TW201922440A - 線狀物保持方法以及控制裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可自多個線狀物中選擇一根線狀物並利用機械手進行保持的方法。所述方法是利用機械手的線狀物保持方法,其包括:測定多個線狀物W1~線狀物W3的三維形狀的步驟;根據所述三維形狀,判定利用機械手22保持所述多個線狀物中的至少一根線狀物時其他線狀物是否進行干涉的判定步驟;以及利用機械手保持根據所述判定步驟所決定的目標線狀物的步驟。
Description
本發明是有關於一種使用機械手保持線狀物的方法以及用於其的控制裝置。
利用三維相機等來識別對象物並自主地進行保持的機器人正在普及。關於保持線狀物,例如於專利文獻1中記載有如下的裝置:其是進行線狀體的組裝作業的機器人裝置,於保持一端已被固定的線狀體的固定端附近後,使保持部以規定的軌跡滑動而移動至另一端。藉此,可迅速地保持因附著於電纜上的缺點等而難以正確地推斷的另一端。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2014-176917號公報
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2014-176917號公報
[發明所欲解決之課題]
但是,專利文獻1中記載的裝置是保持單獨存在的線狀體者,另外,需要欲保持的線狀體的一端已被固定。例如,於使線束的製造步驟自動化的情況下,為了對被組裝入線束中、或已被組裝入線束中的多個電線的端部進行剝皮或端子的連接等加工,必須自多個電線中僅選擇一根電線來進行保持。於專利文獻1中記載的技術中,無法自如所述般混合存在,有時重合的多個線狀物中僅選擇一根線狀物來進行保持。
但是,專利文獻1中記載的裝置是保持單獨存在的線狀體者,另外,需要欲保持的線狀體的一端已被固定。例如,於使線束的製造步驟自動化的情況下,為了對被組裝入線束中、或已被組裝入線束中的多個電線的端部進行剝皮或端子的連接等加工,必須自多個電線中僅選擇一根電線來進行保持。於專利文獻1中記載的技術中,無法自如所述般混合存在,有時重合的多個線狀物中僅選擇一根線狀物來進行保持。
本發明是考慮所述情況而成者,其目的在於提供一種可根據線狀物的三維形狀資料,自多個線狀物中選擇一根線狀物並利用機械手進行保持的方法以及用於其的控制裝置。
[解決課題之手段]
本發明的線狀物保持方法是利用機械手的線狀物保持方法,其包括:測定多個線狀物的三維形狀的步驟;根據所述三維形狀,判定利用機械手保持所述多個線狀物中的至少一根線狀物時其他線狀物是否進行干涉的判定步驟;以及利用機械手保持根據所述判定步驟所決定的目標線狀物的步驟。藉由該方法,可自多個線狀物中選擇一根並利用機械手進行保持。
本發明的線狀物保持方法是利用機械手的線狀物保持方法,其包括:測定多個線狀物的三維形狀的步驟;根據所述三維形狀,判定利用機械手保持所述多個線狀物中的至少一根線狀物時其他線狀物是否進行干涉的判定步驟;以及利用機械手保持根據所述判定步驟所決定的目標線狀物的步驟。藉由該方法,可自多個線狀物中選擇一根並利用機械手進行保持。
較佳為所述線狀物是構成線束的電線。本發明的線狀物保持方法特別適合於在線束的製造步驟中,保持已預定被組裝入線束中的電線、或已被組裝入線束中的電線。
