JP7442225B1 - Gripping system, grasping method, control device, and program - Google Patents

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JP7442225B1 JP2022212669A JP2022212669A JP7442225B1 JP 7442225 B1 JP7442225 B1 JP 7442225B1 JP 2022212669 A JP2022212669 A JP 2022212669A JP 2022212669 A JP2022212669 A JP 2022212669A JP 7442225 B1 JP7442225 B1 JP 7442225B1
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靖也 加藤
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Abstract

【課題】ロボットによって把持した対象物を解放する場合に、解放された対象物の状態を、より適切な状態とする。【解決手段】把持システム1は、開閉する把持部材31aを備えた多関節ロボット30と、多関節ロボット30の動作を制御する制御装置40と、を備える。制御装置40は、把持部材31aを閉状態とすることで、把持対象となる対象物を把持部材31aにより把持する把持動作と、把持部材31aを開状態とすることで、把持動作により把持した把持対象物を把持部材31aから解放する解放動作と、解放動作により解放した解放対象物が落下する過程において、解放対象物に把持部材31aを接触させることで、解放対象物が所定の落下先に落下するよう案内する案内動作と、を多関節ロボット30に実行させる。【選択図】図7An object of the present invention is to bring the released object into a more appropriate state when releasing the object gripped by a robot. A gripping system 1 includes an articulated robot 30 having a gripping member 31a that opens and closes, and a control device 40 that controls the operation of the articulated robot 30. The control device 40 performs a gripping operation in which an object to be gripped is gripped by the gripping member 31a by closing the gripping member 31a, and a gripping operation in which the object to be gripped is gripped by the gripping operation by opening the gripping member 31a. During the release operation of releasing the object from the grip member 31a and the process of the release object falling due to the release operation, by bringing the grip member 31a into contact with the release object, the release object falls to a predetermined falling destination. The articulated robot 30 is caused to perform a guiding operation to guide the robot to perform the following actions. [Selection diagram] Figure 7

Description

本発明は、把持システム、把持方法、制御装置、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a gripping system, a gripping method, a control device, and a program.

近年、把持機能を備えたロボットにより、様々な作業が行われている。例えば、惣菜の盛り付け作業をロボットが行う場合、バット等の容器に蓄えられた具材をロボットが所定量把持し、惣菜の容器の定められた領域に移送して解放(リリース)することで盛り付け(プレース)作業が実現される。
このような、盛り付けを行うロボットに関する技術は、例えば、特許文献1に開示されている。
In recent years, various tasks have been performed using robots equipped with grasping functions. For example, when a robot performs the work of plating a side dish, the robot grasps a predetermined amount of ingredients stored in a container such as a vat, transfers them to a designated area of the side dish container, and releases them. (place) work is realized.
A technique related to such a robot that serves food is disclosed in, for example, Patent Document 1.

特開2021-30407号公報JP 2021-30407 Publication

しかしながら、ロボットによる盛り付け作業では、盛り付け後の具材の状態が、適切な状態とならない場合があった。
例えば、ポテトサラダや卯の花といった、粘性や粘着性のある具材、あるいは相互に密着しやすい具材を把持する場合、把持部材から具材に対して与えられる把持力に起因し、具材同士が結合して1つの塊状となる。そして、この塊状となった具材を解放して容器に盛り付けた場合、具材は分離することなく容器内で自立する。更に、この自立した具材はその後重力によって横転し、結果として、具材が容器外にはみ出してしまう。
しかし、従来の技術では、このような特性がある具材を、適切な状態で盛り付けることは困難であった。
However, in the plating work performed by a robot, the state of the ingredients after plating may not be in an appropriate state.
For example, when gripping viscous or sticky ingredients such as potato salad or Unohana, or ingredients that tend to stick to each other, the gripping force applied to the ingredients by the gripping member may cause the ingredients to stick together. Combine to form a single lump. When the lumped ingredients are released and placed in a container, the ingredients stand on their own within the container without separating. Furthermore, this self-supporting ingredient is then overturned due to gravity, and as a result, the ingredient protrudes outside the container.
However, with conventional techniques, it has been difficult to arrange ingredients with such characteristics in an appropriate state.

また、この課題は、対象物が食材である場合に限られるものではなく、工業分野等の、ロボットによる把持を行う様々な分野全般に共通するものである。
すなわち、従来の技術では、ロボットによって把持した対象物を解放する場合に、解放された対象物の状態を適切な状態とすることについて、未だ改善の余地があった。
Furthermore, this problem is not limited to cases where the object is food, but is common to various fields in which gripping is performed by robots, such as the industrial field.
That is, in the conventional technology, when releasing an object gripped by a robot, there is still room for improvement in bringing the released object into an appropriate state.

本発明の課題は、ロボットによって把持した対象物を解放する場合に、解放された対象物の状態を、より適切な状態とすることである。 An object of the present invention is to bring the released object into a more appropriate state when releasing the object gripped by a robot.

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る把持システムは、
開閉する把持部材を備えたロボットと、前記ロボットの動作を制御する制御装置と、を備えた把持システムであって、
前記制御装置は、
前記把持部材を閉状態とすることで、把持対象となる対象物を前記把持部材により把持する把持動作と、
前記把持部材を開状態とすることで、前記把持動作により把持した把持対象物を前記把持部材から解放する解放動作と、
前記解放動作により解放した解放対象物が落下する過程において、前記解放対象物に前記把持部材を接触させることで、前記解放対象物が所定の落下先に落下するよう案内する案内動作と、
を前記ロボットに実行させることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a gripping system according to an embodiment of the present invention,
A gripping system comprising a robot equipped with a gripping member that opens and closes, and a control device that controls the operation of the robot,
The control device includes:
a gripping operation of gripping an object to be gripped by the gripping member by bringing the gripping member into a closed state;
a releasing operation of releasing the gripped object gripped by the gripping operation from the gripping member by opening the gripping member;
a guiding operation of guiding the release target to fall to a predetermined falling destination by bringing the gripping member into contact with the release target during the process of the release target falling by the release operation;
The robot is characterized by causing the robot to execute the following.

本発明によれば、ロボットによって把持した対象物を解放する場合に、解放された対象物の状態を、より適切な状態とすることができる。 According to the present invention, when an object gripped by a robot is released, the state of the released object can be brought into a more appropriate state.

本発明に係る把持システム1が複数並べられた状態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a plurality of gripping systems 1 according to the present invention are lined up. 本発明に係る把持システム1の主要部を拡大した斜視図である。FIG. 1 is an enlarged perspective view of the main parts of the gripping system 1 according to the present invention. ハンド31の先端に設置される把持部材31aの形状例を示す模式図である。3 is a schematic diagram showing an example of the shape of a gripping member 31a installed at the tip of a hand 31. FIG. 把持動作等の動作を実行する場合の、収容空間10A、ハンド31、把持部材31a、ロボットアーム32、及び具材の位置関係について示す図である。It is a figure showing the positional relationship of accommodation space 10A, hand 31, grasping member 31a, robot arm 32, and ingredients in the case of performing operations, such as grasping operation. 一対の把持部材31aの開閉について示す図である。It is a figure showing opening and closing of a pair of grip members 31a. 制御装置40のハードウェア構成を示す模式図である。4 is a schematic diagram showing the hardware configuration of a control device 40. FIG. 制御装置40の機能的構成を示すブロック図である。4 is a block diagram showing the functional configuration of a control device 40. FIG. 多関節ロボット30による把持動作の一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a grasping operation by the articulated robot 30. 従来技術を用いた場合の、解放動作の一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a release operation when using a conventional technique. 多関節ロボット30による、解放動作及び案内動作の一例を示す模式図である。3 is a schematic diagram showing an example of a releasing operation and a guiding operation by the multi-joint robot 30. FIG. 多関節ロボット30による、解放動作及び案内動作の一例を示す模式図である。3 is a schematic diagram showing an example of a releasing operation and a guiding operation by the multi-joint robot 30. FIG. 多関節ロボット30による整形動作の一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a shaping operation performed by the articulated robot 30. FIG. 把持システム1が実行する具材盛り付け処理の流れを示すフローチャートである。2 is a flowchart showing the flow of ingredient plating processing executed by the gripping system 1. FIG. 多関節ロボット30による整形動作の変形例の一例を示す模式図である。7 is a schematic diagram illustrating an example of a modification of the shaping operation performed by the articulated robot 30. FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
[実施形態]
[構成]
図1及び図2は、本発明に係る把持システム1全体の構成を示す模式図であり、図1は、把持システム1が複数並べられた状態を示す斜視図、図2は、把持システム1の主要部を拡大した斜視図である。
本実施形態における把持システム1は、材料を盛り付けて盛り付けるシステムに本発明を適用することを想定したものである。以下の説明においては、把持システム1が、対象物として惣菜等の具材を把持し、この具材を個別の惣菜の容器に盛り付ける場合を例に挙げて説明する。なお、この個別の惣菜の容器への盛りつけは例示に過ぎず、他にも、例えば、複数の惣菜のそれぞれを、弁当の容器の対応する領域に個別に盛り付ける用途等に本実施形態を適用することも可能である。また、以下の説明において、盛り付けられる具材の量として、重量を例に挙げて説明するが、本発明は、重量以外であっても、体積、かさ、質量等、各種呼称の物理量を対象に適用することが可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Embodiment]
[composition]
1 and 2 are schematic diagrams showing the overall configuration of a gripping system 1 according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a plurality of gripping systems 1 are lined up, and FIG. FIG. 3 is an enlarged perspective view of the main part.
The gripping system 1 in this embodiment is intended to apply the present invention to a system for plating and plating materials. In the following description, an example will be described in which the gripping system 1 grips ingredients such as side dishes as objects and places the ingredients in individual side dish containers. Note that this arrangement of individual side dishes in containers is only an example, and the present embodiment is also applicable to other applications, such as for example, serving each of a plurality of side dishes individually in a corresponding area of a boxed lunch container. It is also possible. In addition, in the following explanation, weight will be used as an example of the amount of ingredients to be served, but the present invention is applicable to physical quantities other than weight, such as volume, bulk, mass, etc. It is possible to apply.

図1及び図2に示すように、把持システム1は、具材収容部10と、容器供給部20と、多関節ロボット30と、制御装置40と、遮蔽部50と、を備えている。なお、把持システム1に隣接して、惣菜の容器を自動的に運搬するベルトコンベア2が設置されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the gripping system 1 includes an ingredient storage section 10, a container supply section 20, an articulated robot 30, a control device 40, and a shielding section 50. Note that a belt conveyor 2 is installed adjacent to the gripping system 1 to automatically convey containers of prepared foods.

具材収容部10は、把持システム1において盛り付けられる惣菜等の具材を収容する収容空間10Aを備えている。この収容空間10Aは、例えば、具材収容部10自体により構成されてもよいし、具材収容部10に設置可能な大型のバットやトレー等の汎用の容器により構成されてもよい。そして、この収容空間10Aには、例えば、例えば、ポテトサラダ等の練りサラダ(粘性や粘着性を有する具材を含むサラダ)、卯の花(おから)、切り干し大根、なます、ひじき、煮豆、バターコーン等の惣菜が収容される。本実施形態において、具材収容部10には、1種類の具材が複数食分(例えば、数十食分~数百食分)収容されているものとする。そして、複数の把持システム1が何れかの惣菜等の具材を、対応する惣菜の容器に盛り付けることで、惣菜の盛り付け作業を完了させることができる。
具材収容部10の収容空間10Aは、作業者が手作業によって、又は、多関節ロボット30が自動的に交換することが可能である。
The ingredient accommodating section 10 includes a accommodating space 10A that accommodates ingredients such as side dishes to be served in the gripping system 1. For example, the storage space 10A may be configured by the ingredients storage section 10 itself, or may be configured by a general-purpose container such as a large vat or a tray that can be installed in the ingredients storage section 10. The storage space 10A includes, for example, kneaded salad (salad containing sticky or sticky ingredients) such as potato salad, unohana (okara), dried daikon radish, eggplant, hijiki, boiled beans, and butter. Contains side dishes such as corn. In this embodiment, it is assumed that the ingredient storage unit 10 stores one type of ingredient for multiple meals (for example, several tens to hundreds of meals). Then, the plurality of gripping systems 1 arrange the ingredients of any of the side dishes in the corresponding side dish containers, thereby completing the work of serving the side dishes.
The storage space 10A of the ingredients storage section 10 can be replaced manually by a worker or automatically by the articulated robot 30.

