Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7670601B2 - Workpiece removal device, workpiece removal method, program and control device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7670601B2 - Workpiece removal device, workpiece removal method, program and control device - Google Patents

Workpiece removal device, workpiece removal method, program and control device Download PDF

Info

Publication number
JP7670601B2
JP7670601B2 JP2021186524A JP2021186524A JP7670601B2 JP 7670601 B2 JP7670601 B2 JP 7670601B2 JP 2021186524 A JP2021186524 A JP 2021186524A JP 2021186524 A JP2021186524 A JP 2021186524A JP 7670601 B2 JP7670601 B2 JP 7670601B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
gripping means
gripped
gripping
circular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021186524A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023073828A (en
Inventor
研介 原田
偉偉 万
幸康 堂前
馨芸 張
建郎 森
和嗣 吹田
淳 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
University of Osaka NUC
Original Assignee
Osaka University NUC
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka University NUC, Toyota Motor Corp filed Critical Osaka University NUC
Priority to JP2021186524A priority Critical patent/JP7670601B2/en
Publication of JP2023073828A publication Critical patent/JP2023073828A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7670601B2 publication Critical patent/JP7670601B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Description

本発明は、ワークを取り出すためのワーク取出し装置、ワーク取出し方法、プログラム及び制御装置に関する。 The present invention relates to a workpiece removal device, a workpiece removal method, a program, and a control device for removing a workpiece.

3次元空間に置かれた複数のワークの中から1つずつワークを把持し、取り出すワーク取出し装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A workpiece removal device is known that grasps and removes workpieces one by one from among multiple workpieces placed in a three-dimensional space (see, for example, Patent Document 1).

特開2009-128191号公報JP 2009-128191 A

しかしながら、上記ワーク取出し装置が、線状のワークを把持する場合、例えば、ワーク同士が絡み合うことがあるため、複数のワークを同時に把持するなどのワークの把持に失敗する虞がある。 However, when the above-mentioned workpiece removal device grips a linear workpiece, there is a risk of failure to grip the workpiece, such as gripping multiple workpieces at the same time, for example, because the workpieces may become entangled.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、ワークの把持失敗を抑制し確実にワークを取り出すことができるワーク取出し装置、ワーク取出し方法、プログラム及び制御装置を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and its main objective is to provide a workpiece removal device, workpiece removal method, program, and control device that can reduce failure to grip the workpiece and ensure that the workpiece can be removed.

上記目的を達成するための本発明の一態様は、
3次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から1つずつワークを取り出すワーク取出し装置であって、
前記ワークを把持する把持手段と、
前記把持手段がワークを把持した後、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように前記把持手段を制御する制御手段と、
を備える、
ワーク取出し装置
である。
この一態様において、前記把持手段によるワークの把持の成否を判定する判定手段を更に備え、前記制御手段は、前記判定手段により前記ワークの把持が失敗したと判定された場合のみ、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように前記把持手段を制御してもよい。
この一態様において、前記判定手段は、前記把持手段により把持されたワークが円状軌道を描くように前記把持手段が制御された後、再度、前記把持手段によるワークの把持の成否を判定し、前記制御手段は、前記判定手段による判定結果に応じて、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように前記把持手段を制御してもよい。
この一態様において、前記制御手段は、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道で公転する動作すると共に、該把持手段により把持されたワークの自転、及び、該把持手段により把持されたワークの加振、のうちの少なくとも一方を行うように、前記把持手段を制御してもよい。
この一態様において、前記ワークが円状又は矩形状軌道で動作する際のトルクを検出するトルク検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記トルク検出手段により検出されたトルクが所定値以上であると判定すると、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道で動作すると共に、該把持手段により把持されたワークを加振するように、前記把持手段を制御してもよい。
この一態様において、前記複数の線状のワークの3次元情報を取得する取得手段を更に備え、前記制御手段は、前記取得手段により取得された複数の線状のワークの3次元情報に基づいて、前記把持手段が前記ワークを把持する把持点から、前記複数の線状のワークの最大高さ位置までの距離を算出し、該算出した距離に基づいて、前記把持手段がワークを把持した後の該ワークの動作を決定してもよい。
この一態様において、前記制御手段は、前記距離が大きくなるほど、前記ワークの動作量を大きくしてもよい。
この一態様において、前記3次元空間の複数の線状のワークは巻かれた状態で配置されており、前記巻かれた状態におけるワークの半径の情報を取得する半径情報取得手段を更に備え、前記制御手段は、前記半径情報取得手段により取得されたワークの半径の情報に基づいて、前記把持手段により把持されたワークの円状軌道の半径を決定し、該決定した半径に基づいて、該ワークが円状軌道を描くように前記把持手段を制御してもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
3次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から1つずつワークを取り出すワーク取出し方法であって、
前記ワークを把持するステップと、
前記ワークを把持した後、前記把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように該ワークを動作させるステップと、
を含む、
ワーク取出し方法
であってもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
3次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から1つずつワークを把持する処理と、
前記ワークを把持した後、前記把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように該ワークを動作させる処理と、
をコンピュータに実行させる、
プログラム
であってもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
3次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から1つずつワークを取り出す制御を行う制御装置であって、
把持手段がワークを把持した後、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように前記把持手段を制御する、
制御装置
であってもよい。
In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is to
A workpiece removal device that removes workpieces one by one from a plurality of linear workpieces placed in a three-dimensional space,
A gripping means for gripping the workpiece;
a control means for controlling the gripping means so that the workpiece gripped by the gripping means moves along a circular or rectangular trajectory after the gripping means grips the workpiece;
Equipped with
This is a workpiece removal device.
In one aspect of this invention, the gripping means may further include a judgment means for judging whether the gripping means has succeeded in gripping the workpiece, and the control means may control the gripping means so that the workpiece gripped by the gripping means traces a circular or rectangular trajectory only when the judgment means judges that gripping of the workpiece has failed.
In this one aspect, after the gripping means is controlled so that the workpiece gripped by the gripping means traces a circular trajectory, the judgment means again judges whether the gripping means has successfully gripped the workpiece, and the control means may control the gripping means so that the workpiece gripped by the gripping means traces a circular or rectangular trajectory depending on the judgment result by the judgment means.
In this one aspect, the control means may control the gripping means so that the workpiece gripped by the gripping means revolves around a circular or rectangular orbit and at least one of rotating the workpiece gripped by the gripping means and vibrating the workpiece gripped by the gripping means.
In one aspect of this invention, the workpiece may further include a torque detection means for detecting the torque when the workpiece moves in a circular or rectangular trajectory, and when the control means determines that the torque detected by the torque detection means is equal to or greater than a predetermined value, the control means may control the gripping means so that the workpiece gripped by the gripping means moves in a circular or rectangular trajectory and vibrates the workpiece gripped by the gripping means.
In one aspect of this invention, the apparatus further includes an acquisition means for acquiring three-dimensional information of the multiple linear workpieces, and the control means calculates the distance from the gripping point at which the gripping means grips the workpiece to the maximum height position of the multiple linear workpieces based on the three-dimensional information of the multiple linear workpieces acquired by the acquisition means, and may determine the operation of the workpiece after the gripping means grips the workpiece based on the calculated distance.
In this aspect, the control means may increase the amount of movement of the workpiece as the distance increases.
In this one aspect, the multiple linear workpieces in the three-dimensional space are arranged in a wound state, and the system further includes a radius information acquisition means for acquiring information on the radius of the workpiece in the wound state, and the control means may determine a radius of a circular orbit of the workpiece gripped by the gripping means based on the information on the radius of the workpiece acquired by the radius information acquisition means, and control the gripping means so that the workpiece describes a circular orbit based on the determined radius.
In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is to
A method for removing workpieces one by one from a plurality of linear workpieces placed in a three-dimensional space, comprising the steps of:
A step of gripping the workpiece;
After gripping the workpiece, moving the gripped workpiece so that the gripped workpiece describes a circular or rectangular trajectory;
Including,
The present invention may also be directed to a workpiece removal method.
In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is to
A process of grasping each of a plurality of linear workpieces placed in a three-dimensional space;
A process of gripping the workpiece and then moving the gripped workpiece so that the gripped workpiece describes a circular or rectangular trajectory;
to cause a computer to execute
It may be a program.
In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is to
A control device that controls the picking out of a plurality of linear workpieces placed in a three-dimensional space one by one,
After the gripping means grips the workpiece, the gripping means is controlled so that the workpiece gripped by the gripping means moves along a circular or rectangular trajectory.
It may be a control device.

