JP2019509559A - センサ誘導式ロボットを用いたボックスの位置特定、分離、およびピッキング - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (25)
- 荷積みパレットの第1画像を取り込む段階であって、前記荷積みパレットは、そこに積み重ねられた複数のボックスを有する、取り込む段階と、
前記第1画像を用いて、前記荷積みパレットの表面の第1表現を生成する段階と、
ロボットアームを用いて、前記荷積みパレットの前記表面のコーナーにある第1ボックスをプログラム可能な量動かす段階と
前記ロボットアームにより動かされた前記第1ボックスを含む、前記荷積みパレットの第2画像を取り込む段階と、
前記第2画像を用いて、前記荷積みパレットの前記表面の第2表現を生成する段階と、
前記ロボットアームを用いて前記第1ボックスを元に戻す段階と、
前記荷積みパレットの前記表面の前記第1表現および前記第2表現を処理して、前記第1ボックスの表面の表現を生成する段階と、
前記第1ボックスの前記表面の前記表現を用いて、前記ロボットアームを前記第1ボックスに対して位置決めする段階と、
前記ロボットアームを用いて、前記荷積みパレットから前記第1ボックスを動かす段階と
を備える、コンピュータ実装方法。 - 前記荷積みパレットの前記表面の前記第1表現および前記第2表現を処理する段階は、前記荷積みパレットの前記表面の前記第1表現と前記第2表現との差異を決定する段階と、前記差異を用いて前記第1ボックスの前記表面のサイズおよび位置を決定する段階とを含む、請求項1に記載のコンピュータ実装方法。
- 前記第2画像は、前記第1ボックスの前記表面の一部を不明瞭にする前記ロボットアームの表現を含んでおり、前記荷積みパレットの前記表面の前記第1表現および前記第2表現を処理して、前記第1ボックスの前記表面の表現を生成する段階は、前記荷積みパレットの前記表面の前記第1表現および前記第2表現の両方からのデータを用いて、前記第1ボックスの前記表面の前記表現を生成する段階を含む、請求項1または2に記載のコンピュータ実装方法。
- 前記荷積みパレットの前記ボックスの最小限のボックスサイズを表す入力を受信する段階を更に備え、前記第1ボックスの前記表面の前記表現を用いて前記ロボットアームを前記第1ボックスに対して位置決めする段階は、前記最小限のボックスサイズを用いる段階を含む、請求項1から3の何れか一項に記載のコンピュータ実装方法。
- 前記荷積みパレットの前記ボックスの最大限のボックスサイズを表す入力を受信する段階を更に備え、前記ロボットアームを用いて前記荷積みパレットから前記第1ボックスを動かす段階は、(1)少なくとも、前記最大限のボックスサイズと関連付けられる高さだけ、前記荷積みパレットの上面の上方に前記第1ボックスを持ち上げる段階、または(2)少なくとも、前記最大限のボックスサイズと関連付けられる距離だけ、前記荷積みパレットの側面から前記第1ボックスを遠ざける段階を含む、請求項1から4の何れか一項に記載のコンピュータ実装方法。
- 前記ロボットアームを用いて前記荷積みパレットから前記第1ボックスを動かす段階は、前記荷積みパレットの前記ボックスの数、サイズ、向きおよび位置を先験的に認識することなく達成される、請求項1から3の何れか一項に記載のコンピュータ実装方法。
- 前記第1画像および前記第2画像は、カメラを用いて取り込まれ、前記コンピュータ実装方法は、前記ロボットアームにより対応する複数の位置に保持された基準点の複数の画像を用いて、前記カメラの位置を決定する段階を更に備える、請求項1から6の何れか一項に記載のコンピュータ実装方法。
- 空のパレットの基準点の画像を用いて、前記荷積みパレットの位置を決定する段階を更に備える、請求項1から7の何れか一項に記載のコンピュータ実装方法。
- 前記ボックスの総数よりも少ない数のボックスに対して、前記取り込む段階と、生成する段階と、持ち上げる段階と、取り込む段階と、生成する段階と、離す段階と、処理する段階とを行いながらも、前記ボックスの全てを前記荷積みパレットから降ろす段階を更に備える、請求項1から8の何れか一項に記載のコンピュータ実装方法。
- 前記第1ボックスを動かす段階は、(1)前記ロボットアームを用いて、前記第1ボックスを前記荷積みパレットに対して前記プログラム可能な量持ち上げる段階、(2)前記ロボットアームを用いて、前記第1ボックスを前記荷積みパレットに対して横方向に動かす段階、および(3)前記ロボットアームを用いて、前記第1ボックスを前記荷積みパレットの前記表面に対して傾ける段階のうち1つを含む、請求項1から9の何れか一項に記載のコンピュータ実装方法。
- 前記第1ボックスの前記表面の前記表現を記憶する段階と、
画像取込デバイスを用いて前記荷積みパレットの第3画像を取り込む段階であって、前記第3画像は、前記第1ボックスを含まない、取り込む段階と、