容器供給部20は、把持システム1において、具材が盛り付けられる所定位置(図2中の盛り付け位置P1)に惣菜の容器を供給する。容器供給部20には、惣菜の容器が複数収容されており、把持システム1が動作を開始すると、容器を1つずつ盛り付け位置P1に供給する。また、盛り付け位置P1には、惣菜の容器の重量を計測する重量センサ21が設置されており、盛り付け位置P1において具材が盛り付けられると、盛り付けられた具材の重量(すなわち、盛り付けによって増加した重量)を計測する。このとき計測された重量のデータは、制御装置40に出力される。そして、重量の計測が終了すると、容器供給部20に備えられた押し出し機構によって、惣菜の容器がベルトコンベア2に搬出される。 The container supply unit 20 supplies a container of a prepared dish to a predetermined position (a serving position P1 in FIG. 2) in the gripping system 1 where ingredients are to be arranged. The container supply unit 20 stores a plurality of containers of prepared foods, and when the gripping system 1 starts operating, the containers are supplied one by one to the serving position P1. In addition, a weight sensor 21 is installed at the serving position P1 to measure the weight of the prepared food container, and when ingredients are served at the serving position P1, the weight of the served ingredients (i.e., weight). The weight data measured at this time is output to the control device 40. When the weight measurement is completed, the container of the prepared food is delivered to the belt conveyor 2 by a pushing mechanism provided in the container supply section 20.

多関節ロボット30は、例えば、水平多関節ロボットあるいは垂直多関節ロボット等によって構成され、盛り付けられる具材を把持可能なハンド31と、可動範囲において任意の位置にハンド31を移動させるロボットアーム32と、を備えている。
また、多関節ロボット30のハンド31を保持する関節には、ハンド31が把持部材31aにより把持した具材の物理量を取得する手段の一例として、把持した具材の重量を計測する重量センサ30Aが設置されている。また、多関節ロボット30のハンド31を保持する関節には、ハンド31が具材に接触したことを検出する手段の一例として、接触した具材からの反力(表面に接触されることで得られる力覚を含む)を計測する力センサ30Bが設置されている。重量センサ30Aによって計測された具材の重量(すなわち、把持された具材の重量)のデータや、力センサ30Bによって計測された具材からの反力(すなわち、具材への接触の検出結果)のデータは、制御装置40に出力される。
The articulated robot 30 is configured by, for example, a horizontal articulated robot or a vertical articulated robot, and includes a hand 31 that can grasp the ingredients to be served, and a robot arm 32 that moves the hand 31 to any position within a movable range. , is equipped with.
Further, the joint holding the hand 31 of the articulated robot 30 is equipped with a weight sensor 30A that measures the weight of the ingredient grasped by the hand 31, as an example of means for acquiring the physical quantity of the ingredient grasped by the grasping member 31a. is set up. In addition, the joint that holds the hand 31 of the articulated robot 30 has a reaction force from the contacted ingredient (a benefit obtained by contacting the surface), as an example of a means for detecting that the hand 31 has contacted the ingredient. A force sensor 30B is installed to measure the sense of force (including the sense of force caused by the force). The data on the weight of the ingredients measured by the weight sensor 30A (i.e., the weight of the gripped ingredients) and the reaction force from the ingredients measured by the force sensor 30B (i.e., the detection result of contact with the ingredients) ) is output to the control device 40.

更に、ハンド31を保持する関節は、ロボットアーム32に対してハンド31を捻り方向に回転させる軸を備えている。そのため、ハンド31が具材を把持する際に、ハンド31の向きを変化させることで、ハンド31が開閉する方向を調整することができる。これにより、ハンド31が容器の内壁面近傍に達した際に、収容空間10Aの内壁面と平行な方向にハンド31が開閉するようにハンド31の向きを変更することが可能となり、容器内壁面近傍の具材を把持し易くなる。 Further, the joint that holds the hand 31 includes an axis that rotates the hand 31 in a twisting direction with respect to the robot arm 32. Therefore, by changing the orientation of the hand 31 when the hand 31 grips the ingredient, the direction in which the hand 31 opens and closes can be adjusted. Thereby, when the hand 31 reaches the vicinity of the inner wall surface of the container, it is possible to change the direction of the hand 31 so that the hand 31 opens and closes in a direction parallel to the inner wall surface of the accommodation space 10A, and the inner wall surface of the container It becomes easier to grasp nearby ingredients.

図3は、ハンド31の先端に設置される把持部材31aの形状例を示す模式図である。
なお、図3においては、一対で用いられる把持部材31aの一方のみが示されている。
図3に示すように、本実施形態における把持部材31aは、天板部と、主板部と、第1側板部と、第2側板部と、により構成されている。天板部は、長方形状の平面を有している。また、主板部は、天板部の有する平面を水平な状態とした場合に、この平面の長手方向の一端から、この平面の長手方向の他端の鉛直下方の離間した位置に向かって傾斜して延在している。更に、第1側板部と第2側板部は、天板部の有する平面を水平な状態とした場合に、この平面の両端それぞれから鉛直下方に向かって延在している。
なお、以下の説明において、これら一対の把持部材31aのそれぞれを区別することなく説明する際は、単に「把持部材31a」と称する。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the shape of the gripping member 31a installed at the tip of the hand 31.
Note that in FIG. 3, only one of the pair of gripping members 31a is shown.
As shown in FIG. 3, the gripping member 31a in this embodiment includes a top plate, a main plate, a first side plate, and a second side plate. The top plate portion has a rectangular plane. In addition, when the plane of the top plate section is in a horizontal state, the main plate section is inclined from one end in the longitudinal direction of this plane toward a position spaced apart vertically below the other end in the longitudinal direction of this plane. It has been extended. Furthermore, when the plane of the top plate is in a horizontal state, the first side plate and the second side plate extend vertically downward from each end of the plane.
In addition, in the following description, when each of these pair of gripping members 31a is described without distinguishing them, they are simply referred to as "gripping members 31a."

図4は、把持動作等の動作を実行する場合の、収容空間10A、ハンド31、把持部材31a、ロボットアーム32、及び具材の位置関係について示す図である。図10では、鉛直方向をZ方向と称し、このZ方向と直交する第1の水平方向(紙面と直交する方向)をY方向と称し、これらZ方向及びY方向のそれぞれと直交する第2の水平方向をX方向と称する。すなわち、Z方向、Y方向、及びX方向はそれぞれ互いに直行する方向である。 FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship among the accommodation space 10A, the hand 31, the gripping member 31a, the robot arm 32, and the ingredients when performing an operation such as a gripping operation. In FIG. 10, the vertical direction is referred to as the Z direction, the first horizontal direction perpendicular to the Z direction (the direction perpendicular to the paper surface) is referred to as the Y direction, and the second horizontal direction perpendicular to each of the Z direction and the Y direction is referred to as the Y direction. The horizontal direction is called the X direction. That is, the Z direction, the Y direction, and the X direction are directions perpendicular to each other.

ハンド31は、ロボットアーム32の先端に配置される。また、把持部材31aは、結合部材により、このハンド31に結合されることで、ハンド31に支持される。そして、このハンド31及びこれに結合された把持部材31aは、制御装置40の制御するロボットアーム32の動作に従って、X方向、Y方向、及びZ方向の各方向における、可動範囲内に移動することが可能である。また、ハンド31は、不図示のアクチュエータによって、一対の把持部材31aをY方向に開閉することで、把持動作を実現する。
また、ハンド31及びこれに結合された把持部材31aは、Z方向を回転軸として回転することが可能である。
このような構成により、本実施形態では、ハンド31及び把持部材31aの、位置や向きを任意に変化させることができ、これにより様々な動きで把持動作等の動作を適切に実行することが可能となる。
The hand 31 is placed at the tip of the robot arm 32. Furthermore, the gripping member 31a is supported by the hand 31 by being coupled to the hand 31 by a coupling member. The hand 31 and the gripping member 31a coupled thereto can move within a movable range in each of the X direction, Y direction, and Z direction according to the operation of the robot arm 32 controlled by the control device 40. is possible. Further, the hand 31 realizes a gripping operation by opening and closing the pair of gripping members 31a in the Y direction using an actuator (not shown).
Furthermore, the hand 31 and the gripping member 31a coupled thereto can rotate with the Z direction as a rotation axis.
With such a configuration, in this embodiment, the positions and orientations of the hand 31 and the gripping member 31a can be changed arbitrarily, and thereby it is possible to appropriately perform operations such as a gripping operation with various movements. becomes.

図5は、一対の把持部材31aの開閉について示す図である。図3に示す把持部材31aは、結合部材により、それぞれの開口部が対向するようにハンド31に結合される。また、図5におけるX方向、Y方向、及びZ方向の各方向は、図4において定義した各方向と同一である。一対の把持部材31aは、図5(a)に示すように開閉方向(Y方向)に沿って、開く動作を行うことで、開状態となる。また、一対の把持部材31aは、把持動作を行うにあたって、図5(b)に示すように開閉方向(Y方向)に沿って、閉じる動作を行うことで、閉状態となる。 FIG. 5 is a diagram showing the opening and closing of the pair of gripping members 31a. The gripping member 31a shown in FIG. 3 is coupled to the hand 31 by a coupling member such that the openings thereof face each other. Further, the X direction, Y direction, and Z direction in FIG. 5 are the same as the directions defined in FIG. 4. The pair of gripping members 31a are brought into an open state by performing an opening operation along the opening/closing direction (Y direction) as shown in FIG. 5(a). Further, when performing the gripping operation, the pair of gripping members 31a are brought into a closed state by performing a closing operation along the opening/closing direction (Y direction) as shown in FIG. 5(b).

そして、一対の把持部材31aが閉状態となり、把持部材31a同士が当接することで、少なくとも先端及び側板部が閉じた内面が具材を把持するための容器形状となる。このような把持部材31aの形状の場合、練りサラダ等の具材に対して、把持部材31aの先端を表面から垂直に差し込み、所定の深さで一対の把持部材31aを閉じて具材を持ち上げることで、ほぼ一定量の具材を把持して収容空間10Aから取り出すことができる。
また、把持をした一対の把持部材31aを盛り付け位置P1の惣菜の容器の上に移送した後に、一対の把持部材31aが開状態となり、容器形状の開口部が露出することで、把持により取り出した具材が解放され、惣菜の容器にほぼ一定量の具材を盛り付けることができる。
Then, the pair of gripping members 31a are brought into a closed state and the gripping members 31a come into contact with each other, so that at least the inner surface with the tip and side plate portions closed forms a container shape for gripping ingredients. In the case of such a shape of the gripping member 31a, the tip of the gripping member 31a is inserted vertically from the surface into an ingredient such as a kneaded salad, and the pair of gripping members 31a are closed at a predetermined depth to lift the ingredient. By doing so, it is possible to grasp and take out a substantially constant amount of ingredients from the storage space 10A.
In addition, after the pair of gripping members 31a are transferred onto the container of the prepared food at the serving position P1, the pair of gripping members 31a are opened and the container-shaped opening is exposed, so that the container of the prepared food can be taken out by gripping. Ingredients are freed up, and a nearly constant amount of ingredients can be placed in a container for side dishes.

図1及び図2に戻り、制御装置40は、PC(Personal Computer)又はプログラマブルコントローラ等の情報処理装置によって構成され、各種プログラムを実行することにより、把持システム1全体を制御する。例えば、制御装置40は、容器供給部20が容器を供給する動作、及び多関節ロボット30が具材収容部10から具材を把持して、惣菜の容器に解放することで具材を盛り付ける動作等を制御する。より詳細には、例えば、制御装置40は、ロボットアーム32の駆動を制御することで、ハンド31を予め設定された所定位置に所定ルート及び所定速度で移動させる動作や、ハンド31のアクチェータの駆動を制御することで、把持部材31aによる具材の把持や解放をする動作を実現する。 Returning to FIGS. 1 and 2, the control device 40 is configured by an information processing device such as a PC (Personal Computer) or a programmable controller, and controls the entire gripping system 1 by executing various programs. For example, the control device 40 causes the container supply unit 20 to supply containers, and the articulated robot 30 to grasp ingredients from the ingredients storage unit 10 and release them into a container for a side dish to serve the ingredients. control etc. More specifically, for example, the control device 40 controls the drive of the robot arm 32 to move the hand 31 to a preset predetermined position along a predetermined route and at a predetermined speed, or to drive the actuator of the hand 31. By controlling this, the operation of gripping and releasing the ingredients by the gripping member 31a is realized.