本発明によれば、ワークの把持失敗を抑制し確実にワークを取り出すことができるワーク取出し装置、ワーク取出し方法、プログラム及び制御装置を提供することができる。 The present invention provides a workpiece removal device, a workpiece removal method, a program, and a control device that can reduce failure to grip the workpiece and ensure that the workpiece can be removed.

本実施形態に係るワーク取出し装置の概略的なシステム構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic system configuration of a workpiece removal device according to an embodiment of the present invention; 本実施形態に係る制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic system configuration of a control device according to an embodiment of the present invention; 本実施形態に係るワーク取出し方法のフローを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of a workpiece unloading method according to the present embodiment. 本実施形態に係る制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic system configuration of a control device according to an embodiment of the present invention; ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the distance from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece. ワークの動作を示す図である。FIG. 本実施形態に係るワーク取出し方法のフローを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of a workpiece removal method according to the present embodiment. 本実施形態に係るワーク取出し方法を説明するための図である。10A to 10C are diagrams for explaining a workpiece removal method according to the present embodiment. 本実施形態に係る制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic system configuration of a control device according to an embodiment of the present invention; ケーブルの半径に対応する円状軌道を示す図である。FIG. 1 shows a circular trajectory corresponding to the radius of the cable.

実施形態1
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るワーク取出し装置の概略的なシステム構成を示す図である。本実施形態に係るワーク取出し装置1は、3次元空間に配置された複数の線状のワークの中から1つずつワークを把持し、移動させることができる。線状のワークは、例えば、コネクタ、分岐部などを有するケーブル状のワークである。複数のワークは、箱内や平面などにバラ積みされている線状の部品などである。
EMBODIMENT 1
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 is a diagram showing a schematic system configuration of a workpiece extraction device according to this embodiment. The workpiece extraction device 1 according to this embodiment can grip and move each of a plurality of linear workpieces arranged in a three-dimensional space. The linear workpiece is, for example, a cable-like workpiece having a connector, a branching portion, etc. The plurality of workpieces are linear parts randomly piled up in a box, on a plane, etc.

本実施形態に係るワーク取出し装置1は、ロボットアーム2と、制御装置3と、3次元ビジョンセンサ4と、を備えている。 The workpiece removal device 1 of this embodiment includes a robot arm 2, a control device 3, and a 3D vision sensor 4.

ロボットアーム2は、把持手段の一具体例である。ロボットアーム2は、例えば、複数のリンク21と、各リンク21を回動可能に連結する関節部(手首関節、肘関節、肩関節など)22と、その先端に設けられワークを把持するエンドエフェクタ23と、を有する多関節型アームとして構成されている。 The robot arm 2 is a specific example of a gripping means. The robot arm 2 is configured as a multi-joint arm having, for example, a plurality of links 21, joints (wrist joints, elbow joints, shoulder joints, etc.) 22 that rotatably connect the links 21, and an end effector 23 provided at the tip of the links 21 to grip a workpiece.

各関節部22には、各関節部22の回転情報を検出するエンコーダなどの回転センサと、各関節部22を駆動するサーボモータなどのアクチュエータと、各関節部22の操作力を検出する力センサと、が設けられている。力センサは、例えば、各関節部22のトルクを検出するトルクセンサなどである。各関節部22には、減速機構などが設けられている。 Each joint 22 is provided with a rotation sensor such as an encoder that detects rotation information of the joint 22, an actuator such as a servo motor that drives the joint 22, and a force sensor that detects the operating force of the joint 22. The force sensor is, for example, a torque sensor that detects the torque of the joint 22. Each joint 22 is provided with a reduction mechanism, etc.

エンドエフェクタ23は、例えば、複数の指部を有している。指部には関節部、アクチュエータなどが設けられており、各指部は、ワークを把持することができるように構成されている。 The end effector 23 has, for example, multiple fingers. The fingers are provided with joints, actuators, etc., and each finger is configured to be able to grip a workpiece.

制御装置3は、ロボットアーム2に対する各種の演算処理及び制御処理を行う。制御装置3は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)などのプロセッサ3aと、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などの内部メモリ3bと、HDD(Hard Disk Drive)やSDD(Solid State Drive)などのストレージデバイス3cと、ディスプレイなどの周辺機器を接続するための入出力I/F3dと、装置外部の機器と通信を行う通信I/F3eと、を備えた通常のコンピュータのハードウェア構成を有する。 The control device 3 performs various calculations and control processes for the robot arm 2. The control device 3 has a hardware configuration of a normal computer, including, for example, a processor 3a such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit), an internal memory 3b such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory), a storage device 3c such as a HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive), an input/output I/F 3d for connecting peripheral devices such as a display, and a communication I/F 3e for communicating with devices outside the device.

3次元ビジョンセンサ4は、取得手段の一具体例である。3次元ビジョンセンサ4は、複数のワークの3次元情報を取得する。ワークの3次元情報は、各ワークの形状、位置(3次元座標など)、姿勢などの情報を含む。 The three-dimensional vision sensor 4 is a specific example of an acquisition means. The three-dimensional vision sensor 4 acquires three-dimensional information of multiple workpieces. The three-dimensional information of the workpieces includes information such as the shape, position (three-dimensional coordinates, etc.), and posture of each workpiece.

3次元ビジョンセンサ4は、例えば、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23やリンク21などに設けられている。3次元ビジョンセンサ4は、カメラやレーザセンサなどで構成されている。3次元ビジョンセンサ4は、取得したワークの3次元情報を制御装置3に対して出力する。 The three-dimensional vision sensor 4 is provided, for example, on the end effector 23 or link 21 of the robot arm 2. The three-dimensional vision sensor 4 is composed of a camera, a laser sensor, etc. The three-dimensional vision sensor 4 outputs the acquired three-dimensional information of the workpiece to the control device 3.

図2は、本実施形態に係る制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態に係る制御装置3は、候補算出部31と、ロボット制御部32と、を有している。 Figure 2 is a block diagram showing a schematic system configuration of a control device according to this embodiment. The control device 3 according to this embodiment has a candidate calculation unit 31 and a robot control unit 32.

候補算出部31は、3次元ビジョンセンサ4により取得されたワークの3次元情報に基づいて、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23がワークを把持する際のワークの把持点の候補である把持候補点を少なくとも1つ算出する。 The candidate calculation unit 31 calculates at least one candidate gripping point, which is a candidate for the gripping point of the workpiece when the end effector 23 of the robot arm 2 grips the workpiece, based on the three-dimensional information of the workpiece acquired by the three-dimensional vision sensor 4.

