JP7490452B2

JP7490452B2 - 作業ロボットの操作支援装置、方法及びプログラム

Info

Publication number: JP7490452B2
Application number: JP2020087151A
Authority: JP
Inventors: 謙司松崎; 紘司上田; 俊一川端; 直孝菅沼; 憲二笹川
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date: 2020-05-19
Filing date: 2020-05-19
Publication date: 2024-05-27
Anticipated expiration: 2040-05-19
Also published as: JP2021181134A

Description

本発明の実施形態は、遠隔操作される作業ロボットの操作支援技術に関する。

多関節マニピュレータ等といった作業ロボットの遠隔操作は、対象構造物やその周辺構造物との衝突を回避するため、作業状態を監視カメラで確認しながら行われる。このため、動作中の作業ロボットの姿勢によっては、監視カメラの視界が遮られ死角が生じることにより、作業状態の確認が困難になる場合がある。

このような監視カメラの視界の死角を解消する方法として、次のような公知技術が提案されている。一つ目として、複数の監視カメラを作業エリアに設置し、監視カメラのメイン画像の死角領域に、別の監視カメラのサブ画像を合成する公知技術が提案されている。二つ目として、作業エリアに配置されている構造物の三次元形状に基づいて、作業ロボットが衝突しない動作を仮想空間上で計画する公知技術が提案されている。この三次元形状としては、作業エリアにおける実測データや設計データが利用される。

特開２００６－５３９２２号公報

しかし、上述した一つ目の公知技術では、作業環境の制約を受けて、作業エリアに設置できる監視カメラの数や位置が制限される場合がある。また、メイン画像の死角領域にサブ画像を合成することは、視点の異なる画像を嵌め込むことになるため、写り込む構造物の姿勢の連続性が失われ、遠隔作業において誤操作を生じさせる懸念がある。この懸念は、複数の監視カメラの配置間隔を大きくとり互いの死角を効率的に補完できるようにする程、顕著になる。

また上述した二つ目の公知技術では、三次元形状として設計データを利用する場合、作業エリアに配置される構造物の形状が実際と異なったり、この構造物が運搬・撤去される等の環境変化に対応できなかったりして、信頼性に欠ける課題がある。この課題の解決策の一つとして作業エリアの実測データの利用が挙げられる。しかし、この実測データの計測領域に作業ロボットの一部が含まれる場合、作業エリアに配置される構造物の形状を認識できない課題があった。

本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、作業エリアにおける構造物の形状を、高い信頼性で認識できる作業ロボットの操作支援技術を提供することを目的とする。

実施形態に係る作業ロボットの操作支援装置において、作業エリアで形状計測センサが計測した構造物の計測信号を逐次的に受信する受信部と、前記計測信号から再現される前記構造物の三次元形状を含む点群データが前記形状計測センサの座標系から前記作業エリアの座標系に変換される座標変換部と、作業ロボットの三次元形状を示す立体データが制御情報に基づいて前記作業エリアの座標系に展開される展開部と、前記作業エリアの座標系において前記点群データと前記立体データとの重複領域を検出する検出部と、前記逐次的に受信した最新タイミングの前記計測信号に基づいて前記重複領域を除く更新領域のみを上書き更新した前記点群データを前記作業エリアの形状マップとして生成する生成部と、を備えている。さらに前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算する計算部と、前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価する信頼性評価部と、を備え、前記信頼性の評価パラメータに基づいて、前記形状計測センサの計測領域から前記作業ロボットを退避させる初期化を実行させることを特徴としている。また前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算する計算部と、前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価する信頼性評価部と、を備え、前記信頼性の評価パラメータに基づいて、前記形状計測センサを位置変更し、計測領域を変更させることを特徴としている。また前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算する計算部と、前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価する信頼性評価部と、を備え、前記信頼性は、前記構造物の前記点群データと前記作業ロボットの前記立体データとの距離にも基づいて評価されることを特徴としている。

