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JP7548063B2 - Robot hand control device and article pick-up system - Google Patents
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JP7548063B2 - Robot hand control device and article pick-up system - Google Patents

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JP7548063B2 JP2021031801A JP2021031801A JP7548063B2 JP 7548063 B2 JP7548063 B2 JP 7548063B2 JP 2021031801 A JP2021031801 A JP 2021031801A JP 2021031801 A JP2021031801 A JP 2021031801A JP 7548063 B2 JP7548063 B2 JP 7548063B2
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Description

本開示は、ロボットハンドの制御装置、及び物品取出システムに関する。 This disclosure relates to a robot hand control device and an item pick-up system.

従来、産業用ロボットを用いたシステムとして、物品載置部(例えば、容器)に載置された物品をピックアップし、所定の保持手段にて、当該物品の姿勢を変更した上で、所定の設置対象に設置する物品取出システムが知られている(例えば、特許文献1を参照)。 Conventionally, an item picking system using an industrial robot is known, which picks up an item placed on an item placement section (e.g., a container), changes the position of the item using a specified holding means, and then places the item on a specified installation target (see, for example, Patent Document 1).

特開2017-109271号公報JP 2017-109271 A

ところで、従来技術に係る物品取出システムの多くは、取り出し対象の物品が、物品載置部に所定の姿勢で整列されていることを前提としており、物品をピックしてから、姿勢変更を行う際の保持手段の動作計画は、予め定まったものとなっている(例えば、特許文献1を参照)。そのため、従来技術に係る物品取出システムは、例えば、多数個の物品が物品載置部にばら積みされたような場面では、適切に稼働することができないという課題がある。 However, many of the conventional article picking systems are based on the premise that the articles to be picked are aligned in a predetermined position on the article placement section, and the operation plan of the holding means when changing the position after picking the articles is determined in advance (see, for example, Patent Document 1). Therefore, the conventional article picking systems have the problem that they cannot operate properly in situations where, for example, a large number of articles are piled up in bulk on the article placement section.

本開示は、上記問題点に鑑みてなされたもので、物品載置部に種々に異なる姿勢で載置された物品を、物品載置部から取り出し、目標姿勢に姿勢変更した上で保持することが可能なロボットハンドの制御装置、及び物品取出システムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a robot hand control device and an item removal system that can remove items placed in various different positions on the item placement section from the item placement section, change the position to a target position, and hold the items.

前述した課題を解決する主たる本開示は、
物品を回転可能に保持する保持手段を有するロボットハンドの制御装置であって、
前記物品の現在姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記物品の前記現在姿勢と、プレイス時の前記物品の目標姿勢と、に基づいて、前記物品に対して、前記物品を前記現在姿勢から前記目標姿勢に変更する際に使用する物品側回転軸と、当該物品側回転軸を基準とした目標回転量を設定する回転軸設定部と、
前記物品側回転軸及び前記目標回転量に係る物品情報と、前記保持手段が前記物品を回転させ得る保持手段側回転軸に係る保持手段情報と、に基づいて、前記物品を前記現在姿勢から前記目標姿勢に変更するための前記保持手段の動作計画を決定する動作計画決定部と、
を備える制御装置である。
The present disclosure mainly solves the above-mentioned problems.
A control device for a robot hand having a holding means for rotatably holding an object, comprising:
a posture detection unit for detecting a current posture of the article;
a rotation axis setting unit that sets, for the article, an article-side rotation axis to be used when changing the article from the current orientation to the target orientation based on the current orientation of the article and the target orientation of the article at the time of placing, and a target rotation amount based on the article-side rotation axis;
an operation plan determination unit that determines an operation plan for the holding means for changing the article from the current position to the target position based on article information related to the article side rotation axis and the target rotation amount, and holding means information related to the holding means side rotation axis by which the holding means can rotate the article;
The control device is provided with:

又、他の局面では、
上記の制御装置を有する物品取出システムである。
In other respects,
An article pick-up system having the above control device.

本開示に係るロボットハンドの制御装置によれば、物品載置部に種々に異なる姿勢で載置された物品を、物品載置部から取り出し、目標姿勢に姿勢変更した上で保持することが可能である。 The robot hand control device according to the present disclosure can remove objects placed in various different positions from the object placement section, change their position to a target position, and then hold them.

第1の実施形態に係る物品取出システムの全体構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an article pick-up system according to a first embodiment; 第1の実施形態に係る物品取出システムが取り出し対象とする物品の構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an article to be picked up by the article pick-up system according to the first embodiment; 第1の実施形態に係る物品取出システムの制御系の構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a control system of an article pickup system according to a first embodiment; 第1の実施形態に係るロボットハンドの詳細構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a detailed configuration of a robot hand according to a first embodiment; 第1の実施形態に係るロボットハンドの吸着ヘッドによる物品の姿勢変更動作の一例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of an operation for changing the posture of an article by a suction head of the robot hand according to the first embodiment; 第1の実施形態に係るロボットハンドの吸着ヘッドによる物品の姿勢変更動作の一例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of an operation for changing the posture of an article by a suction head of the robot hand according to the first embodiment; ロボットハンドの把持部材による物品の姿勢変更動作の一例を示す図FIG. 13 is a diagram showing an example of an operation for changing the posture of an object by a gripping member of a robot hand; 第1の実施形態に係るロボットハンドの吸着ヘッドによる物品のピックアップ動作の一例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of an operation of picking up an item by a suction head of a robot hand according to a first embodiment; 第1の実施形態に係るロボットハンドの把持部材による物品のピックアップ動作の一例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of an operation of picking up an item by a gripping member of a robot hand according to a first embodiment; 第1の実施形態に係るロボットハンドの吸着ヘッドと把持部材との間での物品の受け渡し動作について説明する図FIG. 1 is a diagram for explaining an operation of transferring an article between a suction head and a gripping member of a robot hand according to a first embodiment; 第1の実施形態に係るロボットハンドの吸着ヘッドと把持部材との間での物品の受け渡し動作について説明する図FIG. 1 is a diagram for explaining an operation of transferring an article between a suction head and a gripping member of a robot hand according to a first embodiment; 第1の実施形態に係るロボットハンドの吸着ヘッドと把持部材との間での物品の受け渡し動作について説明する図FIG. 1 is a diagram for explaining an operation of transferring an article between a suction head and a gripping member of a robot hand according to a first embodiment; 第1の実施形態に係る回転軸設定部の処理について説明する図FIG. 10 is a diagram for explaining the processing of a rotation axis setting unit according to the first embodiment; 第1の実施形態に係る制御部が保持手段の動作計画を決定する際の一連の処理を示すフローチャート1 is a flowchart showing a series of processes performed when a control unit according to a first embodiment determines an operation plan for a holding means. 第2の実施形態に係るロボットハンドの構成を示す図FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a robot hand according to a second embodiment; 第3の実施形態に係るロボットハンドの構成を示す図FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a robot hand according to a third embodiment; 第3の実施形態に係るロボットハンドの構成を示す図FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a robot hand according to a third embodiment;

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 A preferred embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that in this specification and drawings, components having substantially the same functions are designated by the same reference numerals to avoid redundant description.

尚、各図面において、特に説明を付記しない場合には、図面中の上方向が鉛直上向きの方向を表し、図面中の下方向が鉛直下向きの方向を表し、図面中の横方向が水平方向を表すものとする。以下では、図面中の上方向を「上方向」と称し、図面中の下方向を「下方向」と称し、図面中の横方向を「横方向」と称して説明する。 In addition, unless otherwise specified, in each drawing, the upward direction in the drawing represents the vertical upward direction, the downward direction in the drawing represents the vertical downward direction, and the horizontal direction in the drawing represents the horizontal direction. In the following explanations, the upward direction in the drawing will be referred to as the "upward direction", the downward direction in the drawing will be referred to as the "downward direction", and the horizontal direction in the drawing will be referred to as the "horizontal direction".

(第1の実施形態)
<物品取出システムの全体構成>
以下、図1~図3を参照して、本発明の一実施形態に係る物品取出システムの構成について説明する。
First Embodiment
<Overall configuration of the article pick-up system>
Hereinafter, the configuration of an article pick-up system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本実施形態に係る物品取出システム1の全体構成を示す図である。図2は、本実施形態に係る物品取出システム1が取り出し対象とする物品10の構成を示す図である。図3は、本実施形態に係る物品取出システム1の制御系の構成を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing the overall configuration of an item pick-up system 1 according to this embodiment. Figure 2 is a diagram showing the configuration of an item 10 to be picked up by the item pick-up system 1 according to this embodiment. Figure 3 is a diagram showing the configuration of a control system for the item pick-up system 1 according to this embodiment.

本実施形態に係る物品取出システム1は、物品載置部2(例えば、容器)にばら積みにされた物品群10Wから個別に物品10を取り出し、取り出した物品10を保持して運搬し、設置対象20に整列した状態で設置するためのシステムである。 The item removal system 1 according to this embodiment is a system for removing individual items 10 from a group of items 10W piled up in a bulk item loading section 2 (e.g., a container), holding and transporting the removed items 10, and installing them in an aligned state on an installation target 20.

又、本実施形態に係る物品取出システム1では、ボルト部材が、物品載置部2から取り出す対象の物品10(以下、単に「物品10」と称する)となっている。物品10(ボルト部材)は、細長い脚部10aと、脚部10aの一端に形成され、脚部10aよりも幅広な頭部10bと、を有する。尚、設置対象20には、例えば、物品10の脚部10aが挿通可能な複数の穴部21が形成されており、物品取出システム1は、物品載置部2から物品10を取り出した後、物品10の姿勢を、設置対象20の穴部21の穴形状に対応する姿勢に変更した上で、物品10を設置対象20の穴部21に設置する。 In the article removal system 1 according to this embodiment, the bolt member is the article 10 (hereinafter simply referred to as "article 10") to be removed from the article placement section 2. The article 10 (bolt member) has a long and slender leg 10a and a head 10b formed at one end of the leg 10a and wider than the leg 10a. The installation target 20 has, for example, a number of holes 21 through which the legs 10a of the article 10 can be inserted. After removing the article 10 from the article placement section 2, the article removal system 1 changes the position of the article 10 to a position corresponding to the hole shape of the hole 21 of the installation target 20, and then installs the article 10 in the hole 21 of the installation target 20.

即ち、物品取出システム1は、物品載置部2に載置された様々な姿勢の物品10を取り出し、設置対象20の穴部21の穴形状に対応する目標姿勢に変更した状態で保持することが可能となっている。 In other words, the item removal system 1 is capable of removing items 10 in various positions that are placed on the item placement section 2, and holding the items in a changed target position that corresponds to the hole shape of the hole 21 of the installation target 20.

本実施形態では、設置対象20の穴部21の穴形状に対応して、頭部10bが上方を向き、脚部10aが下方を向いた姿勢が、物品10の目標姿勢となる(以下、単に、「物品10の目標姿勢」と称する)。又、本実施形態では、物品10の現在姿勢の三次元座標系における傾き度合い等を表現する上で、この目標姿勢に対応する頭部10bが上方を向き、脚部10aが下方を向いた姿勢を、「物品10の基準姿勢」とも称する。 In this embodiment, the target posture of the article 10 is one in which the head 10b faces upward and the legs 10a face downward, corresponding to the shape of the hole 21 of the installation target 20 (hereinafter, simply referred to as the "target posture of the article 10"). In this embodiment, in expressing the degree of inclination of the current posture of the article 10 in the three-dimensional coordinate system, the posture in which the head 10b faces upward and the legs 10a face downward, which corresponds to this target posture, is also referred to as the "reference posture of the article 10".

本実施形態に係る物品取出システム1では、ボルト部材(物品10)の重心位置を座標の中心位置として、ボルト部材(物品10)の長軸方向(物品10の上下)を、z軸と設定し、ボルト部材(物品10)のz軸に直交する短軸の二方向(物品10の前後及び左右)を、それぞれ、x軸及びy軸と設定し、ロール角(x軸を回転軸とする回転角)、ピッチ角(y軸を回転軸とする回転角)、及び、ヨー角(z軸を回転軸とする回転角)の3軸で、ボルト部材(物品10)の姿勢を表現している(図2を参照)。 In the item removal system 1 according to this embodiment, the center of gravity of the bolt member (item 10) is set as the center of coordinates, the long axis direction of the bolt member (item 10) (up and down of item 10) is set as the z-axis, and the two directions of the short axis of the bolt member (item 10) perpendicular to the z-axis (front and back and left and right of item 10) are set as the x-axis and y-axis, respectively, and the attitude of the bolt member (item 10) is expressed by three axes: roll angle (rotation angle about the x-axis), pitch angle (rotation angle about the y-axis), and yaw angle (rotation angle about the z-axis) (see FIG. 2).

