JP2022169139A - Waste disposal system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、廃棄物処理システムに関し、特に、廃棄物を吸着するロボット用吸着ハンド（ロボット用のエンドエフェクタ）が設けられた廃棄物処理システム（廃棄物選別ロボットシステム）に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a waste disposal system, and more particularly to a waste disposal system (waste sorting robot system) provided with a robot adsorption hand (robot end effector) that adsorbs waste.
従来、吸着対象物を吸着するロボット用吸着ハンドが知られている（たとえば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a suction hand for a robot that suctions an object to be suctioned (see, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100003).
上記特許文献１には、吸着対象物を吸着する真空吸着装置（ロボット用吸着ハンド）が開示されている。この特許文献１の真空吸着装置は、近接して配置された複数の吸着パッドを含み、複数の吸着パッドの各々に発生させる真空を制御して、吸着対象物のみを吸着して、不要な物体を同時に吸着しないように構成されている。 The aforementioned Patent Document 1 discloses a vacuum suction device (robot suction hand) that suctions an object to be suctioned. The vacuum suction device of this patent document 1 includes a plurality of suction pads arranged close to each other, controls the vacuum generated in each of the plurality of suction pads, and suctions only the suction target and removes unnecessary objects. are configured so that they are not simultaneously adsorbed.
しかしながら、上記特許文献１の真空吸着装置（ロボット用吸着ハンド）では、複数の吸着パッドの各々に発生させる真空を制御して、吸着対象物のみを吸着して、不要な物体を同時に吸着しないようにすることができるものの、ワークが平板状の物体に限定されているため、高さや形状が異なるワークを複数同時に吸着することは困難である。また、複数の吸着対象物を吸着する際の各吸着パッドの真空の制御について記載されておらず、複数の吸着対象物を同時に吸着して搬送することが困難であるという不都合があると考えられる。このため、吸着対象物の仕分けを行う際に、吸着および搬送動作を多く行う必要があり、効率よく仕分け作業を行うことが困難であるという問題点がある。 However, in the vacuum suction device (suction hand for a robot) disclosed in Patent Document 1, the vacuum generated in each of the plurality of suction pads is controlled so that only the object to be sucked is sucked, and unnecessary objects are not sucked at the same time. However, since the workpieces are limited to flat objects, it is difficult to simultaneously suck a plurality of workpieces having different heights and shapes. In addition, the control of the vacuum of each suction pad when sucking a plurality of objects to be sucked is not described, and it is considered that there is an inconvenience that it is difficult to suck and convey a plurality of objects to be sucked at the same time. . For this reason, when sorting the objects to be adsorbed, it is necessary to perform many adsorption and transport operations, and there is a problem that it is difficult to efficiently sort the objects.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ロボットアームの１回の仕分け動作において、複数の廃棄物を一度に吸着することによって効率よく廃棄物を仕分け処理することが可能な廃棄物処理システムを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to efficiently collect a plurality of wastes by sucking them at once in one sorting operation of a robot arm. To provide a waste disposal system capable of sorting and processing wastes well.
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による廃棄物処理システムは、複数種類の廃棄物を搬送する搬送部と、搬送部により搬送される廃棄物を撮像する撮像部と、搬送部により搬送される廃棄物を仕分けするロボットと、ロボットによる廃棄物の仕分け動作を制御する制御部と、を備え、ロボットは、ロボットアームと、ロボットアームの先端に接続されたロボット用吸着ハンドと、を含み、ロボット用吸着ハンドは、廃棄物を吸着する第１吸着部と、平面視において第１吸着部の周りに配置され、廃棄物を吸着する複数の第２吸着部と、を有し、制御部は、撮像部により撮像された画像に基づいて、複数の廃棄物の各々の吸着点を取得するとともに、取得した複数の廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンドの第１吸着部の中心を複数の廃棄物の各々の吸着点の中間位置に下降させて、複数の廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されている。 In order to achieve the above object, a waste disposal system according to one aspect of the present invention includes a transport unit that transports a plurality of types of waste, an imaging unit that captures an image of the waste transported by the transport unit, and a transport unit. and a control unit for controlling the operation of sorting the waste by the robot. The robot includes a robot arm, a robot suction hand connected to the tip of the robot arm, , the robot suction hand has a first suction part that suctions the waste, and a plurality of second suction parts that are arranged around the first suction part in a plan view and absorb the waste, The control unit obtains the suction point of each of the plurality of wastes based on the image captured by the imaging unit, and when the suction point of each of the obtained plurality of wastes is within a predetermined distance, It is configured such that the center of the first suction portion of the robot suction hand is lowered to an intermediate position between the suction points of the plurality of wastes, and control is performed to simultaneously suction the plurality of wastes.
この発明の一の局面による廃棄物処理システムでは、取得した複数の廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンドの第１吸着部の中心を複数の廃棄物の各々の吸着点の中間位置に下降させて、複数の廃棄物を同時に吸着することにより、ロボットアームの１回の仕分け動作において、複数の廃棄物を一度に吸着することによって効率よく廃棄物を仕分け処理することができる。また、複数の廃棄物のうち１つの廃棄物の吸着点に合わせてロボット用吸着ハンドを下降させる場合と異なり、複数の廃棄物の各々の吸着点の中間位置に、複数の第２吸着部に囲まれた第１吸着部の中心を下降させるので、複数の廃棄物の各々を確実に吸着することができる。また、複数の廃棄物を同時に吸着することにより、安全柵が必要な仕分けスピードの速いロボットを採用する必要がなく、人との協働作業が可能な仕分けスピードが比較的遅いロボットを採用することができる。また、ロボットの台数を増やす必要がないので、仕分けを行うロボットを配置する台数を最小限にすることができる。 In the waste disposal system according to one aspect of the present invention, when the suction point of each of the plurality of acquired wastes is within a predetermined distance, the center of the first suction portion of the suction hand for a robot is aligned with the plurality of wastes. By lowering the robot arm to an intermediate position between the respective adsorption points and simultaneously adsorbing a plurality of wastes, a plurality of wastes can be efficiently adsorbed at once in one sorting operation of the robot arm. It can be sorted and processed. In addition, unlike the case where the robot suction hand is lowered in accordance with the suction point of one waste among a plurality of wastes, the plurality of second suction portions are positioned at intermediate positions of the suction points of each of the plurality of wastes. Since the center of the surrounded first adsorption portion is lowered, each of the plurality of wastes can be reliably adsorbed. In addition, by picking up multiple wastes at the same time, it is not necessary to adopt a fast sorting robot that requires a safety fence. can be done. In addition, since there is no need to increase the number of robots, the number of sorting robots can be minimized.
上記一の局面による廃棄物処理システムにおいて、好ましくは、制御部は、同じ種類の複数の廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンドの第１吸着部の中心を、同じ種類の複数の廃棄物の各々の吸着点の中間位置に下降させて、同じ種類の複数の廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、同じ種類の廃棄物を同時に吸着して、複数の廃棄物を同じ仕分け先に搬送することができるので、廃棄物の仕分け作業をより効率よく行うことができる。 In the waste disposal system according to the above aspect, preferably, when the suction point of each of the plurality of wastes of the same type is within a predetermined distance, the controller controls the first suction portion of the suction hand for the robot. It is configured such that the center is lowered to an intermediate position between the adsorption points of the plurality of wastes of the same type, and control is performed to adsorb the plurality of wastes of the same type at the same time. With this configuration, the same type of waste can be adsorbed at the same time and a plurality of wastes can be transported to the same sorting destination, so that the waste sorting operation can be performed more efficiently.
この場合、好ましくは、第１吸着部および第２吸着部は、互いに独立して負圧が発生されるように構成されており、制御部は、同じ種類の複数の廃棄物を同時に吸着する場合に、第１吸着部および第２吸着部の両方に負圧を発生させる制御を行うとともに、１つの廃棄物を吸着する場合に、第１吸着部のみに負圧を発生させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、複数の廃棄物を、第１吸着部および第１吸着部の周りに配置された複数の第２吸着部により安定して吸着することができる。また、１つの廃棄物を吸着する場合には、第１吸着部の周りに配置された第２吸着部には負圧が発生しないので、異なる種類の廃棄物が同時に吸着されるのを効果的に抑制することができる。 In this case, preferably, the first adsorption section and the second adsorption section are configured to generate negative pressures independently of each other, and the control section controls the In addition, control is performed to generate negative pressure in both the first adsorption part and the second adsorption part, and when adsorbing one waste, control is performed so that negative pressure is generated only in the first adsorption part. It is configured. With this configuration, a plurality of wastes can be stably adsorbed by the first adsorption section and the plurality of second adsorption sections arranged around the first adsorption section. In addition, when one waste is adsorbed, since negative pressure is not generated in the second adsorption section arranged around the first adsorption section, it is possible to effectively adsorb different types of waste at the same time. can be suppressed to
上記第１吸着部および第２吸着部が互いに独立して負圧が発生される構成において、好ましくは、制御部は、異なる種類の複数の廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンドの第１吸着部の中心を、仕分ける対象である１つの廃棄物の吸着点の位置に下降させて、第１吸着部により１つの廃棄物を吸着する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、複数の第２吸着部に囲まれて、中央に配置された第１吸着部により、仕分け対象の廃棄物のみを確実に吸着することができる。 In the configuration in which the first adsorption section and the second adsorption section generate negative pressures independently of each other, the control section preferably controls that the adsorption point of each of the plurality of different types of waste is within a predetermined distance. In this case, the center of the first suction part of the robot suction hand is lowered to the position of the suction point of one waste to be sorted, and the first suction part is controlled to suck one waste. is configured to According to this configuration, only the waste to be sorted can be reliably adsorbed by the centrally arranged first adsorption section surrounded by the plurality of second adsorption sections.
上記一の局面による廃棄物処理システムにおいて、好ましくは、制御部は、取得した２つの廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンドの第１吸着部の中心を２つの廃棄物の各々の吸着点の中点位置に下降させて、２つの廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されており、取得した３つの廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンドの第１吸着部の中心を３つの廃棄物の各々の吸着点の重心位置に下降させて、３つの廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、２つの廃棄物を同時に吸着する場合に、２つの廃棄物の各々の吸着点の中点位置に、複数の第２吸着部に囲まれて中央に配置された第１吸着部を下降させるので、２つの廃棄物をより確実に吸着することができる。また、３つの廃棄物を同時に吸着する場合に、３つの廃棄物の各々の吸着点の重心位置に、複数の第２吸着部に囲まれて中央に配置された第１吸着部を下降させるので、３つの廃棄物をより確実に吸着することができる。 In the waste disposal system according to the above aspect, preferably, when the suction point of each of the two acquired wastes is within a predetermined distance, the controller controls the center of the first suction portion of the robot suction hand. is lowered to the midpoint position of the adsorption point of each of the two wastes, and the two wastes are simultaneously adsorbed. When the distance is less than , the center of the first suction part of the suction hand for robot is lowered to the center of gravity of the suction point of each of the three wastes, and control is performed to suck the three wastes at the same time. It is configured. According to this configuration, when two wastes are adsorbed simultaneously, the first suction unit is arranged in the middle of the adsorption points of the two wastes, surrounded by the plurality of second adsorption units. Since the adsorption part is lowered, the two wastes can be adsorbed more reliably. Also, when three wastes are to be adsorbed simultaneously, the first adsorption part, which is surrounded by a plurality of second adsorption parts and arranged in the center, is lowered to the center of gravity of the adsorption point of each of the three wastes. , the three wastes can be adsorbed more reliably.
上記一の局面による廃棄物処理システムにおいて、好ましくは、複数の第２吸着部は、第１吸着部を円周状に取り囲むように配置されている。このように構成すれば、第１吸着部に対して、複数の第２吸着部をバランスよく取り囲んで配置することができるので、第１吸着部および第２吸着部により複数の廃棄物をバランスよく吸着することができる。 In the waste disposal system according to the aspect described above, preferably, the plurality of second adsorption units are arranged so as to circumferentially surround the first adsorption unit. With this configuration, the plurality of second adsorption portions can be arranged to surround the first adsorption portion in a well-balanced manner. can be adsorbed.
この場合、好ましくは、第１吸着部は、複数設けられており、複数の第２吸着部は、複数の第１吸着部を円周状に取り囲むように配置されている。このように構成すれば、複数の第２吸着部に囲まれて中央に配置された第１吸着部を複数設けることにより、第１吸着部のみによって廃棄物を安定して吸着することができる。また、複数の第１吸着部および複数の第２吸着部をバランスよく配置することができるので、複数の第１吸着部および複数の第２吸着部により複数の廃棄物をよりバランスよく吸着することができる。 In this case, it is preferable that a plurality of the first adsorption portions are provided, and the plurality of the second adsorption portions are arranged so as to circumferentially surround the plurality of the first adsorption portions. According to this configuration, by providing a plurality of first adsorption portions arranged in the center surrounded by a plurality of second adsorption portions, the waste can be stably adsorbed only by the first adsorption portions. In addition, since the plurality of first adsorption sections and the plurality of second adsorption sections can be arranged in a well-balanced manner, the plurality of wastes can be adsorbed in a more balanced manner by the plurality of first adsorption sections and the plurality of second adsorption sections. can be done.
上記一の局面による廃棄物処理システムにおいて、好ましくは、第１吸着部および複数の第２吸着部は、互いに独立して上下方向に移動可能に構成されている。このように構成すれば、高さが異なる複数の廃棄物の各々の上面に当接するように、第１吸着部および第２吸着部を互いに独立して上下方向に移動させることができるので、高さの異なる複数の廃棄物を容易に同時に吸着することができる。 In the waste disposal system according to the aspect described above, preferably, the first adsorption section and the plurality of second adsorption sections are vertically movable independently of each other. With this configuration, the first suction unit and the second suction unit can be vertically moved independently of each other so as to come into contact with the upper surfaces of a plurality of wastes having different heights. Multiple wastes with different thicknesses can be easily adsorbed simultaneously.
