JPH07291450A - インテリジェントパレタイズシステム - Google Patents

インテリジェントパレタイズシステム

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JPH07291450A
JPH07291450A JP11206494A JP11206494A JPH07291450A JP H07291450 A JPH07291450 A JP H07291450A JP 11206494 A JP11206494 A JP 11206494A JP 11206494 A JP11206494 A JP 11206494A JP H07291450 A JPH07291450 A JP H07291450A
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JP
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illuminating
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JP11206494A
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Masayuki Enomoto
雅幸 榎本
Yoichi Nakamura
洋一 中村
Takao Kanamaru
孝夫 金丸
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07291450A publication Critical patent/JPH07291450A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 パレタイズされている箱の中から最上位にあ
る箱の選出が迅速になし得るために、デパレタイズに要
する時間が短縮されてなるインテリジェントパレタイズ
システムを提供する。 【構成】 複数種類の箱Bについて各々の数量を指定す
ると、最適な荷姿になるような積載方法を人工知能によ
り推論し、その推論結果をもとに箱を積み上げる、人工
知能を有するパレタイズロボット8を備えてなるインテ
リジェントパレタイズシステムAにおいて、任意に積み
上げられた箱Bを斜め上方から照明する第1照明設備お
よび上方から照明する第2照明設備を設けて、それらを
適宜操作して画像処理がしやすいように照明し、それを
第1および第2ステレオカメラ装置51,51,52,
52を適宜操作して撮像し、ついで得られた画像を画像
処理装置6により処理して最上位に位置する箱BUを選
択し、しかるのち、そのマッチングを行い、その種類、
姿勢および把持位置を算出してロボットコントローラ7
に入力するものである。このため、デパレタイズを迅速
になし得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボット等によ
りパレット上に積まれた直方体状の段ボール箱などの物
体を順次降ろし(デパレタイズ作業)および順次積み上
げする際に用いられるインテリジェントパレタイズシス
テムに関する。さらに詳しくは、デパレタイズが簡易迅
速になし得るインテリジェントパレタイズシステムに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来より、パレット上に積み上げられた
段ボール箱のデパレタイズに産業用ロボットが用いられ
ている。この産業用ロボットを用いたデパレタイズにお
いては、次のような方法が従来より採用されている。
【0003】作業の対象となるすべての物体の位置、
姿勢および荷降ろし順序をあらかじめ教示し、その教示
情報に従って作業を行う方法
【0004】2台のテレビカメラを用いて、ステレオ
立体視により、段ボール箱等の3次元位置を計測し、そ
の情報に基づいてデパレタイズ作業を行う方法
【0005】しかしながら、前記従来の方法は、それぞ
れ次のような問題点を有しているため、さらなる改良が
望まれている。
【0006】の物体の位置をあらかじめ教示しておく
方法では、教示作業に非常に手間がかかるとともに、
a)物体がパレット上に不規則に積み上げられている場
合、b)パレットを置く位置がずれた場合、c)作業開
始時または作業中に物体の位置がずれた場合には物体を
把持することができず、荷降ろし作業ができなくなると
いう問題がある。
【0007】のステレオ立体視により、段ボール箱等
の3次元位置を計測する場合には、a)画像中の全ての
点について画像間の対応をとって距離情報を得るため
に、探索操作に多大な時間がかかるという問題や、b)
計測対象となる荷姿が大きい場合、対象物が存在しうる
領域をステレオテレビカメラの両方の視野に納めるため
には、カメラと対象物との距離を大きく取るか、あるい
は焦点距離の短いレンズを用いるかのいずれかになる
が、カメラと対象物との距離を大きく取ると装置が大型
になってしまうという問題があり、焦点距離の短いレン
ズでは下段の対象物に対して所望の計測精度が確保でき
ないという問題がある。
【0008】一方、ピンピッキングにおいては、分離す