尚、ボルト部材(物品10)では、その形状特徴から、このx軸、y軸及びz軸が、物品10を安定して回転可能な回転軸(以下、「回転可能軸」とも称する)に相当する。 In addition, due to the shape characteristics of the bolt member (item 10), the x-axis, y-axis, and z-axis correspond to rotation axes (hereinafter also referred to as "rotatable axes") that can stably rotate item 10.

物品取出システム1は、ロボットアーム30と、ロボットハンド40と、撮像部50と、制御部60と、を備える。 The item pick-up system 1 includes a robot arm 30, a robot hand 40, an imaging unit 50, and a control unit 60.

<ロボットアーム>
ロボットアーム30は、例えば、垂直多関節ロボットのロボットアームであり、ロボットハンド40の位置を三次元的に変更する。ロボットアーム30は、床面等に設置される基部31と、基部31に対して直列に連結される複数のリンク32と、連結部位に設けられる複数の関節部33と、関節部33を駆動する複数の関節用モータ34(図2を参照)と、を備える。
<Robot arm>
The robot arm 30 is, for example, a vertical articulated robot, and three-dimensionally changes the position of the robot hand 40. The robot arm 30 includes a base 31 placed on a floor surface or the like, a plurality of links 32 connected in series to the base 31, a plurality of joints 33 provided at the connection portions, and a plurality of joint motors 34 (see FIG. 2 ) that drive the joints 33.

ロボットアーム30は、例えば、ロボットハンド40を、基準位置から上下方向、左右方向及び前後方向(図1の矢印を参照)に並進移動させ得る構成となっている。尚、ロボットアーム30は、制御部60の制御のもと、動作制御される。 The robot arm 30 is configured to translate the robot hand 40 from a reference position in the up-down, left-right, and front-rear directions (see the arrows in FIG. 1). The operation of the robot arm 30 is controlled under the control of the control unit 60.

<ロボットハンド>
ロボットハンド40は、ロボットアーム30の先端部に設けられており、保持手段41、42にて、物品載置部2に載置された物品群10Wから一個ずつ物品10を取り出し、物品10を保持する。そして、ロボットハンド40は、保持手段41、42にて、物品10の姿勢を目標姿勢に変更した上で、物品10を設置対象20まで運搬して、物品10を設置対象20の穴部21にプレイスする。尚、ロボットハンド40は、制御部60の制御のもと、動作制御される。尚、本実施形態に係るロボットハンド40は、保持手段41、42として、吸着ヘッド41及び把持部材42を有する(図4を参照して後述)。
<Robot Hand>
The robot hand 40 is provided at the tip of the robot arm 30, and uses holding means 41, 42 to pick up articles 10 one by one from the group of articles 10W placed on the article placement unit 2 and hold the articles 10. The robot hand 40 then changes the posture of the article 10 to a target posture using the holding means 41, 42, transports the article 10 to the installation target 20, and places the article 10 in the hole 21 of the installation target 20. The operation of the robot hand 40 is controlled under the control of the control unit 60. The robot hand 40 according to this embodiment has a suction head 41 and a gripping member 42 as the holding means 41, 42 (described later with reference to FIG. 4).

<撮像部>
撮像部50は、例えば、カメラ装置であって、物品載置部2に載置された物品群10Wを撮像し、その撮像により得られた画像データを制御部60へ出力する。尚、撮像部50は、例えば、画像データから、物品載置部2に載置された物品10の3次元空間内での位置及び姿勢を検出し得るように、撮像位置をずらしながら複数回の撮像を実行する。又、撮像部50は、ステレオカメラやレーダ装置等、撮像部50から物品10までの距離データを取得可能な撮像装置で構成されていてもよい。
<Imaging unit>
The imaging unit 50 is, for example, a camera device that captures an image of the group of articles 10W placed on the article placement unit 2 and outputs image data obtained by the image capture to the control unit 60. Note that the imaging unit 50 performs imaging multiple times while shifting the imaging position so that the position and orientation of the articles 10 placed on the article placement unit 2 in three-dimensional space can be detected from the image data. The imaging unit 50 may also be configured with an imaging device capable of acquiring distance data from the imaging unit 50 to the articles 10, such as a stereo camera or a radar device.

又、撮像部50は、ロボットハンド40に保持された物品10についても、撮像し得るように配設されているのが好ましい。これによって、ロボットハンド40にて、物品載置部2から物品10をピッキングした際の物品10の姿勢の変化等を考慮した上で、ロボットハンド40の保持手段41、42の動作計画を決定することが可能となる(詳細は後述)。 The imaging unit 50 is preferably arranged so as to be able to image the item 10 held by the robot hand 40. This makes it possible to determine an operation plan for the holding means 41, 42 of the robot hand 40, taking into consideration changes in the posture of the item 10 when the robot hand 40 picks the item 10 from the item placement unit 2 (details will be described later).

<制御部>
制御部60は、物品取出システム1の各部(ロボットアーム30、ロボットハンド40、及び撮像部50)と通信することで、これらを統括制御する。
<Control Unit>
The control unit 60 communicates with each part of the item pickup system 1 (the robot arm 30, the robot hand 40, and the imaging unit 50) to centrally control them.

尚、制御部60(本発明の「制御装置」に相当)は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力ポート、及び出力ポート等を含んで構成されるマイコンである。そして、制御部60が有する機能(後述する姿勢検出部61、回転軸設定部62、及び動作計画決定部63)は、例えば、CPUがROMやRAMに格納された制御プログラムや各種データを参照することによって実現される。 The control unit 60 (corresponding to the "control device" of the present invention) is, for example, a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input port, and an output port. The functions of the control unit 60 (the attitude detection unit 61, the rotation axis setting unit 62, and the operation plan determination unit 63, which will be described later) are realized, for example, by the CPU referring to the control programs and various data stored in the ROM and RAM.

制御部60は、例えば、撮像部50から画像データを取得し、当該画像データに基づいて、物品載置部2に載置された物品群10Wのうち、一又は複数の物品10の3次元空間内での位置及び姿勢を検出する。そして、制御部60は、例えば、物品載置部2に載置された物品群10Wのうち、上部に存在する物品10を取り出し対象として決定し、当該物品10の位置及び姿勢に基づいて、ロボットアーム30及びロボットハンド40を制御する。即ち、制御部60は、かかる制御によって、ロボットハンド40に物品10を保持させ、保持した物品10を設置対象20の穴部21に設置させる。 The control unit 60, for example, acquires image data from the imaging unit 50, and detects the position and orientation in three-dimensional space of one or more items 10 from the group of items 10W placed on the item placement unit 2 based on the image data. The control unit 60 then determines, for example, the item 10 located at the top of the group of items 10W placed on the item placement unit 2 as the item to be removed, and controls the robot arm 30 and the robot hand 40 based on the position and orientation of the item 10. That is, through such control, the control unit 60 causes the robot hand 40 to hold the item 10 and place the held item 10 in the hole 21 of the placement target 20.

<ロボットハンドの詳細構成>
次に、図4~図8Cを参照して、本実施形態に係るロボットハンド40の詳細構成について、説明する。
<Detailed configuration of the robot hand>
Next, the detailed configuration of the robot hand 40 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 8C.

図4は、本実施形態に係るロボットハンド40の詳細構成を示す図である。尚、図4において、P軸は、物品10を横方向(ここでは、水平方向)の軸回りに回転可能に保持する把持部材42の回転軸を表し、Q軸は、物品10を上下方向(ここでは、鉛直方向)の軸回りに回転可能に保持する吸着ヘッド41の回転軸を表す。 Figure 4 is a diagram showing the detailed configuration of the robot hand 40 according to this embodiment. In addition, in Figure 4, the P axis represents the rotation axis of the gripping member 42 that holds the item 10 rotatably around an axis in the lateral direction (here, the horizontal direction), and the Q axis represents the rotation axis of the suction head 41 that holds the item 10 rotatably around an axis in the up-down direction (here, the vertical direction).

ロボットハンド40は、図4に示すように、物品10を各別に回転可能に保持する複数の保持手段41、42を有する。具体的には、本実施形態に係るロボットハンド40は、各別に物品10を保持し、且つ、互いに異なる方向に物品10を回転可能に保持する吸着ヘッド41及び把持部材42を有する。 As shown in FIG. 4, the robot hand 40 has a plurality of holding means 41, 42 that each rotatably hold the article 10. Specifically, the robot hand 40 according to this embodiment has suction heads 41 and gripping members 42 that each hold the article 10 and rotatably hold the article 10 in different directions.

吸着ヘッド41は、真空引き又は磁力を用いてヘッド先端に吸引力を発生させることによって、吸着ヘッド41と対向する位置に存在する物品10を吸着し、物品10を保持する。吸着ヘッド41は、例えば、ノズル状に構成され、ロボットアーム30の先端部に取り付けられたハンド基部40mの中央位置から下方に延在する。 The suction head 41 generates a suction force at the tip of the head by vacuuming or magnetic force, thereby suctioning the item 10 located opposite the suction head 41 and holding the item 10. The suction head 41 is, for example, configured in a nozzle shape and extends downward from the center position of the hand base 40m attached to the tip of the robot arm 30.

吸着ヘッド41は、ハンド基部40mに内蔵された吸着ヘッド旋回機構(図示せず)によって、ハンド基部40mに対して、物品10を吸着する方向の軸回り(典型的には、略上下方向の軸回り)に旋回可能となっている。具体的には、吸着ヘッド41は、ノズルの先端を回転中心として、ノズルの延在方向に沿った回転軸(図4のQ軸を参照。以下、「Q軸」又は「保持手段側回転軸Q軸」とも称する)を有する。又、吸着ヘッド41は、ハンド基部40mに内蔵されたノズル昇降機構によって、ハンド基部40mに対して昇降可能となっている。尚、吸着ヘッド41は、把持部材42を構成する左側のアーム42Aと右側のアーム42Bの間に配設され、これらの間で昇降する。 The suction head 41 can be rotated around an axis in the direction of suctioning the article 10 (typically around an axis in the vertical direction) with respect to the hand base 40m by a suction head rotation mechanism (not shown) built into the hand base 40m. Specifically, the suction head 41 has a rotation axis (see the Q axis in FIG. 4; hereinafter, also referred to as the "Q axis" or the "holding means side rotation axis Q axis") along the extension direction of the nozzle, with the tip of the nozzle as the center of rotation. In addition, the suction head 41 can be raised and lowered with respect to the hand base 40m by a nozzle lifting mechanism built into the hand base 40m. The suction head 41 is disposed between the left arm 42A and the right arm 42B that constitute the gripping member 42, and is raised and lowered between them.

把持部材42は、ハンド基部40mから下方に延在する一対のアーム42A、42Bにより構成され、左側のアーム42Aと右側のアーム42Bとの間で物品10の両側側面を挟持して、物品10を保持する。把持部材42は、左側のアーム42Aと右側のアーム42Bの間の横方向の距離(以下、「部材間距離」と称する)を調整する把持部材駆動機構に接続され、制御部60の制御のもと、横方向(図4のP方向)に開閉動作を行う。即ち、把持部材42は、一対のアーム42A、42Bの間隔が狭まるように動作制御されることで、物品10を両側側面から挟持し、物品10を保持する。又、把持部材42は、一対のアーム42A、42Bの間隔が拡がるように動作制御されることで、物品10の保持状態を解放する。尚、把持部材42を動作させる把持部材駆動機構は、例えば、一対のアーム42A、42Bそれぞれに接続されたリンク機構42As、42Bsと、ハンド基部40mに内蔵されたリンク機構駆動源(例えば、図示しないモータやシリンダ)と、によって構成される。 The gripping member 42 is composed of a pair of arms 42A, 42B extending downward from the hand base 40m, and holds the article 10 by clamping both sides of the article 10 between the left arm 42A and the right arm 42B. The gripping member 42 is connected to a gripping member drive mechanism that adjusts the lateral distance between the left arm 42A and the right arm 42B (hereinafter referred to as the "inter-member distance"), and performs opening and closing operations in the lateral direction (P direction in FIG. 4) under the control of the control unit 60. That is, the gripping member 42 clamps the article 10 from both sides and holds the article 10 by controlling the operation so that the distance between the pair of arms 42A, 42B is narrowed. Also, the gripping member 42 releases the holding state of the article 10 by controlling the operation so that the distance between the pair of arms 42A, 42B is widened. The gripping member drive mechanism that operates the gripping member 42 is composed of, for example, link mechanisms 42As and 42Bs connected to the pair of arms 42A and 42B, respectively, and a link mechanism drive source (for example, a motor or cylinder, not shown) built into the hand base 40m.