較佳為所述判定步驟包括:選擇所述線狀物中的一根作為關注線狀物的步驟;決定所述關注線狀物的保持位置的步驟;將包含所述保持位置並具有規定的形狀及規定的大小的平面狀的區域設定為第1干涉區域的步驟;以及判定於所述第1干涉區域內是否存在所述關注線狀物以外的所述線狀物的第1判定步驟。此處,關注線狀物是成為利用機械手進行保持的候補的線狀物。另外,所謂線狀物的保持位置,是指由三維座標表示利用機械手進行保持時的該線狀物上的位置者。藉由該方法,當機械手保持關注線狀物時,可快速地判定是否與關注線狀物以外的線狀物發生干涉。
較佳為選擇所述關注線狀物的步驟是根據所述多個線狀物的所述三維形狀,選擇最靠近機械手的待機位置側的所述線狀物的步驟。所謂機械手的待機位置,是指機械手於保持線狀物的動作之前待機或穿過的位置,且為不與線狀物發生干涉的位置。待機位置例如為線狀物的上方、下方或側方,亦可為僅相隔事先決定的距離的位置,亦可根據線狀物的三維形狀來決定。作為最靠近待機位置側的線狀物,亦可選擇待機位置的座標與該線狀物的保持位置的座標的距離最短的線狀物。藉此,當進行保持時可優先選擇與其他線狀物發生干涉的可能性低的線狀物。
較佳為所述第1干涉區域與所述關注線狀物正交。此處,所謂第1干涉區域與關注線狀物正交,是指於保持位置上關注線狀物伸長的方向與第1干涉區域形成直角。
較佳為所述第1干涉區域是將所述保持位置作為中心並具有規定的半徑的圓。或者,較佳為所述第1干涉區域是將所述保持位置作為中心並具有規定的長度的邊的正方形。
較佳為所述判定步驟進而包括:將內含所述第1干涉區域、且所有邊與表示所述線狀物的所述三維形狀的座標系的任一個軸平行的六面體中的最小者設定為第1擴張干涉區域的步驟;以及判定於所述第1擴張干涉區域內是否存在所述關注線狀物以外的所述線狀物的第1預判定步驟。而且,所述第1預判定步驟比所述第1判定步驟先實施。
較佳為所述判定步驟進而包括:取得所述機械手的待機位置的步驟;將朝使所述保持位置與所述機械手的所述待機位置連結的線段的兩側擴展、且具有規定的寬度的平面狀的區域設定為第2干涉區域的步驟;以及判定於所述第2干涉區域內是否存在所述關注線狀物以外的所述線狀物的第2判定步驟。藉由該方法,可快速地判定機械手於移動至關注線狀物為止的路徑上,是否與關注線狀物以外的線狀物發生干涉。
較佳為所述第2干涉區域以與所述關注線狀物的交角變成最大的方式設定。
較佳為所述第2干涉區域是將使所述保持位置與所述機械手的所述待機位置連結的線段設為線對稱的對稱軸的長方形。
較佳為所述線狀物保持方法進而包括:將內含所述第2干涉區域、且所有邊與表示所述線狀物的三維形狀的座標系的任一個軸平行的六面體中的最小者設定為第2擴張干涉區域的步驟;以及判定於所述第2擴張干涉區域內是否存在所述關注線狀物以外的所述線狀物的第2預判定步驟。而且,所述第2預判定步驟比所述第2判定步驟先實施。
本發明的控制裝置是對利用機械手的線狀物保持進行控制的控制裝置,其自測定多個線狀物的三維形狀的三維相機取得所述三維形狀,根據所述三維形狀,判定利用機械手保持所述線狀物中的至少一根線狀物時其他線狀物是否進行干涉,且向包括所述機械手的機器人通知根據所述判定的結果所決定的目標線狀物的保持位置。
[發明的效果]
根據本發明的線狀物保持方法或控制裝置,可根據線狀物的三維形狀資料,自多個線狀物中選擇一根線狀物並利用機械手進行保持。
根據本發明的線狀物保持方法或控制裝置,可根據線狀物的三維形狀資料,自多個線狀物中選擇一根線狀物並利用機械手進行保持。