例えば、候補算出部31は、3次元ビジョンセンサ4により取得されたワークの3次元情報に基づいて、各ワークの高さ位置を示す深度情報を算出する。候補算出部31は、算出した各ワークの深度情報に基づいて、高さ方向へ突出した凸部を検出する。 For example, the candidate calculation unit 31 calculates depth information indicating the height position of each workpiece based on the three-dimensional information of the workpiece acquired by the three-dimensional vision sensor 4. The candidate calculation unit 31 detects convex parts protruding in the height direction based on the calculated depth information of each workpiece.

候補算出部31は、算出した深度情報に基づいて、例えば、所定高さ以上の点を1とし、所定高さ未満の点を0として2値化し、1となる点を、凸部として検出する。候補算出部31は、上述のように検出した凸部を把持候補点としてもよい。これにより、エンドエフェクタ23が把持し易い凸部を把持候補点にすることができる。 The candidate calculation unit 31 performs binarization based on the calculated depth information, for example, by setting points at or above a predetermined height as 1 and points below the predetermined height as 0, and detects points that are 1 as convex parts. The candidate calculation unit 31 may set the convex parts detected as described above as candidate gripping points. This allows convex parts that are easy for the end effector 23 to grip to be the candidate gripping points.

候補算出部31は、上述のように算出した複数の把持候補点をロボット制御部32に対して出力する。 The candidate calculation unit 31 outputs the multiple gripping candidate points calculated as described above to the robot control unit 32.

ロボット制御部32は、制御手段の一具体例である。ロボット制御部32は、ロボットアーム2の動作を制御する。ロボット制御部32は、例えば、各関節部の回転センサからの回転情報(回転角など)と、力センサからの操作力と、に基づいて、各関節部のアクチュエータを制御することで、ロボットアーム2をフィードバック制御する。これにより、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23を所望の位置に移動させることができる。 The robot control unit 32 is a specific example of a control means. The robot control unit 32 controls the operation of the robot arm 2. For example, the robot control unit 32 feedback-controls the robot arm 2 by controlling the actuators of each joint based on rotation information (such as rotation angle) from a rotation sensor of each joint and the operating force from a force sensor. This allows the end effector 23 of the robot arm 2 to be moved to a desired position.

ロボット制御部32は、エンドエフェクタ23の指部のアクチュエータを制御することで、エンドエフェクタ23によるワークの把持及び解放を制御する。これにより、ロボット制御部32は、ロボットアーム2を制御することで、ワークを把持し、移動させることができる。 The robot control unit 32 controls the actuators of the fingers of the end effector 23 to control the gripping and release of the workpiece by the end effector 23. In this way, the robot control unit 32 can grip and move the workpiece by controlling the robot arm 2.

ロボット制御部32は、候補算出部31により算出された複数の把持候補点の中から1つの把持候補点を選択してもよい。ロボット制御部32は、3次元ビジョンセンサ4により取得されたワークの3次元情報に基づいて、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23が把持候補点でワークを把持するように、ロボットアーム2を制御する。 The robot control unit 32 may select one gripping candidate point from the multiple gripping candidate points calculated by the candidate calculation unit 31. Based on the three-dimensional information of the workpiece acquired by the three-dimensional vision sensor 4, the robot control unit 32 controls the robot arm 2 so that the end effector 23 of the robot arm 2 grips the workpiece at the gripping candidate point.

ところで、従来のワーク取出し装置が、線状のワークを把持する場合、例えば、ワーク同士が絡み合うことがあるため、複数のワークを同時に把持するなどのワークの把持に失敗する虞がある。 However, when conventional workpiece removal devices grip linear workpieces, there is a risk that the workpieces may become entangled, for example, and therefore fail to grip the workpieces, such as gripping multiple workpieces at the same time.

これに対し、本実施形態に係るワーク取出し装置1は、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23がワークを把持した後、エンドエフェクタ23により把持されたワークが円状軌道を描くようにロボットアーム2を制御する。なお、ワーク取出し装置1は、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23が円状軌道を描くようにロボットアーム2を制御することで、上述の如く、エンドエフェクタ23に把持されたワークも円状軌道を描くこととなる。 In contrast, the workpiece removal device 1 according to this embodiment controls the robot arm 2 so that after the end effector 23 of the robot arm 2 grasps the workpiece, the workpiece grasped by the end effector 23 traces a circular trajectory. By controlling the robot arm 2 so that the end effector 23 of the robot arm 2 traces a circular trajectory, the workpiece grasped by the end effector 23 also traces a circular trajectory, as described above.

ワーク取出し装置1は、例えば、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23がワークを把持し、所定の高さ位置まで持ち上げた後、エンドエフェクタ23により把持されたワークが円状軌道を描くようにロボットアーム2を制御する。 The workpiece removal device 1, for example, controls the robot arm 2 so that the end effector 23 of the robot arm 2 grasps the workpiece and lifts it to a predetermined height, and then the robot arm 2 is controlled so that the workpiece grasped by the end effector 23 moves in a circular trajectory.

例えば、ケーブルなどの線状のワークは、円を巻いて置かれていることが多い。したがって、その円を解くようにワークを円状軌道で外側から回すことで、そのワーク同士の絡み合いを容易に解くことができる。これにより、ワークの把持失敗を抑制し確実にワークを取り出すことができる。 For example, linear workpieces such as cables are often wound in a circle. Therefore, by rotating the workpiece from the outside in a circular orbit as if to untie the circle, the entanglements between the workpieces can be easily untangled. This reduces the chance of the workpiece failing to be grasped and allows the workpiece to be removed reliably.

上記円状軌道は、真円だけでなく、楕円も含んでいてもよい。さらに、ロボット制御部32は、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23により把持されたワークが矩形状軌道を描くようにロボットアーム2を制御してもよい。 The circular trajectory may include not only a perfect circle but also an ellipse. Furthermore, the robot control unit 32 may control the robot arm 2 so that the workpiece grasped by the end effector 23 of the robot arm 2 traces a rectangular trajectory.

ロボット制御部32は、ロボットアーム2がワークを把持した後、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道で公転しつつ自転するようにロボットアーム2を制御してもよい。これにより、そのワーク同士の絡み合いをワークの公転及び自転によってより容易に解くことができる。 The robot control unit 32 may control the robot arm 2 so that after the robot arm 2 grasps the workpiece, the workpiece grasped by the robot arm 2 rotates while revolving around a circular orbit. This makes it easier to untangle the entangled workpieces by the revolution and rotation of the workpieces.

ロボット制御部32は、ロボットアーム2がワークを把持した後、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道で公転すると共に、ロボットアーム2により把持されたワークを加振するように、ロボットアーム2を制御してもよい。これにより、そのワーク同士の絡み合いをワークの公転及び加振によってより容易に解くことができる。 The robot control unit 32 may control the robot arm 2 so that after the robot arm 2 grasps the workpiece, the workpiece grasped by the robot arm 2 revolves in a circular orbit and vibrates the workpiece grasped by the robot arm 2. This makes it easier to disentangle the entangled workpieces by revolving and vibrating the workpieces.

例えば、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23には、上記振動を発生させる加振器が設けられていてもよい。上記振動の大きさは、コネクタや分岐部などのワーク同士の絡みが発生し易い部位の大きさに応じて設定するのが好ましい。 For example, the end effector 23 of the robot arm 2 may be provided with a vibrator that generates the above vibration. It is preferable to set the magnitude of the above vibration according to the size of the parts where entanglement of workpieces is likely to occur, such as connectors and branching parts.

ロボット制御部32は、トルクセンサにより検出されたトルクが所定値以上であると判定すると、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道で公転すると共に、ロボットアーム2により把持されたワークを加振器により加振するように、ロボットアーム2を制御してもよい。 When the robot control unit 32 determines that the torque detected by the torque sensor is equal to or greater than a predetermined value, it may control the robot arm 2 so that the workpiece grasped by the robot arm 2 revolves in a circular orbit and the workpiece grasped by the robot arm 2 is vibrated by a vibrator.