遮蔽部50は、把持システム1において、具材収容部10、容器供給部20及び多関節ロボット30が設置された領域の周囲及び情報を囲う板状部材によって構成されている。遮蔽部50を構成する板状部材は、ガラス又は樹脂等の透明な材料によって構成され、外部から把持システム1の稼動状況を視認することが可能となっている。また、遮蔽部50が構成する側壁の一部には、開閉可能な扉が設置されている。具材収容部10の収容空間10Aの交換、容器供給部20への惣菜の容器の追加あるいは把持システム1のメンテナンス等が行われる場合、作業者は遮蔽部50の扉を開けて各種作業を行うことができる。 The shielding section 50 is constituted by a plate-like member that surrounds the area and information in the grasping system 1 in which the ingredient storage section 10, the container supply section 20, and the articulated robot 30 are installed. The plate-like member constituting the shielding part 50 is made of a transparent material such as glass or resin, and allows the operating status of the gripping system 1 to be visually confirmed from the outside. Moreover, a door that can be opened and closed is installed in a part of the side wall that the shielding part 50 constitutes. When replacing the storage space 10A of the ingredients storage section 10, adding a container of prepared foods to the container supply section 20, or performing maintenance on the gripping system 1, the operator opens the door of the shielding section 50 and performs various operations. be able to.

[制御装置40のハードウェア構成]
図6は、制御装置40のハードウェア構成を示す模式図である。
図6に示すように、制御装置40は、CPU(Central Processing Unit)711と、ROM(Read Only Memory)712と、RAM(Random Access Memory)713と、バス714と、入力部715と、出力部716と、記憶部717と、通信部718と、ドライブ719と、を備えている。
[Hardware configuration of control device 40]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the hardware configuration of the control device 40.
As shown in FIG. 6, the control device 40 includes a CPU (Central Processing Unit) 711, a ROM (Read Only Memory) 712, a RAM (Random Access Memory) 713, a bus 714, an input section 715, and an output section. 716, a storage section 717, a communication section 718, and a drive 719.

CPU711は、ROM712に記録されているプログラム、又は、記憶部717からRAM713にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。
RAM713には、CPU711が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
The CPU 711 executes various processes according to a program recorded in the ROM 712 or a program loaded into the RAM 713 from the storage unit 717.
The RAM 713 also appropriately stores data necessary for the CPU 711 to execute various processes.

CPU711、ROM712及びRAM713は、バス714を介して相互に接続されている。バス714には、入力部715、出力部716、記憶部717、通信部718及びドライブ719が接続されている。 The CPU 711, ROM 712, and RAM 713 are interconnected via a bus 714. An input section 715, an output section 716, a storage section 717, a communication section 718, and a drive 719 are connected to the bus 714.

入力部715は、マウスやキーボード等の入力装置を備え、制御装置40に対する各種情報の入力を受け付ける。なお、入力部715としてマイクを備え、作業者の音声入力によって各種情報の入力を受け付けることとしてもよい。
出力部716は、ディスプレイやスピーカ等で構成され、画像や音声を出力する。
記憶部717は、ハードディスクあるいはDRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、各サーバで管理される各種データを記憶する。
通信部718は、ネットワークを介して他の装置との間で行う通信を制御する。
The input unit 715 includes an input device such as a mouse and a keyboard, and receives input of various information to the control device 40. Note that a microphone may be provided as the input unit 715, and input of various information may be accepted through voice input from the worker.
The output unit 716 is configured with a display, a speaker, etc., and outputs images and audio.
The storage unit 717 is configured with a hard disk, a DRAM (Dynamic Random Access Memory), or the like, and stores various data managed by each server.
The communication unit 718 controls communication with other devices via the network.

ドライブ719には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリ等よりなる、リムーバブルメディア731が適宜装着される。ドライブ719によってリムーバブルメディア731から読み出されたプログラムは、必要に応じて記憶部717にインストールされる。
なお、上記ハードウェア構成は、制御装置40の基本的構成であり、一部のハードウェアを備えない構成としたり、付加的なハードウェアを備えたり、ハードウェアの実装形態を変更したりすることができる。
A removable medium 731 made of a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a semiconductor memory, or the like is appropriately installed in the drive 719. The program read from the removable medium 731 by the drive 719 is installed in the storage unit 717 as necessary.
Note that the above hardware configuration is the basic configuration of the control device 40, and the configuration may not include some hardware, include additional hardware, or change the implementation form of the hardware. I can do it.

[機能的構成]
次に、制御装置40の機能的構成について説明する。
図7は、制御装置40の機能的構成を示すブロック図である。
図7に示すように、把持システム1の動作を制御するためのプログラムを実行することにより、制御装置40のCPU711においては、センサ情報取得部151と、具材状態判定部152と、具材量判定部153と、多関節ロボット制御部154と、容器供給制御部155と、記録制御部156と、が機能する。また、記憶部717には、パラメータ記憶部171と、履歴データベース(履歴DB)172と、が形成される。
[Functional configuration]
Next, the functional configuration of the control device 40 will be explained.
FIG. 7 is a block diagram showing the functional configuration of the control device 40.
As shown in FIG. 7, by executing a program for controlling the operation of the gripping system 1, the CPU 711 of the control device 40 has a sensor information acquisition unit 151, an ingredient state determination unit 152, and an ingredient quantity determination unit. A determination section 153, an articulated robot control section 154, a container supply control section 155, and a recording control section 156 function. Further, the storage unit 717 includes a parameter storage unit 171 and a history database (history DB) 172.

パラメータ記憶部171には、把持システム1が動作する際に用いられる各種パラメータが記憶されている。例えば、パラメータ記憶部171には、具材収容部10の収容空間10Aの位置、容器供給部20から供給される惣菜の容器の位置、惣菜の容器内における具材を盛り付ける領域の位置、具材を把持する際のハンド31の具材への差し込み量と把持される具材の重量との関係(関数あるいはテーブル形式のデータ等)、多関節ロボット30の動作パターンを定義するパラメータ等が記憶される。本実施形態において、ハンド31の具材への差し込み量は、具材の重量(物理量)を推定する指標となっている。すなわち、ハンド31の具材への差し込み量と把持される具材の重量との関係から、把持された具材の実際の重量(目標とする把持重量)は、ハンド31の具材への差し込み量に基づいて推定される。 The parameter storage unit 171 stores various parameters used when the gripping system 1 operates. For example, the parameter storage unit 171 stores the position of the storage space 10A of the ingredient storage unit 10, the position of the container for the prepared food supplied from the container supply unit 20, the position of the area in the container for the prepared dish in which the ingredients are to be served, and the location of the ingredient storage unit 10. The relationship between the amount of insertion of the hand 31 into the ingredient when grasping the ingredient and the weight of the ingredient to be grasped (function or table format data, etc.), parameters defining the movement pattern of the articulated robot 30, etc. are stored. Ru. In this embodiment, the amount of insertion of the hand 31 into the ingredients is an index for estimating the weight (physical quantity) of the ingredients. That is, from the relationship between the amount of insertion of the hand 31 into the ingredient and the weight of the ingredient to be gripped, the actual weight of the gripped ingredient (target gripping weight) is determined by the amount of insertion of the hand 31 into the ingredient. Estimated based on quantity.

履歴DB172には、把持システム1が動作した際に取得される制御に関するパラメータ、あるいは把持システム1で盛り付けられた具材の重量の計測データが履歴として記憶される。また、履歴DB172には、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップも記憶される。この具材状態マップの詳細については、具材状態マップを作成及び更新する記録制御部156の説明と共に後述する。 In the history DB 172, parameters related to control acquired when the gripping system 1 operates, or measurement data of the weight of ingredients served by the gripping system 1 are stored as a history. Furthermore, the history DB 172 also stores an ingredient state map indicating the state of the ingredients in the storage space 10A of the ingredient storage section 10. Details of this ingredient state map will be described later together with a description of the recording control unit 156 that creates and updates the ingredient state map.

センサ情報取得部151は、把持システム1に設置された各種センサによって検出された情報であるセンサ情報を取得する。例えば、センサ情報取得部151は、多関節ロボット30の関節に設置された重量センサ30Aによって計測された具材の重量のデータや、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータや、容器供給部20の重量センサ21によって計測された具材の重量のデータを取得する。 The sensor information acquisition unit 151 acquires sensor information that is information detected by various sensors installed in the gripping system 1. For example, the sensor information acquisition unit 151 may collect data on the weight of the ingredients measured by the weight sensor 30A installed at the joints of the articulated robot 30, data on the reaction force from the ingredients measured by the force sensor 30B, etc. , data on the weight of the ingredients measured by the weight sensor 21 of the container supply section 20 is acquired.

具材状態判定部152は、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータに基づいて、具材の状態を認識する。例えば、具材状態判定部152は、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータから、収容空間10A内の具材の深さ(収容空間10A内の具材表面から収容空間10A底面までの深さ)、表面の平坦度合(表面がどの程度荒れているか)を認識する。本実施形態では、カメラを用いた画像解析で具材の状態を判定するといった手法ではなく、力センサ30Bを用いた反力に基づいて具材の状態を測定するといった手法を用いる。そのため、例えば、カメラの導入コストや管理コストを削減できると共に、カメラの死角等を考慮する必要がないので、多関節ロボット30と収容空間10Aの位置等の配置をより柔軟に選択することができる。また、カメラを用いないことから、具材から生じる湯気や照明による撮影への影響を考慮する必要もない。 The ingredient condition determination unit 152 recognizes the condition of the ingredients based on the data of the reaction force from the ingredients measured by the force sensor 30B. For example, the ingredient state determination unit 152 determines the depth of the ingredient in the accommodation space 10A (from the surface of the ingredient in the accommodation space 10A to the (depth to the bottom) and the degree of flatness of the surface (how rough the surface is). In this embodiment, instead of determining the state of the ingredients by image analysis using a camera, a method of measuring the state of the ingredients based on the reaction force using the force sensor 30B is used. Therefore, for example, it is possible to reduce the introduction cost and management cost of the camera, and there is no need to consider blind spots of the camera, so it is possible to more flexibly select the arrangement of the articulated robot 30 and the accommodation space 10A. . Furthermore, since no camera is used, there is no need to consider the effects of steam generated from ingredients or lighting on photography.

また、具材状態判定部152は、具材の深さ及び表面の平坦度合を認識すると、これらが具材を把持するための条件に適合しているか否か(例えば、具材の深さ及び平坦度合が設定された閾値以上であるか否か)を判定する。なお、具材の表面の平坦度合は、例えば、表面が有する凹凸の大きさの絶対値等に基づいて定義することができ、具材の表面が平坦であるほど大きい値となるように定義することができる。また、具材の表面の部分毎に平坦度合を判定することとしてもよい。また、具材状態判定部152は、収容空間10A内の具材の状態が、一度の把持動作で規定量の具材を把持可能であるか否かを判定する。 In addition, upon recognizing the depth of the ingredient and the degree of flatness of the surface, the ingredient state determination unit 152 determines whether these conform to the conditions for grasping the ingredient (for example, the depth of the ingredient and the degree of flatness of the surface). It is determined whether the degree of flatness is greater than or equal to a set threshold value. The degree of flatness of the surface of the ingredient can be defined, for example, based on the absolute value of the size of the unevenness of the surface, and is defined such that the flatter the surface of the ingredient, the larger the value. be able to. Alternatively, the degree of flatness may be determined for each portion of the surface of the ingredient. In addition, the ingredient condition determination unit 152 determines whether the condition of the ingredients in the accommodation space 10A is such that a specified amount of ingredients can be grasped in one grasping operation.

具材量判定部153は、多関節ロボット30の重量センサ30Aによって計測された具材の重量のデータや、容器供給部20の重量センサ21によって計測された具材の重量のデータに基づいて、規定量の具材が把持されたか否か、及び、規定量の具材が惣菜の容器に盛り付けられたか否かを判定する。 Based on the data of the weight of the ingredients measured by the weight sensor 30A of the articulated robot 30 and the data of the weight of the ingredients measured by the weight sensor 21 of the container supply unit 20, the ingredient amount determination unit 153 It is determined whether a specified amount of ingredients has been grasped and whether a specified amount of ingredients has been placed in the prepared dish container.

