根據(jù)選擇條件決定機(jī)器人的保持位置姿態(tài)的物品取出裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種根據(jù)選擇條件決定機(jī)器人的保持位置姿態(tài)的物品取出裝置，其具有：機(jī)器人，其用于保持對(duì)象物品；傳感器，其用計(jì)量物品的位置和姿態(tài)；基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)存儲(chǔ)部，其用于存儲(chǔ)基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)；保持位置姿態(tài)變更范圍存儲(chǔ)部，其用于存儲(chǔ)保持位置姿態(tài)變更范圍；保持位置姿態(tài)計(jì)算部，其根據(jù)對(duì)象物品的位置和姿態(tài)以及基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)，算出機(jī)器人的保持位置姿態(tài)；選擇條件存儲(chǔ)部，其用于存儲(chǔ)決定保持位置姿態(tài)的優(yōu)先級(jí)的選擇條件；以及保持位置姿態(tài)選擇部，其在從機(jī)器人的保持位置姿態(tài)和保持位置姿態(tài)變更范圍得到的機(jī)器人的保持位置姿態(tài)中，按照由選擇條件決定的優(yōu)先級(jí)來選擇機(jī)器人的保持位置姿態(tài)。
【專利說明】根據(jù)選擇條件決定機(jī)器人的保持位置姿態(tài)的物品取出裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及由傳感器計(jì)量出物品的位置和姿態(tài)，并且利用該計(jì)量結(jié)果來控制機(jī)器人從而取出對(duì)象物品的物品取出裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在由機(jī)器人取出物品的公知的物品取出裝置中，將能夠保持物品那樣的機(jī)器人的相對(duì)于物品的位置和姿態(tài)預(yù)先設(shè)定為基準(zhǔn)位置姿態(tài)。并且，根據(jù)由傳感器計(jì)量出的物品的位置和姿態(tài)、以及基準(zhǔn)位置姿態(tài)，計(jì)算出用于保持物品的機(jī)器人的位置和姿態(tài)。根據(jù)像這樣的取出裝置能夠利用機(jī)器人取出處于任意位置和姿態(tài)的物品。
[0003]JP-B-3782679公開了如下信息:在計(jì)算用于取出物品的機(jī)器人的位置和姿態(tài)時(shí)，預(yù)先對(duì)能夠把持物品那樣的機(jī)器人的相對(duì)于物品的位置和姿態(tài)的范圍進(jìn)行設(shè)定，在該范圍內(nèi)計(jì)算出收納物品的收納箱與工具不干涉的位置和姿態(tài)，由此能夠防止收納箱與工具之間的干涉。
[0004]JP-A-2012-055999公開了如下信息:通過傳感器來計(jì)量出多個(gè)物品的位置和姿態(tài)，并針對(duì)每個(gè)物品計(jì)算出成為能夠縮短取出的生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間的指標(biāo)的優(yōu)先級(jí)或成為能夠穩(wěn)定搬送的指標(biāo)的優(yōu)先級(jí)，按照這些優(yōu)先級(jí)來選擇應(yīng)該取出的對(duì)象物品，由此實(shí)現(xiàn)取出工序中的生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間的縮短或穩(wěn)定的物品的搬送。
[0005]在像這樣的以往的物品取出裝置中，因物品的位置和姿態(tài)的不同，存在以下問題:
(I)有時(shí)用于保持計(jì)量后的物品的機(jī)器人的位置和姿態(tài)從機(jī)器人的動(dòng)作范圍脫離，(2)有時(shí)為了保持物品而將機(jī)器人移動(dòng)到預(yù)定的位置和姿態(tài)所需的時(shí)間大幅地增長，或者(3)有時(shí)安裝在機(jī)器人的手端或腕部的工具或機(jī)器人主體變?yōu)槿菀着c周圍的障礙物引起干涉的姿態(tài)。
[0006]JP-B-3782679所記載的公知技術(shù)中，在由操作員設(shè)定的機(jī)器人的位置和姿態(tài)的范圍中，按照預(yù)定的順序計(jì)算出機(jī)器人的位置和姿態(tài)的候補(bǔ)，將這些候補(bǔ)作為對(duì)象來執(zhí)行是否產(chǎn)生干涉的判定。并且，在判定為不會(huì)產(chǎn)生干涉的時(shí)刻決定機(jī)器人的位置和姿態(tài)。因此，在設(shè)定的范圍內(nèi)，根據(jù)縮短機(jī)器人的移動(dòng)所需的時(shí)間等理由潛在性地存在更理想的位置和姿態(tài)，但是存在沒有選擇像那樣的位置和姿態(tài)的情況。因此，在縮短取出工序的生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間這一方面存在改善的余地。
[0007]JP-A-2012-055999所記載的公知技術(shù)中，對(duì)每個(gè)物品計(jì)算出成為用于選擇為取出的對(duì)象物品的指標(biāo)的優(yōu)先級(jí)，根據(jù)這些優(yōu)先級(jí)選擇物品作為取出的對(duì)象物品。但是，當(dāng)依次從所裝載的多個(gè)物品中取出物品時(shí)，在重復(fù)取出工序時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的物品的比例增加。這樣的話，生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間的縮短或搬送工序的穩(wěn)定化仍然無法達(dá)成。像這樣，JP-A-2012-055999所記載的公知技術(shù)中存在這樣的問題:得不到永久的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供了從多個(gè)物品取出對(duì)象物品的物品取出裝置，該物品取出裝置具有:機(jī)器人，其具有能夠保持上述對(duì)象物品的工具；傳感器，其用于對(duì)上述多個(gè)物品的位置和姿態(tài)進(jìn)行計(jì)量；基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)存儲(chǔ)部，其用于存儲(chǔ)基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)，上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)為在通過上述工具來保持上述對(duì)象物品時(shí)的上述機(jī)器人相對(duì)于上述對(duì)象物品的位置和姿態(tài)的基準(zhǔn)；保持位置姿態(tài)變更范圍存儲(chǔ)部，其用于對(duì)即保持位置姿態(tài)變更范圍進(jìn)行存儲(chǔ)，上述保持位置姿態(tài)變更范圍是能夠附加到上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)以便能夠通過上述工具保持上述對(duì)象物品的變更范圍；保持位置姿態(tài)計(jì)算部，其根據(jù)由上述傳感器計(jì)量出的上述對(duì)象物品的位置和姿態(tài)以及上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)，計(jì)算出保持位置姿態(tài)，上述保持位置姿態(tài)是能夠通過上述工具保持上述對(duì)象物品的上述機(jī)器人的位置和姿態(tài)；選擇條件存儲(chǔ)部，其用于對(duì)決定上述機(jī)器人的上述保持位置姿態(tài)的優(yōu)先級(jí)的至少一個(gè)選擇條件進(jìn)行存儲(chǔ)；以及保持位置姿態(tài)選擇部，其在從上述保持位置姿態(tài)計(jì)算部計(jì)算出的上述機(jī)器人的上述保持位置姿態(tài)和上述保持位置姿態(tài)變更范圍得到的上述機(jī)器人的保持位置姿態(tài)中，按照由上述選擇條件決定的上述優(yōu)先級(jí)，來選擇上述機(jī)器人的保持位置姿態(tài)。