一対のアーム42A、42Bそれぞれの先端部には、把持部材42にて物品10を保持する際に、物品10と当接する接触部42Aa、42Baが設けられている。接触部42Aa、42Baは、把持部材42の開閉方向(即ち、物品10を両側側面から挟持する方向)(図4のP軸を参照。以下、「P軸」又は「保持手段側回転軸P軸」とも称する)が回転軸となるように、アーム42A、42Bに回転自在に軸支されている。そして、接触部42Aa、42Baは、把持部材42にて把持した物品10を、P軸回りに回転させることができるように構成されている。保持手段側回転軸P軸は、例えば、横方向に延在するように設定される。尚、接触部42Aa、42Baは、例えば、一対のアーム42A、42Bそれぞれに配設されたモータ42At、42Btを駆動源として駆動する。 The pair of arms 42A, 42B are provided at their respective tips with contact parts 42Aa, 42Ba that come into contact with the article 10 when the gripping member 42 holds the article 10. The contact parts 42Aa, 42Ba are rotatably supported by the arms 42A, 42B so that the opening and closing direction of the gripping member 42 (i.e., the direction in which the article 10 is clamped from both sides) (see the P axis in FIG. 4. Hereinafter, also referred to as the "P axis" or the "holding means side rotation axis P axis") serves as the rotation axis. The contact parts 42Aa, 42Ba are configured to rotate the article 10 gripped by the gripping member 42 around the P axis. The holding means side rotation axis P axis is set to extend, for example, in the horizontal direction. The contact parts 42Aa, 42Ba are driven, for example, by motors 42At, 42Bt provided on the pair of arms 42A, 42B, respectively.

接触部42Aa、42Baは、物品10の保持状態の安定性を確保するため、物品10の脚部10a側面と嵌合する凹形状(例えば、半円筒の凹形状)を呈している。そして、把持部材42が物品10を保持する際には、把持部材42は、接触部42Aa、42Baの凹形状に、物品10の脚部10aの側面を嵌め合わせるように、物品10を挟持する(図6を参照)。但し、この際、物品10の保持状態の安定性の観点から、把持部材42における物品10の挟持位置は、把持部材42の回転軸(ここでは、P軸)と物品10の回転可能軸(ここでは、x軸又はy軸)とが揃った状態となる位置となるのが好ましい。 The contact portions 42Aa and 42Ba have a concave shape (e.g., a semi-cylindrical concave shape) that fits with the side of the leg portion 10a of the article 10 to ensure the stability of the held state of the article 10. When the gripping member 42 holds the article 10, the gripping member 42 clamps the article 10 so that the side of the leg portion 10a of the article 10 fits into the concave shape of the contact portions 42Aa and 42Ba (see FIG. 6). However, from the viewpoint of the stability of the held state of the article 10, it is preferable that the gripping position of the article 10 in the gripping member 42 is a position where the rotation axis of the gripping member 42 (here, the P axis) and the rotatable axis of the article 10 (here, the x-axis or y-axis) are aligned.

ここで、図5A~図8Cを参照して、ロボットハンド40の吸着ヘッド41及び把持部材42を用いた物品10の姿勢変更動作について説明する。 Now, with reference to Figures 5A to 8C, we will explain the operation of changing the posture of the article 10 using the suction head 41 and gripping member 42 of the robot hand 40.

図5A、図5Bは、本実施形態に係るロボットハンド40の吸着ヘッド41による物品10の姿勢変更動作の一例を示す図である。図6は、本実施形態に係るロボットハンド40の把持部材42による物品10の姿勢変更動作の一例を示す図である。 Figures 5A and 5B are diagrams showing an example of the posture change operation of the article 10 by the suction head 41 of the robot hand 40 according to this embodiment. Figure 6 is a diagram showing an example of the posture change operation of the article 10 by the gripping member 42 of the robot hand 40 according to this embodiment.

図7Aは、本実施形態に係るロボットハンド40の吸着ヘッド41による物品10のピックアップ動作の一例を示す図である。図7Bは、本実施形態に係るロボットハンド40の把持部材42による物品10のピックアップ動作の一例を示す図である。 Figure 7A is a diagram showing an example of the pickup operation of an item 10 by the suction head 41 of the robot hand 40 according to this embodiment. Figure 7B is a diagram showing an example of the pickup operation of an item 10 by the gripping member 42 of the robot hand 40 according to this embodiment.

図8A、図8B、図8Cは、本実施形態に係るロボットハンド40の吸着ヘッド41と把持部材42との間での物品10の受け渡し動作について説明する図である。 Figures 8A, 8B, and 8C are diagrams illustrating the transfer operation of the article 10 between the suction head 41 and the gripping member 42 of the robot hand 40 according to this embodiment.

ロボットハンド40は、吸着ヘッド41を用いて物品10の姿勢変更を行う際には、吸着ヘッド41のヘッド先端に物品10を保持した状態で、吸着ヘッド41をハンド基部40mに対してQ軸回りに回転させる(図5A、図5Bを参照)。 When the robot hand 40 uses the suction head 41 to change the posture of the item 10, the robot hand 40 rotates the suction head 41 around the Q axis relative to the hand base 40m while holding the item 10 at the tip of the suction head 41 (see Figures 5A and 5B).

吸着ヘッド41は、ヘッド先端に発生させた吸引力により、物品10を吸着して、物品10を保持する。そのため、吸着ヘッド41を用いて物品10の姿勢変更を行う際には、物品10の保持状態は、図5Aのように、吸着ヘッド41のヘッド先端が物品10の平坦面(ここでは、物品10の頭部10bの上端面又は脚部10aの下端面)と対向し、且つ、吸着ヘッド41の回転軸(Q軸)が物品10の回転可能軸(ここでは、z軸)と一致した状態となっていることが好ましい。この場合には、物品10を途中で落下させたりするおそれなく、安定して、物品10の姿勢変更を行うことが可能である。 The suction head 41 holds the item 10 by suctioning it with the suction force generated at the tip of the head. Therefore, when changing the position of the item 10 using the suction head 41, it is preferable that the holding state of the item 10 is such that the head tip of the suction head 41 faces the flat surface of the item 10 (here, the upper end surface of the head 10b or the lower end surface of the leg 10a of the item 10) as shown in FIG. 5A, and the rotation axis (Q axis) of the suction head 41 coincides with the rotatable axis of the item 10 (here, the z axis). In this case, it is possible to stably change the position of the item 10 without the risk of dropping the item 10 midway.

但し、吸着ヘッド41は、吸引力の調整(即ち、吸引力を増大させる)によって、比較的物品10の姿勢による制約なく、物品10を保持することが可能であり、例えば、図5Bのように、吸着ヘッド41のヘッド先端が物品10の側面と対向した状態等においても、物品10を保持し、当該保持状態で物品10をQ軸回りに回転させることが可能である。 However, by adjusting the suction force (i.e., by increasing the suction force), the suction head 41 can hold the item 10 relatively without being restricted by the position of the item 10. For example, as shown in FIG. 5B, the suction head 41 can hold the item 10 even when the head tip of the suction head 41 faces the side of the item 10, and can rotate the item 10 around the Q axis in this held state.

吸着ヘッド41は、物品載置部2に載置された物品群10Wから一個ずつ物品10を取り出すことが可能に構成されている(図7Aを参照)。吸着ヘッド41にて、物品載置部2から物品10を取り出す際には、制御部60は、吸着ヘッド41をハンド基部40mから下降させ、取り出し対象の物品10に対して、吸着ヘッド41のヘッド先端をアプローチする。そして、制御部60は、吸着ヘッド41のヘッド先端と取り出し対象の物品10が対向した状態で、吸着ヘッド41の吸引力を発生させ、吸着ヘッド41に物品10を吸着させる。 The suction head 41 is configured to be able to pick up the articles 10 one by one from the group of articles 10W placed on the article placement section 2 (see FIG. 7A). When the suction head 41 is to pick up an article 10 from the article placement section 2, the control section 60 lowers the suction head 41 from the hand base section 40m and brings the head tip of the suction head 41 close to the article 10 to be picked up. Then, with the head tip of the suction head 41 facing the article 10 to be picked up, the control section 60 generates a suction force of the suction head 41, causing the suction head 41 to pick up the article 10.

尚、吸着ヘッド41にて、物品載置部2から物品10を取り出す際には、上記したように、物品10を保持する状態の安定性の観点から、制御部60は、可能な限り、吸着ヘッド41のヘッド先端が物品10の平坦面(ここでは、物品10の頭部10bの上端面又は脚部10aの下端面)と対向し、且つ、吸着ヘッド41の回転軸(Q軸)が物品10の回転可能軸(z軸)と一致した状態となるように、吸着ヘッド41を物品10にアプローチさせる。 When the suction head 41 is used to remove the item 10 from the item placement section 2, as described above, from the viewpoint of the stability of the state in which the item 10 is held, the control section 60 causes the suction head 41 to approach the item 10 so that, as far as possible, the head tip of the suction head 41 faces the flat surface of the item 10 (here, the upper end surface of the head 10b or the lower end surface of the leg 10a of the item 10) and the rotation axis (Q axis) of the suction head 41 coincides with the rotation axis (z axis) of the item 10.

一方、ロボットハンド40は、把持部材42を用いて物品10の姿勢変更を行う際には、把持部材42の回転軸(ここでは、P軸)と物品10の回転可能軸(ここでは、x軸又はy軸)とを揃えるように、把持部材42で物品10を挟持した状態で、把持部材42の接触部42Aa、42BaをP軸(ここでは、水平方向の軸)回りに回転させる(図6を参照)。 On the other hand, when the robot hand 40 uses the gripping member 42 to change the posture of the article 10, the gripping member 42 rotates the contact portions 42Aa and 42Ba of the gripping member 42 around the P axis (here, a horizontal axis) while clamping the article 10 so as to align the rotation axis of the gripping member 42 (here, the P axis) with the rotatable axis of the article 10 (here, the x axis or y axis) (see Figure 6).

又、把持部材42は、吸着ヘッド41と同様に、物品載置部2に載置された物品群10Wから一個ずつ物品10を取り出すことが可能に構成されている(図7Bを参照)。把持部材42にて、物品載置部2から物品10を取り出す際には、制御部60は、左側のアーム42Aと右側のアーム42Bを開いた状態として、取り出し対象の物品10に対して、左側のアーム42Aと右側のアーム42Bをアプローチする。そして、制御部60は、取り出し対象の物品10の左右両側に、左側のアーム42Aと右側のアーム42Bとが来るように、左側のアーム42Aと右側のアーム42Bを移動させる(即ち、ロボットアーム30を動作させる)。かかる状態で、制御部60は、把持部材42を閉じることで、把持部材42に物品10を把持させる。尚、把持部材42にて、物品載置部2から物品10を取り出す際には、上記したように、物品10を保持する状態の安定性の観点から、制御部60は、把持部材42の回転軸(ここでは、P軸)と物品10の回転可能軸(ここでは、x軸又はy軸)とが揃うように、把持部材42を物品10にアプローチさせる。 Similarly to the suction head 41, the gripping member 42 is configured to be able to pick up the articles 10 one by one from the group of articles 10W placed on the article placement section 2 (see FIG. 7B). When the gripping member 42 is used to pick up an article 10 from the article placement section 2, the control section 60 opens the left arm 42A and the right arm 42B and makes the left arm 42A and the right arm 42B approach the article 10 to be picked up. Then, the control section 60 moves the left arm 42A and the right arm 42B so that the left arm 42A and the right arm 42B are on both the left and right sides of the article 10 to be picked up (i.e., operates the robot arm 30). In this state, the control section 60 closes the gripping member 42 to make the gripping member 42 grip the article 10. When the gripping member 42 is used to remove the article 10 from the article placement section 2, as described above, from the viewpoint of the stability of the state in which the article 10 is held, the control section 60 causes the gripping member 42 to approach the article 10 so that the rotation axis of the gripping member 42 (here, the P axis) and the rotatable axis of the article 10 (here, the x-axis or y-axis) are aligned.

尚、制御部60は、物品載置部2(容器)から物品10を取り出す際には、ばら積みされた物品群10Wから一個の物品10を、物品載置部2の平坦面に落下させ、落下させた物品10をピックアップしてもよい。 When removing an item 10 from the item placement section 2 (container), the control section 60 may drop one item 10 from the group of bulk items 10W onto the flat surface of the item placement section 2 and pick up the dropped item 10.