るのに多大な時間を要することなく、また前処理に多く
の工程も必要としないピンピッキングの方法を可能とす
るために、収納手段に収納された複数の物体の中から上
位の位置に存在する物体を目標物体として順次指定する
指定手段と、指定された目標物体を摘出する摘出手段と
を有する物体摘出装置であって、前記指定手段は、前記
複数の物体にそれぞれ異なる方向から光を順次断続的に
照射する複数の光照射手段と、前記複数の光照射手段の
光の照射に同期した前記複数の物体の画像を生成する撮
像手段と、前記光の照射に同期した画像の各々を合成し
て合成画像を生成する画像合成手段と、前記合成画像か
ら指定領域の画像を抽出してこれを前記目標物体の画像
とする画像抽出手段とを備えた物体摘出装置が提案され
ている(特開平4ー331081号公報)。
【0009】しかしながら、前記物体摘出装置は、コン
デンサー等のサイズが非常に小さい物体を対象としてい
るので、本件発明が対象しているデパレタイズにはその
まま適用することができない。というのは、パレタイズ
されている物体に複数の方向から順次断続的に光を照射
しようとすると、出力の大きな照明設備をパレットの外
方に散点状に設ける必要があり、またそれによる消費電
力も多くなり、その結果、設備の大型化を招来するとと
もに、ランニングコストの上昇を招くという問題がある
からである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題点に鑑みなされたものであって、パレタイズさ
れている箱の中から最上位にある箱の選出が迅速になし
得るために、デパレタイズに要する時間が短縮されてな
るインテリジェントパレタイズシステムを提供すること
を目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数種類の箱
について各々の数量を指定すると、最適な荷姿になるよ
うな積載方法を人工知能により推論し、その推論結果を
もとに箱を積み上げる、人工知能を有するパレタイズロ
ボットを備えてなるインテリジェントパレタイズシステ
ムにおいて、任意に積み上げられた箱を斜め上方から照
明する第1照明設備および上方から照明する第2照明設
備と、任意に積み上げられた箱を撮像する第1および第
2ステレオカメラ装置と、前記第1および第2ステレオ
カメラ装置からの画像を処理する画像処理装置とを設け
てなることを特徴とする。
【0012】本発明においては、前記画像処理装置がパ
レタイズロボットのロボットコントローラに組み込まれ
てなるのが好ましい。
【0013】
【作用】第1照明設備および第2照明設備を適宜操作し
て積み上げられている箱を照明し、ついで第1および第
2ステレオカメラを適宜操作して照明されている箱を撮
像する。このようにして得られた画像を画像処理装置に
入力して画像解析を行い、最上部に位置する箱を選出す
る。しかるのち、マッチング処理を行い選出された箱の
種類、姿勢および把持位置を決定する。この箱の種類、
姿勢および把持位置は、ロボットコントローラに入力さ
れてロボットハンドの操作量が算出される。ついで、ロ
ボットコントローラは、この操作量によりロボットハン
ドを操作して箱をデパレタイズする。
【0014】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明を実施
例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。
【0015】本発明の一実施例にかかわるインテリジェ
ントパレタイズシステムの概略図を図1に示し、本実施
例にかかわるインテリジェントパレタイズシステムA
は、パレットPの近傍に設けられた垂直部材1に取り付
けられた、第1照明設備2を構成する2個の照明装置2
1,22と、この垂直部材1の先端1aからパレットP
上部において垂直部材1に面しているのとは反対側のパ
レットPの端部近傍まで延伸している水平部材3の先端
部3aに設けられている、第2照明設備4を構成する照
明装置41と、水平部材3のパレットPの中央部に対応
する位置で所定の間隔をおいて設けられている、第1ス
テレオカメラ装置、例えば広角ステレオテレビカメラ装
置51,51と、その内側に配設されている第2ステレ
オカメラ装置、例えば望遠ステレオテレビカメラ装置5
2,52と、これらの両ステレオテレビカメラ装置5
1,51,52,52により撮像された画像を処理する
画像処理装置6と、この画像処理装置6が組み込まれて
いるロボットコントローラ7と、このロボットコントロ
ーラ7により制御されるパレタイズロボット8とを主要
部としてなる。
【0016】第1照明設備2を構成している照明装置2
1,22は、図示のように、パレットP上に積み上げら
れている、すなわちパレタイズされている直方体の箱B
を斜め上方から照明するようにその照射角度が調整され
ている。そして、明瞭には図示されていないが、照明装
置21は上部の箱Bを照射するように位置調整がなさ
れ、また照明装置22は下部の箱Bを照射するように位
置調整がなされている。なお、図2に第1照明設備によ
り最上位に位置する箱BUを照明したときに形成される
陰影を模式的に示してある。
【0017】第2照明設備4を構成している照明装置4