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明，提供了從多個(gè)物品取出對(duì)象物品的物品取出裝置，該物品取出裝置具有:機(jī)器人，其具有能夠保持上述對(duì)象物品的工具；傳感器，其用于對(duì)上述多個(gè)物品的位置和姿態(tài)進(jìn)行計(jì)量；基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)存儲(chǔ)部，其用于存儲(chǔ)基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)，上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)為在通過上述工具來保持上述對(duì)象物品時(shí)的上述機(jī)器人相對(duì)于上述對(duì)象物品的位置和姿態(tài)的基準(zhǔn)；保持位置姿態(tài)變更范圍存儲(chǔ)部，其用于對(duì)保持位置姿態(tài)變更范圍進(jìn)行存儲(chǔ)，上述保持位置姿態(tài)變更范圍是能夠附加到上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)以便能夠通過上述工具保持上述對(duì)象物品的變更范圍；保持位置姿態(tài)計(jì)算部，其根據(jù)由上述傳感器計(jì)量出的上述對(duì)象物品的位置和姿態(tài)以及上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)，計(jì)算出保持位置姿態(tài)，上述保持位置姿態(tài)是能夠通過上述工具保持上述對(duì)象物品的上述機(jī)器人的位置和姿態(tài)；選擇條件存儲(chǔ)部，其用于對(duì)決定上述機(jī)器人的上述保持位置姿態(tài)的優(yōu)先級(jí)的至少一個(gè)選擇條件進(jìn)行存儲(chǔ)；形狀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部，其用于對(duì)上述工具的形狀數(shù)據(jù)和存在于上述機(jī)器人周圍的障礙物的形狀數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；判定部，其根據(jù)上述機(jī)器人的位置和姿態(tài)、上述工具的形狀數(shù)據(jù)、和上述障礙物的形狀數(shù)據(jù)，判定在上述工具與上述障礙物之間是否會(huì)產(chǎn)生干涉；以及保持位置姿態(tài)選擇部，其在從上述保持位置姿態(tài)計(jì)算部計(jì)算出的上述機(jī)器人的上述保持位置姿態(tài)和上述保持位置姿態(tài)變更范圍得到的上述機(jī)器人的保持位置姿態(tài)中的、由上述判定部判定為不會(huì)產(chǎn)生上述干涉的保持位置姿態(tài)中，按照由上述選擇條件決定的上述優(yōu)先級(jí)，來選擇上述機(jī)器人的保持位置姿態(tài)。
[0010]這些以及其他的本發(fā)明的對(duì)象、特征以及優(yōu)點(diǎn)參照附圖所表示的本發(fā)明的示例的實(shí)施方式的詳細(xì)說明，能夠變得更明確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的物品取出裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0012]圖2是表示通過本發(fā)明的第一實(shí)施方式的物品取出裝置取出的物品的形狀的立體圖。
[0013]圖3是表示在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的物品取出裝置中，機(jī)器人處于保持位置姿態(tài)時(shí)的對(duì)象物品與機(jī)械手之間的位置關(guān)系的立體圖。
[0014]圖4是表示在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的物品取出裝置中，機(jī)器人移動(dòng)到保持位置姿態(tài)所需的時(shí)間增大的示例的圖。
[0015]圖5是表示在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的物品取出裝置中，機(jī)器人移動(dòng)到保持位置姿態(tài)所需的時(shí)間縮短的示例的圖。
[0016]圖6A是在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的物品取出裝置中，對(duì)基于選擇條件的機(jī)器人的保持位置姿態(tài)的計(jì)算方法進(jìn)行說明的圖。
[0017]圖6B是在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的物品取出裝置中，對(duì)基于選擇條件的機(jī)器人的保持位置姿態(tài)的計(jì)算方法進(jìn)行說明的圖。
[0018]圖7是表示在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的物品取出裝置中執(zhí)行的處理的一個(gè)示例的流程圖。
[0019]圖8A是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的物品取出裝置中的機(jī)器人控制裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0020]圖8B是表示在本發(fā)明的第二實(shí)施方式的物品取出裝置中執(zhí)行的處理的一個(gè)示例的流程圖。
[0021]圖9是在本發(fā)明的第三實(shí)施方式的物品取出裝置中，對(duì)基于選擇條件的機(jī)器人的保持位置姿態(tài)的計(jì)算方法進(jìn)行說明的圖。
[0022]圖10是對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的物品取出裝置中的保持位置姿態(tài)變更范圍進(jìn)行說明的圖。
