JPWO2016113836A1 - マニプレータ制御方法、システム、およびマニプレータ - Google Patents
マニプレータ制御方法、システム、およびマニプレータ Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2016113836A1 JPWO2016113836A1 JP2016569144A JP2016569144A JPWO2016113836A1 JP WO2016113836 A1 JPWO2016113836 A1 JP WO2016113836A1 JP 2016569144 A JP2016569144 A JP 2016569144A JP 2016569144 A JP2016569144 A JP 2016569144A JP WO2016113836 A1 JPWO2016113836 A1 JP WO2016113836A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manipulator
- mirror
- camera
- image
- posture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 59
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 45
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 4
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 94
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 10
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 9
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/60—Analysis of geometric attributes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
図2は、実施の形態1にかかる移動マニプレータ1の概略構成を示す模式的な斜視図である。図2において、移動型マニプレータ1は、制御部10と、移動台車部11と、アーム部12と、アーム部12の先端に固定されるグリッパ部13と、グリッパ部13の所定の箇所に具備されるカメラ14とから構成される。
次に、図7ないし図13を参照して、実施の形態1における移動マニプレータによる対象物3のピッキング動作の手順について説明する。
以上説明した本実施の形態によれば、移動マニプレータ1は、その作業空間において、ピッキング動作の対象である対象物3aの姿勢に加えて、棚開口部からは対象物3aの陰となって死角に位置する対象物3bの姿勢を検出することが可能である。従って、対象物3bと、グリッパ部13が衝突することなく、対象物3aのみをピッキングすることが可能となる。
なお、本実施の形態による移動マニプレータ1のグリッパ部13による対象物3aのピッキングは、図7に示された手順通りに行う必要はなく、発明の範囲を逸脱しない限り適宜変更可能である。図7においては、ステップS705において平面鏡4の姿勢を算出してから、ピッキング動作が完了するまでに、ステップS707において1回だけ作業空間を撮影しているが、これに限る必要はない。
10 制御部
11 移動台車部
110 車輪
12 アーム部
121、122 関節機構
13 グリッパ部
131 指機構
14 カメラ
2 棚
20 支柱
21 棚板
22 棚天板
200 トレイ
3、3a、3b 対象物
4 平面鏡
41 凸面鏡
5、51 マーカー
52 チェッカーパターンマーカー
53 二次元コード
6 上位制御部
60 対象物データ記憶部
Claims (15)
- 移動可能なマニプレータを、対象物が配置された作業空間で動作させるマニプレータの制御方法であって、
前記作業空間またはその近傍に配置された鏡を前記マニプレータに搭載されたカメラで撮像し、
前記カメラの姿勢および前記カメラによる撮像画像に基づいて前記鏡の姿勢を検出し、
前記カメラによる撮像画像から前記鏡の領域を検出し、
前記検出された鏡の領域から、前記対象物の少なくとも一部の像を検出し、
前記鏡の姿勢および前記対象物の像に基づいて、前記作業空間における前記対象物の姿勢を算出し、
該算出された前記対象物の姿勢の情報に基づいて、前記マニプレータを操作するマニプレータの制御方法。 - 前記鏡の姿勢および前記対象物の像に基づいて、前記作業空間における前記対象物の姿勢を算出する際に、
前記カメラの姿勢と前記鏡の姿勢に基づいて、前記カメラの鏡像視点を算出し、
前記カメラの鏡像視点と前記対象物の像に基づいて、前記作業空間における前記対象物の姿勢を算出する、請求項1記載のマニプレータの制御方法。 - 前記鏡の姿勢および前記対象物の像に基づいて、前記作業空間における前記対象物の姿勢を算出する際に、
前記カメラの姿勢と前記対象物の像に基づいて、鏡像空間における前記対象物の虚像の姿勢を算出し、
前記対象物の虚像の姿勢と前記鏡の姿勢に基づいて、前記作業空間における前記対象物の姿勢を算出する、請求項1記載のマニプレータの制御方法。 - 前記対象物は棚に載置され、
前記棚の配置情報に基づいて、前記マニプレータを所定の棚の近傍に移動し、
前記マニプレータに固定された原点を基準として、前記カメラ、前記鏡、および前記対象物の姿勢を算出する請求項1記載のマニプレータの制御方法。 - 前記検出された鏡の領域から、前記マニプレータの少なくとも一部の像を検出し、
前記鏡の姿勢および前記前記マニプレータの少なくとも一部の像に基づいて、前記作業空間における前記前記マニプレータの少なくとも一部の姿勢を算出し、
該算出された前記マニプレータの少なくとも一部の姿勢の情報にさらに基づいて、前記マニプレータを操作する請求項1記載のマニプレータの制御方法。 - 前記検出された鏡以外の領域から、前記対象物の少なくとも一部を検出し、
前記対象物の少なくとも一部の像に基づいて、前記作業空間における前記対象物の姿勢を算出し、
該算出された前記対象物の姿勢の情報にさらに基づいて、前記マニプレータを操作する請求項1記載のマニプレータの制御方法。 - 前記検出された鏡以外の領域から、前記マニプレータの少なくとも一部を検出し、
前記マニプレータの少なくとも一部の像に基づいて、前記作業空間における前記マニプレータの少なくとも一部の姿勢を算出し、
該算出された前記マニプレータの少なくとも一部の姿勢の情報にさらに基づいて、前記マニプレータを操作する請求項1記載のマニプレータの制御方法。 - 前記鏡または作業空間内にマーカーを配置し、