根據圖1~圖8對本發明的線狀物保持方法及控制裝置的一實施方式進行說明。
於圖1中,用於實施本實施方式的線狀物保持方法的整體系統10包括:機器人20、三維相機31以及控制裝置32。
於作業空間中配置有包含電線(線狀物)W1~W3的線束W。作為保持對象的線狀物並無特別限定,但本實施方式的線狀物保持方法於保持構成線束的電線或線束自身等柔軟且形狀不固定的線狀物的情況下特別有效。
作為機器人20,可適宜地利用公知的多關節機器人。於機器人的臂21的前端包括機械手22,藉由機械手的保持部23、23來保持線狀物。再者,於本說明書中,有時將「機械手」僅稱為「手」。
三維相機31只要是可測定線狀物W1~線狀物W3的三維形狀者,則並無特別限定。較佳為使用立體相機。其原因在於:立體相機適合於快速地測定線狀物的三維形狀。
立體相機包含兩台相機,於自不同的視點拍攝的兩張圖像上求出欲測定的點的對應點,並根據兩台相機的位置關係,藉由三角測量的原理來算出測定點的三維位置。關於利用立體方式的線狀物的三維測定,例如於日本專利特開平2-309202號公報中記載有利用兩台相機拍攝多個線狀物,將兩張圖像中的明線的斜度與明線間的距離作為特徵進行對照,藉此決定對應點,由此可縮短對應點的決定所耗費的處理時間。
另外,於立體方式中,將使將一張圖像的視點與測定點連結的直線投影於另一張圖像上而成的直線稱為核線(epipolar line),與一張圖像上的點對應的另一張圖像上的對應點必定投影於另一張圖像上的核線上。利用該原理,於求出線狀物上的某一點的對應點時,只要於另一張圖像上求出線狀物與核線的交點即可,可快速地測定線狀物的三維形狀。另外,於將線狀物區分成互不相同的顏色的情況下,藉由使用彩色相機,自圖像中抽出符合的顏色後求出對應點,藉此可更快速地求出各線狀物的三維形狀。
控制裝置32藉由未圖示的通信部而與立體相機31進行通信,並自立體相機取得線狀物W1~線狀物W3的三維形狀。控制裝置藉由未圖示的運算部,根據自立體相機所取得的三維形狀,判定手22保持線狀物時是否與其他線狀物發生干涉,並進行用於決定應保持的目標線狀物的各種運算。另外,控制裝置根據運算結果,經由所述通信部而向機器人20通知應保持的目標線狀物的保持位置。再者,不僅向機器人20直接通知保持位置,亦可在控制裝置32與機器人20之間設置控制機器人的動作的其他裝置(例如機器人控制器或控制用個人電腦等),並對這些裝置進行通知。
以下對本實施方式的線狀物保持方法進行說明。
參照圖2,本實施方式的線狀物保持方法包括:測定多個線狀物W1~線狀物W3的三維形狀的步驟(S1);根據所測定的三維形狀,判定機械手22保持線狀物時其他線狀物是否進行干涉的判定步驟(S2);以及保持根據判定步驟S2中的判定結果所決定的目標線狀物的步驟(S3)。
測定多個線狀物W1~線狀物W3的三維形狀的步驟S1藉由立體相機31來實施。立體相機對線狀物的某個作業空間進行拍攝,並對兩張圖像進行運算處理而取得線狀物W1~線狀物W3各自的三維形狀。線狀物的三維形狀由正交座標系或斜交座標系表示,較佳為由正交座標表示。
判定步驟S2藉由控制裝置32來實施。判定步驟的詳細情況將後述。
保持目標線狀物的步驟S3藉由機器人20來實施。機器人由控制裝置32通知應保持的目標線狀物的保持位置,並使臂21及手22移動來執行保持動作。
以下對判定步驟S2進行詳細說明。
