KR20210138359A - Apparatus and method for controlling object loading - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 적재 제어 장치 및 적재 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a load control device and a load control method.
인터넷 상거래가 급격히 일반화됨에 따라, 화물을 운반하는 운송량이 급증하고 있다. 물류 운반 시스템, 택배 시스템, 제조 공정 시스템 등 화물을 운반하는 시스템에서 화물이 들어오는 순서 및 그 크기에 대한 정보가 있는 경우에는, 시스템이 로봇 암, 제어 장치 등을 이용하여 화물들을 미리 어떤 위치에 적재를 하면 될지 결정이 가능하다. 또한, 시스템은 화물이 들어오는 순서대로 적재 박스에 적재하는 자동화 프로세스를 수행할 수도 있다.As Internet commerce is rapidly becoming common, the amount of transport carrying goods is rapidly increasing. When there is information on the order and size of cargo in a cargo transport system such as a logistics transport system, a courier system, and a manufacturing process system, the system loads the cargo in advance using a robot arm, a control device, etc. You can decide whether to do it or not. The system may also perform an automated process of loading cargo into loading boxes in the order they arrive.
그런데, 화물들 각각의 크기가 다르면서 그 크기에 대한 정보가 없는 경우, 화물들이 들어오는 순서에 대한 정보가 없다면 사전에 화물들을 적재하기 위한 적재 위치를 결정하는 것이 어려운 경우가 있다. However, if the size of each cargo is different and there is no information on the size, it may be difficult to determine the loading position for loading the cargo in advance if there is no information on the order in which the cargo is received.
또한, 화물들 각각의 크기가 다르거나 화물들이 놓여져 있는 형태가 다양한 경우에는, 센서 및 그리퍼의 오차 등으로 인해 로봇 암이 그 화물들을 피킹(Pick)하는 피킹 위치가 일정하지 않을 수 있다. 이 경우에는 사전에 적재 위치가 결정되더라도 그 위치에 화물들이 정확하게 적재되지 못할 수 있다.In addition, when the sizes of the cargos are different or the shapes in which the cargos are placed are different, the picking positions at which the robot arm picks the cargos may not be constant due to errors of sensors and grippers. In this case, even if the loading location is determined in advance, the cargo may not be accurately loaded at the location.
따라서, 사물의 크기에 대한 정보가 제공되지 않는 경우에도, 실시간으로 적재가 가능한 공간과, 그리퍼가 화물의 어떤 위치에 피킹하였는지에 대한 정보, 피킹된 제품의 높이, 투영 면적 등 적재를 위한 형상 정보 등을 바탕으로 적재 위치를 결정해야 할 필요가 있다. Therefore, even when information on the size of an object is not provided, information on the space that can be loaded in real time, information on where the gripper picked the cargo, height of the picked product, projected area, etc. It is necessary to determine the loading location based on the
본 발명이 해결하려는 과제는, 화물들이 크기가 서로 다르거나 그 크기에 대한 정보가 사전에 제공되지 않더라도, 적재 가능한 공간을 최대한 확보하여 화물을 적재 박스에 최대한 적재하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to maximally load the cargo in the loading box by securing the maximum possible loading space, even if the cargos have different sizes or information on the sizes is not provided in advance.
또한, 본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 화물들이 크기가 서로 다르거나 그 크기에 대한 정보가 사전에 제공되지 않더라도, 적재 위치를 정확하게 결정함으로써 오작동을 방지하는 것이다.In addition, another problem to be solved by the present invention is to prevent malfunction by accurately determining a loading position even if cargos have different sizes or information about the sizes is not provided in advance.
또한, 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 화물들이 크기가 서로 다르거나 그 크기에 대한 정보가 사전에 제공되지 않더라도, 적재 효율성을 최대화하여 적재 비용을 최소화하는 것이다.In addition, another problem to be solved by the present invention is to minimize loading costs by maximizing loading efficiency, even if cargos have different sizes or information about the sizes is not provided in advance.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 제어 장치는, 제1 이미지 센서로부터 출력된 제1 이미지 및 제1 데이터에 기초하여 적재 대상 물체의 투영 이미지 및 제1 높이값을 획득하는 물체 정보 획득부, 제2 이미지 센서로부터 출력된 제2 데이터에 기초하여 제2 이미지 센서가 센싱하는 공간에 대한 제2 높이값들을 획득하고, 제2 높이값들에 기초하여 제2 이미지 센서로부터 출력된 제2 이미지에 대한 가중치 맵을 설정하는 가중치 맵 설정부, 로봇 암과 적재 대상 물체가 서로 접촉되는 지점에 관한 접촉점 정보, 제1 높이값, 투영 이미지, 및 가중치 맵에 기초하여 적재 대상 물체의 적재 위치를 결정하는 적재 위치 결정부, 및 적재 위치가 결정되면, 로봇 암이 적재 대상 물체를 적재 위치에 적재하도록 로봇 암을 제어하는 제어부를 포함한다.In order to solve the above problems, in one aspect, the loading control device according to an embodiment of the present invention, a projection image of the loading target object and the second based on the first image and the first data output from the first image sensor The object information acquisition unit for acquiring the first height value, acquires second height values for a space sensed by the second image sensor based on second data output from the second image sensor, and based on the second height values A weight map setting unit for setting a weight map for the second image output from the second image sensor, contact point information about a point where the robot arm and the load target contact each other, a first height value, a projection image, and a weight map and a loading position determining unit that determines a loading position of the loading target based on the loading position determining unit, and a control unit that controls the robot arm so that the robot arm loads the loading target to the loading position when the loading position is determined.
다른 측면에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 제어 방법은, 제1 이미지 센서로부터 출력된 제1 이미지 및 제1 데이터에 기초하여 적재 대상 물체의 투영 이미지 및 제1 높이값을 획득하는 단계, 제2 이미지 센서로부터 출력된 제2 데이터에 기초하여 제2 이미지 센서가 센싱하는 공간에 대한 제2 높이값들을 획득하고, 제2 높이값들에 기초하여 제2 이미지 센서로부터 출력된 제2 이미지에 대한 가중치 맵을 설정하는 단계, 로봇 암과 적재 대상 물체가 서로 접촉되는 지점에 관한 접촉점 정보, 제1 높이값, 투영 이미지, 및 가중치 맵에 기초하여 적재 대상 물체의 적재 위치를 결정하는 단계, 및 적재 위치가 결정되면, 로봇 암이 적재 대상 물체를 적재 위치에 적재하도록 로봇 암을 제어하는 단계를 포함한다.In another aspect, the loading control method according to an embodiment of the present invention includes the steps of: acquiring a projection image and a first height value of a loading target object based on a first image and first data output from a first image sensor; Based on the second data output from the second image sensor, second height values for the space sensed by the second image sensor are obtained, and based on the second height values, the second height values are applied to the second image output from the second image sensor. setting a weight map for the loading target, determining a loading position of the loading target based on contact point information about a point where the robot arm and the loading target contact each other, a first height value, a projection image, and a weight map, and and controlling the robot arm to load the object to be loaded into the loading position when the loading position is determined.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은, 화물들이 크기가 서로 다르거나 그 크기에 대한 정보가 사전에 제공되지 않더라도, 적재 가능한 공간을 최대한 확보하여 화물을 적재 박스에 최대한 적재할 수 있다.As described above, in the embodiments of the present invention, even if the cargos have different sizes or information on the sizes is not provided in advance, the cargo can be maximally loaded into the loading box by maximizing the loadable space.
또한, 본 발명의 실시예들은, 화물들이 크기가 서로 다르거나 그 크기에 대한 정보가 사전에 제공되지 않더라도, 적재 위치를 정확하게 결정함으로써 오작동을 방지할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can prevent malfunctions by accurately determining the loading position even if cargos have different sizes or information on the sizes is not provided in advance.
또한, 본 발명의 실시예들은, 화물들이 크기가 서로 다르거나 그 크기에 대한 정보가 사전에 제공되지 않더라도, 적재 효율성을 최대화하여 적재 비용을 최소화할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can minimize loading costs by maximizing loading efficiency, even if cargos have different sizes or information about the sizes is not provided in advance.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to the embodiments are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 적재 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 적재 대상 물체의 제1 높이값을 측정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 제1 이미지 센서에 의해 생성된 제1 이미지를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 10은 적재 박스의 제2 높이값을 측정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 8에 도시된 제1 부분에 대응되는 영역들에 대한 제2 높이값을 나타내는 그래프이다.
도 12는 도 8에 도시된 제2 부분에 대응되는 영역들에 대한 제2 높이값을 나타내는 그래프이다.
도 13은 이미지 처리된 제2 이미지에 포함된 복수의 서브 이미지들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 가중치 맵을 나타낸 도면이다.
도 15는 가중치가 복수의 그룹들 별로 설정되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 적재 대상 물체에 대한 제1 적재 위치를 결정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 적재 대상 물체가 적재된 경우, 이미지 처리된 제2 이미지에 포함된 복수의 서브 이미지들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 18은 적재 대상 물체가 적재된 경우, 다른 적재 대상 물체에 대한 제2 적재 위치를 결정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 적재 대상 물체들이 적재된 경우, 이미지 처리된 제2 이미지에 포함된 복수의 서브 이미지들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 20 내지 도 22는 적재 박스에 적재된 적재 대상 물체 상에 제3 적재 위치를 결정하는 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 to 3 are views for explaining an object loading system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a loading control apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining an embodiment of measuring the first height value of the object to be loaded.
FIG. 6 is a diagram exemplarily illustrating a first image generated by the first image sensor illustrated in FIG. 5 .
7 to 10 are views for explaining an embodiment of measuring the second height value of the loading box.
11 is a graph illustrating second height values of regions corresponding to the first portion shown in FIG. 8 .
FIG. 12 is a graph illustrating second height values of regions corresponding to the second portion shown in FIG. 8 .
13 is a diagram exemplarily illustrating a plurality of sub-images included in an image-processed second image.
14 is a diagram illustrating a weight map according to an embodiment of the present invention.
15 is a diagram for explaining an embodiment in which a weight is set for each of a plurality of groups.
16 is a view for explaining an embodiment of determining a first loading position for a loading target object.
17 is a view exemplarily showing a plurality of sub-images included in the image-processed second image when the loading target object is loaded.
18 is a view for explaining an embodiment of determining a second loading position with respect to another loading target when the loading target is loaded.
19 is a view exemplarily showing a plurality of sub-images included in the image-processed second image when loading target objects are loaded.
20 to 22 are views for explaining an embodiment of determining the third loading position on the loading target object loaded in the loading box.
23 is a flowchart illustrating a loading control method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are given the same number as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 적재 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.1 to 3 are views for explaining an object loading system according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 적재 시스템(10)은 제1 적재 박스(First loading box, LB1)에 포함된 물체들 중 적재 대상 물체(OB)를 선택하고, 선택된 적재 대상 물체(OB)를 제2 적재 박스(Second loading box, LB2)에 적재하는 동작을 수행하는 시스템일 수 있다.1 to 3 , the
물체 적재 시스템(10)은 적재 제어 장치(100), 로봇 암(200)(Robot arm), 제1 이미지 센서(300), 및 제2 이미지 센서(400) 등을 포함할 수 있다.The
적재 제어 장치(100)는 로봇 암(200), 제1 이미지 센서(300), 및 제2 이미지 센서(400)를 제어할 수 있다.The
일 실시예로, 적재 제어 장치(100)는 로봇 암(200)의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 로봇 암(200)의 동작은, 로봇 암(200)이 적재 대상 물체(OB)를 그리퍼(Griper, GR)를 이용해 피킹(Picking)하는 피킹 동작, 로봇 암(200)이 그리퍼(GR)를 이용해 적재 대상 물체(OB)를 홀딩(Holding)한 상태에서 적재 대상 물체(OB)를 옮기는 운반 동작, 로봇 암(200)이 그리퍼(GR)를 이용해 적재 대상 물체(OB)를 적재(Loading)하는 적재 동작을 포함할 수 있다.In an embodiment, the
도 1 및 도 2를 참조하여 예를 들면, 적재 제어 장치(100)는, 제1 적재 박스(LB1)의 내부에 위치한 적재 대상 물체(OB)가 물체 인식 영역에 위치하도록, 로봇 암(200)의 피킹 동작 및 운반 동작을 제어하는 제1 제어 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 로봇 암(200)은 제1 제어 신호를 수신하고, 제1 적재 박스(LB1)의 내부에 위치한 적재 대상 물체(OB)를 피킹하며, 적재 대상 물체(OB)를 제1 적재 박스(LB1)에서 물체 인식 영역으로 이동시킬 수 있다.1 and 2, for example, the
여기서, 물체 인식 영역은 적재 대상 물체(OB)의 높이, 부피 등의 크기와, 단면적에 대응되는 투영 형상 등을 측정하기 위한 영역을 의미할 수 있다. 이러한 물체 인식 영역은 제1 이미지 센서(300)의 센싱 범위(또는 촬영 범위)에 대응되는 영역일 수 있다. 예를 들면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 이미지 센서(300)가 x축 및 y축에 의해 형성되는 xy평면에 위치하고 z축 방향을 향하여 촬영하는 경우, 물체 인식 영역은 제1 이미지 센서(300)의 위치 좌표(P2) 중 x 좌표 및 y 좌표와 동일하고, 제1 이미지 센서(300)의 위치 좌표(P2) 중 z 좌표만 서로 다른 위치 좌표에 대응되는 영역일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the object recognition area may mean an area for measuring the size of the height and volume of the loading target object OB, and a projection shape corresponding to the cross-sectional area. The object recognition area may correspond to a sensing range (or a photographing range) of the
한편, 도 2 및 도 3을 참조하여 예를 들면, 적재 제어 장치(100)는 물체 인식 영역에 위치한 적재 대상 물체(OB)가 제2 적재 박스(LB2)의 내부에 적재되도록, 로봇 암(200)의 운반 동작 및 적재 동작을 제어하는 제2 제어 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 로봇 암(200)은 제2 제어 신호를 수신하고, 적재 대상 물체(OB)를 물체 인식 영역에서 제2 적재 박스(LB2)의 내부로 이동시키며, 적재 대상 물체(OB)를 제2 적재 박스(LB2)의 내부에 적재할 수 있다.On the other hand, with reference to FIGS. 2 and 3 , for example, the
한편, 일 실시예로, 적재 제어 장치(100)는 제1 이미지 센서(300)의 센싱 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 제1 이미지 센서(300)의 센싱 동작은, 제1 이미지 센서(300)가 소정의 촬영 범위 내에서 촬영하여 제1 이미지(또는 이미지 데이터)를 생성하는 동작, 제1 이미지 센서(300)가 적재 대상 물체(OB)의 높이, 단면적 등을 측정하여 제1 데이터를 생성하는 동작, 및 제1 이미지 센서(300)가 제1 이미지 및 제1 데이터에 대응되는 전기적 신호를 적재 제어 장치(100)에 출력하는 동작을 포함할 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment, the
도 1 및 도 2를 참조하여 예를 들면, 적재 제어 장치(100)는, 적재 대상 물체(OB)가 물체 인식 영역에 위치하면, 제1 이미지 센서(300)의 센싱 동작을 제어하는 제3 제어 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 제1 이미지 센서(300)는 제3 제어 신호를 수신하고, 일 방향(예를 들어, z축 방향)으로 촬영하여 제1 이미지 및 제1 데이터를 생성하며, 제1 이미지 및 제1 데이터에 대응되는 전기적 신호를 적재 제어 장치(100)에 출력할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , for example, the
여기서, 제1 이미지는 적재 대상 물체(OB)의 투영 이미지, 적재 대상 물체(OB) 주변에 존재하는 다른 물체에 대한 이미지 등을 포함할 수 있고, 제1 데이터는 적재 대상 물체(OB)와 제1 이미지 센서(300) 간의 거리값, 적재 대상 물체(OB)의 단면적값 등을 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 5 및 도 6을 참조하여 후술한다.Here, the first image may include a projection image of the load target object OB, an image of another object existing around the load target object OB, and the like, and the first data includes the load target object OB and the second image. 1 may include a distance value between the
한편, 일 실시예로, 적재 제어 장치(100)는 제2 이미지 센서(400)의 센싱 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 제2 이미지 센서(400)의 센싱 동작은, 제2 이미지 센서(400)가 소정의 촬영 범위 내에서 촬영하여 제2 이미지(또는 이미지 데이터)를 생성하는 동작, 제2 이미지 센서(400)가 제2 적재 박스(LB2) 또는 적재된 적재 대상 물체(OB)와 제2 이미지 센서(400) 간의 거리를 측정하여 제2 데이터를 생성하는 동작, 및 제2 이미지 센서(400)가 제2 이미지 및 제2 데이터에 대응되는 전기적 신호를 적재 제어 장치(100)에 출력하는 동작을 포함할 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment, the
도 2 및 도 3을 참조하면, 적재 제어 장치(100)는 제4 제어 신호를 출력할 수 있다. 제2 이미지 센서(400)는 제4 제어 신호를 수신하고, 일 방향(예를 들어, x축 및 z축에 의해 형성되는 zx평면과 동일한 방향)으로 촬영하여 제2 이미지 및 제2 데이터를 생성할 수 있다. 제2 이미지 센서(400)는 제2 이미지 및 제2 데이터에 대응되는 전기적 신호를 적재 제어 장치(100)에 출력할 수 있다.2 and 3 , the
여기서, 제2 이미지는, 비어 있는 제2 적재 박스(LB2)에 대한 이미지를 포함할 수 있고(도 2 참조), 적재 대상 물체(OB)가 적재된 제2 적재 박스(LB2)에 대한 이미지를 포함할 수 있으며(도 3 참조), 제2 적재 박스(LB2) 및 제2 적재 박스(LB2)의 주변에 위치한 다른 물체 각각에 대한 이미지를 포함할 수 있다. 그리고, 제2 데이터는 제2 적재 박스(LB2)와 제2 이미지 센서(400) 간의 거리값(후술하는 도 10 참조) 및/또는 제2 적재 박스(LB2)에 적재된 적재 대상 물체(OB)와 제2 이미지 센서(400) 간의 거리값(후술하는 도 21 참조)을 포함할 수 있다.Here, the second image may include an image for the empty second loading box LB2 (see FIG. 2 ), and an image for the second loading box LB2 in which the loading target object OB is loaded. may be included (see FIG. 3 ), and may include an image for each of the second loading box LB2 and other objects positioned around the second loading box LB2 . And, the second data is a distance value between the second loading box LB2 and the second image sensor 400 (see FIG. 10 to be described later) and/or the loading target object OB loaded in the second loading box LB2. and a distance value between the
로봇 암(200)은 적재 제어 장치(100)로부터 출력되는 제어 신호를 입력받아 구동할 수 있다. 구체적으로, 로봇 암(200)은 적재 대상 물체(OB)를 피킹할 수 있고, 적재 대상 물체(OB)를 요구되는 위치에 옮길 수 있으며, 요구되는 적재 위치에 적재할 수 있다. 이러한 로봇 암(200)은 그리퍼(GR)를 구비할 수 있다. 여기서, 그리퍼(GR)는 적재 대상 물체(OB)를 홀딩하거나 적재 대상 물체(OB)를 홀딩 해제할 수 있다. 그리퍼(GR)의 형태는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 흡착 가능한 진공 흡착 그리퍼일 수 있다. 또는 다양한 실시예에서 그리퍼(GR)는 적재 대상 물체(OB)를 잡아 들어올리는 집게 형태일 수도 있다. 다만, 그리퍼(GR)의 형태는 전술한 예시에 한정되는 것은 아니며, 적재 대상 물체(OB)를 피킹, 홀딩, 로딩할 수 있는 형태라면 어떠한 형태든지 가능하다.The
일 실시예로, 로봇 암(200)은 그리퍼(GR)의 위치 좌표 및 제1 요(Yaw) 회전각에 대한 정보를 적재 제어 장치(100)에 전송할 수 있다. 여기서, 그리퍼(GR)의 위치 좌표는 적재 대상 물체(OB)가 물체 인식 영역에 위치할 때의 그리퍼(GR)의 위치 좌표를 의미할 수 있다. 그리고, 제1 요 회전각은 적재 대상 물체(OB)가 물체 인식 영역에 위치할 때의 그리퍼(GR)의 요 회전각을 의미할 수 있다.In an embodiment, the
제1 이미지 센서(300)는 예를 들어, 3D 카메라일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 이미지 센서(300)가 3D 카메라인 경우, 제1 이미지 센서(300)는 소정의 영역을 촬영하여 제1 이미지를 생성하고, 제1 이미지 센서(300)와 적재 대상 물체(OB) 간의 제1 거리값을 산출하고 제1 거리값을 포함하는 제1 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 제1 거리값은 구조광을 이용한 방법, 비행시간(ToF; Time of Flight)를 이용한 방법, 그리고 초점의 흐려짐을 이용한 깊이 추정(DFD; Depth from Defocus)를 이용한 방법 등에 의해 산출될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 설명의 편의상 제1 이미지 센서(300)는 3D 카메라인 것으로 가정한다.The
제1 이미지 센서(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 로봇 암(200)의 그리퍼(GR)보다 아래에 위치할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 제1 이미지 센서(300)가 배치된 위치 좌표는 제1 이미지 센서(300)의 메모리(미도시)에 미리 저장되거나 적재 제어 장치(100)의 메모리부(미도시)에 미리 저장될 수 있다. 제1 이미지 센서(300)의 위치 좌표(P2)가 제1 이미지 센서(300)의 메모리에 미리 저장된 경우, 제1 데이터는 제1 이미지 센서(300)의 위치 좌표(P2)를 더 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 5 및 도 6을 참조하여 후술한다. The
제2 이미지 센서(400)는 제1 이미지 센서(300)와 동일한 이미지 센서일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 설명의 편의상 제2 이미지 센서(400)는 제1 이미지 센서(300)와 동일하게 3D 카메라인 것으로 가정한다. 한편, 제2 이미지 센서(400)가 3D 카메라인 경우, 제2 이미지 센서(400)는 제2 이미지 센서(400)와 제2 적재 박스(LB2) 간의 제2 거리값을 산출하여 제2 데이터를 생성할 수 있다.The
제1 적재 박스(LB1)와 제2 적재 박스(LB2)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 윗면이 개방되고 옆면 및 밑면에 의해 정의되는 박스 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 소정의 두께의 밑면을 구비하는 팔레트(Palette) 형태일 수도 있다.The first loading box (LB1) and the second loading box (LB2) may have a box shape with an open top surface as shown in FIGS. 1 to 3 and defined by a side surface and a bottom surface, but is not limited thereto. It may be in the form of a palette having a bottom of the thickness of .
제1 지지 부재(SM1)는 제1 적재 박스(LB1)를 지지하거나 받칠 수 있다. The first support member SM1 may support or support the first loading box LB1.
제2 지지 부재(SM2)는 제1 지지 부재(SM1)와 유사하게 제2 적재 박스(LB2)를 지지하거나 받칠 수 있다. 제2 지지 부재(SM2)는 지지 폴(SP)을 구비할 수 있다. 지지 폴(SP)은 일 방향(예를 들어, x축 방향)으로 연장되고 일 방향과 다른 방향(예를 들어, z축 방향)으로 연장될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 지지 폴(SP)의 일단에 제2 이미지 센서(400)가 소정의 각도로 배치될 수 있다. The second support member SM2 may support or support the second loading box LB2 similarly to the first support member SM1 . The second support member SM2 may include a support pole SP. The support pole SP may extend in one direction (eg, the x-axis direction) and may extend in a direction different from the one direction (eg, the z-axis direction), but is not limited thereto. In addition, the
제1 지지 부재(SM1)와 제2 지지 부재(SM2)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 고정된 부재일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 컨베이어 벨트일 수도 있다. 즉, 제1 적재 박스(LB1) 및 제2 적재 박스(LB2)는 컨베이어 벨트 상에 위치할 수도 있다.The first support member SM1 and the second support member SM2 may be fixed members as shown in FIGS. 1 to 3 , but are not limited thereto, and may be a conveyor belt. That is, the first loading box LB1 and the second loading box LB2 may be located on the conveyor belt.
도시되지 않았지만, 물체 적재 시스템(10)에 포함된 적재 제어 장치(100), 로봇 암(200), 제1 이미지 센서(300) 및 제2 이미지 센서(400)는 유선 또는 무선으로 통신을 수행하여 전기적 신호를 송신하거나 수신할 수 있다.Although not shown, the
도시되지 않았지만, 제1 적재 박스(LB1)에도 제2 적재 박스(LB2)에 구비된 지지 폴(SP)과 유사한 지지 폴(SP)을 구비할 수 있으며, 제1 적재 박스(LB1)에 구비된 지지 폴(SP)은 제1 적재 박스(LB1)를 센싱할 수 있는 제3 이미지 센서를 지지할 수 있다.Although not shown, the first loading box (LB1) may also be provided with a support pole (SP) similar to the support pole (SP) provided in the second loading box (LB2), provided in the first loading box (LB1) The support pole SP may support a third image sensor capable of sensing the first loading box LB1.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 제어 장치(100)를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a loading control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 제어 장치는 물체 정보 획득부(110), 가중치 맵 설정부(120), 적재 위치 결정부(130), 및 제어부(140) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the loading control apparatus according to an embodiment of the present invention includes an object
물체 정보 획득부(110)는, 제1 이미지 센서(300)로부터 제1 이미지 및 제1 데이터에 대응되는 전기적 신호를 수신하고, 제1 이미지 및 제1 데이터에 기초하여 적재 대상 물체(OB)의 제1 높이값 및 투영 이미지를 획득할 수 있다.The object
구체적으로, 로봇 암(200)이 적재 대상 물체(OB)를 물체 인식 영역으로 위치시키면, 제1 이미지 센서(300)는 제1 이미지 및 제1 데이터에 대응되는 전기적 신호를 물체 정보 획득부(110)에 전송할 수 있다. 물체 정보 획득부(110)는 제1 데이터에 기초하여 적재 대상 물체(OB)의 제1 높이값을 산출하고 제1 이미지에 기초하여 투영 이미지를 획득할 수 있다. 적재 대상 물체(OB)의 제1 높이값 및 투영 이미지를 획득하는 방법은 도 5 및 도 6을 참조하여 후술한다.Specifically, when the
물체 정보 획득부(110)는, 로봇 암(200)의 위치 좌표 및 제1 요 회전각에 대응되는 전기적 신호를 수신하고, 로봇 암(200)의 위치 좌표에 대한 좌표 이미지를 전술한 투영 이미지에 표시할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 6을 참조하여 후술한다.The object
물체 정보 획득부(110)는, 제1 이미지 센서(300)로부터 출력된 이미지를 이미지 데이터로 변환시키는 프레임 그래버(Frame Grabber), 소프트웨어 등도 포함할 수 있다.The object
가중치 맵 설정부(120)는 제2 이미지 센서(400)로부터 출력된 제2 데이터에 기초하여 제2 이미지 센서(400)가 센싱하는 공간에 대한 제2 높이값들을 획득하고, 제2 높이값들에 기초하여 제2 이미지 센서(400)로부터 출력된 제2 이미지에 대한 가중치 맵을 설정할 수 있다.The weight
가중치 맵은 이미지에 포함되는 복수의 영역들마다 가중치가 부여된 데이터들을 의미할 수 있다. 가중치는 정수일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 가중치 맵을 설정하는 방법은 도 14 내지 도 16을 참조하여 후술한다.The weight map may mean data weighted for each of a plurality of regions included in the image. The weight may be an integer. However, the present invention is not limited thereto. A method of setting the weight map will be described later with reference to FIGS. 14 to 16 .
일 실시예로, 가중치 맵 설정부(120)는, 제2 데이터에 기초하여 제2 이미지에서의 복수의 영역들(미도시) 각각에 대한 제2 높이값들을 획득하고, 제2 높이값들 중 기준값 이하인 제2 높이값을 갖는 영역에 가중치를 부여하여 가중치 맵을 설정할 수 있다.In an embodiment, the weight
일 실시예로, 가중치 맵 설정부(120)는 제2 이미지 센서(400)로부터 제2 이미지 및 제2 데이터에 대응되는 전기적 신호를 수신하고, 제2 이미지 및 제2 데이터에 기초하여 제2 적재 박스(LB2)의 적재 공간에 대응되는 적재 가능 공간 이미지를 설정할 수도 있다. 여기서, 적재 가능 공간 이미지로 설정한다는 것은 제2 이미지에서 제2 적재 박스(LB2)에 대응되는 이미지를 추출하는 이미지 처리를 의미할 수 있다. 이에 의하면, 오동작을 방지하는 장점이 있다.In an embodiment, the weight
여기서, 적재 공간은 예를 들어, 제2 적재 박스(LB2)가 비어있는 경우에 제2 적재 박스(LB2) 내부의 공간, 제2 적재 박스(LB2)의 내부에 적재 대상 물체(OB)가 적재된 경우에 제2 적재 박스(LB2)의 내부의 공간 중 적재 대상 물체(OB)의 크기를 제외한 나머지 공간을 의미할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 10 내지 도 13, 도 17, 도 19, 및 도 20을 참조하여 후술한다.Here, the loading space is, for example, when the 2nd loading box LB2 is empty, the space inside the 2nd loading box LB2, the loading target object OB is loaded in the inside of the 2nd loading box LB2. In this case, it may mean the remaining space except for the size of the loading target object OB among the internal spaces of the second loading box LB2. A detailed description thereof will be described later with reference to FIGS. 10 to 13 , 17 , 19 , and 20 .
일 실시예로, 가중치 맵 설정부(120)는 제2 이미지 및 제2 데이터에 기초하여 제2 적재 박스(LB2)에서 적재 불가능한 공간 및/또는 제2 적재 박스(LB2) 이외의 물체에 대응되는 적재 불가 공간 이미지를 설정할 수 있다.In an embodiment, the weight
여기서, 적재 불가 공간은 적재 공간이 아닌 공간을 의미할 수 있으며, 예를 들어, 제2 적재 박스(LB2)의 옆면, 제2 적재 박스(LB2) 내부에 적재된 적재 대상 물체(OB)의 크기에 대응되는 공간, 제2 적재 박스(LB2)의 외부 공간 등을 포함할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 10 내지 도 13, 도 17, 도 19, 및 도 20을 참조하여 후술한다.Here, the non-loadable space may mean a space other than the loading space, for example, the side of the second loading box LB2, the size of the loading target object OB loaded inside the second loading box LB2. It may include a space corresponding to , an external space of the second loading box LB2, and the like. A detailed description thereof will be described later with reference to FIGS. 10 to 13 , 17 , 19 , and 20 .
일 실시예로, 가중치 맵 설정부(120)는 제2 데이터에 기초하여 제2 이미지에서의 복수의 영역들 각각에 대한 제2 높이값들을 획득하고, 제2 높이값들 중 기준값 이하인 제2 높이값을 갖는 영역에 제1 가중치를 부여하고, 제2 높이값들 중 기준값보다 큰 제2 높이값을 갖는 영역에 제2 가중치를 부여할 수 있다. In an embodiment, the weight
여기서, 제1 가중치와 제2 가중치는 서로 다를 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the first weight and the second weight may be different from each other. However, the present invention is not limited thereto.
가중치 맵 설정부(120)는 제2 이미지 센서(400)로부터 출력된 이미지 신호를 이미지 데이터로 변환시키는 프레임 그래버(Frame Grabber), 소프트웨어 등도 포함할 수 있다.The weight
적재 위치 결정부(130)는 로봇 암(200)의 그리퍼(GR)의 위치 좌표 및 제1 요 회전각을 수신하거나 미리 저장할 수 있고, 물체 정보 획득부(110)로부터 제1 높이값과 투영 이미지에 대응되는 전기적 신호를 수신할 수 있으며, 가중치 맵 설정부(120)로부터 적재 가능 공간 이미지(및 적재 불가 공간 이미지)에 대한 전기적 신호를 수신할 수 있다.The loading
적재 위치 결정부(130)는 로봇 암(200)과 적재 대상 물체(OB)가 서로 접촉되는 지점에 관한 접촉점 정보, 제1 높이값, 투영 이미지, 및 가중치 맵에 기초하여 적재 대상 물체(OB)의 적재 위치를 결정할 수 있다. The loading
여기서, 접촉점 정보는, 예를 들어 로봇 암(200)의 그리퍼(GR)의 위치 좌표 및/또는 제1 요 회전각을 포함할 수 있다.Here, the contact point information may include, for example, the position coordinates of the gripper GR of the
일 실시예로, 적재 위치 결정부(130)는 로봇 암(200)의 그리퍼(GR)의 위치 좌표 및 제1 요 회전각, 제1 높이값 및 투영 이미지, 및 가중치 맵에 기초하여 적재 대상 물체(OB)의 적재 위치를 결정할 수 있다. In one embodiment, the loading
일 실시예로, 적재 위치 결정부(130)는, 로봇 암(200)과 적재 대상 물체(OB)가 서로 접촉되는 지점에 대응되는 좌표 이미지가 표시된 투영 이미지를 가중치 맵이 설정된 이미지에 배치하여, 영역들 중 투영 이미지와 적어도 일부 중첩되는 영역들 각각에 부여된 가중치들을 가중치 맵에서 추출하고, 추출된 가중치들을 연산하여 투영 이미지의 배치값을 계산하고, 배치값을 기초로 적재 위치를 결정할 수 있다.In one embodiment, the loading
일 실시예로, 적재 위치 결정부(130)는 배치값이 일정한 적재 조건을 만족하도록 하는 투영 이미지의 위치를 적재 위치로 결정할 수 있다. 적재 조건은, 예를 들어 배치값이 일정 범위의 가중치에 속하거나 최댓값 또는 최솟값을 갖는 경우일 수 있다.In an embodiment, the loading
일 실시예로, 적재 위치 결정부(130)는, 로봇 암(200)의 위치 좌표에 대한 좌표 이미지가 표시된 투영 이미지를 서브 이미지에 배치하여, 영역들 중 투영 이미지와 적어도 일부 중첩되는 영역들 각각에 부여된 가중치들을 가중치 맵에서 추출하고, 가중치들의 합이 최소가 되는 적재 조건을 만족하는 투영 이미지에 기초하여 적재 위치를 결정할 수 있다.In one embodiment, the loading
일 실시예로, 적재 위치는 적재 대상 물체(OB)가 제2 적재 박스(LB2)에 적재되기 위해 필요한 로봇 암(200)의 그리퍼(GR)의 위치 좌표 및 제2 요 회전각에 대한 정보를 포함할 수 있다. 적재 위치를 결정하는 방법은 도 17 내지 도 19를 참조하여 후술한다.In one embodiment, the loading position is information about the position coordinates and the second yaw rotation angle of the gripper GR of the
제어부(140)는 적재 위치가 결정되면, 로봇 암(200)이 적재 대상 물체(OB)를 적재 위치에 적재하도록 로봇 암(200)을 제어할 수 있다.When the loading position is determined, the
이 경우, 로봇 암(200)은, 물체 인식 영역에 위치한 적재 대상 물체(OB)를 수평 이동(예를 들어, 적재 대상 물체(OB)가 도 1 내지 도 3에 도시된 xy평면과 평행하게 이동되는 것), 수직 이동(예를 들어, 적재 대상 물체(OB)가 도 1 내지 도 3에 도시된 z축 방향으로 이동되는 것) 및 요 회전(예를 들어, 적재 대상 물체(OB)가 도 1 내지 도 3에 도시된 z축을 기준으로 회전되는 것)시킬 수 있으며, 적재 대상 물체(OB)는 로봇 암(200)에 의해 적재 위치에 적재될 수 있다. 실시예에서, 로봇 암(200)은 수평 이동, 수직 이동 또는 요 회전 중 적어도 둘 이상이 결합한 형태로 이동할 수도 있다.In this case, the
도시되지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 제어 장치는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리를 포함하는 메모리부를 더 포함할 수 있다. 메모리부는 후술하는 제1 높이값, 제2 높이값, 가중치 맵, 제1 거리값, 제2 거리값, 제1 기준 거리값, 제2 기준 거리값(l0), 기준값 등을 저장할 수 있다.Although not shown, the load control apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a memory unit including a volatile memory and a non-volatile memory. The memory unit may store a first height value, a second height value, a weight map, a first distance value, a second distance value, a first reference distance value, a second
이하에서는 적재 대상 물체(OB)의 제1 높이값을 산출하는 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an embodiment of calculating the first height value of the loading target object OB will be described in detail.
도 5는 적재 대상 물체의 제1 높이값을 측정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 제1 이미지 센서에 의해 생성된 제1 이미지를 예시적으로 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view for explaining an embodiment of measuring a first height value of an object to be loaded, and FIG. 6 is a view exemplarily showing a first image generated by the first image sensor shown in FIG. 5 .
도 5를 참조하면, 로봇 암(200)(구체적으로, 로봇 암(200)의 그리퍼(GR))가 적재 대상 물체(OB)를 물체 인식 영역에 위치시킨 경우, 적재 대상 물체(OB)는 로봇 암(200)의 그리퍼(GR)의 제1 요 회전각(θ1)만큼 회전된 채 정지된 상태일 수 있다. 여기서, 물체 인식 영역은 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1)가 제1 이미지 센서(300)의 수직선(예를 들어, z축 방향의 직선)상에 있는 영역을 의미할 수 있다. 즉, 적재 대상 물체(OB)가 물체 인식 영역에 위치한다는 것은 그리퍼(GR)의 x 좌표 및 y 좌표가 제1 이미지 센서(300)의 x 좌표 및 y 좌표와 동일하고, 그리퍼(GR)의 z 좌표와 제1 이미지 센서(300)의 z 좌표는 서로 다른 것을 의미할 수 있다.Referring to FIG. 5 , when the robot arm 200 (specifically, the gripper GR of the robot arm 200 ) positions the loading target object OB in the object recognition area, the loading target object OB is the robot It may be in a stationary state while being rotated by the first yaw rotation angle θ1 of the gripper GR of the
한편, 제1 이미지 센서(300)가 제1 거리값(d1)을 포함하는 제1 데이터를 생성하므로, 물체 정보 획득부(110)는, 제1 데이터로부터 적재 대상 물체(OB)와 제1 이미지 센서(300) 간의 제1 거리값(d1)을 추출할 수 있다.Meanwhile, since the
제1 거리값(d1)이 추출되면, 물체 정보 획득부(110)는 미리 설정된 제1 기준 거리값(d0)과 제1 거리값(d1)에 기초하여 제1 높이값(h1)을 산출할 수 있다.When the first distance value d1 is extracted, the object
일 실시예로, 제1 기준 거리값(d0)은 제1 이미지 센서(300)의 위치 좌표(P2)와 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1)에 기초하여 산출될 수 있다. 여기서, 제1 이미지 센서(300)의 위치 좌표(P2)는 제1 이미지 센서(300) 및/또는 적재 제어 장치에 미리 저장되어 있을 수 있고, 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1)는 로봇 암(200) 및/또는 적재 제어 장치에 저장되어 있을 수 있다.In an embodiment, the first reference distance value d0 may be calculated based on the position coordinate P2 of the
예를 들면, 그리퍼(GR)의 x 좌표 및 y 좌표가 제1 이미지 센서(300)의 x 좌표 및 y 좌표와 동일하고 그리퍼(GR)의 z 좌표와 제1 이미지 센서(300)의 z 좌표는 서로 다른 경우, 제1 기준 거리값(d0)은 그리퍼(GR)의 z 좌표값과 제1 이미지 센서(300)의 z 좌표값의 차이값일 수 있다.For example, the x and y coordinates of the gripper GR are the same as the x and y coordinates of the
일 실시예로, 제1 높이값(h1)은 제1 기준 거리값(d0)에서 제1 거리값(d1)만큼 감산된 값일 수 있다.As an embodiment, the first height value h1 may be a value obtained by subtracting the first distance value d1 from the first reference distance value d0.
한편, 도 6을 참조하면, 제1 이미지(IM1)는 적재 대상 물체(OB)의 투영 이미지(PIM)를 포함할 수 있다. 여기서, 투영 이미지(PIM)는 원근 투영 변환(Perspective Projection Transformation) 등을 통해 생성될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 6 , the first image IM1 may include a projection image PIM of the load target object OB. Here, the projection image PIM may be generated through perspective projection transformation or the like.
일 실시예에서, 제1 이미지(IM1)는 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1)에 대한 좌표 이미지(P1')를 포함할 수 있다. 이때, 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1)에 대한 좌표 이미지(P1')는 투영 이미지(PIM)와 중첩되어 투영 이미지(PIM) 내에 표시될 수 있다. 투영 이미지(PIM)와 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1)에 대한 좌표 이미지(P1')가 함께 표시됨으로써 적재 위치를 정확하게 결정할 수 있는 장점이 있다.In an embodiment, the first image IM1 may include a coordinate image P1 ′ with respect to the position coordinate P1 of the gripper GR. In this case, the coordinate image P1 ′ with respect to the position coordinate P1 of the gripper GR may be displayed in the projection image PIM by overlapping the projection image PIM. Since the projection image PIM and the coordinate image P1' for the position coordinate P1 of the gripper GR are displayed together, there is an advantage in that the loading position can be accurately determined.
일 실시예에서, 제1 이미지(IM1)에는 전술한 제1 높이값(h1)과, 투영 이미지(PIM)의 단면적값이 표시될 수도 있다.In an embodiment, the first height value h1 and the cross-sectional area value of the projection image PIM may be displayed on the first image IM1 .
제1 높이값(h1)과, 투영 이미지(PIM), 및 단면적값은 메모리부(미도시)에 저장될 수 있다. 적재 대상 물체(OB)의 개수가 복수인 경우, 복수의 제1 높이값(h1)들, 복수의 투영 이미지(PIM)들, 및 복수의 단면적값들은 메모리부에 저장될 수 있다.The first height value h1, the projected image PIM, and the cross-sectional area value may be stored in a memory unit (not shown). When the number of loading target objects OB is plural, the plurality of first height values h1 , the plurality of projection images PIM, and the plurality of cross-sectional area values may be stored in the memory unit.
전술한 바에 의하면, 화물들 각각의 크기에 관한 정보가 사전에 없는 경우에도 제1 이미지 센서(300)를 이용함으로써 화물들 각각의 크기에 관한 정보를 쉽게 획득할 수 있는 장점이 있다. 또한, 화물들 각각의 크기에 관한 정보를 획득함으로써 적재 위치를 정확하게 결정할 수 있는 장점이 있다.As described above, there is an advantage in that information on the size of each of the cargos can be easily obtained by using the
한편, 적재 대상 물체(OB)가 제2 적재 박스(LB2)의 내부 공간에 위치하기 위해서는 제2 적재 박스(LB2)의 내부 공간에서 적재 가능한 공간을 인식할 필요가 있다.On the other hand, in order for the loading target object OB to be located in the internal space of the second loading box LB2, it is necessary to recognize a loadable space in the internal space of the second loading box LB2.
이하에서는 적재 가능한 공간을 인식하는데 필요한 적재 박스의 제2 높이값을 측정하는 방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of measuring the second height value of the loading box required to recognize the loadable space will be described in detail.
도 7 내지 도 10은 적재 박스의 제2 높이값을 측정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.7 to 10 are views for explaining an embodiment of measuring the second height value of the loading box.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 가중치 맵 설정부(120)는, 제2 적재 박스(LB2)의 제2 높이값(h21, h22)을 산출하기 위해, 제2 데이터로부터 제2 이미지 센서(400)와 제2 적재 박스(LB2) 간의 제2 거리값(l1, l2)을 추출할 수 있다. 여기서, 제2 이미지 센서(400)와 물체 간의 거리값은 제2 이미지(IM2)(도 8 참조)에 포함된 복수의 영역들(X11, X12, X1n, X21, Xm1, Xmn)(도 9 참조)마다 측정될 수 있고, 제2 이미지 센서(400)와 물체 간의 거리값들의 개수는 제2 이미지(IM2)에 포함된 복수의 영역들(X11, X12, X1n, X21, Xm1, Xmn)의 개수와 동일할 수 있다.7 to 10 , the weight
일 실시예로, 제2 이미지(IM2)에 포함된 복수의 영역들(X11, X12, X1n, X21, Xm1, Xmn)은 제2 이미지(IM2)에 포함된 영역들에 대응될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 이미지(IM2)에 포함된 영역은 단위 영역일 수 있다.As an example, the plurality of regions X11, X12, X1n, X21, Xm1, and Xmn included in the second image IM2 may correspond to regions included in the second image IM2. In an embodiment, the area included in the second image IM2 may be a unit area.
일 실시예로, 제2 이미지(IM2)에 포함된 복수의 영역들(X11, X12, X1n, X21, Xm1, Xmn)의 개수는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, m*n(m, n은 자연수)일 수 있다. 이때, 제2 이미지 센서(400)와 물체 간의 거리값들의 개수도 m*n일 수 있다.As an embodiment, the number of the plurality of regions X11, X12, X1n, X21, Xm1, and Xmn included in the second image IM2 is m*n(m) as shown in FIGS. 8 and 9 . , n may be a natural number). In this case, the number of distance values between the
한편, 복수의 행들(Row1, Row2, Rowm)의 개수는 m 개일 수 있다. 그리고, 복수의 영역들(X11, X12, X1n, X21, Xm1, Xmn)이 제2 이미지(IM2)에 포함된 영역들에 대응되는 영역들인 경우, 복수의 행들(Row1, Row2, Rowm) 중 특정 행은 제2 이미지(IM2)에서 어느 하나의 수평 라인 이미지에 대응될 수 있다. 예를 들면, 도 8에 도시된 제2 이미지(IM2)의 제1 부분(A)에 대한 수평 라인 이미지는 도 9에 도시된 제2 행(Row2)에 대응될 수 있다. Meanwhile, the number of the plurality of rows Row1, Row2, and Rowm may be m. And, when the plurality of areas X11, X12, X1n, X21, Xm1, and Xmn are areas corresponding to areas included in the second image IM2, a specific one of the plurality of rows Row1, Row2, and Rowm A row may correspond to any one horizontal line image in the second image IM2 . For example, the horizontal line image of the first portion A of the second image IM2 illustrated in FIG. 8 may correspond to the second row Row2 illustrated in FIG. 9 .
한편, 명확히 도시되지 않았지만, 도 8에 도시된 제2 이미지(IM2)의 제2 부분(B)에 대한 수평 라인 이미지는 도 9에 도시된 제k 행(미도시)에 대응될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 설명의 편의상 특정 행은 특정 영역행인 것으로 하여 본 실시예들을 설명한다.Meanwhile, although not clearly illustrated, the horizontal line image of the second portion B of the second image IM2 illustrated in FIG. 8 may correspond to the k-th row (not illustrated) illustrated in FIG. 9 . However, the present invention is not limited thereto. Hereinafter, for convenience of description, the present embodiments will be described with a specific row as a specific area row.
그런데, 제2 이미지 센서(400)가 도 7에 도시된 바와 같이 지지 폴(SP)의 일단에 배치된 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 제2 적재 박스(LB2)에 대한 이미지가 다소 왜곡되므로, 제2 거리값(l1, l2)에 기초하여 산출된 제2 높이값(h21, h22)에 대한 오차가 발생할 수 있다. 따라서, 제2 적재 박스(LB2)의 제2 높이값(h21, h22)을 정확히 산출하기 위해 제2 이미지(IM2) 및 제2 데이터를 이미지 처리 및 데이터 처리할 필요가 있다. 따라서, 가중치 맵 설정부(120)는 제2 이미지(IM2)를 탑 뷰 이미지(Top view image)로 처리(Processing)할 수 있고, 제2 데이터를 데이터 처리하여 제2 데이터에 포함된 제2 거리값들(l11, l12, l1n, l21, lm1, lmn)을 제2 이미지 센서(400)와 제2 적재 박스(LB2) 간의 수직 거리(예를 들어, z축 방향의 거리)로 변환할 수 있다.However, when the
여기서, 탑 뷰 처리된 제2 이미지(미도시)는 제2 이미지 센서(400)가 가상의(Virtual) 제2 이미지 센서(400')의 위치 좌표(P3')에서 수직 방향(예를 들어, z축 방향)으로 촬영한 이미지와 동일할 수 있다. 이때, 가상의 위치 좌표(P3') 중 z 좌표와 실제 제2 이미지 센서(400)의 위치 좌표(P3) 중 z 좌표는 동일할 수 있다(도 7 참조). 그리고, 도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이 처리된 제2 데이터(DA)에 포함된 제2 거리값들(l11, l12, l1n, l21, lm1, lmn)은 가상의 위치 좌표(P3') 중 z 좌표와 제2 적재 박스(LB2)의 위치 좌표 중 z 좌표 간의 차이값인 직선 거리값과 동일할 수 있고, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 처리된 제2 데이터(DA)에 포함된 제2 거리값들(l11, l12, l1n, l21, lm1, lmn)의 개수도 제2 이미지(IM2)에 포함된 복수의 영역들(X11, X12, X1n, X21, Xm1, Xmn)의 개수와 동일할 수 있다.Here, the top view-processed second image (not shown) is the
일 실시예에서, 가중치 맵 설정부(120)는 제2 이미지(IM2)에 포함된 복수의 영역들(X11, X12, X1n, X21, Xm1, Xmn) 각각에 대응되는 제2 적재 박스(LB2)와 제2 이미지 센서(400) 간의 제2 거리값들(l11, l12, l1n, l21, lm1, lmn)을 추출할 수 있다.In one embodiment, the weight
한편 도 7을 참조하면, 제2 거리값(l1, l2)이 추출되면, 가중치 맵 설정부(120)는 제2 거리값(l1, l2)과 미리 설정된 제2 기준 거리값(l0)에 기초하여 제2 높이값(h21, h22)을 산출할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 7 , when the second distance values l1 and l2 are extracted, the weight
일 실시예로, 제2 기준 거리값(l0)은 제2 이미지 센서(400)의 위치 좌표(P3)와 제2 적재 박스(LB2)를 지지하는 제2 지지 부재(SM2)의 위치 좌표에 기초하여 산출될 수 있다. 제2 이미지 센서(400)의 위치 좌표(P3)는 제2 이미지 센서(400) 및/또는 적재 제어 장치에 미리 저장되어 있을 수 있고, 제2 지지 부재(SM2)의 위치 좌표 및/또는 제2 지지 부재(SM2)가 제2 적재 박스(LB2)를 지지하는 면(예를 들어, xy평면)의 좌표들은 적재 제어 장치에 저장되어 있을 수 있다.In an embodiment, the second
예를 들어, 제2 기준 거리값(l0)은 제2 이미지 센서(400)의 위치 좌표(P3)(또는 제2 이미지 센서(400)의 가상의 위치 좌표(P3'))에서 제2 지지 부재(SM2)가 제2 적재 박스(LB2)를 지지하는 면(예를 들어, xy평면)까지의 직선 거리값(또는 최단 거리값)과 동일할 수 있다. 이때, 제2 지지 부재(SM2)의 위치 좌표(O) 중 z 좌표가 0인 경우, 제2 기준 거리값(l0)은 제2 이미지 센서(400)의 z 좌표값과 동일할 수 있다.For example, the second
한편, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 제2 적재 박스(LB2)에 대한 적재 박스 이미지(LBIM)는 제2 적재 박스(LB2)의 옆면에 대한 이미지와 제2 적재 박스(LB2)의 밑면(또는 내부)에 대한 이미지로 구성될 수 있다. 따라서, 제2 적재 박스(LB2)의 옆면에 대한 제2 높이값(h21)과 제2 적재 박스(LB2)의 밑면에 대한 제2 높이값(h22)이 각각 산출될 수 있다. 즉, 가중치 맵 설정부(120)는 제2 이미지(IM2)에서 적재 박스 이미지(LBIM)를 추출하고, 적재 박스 이미지(LBIM)를 복수의 영역들로 구분하고, 복수의 영역들 각각에 대한 제2 높이값들(h21, h22)을 제2 데이터에 기초하여 획득할 수 있다. 여기서, 복수의 영역들은 예를 들어, 적재 박스 이미지(LBIM)의 옆면의 부분들의 집합일 수 있고, 적재 박스 이미지(LBIM)의 밑면의 부분들의 집합일 수 있다.On the other hand, referring to FIGS. 7 to 9 , the loading box image LBIM for the second loading box LB2 is an image of the side surface of the second loading box LB2 and the bottom surface of the second loading box LB2 ( or internal). Accordingly, the second height value h21 for the side surface of the second loading box LB2 and the second height value h22 for the bottom surface of the second loading box LB2 may be calculated, respectively. That is, the weight
도 7을 참조하여 예를 들면, 제2 적재 박스(LB2)의 옆면에 대한 제2 높이값(h21)은 제2 이미지 센서(400)의 z 좌표값과 제2 적재 박스(LB2)의 옆면의 z 좌표값 간의 차이값에 대응되는 값일 수 있으며, 제2 적재 박스(LB2)의 밑면 대한 제2 높이값(h22)은 제2 이미지 센서(400)의 z 좌표값과 제2 적재 박스(LB2)의 밑면의 z 좌표값 간의 차이값(또는 제2 지지 부재(SM2)의 위치 좌표(O) 중 z 좌표가 0인 경우에 제2 이미지 센서(400)의 z 좌표값)에 대응되는 값일 수 있다.Referring to FIG. 7 , for example, the second height value h21 for the side surface of the second loading box LB2 is the z coordinate value of the
전술한 바와 같이, 제2 적재 박스(LB2)의 옆면에 대한 제2 높이값(h21)들과 제2 적재 박스(LB2)의 밑면에 대한 제2 높이값(h22)들도 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 제2 이미지(IM2)에 포함된 복수의 영역들(X11, X12, X1n, X21, Xm1, Xmn)마다 산출될 수 있다. 즉, 가중치 맵 설정부(120)는 미리 설정된 제2 기준 거리값(l0)과 제2 거리값들(l11, l12, l1n, l21, lm1, lmn)에 기초하여 제2 높이값들(h21, h22)을 제2 이미지(IM2)에 포함된 복수의 영역들마다 산출할 수 있다.As described above, the second height values h21 for the side surface of the second loading box LB2 and the second height values h22 for the bottom surface of the second loading box LB2 are also shown in FIGS. 8 and 9 . As illustrated in FIG. 1 , it may be calculated for each of the plurality of regions X11 , X12 , X1n , X21 , Xm1 , and Xmn included in the second image IM2 . That is, the weight
한편, 제2 적재 박스(LB2)의 옆면에 대한 제2 높이값(h21)들은 일반적으로 서로 동일할 수 있고, 제2 적재 박스(LB2)의 밑면에 대한 제2 높이값(h22)들도 일반적으로 서로 동일할 수 있으며, 제2 적재 박스(LB2)의 옆면에 대한 제2 높이값(h21)은 일반적으로 제2 적재 박스(LB2)의 밑면에 대한 제2 높이값(h22)보다 더 클 수 있다. 따라서, 제2 적재 박스(LB2) 내부의 공간은 제2 이미지(IM2)의 수평 라인 이미지에 대응되는 특정 영역들에 대한 제2 높이값(h2)들을 이용하여 측정될 수 있다.On the other hand, the second height values h21 for the side surface of the second loading box LB2 may be generally the same, and the second height values h22 for the bottom surface of the second loading box LB2 are also common. may be the same as each other, and the second height value h21 for the side surface of the second loading box LB2 may be generally larger than the second height value h22 for the bottom surface of the second loading box LB2. have. Accordingly, the space inside the second loading box LB2 may be measured using second height values h2 of specific areas corresponding to the horizontal line image of the second image IM2 .
이하에서는 제2 적재 박스(LB2)의 내부의 공간을 측정하고, 이에 대한 이미지를 생성하는 방법을 도 8에 도시된 제2 이미지(IM2)의 제1 부분(A)에 대응되는 영역들에 대한 제2 높이값(h2)들 및 제2 이미지(IM2)의 제2 부분(B)에 대응되는 영역들에 대한 제2 높이값(h2)들을 이용하여 예시적으로 설명한다.Hereinafter, a method of measuring the inner space of the second loading box LB2 and generating an image thereof will be described for areas corresponding to the first portion A of the second image IM2 shown in FIG. 8 . The second height values h2 and second height values h2 of regions corresponding to the second portion B of the second image IM2 will be used as an example.
도 11은 도 8에 도시된 제1 부분에 대응되는 영역들에 대한 제2 높이값을 나타내는 그래프이고, 도 12는 도 8에 도시된 제2 부분에 대응되는 영역들에 대한 제2 높이값을 나타내는 그래프이며, 도 13은 이미지 처리된 제2 이미지에 포함된 복수의 서브 이미지들을 예시적으로 나타낸 도면이다.11 is a graph showing second height values for regions corresponding to the first part shown in FIG. 8 , and FIG. 12 is a graph showing second height values for regions corresponding to the second part shown in FIG. 8 . It is a graph showing, and FIG. 13 is a view exemplarily showing a plurality of sub-images included in the image-processed second image.
도 8 및 도 11을 참조하면, 제1 부분(A)에 포함되는 이미지는 도 8에 도시된 바와 같이 제2 적재 박스(LB2)의 옆면에 대한 이미지와 다른 물체(예를 들어, 바닥)에 대한 이미지를 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 적재 박스(LB2)의 옆면의 높이는 일반적으로 일정하므로, 제1 부분(A)에 대응되는 영역들에 대한 제2 높이값(h2)의 그래프는 도 11에 도시된 바와 같은 형태일 수 있다.8 and 11, the image included in the first part (A) is different from the image for the side of the second loading box (LB2) as shown in FIG. 8 (eg, on the floor) It may include an image for In this case, since the height of the side surface of the second loading box LB2 is generally constant, the graph of the second height value h2 for the regions corresponding to the first portion A has the form shown in FIG. 11 . can be
가중치 맵 설정부(120)는 미리 설정된 기준값(Threshold)과 제2 높이값(h2)을 비교하고, 제2 높이값(h2)이 기준값(Threshold)보다 큰 구간과 기준값(Threshold) 이하인 구간을 구분할 수 있다. 이 경우, 도 11에 도시된 그래프에서 제2 높이값이 기준값(Threshold)보다 큰 구간은 A2 구간이고, 제2 높이값(h2)이 기준값(Threshold) 이하인 구간은 A1 구간 및 A3 구간일 수 있다.The weight
이때, A2 구간에 포함되는 영역들에 대응되는 이미지는 제2 적재 박스(LB2)의 옆면에 대한 이미지일 수 있고, A1 구간 및 A3 구간 각각에 포함되는 영역들에 대응되는 이미지는 제2 적재 박스(LB2)에 대한 이미지와 다른 물체(예, 바닥)에 대한 이미지일 수 있다.At this time, the image corresponding to the areas included in the A2 section may be an image of the side of the second loading box (LB2), and the image corresponding to the areas included in each of the A1 section and the A3 section is the second loading box It can be an image for (LB2) and another object (eg floor).
한편, 도 8 및 도 12를 참조하면, 제2 부분(B)에 포함되는 이미지는 도 8에 도시된 바와 같이 다른 물체(예를 들어, 바닥)에 대한 이미지와, 제2 적재 박스(LB2)의 옆면에 대한 이미지, 및 제2 적재 박스(LB2)의 밑면에 대한 이미지를 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 적재 박스(LB2)의 밑면의 높이도 일반적으로 일정하되, 제2 적재 박스(LB2)의 옆면의 높이보다 작으므로, 제2 부분(B)에 대응되는 영역들에 대한 제2 높이값(h2)의 그래프는 도 12에 도시된 바와 같은 형태일 수 있다.On the other hand, referring to FIGS. 8 and 12 , the image included in the second part (B) is an image of another object (eg, the floor) as shown in FIG. 8 , and the second loading box (LB2) It may include an image for the side surface of, and an image for the bottom surface of the second loading box (LB2). In this case, the height of the bottom surface of the second loading box (LB2) is also generally constant, but is smaller than the height of the side surface of the second loading box (LB2), so the second for the areas corresponding to the second part (B) The graph of the height value h2 may have a form as shown in FIG. 12 .
가중치 맵 설정부(120)는 전술한 기준값(Threshold)과 제2 높이값(h2)을 비교하여, 제2 높이값(h2)이 기준값(Threshold)보다 큰 구간과 기준값(Threshold) 이하인 구간을 구분할 수 있다. 이 경우, 도 12에 도시된 그래프에서 제2 높이값(h2)이 기준값(Threshold)보다 큰 구간은 B2 구간 및 B4 구간이고, 제2 높이값(h2)이 기준값(Threshold) 이하인 구간은 B1 구간, B3 구간, 및 B5 구간일 수 있다.The weight
이때, B2 구간 및 B4 구간 각각에 포함되는 영역들에 대응되는 이미지들은 제2 적재 박스(LB2)의 옆면에 대한 이미지들일 수 있고, B3 구간에 포함되는 영역들에 대응되는 이미지들은 제2 적재 박스(LB2)의 밑면(또는 내부)에 대한 이미지일 수 있으며, B1 구간 및 B5 구간 각각에 포함되는 영역들에 대응되는 이미지는 제2 적재 박스(LB2)와 다른 물체(예, 바닥)에 대한 이미지일 수 있다.At this time, the images corresponding to the regions included in each of the section B2 and section B4 may be images of the side surface of the second loading box LB2, and the images corresponding to the regions included in the section B3 are the second loading box It may be an image of the bottom (or inside) of (LB2), and the image corresponding to the areas included in each of the sections B1 and B5 is an image of an object (eg, floor) different from the second loading box (LB2). can be
한편, 도 13을 참조하면, 일 실시예로, 가중치 맵 설정부(120)는 제2 높이값(h2)이 기준값(Threshold) 이하인 구간(예를 들어, B3)에 포함되는 영역들에 대응되는 이미지를 제1 서브 이미지(SIM1)로 이미지 처리할 수 있고, 제2 높이값(h2)이 기준값(Threshold)보다 큰 구간(예를 들어, A2, B2, B4)에 포함되는 영역들에 대응되는 이미지를 제2 서브 이미지(SIM2)로 이미지 처리할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 13 , according to an embodiment, the weight
여기서, 제1 서브 이미지(SIM1)는 최저 계조(블랙 계조)로 표시된 이미지를 의미할 수 있고, 제2 서브 이미지(SIM2)는 최고 계조(화이트 계조)로 표시되는 이미지를 의미할 수 있다.Here, the first sub-image SIM1 may mean an image displayed with the lowest gradation (black gradation), and the second sub-image SIM2 may mean an image displayed with the highest gradation (white gradation).
그리고, 가중치 맵 설정부(120)는 제1 서브 이미지(SIM1)를 적재 가능 공간 이미지로 설정하고, 제2 서브 이미지(SIM2)를 적재 불가 공간 이미지로 설정할 수 있다.In addition, the weight
한편, 도 11에 도시된 A1 구간 및 A3 구간과, 도 12에 도시된 B1 구간 및 B5 구간에서도 제2 높이값(h2)이 기준값(Threshold) 이하이므로, 가중치 맵 설정부(120)는 A1 구간, A3 구간, B1 구간, 및 B5 구간 각각에 포함되는 영역들에 대응되는 이미지를 제3 서브 이미지(SIM3)로 이미지 처리할 수 있다. 여기서, 제3 서브 이미지(SIM3)는 제1 서브 이미지(SIM1)와 동일하게 최저 계조(블랙 계조)로 표시된 이미지를 의미할 수 있다. 다만, 제3 서브 이미지(SIM3)는 적재 불가능한 공간에 해당하므로, 도시되지 않았지만, 가중치 맵 설정부(120)는 이미지 처리된 제2 이미지(IM2')에서 제3 서브 이미지(SIM3)를 제거하는 이미지 처리를 수행할 수 있다. On the other hand, since the second height value h2 is equal to or less than the threshold in the sections A1 and A3 shown in FIG. 11 and sections B1 and B5 shown in FIG. 12 , the weight
한편, 도 10 및 도 13을 참조하면, 도 10에 도시된 제2 이미지(IM2)의 제1 부분(A)과 제2 부분(B)은 도 13에 도시된 제2 이미지(IM2')의 제1 부분(A)과 제2 부분(B)과 같이 표시될 수 있다. 이에 의하면, 적재 공간을 단순환 이미지로 변경하여 보다 빠른 연산을 수행할 수 있는 장점이 있다. Meanwhile, referring to FIGS. 10 and 13 , the first part A and the second part B of the second image IM2 shown in FIG. 10 are The first part (A) and the second part (B) may be indicated. According to this, there is an advantage in that the loading space can be changed to a single cycle image to perform faster calculations.
도시되지 않았지만, 전술한 이미지 처리가 생략될 수 있다. 이 경우, 가중치 맵 설정부(120)는, 기준값(Threshold) 이하인 제2 높이값(h2)을 갖는 영역들(예를 들어, A1 구간, A3 구간, B1 구간, B3 구간, 및 B5 구간)에 대한 제1 정보와 기준값(Threshold)보다 큰 제2 높이값을 갖는 영역들(예를 들어, A2 구간, B2 구간, 및 B4 구간)에 대한 제2 정보를 적재 위치 결정부(130)에 제공할 수 있다.Although not shown, the above-described image processing may be omitted. In this case, the weight
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 가중치 맵을 나타낸 도면이고, 도 15는 가중치가 복수의 그룹들 별로 설정되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.14 is a diagram illustrating a weight map according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a diagram for explaining an embodiment in which a weight is set for each of a plurality of groups.
도 14를 참조하면, 가중치 맵 설정부(120)는, 적재 가능 공간 이미지(예를 들어, 제1 서브 이미지(SIM1))에 포함된 영역들마다 가중치(W11, W12, W1n, W21, Wm1, Wmn)를 부여하여 가중치 맵(WM)을 설정할 수 있다.Referring to FIG. 14 , the weight
도 13 및 도 14를 참조하면, 가중치 맵 설정부(120)는 적재 공간으로 설정된 제1 서브 이미지(SIM1)에 포함된 복수의 영역들마다 가중치(W11, W12, W1n, W21, Wm1, Wmn)를 부여하여 제1 서브 이미지(SIM1)에 대한 가중치 맵(WM)을 설정할 수 있다.13 and 14 , the weight
여기서, 가중치 맵(WM)은 적재 대상 물체(OB)가 요구되는 적재 순서(또는 적재 스케줄링)에 따라 적재되도록 정해진 수치화된 패턴(Pattern)을 의미할 수 있다. 이러한 가중치 맵(WM)의 가중치(W11, W12, W1n, W21, Wm1, Wmn)는 이미지에 포함된 복수의 영역들마다 부여될 수 있다. 그리고, 가중치(W11, W12, W1n, W21, Wm1, Wmn)들의 개수는 이미지에 포함된 영역들의 개수와 동일할 수 있으며, 복수의 영역들 각각에 부여된 가중치(W11, W12, W1n, W21, Wm1, Wmn)들은 서로 다른 값을 가질 수 있고 적어도 일부가 동일한 값을 가질 수 있다.Here, the weight map WM may mean a digitized pattern determined so that the loading target OB is loaded according to a required loading order (or loading scheduling). Weights W11, W12, W1n, W21, Wm1, and Wmn of the weight map WM may be assigned to each of a plurality of regions included in the image. The number of weights W11, W12, W1n, W21, Wm1, and Wmn may be the same as the number of regions included in the image, and the weights W11, W12, W1n, W21, Wm1 and Wmn) may have different values, and at least some of them may have the same value.
한편, 명확히 도시되지 않았지만, 일 실시예로, 가중치 맵 설정부(120)는 도 13에 도시된 제2 이미지(IM2')에 포함된 복수의 영역들마다 가중치(W11, W12, W1n, W21, Wm1, Wmn)를 부여할 수 있다. 다만, 제2 서브 이미지(SIM2)는 및 제3 서브 이미지(SIM3)는 적재 불가능한 공간에 대한 이미지이므로, 적재 위치 결정부(130)는 제2 서브 이미지(SIM2) 및 제3 서브 이미지(SIM3)에 포함된 복수의 영역들에 부여되는 가중치와 제1 서브 이미지(SIM1)에 포함된 복수의 영역들에 부여되는 가중치를 다르게 제어할 수 있다. 제2 서브 이미지(SIM2) 및 제3 서브 이미지(SIM3)에 포함된 복수의 영역들에 부여되는 가중치를 다르게 제어함으로써 제2 서브 이미지(SIM2) 및 제3 서브 이미지(SIM3)에 포함된 복수의 영역들을 적재 불가능한 공간으로 식별할 수 있다. 실시 예에서, 적재 위치 결정부(130)는 제1 내지 제3 서브 이미지(SIM1~3)별로 다른 가중치를 부여할 수 있다.Meanwhile, although not clearly shown, according to an embodiment, the weight
일 실시예로, 제2 가중치는, 제2 이미지(IM2)에서의 영역들 각각에 부여된 모든 제1 가중치들의 제1 연산값보다 클 수 있다. 여기서, 제1 연산값은, 예를 들어 모든 제1 가중치들의 합, 모든 제1 가중치들의 곱 등 연산에 의해 증가되는 값을 의미할 수 있다.As an embodiment, the second weight may be greater than a first calculated value of all the first weights applied to each of the regions in the second image IM2 . Here, the first calculated value may mean a value that is increased by an operation, such as a sum of all first weights and a product of all first weights.
일 실시예로, 제2 가중치는, 제2 이미지(IM2)에서의 영역들 각각에 부여된 모든 제1 가중치들의 제2 연산값보다 작을 수 있다. 여기서, 제2 연산값은, 예를 들어 모든 제1 가중치들의 뺄셈 등 연산에 의해 감소되는 값을 의미할 수 있다.As an embodiment, the second weight may be smaller than a second calculated value of all the first weights applied to each of the regions in the second image IM2 . Here, the second calculated value may mean a value reduced by an operation such as subtraction of all first weights.
한편, 일 실시예로, 가중치(W11, W12, W1n, W21, Wm1, Wmn)는 영역들이 일정 기준에 따라 그룹화된 그룹(PG)별로 부여될 수 있다. 예를 들면, 가중치 맵 설정부(120)는 적재 가능 공간 이미지(예를 들어, 제1 서브 이미지(SIM1))에 포함된 영역들의 제1 그룹에 대해 제1 가중치를 부여하고, 적재 가능 공간 이미지(예를 들어, 제1 서브 이미지(SIM1))에 포함된 영역들의 제2 그룹에 제1 가중치와 다른 제2 가중치를 부여할 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment, the weights W11, W12, W1n, W21, Wm1, and Wmn may be assigned to each group PG in which regions are grouped according to a predetermined criterion. For example, the weight
도 15의 실시 예는, 복수의 영역들을 각각 포함하는 복수의 그룹들 별로 가중치를 부여하는 경우를 나타낸다.The embodiment of FIG. 15 illustrates a case in which weights are assigned to a plurality of groups each including a plurality of regions.
구체적으로 예를 들면, 가중치 맵 설정부(120)는 제1 그룹(PG1)에 대해 가중치 W1을 부여하고, 제2 그룹(PG2)에 가중치 W2를 부여하고, 제3 그룹(PG3)에 가중치 W4를 부여하며 제m 그룹(PGm)에 가중치 Wm을 부여할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, for example, the weight
이하에서는 적재 위치를 결정하는 방법을 설명하되, 설명의 편의성을 위하여, 적재 가능 공간 이미지(예를 들어, 제1 서브 이미지(SIM1))에 포함된 복수의 영역들의 개수는 5*5 개인 것으로 가정한다.Hereinafter, a method for determining the loading position will be described, but for convenience of explanation, it is assumed that the number of a plurality of regions included in the loadable space image (eg, the first sub-image SIM1) is 5*5. do.
도 16은 적재 대상 물체에 대한 제1 적재 위치를 결정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.16 is a view for explaining an embodiment of determining a first loading position for a loading target object.
도 16을 참조하면, 적재 위치 결정부(130)는 로봇 암(200)과 적재 대상 물체(OB)가 서로 접촉되는 지점에 대응되는 좌표 이미지(예를 들어, P1')가 표시된 투영 이미지(예를 들어, PIM)를 가중치 맵(WM)이 설정된 서브 이미지에 배치할 수 있다. 그리고, 적재 위치 결정부(130)는 영역들(예를 들어, X11, X12, X1n, X21, Xm1, Xmn) 중 투영 이미지(예를 들어, PIM)와 적어도 일부 중첩되는 영역들 각각에 부여된 가중치들(예를 들어, W11, W12, W1n, W21, Wm1, Wmn)을 가중치 맵(WM)에서 추출할 수 있다. 그리고, 적재 위치 결정부(130)는 추출된 가중치들을 연산하여 투영 이미지의 배치값을 계산할 수 있다. 그리고, 적재 위치 결정부(130)는 배치값을 기초로 적재 위치를 결정할 수 있다. 여기서, 추출된 가중치들을 연산하는 것은 예를 들어 가중치들의 합, 가중치들의 곱, 가중치들의 차이 등을 의미하며, 배치값은 가중치들이 연산된 값을 의미할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 16 , the loading
일 실시예로, 적재 위치 결정부(130)는 로봇 암(200)의 위치 좌표가 표시된 투영 이미지를 가중치 맵(WM)이 설정된 제1 서브 이미지(SIM1)에 가상적으로 배치할 수 있다.As an embodiment, the loading
예를 들면, 제1 적재 대상 물체(예를 들어, 도 1에 도시된 적재 대상 물체(OB))에 대한 제1 투영 이미지(PIM1)가 획득되고 제1 투영 이미지(PIM1)가 직사각형 모양인 것으로 가정하면, 제1 투영 이미지(PIM1)에는 제1 적재 대상 물체를 홀딩한 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1)에 대한 좌표 이미지(P1'')가 표시될 수 있다. 그리고, 제1 투영 이미지(PIM1)는 가중치 맵(WM)이 설정된 제1 서브 이미지(SIM1) 상에서 임의로 배치될 수 있다.For example, a first projection image PIM1 for a first load target (eg, load target OB shown in FIG. 1 ) is obtained and it is assumed that the first projection image PIM1 is rectangular in shape. Assume that the first projection image PIM1 may display a coordinate image P1 ″ for the position coordinate P1 of the gripper GR holding the first loading target object. In addition, the first projection image PIM1 may be arbitrarily disposed on the first sub-image SIM1 to which the weight map WM is set.
제1 투영 이미지(PIM1)가 가중치 맵(WM)이 설정된 제1 서브 이미지(SIM1) 상에 가상 배치되면, 적재 위치 결정부(130)는 적재 가능 공간 이미지(예를 들어, 제1 서브 이미지(SIM1))에 포함된 복수의 영역들 중 제1 투영 이미지(PIM1)와 적어도 일부 중첩되는 영역들 각각에 부여된 가중치들의 합을 산출할 수 있다. 이 경우, 제1 투영 이미지(PIM1)가 가중치 맵(WM)이 설정된 제1 서브 이미지(SIM1)에 가상적으로 배치되는 경우의 수는 무수히 많을 수 있다.When the first projection image PIM1 is virtually disposed on the first sub-image SIM1 to which the weight map WM is set, the loading
예를 들면, 제1 투영 이미지(PIM1)는 도 16에 도시된 가중치 맵(WM)이 설정된 제1 서브 이미지(SIM1)를 기준으로 좌측 최상단에 배치될 수 있다. 이 경우, 좌측 최상단에 배치된 제1 투영 이미지(PIM1)와 적어도 일부 중첩되는 영역들 각각에 부여된 가중치들은 W11, W12, W21, W22이므로, 가중치들이 연산된 값, 예를 들어 가중치들의 합은 W11+W12+W21+W22이며, 이는 제1 투영 이미지(PIM1)의 배치값일 수 있다.For example, the first projection image PIM1 may be disposed on the upper left side based on the first sub-image SIM1 to which the weight map WM shown in FIG. 16 is set. In this case, since the weights given to each of the regions at least partially overlapping the first projection image PIM1 disposed at the upper left are W11, W12, W21, and W22, the calculated value of the weights, for example, the sum of the weights, is W11+W12+W21+W22, which may be an arrangement value of the first projection image PIM1.
예를 들면, 제1 투영 이미지(PIM1)는 도 16에 도시된 가중치 맵(WM)이 설정된 제1 서브 이미지(SIM1)를 기준으로 우측 최상단에 배치될 수 있으며, 가중치들이 연산된 값, 즉 가중치들의 합은 W14+W15+W24+W25이며, 이는 제1 투영 이미지(PIM1)의 배치값일 수 있다.For example, the first projection image PIM1 may be disposed at the upper right side with respect to the first sub-image SIM1 to which the weight map WM shown in FIG. 16 is set, and a value calculated by weights, that is, the weights. The sum of them is W14+W15+W24+W25, which may be the arrangement value of the first projection image PIM1.
예를 들면, 제1 투영 이미지(PIM1)는 도 16에 도시된 가중치 맵(WM)이 설정된 제1 서브 이미지(SIM1)를 기준으로 우측 최하단에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 투영 이미지(PIM1)와 적어도 일부 중첩되는 영역들 각각에 부여된 가중치들은 W43, W44, W45, W54, W55이므로, 가중치들이 연산된 값, 즉 가중치들의 합은 W34+W43+W44+W45+W54+W55이며, 이는 제1 투영 이미지(PIM1)의 배치값일 수 있다.For example, the first projection image PIM1 may be disposed at the lowermost right of the first sub-image SIM1 to which the weight map WM shown in FIG. 16 is set. In this case, since the weights given to each of the regions at least partially overlapping the first projection image PIM1 are W43, W44, W45, W54, and W55, the calculated value of the weights, that is, the sum of the weights, is W34+W43+W44 +W45+W54+W55, which may be an arrangement value of the first projection image PIM1.
일 실시예로, 적재 위치 결정부(130)는 배치값이 미리 설정된 적재 조건을 만족하는 투영 이미지의 위치를 기초로 적재 위치를 결정할 수 있다. 여기서, 적재 조건은 배치값이 일정 범위의 가중치에 속하거나 배치값이 최댓값을 갖거나 최솟값을 갖도록 하는 조건일 수 있다.In one embodiment, the loading
예를 들면, 가중치들의 합이 산출되면, 적재 위치 결정부(130)는 배치값이 최솟값인 적재 조건을 만족하는 투영 이미지를 결정하고, 적재 조건을 만족하는 투영 이미지에 대응되는 적재 위치를 결정할 수 있다.For example, when the sum of the weights is calculated, the loading
전술한 예시에서 가중치들의 합 중에 하나인 W11+W12+W21+W22가 최소인 경우, 적재 조건을 만족하는 제1 투영 이미지(PIM1)는 가중치 맵(WM)이 설정된 제1 서브 이미지(SIM1) 내에서 좌측 최상단에 배치되는 이미지에 해당될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 대상 물체가 임의적으로(randomly) 적재되거나 특정 방향으로 적재되도록 가중치가 적절히 설정될 수 있다.In the above example, when W11+W12+W21+W22, which is one of the sums of weights, is the minimum, the first projection image PIM1 satisfying the loading condition is within the first sub-image SIM1 in which the weight map WM is set. may correspond to an image disposed at the upper left of the . However, the present invention is not limited thereto, and a weight may be appropriately set so that the target object is loaded randomly or loaded in a specific direction.
예를 들면, 적재 위치 결정부(130)는, 제1 투영 이미지(PIM1)가 적재 가능 공간 이미지 내에서 좌측 최상단에 배치되도록(또는 제1 투영 이미지(PIM1)가 적재 가능 공간 이미지 내에서 우측 최상단에 배치되도록), 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1)와 제2 요 회전각을 산출함으로써 적재 위치를 결정할 수 있다.For example, the
일 실시예로, 적재 위치 결정부(130)는, 로봇 암(200)의 위치 좌표(예를 들어, 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1)) 및 제1 높이값(h1)에 기초하여 적재 조건을 만족하는 투영 이미지에 표시된 좌표 이미지(P1'')에 대응되는 목표 위치 좌표를 산출하고, 제1 요 회전각(θ1), 투영 이미지에 기초하여 제2 요 회전각을 산출하고, 목표 위치 좌표 및 제2 요 회전각을 포함하는 적재 위치를 결정할 수 있다.In an embodiment, the loading
도 5, 도 7 및 도 16을 참조하여 예를 들면, 제2 지지 부재(SM2)를 목표 위치 좌표 중 x 좌표값 및 y 좌표값은 미리 저장된 제2 지지 부재(SM2)의 위치 좌표값들로부터 결정될 수 있다. 그리고, 제2 지지 부재(SM2)의 위치 좌표(O) 중 z 좌표가 0인 것으로 가정하면, 위치 좌표 중 z 좌표값은 도 5에 도시된 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1) 중 z 좌표값에서 제1 높이값(h1)만큼 감산된 값과 동일한 값일 수 있다. 그리고, 제2 요 회전각은, 제1 적재 대상 물체가 물체 인식 영역에 위치할 때 획득된 제1 이미지(IM1)에 포함된 제1 투영 이미지(PIM1)가 요 회전되어 적재 조건을 만족하는 제1 투영 이미지(PIM1)와 매칭되도록, 제1 요 회전각(θ1)에서 소정의 회전각만큼 가산되거나 감산됨으로써 산출될 수 있다.5, 7, and 16, for example, the x-coordinate and y-coordinate values among the target position coordinates of the second supporting member SM2 are obtained from the previously stored position coordinate values of the second supporting member SM2. can be decided. In addition, assuming that the z coordinate among the position coordinates O of the second support member SM2 is 0, the z coordinate value among the position coordinates is the z coordinate value among the position coordinates P1 of the gripper GR shown in FIG. 5 . The value may be the same as a value obtained by subtracting the first height value h1 from the value. And, the second yaw rotation angle is the first projection image PIM1 included in the first image IM1 obtained when the first loading target object is positioned in the object recognition area is yaw rotated to satisfy the loading condition It may be calculated by adding or subtracting a predetermined rotation angle from the first yaw rotation angle θ1 to match the first projection image PIM1 .
전술한 실시예는 가중치들이 연산된 값은 가중치들의 합이고 배치값이 최솟값인 것을 기준으로 적재 위치를 결정하는 방법을 설명하였으나, 가중치들이 연산됨으로써 배치값이 증가하는 연산 방법(예를 들어, 곱셈, 거듭제곱 등)도 전술한 실시예와 동일하게 적용될 수 있다. Although the above-described embodiment has described a method of determining the loading position based on that the value for which the weights are calculated is the sum of the weights and the batch value is the minimum value, a calculation method in which the batch value is increased by calculating the weights (eg, multiplication) , power, etc.) may be applied in the same manner as in the above-described embodiment.
또한, 도시되지 않았지만, 배치값이 최댓값인 것을 기준으로 적재 위치를 결정하는 방법도 전술한 바와 유사하다. 이 경우, 가중치들이 연산된 값은 뺄셈일 수 있다. 그리고, 제2 서브 이미지(SIM2)(및 제3 서브 이미지(SIM3))에 부여된 제2 가중치는, 영역들 각각에 부여된 제1 가중치들만으로 연산된 배치값의 최솟값보다 더 작을 수 있다.In addition, although not shown, the method of determining the loading position based on that the batch value is the maximum value is also similar to that described above. In this case, the calculated value of the weights may be subtraction. In addition, a second weight applied to the second sub-image SIM2 (and the third sub-image SIM3 ) may be smaller than a minimum value of an arrangement value calculated using only the first weights applied to each of the regions.
도 16에서는 투영 이미지, 예를 들어 제1 투영 이미지(PIM1)와 가중치 맵(WM)이 적어도 일부 중첩되는 것으로 도시되어 있으나, 투영 이미지, 예를 들어 제1 투영 이미지(PIM1)를 가공(또는 프로세싱(processing))하여 2차 이미지, 예를 들어 투영 이미지의 경계 부분에 대응되는 사각형 이미지, 원형 이미지, 타원형 이미지 등이 가중치 맵(WM)이 적어도 일부 중첩됨으로써 전술한 바와 같이 적재 위치가 결정될 수 있다.In FIG. 16 , the projection image, for example, the first projection image PIM1 and the weight map WM are shown as at least partially overlapped, but the projection image, for example, the first projection image PIM1 is processed (or processed). (processing) to the secondary image, for example, a rectangular image, a circular image, an elliptical image, etc. corresponding to the boundary portion of the projection image, the weight map WM is at least partially overlapped, so that the loading position can be determined as described above. .
도 17은 적재 대상 물체가 적재된 경우, 이미지 처리된 제2 이미지에 포함된 복수의 서브 이미지들을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 18은 적재 대상 물체가 적재된 경우, 다른 적재 대상 물체에 대한 제2 적재 위치를 결정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 19는 적재 대상 물체들이 적재된 경우, 이미지 처리된 제2 이미지에 포함된 복수의 서브 이미지들을 예시적으로 나타낸 도면이다.17 is a view exemplarily showing a plurality of sub-images included in the image-processed second image when a loading target is loaded, and FIG. 18 is a second example of another loading target when the loading target is loaded 2 is a view for explaining an embodiment of determining the loading position, and FIG. 19 is a view exemplarily showing a plurality of sub-images included in the image-processed second image when loading target objects are loaded.
도 13, 도 16 및 도 17을 참조하면, 가중치 맵 설정부(120)는, 적재 대상 물체가 결정된 적재 위치에 배치되면, 적재 조건을 만족한 투영 이미지를 적재 불가 공간 이미지로 설정할 수 있다. 이는 이미 제2 적재 박스(LB2)에 배치된 적재 대상 물체(OB)가 차지하는 공간을 적재 가능한 공간에서 제외하기 위함이다.13, 16, and 17 , the weight
예를 들면, 도 16에 도시된 제1 적재 대상 물체가 결정된 적재 위치에 배치된 경우, 적재 조건을 만족하는 제1 투영 이미지(PIM1)는 제2 서브 이미지(SIM2')로 이미지 처리될 수 있다. 여기서, 제2 서브 이미지(SIM2')는 도 13에 도시된 바와 같이 최고 계조로 표시되는 이미지일 수 있다. 이 경우, 적재 가능 공간 이미지로 설정된 제1 서브 이미지(SIM1')는 제1 투영 이미지(PIM1)만큼 축소될 수 있고, 적재 불가 공간 이미지로 설정된 제2 서브 이미지(SIM2')는 제1 투영 이미지(PIM1)만큼 확장될 수 있다. 한편, 제3 서브 이미지(SIM3)는 유지될 수 있다.For example, when the first loading target shown in FIG. 16 is disposed at the determined loading position, the first projection image PIM1 satisfying the loading condition may be image-processed as the second sub-image SIM2 ′. . Here, the second sub-image SIM2' may be an image displayed with the highest grayscale as shown in FIG. 13 . In this case, the first sub-image SIM1' set as the loadable space image may be reduced by the first projected image PIM1, and the second sub-image SIM2' set as the non-loadable space image is the first projected image It can be extended by (PIM1). Meanwhile, the third sub-image SIM3 may be maintained.
한편, 제1 적재 대상 물체가 적재된 이후에 선택되는 제2 적재 대상 물체를 제2 적재 박스(LB2)에 적재하는 방법도, 전술한 바와 유사하다.On the other hand, the method of loading the 2nd loading target object selected after the 1st loading target object is loaded in 2nd loading box LB2 is also similar to the above-mentioned.
예를 들면, 제2 적재 대상 물체의 제2 투영 이미지(PIM2)가 획득되면, 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1)에 대한 좌표 이미지(P1''')가 표시된 제2 투영 이미지(PIM2)가 가중치 맵(WM)이 설정된 제1 서브 이미지(SIM1')에 임의로 배치될 수 있다.For example, when the second projection image PIM2 of the second loading target is acquired, the second projection image PIM2 in which the coordinate image P1''' for the position coordinate P1 of the gripper GR is displayed. The false weight map WM may be arbitrarily disposed in the set first sub-image SIM1'.
그리고, 일 경우의 수로서 예를 들면, 제2 투영 이미지(PIM2)는 도 18에 도시된 적재 가능 공간 이미지로 설정된 제1 서브 이미지(SIM1')를 기준으로 최상단에 배치될 수 있고 이때 가중치들의 합은 W12+W13+W22+W23일 수 있다.And, as a number of cases, for example, the second projection image PIM2 may be disposed at the top with respect to the first sub-image SIM1 ′ set as the loadable space image shown in FIG. 18 . The sum may be W12+W13+W22+W23.
또한, 다른 경우의 수로서 예를 들면, 제2 투영 이미지(PIM2)는 도 18에 도시된 적재 가능 공간 이미지로 설정된 제1 서브 이미지(SIM1')를 기준으로 좌측 중단에 배치될 수 있고 이때 가중치들의 합은 W31+W32+W41+W42일 수 있다.In addition, as a number of other cases, for example, the second projection image PIM2 may be disposed at the left middle with respect to the first sub-image SIM1 ′ set as the loadable space image shown in FIG. 18 . The sum of them may be W31+W32+W41+W42.
도시되지 않았지만, 제2 투영 이미지(PIM2)가 가중치 맵(WM)이 설정된 제1 서브 이미지(SIM1')에 가상적으로 배치되는 경우의 수는 무수히 많을 수 있고, 가중치들의 합은 W12+W13+W22+W23(또는 W31+W32+W41+W42)보다 더 적은 가중치들 합으로 표현되거나 W12+W13+W22+W23(또는 W31+W32+W41+W42)보다 더 많은 가중치들의 합으로 표현될 수 있다. Although not shown, the number of cases in which the second projection image PIM2 is virtually disposed on the first sub-image SIM1 ′ to which the weight map WM is set may be innumerable, and the sum of the weights is W12+W13+W22 It can be expressed as a sum of weights less than +W23 (or W31+W32+W41+W42) or as a sum of weights more than W12+W13+W22+W23 (or W31+W32+W41+W42).
예를 들면, 전술한 예시에서 가중치들의 합 중에 하나인 W12+W13+W22+W23가 최소인 경우, 적재 조건을 만족하는 제2 투영 이미지(PIM2)는 가중치 맵(WM)이 설정된 제1 서브 이미지(SIM1') 내에서 최상단에 배치되는 이미지에 해당될 수 있다. 적재 위치 결정부(130)는, 제2 투영 이미지(PIM2)가 적재 가능 공간 이미지 내에서 최상단에 배치되도록, 그리퍼(GR)의 위치 좌표(P1)와 제2 요 회전각을 산출함으로써 적재 위치를 결정할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, in the above example, when W12+W13+W22+W23, which is one of the sums of weights, is the minimum, the second projection image PIM2 satisfying the loading condition is the first sub-image to which the weight map WM is set. (SIM1') may correspond to the image disposed at the top. The loading
한편, 도 19를 참조하면, 제2 적재 대상 물체가 적재되면, 적재 조건을 만족하는 제2 투영 이미지(PIM2)는 적재 불가 공간 이미지로 설정될 수 있고, 구체적으로 제2 투영 이미지(PIM2)는 제2 서브 이미지(IM2'')로 이미지 처리될 수 있으며, 이 경우, 제1 서브 이미지(IM1'')는 제1 투영 이미지(PIM1) 및 제2 투영 이미지(PIM2)만큼 축소될 수 있고, 제2 서브 이미지(IM2'')는 제1 투영 이미지(PIM1) 및 제2 투영 이미지(PIM2)만큼 확장될 수 있다. 한편, 제3 서브 이미지(SIM3)는 유지될 수 있다.On the other hand, referring to FIG. 19 , when the second loading target object is loaded, the second projection image PIM2 that satisfies the loading condition may be set as a non-loadable space image, and specifically, the second projection image PIM2 is The second sub-image IM2'' may be image-processed, and in this case, the first sub-image IM1'' may be reduced by the first projection image PIM1 and the second projection image PIM2, The second sub-image IM2 ″ may extend as much as the first projection image PIM1 and the second projection image PIM2 . Meanwhile, the third sub-image SIM3 may be maintained.
전술한 바와 같이, 적재 대상 물체(OB)들이 제2 적재 박스(LB2)에 적재될 때, 적재 가능 공간 이미지는 축소될 수 있고, 적재 불가 공간 이미지는 확장될 수 있다.As described above, when the loadable objects OB are loaded in the second loading box LB2, the loadable space image may be reduced, and the loadable space image may be expanded.
한편, 제2 적재 박스(LB2)의 밑면에 적재 대상 물체(OB)들이 충분히 적재되어 더 이상 제2 적재 박스(LB2)의 밑면에 적재 대상 물체(OB)들이 적재될 수 없는 경우, 적재된 적재 대상 물체(OB)들 상에 적재 대상 물체(OB)들을 추가적으로 적재할 수 있는 경우가 있다.On the other hand, when the loading target objects OB are sufficiently loaded on the bottom surface of the second loading box LB2 and the loading target objects OB can no longer be loaded on the bottom surface of the second loading box LB2, the loaded loading In some cases, loading target objects OB may be additionally loaded on target objects OB.
이하에서는 적재 대상 물체(OB)들을 적재하는 층이 2 이상인 멀티 레이어(Multi-layer)로 적재 대상 물체(OB)들을 적재하는 방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of loading the loading target objects OB as a multi-layer having two or more layers on which the loading target objects OB are loaded will be described in detail.
도 20 내지 도 22는 적재 박스에 적재된 적재 대상 물체 상에 제3 적재 위치를 결정하는 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.20 to 22 are views for explaining an embodiment of determining the third loading position on the loading target object loaded in the loading box.
도 20 및 도 21을 참조하면, 적재 대상 물체들이 제2 적재 박스(LB2)에 적재된 경우, 다른 적재 대상 물체의 투영 이미지가 적재 가능 공간 이미지에 배치될 수 없는 경우가 있다.Referring to FIGS. 20 and 21 , when loading objects are loaded in the second loading box LB2 , there is a case where a projection image of another loading target cannot be arranged in the loadable space image.
구체적으로 예를 들면, 제1 투영 이미지(PIM1) 내지 제5 투영 이미지(PIM5)가 도 20에 도시된 바와 같이 최고 계조로 표시된 제2 서브 이미지(예를 들어, 이미지)로 이미지 처리되고, 제5 투영 이미지(PIM5)와 인접한 공간에 최저 계조(블랙 계조)로 표시된 제1 서브 이미지가 적재 가능 공간 이미지로서 존재하지만, 추가적인 적재 대상 물체의 투영 이미지의 크기가 남아 있는 제1 서브 이미지 또는 제1 서브 이미지들보다 큰 경우, 적재 위치가 존재하지 않는 것으로 판단될 수 있다. 이 경우, 적재 위치 결정부(130)는 적재 불가능을 알리기 위한 플래그 신호를 가중치 맵 설정부(120)에 출력할 수 있다. 가중치 맵 설정부(120)는, 플래그 신호에 응답하여, 기준값을 변경할 수 있다. 일 실시예로, 가중치 맵 설정부(120)는 플래그 신호가 수신되지 않을 때까지 기준값을 변경할 수 있다.Specifically, for example, the first projection image PIM1 to the fifth projection image PIM5 are image-processed into a second sub-image (eg, image) displayed with the highest gradation as shown in FIG. 20 , The first sub-image or the first sub-image displayed with the lowest gradation (black gradation) in the space adjacent to the 5 projection image PIM5 exists as a loadable space image, but the size of the projection image of the additional loadable object remains. If it is larger than the sub images, it may be determined that the loading position does not exist. In this case, the loading
한편, 도 21은 도 20에 도시된 s-s' 점선에 따라 제2 적재 박스의 내부를 측면에서 바라봤을 때의 측면도를 나타낸 것이다. 도 21을 참조하면, 적재 대상 물체들 각각이 높이(예를 들어, 제1 높이값(h1))는 동일할 수 있고 서로 다를 수도 있다. On the other hand, Figure 21 is a side view when viewed from the inside of the second loading box along the dotted line s-s' shown in Figure 20. Referring to FIG. 21 , the height (eg, the first height value h1 ) of the loading target objects may be the same or different from each other.
일 실시예로, 제2 적재 박스(LB2)에 적재된 적재 대상 물체들은 도 21에 도시된 바와 같이 넘어지지 않고 나란히 배치되는 등 규칙적으로 정렬될 수 있다. 이 경우, 적재 대상 물체들 각각의 높이값은 도 2 및 도 5를 참조하여 전술한 바와 같이, 제1 이미지 센서(300)에 의해 획득된 값(예를 들어, 제1 높이값(h1))과 동일할 수 있다.In one embodiment, the loading target objects loaded in the second loading box LB2 may be regularly arranged, such as arranged side by side without falling over as shown in FIG. 21 . In this case, the height value of each of the loading target objects is a value obtained by the first image sensor 300 (eg, the first height value h1), as described above with reference to FIGS. 2 and 5 . may be the same as
도시되지 않았지만, 일 실시예로, 제2 적재 박스(LB2)에 적재된 적재 대상 물체들 중 적어도 하나가 기울어지는 등 제2 적재 박스(LB2)에 적재된 적재 대상 물체들이 불규칙하게 정렬된 경우에, 적재 대상 물체들 각각의 높이값은 제2 적재 박스(LB2)의 밑면을 기준으로 수직한 방향, 예를 들어 도 1 내지 도 3, 도 5, 및 도 7에 도시된 z축 방향으로 측정되는 길이들 중 가장 큰 길이의 값과 동일할 수 있다. 이 경우, 제2 적재 박스(LB2)의 밑면을 기준으로 수직한 방향(예를 들어, z축 방향으로 측정되는 길이는 제2 이미지 센서(300)에 의해 획득된 값일 수 있다. Although not shown, in an embodiment, when at least one of the loading target objects loaded in the second loading box LB2 is inclined, etc., the loading target objects loaded in the second loading box LB2 are irregularly aligned. , The height value of each of the loading objects is measured in a direction perpendicular to the bottom of the second loading box LB2, for example, in the z-axis direction shown in FIGS. 1 to 3, 5, and 7 It may be equal to the value of the largest length among the lengths. In this case, a direction perpendicular to the bottom of the second loading box LB2 (eg, a length measured in the z-axis direction may be a value obtained by the second image sensor 300 ).
도 21을 참조하면, 제5 적재 대상 물체(OB5)의 높이가 제1 적재 대상 물체(OB1) 내지 제4 적재 대상 물체(OB4) 각각의 높이보다 낮은 경우, 도 20에 도시된 이미지들을 기준으로 적재 불가능한 것으로 판단되더라도, 다른 적재 대상 물체(OB)가 제5 적재 대상 물체(OB5) 상의 영역(L)에 추가로 적재될 수 있다면, 더 많은 적재 대상 물체(OB)가 제2 적재 박스(LB2)에 적재됨으로써 적재 효율성이 증가될 수 있다.Referring to FIG. 21 , when the height of the fifth load target object OB5 is lower than the height of each of the first load target object OB1 to the fourth load target object OB4, based on the images shown in FIG. 20 . Even if it is determined that it cannot be loaded, if another load target OB can be additionally loaded in the area L on the fifth load target object OB5, more load target objects OB are placed in the second loading box LB2 ), the loading efficiency can be increased.
이에, 일 실시예로, 가중치 맵 설정부(120)는, 적재 위치 결정부(130)로부터 적재 불가능함을 지시하는 플래그 신호에 응답하여, 미리 설정된 기준값(Threshold)을 변경할 수 있다.Accordingly, according to an embodiment, the weight
예를 들면, 가중치 맵 설정부(120)는, 플래그 신호가 수신되지 않을 때까지 기준값(Threshold)을 미리 설정된 값만큼 단계적으로 증가시킬 수 있다.For example, the weight
또한 일 실시예로, 가중치 맵 설정부(120)는, 적재 위치 결정부(130)로부터 플래그 신호에 응답하여, 기준값(Threshold)을 적재 박스에 적재된 적어도 하나의 적재 대상 물체의 높이값(예를 들어, 제1 높이값(h1))으로 변경할 수 있다. 실시예에서, 가중치 맵 설정부(120)는, 플래그 신호에 응답하여 기준값(Threshold)을 적재 대상 물체의 높이값으로부터 일정 범위내의 값으로 변경할 수 있다.Also, in one embodiment, the weight
예를 들면, 기준값은 적재 박스에 적재된 적어도 하나의 적재 대상 물체의 높이값을 기준으로 미리 설정된 오프셋 범위 내에서 변경될 수 있다.For example, the reference value may be changed within a preset offset range based on the height value of the at least one loading target loaded in the loading box.
적재 박스에 적재된 적재 대상 물체가 복수인 경우, 변경된 기준값(Threshold)은 높이값(예를 들면, 제1 높이값(h1))들 중 최솟값을 기준으로 오프셋 범위 내일 수 있다.When there are a plurality of loading target objects loaded in the loading box, the changed threshold value may be within an offset range based on the minimum value among the height values (eg, the first height value h1).
도 21을 참조하여 예를 들면, 제5 적재 대상 물체(OB5)의 제1 높이값(h15)이 제1 적재 대상 물체(OB1) 내지 제4 적재 대상 물체(OB4) 각각의 제1 높이값들(h11, h12, h13, h14)보다 작은 경우, 기준값(Threshold)은 제5 적재 대상 물체(OB5)의 제1 높이값(h15)과 동일한 값으로 변경될 수 있다.Referring to FIG. 21 , for example, the first height value h15 of the fifth load target object OB5 is the first height value of each of the first load target object OB1 to the fourth load target object OB4 . (h11, h12, h13, h14), the reference value (Threshold) may be changed to the same value as the first height value (h15) of the fifth load target object (OB5).
기준값(Threshold)이 변경되면, 가중치 맵 설정부(120)는, 도 11 및 도 12를 참조하여 전술한 바와 유사하게, 제1 높이값(h1)이 기준값(Threshold) 이하인 구간에 포함되는 영역들에 대응되는 이미지를 제1 서브 이미지, 제3 서브 이미지(SIM3)로 이미지 처리할 수 있고, 제1 높이값(h1)이 기준값(Threshold)보다 큰 구간에 포함되는 영역들에 대응되는 이미지를 제2 서브 이미지로 이미지 처리할 수 있으며, 제2 서브 이미지(SIM2)에만 제2 가중치를 부여하거나, 제2 서브 이미지(SIM2) 및 제3 서브 이미지(SIM3)에 제2 가중치를 부여할 수 있다.When the reference value (Threshold) is changed, the weight
가중치 맵 설정부(120)는 변경된 기준값 이하인 제2 높이값을 갖는 서브 이미지에 포함된 영역들 각각에 가중치들을 부여하여, 가중치 맵을 설정할 수도 있다.The weight
도시되지 않았지만, 전술한 바와 동일하게, 일 실시예로, 제2 적재 박스(LB2)에 적재된 적재 대상 물체들이 불규칙하게 정렬된 경우에, 적재 대상 물체들이 제2 적재 박스(LB2)에 적재된 이후, 제2 적재 박스(LB2)에 적재된 적재 대상 물체들 각각의 높이값은 제2 이미지 센서(300)에 의해 획득될 수 있으므로, 기준값은 제2 이미지 센서(300)에 의해 획득된 높이값에 기초하여 변경될 수 있고, 제2 이미지 센서(300)에 의해 획득된 복수의 높이값들 중 가장 작은 높이값으로 변경될 수도 있다.Although not shown, in the same manner as described above, in one embodiment, when the loading target objects loaded in the second loading box LB2 are irregularly aligned, the loading target objects are loaded in the second loading box LB2. Then, since the height value of each of the loading target objects loaded in the second loading box LB2 may be acquired by the
도 20 및 도 22를 참조하면, 도 20에 도시된 제5 투영 이미지(PIM5)는 기준값(Threshold)이 변경된 이후에 도 22에 도시된 바와 같이 제1 서브 이미지(SIM1''')로 이미지 처리되어, 적재 가능 공간 이미지로 설정될 수 있다. 도 22에 도시된 제2 이미지(IM2'')에 포함된 제1 서브 이미지(SIM1''')는 도 20에 도시된 바에 비하여 확장될 수 있고, 도 22에 도시된 제2 이미지(IM2'')에 포함된 제2 서브 이미지(SIM2''')는 도 20에 도시된 바에 비하여 축소될 수 있으며, 도 22에 도시된 제2 이미지(IM2'')에 포함된 제3 서브 이미지(SIM3)는 유지될 수 있다.Referring to FIGS. 20 and 22 , the fifth projection image PIM5 shown in FIG. 20 is image-processed as a first sub-image SIM1''' as shown in FIG. 22 after the threshold is changed. and can be set as a loadable space image. The first sub-image SIM1''' included in the second image IM2'' shown in FIG. 22 may be expanded compared to that shown in FIG. 20 , and the second image IM2' shown in FIG. 22 . The second sub-image SIM2''' included in ') may be reduced compared to that shown in FIG. 20 , and the third sub-image SIM3 included in the second image IM2'' shown in FIG. 22 . ) can be maintained.
전술한 바에 의하면, 적재 대상 물체를 적재 박스에 멀티 레이어 방식으로 적재함으로써 적재 효율성을 최대화할 수 있는 장점이 있다.As described above, there is an advantage in that loading efficiency can be maximized by loading the loading target object in a multi-layer manner in the loading box.
이하에서는 전술한 실시예들을 모두 수행할 수 있는 적재 제어 방법을 설명한다.Hereinafter, a loading control method capable of performing all of the above-described embodiments will be described.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.23 is a flowchart illustrating a loading control method according to an embodiment of the present invention.
도 23을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적재 제어 방법은 적재 대상 물체가 물체 인식 영역에 위치하도록 로봇 암을 제어하는 단계(S100)와, 제1 이미지 센서로부터 출력된 제1 이미지 및 제1 데이터에 기초하여 적재 대상 물체의 제1 높이값 및 투영 이미지를 획득하는 단계(S200)와, 제2 이미지 센서로부터 출력된 제2 이미지 및 제2 데이터에 기초하여 적재 박스(Loading box)의 적재 불가 공간 이미지 및 적재 가능 공간 이미지를 판단하는 단계(S300)와, 적재 가능 공간 이미지에 미리 설정된 가중치 맵(WM)을 설정하고, 제1 높이값, 투영 이미지, 및 가중치 맵에 기초하여 적재 대상 물체의 적재 위치를 결정하는 단계(S400) 및 적재 위치가 결정되면, 로봇 암이 적재 대상 물체를 적재 위치에 적재하도록 로봇 암을 제어하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 23 , the loading control method according to an embodiment of the present invention includes the steps of controlling the robot arm so that the loading target is located in the object recognition area ( S100 ), and the first image output from the first image sensor and A step (S200) of obtaining a first height value and a projection image of the object to be loaded on the basis of the first data, and a second image output from the second image sensor and the second data of the loading box Determining the loadable space image and the loadable space image (S300), setting a preset weight map WM in the loadable space image, and loading target based on the first height value, the projection image, and the weight map Determining the loading position of the object (S400) and when the loading position is determined, the robot arm may include controlling the robot arm to load the loading target object to the loading position (S500).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은, 화물들이 크기가 서로 다르거나 그 크기에 대한 정보가 사전에 제공되지 않더라도, 적재 가능한 공간을 최대한 확보하여 화물을 적재 박스에 최대한 적재할 수 있다.As described above, in the embodiments of the present invention, even if the cargos have different sizes or information on the sizes is not provided in advance, the cargo can be maximally loaded into the loading box by maximizing the loadable space.
또한, 본 발명의 실시예들은, 화물들이 크기가 서로 다르거나 그 크기에 대한 정보가 사전에 제공되지 않더라도, 적재 위치를 정확하게 결정함으로써 오작동을 방지할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can prevent malfunctions by accurately determining the loading position even if cargos have different sizes or information on the sizes is not provided in advance.
또한, 본 발명의 실시예들은, 화물들이 크기가 서로 다르거나 그 크기에 대한 정보가 사전에 제공되지 않더라도, 적재 효율성을 최대화하여 적재 비용을 최소화할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can minimize loading costs by maximizing loading efficiency, even if cargos have different sizes or information about the sizes is not provided in advance.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described focusing on the embodiments of the present invention, but this is only an example and does not limit the present invention. It will be appreciated that various combinations or modifications and applications not illustrated in the embodiments are possible within the scope. Accordingly, the descriptions related to the variations and applications that can be easily derived from the embodiments of the present invention should be interpreted as being included in the present invention.
10: 물체 적재 시스템
100: 적재 제어 장치
110: 물체 정보 획득부
120: 가중치 맵 설정부
130: 적재 위치 결정부
140: 제어부
200: 로봇 암
300: 제1 이미지 센서
400: 제2 이미지 센서10: object loading system 100: loading control device
110: object information acquisition unit 120: weight map setting unit
130: loading position determining unit 140: control unit
200: robot arm 300: first image sensor
400: second image sensor
Claims (16)
제2 이미지 센서로부터 출력된 제2 데이터에 기초하여 상기 제2 이미지 센서가 센싱하는 공간에 대한 제2 높이값들을 획득하고, 상기 제2 높이값들에 기초하여 상기 제2 이미지 센서로부터 출력된 제2 이미지에 대한 가중치 맵을 설정하는 가중치 맵 설정부;
로봇 암과 상기 적재 대상 물체가 서로 접촉되는 지점에 관한 접촉점 정보, 상기 제1 높이값, 상기 투영 이미지, 및 상기 가중치 맵에 기초하여 상기 적재 대상 물체의 적재 위치를 결정하는 적재 위치 결정부; 및
상기 적재 위치가 결정되면, 상기 로봇 암이 상기 적재 대상 물체를 상기 적재 위치에 적재하도록 상기 로봇 암을 제어하는 제어부를 포함하는 적재 제어 장치.an object information acquisition unit configured to acquire a projection image and a first height value of the loading target object based on the first image and the first data output from the first image sensor;
Second height values for a space sensed by the second image sensor are obtained based on second data output from the second image sensor, and second height values output from the second image sensor are obtained based on the second height values. 2 a weight map setting unit for setting a weight map for the image;
a loading position determining unit configured to determine a loading position of the loading target based on contact point information on a point where the robot arm and the loading target contact each other, the first height value, the projected image, and the weight map; and
When the loading position is determined, the loading control device comprising a control unit for controlling the robot arm to load the object to be loaded in the loading position.
상기 물체 정보 획득부는,
상기 제1 데이터로부터 상기 적재 대상 물체와 상기 제1 이미지 센서 간의 제1 거리값을 추출하고,
미리 설정된 제1 기준 거리값과 상기 제1 거리값에 기초하여 상기 제1 높이값을 산출하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.According to claim 1,
The object information acquisition unit,
extracting a first distance value between the loading target object and the first image sensor from the first data,
Loading control device, characterized in that for calculating the first height value based on a first reference distance value and the first distance value set in advance.
상기 가중치 맵 설정부는,
상기 제2 높이값들 중 미리 설정된 기준값 이하인 제2 높이값을 갖는 서브 이미지에 포함된 영역들 각각에 가중치들을 부여하여, 상기 가중치 맵을 설정하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.According to claim 1,
The weight map setting unit,
Loading control apparatus, characterized in that the weight map is set by assigning weights to each of the regions included in the sub-image having a second height value that is less than or equal to a preset reference value among the second height values.
상기 적재 위치 결정부는,
상기 지점에 대응되는 좌표 이미지가 표시된 상기 투영 이미지를 상기 서브 이미지에 배치하여, 상기 서브 이미지에 포함된 영역들 중 상기 투영 이미지와 적어도 일부 중첩되는 영역들 각각에 부여된 가중치들을 상기 가중치 맵에서 추출하고,
상기 추출된 가중치들을 연산하여 상기 투영 이미지의 배치값을 계산하고,
상기 배치값을 기초로 상기 적재 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.4. The method of claim 3,
The loading position determining unit,
By arranging the projection image in which the coordinate image corresponding to the point is displayed on the sub-image, weights given to each of the regions included in the sub-image that at least partially overlap with the projected image are extracted from the weight map do,
calculating the placement value of the projected image by calculating the extracted weights;
Loading control device, characterized in that determining the loading position based on the placement value.
상기 적재 위치 결정부는,
상기 배치값이 미리 설정된 적재 조건을 만족하는 투영 이미지의 위치를 기초로 상기 적재 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.5. The method of claim 4,
The loading position determining unit,
and determining the loading position based on a position of the projected image in which the placement value satisfies a preset loading condition.
상기 적재 위치 결정부는,
상기 접촉점 정보, 상기 제1 높이값, 상기 투영 이미지, 및 상기 배치값이 상기 적재 조건을 만족하는 상기 투영 이미지의 위치를 기초로, 상기 적재 대상 물체를 상기 적재 위치에 적재하기 위한 목표 위치 좌표 및 요 회전각을 산출하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.6. The method of claim 5,
The loading position determining unit,
Target position coordinates for loading the object to be loaded into the loading position based on the contact point information, the first height value, the projected image, and the position of the projected image at which the placement value satisfies the loading condition, and Loading control device, characterized in that calculating the yaw rotation angle.
상기 적재 위치 결정부는,
상기 배치값이 상기 적재 조건을 만족하지 않는 경우, 적재 불가능함을 지시하는 플래그 신호를 상기 가중치 맵 설정부에 제공하고,
상기 가중치 맵 설정부는,
상기 플래그 신호에 응답하여 상기 기준값을 변경하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.6. The method of claim 5,
The loading position determining unit,
When the batch value does not satisfy the loading condition, a flag signal indicating that loading is impossible is provided to the weight map setting unit,
The weight map setting unit,
and changing the reference value in response to the flag signal.
상기 가중치 맵 설정부는,
상기 제2 데이터에 기초하여 상기 제2 이미지에서의 복수의 영역들 각각에 대한 제2 높이값들을 획득하고,
상기 제2 높이값들 중 미리 설정된 기준값 이하인 제2 높이값을 갖는 영역에 제1 가중치를 부여하고,
상기 제2 높이값들 중 상기 기준값보다 큰 제2 높이값을 갖는 영역에 상기 제1 가중치와 다른 제2 가중치를 부여하여,
상기 가중치 맵을 설정하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.According to claim 1,
The weight map setting unit,
obtaining second height values for each of a plurality of regions in the second image based on the second data;
A first weight is given to an area having a second height value equal to or less than a preset reference value among the second height values;
By giving a second weight different from the first weight to an area having a second height value greater than the reference value among the second height values,
Loading control device, characterized in that setting the weight map.
상기 적재 위치 결정부는,
상기 지점에 대응되는 좌표 이미지가 표시된 상기 투영 이미지를 상기 제2 이미지에 배치하여, 상기 제2 이미지에 포함된 상기 영역들 중 상기 투영 이미지와 적어도 일부 중첩되는 영역들 각각에 부여된 가중치들을 상기 가중치 맵에서 추출하고,
상기 추출된 가중치들을 연산하여 상기 투영 이미지의 배치값을 계산하고,
상기 배치값을 기초로 상기 적재 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.9. The method of claim 8,
The loading position determining unit,
By disposing the projection image in which the coordinate image corresponding to the point is displayed on the second image, weights given to each of the regions at least partially overlapping with the projected image among the regions included in the second image are weighted. extracted from the map,
calculating the placement value of the projected image by calculating the extracted weights;
Loading control device, characterized in that determining the loading position based on the placement value.
상기 적재 위치 결정부는,
상기 배치값이 미리 설정된 적재 조건을 만족하는 투영 이미지의 위치를 상기 적재 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.10. The method of claim 9,
The loading position determining unit,
and determining, as the loading position, a position of a projection image in which the placement value satisfies a preset loading condition.
적어도 하나의 상기 제2 가중치에 반영된 배치값은 상기 적재 조건을 만족하지 않는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.11. The method of claim 10,
The loading control device, characterized in that the batch value reflected in the at least one second weight does not satisfy the loading condition.
상기 적재 위치 결정부는,
상기 접촉점 정보, 상기 제1 높이값, 상기 투영 이미지, 및 상기 배치값이 상기 적재 조건을 만족하는 상기 투영 이미지의 위치를 기초로, 상기 적재 대상 물체를 상기 적재 위치에 적재하기 위한 목표 위치 좌표 및 요 회전각을 산출하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.11. The method of claim 10,
The loading position determining unit,
Target position coordinates for loading the loading target object to the loading position based on the contact point information, the first height value, the projected image, and the position of the projection image at which the placement value satisfies the loading condition; Loading control device, characterized in that calculating the yaw rotation angle.
상기 적재 위치 결정부는,
상기 배치값이 상기 적재 조건을 만족하지 않는 경우, 적재 불가능함을 지시하는 플래그 신호를 상기 가중치 맵 설정부에 제공하고,
상기 가중치 맵 설정부는,
상기 플래그 신호에 응답하여 상기 기준값을 변경하는 특징으로 하는 적재 제어 장치.12. The method of claim 11,
The loading position determining unit,
When the batch value does not satisfy the loading condition, a flag signal indicating that loading is impossible is provided to the weight map setting unit,
The weight map setting unit,
and changing the reference value in response to the flag signal.
상기 가중치 맵 설정부는,
상기 적재 박스에 적재된 적어도 하나의 적재 대상 물체의 높이값을 기준으로 미리 설정된 오프셋 범위 내에서 상기 기준값을 변경하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.14. The method of claim 13,
The weight map setting unit,
Loading control device, characterized in that for changing the reference value within a preset offset range based on the height value of the at least one loading target loaded in the loading box.
상기 가중치 맵 설정부는,
상기 적재 박스에 적재된 적재 대상 물체의 개수가 복수인 경우, 높이값들 중 최솟값을 기준으로 상기 오프셋 범위 내에서 상기 기준값을 변경하는 것을 특징으로 하는 적재 제어 장치.15. The method of claim 14,
The weight map setting unit,
Loading control device, characterized in that for changing the reference value within the offset range based on a minimum value among height values when the number of loading objects loaded in the loading box is plural.
제2 이미지 센서로부터 출력된 제2 데이터에 기초하여 상기 제2 이미지 센서가 센싱하는 공간에 대한 제2 높이값들을 획득하고, 상기 제2 높이값들에 기초하여 상기 제2 이미지 센서로부터 출력된 제2 이미지에 대한 가중치 맵을 설정하는 단계;
로봇 암과 상기 적재 대상 물체가 서로 접촉되는 지점에 관한 접촉점 정보, 상기 제1 높이값, 상기 투영 이미지, 및 상기 가중치 맵에 기초하여 상기 적재 대상 물체의 적재 위치를 결정하는 단계; 및
상기 적재 위치가 결정되면, 상기 로봇 암이 상기 적재 대상 물체를 상기 적재 위치에 적재하도록 상기 로봇 암을 제어하는 단계를 포함하는 적재 제어 방법.
acquiring a projection image and a first height value of the load target object based on the first image and the first data output from the first image sensor;
Second height values for a space sensed by the second image sensor are obtained based on second data output from the second image sensor, and second height values output from the second image sensor are obtained based on the second height values. 2 setting a weight map for the image;
determining a loading position of the loading target based on contact point information on a point where the robot arm and the loading target contact each other, the first height value, the projected image, and the weight map; and
When the loading position is determined, the loading control method comprising the step of controlling the robot arm to load the object to be loaded in the loading position.
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---|---|---|---|
KR1020200056590A KR102431382B1 (en) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | Apparatus and method for controlling object loading |
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2020
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KR20180058440A (en) * | 2016-11-24 | 2018-06-01 | 한국폴리텍7대학 산학협력단 | Gripper robot control system for picking of atypical form package |
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