トルクセンサは、トルク検出手段の一具体例である。トルクセンサは、例えば、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23に設けられている。トルクセンサは、ワークが円状軌道で動作する際の回転トルクを検出する。ロボットアーム2により把持されたワークを円状軌道で公転動作させる際に、ワーク同士が強く絡まっていると、トルクセンサのトルク値が所定値以上となり高くなる。このタイミングで、ロボットアーム2により把持されたワークを加振器により加振することで、ワーク同士の強い絡み合いをより容易に解くことができる。 The torque sensor is a specific example of a torque detection means. The torque sensor is provided, for example, on the end effector 23 of the robot arm 2. The torque sensor detects the rotational torque when the workpiece moves in a circular orbit. When the workpieces held by the robot arm 2 are caused to revolve in a circular orbit, if the workpieces are tightly entangled, the torque value of the torque sensor becomes high and exceeds a predetermined value. At this time, the workpieces held by the robot arm 2 are vibrated by a vibrator, so that the tight entanglement between the workpieces can be more easily undone.

ロボット制御部32は、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道で公転しつつ自転すると共に、ロボットアーム2により把持されたワークを加振するように、ロボットアーム2を制御してもよい。これにより、そのワーク同士の絡み合いをワークの公転、自転及び加振によってより容易に解くことができる。 The robot control unit 32 may control the robot arm 2 so that the workpiece grasped by the robot arm 2 rotates while revolving around a circular orbit and vibrates the workpiece grasped by the robot arm 2. This makes it easier to disentangle the entanglement between the workpieces by revolving, rotating and vibrating the workpieces.

ロボット制御部32は、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23により把持されたワークが円状軌道で往復動作するようにロボットアーム2を制御してもよい。 The robot control unit 32 may control the robot arm 2 so that the workpiece grasped by the end effector 23 of the robot arm 2 moves back and forth in a circular trajectory.

続いて、本実施形態に係るワーク取出し方法を説明する。図3は、本実施形態に係るワーク取出し方法のフローを示すフローチャートである。 Next, the workpiece removal method according to this embodiment will be described. Figure 3 is a flowchart showing the flow of the workpiece removal method according to this embodiment.

3次元ビジョンセンサ4は、複数のワークの3次元情報を取得し、取得したワークの3次元情報を制御装置3に対して出力する(ステップS101)。 The three-dimensional vision sensor 4 acquires three-dimensional information of multiple workpieces and outputs the acquired three-dimensional information of the workpieces to the control device 3 (step S101).

制御装置3の候補算出部31は、3次元ビジョンセンサ4により取得されたワークの3次元情報に基づいて、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23がワークを把持する際のワークの把持候補点を算出する(ステップS102)。候補算出部31は、算出した把持候補点をロボット制御部32に対して出力する。 The candidate calculation unit 31 of the control device 3 calculates candidate gripping points of the workpiece when the end effector 23 of the robot arm 2 grips the workpiece based on the three-dimensional information of the workpiece acquired by the three-dimensional vision sensor 4 (step S102). The candidate calculation unit 31 outputs the calculated candidate gripping points to the robot control unit 32.

ロボット制御部32は、3次元ビジョンセンサ4により取得されたワークの3次元情報に基づいて、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23が把持候補点でワークを把持し持ち上げるように、ロボットアーム2を制御する(ステップS103)。 The robot control unit 32 controls the robot arm 2 so that the end effector 23 of the robot arm 2 grasps and lifts the workpiece at the candidate grasping point based on the three-dimensional information of the workpiece acquired by the three-dimensional vision sensor 4 (step S103).

ロボット制御部32は、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23により把持されたワークが円状軌道を描くようにロボットアーム2を制御する(ステップS104)。 The robot control unit 32 controls the robot arm 2 so that the workpiece grasped by the end effector 23 of the robot arm 2 follows a circular trajectory (step S104).

以上、本実施形態に係るワーク取出し装置1は、ロボットアーム2がワークを把持した後、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道を描くようにロボットアーム2を制御する。これにより、ワーク同士の絡み合いを容易に解くことができ、ワークの把持失敗を抑制し確実にワークを取り出すことができる。 As described above, the workpiece removal device 1 according to this embodiment controls the robot arm 2 so that after the robot arm 2 grasps a workpiece, the workpiece grasped by the robot arm 2 moves in a circular trajectory. This makes it possible to easily untangle the workpieces, suppress failure to grasp the workpiece, and reliably remove the workpiece.

実施形態2
図4は、本実施形態に係る制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態に係る制御装置30は、ロボットアーム2によるワークの把持の成否を判定する成否判定部33を更に備えている。
EMBODIMENT 2
4 is a block diagram showing a schematic system configuration of the control device according to this embodiment. The control device 30 according to this embodiment further includes a success/failure determination unit 33 that determines whether the robot arm 2 has successfully grasped the workpiece.

ロボット制御部32は、成否判定部33によりワークの把持が失敗したと判定された場合のみ、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道を描くようにロボットアーム2を制御する。これにより、ワークの把持が失敗したと判定された場合のみ、上記ワークの円状軌道を描く動作を行うため、必要最小限の動作で済む。 The robot control unit 32 controls the robot arm 2 so that the workpiece grasped by the robot arm 2 traces a circular trajectory only when the success/failure determination unit 33 determines that grasping of the workpiece has failed. As a result, the operation of tracing the circular trajectory of the workpiece is performed only when it is determined that grasping of the workpiece has failed, and therefore only the minimum necessary operation is required.

成否判定部33は、判定手段の一具体例である。成否判定部33は、ロボットアーム2によりワークが把持された場合、そのワークの把持が成功したか否かを判定する。成否判定部33は、例えば、ワークがロボットアーム2により把持され所定の高さまで持ち上げられた後、そのワークの把持が成功したか否かを判定する。 The success/failure determination unit 33 is a specific example of a determination means. When the robot arm 2 grasps a workpiece, the success/failure determination unit 33 determines whether the workpiece has been successfully grasped. For example, after the workpiece has been grasped by the robot arm 2 and lifted up to a predetermined height, the success/failure determination unit 33 determines whether the workpiece has been successfully grasped.

成否判定部33は、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23が複数(2つ以上)のワークを同時に把持した場合、ワークの把持が失敗したと判定する。なお、成否判定部33は、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23が0個のワークを把持した場合、すなわち、ワークを把持できなった場合にワークの把持が失敗したと判定してもよい。特に、上述の如く、線状のワークを把持する場合、ワーク同士が絡み合い複数のワークを同時に把持する失敗が生じ易く、この失敗を確実に判定する必要がある。 The success/failure determination unit 33 determines that the gripping of the workpiece has failed when the end effector 23 of the robot arm 2 grips multiple (two or more) workpieces at the same time. The success/failure determination unit 33 may also determine that the gripping of the workpiece has failed when the end effector 23 of the robot arm 2 grips zero workpieces, i.e., when it is unable to grip the workpieces. In particular, as described above, when gripping linear workpieces, the workpieces are likely to become entangled and fail to grip multiple workpieces at the same time, and it is necessary to reliably determine this failure.

例えば、ロボットアーム2のリンク先端側とエンドエフェクタ23との間には、力覚センサ5が設けられている。エンドエフェクタ23がワークを把持した時にエンドエフェクタ23にはワークの重量が掛かる。力覚センサ5は、そのワークの重量を検出する。 For example, a force sensor 5 is provided between the link tip of the robot arm 2 and the end effector 23. When the end effector 23 grips a workpiece, the weight of the workpiece is applied to the end effector 23. The force sensor 5 detects the weight of the workpiece.