[0023]圖11是對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的物品取出裝置中的選擇條件進(jìn)行說明的圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0024]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的物品取出裝置10的結(jié)構(gòu)的示意圖。物品取出裝置10具有:照相機(jī)11、機(jī)器人12、以及與機(jī)器人12連接且控制機(jī)器人12的機(jī)器人控制裝置13。機(jī)器人12具有安裝在機(jī)器人12手端12a的機(jī)械手14。機(jī)器人控制裝置13作為計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)具有未圖示的:處理器、ROM、RAM、非易失性RAM、由作業(yè)員操作的輸入單元、顯示各種信息的顯示裝置、輸入輸出接口、以及對(duì)附加在機(jī)器人12的各關(guān)節(jié)的伺服馬達(dá)等進(jìn)行控制的控制器。另外，機(jī)器人控制裝置13具有包括以下部分的結(jié)構(gòu):基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)存儲(chǔ)部、保持位置姿態(tài)變更范圍存儲(chǔ)部、保持位置姿態(tài)計(jì)算部、選擇條件存儲(chǔ)部、以及保持位置姿態(tài)選擇部。
[0025]在打開了上方的集裝箱15內(nèi)裝載有多個(gè)物品16。物品取出裝置10為了取出物品16，利用照相機(jī)11來拍攝物品16從而計(jì)量出物品16的位置和姿態(tài)，并且在機(jī)器人控制裝置13中計(jì)算出與應(yīng)該取出的對(duì)象物品16a的位置和姿態(tài)對(duì)應(yīng)的機(jī)器人12的位置和姿態(tài)。并且，物品取出裝置10使機(jī)器人12移動(dòng)到算出的位置和姿態(tài)，在使用機(jī)械手14保持了對(duì)象物品16a的狀態(tài)下取出對(duì)象物品16a。
[0026]在第一實(shí)施方式中，雖然使用照相機(jī)11作為計(jì)算出三維空間中的物品16的位置和姿態(tài)的傳感器，但是只要是能夠計(jì)量出物品16的位置和姿態(tài)的傳感器的話，則可以使用其他任意類型的傳感器。在使用照相機(jī)11時(shí)，例如，在由照相機(jī)11獲得的圖像區(qū)域內(nèi)對(duì)位置關(guān)系為處于預(yù)先得知的同一平面上的物品16的4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢測，由此能夠測定物品16的位置和姿態(tài)。在圖示的實(shí)施方式中，雖然照相機(jī)11固定在架臺(tái)17，但是也可以安裝在機(jī)器人12的手12a。[0027]圖2以及圖3是表示第一實(shí)施方式的物品16以及機(jī)械手14的圖。物品16具有如下形狀:在中心形成有圓形的孔21的大致圓筒形的部件缺少一部分。機(jī)械手14是安裝在機(jī)器人12的手端12a的工具。機(jī)械手14具有:法蘭盤20，其安裝于手端12a ;以及兩個(gè)爪18、18，其從法蘭盤20彼此大致平行地延伸。兩個(gè)爪18、18形成為能夠通過卡盤(chuck)來調(diào)整彼此的間隔。機(jī)械手14形成為:在爪18、18的末端部18a、18a插入到物品16的孔21的狀態(tài)下，利用卡盤來擴(kuò)張爪18、18的間隔，從物品16的內(nèi)方向外方施加按壓力，由此能夠保持物品16。圖示的物品16僅是一個(gè)例子，能夠通過照相機(jī)11計(jì)量出其位置和姿態(tài)，并且只要是具有通過安裝在機(jī)器人12的手端的各種工具能夠保持的形狀，則可以使用任意類型的物品。另外，機(jī)械手14只要具有能夠保持物品16的結(jié)構(gòu)，就不局限于圖示的卡盤，也可以是任意的眾所周知的保持單元，例如吸嘴、吸附用磁石或吸附墊。另外，機(jī)械手14根據(jù)由機(jī)器人控制裝置13控制的機(jī)器人12的位置和姿態(tài)來決定其位置和姿態(tài)。
[0028]例如，通過如下那樣的計(jì)算來求出在由機(jī)械手14保持從集裝箱15應(yīng)該取出的對(duì)象物品16a時(shí)的機(jī)器人12的位置和姿態(tài)(以下，稱為“保持位置姿態(tài)”)。在準(zhǔn)備階段中，將物品16配置為成為基準(zhǔn)的位置和姿態(tài)。然后，利用照相機(jī)11來計(jì)量出物品16的位置和姿態(tài)并作為基準(zhǔn)物品位置姿態(tài)fc進(jìn)行存儲(chǔ)。另外，使機(jī)器人12移動(dòng)到成為能夠保持物品16的機(jī)器人12的位置和姿態(tài)，將這時(shí)的機(jī)器人12的位置和姿態(tài)作為成為機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)Rn進(jìn)行存儲(chǔ)。在機(jī)器人控制裝置13中存儲(chǔ)基準(zhǔn)物品位置姿態(tài)fc以及基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)Rn。即，機(jī)器人控制裝置13具有:基準(zhǔn)物品位置姿態(tài)存儲(chǔ)部，其用于存儲(chǔ)基準(zhǔn)物品位置姿態(tài)fc ;以及基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)存儲(chǔ)部，其用于存儲(chǔ)基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)Rn。
[0029]在運(yùn)轉(zhuǎn)階段中，利用照相機(jī)11來計(jì)量出物品16的位置和姿態(tài)Wa，通過如下的公式算出機(jī)器人相對(duì)于物品16的位置和姿態(tài)Ra。
[0030]Ra=WaX inv (Wn) X Rn
[0031]另外，inv (Wn)表示W(wǎng)n的逆矩陣。像這樣,能夠計(jì)算出機(jī)器人相對(duì)于處于任意位置和姿態(tài)的物品16的保持位置姿態(tài)。另外，能夠在機(jī)器人控制裝置13中執(zhí)行像這樣的保持位置姿態(tài)的計(jì)算。即，機(jī)器人控制裝置13包括保持位置姿態(tài)計(jì)算部。
[0032]再次參照?qǐng)D3，對(duì)保持位置姿態(tài)變更范圍進(jìn)行說明。保持位置姿態(tài)變更范圍是能夠附加到基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)的變更范圍。即，機(jī)器人12不僅是相對(duì)于物品16處于基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)時(shí)，只要是機(jī)器人12的位置和姿態(tài)包括在保持位置姿態(tài)變更范圍的范圍內(nèi)的狀態(tài)下，就能夠通過機(jī)械手14來保持對(duì)象物品16a。