參照圖3,於本實施方式的判定步驟S2中,實施線狀物的三維形狀的取得(S21)、關注線狀物的選擇(S22)、關注線狀物的保持位置的決定(S23)、機械手待機位置的取得(S24)、各種干涉區域的設定(S51~S54)與各種干涉判定(S61~S64)。
首先,控制裝置32自立體相機31取得線狀物W1~線狀物W3的三維形狀(S21)。
其次,控制裝置32選擇欲利用手22來保持的關注線狀物(S22)。以下,將W1設為欲保持的關注線狀物,將W2與W3設為關注線狀物以外的線狀物(其他線狀物)來進行說明。控制裝置亦可自外部接受電纜的顏色等的指定,並根據所述指示決定關注線狀物。較佳為控制裝置自主地選擇關注線狀物。例如,於將線狀物W1~線狀物W3放置於台上的情況下,可根據已取得的三維形狀,選擇位於最高的位置,即位於最上方的線狀物作為關注線狀物。其原因在於:即便於將線狀物重合放置的情況下,越是位於上方的線狀物,保持該線狀物時其他線狀物進行干涉的概率亦越低。
繼而,控制裝置32決定關注線狀物W1的保持位置(S23)。例如,控制裝置根據例如距離關注線狀物的前端幾mm之類的事先決定的條件,將關注線狀物的保持位置作為三維座標而算出。
繼而,控制裝置32取得機械手22的待機位置(S24)。於事先決定了手的待機位置的情況下,取得其座標作為待機位置。於根據線狀物的三維形狀決定待機位置的情況下,例如於決定為與線狀物相隔規定距離的上方等的情況下,藉由運算來取得待機位置。另外,控制裝置自機器人20取得機械手22的當前位置,於手的當前位置與待機位置不同的情況下,使機械手移動至待機位置。將機械手的待機位置與關注線狀物W1的保持位置連結的線段提供了手執行保持動作時的大致的移動路徑。
繼而,為了機械手22與其他的線狀物W2、線狀物W3的干涉判定,控制裝置32設定包含關注線狀物的保持位置的幾個干涉區域。於圖3中,按第1干涉區域、第1擴張干涉區域、第2干涉區域、第2擴張干涉區域的順序設定。而且,針對所有其他線狀物的每一根,進行判定該其他線狀物是否包含於所述各個干涉區域中的干涉判定。針對各線狀物的干涉判定可藉由一面使線狀物上的點或線段於長度方向上挪動,一面判定所述點是否位於干涉區域內或所述線段是否與干涉區域交叉來進行。於圖3中,按針對第2擴張干涉區域的第2預判定、針對第2干涉區域的第2判定、針對第1擴張干涉區域的第1預判定、針對第1干涉區域的第1判定的順序實施。以下,雖然與圖3的順序不同,但對各干涉區域與針對該區域的干涉判定進行說明。
參照圖4,針對第1干涉區域51的第1判定步驟S61判定手22保持關注線狀物W1時是否與其他的線狀物W2、線狀物W3發生干涉。
第1干涉區域51是包含關注線狀物W1的保持位置P,並具有規定的形狀及規定的大小的平面狀的區域。第1干涉區域較佳為於其中心包含保持位置P。第1干涉區域的形狀並無特別限定,但較佳為設為多邊形、圓或橢圓。於第1干涉區域為多邊形的情況下,較佳為四邊形,更佳為正方形。其原因在於:計算的負擔變輕,可進行快速的判定。於第1干涉區域為多邊形的情況下,特佳為將具有與表示線狀物的三維形狀的座標系(以下,僅稱為「座標系」)的任意兩根軸形成的平面平行的邊的正方形設為第1干涉區域。其原因在於:可進一步減小後述的第1擴張干涉區域並提昇第1預判定的效率。於第1干涉區域並非多邊形的情況下,較佳為圓。其原因同樣在於:計算的負擔變輕,可進行快速的判定。
