JP2023064294A - 位置姿勢推定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フォークによりパレットを持ち上げた状態で、フォークに対するパレットの位置及び姿勢を推定することができる位置姿勢推定装置を提供する。【解決手段】位置姿勢推定装置31は、フォーク9により持ち上げられたパレット12の下方からパレット12の下面12bまでの距離を検出する測距センサ22と、測距センサ22の検出データに基づいて、パレット12の下面12bにおける角部の位置を検知する角部検知部32と、角部検知部32により検知されたパレット12の下面12bにおける角部の位置に基づいて、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢の推定演算を行う推定演算部29とを備える。【選択図】図4
Description
本発明は、位置姿勢推定装置に関する。
従来の位置姿勢推定装置としては、例えば特許文献1に記載されている技術が知られている。特許文献1に記載の位置姿勢推定装置は、レーザ光を照射すると共に照射したレーザ光の反射光から周辺物体までの距離を計測する測域センサにより距離データを取得し、距離データを3次元空間上の観測点群に座標変換し、その観測点群に基づいてフォークリフトの前方に配置されたパレットの位置及び姿勢を特定する。
しかしながら、上記従来技術に記載の位置姿勢推定装置は、フォークリフトのフォークによりパレットを持ち上げる前に、フォークリフトの前方に配置されたパレットの位置及び姿勢を推定する技術であり、フォークによりパレットを持ち上げた状態で、パレットの位置及び姿勢を推定することは想定していない。また、上記従来技術に記載の位置姿勢推定装置では、測域センサがフォークに取り付けられているため、フォークによりパレットを持ち上げた状態では、測域センサの計測値に基づいてフォークに対するパレットの位置及び姿勢を推定することは困難である。
本発明の目的は、フォークによりパレットを持ち上げた状態で、フォークに対するパレットの位置及び姿勢を推定することができる位置姿勢推定装置を提供することである。
本発明の一態様は、フォークリフトのフォークにより持ち上げられたパレットの位置及び姿勢を推定する位置姿勢推定装置であって、フォークにより持ち上げられたパレットの下方からパレットの下面までの距離を検出する距離検出部と、距離検出部の検出データに基づいて、パレットの下面における角部の位置を検知する角部検知部と、角部検知部により検知されたパレットの下面における角部の位置に基づいて、フォークに対するパレットの位置及び姿勢の推定演算を行う推定演算部とを備える。
このような位置姿勢推定装置においては、フォークリフトのフォークによりパレットが持ち上げられた状態で、距離検出部によってパレットの下方からパレットの下面までの距離が検出される。そして、距離検出部の検出データに基づいて、パレットの下面における角部の位置が検知される。そして、パレットの下面における角部の位置に基づいて、フォークに対するパレットの位置及び姿勢の推定演算が行われる。このように距離検出部によりパレットの下方からパレットの下面までの距離が検出されるため、パレットの上面に荷物が載置されているか否かに関わらず、パレットの下面における角部の位置が検知される。これにより、フォークによりパレットを持ち上げた状態で、フォークに対するパレットの位置及び姿勢を推定することができる。また、距離検出部によりパレットの下方からパレットの下面までの距離を検出することにより、パレットの側面までの距離を検出するためにフォークリフトの車体の外側に距離検出部を配置しなくて済む。従って、フォークリフト全体の車幅を広げることなく、フォークに対するパレットの位置及び姿勢を推定することができる。
角部検知部は、距離検出部の検出データに基づいて、パレットにおける互いに隣り合う側面に対応する複数の直線を推定し、複数の直線の交点の位置をパレットの下面における角部の位置として算出し、推定演算部は、交点の位置に基づいて、フォークに対するパレットの位置及び姿勢の推定演算を行ってもよい。このような構成では、パレットにおける互いに隣り合う側面に対応する複数の直線の交点の位置が、パレットの下面における角部の位置として検知されることになる。従って、実際のパレットの角部が丸くなっていても、フォークに対するパレットの位置及び姿勢を高精度に推定することができる。