多関節ロボット制御部154は、多関節ロボット30の動作を制御し、把持システム1において定義されている動作パターンに従って、具材を盛り付けるための一連の動作を多関節ロボット30に実行させる。例えば、多関節ロボット制御部154は、多関節ロボット30のハンド31によって具材を把持する動作(把持動作)、把持した具材を惣菜の容器に移送する動作(移送動作)、把持している具材を解放する動作(解放動作)、解放具材が所定の落下先に落下するよう案内して盛り付ける動作(案内動作)、盛り付け後の解放具材の表面を整形する動作(整形動作)等を多関節ロボット30に実行させる。 The articulated robot control unit 154 controls the motion of the articulated robot 30 and causes the articulated robot 30 to perform a series of operations for plating ingredients according to the motion pattern defined in the gripping system 1. For example, the articulated robot control unit 154 performs an operation of grasping an ingredient with the hand 31 of the articulated robot 30 (grasping operation), an operation of transferring the grasped ingredient to a container of a side dish (transfer operation), and an operation of grasping the ingredient. The action of releasing the ingredients (release action), the action of guiding and plating the released ingredients so that they fall to a predetermined destination (guiding action), the action of shaping the surface of the released ingredients after being arranged (shaping action), etc. The articulated robot 30 is made to execute.

容器供給制御部155は、容器供給部20を制御し、把持システム1において盛り付けられる具材を盛り付けるための惣菜の容器を所定のタイミングで盛り付け位置P1に供給させる。また、容器供給制御部155は、容器供給部20を制御し、具材が盛り付けられた惣菜の容器をベルトコンベア2に搬出させる。 The container supply control unit 155 controls the container supply unit 20 to supply containers of prepared food for serving the ingredients to be served in the gripping system 1 to the serving position P1 at a predetermined timing. Further, the container supply control section 155 controls the container supply section 20 and causes the belt conveyor 2 to carry out the prepared food container filled with ingredients.

記録制御部156は、把持システム1が把持動作した際に取得された制御に関するパラメータ及び把持システム1で盛り付けられた具材の重量の計測データを履歴DB172に記憶する。また、記録制御部156は、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップを作成及び更新すると共に、この具材状態マップについても履歴DB172に記憶する。より詳細には、記録制御部156は、把持システム1が把持動作をした際に取得された具材の重量及び具材の反力の計測データや、後述の具材状態判定部152による判定結果や、把持システム1で盛り付けられた具材の重量の計測データに基づいて、収容空間10Aの各領域の具材の状態を検出し、各領域を識別する識別情報に紐づけて記憶することで、具材状態マップを生成する。この場合、具材の状態とは、各領域における具材の残量や、後述の具材状態判定部152が判定した具材の深さや平坦度合である。また、収容空間10A内の具材が盛り付けられた後に、収容空間10Aが新たに交換された場合には、予め定められた所定量の具材(例えば、収容空間10Aに対して充分な量の具材)が、所定の状態(例えば、表面が平坦な状態)で収容されているものとして具材状態マップが更新される。 The recording control unit 156 stores, in the history DB 172, control-related parameters acquired when the gripping system 1 performs the gripping operation and measurement data of the weight of the ingredients served by the gripping system 1. Further, the recording control unit 156 creates and updates an ingredient status map indicating the status of ingredients in the storage space 10A of the ingredient storage unit 10, and also stores this ingredient status map in the history DB 172. More specifically, the recording control unit 156 records the measurement data of the weight of the ingredient and the reaction force of the ingredient acquired when the grasping system 1 performs the grasping operation, and the determination result by the ingredient state determination unit 152, which will be described later. In addition, the condition of the ingredients in each region of the storage space 10A is detected based on the measurement data of the weight of the ingredients arranged in the gripping system 1, and is stored in association with identification information that identifies each region. , generate an ingredient state map. In this case, the state of the ingredients refers to the remaining amount of the ingredients in each region, and the depth and flatness of the ingredients determined by the ingredient condition determination unit 152, which will be described later. In addition, when the storage space 10A is replaced with a new one after the ingredients in the storage space 10A have been arranged, a predetermined amount of ingredients (for example, a sufficient amount for the storage space 10A) The ingredient status map is updated assuming that the ingredients (ingredients) are accommodated in a predetermined state (for example, with a flat surface).

次に、多関節ロボット制御部154の制御に基づいて多関節ロボット30が実行する各動作の詳細について説明をする。 Next, details of each operation performed by the articulated robot 30 based on the control of the articulated robot control unit 154 will be described.

[把持動作]
本実施形態に係る把持システム1においては、具材及び使用される把持部材31aの種類に応じて、把持部材31aを具材に差し込む深さ(差し込み量)と、そのときに把持される具材の重量との関係が、予め把握されている。例えば、把持される具材の密度(単位深さあたりの重量を表すパラメータ)を予め計測しておき、具材の密度と把持部材31aを差し込む深さとの乗算値を要素とする関数によって、把持される重量を算出(推定)することができる。これにより、簡単な演算によって、把持される具材の重量を推定することができる。
[Gripping action]
In the grasping system 1 according to the present embodiment, the depth (insertion amount) of inserting the grasping member 31a into the ingredient and the ingredient to be grasped at that time depend on the type of ingredient and the grasping member 31a used. The relationship between the weight and the weight is known in advance. For example, the density of the ingredient to be gripped (a parameter representing the weight per unit depth) is measured in advance, and the gripping is performed using a function whose element is the multiplication value of the density of the ingredient and the depth into which the gripping member 31a is inserted. The weight can be calculated (estimated). Thereby, the weight of the ingredient to be gripped can be estimated by simple calculation.

また、このように算出される重量をテーブル形式のデータとして保持しておくこともできる。更に、1回の把持動作で平坦度合いが低下する具材の表面の範囲が把握できるため、収容空間10A内の具材の表面において、把持動作毎に把持位置をずらすピッチが設定されている。また、予め設定された把持部材31aを差し込む深さ及びピッチに基づいて、具材の表面のいずれの位置からどのように具材を把持するかの把持用の動作パターンが設定されている。そして、この把持用の動作パターンに従って、以下のように把持動作が行われる。 Further, the weight calculated in this manner can also be held as data in a table format. Furthermore, since the range of the surface of the ingredient whose flatness decreases can be determined by one grasping operation, a pitch for shifting the grasping position is set for each grasping operation on the surface of the ingredient within the storage space 10A. Furthermore, a gripping operation pattern is set for how to grip the ingredient from which position on the surface of the ingredient, based on the preset depth and pitch into which the gripping member 31a is inserted. Then, according to this gripping operation pattern, the gripping operation is performed as follows.

図8は、多関節ロボット30による把持動作の一例を示す模式図である。
図8に示すように、多関節ロボット30が具材を把持する場合、(1)具材にアプローチする、(2)具材の表面を検出する、(3)把持部材31aを具材に差し込む、(4)把持部材31aを閉じることで把持部材31aを閉状態とする、(5)把持した具材の重量(物理量)を計測する、という手順で具材が把持される。把持した重量が規定量に適合する場合、惣菜の容器に具材が移送されて解放される。なお、把持した重量が規定量に適合するとは、例えば、目標とする重量に対して、把持した具材の重量が所定誤差以内(±15%以内等)にあることをいう。ただし、把持部材31aに具材が粘着して解放されないケースを考慮し、把持した重量が規定量よりも多い場合の誤差を少ない場合の誤差よりも大きく設定することとしてもよい。一方、把持した重量が規定量に適合しない場合、更に、(6)収容空間10Aにおける把持した位置に具材を解放する(具材を戻す)、(7)把持した具材の重量が超過していた場合(例えば、把持した具材の重量が規定量の範囲の上限を超えている場合)には、前回よりも把持部材31aを具材に差し込む深さを浅く修正して具材を把持する、(8)把持した具材の重量が不足していた場合(例えば、把持した具材の重量が規定量の範囲の下限を下回っている場合)には、前回よりも把持部材31aを具材に差し込む深さを深く修正して具材を把持する、という手順で具材が再把持される。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a grasping operation by the articulated robot 30.
As shown in FIG. 8, when the articulated robot 30 grips ingredients, (1) approaches the ingredients, (2) detects the surface of the ingredients, (3) inserts the gripping member 31a into the ingredients. , (4) closing the gripping member 31a to bring the gripping member 31a into a closed state, and (5) measuring the weight (physical quantity) of the gripped ingredient. If the gripped weight matches the specified amount, the ingredients are transferred to the prepared food container and released. Note that the gripped weight conforming to the specified amount means, for example, that the weight of the gripped ingredient is within a predetermined error (within ±15%, etc.) with respect to the target weight. However, considering the case where the ingredient sticks to the gripping member 31a and is not released, the error when the gripped weight is more than the specified amount may be set to be larger than the error when it is less. On the other hand, if the weight of the gripped ingredients does not match the specified amount, (6) release the ingredients to the gripped position in the storage space 10A (return the ingredients); (7) if the weight of the gripped ingredients exceeds the specified amount; (For example, if the weight of the gripped ingredient exceeds the upper limit of the specified amount range), the gripping member 31a is inserted to a shallower depth than the previous time, and the ingredient is gripped. (8) If the weight of the gripped ingredient is insufficient (for example, if the weight of the gripped ingredient is below the lower limit of the specified amount range), the gripping member 31a is The ingredients are gripped again by adjusting the depth to which they are inserted into the ingredients and then gripping the ingredients.

手順(2)で具材の表面を検出することは、力センサ30Bにより、多関節ロボット30の把持部材31aが具材に接触することで受ける反力を計測することで可能である。
また、手順(3)で具材に把持部材31aを差し込む場合、多関節ロボット30の制御パラメータ(関節の回転角度等)から差し込み量を算出したり、手順(2)で具材の表面を検出して差し込みを開始してからの経過時間から差し込み量を算出したりすることが可能である。
Detecting the surface of the ingredient in step (2) can be done by measuring the reaction force that the gripping member 31a of the articulated robot 30 receives when it comes into contact with the ingredient, using the force sensor 30B.
In addition, when inserting the gripping member 31a into the ingredient in step (3), the insertion amount is calculated from the control parameters of the articulated robot 30 (rotation angle of the joint, etc.), or the surface of the ingredient is detected in step (2). It is possible to calculate the insertion amount from the elapsed time since the insertion was started.

また、手順(8)において、前回よりも把持部材31aを具材に深く差し込んだとしても、規定量の具材を把持できない場合(規定量を取るために必要な差し込み深さよりも、把持予定位置における具材の深さが浅い場合)等には、具材表面の複数箇所から具材を把持することにより、複数回で把持した合計の具材の量が規定量となるように制御することも可能である。この場合、例えば、具材の表面における複数箇所に把持部材31aを差し込む深さの合計(差し込み量の合計)が、一度で規定量の具材を把持する場合に把持部材31aを具材に差し込む深さと同一となるように制御することができる。また、例えば、2箇所目以降の把持を行う場合に、把持済みの具材を次の把持予定位置に一旦解放し、解放した具材が存在する具材の表面に対して、一度で規定量の具材を把持する場合に差し込む深さまで把持部材31aを具材に差し込み、規定量の具材を改めて一度で把持するように制御することも可能である。 In addition, in step (8), even if the gripping member 31a is inserted deeper into the ingredients than the previous time, if the specified amount of ingredients cannot be gripped (the insertion depth required to take the specified amount is When the depth of the ingredients is shallow), the ingredients can be controlled from multiple locations on the surface of the ingredients so that the total amount of ingredients gripped multiple times becomes the specified amount. is also possible. In this case, for example, when the total depth of inserting the gripping member 31a into multiple locations on the surface of the ingredient (total insertion amount) is to grasp a specified amount of ingredients at one time, the gripping member 31a is inserted into the ingredient. It can be controlled to be the same as the depth. In addition, for example, when gripping from the second location onwards, the gripped ingredient is once released to the next planned gripping position, and the released ingredient is placed on the surface of the ingredient where it is present, by a specified amount at once. It is also possible to insert the gripping member 31a into the ingredients to the depth that it would be inserted when gripping the ingredients, and to control so that a predetermined amount of ingredients can be gripped at once.

なお、把持部材31aを具材に差し込む深さ(差し込み量)と、そのときに把持される具材の重量との関係については、具材の密度から算出(推定)することの他、把持部材31aを差し込んだ深さのデータと、そのときに把持された具材の重量を計測したデータとを機械学習し、機械学習によって生成された機械学習モデルを用いて、把持される重量を推定することとしてもよい。また、この機械学習の過程において具材の密度を算出し、算出した密度を用いて、把持部材31aを具材に差し込んだ深さ(差し込み量)から、把持された具材の重量を算出してもよい。 Note that the relationship between the depth (insertion amount) of the gripping member 31a inserted into the ingredients and the weight of the ingredients gripped at that time can be calculated (estimated) from the density of the ingredients, as well as Machine learning is performed on the data on the depth at which the 31a is inserted and the data on the weight of the ingredient gripped at that time, and the weight of the gripped ingredient is estimated using the machine learning model generated by machine learning. It may also be a thing. In addition, in the process of machine learning, the density of the ingredient is calculated, and using the calculated density, the weight of the grasped ingredient is calculated from the depth (insertion amount) of the gripping member 31a inserted into the ingredient. It's okay.

