TW202408758A - 程式生成裝置、控制裝置及程式 - Google Patents

Abstract

目的為容易作成用來在容器內使工件移動的機器人程式。本實施形態的程式生成裝置(2)，具備：在工件座標系上受理開始接觸散裝堆放於容器(300)的工件的接觸動作的開始位置及開始姿勢、與接觸動作的移動量及姿勢變化量的動作的受理單元(21)；基於受理到的開始位置、開始姿勢、移動量、及姿勢變化量，生成對容器內的對象工件的機器人程式的生成單元(27)。

Description

程式生成裝置、控制裝置及程式

本發明的實施形態係有關於程式生成裝置、控制裝置及程式。

已知有藉由機器人取出在容器等的容器內以間隔、方向不規則配置的所謂散裝堆放的複數工件的技術(例如專利文獻1)。例如，在取出散裝堆放的工件的作業中，控制機器人，使得機器人及裝備於機器人的手部不會碰撞到容器。具體上，預先登錄機器人、手部及容器的形狀、尺寸等資訊，就分別對應收容於容器的複數工件的複數取出位置的各者，執行取出動作時，藉由計算判定機器人及手部是否會干擾到容器。接著，將判定成干擾的工件從取出動作的對象中排除，從判定成不干擾的工件之中決定實際成為取出動作的對象的工件，執行取出動作。

不過，從容器取出工件時，會有在容器的角部及壁邊等通常取出動作中無法取出的位置配置工件的情形。例如，以也能夠對應這種情形的方式，為了使在無法以通常的取出動作取出的位置配置的工件，移動至能以通常取出動作取出的位置，作成用來以機械手移動容器內的工件的機器人程式。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]特開2014-205209號公報

[發明所欲解決的問題]

不過，若誤作成機器人程式，則機器人會碰撞容器壁，產生機器人、容器及工件損傷的事態。又，作為這種機器人程式，常會需要機器人的動作、散裝堆放取出動作等專門知識。因此，期望提案能夠容易作成用來在容器內使工件移動的機器人程式。 [解決問題的手段]

本實施形態的程式生成裝置，生成用來使機器人執行接觸散裝堆放於容器的工件的接觸動作的機器人程式。程式生成裝置，具備：在工件座標系上受理開始接觸動作的開始位置及開始姿勢、與接觸動作的移動量及姿勢變化量的動作的受理單元；基於受理到的開始位置、開始姿勢、移動量、及姿勢變化量，生成對容器內的對象工件的機器人程式的生成單元。

以下，參照圖式說明本發明的實施形態的控制裝置。在以下的說明中，關於具有略相同機能及構造的構成要素，附加相同符號，僅在必要的情形進行重複說明。

本發明的實施形態的控制裝置，具有生成對配置於以機器人的通常取出動作無法取出的位置的工件，使機器人或裝備於機器人的機械手執行物理接觸的接觸動作的接觸動作程式的機能、及依生成的接觸動作程式控制機器人的機能。藉由接觸動作，若能夠使工件運動至機器人能進行通常取出動作的位置，則能夠以機器人的通常取出動作取出該工件。第1、第2實施形態中，作為接觸動作，以將機械手被工件絆住而崩倒的崩倒動作為例說明。第3實施形態中，作為接觸動作，以藉由機械手抓取工件，使其移動，在容器內解放的抓取動作為例說明。

(第1實施形態) 第1實施形態的控制裝置，為具有依照用以取出具有在容器等容器以間隔、方向不規則配置的所謂散裝堆放的複數工件的取出動作程式控制機器人的機能、生成用來崩倒散裝堆放的複數工件的崩倒動作程式的機能、與依照生成的崩倒動作程式控制機器人的機能的電腦裝置。

基於崩倒動作程式的崩倒動作，將以基於取出動作程式的通常取出動作無法取出的工件為對象執行。崩倒動作，為以工件的位置及方向之中至少一者會變化的方式，使機器人對工件接觸的動作。藉由崩倒動作，在以通常取出動作能夠取出的位置及方向移動的工件，能夠藉由通常取出動作取出。

如圖1所示，包含第1實施形態的控制裝置2的機器人系統1，具備作為用來取出在容器300散裝堆放的工件W的工具具有裝備機械手120的複數關節部的機器人100、配置於俯瞰收容工件W的容器300的開口的位置攝影容器300的攝影機200、與控制機器人100及攝影機200的控制裝置2。

