JP2012125886A - 物体把持装置、物体把持装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のワークを含む領域の画像を撮像する撮像部と、複数のワークを含む領域の距離情報を取得する取得部と、画像と距離情報とに基づいて、複数のワークから複数の把持候補ワークの三次元位置姿勢を計測して三次元位置姿勢情報を生成する計測部と、計測部により計測された前記三次元位置姿勢情報に基づいて、把持候補ワークから把持対象ワークを選択する選択部と、把持対象ワークを把持する把持部と、把持部により把持対象ワークが把持されている間に、把持候補ワークの三次元位置姿勢を所定の時間間隔で計測して三次元位置姿勢情報を更新する更新部と、を備え、選択部は、把持部による把持が終了した場合、更新部により更新された把持候補ワークの前記三次元位置姿勢情報に基づいて、次の把持対象ワークを選択する。
【選択図】 図1
Description
複数のワークを含む領域の画像を撮像する撮像手段と、
前記複数のワークを含む領域の距離情報を取得する取得手段と、
前記画像と前記距離情報とに基づいて、前記複数のワークから複数の把持候補ワークの三次元位置姿勢を計測して三次元位置姿勢情報を生成する計測手段と、
前記計測手段により計測された前記三次元位置姿勢情報に基づいて、前記把持候補ワークから把持対象ワークを選択する選択手段と、
前記把持対象ワークを把持する把持手段と、
前記把持手段により前記把持対象ワークが把持されている間に、前記把持候補ワークの三次元位置姿勢を所定の時間間隔で計測して三次元位置姿勢情報を更新する更新手段と、を備え、
前記選択手段は、前記把持手段による前記把持が終了した場合、前記更新手段により更新された前記把持候補ワークの前記三次元位置姿勢情報に基づいて、次の把持対象ワークを選択することを特徴とする。
第1実施形態に係る物体把持装置は、複数のピッキング候補ワーク(把持候補ワーク)の位置姿勢を予め取得し、把持対象ワークをピッキング(把持)している間に他の複数のピッキング候補ワークの位置姿勢をトラッキングして更新するものである。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態では、複数の候補ワークを検出し、ピッキング対象ワーク以外の候補ワークをトラッキングすることにより、複数の候補ワークの位置姿勢情報を保持した。これにより、ピッキング動作ごとに三次元位置姿勢計測を行うのに要する計算時間を低減した。しかし、ピッキング動作を行う際に、ロボットアームがグローバルカメラと、トラッキング対象ワークとの間にあり、トラッキング対象ワークが遮蔽された状態でトラッキング対象ワークの三次元位置姿勢が変動すると、トラッキング対象ワークの位置姿勢をトラッキングできなくなる場合がある。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。山積みされたワークをピッキングする際、ロボットアームがピッキング対象ワークを把持する前にロボットアームとの干渉などの要因によりピッキング対象ワーク自体が動いてしまうケースが考えられる。このようなケースではピッキングに失敗する可能性が非常に高くなる。本実施形態では、トラッキング対象ワークだけではなく、ピッキング対象ワークに対しても、ピッキング処理の直前までトラッキング処理を行い、位置姿勢情報を更新する。これにより、ピッキング中にピッキング対象ワークの位置姿勢が変動した場合でも、正しく再ピッキング処理に移行できるようにし、ピッキングの失敗を防ぐようにする。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (8)
- 複数のワークを含む領域の画像を撮像する撮像手段と、
前記複数のワークを含む領域の距離情報を取得する取得手段と、
前記画像と前記距離情報とに基づいて、前記複数のワークから複数の把持候補ワークの三次元位置姿勢を計測して三次元位置姿勢情報を生成する計測手段と、
前記計測手段により計測された前記三次元位置姿勢情報に基づいて、前記把持候補ワークから把持対象ワークを選択する選択手段と、
前記把持対象ワークを把持する把持手段と、
前記把持手段により前記把持対象ワークが把持されている間に、前記把持候補ワークの三次元位置姿勢を所定の時間間隔で計測して三次元位置姿勢情報を更新する更新手段と、を備え、