本発明の実施形態により、作業エリアにおける構造物の形状を、高い信頼性で認識できる作業ロボットの操作支援技術が提供される。

本発明の第１実施形態に係る作業ロボットの操作支援装置の構成図。初期化された作業ロボットを示す構成図。作業ロボットを初期化した直後にカメラで計測された点群データで表現される三次元形状。作業ロボットの操作過程においてカメラで計測された点群データで表現される三次元形状。作業ロボットの操作過程において生成された作業エリアの形状マップ。本発明の第２実施形態に係る作業ロボットの操作支援装置の構成図。作業ロボットの操作支援方法及び操作支援プログラムの実施形態を説明するフローチャート。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る作業ロボットの操作支援装置１０Ａの構成図である。このように操作支援装置１０Ａ（１０）は、作業エリア２０で形状計測センサであるカメラ２１が計測した構造物２５（２５ａ，２５ｂ）の計測信号２６を逐次的に受信する受信部である計測信号受信部１１と、この計測信号２６から再現される構造物２５の三次元形状を含む点群データ２７がカメラ２１の座標系から作業エリア２０の座標系に変換される座標変換部１２と、作業ロボット２２の三次元形状を示す立体データ２８が制御情報３１に基づいて作業エリア２０の座標系に展開される展開部１５と、作業エリア２０の座標系において点群データ２７と立体データ２８との重複領域３５を検出する検出部である重複領域検出部１６と、この重複領域３５を除く更新領域３６（図５）において点群データ２７を更新し作業エリア２０の形状マップ３７を生成する生成部である形状マップ生成部１７と、を備えている。

本実施形態では、作業ロボット２２として多関節型のマニピュレータが例示され、作業エリア２０において、作業対象となる対象構造物２５ａ（構造物２５）を把持し、移動させる作業を例示する。なお、作業ロボット２２は、オペレータ（図示略）により遠隔操作されるものとし、オペレータはカメラ２１からの動画像を介して対象構造物２５ａに対する作業状況を把握する。

作業ロボット２２は手先にグリッパ３４を具備しており、作業エリア２０に配置されている。なお、作業ロボット２２は、作業エリア２０の床面に一端が固定されるものが例示されているが、その設置形態に限定はない。また、多関節型のマニピュレータを台車（図示略）に設置し、作業エリア２０の任意の位置に移動させることもできる。この場合は、作業エリア２０の座標系における台車の移動位置を測定して、マニピュレータ等の作業ロボット２２の位置情報を展開部１５の処理に反映させる必要がある。

この作業エリア２０には、対象構造物２５ａの他に、構造物２５として周辺構造物２５ｂも配置されている。オペレータ（図示略）は、これら周辺構造物２５ｂと作業ロボット２２との機械的干渉にも注意を払いつつ、対象構造物２５ａに対し操作を行う。

カメラ２１は、作業エリア２０に設置されており、構造物２５の三次元形状を計測可能な機器である。カメラ２１としては、複数台の光学撮像機器を組み合わせステレオ視によって形状を計測するものや、レーザレンジファインダや距離画像センサによって形状を計測するものが挙げられ、三次元形状の計測機器である形状計測センサとして一般的なものを採用することができる。

そして、カメラ２１は、計測した構造物２５の表面形状を、カメラ座標系における点群データとして処理し、計測信号２６に載せて逐次的に送信する。そして、計測信号受信部１１では、カメラ２１から送信される計測信号２６を逐次的に受信し、作業ロボット２２や構造物２５に動きがあるときは、点群データ２７を動画像として捉える。

座標変換部１２は、計測信号２６においてカメラ２１の座標系で定義されていたものを、作業エリア２０の座標系で定義されるように点群データ２７を変換するものである。ここで作業エリア２０の座標系は、カメラ２１から受信された構造物２５の点群データ２７と制御情報３１から展開された作業ロボット２２の立体データ２８とを、共通の三次元空間で再現するための座標系である。なお、後述するようにこの点群データ２７には、作業エリア２０内の三次元形状として構造物２５だけでなく、作業ロボット２２の一部が写り込むことがある。

作業ロボット２２は、複数のリンク３８と、各々のリンク３８の末端を接続し関節として機能するサーボモータ３９と、対象構造物２５ａを把持するためのグリッパ３４と、から構成されている。作業ロボット制御部３０は、予め定められた動作計画又はオペレータ（図示略）の操作指令に従って、各関節を構成するサーボモータ３９の動作を制御し、作業ロボット２２の姿勢を制御する。

この作業ロボット制御部３０は、サーボモータ３９等を駆動するための制御信号３３を作業ロボット２２に直接送出する他に、サーボモータ３９の駆動量を示す制御情報３１を操作支援装置１０に対しても送出する。なおこの制御情報３１は、作業ロボット制御部３０からではなく、作業ロボット２２から直接伝送される場合もある。