如圖2所示，控制裝置2，對CPU等處理器5連接操作裝置6、顯示裝置7、通信裝置8、及記憶裝置9等硬體構成。操作裝置6由鍵盤、滑鼠、旋鈕等提供。操作裝置6，由與顯示裝置7兼用的觸控面板提供也可以、由控制裝置2的專用掛件提供也可以。顯示裝置7由LCD等提供。通信裝置8控制機器人100及攝影機200之間的資料的收發。記憶裝置9由HDD、SSD等提供。記憶裝置9中記憶有取出動作程式及生成程式。又，記憶裝置9中，記憶執行機器人100、機械手120、容器300的形狀、尺寸等工件的取出動作的情形中，判定機器人100及機械手120是否不干擾容器300所需的各種資訊。

取出動作程式為用來使機器人100執行散裝堆放於容器300的工件的取出動作的程式。取出動作程式中，依序記述機器人100的教示位置、教示姿勢、機械手120的動作指令、對攝影機200的攝影指令等。

生成程式為用來生成崩倒動作程式的程式。崩倒動作程式為用來使機器人100執行對對象的工件的崩倒動作的程式。崩倒動作程式中，記述崩倒動作的開始位置、開始姿勢、移動量、姿勢變化量及移動速度等。執行各動作程式後，控制裝置2，解讀各動作程式藉由逆運動學生成驅動機器人100的馬達(圖未示)的位置指令值，將生成的位置指令值發送至馬達驅動器(圖未示)。藉此，機器人100能夠執行以動作程式規定的動作。典型上，取出動作程式及崩倒動作程式，以控制裝置2能解讀的機器人座標系記述。當然，以工件座標系等其他座標系表示也可以，在該情形中，控制裝置2，保持用來將其他座標系變換成機器人座標系的變換表等。

圖3為表示以取出動作程式規定的控制裝置2所致的機器人100及攝影機200的控制順序的流程圖。如圖3所示，執行取出動作程式後，控制裝置2依照取出動作程式控制攝影機200(S11)。藉此，藉由攝影機200攝影容器300，將攝影到的容器影像輸入控制裝置2。控制裝置2，對容器影像執行用來特定工件的取出位置及方向的影像處理(S12)。無取出對象的工件時(S13；NO)，結束機器人100所致的工件的取出動作。

另一方面，有取出對象的工件時(S13；YES)，判定取出對象的工件是否能夠以基於取出動作程式的通常取出動作取出(S14)。工程S14的處理中，例如，藉由機器人100、機械手120、容器300的尺寸、形狀、工件的取出位置及方向，對工件執行通常取出動作時，判定機器人100及機械手120是否干擾容器300。機器人100及機械手120未干擾容器300，亦即能夠將取出對象的工件以通常取出動作取出時(S14；YES)，控制裝置2控制機器人100以執行通常取出動作(S15)。藉此，取出對象的工件從容器300取出，處理返回工程S11，執行用來取出下個工件的處理。

無法以通常取出動作將取出對象的工件取出時(S14；NO)，控制裝置，將無法取出的工件作為崩倒動作的對象工件，生成崩倒動作程式(S16)，依生成的崩倒動作程式控制機器人100(S17)。藉此，對無法以通常取出動作取出的工件執行崩倒動作，工件在容器內藉由機器人100運動。接著，處理返回工程S11，再來執行用來將取出對象的工件取出的處理。

如此，崩倒動作程式的生成處理及基於崩倒動作程式的機器人控制處理，到能夠以通常取出動作取出工件為止重複執行。當然，預先設定重複次數的上限次數，即便對於對象工件的崩倒動作的重複次數到達上限次數，以通常取出動作無法將對象工件取出時，產生警報也可以。

藉由處理器5執行記憶於記憶裝置9的生成程式，控制裝置2作為生成崩倒動作程式的程式生成裝置發揮機能。具體上，如圖4所示，控制裝置2，作為輸入部21、顯示部22、資料接收部23、記憶部24、受理畫面作成部25、登錄部26、崩倒動作程式生成部27發揮機能。

輸入部21，具有圖2所示的操作裝置6，將經由操作裝置6的使用者操作輸入控制裝置2。具體上，輸入部21，將經由受理畫面輸入的崩倒動作參數組輸入控制裝置2。崩倒動作參數組，為生成崩倒動作程式的生成所需的資料組，包含於崩倒動作的開始位置的資訊、關於崩倒動作的開始姿勢的資訊、關於崩倒動作的移動量的資訊、關於崩倒動作的旋轉量(姿勢變化量)的資訊。當然，包含關於機械手120的移動速度的資訊、或內插形式、移動形式等也可以。

