WO2022113975A1

WO2022113975A1 - ロボット及び物品寸法取得方法

Info

Publication number: WO2022113975A1
Application number: PCT/JP2021/042913
Authority: WO
Inventors: 秀士山根; 栄二吉桑; 俊行辻森
Original assignee: 川崎重工業株式会社
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2022-06-02
Also published as: EP4252980A1; CN116669918A; US20240002147A1; JP2022082921A; JP7466435B2; KR20230118117A

Abstract

ロボットは、保持部と、引出部と、センサと、寸法取得部と、を備える。前記保持部は、支持物の上に載っている物品を保持可能である。前記引出部は、前記保持部を手前へ引出し可能である。前記センサは、前記物品が引き出されることで前記支持物の上に載らなくなったことを検出する。前記寸法取得部は、前記引出部によって前記物品の引出しを開始した時点から、前記物品が前記支持物の上に載らなくなったことを前記センサが検出した時点までに、前記物品が引き出された距離に基づいて、当該物品の引出し方向の寸法を取得する。

Description

ロボット及び物品寸法取得方法

　本開示は、ロボットによる物品の寸法の取得に関する。

　所定の場所に配置された物品を取り出して搬送するために、従来からロボットが活用されている。特許文献１は、この種のロボットを開示する。

　特許文献１のロボットピッキングシステムは、ボックスを非構造パレットから取り出す。このロボットピッキングシステムは、コンピュータビジョンおよび／または１つもしくは複数の「予備的ピッキング」を用いて、パレットのボックスのサイズおよび位置を決定することで、ボックスの位置を特定する。

　予備的ピッキングとは、ロボットおよび付属グリッパが、最も外側にあるボックスをそのコーナーから少しだけ持ち上げて、最上層からボックスを分離することである。システムは、分離前と分離後の画像間の差異を算出して、取り出されたボックスのサイズと最上層におけるそのボックスの位置とを決定する。

特表２０１９－５０９５５９号公報

　上記特許文献１の構成において、ボックスの周囲が別の物によって覆われている場合、ボックスのサイズをコンピュータビジョンによって取得できない場合がある。従って、従来とは異なる手段でサイズを取得可能な構成が望まれていた。

　本開示は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、物品の周囲が覆われているか否かにかかわらず、物品の引出し方向の寸法を得ることにある。

　本開示の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

　本開示の第１の観点によれば、以下の構成のロボットが提供される。即ち、このロボットは、保持部と、引出部と、センサと、寸法取得部と、を備える。前記保持部は、支持物の上に載っている物品を保持可能である。前記引出部は、前記保持部を手前へ引出し可能である。前記センサは、前記物品が引き出されることで前記支持物の上に載らなくなったことを検出する。前記寸法取得部は、前記引出部によって前記物品の引出しを開始した時点から、前記物品が前記支持物の上に載らなくなったことを前記センサが検出した時点までに、前記物品が引き出された距離に基づいて、当該物品の引出し方向の寸法を取得する。

　本開示の第２の観点によれば、以下の物品寸法取得方法が提供される。即ち、この物品寸法取得方法は、引出工程と、検出工程と、取得工程と、を含む。前記引出工程では、支持物の上に載っている物品を、ロボット本体及びエンドエフェクタのうち少なくとも何れかによって手前に引き出す。前記検出工程では、前記物品が引き出されることで前記支持物の上に載らなくなったことをセンサで検出する。前記取得工程では、前記引出工程を開始した時点から、前記物品が前記支持物の上に載らなくなったことを前記センサが検出した時点までに、前記物品が引き出された距離に基づいて、当該物品の引出し方向の寸法を取得する。

　これにより、物品を引き出す過程で、支持物による物品の支持が失われたタイミングに基づいて、物品の引出し方向の寸法を得ることができる。

　本開示によれば、物品の周囲が覆われているか否かにかかわらず、物品の引出し方向の寸法を得ることができる。

本開示の一実施形態に係るロボットの全体的な構成を示す斜視図。ロボットハンドの斜視図。ロボットハンドをロボット本体側から見た斜視図。ロボットにおける電気的な構成を示す機能ブロック図。物品の奥行きの寸法をロボットが取得する動作を説明する図。物品の奥行きの寸法をロボットが取得する別の動作を説明する側面図。ロボットにおいて行われる処理を示すフローチャート。