展開部１５は、作業ロボット２２のパーツ（例えばリンク３８）の形状モデルであるロボットパーツ形状モデル３２と、作業ロボット２２のパーツ（例えばサーボモータ３９）の制御情報３１と、から作業ロボット２２の三次元形状（姿勢）を示す立体データ２８を仮想的に再現する。なおロボットパーツ形状モデル３２は三次元ＣＡＤデータ等の設計情報を用いて予め準備することができ、制御情報３１はサーボモータ３９におけるリアルタイムの角変位データを用いることができる。これにより、立体データ２８を、点群データ２７と共通化した作業エリア２０の座標系に逐次的に更新しながら展開し、その動きが仮想的に再現される。

図２は、初期化された作業ロボット２２を示す構成図である。図３は、作業ロボット２２を初期化した直後にカメラ２１で計測された点群データ２７で表現される三次元形状である。初期化とは、カメラ２１の計測領域から退避する姿勢を作業ロボット２２にとらせることである。

図４は、作業ロボット２２の操作過程においてカメラ２１で計測された点群データ２７で表現される三次元形状である。このように、カメラ２１と構造物２５との間に作業ロボット２２が入り込んだ時は、取得された点群データ２７には作業ロボット２２の三次元形状が含まれてしまう。つまり、カメラ２１の計測領域において、作業ロボット２２の死角になった構造物２５の三次元形状は点群データ２７に反映されないことになる。

計測信号２６から再現された点群データ２７そのものからは、構造物２５に対応する三次元形状か、作業ロボット２２に対応する三次元形状かの区別ができない。そこでカメラ２１で撮像するときは、撮像の開始前に作業ロボット２２を初期化し、作業エリア２０における構造物２５の配置を正確に反映した点群データ２７を取得することから始める。

図１に戻って説明を続ける。
作業ロボット２２の操作過程でカメラ２１の計測領域に作業ロボット２２が写り込むと、この写り込みの部分において、作業エリア２０の座標系で点群データ２７と立体データ２８との重複領域３５が発生する。重複領域検出部１６は、作業エリア２０の座標系において、点群データ２７と立体データ２８とを照合し、両者の重複領域３５を検出する。

図５は、作業ロボット２２の操作過程において生成された作業エリア２０の形状マップ３７である。ここで、逐次的に受信する計測信号２６において、図３に示すような構造物２５のみの点群データ２７から、図４に示すような作業ロボット２２が写り込んだ点群データ２７に、フレームが切り替わったとする。この図３から図４に切り替わるタイミングで、初めて重複領域３５が検出される。

図１に戻って説明を続ける。
形状マップ生成部１７は、図４で示されるような最新タイミングのフレームを構成する点群データ２７を、重複領域３５を除いた更新領域３６（図５）とする。そして、その直前の図３で示されるタイミングのフレームの点群データ２７に対し、更新領域３６の部分のみを上書きして更新する。

その結果、図５に示すように、更新領域３６は最新のタイミングの点群データ２７で構成され、重複領域３５はその直前のタイミングの点群データ２７で構成される形状マップ３７が生成される。これにより、カメラ２１の計測領域に作業ロボット２２が写り込んだ場合であっても、その死角にある構造物２５の三次元形状を把握することができる。

また、作業ロボット２２で対象構造物２５ａを把持し移動させるといった、構造物２５の三次元形状の動きを伴う作業を想定する。この場合でも、作業ロボット２２の死角に入らない更新領域３６の点群データ２７は最新状態に更新される。このため、把持され移動する対象構造物２５ａを映像により正確に追跡することができ、作業ロボット２２の操作を適切に実施できる。

モニタ１８は、形状マップ３７の動画像を映すものである。オペレータは、このモニタ１８の動画像を目視しながら、作業ロボット２２を操作する。また、形状マップ３７は、作業ロボット制御部３０にフィードバックされ、作業ロボット２２の死角になって計測できないエリアの近傍では、作業ロボット２２を低速動作させる等の安全性を高める作業ロボット２２の動作制御に関与する。

（第２実施形態）
次に図６を参照して本発明における第２実施形態について説明する。図６は本発明の第２実施形態に係る作業ロボットの操作支援装置１０Ｂの構成図である。なお、図６において図１と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。