[比較例(従来技術)]
次に、本実施形態における解放動作や案内動作について説明するが、その前提として、一般的な従来技術を用いて解放動作を行った場合に、どのような結果となるのかについて図9を参照して説明をする。ここで、図9は、従来技術を用いた場合の、解放動作の一例を示す模式図である。
なお、図9は、あくまでも、比較例として従来技術を適用した場合について説明するものであり、本実施形態を適用した解放動作の作用及び効果を示すものではない。
[Comparative example (prior art)]
Next, the release operation and guide operation in this embodiment will be explained, but as a premise, with reference to FIG. 9, the results will be shown when the release operation is performed using a general conventional technique. I will explain. Here, FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a release operation when using the conventional technique.
Note that FIG. 9 merely describes a case in which the prior art is applied as a comparative example, and does not show the operation and effect of the release operation to which the present embodiment is applied.

図9(A)において、Y方向は、把持部材31aによって把持及び解放を行う際の開閉方向であり、X方向は、水平面において開閉方向と直交する方向であり、Z方向は、高さ方向である。つまり、図12は、一対の把持部材31aのX方向に対し垂直な断面(すなわち、YZ平面)を図示する模式図である。この図9(A)におけるX方向、Y方向、及びZ方向の各方向は、図4において定義した各方向と同一である。
なお、後述の図10、図11、図12及び図14の何れも同様の垂直断面(すなわち、YZ平面)を図示するものであるため、これらの図では各方向の図示を省略する。
In FIG. 9(A), the Y direction is the opening/closing direction when gripping and releasing is performed by the gripping member 31a, the X direction is the direction perpendicular to the opening/closing direction in the horizontal plane, and the Z direction is the height direction. be. That is, FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a cross section (ie, YZ plane) perpendicular to the X direction of the pair of gripping members 31a. The X direction, Y direction, and Z direction in FIG. 9(A) are the same as the directions defined in FIG. 4.
Note that since all of FIGS. 10, 11, 12, and 14, which will be described later, illustrate the same vertical cross section (that is, the YZ plane), illustration of each direction is omitted in these figures.

多関節ロボット30は、図8に示した本実施形態特有の把持動作ではなく、従来技術における把持動作を行うことで収容空間10A内に収容されている具材を把持する。
次に、図9(A)に示すように、多関節ロボット30は、把持をした一対の把持部材31aを盛り付け位置P1の惣菜の容器の上に移送する。そして、多関節ロボット30は、解放を行う高さまで把持部材31aを下降させる。なお、図中及び以下の説明では、把持部材31aが把持した具材を適宜「把持具材」と称する。
The articulated robot 30 grips the ingredients stored in the storage space 10A by performing a gripping operation according to the prior art, rather than the gripping operation unique to this embodiment shown in FIG.
Next, as shown in FIG. 9A, the articulated robot 30 transfers the gripped pair of gripping members 31a onto the prepared food container at the serving position P1. Then, the articulated robot 30 lowers the gripping member 31a to the height at which it is released. In addition, in the drawings and the following description, the ingredients gripped by the gripping member 31a are appropriately referred to as "gripping ingredients."

次に、図9(B)に示すように、多関節ロボット30は、解放を行う高さまで下降をすると、下降を停止してから把持部材31aを開閉方向に開いて開状態とすることで、把持部材31aから把持具材を解放する。この解放は、一般的に、惣菜の容器の水平面における中央で行われる。
この場合、容器中央で解放された解放具材は、容器中央に山状に高く盛り付けられる。特に、解放具材が、ポテトサラダや卯の花といった、粘性や粘着性のある具材、あるいは相互に密着しやすい具材を把持する場合、把持部材から把持具材に対して与えられる把持力に起因し、把持具材同士が結合して1つの塊状となっている。
Next, as shown in FIG. 9(B), when the articulated robot 30 descends to the height for release, it stops descending and then opens the gripping member 31a in the opening/closing direction to bring it into the open state. The gripping material is released from the gripping member 31a. This release generally takes place at the center of the container of prepared food in a horizontal plane.
In this case, the release ingredients released at the center of the container are piled up high in the center of the container. In particular, when the release ingredient grips viscous or sticky ingredients such as potato salad or Unohana, or ingredients that tend to adhere to each other, this may be caused by the gripping force applied from the gripping member to the gripping ingredients. However, the gripping materials are combined into one lump.

次に、図9(C)に示すように、多関節ロボット30は、解放が完了すると上昇する。これにより、従来技術における解放動作は終了する。しかしながら、塊状となった把持具材を解放して容器に盛り付けた場合、盛り付けられた解放具材(図中、二点鎖線で示す)は分離することなく容器内で自立する。更に、この自立した具材は、その後重力によって横転(図中、黒矢印で示す)し、結果として、解放具材が飛散して容器外にはみ出してしまうという結果になる。
すなわち、従来技術における解放動作では、飛散する具材が発生してしまうという問題が生じる。そして、このように飛散した具材が発生すると、作業者が手作業にて清掃を行う必要が生じる。また、飛散した具材は廃棄することになるので、具材のロスが生じる。
そこで、本実施形態では、このように飛散する具材の発生を防ぐべく、以下に説明するようにして、本実施形態特有の解放動作や、案内動作を行う。
なお、図中及び以下の説明では、把持部材31aが解放した具材を適宜「解放具材」と称する。また、容器から飛散した具材を適宜「飛散具材」と称する。
Next, as shown in FIG. 9(C), the articulated robot 30 rises when the release is completed. This completes the release operation in the prior art. However, when the lumped gripping material is released and placed in a container, the released material (indicated by a two-dot chain line in the figure) does not separate and stands on its own within the container. Furthermore, this self-supporting ingredient then overturns due to gravity (indicated by a black arrow in the figure), resulting in the release ingredient scattering and protruding out of the container.
That is, in the releasing operation in the conventional technique, there arises a problem in that the ingredients are scattered. When such scattered ingredients occur, it becomes necessary for an operator to clean them manually. Furthermore, the scattered ingredients must be discarded, resulting in a loss of ingredients.
Therefore, in this embodiment, in order to prevent the occurrence of ingredients that fly away in this way, a releasing operation and a guiding operation unique to this embodiment are performed as described below.
In addition, in the drawings and the following description, the ingredient released by the gripping member 31a is appropriately referred to as a "released ingredient". In addition, the ingredients scattered from the container are appropriately referred to as "scattered ingredients."

[解放動作、及び案内動作]
図10及び図11は、多関節ロボット30による、解放動作及び案内動作の一例を示す模式図である。
多関節ロボット30は、図8に示した本実施形態特有の把持動作を行うことで、差し込み深さ等から把持する具材の重量を推定し、収容空間10A内に収容されている具材を効率よく把持する。
[Release action and guiding action]
10 and 11 are schematic diagrams showing an example of a releasing operation and a guiding operation by the multi-joint robot 30.
The articulated robot 30 estimates the weight of the ingredient to be grasped from the insertion depth etc. by performing the grasping operation unique to this embodiment shown in FIG. Grip efficiently.

次に、図10(a)に示すように、多関節ロボット30は、把持をした一対の把持部材31aを盛り付け位置P1の惣菜の容器の上に移送する。そして、多関節ロボット30は、解放を行う高さまで把持部材31aを下降させる。 Next, as shown in FIG. 10(a), the articulated robot 30 transfers the gripped pair of gripping members 31a onto the prepared food container at the serving position P1. Then, the articulated robot 30 lowers the gripping member 31a to the height at which it is released.

次に、図10(b)に示すように、多関節ロボット30は、解放を行う高さまで下降をすると、下降を停止してから把持部材31aを開閉方向に開いて開状態とする。これにより、把持部材31aの開口部は露出し、把持具材に働きかける重力(図中、黒矢印で示す)によって、この開口部から把持具材が落下することで、把持部材31aから把持具材が解放される。 Next, as shown in FIG. 10(b), the articulated robot 30 descends to the height at which release is performed, stops descending, and then opens the gripping member 31a in the opening/closing direction to bring it into the open state. As a result, the opening of the gripping member 31a is exposed, and the gripping material falls from this opening due to gravity acting on the gripping material (indicated by a black arrow in the figure), so that the gripping material is removed from the gripping member 31a. is released.

ここで、図9(B)に示したように、通常、解放は惣菜の容器の水平面における中央で行われる。これは、容器中央において解放した方が、解放具材が容器外に飛散することを避けることができる、という一般的な思想に基づくものである。しかしながら、本実施形態では、次に行われる案内動作において、解放具材が所定の落下先に落下するよう案内することができる。 Here, as shown in FIG. 9(B), the release is normally performed at the center of the container of prepared food in the horizontal plane. This is based on the general idea that releasing at the center of the container can prevent the release material from scattering outside the container. However, in this embodiment, in the next guiding operation, it is possible to guide the release material so that it falls to a predetermined falling destination.

そこで、本実施形態では、まずは、意図的に容器内の所定方向(ここでは、開閉方向であるY方向)の一端において、解放を行う。そして、以下で説明する案内動作で、解放した解放具材が落下する過程において、解放具材に把持部材31aを接触させることで、解放具材が所定の落下先に落下するよう案内する。
具体的には、解放を行った所定方向の一端(第1の解放位置)と、所定方向の他端(第2の解放位置)と、その間の領域とのそれぞれに、解放具材の一部が分散して落下するように案内する。これにより、例えば、解放具材が容器内の所定の位置のみに偏って多量に落下することを防止できる。また、このように案内することで、具材を解放すべき領域である容器内にのみ解放具材が落下し、飛散具材が発生しないように案内をすることができる。
Therefore, in this embodiment, first, the container is intentionally released at one end in a predetermined direction (here, the Y direction, which is the opening/closing direction). Then, in the guiding operation described below, the releasing ingredient is guided to fall to a predetermined falling destination by bringing the gripping member 31a into contact with the releasing ingredient during the process of the released ingredient falling.
Specifically, a part of the release material is placed at one end in a predetermined direction (first release position) where release was performed, the other end in the predetermined direction (second release position), and the area between them. guide them so that they disperse and fall. Thereby, for example, it is possible to prevent the release material from falling in large quantities only at a predetermined position within the container. Further, by guiding in this manner, the released ingredients can be guided so that they fall only into the container, which is the area where the ingredients should be released, and the ingredients are not scattered.

この案内動作では、図10(c)に示すように、多関節ロボット30は、解放された全ての解放具材が容器底面に落下する前に、露出した把持部材31aの開口部を解放具材に接触させた状態として、把持部材31aを移動させることで案内動作を開始する。
この場合に、多関節ロボット30は、解放具材の一部が容器底面に落下したタイミングで移動を開始してもよいし、解放具材が未だ容器底面には落下しておらず、解放具材が空中にあるタイミングで移動を開始してもよい。何れにせよ、本実施形態では、解放動作により露出した開口部をそのまま利用して、解放具材の全てが自然に落下する前に、迅速に案内動作を実現することができる。
In this guiding operation, as shown in FIG. 10(c), the articulated robot 30 closes the opening of the exposed gripping member 31a to the released material before all the released materials fall to the bottom of the container. The guiding operation is started by moving the gripping member 31a in a state in which it is brought into contact with the gripping member 31a.
In this case, the articulated robot 30 may start moving at the timing when a part of the release material has fallen to the bottom of the container, or the articulated robot 30 may start moving when a part of the release material has fallen to the bottom of the container. You may start moving when the wood is in the air. In any case, in this embodiment, the opening exposed by the release operation can be used as is, and the guide operation can be quickly performed before all of the release materials fall naturally.