　次に、図面を参照して、開示される実施の形態を説明する。図１は、本開示の一実施形態に係るロボット１の全体的な構成を示す模式図である。図２は、ロボットハンド２０の斜視図である。図３は、ロボットハンド２０をロボット本体１０側から見た斜視図である。

　図１に示すデバニングロボット（ロボット）１は、コンテナ６内で３次元的に並べられている物品５を、コンテナ６から取り出して所定位置へ移動させるために用いられる。所定位置としては、例えば図略の搬送コンベアであるが、これに限定されない。

　本実施形態において、物品５は箱であり、具体的には直方体状の段ボール箱である。箱の中に物が入っていても良いし、空箱でも良い。

　以下では、並べられた物品５をロボット１から見た場合の手前及び奥を、単に「手前」及び「奥」と呼ぶ場合がある。

　ロボット１は、ロボット本体１０と、ロボットハンド（エンドエフェクタ）２０と、コントローラ６０と、を備える。

　ロボット本体１０は、公知の垂直多関節型ロボットとして構成されている。このロボットの自由度は４又は６とすることができるが、これに限定されない。

　ロボットハンド２０は、ロボット本体１０の先端に固定されている。ロボット本体１０がアームを様々に動かすことにより、ロボットハンド２０は様々な方向に移動したり向きを変えたりすることができる。

　コントローラ６０は、公知のコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える。コントローラ６０は、ロボット本体１０及びロボットハンド２０の動作を制御することができる。

　次に、ロボットハンド２０の構成について詳細に説明する。図２及び図３に示すように、ロボットハンド２０は、取付基部３０と、ガイド部（受け部）３１と、スライドベース３２と、吸着部（保持部）３３と、引出装置３４と、シリンダ３５と、カメラ３６と、を備える。

　ロボットハンド２０は、ロボット本体１０の先端に取り付けられる。従って、ロボット本体１０のアームを適宜動かすことで、ロボットハンド２０を様々な姿勢とすることができる。ただし、本実施形態のロボットハンド２０は通常、図１から図３までに示すように、板状のガイド部３１が下側に位置し、かつ、ガイド部３１の厚み方向が上下方向となる姿勢で用いられる。この姿勢のことを、基本姿勢と呼ぶことがある。以下では、ロボットハンド２０の構成の説明において「上」及び「下」等の向きは、基本姿勢とした状態での向きを意味する。

　取付基部３０は、板状部材を互いに固定することにより、枠体状に構成されている。取付基部３０は、ロボット本体１０の先端部に固定される。

　ガイド部３１は、細長い板状の部材である。ガイド部３１の長手方向一端が、取付基部３０の下部に固定されている。ガイド部３１は、平面視で概ね矩形状に形成されている。図２に示すように、ガイド部３１の上面には、１対のレール４０が平行に配置されている。レール４０の長手方向は、ガイド部３１の長手方向と一致する。

　スライドベース３２は、小さな板状の部材である。スライドベース３２の下部には１対のキャリッジ４１が固定されている。キャリッジ４１はレール４０に取り付けられており、レール４０及びキャリッジ４１によってリニアガイドが構成される。このリニアガイドにより、スライドベース３２は、ガイド部３１の長手方向に沿って直線的に移動することができる。

　吸着部３３は、スライドベース３２の上面に取り付けられている。吸着部３３は、バックプレート４２と、複数の吸引パッド４３と、を備える。

　バックプレート４２は、板状の部材である。バックプレート４２は、その厚み方向をガイド部３１の長手方向に向けた状態で、スライドベース３２に取り付けられている。バックプレート４２は、後述のシリンダ３５による昇降機構を介して、スライドベース３２に対して支持される。従って、バックプレート４２はスライドベース３２に対して昇降可能である。

　吸引パッド４３は、蛇腹状に形成された中空のパッドである。吸引パッド４３は、バックプレート４２において取付基部３０から遠い側の面に、マトリクス状に複数並べて設けられている。吸引パッド４３には、取付基部３０と反対側を向く開口が形成されている。