[0033]在第一實(shí)施方式中，機(jī)械手14的位置和姿態(tài)相對(duì)于對(duì)象物品16a為圖3所示的位置關(guān)系，通過示教機(jī)器人12的基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)，能夠保持對(duì)象物品16a。但是，在使用圖示的對(duì)象物品16a以及機(jī)械手14的情況下，由于對(duì)象物品16a的孔21是圓形，所以即使在機(jī)械手14繞對(duì)象物品16a的孔21的中心軸線31旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，也能夠同樣地保持對(duì)象物品16a。利用這些，在第一實(shí)施方式中，將機(jī)械手14能夠繞孔21的中心軸線31旋轉(zhuǎn)設(shè)定為保持位置姿態(tài)變更范圍。在機(jī)器人控制裝置13所包括的保持位置姿態(tài)變更范圍存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)像這樣的保持位置姿態(tài)變更范圍。根據(jù)物品16以及機(jī)械手14的形狀來決定保持位置姿態(tài)變更范圍。因此，不限定于如圖示的示例那樣繞特定的直線旋轉(zhuǎn)，也可以是平行移動(dòng)或繞多個(gè)不同的軸線旋轉(zhuǎn)，或者還可以是它們的組合。[0034]圖4是表示在物品取出裝置10中，機(jī)器人12移動(dòng)到保持位置姿態(tài)所需的時(shí)間增大的示例的圖。這里為了便于說明，假設(shè)圖1所示的機(jī)器人12的位置和姿態(tài)是將機(jī)器人12定位到保持位置姿態(tài)之前的待機(jī)位置姿態(tài)。另一方面，圖4表示移動(dòng)到保持位置姿態(tài)之后的機(jī)器人12。對(duì)比圖1以及圖4可知，在將機(jī)器人12從待機(jī)位置姿態(tài)移動(dòng)到保持位置姿態(tài)的過程中，當(dāng)機(jī)械手14的方向變化較大時(shí)，需要使機(jī)器人12的手端12a繞腕軸較大地旋轉(zhuǎn)。另外，由于機(jī)械手14的爪18的末端部18a相對(duì)于機(jī)器人12的手端12a偏移,所以機(jī)器人12的手端12a相對(duì)于爪18的末端部18a被配置在更遠(yuǎn)的位置。因此，由于無法快速移動(dòng)機(jī)械手14，所以將機(jī)器人12移動(dòng)到像這樣的保持位置姿態(tài)所需的時(shí)間增大。
[0035]為了縮短從待機(jī)位置姿態(tài)到保持位置姿態(tài)的移動(dòng)時(shí)間，以使機(jī)械手14為繞對(duì)象物品16a的孔21的中心軸線31旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的方式，使機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)從圖4所示的姿態(tài)變更為圖5所示的姿態(tài)即可。圖5表示通過使圖4所示的機(jī)器人12繞對(duì)象物品16a的孔21的中心軸線31旋轉(zhuǎn)180°得到的姿態(tài)。像這樣，如果優(yōu)先選擇具有近似于待機(jī)位置姿態(tài)的姿態(tài)的保持位置姿態(tài)，則能夠縮短使機(jī)器人12從待機(jī)位置姿態(tài)移動(dòng)到保持位置姿態(tài)所需的時(shí)間。
[0036]像這樣，在第一實(shí)施方式中，為了縮短使機(jī)器人12移動(dòng)到保持位置姿態(tài)所需的時(shí)間，將優(yōu)先選擇具有近似于待機(jī)位置姿態(tài)的姿態(tài)的保持位置姿態(tài)設(shè)定為選擇條件。在第一實(shí)施方式中，設(shè)定繞物品16的孔21的中心軸線31自由旋轉(zhuǎn)為保持位置姿態(tài)變更范圍，并且按照選擇條件，設(shè)定為優(yōu)先選擇具有近似于待機(jī)位置姿態(tài)的姿態(tài)的保持位置姿態(tài)。這時(shí)，例如如下所述，通過包含于機(jī)器人控制裝置13的保持位置姿態(tài)選擇部，根據(jù)選擇條件選擇出機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)。另外，選擇條件存儲(chǔ)在包含于機(jī)器人控制裝置13的選擇條件存儲(chǔ)部中，并根據(jù)需要由機(jī)器人控制裝置13讀出。也可以預(yù)先決定選擇條件，還可以由操作員在物品取出裝置的操作時(shí)輸入任意條件。
[0037]圖6A以及圖6B是在第一實(shí)施方式的物品取出裝置10中，對(duì)基于選擇條件的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)的計(jì)算方法進(jìn)行說明的圖。圖6A表示機(jī)器人12相對(duì)于對(duì)象物品16a處于基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)時(shí)的機(jī)械手14。與此相對(duì)，圖6B表示機(jī)器人12處于選擇條件姿態(tài)時(shí)的機(jī)械手14。在本實(shí)施方式中，選擇條件姿態(tài)的姿態(tài)等于待機(jī)位置姿態(tài)的姿態(tài)。這兩個(gè)不同的姿態(tài)之間的差能夠定量地表現(xiàn)為繞從一方的姿態(tài)變化到另一方的姿態(tài)所需的某個(gè)軸線的旋轉(zhuǎn)量。并且，選擇條件姿態(tài)與基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)之間的差變得最小是這樣的姿態(tài):以方向矢量63和方向矢量64 —致的方式來使處于選擇條件姿態(tài)的機(jī)器人12繞相對(duì)于中心軸線31垂直的直線旋轉(zhuǎn)，上述方向矢量63在從機(jī)器人12的機(jī)械手14看時(shí)的中心軸線31的方向延伸，上述方向矢量64相對(duì)于機(jī)器人12處于基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)時(shí)的中心軸線31平行地延伸。因此，在第一實(shí)施方式中，像那樣的位置和姿態(tài)被選擇為機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)。另外，上述的計(jì)算方法是按照選擇條件執(zhí)行的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)的計(jì)算方法的一個(gè)示例，并不局限于上述的計(jì)算方法。另外，由于根據(jù)選擇條件以及保持位置姿態(tài)變更范圍來決定計(jì)算出機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)的計(jì)算方法，所以需要將計(jì)算方法變更成適合于特定條件的方式。
[0038]圖7是表示在第一實(shí)施方式的物品取出裝置10中執(zhí)行的處理的一個(gè)示例的流程圖。以下，參照?qǐng)D7的流程以及相關(guān)的附圖同時(shí)對(duì)物品取出裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0039]例如，響應(yīng)作業(yè)員對(duì)未圖示的操作開關(guān)的操作而輸入物品16的取出工序開始指令，由此開始圖7的處理。首先計(jì)量出裝載于集裝箱15內(nèi)的多個(gè)物品16的位置和姿態(tài)(步驟S101)。在步驟SlOl中，例如通過安裝在架臺(tái)17或機(jī)器人12的手端的12a的照相機(jī)11來拍攝物品16，并對(duì)從照相機(jī)11獲得的圖像信息進(jìn)行處理，由此求出各物品16的位置和姿態(tài)。