前記第3画像を用いて、前記荷積みパレットの前記表面の第3表現を生成する段階と、
前記荷積みパレットの前記表面の前記第3表現と前記第1ボックスの前記表面の記憶された前記表現とを比較することにより、前記第1ボックスに対応する第1ボックスタイプの1つまたは複数のインスタンスを特定する段階であって、前記第1ボックスタイプの前記1つまたは複数のインスタンスの各々の位置および向きを決定する段階を含む、特定する段階と、
対応する前記位置および前記向きを用いて、前記第1ボックスタイプの前記1つまたは複数のインスタンスの各々を取り出す段階と
を更に備える、請求項1から10の何れか一項に記載のコンピュータ実装方法。 - 前記第1ボックスの前記表面の前記表現を記憶する段階と、
画像取込デバイスを用いて異なる積荷パレットの画像を取り込む段階と、
前記画像を用いて前記異なる積荷パレットの表面の表現を生成する段階と、
前記異なる積荷パレットの前記表面の前記表現と前記第1ボックスの前記表面の記憶された前記表現とを比較することにより、前記第1ボックスに対応する第1ボックスタイプの1つまたは複数のインスタンスを特定する段階であって、前記第1ボックスタイプの前記1つまたは複数のインスタンスの各々の位置および向きを決定する段階を含む、特定する段階と、
前記ロボットアームと前記1つまたは複数のインスタンスの各々の対応する前記位置および前記向きとを用いて、前記第1ボックスタイプの各インスタンスを取り出す段階と
を更に備える、請求項1から11の何れか一項に記載のコンピュータ実装方法。 - コンピューティングデバイス、ロボットアーム、ロボット制御システムおよび画像取込デバイスを備えるシステムであって、前記コンピューティングデバイスは、
前記画像取込デバイスを用いて荷積みパレットの第1画像を取り込むことであって、前記荷積みパレットは、そこに積み重ねられた複数のボックスを有する、取り込むことと、
前記第1画像を用いて、前記荷積みパレットの表面の第1表現を生成することと、
前記ロボット制御システムを介して、前記ロボットアームにより前記荷積みパレットの前記表面のコーナーにある第1ボックスをプログラム可能な量動かすことと、
前記画像取込デバイスを用いて前記荷積みパレットの第2画像を取り込むことであって、前記第2画像は、前記ロボットアームにより動かされる前記第1ボックスを含む、取り込むことと、
前記第2画像を用いて前記荷積みパレットの前記表面の第2表現を生成することと、
前記ロボット制御システムを介して、前記ロボットアームにより前記第1ボックスを元に戻すことと、
前記荷積みパレットの前記表面の前記第1表現および前記第2表現を処理して、前記第1ボックスの上面の表現を生成することと、
前記第1ボックスの前記表面の前記表現を用いて、前記ロボット制御システムを介して、前記ロボットアームを前記第1ボックスに対して位置決めすることと、
前記ロボット制御システムを介して、前記ロボットアームにより前記荷積みパレットから前記第1ボックスを動かすことと
を行うよう構成される、システム。 - 前記コンピューティングデバイスは、前記荷積みパレットの前記表面の前記第1表現と前記第2表現との差異を決定すること、および、前記差異を用いて前記第1ボックスの前記表面のサイズおよび位置を決定することにより、前記荷積みパレットの前記表面の前記第1表現および前記第2表現を処理するよう構成される、請求項13に記載のシステム。
- 前記第2画像は、前記第1ボックスの前記表面の一部を不明瞭にする前記ロボットアームの表現を含んでおり、前記コンピューティングデバイスは、前記荷積みパレットの前記表面の前記第1表現および前記第2表現の両方からのデータを用いて前記第1ボックスの前記表面の表現を生成することにより、前記荷積みパレットの前記表面の前記第1表現および前記第2表現を処理して前記第1ボックスの前記表面の前記表現を生成するよう構成される、請求項13または14に記載のシステム。
- 前記コンピューティングデバイスは更に、前記荷積みパレットの前記ボックスの最小限のボックスサイズを表す入力を受信するよう構成され、前記コンピューティングデバイスは、前記最小限のボックスサイズを用いることにより、前記第1ボックスの前記表面の前記表現を用いて、前記ロボットアームを前記第1ボックスに対して位置決めするよう構成される、請求項13から15の何れか一項に記載のシステム。
- 前記コンピューティングデバイスは更に、前記荷積みパレットの前記ボックスの最大限のボックスサイズを表す入力を受信するよう構成され、前記コンピューティングデバイスは、前記ロボットアームを用いて(1)少なくとも、前記最大限のボックスサイズと関連付けられる高さだけ、前記荷積みパレットの上面の上方に前記第1ボックスを持ち上げること、または(2)少なくとも、前記最大限のボックスサイズと関連付けられる距離だけ、前記荷積みパレットの側面から前記第1ボックスを遠ざけることにより、前記荷積みパレットから前記第1ボックスを動かすよう構成される、請求項13から16の何れか一項に記載のシステム。