　バックプレート４２の内部には図略の負圧路が形成されており、この負圧路は適宜の負圧源に接続される。従って、吸引パッド４３に負圧を供給しながら、吸引パッド４３の開口を物品５の表面に接近又は接触させることで、物品５の表面を吸引して保持することができる。吸引パッド４３は変形可能に構成されており、物品５の表面に容易に密着することができる。これにより、吸着効果が高められている。

　引出装置３４は、スライドベース３２を介して吸着部３３をスライド移動させることで、吸着部３３に吸着されている物品５を概ね水平方向に引き出すことができる。引出装置３４は、図２に示すように、モータ４４と、減速装置４５と、駆動ローラ４６と、従動ローラ４７と、ベルト４８と、を備える。

　モータ４４は、正逆回転が可能な電動モータとして構成されている。モータ４４のハウジングは、取付基部３０の下部に固定されている。

　減速装置４５は、モータ４４の回転を減速して、駆動ローラ４６に伝達する。減速装置４５は、例えば、図示しない減速歯車列によって構成される。減速装置４５のハウジングは、取付基部３０の下部に固定されている。

　駆動ローラ４６は、ガイド部３１の長手方向のうち、取付基部３０に近い側の端部の近傍に配置される。駆動ローラ４６は、回転可能となるように取付基部３０に支持される。駆動ローラ４６の回転軸は、水平であり、ガイド部３１の幅方向と平行である。

　従動ローラ４７は、ガイド部３１の長手方向のうち、取付基部３０から遠い側の端部に配置される。ガイド部３１の先端部には凹部が形成され、この凹部に従動ローラ４７が配置されている。従動ローラ４７は、回転可能となるようにガイド部３１に支持される。従動ローラ４７の回転軸は、水平であり、ガイド部３１の幅方向と平行である。

　ベルト４８は、無端状に形成され、駆動ローラ４６及び従動ローラ４７に巻き掛けられている。ベルト４８は、平面視におけるガイド部３１の幅方向中央に配置されている。ベルト４８は、ガイド部３１の周りを周回するように配置される。ガイド部３１の上面側において、ベルト４８には固定部材４９が取り付けられている。スライドベース３２は、固定部材４９によってベルト４８に固定される。

　上記の構成の引出装置３４は、モータ４４を回転させることによりベルト４８を駆動することができる。ベルト４８の走行に伴って、スライドベース３２とともに吸着部３３を、ガイド部３１の長手方向に沿って移動させることができる。

　図３に示すように、スライドベース３２の移動範囲のうち、取付基部３０から遠い側の端部に第１位置センサ５７が配置され、取付基部３０に近い側の端部に第２位置センサ５８が配置されている。第１位置センサ５７及び第２位置センサ５８は、スライドベース３２（言い換えれば、吸着部３３）が移動範囲の限界にあることを検出することができる。第１位置センサ５７及び第２位置センサ５８の構成は任意であるが、例えば、スライドベース３２を検出する反射型の光センサとすることができる。

　ベルト４８の表面は、物品５を搬送するための搬送面として機能する。物品５がガイド部３１の上側でベルト４８に載っている場合、モータ４４を駆動することで、ベルト４８がガイド部３１の長手方向に沿って物品５を搬送することができる。

　シリンダ３５は、空気圧シリンダとして構成されている。図３に示すように、シリンダ３５は、軸線方向が上下方向となるように、吸着部３３のバックプレート４２に取り付けられている。シリンダ３５のうち筒部がバックプレート４２側に固定され、ロッドの先端がスライドベース３２に固定される。シリンダ３５は、図示しない圧縮空気源と接続されている。シリンダ３５への圧縮空気の供給／供給停止を切り換えることにより、吸着部３３を昇降させることができる。

　スライドベース３２には、スライドガイド５０が１対で設けられている。このスライドガイド５０により、吸着部３３が昇降する方向を案内することができる。

　カメラ３６は、取付基部３０の上部に設けられている。カメラ３６は、例えばステレオカメラとして構成されている。カメラ３６の向きは、概ね、取付基部３０からガイド部３１が突出する方向と一致している。

　カメラ３６は、コンテナ６の開口を介して、物品５の手前側の面を撮影することができる。得られた画像に対してコンピュータ（例えば、コントローラ６０）による画像解析を行うことで、取り出す対象の物品５について、幅Ｗ及び高さＨを取得することができる。