[0040]接下來，選擇出在步驟SlOl中由照相機(jī)11計(jì)量出的多個(gè)物品16中的，應(yīng)該取出的對(duì)象物品16a (步驟S102)。優(yōu)選的是，根據(jù)在步驟SlOl中測定出的各物品16的位置和姿態(tài)事先對(duì)每一個(gè)物品16計(jì)算出成為選擇指標(biāo)的優(yōu)先級(jí)，按照該優(yōu)先級(jí)依次選擇出對(duì)象物品16a。
[0041]接下來，計(jì)算出機(jī)器人12相對(duì)于在步驟SlOl中獲得的對(duì)象物品16a的位置和姿態(tài)的保持位置姿態(tài)(步驟S103)。如上所述根據(jù)機(jī)器人的基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)、基準(zhǔn)物品位置姿態(tài)、和物品的位置和姿態(tài)能夠計(jì)算出機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)。如上所述在物品取出裝置10的準(zhǔn)備階段分別求出基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)與基準(zhǔn)物品位置姿態(tài)。因此，在執(zhí)行步驟S103的處理時(shí)，讀出存儲(chǔ)在機(jī)器人控制裝置13的存儲(chǔ)部的基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)與基準(zhǔn)物品位置姿態(tài)。
[0042]接下來，分別從保持位置姿態(tài)變更范圍存儲(chǔ)部以及選擇條件存儲(chǔ)部讀出保持位置姿態(tài)變更范圍以及選擇條件(步驟S104)。保持位置姿態(tài)變更范圍相當(dāng)于在圖2以及圖3所示的物品16以及機(jī)械手14的示例中，如上所述地繞物品16的孔21的中心軸線31的旋轉(zhuǎn)。另外，選擇條件例如是與圖6A以及圖6B關(guān)聯(lián)地進(jìn)行說明那樣，優(yōu)先選擇具有近似于待機(jī)位置姿態(tài)的姿態(tài)的保持位置姿態(tài)。
[0043]接下來，根據(jù)在步驟S103中算出的保持位置姿態(tài)、和在步驟S104中讀出的保持位置姿態(tài)變更范圍以及選擇條件，選擇出機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)(步驟S105)。在步驟S105中選擇出的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)被送出到機(jī)器人控制裝置13。在機(jī)器人控制裝置13中生成用于使機(jī)器人12移動(dòng)到保持位置姿態(tài)的控制指令。
[0044]接著，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的物品取出裝置進(jìn)行說明。在以下的說明中，在同一或?qū)?yīng)的構(gòu)成要素中使用同一參照符號(hào)。在第二實(shí)施方式中的物品取出裝置中，機(jī)器人控制裝置13’除了具有第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)之外，還具有:判定部，其判定裝配在機(jī)器人12的手端12a或者腕部的工具、例如機(jī)械手14、與存在于機(jī)器人12的作業(yè)區(qū)域周邊的障礙物之間是否產(chǎn)生干涉。并且，生成包含在保持可能范圍內(nèi)的多個(gè)位置姿態(tài)候補(bǔ)，這些多個(gè)位置姿態(tài)候補(bǔ)中的、通過判定部判定為沒有產(chǎn)生干涉的位置姿態(tài)候補(bǔ)在按照選擇條件被選擇的這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式不同。在關(guān)于第二實(shí)施方式的以下說明中只對(duì)與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說明，與第一實(shí)施方式相同的點(diǎn)省略說明。
[0045]在第二實(shí)施方式中，為了通過設(shè)置在機(jī)器人控制裝置13’的判定部來判定裝配在機(jī)器人12的手端12a或腕部的工具、與機(jī)器人12的作業(yè)區(qū)域周邊的障礙物、例如集裝箱15之間是否產(chǎn)生干涉，而預(yù)先存儲(chǔ)工具以及障礙物的形狀數(shù)據(jù)。例如，將這些形狀數(shù)據(jù)作為CAD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到包含于機(jī)器人控制裝置13’的形狀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部。圖8A是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的物品取出裝置中的機(jī)器人控制裝置13’的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0046]圖8B是表示在第二實(shí)施方式的物品取出裝置中執(zhí)行的處理的一個(gè)示例的流程圖。以下，參照?qǐng)D8B的流程以及相關(guān)的附圖同時(shí)對(duì)物品取出裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0047]從步驟S201到步驟S204的處理與第一實(shí)施方式的步驟SlOl到步驟S104的處理相同。即，在步驟S201中使用照相機(jī)11來拍攝多個(gè)物品16，從而計(jì)量出各物品16的位置和姿態(tài)。在步驟S202中，從計(jì)量出位置和姿態(tài)的物品16中選擇出應(yīng)該取出的對(duì)象物品16a。在步驟S203中，按照預(yù)先設(shè)定的關(guān)系式，計(jì)算出機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)。在步驟S204中，讀出保持位置姿態(tài)變更范圍以及選擇條件。接下來，生成在步驟S204中讀出的保持位置姿態(tài)變更范圍內(nèi)所包括的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)的多個(gè)候補(bǔ)(步驟S205)。例如與第一實(shí)施方式同樣地，當(dāng)使用圖2以及圖3所示的物品16以及機(jī)械手14時(shí)，設(shè)定繞物品16的孔21的中心軸線31的自由旋轉(zhuǎn)作為可保持范圍。這時(shí)，例如，使機(jī)械手14繞中心軸線31按每個(gè)預(yù)定角度階段性地旋轉(zhuǎn)，由此分別得到保持位置姿態(tài)候補(bǔ)。