また、移動する方向についてであるが、把持部材31aは、解放を行った所定方向の一端(第1の解放位置)に加えて、所定方向の他端(第2の解放位置)と、その間の領域とのそれぞれにも、解放具材の一部が分散して落下するように案内するため移動する。そのために、把持部材31aは、例えば、水平方向(すなわち、Y方向)にのみ移動してもよいが、これに加えて鉛直方向(すなわち、Z方向)等にも移動してもよい。例えば、把持部材31aは、第2の開放位置に向かって案内するための平行移動と、重力により解放具材が落下する影響を低減するための鉛直上方に向かっての垂直移動とを組み合わせて行ってもよい。すなわち、斜め方向への移動を行ってもよい。
ここで、重力により解放具材が落下する影響を低減するとは、例えば、把持部材31aの移動により解放具材に与えられる鉛直上方への慣性力と、把持部材31aの開口部と容器底面との距離を遠ざけることとによって、解放具材が全て落下するまでの時間を延ばすことである。これにより、解放具材の案内を、より容易に実現することが可能となる。
Regarding the direction of movement, the gripping member 31a is held at one end in the predetermined direction (first release position) where it was released, as well as at the other end in the predetermined direction (second release position), and between the two ends in the predetermined direction (second release position). Each of the areas also moves to guide a portion of the release material to disperse and fall. For this purpose, the gripping member 31a may move only in the horizontal direction (ie, the Y direction), but may also move in the vertical direction (ie, the Z direction), etc., for example. For example, the gripping member 31a may be moved in parallel to guide it toward the second open position, and vertically upward in order to reduce the effect of the released material falling due to gravity. It's okay. That is, movement in an oblique direction may be performed.
Here, reducing the influence of the release ingredient falling due to gravity means, for example, the vertically upward inertia force applied to the release ingredient by the movement of the grip member 31a, and the effect of the force between the opening of the grip member 31a and the bottom of the container. By increasing the distance, the time required for all the release materials to fall is extended. This makes it possible to more easily guide the release material.

このように、把持部材31aが解放具材に接触しながら移動することで、解放具材は、把持部材31a移動により解放具材に与えられる慣性力と、解放具材に働きかける重力との合力(図中、黒矢印で示す)により、案内先に向かって落下していく。 In this way, as the gripping member 31a moves while contacting the release ingredient, the release ingredient receives the resultant force of the inertial force applied to the release ingredient by the movement of the grip member 31a and the gravity acting on the release ingredient ( (indicated by the black arrow in the figure), it falls towards the guide destination.

次に、図11(d)に示すように、多関節ロボット30は、全ての解放具材が落下するまで、案内動作における移動を継続する。これにより、図11(e)に示すように、案内先となる、解放を行った所定方向の一端(第1の解放位置)に加えて、所定方向の他端(第2の解放位置)と、その間の領域とのそれぞれにも、解放具材の一部が分散して落下する。すなわち、多関節ロボット30は、具材を案内して落下させることで、具材を解放すべき容器内の全域に均等に解放具材を落下させると共に、具材を解放することを意図していない容器外には解放具材を落下させないことができる。意図していない場所(例えば、容器外)に落下してしまうことを防止できる。従って、例えば、把持により1つの塊状となってしまうような特性を有する具材であっても、適切に盛り付けることができる。 Next, as shown in FIG. 11(d), the articulated robot 30 continues to move in the guiding operation until all the release materials fall. As a result, as shown in FIG. 11(e), in addition to one end in the predetermined direction (first release position) where the release was performed, which is the guide destination, the other end in the predetermined direction (second release position) , a part of the release material is dispersed and falls in each of the areas between them. In other words, the articulated robot 30 aims to drop the released ingredients evenly over the entire area inside the container in which the ingredients are to be released, and to release the ingredients by guiding the ingredients and dropping them. It is possible to prevent the release material from falling outside the container. It is possible to prevent the product from falling into an unintended location (for example, outside the container). Therefore, for example, even if the ingredients have a characteristic that they become one lump when gripped, they can be appropriately served.

すなわち、多関節ロボット30が、案内動作を行うことによって、把持した具材を解放する場合に、解放された具材の状態を、より適切な状態とする、という課題を解決することができる。
また、この案内動作は、把持部材31aを動作させるのみで実現できる。そのため、解放具材を案内するための専用の部材や機構等を別途用意する必要もない、という効果も奏する。
That is, when the articulated robot 30 performs a guiding operation to release the gripped ingredient, it is possible to solve the problem of bringing the released ingredient into a more appropriate state.
Moreover, this guiding operation can be realized only by operating the gripping member 31a. Therefore, there is also an advantage that there is no need to separately prepare a special member, mechanism, etc. for guiding the release material.

[整形動作]
図12は、多関節ロボット30による整形動作の一例を示す模式図である。
上述した解放動作、及び案内動作により、解放具材は飛散することなく容器内におおむね均一に落下して、盛り付けられている。しかしながら、例えば、盛り付けた具材を提供する事業者の要望や、盛り付ける具材の種類によっては、盛り付けられた解放具材の表面の状態を、より一層、平坦な状態にしたい場合がある。また、卯の花等の相互に密着しやすい特性を有する具材の場合には、単に落下により盛り付けると、具材同士が結合した状態が維持されてしまうので、この結合を分離することにより、ふんわりとした盛り付け状態としたい場合がある。
[Forming action]
FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of a shaping operation by the articulated robot 30.
Due to the above-described release operation and guide operation, the release ingredients fall almost uniformly into the container without scattering, and are arranged therein. However, for example, depending on the requests of the business providing the plated ingredients or the type of ingredients to be plated, there may be cases where it is desired to make the surface of the plated release ingredients even more flat. In addition, in the case of ingredients such as Unohana that tend to stick to each other, if the ingredients are simply plated by falling, they will remain bonded to each other. In some cases, you may want to arrange the food as it is.

このような場合に、多関節ロボット30は、整形動作を行う。
図12(f-1)に示すように、多関節ロボット30は、解放動作、及び案内動作を行った後、把持部材31aを閉状態とした上で、把持部材31aの先端を容器に盛り付けられた解放具材に接触させる。そして、多関節ロボット30は、その状態で把持部材31aに少なくとも一回以上、上下運動を行わせる。すなわち、多関節ロボット30は、整形動作として、把持部材31aの先端で、解放具材を一度鉛直下方に押し下げてから、押し下げを取りやめることを繰り返すことになる。これにより、図12(g)に示すように、相対的に解放具材が高く盛り付けられている領域の解放具材が、相対的に解放具材が低く盛り付けられている領域に移動する。そのため、落下して盛り付けられた解放具材の表面の状態を、より一層、平坦な状態することができる。また、具材同士の結合を分離することにより、ふんわりとした盛り付け状態とすることもできる。
In such a case, the articulated robot 30 performs a shaping operation.
As shown in FIG. 12(f-1), after performing the releasing operation and the guiding operation, the articulated robot 30 closes the gripping member 31a and places the tip of the gripping member 31a in the container. contact with the released material. In this state, the articulated robot 30 causes the gripping member 31a to move up and down at least once. That is, the multi-joint robot 30 repeatedly presses down the release material vertically downward once with the tip of the gripping member 31a, and then cancels the pressing down, as a shaping operation. As a result, as shown in FIG. 12(g), the release ingredients in the region where the release ingredients are piled relatively high move to the area where the release ingredients are piled relatively low. Therefore, the surface of the released ingredients that have fallen and been piled up can be made even more flat. Furthermore, by separating the bonds between the ingredients, it is possible to create a fluffy presentation.

また、図12(f-2)に示すように、多関節ロボット30は、解放動作、及び案内動作を行った後、把持部材31aを開状態とした上で、把持部材31aの先端を容器に盛り付けられた解放具材に接触させるようにしてもよい。この場合であっても、図12(f-1)に示した場合と同様の効果を奏することができる。 Further, as shown in FIG. 12(f-2), after performing the releasing operation and the guiding operation, the articulated robot 30 opens the gripping member 31a and then inserts the tip of the gripping member 31a into the container. It may be made to come into contact with the released ingredients arranged on the plate. Even in this case, the same effect as in the case shown in FIG. 12(f-1) can be achieved.

あるいは、これらを組み合わせて、把持部材31aの開閉状態を異ならせながら、それぞれの状態において、把持部材31aに少なくとも一回ずつ以上、上下運動を行わせる。これにより、盛り付けられている解放具材全体を対象として、図12(f-1)に示した場合と同様の効果を奏することができる。 Alternatively, by combining these methods, the gripping member 31a is made to move up and down at least once in each state while changing the open and closed states of the gripping member 31a. As a result, the same effect as shown in FIG. 12(f-1) can be achieved for the entire set of released ingredients.

[全体動作]
次に、把持システム1の全体動作を説明する。
図13は、把持システム1が実行する具材盛り付け処理の流れを示すフローチャートである。具材盛り付け処理は、例えば、作業者によって具材盛り付け処理を開始させる操作が行われたことを契機として開始される。
[Overall operation]
Next, the overall operation of the gripping system 1 will be explained.
FIG. 13 is a flowchart showing the flow of ingredient plating processing executed by the gripping system 1. The ingredient plating process is started, for example, when an operator performs an operation to start the ingredient plating process.

具材盛り付け処理が開始されると、図13のステップS11において、多関節ロボット制御部154は、具材盛り付け処理における一連の動作を実行するための動作用のデータ(動作パターンのデータ及びハンド31の差し込み量のデータ等)をパラメータ記憶部171から読み込むことで、具材を把持するための準備を行う。 When the ingredients plating process is started, in step S11 in FIG. (data on the insertion amount, etc.) from the parameter storage unit 171, preparations for gripping the ingredients are made.

ステップS12において、多関節ロボット制御部154は、動作パターンのデータに従って、収容空間10Aへ、ハンド31を移送する。 In step S12, the articulated robot control unit 154 transfers the hand 31 to the accommodation space 10A according to the motion pattern data.

ステップS13において、具材状態判定部152は、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップを履歴DB172から読み込むことで、収容空間10Aにおける具材の状態を認識する。具材状態判定部152は、その後も、センサ情報取得部151が取得した、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータに基づいて、具材の状態の認識を継続する。 In step S13, the ingredient state determination unit 152 recognizes the state of the ingredients in the accommodation space 10A by reading the ingredient state map indicating the state of the ingredients in the accommodation space 10A of the ingredient storage unit 10 from the history DB 172. do. Thereafter, the ingredient condition determination unit 152 continues to recognize the condition of the ingredient based on the data of the reaction force from the ingredient measured by the force sensor 30B, which is acquired by the sensor information acquisition unit 151.

ステップS14において、ステップS11において読み込んだ動作パターンのデータと、ステップS13において認識した収容空間10Aにおける具材の状態とに基づいて、具材に対して把持部材31aを差し込む深さを決定する。
ステップS15において、多関節ロボット制御部154は、決定された差し込み深さまで、具材に対して把持部材31aを差し込む。
ステップS16において、多関節ロボット制御部154は、把持部材31aを閉じて具材を把持する。
In step S14, the depth to which the gripping member 31a is inserted into the ingredients is determined based on the movement pattern data read in step S11 and the state of the ingredients in the storage space 10A recognized in step S13.
In step S15, the articulated robot control unit 154 inserts the gripping member 31a into the ingredient to the determined insertion depth.
In step S16, the articulated robot control unit 154 closes the gripping member 31a and grips the ingredients.

ステップS17において、具材量判定部153は、把持している把持具材の重量(物理量)を計測し、規定量の具材が把持されているか否かを判定する。規定量の具材が把持されている場合は、ステップS17においてYesと判定され、処理はステップS18に進む。一方で、規定量の具材が把持されていない場合は、ステップS17においてNoと判定され、処理はステップS14から再度行われる。この場合、把持している把持具材が規定量より超過しているのであれば、再度行われるステップS14において、差し込み深さはより浅くなるように再決定される。一方で、把持している把持具材が規定量より不足しているのであれば、再度行われるステップS14において、差し込み深さはより深くなるように再決定される。なお、このステップS14からステップS17までの処理は、図8を参照して説明した把持動作に相当する。 In step S17, the ingredient amount determining unit 153 measures the weight (physical quantity) of the grasped ingredient and determines whether a specified amount of ingredient is being grasped. If the predetermined amount of ingredients is being held, the determination in step S17 is Yes, and the process proceeds to step S18. On the other hand, if the prescribed amount of ingredients is not gripped, the determination in step S17 is No, and the process is performed again from step S14. In this case, if the gripping material being gripped exceeds the specified amount, the insertion depth is re-determined to become shallower in step S14, which is performed again. On the other hand, if the gripping material being gripped is less than the specified amount, the insertion depth is re-determined to become deeper in step S14, which is performed again. Note that the processing from step S14 to step S17 corresponds to the gripping operation described with reference to FIG.

ステップS18において、多関節ロボット制御部154は、把持部材31aを惣菜の容器の位置に移送する。
ステップS19において、多関節ロボット制御部154は、容器内の所定の領域(例えば、Y方向における容器の一端)に解放する。
In step S18, the articulated robot control unit 154 moves the gripping member 31a to the position of the prepared food container.
In step S19, the articulated robot control unit 154 releases the robot to a predetermined area within the container (for example, one end of the container in the Y direction).

