JP6713700B1 - 情報処理方法、情報処理システム、プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
情報処理方法であって、
対象物からセンサにより三次元点群データを取得するステップと、
前記三次元点群データから対象物の輪郭を構成する輪郭点群データを指定するステップと、
前記輪郭点群データから、作業用ロボットのアームに接続されたツールのツール軌道を特定するためのツール位置情報及びツール姿勢情報を含むツール制御情報を取得するステップと、
前記ツール制御情報に基づき、前記ツールを制御するステップと、
を含む、ことを特徴とする情報処理方法。
[項目2]
項目1に記載の情報処理方法であって、
前記ツール制御情報を取得するステップは、
ツール移動範囲を設定するステップと、
前記ツール移動範囲内の輪郭点群データを一定数ごとにツール位置として指定してツール位置情報を取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする情報処理方法。
[項目3]
項目1に記載の情報処理方法であって、
前記ツール制御情報を取得するステップは、
ツール移動範囲を設定するステップと、
前記ツール移動範囲内の輪郭点群データを、直線部分は疎に、曲線部分は密にツール位置として指定してツール位置情報を取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする情報処理方法。
[項目4]
項目2または3に記載の情報処理方法であって、
前記ツール制御情報を取得するステップは、
前記ツール位置として指定した点データの面法線ベクトルを算出するステップと、
前記面法線ベクトルの向きを当該点データにおけるツール姿勢情報として取得するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする情報処理方法。
[項目5]
項目1ないし4に記載の情報処理方法であって、
前記ツール位置情報または前記ツール姿勢情報をユーザが編集するステップをさらに含む、
ことを特徴とする情報処理方法。
[項目6]
項目1ないし5に記載の情報処理方法であって、
前記輪郭点群データにおいて特徴点データを記憶するステップと、
前記対象物は第1の対象物であり、前記第1の対象物とは異なる対象物は、第2の対象物であり、
前記第2の対象物から三次元点群データを取得し、輪郭点群データを指定し、特徴点データを記憶するステップと、
前記第1の対象物の特徴点データと前記第2の対象物の特徴点データとを比較してズレ量を算出し、前記ズレ量に基づき第1の対象物に関する座標データの位置ズレを補正する、
ことを特徴とする情報処理方法。
[項目7]
項目6に記載の情報処理方法であって、
前記位置ズレの補正として、ツール位置情報の位置ズレを補正する、
ことを特徴とする情報処理方法。
[項目8]
項目6または7に記載の情報処理方法であって、
前記特徴点データを記憶するステップは、
前記第1の対象物の輪郭点群データのうち所定の点データを、少なくとも中心点を含む所定範囲を規定する比較対象設定範囲の前記中心点の点データとして指定するステップと、
前記所定範囲内に属する前記第1の対象物の輪郭点群データを前記第1の対象物の特徴点データとして記憶するステップと、
前記所定範囲内に属する前記第2の対象物の点群データを前記第2の対象物の特徴点データとして記憶するステップと、を含む
ことを特徴とする情報処理方法。
[項目9]
情報処理システムであって、
対象物からセンサにより三次元点群データを取得する三次元点群データ取得部と、
前記三次元点群データから対象物の輪郭を構成する輪郭点群データを指定するバウンダリ処理部と、
前記輪郭点群データから、作業用ロボットのアームに接続されたツールのツール軌道を特定するためのツール位置情報及びツール姿勢情報を含むツール制御情報を取得し、前記ツール制御情報に基づき、前記ツールを制御するツール制御部と、
を含む、ことを特徴とする情報処理システム。
[項目10]
情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記プログラムは、前記情報処理方法として、
対象物からセンサにより三次元点群データを取得するステップと、
前記三次元点群データから対象物の輪郭を構成する輪郭点群データを指定するステップと、
前記輪郭点群データから、作業用ロボットのアームに接続されたツールのツール軌道を特定するためのツール位置情報及びツール姿勢情報を含むツール制御情報を取得するステップと、
前記ツール制御情報に基づき、前記ツールを制御するステップと、
をコンピュータに実行させる、ことを特徴とするプログラム。
[項目11]
情報処理方法であって、
対象物からセンサにより三次元点群データを取得するステップと、
前記三次元点群データから対象物の輪郭を構成する輪郭点群データを指定するステップと、
を含む、ことを特徴とする情報処理方法。
本発明の一実施形態に係る情報処理システム100の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号及び名称が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
