JPWO2022201362A5 - - Google Patents

Description

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示におけるロボット制御装置は、ロボットのエンドエフェクタを始点から終点まで移動させて、対象物体に対して予め設定されたタスクを実行する。ロボット制御装置は、対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組の各々に対応して、参照軌道および分岐点が記憶される記憶部と、タスクの実行時に、対象物体の位置および姿勢を計測する計測部と、計測された対象物体の位置および姿勢に対応する参照軌道および分岐点を記憶部から取得し、計測された対象物体の位置および姿勢を終点に設定し、取得された参照軌道をそのまま使用して始点から分岐点までのロボットの動作軌道である第１の動作軌道を生成し、取得された分岐点から終点までのロボットの動作軌道である第２の動作軌道を生成する個別軌道生成部と、第１の動作軌道および第２の動作軌道を含む動作指令に従ってロボットを駆動制御するロボット制御部と、を備える。参照軌道は、始点から、対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組のうちの一つである第１点までのロボットの動作軌道であって、障害物との干渉を回避でき、かつ評価値が第一の範囲に入ることを満足する動作軌道である。分岐点は、参照軌道上の一点であって、分岐点から第１点までの動作軌道の評価値が第一の範囲とは異なる第二の範囲に入ることを満足する点である。

Claims (15)