　物品５の手前側以外の面は、他の物品５又はコンテナ６によって覆われている。従って、奥行きＤをカメラ３６の画像から得ることは極めて困難である。

　次に、ガイド部３１の先端側で物品５を支持したことを検出するための構成について、図２を参照して説明する。

　引出装置３４を構成する従動ローラ４７の支軸５５は、上下方向に小さなストロークで移動可能となるように、ガイド部３１に支持されている。この支軸は、図略のバネ（弾性部材）によって、上方向に付勢されている。支軸５５の一端の下方に、リミットスイッチ（センサ）５６が配置されている。

　この構成で、ガイド部３１の先端部分近傍においてベルト４８の上に物品５が載った場合、従動ローラ４７が物品５によって下方に押される。この結果、従動ローラ４７の支軸５５が下方に移動して、リミットスイッチ５６を押す。以上により、物品５がガイド部３１によって受けられたことを検出することができる。

　リミットスイッチ５６の代わりに、任意の構成のセンサを用いることもできる。例えば、支軸５５の変位を光センサで検出する構成とすることができる。

　次に、物品５の奥行きＤを自動的に取得するための構成について、図４を参照して説明する。図４は、ロボット１における電気的な構成を示す機能ブロック図である。

　ロボット本体１０及びロボットハンド２０は、コントローラ６０に対し電気的に接続されている。コントローラ６０は、ロボット本体１０及びロボットハンド２０に所定の動作を行わせることができる。

　ロボットハンド２０が備える引出装置３４のモータ４４は、コントローラ６０に電気的に接続されている。ロボットハンド２０が備えるカメラ３６、第１位置センサ５７、第２位置センサ５８及びリミットスイッチ５６は、コントローラ６０に電気的に接続されている。

　吸着部３３と負圧源とを繋ぐ経路の中途には、図示しない電磁弁が設けられている。シリンダ３５と圧縮空気源とを繋ぐ経路の中途にも、図示しない電磁弁が設けられている。これらの電磁弁は、コントローラ６０に電気的に接続されている。

　コントローラ６０は、制御部６１と、寸法取得部６２と、を備える。

　具体的に説明すると、コントローラ６０の記憶装置には、本開示の物品寸法取得方法を実現するためのプログラムが記憶されている。このプログラムにより、コントローラ６０を、制御部６１及び寸法取得部６２として機能させることができる。

　制御部６１は、ロボット本体１０及びロボットハンド２０に対して制御信号を出力する。ロボットハンド２０の引出装置３４、及びロボット本体１０は、後述するように物品５を手前に引き出すことができる。従って、引出装置３４及びロボット本体１０は、引出機構（引出部）７０を構成する。

　寸法取得部６２は、リミットスイッチ５６が押されたタイミングに基づいて、物品５の奥行きＤを取得する。

　次に、物品５の奥行きＤの寸法をロボット１が取得する動作について詳細に説明する。

　図５では、引出し対象の物品５の下にある物品について、符号５ｂが付されている。下側の物品（支持物）５ｂは、引出し対象の物品５を下側から支持している。複数の物品５は整然と積み上げられているので、物品５の手前側の面は、下側の物品５ｂの手前側の面と一致している。

　先ず、図２等に示すように、ロボットハンド２０において、吸着部３３をガイド部３１の先端側へ移動させた状態とする。この結果、ガイド部３１の先端よりも、吸引パッド４３が奥側に位置した状態となる。ロボットハンド２０の姿勢は、上述の基本姿勢とされる。また、ロボットハンド２０の姿勢は、ガイド部３１の長手方向が、物品５の奥行きＤの方向と平行となるように調整される。

　次に、吸引パッド４３への負圧の供給を開始する。この状態で、ロボット本体１０を動作させて、ロボットハンド２０の姿勢を保ちながら、吸着部３３を、奥行きＤを取得する対象の物品５の手前側の面に近づけていく。

　吸着部３３で物品５を吸着するときのロボットハンド２０の位置は、適宜の高さとなるように制御される。この結果、ガイド部３１の上面（言い換えれば、ベルト４８の上面）は、奥行きＤを取得する対象の物品５の手前の面の下端よりも低くなっている。

　やがて、図５の状態ＳＡ１に示すように、吸引パッド４３が物品５の手前側の面に接触し、この面に吸着する。コントローラ６０は、吸着の完了を、図示しない適宜のセンサの出力によって判断することができる。このセンサとしては、例えば、負圧用の圧力センサを用いることができる。

　吸着の完了を検出すると、コントローラ６０は直ちに、ロボット本体１０の動作を停止させる。次に、コントローラ６０は、ロボットハンド２０の位置及び姿勢を変化させずに、引出装置３４を駆動して、吸着部３３を取付基部３０側へ近づけるように移動させる。この結果、物品５は、図５の状態ＳＡ２に示すように、下側の物品５ｂに載った状態で手前に引き出されていく。ロボットハンド２０のガイド部３１の上面は、物品５の下面よりも低い高さとなっている。従って、物品５が一部だけ引き出された状態では、物品５の下面はガイド部３１に接触しない。

　物品５が全部引き出されると、図５の状態ＳＡ３に示すように、物品５が下側の物品５ｂに載った状態が解除される。言い換えれば、物品５が、下側の物品５ｂの上面から離れる。物品５が全部引き出された瞬間、物品５は、両持ち支持状態から片持ち支持状態に変化する。

　下側の物品５ｂによる物品５の支持が失われるので、物品５の重量の全てが吸着部３３に作用する。吸引パッド４３は変形可能であるので、重力によって、物品５が少し降下し、また、物品５の姿勢は奥側が下となるように傾斜する。この結果、物品５の下面がガイド部３１（具体的には、ベルト４８のうち従動ローラ４７の部分）に接触して下に押すので、リミットスイッチ５６が押される。このように、リミットスイッチ５６は、物品５が下側の物品５ｂの上に載らなくなったことを検出することができる。

　コントローラ６０の制御部６１は、リミットスイッチ５６の状態を監視しながら、引出装置３４によって物品５を引き出す。リミットスイッチ５６が物品５を検出すると、コントローラ６０の寸法取得部６２は、物品５を引き出し始めた図５の状態ＳＡ１の時点から、物品５が下側の物品５ｂの上面から外れた状態をリミットスイッチ５６が検出した状態ＳＡ３の時点までの間に、引出装置３４によって吸着部３３がスライド移動したストロークを、物品５の奥行きＤとして求める。

　図６は、物品５の奥行きＤが大きい例を示している。この例では、図６の状態ＳＢ１から吸着部３３のスライド移動の限界まで引出装置３４によって物品５を引き出しても、図６の状態ＳＢ２に示すように、物品５が下側の物品５ｂによって支持されたままである。この場合、コントローラ６０は、ロボット本体１０によって、物品５をロボットハンド２０とともに引き出す。やがて、図６の状態ＳＢ３に示すように、リミットスイッチ５６が物品５を検出する。この場合の物品５の奥行きＤは、引出装置３４による物品５の引出距離と、ロボット本体１０による物品５の引出距離と、の和となる。

　以上の構成により、カメラ３６の撮影では求めることが難しかった奥行きＤを、適切に取得することができる。従って、デバニング作業の更なる自動化を実現することができる。物品５を引き出す動作の過程で奥行きＤを取得できるので、物品５の取出し作業の効率低下を抑制できる。

　この方法による奥行きＤの取得は、コンテナ６の床面に積み上げられた物品５のうち下から２番目以上について適用可能なものであり、最も下の物品５については奥行きＤを取得できない。しかし、上下方向に積み上げられた物品５について奥行きＤが何れも等しく、それが事前に分かっている場合は、最上段の物品５について奥行きＤを取得すれば十分である。奥行きＤの情報を事前に得ることができれば、物品５を手前に引き出す距離を最小限とすることにより、デバニング作業のタクトタイムを短縮できる。

　コントローラ６０は、物品５の取出しと並行して奥行きＤを取得する場合は、物品５の取出しだけを行う場合に比べて、物品５を手前へ引き出す速度が低くなるように制御する。これにより、奥行きＤを精度良く取得することができる。奥行きＤを取得する場合は物品５を取り出すタクトタイムが増加してしまうが、デバニングを行う対象の複数の物品５のうち一部についてだけ奥行きＤを取得することで、全体の作業時間を短縮することができる。

　次に、奥行きＤの取得に関してコントローラ６０で行われる処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。

　最初に、コントローラ６０の制御部６１は、ロボットハンド２０の引出装置３４を駆動して、吸着部３３を最も奥側へスライド移動させておく（ステップＳ１０１）。吸着部３３が最も奥側へ移動したか否かは、第１位置センサ５７を用いて判定することができる。

　次に、制御部６１は、ロボット本体１０によりロボットハンド２０を奥へ移動させ、物品５の手前側の面を吸着部３３に吸着させる（ステップＳ１０２）。

　吸着部３３が物品５により吸着されると、制御部６１は、引出装置３４により吸着部３３を小さな距離だけ手前側へスライド移動する（ステップＳ１０３）。これに伴い、物品５も手前側に移動する。

　続いて、制御部６１は、リミットスイッチ５６の状態を調べる（ステップＳ１０４）。リミットスイッチ５６が押された場合は、コントローラ６０の寸法取得部６２は、ステップＳ１０３によって物品５が移動した距離の累計を、物品５の奥行きＤとして求める（ステップＳ１０５）。

　リミットスイッチ５６が押されていない場合は、制御部６１は、吸着部３３が、スライド移動ストロークの端部にあるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。この判定は、第２位置センサ５８を用いて行うことができる。吸着部３３がスライド移動の限界まで到達していない場合は、処理はステップＳ１０３に戻る。ステップＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０６の処理を繰り返すことで、リミットスイッチ５６の状態を監視しながら物品５を引き出すことができる。

　吸着部３３がスライド移動の限界まで到達している場合は、制御部６１は、ロボット本体１０によりロボットハンド２０を小さな距離だけ手前側へスライド移動する（ステップＳ１０７）。これに伴い、物品５も手前側に移動する。

　続いて、制御部６１は、リミットスイッチ５６の状態を調べる（ステップＳ１０８）。リミットスイッチ５６が押された場合は、コントローラ６０の寸法取得部６２は、ステップＳ１０３及びＳ１０７によって物品５が移動した距離の累計を、物品５の奥行きＤとして求める（ステップＳ１０５）。リミットスイッチ５６が押されていない場合は、処理はステップＳ１０７へ戻る。ステップＳ１０７，Ｓ１０８の処理を繰り返すことで、リミットスイッチ５６の状態を監視しながら物品５を引き出すことができる。

　以上に説明したように、本実施形態のロボット１は、吸着部３３と、引出機構７０と、リミットスイッチ５６と、寸法取得部６２と、を備える。吸着部３３は、物品５ｂの上に載っている物品５を保持可能である。引出機構７０は、吸着部３３を手前へ引出し可能である。リミットスイッチ５６は、物品５が引き出されることで下側の物品５ｂの上に載らなくなったことを検出する。寸法取得部６２は、引出機構７０によって物品５の引出しを開始した時点から、物品５が下側の物品５ｂの上に載らなくなったことをリミットスイッチ５６が検出した時点までに、物品５が引き出された距離に基づいて、当該物品５の引出し方向の寸法である奥行きＤを取得する。

　これにより、物品５を引き出す過程で、下側の物品５ｂによる物品５の支持が失われたタイミングに基づいて、物品５の奥行きＤを得ることができる。

　また、本実施形態のロボット１は、物品５の手前側の面と、下側の物品５ｂの手前側の面と、が一致している状態で、物品５の引出しを開始する。

　これにより、寸法取得部６２が物品５の奥行きＤを単純な計算で得ることができる。

　また、本実施形態のロボットは、ロボット本体１０と、ロボットハンド２０と、を備える。ロボットハンド２０は、ロボット本体１０の先端に取り付けられる。リミットスイッチ５６がロボットハンド２０に配置されている。

　これにより、物品５の奥行きＤを得る機能を、ロボットハンド２０によって実現することができる。

　また、本実施形態のロボット１は、ロボット本体１０及びロボットハンド２０を制御するコントローラ６０を備える。ロボットハンド２０は、下側の物品５ｂの上に載らなくなった物品５を載せることが可能なガイド部３１を備える。コントローラ６０は、ガイド部３１の上面が、物品５の手前側の面の下端よりも低い状態で、物品５を引出機構７０によって引き出すように制御する。

　これにより、下側の物品５ｂの上に物品５が載った状態では、物品５がガイド部３１に接触しないようにすることができる。

　また、本実施形態のロボット１において、リミットスイッチ５６がガイド部３１に配置されている。

　これにより、物品５が下側の物品５ｂの上に載らなくなって、ガイド部３１に載ったことを、リミットスイッチ５６で検出することができる。

　また、本実施形態のロボット１において、リミットスイッチ５６により、物品５が下側の物品５ｂの上に載らなくなったことが検出される。

　これにより、奥行きＤの取得のための簡単な構成を実現できる。

　また、本実施形態のロボットにおいて、吸着部３３は、ロボット本体１０の先端に取り付けられるロボットハンド２０に配置される。引出機構７０は、ロボットハンド２０に配置されて吸着部３３をスライド移動させる引出装置３４を含む。

　これにより、ロボットハンド２０によって物品５を引き出しながら奥行きＤを取得することができる。

　また、本実施形態のロボット１において、引出装置３４がスライド移動の限界まで吸着部３３を移動させても、物品５が下側の物品５ｂの上に載らなくなったことをリミットスイッチ５６が検出しない場合、リミットスイッチ５６が検出するまで、ロボット本体１０がロボットハンド２０とともに物品５を更に引き出す。

　これにより、物品５の奥行きＤが大きい場合でも、当該奥行きＤを適切に測定することができる。

　また、本実施形態においては、以下のようにして物品５の寸法が取得される。即ち、物品寸法取得方法は、引出工程と、検出工程と、取得工程と、を含む。引出工程では、下側の物品５ｂの上に載っており、物品５ｂと手前側の面が一致している物品５を、ロボット本体１０及びロボットハンド２０のうち少なくとも何れかによって手前に引き出す。検出工程では、物品５が引き出されることで下側の物品５ｂの上に載らなくなったことをリミットスイッチ５６で検出する。取得工程では、引出工程を開始した時点から、物品５が下側の物品５ｂの上に載らなくなったことが検出された時点までに物品５が引き出された距離に基づいて、当該物品５の引出し方向の寸法である奥行きＤを取得する。

　以上に本開示の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

　上記の実施形態では、図５の状態ＳＡ１及び図６の状態ＳＢ１に示すように、物品５の手前側の面と、下側の物品５ｂの手前側の面と、が一致している状態で、物品５の引出しを開始している。しかし、手前の面同士が一致せず、引出方向でオフセットが生じていた場合でも、当該オフセット量が既知であれば、寸法取得部６２は物品５の奥行きＤを取得することができる。物品５の奥行きＤについて、誤差をある程度許容できる場合も考えられる。この場合は、物品５の手前側の面が、下側の物品５ｂの手前側の面に対して厳密に一致しなくても、ある程度一致していれば良い。

　リミットスイッチ５６の代わりに、例えば歪みゲージ（歪みセンサ）をガイド部３１等に設けることができる。歪みゲージは、物品５の重量がガイド部３１に加わることに伴うガイド部３１の歪みを検出する。この歪みゲージによっても、物品５が下側の物品５ｂの上に載らなくなったことを検出することができる。

　リミットスイッチ５６の代わりに、力覚センサをロボット本体１０の先端部に設けることができる。力覚センサは、物品５の重量を吸着部３３で片持ち支持することに伴う、ロボット本体１０の先端部に対して加わる力の変化を検出する。この力覚センサによっても、物品５が下側の物品５ｂの上に載らなくなったことを検出することができる。この構成では、ロボットハンド２０においてガイド部３１を省略することもできる。

　ロボットハンド２０は、負圧による吸着以外の方法で、物品５を保持しても良い。例えば、物品５をクランプして保持するクランプ部をロボットハンド２０に備えることが考えられる。

　ロボットハンド２０において、引出装置３４は、ベルト４８による駆動以外の方法で吸着部３３をスライド移動させることもできる。例えば、スライドベース３２をネジ送り機構によって移動させることが考えられる。

