JP3271689B2 - 物品位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、存在予定位置にお
いて基準姿勢で置かれているべき、上面が長方形状の物
品の上面に対して、その上面からはみ出る状態で、互い
に平行な複数の第１細幅光像とそれら第１細幅光像に直
交する第２細幅光像とを投光する投光手段と、その投光
手段の投光状態において、前記物品の上面並びにその周
囲を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像画像情報
に基づいて、前記物品の前記存在予定位置に対する偏位
及び基準姿勢に対する傾きを検出する物品位置検出手段
とが設けられ、その物品位置検出手段は、前記複数の第
１細幅光像の各々が前記物品の上面の端縁において途切
れている複数の第１代表位置、及び、前記第２細幅光像
が前記物品の上面の端縁において途切れている複数の第
２代表位置を抽出し、それら第１代表位置、及び、第２
代表位置の撮像画像上の位置情報と、前記物品の撮像画
像上の寸法情報とに基づいて、前記物品の上面の端縁に
相当する位置において第１代表位置及び第２代表位置が
存在するか否かを判別し、その判別により存在が確認さ
れた場合において前記偏位及び傾きを求める、物品検出
処理を実行するように構成されている物品位置検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】冒記物品位置検出装置は、例えば、パレ
ット等に積み付けられている上面が長方形状の物品を所
望の位置に移載する移載ロボット等において、物品の存
在予定位置において基準姿勢で置かれているべき物品上
面に対して、互いに平行な複数の第１細幅光像とそれら
第１細幅光像に直交する第２細幅光像とを投光して、そ
の物品上面並びにその周囲を撮像し、それらの第１，第
２細幅光像がその物品上面の端縁において途切れている
撮像画像情報に基づいて、その物品の存在予定位置に対
する偏位及び基準姿勢に対する傾きを検出するものであ
る。そして、従来の物品位置検出装置は、物品がその存
在予定位置において予め設定した一つの基準姿勢に近い
姿勢で置かれていることを前提にして、第１，第２細幅
光像が途切れている第１，第２代表位置を抽出し、それ
ら第１，第２代表位置の撮像画像上の位置情報と、基準
姿勢に対応する物品の撮像画像上の寸法情報とに基づい
て、それら第１，第２代表位置が、物品上面の端縁に相
当する位置に存在している否かを判別し、その位置に存
在していることが確認された場合は、それら第１，第２
代表位置の撮像画像上の位置情報に基づいて、その物品
の存在予定位置に対する偏位及び基準姿勢に対する傾き
を求める物品検出処理を実行するように構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、物品がその存在予定位置において予め設定した一つ
の基準姿勢に近い姿勢で置かれていることを前提にし
て、第１，第２代表位置の撮像画像上の位置情報と、基
準姿勢に対応する物品の撮像画像上の寸法情報とに基づ
いて、それら第１，第２代表位置が、物品上面の端縁に
相当する位置に存在している否かを判別するため、物品
がその存在予定位置において基準姿勢から略９０度回転
した姿勢で間違って置かれている場合、仮に、第１，第
２代表位置を抽出できたとしても、それら第１，第２代
表位置が基準姿勢に対応する物品上面の端縁に相当する
位置には存在しないから、この場合は、例えば、物品の
姿勢に異常があると判断してその物品について所定のエ
ラー処理を実行しなければならない等、その物品の位置
検出処理に時間がかかる欠点がある。本発明は上記実情
に鑑みてなされたものであって、存在予定位置における
物品の基準姿勢を上手く設定することにより、物品がそ
の存在予定位置において互いに略９０度回転した二通り
の姿勢で置かれることがある場合に、それらの物品の位
置検出処理が迅速に行えるようにすることを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の物品位置
検出装置は、存在予定位置において基準姿勢で置かれて
いるべき、上面が長方形状の物品の上面に対して、その
上面からはみ出る状態で、互いに平行な複数の第１細幅
光像とそれら第１細幅光像に直交する第２細幅光像とを
投光する投光手段と、その投光手段の投光状態におい
て、前記物品の上面並びにその周囲を撮像する撮像手段
と、前記撮像手段の撮像画像情報に基づいて、前記物品
の前記存在予定位置に対する偏位及び基準姿勢に対する
傾きを検出する物品位置検出手段とが設けられ、その物
品位置検出手段は、前記複数の第１細幅光像の各々が前
記物品の上面の端縁において途切れている複数の第１代
表位置、及び、前記第２細幅光像が前記物品の上面の端
縁において途切れている複数の第２代表位置を抽出し、
それら第１代表位置、及び、第２代表位置の撮像画像上
の位置情報と、前記物品の撮像画像上の寸法情報とに基
づいて、前記物品の上面の端縁に相当する位置において
第１代表位置及び第２代表位置が存在するか否かを判別
し、その判別により存在が確認された場合において前記
偏位及び傾きを求める、物品検出処理を実行するように
構成されている物品位置検出装置であって、前記存在予
定位置における基準姿勢として、互いに９０度の位相差
がある二種の基準姿勢があり、前記投光手段が、前記複
数の第１細幅光像と前記第２細幅光像との交差位置を前
記二種の基準姿勢が重なる範囲に位置させるように、前
記第１細幅光像と前記第２細幅光像とを投光するように
構成され、前記撮像手段が、前記物品が前記二種の基準
姿勢のいずれに位置するときも、その上面並びにその周
囲を撮像可能に構成され、前記物品位置検出手段が、前
記物品の上面の端縁に相当する位置において第１代表位
置及び第２代表位置が存在するか否かの判別処理を、前
記物品の上面の長辺側に対応する端縁に相当する位置に
前記第１代表位置が位置するものとして仮定する場合
と、前記物品の上面の短辺側に対応する端縁に相当する
位置に前記第１代表位置が位置するものとして仮定する
場合との夫々において実行して、物品位置検出処理を実
行するように構成されているので、物品がその存在予定
位置において互いに略９０度回転した二通りの姿勢で置
かれることがある場合に、その撮像画像情報に基づい
て、物品の上面の長辺側に対応する端縁に相当する位置
に第１代表位置が位置するものとして仮定した一つの基
準姿勢に対応する判別処理と、物品の上面の短辺側に対
応する端縁に相当する位置に第１代表位置が位置するも
のとして仮定した残り一つの基準姿勢に対応する判別処
理とを行い、いずれかの判別処理において、第１，第２
代表位置が物品上面の端縁に相当する位置に存在してい
ることが確認された場合に、それら第１，第２代表位置
の撮像画像上の位置情報に基づいて、その物品の存在予
定位置に対する偏位及びその判別処理に対応する基準姿
勢に対する傾きを求める物品検出処理を実行できる。従
って、物品がその存在予定位置において互いに略９０度
回転した二通りの姿勢で置かれることがある場合に、い
ずれの姿勢で置かれていてもその物品検出処理を実行で
きるので、それらの物品の位置検出処理が迅速に行え
る。