前記カメラによる撮像画像における前記マーカーの情報に基づいて、前記鏡の姿勢を検出する請求項1記載のマニプレータの制御方法。 - 移動可能なマニプレータを、対象物が配置された作業空間で動作させるマニプレータの制御システムであって、
前記マニプレータは、前記マニプレータを移動させる移動機構と、前記対象物を操作する操作機構と、前記作業空間を撮像するためのカメラと、前記カメラの姿勢を変化させるカメラ制御機構と、制御部を有し、
前記制御部は、
前記カメラの姿勢を検出する機能と、
前記カメラの姿勢および前記カメラによる撮像画像に基づいて、該撮像画像内の鏡の姿勢を検出する機能と、
前記カメラによる撮像画像から前記鏡の領域を検出し、前記検出された鏡の領域から、前記対象物の少なくとも一部の像を検出する機能と、
前記鏡の姿勢および前記対象物の像に基づいて、前記作業空間における前記対象物の姿勢を算出する機能と、を有し、
該算出された前記対象物の姿勢の情報に基づいて、前記操作機構を操作するマニプレータの制御システム。 - 前記操作機構は、少なくとも一つの関節機構で連結されたアーム部と、該アーム部に保持され、前記対象物を把握および移動可能なグリッパ部を有し、
前記カメラは、前記グリッパ部に配置され、
前記制御部は、前記操作機構の動作を制御するとともに、前記操作機構の形状の幾何学的データを記憶しており、該幾何学的データを用いて前記カメラの姿勢を検出する、請求項9記載のマニプレータの制御システム。 - 前記対象物が配置された作業空間は、前記対象物が配置された棚を基準として定義される空間であり、
前記棚に前記鏡が配置されている、請求項9記載のマニプレータの制御システム。 - 前記マニプレータは、複数の前記棚のうち任意の棚の近傍に移動可能な構成であり、
前記制御部は、前記複数の棚の配置に関する棚配置情報と、各棚に配置された対象物に関する対象物情報を記憶しており、
前記制御部は、前記棚配置情報と前記対象物情報に基づいて、前記マニプレータを所定の棚の近傍に移動させ、前記カメラで前記作業空間を撮像する、請求項11記載のマニプレータの制御システム。 - 前記作業空間にはマーカーが配置されており、前記マーカーと前記鏡との相対的位置関係は前記制御部に記憶されており、前記カメラによる撮像画像中の前記マーカーに基づいて該撮像画像内の鏡の姿勢を検出する、請求項12記載のマニプレータの制御システム。
- 対象物が配置された作業空間で動作させるマニプレータであって、
前記マニプレータを移動させる移動機構と、
前記対象物を操作するグリッパ部と、
前記グリッパ部を移動させるアーム部と、
前記作業空間を撮像するためのカメラと、
前記カメラの姿勢を変化させるカメラ制御機構と、
制御部を有し、
前記制御部は、
前記カメラの姿勢を検出する機能と、
前記カメラの姿勢および前記カメラによる撮像画像に基づいて該撮像画像内の鏡の姿勢を検出する機能と、
前記カメラによる撮像画像から前記対象物の少なくとも一部の像を検出する機能と、
前記鏡の姿勢および前記対象物の像に基づいて、前記作業空間における前記対象物の姿勢を算出する機能と、
該算出された前記対象物の姿勢の情報に基づいて、前記グリッパ部を操作するマニプレータ。 - 前記グリッパ部に配置されたマーカーを有し、
前記鏡の姿勢を検出する機能において、
前記マーカーの姿勢に関する情報と、前記カメラによる撮像画像中の前記マーカーの像を用いて、該撮像画像内の鏡の姿勢を検出する、請求項14記載のマニプレータ。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2015/050616 WO2016113836A1 (ja) | 2015-01-13 | 2015-01-13 | マニプレータ制御方法、システム、およびマニプレータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016113836A1 true JPWO2016113836A1 (ja) | 2017-06-22 |
JP6328796B2 JP6328796B2 (ja) | 2018-05-23 |
Family
ID=56405404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016569144A Expired - Fee Related JP6328796B2 (ja) | 2015-01-13 | 2015-01-13 | マニプレータ制御方法、システム、およびマニプレータ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6328796B2 (ja) |
WO (1) | WO2016113836A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6734728B2 (ja) * | 2016-08-05 | 2020-08-05 | 株式会社日立製作所 | ロボットシステム及びピッキング方法 |
JP6923688B2 (ja) * | 2017-11-28 | 2021-08-25 | ファナック株式会社 | ロボットおよびロボットシステム |
JP6669713B2 (ja) | 2017-11-28 | 2020-03-18 | ファナック株式会社 | ロボットおよびロボットシステム |
JP2020192648A (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 株式会社日立製作所 | エンドエフェクタ及びピッキングシステム |
EP4368351A1 (en) * | 2021-07-07 | 2024-05-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Remote operation system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05313744A (ja) * | 1992-05-06 | 1993-11-26 | Toshiba Corp | 位置姿勢測定用標識 |
JP2004338889A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Hitachi Ltd | 映像認識装置 |
WO2006006624A1 (ja) * | 2004-07-13 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 物品保持システム、ロボット及びロボット制御方法 |
JP2014161950A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | ロボットシステム、ロボット制御方法、ロボット較正方法 |