本実施形態に係るロボットハンド40においては、吸着ヘッド41と把持部材42との間で、相互に物品10の受け渡しが可能となっている(図8A~図8Cを参照)。具体的には、吸着ヘッド41は、把持部材42を構成する左側のアーム42Aと右側のアーム42Bの間に配設され、これらの間で昇降する。そして、把持部材42が物品10を保持した際には、物品10の保持位置は、吸着ヘッド41の昇降可動領域内となる。吸着ヘッド41の回転軸であるP軸と、把持部材42の回転軸であるQ軸とは、例えば、左側のアーム42Aと右側のアーム42Bの間の中心位置において、互いに交差するように設定されている。これにより、吸着ヘッド41と把持部材42との間で、相互に物品10の受け渡しが可能となっている。 In the robot hand 40 according to this embodiment, the suction head 41 and the gripping member 42 can exchange the object 10 with each other (see FIGS. 8A to 8C). Specifically, the suction head 41 is disposed between the left arm 42A and the right arm 42B that constitute the gripping member 42, and moves up and down between them. When the gripping member 42 holds the object 10, the holding position of the object 10 is within the movable range of the suction head 41. The P axis, which is the rotation axis of the suction head 41, and the Q axis, which is the rotation axis of the gripping member 42, are set to intersect with each other, for example, at the center position between the left arm 42A and the right arm 42B. This allows the suction head 41 and the gripping member 42 to exchange the object 10 with each other.

但し、吸着ヘッド41と把持部材42との間で物品10の受け渡しを行う際には、吸着ヘッド41及び把持部材42それぞれの保持方法の相違を考慮して、吸着ヘッド41及び把持部材42それぞれの動作が制御されることになる。 However, when transferring the article 10 between the suction head 41 and the gripping member 42, the operation of each of the suction head 41 and the gripping member 42 is controlled taking into account the difference in the holding method of each of the suction head 41 and the gripping member 42.

例えば、本実施形態に係るロボットハンド40は、吸着ヘッド41から把持部材42に物品10を受け渡す際には、把持部材42の回転軸(ここでは、P軸)と物品10の回転可能軸(ここでは、x軸又はy軸)とが揃うように、吸着ヘッド41及び把持部材42を適切な位置に動作させた上で、物品10の受け渡し動作を行う(図6を参照)。そのため、制御部60は、例えば、吸着ヘッド41が保持する物品10の向きが上向きか又は下向きかで、図8A及び図8Bに示すように、吸着ヘッド41の昇降位置停止を変化させる(図8A及び図8Bを参照)。又、制御部60は、例えば、吸着ヘッド41が保持する物品10の向きが横向きである場合には、把持部材42の接触部42Aa、42Baの向きを回転させて、接触部42Aa、42Baの凹形状が物品10の向きに沿うようにする(図8Cを参照)。 For example, when the robot hand 40 according to the present embodiment transfers the article 10 from the suction head 41 to the gripping member 42, the suction head 41 and the gripping member 42 are moved to appropriate positions so that the rotation axis (here, the P axis) of the gripping member 42 and the rotatable axis (here, the x-axis or y-axis) of the article 10 are aligned, and then the robot hand 40 transfers the article 10 (see FIG. 6). For this reason, the control unit 60 changes the lifting and lowering position stop of the suction head 41 as shown in FIG. 8A and FIG. 8B depending on whether the article 10 held by the suction head 41 is facing upward or downward (see FIG. 8A and FIG. 8B). In addition, when the article 10 held by the suction head 41 is facing horizontally, the control unit 60 rotates the orientation of the contact portions 42Aa and 42Ba of the gripping member 42 so that the concave shapes of the contact portions 42Aa and 42Ba are aligned with the orientation of the article 10 (see FIG. 8C).

一方、本実施形態に係るロボットハンド40は、把持部材42から吸着ヘッド41に物品10を受け渡す際には、吸着ヘッド41の回転軸(ここでは、Q軸)と物品10の回転可能軸(ここでは、z軸)とが揃うように、吸着ヘッド41及び把持部材42を適切な位置に動作させた上で、物品10の受け渡し動作を行う(図示せず)。 On the other hand, when the robot hand 40 according to this embodiment transfers the item 10 from the gripping member 42 to the suction head 41, it moves the suction head 41 and the gripping member 42 to appropriate positions so that the rotation axis of the suction head 41 (here, the Q axis) and the rotation axis of the item 10 (here, the z axis) are aligned, and then performs the transfer operation of the item 10 (not shown).

[ロボットハンドの制御方法]
次に、図4~図10を参照して、ロボットハンド40の制御方法について、説明する。ロボットハンド40の動作は、上記したように制御部60により行われる。
[Robot hand control method]
4 to 10, a method for controlling the robot hand 40 will be described. The operation of the robot hand 40 is performed by the control unit 60 as described above.

制御部60は、姿勢検出部61、回転軸設定部62、及び動作計画決定部63を有し、これらの機能を発現することでロボットハンド40の有する保持手段(本実施形態では、吸着ヘッド41及び把持部材42)の動作計画を決定し、当該動作計画に基づいて、ロボットハンド40を動作させる。 The control unit 60 has a posture detection unit 61, a rotation axis setting unit 62, and an operation plan determination unit 63, and by implementing these functions, determines an operation plan for the holding means of the robot hand 40 (in this embodiment, the suction head 41 and the gripping member 42), and operates the robot hand 40 based on the operation plan.

図9は、本実施形態に係る回転軸設定部62の処理について説明する図である。 Figure 9 is a diagram explaining the processing of the rotation axis setting unit 62 according to this embodiment.

図10は、本実施形態に係る制御部60が保持手段41、42の動作計画を決定する際の一連の処理を示すフローチャートである。 Figure 10 is a flowchart showing a series of processes performed by the control unit 60 in this embodiment when determining an operation plan for the holding means 41 and 42.

姿勢検出部61は、例えば、撮像部50から取得する画像データに基づいて、物品10の現在姿勢を検出する。この際、姿勢検出部61は、例えば、物品載置部2に載置されている物品群10Wのうちから、保持手段41、42にて保持可能な位置に存在する物品10(例えば、最上部に存在する物品10)を、取り出し対象の物品10として特定し、取り出し対象の物品10の姿勢を検出する。そして、姿勢検出部61は、検出された物品10の現在姿勢に係る情報を、回転軸設定部62(及び動作計画決定部63)に受け渡す。 The attitude detection unit 61 detects the current attitude of the item 10, for example, based on image data acquired from the imaging unit 50. At this time, the attitude detection unit 61 identifies, for example, from among the group of items 10W placed on the item placement unit 2, an item 10 that is in a position that can be held by the holding means 41, 42 (for example, the item 10 at the top), as the item 10 to be removed, and detects the attitude of the item 10 to be removed. Then, the attitude detection unit 61 passes information related to the detected current attitude of the item 10 to the rotation axis setting unit 62 (and the operation plan determination unit 63).

但し、物品10は、保持手段41、42にて物品載置部2からピックアップされた時(特に、吸着ヘッド41を用いた場合)に、姿勢変化する場合がある。又、物品10の姿勢は、物品10がばら積み状態で載置されているときには、周囲物体の存在により、正確に検出できない場合がある。かかる観点から、姿勢検出部61は、保持手段41、42にて物品載置部2から物品10をピックアップしたときの物品10の現在姿勢を検出し、回転軸設定部62及び動作計画決定部63は、保持手段41、42にて物品載置部2からピックアップされたときの物品10の現在姿勢に基づいて、保持手段41、42の動作計画を決定する処理を実行してもよい。 However, the posture of the article 10 may change when it is picked up from the article placement section 2 by the holding means 41, 42 (especially when the suction head 41 is used). Furthermore, when the articles 10 are placed in a bulk state, the posture of the article 10 may not be accurately detected due to the presence of surrounding objects. From this perspective, the posture detection unit 61 may detect the current posture of the article 10 when it is picked up from the article placement section 2 by the holding means 41, 42, and the rotation axis setting unit 62 and the operation plan determination unit 63 may execute a process of determining the operation plan of the holding means 41, 42 based on the current posture of the article 10 when it is picked up from the article placement section 2 by the holding means 41, 42.

尚、物品載置部2に載置されている状態における物品10の姿勢を正確に検出できない場合には、制御部60は、例えば、物品10の一部の位置(例えば、物品10の上面の位置)の位置情報のみに基づいて、物品10を、吸着ヘッド41にてピックアップしてもよい。 In addition, if the posture of the item 10 while it is placed on the item placement section 2 cannot be accurately detected, the control section 60 may pick up the item 10 with the suction head 41 based on, for example, only the position information of a portion of the item 10 (for example, the position of the top surface of the item 10).

回転軸設定部62は、姿勢検出部61に検出された物品10の現在姿勢と、プレイス時の物品10の目標姿勢と、に基づいて、物品10に対して、物品10を現在姿勢から目標姿勢に変更するために使用する回転軸(以下、「使用回転軸」又は「物品側回転軸」と称する)を設定する。又、回転軸設定部62は、この使用回転軸を基準に、物品10を現在姿勢から目標姿勢に変更するために物品10を回転させる目標回転量を設定する。 The rotation axis setting unit 62 sets a rotation axis (hereinafter referred to as the "used rotation axis" or "item-side rotation axis") to be used for changing the item 10 from the current attitude to the target attitude based on the current attitude of the item 10 detected by the attitude detection unit 61 and the target attitude of the item 10 at the time of placement. In addition, the rotation axis setting unit 62 sets a target rotation amount for rotating the item 10 to change the item 10 from the current attitude to the target attitude based on this used rotation axis.

一般に、物品10を安定して回転可能な回転軸(即ち、回転可能軸)の位置及び方向は、物品10の形状と、物品10の重心位置に依拠して定まる。例えば、本実施形態の取り出し対象の物品10であるボルトについては、物品10の軸芯位置における物品10の長軸方向(z軸)と、物品10の重心位置における物品10の短軸方向(x軸、y軸)と、が回転可能軸となる(図2を参照)。かかる物品10の回転可能軸は、例えば、予め物品10の種別毎に、ユーザによって設定される。そのため、本実施形態に係る回転軸設定部62は、例えば、物品10の現在姿勢と、プレイス時の物品10の目標姿勢と、に基づいて、物品10に予め設定された回転可能軸のうちから、物品10の姿勢変更のために使用する使用回転軸を選択して、当該使用回転軸を回転中心とした目標回転量を設定する構成となっている。 In general, the position and direction of the rotation axis (i.e., the rotatable axis) around which the item 10 can be stably rotated is determined based on the shape of the item 10 and the center of gravity of the item 10. For example, for a bolt, which is the item 10 to be removed in this embodiment, the long axis direction (z axis) of the item 10 at the center of gravity of the item 10 and the short axis direction (x axis, y axis) of the item 10 at the center of gravity of the item 10 are the rotatable axes (see FIG. 2). The rotatable axis of the item 10 is set in advance by the user for each type of item 10, for example. Therefore, the rotation axis setting unit 62 according to this embodiment is configured to select a rotation axis to be used for changing the position of the item 10 from among the rotatable axes preset for the item 10 based on the current position of the item 10 and the target position of the item 10 at the time of placement, and to set the target rotation amount with the rotation axis to be used as the center of rotation.

ここで、「プレイス時の物品10の目標姿勢」とは、上記したように、例えば、ロボットハンド40にて物品10を設置対象20にプレイスする際の姿勢である。本実施形態に係る目標姿勢は、上記したように、物品10の長軸が鉛直方向に沿った方向であり、且つ、物品10の頭部10bが鉛直上方向を向いた姿勢(即ち、物品10に設定されたz軸のプラス方向が鉛直上向きを向く姿勢)である。 Here, the "target posture of the article 10 at the time of placement" is, as described above, for example, the posture when the robot hand 40 places the article 10 on the installation target 20. As described above, the target posture in this embodiment is a posture in which the long axis of the article 10 is oriented along the vertical direction and the head 10b of the article 10 faces vertically upward (i.e., a posture in which the positive direction of the z-axis set on the article 10 faces vertically upward).

尚、物品10は、物品載置部2に載置されているときには、取り出し対象の物品10毎に、種々に異なる姿勢を取っている。そのため、物品10を、物品載置部2からピッキングしてから、目標姿勢に変更する際には、取り出し対象の物品10毎に、保持手段41、42にて、異なる方向に異なる回転量分を回転させる必要がある。 When the articles 10 are placed on the article placement section 2, they take on various different postures depending on the article 10 to be picked up. Therefore, when picking the articles 10 from the article placement section 2 and then changing the posture to the target posture, it is necessary to rotate the articles 10 to be picked up by different amounts of rotation in different directions using the holding means 41, 42.