顯示部22，具有圖2所示的顯示裝置7，表示藉由受理畫面作成部25作成的受理畫面。資料接收部23，具有圖2所示的通信裝置8，從攝影機200接收容器影像的資料。

記憶部24對應圖2所示的記憶裝置9。記憶部24中，記憶管理經由輸入部21輸入的崩倒動作參數組的管理表。記憶於記憶部24的管理表的詳細將於後述。

受理畫面作成部25，作成用來受理崩倒動作參數組的受理畫面。藉由受理畫面作成部25作成的受理畫面的詳細將於後述。

登錄部26，將經由受理畫面輸入的崩倒動作參數組依照使用者操作登錄至管理表。

崩倒動作程式生成部27，基於崩倒動作參數組，生成崩倒動作程式。具體上，崩倒動作程式生成部27，將包含於崩倒動作參數組中的開始位置、開始姿勢、移動量及旋轉量從工件座標系變換成機器人座標系。從工件座標系向機器人座標系的變換處理利用容器影像的資料。因為攝影機200的位置固定，藉由攝影機200攝影到的容器影像上的容器座標系上的位置、與機器人座標系上的位置的對應關係為已知。例如，容器影像上的容器300的角部定義成容器座標系的原點、沿著容器300的長軸的軸定義成X軸、沿著短軸的軸定義成Y軸、沿著與X軸和Y軸垂直的容器300的高度方向的軸定義成Z軸。

因此，基於容器影像，特定容器座標系上的工件的位置及方向，能夠導出機器人座標系中的工件座標系的位置及方向。若得知機器人座標系中的工件座標系的位置及方向，則能夠將以工件座標系表示的開始位置、開始姿勢、移動量及旋轉量變換成機器人座標系。此外，容器影像中的工件的位置及方向，能夠藉由閾值處理、圖案匹配處理等既存的影像處理特定。

崩倒動作程式生成部27，生成與以機器人座標系表示的開始位置、開始姿勢、移動量及旋轉量一同記述移動速度等的崩倒動作程式。此外，崩倒動作程式生成部27，從複數崩倒動作參數組選擇對應崩倒動作的對象工件的一個崩倒動作參數組，基於選擇到的崩倒動作參數組生成崩倒動作程式較佳。崩倒動作程式生成部27所致的崩倒動作參數組的選擇處理的詳細將於後述。

以下，參照圖5，說明藉由受理畫面作成部25作成的受理畫面。圖5表示受理畫面的一例。如圖4所示，受理畫面，包含用以受理崩倒動作參數組的複數輸入欄、用以登錄經由受理畫面受理到的動作參數組的登錄按鍵。用以受理崩倒動作參數組的複數輸入欄，包含用以受理崩倒動作的開始位置(X)、(Y)、(Z)的3個輸入欄、用以受理崩倒動作的開始姿勢(W)、(P)、(R)的3個輸入欄、用以受理崩倒動作的移動量(ΔX)、(ΔY)、(ΔZ)的3個輸入欄、用以受理崩倒動作的旋轉量(ΔW)、(ΔP)、(ΔR)的3個輸入欄。

開始位置(X)、(Y)、(Z)，規定開始崩倒動作時的機械手120的位置(機器人100的手前基準點的位置)。開始姿勢(W)、(P)、(R)，規定開始崩倒動作時的機械手120的姿勢(機器人100的手前基準點的方向)。移動量(ΔX)、(ΔY)、(ΔZ)，規定崩倒動作中的機械手120的移動方向及移動量。旋轉量(ΔW)、(ΔP)、(ΔR)，規定崩倒動作中的機械手120的姿勢變化。

藉由開始位置(X)、(Y)、(Z)與移動量(ΔX)、(ΔY)、(ΔZ)，規定崩倒動作的結束位置。因此，能夠將移動量(ΔX)、(ΔY)、(ΔZ)與旋轉量(ΔW)、(ΔP)、(ΔR)分別置換成崩倒動作的結束位置(X)、(Y)、(Z)與結束姿勢(W)、(P)、(R)。

使用者，在受理畫面上輸入崩倒動作參數組，點擊登錄按鍵，能夠將輸入的崩倒動作參數組登錄至管理表。登錄的崩倒動作參數組，以記憶於記憶部24的管理表管理。如圖6所示，管理表中，與登錄至少1個崩倒動作參數組的日期時間資訊一同管理。

開始位置(X)、(Y)、(Z)、開始姿勢(W)、(P)、(R)、移動量(ΔX)、(ΔY)、(ΔZ)、及旋轉量(ΔW)、(ΔP)、(ΔR)以工件座標系輸入。亦即，開始位置(X)、(Y)、(Z)對應工件座標系的垂直3軸的各軸上的位置。開始姿勢(W)、(P)、(R)對應繞工件座標系的垂直3軸的各軸的旋轉角度。移動量(ΔX)、(ΔY)、(ΔZ)對應沿著工件座標系的垂直3軸的各軸的移動量。旋轉量(ΔW)、(ΔP)、(ΔR)對應繞工件座標系的垂直3軸的各軸的旋轉變化量。工件座標系為藉由崩倒動作的對象工件規定的座標系。如圖7所示，例如，將在外周面具有突起的圓柱體作為工件時，工件座標系的垂直3軸如同以下定義。亦即，圓柱體的中心位置定義成工件座標系的原點、平行於圓柱體的中心線的軸定義成Y軸、垂直於工件的外周面且平行於突起的中心線的軸定義成X軸、垂直於X軸與Y軸兩者的軸定義成Z軸。

此外，若能夠將開始位置、開始姿勢、移動量、及旋轉量以工件座標系以外輸入，則不將工件座標系的垂直3軸作為基準輸入也可以。例如，因應工件將圓筒座標系、極座標系等其他座標系作為基準輸入也可以。

例如，圖7的崩倒動作開始位置Ps1、移動量ΔD，分別表示以圖6的管理表管理的崩倒動作參數組1的開始位置(-100mm、80mm、0mm)、移動量(200mm、160mm、0mm)。如圖7所示，基於崩倒動作參數組1的機械手120所致的崩倒動作的移動軌道，表示從工件的外周面無突起之側，通過工件的原點，在工件的外周面有突起之側，相對於工件的中心線傾斜的方向。

以下，參照圖8，說明崩倒動作程式生成部27所致的崩倒動作參數組的選擇處理。崩倒動作程式生成部27，從複數崩倒動作參數組，選擇滿足選擇條件的崩倒動作參數組。例如，作為選擇條件有如以下者。

選擇條件1：將開始位置及結束位置設定在容器300的內部。 選擇條件2：在開始位置未配置其他工件。 選擇條件3：在結束位置未配置其他工件。 選擇條件4：在移動軌道上未配置其他工件。 選擇條件5：開始位置比結束位置還配置於容器300的中心側。 選擇條件6：從開始位置及結束位置的容器300的內壁面的距離在閾值以上。

崩倒動作程式生成部27，從複數崩倒動作參數組，選擇至少滿足選擇條件1及選擇條件2的一個崩倒動作參數組。如圖8所示，例如，崩倒動作的對象工件為工件W1時，從複數崩倒動作參數組選擇包含開始位置及結束位置設定在容器300的內部且在開始位置未配置其他工件的開始位置Ps4、結束位置Pe4的崩倒動作參數組。崩倒動作的對象工件為工件W2時，從複數崩倒動作參數組選擇包含開始位置Ps2、結束位置Pe2的崩倒動作參數組。

其中，用以從複數崩倒動作參數組選擇一個崩倒動作參數的選擇條件為選擇條件1、選擇條件2的2個，但能夠依照使用者指示，變更選擇條件。例如，選擇條件，除了選擇條件1與選擇條件2外，能夠再加上其他選擇條件。又，在崩倒動作參數組將優先度建立關聯也可以。藉此，滿足選擇條件的崩倒動作參數組存在複數的情形，能夠在滿足選擇條件的複數崩倒動作參數組之中，將優先度最高的一個崩倒動作參數組，作為用於崩倒動作程式的作成的一個崩倒動作參數組自動選擇。當然，非依照優先度自動選擇，而存在複數滿足選擇條件的崩倒動作參數組的情形，顯示在滿足選擇條件的複數崩倒動作參數組建立關聯的優先度也可以。能夠以優先度為參考，特定藉由使用者選擇的一個崩倒動作參數組。

第1實施形態的控制裝置2具有的崩倒動作程式的生成機能，並非能夠將對能在容器內配置於各種位置、方向的工件的機器人100所致的崩倒動作，以1個動作程式實現的複雜的動作程式。第1實施形態的控制裝置2具有的崩倒動作程式的生成機能，為生成用來使機器人100執行對工件的單純的接觸動作的崩倒動作程式者。因此，使用者，僅在由控制裝置2提供的受理畫面上輸入崩倒動作參數組(開始位置、開始姿勢、移動量、旋轉量)，就能夠生成崩倒動作程式。

使用者，因為能夠以工件座標系輸入在受理畫面上受理的崩倒動作參數組，不需要考慮容器內的工件的位置及方向，僅考慮對工件的機械手120的移動軌道，就能夠事先設定崩倒動作參數組。這也有助於崩倒動作程式的生成的容易化。

使用者，因為預先得知在工件座標系上的工件的位置、方向，以至少成為機械手120接觸工件的移動軌道的方式，輸入開始位置、開始姿勢、移動量及旋轉量的作業，與生成包含多數不同情形的動作程式的情形相比，可說是非常簡單。因為僅考量機械手120的移動軌道即可，關於機器人100的動作及散裝堆放的工件的取出動作的專門知識未必是必要的。因此，第1實施形態的控制裝置2，藉由在容器內崩倒工件(接觸工件)，能夠容易作為用來使機器人100執行用以使工件的位置及方向變化的崩倒動作的崩倒動作程式。

又，經由受理畫面，預先登錄對工件的移動軌道不同的複數崩倒動作參數組，能夠從複數崩倒動作參數組，選擇能夠對崩倒動作的對象工件實現崩倒動作的1個崩倒動作參數組。藉此，能夠抑制崩倒動作的開始位置及結束位置設定在容器300的外部的在崩倒動作的開始位置配置其他工件等的無法執行崩倒動作的事態發生。

(第2實施形態) 第2實施形態的控制裝置，為在第1實施形態的控制裝置2具有的崩倒動作程式的生成機能中，附加修正藉由崩倒動作程式生成部27設定的崩倒動作參數組的移動量的機能的裝置。

第2實施形態的控制裝置3的硬體構造，因為與第1實施形態的控制裝置2的硬體構造一樣，省略其說明(圖2參照)。

如圖9所示，第2實施形態的控制裝置3，在圖4所示的第1實施形態的控制裝置2的機能區塊圖，追加修正部28。

輸入部1，將經由受理畫面輸入的崩倒動作資訊組輸入控制裝置。崩倒動作資訊組，包含崩倒動作參數組、關於限制對容器300的內壁面的機器人100的接近的機能(以下，稱為接近限制機能。)的開啟關閉的資訊、及關於機器人100能夠對開啟接近限制機能時的容器300的內壁面接近的極限距離(以下，稱為接近極限距離)的資訊。

記憶部24中，記憶管理經由輸入部21輸入的崩倒動作資訊組的管理表。

受理畫面作成部25，作成用來受理崩倒動作資訊組的受理畫面。如圖10所示，在第2實施形態中作成的受理畫面，在第1實施形態的受理畫面，追加用以受理接近限制機能的開啟關閉的檢查方塊、受理用以選擇接近限制機能的開啟時的接近極限距離的輸入欄。

登錄部26，將經由受理畫面輸入的崩倒動作資訊組登錄至管理表。如圖11所示，第2實施形態的管理表，為在第1實施形態的管理表，追加接近限制機能標記與接近極限距離的2個管理項目的表。接近限制機能標記「0」代表關閉接近限制機能，接近限制標記「1」代表開啟接近限制機能。接近極限距離「20」代表機械手120能夠接近距離容器300的內壁面20mm的位置的極限距離。

崩倒動作程式生成部27，基於崩倒動作資訊組，生成崩倒動作程式。

修正部28，修正藉由崩倒動作程式生成部27設定的崩倒動作資訊組。修正部28所致的修正處理，在開啟接近限制機能時執行。

修正部28，判斷崩倒動作所致的機器人100的移動後的位置(結束位置)為從容器300的內壁面接近接近極限距離以內時，修正沿著垂直3軸各軸的移動量，使得結束位置成為從容器300的內壁面比接近極限距離更遠的位置。如圖12所示，藉由對工件W3的崩倒動作的開始位置Ps5與移動量ΔD5導出的結束位置Pe5為從容器300的內壁面接近接近極限距離Ds者。 修正部28，修正移動量ΔD5，使得結束位置Pe5設定成從容器300的內壁面比接近極限距離Ds更遠的位置。具體上，修正部28，基於容器影像，將結束位置Pe5從工件座標系變換成容器座標系。接著，基於以容器座標系表示的結束位置Pe5與以容器座標系表示的容器300的內壁面的位置，將結束位置Pe5修正成結束位置Pe5’。接著，藉由開始位置Ps5與修正後的結束位置Pe5’，將移動量ΔD5修正成移動量ΔD5’。

修正部28，判斷崩倒動作的開始位置及結束位置兩者為從容器300的內壁面接近接近極限距離Ds以內時，修正移動量，使得向容器300的內壁面的移動方向成份成為0。如圖12所示，對工件W4的崩倒動作的開始位置Ps6與結束位置Pe6兩者，從容器300的內壁面接近接近極限距離Ds以內。修正部28，基於容器影像，將結束位置Pe6從工件座標系變換成容器座標系。接著，基於以容器座標系表示的結束位置Pe6與容器300的側壁的位置，將沿著移動量ΔD6的X軸的移動方向成份或沿著Y軸的移動方向成份設為0，修正成移動量ΔD6’。

第2實施形態的控制裝置3，因為具有與第1實施形態的控制裝置2同樣的機能，發揮與第1實施形態的控制裝置2同樣的效果。又，第2實施形態的控制裝置3，能夠生成將設定在接近容器300的內壁面的位置的結束位置自動修正成從容器300的內壁面遠離的位置的崩倒動作程式。因為能夠限制機械手120向容器300的側壁的接近，與未限制向容器300的側壁的接近的情形相比，能夠降低崩倒動作中的機器人100的機械手120碰撞容器300的側壁的可能性。

第2實施形態的控制裝置3，開始位置與結束位置的兩者設定成接近容器的側壁的位置時，以向容器300的側壁的移動方向成份成為0的方式，換言之，移動方向成為沿著容器300的側壁的方向的方式，修正移動量。即便是開始位置接近容器300的內壁面的情形，因為能夠避免機器人100更接近容器300的內壁面的事態，與從容器300的內壁面未滿接近極限距離即從開始位置更接近容器300的內壁面的情形相比，能夠降低崩倒動作中的機器人100碰撞容器300的側壁的可能性。

第1、第2實施形態中，藉由對無法以通常取出動作取出的工件執行崩倒動作，使容器內的工件的位置及方向變化，能夠以通常取出動作取出。但是，若藉由使對象的工件運動，而能夠以通常取出動作取出，則對無法以通常取出動作取出的工件執行的動作不限於崩倒動作。

(第3實施形態) 第3實施形態的控制裝置4，為具有依照用以將散裝堆放的複數工件從容器300取出的取出動作程式控制機器人100的機能、生成關於抓取在容器內散裝堆放的工件的端部位置並在容器內移動且在容器內解放的抓取動作的抓取動作程式的機能、及依照生成的抓取動作程式控制機器人100的機能的電腦裝置。基於抓取動作程式的抓取動作，將以基於取出動作程式的通常取出動作無法取出的工件為對象執行。抓取動作，為以容器內的工件的位置及方向之中至少一者能變化的方式，把持從對象的工件的通常把持位置偏離的位置，在容器內移動，在容器內解放的一連動作。藉由抓取動作，在以通常取出動作能夠取出的位置及方向移動的工件，藉由通常取出動作取出。

第3實施形態的控制裝置4的硬體構造，因為與第1實施形態的控制裝置2的硬體構造一樣，省略其說明(圖2參照)。

如圖13所示，第3實施形態的控制裝置4，為將圖9所示的第2實施形態的控制裝置3的機能區塊圖的崩倒動作程式生成部27置換成抓取動作程式生成部29。

輸入部21，將經由受理畫面輸入的抓取動作資訊組輸入控制裝置。抓取動作資訊設定，包含抓取動作參數設定、關於接近限制機能的開啟關閉的資訊、關於開啟接近限制機能時的接近極限距離的資訊、及是否執行向容器300的中心位置的移動的資訊。

記憶部24中，記憶管理經由輸入部21輸入的抓取動作資訊組的管理表。

受理畫面作成部25，作成用來受理抓取動作資訊設定的受理畫面。如圖14所示，在第3實施形態中作成的受理畫面，在第2實施形態作成的受理畫面，追加受理是否執行向容器300的中心位置的移動的選擇的檢查方塊。又，「崩倒動作」的表記置換成「抓取動作」。使用者，取代輸入移動量(X)、(Y)、(Z)，藉由在受理是否執行向容器300的中心位置的移動的選擇的檢查方塊進行檢查，使抓取工件後的機械手120移動至容器300的中心位置，在容器300的中心位置將抓取的工件解放。

該解放位置，盡量是容器300的中心位置，使得工件不再配置於容器300的壁邊較佳。不過，移動量(ΔX)、(ΔY)、(ΔZ)因為以工件座標系輸入，根據對象工件的方向，有無法移動至容器300的中心位置的情形。因此，藉由在受理是否執行向容器300的中心位置的移動的選擇的檢查方塊進行檢查，能夠確實在容器300的中心位置將抓取的工件解放。

登錄部26，將經由受理畫面輸入的抓取動作資訊組登錄至管理表。如圖15所示，第3實施形態的管理表，與登錄抓取動作參數組的日期時間資訊一同管理。移動標記「0」是指以機械手120抓取工件後，不使機械手120向容器300的中心位置移動；移動標記「1」是指以機械手120抓取工件後，使機械手120向容器300的中心位置移動。在受理是否執行向容器300的中心位置的移動的選擇的檢查方塊進行檢查，且在移動量(ΔX)、(ΔY)、(ΔZ)輸入數值的情形，抓取工件後的機械手120的移動量，成為將用以移動至容器300的中心位置的必要移動量、與輸入的移動量(ΔX)、(ΔY)、(ΔZ)合算的值。

抓取動作程式生成部29，基於抓取動作資訊組，生成抓取動作程式。抓取動作程式中，記述向抓取位置的移動指令、抓取動作指令、向解放位置的移動指令、解放動作指令及移動速度等。能夠藉由抓取位置、抓取姿勢生成向抓取位置的移動指令。能夠藉由移動量、旋轉量生成向解放位置的移動指令。又，在受理是否執行向容器300的中心位置的移動的選擇的檢查方塊進行檢查時，基於藉由容器影像特定的工件的位置與容器300的中心位置，特定從抓取位置向容器300的中心位置的移動量，藉此能夠生成向解放位置的移動指令。此外，抓取動作指令、解放動作指令為預先規定的動作指令。