JP2014188617A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Seiko Epson Corp | ロボット制御システム、ロボット、ロボット制御方法及びプログラム |
JP2015042965A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社ダイフク | 物品位置認識装置 |
-
2015
- 2015-01-13 JP JP2016569144A patent/JP6328796B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2015-01-13 WO PCT/JP2015/050616 patent/WO2016113836A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05313744A (ja) * | 1992-05-06 | 1993-11-26 | Toshiba Corp | 位置姿勢測定用標識 |
JP2004338889A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Hitachi Ltd | 映像認識装置 |
WO2006006624A1 (ja) * | 2004-07-13 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 物品保持システム、ロボット及びロボット制御方法 |
JP2014161950A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-09-08 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | ロボットシステム、ロボット制御方法、ロボット較正方法 |
JP2014188617A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Seiko Epson Corp | ロボット制御システム、ロボット、ロボット制御方法及びプログラム |
JP2015042965A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社ダイフク | 物品位置認識装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6328796B2 (ja) | 2018-05-23 |
WO2016113836A1 (ja) | 2016-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6855492B2 (ja) | ロボットシステム、ロボットシステム制御装置、およびロボットシステム制御方法 | |
JP6811258B2 (ja) | ロボット車両の位置測定 | |
JP6328796B2 (ja) | マニプレータ制御方法、システム、およびマニプレータ | |
CN110640730B (zh) | 生成用于机器人场景的三维模型的方法和系统 | |
JP6211734B1 (ja) | ステレオ処理及び構造化光処理の組み合わせ | |
JP6359756B2 (ja) | マニプレータ、マニプレータの動作計画方法、および、マニプレータの制御システム | |
US9616568B1 (en) | Generating a grasp affordance for an object based on a thermal image of the object that is captured following human manipulation of the object | |
CN108177162B (zh) | 移动机器人的干扰区域设定装置 | |
JP2021504794A (ja) | ロボット充電器ドッキング自己位置推定 | |
JP2021504793A (ja) | ロボット充電器ドッキング制御 | |
KR20220012921A (ko) | 3차원 라이다를 갖는 로봇 구성 | |
JP2016099257A (ja) | 情報処理装置及び情報処理方法 | |
JP6950638B2 (ja) | マニピュレータ制御装置、マニピュレータ制御方法、及びマニピュレータ制御プログラム | |
JP2007216350A (ja) | 移動型ロボット | |
JP2016000442A (ja) | ロボット、ロボットシステム及び制御装置 | |
JP6855491B2 (ja) | ロボットシステム、ロボットシステム制御装置、およびロボットシステム制御方法 | |
KR20190003643A (ko) | 네거티브 매핑을 이용한 국부화 | |
JP2008023630A (ja) | アームを誘導可能な移動体およびアームを誘導する方法 | |
US20210192784A1 (en) | Vision system for a robotic machine | |
JP2020163502A (ja) | 物体検出方法、物体検出装置およびロボットシステム | |
JP5698815B2 (ja) | 情報処理装置、情報処理装置の制御方法及びプログラム | |
JP6040264B2 (ja) | 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、およびプログラム | |
KR100906991B1 (ko) | 로봇의 비시인성 장애물 탐지방법 | |
KR100784125B1 (ko) | 단일 카메라를 이용한 이동 로봇의 랜드 마크의 좌표 추출방법 | |
US20240003675A1 (en) | Measurement system, measurement device, measurement method, and measurement program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170301 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171024 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180410 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180418 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6328796 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |