JP2021082222A - 情報処理方法、ロボットシステム、物品の製造方法、および情報処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本実施形態に係る情報処理装置として、経路生成装置(軌道生成装置)の概略構成を示している。この経路生成装置(軌道生成装置)は、制御装置1と、教示者等がデータ入力などを行う入力部2と、動作プログラム等を記録する記録部3と、部品、ロボットの動作軌道の表示などに用いられる表示部4を備えている。制御装置1は、CPUなどの制御手段を中心にROM、RAMなどの周辺部を配した、例えばいわゆるPC(パーソナルコンピュータ)フォームの形態を有する制御装置である。記録部3は例えばHDDやSSDなどの外部記憶装置であり、表示部4はLCDディスプレイなどから構成される。
本実施形態2では、2つの回転関節を持った多関節ロボットの例えば手先などに対応する基準部位を開始点から目標点まで移動させる経路を生成する例を示す。図12は、本実施形態の経路生成の課題条件を示している。図12において、ロボット装置AAの躯体は2つの回転関節J1、J2で接続されたリンクを有する多関節ロボットである。同図では、ロボット装置AAの1軸目(J1)の関節角度がθ1、2軸目(J2)の関節角度がθ2となっており、このロボット装置AAの姿勢は2次元の関節空間上の点(θ1、θ2)が決まれば一意に決まる。なお、ここでは簡略化のため、2関節の単純なロボットを例示しているが、ロボット装置AAが例えば6軸多関節形式などの形式であっても、下記の制御は同様に実施可能である。
Claims (25)
- 制御装置が、仮想空間において、第1の物体モデルの移動の始点、および終点を設定する設定工程と、
前記制御装置が、前記仮想空間において、前記始点および前記終点の少なくともいずれか一方を開始点とする木構造モデルを構成する枝の生成を試行する枝生成試行工程と、
前記制御装置が、前記枝生成試行工程において、生成を試行した枝が前記仮想空間における第2の物体モデルとの干渉を判定する干渉判定工程と、
前記制御装置が、前記干渉判定工程において前記干渉が発生している場合に、前記第1の物体モデルと前記第2の物体モデルとに関する動力学条件に基づき、前記第1の物体モデルを移動させ、その移動路を前記木構造モデルに枝として追加する第1の枝追加工程と、を含む情報処理方法。 - 請求項1に記載の情報処理方法において、前記第1の枝追加工程では、生成を試行した前記枝の起点から前記動力学条件に基づき、前記第1の物体モデルを移動させる情報処理方法。
- 請求項1または2に記載の情報処理方法において、前記制御装置が、前記干渉判定工程において前記干渉が発生していない場合に、生成を試行した前記枝を前記木構造モデルに追加する第2の枝追加工程と、を含む情報処理方法。
- 請求項3に記載の情報処理方法において、前記制御装置が、前記枝生成試行工程と、前記干渉判定工程と、前記第1の枝追加工程または前記第2の枝追加工程と、を繰り返し実行し、前記始点と前記終点とが、前記木構造モデルを通じて接続した場合は、前記木構造モデル上の前記始点から前記終点までを接続する枝を前記第1の物体モデルを移動させる経路として生成する経路生成工程と、を含む情報処理方法。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の情報処理方法において、前記制御装置が、前記枝生成試行工程で生成を試行する枝は、前記仮想空間に生成した第1の点と、前記木構造モデルに既に含まれている前記第1の点に最も近い第2の点と、を結ぶ枝である情報処理方法。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の情報処理方法において、前記制御装置が、前記干渉判定工程において、前記仮想空間に生成した第1の点と、前記木構造モデルに既に含まれている前記第1の点に最も近い第2の点と、を結ぶ枝が前記第2の物体モデルと交差する場合、前記干渉が発生したと判定する情報処理方法。
- 請求項5または6に記載の情報処理方法において、前記第1の点が前記仮想空間のランダムな位置に生成された点と、前記第2の点を結ぶ線の上に発生される情報処理方法。
- 請求項1から7のいずれか1項に記載の情報処理方法において、前記第1の枝追加工程において、前記動力学条件が、前記第1の物体モデルと前記第2の物体モデルとが接触する場合の速度または力の条件を含み、前記制御装置は、前記速度または力の条件を用いて生成を試行した前記枝の起点から前記第1の物体モデルを移動させ、その移動路を前記木構造モデルに枝として追加する情報処理方法。