【０００５】請求項２記載の物品位置検出装置は、前記
二種の基準姿勢が、一つの角部を同じ位置に位置させた
状態で、互いに９０度の位相差がある二種の姿勢として
設定されているので、例えばパレット等の四角形の物品
載置範囲に載置されている多数の物品のうち、その物品
載置範囲の角部に置かれる物品の姿勢が、互いに略９０
度回転した二通りある場合に、それらの物品の位置検出
処理が迅速に行え、特に、その物品載置範囲の設定が互
いに略９０度回転した二通りある場合に、それらの物品
の位置検出処理が迅速に行える。

【０００６】請求項３記載の物品位置検出装置は、前記
物品位置検出手段に対して、前記基準姿勢が特定した一
つの基準姿勢であるか、前記二種の基準姿勢であるかを
示す基準姿勢指令手段が設けられ、前記物品位置検出手
段は、前記基準姿勢指令手段の指令情報に基づき、特定
された一つの基準姿勢に対する物品位置検出処理を実行
する状態と、前記二種の基準姿勢に対する物品位置検出
処理を実行する状態とを選択するように構成されている
ので、上面が長方形状の物品と上面が正方形状の物品と
がある場合に、上面が正方形状の物品については、特定
された一つの基準姿勢に対する物品位置検出処理を実行
する状態を選択してその物品位置検出処理を行うことが
でき、それらの物品の位置検出処理が能率良く迅速に行
える。

【０００７】請求項４記載の物品位置検出装置は、昇降
方向及び水平方向に移動操作自在な物品把持部が設けら
れ、その物品把持部に、前記投光手段及び前記撮像手段
が取り付けられているので、物品上面に投光された第
１，第２細幅光像の撮像画像上の位置と物品把持部との
相対位置を物品把持部の移動操作にかかわらず一定に保
持して、その撮像画像情報に基づいて、物品把持部に対
する物品位置を精度良く判別し易く、前記物品把持部の
作動を制御する制御手段が、前記存在予定位置を特定す
る位置情報及び前記基準姿勢を特定する姿勢情報に基づ
いて、前記物品位置検出処理のために、前記物品把持部
を移動操作し、前記物品位置検出手段の検出情報に基づ
いて、物品の把持のために、前記物品把持部を移動操作
するように構成されているので、物品把持部の移動操作
による、物品位置検出処理及び物品位置検出情報に基づ
く物品把持動作を精度良く実行できる。