角部検知部は、距離検出部の検出データに基づいて、パレットの下面における左右両側の角部の位置を検知し、推定演算部は、パレットの下面における左右両側の角部の位置に基づいて、フォークに対するパレットの位置及び姿勢の推定演算を行ってもよい。このような構成では、パレットの下面における左右両側の角部の位置を検知することにより、パレットのサイズが不明である場合でも、フォークに対するパレットの位置及び姿勢を高精度に推定することができる。
角部検知部は、距離検出部の検出データに基づいて、パレットにおいてフォークの差込方向に垂直な第1側面に対応する第1直線と第1側面にそれぞれ隣り合う左右両側の第2側面に対応する2本の第2直線とを推定し、第1直線と2本の第2直線との左右2つの交点の位置をパレットの下面における左右両側の角部の位置として算出し、推定演算部は、左右2つの交点の位置に基づいて、フォークに対するパレットの位置及び姿勢の推定演算を行ってもよい。このような構成では、パレットの第1側面に対応する第1直線とパレットの左右両側の第2側面に対応する2本の第2直線との左右2つの交点の位置が、パレットの下面における左右両側の角部の位置として検知されることとなる。従って、実際のパレットの角部が丸くなっていても、フォークに対するパレットの位置及び姿勢を高精度に推定することができる。
推定演算部は、左右2つの交点の位置に基づいて、パレットの中心位置を算出し、パレットの中心位置からフォークに対するパレットの位置を算出してもよい。このような構成では、パレットの中心位置を算出することにより、フォークに対するパレットの位置を単純な計算処理で推定することができる。
推定演算部は、左右2つの交点の位置、第1直線及び第2直線の何れかに基づいて、パレットのヨー角を算出し、パレットのヨー角からフォークに対するパレットの姿勢を算出してもよい。このような構成では、パレットのヨー角を算出することにより、フォークに対するパレットの姿勢を単純な計算処理で推定することができる。
角部検知部は、パレットの下面におけるフォークリフトの車体に対して手前側の角部の位置を検知し、推定演算部は、パレットの下面における車体に対して手前側の角部の位置に基づいて、フォークに対するパレットの位置及び姿勢の推定演算を行ってもよい。このような構成では、パレットの下面における4つの角部のうち車体に近い角部の位置がパレットの位置及び姿勢の推定演算に使用されるため、フォークに対するパレットの位置及び姿勢を高精度に推定することができる。
本発明によれば、フォークによりパレットを持ち上げた状態で、フォークに対するパレットの位置及び姿勢を推定することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態に係る位置姿勢推定装置が適用されるフォークリフトを示す斜視図である。図1において、フォークリフト1は、走行装置2と、この走行装置2の前側に配置され、荷役を行う荷役装置3とを備えている。
走行装置2は、車体4と、この車体4の前部に配置された左右1対の駆動輪である前輪5と、車体4の後部に配置された左右1対の操舵輪である後輪6とを有している。
荷役装置3は、車体4の前端部に立設されたマスト7と、このマスト7にリフトブラケット8を介して取り付けられた左右1対のフォーク9と、このフォーク9を昇降させるリフトシリンダ10と、マスト7を傾動させるティルトシリンダ11とを有している。フォーク9は、図2及び図3に示されるように、パレット12を保持する。
パレット12は、荷物Mを載せるための荷役台である。パレット12の種類としては、平パレットまたはシートパレット等が挙げられる。パレット12には、4つの角部13が設けられている。各角部13は、R加工が施されて丸くなっている。また、パレット12には、フォーク9が差し込まれる2つのフォーク穴14が設けられている。
パレット12は、上面12a、下面12b及び4つの側面12c~12fを有している。上面12a及び下面12bは、互いに対向している。上面12a及び下面12bは、略四角形状を呈している。側面12c~12fは、上面12aと下面12bとの間に設けられている。
側面12c,12dは、互いに対向している。側面12c,12dは、フォーク9の差込方向に垂直な第1側面である。つまり、フォーク穴14は、側面12c,12dの対向方向に延びている。側面12cは、フォークリフト1の車体4に対して手前側(前側)の側面である。側面12dは、車体4に対して奥側(後側)の側面である。
側面12e,12fは、側面12c,12dの対向方向に垂直な方向において互いに対向している。側面12e,12fは、側面12c,12dにそれぞれ隣り合う左右両側の第2側面である。側面12e,12fは、フォーク9の差込方向に平行な側面である。