第1干涉區域51的大小若過大,則實際不進行干涉卻誤判定為進行干涉的概率增大。參照圖6,若將與手22的最大剖面外接的最小的圓設為圓C1,則第1干涉區域較佳為內含於具有圓C1的2.0倍的直徑的圓中的大小,更佳為內含於與圓C1相同的大小的圓中的大小。另一方面,若第1干涉區域過小,則於實施中進行干涉卻誤判定為不進行干涉的概率增大。參照圖6,若將與為了手保持線狀物而進行動作的保持部23的最大剖面外接的最小的圓設為圓C2,則第1干涉區域較佳為可內含與圓C2相同的大小的圓的大小。
第1干涉區域51較佳為與關注線狀物W1正交。所謂第1干涉區域與關注線狀物正交,是指於保持位置P上關注線狀物伸長的方向與第1干涉區域形成直角。其原因在於:可容易地求出包含第1干涉區域的平面的方程式。另外,其原因在於:當利用機械手22保持線狀物時,自正側面,即自與線狀物為直角的方向保持線狀物的情況多。另外,其原因在於:當於與關注線狀物正交的第1干涉區域內存在其他線狀物時,即便於手不自正側面保持關注線狀物的情況下,手與所述其他線狀物發生干涉的可能性亦高。
參照圖7,第1判定步驟S61可藉由作為對象的其他的線狀物W2上的線段L與第1干涉區域51的交叉判定來進行。線段L可設為表示線狀物W2的三維形狀的點群中的相鄰的兩點S、T間的線段。若線段L與第1干涉區域交叉,則線段L上的某個點包含於第1干涉區域中。交叉判定可藉由公知的方法來進行。例如,取得包含第1干涉區域51的平面U的法線向量N與自保持位置P朝線段L的兩端S、T的向量PS及向量PT的內積,於兩個內積的符號不同的情況下線段L與平面U交叉。於線段L與平面U交叉的情況下,只要判定其交點是否位於第1干涉區域51內即可。
參照圖4,針對第1擴張干涉區域52的第1預判定步驟S62於第1判定之前實施,其為了藉由更快速的計算來發現手22與其他的線狀物W2、線狀物W3不發生干涉的情況而進行。
第1擴張干涉區域52是內含第1干涉區域51的空間區域。第1擴張干涉區域的形狀或大小並無特別限定,但較佳為將內含第1干涉區域、且所有邊與座標系的任一個軸平行的六面體中的最小者設定為第1擴張干涉區域。於座標系為正交座標系的情況下,該六面體為長方體。藉此,僅藉由進行座標的大小比較,便可實施第1預判定。具體而言,參照圖8,於將第1擴張干涉區域52的8個頂點A~頂點H的座標設為如圖8所示,將線段L的一側的端點S的座標設為(xS,yS,zS)的情況下,若x1≦xS≦x2且y1≦yS≦y2且z1≦zS≦z2,則點S位於第1擴張干涉區域內,若並非如此,則點S位於第1擴張干涉區域外。
由於第1擴張干涉區域52內含第1干涉區域51,因此於藉由第1預判定而獲得了手與其他線狀物不發生干涉的結果的情況下,可省略第1判定。
參照圖5,針對第2干涉區域53的第2判定步驟(S63)判定手22於移動至關注線狀物W1的保持位置P為止的路徑上,是否與其他的線狀物W2、線狀物W3發生干涉。
第2干涉區域53是包含將關注線狀物W1的保持位置P與手22的待機位置Q連結的線段PQ,朝線段PQ的兩側擴展並具有規定的寬度的平面狀的區域。第2干涉區域較佳為於其寬度方向的中心包含線段PQ。第2干涉區域的形狀並無特別限定,但較佳為長方形或平行四邊形,更佳為將線段PQ設為線對稱的對稱軸的長方形。其原因在於:減輕計算的負擔,更快速地進行判定。
第2干涉區域53的寬度若過寬,則實際不進行干涉卻誤判定為進行干涉的概率增大。第2干涉區域的寬度較佳為小於或等於圖6的圓C1的直徑。另一方面,第2干涉區域的寬度若過窄,則於實施中進行干涉卻誤判定為不進行干涉的概率增大。第2干涉區域的寬度較佳為大於或等於圖6的圓C2的直徑。