そこで、回転軸設定部62は、例えば、物品10のxyzの回転3軸について、現在姿勢と目標姿勢との差(即ち、ロール角、ピッチ角、及びヨー角の差)を算出することで、使用回転軸及び当該使用回転軸を回転中心とした必要な目標回転量を設定する。例えば、図9の態様では、物品10の現在姿勢においては、物品10のz軸のプラス方向が鉛直方向からy軸回りに傾いた状態となっているため、回転軸設定部62は、y軸を使用回転軸として設定すると共に、物品10のz軸のプラス方向のy軸回りのその傾き角を目標回転量として設定する。 The rotation axis setting unit 62 calculates the difference between the current attitude and the target attitude for the three rotation axes x, y and z of the article 10 (i.e., the difference between the roll angle, pitch angle, and yaw angle) to set the rotation axis to be used and the required target rotation amount around the rotation axis to be used. For example, in the state shown in FIG. 9, in the current attitude of the article 10, the positive direction of the z axis of the article 10 is tilted from the vertical direction around the y axis, so the rotation axis setting unit 62 sets the y axis as the rotation axis to be used and sets the tilt angle of the positive direction of the z axis of the article 10 around the y axis as the target rotation amount.

動作計画決定部63は、回転軸設定部62に設定された使用回転軸及び当該使用回転軸を基準とした目標回転量に係る物品10の情報と、ロボットハンド40が有する保持手段41、42が物品10を回転させ得る保持手段側回転軸(ここでは、P軸及びQ軸)に係る保持手段41、42の情報(ここでは、吸着ヘッド41及び把持部材42に係る情報)と、に基づいて、物品10を現在姿勢から目標姿勢に変更するまでの間の保持手段41、42の動作計画を決定する。 The motion plan determination unit 63 determines a motion plan for the holding means 41, 42 for changing the article 10 from the current posture to the target posture based on information about the rotation axis in use set in the rotation axis setting unit 62 and the target rotation amount based on the rotation axis in use, and information about the holding means 41, 42 (here, information about the suction head 41 and the gripping member 42) about the holding means side rotation axes (here, the P axis and the Q axis) on which the holding means 41, 42 of the robot hand 40 can rotate the article 10.

尚、動作計画決定部63が参照する保持手段情報は、予め制御部60が有する記憶部(例えば、ROM)に記憶されている。かかる保持手段情報としては、複数の保持手段41、42それぞれの回転軸(ここでは、P軸及びQ軸)の回転方向、複数の保持手段41、42それぞれの物品10の保持方法、複数の保持手段41、42それぞれに所望の動作を実行させるために必要な機構情報、複数の保持手段41、42それぞれの物品10を保持する際の物品10との接触態様(例えば、接触面積及び接触角度)、及び、複数の保持手段41、42それぞれの物品10に対してアプローチする際の可動範囲等、種々の情報が含まれていてよい。又、制御部60が有する記憶部には、その他、物品10の情報として、物品10のサイズや形状の情報等が含まれていてもよい。 The holding means information referred to by the operation plan determination unit 63 is stored in advance in a storage unit (e.g., ROM) of the control unit 60. Such holding means information may include various information such as the rotation direction of each of the rotation axes (here, the P axis and the Q axis) of the multiple holding means 41, 42, the holding method of the item 10 of each of the multiple holding means 41, 42, mechanism information required for each of the multiple holding means 41, 42 to perform a desired operation, the contact state with the item 10 when each of the multiple holding means 41, 42 holds the item 10 (e.g., contact area and contact angle), and the movable range when each of the multiple holding means 41, 42 approaches the item 10. In addition, the storage unit of the control unit 60 may include information on the size and shape of the item 10 as information on the item 10.

動作計画決定部63が決定する保持手段41、42の動作計画としては、例えば、(1)ロボットハンド40が有する複数の保持手段41、42(ここでは、吸着ヘッド41及び把持部材42)のうち、物品10を現在姿勢から目標姿勢に変更するために使用する姿勢変更用保持手段(以下、「姿勢変更用保持手段」と略称する)を特定する情報、(2)ロボットハンド40が有する複数の保持手段41、42(ここでは、吸着ヘッド41及び把持部材42)のうち、物品載置部2に載置された物品10をピッキングするために使用するピッキング用保持手段(以下、「ピッキング用保持手段」と略称する)を特定する情報、(3)ピッキング用保持手段から姿勢変更用保持手段に受け渡す際における、ピッキング用保持手段及び/又は姿勢変更用保持手段の動作に係る情報、等を含む。 The operation plan of the holding means 41, 42 determined by the operation plan determination unit 63 includes, for example, (1) information identifying the posture-changing holding means (hereinafter abbreviated as "posture-changing holding means") to be used to change the article 10 from the current posture to the target posture among the multiple holding means 41, 42 (here, the suction head 41 and the gripping member 42) possessed by the robot hand 40, (2) information identifying the picking holding means (hereinafter abbreviated as "picking holding means") to be used to pick the article 10 placed on the article placement unit 2 among the multiple holding means 41, 42 (here, the suction head 41 and the gripping member 42) possessed by the robot hand 40, and (3) information related to the operation of the picking holding means and/or posture-changing holding means when transferring the article 10 from the picking holding means to the posture-changing holding means.

動作計画決定部63は、物品載置部2に載置されている物品10の姿勢が種々に異なることを考慮して、例えば、取り出し対象の物品10の現在姿勢(物品載置部2に載置されているときの物品10の現在姿勢、又は、物品載置部2からピックアップしたときの物品10の現在姿勢)に応じて、これらの動作計画を毎回決定する。 The operation plan determination unit 63 determines these operation plans each time, taking into consideration that the postures of the items 10 placed on the item placement unit 2 vary widely, for example, according to the current posture of the item 10 to be removed (the current posture of the item 10 when placed on the item placement unit 2, or the current posture of the item 10 when picked up from the item placement unit 2).

ここで、動作計画決定部63が、毎回の動作計画として、複数の保持手段41、42のうちから姿勢変更用保持手段を決定するのは、物品載置部2に載置されている物品10の姿勢が種々に異なり、且つ、複数の保持手段41、42それぞれで物品10を回転可能な方向が異なるためである。本実施形態に係るロボットハンド40では、吸着ヘッド41は、鉛直方向の軸回り(Q軸回り)に、物品10を回転させる機構であるのに対して、把持部材42は、水平方向の軸回り(P軸回り)に、物品10を回転させる機構である(図5A、図5B、図6を参照)。そのため、動作計画決定部63は、回転軸設定部62に設定された使用回転軸に対応させて、複数の保持手段41、42のうちから姿勢変更用保持手段を決定することになる。 Here, the operation plan determination unit 63 determines the posture changing holding means from among the multiple holding means 41, 42 as the operation plan for each operation because the posture of the article 10 placed on the article placement unit 2 varies, and the directions in which the article 10 can be rotated by each of the multiple holding means 41, 42 are different. In the robot hand 40 according to this embodiment, the suction head 41 is a mechanism for rotating the article 10 around a vertical axis (around the Q axis), while the gripping member 42 is a mechanism for rotating the article 10 around a horizontal axis (around the P axis) (see Figures 5A, 5B, and 6). Therefore, the operation plan determination unit 63 determines the posture changing holding means from among the multiple holding means 41, 42 in accordance with the rotation axis to be used set in the rotation axis setting unit 62.

例えば、図9のように、回転軸設定部62に設定された使用回転軸がy軸である場合には、物品10を現在姿勢から目標姿勢に変更するためには、水平方向の軸回りに物品10を回転させる必要がある。そのため、動作計画決定部63は、図9の態様では、把持部材42を、姿勢変更用保持手段として決定すると共に、把持部材42を用いた回転量を回転軸設定部62に設定された目標回転量に決定する。 For example, as shown in FIG. 9, when the rotation axis to be used set in the rotation axis setting unit 62 is the y-axis, in order to change the article 10 from the current posture to the target posture, it is necessary to rotate the article 10 around a horizontal axis. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 9, the operation plan determination unit 63 determines the gripping member 42 as the posture change holding means, and determines the amount of rotation using the gripping member 42 to be the target amount of rotation set in the rotation axis setting unit 62.

又、ここで、動作計画決定部63が、毎回の動作計画として、複数の保持手段41、42のうちからピッキング用保持手段を決定するのは、物品10の載置状態等に応じて、複数の保持手段41、42それぞれで、ピッキング時の失敗率が変化するためである。例えば、把持部材42は、物品10を両側側面から挟持することで物品10を保持するため(図7Bを参照)、物品10を安定した状態で保持できる反面、把持部材42が可動し得る領域、把持部材42が取り得る姿勢、及び、把持部材42そのものが占有する領域等の関係から、物品載置部2からピッキングし得る対象の物品10には制限がある。この点、吸着ヘッド41は、ヘッド先端で物品10の一側面を吸着することにより、物品載置部2から物品10をピッキングすることが可能であるため(図7Aを参照)、物品10の姿勢によらず、比較的自由に物品載置部2から物品10をピッキングし得る。但し、吸着ヘッド41は、保持した状態の物品10の姿勢によっては、保持状態の安定性に欠くことになる。 Here, the operation plan determination unit 63 determines the picking holding means from among the multiple holding means 41, 42 as an operation plan for each operation because the failure rate during picking varies for each of the multiple holding means 41, 42 depending on the placement state of the article 10, etc. For example, the gripping member 42 holds the article 10 by clamping it from both sides (see FIG. 7B), and can hold the article 10 in a stable state, but there are restrictions on the target article 10 that can be picked from the article placement unit 2 due to the relationship between the area in which the gripping member 42 can move, the posture that the gripping member 42 can take, and the area occupied by the gripping member 42 itself. In this regard, the suction head 41 can pick the article 10 from the article placement unit 2 by suctioning one side of the article 10 with the head tip (see FIG. 7A), so it can pick the article 10 from the article placement unit 2 relatively freely regardless of the posture of the article 10. However, depending on the position of the item 10 being held, the suction head 41 may lack stability in its holding state.

かかる観点から、動作計画決定部63は、例えば、物品載置部2に載置された物品10の載置状態(例えば、物品10の姿勢及び物品10の周囲物体の存在)、複数の保持手段41、42それぞれの物品10の保持方法、複数の保持手段41、42それぞれの物品10を保持する際の物品10との接触態様(例えば、接触面積及び接触角度)、及び、複数の保持手段41、42それぞれの物品10に対してアプローチする際の可動範囲等に基づいて、複数の保持手段41、42のうちから、ピッキング用保持手段を決定する。但し、動作計画決定部63は、必ずしも上記要素の全部を考慮して、ピッキング用保持手段を決定する必要はなく、上記要素のうちの少なくともいずれかの要素のみを考慮して、ピッキング用保持手段を決定してもよい。そして、動作計画決定部63は、決定したピッキング用保持手段と、物品載置部2に載置された物品10の位置及び姿勢に基づいて、決定したピッキング用保持手段の物品10へのアプローチ方法(例えば、ロボットハンド40の位置)を決定する。 From this viewpoint, the operation plan determination unit 63 determines the picking holding means from among the multiple holding means 41, 42 based on, for example, the placement state of the item 10 placed on the item placement unit 2 (e.g., the posture of the item 10 and the presence of objects surrounding the item 10), the holding method of the multiple holding means 41, 42 for the item 10, the contact state with the item 10 when each of the multiple holding means 41, 42 holds the item 10 (e.g., the contact area and contact angle), and the movable range when each of the multiple holding means 41, 42 approaches the item 10. However, the operation plan determination unit 63 does not necessarily need to determine the picking holding means by considering all of the above elements, and may determine the picking holding means by considering only at least one of the above elements. Then, the operation plan determination unit 63 determines the approach method of the determined picking holding means to the item 10 (e.g., the position of the robot hand 40) based on the determined picking holding means and the position and posture of the item 10 placed on the item placement unit 2.