上記一の局面による廃棄物処理システムにおいて、好ましくは、廃棄物は、複数の色のビンを含み、制御部は、ビンの色を判別して、ロボットにより廃棄物としてのビンを色に応じて仕分けさせる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、廃棄物としての複数の色のビンをロボットにより仕分けることができる。 In the waste disposal system according to the above aspect, the waste preferably includes bottles of a plurality of colors, and the control unit discriminates the color of the bins and causes the robot to sort the bins as waste according to the colors. It is configured to perform sorting control. With this configuration, the robot can sort bins of a plurality of colors as waste.
本発明によれば、上記のように、ロボットアームの１回の仕分け動作において、複数の廃棄物を一度に吸着することによって効率よく廃棄物を仕分け処理することができる。 According to the present invention, as described above, in one sorting operation of the robot arm, a plurality of wastes can be efficiently sorted by sucking them at once.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１～図１２を参照して、本発明の一実施形態による廃棄物処理システム１００の構成について説明する。
A configuration of a
（廃棄物処理施設の全体構成）
図１に示すように、本発明の一実施形態による廃棄物処理システム１００は、廃棄物処理施設２００に設けられている。廃棄物処理施設２００では、収集された廃棄物を仕分け処理するように構成されている。具体的には、廃棄物処理施設２００では、廃棄物としてのビンが仕分けられて、仕分けられたビンがそれぞれ処理される。廃棄物処理施設２００は、不適物除去部２１０と、コンテナ反転装置２２０と、コンテナ搬送部２３０ａと、ビン搬送部２３０ｂと、コンテナ洗浄部２４０と、を備えている。
(Overall configuration of waste treatment facility)
As shown in FIG. 1, a
不適物除去部２１０では、コンテナ２０１に収容された廃棄物から、ビン以外の廃棄物（不適物（たとえば、ペットボトルなどのプラスチックごみや、金属ごみなど））が作業者Ｗにより除去される。なお、不適物除去部２１０では、不適物が完全に取り除かれなくてもよい。つまり、不適物除去部２１０では、ビン以外の廃棄物のうち目立つものが取り除かれる。不適物が除去されたコンテナ２０１は、コンテナ搬送部２３０ａによりコンテナ反転装置２２０に搬送される。
In the unsuitable
コンテナ反転装置２２０は、コンテナ２０１を反転させて、コンテナ２０１内に収容された廃棄物（ビン）をビン搬送部２３０ｂ上に移す。コンテナ反転装置２２０により反転されたコンテナ２０１は、コンテナ搬送部２３０ａにより再び搬送されて、コンテナ洗浄部２４０に移動される。コンテナ洗浄部２４０は、コンテナ２０１を洗浄するように構成されている。
The
ビン搬送部２３０ｂは、廃棄物（ビン）を廃棄物処理システム１００に向けて搬送するように構成されている。ビン搬送部２３０ｂは、廃棄物（ビン）（コンテナ２０１）が搬入される下層階から、廃棄物処理システム１００の仕分け作業が行われる上層階に、廃棄物（ビン）を搬送する。
The
（廃棄物処理システムの構成）
廃棄物処理システム１００では、廃棄物としてのビンＢ（図２参照）が、ガラスの色毎に仕分けられて処理される。つまり、廃棄物は、複数の色のビンを含んでいる。また、廃棄物は、互いに異なる形状のビンＢを含んでいる。また、廃棄物は、互いに異なる大きさのビンＢを含んでいる。そして、廃棄物処理システム１００では、ビンＢの大きさおよび形状に関わらず、ビンＢが色毎に仕分けられる。たとえば、廃棄物処理システム１００では、ビンＢが、茶色、無色、その他の色（緑、青など）の色毎に収容部５０（図１参照）に仕分けられる。なお、廃棄物処理システム１００では、茶色、無色、緑、およびその他の色に色毎にビンＢが仕分けられてもよい。収容部５０は、その他の色のカレット（ガラス屑）が仕分けられるカレット収容部５１と、茶色のカレットが仕分けられるカレット収容部５２と、無色のカレットが仕分けられるカレット収容部５３と、われ等により仕分けられなかった残渣が収容される残渣収容部５４とを含んでいる。収容部５０（カレット収容部５１、５２、５３および残渣収容部５４）は、仕分け作業が行われる上層階に対して、下層階に配置されている。つまり、仕分けられた廃棄物（ビン）は、下層階に落とされて、収容部５０（カレット収容部５１、５２、５３または残渣収容部５４）に収容される。
(Configuration of waste treatment system)
In the
廃棄物処理システム１００は、作業者Ｗとロボット２０とが協働して廃棄物（ビン）を仕分けるように構成されている。廃棄物処理システム１００は、図１に示すように、搬送部１０と、ロボット２０と、を備えている。搬送部１０は、複数種類の廃棄物（ビン）を搬送するように構成されている。搬送部１０は、コンベアにより構成されている。ロボット２０は、搬送部１０により搬送される廃棄物を仕分けするとともに、作業者Ｗと協働可能に構成されている。
The
また、廃棄物処理システム１００は、図２に示すように、システム制御部３０と、撮像部４０と、複数のシュート５０ａと、シュート５０ｂおよび５０ｃと、センサ６０と、仕切部７０と、を備えている。なお、システム制御部３０は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。
2, the
ロボット２０は、図２に示すように、複数（２つ）のロボットアーム２２および２３を含んでいる。また、ロボット２０は、ロボット制御部２１を含んでいる。
The
ロボット制御部２１は、ロボットアーム２２および２３の動作を制御するように構成されている。具体的には、図３に示すように、ロボット制御部２１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１ａと、不揮発性のメモリ２１ｂと、を含んでいる。ロボット制御部２１は、ＣＰＵ２１ａによりメモリ２１ｂに記憶されているプログラムを実行することにより、ロボットアーム２２および２３の動作を制御するように構成されている。
また、ロボット制御部２１は、システム制御部３０から送信される位置情報を含む仕分け指令に基づいて、廃棄物としてのビンＢを色に応じて仕分けるロボットアーム２２および２３の動作を制御するように構成されている。つまり、ロボット制御部２１は、システム制御部３０から送信される仕分け指令に基づいて、ロボットアーム２２および２３を、ビンＢを保持する位置に移動させるように制御するように構成されている。また、ロボット制御部２１は、アーム駆動部２２ａの駆動を制御して、ロボットアーム２２の動作を制御するように構成されている。また、ロボット制御部２１は、アーム駆動部２３ａの駆動を制御して、ロボットアーム２３の動作を制御するように構成されている。アーム駆動部２２ａおよび２３ａは、各々モータと、モータの駆動量（回転角度）を検出するためのエンコーダと、を含んでいる。また、モータおよびエンコーダを含むアーム駆動部２２ａ（２３ａ）は、ロボットアーム２２（２３）の複数の関節毎に設けられている。
Further, the
図４に示すように、ロボットアーム２２は、リンク２２１と、リンク２２２と、上下移動部２２３とを有している。上下移動部２２３には、ロボット用吸着ハンド８０ａが取り付けられている。ロボットアーム２２は、リンク２２１が基部２０ａに対して回転軸線Ａ１を中心に回転するように構成されている。また、ロボットアーム２２は、リンク２２２がリンク２２１に対して回転軸線Ａ２を中心に回転するように構成されている。これにより、ロボットアーム２２は、回転軸線Ａ１およびＡ２において各リンクを回転させることにより、ロボット用吸着ハンド８０ａを、所望の水平方向の位置に移動させることが可能である。ロボットアーム２２は、上下移動部２２３がリンク２２２に対してＡ３方向に上下移動するように構成されている。これにより、ロボットアーム２２は、ロボット用吸着ハンド８０ａを、所望の高さ位置（上下方向の位置）に移動させることが可能である。