【０００８】請求項５記載の物品位置検出装置は、前記
投光手段は、前記撮像手段の撮像画像上において、前記
複数の第１細幅光像及び前記第２細幅光像の位置が、前
記物品の上面と、その上面の周囲で且つ下方に位置する
箇所において異なるように投光するように構成されてい
るので、物品の上面に投光されている第１細幅光像及び
第２細幅光像のみを撮像画像上において識別し易く、前
記物品位置検出手段は、前記複数の第１細幅光像及び前
記第２細幅光像における、前記物品の上面に投光された
第１光像部分及び第２光像部分を抽出し、その第１光像
部分及び第２光像部分について、前記第１代表位置、及
び、前記第２代表位置を抽出するように構成されている
ので、第１代表位置及び第２代表位置の抽出処理を容易
に実行できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による物品位置検
出装置を備えた物品移載装置Ｅを示し、この物品移載装
置Ｅは、所定位置にセットしたパレットＡ上に載置され
ている多数の物品Ｂを一個ずつコンベアＣ上に移載する
ように構成され、物品Ｂの各々は一定寸法の長方形状の
物品上面Ｄを備え、水平方向で隣合う物品Ｂ間に隙間を
設ける状態で、パレットＡ上に設定されている四角い載
置範囲に整列させて段積みされている。

【００１０】前記物品移載装置Ｅは、ベースフレームＥ
１に対して縦軸芯α回りに旋回自在に枢支された旋回フ
レームＥ２と、その旋回フレームＥ２の上部に横軸芯φ
１回りに揺動自在に枢支された第１アームＥ３と、その
第１アームＥ３の先端部に横軸芯φ２回りに揺動自在に
枢支された第２アームＥ４と、その第２アームＥ４の先
端部の縦軸芯β回りに回動自在に吊着された物品把持部
としての物品把持具Ｆとが設けられている。

【００１１】前記物品把持具Ｆは、第１アームＥ３及び
第２アームＥ４の揺動に関わらず水平を維持するように
支持して、物品把持具Ｆを水平に維持した状態で昇降方
向及び水平方向に移動操作自在に設けられ、図２に示す
ように、物品上面Ｄを吸着支持する複数の吸着パッドＦ
１と、吸着パッドＦ１に吸着支持された物品Ｂを挟持す
る挟持部Ｆ２とが設けられている。

【００１２】前記物品位置検出装置には、図３，図１０
に示すように、存在予定位置において基準姿勢で置かれ
ているべき物品Ｂの物品上面Ｄに対して、その物品上面
Ｄからはみ出る状態で、互いに平行な複数の第１細幅光
像１とそれら第１細幅光像１に直交する第２細幅光像２
とを投光するレーザー光源を備えた投光手段としての投
光部３と、その投光部３の投光状態と非投光状態との各
々において、物品上面Ｄ並びにその周囲を撮像する撮像
手段としてのＣＣＤカメラを備えた撮像部４と、撮像部
４で撮像された撮像画像情報と撮像画像上における物品
Ｂの寸法情報に基づいて、物品Ｂの存在予定位置に対す
る偏位及び基準姿勢に対する傾きを検出する物品位置検
出手段としての物品位置検出装置７と、物品位置検出装
置７に対して基準姿勢を指令する基準姿勢指令手段６
と、物品把持具Ｆの作動を制御するコントローラ５とが
設けられている。

【００１３】前記投光部３と撮像部４は物品把持具Ｆに
取り付けられ、コントローラ５は、パレットＡ上の各段
の物品Ｂ毎に、四角い載置範囲のうちの特定の角部位置
に載せられている物品Ｂからその隣合う物品Ｂの順に、
その存在予定位置を特定する位置情報及び基準姿勢を指
令する姿勢情報に基づいて、物品位置検出処理のために
物品把持部Ｆを移動操作して、物品位置検出装置７によ
る物品Ｂの存在予定位置に対する偏位及び指令された基
準姿勢に対する傾きの検出情報に基づいて、物品Ｂの把
持のために物品把持具Ｆを移動操作するように構成され
ている。

【００１４】前記投光部３は、レーザー光線を高速で揺
動させて、所定の間隔を隔てて互いに平行な二本の第１
細幅光像１と、この第１細幅光像１に対して直交する一
本の第２細幅光像２とをパレットＡ上の物品上面Ｄに投
光するように構成され、これら第１細幅光像１と第２細
幅光像２を水平に対して傾斜する平面に沿って投光し
て、撮像画像上において、物品上面Ｄと、その物品上面
Ｄの周囲で且つその物品上面Ｄの下方に位置する箇所と
で異なる位置に撮像されるようにしてある。