第２実施形態の操作支援装置１０Ｂ（１０）は、第１実施形態の作業ロボットの操作支援装置１０Ａ（図１）の構成に加えてさらに、形状マップ３７を構成する各々の点群データ２７に関連付けられたカメラ計測時刻４５に基づいて経過時間４６を計算する計算部である経過時間計算部４１と、経過時間４６に基づいて各々の点群データ２７の信頼性を評価する信頼性評価部４２と、を備えている。

形状マップ生成部１７は、形状マップ３７を構成する点群データ２７の各々に、カメラ２１で計測されたときのカメラ計測時刻４５を関連付けている。そして経過時間計算部４１は、形状マップ３７を構成する各々の点群データ２７に関連付けられたカメラ計測時刻４５を取得し、現在時刻との差分をとり経過時間４６を計算する。

この経過時間４６は、更新領域３６に属する点群データ２７については実質的にゼロであり、重複領域３５に属する点群データ２７については重複領域３５に連続して長期間属している程、長くなる。つまり、この経過時間４６が長い点群データ２７で構成される形状マップ３７の領域は、古い作業状態を反映したもので信頼性が低いといえる。

信頼性評価部４２は、経過時間４６に基づいて各々の点群データ２７の信頼性を評価するものである。経過時間４６の逆数を信頼性の評価パラメータ４７として定義する。このように定義した評価パラメータ４７に基づき、点群データ２７が長期間に亘って更新されていないことを、モニタ１８に表示される形状マップ３７の当該領域に明示し、オペレータに注意喚起することができる。

また、この評価パラメータ４７を作業ロボット制御部３０にフィードバックし、作業ロボット２２の死角になって計測できないエリアの近傍では、作業ロボット２２を低速動作させる等の安全性を高めた制御を実施する。さらに評価パラメータ４７が基準値を下回り、看過できないレベルに信頼性が低下した場合、作業ロボット２２の初期化を実行し、作業ロボット２２をカメラ２１の計測領域から退避させる。これにより、形状マップ３７において重複領域３５は解消されて全体が更新領域３６となり、全ての点群データ２７における評価パラメータ４７が向上し信頼性が回復する。

さらに第２実施形態の操作支援装置１０Ｂにおいて、カメラ２１は、計測領域を自在に調節できる調節機構部４８に支持されている。この調節機構部４８として、多関節型アーム機構が例示されているが、特に限定はなく、パン・チルト調整を備えた機構、直動移動機構を採用する場合もある。

この調節機構部４８は、カメラ位置駆動部４０から出力される駆動信号４９を入力し、作業エリア２０におけるカメラ２１の位置・角度を調整する。カメラ位置駆動部４０は、信頼性評価部４２から点群データ２７の評価パラメータ４７を受信し、信頼性の低い点群データ２７に対応する構造物２５の表面が計測領域に含まれるように、カメラ２１の位置・角度を調整する。このように、評価パラメータ４７は、点群データ２７の信頼性を高めるために、カメラ２１の計測領域を変更させる。

さらに第２実施形態の操作支援装置１０Ｂは、構造物２５の点群データ２７と作業ロボット２２の立体データ２８との距離にも基づいて、各々の点群データ２７の信頼性を評価することができる。作業ロボット２２は、作業エリア２０における稼働範囲が広いが、実際に使われる作業領域は限定的である場合が多い。特に作業ロボット２２が対象構造物２５ａに接近して作業を行う場合、作業領域は対象構造物２５ａの近傍だけに限定される。

そこで，作業ロボット２２の作業位置に近い点群データ２７ほど重要度が高いものとして信頼性の評価パラメータ４７を低めに、逆に作業位置から遠方の点群データ２７の評価パラメータは高めに設定する。

位置・角度が固定されたカメラ２１による計測領域は、広い作業エリア２０の中で限定的である。そこで、評価パラメータ４７の低い（作業ロボット２２に近接している）構造物２５の表面領域ほど、点群データ２７の更新領域３６となる頻度を高め、カメラ２１の位置・角度を調節し計測領域を変更する。これにより、作業エリア２０が広域にわたる場合であっても、作業ロボット２２の近傍の作業領域を形成する点群データ２７は高い信頼性が確保される。