前記選択手段は、前記把持手段による前記把持が終了した場合、前記更新手段により更新された前記把持候補ワークの前記三次元位置姿勢情報に基づいて、次の把持対象ワークを選択することを特徴とする物体把持装置。 - 前記更新手段は、前記把持対象ワークの三次元位置姿勢をさらに計測して三次元位置姿勢情報を更新し、
前記把持手段は、前記把持対象ワークを把持する前に、当該把持対象ワークの三次元位置姿勢が変動したと前記更新手段により判定された場合、前記更新手段により更新された前記把持対象ワークの三次元位置姿勢情報に基づいて、前記把持対象ワークを把持することを特徴とする請求項1に記載の物体把持装置。 - 前記把持手段による前記把持が終了した場合であって、前記計測手段により計測された前記把持候補ワークの三次元位置姿勢が変動していないと前記更新手段により判定された場合、
前記選択手段は、前記計測手段により計測された前記三次元位置姿勢情報に基づいて次の把持対象ワークを選択することを特徴とする請求項1または2に記載の物体把持装置。 - 前記把持手段による前記把持が終了した場合であって、前記計測手段により計測された前記把持候補ワークの三次元位置姿勢が変動したと前記更新手段により判定された場合、
前記撮像手段は、前記更新手段により更新された前記把持候補ワークの前記三次元位置姿勢情報に基づいて、当該把持候補ワークを含む所定の範囲の画像を改めて撮像し、
前記取得手段は、前記所定の範囲の距離情報を改めて取得し、
前記計測手段は、前記画像と前記距離情報とに基づいて前記把持候補ワークの三次元位置姿勢を改めて計測して三次元位置姿勢情報を生成し、
前記選択手段は、前記改めて計測された三次元位置姿勢情報に基づいて、次の把持対象ワークを選択することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の物体把持装置。 - 前記把持手段の三次元形状情報を記憶する記憶手段と、
前記把持手段により前記把持候補ワークが遮蔽されていない場合の前記把持候補ワークの面積に対して、前記把持手段により前記把持候補ワークが遮蔽されている面積が占める割合を示す遮蔽率を、前記記憶手段に記憶された前記三次元形状情報に基づいて算出する算出手段と、をさらに備え、
前記選択手段は、前記計測手段により計測された三次元位置姿勢情報に基づいて、前記遮蔽率が小さい順に、前記把持候補ワークから前記把持対象ワークを選択することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の物体把持装置。 - 前記更新手段は、前記把持対象ワークから所定の範囲に存在する把持候補ワークの三次元位置姿勢を更新することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の物体把持装置。
- 撮像手段と、取得手段と、計測手段と、選択手段と、把持手段と、更新手段と、を備える物体把持装置の制御方法であって、
前記撮像手段が、複数のワークを含む領域の画像を撮像する撮像工程と、
前記取得手段が、前記複数のワークを含む領域の距離情報を取得する取得工程と、
前記計測手段が、前記画像と前記距離情報とに基づいて、前記複数のワークから複数の把持候補ワークの三次元位置姿勢を計測して三次元位置姿勢情報を生成する計測工程と、
前記選択手段が、前記計測工程により計測された前記三次元位置姿勢情報に基づいて、前記把持候補ワークから把持対象ワークを選択する選択工程と、
前記把持手段が、前記把持対象ワークを把持する把持工程と、
前記更新手段が、前記把持工程により前記把持対象ワークが把持されている間に、前記把持候補ワークの三次元位置姿勢を所定の時間間隔で計測して三次元位置姿勢情報を更新する更新工程と、を備え、
前記選択工程では、前記把持工程による前記把持が終了した場合、前記更新工程により更新された前記把持候補ワークの前記三次元位置姿勢情報に基づいて、次の把持対象ワークを選択することを特徴とする物体把持装置の制御方法。 - 請求項7に記載の物体把持装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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