ステップS20において、多関節ロボット制御部154は、案内動作により、解放具材が所定の落下先に落下するよう案内する。例えば、多関節ロボット制御部154は、解放を行ったY方向の一端(第1の解放位置)と、Y方向の他端(第2の解放位置)と、その間の領域とのそれぞれに、解放具材の一部が分散して落下するように案内する。
ステップS21において、多関節ロボット制御部154は、整形動作により解放具材を整形する。
In step S20, the articulated robot control unit 154 guides the release material to fall to a predetermined destination by a guiding operation. For example, the articulated robot control unit 154 releases the released material at one end in the Y direction (first release position), the other end in the Y direction (second release position), and the area between them. Guide so that some of the ingredients are dispersed and fall.
In step S21, the multi-joint robot control unit 154 shapes the release material by a shaping operation.

ステップS22において、記録制御部156は、具材盛り付け処理において取得された制御に関するパラメータ及び盛り付けられた具材の重量の計測データ(履歴データ)を履歴DB172に記憶する。また、記録制御部156は、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップを更新し、この更新後の具材状態マップも履歴DB172に記憶する。なお、この場合に、盛り付けられた具材の重量に過不足がある場合には、作業者に対してアラートを出力する等してもよい。 In step S22, the recording control unit 156 stores in the history DB 172 the control-related parameters acquired in the ingredient serving process and the measurement data (history data) of the weight of the served ingredients. Furthermore, the recording control unit 156 updates the ingredient state map indicating the state of the ingredients in the accommodation space 10A of the ingredient storage unit 10, and also stores the updated ingredient state map in the history DB 172. In this case, if there is an excess or deficiency in the weight of the served ingredients, an alert may be output to the worker.

ステップS23において、多関節ロボット制御部154は、具材盛り付け処理を終了する条件に適合したか否かを判定する。この場合、具材盛り付け処理を終了する条件としては、予定された数の惣菜の容器に具材を盛り付けたこと、あるいは、作業者によって具材盛り付け処理を終了させる操作が行われたこと等を定義することができる。
具材盛り付け処理を終了する条件に適合していない場合は、ステップS23においてNoと判定されて、処理はステップS12から再度行われる。一方で、具材盛り付け処理を終了する条件に適合している場合は、ステップS23においてYesと判定されて、具材盛り付け処理は終了する。
In step S23, the articulated robot control unit 154 determines whether the conditions for terminating the ingredient plating process are met. In this case, the conditions for terminating the ingredient arrangement process include that the ingredients have been arranged in the scheduled number of prepared food containers, or that the operator has performed an operation to end the ingredient arrangement process. can be defined.
If the conditions for terminating the ingredient plating process are not met, the determination in step S23 is No, and the process is repeated from step S12. On the other hand, if the conditions for terminating the ingredients plating process are met, the determination in step S23 is Yes, and the ingredients plating process ends.

以上のように、本実施形態に係る把持システム1は、多関節ロボット30によって把持した具材を解放する場合に、解放された解放具材の状態を、より適切な状態とすることができる。これに加えて、本実施形態に係る把持システム1は、解放動作、案内動作、及び整形動作の説明の際に上述したような、様々な効果も奏する。 As described above, the grasping system 1 according to the present embodiment can bring the released ingredient into a more appropriate state when releasing the ingredient grasped by the articulated robot 30. In addition to this, the gripping system 1 according to the present embodiment also exhibits various effects as described above when explaining the release operation, the guiding operation, and the shaping operation.

[変形例1]
上述の実施形態では、図12(f-1)及び図12(f-2)に示すように、多関節ロボット30は、把持部材31aの先端で、解放具材を一度鉛直下方に押し下げてから、押し下げを取りやめることを繰り返すことで整形動作を実現していた。これに限らず、他の方法で整形動作を実現するようにしてもよい。
[Modification 1]
In the above-described embodiment, as shown in FIGS. 12(f-1) and 12(f-2), the articulated robot 30 once pushes down the release tool vertically downward with the tip of the gripping member 31a, and then , the shaping motion was realized by repeatedly canceling the push down. The present invention is not limited to this, and the shaping operation may be implemented using other methods.

図14は、多関節ロボット30による整形動作の変形例の一例を示す模式図である。本変形例では、把持部材31aの先端が直線状の縁部を有することを利用する。具体的には、図14(f-3)に示すように、把持部材31aを閉状態として把持部材31aの先端を容器に盛り付けられた解放具材に接触させた上で、把持部材31aを容器底面から同一の高さでY方向に左右運動させる。これにより、図14(g)に示すように、容器に盛り付けられた解放具材の表面の状態を、より一層、平坦な状態することができる。
ただし、具材の特性にもよるが、具材同士が結合した状態を分離する点においては、図12(f-1)及び図12(f-2)に示した、押し下げによる整形動作を行った方が有効な場合もある。このような場合には、本変形例の整形動作と、上述した押し下げによる整形動作を組み合わせて行うようにするとよい。
FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of a modification of the shaping operation by the multi-joint robot 30. This modification utilizes the fact that the tip of the gripping member 31a has a linear edge. Specifically, as shown in FIG. 14(f-3), the gripping member 31a is in the closed state, the tip of the gripping member 31a is brought into contact with the release material placed in the container, and then the gripping member 31a is placed in the container. Move left and right in the Y direction at the same height from the bottom. Thereby, as shown in FIG. 14(g), the surface of the release ingredients placed in the container can be made even more flat.
However, depending on the characteristics of the ingredients, in order to separate the combined ingredients, the shaping operation by pressing down as shown in Figure 12 (f-1) and Figure 12 (f-2) may be used. In some cases, it may be more effective to do so. In such a case, it is preferable to perform the shaping operation of this modification in combination with the above-mentioned shaping operation by pressing down.

[変形例2]
上述の実施形態において、一対の把持部材31a(すなわち、2つの把持部材31a)を用いることを想定したが、これに限られない。3つ以上の複数の把持部材31aを用いるようにしてもよい。そして、各把持部材31aの開口部を近づけることで把持動作を行い、各把持部材31aの開口部を遠ざけることで解放動作を行うような構成としてもよい。
この場合、例えば、3つの把持部材31aを用いるのであれば、鉛直上方から俯瞰した場合に、それぞれの中心角が120°の3つの把持部材31aの先端を中央に近づけたり遠ざけたりするようにする。
このようにしても、上述した案内動作等の各動作を実行することができる。
[Modification 2]
In the embodiment described above, it was assumed that a pair of gripping members 31a (ie, two gripping members 31a) were used, but the present invention is not limited to this. You may make it use three or more plural holding members 31a. Then, a configuration may be adopted in which a gripping operation is performed by bringing the openings of each gripping member 31a closer to each other, and a releasing operation is performed by moving the openings of each gripping member 31a away from each other.
In this case, for example, if three gripping members 31a are used, the tips of the three gripping members 31a, each with a center angle of 120°, should be moved closer to or farther from the center when viewed from vertically above. .
Even in this case, each operation such as the above-mentioned guiding operation can be executed.

[変形例3]
上述の実施形態において、具材状態判定部152は、力センサ30Bによって計測された具材からの反力(すなわち、具材への接触の検出結果)のデータに基づいて、具材の状態を判定するものとしたが、これに限られない。
[Modification 3]
In the above-described embodiment, the ingredient condition determination unit 152 determines the condition of the ingredient based on the data of the reaction force from the ingredient (i.e., the detection result of contact with the ingredient) measured by the force sensor 30B. However, the present invention is not limited to this.

カメラの設置コスト等が問題とならない場合には、カメラ(すなわち、撮像装置)によって撮影を行うことにより、具材の状態を判定するようにしてもよい。また、上述の実施形態において、多関節ロボット30が把持した具材の重量あるいは惣菜の容器に盛り付けられた具材の重量を重量センサ30A,21によって計測するものとしたが、これに限られない。
例えば、撮像装置によって撮像された具材の画像から、具材の体積を推定し、密度と推定された体積を乗算すること等により、具材の重量を算出することも可能である。
この場合、重量センサ30A,21を用いることなく、具材の重量を算出する手段を実装することができる。
If the installation cost of the camera is not a problem, the state of the ingredients may be determined by taking a picture with a camera (that is, an imaging device). Further, in the above-described embodiment, the weight of the ingredients held by the articulated robot 30 or the weight of the ingredients placed in the container of prepared food is measured by the weight sensors 30A and 21, but the invention is not limited to this. .
For example, it is also possible to calculate the weight of the ingredient by estimating the volume of the ingredient from an image of the ingredient captured by the imaging device and multiplying the density by the estimated volume.
In this case, a means for calculating the weight of the ingredients can be implemented without using the weight sensors 30A, 21.

[構成例]
以上のように、本実施形態における把持システム1は、開閉する把持部材31aを備えた多関節ロボット30と、多関節ロボット30の動作を制御する制御装置40と、を備える。
制御装置40は、
把持部材31aを閉状態とすることで、把持対象となる対象物を把持部材31aにより把持する把持動作と、
把持部材31aを開状態とすることで、把持動作により把持した把持対象物を把持部材31aから解放する解放動作と、
解放動作により解放した解放対象物が落下する過程において、解放対象物に把持部材31aを接触させることで、解放対象物が所定の落下先に落下するよう案内する案内動作と、
を多関節ロボット30に実行させる。
これにより、解放対象物を所定の落下先(例えば、容器内)に案内して落下させることができる。そのため、解放対象物が、意図していない場所(例えば、容器外)に落下してしまうことを防止できる。従って、例えば、把持により1つの塊状となってしまうような特性を有する対象物であっても、適切に盛り付けることができる。
すなわち、把持システム1によれば、ロボットによって把持した対象物を解放する場合に、解放された対象物の状態を、より適切な状態とすることができる。
また、この案内動作は、把持部材31aを動作させるのみで実現できる。そのため、解放対象物を案内するための専用の部材や機構等を別途用意する必要もない、という効果も奏する。
[Configuration example]
As described above, the gripping system 1 in this embodiment includes the articulated robot 30 that includes the gripping member 31a that opens and closes, and the control device 40 that controls the operation of the articulated robot 30.
The control device 40 is
a gripping operation of gripping an object to be gripped by the gripping member 31a by bringing the gripping member 31a into a closed state;
a releasing operation of releasing the gripped object gripped by the gripping operation from the gripping member 31a by opening the gripping member 31a;
a guiding operation of guiding the release target to fall to a predetermined falling destination by bringing the gripping member 31a into contact with the release target in the process of the release target falling by the release operation;
The articulated robot 30 is made to execute.
Thereby, the object to be released can be guided to a predetermined falling destination (for example, inside a container) and allowed to fall. Therefore, it is possible to prevent the object to be released from falling to an unintended location (for example, outside the container). Therefore, for example, even if the object has a characteristic that it becomes a lump when gripped, it can be appropriately arranged.
That is, according to the gripping system 1, when the object gripped by the robot is released, the state of the released object can be brought into a more appropriate state.
Moreover, this guiding operation can be realized only by operating the gripping member 31a. Therefore, there is also an advantage that there is no need to separately prepare a special member, mechanism, etc. for guiding the object to be released.

制御装置40は、
解放動作において、解放対象物の一部を第1の解放位置に落下するよう解放させ、
案内動作において、解放対象物の他の一部を第1の解放位置より離間した第2の解放位置に落下するよう案内させると共に、解放対象物のさらに他の一部を第1の解放位置と第2の解放位置の間の領域に落下するように案内させる。
これにより、解放位置、解放位置から離間した位置、及びその間の領域というように、解放対象物が複数の位置に分散して落下するように案内することができる。これにより、例えば、解放対象物が所定の位置のみに偏って多量に落下することを防止できる。
The control device 40 is
in the release operation, releasing a portion of the object to be released to fall to a first release position;
In the guiding operation, the other part of the object to be released is guided to fall to a second release position spaced apart from the first release position, and the other part of the object to be released is moved to the first release position. It is guided to fall into the area between the second release position.
Thereby, the object to be released can be guided to fall in a dispersed manner at a plurality of positions, such as the release position, a position away from the release position, and an area between them. Thereby, for example, it is possible to prevent the object to be released from falling in a large amount only at a predetermined position.