成否判定部33は、力覚センサ5により検出されたワークの重量に基づいて、ワークの把持が成功したか否かを判定してもよい。成否判定部33には、予めワークの重量が設定されていてもよい。成否判定部33は、力覚センサ5により検出されたワークの重量に基づいて、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23が複数のワークを同時に把持した場合、0個のワークを把持した場合、あるいは、ワークが持ち上がらない場合に、ワークの把持が失敗したと判定する。 The success/failure determination unit 33 may determine whether the workpiece has been successfully grasped based on the weight of the workpiece detected by the force sensor 5. The weight of the workpiece may be set in advance in the success/failure determination unit 33. Based on the weight of the workpiece detected by the force sensor 5, the success/failure determination unit 33 determines that grasping of the workpiece has failed if the end effector 23 of the robot arm 2 grasps multiple workpieces simultaneously, if it grasps zero workpieces, or if the workpiece cannot be lifted.

成否判定部33は、トルクセンサにより検出されたワークの重量に基づいて、ワークの把持が成功したか否かを判定してもよい。成否判定部33は、カメラにより撮影されたワークの画像に基づいて、ワークの把持が成功したか否かを判定してもよい。成否判定部33は、上述のように判定したワーク把持成否の判定結果をロボット制御部32に出力する。 The success/failure determination unit 33 may determine whether or not the workpiece has been successfully grasped based on the weight of the workpiece detected by the torque sensor. The success/failure determination unit 33 may determine whether or not the workpiece has been successfully grasped based on an image of the workpiece captured by a camera. The success/failure determination unit 33 outputs the result of the determination of whether or not the workpiece has been successfully grasped, determined as described above, to the robot control unit 32.

ロボット制御部32は、上述の如く、成否判定部33によりワークの把持が失敗したと判定された場合、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道を描くようにロボットアーム2を制御する。 As described above, when the success/failure determination unit 33 determines that the gripping of the workpiece has failed, the robot control unit 32 controls the robot arm 2 so that the workpiece gripped by the robot arm 2 follows a circular trajectory.

さらに、成否判定部33は、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道を描くように制御された後、再度、ロボットアーム2によるワークの把持の成否を判定してもよい。そして、ロボット制御部32は、成否判定部33による判定結果に応じて、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道を描くようにロボットアーム2を制御してもよい。これにより、ワーク同士が絡み合いをより確実に解くことができ、ワークの把持失敗をより確実に抑制できる。 Furthermore, after the workpiece grasped by the robot arm 2 has been controlled to trace a circular trajectory, the success/failure determination unit 33 may again determine whether the robot arm 2 has successfully grasped the workpiece. Then, the robot control unit 32 may control the robot arm 2 so that the workpiece grasped by the robot arm 2 traces a circular trajectory, depending on the determination result by the success/failure determination unit 33. This makes it possible to more reliably untangle the workpieces and more reliably prevent failure to grasp the workpiece.

実施形態3
本実施形態において、ロボット制御部32は、3次元ビジョンセンサにより取得された複数の線状のワークの3次元情報に基づいて、図5に示す如く、ロボットアーム2がワークを把持する把持点から、複数の線状のワークの最大高さ位置までの距離dを算出してもよい。ロボット制御部32は、算出した距離dに基づいて、ロボット制御部32がワークを把持した後のワークの動作を決定してもよい。
EMBODIMENT 3
In this embodiment, the robot control unit 32 may calculate a distance d from a gripping point at which the robot arm 2 grips the workpiece to a maximum height position of the multiple linear workpieces, as shown in Fig. 5, based on three-dimensional information of the multiple linear workpieces acquired by the three-dimensional vision sensor. The robot control unit 32 may determine the operation of the workpiece after the robot control unit 32 grips the workpiece, based on the calculated distance d.

ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dが大きいほど、その把持点のワークが他のワークと強く絡んでいる可能性が高い。したがって、その絡み土合を反映した距離dを考慮して、ワークの動作を決定することで、ワーク同士が絡み合いをより効果的に解くことができる。 The greater the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece, the more likely it is that the workpiece at that gripping point is strongly entangled with other workpieces. Therefore, by determining the operation of the workpieces taking into account the distance d, which reflects the degree of entanglement, the workpieces can be more effectively untangled.

ロボット制御部32は、ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dが大きくなるほど、ワークの動作量を大きくするのが好ましい。これにより、ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dが大きく絡み土合が高い場合にワークの動作量を大きくすることで、ワーク同士が絡み合いをより確実に解くことができる。 It is preferable that the robot control unit 32 increases the amount of movement of the workpiece as the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece increases. This makes it possible to more reliably untangle the workpieces by increasing the amount of movement of the workpiece when the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece is large and the degree of entanglement is high.

例えば、ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dを、(1)から(6)までこの順で徐々に高くなる6つのレベルに分ける。(1)は最も距離dが短く絡み土合が低く、レベルが低い。一方、(6)は最も距離dが長く絡み土合が高く、レベルが高い。 For example, the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece is divided into six levels, from (1) to (6), which increase in level in that order. (1) has the shortest distance d, the lowest degree of entanglement, and the lowest level. On the other hand, (6) has the longest distance d, the highest degree of entanglement, and the highest level.

(1)から(6)のレベルに対し、例えば、図6に示す如く、ワークの動作が予め対応付けられている。(1)から(6)までこの順でワークの動作量が徐々に大きくなっている。なお、図6において、ワークは時計方向に回転させているが、反時計方向に回転させてもよい。レベル(1)乃至(6)の範囲は、予め実験的に求めた最適値が設定されている。 The movements of the workpiece are pre-associated with the levels (1) to (6), for example as shown in FIG. 6. The amount of movement of the workpiece increases gradually in this order from (1) to (6). Note that in FIG. 6, the workpiece is rotated clockwise, but it may be rotated counterclockwise. The range of levels (1) to (6) is set to an optimal value determined in advance through experiments.

ロボット制御部32は、ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dがレベル(1)の範囲内であると判定すると、ロボットアーム2がワークを把持し持ち上げた後、ロボットアーム2により把持されたワークを真直ぐ持ち上げるようにロボットアーム2を制御する。 When the robot control unit 32 determines that the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece is within the range of level (1), the robot arm 2 grips and lifts the workpiece, and then controls the robot arm 2 to lift the workpiece gripped by the robot arm 2 straight up.

ロボット制御部32は、ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dがレベル(2)の範囲内であると判定すると、ロボットアーム2がワークを把持し持ち上げた後、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道で半周だけ公転するようにロボットアーム2を制御する。 When the robot control unit 32 determines that the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece is within the range of level (2), the robot arm 2 grips and lifts the workpiece, and then controls the robot arm 2 so that the workpiece gripped by the robot arm 2 revolves half a revolution in a circular orbit.

ロボット制御部32は、ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dがレベル(3)の範囲内であると判定すると、ロボットアーム2がワークを把持し持ち上げた後、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道で半周だけ公転しつつ1周だけ自転するようにロボットアーム2を制御する。 When the robot control unit 32 determines that the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece is within the range of level (3), the robot arm 2 grips and lifts the workpiece, and then controls the robot arm 2 so that the workpiece gripped by the robot arm 2 rotates once while revolving half a revolution in a circular orbit.