[0048]接下來，選擇出保持位置姿態(tài)候補(bǔ)中的、按照選擇條件指定的優(yōu)先級(jí)最高的保持位置姿態(tài)候補(bǔ)(步驟S206)。并且，當(dāng)機(jī)器人12處于與在步驟S206中選擇出的保持位置姿態(tài)候補(bǔ)對(duì)應(yīng)的位置和姿態(tài)時(shí)，通過判定部來判定機(jī)器人12與周圍的障礙物之間是否產(chǎn)生干涉(步驟S207)。另外，在第二實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式同樣地，作為選擇條件使來自待機(jī)位置姿態(tài)的姿態(tài)變化小的保持位置姿態(tài)優(yōu)先。如上所述，關(guān)于姿態(tài)變化的大小，例如，通過繞某個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)量來定量地表現(xiàn)姿態(tài)變化。例如，計(jì)算出各保持位置姿態(tài)候補(bǔ)中的姿態(tài)、和待機(jī)位置姿態(tài)中的姿態(tài)的變換矩陣，并根據(jù)這些來計(jì)算出旋轉(zhuǎn)量。即，在步驟S207中，判定旋轉(zhuǎn)量最小的保持位置姿態(tài)候補(bǔ)有沒有干涉。另外，根基與被判定的保持位置姿態(tài)候補(bǔ)對(duì)應(yīng)的位置和姿態(tài)、裝配在機(jī)器人12的手端12a或腕部的工具的形狀數(shù)據(jù)、以及機(jī)器人12的作業(yè)區(qū)域周邊的障礙物的形狀數(shù)據(jù)能夠判定有沒有干涉。
[0049]當(dāng)在步驟S207中判定為沒有產(chǎn)生干涉時(shí)，將判定出的保持位置姿態(tài)候補(bǔ)直接選擇為機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)(步驟S208)。將在步驟S208中選擇出的結(jié)果發(fā)送到機(jī)器人控制裝置13’。在機(jī)器人控制裝置13’中，制作用于使機(jī)器人12動(dòng)作到所選擇的保持位置姿態(tài)的控制指令。另一方面，當(dāng)在步驟S207中判定為產(chǎn)生干涉時(shí)，從保持位置姿態(tài)候補(bǔ)去除與判定出的保持位置姿態(tài)候補(bǔ)對(duì)應(yīng)的位置和姿態(tài)(步驟S209)。并且，處理再次返回到步驟S206，再次對(duì)保持位置姿態(tài)候補(bǔ)中的、按照選擇條件指定的優(yōu)先級(jí)高的保持位置姿態(tài)候補(bǔ)進(jìn)行選擇。
[0050]接下來，對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的物品取出裝置進(jìn)行說明。第三實(shí)施方式的選擇條件的內(nèi)容與第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式不同。即，在第三實(shí)施方式的物品取出裝置中，按照選擇條件，使在固定于機(jī)器人12的手端12a的位置配置的點(diǎn)、與在獨(dú)立固定機(jī)器人12的位置配置的平面之間的距離較大的位置姿態(tài)優(yōu)先。在關(guān)于第三實(shí)施方式的以下說明中，只對(duì)與第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式不同的方面進(jìn)行敘述，與第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式同樣的內(nèi)容省略說明。
[0051]第三實(shí)施方式例如是有利于如下那樣的情況。當(dāng)從由照相機(jī)11拍攝到的圖像中不能識(shí)別的物品16處于應(yīng)該取出的對(duì)象物品16a的周圍，且該物品16與對(duì)象物品16a被配置為彼此相近的高度時(shí)，機(jī)器人12為了保持對(duì)象物品16a而移動(dòng)到預(yù)定的保持位置姿態(tài)時(shí)，能夠引起機(jī)器人12的手端12a接觸到周圍的物品16。例如圖4所示那樣，當(dāng)機(jī)器人12的手端12a的法蘭盤20的位置低時(shí)易于產(chǎn)生像這樣的情況。因此，以使機(jī)器人12的手端12a的法蘭盤20的位置配置在更高的位置那樣的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)優(yōu)先的方式來設(shè)定選擇條件，由此能夠避免上述問題。
[0052]圖9是對(duì)基于選擇條件的機(jī)器人的位置和姿態(tài)的計(jì)算方法進(jìn)行說明的圖。這里，對(duì)設(shè)定位于法蘭盤20的上表面的指定位置91為應(yīng)該配置于更高的位置的對(duì)象的情況進(jìn)行說明。這時(shí)，為了求出將指定位置91配置于最高位置的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)，而從保持位置姿態(tài)變更范圍內(nèi)選擇出指定位置91與地面之間的距離為最大的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)，上述指定位置91固定于機(jī)器人12的手端12a，上述地面被視為與機(jī)器人12獨(dú)立地固定的平面。這里，假設(shè)將從指定位置91引到物品16的孔21的中心軸線31的垂線95的垂足設(shè)為92，將指定位置91配置于最高位置是這樣的情況:方向矢量93與方向矢量94的內(nèi)積為最大的情況，其中，上述方向矢量93從垂足92向指定位置91沿著垂線95延伸，上述方向矢量94相對(duì)于地面垂直地延伸。因此,如果求出使這兩個(gè)方向矢量93、94的內(nèi)積為最大的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)，就能夠得到通過該選擇條件指定的優(yōu)先級(jí)為最高的保持位置姿態(tài)。
[0053]在第三實(shí)施方式中，對(duì)于選擇條件，描述了使在固定于機(jī)器人12的手端12a的位置配置的點(diǎn)、與固定在相對(duì)于機(jī)器人12獨(dú)立的位置的平面之間的距離變大的機(jī)器人的位置和姿態(tài)優(yōu)先的示例，但是也可以利用按照點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離、點(diǎn)與直線之間的距離、形成于直線與直線之間的角度而決定的優(yōu)先級(jí)。
[0054]接下來，對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的物品取出裝置進(jìn)行說明。第四實(shí)施方式中的物品取出裝置的、在保持位置姿態(tài)變更范圍內(nèi)動(dòng)作的機(jī)器人12具有多個(gè)自由度。因此，設(shè)定有多個(gè)選擇條件。在這方面與第一到第三實(shí)施方式不同。在關(guān)于第四實(shí)施方式的以下說明中，只對(duì)與第一到第三實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行描述，與第一到第三實(shí)施方式同樣的內(nèi)容省略說明。
[0055]在第四實(shí)施方式中，如圖10所示，通過物品取出裝置取出物品101，該物品101具有:圓柱部103，其具有長圓柱形狀；以及法蘭盤部105。機(jī)器人12的手端12a安裝有用于保持物品101的機(jī)械手102。機(jī)械手102具有:法蘭盤104，其安裝在機(jī)器人12的手端12a ;以及兩個(gè)爪106、106，其相對(duì)于法蘭盤104的底面垂直且彼此平行地各自延伸。機(jī)械手102利用卡盤來調(diào)整兩個(gè)爪106、106之間的間隔，由此能夠在爪106、106之間夾持對(duì)象物品101a。