- 前記コンピューティングデバイスは、前記荷積みパレットの前記ボックスの数、サイズ、向きおよび位置を先験的に認識することなく、前記ロボットアームを用いて前記荷積みパレットから前記第1ボックスを動かすよう構成される、請求項13から15の何れか一項に記載のシステム。
- 前記コンピューティングデバイスは更に、前記ロボットアームにより対応する複数の位置に保持された基準点の複数の画像を用いて、前記画像取込デバイスの位置を決定するよう構成される、請求項13から18の何れか一項に記載のシステム。
- 前記コンピューティングデバイスは更に、空のパレットの基準点の画像を用いて、前記荷積みパレットの位置を決定するよう構成される、請求項13から19の何れか一項に記載のシステム。
- 前記コンピューティングデバイスは更に、前記ボックスの総数よりも少ない数のボックスに対して、前記取り込むことと、生成することと、持ち上げることと、取り込むことと、生成することと、離すことと、処理することとを行いながらも、前記ロボットアームを用いて前記ボックスの全てを前記荷積みパレットから降ろすよう構成される、請求項13から20の何れか一項に記載のシステム。
- 前記コンピューティングデバイスは更に(1)前記ロボットアームを用いて、前記第1ボックスを前記荷積みパレットに対して前記プログラム可能な量持ち上げること、(2)前記ロボットアームを用いて、前記第1ボックスを前記荷積みパレットに対して横方向に動かすこと、および(3)前記ロボットアームを用いて、前記第1ボックスを前記荷積みパレットの前記表面に対して傾けることのうち1つにより前記第1ボックスを動かすよう構成される、請求項13から21の何れか一項に記載のシステム。
- 前記コンピューティングデバイスは更に、
前記第1ボックスの前記表面の前記表現を記憶することと、
前記画像取込デバイスを用いて前記荷積みパレットの第3画像を取り込むことであって、前記第3画像は、前記第1ボックスを含まない、取り込むことと、
前記第3画像を用いて、前記荷積みパレットの前記表面の第3表現を生成することと、
前記荷積みパレットの前記表面の前記第3表現と前記第1ボックスの前記表面の記憶された前記表現とを比較することにより、前記第1ボックスに対応する第1ボックスタイプの1つまたは複数のインスタンスを特定することであって、前記第1ボックスタイプの前記1つまたは複数のインスタンスの各々の位置および向きを決定することを含む、特定することと、
前記ロボットアームと前記1つまたは複数のインスタンスの各々の対応する前記位置および前記向きとを用いて、前記第1ボックスタイプの各インスタンスを取り出すことと
を行うよう構成される、請求項13から22の何れか一項に記載のシステム。 - 前記コンピューティングデバイスは更に、
前記第1ボックスの前記表面の前記表現を記憶することと、
前記画像取込デバイスを用いて異なる積荷パレットの画像を取り込むことと、
前記画像を用いて前記異なる積荷パレットの表面の表現を生成することと、
前記異なる積荷パレットの前記表面の前記表現と前記第1ボックスの前記表面の記憶された前記表現とを比較することにより、前記第1ボックスに対応する第1ボックスタイプの1つまたは複数のインスタンスを特定することであって、前記第1ボックスタイプの前記1つまたは複数のインスタンスの各々の位置および向きを決定することを含む、特定することと、
前記ロボットアームと前記1つまたは複数のインスタンスの各々の対応する前記位置および前記向きとを用いて、前記第1ボックスタイプの各インスタンスを取り出すことと
を行うよう構成される、請求項13から23の何れか一項に記載のシステム。 - 1つまたは複数のコンピューティングデバイスに、
荷積みパレットの第1画像を取り込む手順であって、前記荷積みパレットは、そこに積み重ねられた複数のボックスを有する、取り込む手順と、
前記第1画像を用いて前記荷積みパレットの表面の第1表現を生成する手順と、
ロボットアームを用いて、前記荷積みパレットの前記表面のコーナーにある第1ボックスをプログラム可能な量動かす手順と、
前記ロボットアームにより動かされた前記第1ボックスを含む、前記荷積みパレットの第2画像を取り込む手順と、
前記第2画像を用いて前記荷積みパレットの前記表面の第2表現を生成する手順と、
前記ロボットアームを用いて前記第1ボックスを元に戻す手順と、
前記荷積みパレットの前記表面の前記第1表現および前記第2表現を処理して、前記第1ボックスの表面の表現を生成する手順と、
前記第1ボックスの前記表面の前記表現を用いて、前記ロボットアームを前記第1ボックスに対して位置決めする手順と、
前記ロボットアームを用いて前記荷積みパレットから前記第1ボックスを動かす手順と
を実行させるためのコンピュータプログラム。
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