図4は、本発明の一実施形態に係る位置姿勢推定装置を備えた荷役制御装置の構成を示すブロック図である。図2において、荷役制御装置20は、フォーク9に保持されたパレット12を所定の荷置き場Z(図7参照)に置く、いわゆる荷置きを行う装置である。荷役制御装置20は、フォークリフト1の自動運転によって荷置きを行う。
荷役制御装置20は、指示スイッチ21と、2つの測距センサ22と、コントローラ23と、駆動部24とを備えている。測距センサ22、コントローラ23及び駆動部24は、フォークリフト1に搭載されている。
指示スイッチ21は、作業者が荷置き動作の指示を行うための手動操作スイッチである。指示スイッチ21は、フォークリフト1の運転席に搭載されていてもよいし、或いは作業者が所持する携帯端末等であってもよい。
測距センサ22は、図1~図3に示されるように、フォークリフト1の左右両側に配置されている。測距センサ22は、例えば車体4における前輪5の上方位置に取り付けられている。測距センサ22は、フォーク9により持ち上げられたパレット12の下方からパレット12の下面12bまでの距離を検出する距離検出部である。
測距センサ22としては、LIDAR、レーザレンジファインダまたはТoF(Time of Flight)カメラ等が使用される。測距センサ22は、パレット12の下面12bに向けてレーザ光Lを照射し、レーザ光Lの反射光を受光することにより、パレット12の下面12bまでの距離を検出して点群データを取得する。点群データは、測距センサ22の検出データである。点群は、レーザ光Lの反射点の集まりである。
フォークリフト1の左側に配置された測距センサ22は、主としてパレット12の下面12bにおける左側の領域にレーザ光Lを照射する。フォークリフト1の右側に配置された測距センサ22は、主としてパレット12の下面12bにおける右側の領域にレーザ光Lを照射する。
コントローラ23は、CPU、RAM、ROM及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ23は、指示スイッチ21により荷置き動作が指示されると、測距センサ22の検出信号に基づいて、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢を推定し、パレット12の荷置きを行うようにリフトシリンダ10及び駆動部24を制御する。
駆動部24は、特に図示はしないが、例えば駆動輪である前輪5を回転させる走行モータと、操舵輪である後輪6を転舵させる操舵モータとを有している。
コントローラ23は、上昇制御部25と、パレット点群抽出部26と、直線推定部27と、交点算出部28と、推定演算部29と、荷置き制御部30とを有している。
測距センサ22、コントローラ23のパレット点群抽出部26、直線推定部27、交点算出部28及び推定演算部29は、フォークリフト1のフォーク9により持ち上げられたパレット12の位置及び姿勢を推定する位置姿勢推定装置31を構成している。
上昇制御部25は、指示スイッチ21により荷置き動作が指示されると、フォーク9により持ち上げられたパレット12が測距センサ22よりも高い検知位置まで上昇するようにリフトシリンダ10を制御する。検知位置は、図2に示されるように、測距センサ22によりパレット12の下面12bまでの距離を検出することで、パレット12の下面12bの角部を検知することが可能な位置である。
パレット点群抽出部26は、測距センサ22により取得された点群データに基づいて、パレット12の下面12bに相当する点群を抽出する。
直線推定部27は、パレット点群抽出部26により抽出されたパレット12の下面12bに相当する点群に基づいて、パレット12における互いに隣り合う側面12c,12e,12fに対応する複数(ここでは3本)の直線を推定する。
交点算出部28は、直線推定部27により抽出された複数の直線の交点の位置をパレット12の下面12bにおける角部の位置として算出する。
パレット点群抽出部26、直線推定部27及び交点算出部28は、測距センサ22の検出データに基づいて、パレット12の下面12bにおける角部の位置を検知する角部検知部32を構成している。
推定演算部29は、角部検知部32により検知されたパレット12の下面12bにおける角部の位置に基づいて、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢の推定演算を行う。パレット12の位置及び姿勢は、フォークリフト1の規定位置を原点としたパレット12の2次元の位置及び姿勢である。
荷置き制御部30は、推定演算部29により推定されたフォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢に基づいて、パレット12が荷置き場Z(図7参照)に適切な位置及び姿勢で置かれるようにリフトシリンダ10及び駆動部24を制御する。