さらに、作業ロボット２２の近傍の作業領域を形成する点群データ２７は信頼性を高めつつ、広大な作業エリア２０の全域にわたる形状マップ３７を生成することができる。これにより、対象構造物２５ａの位置に遠方からアプローチするような、作業ロボット２２の広範囲の動作計画にも、形状マップ３７の活用の幅が広がる。なお，本実施形態において、作業ロボット２２の作業対象となる対象構造物２５ａの近傍領域を構成する点群データ２７の信頼性を高めることを目的としたが、これに限らず、作業エリア２０の特性や作業目的に応じて点群データ２７の信頼性を高めるエリアを個別に設定しても良い。

図７のフローチャートに基づいて作業ロボットの操作支援方法及び操作支援プログラムの実施形態を説明する（適宜、図６参照）。形状計測センサの一例であるカメラ２１が計測した構造物２５（２５ａ，２５ｂ）の計測信号２６を逐次的に受信する（Ｓ１１）。さらに、この計測信号２６から再現される構造物２５の三次元形状が含まれる点群データ２７をカメラ２１の座標系から作業エリア２０の座標系に変換する（Ｓ１２）。

次に、作業ロボット２２の三次元形状を示す立体データ２８を制御情報３１に基づいて作業エリア２０の座標系に展開する（Ｓ１３）。そして、作業エリア２０の座標系において点群データ２７と立体データ２８との重複領域３５を検出する（Ｓ１４）。さらに、この重複領域３５を除く更新領域３６（図５）において点群データ２７を更新し（Ｓ１５）、作業エリア２０の形状マップ３７を生成しモニタ１８に表示する（Ｓ１６）。

次に、形状マップ３７を構成する各々の点群データ２７に関連付けられたカメラ計測時刻４５に基づいて経過時間４６を計算し（Ｓ１７）、この経過時間４６に基づいて各々の点群データ２７の信頼性の評価パラメータを計算する。この評価パラメータが基準値を下回る場合（Ｓ１８Ｙｅｓ）、モニタ１８の形状マップ３７の該当領域に警告を表示するとともに、作業ロボット２２を初期化する（該当領域から作業ロボット２２を退避させる）かもしくはカメラ２１の位置・角度を調整する（Ｓ１９）。そして、作業ロボット２２の操作が終了するまで（Ｓ１１）から（Ｓ１９）のフローを繰り返す（Ｓ２０Ｎｏ：ＹｅｓＥＮＤ）。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の作業ロボットの操作支援装置によれば、カメラの点群データと作業ロボットの立体データとの重複領域を検出することにより、作業エリアにおける構造物の形状を高い信頼性で認識することが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。また、操作支援装置の構成要素は、コンピュータのプロセッサで実現することも可能であり、操作支援プログラムにより動作させることが可能である。

以上説明した作業ロボットの操作支援装置１０は、専用のチップ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、又はＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを高集積化させた制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などの外部記憶装置と、ディスプレイなどの表示装置と、マウスやキーボードなどの入力装置と、通信Ｉ／Ｆとを、備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。

また作業ロボットの操作支援装置プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供される。もしくは、このプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供するようにしてもよい。

また、本実施形態に係る作業ロボットの操作支援プログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしてもよい。また、装置１０は、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワーク又は専用線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。

１０（１０Ａ，１０Ｂ）…操作支援装置、１１…計測信号受信部（受信部）、１２…座標変換部、１５…展開部、１６…重複領域検出部（検出部）、１７…形状マップ生成部（生成部）、１８…モニタ、２０…作業エリア、２１…カメラ（形状計測センサ）、２２…作業ロボット、２５…構造物、２５ａ…対象構造物、２５ｂ…周辺構造物、２６…計測信号、２７…点群データ、２８…立体データ、３０…作業ロボット制御部、３１…制御情報、３２…ロボットパーツ形状モデル、３３…制御信号、３４…グリッパ、３５…重複領域、３６…更新領域、３７…形状マップ、３８…リンク、３９…サーボモータ、４０…カメラ位置駆動部、４１…経過時間計算部（計算部）、４２…信頼性評価部、４５…カメラ計測時刻、４６…経過時間、４７…評価パラメータ、４８…調節機構部、４９…駆動信号。