第2干涉區域53較佳為以與關注線狀物W1的交角變成最大的方式設定。其原因在於:當手22接近關注線狀物W1時,保持部23、23於此種平面內前進的情況多。
與第1判定步驟S61同樣地,第2判定步驟S63可藉由作為對象的其他的線狀物W2上的線段L與第2干涉區域53的交叉判定來進行。
針對第2擴張干涉區域54的第2預判定步驟(S64)於第2判定之前實施,其為了藉由更快速的計算來發現手22與其他的線狀物W2、線狀物W3不發生干涉的情況而進行。
第2擴張干涉區域54是內含第2干涉區域53的空間區域。第2擴張干涉區域的形狀或大小並無特別限定,但較佳為將內含第2干涉區域、且所有邊與座標系的任一個軸平行的六面體中的最小者設定為第2擴張干涉區域。於座標系為正交座標系的情況下,該六面體為長方體。藉此,僅藉由進行座標的大小比較,便可實施第2預判定。
由於第2擴張干涉區域54內含第2干涉區域53,因此於藉由第2預判定而獲得了手與其他線狀物不發生干涉的結果的情況下,可省略第2判定。
一面使作為判定的對象的線段L於線狀物W2的長度方向上挪動,一面重覆所述判定步驟S61~判定步驟S64,若與其他的線狀物W2的干涉判定完成,則對下一個其他的線狀物W3進行相同的處理。
當已判定所有其他的線狀物W2、線狀物W3不包含於干涉區域51~干涉區域54中時,控制裝置32判定利用手22保持關注線狀物W1的保持位置時不存在其他線狀物的干涉。而且,將關注線狀物W1作為目標線狀物,向機器人20通知其保持位置。
當於第1判定或第2判定的任一者中已判定線段L包含於第1干涉區域或第2干涉區域中時,控制裝置32判定利用手22保持關注線狀物W1的保持位置時存在其他線狀物的干涉。而且,省略以後的判定步驟而返回至步驟S22,改變關注線狀物並重覆相同的處理。於控制裝置32自主地選擇下一個關注線狀物的情況下,例如可根據先前已自立體相機31取得的線狀物W1~線狀物W3的三維形狀,選擇位於第二高的位置上的線狀物作為關注線狀物。
當已判定不論關注哪一個線狀物,均與其他線狀物「存在干涉」時,亦可使線狀物整體旋轉來改變方向、或者使線狀物搖擺或振動來使線狀物彼此的位置關係變化後,再次實施各步驟。另外,亦可先將自各關注線狀物的保持位置至最近的其他線狀物為止的距離作為干涉距離來計算,並自干涉距離長的線狀物進行保持。藉此,可指示機器人按保持容易成功的順序執行保持動作。干涉距離可藉由使用自干涉判定中的第1干涉區域或第2干涉區域與其他線狀物的交點至保持位置為止的距離而簡易地計算。
如以上所述,根據本實施方式的線狀物保持方法,依據線狀物與其他線狀物是否發生干涉的判定結果來執行保持動作,因此可自多個線狀物中選擇一根線狀物並利用機械手進行保持。
再者,機械手與其他線狀物的干涉的有無亦可藉由使用機械手側的電腦輔助設計(Computer Aided Design,CAD)資料與線狀物的三維形狀資料,計算多面體與多面體的交叉的有無來實施。但是,該方法雖然於判定的正確性方面優異,但其是耗費時間的處理。於本實施方式中,可藉由平面狀的第1干涉區域與線狀物的交叉判定來判定關注線狀物以外的線狀物是否存在於第1干涉區域內,因此計算量少,可快速地判定干涉的有無。而且,當於第1干涉區域內不存在關注線狀物以外的線狀物時,機械手不與其他線狀物發生干涉而可保持關注線狀物的可能性高。第2干涉區域亦同樣如此。
本發明並不限定於所述實施方式,可於其技術思想的範圍內進行各種變形。