図5は、コントローラ23により実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。図5において、コントローラ23は、まず指示スイッチ21の操作信号に基づいて、フォーク9に保持されたパレット12の荷置き動作が指示されたかどうかを判断する(手順S101)。
コントローラ23は、フォーク9に保持されたパレット12の荷置き動作が指示されたと判断したときは、パレット12が検知位置(前述)まで上昇するようにリフトシリンダ10を制御する(手順S102)。
続いて、コントローラ23は、測距センサ22からパレット12の下面12bにレーザ光Lを照射させることで、測距センサ22の検出データを取得する(手順S103)。
そして、コントローラ23は、測距センサ22の検出データに基づいて、パレット12の下面12bに相当する点群を抽出する(手順S104)。このとき、コントローラ23は、図6(a)に示されるように、測距センサ22により取得された点群データのうち、パレット12の下面12bに相当する点群Gを抽出する。
続いて、コントローラ23は、パレット12の下面12bに相当する点群に基づいて、パレット12の側面12c,12e,12fに対応する3本の直線を推定する(手順S105)。このとき、コントローラ23は、図6(b)に示されるように、例えばRANSAC(Random sample consensus)または最小二乗法等を用いて、パレット12の側面12cに対応する直線L1(第1直線)と、パレット12の12e,12fに対応する2本の直線L2,L3(第2直線)とを推定する。
続いて、コントローラ23は、パレット12の側面12cに対応する直線とパレット12の側面12e,12fに対応する直線との左右2つの交点を求め、左右2つの交点の位置をパレット12の下面12bにおける角部の位置として算出する(手順S106)。ここでは、図6(b)に示されるように、パレット12の側面12cに対応する直線L1とパレット12の側面12e,12fに対応する直線L2,L3との交点P1,P2の位置が、パレット12の下面12bにおける角部の位置として算出される。
続いて、コントローラ23は、左右2つの交点の位置に基づいて、パレット12の中心位置を算出する(手順S107)。パレット12の中心位置は、図6(b)に示されるように、パレット12の下面12bにおける車体4に対して手前側縁部の車幅方向の中心位置Cに相当する。
また、コントローラ23は、左右2つの交点の位置の交点に基づいて、パレット12のヨー角を算出する(手順S108)。パレット12のヨー角は、パレット12の上下軸回りの回転角度である。
続いて、コントローラ23は、パレット12の中心位置から、フォーク9に対するパレット12の位置を算出すると共に、パレット12のヨー角から、フォーク9に対するパレット12の姿勢を算出する(手順S109)。
続いて、コントローラ23は、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢が基準値に対してずれているかどうかを判断する(手順S110)。基準値は、パレット12を荷置きした際の位置及び姿勢が許容範囲内となるような値である。
コントローラ23は、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢が基準値に対してずれていると判断したときは、パレット12の位置及び姿勢を修正するように駆動部24を制御する(手順S111)。例えば、コントローラ23は、フォークリフト1の走行経路を変更することでパレット12の位置及び姿勢が修正されるように駆動部24を制御する。
なお、フォークリフト1がフォーク9を左右両側にシフトさせるサイドシフトシリンダを備えている場合には、サイドシフトシリンダを制御することにより、フォーク9に対するパレット12の位置を修正してもよい。
コントローラ23は、手順S110でフォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢が基準値に対してずれていないと判断したとき、または手順S111を実行した後、フォークリフト1が荷置き場Z(図7参照)まで走行するように駆動部24を制御すると共に、フォーク9が下降することで荷置き場Zにパレット12が置かれるようにリフトシリンダ10を制御する(手順S112)。