例えば、図9のように、物品10の現在姿勢が、物品10の基準姿勢から大きく傾いた状態である場合、把持部材42でのピッキングは、把持部材42(接触部42Aa、42Ba)との接触態様の点で困難性を伴う。そのため、動作計画決定部63は、図9の態様では、吸着ヘッド41をピッキング用保持手段として決定する。そして、動作計画決定部63は、例えば、吸着ヘッド41のノズル先端が物品10の側面の重心位置に対向するように、ロボットハンド40を移動させる、という動作計画を決定することになる。 For example, as shown in FIG. 9, when the current posture of the article 10 is significantly tilted from the reference posture of the article 10, picking with the gripping member 42 is difficult in terms of the contact manner with the gripping member 42 (contact portions 42Aa, 42Ba). Therefore, in the embodiment shown in FIG. 9, the motion plan determination unit 63 determines the suction head 41 as the picking holding means. The motion plan determination unit 63 then determines a motion plan to move the robot hand 40 so that the nozzle tip of the suction head 41 faces the center of gravity of the side of the article 10, for example.

又、ここで、動作計画決定部63が、毎回の動作計画として、ピッキング用保持手段から姿勢変更用保持手段に受け渡す際における、ピッキング用保持手段及び/又は姿勢変更用保持手段の動作を決定するのは、上記のように、毎回、姿勢変更用保持手段、ピッキング用保持手段、及び、ピッキングされた際の物品10の姿勢等が異なるためである。 The operation plan determination unit 63 determines the operation of the picking holding means and/or the posture change holding means when transferring the item from the picking holding means to the posture change holding means as the operation plan for each operation, because, as described above, the posture change holding means, the picking holding means, and the posture of the item 10 when picked are different each time.

尚、ピッキング用保持手段から姿勢変更用保持手段に物品10を受け渡す際における、ピッキング用保持手段及び/又は姿勢変更用保持手段の動作に係る情報は、例えば、ピッキング用保持手段及び/又は姿勢変更用保持手段の回転停止位置及び/又は昇降停止位置に係る情報を含む(図8A~図8Cを参照)。 In addition, when transferring an item 10 from the picking holding means to the position changing holding means, information regarding the operation of the picking holding means and/or the position changing holding means includes, for example, information regarding the rotation stop position and/or the lift stop position of the picking holding means and/or the position changing holding means (see Figures 8A to 8C).

例えば、図9の態様では、上記したように、吸着ヘッド41がピッキング用保持手段として決定され、把持部材42が姿勢変更用保持手段として決定される。この際、動作計画決定部63は、吸着ヘッド41から把持部材42に対して、物品10を受け渡すための動作を決定することになる。動作計画決定部63は、例えば、図8Cに示すように、吸着ヘッド41にて物品10を所定量回転させた後、把持部材42の接触部42Aa、42Baを所定量回転させ、物品10の保持位置が把持部材42の接触部42Aaと接触部42Baの間に位置するように、吸着ヘッド41を所定量下降させる、という動作計画を決定することになる。 For example, in the embodiment of FIG. 9, as described above, the suction head 41 is determined as the picking holding means, and the gripping member 42 is determined as the posture changing holding means. At this time, the operation plan determination unit 63 determines the operation for transferring the article 10 from the suction head 41 to the gripping member 42. For example, as shown in FIG. 8C, the operation plan determination unit 63 determines an operation plan in which the suction head 41 rotates the article 10 a predetermined amount, and then the contact portions 42Aa and 42Ba of the gripping member 42 are rotated a predetermined amount, and the suction head 41 is lowered a predetermined amount so that the holding position of the article 10 is located between the contact portions 42Aa and 42Ba of the gripping member 42.

尚、動作計画決定部63が、毎回の動作計画として、決定する対象等は、種々に変更可能である。 The targets, etc., that the operation plan determination unit 63 determines as an operation plan for each operation can be changed in various ways.

動作計画決定部63は、例えば、毎回の動作計画として、複数の保持手段41、42のうち、物品載置部2に載置された物品10をピッキングした後、設置対象20に設置するために使用する設置用保持手段についても、決定してもよい。但し、本実施形態に係る物品取出システム1では、物品10を上方から下方に押し込むプッシャーとしての動作は、吸着ヘッド41のみが可能な動作であるため、設置用保持手段としては、吸着ヘッド41が一意に決定される。 The operation plan determination unit 63 may, for example, determine, as an operation plan for each operation, which of the multiple holding means 41, 42 is to be used to pick up the item 10 placed on the item placement unit 2 and then place it on the installation target 20. However, in the item pick-up system 1 according to this embodiment, the operation of pushing the item 10 from above to below is an operation that only the suction head 41 can perform, and therefore, the suction head 41 is uniquely determined as the installation holding means.

又、動作計画決定部63は、例えば、毎回の動作計画として、ピッキング用保持手段としては、吸着ヘッド41を選択してもよい。これは、吸着ヘッド41は、物品10の姿勢によらず、比較的安定に物品10をピッキングし得るためである。 The operation plan determination unit 63 may also select the suction head 41 as the picking holding means for each operation plan, for example. This is because the suction head 41 can pick up the item 10 relatively stably, regardless of the position of the item 10.

ここで、図10を参照して、制御部60が保持手段41、42の動作計画を決定する際の一連の処理について、説明する。 Now, with reference to Figure 10, we will explain the series of processes that the control unit 60 performs when determining the operation plan for the holding means 41 and 42.

ステップS1において、制御部60は、まず、初期設定を行う。このステップS1においては、制御部60は、例えば、ユーザの入力内容に基づいて、プレイス時の物品10の目標姿勢、及び、ロボットハンド40が有する保持手段41、42の情報等を設定する。 In step S1, the control unit 60 first performs initial settings. In this step S1, the control unit 60 sets the target posture of the item 10 at the time of placement, and information on the holding means 41, 42 of the robot hand 40, for example, based on the contents of the user's input.

ここで、プレイス時の物品10の目標姿勢は、例えば、設置対象20の穴部21(即ち、物品10を載置する部位)の形状に対応したものであり、物品10に設定されたz軸のプラス方向が鉛直上向きを向く姿勢に設定される。又、ロボットハンド40が有する保持手段41、42の情報は、例えば、ロボットハンド40が有する保持手段41、42の保持方法や、保持手段41、42が物品10を回転させることが可能な保持手段側回転軸(例えば、P軸及びQ軸)に係る情報等を含む。又、この際、ユーザの入力内容に基づいて、物品10の形状等を考慮した物品10の回転可能軸(例えば、本実施形態では、ボルト部材の重心位置を中心とするxyzの3軸)が設定されてもよい。 Here, the target posture of the article 10 at the time of placement corresponds to, for example, the shape of the hole 21 (i.e., the portion where the article 10 is placed) of the installation target 20, and is set to a posture in which the positive direction of the z-axis set on the article 10 faces vertically upward. In addition, the information on the holding means 41, 42 possessed by the robot hand 40 includes, for example, the holding method of the holding means 41, 42 possessed by the robot hand 40, and information on the holding means side rotation axes (e.g., the P axis and the Q axis) on which the holding means 41, 42 can rotate the article 10. In addition, at this time, the rotatable axes of the article 10 (for example, in this embodiment, the three axes of x, y and z centered on the center of gravity of the bolt member) may be set based on the contents of the user's input, taking into account the shape of the article 10, etc.

ステップS2において、制御部60は、撮像部50から取得する画像データに基づいて、物品載置部2に載置された物品10の現在姿勢を検出する。 In step S2, the control unit 60 detects the current posture of the item 10 placed on the item placement unit 2 based on the image data acquired from the imaging unit 50.

ステップS3において、制御部60は、物品10のxyzの回転3軸について、現在姿勢と目標姿勢との差(即ち、ロール角、ピッチ角、及びヨー角の差)を算出する。 In step S3, the control unit 60 calculates the difference between the current attitude and the target attitude for the three rotational axes x, y, and z of the article 10 (i.e., the difference between the roll angle, pitch angle, and yaw angle).

ステップS4において、制御部60は、現在姿勢と目標姿勢との差から、物品10を現在姿勢から目標姿勢に姿勢変更するために使用する使用回転軸を設定すると共に、当該使用回転軸を基準とした目標回転量を設定する。 In step S4, the control unit 60 sets the rotation axis to be used to change the position of the item 10 from the current position to the target position based on the difference between the current position and the target position, and sets the target amount of rotation based on the rotation axis to be used.

ステップS5において、制御部60は、物品10の姿勢を特定する座標系(ここでは、物品10のxyzの回転3軸)とロボットハンド40の保持手段側回転軸を特定する座標系(ここでは、P軸及びQ軸の向く方向を特定するワールド座標系)とを合致させる。 In step S5, the control unit 60 aligns a coordinate system that specifies the posture of the article 10 (here, the three rotational axes x, y and z of the article 10) with a coordinate system that specifies the holding means side rotation axis of the robot hand 40 (here, the world coordinate system that specifies the direction of the P axis and Q axis).

ステップS6において、制御部60は、回転軸設定部62にて設定された使用回転軸と、保持手段41、42それぞれが物品10を回転させ得る保持手段側回転軸との対応関係を特定することで、保持手段41、42のうちから姿勢変更用保持手段を決定する。又、この際、制御部60は、姿勢変更用保持手段を用いた回転量を、回転軸設定部62に設定された目標回転量に決定する。 In step S6, the control unit 60 determines the position-changing holding means from among the holding means 41, 42 by identifying the correspondence between the rotation axis to be used set in the rotation axis setting unit 62 and the holding means-side rotation axis by which each of the holding means 41, 42 can rotate the article 10. In addition, at this time, the control unit 60 determines the amount of rotation using the position-changing holding means to be the target amount of rotation set in the rotation axis setting unit 62.

ステップS7において、制御部60は、物品載置部2に載置された物品10の載置状態、保持手段41、42それぞれの物品10の保持方法、保持手段41、42それぞれの物品10を保持する際の物品10との接触態様、及び、複数の保持手段41、42それぞれの物品10に対してアプローチする際の可動範囲等の情報に基づいて、ピックアップ用保持手段を決定する。 In step S7, the control unit 60 determines the holding means for pickup based on information such as the placement state of the item 10 placed on the item placement unit 2, the holding method of the item 10 by each of the holding means 41, 42, the contact state with the item 10 when each of the holding means 41, 42 holds the item 10, and the movable range when each of the multiple holding means 41, 42 approaches the item 10.

ステップS8において、制御部60は、ピックアップ用保持手段から姿勢変更用保持手段への物品10の受け渡し動作を決定する。この受け渡し動作は、例えば、ピッキング用保持手段及び/又は姿勢変更用保持手段の回転及び/又は昇降に係る動作である(図8A~図8Cを参照)。 In step S8, the control unit 60 determines the transfer operation of the item 10 from the pick-up holding means to the position-changing holding means. This transfer operation is, for example, an operation related to the rotation and/or lifting of the pick-up holding means and/or the position-changing holding means (see Figures 8A to 8C).

ステップS9において、制御部60は、姿勢変更用保持手段からプレイス用保持手段への物品10の受け渡し動作を決定する。この受け渡し動作は、例えば、ピックアップ用保持手段から姿勢変更用保持手段への物品10の受け渡し動作と同様に、姿勢変更用保持手段及び/又はプレイス用保持手段の回転及び/又は昇降に係る動作である。 In step S9, the control unit 60 determines the transfer operation of the item 10 from the position-changing holding means to the position-changing holding means. This transfer operation is, for example, an operation related to the rotation and/or elevation of the position-changing holding means and/or the position-changing holding means, similar to the transfer operation of the item 10 from the pick-up holding means to the position-changing holding means.

尚、ステップS9の後、制御部60は、プレイス用保持手段にて物品10を設置対象20に設置する際の動作を決定する処理を行ってもよい。 Furthermore, after step S9, the control unit 60 may perform a process to determine the operation to be performed when placing the item 10 on the placement target 20 using the place holding means.

以上のような制御部60の一連の処理にて、物品取出システム1は、物品載置部2に載置された物品群10Wから物品10を取り出し、物品10の姿勢を変更して、物品10を設置対象20に設置する。 Through the series of processes performed by the control unit 60 as described above, the item removal system 1 removes the item 10 from the group of items 10W placed on the item placement unit 2, changes the position of the item 10, and places the item 10 on the placement target 20.