As shown in FIG. 4 , the
ロボットアーム２３は、リンク２３１と、リンク２３２と、上下移動部２３３とを有している。上下移動部２３３には、ロボット用吸着ハンド８０ｂが取り付けられている。ロボットアーム２３は、リンク２３１が基部２０ａに対して回転軸線Ａ１を中心に回転するように構成されている。また、ロボットアーム２３は、リンク２３２がリンク２３１に対して回転軸線Ａ４を中心に回転するように構成されている。これにより、ロボットアーム２３は、回転軸線Ａ１およびＡ４において各リンクを回転させることにより、ロボット用吸着ハンド８０ｂを、所望の水平方向の位置に移動させることが可能である。ロボットアーム２３は、上下移動部２３３がリンク２３２に対してＡ５方向に上下移動するように構成されている。これにより、ロボットアーム２３は、ロボット用吸着ハンド８０ｂを、所望の高さ位置（上下方向の位置）に移動させることが可能である。
The
また、ロボットアーム２２および２３は、互いに干渉しないように、駆動するように構成されている。
Also, the
システム制御部３０は、撮像部４０により撮像した廃棄物の画像に基づいて、機械学習を用いて、廃棄物を判別して、ロボット２０により廃棄物の仕分けを行わせるように構成されている。具体的には、システム制御部３０は、機械学習を用いて、ビンＢの色を判別して、ロボット２０により廃棄物としてのビンを色に応じて仕分けさせるように構成されている。
The
図３に示すように、システム制御部３０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３１と、不揮発性のメモリ３２と、を含んでいる。システム制御部３０は、ＣＰＵ３１によりメモリ３２に記憶されているプログラムを実行して、処理を行うように構成されている。
As shown in FIG. 3 , the
システム制御部３０は、撮像部４０により撮像した廃棄物の画像に基づいて、機械学習を用いて、廃棄物を判別するとともに、判別した廃棄物の位置を特定する。また、システム制御部３０は、判別した廃棄物の位置情報を含む仕分け指令をロボット制御部２１に送信する。
The
システム制御部３０は、撮像部４０による撮像処理を制御する。システム制御部３０は、撮像部４０により、搬送部１０上の廃棄物を所定時間毎に撮像する。また、システム制御部３０は、撮像部４０により撮像した廃棄物の画像を取得する。
The
システム制御部３０は、搬送部１０のコンベヤ軸に設置したエンコーダの信号に基づいて搬送部１０の搬送速度を取得する。また、システム制御部３０は、搬送部１０の搬送速度に同期させるようにして、ロボットアーム２２および２３の搬送部１０の流れ方向の動作を制御する。なお、システム制御部３０は、搬送部１０による廃棄物の搬送速度を所定の速度となるように制御してもよい。また、システム制御部３０は、搬送部１０の搬送速度と、撮像部４０により撮像した画像に基づく廃棄物の位置情報とに基づいて、ロボットアーム２２または２３により取り上げる廃棄物の位置情報（座標情報）および保持するタイミングの情報（時間情報）を算出して、仕分け指令として、ロボット制御部２１に送信する。
The
なお、廃棄物を判別するための機械学習は、予め、複数の種類のビンＢが撮像された画像と、この画像に対して人がビンＢの色を教示した教示情報と、に基づいて行われる。この機械学習は、システム制御部３０により予め行われてもよいし、別の制御部（コンピュータ）により行われた上で、機械学習の結果がシステム制御部３０に反映されてもよい。
Note that the machine learning for discriminating waste is performed based on previously captured images of a plurality of types of bins B and instruction information in which a person instructs the colors of the bins B for these images. will be This machine learning may be performed in advance by the
図２に示すように、撮像部４０は、搬送部１０により搬送される廃棄物を撮像するように構成されている。撮像部４０は、搬送部１０の上方に設けられている。また、撮像部４０は、搬送部１０の搬送方向において、ロボット２０よりも上流側に設けられている。撮像部４０は、１回の撮像により撮像範囲４０ａを撮像するように構成されている。撮像部４０は、撮像した画像を、システム制御部３０に送信するように構成されている。撮像部４０は、搬送部１０の搬送速度に応じて、時間間隔をあけて撮像するように構成されている。
As shown in FIG. 2 , the
シュート５０ａは、作業者Ｗにより仕分けられた廃棄物（ビン）が投入されるように構成されている。シュート５０ａは、対応する収容部５０（カレット収容部５１、５２または５３）に接続されており、投入された廃棄物を対応する収容部５０に導くように構成されている。シュート５０ａは、搬送部１０に対して、作業者Ｗの作業位置（立ち位置）とは反対側に設けられている。
The
シュート５０ｂおよび５０ｃは、ロボット２０により仕分けられた廃棄物（ビン）が投入されるように構成されている。シュート５０ｂおよび５０ｃは、それぞれ、対応する収容部５０（カレット収容部５１、５２または５３）に接続されており、投入された廃棄物を対応する収容部５０に導くように構成されている。シュート５０ｂおよび５０ｃは、ロボット２０の側方に設けられている。シュート５０ｂは、ロボット２０のロボットアーム２２側に設けられている。シュート５０ｃは、ロボット２０のロボットアーム２３側に設けられている。また、ロボット２０の複数のロボットアーム２２および２３は、互いに異なるシュート５０ｂおよび５０ｃに廃棄物を仕分けるように構成されている。具体的には、ロボットアーム２２は、シュート５０ｂに廃棄物を仕分けるように構成されている。また、ロボットアーム２３は、シュート５０ｃに廃棄物を仕分けるように構成されている。
The
図２に示すように、センサ６０は、ロボット２０の動作範囲の境界近傍に設けられている。また、センサ６０は、ロボット２０の動作範囲内への作業者Ｗの侵入を検知するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
仕切部７０は、ロボット２０の動作範囲の一部の境界近傍に設けられている。仕切部７０は、ロボット２０の動作範囲内に作業者Ｗが侵入しないように、空間を仕切っている。仕切部７０は、搬送部１０の搬送方向と交差する水平方向および上下方向に沿って延びるように配置されている。仕切部７０は、搬送部１０に対して上方に離間した位置に配置されている。これにより、搬送部１０と仕切部７０との間を廃棄物が通過することが可能である。また、仕切部７０は、透明な部材により形成されている。これにより、搬送部１０により搬送される廃棄物を、作業者Ｗが目視により確認することが可能である。たとえば、仕切部７０は、透明なアクリル板を含んでいる。
The
（ロボット用吸着ハンドの構成）
ロボットアーム２２の先端に接続されたロボット用吸着ハンド８０ａと、ロボットアーム２３の先端に接続されたロボット用吸着ハンド８０ｂとは、同様の構成を有している。以下では、ロボット用吸着ハンド８０ａおよび８０ｂを、ロボット用吸着ハンド８０として、まとめて説明する。
(Structure of suction hand for robot)
The robot suction hand 80a connected to the tip of the
ロボット用吸着ハンド８０（８０ａ、８０ｂ）は、廃棄物（ビン）を吸着して保持するように構成されている。ロボット用吸着ハンド８０は、下方の先端部に発生させる負圧により、廃棄物（ビン）を吸着するように構成されている。ロボット用吸着ハンド８０は、各々に設けられた負圧発生器２４ａおよび２４ｂ（図３および図６参照）により負圧が発生させられる。
The robot suction hands 80 (80a, 80b) are configured to suck and hold waste (bins). The