例如,實施各判定步驟的順序除於第1判定之前進行第1預判定,於第2判定之前進行第2預判定以外,並無特別限定。於所述實施方式中,先進行第2判定步驟,然後實施第1判定步驟,但亦可使該順序相反。另外,於所述實施方式中,一面使線段L於線狀物的長度方向上移動,一面針對每一個線段實施所有判定步驟,但亦可於針對某個線狀物結束一個判定步驟(例如第2預判定步驟)後,重新針對相同的線狀物實施其他判定步驟(例如第2判定步驟)。
另外,於所述實施方式中,於機械手的待機位置取得(S24)之前選擇關注線狀物(S22),但亦可先取得機械手的待機位置,並根據該待機位置選擇關注線狀物。於此情況下,作為關注線狀物,可選擇最靠近待機位置側的線狀物。作為最靠近待機位置側的線狀物,亦可選擇待機位置的座標與該線狀物的保持位置的座標的距離最短的線狀物。藉此,於當進行保持時可優先選擇與其他線狀物發生干涉的可能性低的線狀物方面較佳。
另外,機械手保持線狀物時的姿勢(保持姿勢)較佳為以保持部與線狀物形成大致直角的方式進行保持。其原因在於:若相對於保持部,自保持位置起前端側的線狀物的方向為大致垂直,則於保持後插入加工機等中時,機器人的控制亦變得容易。較佳為以保持時變成保持部與線狀物形成直角的方向的方式,於待機位置上調整機械手的姿勢。而且,機械手沿著第2干涉區域自待機位置朝保持位置移動。藉此,機械手的姿勢、機械手的移動方向、以及第1干涉區域及第2干涉區域的平面的方向一致,因此可進行高精度的干涉判定。
藉由本發明,保持有線狀物的機械手亦可將該線狀物搬送至各種製造裝置、加工裝置為止。例如,亦可藉由機械手來使所保持的電線的前端移動,並插入被膜剝離加工機或端子壓接裝置等中。另外,亦可將電線的前端插入連接器等各種零件中來用於製造線束的步驟。
10‧‧‧用於保持線狀物的整體系統
20‧‧‧機器人
21‧‧‧機械臂
22‧‧‧機械手
31‧‧‧立體相機(三維相機)
32‧‧‧控制裝置
51‧‧‧第1干涉區域
52‧‧‧第1擴張干涉區域
53‧‧‧第2干涉區域
54‧‧‧第2擴張干涉區域
L‧‧‧線段
P‧‧‧保持位置
Q‧‧‧機械手的待機位置
W‧‧‧線束
W1‧‧‧關注線狀物
W2、W3‧‧‧關注線狀物以外的線狀物
圖1是表示執行本發明的一實施方式的線狀物保持方法的整體系統的圖。
圖2是本發明的一實施方式的線狀物保持方法的步驟流程圖。
圖3是本發明的一實施方式的線狀物保持方法的判定步驟的步驟流程圖。
圖4是表示本發明的一實施方式的第1干涉區域及第1擴張干涉區域的圖。
圖5是表示本發明的一實施方式的第2干涉區域及第2擴張干涉區域的圖。
圖6是用於說明本發明的一實施方式的第1干涉區域的大小的圖。
圖7是用於說明本發明的一實施方式的第1判定步驟的圖。
圖8是用於說明本發明的一實施方式的第1預判定步驟的圖。
Claims (15)
- 一種線狀物保持方法,其是利用機械手的線狀物保持方法,其包括: 測定多個線狀物的三維形狀的步驟; 根據所述三維形狀,判定利用機械手保持所述多個線狀物中的至少一根線狀物時其他線狀物是否進行干涉的判定步驟;以及 利用機械手保持根據所述判定步驟所決定的目標線狀物的步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述的線狀物保持方法,其中所述線狀物是構成線束的電線。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的線狀物保持方法,其中所述判定步驟包括: 選擇所述線狀物中的一根作為關注線狀物的步驟; 決定所述關注線狀物的保持位置的步驟; 將包含所述保持位置並具有規定的形狀及規定的大小的平面狀的區域設定為第1干涉區域的步驟;以及 判定於所述第1干涉區域內是否存在所述關注線狀物以外的所述線狀物的第1判定步驟。