[0056]將機(jī)器人的基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)設(shè)定成對(duì)象物品IOla以及機(jī)械手102為圖10所示的位置關(guān)系時(shí)，即使機(jī)械手102在對(duì)象物品IOla的中心軸線111的方向夾持位置在距離X范圍內(nèi)移動(dòng)，也能夠保持對(duì)象物品101a。另外，為了與后述的第二保持位置姿態(tài)變更范圍相區(qū)別，以下，將與該距離X對(duì)應(yīng)的保持位置姿態(tài)變更范圍稱為“第一保持位置姿態(tài)變更范圍”。通過繞直線114的角度Θ來決定第二保持位置姿態(tài)變更范圍，上述直線114與對(duì)象物品IOla的中心軸線111以及機(jī)械手102的中心軸線113正交。即，即使在預(yù)定的角度Θ的范圍內(nèi)使機(jī)械手102繞直線114旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手102也能夠夾持物品101。
[0057]圖11是對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的物品取出裝置中的選擇條件進(jìn)行說明的圖。在第四實(shí)施方式中，將使如圖11所示那樣的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)優(yōu)先設(shè)為選擇條件。具體來說，關(guān)于選擇條件，在通過機(jī)械手102來保持對(duì)象物品IOla時(shí)，使爪106的位置更高、和爪106相對(duì)于鉛直線不傾斜地朝向鉛直下方優(yōu)先。當(dāng)爪106的位置低或爪106相對(duì)于鉛直線較大地傾斜時(shí)，如與第三實(shí)施方式關(guān)聯(lián)描述那樣，存在處于對(duì)象物品IOla周圍的其他物品101、與安裝在機(jī)器人12的手端12a或腕部的機(jī)械手102彼此接觸的可能。在第四實(shí)施方式中，優(yōu)先選擇盡可能地兼顧爪106處于高的位置和不傾斜這兩者的保持姿態(tài)，由此能夠避免機(jī)械手102意外地接觸到處于對(duì)象物品IOla周圍的其他物品101。[0058]按照選擇條件，能夠在保持位置姿態(tài)變更范圍內(nèi)以以下方式來決定用于保持對(duì)象物品IOla的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)。根據(jù)第一保持位置姿態(tài)變更范圍、和對(duì)象物品IOla的姿態(tài)，來決定保持位置姿態(tài)變更范圍內(nèi)的、爪106的位置為最高的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)。通過由照相機(jī)11計(jì)量的物品101的沿著中心軸線111的傾斜，來決定在與第一保持位置姿態(tài)變更范圍對(duì)應(yīng)的距離X的兩端中在哪一個(gè)端部保持對(duì)象物品IOla的話爪106的位置會(huì)更高。另外，通過求出在機(jī)械手102的中心軸線113的方向延伸的方向矢量、和相對(duì)于地面垂直地延伸的方向矢量的內(nèi)積為最大的姿態(tài)，來決定爪106的傾斜為最小的機(jī)器人12的姿態(tài)。與第三實(shí)施方式同樣地求出兩個(gè)矢量的內(nèi)積成為最大的姿態(tài)。
[0059]如第二實(shí)施方式那樣，當(dāng)從多個(gè)保持位置姿態(tài)候補(bǔ)選擇出裝配機(jī)器人12的手端12a或腕部的工具、與機(jī)器人12的作業(yè)區(qū)域周邊的障礙物不干涉的機(jī)器人12的保持位置姿態(tài)時(shí)，分別針對(duì)第一保持位置姿態(tài)變更范圍以及第二保持位置姿態(tài)變更范圍生成空開適當(dāng)?shù)拈g隔的多個(gè)保持位置姿態(tài)候補(bǔ)，將這些組合作為位置姿態(tài)候補(bǔ)來使用即可。針對(duì)這樣獲得的各保持位置姿態(tài)候補(bǔ)，計(jì)算出保持對(duì)象物品IOla時(shí)的爪106的高度，并且計(jì)算出形成于在機(jī)械手102的中心軸線113的方向延伸的方向矢量、與相對(duì)于地面垂直地延伸的方向矢量之間的角度。根據(jù)這些計(jì)算結(jié)果，計(jì)算出保持位置姿態(tài)候補(bǔ)的優(yōu)先級(jí)，依次判定優(yōu)先級(jí)高的保持位置姿態(tài)候補(bǔ)有沒有干涉。然后，將判定為不會(huì)產(chǎn)生干涉的保持位置姿態(tài)候補(bǔ)選擇為機(jī)器人的保持位置姿態(tài)。通過如下方法求出由選擇條件決定的優(yōu)先級(jí):將保持對(duì)象物品IOla時(shí)的爪106的高度與用于加權(quán)的預(yù)定系數(shù)相乘、將形成于兩個(gè)方向矢量之間的角度與用于加權(quán)的預(yù)定系數(shù)相乘，并算出這些乘法值之和。優(yōu)先級(jí)的計(jì)算方法不限于上述的方法，只要是能夠?qū)崿F(xiàn)縮短移動(dòng)機(jī)器人12所需的時(shí)間或能夠?qū)崿F(xiàn)取出工序的穩(wěn)定化的方法，可以是任何方法。另外，可以按照預(yù)先設(shè)定的方法來執(zhí)行優(yōu)先級(jí)的計(jì)算工序，還可以由作業(yè)員按照根據(jù)需要而選擇出的方法來執(zhí)行優(yōu)先級(jí)的計(jì)算工序。
[0060]以上的實(shí)施方式是為了說明示例的實(shí)施方式，本發(fā)明并不由上述的實(shí)施方式以及其變形例涉及的特定結(jié)構(gòu)以及作用而被限定。在維持發(fā)明同一性的同時(shí)本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠通過公知的置換物來置換上述實(shí)施方式以及其變形例的構(gòu)成要素。并且，包含這樣置換后的構(gòu)成要素的方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)思想范圍內(nèi)。另外，任意地組合上述實(shí)施方式以及其變形例的一個(gè)或多個(gè)也包含在本發(fā)明的公開范圍內(nèi)。
[0061]發(fā)明效果
[0062]根據(jù)本發(fā)明的物品取出裝置，按照由選擇條件指定的優(yōu)先級(jí)來選擇出機(jī)器人的保持位置姿態(tài)中的、最適合的機(jī)器人的保持位置姿態(tài)。由此，能夠避免取出工序所需時(shí)間的增大或從機(jī)器人的動(dòng)作范圍脫離。并且，還能夠避免機(jī)器人的有可能碰撞到障礙物的動(dòng)作。由于對(duì)每個(gè)物品執(zhí)行機(jī)器人的保持位置姿態(tài)的計(jì)算，所以能夠?qū)崿F(xiàn)永久的生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間的縮短以及系統(tǒng)的穩(wěn)定化。
[0063]以上，使用本發(fā)明的示例的實(shí)施方式對(duì)發(fā)明進(jìn)行了圖示和說明，但是在不脫離本發(fā)明的精神以及范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到上述方案或者各種變更、省略、追加。
【權(quán)利要求】