第1の解放位置は、解放対象物を解放すべき領域における所定方向の一端であり、第2の解放位置は、解放対象物を解放すべき領域における所定方向の他端である。
これにより、解放すべき領域内(例えば、容器内)にのみ、解放対象物が落下するよう、案内をすることができる。
The first release position is one end in a predetermined direction in the region where the object to be released is to be released, and the second release position is the other end in the predetermined direction in the region where the object is to be released.
Thereby, it is possible to guide the object to be released so that it falls only within the area to be released (for example, inside the container).

把持部材31aは解放するための開口部を有する容器形状であり、
制御装置40は、
解放動作で開状態とすることで露出した把持部材31aの開口部を解放対象物に接触させた状態として、把持部材31aを移動させることで案内動作を実現する。
これにより、解放動作により露出した開口部を利用して、解放対象物の全てが自然に落下する前に、迅速に案内動作を実現することができる。
The gripping member 31a is in the shape of a container with an opening for release;
The control device 40 is
A guiding operation is realized by moving the gripping member 31a with the exposed opening of the gripping member 31a in contact with the object to be released by opening the gripping member 31a in the releasing operation.
Thereby, by utilizing the opening exposed by the release operation, it is possible to quickly perform the guiding operation before all of the objects to be released naturally fall.

制御装置40は、
把持部材31aを、水平方向及び鉛直方向の双方に移動させることにより案内動作を実現する。
これにより、複数の方向を組み合わせた、より適切な動きで、解放対象物の落下先をコントロールすることができる。
The control device 40 is
The guiding operation is realized by moving the gripping member 31a both horizontally and vertically.
This makes it possible to control the destination of the object to be released by more appropriate movement combining multiple directions.

制御装置40は、
把持部材31aを、案内動作により案内されて落下した解放対象物に接触させた状態で移動させることで、解放対象物の表面を整形する整形動作を、さらに多関節ロボット30に実行させる。
これにより、落下して盛り付けられた解放具材の表面の状態を、より一層、平坦な状態することができる。
The control device 40 is
By moving the gripping member 31a while being in contact with the object to be released that has fallen while being guided by the guiding operation, the articulated robot 30 is further caused to perform a shaping operation for shaping the surface of the object to be released.
As a result, the surface of the released ingredients that have fallen and been piled up can be made even more flat.

制御装置40は、
把持部材31aにより、解放対象物を鉛直下方に押し下げることで整形動作を実行させる。
これにより、落下して盛り付けられた解放対象物を容器底面に向けて押し下げてほぐすことができ、解放対象物の表面の状態を、より均一に平坦な状態とすることができる。
The control device 40 is
The gripping member 31a presses the object to be released vertically downward to perform the shaping operation.
As a result, the objects to be released that have fallen and are piled up can be pushed down toward the bottom of the container and loosened, and the surface of the objects to be released can be made more uniform and flat.

なお、上述の実施形態及び変形例は、本発明の実施形態の一例であり、本発明の機能を実現する種々の実施形態が本発明の範囲に含まれる。
例えば、上述の実施形態及び変形例において、惣菜を盛り付ける把持システムに本発明を適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、種々の対象物を把持するシステムに適用することができる。例えば、練ったモルタル、コンクリート、漆喰、粘土等、粘性あるいは粘着性が高い材料を把持するシステムに本発明を適用することができる。本発明は、作業温度又は室温において中粘度以上(5000mPa・s)以上の粘度を有する対象物を把持する際に好適である。
また、上述の実施形態に記載された例を適宜組み合わせて、本発明を実施することが可能である。
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
換言すると、図7の機能的構成は例示に過ぎず、特に限定されない。すなわち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能が把持システム1に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図7の例に限定されない。
また、1つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。
Note that the above-described embodiments and modified examples are examples of embodiments of the present invention, and various embodiments that realize the functions of the present invention are included within the scope of the present invention.
For example, in the above-described embodiments and modifications, the case where the present invention is applied to a gripping system for serving side dishes has been described as an example, but the present invention can be applied to systems for gripping various objects. . For example, the present invention can be applied to a system for gripping highly viscous or sticky materials such as mixed mortar, concrete, plaster, and clay. The present invention is suitable for gripping an object having a viscosity of medium viscosity or higher (5000 mPa·s) or higher at working temperature or room temperature.
Moreover, it is possible to implement the present invention by appropriately combining the examples described in the above-mentioned embodiments.
The series of processes described above can be executed by hardware or software.
In other words, the functional configuration in FIG. 7 is merely an example and is not particularly limited. That is, it is sufficient that the gripping system 1 is equipped with a function that can execute the series of processes described above as a whole, and what kind of functional blocks are used to realize this function is not particularly limited to the example shown in FIG. 7.
Further, one functional block may be configured by a single piece of hardware, a single piece of software, or a combination thereof.

一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
When a series of processes is executed by software, a program constituting the software is installed on a computer or the like from a network or a recording medium.
The computer may be a computer built into dedicated hardware. Further, the computer may be a computer that can execute various functions by installing various programs, such as a general-purpose personal computer.

プログラムを記憶する記憶媒体は、装置本体とは別に配布されるリムーバブルメディア、あるいは、装置本体に予め組み込まれた記憶媒体等で構成される。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクあるいはフラッシュメモリ等により構成される。光ディスクは、例えば、CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk),Blu-ray Disc(登録商標)等により構成される。光磁気ディスクは、MD(Mini-Disk)等により構成される。フラッシュメモリは、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリあるいはSDカードにより構成される。また、装置本体に予め組み込まれた記憶媒体は、例えば、プログラムが記憶されているROMやハードディスク等で構成される。 The storage medium that stores the program is a removable medium that is distributed separately from the device itself, or a storage medium that is pre-installed in the device itself. The removable medium includes, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a flash memory. Optical discs include, for example, CD-ROMs (Compact Disk-Read Only Memory), DVDs (Digital Versatile Disks), Blu-ray Discs (registered trademark), and the like. The magneto-optical disk is composed of an MD (Mini-Disk) or the like. The flash memory is configured by, for example, a USB (Universal Serial Bus) memory or an SD card. Further, the storage medium that is pre-installed in the device main body includes, for example, a ROM or a hard disk in which programs are stored.

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置や複数の手段等より構成される全体的な装置を意味するものとする。
Note that in this specification, the step of writing a program to be recorded on a recording medium is not only a process that is performed chronologically in accordance with the order, but also a process that is not necessarily performed chronologically but in parallel or individually. It also includes the processing to be executed.
Furthermore, in this specification, the term system refers to an overall device composed of a plurality of devices, a plurality of means, and the like.

上記実施形態は、本発明を適用した一例を示しており、本発明の技術的範囲を限定するものではない。すなわち、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができ、上記実施形態以外の各種実施形態を取ることが可能である。本発明が取ることのできる各種実施形態及びその変形は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 The above embodiment shows an example of applying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention. That is, the present invention can be modified in various ways, such as omissions and substitutions, without departing from the gist of the present invention, and various embodiments other than the above-described embodiments can be adopted. Various embodiments and modifications thereof that the present invention can take are included within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

1 把持システム、2 ベルトコンベア、10 具材収容部、10A 収容空間、20 容器供給部、21,30A 重量センサ、30 多関節ロボット、30B 力センサ、31 ハンド、31a 把持部材、32 ロボットアーム、40 制御装置、50 遮蔽部、151 センサ情報取得部、152 具材状態判定部、153 具材量判定部、154 多関節ロボット制御部、155 容器供給制御部、156 記録制御部、171 パラメータ記憶部、172 履歴データベース(履歴DB)、711 CPU、712 ROM、713 RAM、714 バス、715 入力部、716 出力部、717 記憶部、718 通信部、719 ドライブ、731 リムーバブルメディア 1 Grasping system, 2 Belt conveyor, 10 Ingredients storage section, 10A Storage space, 20 Container supply section, 21, 30A Weight sensor, 30 Articulated robot, 30B Force sensor, 31 Hand, 31a Gripping member, 32 Robot arm, 40 control device, 50 shielding unit, 151 sensor information acquisition unit, 152 ingredient state determination unit, 153 ingredient amount determination unit, 154 articulated robot control unit, 155 container supply control unit, 156 recording control unit, 171 parameter storage unit, 172 history database (history DB), 711 CPU, 712 ROM, 713 RAM, 714 bus, 715 input section, 716 output section, 717 storage section, 718 communication section, 719 drive, 731 removable media

Claims (5)

開閉する把持部材を備えたロボットと、前記ロボットの動作を制御する制御装置と、を備えた把持システムであって、
前記制御装置は、
前記把持部材を閉状態とすることで、把持対象となる対象物を前記把持部材により把持する把持動作と、
前記把持部材を開状態とすることで、前記把持動作により把持した把持対象物を前記把持部材から解放する解放動作と、
前記解放動作により解放した解放対象物が落下する過程において、前記解放対象物に前記把持部材を接触させることで、前記解放対象物が所定の落下先に落下するよう案内する案内動作と、
前記把持部材を、前記案内動作により案内されて落下した前記解放対象物に接触させた状態で移動させることで、前記解放対象物の表面を整形する整形動作と、
を前記ロボットに実行させることを特徴とする把持システム。
A gripping system comprising a robot equipped with a gripping member that opens and closes, and a control device that controls the operation of the robot,
The control device includes:
a gripping operation of gripping an object to be gripped by the gripping member by bringing the gripping member into a closed state;
a releasing operation of releasing the gripped object gripped by the gripping operation from the gripping member by opening the gripping member;
a guiding operation of guiding the release target to fall to a predetermined falling destination by bringing the gripping member into contact with the release target during the process of the release target falling by the release operation;
a shaping operation of shaping the surface of the release target by moving the gripping member while in contact with the release target that has fallen while being guided by the guiding operation;
A gripping system that causes the robot to perform the following.
前記制御装置は、
前記解放動作において、前記解放対象物の一部を第1の解放位置に落下するよう解放させ、
前記案内動作において、前記解放対象物の他の一部を前記第1の解放位置より離間した第2の解放位置に落下するよう案内させると共に、前記解放対象物のさらに他の一部を前記第1の解放位置と前記第2の解放位置の間の領域に落下するように案内させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の把持システム。
The control device includes:
in the release operation, releasing a part of the object to be released to fall to a first release position;
In the guiding operation, the other part of the object to be released is guided to fall to a second release position spaced apart from the first release position, and the other part of the object to be released is guided to fall to the second release position which is spaced apart from the first release position. guided to fall into an area between the first release position and the second release position;
The gripping system according to claim 1, characterized in that:
前記第1の解放位置は、前記解放対象物を解放すべき領域における所定方向の一端であり、前記第2の解放位置は、前記解放対象物を解放すべき領域における前記所定方向の他端である、
ことを特徴とする請求項に記載の把持システム。
The first release position is at one end in a predetermined direction in the area where the object to be released is to be released, and the second release position is at the other end in the predetermined direction in the area where the object to be released is to be released. be,
The gripping system according to claim 2 , characterized in that:
前記制御装置は、
前記把持部材を、水平方向及び鉛直方向の双方に移動させることにより前記案内動作を実現する、
ことを特徴とする請求項1に記載の把持システム。
The control device includes:
realizing the guiding operation by moving the gripping member both horizontally and vertically;
The gripping system according to claim 1, characterized in that:
開閉する把持部材を備えたロボットの動作を制御する制御手段を備えた制御装置であって、
前記制御手段は、
前記把持部材を閉状態とすることで、把持対象となる対象物を前記把持部材により把持する把持動作と、
前記把持部材を開状態とすることで、前記把持動作により把持した把持対象物を前記把持部材から解放する解放動作と、
前記解放動作により解放した解放対象物が落下する過程において、前記解放対象物に前記把持部材を接触させることで、前記解放対象物が所定の落下先に落下するよう案内する案内動作と、
前記把持部材を、前記案内動作により案内されて落下した前記解放対象物に接触させた状態で移動させることで、前記解放対象物の表面を整形する整形動作と、
を前記ロボットに実行させることを特徴とする制御装置。
A control device comprising a control means for controlling the operation of a robot equipped with a gripping member that opens and closes,
The control means includes:
a gripping operation of gripping an object to be gripped by the gripping member by bringing the gripping member into a closed state;
a releasing operation of releasing the gripped object gripped by the gripping operation from the gripping member by opening the gripping member;
a guiding operation of guiding the release target to fall to a predetermined falling destination by bringing the gripping member into contact with the release target during the process of the release target falling by the release operation;
a shaping operation of shaping the surface of the release target by moving the gripping member while in contact with the release target that has fallen while being guided by the guiding operation;
A control device that causes the robot to execute.
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