ロボット制御部32は、ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dがレベル(4)の範囲内であると判定すると、ロボットアーム2がワークを把持し持ち上げた後、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道で1周だけ公転するようにロボットアーム2を制御する。 When the robot control unit 32 determines that the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece is within the range of level (4), the robot arm 2 grips and lifts the workpiece, and then controls the robot arm 2 so that the workpiece gripped by the robot arm 2 revolves around the workpiece in a circular orbit once.

ロボット制御部32は、ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dがレベル(5)の範囲内であると判定すると、ロボットアーム2がワークを把持し持ち上げた後、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道で1周だけ公転しつつ1周だけ自転するようにロボットアーム2を制御する。 When the robot control unit 32 determines that the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece is within the range of level (5), the robot arm 2 grips and lifts the workpiece, and then controls the robot arm 2 so that the workpiece gripped by the robot arm 2 revolves once around a circular orbit while rotating once on its own axis.

ロボット制御部32は、ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dがレベル(6)の範囲内であると判定すると、ロボットアーム2がワークを把持し持ち上げた後、ロボットアーム2により把持されたワークが円状軌道で2周だけ公転するようにロボットアーム2を制御する。 When the robot control unit 32 determines that the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece is within the range of level (6), the robot arm 2 grips and lifts the workpiece, and then controls the robot arm 2 so that the workpiece gripped by the robot arm 2 revolves around the workpiece in a circular orbit for two revolutions.

上述したようなワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dと、ワークの動作と、を対応付けた対応付け情報は、予めロボット制御部32などに設定されていてもよい。 The correspondence information that associates the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece as described above with the operation of the workpiece may be set in advance in the robot control unit 32, etc.

ロボット制御部32は、学習器を用いて、ロボット制御部32がワークを把持した後のワークの動作を決定してもよい。学習器は、カメラなどにより取得された複数の線状のワークの画像と、ロボット制御部32がワークを把持した後のワークの動作と、の対応関係を学習する。そして、ロボット制御部32は、学習済みの学習器に対して、把持点を含むワークの画像を入力し、学習器から出力された結果に基づいて、ロボット制御部32がワークを把持した後のワークの動作を決定してもよい。 The robot control unit 32 may use a learning device to determine the behavior of the workpiece after the robot control unit 32 grasps the workpiece. The learning device learns the correspondence between multiple linear workpiece images acquired by a camera or the like and the behavior of the workpiece after the robot control unit 32 grasps the workpiece. The robot control unit 32 may then input an image of the workpiece including a grasping point to the learned learning device, and determine the behavior of the workpiece after the robot control unit 32 grasps the workpiece based on the results output from the learning device.

学習器は、例えば、RNN(Recurrent neural Network)などのニューラルネットワークで構成されている。このRNNは、中間層にLSTM(Long Short Term Memory)を有していてもよい。学習器は、ニューラルネットワークの代わりに、SVM(Support Vector Machine)などの他の学習器で構成されてもよい。 The learning device is composed of a neural network such as a recurrent neural network (RNN). This RNN may have a long short term memory (LSTM) in the intermediate layer. Instead of a neural network, the learning device may be composed of another learning device such as a support vector machine (SVM).

ロボット制御部32は、成否判定部33によりワークの把持が失敗したと判定された場合、ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離dを算出し、算出した距離dに基づいて、ロボット制御部32がワークを把持した後のワークの動作を決定してもよい。 If the success/failure determination unit 33 determines that gripping of the workpiece has failed, the robot control unit 32 may calculate the distance d from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece, and determine the operation of the workpiece after the robot control unit 32 grips the workpiece based on the calculated distance d.

図7は、上記実施形態に係るワーク取出し方法のフローを示すフローチャートである。 3次元ビジョンセンサ4は、図8(a)に示す如く、複数のワークの3次元情報を取得し、取得したワークの3次元情報を制御装置3に対して出力する(ステップS201)。 Figure 7 is a flowchart showing the flow of the workpiece removal method according to the embodiment. As shown in Figure 8 (a), the 3D vision sensor 4 acquires 3D information of multiple workpieces and outputs the acquired 3D information of the workpieces to the control device 3 (step S201).

制御装置3の候補算出部31は、3次元ビジョンセンサ4により取得されたワークの3次元情報に基づいて、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23がワークを把持する際のワークの把持候補点を算出する(ステップS202)。候補算出部31は、算出した把持候補点をロボット制御部32に対して出力する。 The candidate calculation unit 31 of the control device 3 calculates candidate gripping points of the workpiece when the end effector 23 of the robot arm 2 grips the workpiece based on the three-dimensional information of the workpiece acquired by the three-dimensional vision sensor 4 (step S202). The candidate calculation unit 31 outputs the calculated candidate gripping points to the robot control unit 32.

ロボット制御部32は、3次元ビジョンセンサ4により取得されたワークの3次元情報に基づいて、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23が把持候補点でワークを把持し持ち上げるように、ロボットアーム2を制御する(ステップS203)。 The robot control unit 32 controls the robot arm 2 so that the end effector 23 of the robot arm 2 grasps and lifts the workpiece at the candidate grasping point based on the three-dimensional information of the workpiece acquired by the three-dimensional vision sensor 4 (step S203).

成否判定部33は、図8(b)に示す如く、力覚センサ5により検出されたワークの重量に基づいて、ワークの把持が成功したか否かを判定する(ステップS204)。 As shown in FIG. 8(b), the success/failure determination unit 33 determines whether the workpiece has been successfully grasped based on the weight of the workpiece detected by the force sensor 5 (step S204).

成否判定部33は、ワークの把持が上記複数のワーク把持により失敗したと判定した場合(ステップS204のNO)、ロボット制御部32は、3次元ビジョンセンサ4により取得された複数のワークの3次元情報に基づいて、ワークの把持点からワークの最大高さ位置までの距離を算出する(ステップS205)。 If the success/failure determination unit 33 determines that gripping of the workpiece has failed due to the above-mentioned multiple workpiece gripping (NO in step S204), the robot control unit 32 calculates the distance from the gripping point of the workpiece to the maximum height position of the workpiece based on the three-dimensional information of the multiple workpieces acquired by the three-dimensional vision sensor 4 (step S205).

ロボット制御部32は、図8(c)に示す如く、算出した距離と対応付け情報とに基づいて、ワークの動作を決定し、ワークがその動作を行うように、ロボットアーム2を制御し(ステップS206)、上記(ステップS204)の処理に戻る。 As shown in FIG. 8(c), the robot control unit 32 determines the movement of the workpiece based on the calculated distance and the correspondence information, controls the robot arm 2 so that the workpiece performs that movement (step S206), and returns to the above processing (step S204).

成否判定部33は、図8(d)に示す如く、ワークの把持が上記複数のワーク把持により成功したと判定した場合(ステップS204のYES)、ロボット制御部32は、ワークを所望の位置に移動させるようにロボットアーム2を制御する(ステップS207)。 If the success/failure determination unit 33 determines that the workpiece has been successfully grasped by grasping the multiple workpieces as shown in FIG. 8(d) (YES in step S204), the robot control unit 32 controls the robot arm 2 to move the workpiece to the desired position (step S207).

なお、成否判定部33は、ワークの把持が0個のワーク把持により失敗したと判定した場合(ステップS204のNO)、上記(ステップS201)の処理に戻っても良い。 If the success/failure determination unit 33 determines that the gripping of the workpieces has failed due to gripping of zero workpieces (NO in step S204), the process may return to the above (step S201).

実施形態4
図9は、本実施形態に係る制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。 ケーブルなどの線状のワークは、例えば、巻かれた状態で配置されていることがある。これに対し、本実施形態に係る制御装置40は、巻かれた状態におけるワークの半径の情報を取得する半径情報取得部34を更に備えている。
EMBODIMENT 4
9 is a block diagram showing a schematic system configuration of the control device according to the present embodiment. A linear workpiece such as a cable may be arranged in a wound state, for example. In response to this, the control device 40 according to the present embodiment further includes a radius information acquisition unit 34 that acquires information on the radius of the workpiece in the wound state.