[効果]
以上のように、本実施形態に係るロボットハンド40の制御装置60は、
物品10の現在姿勢を検出する姿勢検出部61と、
姿勢検出部61に設定された物品10の現在姿勢と、プレイス時の物品10の目標姿勢と、に基づいて、物品10に対して、物品10を現在姿勢から目標姿勢に変更する際に使用する物品側回転軸と、当該物品側回転軸を基準とした目標回転量を設定する回転軸設定部62と、
回転軸設定部62に設定された物品側回転軸及び目標回転量に係る物品情報と、保持手段41、42が物品10を回転させ得る保持手段側回転軸に係る保持手段情報と、に基づいて、物品10を現在姿勢から目標姿勢に変更するための保持手段41、42の動作計画を決定する動作計画決定部63と、
を有する。
[effect]
As described above, the control device 60 of the robot hand 40 according to this embodiment:
A posture detection unit 61 for detecting a current posture of the article 10;
a rotation axis setting unit 62 that sets an article-side rotation axis to be used when changing the article 10 from a current attitude to a target attitude based on a current attitude of the article 10 set in the attitude detection unit 61 and a target attitude of the article 10 at the time of placement, and a target rotation amount based on the article-side rotation axis;
an operation plan determination unit 63 that determines an operation plan for the holding means 41, 42 for changing the article 10 from a current posture to a target posture based on article information related to the article side rotation axis and the target rotation amount set in the rotation axis setting unit 62 and holding means information related to the holding means side rotation axis by which the holding means 41, 42 can rotate the article 10;
has.

従って、本実施形態に係るロボットハンド40の制御装置60によれば、物品10が、物品載置部2にばら積み状態で載置されていた場合であっても、物品載置部2から物品10を1つずつ取り出し、目標姿勢に変更した上で、設置対象20にプレイスすることが可能である。 Therefore, according to the control device 60 of the robot hand 40 of this embodiment, even if the items 10 are placed in a bulk state on the item placement section 2, it is possible to take out the items 10 one by one from the item placement section 2, change them to the target posture, and then place them on the installation target 20.

(第2の実施形態)
図11は、第2の実施形態に係るロボットハンド40の構成を示す図である。
Second Embodiment
FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a robot hand 40 according to the second embodiment.

本実施形態に係るロボットハンド40は、物品10を回転可能に保持する保持手段41、42として、吸着ヘッド41と把持部材42(以下では、「第1把持部材42」と称する)に加えて、第2把持部材43を有する点で、第1の実施形態に係るロボットハンド40と相違する。尚、第1の実施形態と共通する構成については、説明を省略する(以下、他の実施形態についても同様)。 The robot hand 40 according to this embodiment differs from the robot hand 40 according to the first embodiment in that, in addition to a suction head 41 and a gripping member 42 (hereinafter referred to as a "first gripping member 42"), the robot hand 40 has a second gripping member 43 as holding means 41, 42 for rotatably holding an item 10. Note that a description of the configuration common to the first embodiment will be omitted (the same applies to the other embodiments below).

第1の実施形態に係るロボットハンド40では、保持手段41、42として、吸着ヘッド41と第1把持部材42のみを有する構成であったため、物品10の姿勢を変更する際の回転方向がQ軸回り及びP軸回りに制限されるものとなっている。又、第1の実施形態に係るロボットハンド40では、把持部材42にて、物品10を物品載置部2からピックアップする際にも、水平方向のうち、P軸の軸線方向と異なる方向については、ピックアップするのが困難である。 The robot hand 40 according to the first embodiment has only the suction head 41 and the first gripping member 42 as the holding means 41, 42, so the rotation direction when changing the posture of the article 10 is limited to around the Q axis and the P axis. Furthermore, in the robot hand 40 according to the first embodiment, when the gripping member 42 picks up the article 10 from the article placement section 2, it is difficult to pick up the article 10 in a horizontal direction other than the axial direction of the P axis.

かかる観点から、本実施形態に係るロボットハンド40は、Q軸及びP軸と異なる方向を向く回転軸を有する保持手段41、42として、第2把持部材43を有する。第2把持部材43は、例えば、Q軸及びP軸と直交する方向を向くR軸を回転軸とする把持部材である。第2把持部材43は、例えば、第1把持部材42と同様に、一対のアーム43A、43Bによって構成される。そして、第2把持部材43は、第1把持部材42と同様に、一対のアーム43A、43Bの先端に回転可能に軸支された接触部を有し、当該接触部を回転軸として、物品10を回転可能に保持する。 From this perspective, the robot hand 40 according to this embodiment has a second gripping member 43 as the holding means 41, 42 having a rotation axis facing in a direction different from the Q axis and the P axis. The second gripping member 43 is, for example, a gripping member having an R axis facing in a direction perpendicular to the Q axis and the P axis as its rotation axis. The second gripping member 43 is, for example, similar to the first gripping member 42, composed of a pair of arms 43A, 43B. And, like the first gripping member 42, the second gripping member 43 has contact parts rotatably supported at the tips of the pair of arms 43A, 43B, and rotatably holds the item 10 with the contact parts as the rotation axis.

又、本実施形態に係る物品取出システム1では、制御部60は、ロボットハンド40が吸着ヘッド41、第1把持部材42及び第2把持部材43の3つの保持手段41、42、43を有するものとして認識し、これら3つの保持手段41、42、43を用いた動作計画を決定し得るように構成されている。即ち、制御部60が有する記憶部(例えば、ROM)には、保持手段情報として、吸着ヘッド41、第1把持部材42及び第2把持部材43それぞれの情報が記憶され、制御部60(動作計画決定部63)は、当該情報に基づいて、姿勢変更用保持手段を決定し、ピックアップ用保持手段を決定し、加えて、姿勢変更用保持手段からピックアップ用保持手段への物品10の受け渡し動作を決定する。 In addition, in the item pick-up system 1 according to this embodiment, the control unit 60 is configured to recognize that the robot hand 40 has three holding means 41, 42, 43, namely, the suction head 41, the first gripping member 42, and the second gripping member 43, and to determine an operation plan using these three holding means 41, 42, 43. That is, the memory unit (e.g., ROM) of the control unit 60 stores information on the suction head 41, the first gripping member 42, and the second gripping member 43 as holding means information, and the control unit 60 (operation plan determination unit 63) determines the position-changing holding means, the pick-up holding means, and the transfer operation of the item 10 from the position-changing holding means to the pick-up holding means based on the information.

以上のように、本実施形態に係る物品取出システム1によれば、より柔軟に物品10の姿勢を変更することが可能であり、又、本実施形態に係る物品取出システム1によれば、より多様な保持手段から物品10のピックアップを行う際に有効な保持手段(例えば、物品10を保持した際の脱落率が低い保持手段)や、姿勢変更を行う際に有効な保持手段(例えば、ロボットアーム30及びロボットハンド40の不要な動作を少なくすることが可能な保持手段)を選択することが可能である。 As described above, the item picking system 1 according to this embodiment makes it possible to change the posture of the item 10 more flexibly, and the item picking system 1 according to this embodiment makes it possible to select from a wider variety of holding means an effective holding means for picking up the item 10 (e.g., a holding means that has a low rate of the item 10 falling out when held) and an effective holding means for changing the posture (e.g., a holding means that can reduce unnecessary movements of the robot arm 30 and the robot hand 40).

これによって、物品10を物品載置部2からピックアップしてから目標姿勢に変更して、設置対象20にプレイスするまでの工程の作業効率の向上を図ることが可能となる。 This makes it possible to improve the work efficiency of the process from picking up the item 10 from the item placement section 2 to changing it to the target posture and placing it on the installation target 20.

(第3の実施形態)
図12A、図12Bは、第3の実施形態に係るロボットハンド40の構成を示す図である。尚、図12A、図12Bは、把持部材42が有する物品移動機構44の構成を拡大図により示している。
Third Embodiment
12A and 12B are diagrams showing the configuration of a robot hand 40 according to the third embodiment. Note that Fig. 12A and Fig. 12B are enlarged views showing the configuration of an article moving mechanism 44 of a gripping member 42.

本実施形態に係るロボットハンド40は、保持手段41、42(ここでは、把持部材42)が、物品10を保持した状態で、物品10の使用回転軸を保持手段側回転軸にあわせるように、物品10の保持位置を所定範囲内で移動可能な物品移動機構44を有する点で、第1の実施形態に係るロボットハンド40と相違する。 The robot hand 40 according to this embodiment differs from the robot hand 40 according to the first embodiment in that the holding means 41, 42 (here, the gripping member 42) have an item moving mechanism 44 that can move the holding position of the item 10 within a predetermined range so as to align the use rotation axis of the item 10 with the holding means side rotation axis while holding the item 10.

第1の実施形態に係るロボットハンド40では、保持手段41、42の回転軸(P軸及びQ軸)が固定されており、物品載置部2に載置された物品10の姿勢が、P軸及び/又はQ軸の軸線方向に沿ったものでない場合には、保持手段41、42にて物品10を保持した際の物品10の姿勢が、保持手段41、42の回転軸の軸線方向から傾いたものとなるおそれがある。その結果、保持手段41、42で物品10を保持した際に、保持手段41、42の回転軸(P軸又はQ軸)と物品10側の使用回転軸(x軸、y軸又はz軸)とが位置ずれしてしまうおそれがある(例えば、図12Aを参照)。 In the robot hand 40 according to the first embodiment, the rotation axes (P-axis and Q-axis) of the holding means 41, 42 are fixed, and if the posture of the article 10 placed on the article placement section 2 is not along the axial direction of the P-axis and/or Q-axis, the posture of the article 10 when held by the holding means 41, 42 may be tilted from the axial direction of the rotation axes of the holding means 41, 42. As a result, when the article 10 is held by the holding means 41, 42, the rotation axis (P-axis or Q-axis) of the holding means 41, 42 may be misaligned with the rotation axis (x-axis, y-axis or z-axis) used on the article 10 side (see, for example, FIG. 12A).

かかる観点から、本実施形態に係るロボットハンド40は、把持部材42が、物品10の保持位置をオフセットするための物品移動機構44を有する構成となっている。物品移動機構44は、任意の構成であってよいが、例えば、弾性部材44Aa、44Ba付きの球面モータ44A、44Bによって構成される。 From this perspective, the robot hand 40 according to this embodiment is configured such that the gripping member 42 has an item moving mechanism 44 for offsetting the holding position of the item 10. The item moving mechanism 44 may have any configuration, but is, for example, configured by spherical motors 44A, 44B with elastic members 44Aa, 44Ba.

より詳細には、本実施形態に係る物品移動機構44は、把持部材42を構成する一対のアーム42A、42Bそれぞれの接触部42Aa、42Baの内側に設けられた弾性部材44Aa、44Ba付きの球面モータ44A、44Bによって実現されている。ここでは、球面モータ44A、44Bは、物品10と当接させる部材たる弾性部材44Aa、44Baを上下にずらすことが可能となっている。 More specifically, the article moving mechanism 44 according to this embodiment is realized by spherical motors 44A, 44B with elastic members 44Aa, 44Ba provided on the inside of the contact portions 42Aa, 42Ba of the pair of arms 42A, 42B that constitute the gripping member 42. Here, the spherical motors 44A, 44B are capable of vertically shifting the elastic members 44Aa, 44Ba, which are members that come into contact with the article 10.

つまり、一対のアーム42A、42Bそれぞれの接触部42Aa、42Baは、弾性部材44Aa、44Baを介して、物品10を両側から挟持する。物品移動機構44は、この状態で、例えば、一方のアーム42Aの球面モータ44Aが、弾性部材44Aaの位置を上方向に移動させ、他方のアーム42Bの球面モータ44Bが、弾性部材44Baの位置を下方向に移動させる。これによって、弾性部材44Aa及び44Baが弾性変形し、弾性部材44Aa及び44Baの間に保持された物品10の保持角度が元の状態(図12A)から、水平方向側に傾くことになる(図12B)。即ち、これによって、物品10の使用回転軸(ここでは、x軸)の位置を、把持部材42の回転軸の位置(ここでは、P軸)に揃えることが可能となる。 That is, the contact portions 42Aa, 42Ba of the pair of arms 42A, 42B clamp the article 10 from both sides via the elastic members 44Aa, 44Ba. In this state, for example, the spherical motor 44A of one arm 42A moves the position of the elastic member 44Aa upward, and the spherical motor 44B of the other arm 42B moves the position of the elastic member 44Ba downward. This causes the elastic members 44Aa and 44Ba to elastically deform, and the holding angle of the article 10 held between the elastic members 44Aa and 44Ba is tilted from the original state (FIG. 12A) toward the horizontal side (FIG. 12B). That is, this makes it possible to align the position of the use rotation axis (here, the x-axis) of the article 10 with the position of the rotation axis of the gripping member 42 (here, the P-axis).