図2は、端末1のハードウェア構成を示す図である。端末1は、例えばパーソナルコンピュータのような汎用コンピュータとしてもよいし、或いはクラウド・コンピューティングによって論理的に実現されてもよい。なお、図示された構成は一例であり、これ以外の構成を有していてもよい。
図1に戻り、本実施形態に係る作業用ロボット2について説明する。
図3は、端末1に実装される機能を例示したブロック図である。本実施の形態においては、端末1のプロセッサ10は、三次元点群データ取得部101、三次元点群データ表示部102、バウンダリ処理部103、ツール制御部104を有している。また、端末1のストレージ12は、三次元点群データ記憶部121、輪郭点群データ記憶部122、ツール制御情報記憶部123を有している。
図6は、本実施形態の情報処理システム100における情報処理方法のフローチャートの一例である。
図7は、本実施形態の情報処理システム100におけるバウンダリ処理方法SQ103のより詳細なフローチャートの一例である。
図9は、本実施形態の情報処理システム100におけるツール制御情報の算出方法SQ104の一例である。
本実施形態の情報処理システム100において、ツール制御部104により記憶された所定の対象物(以下、「第1の対象物」という。)に対するツール軌道情報(ツール位置情報及びツール姿勢情報を含むツール制御情報)を利用して、同一または類似の形状をした複数の対象物(以下、「第2の対象物」という。)に対して、ツール22の種類に伴う作業を順次行う場合、位置ズレを考慮してツール動作前にセンサ23により一旦センシングを行ってもよい。
上述のフィッティング方法以外に、例えば図5に示される輪郭点群データのうち、対象物を構成する特徴部(例えば、角部など)の点データを特徴点データとして輪郭点群データ記憶部122にさらに記憶しておき、両者の特徴点データを比較することで、センサ座標系におけるズレを判定するようにしてもよい。これに基づき、ツール制御情報の位置ズレを補正する。これにより、上記具体例と同様に、実際の対象物の位置にあったツール軌道を描くことが可能になる一方、再度ツール制御情報の取得処理(SQ104)を実行する必要がないため、簡易に位置ズレの補正を行うことが可能となる。
2 作業用ロボット
21 アーム
22 ツール
23 センサ
Claims (9)
- 情報処理方法であって、
対象物からセンサにより三次元点群データを取得するステップと、
前記三次元点群データ内の点データの相互の位置関係に基づき、前記三次元点群データから前記対象物全体の輪郭を構成する輪郭点群データを指定するステップと、
少なくとも前記輪郭点群データに基づき、作業用ロボットのアームに接続されたツールのツール軌道を特定するためのツール位置情報及びツール姿勢情報を含むツール制御情報を取得するステップと、
前記ツール制御情報に基づき、前記ツールを制御するステップと、
を含み、
前記ツール位置情報は、前記輪郭点群データ内の所定の点データの座標情報からなり、
さらに、
前記輪郭点群データにおいて特徴点データを記憶するステップと、
前記対象物は第1の対象物であり、前記第1の対象物とは異なる対象物は、第2の対象物であり、
前記第2の対象物から三次元点群データを取得し、特徴点データを記憶するステップと、
前記第1の対象物の特徴点データと前記第2の対象物の特徴点データとを比較してズレ量を算出し、前記ズレ量に基づき第1の対象物に関する座標データの位置ズレを補正する、
前記特徴点データを記憶するステップは、
前記第1の対象物の輪郭点群データのうち所定の点データを、少なくとも中心点を含む所定範囲を規定する比較対象設定範囲の前記中心点の点データとして指定するステップと、
前記所定範囲内に属する前記第1の対象物の輪郭点群データを前記第1の対象物の特徴点データとして記憶するステップと、
前記所定範囲内に属する前記第2の対象物の点群データを前記第2の対象物の特徴点データとして記憶するステップと、を含む
ことを特徴とする情報処理方法。 - 請求項1に記載の情報処理方法であって、
前記ツール制御情報を取得するステップは、
ツール移動範囲を設定するステップと、
前記ツール移動範囲内の輪郭点群データを一定数ごとにツール位置として指定してツール位置情報を取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする情報処理方法。 - 請求項1に記載の情報処理方法であって、
前記ツール制御情報を取得するステップは、
ツール移動範囲を設定するステップと、
前記ツール移動範囲内の輪郭点群データを、直線部分は疎に、曲線部分は密にツール位置として指定してツール位置情報を取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする情報処理方法。 - 請求項2または3のいずれか一項に記載の情報処理方法であって、
前記ツール制御情報を取得するステップは、
前記ツール位置として指定した点データの面法線ベクトルを算出するステップと、
前記面法線ベクトルの向きを当該点データにおけるツール姿勢情報として取得するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする情報処理方法。 - 請求項1ないし4のいずれか一項に記載の情報処理方法であって、