【００１５】尚、第１細幅光像１のうちの物品上面Ｄに
投光された第１光像部分１ａの各々は、撮像画像上に設
定したｘ−ｙ座標系において、ｙ軸に平行な一定位置に
撮像され、第２細幅光像２のうちの物品上面Ｄに投光さ
れた第２光像部分２ａは、撮像画像上に設定したｘ−ｙ
座標系において、ｘ軸に平行な一定位置に撮像されるよ
うにしてある。

【００１６】前記基準姿勢指令手段６は、物品位置検出
装置７がパレットＡ上の物品Ｂの一つの段についてそれ
らの物品Ｂに対する物品位置検出処理を開始する毎に、
特定の角部位置に載せられている最初の位置検出対象と
なる物品Ｂに対応して第１基準姿勢Ｇ１と第２基準姿勢
Ｇ２との二種の基準姿勢を指令し、二回目以降に位置検
出対象となる物品Ｂについては、最初の位置検出対象と
なる物品Ｂの実際の姿勢に対応している一つの第３基準
姿勢Ｇ３、つまり、第１基準姿勢Ｇ１又は第２基準姿勢
Ｇ２のいづれかと同じ基準姿勢を指令するように構成さ
れている。

【００１７】前記第１基準姿勢Ｇ１と第２基準姿勢Ｇ２
は、物品上面ＤのパレットＡ上の特定の角部位置に対応
する角部を同じ位置に位置させた状態で、互いに９０度
の位相差で予め設定されており、第１基準姿勢Ｇ１は、
撮像画像上において物品上面Ｄの長辺側がｘ軸に平行な
姿勢に設定され、第２基準姿勢Ｇ２は、撮像画像上にお
いて物品上面Ｄの長辺側がｙ軸に平行な姿勢に設定され
ている。

【００１８】前記存在予定位置は、最初の位置検出対象
となる物品Ｂに対応する場合は、第１基準姿勢Ｇ１と第
２基準姿勢Ｇ２が重なり合う範囲の重心位置Ｈ１のパレ
ット設置面側に固定した座標系における座標として予め
設定され、二回目以降に位置検出対象となる物品Ｂにつ
いては、指令された第３基準姿勢Ｇ３の重心位置Ｈ２の
パレット設置面側に固定した座標系における座標として
予め設定されている。

【００１９】そして、物品位置検出装置７は、最初の位
置検出対象となる物品Ｂに対応して第１，第２基準姿勢
Ｇ１，Ｇ２の二種の基準姿勢を指令する指令情報が入力
されると、その第１，第２基準姿勢Ｇ１，Ｇ２に対する
物品位置検出処理を実行する状態を選択し、二回目以降
に位置検出対象となる物品Ｂについて、第３基準姿勢Ｇ
３を指令する指令情報が入力されると、その第３基準姿
勢Ｇ３に対する物品位置検出処理を実行する状態を選択
する。

【００２０】次に、前記物品位置検出装置７による物品
位置検出処理を、パレットＡ上の各段に載置されている
物品Ｂ毎に、一つの段において最初の位置検出対象とな
る角部位置に載せられている物品Ｂに対して実行する場
合と、同じ段において二回目以降に位置検出対象となる
物品Ｂに対して実行する場合とに分けて説明する。尚、
物品位置検出装置７にはパレットＡに載せられている物
品Ｂ毎の存在予定位置情報と各段における物品上面Ｄの
対地高さ情報が予め入力され、物品位置検出装置７は、
位置検出対象とする物品Ｂがその存在予定位置に指令さ
れた基準姿勢Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３で置かれているものとみ
なして、物品位置検出処理を開始する。

【００２１】最初の位置検出対象となる物品Ｂに対する
物品位置検出処理を実行する場合を、図３〜図８と図９
に示すフローチャートを参照しながら説明する。コント
ローラ５は、最初の位置検出対象となる物品Ｂの存在予
定位置とその物品上面Ｄの対地高さに基づいて、図３に
示すように、撮像画像上において、第１細幅光像１と第
２細幅光像２との交差位置が第１，第２基準姿勢Ｇ１，
Ｇ２が重なり合う範囲に位置し、かつ、二本の第１細幅
光像１がその範囲の重心位置Ｈ１を挟んで左右対称に位
置するとともに第２細幅光像２が重心位置Ｈ１を通る状
態で所定高さ位置から投光されるように、投光部３を撮
像部４及び物品把持具Ｆと共に移動させる（ステップ＃
１）。

【００２２】前記投光部３の移動が完了すると、撮像部
４は、投光部３が投光状態にある時と非投光状態にある
時との各々について、移載対象物品Ｂが第１，第２基準
姿勢Ｇ１，Ｇ２のいずれに対応する姿勢で置かれていて
も、その物品上面Ｄとその周囲を撮像できるように、そ
の第１，第２基準姿勢Ｇ１，Ｇ２に対応するＬ字状の範
囲を撮像し（ステップ＃２）、投光状態にある時の撮像
画像情報と非投光状態にある時の撮像画像情報とを減算
処理して（ステップ＃３）、図４に示すように、第１細
幅光像１と第２細幅光像２を抽出する。