Claims

作業エリアで形状計測センサが計測した構造物の計測信号を逐次的に受信する受信部と、
前記計測信号から再現される前記構造物の三次元形状を含む点群データが前記形状計測センサの座標系から前記作業エリアの座標系に変換される座標変換部と、
作業ロボットの三次元形状を示す立体データが、制御情報に基づいて、前記作業エリアの座標系に展開される展開部と、
前記作業エリアの座標系において前記点群データと前記立体データとの重複領域を検出する検出部と、
前記逐次的に受信した最新タイミングの前記計測信号に基づいて、前記重複領域を除く更新領域のみを上書き更新した前記点群データを、前記作業エリアの形状マップとして生成する生成部と、を備える作業ロボットの操作支援装置において、
前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算する計算部と、
前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価する信頼性評価部と、を備え、
前記信頼性の評価パラメータに基づいて、前記形状計測センサの計測領域から前記作業ロボットを退避させる初期化を実行させる作業ロボットの操作支援装置。
作業エリアで形状計測センサが計測した構造物の計測信号を逐次的に受信する受信部と、
前記計測信号から再現される前記構造物の三次元形状を含む点群データが前記形状計測センサの座標系から前記作業エリアの座標系に変換される座標変換部と、
作業ロボットの三次元形状を示す立体データが、制御情報に基づいて、前記作業エリアの座標系に展開される展開部と、
前記作業エリアの座標系において前記点群データと前記立体データとの重複領域を検出する検出部と、
前記逐次的に受信した最新タイミングの前記計測信号に基づいて、前記重複領域を除く更新領域のみを上書き更新した前記点群データを、前記作業エリアの形状マップとして生成する生成部と、を備える作業ロボットの操作支援装置において、
前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算する計算部と、
前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価する信頼性評価部と、を備え、
前記信頼性の評価パラメータに基づいて、前記形状計測センサを位置変更し、計測領域を変更させる作業ロボットの操作支援装置。
作業エリアで形状計測センサが計測した構造物の計測信号を逐次的に受信する受信部と、
前記計測信号から再現される前記構造物の三次元形状を含む点群データが前記形状計測センサの座標系から前記作業エリアの座標系に変換される座標変換部と、
作業ロボットの三次元形状を示す立体データが、制御情報に基づいて、前記作業エリアの座標系に展開される展開部と、
前記作業エリアの座標系において前記点群データと前記立体データとの重複領域を検出する検出部と、
前記逐次的に受信した最新タイミングの前記計測信号に基づいて、前記重複領域を除く更新領域のみを上書き更新した前記点群データを、前記作業エリアの形状マップとして生成する生成部と、を備える作業ロボットの操作支援装置において、
前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算する計算部と、
前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価する信頼性評価部と、を備え、
前記信頼性は、前記構造物の前記点群データと前記作業ロボットの前記立体データとの距離にも基づいて評価される作業ロボットの操作支援装置。
受信部が、作業エリアで形状計測センサが計測した構造物の計測信号を逐次的に受信するステップと、
座標変換部で、前記計測信号から再現される前記構造物の三次元形状を含む点群データが前記形状計測センサの座標系から前記作業エリアの座標系に変換されるステップと、
展開部で、作業ロボットの三次元形状を示す立体データが、制御情報に基づいて、前記作業エリアの座標系に展開されるステップと、
検出部が、前記作業エリアの座標系において前記点群データと前記立体データとの重複領域を検出するステップと、
生成部が、前記逐次的に受信した最新タイミングの前記計測信号に基づいて、前記重複領域を除く更新領域のみを上書き更新した前記点群データを、前記作業エリアの形状マップとして生成するステップと、を含む作業ロボットの操作支援方法において、
計算部が、前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算するステップと、
信頼性評価部が、前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価するステップと、
前記信頼性の評価パラメータに基づいて、前記形状計測センサの計測領域から前記作業ロボットを退避させる初期化を実行させるステップと、を含む作業ロボットの操作支援方法。
受信部が、作業エリアで形状計測センサが計測した構造物の計測信号を逐次的に受信するステップと、
座標変換部で、前記計測信号から再現される前記構造物の三次元形状を含む点群データが前記形状計測センサの座標系から前記作業エリアの座標系に変換されるステップと、
展開部で、作業ロボットの三次元形状を示す立体データが、制御情報に基づいて、前記作業エリアの座標系に展開されるステップと、
検出部が、前記作業エリアの座標系において前記点群データと前記立体データとの重複領域を検出するステップと、