ロボット用吸着ハンド８０は、図５～図７に示すように、廃棄物を吸着する第１吸着部８１と、平面視において第１吸着部８１の周りに配置され、廃棄物を吸着する複数の第２吸着部８２と、を備えている。また、第１吸着部８１は、複数設けられている。また、ロボット用吸着ハンド８０は、図６に示すように、複数の第１吸着部８１を支持する支持部８３を備えている。また、ロボット用吸着ハンド８０は、支持部８３から上方に延びる柱部８４ａを備えている。また、ロボット用吸着ハンド８０は、複数の第２吸着部８２の各々を支持し、上方に延びる複数の柱部８４ｂを備えている。また、ロボット用吸着ハンド８０は、ロボット２０に接続される接続部８５ａと、接続部８５ａに接続された支持部８５ｂと、支持部８５ｂの下方に接続された基部８５ｄと、接続部８５ａに対して基部８５ｄを下方に付勢するバネ８５ｃとを備えている。基部８５ｄは、柱部８４ａおよび複数の柱部８４ｂを上下方向に移動可能に支持するように構成されている。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
第１吸着部８１および第２吸着部８２は、廃棄物としてのビンＢを吸着するように構成されている。第１吸着部８１および第２吸着部８２は、基部８５ｄの下方に設けられている。第１吸着部８１は、図７に示すように、基部８５ｄの略中央に複数（３つ）設けられている。また、第２吸着部８２は、第１吸着部８１を円周状に取り囲むように複数設けられている。具体的には、第２吸着部８２は、複数の第１吸着部８１を取り囲むように６つ設けられている。また、第２吸着部８２は、略等角度間隔（略６０度間隔）に円周状に配置されている。
The
第１吸着部８１は、図６に示すように、各々下方の先端部に伸縮可能なベローズ部８６ａが設けられている。ベローズ部８６ａは、弾性変形可能なゴムなどの材料により形成されている。また、ベローズ部８６ａの内側には、負圧を伝達する流路８６１ａが設けられている。
As shown in FIG. 6, the
第２吸着部８２は、各々下方の先端部に伸縮可能なベローズ部８６ｂが設けられている。ベローズ部８６ｂは、弾性変形可能なゴムなどの材料により形成されている。また、ベローズ部８６ｂの内側には、負圧を伝達する流路８６１ｂが設けられている。
Each of the
また、複数の第１吸着部８１および複数の第２吸着部８２の各々には、負圧の伝達を調整する複数の負圧調整弁８７が設けられている。負圧調整弁８７は、たとえば、チェッキバルブまたはスロットルバルブなどである。負圧調整弁８７は、負圧発生器２４ａ（２５ｂ）により負圧が供給されている場合に、ベローズ部８６ａ（８６ｂ）の先端が廃棄物に接触していない場合でも、負圧が漏れるのを抑制するために設けられている。負圧調整弁８７は、圧力損失が生じるように流路８７ａが狭まるように形成されている。
Further, each of the plurality of
第１吸着部８１および第２吸着部８２は、上下方向に伸縮するように構成されている。具体的には、第１吸着部８１の先端に設けられたベローズ部８６ａおよび第２吸着部８２の先端に設けられたベローズ部８６ｂが各々上下方向に伸縮するように構成されている。
The
図７に示すように、平面視において（上下方向に見て）、第１吸着部８１の直径Ｄ１は、第２吸着部８２の直径Ｄ２よりも小さい。
As shown in FIG. 7 , the diameter D1 of the
また、第１吸着部８１および複数の第２吸着部８２は、互いに独立して上下方向に移動可能に構成されている。具体的には、複数の第１吸着部８１は、支持部８３を介して柱部８４ａに接続され、柱部８４ａは、基部８５ｄに対して上下方向に移動可能に構成されている。また、複数の第２吸着部８２は、各々、柱部８４ｂに接続されている。複数の柱部８４ｂの各々は、基部８５ｄに対して、互いに独立して上下方向に移動可能に構成されている。
Also, the
また、第１吸着部８１および第２吸着部８２は、互いに独立して負圧が発生されるように構成されている。具体的には、複数の第１吸着部８１は、負圧発生器２４ａにより負圧が発生される。また、複数の第２吸着部８２は、負圧発生器２４ｂにより負圧が発生される。
Further, the
支持部８３は、図６に示すように、複数の第１吸着部８１の上方に設けられている。また、支持部８３は、円柱形状に形成されている。また、支持部８３の上部は、柱部８４ａに接続されている。また、支持部８３の内部には、負圧を伝達する内部空間８３ａが設けられている。
The
つまり、複数の第１吸着部８１の各々に負圧を伝達する流路は、支持部８３の内部空間８３ａに接続されている。また、内部空間８３ａは、柱部８４ａの内部に設けられた流路８４２ａに接続されている。つまり、内部空間８３ａにより、流路８４２ａから供給される負圧が、複数の第１吸着部８１に分配して伝達される。
In other words, the channels that transmit the negative pressure to each of the plurality of
柱部８４ａは、基部８５ｄに対して上下方向に移動可能に構成されている。また、柱部８４ａの内部に設けられた流路８４２ａは、チューブ２４１ａを介して負圧発生器２４ａに接続されている。
The
バネ８４１ａは、基部８５ｄに対して、支持部８３（複数の第１吸着部８１）を下方に付勢するように構成されている。
The
柱部８４ｂは、複数の第２吸着部８２の各々の上方に設けられている。また、柱部８４ｂの内部には、負圧を伝達する流路８４２ｂが設けられている。
The
柱部８４ｂは、基部８５ｄに対して上下方向に移動可能に構成されている。また、柱部８４ｂの内部に設けられた流路８４２ｂは、チューブ２４１ｂを介して負圧発生器２４ｂに接続されている。複数の第２吸着部８２の各々に接続されたチューブ２４１ｂは、合流部２４２ｂにより互いに接続され、共通の負圧発生器２４ｂに接続されている。
The
バネ８４１ｂは、基部８５ｄに対して、柱部８４ｂ（第２吸着部８２）を下方に付勢するように構成されている。
The
（廃棄物の吸着点取得処理）
図８を参照して、システム制御部３０による廃棄物（ビン）の吸着点の取得処理について説明する。
(Waste adsorption point acquisition processing)
Referring to FIG. 8, the process of acquiring the suction point of the waste (bin) by the
図８に示すように、システム制御部３０は、撮像部４０により撮像した廃棄物の画像に基づいてヒートマップを取得するように構成されている。具体的には、システム制御部３０は、図８（Ａ）に示すように、撮像部４０により撮像した画像を取得する。そして、システム制御部３０は、図８（Ｂ）に示すように、人口知能により推論して、廃棄物に対してヒートマップＨ１～Ｈ４を作成する。ヒートマップＨ１～Ｈ４は、廃棄物の中心と推論される部分に対して値が大きくなるように作成される。また、システム制御部３０は、取得したヒートマップＨ１～Ｈ４に基づいて、それぞれ、廃棄物の吸着点Ｐ１～Ｐ４を取得するように構成されている。具体的には、システム制御部３０は、図８（Ｃ）に示すように、ヒートマップＨ１～Ｈ４の値が大きい場所を、それぞれ、廃棄物の吸着点Ｐ１～Ｐ４に設定する。なお、ヒートマップの値は、しきい値により処理される。また、システム制御部３０は、取得した吸着点Ｐ１～Ｐ４に基づいて、ロボット２０により廃棄物の仕分けを行わせるように構成されている。つまり、システム制御部３０は、吸着点Ｐ１～Ｐ４に基づく廃棄物の位置情報を、ロボット制御部２１に送信する。
As shown in FIG. 8 , the
（廃棄物の吸着処理）
次に、システム制御部３０による廃棄物（ビン）の吸着制御処理について説明する。
(Waste adsorption treatment)
Next, the waste (bin) adsorption control process by the
ここで、本実施形態では、システム制御部３０は、撮像部４０により撮像された画像に基づいて、複数の廃棄物（ビン）の各々の吸着点を取得するとともに、取得した複数の廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンド８０の第１吸着部８１の中心を複数の廃棄物の各々の吸着点の中間位置に下降させて、複数の廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されている。なお、第１吸着部８１の中心は、この場合、平面視における３つの第１吸着部８１の中心の位置である。つまり、第１吸着部８１の中心は、３つの第１吸着部８１を支持する円柱状の支持部８３の中心位置である。また、複数の廃棄物の各々の吸着点の中間位置は、中点でなくてもよく、複数の廃棄物の各々の吸着点の間の位置である。また、所定の距離は、ロボット用吸着ハンド８０の大きさに基づいて設定される。たとえば、所定の距離は、複数の第２吸着部８２のうち互いに離れた位置にある２つの第２吸着部８２の中心間距離よりも小さい。