- 請求項5または6に記載の情報処理方法において、前記制御装置が、繰り返し実行する枝生成試行工程の1つで、生成する前記第1の点の位置として、前記第1の物体モデルの移動の始点または終点の位置を用いる情報処理方法。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の情報処理方法の各工程を、前記制御装置を構成するコンピュータに実行させる制御プログラム。
- 請求項10に記載の制御プログラムを格納した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の情報処理方法の前記第1の物体モデルが、ロボット装置の躯体、またはロボット装置により操作される***作物に相当し、生成した経路に沿って前記ロボット装置が前記***作物を操作する動作が制御されるロボット装置の制御方法。
- 請求項12に記載の制御方法により制御されるロボット装置と、生成した経路に沿って前記ロボット装置の動作を制御するロボット制御装置と、を含むロボットシステム。
- 請求項13に記載の制御方法により制御される前記ロボット装置が、前記***作物としてのワークを操作し、前記ワークから物品を製造する物品の製造方法。
- 仮想空間において、第1の物体モデルの移動の始点、および終点を設定する設定工程と、
前記仮想空間において、前記始点および前記終点の少なくともいずれか一方を開始点とする木構造モデルを構成する枝の生成を試行する枝生成試行工程と、
前記枝生成試行工程において、生成を試行した枝が前記仮想空間で静止している第2の物体モデルとの干渉を判定する干渉判定工程と、
前記干渉判定工程において前記干渉が発生している場合に、前記第1の物体モデルと前記第2の物体モデルとに関する動力学条件に基づき、前記第1の物体モデルを移動させ、その移動路を前記木構造モデルに枝として追加する第1の枝追加工程と、を実行する制御装置を備えた情報処理装置。 - 請求項15に記載の情報処理装置において、前記制御装置が、前記第1の枝追加工程では、生成を試行した前記枝の起点から前記動力学条件に基づき、前記第1の物体モデルを移動させる情報処理装置。
- 請求項15または16に記載の情報処理装置において、前記制御装置が、前記干渉判定工程において前記干渉が発生していない場合に、生成を試行した前記枝を前記木構造モデルに追加する第2の枝追加工程と、を実行する情報処理装置。
- 請求項17に記載の情報処理装置において、前記制御装置が、前記枝生成試行工程と、前記干渉判定工程と、前記第1の枝追加工程または前記第2の枝追加工程と、を繰り返し実行し、前記始点と前記終点とが、前記木構造モデルを通じて接続した場合は、前記木構造モデル上の前記始点から前記終点までを接続する枝を前記第1の物体モデルを移動させる経路として生成する経路生成工程と、を実行する情報処理装置。
- 請求項15から18のいずれか1項に記載の情報処理装置において、前記制御装置が、前記枝生成試行工程で生成を試行する枝は、前記仮想空間に生成した第1の点と、前記木構造モデルに既に含まれている前記第1の点に最も近い第2の点と、を結ぶ枝である情報処理装置。
- 請求項15から19のいずれか1項に記載の情報処理装置において、前記制御装置が、前記干渉判定工程において、前記仮想空間に生成した第1の点と、前記木構造モデルに既に含まれている前記第1の点に最も近い第2の点と、を結ぶ枝が前記第2の物体モデルと交差する場合、前記干渉が発生したと判定する情報処理装置。
- 請求項19または20に記載の情報処理装置において、前記第1の点が前記仮想空間のランダムな位置に生成された点と、前記第2の点を結ぶ線の上に発生される情報処理装置。
- 請求項17に記載の情報処理装置において、前記第2の枝追加工程において、前記干渉に関する前記動力学条件が、前記第1の物体モデルと前記第2の物体モデルとが接触する場合の速度または力の条件を含み、前記制御装置は、前記速度または力の条件を用いて生成を試行した前記枝の起点から前記第1の物体モデルを移動させ、その移動路を前記木構造モデルに枝として追加する情報処理装置。
- 請求項19または20に記載の情報処理装置において、前記制御装置が、繰り返し実行する枝生成試行工程の1つで、前記仮想空間の任意の位置に生成する第1の点の位置として、前記第1の物体モデルの移動の始点または終点の位置を用いる情報処理装置。
- 請求項15から23のいずれか1項に記載の情報処理装置において、前記各工程における前記木構造モデルの変化の過程を出力するユーザインターフェース装置を備えた情報処理装置。
- 請求項15から24のいずれか1項に記載の情報処理装置において、前記第1の物体モデルの移動の始点、および終点を設定するユーザ操作を取り込むユーザインターフェース装置を備えた情報処理装置。
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