以上において、上昇制御部25は、上記の手順S101,S102を実行する。パレット点群抽出部26は、上記の手順S103,S104を実行する。直線推定部27は、上記の手順S105を実行する。交点算出部28は、上記の手順S106を実行する。推定演算部29は、上記の手順S107~S109を実行する。荷置き制御部30は、上記の手順S110~S112を実行する。
ところで、パレット12の荷置きを行う際、図7に示されるように、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢がずれている場合には、フォークリフト1を荷置き場Zの正面まで自動走行させたとしても、リフトシリンダ10によりフォーク9を下降させたときに、パレット12が荷置き場Zにおける正規の位置及び姿勢に対してずれてしまう。
そのような課題を解決するためには、測距センサ22よりパレット12の上面12aにレーザ光Lを照射することで、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢を推定することが考えられる。しかし、図7に示されるように、パレット12の上面12aに大きな荷物Mが載置されていると、パレット12の上面12aが荷物Mにより隠れるため、測距センサ22によりパレット12が検知されない。従って、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢を推定することができない。
また、測距センサ22よりパレット12の側面12e,12fにレーザ光Lを照射することで、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢を推定することも考えられる。ただし、この場合には、パレット12よりも車幅方向の外側に測距センサ22を配置する必要があるため、測距センサ22の配置位置がフォークリフト1の車体4よりも車幅方向の外側にならざるを得ないことがある。従って、フォークリフト1全体の車幅が広くなってしまう可能性がある。
そこで、本実施形態においては、フォークリフト1のフォーク9によりパレット12が持ち上げられた状態で、測距センサ22によってパレット12の下方からパレット12の下面12bまでの距離が検出される。そして、測距センサ22の検出データに基づいて、パレット12の下面12bにおける角部の位置が検知される。そして、パレット12の下面12bにおける角部の位置に基づいて、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢の推定演算が行われる。このように測距センサ22によりパレット12の下方からパレット12の下面12bまでの距離が検出されるため、パレット12の上面12aに荷物Mが載置されているか否かに関わらず、パレット12の下面12bにおける角部の位置が検知される。これにより、フォーク9によりパレット12を持ち上げた状態で、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢を推定することができる。また、測距センサ22によりパレット12の下方からパレット12の下面12bまでの距離を検出することにより、パレット12の側面12e,12fまでの距離を検出するためにフォークリフト1の車体4の外側に測距センサ22を配置しなくて済む。従って、フォークリフト1全体の車幅を広げることなく、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢を推定することができる。
また、本実施形態では、測距センサ22の検出データに基づいて、パレット12の下面12bにおける左右両側の角部の位置が検知され、パレット12の下面12bにおける左右両側の角部の位置に基づいて、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢の推定演算が行われる。このようにパレット12の下面12bにおける左右両側の角部の位置を検知することにより、パレット12のサイズが不明である場合でも、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢を高精度に推定することができる。
また、本実施形態では、測距センサ22の検出データに基づいて、パレット12においてフォーク9の差込方向に垂直な側面12cに対応する直線L1と側面12cにそれぞれ隣り合う左右両側の側面12e,12fに対応する直線L2,L3とが推定され、直線L1と直線L2,L3との左右2つの交点P1,P2の位置がパレット12の下面12bにおける左右両側の角部の位置として算出される。このため、パレット12の側面12cに対応する直線L1とパレット12の左右両側の側面12e,12fに対応する直線L2,L3との左右2つの交点P1,P2の位置が、パレット12の下面12bにおける左右両側の角部の位置として検知されることとなる。従って、実際のパレット12の角部が丸くなっていても、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢を高精度に推定することができる。