半径情報取得部34は、半径情報取得手段の一具体例である。半径情報取得部34は、例えば、3次元ビジョンセンサ4により取得されたワークの画像に基づいて、ワークの半径を算出する。ワークの半径の情報は、半径情報取得部34に入力されてもよく、あるいは、予め半径情報取得部34に設定されていてもよい。 The radius information acquisition unit 34 is a specific example of a radius information acquisition means. The radius information acquisition unit 34 calculates the radius of the workpiece based on, for example, an image of the workpiece acquired by the 3D vision sensor 4. Information on the radius of the workpiece may be input to the radius information acquisition unit 34, or may be set in advance in the radius information acquisition unit 34.

ロボット制御部32は、半径情報取得部34により取得されたワークの半径の情報に基づいて、ロボットアーム2により把持されたワークの円状軌道の半径を決定する。ロボット制御部32は、決定した半径でワークが円状軌道を描くようにロボットアーム2を制御する。これにより、巻かれた状態で配置された線状のワークの半径の大きさに応じた、最適なワークの円状軌道の大きさを設定できるため、ワーク同士が絡み合いをより効果的に解くことができる。 The robot control unit 32 determines the radius of the circular trajectory of the workpiece gripped by the robot arm 2 based on the information on the radius of the workpiece acquired by the radius information acquisition unit 34. The robot control unit 32 controls the robot arm 2 so that the workpiece describes a circular trajectory with the determined radius. This makes it possible to set the optimal size of the circular trajectory of the workpiece according to the size of the radius of the linear workpiece arranged in a wound state, thereby making it possible to more effectively untangle the workpieces from each other.

ロボット制御部32は、半径情報取得部34により取得されたワークの半径が大きくなるに従って、ロボットアーム2により把持されたワークの円状軌道を大きくするのが好ましい。 It is preferable that the robot control unit 32 increases the circular trajectory of the workpiece grasped by the robot arm 2 as the radius of the workpiece acquired by the radius information acquisition unit 34 increases.

例えば、図10に示す如く、ケーブルAの半径Raは、ケーブルBの半径Rbよりも大きい。従って、ロボット制御部32は、ケーブルAの円状軌道SaをケーブルBの円状軌道Sbよりも大きく決定する。 For example, as shown in FIG. 10, the radius Ra of cable A is larger than the radius Rb of cable B. Therefore, the robot control unit 32 determines that the circular trajectory Sa of cable A is larger than the circular trajectory Sb of cable B.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be embodied in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims.

本発明は、例えば、図3及び図7に示す処理を、プロセッサにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。 The present invention can also be realized, for example, by having a processor execute a computer program to perform the processes shown in Figures 3 and 7.

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。 The program can be stored and provided to a computer using various types of non-transitory computer readable media. Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer readable media include magnetic recording media (e.g., flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (e.g., magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R/Ws, and semiconductor memories (e.g., mask ROMs, PROMs (Programmable ROMs), EPROMs (Erasable PROMs), flash ROMs, and RAMs (random access memories)).

プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 The program may be provided to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The transitory computer readable medium may provide the program to the computer via a wired communication path, such as an electrical wire or optical fiber, or via a wireless communication path.

上述した各実施形態に係る制御装置3を構成する各部は、プログラムにより実現するだけでなく、その一部または全部を、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)などの専用のハードウェアにより実現することもできる。 Each unit constituting the control device 3 according to each of the above-described embodiments can be realized not only by a program, but also in part or in whole by dedicated hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).

1 ワーク取出し装置、2 ロボットアーム、3 制御装置、4 3次元ビジョンセンサ、5 力覚センサ、21 リンク、22 関節部、23 エンドエフェクタ、30 制御装置、31 候補算出部、32 ロボット制御部、33 成否判定部、34 半径情報取得部、40 制御装置 1 Workpiece removal device, 2 Robot arm, 3 Control device, 4 3D vision sensor, 5 Force sensor, 21 Link, 22 Joint, 23 End effector, 30 Control device, 31 Candidate calculation unit, 32 Robot control unit, 33 Success/failure determination unit, 34 Radius information acquisition unit, 40 Control device

Claims (10)