生成部が、前記逐次的に受信した最新タイミングの前記計測信号に基づいて、前記重複領域を除く更新領域のみを上書き更新した前記点群データを、前記作業エリアの形状マップとして生成するステップと、を含む作業ロボットの操作支援方法において、
計算部が、前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算するステップと、
信頼性評価部が、前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価するステップと、
前記信頼性の評価パラメータに基づいて、前記形状計測センサを位置変更し、計測領域を変更させるステップと、を含む作業ロボットの操作支援方法。
受信部が、作業エリアで形状計測センサが計測した構造物の計測信号を逐次的に受信するステップと、
座標変換部で、前記計測信号から再現される前記構造物の三次元形状を含む点群データが前記形状計測センサの座標系から前記作業エリアの座標系に変換されるステップと、
展開部で、作業ロボットの三次元形状を示す立体データが、制御情報に基づいて、前記作業エリアの座標系に展開されるステップと、
検出部が、前記作業エリアの座標系において前記点群データと前記立体データとの重複領域を検出するステップと、
生成部が、前記逐次的に受信した最新タイミングの前記計測信号に基づいて、前記重複領域を除く更新領域のみを上書き更新した前記点群データを、前記作業エリアの形状マップとして生成するステップと、を含む作業ロボットの操作支援方法において、
計算部が、前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算するステップと、
信頼性評価部が、前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価するステップと、含み、
前記信頼性は、前記構造物の前記点群データと前記作業ロボットの前記立体データとの距離にも基づいて評価される作業ロボットの操作支援方法。
コンピュータに、
作業エリアで形状計測センサが計測した構造物の計測信号を逐次的に受信するステップ、
前記計測信号から再現される前記構造物の三次元形状を含む点群データが前記形状計測センサの座標系から前記作業エリアの座標系に変換されるステップ、
作業ロボットの三次元形状を示す立体データが、制御情報に基づいて、前記作業エリアの座標系に展開されるステップ、
前記作業エリアの座標系において前記点群データと前記立体データとの重複領域を検出
するステップ、
前記逐次的に受信した最新タイミングの前記計測信号に基づいて、前記重複領域を除く更新領域のみを上書き更新した前記点群データを、前記作業エリアの形状マップとして生成するステップ、を実行させる作業ロボットの操作支援プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算するステップ、
前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価するステップ、
前記信頼性の評価パラメータに基づいて、前記形状計測センサの計測領域から前記作業ロボットを退避させる初期化を実行させるステップ、を実行させる作業ロボットの操作支援プログラム。
コンピュータに、
作業エリアで形状計測センサが計測した構造物の計測信号を逐次的に受信するステップ、
前記計測信号から再現される前記構造物の三次元形状を含む点群データが前記形状計測センサの座標系から前記作業エリアの座標系に変換されるステップ、
作業ロボットの三次元形状を示す立体データが、制御情報に基づいて、前記作業エリアの座標系に展開されるステップ、
前記作業エリアの座標系において前記点群データと前記立体データとの重複領域を検出
するステップ、
前記逐次的に受信した最新タイミングの前記計測信号に基づいて、前記重複領域を除く更新領域のみを上書き更新した前記点群データを、前記作業エリアの形状マップとして生成するステップ、を実行させる作業ロボットの操作支援プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算するステップ、
前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価するステップ、
前記信頼性の評価パラメータに基づいて、前記形状計測センサを位置変更し、計測領域を変更させるステップ、を実行させる作業ロボットの操作支援プログラム。
コンピュータに、
作業エリアで形状計測センサが計測した構造物の計測信号を逐次的に受信するステップ、
前記計測信号から再現される前記構造物の三次元形状を含む点群データが前記形状計測センサの座標系から前記作業エリアの座標系に変換されるステップ、
作業ロボットの三次元形状を示す立体データが、制御情報に基づいて、前記作業エリアの座標系に展開されるステップ、
前記作業エリアの座標系において前記点群データと前記立体データとの重複領域を検出
するステップ、
前記逐次的に受信した最新タイミングの前記計測信号に基づいて、前記重複領域を除く更新領域のみを上書き更新した前記点群データを、前記作業エリアの形状マップとして生成するステップ、を実行させる作業ロボットの操作支援プログラムにおいて、
前記コンピュータに、
前記形状マップを構成する各々の前記点群データに関連付けられた前記形状計測センサの計測時刻と現在時刻との差分をとった経過時間を計算するステップ、
前記経過時間に基づいて、各々の前記点群データの信頼性を評価するステップ、を実行させ、
前記信頼性は、前記構造物の前記点群データと前記作業ロボットの前記立体データとの距離にも基づいて評価される、作業ロボットの操作支援プログラム。