また、本実施形態では、左右2つの交点P1,P2の位置に基づいて、パレット12の中心位置Cが算出され、パレット12の中心位置Cからフォーク9に対するパレット12の位置が算出される。このようにパレット12の中心位置Cを算出することにより、フォーク9に対するパレット12の位置を単純な計算処理で推定することができる。
また、本実施形態では、左右2つの交点P1,P2の位置に基づいて、パレット12のヨー角が算出され、パレット12のヨー角からフォーク9に対するパレット12の姿勢が算出される。このようにパレット12のヨー角を算出することにより、フォーク9に対するパレット12の姿勢を単純な計算処理で推定することができる。
また、本実施形態では、パレット12の下面12bにおけるフォークリフト1の車体4に対して手前側の角部の位置が検知され、パレット12の下面12bにおける車体4に対して手前側の角部の位置に基づいて、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢の推定演算が行われる。従って、パレット12の下面12bにおける4つの角部のうち車体4に近い角部の位置がパレット12の位置及び姿勢の推定演算に使用されるため、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢を更に高精度に推定することができる。
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、パレット12の側面12cに対応する直線L1とパレット12の側面12e,12fに対応する直線L2,L3との交点P1,P2の位置に基づいて、パレット12のヨー角が算出されているが、特にその形態には限られず、直線L1~L3の少なくとも1つに基づいて、パレット12のヨー角を算出してもよい。
また、上記実施形態では、測距センサ22がフォークリフト1の左右両側にそれぞれ配置されているが、特にそのような形態には限られない。フォーク9により持ち上げられたパレット12の下方からパレット12の下面12bまでの距離を検出し、パレット12の下面12bにおける左右両側の角部の位置を検知することが可能であれば、測距センサ22の数は1つであってもよい。この場合、測距センサ22は、フォークリフト1の左右一方側に配置されていてもよいし、フォークリフト1の車幅方向の中央部に配置されていてもよい。
また、上記実施形態では、測距センサ22の検出データに基づいて、パレット12の下面12bにおける左右両側の角部の位置が検知されているが、特にそのような形態には限られない。パレット12の縦横サイズが既知である場合には、図8に示されるように、1つの測距センサ22の検出データに基づいて、パレット12の下面12bにおける左右一方側の角部の位置のみを検知してもよい。
図8に示される変形例では、パレット12の側面12cに対応する直線L1とパレット12の側面12fに対応する直線L2とが推定され、これらの直線L1,L2の交点Pの位置が算出され、その交点Pの位置に基づいて、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢が推定される。具体的には、交点Pの位置とパレット12の縦横サイズとに基づいて、パレット12の中心位置Cが算出されると共に、直線L1,L2の少なくとも一方に基づいて、パレット12のヨー角が算出される。
このような変形例では、パレット12における互いに隣り合う側面12c,12fに対応する直線L1,L2の交点Pの位置が、パレット12の下面12bにおける角部の位置として検知されることになる。従って、実際のパレット12の角部13が丸くなっていても、フォーク9に対するパレット12の位置及び姿勢を推定することができる。
また、上記実施形態では、パレット12の下面12bにおけるフォークリフト1の車体4に対して手前側(前側)の角部の位置が検知されているが、特にその形態には限られず、パレット12の下面12bにおける車体4に対して奥側(後側)の角部の位置を検知してもよい。
また、上記実施形態では、パレット12の中心位置Cが算出され、そのパレット12の中心位置Cからフォーク9に対するパレット12の位置が算出されているが、特にその形態には限られず、パレット12の中心位置C以外の位置、例えばパレット12の両端位置等から、フォーク9に対するパレット12の位置を算出してもよい。