3次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から1つずつワークを取り出すワーク取出し装置であって、
前記ワークを把持する把持手段と、
前記把持手段がワークを把持した後、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように前記把持手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道で公転する動作すると共に、該把持手段により把持されたワークの自転、及び、該把持手段により把持されたワークの加振、のうちの少なくとも一方を行うように、前記把持手段を制御する、
ワーク取出し装置。
A workpiece removal device that removes workpieces one by one from a plurality of linear workpieces placed in a three-dimensional space,
A gripping means for gripping the workpiece;
a control means for controlling the gripping means so that the workpiece gripped by the gripping means moves along a circular or rectangular trajectory after the gripping means grips the workpiece;
Equipped with
The control means controls the gripping means so that the workpiece gripped by the gripping means revolves around a circular or rectangular orbit and at least one of the following is performed: the workpiece gripped by the gripping means is rotated on its axis; and the workpiece gripped by the gripping means is vibrated.
Work removal device.
請求項1記載のワーク取出し装置であって、
前記把持手段によるワークの把持の成否を判定する判定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記判定手段により前記ワークの把持が失敗したと判定された場合のみ、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように前記把持手段を制御する、
ワーク取出し装置。
The workpiece removal device according to claim 1,
The gripping means further includes a determination means for determining whether the gripping means has successfully gripped the workpiece,
The control means controls the gripping means so that the workpiece gripped by the gripping means moves in a circular or rectangular trajectory only when the determination means determines that gripping of the workpiece has failed.
Work removal device.
請求項2記載のワーク取出し装置であって、
前記判定手段は、前記把持手段により把持されたワークが円状軌道を描くように前記把持手段が制御された後、再度、前記把持手段によるワークの把持の成否を判定し、
前記制御手段は、前記判定手段による判定結果に応じて、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように前記把持手段を制御する、
ワーク取出し装置。
The workpiece removal device according to claim 2,
The determination means determines again whether the gripping means has successfully gripped the workpiece after the gripping means has controlled the workpiece to move along a circular trajectory,
The control means controls the gripping means so that the workpiece gripped by the gripping means moves in a circular or rectangular trajectory according to the determination result by the determination means.
Work removal device.
請求項1乃至のうちのいずれか1項記載のワーク取出し装置であって、
前記ワークが円状又は矩形状軌道で動作する際のトルクを検出するトルク検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記トルク検出手段により検出されたトルクが所定値以上であると判定すると、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道で動作すると共に、該把持手段により把持されたワークを加振するように、前記把持手段を制御する、
ワーク取出し装置。
The workpiece removal device according to any one of claims 1 to 3 ,
Further, a torque detection means is provided for detecting a torque when the workpiece moves in a circular or rectangular trajectory,
When the control means determines that the torque detected by the torque detection means is equal to or greater than a predetermined value, the control means controls the gripping means so that the workpiece gripped by the gripping means moves in a circular or rectangular trajectory and vibrates the workpiece gripped by the gripping means.
Work removal device.
請求項1乃至のうちいずれか1項記載のワーク取出し装置であって、
前記複数の線状のワークの3次元情報を取得する取得手段を更に備え、
前記制御手段は、
前記取得手段により取得された複数の線状のワークの3次元情報に基づいて、前記把持手段が前記ワークを把持する把持点から、前記複数の線状のワークの最大高さ位置までの距離を算出し、
該算出した距離に基づいて、前記把持手段がワークを把持した後の該ワークの動作を決定する、
ワーク取出し装置。
The workpiece removal device according to any one of claims 1 to 3 ,
The method further includes acquiring three-dimensional information of the plurality of linear workpieces,
The control means
Calculating a distance from a gripping point at which the gripping means grips the workpiece to a maximum height position of the plurality of linear workpieces based on the three-dimensional information of the plurality of linear workpieces acquired by the acquisition means;
determining an operation of the workpiece after the gripping means grips the workpiece based on the calculated distance;
Work removal device.
請求項記載のワーク取出し装置であって、
前記制御手段は、前記距離が大きくなるほど、前記ワークの動作量を大きくする、
ワーク取出し装置。
The workpiece removal device according to claim 5 ,
The control means increases the amount of movement of the workpiece as the distance increases.
Work removal device.
請求項1乃至のうちいずれか1項記載のワーク取出し装置であって、
前記3次元空間の複数の線状のワークは巻かれた状態で配置されており、
前記巻かれた状態におけるワークの半径の情報を取得する半径情報取得手段を更に備え、
前記制御手段は、前記半径情報取得手段により取得されたワークの半径の情報に基づいて、前記把持手段により把持されたワークの円状軌道の半径を決定し、該決定した半径に基づいて、該ワークが円状軌道を描くように前記把持手段を制御する
ワーク取出し装置。
The workpiece removal device according to any one of claims 1 to 3 ,
The plurality of linear workpieces in the three-dimensional space are arranged in a wound state,
Further comprising a radius information acquisition means for acquiring information on the radius of the workpiece in the wound state,
The control means determines a radius of a circular orbit of the workpiece gripped by the gripping means based on information of the radius of the workpiece acquired by the radius information acquisition means, and controls the gripping means based on the determined radius so that the workpiece describes a circular orbit.
3次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から1つずつワークを取り出すワーク取出し方法であって、
把持手段が前記ワークを把持するステップと、
前記ワークを把持した後、前記把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように該ワークを動作させるステップと、
を含み、
前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道で公転する動作すると共に、該把持手段により把持されたワークの自転、及び、該把持手段により把持されたワークの加振、のうちの少なくとも一方を行うように、前記把持手段を制御する、
ワーク取出し方法。
A method for removing workpieces one by one from a plurality of linear workpieces placed in a three-dimensional space, comprising the steps of:
A step of gripping the workpiece by a gripping means;
After gripping the workpiece, moving the gripped workpiece so that the gripped workpiece describes a circular or rectangular trajectory;
Including,
The gripping means is controlled so that the workpiece gripped by the gripping means revolves around a circular or rectangular orbit and at least one of the following is performed: the workpiece gripped by the gripping means is rotated on its axis; and the workpiece gripped by the gripping means is vibrated.
How to remove the workpiece.
3次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から1つずつワークを把持手段により把持する処理と、
前記把持手段がワークを把持した後、前記把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように該ワークを動作させる処理と、
前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道で公転する動作すると共に、該把持手段により把持されたワークの自転、及び、該把持手段により把持されたワークの加振、のうちの少なくとも一方を行うように、前記把持手段を制御する処理と、
をコンピュータに実行させる、
プログラム。
A process of gripping each of a plurality of linear workpieces placed in a three-dimensional space by a gripping means ;
A process of moving the gripped workpiece so that the gripped workpiece describes a circular or rectangular trajectory after the gripping means grips the workpiece;
A process of controlling the gripping means so that the workpiece gripped by the gripping means revolves around a circular or rectangular orbit and at least one of rotating the workpiece gripped by the gripping means and vibrating the workpiece gripped by the gripping means is performed;
to cause a computer to execute
program.
3次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から1つずつワークを取り出す制御を行う制御装置であって、
把持手段がワークを把持した後、前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道を描くように前記把持手段を制御し、
前記把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状軌道で公転する動作すると共に、該把持手段により把持されたワークの自転、及び、該把持手段により把持されたワークの加振、のうちの少なくとも一方を行うように、前記把持手段を制御する、
制御装置。
A control device that controls the picking out of a plurality of linear workpieces placed in a three-dimensional space one by one,
After the gripping means grips the workpiece, the gripping means is controlled so that the workpiece gripped by the gripping means moves along a circular or rectangular trajectory ;
The gripping means is controlled so that the workpiece gripped by the gripping means revolves around a circular or rectangular orbit and at least one of the following is performed: the workpiece gripped by the gripping means is rotated on its axis; and the workpiece gripped by the gripping means is vibrated.
Control device.
JP2021186524A 2021-11-16 2021-11-16 Workpiece removal device, workpiece removal method, program and control device Active JP7670601B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021186524A JP7670601B2 (en) 2021-11-16 2021-11-16 Workpiece removal device, workpiece removal method, program and control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021186524A JP7670601B2 (en) 2021-11-16 2021-11-16 Workpiece removal device, workpiece removal method, program and control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023073828A JP2023073828A (en) 2023-05-26
JP7670601B2 true JP7670601B2 (en) 2025-04-30

Family

ID=86425713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021186524A Active JP7670601B2 (en) 2021-11-16 2021-11-16 Workpiece removal device, workpiece removal method, program and control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7670601B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2026049446A (en) * 2024-09-06 2026-03-18 川崎重工業株式会社 Robot system and method for controlling the robot system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009128191A (en) 2007-11-22 2009-06-11 Ihi Corp Object recognition device and robot device
JP2020157436A (en) 2019-03-27 2020-10-01 Ntn株式会社 Work-piece take-out work device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009128191A (en) 2007-11-22 2009-06-11 Ihi Corp Object recognition device and robot device
JP2020157436A (en) 2019-03-27 2020-10-01 Ntn株式会社 Work-piece take-out work device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023073828A (en) 2023-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6088563B2 (en) Work picking robot system having position and orientation conversion operation function, and work picking method
US9149932B2 (en) Robot picking system, control device, and method of manufacturing a workpiece
CN111319039B (en) robot
JP7191569B2 (en) gripping device
US8948904B2 (en) Work picking system
US20180085923A1 (en) Robot control device, robot, and robot system
JP4938115B2 (en) Work take-out device and work take-out method
JP6771744B2 (en) Handling system and controller
JP5685027B2 (en) Information processing apparatus, object gripping system, robot system, information processing method, object gripping method, and program
CN109648562B (en) Box body grabbing control method, box body placing control method, related device and system
JP7670601B2 (en) Workpiece removal device, workpiece removal method, program and control device
CN112135719A (en) Machine learning device and robot system provided with same
KR20210084495A (en) Methods, devices and robots to control the robot to get out of obstacles
JP2012135820A (en) Automatic picking device and automatic picking method
CN117901097A (en) Hand-foot bionic manipulator grabbing control method and device based on joint pose change
JP2020192614A (en) Robot device and gripping method
CN117863166A (en) Workpiece placement and positioning systems and robots
JP6838833B2 (en) Gripping device, gripping method, and program
CN119419142B (en) Chip position prediction and adjustment method, device, equipment and storage medium during reverse hand switching
JP7697328B2 (en) Workpiece holding device, workpiece holding method, program, and control device
JP7683505B2 (en) Workpiece holding system, workpiece holding method, program, and control device
JP2024176621A (en) Workpiece removal device
JP6248694B2 (en) Robot, robot system, and control device
WO2024075200A1 (en) Offline simulation device
JP2024002787A (en) Gripping position setting method and robot system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240402

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20241112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250318

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250417

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7670601

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150