修正部28，修正藉由抓取動作程式生成部29設定的抓取動作資訊組。第3實施形態的控制裝置4的修正部28的處理，因為與第2實施形態一樣，省略說明。

第3實施形態的控制裝置4，與第2實施形態的控制裝置3，僅無法以通常取出動作取出的工件在容器內的運動方式不同，作為該動作結果，能夠將工件移動至能以通常取出動作取出的位置是一樣的。因此，根據第3實施形態的控制裝置4，能夠發揮與第2實施形態的控制裝置3一樣的效果。

又，例如，接觸對象的工件，立於接近容器300的側壁之處，被其他工件包圍的情形，相較於崩倒動作以抓取動作將該工件拔出者，機器人100不接觸停止而使工件運動的可能性較高。另一方面，配置於接觸對象的工件無法抓取的位置的情形，不得不選擇崩倒動作。如此，因應接觸對象的工件的位置、方向、周邊的工件的位置、方向等接觸對象的工件的狀況，自動選擇在崩倒動作與抓取動作之中執行的接觸動作也可以。

又，抓取動作，因為是實際將工件抓取、運動、解放者，若延遲解放動作等，因抓取動作對工件施加的負荷小，該值與工件的位置、方向無法而有維持一定的可能性。另一方面，崩倒動作，是實際使機械手120接觸工件而使工件在容器300的內部運動者。因此，在使堆積成山的工件運動的情形、或使立於容器300的側壁的工件運動的情形中，有工件落下至容器300造成大的負荷的可能性。因此，在減少對工件施加的負荷的觀點中，作為對工件接觸的動作採用抓取動作的第3實施形態的控制裝置4，與採用崩倒動作的第1、第2實施形態的控制裝置2、3相比有處於較優位的情形。如此，因應工件的種類，在崩倒動作與抓取動作之中自動設定一者的接觸動作，優先執行也可以。

再來，若是具有複雜的形狀，在取出位置以外無能夠把持的位置的工件，不得不選擇崩倒動作。如此，因應工件的形狀，自動選擇在崩倒動作與抓取動作之中執行的接觸動作也可以。

若能夠特定容器300的內部的工件的位置及方向，則用於該特定處理的資料不限於藉由攝影機200攝影到的容器影像。例如，取代攝影機200，能夠使用能取得被攝物體的3維點群資料的感測器、能取得3維點群資料與2維的攝影影像的感測器、2台攝影機。

生成崩倒動作程式的第1、第2實施形態、與生成抓取動作程式的第3實施形態組合構成也可以。此時，在受理畫面，設置用來將對象動作設定成崩倒動作或抓取動作的下拉選單即可。生成崩倒動作程式與抓取動作程式兩者，依照預定的規則，能夠使機器人100執行任一者的動作。例如，交互執行崩倒動作與抓取動作。亦即，對於無法以通常取出動作取出的工件，最初使機器人100執行崩倒動作，若這樣也無法以通常取出動作取出對象工件，接著使機器人100執行抓取動作。藉由組合工件的運動方式不同的複數動作，與重複單一動作的情形相比，使工件移動至能夠以通常取出動作取出的位置及方向的可能性提升，能夠抑制工件無法取出的事態發生。

又，為了在向容器內的對象工件的崩倒動作、抓取動作的開始位置的容器內的高度高時執行該動作，基於向容器內的對象工件的動作開始點的高度或容器內的對象工件的高度，自動選擇崩倒動作與抓取動作之中的一者的接觸動作並執行也可以。

本實施形態中，安裝於控制裝置2、3、4的生成程式，記錄於可移動式媒體等各種態樣的記錄媒體進行分配也可以、經由網路下載至使用者的電腦進行分配也可以。

以上雖就本揭示的實施形態進行詳述，但本揭示並不限於上述各實施形態。該等實施形態，在不脫離發明要旨的範圍內、或不脫離申請專利範圍記載的內容與從其均等物導出的本發明的思想及要旨的範圍內，能夠進行各種追加、置換、變更部分的刪除等。例如，上述實施形態中，各動作的順序或各處理的順序，僅作為一例表示，不限於其等。又，在上述實施形態的說明使用數值或式的情形也一樣。

1:機器人系統 2,3,4:控制裝置 5:處理器 6:操作裝置 7:顯示裝置 8:通信裝置 9:記憶裝置 21:輸入部 22:顯示部 23:資料接收部 24:記憶部 25:受理畫面作成部 26:登錄部 27:崩倒動作程式生成部 100:機器人 120:機械手 200:攝影機 300:容器