物品移動機構44は、ロボットハンド40の他の構成と同様に、制御部60のもと、動作制御される。制御部60は、例えば、撮像部50から得られる画像データに基づいて、保持手段41、42に保持された物品10の姿勢を検出し、保持手段側回転軸と使用回転軸とが位置ずれしているか否かを判定する。そして、制御部60は、保持手段側回転軸と使用回転軸とが位置ずれしている場合には、使用回転軸を保持手段側回転軸にあわせるように、物品移動機構44を動作させる(図12Bを参照)。そして、制御部60は、使用回転軸を保持手段側回転軸にあわせた状態で、保持手段41、42における物品10の姿勢変更動作を実行する。尚、制御部60が有する記憶部(例えば、ROM)には、予め物品移動機構44の機構情報について記憶され、制御部60は、かかる機構情報に基づいて、物品移動機構44を動作制御する。 The operation of the article moving mechanism 44 is controlled by the control unit 60, similar to other components of the robot hand 40. The control unit 60 detects the posture of the article 10 held by the holding means 41, 42 based on image data obtained from the imaging unit 50, for example, and determines whether the holding means side rotation axis and the use rotation axis are misaligned. If the holding means side rotation axis and the use rotation axis are misaligned, the control unit 60 operates the article moving mechanism 44 to align the use rotation axis with the holding means side rotation axis (see FIG. 12B). Then, the control unit 60 executes an operation to change the posture of the article 10 in the holding means 41, 42 with the use rotation axis aligned with the holding means side rotation axis. Note that the memory unit (e.g., ROM) of the control unit 60 stores in advance the mechanism information of the article moving mechanism 44, and the control unit 60 controls the operation of the article moving mechanism 44 based on the mechanism information.

以上のように、本実施形態に係る物品取出システム1によれば、より柔軟に物品10の姿勢を変更することが可能となる。これによって、保持手段41、42にて姿勢変更した際の物品10の姿勢を、より正確に目標姿勢に一致させることが可能となる。又、これによって、保持手段41、42での物品10の保持状態の安定性を向上することも可能である。 As described above, the item pick-up system 1 according to this embodiment makes it possible to change the posture of the item 10 more flexibly. This makes it possible to more accurately match the posture of the item 10 when the posture is changed by the holding means 41, 42 to the target posture. This also makes it possible to improve the stability of the holding state of the item 10 by the holding means 41, 42.

(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形態様が考えられる。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.

上記実施形態では、物品10の一例として、ボルト部材を示したが、本発明において、物品10は、ボルト部材以外の任意の物品であってよく、例えば、L字状の留具、キャップ、棒状部材の一部に筒状部材を取り付けたもの、キャップ等であってもよい。 In the above embodiment, a bolt member is shown as an example of the item 10, but in the present invention, the item 10 may be any item other than a bolt member, such as an L-shaped fastener, a cap, a cylindrical member attached to part of a rod-shaped member, a cap, etc.

又、上記実施形態では、ロボットハンド40が有する保持手段の一例として、吸着ヘッド41と把持部材42とを示したが、本発明において、ロボットハンド40が有する保持手段の構成は、種々に変更可能である。例えば、ロボットハンド40は、複数の把持部材のみで構成されてもよい。他方、ロボットハンド40が有する保持手段は、複数個に限らず、一個のみであってもよい。ロボットハンド40が有する保持手段が一個のみであっても、制御部60は、物品10の現状姿勢に応じて、保持手段のアプローチ方法等に関する動作計画を決定する必要があるためである。 In addition, in the above embodiment, the suction head 41 and the gripping member 42 are shown as an example of the holding means of the robot hand 40, but in the present invention, the configuration of the holding means of the robot hand 40 can be changed in various ways. For example, the robot hand 40 may be composed of only a plurality of gripping members. On the other hand, the holding means of the robot hand 40 is not limited to being multiple, and may be only one. This is because even if the robot hand 40 has only one holding means, the control unit 60 needs to determine an operation plan regarding the approach method of the holding means, etc., depending on the current posture of the article 10.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and variations of the specific examples given above.

本開示に係るロボットハンドの制御装置によれば、物品載置部に種々に異なる姿勢で載置された物品を、物品載置部から取り出し、目標姿勢に姿勢変更した上で保持することが可能である。 The robot hand control device according to the present disclosure can remove objects placed in various different positions from the object placement section, change their position to a target position, and then hold them.

1 物品取出システム
2 物品載置部
10 物品
10W 物品群
20 設置対象
30 ロボットアーム
40 ロボットハンド
40m ハンド基部
41 吸着ヘッド(保持手段)
42 第1把持部材(保持手段)
42A、42B アーム
43 第2把持部材(保持手段)
44 物品移動機構
50 撮像部
60 制御部
61 姿勢検出部
62 回転軸設定部
63 動作計画決定部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Item pick-up system 2 Item placement unit 10 Item 10W Item group 20 Installation target 30 Robot arm 40 Robot hand 40m Hand base 41 Suction head (holding means)
42 First gripping member (holding means)
42A, 42B Arm 43 Second gripping member (holding means)
44: Article moving mechanism 50: Imaging unit 60: Control unit 61: Attitude detection unit 62: Rotation axis setting unit 63: Operation plan determination unit

Claims (12)

物品を回転可能に保持する保持手段を有するロボットハンドの制御装置であって、
前記物品の現在姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記物品の前記現在姿勢と、プレイス時の前記物品の目標姿勢と、に基づいて、前記物品に対して、前記物品を前記現在姿勢から前記目標姿勢に変更する際に使用する物品側回転軸と、当該物品側回転軸を基準とした目標回転量を設定する回転軸設定部と、
前記物品側回転軸及び前記目標回転量に係る物品情報と、前記保持手段が前記物品を回転させ得る保持手段側回転軸に係る保持手段情報と、に基づいて、前記物品を前記現在姿勢から前記目標姿勢に変更するための前記保持手段の動作計画を決定する動作計画決定部と、
を備え
前記ロボットハンドは、各別に前記物品を保持し、且つ、互いに異なる方向を向く前記保持手段側回転軸を有する複数の前記保持手段を有し、
前記動作計画決定部は、前記動作計画として、前記物品情報と、前記保持手段情報と、に基づいて、複数の前記保持手段のうち、前記物品を前記現在姿勢から前記目標姿勢に変更するために使用する姿勢変更用保持手段を決定する、
制御装置。
A control device for a robot hand having a holding means for rotatably holding an object, comprising:
a posture detection unit for detecting a current posture of the article;
a rotation axis setting unit that sets, for the article, an article-side rotation axis to be used when changing the article from the current orientation to the target orientation based on the current orientation of the article and the target orientation of the article at the time of placing, and a target rotation amount based on the article-side rotation axis;
an operation plan determination unit that determines an operation plan for the holding means for changing the article from the current position to the target position based on article information related to the article side rotation axis and the target rotation amount, and holding means information related to the holding means side rotation axis by which the holding means can rotate the article;
Equipped with
the robot hand has a plurality of holding means each of which holds an object and has holding means-side rotation shafts which face in different directions;
the operation plan determination unit determines, as the operation plan, a posture changing holding means to be used for changing the article from the current posture to the target posture, among the plurality of holding means, based on the article information and the holding means information.
Control device.
前記保持手段の前記動作計画は、前記物品が物品載置部に載置されている時に、前記姿勢検出部に検出された前記物品の前記現在姿勢に基づいて決定される、
請求項1に記載の制御装置。
the operation plan of the holding means is determined based on the current posture of the article detected by the posture detection unit when the article is placed on the article placement unit.
The control device according to claim 1 .
前記保持手段の前記動作計画は、前記物品が前記保持手段にて物品載置部からピックアップされた時に、前記姿勢検出部に検出された前記物品の前記現在姿勢に基づいて決定される、
請求項1に記載の制御装置。
the operation plan of the holding means is determined based on the current posture of the article detected by the posture detection unit when the article is picked up from the article placement unit by the holding means.
The control device according to claim 1 .
複数の前記保持手段は、それぞれの前記保持手段側回転軸が互いに直交する方向を向く3個の保持手段を含む、
請求項に記載の制御装置。
The plurality of holding means include three holding means whose respective holding means side rotation axes are oriented in directions perpendicular to each other.
The control device according to claim 1 .
複数の前記保持手段のうちの少なくとも2つの保持手段は、互いに異なる保持方法で前記物品を保持する、
請求項に記載の制御装置。
At least two of the plurality of holding means hold the article in different holding methods.
The control device according to claim 1 .
複数の前記保持手段は、
自身の先端部で前記物品を吸着することにより前記物品を保持し、上下方向を向く前記保持手段側回転軸を有する吸着ヘッドと、
前記物品の両側側面を挟持することにより前記物品を保持し、横方向を向く前記保持手段側回転軸を有する把持部材と、を含む、
請求項に記載の制御装置。
The plurality of holding means include
a suction head that holds the article by suctioning the article with its tip and has a holding means side rotation shaft that faces in a vertical direction;
A gripping member that holds the article by pinching both side surfaces of the article and has a holding means side rotation axis that faces a horizontal direction.
The control device according to claim 5 .
前記動作計画決定部は、前記動作計画として、前記物品情報と、複数の前記保持手段のうちの使用予定のピッキング用保持手段及び使用対象として決定した前記姿勢変更用保持手段の前記保持手段情報と、に基づいて、前記ピッキング用保持手段から前記姿勢変更用保持手段に前記物品を受け渡す際における、前記ピッキング用保持手段及び/又は前記姿勢変更用保持手段の動作を決定する、
請求項に記載の制御装置。
the operation plan determination unit determines, as the operation plan, an operation of the picking holding means and/or the attitude changing holding means when transferring the item from the picking holding means to the attitude changing holding means, based on the item information and the holding means information of the picking holding means to be used among the plurality of holding means and the attitude changing holding means determined to be used.
The control device according to claim 1 .
前記ピッキング用保持手段から前記姿勢変更用保持手段に前記物品を受け渡す際における、前記ピッキング用保持手段及び/又は前記姿勢変更用保持手段の前記動作は、前記ピッキング用保持手段及び/又は前記姿勢変更用保持手段の回転停止位置及び/又は昇降停止位置に係る動作を含む、
請求項に記載の制御装置。
The operation of the picking holding means and/or the attitude changing holding means when transferring the item from the picking holding means to the attitude changing holding means includes an operation related to a rotation stop position and/or a lift stop position of the picking holding means and/or the attitude changing holding means.
The control device according to claim 7 .
前記動作計画決定部は、前記動作計画として、取り出し対象の前記物品の載置状態、複数の前記保持手段それぞれの前記物品の保持方法、複数の前記保持手段それぞれの前記物品を保持する際の前記物品との接触態様、又は、複数の前記保持手段それぞれの前記物品に対してアプローチする際の可動範囲の少なくともいずれか一つの情報に基づいて、複数の前記保持手段のうちから、品載置部から前記物品をピッキングする際に使用するピッキング用保持手段を決定する、
請求項に記載の制御装置。
The operation plan determination unit determines, as the operation plan, a picking holding means to be used when picking the item from the item placement section, from among the plurality of holding means, based on at least one of information regarding the placement state of the item to be removed, the holding method of the item for each of the plurality of holding means, the contact state of the item for each of the plurality of holding means when holding the item, or the movable range of each of the plurality of holding means when approaching the item.
The control device according to claim 1 .
前記保持手段は、前記物品を保持した状態で、前記物品の前記物品側回転軸を前記保持手段側回転軸にあわせるように、前記物品の保持位置を所定範囲内で移動可能な物品移動機構を有し、
前記動作計画決定部は、前記動作計画として、前記保持手段にて物品載置部からピックアップしたときに検出される前記物品の前記現在姿勢に基づいて、前記物品移動機構の動作を決定する、
請求項に記載の制御装置。
the holding means has an article moving mechanism capable of moving a holding position of the article within a predetermined range so as to align the article side rotation axis of the article with the holding means side rotation axis while holding the article,
the operation plan determination unit determines, as the operation plan, an operation of the article moving mechanism based on the current posture of the article detected when the article is picked up by the holding means from the article placement unit.
The control device according to claim 1 .
前記保持手段は、前記物品の両側側面を挟持することにより前記物品を保持し、横方向を向く前記保持手段側回転軸を有する把持部材であって、
前記物品移動機構は、前記把持部材の内側側面の前記物品と接触する位置に設けられた弾性部材付きの球面モータによって構成される、
請求項10に記載の制御装置。
The holding means is a gripping member that holds the article by pinching both side surfaces of the article and has a holding means side rotation shaft that faces a horizontal direction,
The article moving mechanism is constituted by a spherical motor with an elastic member provided at a position on the inner side surface of the gripping member where the spherical motor comes into contact with the article.
The control device according to claim 10 .
請求項1乃至11のいずれか一項に記載の制御装置を有する物品取出システム。 An article pick-up system comprising a control device according to any one of claims 1 to 11 .
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