Here, in the present embodiment, the
また、システム制御部３０は、同じ種類の複数の廃棄物（ビン）の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンド８０の第１吸着部８１の中心を、同じ種類の複数の廃棄物の各々の吸着点の中間位置に下降させて、同じ種類の複数の廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されている。
In addition, when the suction points of a plurality of wastes (bins) of the same type are within a predetermined distance, the
また、システム制御部３０は、同じ種類の複数の廃棄物（ビン）を同時に吸着する場合に、第１吸着部８１および第２吸着部８２の両方に負圧を発生させる制御を行うとともに、異なる種類の複数の廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、第１吸着部８１のみに負圧を発生させる制御を行うように構成されている。つまり、複数の廃棄物を同時に吸着する場合には、第１吸着部８１および第２吸着部８２により、複数の廃棄物を吸着する。また、異なる種類の複数の廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合には、第１吸着部８１のみにより廃棄物を吸着する。
In addition, the
また、システム制御部３０は、異なる種類の複数の廃棄物（ビン）の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンド８０の第１吸着部８１の中心を、仕分ける対象である１つの廃棄物の吸着点の位置に下降させて、第１吸着部８１により１つの廃棄物を吸着する制御を行うように構成されている。
Further, when the suction points of a plurality of wastes (bins) of different types are within a predetermined distance, the
また、システム制御部３０は、取得した２つの廃棄物（ビン）の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンド８０の第１吸着部８１の中心を２つの廃棄物の各々の吸着点の中点位置に下降させて、２つの廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されている。また、システム制御部３０は、取得した３つの廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンド８０の第１吸着部８１の中心を３つの廃棄物の各々の吸着点の重心位置に下降させて、３つの廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されている。
Further, when the suction points of the acquired two wastes (bins) are within a predetermined distance, the
たとえば、図９に示すように、搬送部１０上の３つのビンＢ１、ビンＢ２、ビンＢ３について、ビンＢ１とビンＢ２とが同じ種類（色）のビンであり、ビンＢ３は、ビンＢ１およびビンＢ２とは異なる種類（色）のビンである場合について説明する。吸着対象のビンＢ１の吸着点Ｐ５に対して、ビンＢ２の吸着点Ｐ６は、所定の距離より小さい距離Ｌ１だけ離れた位置にある。また、吸着対象のビンＢ１の吸着点Ｐ５に対して、ビンＢ３の吸着点Ｐ７は、所定の距離より小さい距離Ｌ２だけ離れた位置にある。この場合、システム制御部３０は、吸着対象のビンＢ１のみを吸着するように制御する。つまり、システム制御部３０は、第１吸着部８１のみに負圧を発生させるとともに、第１吸着部８１の中心をビンＢ１の吸着点Ｐ５の位置（位置ＰＡ）に下降させる。
For example, as shown in FIG. 9, among three bins B1, B2, and B3 on the
また、たとえば、図１０に示すように、搬送部１０上の２つのビンＢ４、ビンＢ５について、ビンＢ４とビンＢ５とが同じ種類（色）のビンである場合について説明する。吸着対象のビンＢ４の吸着点Ｐ８に対して、ビンＢ５の吸着点Ｐ９は、所定の距離より小さい距離Ｌ３だけ離れた位置にある。この場合、システム制御部３０は、吸着対象のビンＢ４およびビンＢ５を同時に吸着するように制御する。つまり、システム制御部３０は、第１吸着部８１および第２吸着部８２の両方に負圧を発生させるとともに、第１吸着部８１の中心を、ビンＢ４の吸着点Ｐ８とビンＢ５の吸着点Ｐ９の中点の位置ＰＢに下降させる。
Further, for example, as shown in FIG. 10, regarding two bins B4 and B5 on the
また、たとえば、図１１に示すように、搬送部１０上の３つのビンＢ６、ビンＢ７、ビンＢ８について、ビンＢ６とビンＢ７とビンＢ８とが同じ種類（色）のビンである場合について説明する。吸着対象のビンＢ６の吸着点Ｐ１０に対して、ビンＢ７の吸着点Ｐ１１は、所定の距離より小さい距離Ｌ４だけ離れた位置にある。また、吸着対象のビンＢ６の吸着点Ｐ１０に対して、ビンＢ８の吸着点Ｐ１２は、所定の距離より小さい距離Ｌ６だけ離れた位置にある。また、ビンＢ７の吸着点Ｐ１１に対して、ビンＢ８の吸着点Ｐ１２は、所定の距離より小さい距離Ｌ５だけ離れた位置にある。この場合、システム制御部３０は、吸着対象のビンＢ６と、ビンＢ７およびビンＢ８とを同時に吸着するように制御する。つまり、システム制御部３０は、第１吸着部８１および第２吸着部８２の両方に負圧を発生させるとともに、第１吸着部８１の中心を、ビンＢ６の吸着点Ｐ１０とビンＢ７の吸着点Ｐ１１とビンＢ８の吸着点Ｐ１２との重心の位置ＰＣに下降させる。
Also, for example, as shown in FIG. 11, with respect to three bins B6, B7, and B8 on the conveying
次に、図１２を参照して、システム制御部３０による廃棄物吸着処理について説明する。
Next, referring to FIG. 12, waste adsorption processing by the
図１２のステップＳ１において、システム制御部３０は、搬送部１０上の廃棄物（ビン）の画像を取得する。ステップＳ２において、システム制御部３０は、廃棄物（ビン）の種類と代表点（吸着点）の位置とを推定する。
In step S1 of FIG. 12, the
ステップＳ３において、システム制御部３０は、指標を生成する。ステップＳ４において、システム制御部３０は、撮像画像と指標とを表示部（図示せず）に表示させる。
In step S3, the
ステップＳ５において、システム制御部３０は、撮像画像と、推定された廃棄物（ビン）の種類および位置と、を保存する。ステップＳ６において、システム制御部３０は、対象の廃棄物（ビン）から所定の距離以内に対象外（異なる種類）の廃棄物（ビン）があるか否かを判断する。対象外の廃棄物が無ければ、ステップＳ７に進み、対象外の廃棄物があれば、ステップＳ９に進む。
In step S5, the
ステップＳ７において、システム制御部３０は、第１吸着部８１および第２吸着部８２に負圧を発生させる。また、ステップＳ８において、システム制御部３０は、吸着位置を決定する。つまり、複数の廃棄物（ビン）を吸着する場合には、複数の廃棄物（ビン）の各々の吸着点の中間位置を吸着位置として決定する。その後、ステップＳ１１に進む。
In step S<b>7 , the
ステップＳ９において、システム制御部３０は、第１吸着部８１に負圧を発生させる。また、ステップＳ１０において、システム制御部３０は、吸着位置を決定する。つまり、対象の廃棄物（ビン）の吸着点を吸着位置として決定する。その後、ステップＳ１１に進む。
In step S<b>9 , the
ステップＳ１１において、システム制御部３０は、処理可能な廃棄物（ビン）があるか否かを判断する。処理可能な廃棄物（ビン）があれば、ステップＳ６に戻る。処理可能な廃棄物（ビン）がなければ、処理が終了される。
In step S11, the