1.一種從多個(gè)物品(16)取出對(duì)象物品(16a)的物品取出裝置(10)，其特征在于，該物品取出裝置(10)具有: 機(jī)器人(12)，其具有能夠保持上述對(duì)象物品(16a)的工具(14)； 傳感器(11)，其用于對(duì)上述多個(gè)物品(16)的位置和姿態(tài)進(jìn)行計(jì)量； 基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)存儲(chǔ)部，其用于存儲(chǔ)基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)，上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)為在通過上述工具(14)來保持上述對(duì)象物品(16a)時(shí)的上述機(jī)器人(12)相對(duì)于上述對(duì)象物品(16a)的位置和姿態(tài)的基準(zhǔn)； 保持位置姿態(tài)變更范圍存儲(chǔ)部，其用于對(duì)保持位置姿態(tài)變更范圍進(jìn)行存儲(chǔ)，上述保持位置姿態(tài)變更范圍是能夠附加到上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)以便能夠通過上述工具(14)保持上述對(duì)象物品(16a)的變更范圍； 保持位置姿態(tài)計(jì)算部，其根據(jù)由上述傳感器(11)計(jì)量出的上述對(duì)象物品(16a)的位置和姿態(tài)以及上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)，計(jì)算出保持位置姿態(tài)，上述保持位置姿態(tài)是能夠通過上述工具(14)保持上述對(duì)象物品(16a)的上述機(jī)器人(12)的位置和姿態(tài)； 選擇條件存儲(chǔ)部，其用于對(duì)決定上述機(jī)器人(12)的上述保持位置姿態(tài)的優(yōu)先級(jí)的至少一個(gè)選擇條件進(jìn)行存儲(chǔ)；以及 保持位置姿態(tài)選擇部，其在從上述保持位置姿態(tài)計(jì)算部計(jì)算出的上述機(jī)器人(12)的上述保持位置姿態(tài)和上述保持位置姿態(tài)變更范圍得到的上述機(jī)器人(12)的保持位置姿態(tài)中，按照由上述選擇條件決定的上述優(yōu)先級(jí)，來選擇上述機(jī)器人(12)的保持位置姿態(tài)。
2.一種從多個(gè)物品(16)取出對(duì)象物品(16a)的物品取出裝置(10)，其特征在于，該物品取出裝置(10)具有: 機(jī)器人(12)，其具有能夠 保持上述對(duì)象物品(16a)的工具(14)； 傳感器(11)，其用于對(duì)上述多個(gè)物品(16)的位置和姿態(tài)進(jìn)行計(jì)量； 基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)存儲(chǔ)部，其用于存儲(chǔ)基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)，上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)為在通過上述工具(14)來保持上述對(duì)象物品(16a)時(shí)的上述機(jī)器人(12)相對(duì)于上述對(duì)象物品(16a)的位置和姿態(tài)的基準(zhǔn)； 保持位置姿態(tài)變更范圍存儲(chǔ)部，其用于對(duì)保持位置姿態(tài)變更范圍進(jìn)行存儲(chǔ)，上述保持位置姿態(tài)變更范圍是能夠附加到上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)以便能夠通過上述工具(14)保持上述對(duì)象物品(16a)的變更范圍； 保持位置姿態(tài)計(jì)算部，其根據(jù)由上述傳感器(11)計(jì)量出的上述對(duì)象物品(16a)的位置和姿態(tài)以及上述基準(zhǔn)保持位置姿態(tài)，算出保持位置姿態(tài)，上述保持位置姿態(tài)是能夠通過上述工具(14)保持上述對(duì)象物品(16a)的上述機(jī)器人(12)的位置和姿態(tài)； 選擇條件存儲(chǔ)部，其用于對(duì)決定上述機(jī)器人(12)的上述保持位置姿態(tài)的優(yōu)先級(jí)的至少一個(gè)選擇條件進(jìn)行存儲(chǔ)； 形狀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部，其用于對(duì)上述工具(14)的形狀數(shù)據(jù)和存在于上述機(jī)器人(12)周圍的障礙物的形狀數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)； 判定部，其根據(jù)上述機(jī)器人(12)的位置和姿態(tài)、上述工具(14)的形狀數(shù)據(jù)、以及上述障礙物的形狀數(shù)據(jù)，判定在上述工具(14)與上述障礙物之間是否會(huì)產(chǎn)生干涉；以及 保持位置姿態(tài)選擇部，其在從上述保持位置姿態(tài)計(jì)算部計(jì)算出的上述機(jī)器人(12)的上述保持位置姿態(tài)和上述保持位置姿態(tài)變更范圍得到的上述機(jī)器人(12)的保持位置姿態(tài)中的、由上述判定部判定為不會(huì)產(chǎn)生上述干涉的保持位置姿態(tài)中，按照由上述選擇條件決定的上述優(yōu)先級(jí)，來選擇上述機(jī)器人(12)的保持位置姿態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物品取出裝置(10)，其特征在于， 上述選擇條件包括:使第一點(diǎn)、直線、或平面與第二點(diǎn)、直線、或平面之間的距離變大或變小的上述機(jī)器人(12)的上述保持位置姿態(tài)優(yōu)先，上述第一點(diǎn)、直線、或平面配置于相對(duì)于上述機(jī)器人(12)的上述工具(14)而固定的位置，上述第二點(diǎn)、直線、或平面配置于與上述機(jī)器人(12 )獨(dú)立地固定的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物品取出裝置(10)，其特征在于， 上述選擇條件包括:使形成于第一直線與第二直線之間的角度變大或變小的上述機(jī)器人(12)的上述保持位置姿態(tài)優(yōu)先，上述第一直線配置于相對(duì)于上述機(jī)器人(12)的上述工具(14)而固定的位置，上述第二直線配置于與上述機(jī)器人(12)獨(dú)立地固定的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物品取出裝置(10)，其特征在于， 上述選擇條件包括:使具有近似于上述機(jī)器人(12)的預(yù)定位置和姿態(tài)的姿態(tài)的上述機(jī)器人(12)的上述保持位置姿態(tài)`優(yōu)先。
【文檔編號(hào)】B25J9/16GK103659811SQ201310415173
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月13日
【發(fā)明者】佐藤大雅 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社