1は、パレタイズされている箱Bを真上から照明するよ
うに位置調整がなされている。
【0018】そして、この第1照明設備2と第2照明設
備4とによる照明は、ロボットコントローラ7により切
り換え可能とされている。ここでは、ロボットコントロ
ーラ7が切り換え手段の役割を果たしている。
【0019】第1ステレオテレビカメラ装置51,51
および第2ステレオテレビカメラ装置52,52は、パ
レタイズされている箱Bのステレオ画像を撮像して、画
像処理装置6に入力する基本的機能については同一であ
るが、第1ステレオテレビカメラ装置51,51は、パ
レタイズされている箱Bの内、上部に存在するもののス
テレオ画像を撮像し、第2ステレオテレビカメラ装置5
2,52は下部に存在するもののステレオ画像を撮像す
るものとされている。このように、第1ステレオテレビ
カメラ装置および第2ステレオテレビカメラ装置の撮像
領域を異ならせることにより、平面方向と奥行き方向と
もに広い計測レンジを確保することができる。
【0020】なお、撮像画像に極端な変化がないよう
に、第2ステレオテレビカメラ装置52,52は、第1
ステレオテレビカメラ装置51,51の撮像範囲をある
程度カバーできる焦点距離のレンズを有するものが用い
られている。
【0021】画像処理装置6の構成の詳細な説明は省略
するが、第1および第2ステレオテレビカメラ装置から
の画像を解析して、最上位に位置する箱の選出がなし得
るとともに、その箱の種類、姿勢および把持位置を算出
できる機能を有するものとされ、具体的には、例えばコ
ンピュータに対応するプログラムを格納することにより
構成される。
【0022】また、ロボットコントローラ7は、前記画
像処理装置6、第1および第2照明設備2,4、第1お
よび第2ステレオテレビカメラ装置51,51,52,
52に対する制御機能が付加されている他は、従前の人
工知能を有するロボットコントローラと同様とされてい
る。
【0023】このように、本実施例においては、第1お
よび第2照明設備を適宜操作して、任意に積み上げられ
た箱を所望の状態に照明し、しかるのち第1および第2
ステレオテレビカメラ装置を適宜操作して撮像するよう
にしているので、画像処理装置における処理がしやすい
画像が撮像できる。そのため、最上位に位置する箱の選
出に要する時間が短縮できる。すなわち、最上位に位置
する箱の選出が迅速になし得る。
【0024】この後、画像処理装置は、あらかじめ入力
されている箱のデータに基づき選出された箱の種類、姿
勢および把持位置を算出してロボットコントローラに入
力する。ロボットコントローラは画像処理装置からのデ
ータに基づいてロボットハンドの操作量を算出して、ロ
ボットハンドを操作して選出された最上位に位置する箱
のデパレタイズを行う。
【0025】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、第1および第2照明設備を適宜操作して画像処理が
しやすい状態に照明しているので、最上位に位置する箱
の選出が簡易迅速になし得る。そのため、デパレタイズ
作業における作業能率を著しく向上することができると
いう優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略図である。
【図2】第1照明設備により形成される陰影の模式図で
ある。
【符号の説明】 1 垂直部材 2 第1照明設備 21,22 照明装置 3 水平部材 4 第2照明設備 41 照明装置 51 第1ステレオテレビカメラ装置 52 第2ステレオテレビカメラ装置 6 画像処理装置 7 ロボットコントローラ 8 パレタイズロボット A インテリジェントパレタイズシステム B 箱 P パレット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B65G 59/02 Z 61/00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数種類の箱について各々の数量を指定
    すると、最適な荷姿になるような積載方法を人工知能に
    より推論し、その推論結果をもとに箱を積み上げる、人
    工知能を有するパレタイズロボットを備えてなるインテ
    リジェントパレタイズシステムにおいて、任意に積み上
    げられた箱を斜め上方から照明する第1照明設備および
    上方から照明する第2照明設備と、任意に積み上げられ
    た箱を撮像する第1および第2ステレオカメラ装置と、
    前記第1および第2ステレオカメラ装置からの画像を処
    理する画像処理装置とを設けてなることを特徴とするイ
    ンテリジェントパレタイズシステム。
  2. 【請求項2】 前記画像処理装置がパレタイズロボット
    のロボットコントローラに組み込まれてなることを特徴
    とする請求項1記載のインテリジェントパレタイズシス
    テム。
JP11206494A 1994-04-26 1994-04-26 インテリジェントパレタイズシステム Withdrawn JPH07291450A (ja)

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