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of this embodiment)
The following effects can be obtained in this embodiment.
本実施形態では、上記のように、取得した複数の廃棄物（ビン）の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンド８０の第１吸着部８１の中心を複数の廃棄物の各々の吸着点の中間位置に下降させて、複数の廃棄物を同時に吸着することにより、ロボットアーム２２（２３）の１回の仕分け動作において、複数の廃棄物を一度に吸着することによって効率よく廃棄物を仕分け処理することができる。また、複数の廃棄物のうち１つの廃棄物の吸着点に合わせてロボット用吸着ハンド８０を下降させる場合と異なり、複数の廃棄物の各々の吸着点の中間位置に、複数の第２吸着部８２に囲まれた第１吸着部８１の中心を下降させるので、複数の廃棄物の各々を確実に吸着することができる。また、複数の廃棄物を同時に吸着することにより、安全柵などが必要な仕分けスピードの速いロボットを採用する必要がなく、人と協働作業が可能な仕分けスピードが比較的遅いロボットを採用することができる。また、ロボットの台数を増やす必要がないので、仕分けを行うロボットを配置する台数を最小限にすることができる。
In this embodiment, as described above, when the suction points of each of the plurality of acquired wastes (bins) are within a predetermined distance, the center of the
また、本実施形態では、上記のように、システム制御部３０は、同じ種類の複数の廃棄物（ビン）の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンド８０の第１吸着部８１の中心を、同じ種類の複数の廃棄物の各々の吸着点の中間位置に下降させて、同じ種類の複数の廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されている。これにより、同じ種類の廃棄物を同時に吸着して、複数の廃棄物を同じ仕分け先に搬送することができるので、廃棄物の仕分け作業をより効率よく行うことができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、第１吸着部８１および第２吸着部８２は、互いに独立して負圧が発生されるように構成されている。また、システム制御部３０は、同じ種類の複数の廃棄物（ビン）を同時に吸着する場合に、第１吸着部８１および第２吸着部８２の両方に負圧を発生させる制御を行うとともに、１つの廃棄物を吸着する場合に、第１吸着部８１のみに負圧を発生させる制御を行うように構成されている。これにより、複数の廃棄物を、第１吸着部８１および第１吸着部８１の周りに配置された複数の第２吸着部８２により安定して吸着することができる。また、１つの廃棄物を吸着する場合には、第１吸着部８１の周りに配置された第２吸着部８２には負圧が発生しないので、異なる種類の廃棄物が同時に吸着されるのを効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、システム制御部３０は、異なる種類の複数の廃棄物（ビン）の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンド８０の第１吸着部８１の中心を、仕分ける対象である１つの廃棄物の吸着点の位置に下降させて、第１吸着部８１により１つの廃棄物を吸着する制御を行うように構成されている。これにより、複数の第２吸着部８２に囲まれて、中央に配置された第１吸着部８１により、仕分け対象の廃棄物のみを確実に吸着することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、システム制御部３０は、取得した２つの廃棄物（ビン）の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンド８０の第１吸着部８１の中心を２つの廃棄物の各々の吸着点の中点位置に下降させて、２つの廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されている。また、システム制御部３０は、取得した３つの廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、ロボット用吸着ハンド８０の第１吸着部８１の中心を３つの廃棄物の各々の吸着点の重心位置に下降させて、３つの廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されている。これにより、２つの廃棄物を同時に吸着する場合に、２つの廃棄物の各々の吸着点の中点位置に、複数の第２吸着部８２に囲まれて中央に配置された第１吸着部８１を下降させるので、２つの廃棄物をより確実に吸着することができる。また、３つの廃棄物を同時に吸着する場合に、３つの廃棄物の各々の吸着点の重心位置に、複数の第２吸着部８２に囲まれて中央に配置された第１吸着部８１を下降させるので、３つの廃棄物をより確実に吸着することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、複数の第２吸着部８２は、第１吸着部８１を円周状に取り囲むように配置されている。これにより、第１吸着部８１に対して、複数の第２吸着部８２をバランスよく取り囲んで配置することができるので、第１吸着部８１および第２吸着部８２により複数の廃棄物（ビン）をバランスよく吸着することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the plurality of
また、本実施形態では、上記のように、第１吸着部８１は、複数設けられており、複数の第２吸着部８２は、複数の第１吸着部８１を円周状に取り囲むように配置されている。これにより、複数の第２吸着部８２に囲まれて中央に配置された第１吸着部８１を複数設けることにより、第１吸着部８１のみによって廃棄物（ビン）を安定して吸着することができる。また、複数の第１吸着部８１および複数の第２吸着部８２をバランスよく配置することができるので、複数の第１吸着部８１および複数の第２吸着部８２により複数の廃棄物をよりバランスよく吸着することができる。
In addition, in the present embodiment, as described above, the plurality of
また、本実施形態では、上記のように、第１吸着部８１および複数の第２吸着部８２は、互いに独立して上下方向に移動可能に構成されている。これにより、高さが異なる複数の廃棄物（ビン）の各々の上面に当接するように、第１吸着部８１および第２吸着部８２を互いに独立して上下方向に移動させることができるので、高さの異なる複数の廃棄物を容易に同時に吸着することができる。
In addition, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、システム制御部３０は、ビンの色を判別して、ロボット２０により廃棄物としてのビンを色に応じて仕分けさせる制御を行うように構成されている。これにより、廃棄物としての複数の色のビンをロボット２０により仕分けることができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
(Modification)
It should be noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
たとえば、上記一実施形態では、ロボットは、２つのロボットアームを備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ロボットは、１つまたは３つ以上のロボットアームを備える構成でもよい。また、ロボットアームは、垂直多関節ロボットであってもよい。 For example, in the above embodiment, the robot has two robot arms, but the present invention is not limited to this. According to the invention, the robot may be configured with one or more robot arms. Also, the robot arm may be a vertical articulated robot.