[圖1]圖1為表示包含第1實施形態的控制裝置的機器人系統的圖。 [圖2]圖2為表示圖1的控制裝置的硬體構造圖。 [圖3]圖3為表示圖1的控制裝置所致的工件的取出動作的順序的一例的流程圖。 [圖4]圖4為圖1的控制裝置的機能區塊圖。 [圖5]圖5為表示藉由圖4的受理畫面作成部作成的受理畫面的一例的圖。 [圖6]圖6為表示記憶於圖4的記憶部的管理表的一例的圖。 [圖7]圖7為在工件座標系上表記崩倒動作的開始位置、移動量的圖。 [圖8]圖8為用來說明圖4的崩倒動作程式生成部所致的崩倒動作參數組的選擇處理的補充圖。 [圖9]圖9為表示第2實施形態的控制裝置的機能區塊圖。 [圖10]圖10為表示藉由圖9的受理畫面作成部作成的受理畫面的一例的圖。 [圖11]圖11為表示記憶於圖9的記憶部的管理表的一例的圖。 [圖12]圖12為用來說明圖9的修正部所致的修正處理的補充圖。 [圖13]圖13為表示第3實施形態的控制裝置的機能區塊圖。 [圖14]圖14為表示藉由圖13的受理畫面作成部作成的受理畫面的一例的圖。 [圖15]圖15為表示記憶於圖13的記憶部的管理表的一例的圖。

Claims (9)

1. 一種程式生成裝置，生成用來使機器人執行接觸散裝堆放於容器的工件的接觸動作的機器人程式，具備： 在工件座標系上受理開始前述接觸動作的開始位置及開始姿勢、與前述接觸動作的移動量及姿勢變化量的受理單元； 基於前述受理到的前述開始位置、前述開始姿勢、前述移動量、及前述姿勢變化量，生成對前述容器內的對象工件的前述機器人程式的生成單元。
2. 如請求項1記載的程式生成裝置，其中，前述受理單元，作為前述開始位置受理前述工件座標系的垂直3軸各軸上的位置，作為前述開始姿勢受理繞前述垂直3軸各軸的旋轉角度，作為前述移動量受理沿著前述垂直3軸各軸的移動量，作為前述姿勢變化量受理繞前述垂直3軸各軸的旋轉量。
3. 如請求項1或請求項2記載的程式生成裝置，其中，前述受理單元，受理複數包含前述開始位置、前述開始姿勢、前述移動量及前述姿勢變化量的接觸動作參數組； 前述生成單元，基於前述對象工件的前述容器內的位置及方向，從前述複數接觸動作參數組選擇一接觸動作參數組，基於前述選擇的一接觸動作參數組，生成前述機器人程式。
4. 如請求項1至3中之任1項記載的程式生成裝置，其中更具備：受理對前述容器的內壁面的前述機器人的接近極限距離的第3受理單元； 前述生成單元，判斷前述機器人的移動後的位置為從前述內壁面接近前述接近極限距離以內時，修正前述移動量，使得前述機器人的移動後的位置成為從前述內壁面比前述接近極限距離還遠的位置。
5. 如請求項1記載的程式生成裝置，其中，前述接觸動作，為接觸散裝堆放於前述容器的工件並崩倒的崩倒動作； 前述受理單元，作為前述開始位置受理崩倒前述工件時的崩倒開始位置。
6. 如請求項1記載的程式生成裝置，其中，前述接觸動作，為抓取散裝堆放於前述容器的工件，在前述容器內移動，並在前述容器內解放的抓取動作； 前述受理單元，作為前述開始位置受理抓取前述工件時的抓取位置。
7. 如請求項6記載的程式生成裝置，其中更具備：受理向前述容器的中心位置的移動的其他受理單元； 前述生成單元，基於向前述容器的中心位置的移動的受理結果，修正前述受理到的前述移動量。
8. 一種控制裝置，控制機器人用來使其執行接觸散裝堆放於容器的工件的接觸動作，具備： 在工件座標系上受理開始前述接觸動作的開始位置及開始姿勢、與前述接觸動作的移動量及姿勢變化量的受理單元； 基於前述受理到的前述開始位置、前述開始姿勢、前述移動量、及前述姿勢變化量，生成用以使機器人執行對前述容器內的對象工件的前述接觸動作的生成單元； 依照前述生成的機器人程式，控制前述機器人的單元。
9. 一種用以使電腦實現下述動作的程式：在工件座標系上受理開始接觸散裝堆放於容器的工件的接觸動作的開始位置及開始姿勢、與前述接觸動作的移動量及姿勢變化量的動作； 基於前述受理到的前述開始位置、前述開始姿勢、前述移動量、及前述姿勢變化量，生成用以使機器人執行對前述容器內的對象工件的接觸動作的機器人程式的動作。

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