1. ロボットのエンドエフェクタを始点から終点まで移動させて、対象物体に対して予め設定されたタスクを実行するロボット制御装置であって、
   前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組の各々に対応して、参照軌道および分岐点が記憶される記憶部と、
   前記タスクの実行時に、前記対象物体の位置および姿勢を計測する計測部と、
   計測された前記対象物体の位置および姿勢に対応する前記参照軌道および前記分岐点を前記記憶部から取得し、計測された前記対象物体の位置および姿勢を前記終点に設定し、取得された前記参照軌道を使用して前記始点から前記分岐点までの前記ロボットの動作軌道である第１の動作軌道を生成し、取得された前記分岐点から前記終点までの前記ロボットの動作軌道である第２の動作軌道を生成する個別軌道生成部と、
   前記第１の動作軌道および前記第２の動作軌道を含む動作指令に従って前記ロボットを駆動制御するロボット制御部と、
   を備え、
   前記参照軌道は、前記始点から、前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組のうちの一つである第１点までの前記ロボットの動作軌道であって、障害物との干渉を回避でき、かつ評価値が第一の範囲に入ることを満足する動作軌道であり、
   前記分岐点は、前記参照軌道上の一点であって、前記分岐点から前記第１点までの動作軌道の前記評価値が前記第一の範囲とは異なる第二の範囲に入ることを満足する点である
   ことを特徴とするロボット制御装置。
2. 前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組の集合を目標集合に設定する目標集合設定部と、
   前記目標集合に含まれる前記対象物体の少なくとも一つの位置および姿勢の組を選択し、選択した前記対象物体の位置および姿勢の組に基づいて前記参照軌道を生成する参照軌道生成部と、
   生成された前記参照軌道上から前記分岐点の複数の候補点を抽出し、抽出された複数の候補点から前記第１点までの複数の動作軌道のなかから前記評価値が前記第二の範囲に入る動作軌道を選択し、選択された動作軌道に対応する候補点を前記第１点に対応する分岐点に決定する第１の処理を、前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組の全てについて実行して、前記対象物体が取り得る位置および姿勢の組毎に、前記分岐点を算出し、算出された分岐点および生成された前記参照軌道を前記記憶部に記憶する分岐点指定部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のロボット制御装置。
3. 前記参照軌道生成部は、前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組に共通の一つの参照軌道を生成することを特徴とする請求項２に記載のロボット制御装置。
4. 前記参照軌道生成部は、前記目標集合の中心位置に前記一つの参照軌道を設定することを特徴とする請求項３に記載のロボット制御装置。
5. 前記参照軌道生成部は、前記ロボットの実際の動作時に発生頻度が最も高かった位置に前記一つの参照軌道を設定することを特徴とする請求項３に記載のロボット制御装置。
6. 前記参照軌道生成部は、前記対象物体が取り得る位置および姿勢の組に応じて異なる前記第１点に前記参照軌道を設定することを特徴とする請求項２に記載のロボット制御装置。
7. 前記参照軌道生成部は、前記評価値が前記第二の範囲に入る条件を満たす前記分岐点が存在しない場合に、新たな参照軌道を生成することを特徴とする請求項２に記載のロボット制御装置。
8. 前記記憶部は、前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組の各々に対応して、前記参照軌道、前記分岐点および前記対象物体へのハンドアプローチの軌道の組を記憶することを特徴とする請求項１に記載のロボット制御装置。
9. ロボットのエンドエフェクタを始点から終点まで移動させて、対象物体に対して予め設定されたタスクを実行するロボット制御装置であって、
   前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組に対し共通する一つの参照軌道および一つの分岐点が記憶される記憶部と、
   前記タスクの実行時に、前記対象物体の位置および姿勢を計測する計測部と、
   前記記憶部から前記参照軌道および前記分岐点を取得し、計測された前記対象物体の位置および姿勢を前記終点に設定し、前記取得された参照軌道を使用して前記始点から前記分岐点までの前記ロボットの動作軌道である第１の動作軌道を生成し、取得された前記分岐点から前記終点までの前記ロボットの動作軌道である第２の動作軌道を生成する個別軌道生成部と、
   前記第１の動作軌道および前記第２の動作軌道を含む動作指令に従って前記ロボットを駆動制御するロボット制御部と、
   を備え、
   前記参照軌道は、前記始点から、前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組のうちの一つである第１点までの前記ロボットの動作軌道であって、障害物との干渉を回避でき、かつ評価値が第一の範囲に入ることを満足する動作軌道であり、
   前記分岐点は、前記参照軌道上の一点であって、前記分岐点から前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組までの複数の動作軌道の前記評価値の平均が前記第一の範囲とは異なる第二の範囲に入ることを満足する点である
   ことを特徴とするロボット制御装置。
10. 前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の集合を目標集合に設定する目標集合設定部と、
    前記目標集合に含まれる前記対象物体の一つの位置および姿勢の組を選択し、選択した前記対象物体の位置および姿勢の組に基づいて前記参照軌道を生成する参照軌道生成部と、
    生成された前記参照軌道上から前記分岐点の複数の候補点を抽出し、抽出された複数の候補点のうちの１つの候補点から前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組までの複数の動作軌道の前記評価値の平均を求める第２の処理を、全ての候補点について実行し、前記複数の候補点のうちの前記評価値の平均が前記第二の範囲に入る候補点を前記分岐点に決定し、前記決定された分岐点および前記参照軌道を前記記憶部に記憶する分岐点指定部と、
    を備えることを特徴とする請求項９に記載のロボット制御装置。
11. 前記評価値の平均は、前記目標集合の中央部の前記評価値の重みが、前記目標集合の外側周辺の前記評価値の重みより、高くなる重み付き平均であることを特徴とする請求項１０に記載のロボット制御装置。
12. 前記分岐点指定部は、前記参照軌道のうち、前記障害物の外周に一定の距離でマージンを取った仮障害物に対し前記エンドエフェクタとロボット本体との干渉が発生しない区間の中から前記分岐点を選ぶことを特徴とする請求項２または請求項１０に記載のロボット制御装置。
13. 前記評価値は、前記ロボットの動作時間であることを特徴とする請求項１から請求項１２の何れか一つに記載のロボット制御装置。
14. ロボットのエンドエフェクタを始点から終点まで移動させて、対象物体に対して予め設定されたタスクを実行するロボット制御プログラムであって、
    前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組の各々に対応して、参照軌道および分岐点を記憶部に記憶するステップと、
    前記タスクの実行時に、前記対象物体の位置および姿勢を計測するステップと、
    計測された前記対象物体の位置および姿勢に対応する前記参照軌道および前記分岐点を前記記憶部から取得し、計測された前記対象物体の位置および姿勢を前記終点に設定し、取得された前記参照軌道を使用して前記始点から前記分岐点までの前記ロボットの動作軌道である第１の動作軌道を生成し、取得された前記分岐点から前記終点までの前記ロボットの動作軌道である第２の動作軌道を生成するステップと、
    前記第１の動作軌道および前記第２の動作軌道を含む動作指令に従って前記ロボットを駆動制御するステップと、
    をコンピュータに実行させ、
    前記参照軌道は、前記始点から、前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組のうちの一つである第１点までの前記ロボットの動作軌道であって、障害物との干渉を回避でき、かつ評価値が第一の範囲に入ることを満足する動作軌道であり、
    前記分岐点は、前記参照軌道上の一点であって、前記分岐点から前記第１点までの動作軌道の前記評価値が前記第一の範囲とは異なる第二の範囲に入ることを満足する点である
    ことを特徴とするロボット制御プログラム。
15. ロボットのエンドエフェクタを始点から終点まで移動させて、対象物体に対して予め設定されたタスクを実行するロボット制御方法であって、
    前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組の各々に対応して、参照軌道および分岐点を記憶部に記憶するステップと、
    前記タスクの実行時に、前記対象物体の位置および姿勢を計測するステップと、
    計測された前記対象物体の位置および姿勢に対応する前記参照軌道および前記分岐点を前記記憶部から取得し、計測された前記対象物体の位置および姿勢を前記終点に設定し、取得された前記参照軌道を使用して前記始点から前記分岐点までの前記ロボットの動作軌道である第１の動作軌道を生成し、取得された前記分岐点から前記終点までの前記ロボットの動作軌道である第２の動作軌道を生成するステップと、
    前記第１の動作軌道および前記第２の動作軌道を含む動作指令に従って前記ロボットを駆動制御するステップと、
    を備え、
    前記参照軌道は、前記始点から、前記対象物体が取り得る複数の位置および姿勢の組のうちの一つである第１点までの前記ロボットの動作軌道であって、障害物との干渉を回避でき、かつ評価値が第一の範囲に入ることを満足する動作軌道であり、
    前記分岐点は、前記参照軌道上の一点であって、前記分岐点から前記第１点までの動作軌道の前記評価値が前記第一の範囲とは異なる第二の範囲に入ることを満足する点である
    ことを特徴とするロボット制御方法。