また、上記一実施形態では、ロボットが作業者と協働可能である構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ロボットは、作業者と協働可能でなくてもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example of a configuration in which the robot can cooperate with the worker was shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the robot does not have to be cooperable with the worker.
また、上記一実施形態では、廃棄物としてのビンを色毎に仕分ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、廃棄物はビン以外であってもよい。たとえば、廃棄物は、プラスチック、金属、不燃ごみであってもよい。また、廃棄物を素材や大きさごとに仕分けてもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example of a configuration in which bottles as waste are sorted by color has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, waste may be other than bottles. For example, waste may be plastic, metal, non-burnable waste. Alternatively, the waste may be sorted by material or size.
また、上記一実施形態では、廃棄物を判別するシステム制御部と、ロボットの動作を制御するロボット制御部とが別個に設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、システム制御部とロボット制御部とを共通にして、廃棄物を判別するシステム制御部が、ロボットの動作を制御するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example of a configuration in which a system control unit for discriminating waste and a robot control unit for controlling the operation of the robot are provided separately has been shown, but the present invention is not limited to this. do not have. In the present invention, the system control unit and the robot control unit may be shared, and the system control unit that discriminates the waste may control the operation of the robot.
また、上記一実施形態では、３つの第１吸着部と、６つの第２吸着部とを設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１、２または４つ以上の第１吸着部と、６つ以外の複数の第２吸着部とを設けてもよい。 Moreover, in the above embodiment, an example of a configuration in which three first adsorption units and six second adsorption units are provided has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, one, two, or four or more first adsorption units and a plurality of second adsorption units other than six may be provided.
また、上記一実施形態では、廃棄物処理システムが設けられた廃棄物処理施設に、廃棄物がコンテナに入れられて回収されてくる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、廃棄物はコンテナ以外に入れられて回収されてきてもよい。たとえば、廃棄物は、袋に入れられて回収されてきてもよいし、トラックなどに直接積み込まれて回収されてきてもよい。この場合、廃棄物処理システムの搬送部に廃棄物を投入するための前段階の構成は、廃棄物の回収形態に合わせて適宜変更してもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example of a configuration in which waste is collected in a container at a waste disposal facility provided with a waste disposal system is shown, but the present invention is not limited to this. . In the present invention, the waste may be collected in a container other than the container. For example, the waste may be put in a bag and collected, or may be directly loaded onto a truck or the like and collected. In this case, the configuration of the previous stage for throwing the waste into the transport section of the waste disposal system may be appropriately changed in accordance with the form of collection of the waste.
１０ 搬送部
２０ ロボット
２２、２３ ロボットアーム
３０ システム制御部（制御部）
４０ 撮像部
８０、８０ａ、８０ｂ ロボット用吸着ハンド
８１ 第１吸着部
８２ 第２吸着部
１００ 廃棄物処理システム
Ｂ ビン（廃棄物）
REFERENCE SIGNS
40
Claims (9)
前記搬送部により搬送される廃棄物を撮像する撮像部と、
前記搬送部により搬送される廃棄物を仕分けするロボットと、
前記ロボットによる廃棄物の仕分け動作を制御する制御部と、を備え、
前記ロボットは、ロボットアームと、前記ロボットアームの先端に接続されたロボット用吸着ハンドと、を含み、
前記ロボット用吸着ハンドは、廃棄物を吸着する第１吸着部と、平面視において前記第１吸着部の周りに配置され、廃棄物を吸着する複数の第２吸着部と、を有し、
前記制御部は、前記撮像部により撮像された画像に基づいて、複数の廃棄物の各々の吸着点を取得するとともに、取得した複数の廃棄物の各々の吸着点が所定の距離以下にある場合に、前記ロボット用吸着ハンドの前記第１吸着部の中心を複数の廃棄物の各々の吸着点の中間位置に下降させて、複数の廃棄物を同時に吸着する制御を行うように構成されている、廃棄物処理システム。 a transport unit for transporting multiple types of waste;
an image capturing unit configured to capture an image of the waste transported by the transport unit;
a robot that sorts the waste transported by the transport unit;
a control unit that controls the sorting operation of the waste by the robot,
The robot includes a robot arm and a robot suction hand connected to the tip of the robot arm,
The robot suction hand has a first suction portion that suctions waste, and a plurality of second suction portions that are arranged around the first suction portion in a plan view and suction waste,
The control unit obtains the suction point of each of the plurality of wastes based on the image captured by the imaging unit, and when the suction point of each of the obtained plurality of wastes is within a predetermined distance. Further, the center of the first suction portion of the robot suction hand is lowered to an intermediate position between the suction points of each of the plurality of wastes, and control is performed to simultaneously suction the plurality of wastes. , waste disposal system.
前記制御部は、同じ種類の複数の廃棄物を同時に吸着する場合に、前記第１吸着部および前記第２吸着部の両方に負圧を発生させる制御を行うとともに、１つの廃棄物を吸着する場合に、前記第１吸着部のみに負圧を発生させる制御を行うように構成されている、請求項２に記載の廃棄物処理システム。 The first adsorption portion and the second adsorption portion are configured to generate negative pressure independently of each other,
When simultaneously adsorbing a plurality of wastes of the same type, the control unit performs control to generate negative pressure in both the first adsorption unit and the second adsorption unit, and adsorbs one waste. 3. The waste treatment system according to claim 2, wherein control is performed so that negative pressure is generated only in said first adsorption section in a case where a negative pressure is generated.
複数の前記第２吸着部は、複数の前記第１吸着部を円周状に取り囲むように配置されている、請求項６に記載の廃棄物処理システム。 A plurality of the first adsorption units are provided,
7. The waste treatment system according to claim 6, wherein the plurality of second adsorption units are arranged to circumferentially surround the plurality of first adsorption units.
前記制御部は、ビンの色を判別して、前記ロボットにより廃棄物としてのビンを色に応じて仕分けさせる制御を行うように構成されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の廃棄物処理システム。 The waste includes bins of multiple colors,
9. The control unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the control unit is configured to discriminate the color of the bins and perform control for sorting the bins as waste by the robot according to the colors. waste disposal system.
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| JP2021074988A JP2022169139A (en) | 2021-04-27 | 2021-04-27 | Waste disposal system |
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| JP2022169139A true JP2022169139A (en) | 2022-11-09 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2022169139A (en) |
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2021
- 2021-04-27 JP JP2021074988A patent/JP2022169139A/en active Pending
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