　引出機構７０は、ロボットハンド２０の引出装置３４のみによって構成されても良いし、ロボット本体１０のみによって構成されても良い。

　奥行きＤの取得は、コントローラ６０と同一のコンピュータによって実現されても良いし、別のコンピュータによって実現されても良い。

　ロボットハンド２０は、ロボット本体１０のコントローラ６０によって制御されても良いし、別のコンピュータによって制御されても良い。

　奥行きＤを取得する対象の物品５を下側で支える支持物は、物品５ｂに限らず、例えば支持台等であっても良い。物品５と、下側の物品５ｂと、の形状が異なっていても良い。

　箱に限らず、別の物品を対象として奥行きＤを測定することもできる。物品５ｂは直方体状に限定されず、例えば側面視Ｌ字状の物品を対象として、奥行きＤを測定することもできる。

　本開示にて開示するコントローラ６０をはじめとする各要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成又はプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、従来の回路、及び／又は、それらの組み合わせ、を含む回路又は処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路又は回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、又は手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、又は、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラム又は構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、又はユニットはハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェア及び／又はプロセッサの構成に使用される。

Claims

　支持物の上に載っている物品を保持可能な保持部と、
　前記保持部を手前へ引出し可能な引出部と、
　前記物品が引き出されることで前記支持物の上に載らなくなったことを検出するセンサと、
　前記引出部によって前記物品の引出しを開始した時点から、前記物品が前記支持物の上に載らなくなったことを前記センサが検出した時点までに、前記物品が引き出された距離に基づいて、当該物品の引出し方向の寸法を取得する寸法取得部と、
を備えることを特徴とするロボット。
　請求項１に記載のロボットであって、
　前記物品の手前側の面と、前記支持物の手前側の面と、が一致している状態で、前記物品の引出しを開始することを特徴とするロボット。
　請求項１又は２に記載のロボットであって、
　ロボット本体と、
　前記ロボット本体の先端に取り付けられるエンドエフェクタと、
を備え、
　前記センサが前記エンドエフェクタに配置されていることを特徴とするロボット。
　請求項３に記載のロボットであって、
　前記ロボット本体及び前記エンドエフェクタを制御するコントローラを備え、
　前記エンドエフェクタは、前記支持物の上に載らなくなった前記物品を載せることが可能な受け部を備え、
　前記コントローラは、前記受け部の上面が、前記物品の手前側の面の下端よりも低い状態で、前記物品を前記引出部によって引き出すように制御することを特徴とするロボット。
　請求項４に記載のロボットであって、
　前記センサが前記受け部に配置されていることを特徴とするロボット。
　請求項３から５までの何れか一項に記載のロボットであって、
　前記センサはリミットスイッチであることを特徴とするロボット。
　請求項３から５までの何れか一項に記載のロボットであって、
　前記センサは歪みセンサであることを特徴とするロボット。
　請求項１又は２に記載のロボットであって、
　ロボット本体と、
　前記ロボット本体の先端に取り付けられるエンドエフェクタと、
を備え、
　前記センサは、前記ロボット本体の先端に配置された力覚センサであることを特徴とするロボット。
　請求項１から８までの何れか一項に記載のロボットであって、
　前記保持部は、ロボット本体の先端に取り付けられるエンドエフェクタに配置され、
　前記引出部は、前記エンドエフェクタに配置されて前記保持部をスライド移動させる引出装置を含むことを特徴とするロボット。
　請求項９に記載のロボットであって、
　前記引出装置がスライド移動の限界まで前記保持部を移動させても、前記物品が前記支持物の上に載らなくなったことを前記センサが検出しない場合、前記センサが検出するまで、前記ロボット本体が前記エンドエフェクタとともに前記物品を更に引き出すことを特徴とするロボット。
　支持物の上に載っている物品を、ロボット本体及びエンドエフェクタのうち少なくとも何れかによって手前に引き出す引出工程と、
　前記物品が引き出されることで前記支持物の上に載らなくなったことをセンサで検出する検出工程と、
　前記引出工程を開始した時点から、前記物品が前記支持物の上に載らなくなったことを前記センサが検出した時点までに、前記物品が引き出された距離に基づいて、当該物品の引出し方向の寸法を取得する取得工程と、
を含むことを特徴とする物品寸法取得方法。