【００２３】次に、第１光像部分１ａと第２光像部分２
ａを抽出して、図４の黒丸印で示す、第１光像部分１ａ
の各々が撮像画像上において途切れている第１端点Ｊ１
〜Ｊ８を二本の第１細幅光像１の各々が物品上面Ｄの端
縁において途切れている複数の第１代表位置Ｊとして、
また、第２光像部分２ａが撮像画像上において途切れて
いる第２端点Ｋ１〜Ｋ４を第２細幅光像２が物品上面Ｄ
の端縁において途切れている複数の第２代表位置Ｋとし
て抽出して、その座標を求める（ステップ＃４）。

【００２４】次に、図５の白丸印で示す、第１光像部分
１ａの各々についてのｙ軸方向での最大位置で途切れて
いる第１端点Ｊ７，Ｊ８の座標とｙ軸方向での最小位置
で途切れている第１端点Ｊ１，Ｊ２の座標、及び、第２
光像部分２ａについてのｘ軸方向での最大位置で途切れ
ている第２端点Ｋ１の座標とｘ軸方向での最小位置で途
切れている第２端点Ｋ４の座標を求め、求めたそれら第
１端点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ７，Ｊ８及び第２端点Ｋ１，Ｋ４
の座標から、移載対象とする物品上面Ｄの四つの側辺の
うちの互いに交差する少なくとも二つの側辺側には隣合
う物品Ｂが存在しないとする制約条件により、移載対象
とする物品上面Ｄの互いに交差する二つの側辺側で途切
れている第１端点Ｊ１，Ｊ２及び第２端点Ｋ１、つま
り、図６の黒角印で示す、第１光像部分１ａの各々がｙ
軸方向での最小位置で途切れている二つの第１端点Ｊ
１，Ｊ２と第２光像部分２ａがｘ軸方向での最大位置で
途切れている一つの第２端点Ｋ１とを、物品位置検出の
基準点として決定する（ステップ＃５）。

【００２５】次に、物品Ｂが第１基準姿勢Ｇ１に対応す
る姿勢で置かれていて、物品上面Ｄの一方の長辺側に対
応する端縁に相当する位置に二つの第１基準点Ｊ１，Ｊ
２が位置し、物品上面Ｄの一方の短辺側に対応する端縁
に相当する位置に第２基準点Ｋ１が位置するものと仮定
し、これら第１基準点Ｊ１，Ｊ２及び第２基準点Ｋ１の
座標と物品Ｂの寸法情報とから、図６中の白角印で示
す、物品上面Ｄの他方の長辺側に対応する端縁に相当す
る位置において第１光像部分１ａの各々が途切れている
べき二つの点（第１推定点）Ｍ１，Ｍ２の座標と、物品
上面Ｄの他方の短辺側に対応する端縁に相当する位置に
おいて第２光像部分２ａが途切れているべき一つの点
（第２推定点）Ｎの座標とを求める（ステップ＃６）。

【００２６】そして、第１代表位置Ｊ及び第２代表位置
Ｋの座標と、第１推定点Ｍ１，Ｍ２及び第２推定点Ｎの
座標とを比較して、第１推定点Ｍ１，Ｍ２及び第２推定
点Ｎが第１代表位置Ｊと第２代表位置Ｋの中に存在して
いるか否かを判別する判別処理を実行し（ステップ＃
７）、その判別により第１推定点Ｍ１，Ｍ２及び第２推
定点Ｎの存在が確認されると、その物品Ｂが第１基準姿
勢Ｇ１に対応する姿勢で置かれていると判断して、その
物品Ｂの存在予定位置に対する偏位を検出する偏位検出
処理（ステップ＃８）と、その第１基準姿勢Ｇ１に対す
る傾きを検出する傾き検出処理を実行する（ステップ＃
９）。

【００２７】ステップ＃７において第１推定点Ｍ１，Ｍ
２及び第２推定点Ｎの存在が確認できないときは、図７
に示すように、物品Ｂが第２基準姿勢Ｇ２に対応する姿
勢で置かれていて、物品上面Ｄの一方の短辺側に対応す
る端縁に相当する位置に二つの第１基準点Ｊ１，Ｊ２が
位置し、物品上面Ｄの一方の長辺側に対応する端縁に相
当する位置に第２基準点Ｋ１が位置するものと仮定し、
これら第１基準点Ｊ１，Ｊ２及び第２基準点Ｋ１の座標
と物品Ｂの寸法情報とから、図８に示すように、物品上
面Ｄの他方の短辺側に対応する端縁に相当する位置にお
いて第１光像部分１ａの各々が途切れているべき二つの
点（第１推定点）Ｍ１，Ｍ２の座標と、物品上面Ｄの他
方の長辺側に対応する端縁に相当する位置において第２
光像部分２ａが途切れているべき一つの点（第２推定
点）Ｎの座標とを求める（ステップ＃１０）。