- 如申請專利範圍第3項所述的線狀物保持方法,其中選擇所述關注線狀物的步驟是根據所述多個線狀物的所述三維形狀,選擇最靠近機械手的待機位置側的所述線狀物的步驟。
- 如申請專利範圍第3項所述的線狀物保持方法,其中所述第1干涉區域與所述關注線狀物正交。
- 如申請專利範圍第3項所述的線狀物保持方法,其中所述第1干涉區域是將所述保持位置作為中心並具有規定的半徑的圓。
- 如申請專利範圍第3項所述的線狀物保持方法,其中所述第1干涉區域是將所述保持位置作為中心並具有規定的長度的邊的正方形。
- 如申請專利範圍第3項所述的線狀物保持方法,其中所述判定步驟更包括: 將內含所述第1干涉區域、且所有邊與表示所述線狀物的所述三維形狀的座標系的任一個軸平行的六面體中的最小者設定為第1擴張干涉區域的步驟;以及 判定於所述第1擴張干涉區域內是否存在所述關注線狀物以外的所述線狀物的第1預判定步驟;且 所述第1預判定步驟比所述第1判定步驟先實施。
- 如申請專利範圍第3項所述的線狀物保持方法,其中所述判定步驟更包括: 取得所述機械手的待機位置的步驟; 將朝使所述保持位置與所述機械手的所述待機位置連結的線段的兩側擴展、且具有規定的寬度的平面狀的區域設定為第2干涉區域的步驟;以及 判定於所述第2干涉區域內是否存在所述關注線狀物以外的所述線狀物的第2判定步驟。
- 如申請專利範圍第9項所述的線狀物保持方法,其中所述第2干涉區域以與所述關注線狀物的交角變成最大的方式設定。
- 如申請專利範圍第9項所述的線狀物保持方法,其中所述第2干涉區域是將使所述保持位置與所述機械手的所述待機位置連結的線段設為線對稱的對稱軸的長方形。
- 如申請專利範圍第9項所述的線狀物保持方法,其中所述判定步驟更包括: 將包含所述第2干涉區域、且所有邊與表示所述線狀物的所述三維形狀的座標系的任一個軸平行的六面體中的最小者設定為第2擴張干涉區域的步驟;以及 判定於所述第2擴張干涉區域內是否存在所述關注線狀物以外的所述線狀物的第2預判定步驟;且 所述第2預判定步驟比所述第2判定步驟先實施。
- 一種控制裝置,其是對利用機械手的線狀物保持進行控制的控制裝置, 自測定多個線狀物的三維形狀的三維相機取得所述三維形狀, 根據所述三維形狀,判定利用機械手保持所述線狀物中的至少一根線狀物時其他線狀物是否進行干涉,且 向包括所述機械手的機器人通知根據所述判定的結果所決定的目標線狀物的保持位置。
- 如申請專利範圍第13項所述的控制裝置,其中所述線狀物是構成線束的電線。
- 如申請專利範圍第13項或第14項所述的控制裝置,其中利用機械手保持所述線狀物中的至少一根線狀物時其他線狀物是否進行干涉的判定藉由如下方式來進行: 選擇所述線狀物中的一根作為關注線狀物, 決定所述關注線狀物的所述保持位置, 將包含所述保持位置並具有規定的形狀及規定的大小的平面狀的區域設定為第1干涉區域, 判定於所述第1干涉區域內是否存在所述關注線狀物以外的所述線狀物。
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