株式会社Ihi 点群データ処理装置、移動ロボット、移動ロボットシステム、および点群データ処理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002172575A (ja) 2000-12-07 2002-06-18 Fanuc Ltd 教示装置
JP2016062477A (ja) 2014-09-19 2016-04-25 株式会社東芝 溶接プログラム作成装置および溶接プログラム作成方法
JP2018206038A (ja) 2017-06-02 2018-12-27 株式会社Ihi 点群データ処理装置、移動ロボット、移動ロボットシステム、および点群データ処理方法

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