【００２８】そして、第１代表位置Ｊ及び第２代表位置
Ｋの座標と、第１推定点Ｍ１，Ｍ２及び第２推定点Ｎの
座標とを比較して、第１推定点Ｍ１，Ｍ２及び第２推定
点Ｎが第１代表位置Ｊと第２代表位置Ｋの中に存在して
いるか否かを判別する判別処理を実行し（ステップ＃１
１）、その判別により第１推定点Ｍ１，Ｍ２及び第２推
定点Ｎの存在が確認されると、その物品Ｂが第２基準姿
勢Ｇ２に対応する姿勢で置かれていると判断して、その
物品Ｂの存在予定位置に対する偏位を検出する偏位検出
処理（ステップ＃８）と、その第２基準姿勢Ｇ２に対す
る傾きを検出する傾き検出処理を実行する（ステップ＃
９）。ステップ＃１１においても第１推定点Ｍ１，Ｍ２
及び第２推定点Ｎの存在が確認できないときは、所定の
エラー処理を実行する（ステップ＃１２）。

【００２９】二回目以降の位置検出対象となる物品Ｂに
対する物品位置検出処理の２を実行する場合を、図１０
〜図１３と図１４に示すフローチャートを参照しながら
説明する。コントローラ５には、最初の位置検出対象と
なる物品Ｂについて傾き検出処理を実行した際の基準姿
勢、例えば第１基準姿勢Ｇ１を第３基準姿勢Ｇ３として
指令する指令情報が入力され、図１０に示すように、コ
ントローラ５は、位置検出対象となる物品Ｂの存在予定
位置とその物品上面Ｄの対地高さに基づいて、第１細幅
光像１と第２細幅光像２との交差位置が第３基準姿勢Ｇ
３に対応する範囲に位置し、かつ、二本の第１細幅光像
１がその範囲の重心位置Ｈ２を挟んで左右対称に位置す
るとともに第２細幅光像２が重心位置Ｈ２を通る状態で
所定高さ位置から投光されるように、投光部３を撮像部
４及び物品把持具Ｆと共に移動させる（ステップ＃２
１）。

【００３０】前記投光部３の移動が完了すると、撮像部
４は、投光部３が投光状態にある時と非投光状態にある
時との各々について、第３基準姿勢Ｇ３に対応する範囲
を撮像し（ステップ＃２２）、投光状態にある時の撮像
画像情報と非投光状態にある時の撮像画像情報とを減算
処理して（ステップ＃２３）、図１１に示すように、第
１細幅光像１と第２細幅光像２を抽出する。

【００３１】次に、第１光像部分１ａと第２光像部分２
ａを抽出して、図１１の黒丸印で示す、第１光像部分１
ａの各々が撮像画像上において途切れている第１端点Ｊ
１〜Ｊ８を二本の第１細幅光像１の各々が物品上面Ｄの
端縁において途切れている複数の第１代表位置Ｊとし
て、また、第２光像部分２ａが撮像画像上において途切
れている第２端点Ｋ１〜Ｋ４を第２細幅光像２が物品上
面Ｄの端縁において途切れている複数の第２代表位置Ｋ
として抽出して、その座標を求める（ステップ＃２
４）。

【００３２】次に、図１２の白丸印で示す、第１光像部
分１ａの各々についてのｙ軸方向での最大位置で途切れ
ている第１端点Ｊ７，Ｊ８の座標とｙ軸方向での最小位
置で途切れている第１端点Ｊ１，Ｊ２の座標、及び、第
２光像部分２ａについてのｘ軸方向での最大位置で途切
れている第２端点Ｋ１の座標とｘ軸方向での最小位置で
途切れている第２端点Ｋ４の座標を求め、求めたそれら
第１端点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ７，Ｊ８及び第２端点Ｋ１，Ｋ
４の座標から、移載対象とする物品上面Ｄの四つの側辺
のうちの互いに交差する少なくとも二つの側辺側には隣
合う物品Ｂが存在しないとする制約条件により、移載対
象とする物品上面Ｄの互いに交差する二つの側辺側で途
切れている第１端点Ｊ１，Ｊ２及び第２端点Ｋ１、つま
り、図１３中の黒角印で示す、第１光像部分１ａの各々
がｙ軸方向での最小位置で途切れている二つの第１端点
Ｊ１，Ｊ２と第２光像部分２ａがｘ軸方向での最大位置
で途切れている一つの第２端点Ｋ１とを、物品位置検出
の基準点として決定する（ステップ＃２５）。