また、上記実施形態では、指示スイッチ21によりパレット12の荷置き動作が指示されると、リフトシリンダ10によりパレット12を持ち上げているが、特にその形態には限られず、例えばフォークリフト1の自動運転を管理する上位システムの管理装置によってパレット12の荷置き動作が指示されると、リフトシリンダ10によりパレット12を持ち上げてもよい。
1…フォークリフト、4…車体、9…フォーク、12…パレット、12b…下面、12c…側面(第1側面)、12e,12f…側面(第2側面)、22…測距センサ(距離検出部)、26…パレット点群抽出部、27…直線推定部、28…交点算出部、29…推定演算部、31…位置姿勢推定装置、32…角部検知部、C…中心位置、L1…直線(第1直線)、L2,L3…直線(第2直線)、P…交点、P1,P2…交点。
Claims (7)
- フォークリフトのフォークにより持ち上げられたパレットの位置及び姿勢を推定する位置姿勢推定装置であって、
前記フォークにより持ち上げられた前記パレットの下方から前記パレットの下面までの距離を検出する距離検出部と、
前記距離検出部の検出データに基づいて、前記パレットの下面における角部の位置を検知する角部検知部と、
前記角部検知部により検知された前記パレットの下面における角部の位置に基づいて、前記フォークに対する前記パレットの位置及び姿勢の推定演算を行う推定演算部とを備える位置姿勢推定装置。 - 前記角部検知部は、前記距離検出部の検出データに基づいて、前記パレットにおける互いに隣り合う側面に対応する複数の直線を推定し、前記複数の直線の交点の位置を前記パレットの下面における角部の位置として算出し、
前記推定演算部は、前記交点の位置に基づいて、前記フォークに対する前記パレットの位置及び姿勢の推定演算を行う請求項1記載の位置姿勢推定装置。 - 前記角部検知部は、前記距離検出部の検出データに基づいて、前記パレットの下面における左右両側の角部の位置を検知し、
前記推定演算部は、前記パレットの下面における左右両側の角部の位置に基づいて、前記フォークに対する前記パレットの位置及び姿勢の推定演算を行う請求項1記載の位置姿勢推定装置。 - 前記角部検知部は、前記距離検出部の検出データに基づいて、前記パレットにおいて前記フォークの差込方向に垂直な第1側面に対応する第1直線と前記第1側面にそれぞれ隣り合う左右両側の第2側面に対応する2本の第2直線とを推定し、前記第1直線と前記2本の第2直線との左右2つの交点の位置を前記パレットの下面における左右両側の角部の位置として算出し、
前記推定演算部は、前記左右2つの交点の位置に基づいて、前記フォークに対する前記パレットの位置及び姿勢の推定演算を行う請求項3記載の位置姿勢推定装置。 - 前記推定演算部は、前記左右2つの交点の位置に基づいて、前記パレットの中心位置を算出し、前記パレットの中心位置から前記フォークに対する前記パレットの位置を算出する請求項4記載の位置姿勢推定装置。
- 前記推定演算部は、前記左右2つの交点の位置、前記第1直線及び前記第2直線の何れかに基づいて、前記パレットのヨー角を算出し、前記パレットのヨー角から前記フォークに対する前記パレットの姿勢を算出する請求項4または5記載の位置姿勢推定装置。
- 前記角部検知部は、前記パレットの下面における前記フォークリフトの車体に対して手前側の角部の位置を検知し、
前記推定演算部は、前記パレットの下面における前記車体に対して手前側の角部の位置に基づいて、前記フォークに対する前記パレットの位置及び姿勢の推定演算を行う請求項1~6の何れか一項記載の位置姿勢推定装置。
Priority Applications (1)
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JP2021174480A JP2023064294A (ja) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | 位置姿勢推定装置 |
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Family Applications (1)
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2021
- 2021-10-26 JP JP2021174480A patent/JP2023064294A/ja active Pending
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