前記ツール位置情報または前記ツール姿勢情報をユーザが編集するステップをさらに含む、
ことを特徴とする情報処理方法。 - 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の情報処理方法であって、
前記位置ズレの補正として、ツール位置情報の位置ズレを補正する、
ことを特徴とする情報処理方法。 - 情報処理方法であって、
第1の対象物からセンサにより第1の三次元点群データを取得するステップと、
前記第1の三次元点群データから前記第1の対象物の輪郭を構成する第1の輪郭点群データを指定するステップと、
少なくとも前記第1の輪郭点群データに基づき、作業用ロボットのアームに接続されたツールのツール軌道を特定するためのツール位置情報及びツール姿勢情報を含むツール制御情報を取得するステップと、
前記ツール制御情報に基づき、前記ツールを制御するステップと、
前記第1の輪郭点群データにおいて第1の特徴点データを記憶するステップと、
前記第1の対象物とは異なる第2の対象物から第2の三次元点群データを取得し、第2の特徴点データを記憶するステップと、
前記第1の特徴点データと前記第2の特徴点データとを比較してズレ量を算出し、前記ズレ量に基づき第1の対象物に関する座標データの位置ズレを補正するステップと、
を含み、
前記第1および第2の特徴点データを記憶するステップは、
前記第1の輪郭点群データのうち所定の点データを、少なくとも中心点を含む所定範囲を規定する比較対象設定範囲の前記中心点の点データとして指定するステップと、
前記所定範囲内に属する前記第1の輪郭点群データを前記第1の特徴点データとして記憶するステップと、
前記所定範囲内に属する前記第2の対象物の点群データを前記第2の特徴点データとして記憶するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする情報処理方法。 - 第1の対象物からセンサにより第1の三次元点群データを取得する三次元点群データ取得部と、
前記第1の三次元点群データから前記第1の対象物の輪郭を構成する第1の輪郭点群データを指定するバウンダリ処理部と、
少なくとも前記第1の輪郭点群データに基づき、作業用ロボットのアームに接続されたツールのツール軌道を特定するためのツール位置情報及びツール姿勢情報を含むツール制御情報を取得し、前記ツール制御情報に基づき、前記ツールを制御するツール制御部と、
前記第1の輪郭点群データにおいて第1の特徴点データを記憶させる補正制御部と、
を含み、
前記三次元点群データ取得部は、さらに前記第1の対象物とは異なる第2の対象物から第2の三次元点群データを取得し、
前記補正制御部は、さらに第2の特徴点データを記憶させ、
前記第1の特徴点データと前記第2の特徴点データとを比較してズレ量を算出し、前記ズレ量に基づき第1の対象物に関する座標データの位置ズレを補正する、
情報処理システムであって、
前記補正制御部は、さらに、前記第1および第2の特徴点データを記憶させるために、
前記第1の輪郭点群データのうち所定の点データを、少なくとも中心点を含む所定範囲を規定する比較対象設定範囲の前記中心点の点データとして指定し、
前記所定範囲内に属する前記第1の輪郭点群データを前記第1の特徴点データとして記憶させ、
前記所定範囲内に属する前記第2の対象物の点群データを前記第2の特徴点データとして記憶させる、
ことを特徴とする情報処理システム。 - 情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記プログラムは、前記情報処理方法として、
第1の対象物からセンサにより第1の三次元点群データを取得するステップと、
前記第1の三次元点群データから前記第1の対象物の輪郭を構成する第1の輪郭点群データを指定するステップと、
少なくとも前記第1の輪郭点群データに基づき、作業用ロボットのアームに接続されたツールのツール軌道を特定するためのツール位置情報及びツール姿勢情報を含むツール制御情報を取得するステップと、
前記ツール制御情報に基づき、前記ツールを制御するステップと、
前記第1の輪郭点群データにおいて第1の特徴点データを記憶するステップと、
前記第1の対象物とは異なる第2の対象物から第2の三次元点群データを取得し、第2の特徴点データを記憶するステップと、
前記第1の特徴点データと前記第2の特徴点データとを比較してズレ量を算出し、前記ズレ量に基づき第1の対象物に関する座標データの位置ズレを補正するステップと、
をコンピュータに実行させる、プログラムであり、
前記第1および第2の特徴点データを記憶するステップは、
前記第1の輪郭点群データのうち所定の点データを、少なくとも中心点を含む所定範囲を規定する比較対象設定範囲の前記中心点の点データとして指定するステップと、
前記所定範囲内に属する前記第1の輪郭点群データを前記第1の特徴点データとして記憶するステップと、
前記所定範囲内に属する前記第2の対象物の点群データを前記第2の特徴点データとして記憶するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とするプログラム。
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