【００３３】次に、物品Ｂが第３基準姿勢Ｇ３に対応す
る姿勢で置かれていてると仮定して、第１基準点Ｊ１，
Ｊ２及び第２基準点Ｋ１の座標と物品Ｂの寸法情報とか
ら、図１３中の白角印で示す、それら第１基準点Ｊ１，
Ｊ２及び第２基準点Ｋ１に対応して物品上面Ｄの端縁に
相当する位置において第１光像部分１ａと第２光像部分
２ａの各々が途切れているべき二つの第１推定点Ｍ１，
Ｍ２と一つの第２推定点Ｎの座標を求める（ステップ＃
２６）。

【００３４】そして、第１代表位置Ｊと第２代表位置Ｋ
の座標と、第１推定点Ｍ１，Ｍ２及び第２推定点Ｎの座
標とを比較して、第１推定点Ｍ１，Ｍ２及び第２推定点
Ｎが第１代表位置Ｊと第２代表位置Ｋの中に存在してい
るか否かを判別する判別処理を実行し（ステップ＃２
７）、その判別により第１推定点Ｍ１，Ｍ２及び第２推
定点Ｎの存在が確認されると、その物品Ｂが指令された
第３基準姿勢Ｇ３に対応する姿勢で置かれていると判断
して、その物品Ｂの存在予定位置に対する偏位を検出す
る偏位検出処理（ステップ＃２８）と、その第３基準姿
勢Ｇ３に対する傾きを検出する傾き検出処理を実行する
（ステップ＃２９）。ステップ＃２７において第１推定
点Ｍ１，Ｍ２及び第２推定点Ｎの存在が確認できないと
きは、所定のエラー処理を実行する（ステップ＃３
０）。尚、前述の物品位置検出処理の２において、第１
基準姿勢を第３基準姿勢とする場合も同様に処理するの
で、その説明は省略する。

【００３５】〔その他の実施形態〕 １．物品の上面の端縁に相当する位置において第１代表
位置及び第２代表位置が存在するか否かの判別処理にお
いて、隣合う物品が存在しない側の第１代表位置及び第
２代表位置の位置情報のみを求めて、その第１代表位置
及び第２代表位置の位置情報と、物品の撮像画像上の寸
法情報とに基づいて、隣合う物品が存在する側の第１代
表位置及び第２代表位置を推定し、その推定した第１代
表位置及び第２代表位置について、それらの位置に対応
する第１代表位置及び第２代表位置を抽出できるか否か
に基づいて、その第１代表位置及び第２代表位置が存在
するか否かを判別するように構成しても良い。 ２．９０度の位相差がある二種の基準姿勢は、各々の基
準姿勢が互いに十字型に重なる状態に設定されるもので
あっても良い。 ３．全ての物品について、二種の基準姿勢に対応する物
品位置検出処理を実行するように構成されていても良
い。 尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】物品移載装置の側面図

【図２】要部の側面図

【図３】要部の斜視図

【図４】画像処理の説明図

【図５】画像処理の説明図

【図６】画像処理の説明図

【図７】画像処理の説明図

【図８】画像処理の説明図

【図９】フローチャート

【図１０】要部の斜視図

【図１１】画像処理の説明図

【図１２】画像処理の説明図

【図１３】画像処理の説明図

【図１４】フローチャート

【符号の説明】

１ 第１細幅光像 １ａ 第１光像部分 ２ 第２細幅光像 ２ａ 第２光像部分 ３ 投光手段 ４ 撮像手段 ５ 制御手段 ６ 基準姿勢指令手段 ７ 物品位置検出手段 Ｂ 物品 Ｆ 物品把持部 Ｇ１ 基準姿勢 Ｇ２ 基準姿勢 Ｇ３ 基準姿勢 Ｊ 第１代表位置 Ｋ 第２代表位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−96501（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−277505（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−55477（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/88

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 存在予定位置において基準姿勢で置かれ
   ているべき、上面が長方形状の物品（Ｂ）の上面に対し
   て、その上面からはみ出る状態で、互いに平行な複数の
   第１細幅光像（１）とそれら第１細幅光像（１）に直交
   する第２細幅光像（２）とを投光する投光手段（３）
   と、 その投光手段（３）の投光状態において、前記物品
   （Ｂ）の上面並びにその周囲を撮像する撮像手段（４）
   と、 前記撮像手段（４）の撮像画像情報に基づいて、前記物
   品（Ｂ）の前記存在予定位置に対する偏位及び基準姿勢
   に対する傾きを検出する物品位置検出手段（７）とが設
   けられ、 その物品位置検出手段（７）は、 前記複数の第１細幅光像（１）の各々が前記物品（Ｂ）
   の上面の端縁において途切れている複数の第１代表位置
   （Ｊ）、及び、前記第２細幅光像（２）が前記物品
   （Ｂ）の上面の端縁において途切れている複数の第２代
   表位置（Ｋ）を抽出し、 それら第１代表位置（Ｊ）、及び、第２代表位置（Ｋ）
   の撮像画像上の位置情報と、前記物品（Ｂ）の撮像画像
   上の寸法情報とに基づいて、前記物品（Ｂ）の上面の端
   縁に相当する位置において第１代表位置（Ｊ）及び第２
   代表位置（Ｋ）が存在するか否かを判別し、 その判別により存在が確認された場合において前記偏位
   及び傾きを求める、物品検出処理を実行するように構成
   されている物品位置検出装置であって、 前記存在予定位置における基準姿勢として、互いに９０
   度の位相差がある二種の基準姿勢（Ｇ１，Ｇ２）があ
   り、 前記投光手段（３）が、前記複数の第１細幅光像（１）
   と前記第２細幅光像（２）との交差位置を前記二種の基
   準姿勢（Ｇ１，Ｇ２）が重なる範囲に位置させるよう
   に、前記第１細幅光像（１）と前記第２細幅光像（２）
   とを投光するように構成され、 前記撮像手段（４）が、前記物品（Ｂ）が前記二種の基
   準姿勢（Ｇ１，Ｇ２）のいずれに位置するときも、その
   上面並びにその周囲を撮像可能に構成され、 前記物品位置検出手段（７）が、前記物品（Ｂ）の上面
   の端縁に相当する位置において第１代表位置（Ｊ）及び
   第２代表位置（Ｋ）が存在するか否かの判別処理を、前
   記物品（Ｂ）の上面の長辺側に対応する端縁に相当する
   位置に前記第１代表位置（Ｊ）が位置するものとして仮
   定する場合と、前記物品（Ｂ）の上面の短辺側に対応す
   る端縁に相当する位置に前記第１代表位置（Ｊ）が位置
   するものとして仮定する場合との夫々において実行し
   て、物品位置検出処理を実行するように構成されている
   物品位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記二種の基準姿勢（Ｇ１，Ｇ２）が、
   一つの角部を同じ位置に位置させた状態で、互いに９０
   度の位相差がある二種の姿勢として設定されている請求
   項１記載の物品位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記物品位置検出手段（７）に対して、
   前記基準姿勢が特定した一つの基準姿勢（Ｇ３）である
   か、前記二種の基準姿勢（Ｇ１，Ｇ２）であるかを示す
   基準姿勢指令手段（６）が設けられ、 前記物品位置検出手段（７）は、前記基準姿勢指令手段
   （６）の指令情報に基づき、特定された一つの基準姿勢
   （Ｇ３）に対する物品位置検出処理を実行する状態と、
   前記二種の基準姿勢（Ｇ１，Ｇ２）に対する物品位置検
   出処理を実行する状態とを選択するように構成されてい
   る請求項１又は２記載の物品位置検出装置。
4. 【請求項４】 昇降方向及び水平方向に移動操作自在な
   物品把持部（Ｆ）が設けられ、その物品把持部（Ｆ）
   に、前記投光手段（３）及び前記撮像手段（４）が取り
   付けられ、 前記物品把持部（Ｆ）の作動を制御する制御手段（５）
   が、前記存在予定位置を特定する位置情報及び前記基準
   姿勢を特定する姿勢情報に基づいて、前記物品位置検出
   処理のために、前記物品把持部（Ｆ）を移動操作し、前
   記物品位置検出手段（７）の検出情報に基づいて、物品
   （Ｂ）の把持のために、前記物品把持部（Ｆ）を移動操
   作するように構成されている請求項１，２又は３記載の
   物品位置検出装置。
5. 【請求項５】 前記投光手段（３）は、前記撮像手段
   （４）の撮像画像上において、前記複数の第１細幅光像
   （１）及び前記第２細幅光像（２）の位置が、前記物品
   （Ｂ）の上面と、その上面の周囲で且つ下方に位置する
   箇所において異なるように投光するように構成され、 前記物品位置検出手段（７）は、 前記複数の第１細幅光像（１）及び前記第２細幅光像
   （２）における、前記物品（Ｂ）の上面に投光された第
   １光像部分（１ａ）及び第２光像部分（２ａ）を抽出
   し、 その第１光像部分（１ａ）及び第２光像部分（２ａ）に
   ついて、前記第１代表位置（Ｊ）、及び、前記第２代表
   位置（Ｋ）を抽出するように構成されている請求項１，
   ２，３又は４記載の物品位置検出装置。