JP2000263481A - ビンピッキング装置 - Google Patents
ビンピッキング装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オペレータを呼ぶ必要がなく、自動運転を停
止することなく、ビンピッキング作業を継続することが
可能なビンピッキング装置を提供するにある。 【解決手段】 マニプレータに動作の異常を検知するセ
ンサを設置し、マニプレータが部品の拾い出し動作中に
センサが動作の異常を検知したときに、拾い出し動作を
停止し、マニプレータを箱から一旦退避させ、視覚認識
装置で部品の検出を再度行い、拾い出し作業を継続する
ことを特徴とする。
止することなく、ビンピッキング作業を継続することが
可能なビンピッキング装置を提供するにある。 【解決手段】 マニプレータに動作の異常を検知するセ
ンサを設置し、マニプレータが部品の拾い出し動作中に
センサが動作の異常を検知したときに、拾い出し動作を
停止し、マニプレータを箱から一旦退避させ、視覚認識
装置で部品の検出を再度行い、拾い出し作業を継続する
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビンピッキング装
置に関する。詳しくは、カメラを利用して画像処理によ
り対象物を検出してその位置を計測しマニプレータで検
出した対象物を拾い上げるロボットシステムにおいて、
特に箱の中にランダムに入れられた対象物を拾い上げる
ビンピッキング装置に関する。
置に関する。詳しくは、カメラを利用して画像処理によ
り対象物を検出してその位置を計測しマニプレータで検
出した対象物を拾い上げるロボットシステムにおいて、
特に箱の中にランダムに入れられた対象物を拾い上げる
ビンピッキング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】カメラを利用して画像処理により対象物
を検出してその位置を計測しマニプレータで検出した対
象物を拾い上げるロボットシステム、及び、箱の中にラ
ンダムに入れられた対象物を拾い上げる「ビンピッキン
グ」作業を実現する装置に関しては多くの研究報告があ
り、我々もこれまでに文献１（「閉曲線のマッチングに
よる視覚ベースハンドリングシステム」、電気学会論文
誌Ｄ産業応用部門誌平成１０年３月号、１１８巻３号，
ｐｐ．３７１〜３７５，１９９８年）などで報告した実
績がある。
を検出してその位置を計測しマニプレータで検出した対
象物を拾い上げるロボットシステム、及び、箱の中にラ
ンダムに入れられた対象物を拾い上げる「ビンピッキン
グ」作業を実現する装置に関しては多くの研究報告があ
り、我々もこれまでに文献１（「閉曲線のマッチングに
よる視覚ベースハンドリングシステム」、電気学会論文
誌Ｄ産業応用部門誌平成１０年３月号、１１８巻３号，
ｐｐ．３７１〜３７５，１９９８年）などで報告した実
績がある。
【０００３】文献１のハンドリングシステムを図１に示
す。図１に示すように、対象物（図示省略）の上方に設
置した２台のカメラ１，２と、視覚認識装置３、ロボッ
トマニプレータ４と、ロボットコントローラ５とで構成
し、カメラ１，２の映像を基に視覚認識装置３が対象物
を検出してその三次元的な位置と姿勢を計測し、通信回
線６を介してロボットコントローラ５に送られた計測結
果を基にマニプレータ４が対象物をハンドリングする。
これにより、箱の中にランダムに入れられた対象物を、
機械的な位置決めなど他の手段を用いることなくハンド
リングすることが可能になった。
す。図１に示すように、対象物（図示省略）の上方に設
置した２台のカメラ１，２と、視覚認識装置３、ロボッ
トマニプレータ４と、ロボットコントローラ５とで構成
し、カメラ１，２の映像を基に視覚認識装置３が対象物
を検出してその三次元的な位置と姿勢を計測し、通信回
線６を介してロボットコントローラ５に送られた計測結
果を基にマニプレータ４が対象物をハンドリングする。
これにより、箱の中にランダムに入れられた対象物を、
機械的な位置決めなど他の手段を用いることなくハンド
リングすることが可能になった。
【０００４】このハンドリングシステムには以下の利点
があるる。 部品の位置決めを視覚認識装置が行うので、機械的な
位置決め装置が不要であり、さらに部品の変更時にも視
覚認識装置の設定変更で対処できる。 機械的な位置決め装置を使用しないときに通常は必要
な人手による所定位置への部品の設置作業がいらないの
で、自動運転が可能である。 ２台のカメラを使用して部品の三次元的な位置と姿勢
を計測するので、箱にランダムに入れられた部品を拾い
出すことができる。
があるる。 部品の位置決めを視覚認識装置が行うので、機械的な
位置決め装置が不要であり、さらに部品の変更時にも視
覚認識装置の設定変更で対処できる。 機械的な位置決め装置を使用しないときに通常は必要
な人手による所定位置への部品の設置作業がいらないの
で、自動運転が可能である。 ２台のカメラを使用して部品の三次元的な位置と姿勢
を計測するので、箱にランダムに入れられた部品を拾い
出すことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文献１
のビンピッキングシステムには以下に示す問題点が存在
する。第一に、視覚認識装置３が検出して計測した対象
物の位置と姿勢の計測結果に、把持の許容範囲を超える
誤差が生じた場合、即ち、視覚認識装置３の計測結果が
間違っていた場合には、マニプレータ４をその位置に移
動させて把持の動作を行うときに、これを把持できない
ことがあり、この場合マニプレータ４が異常状態に陥っ
てしまう。
のビンピッキングシステムには以下に示す問題点が存在
する。第一に、視覚認識装置３が検出して計測した対象
物の位置と姿勢の計測結果に、把持の許容範囲を超える
誤差が生じた場合、即ち、視覚認識装置３の計測結果が
間違っていた場合には、マニプレータ４をその位置に移
動させて把持の動作を行うときに、これを把持できない
ことがあり、この場合マニプレータ４が異常状態に陥っ
てしまう。
【０００６】通常のマニプレータ４であれば、このよう
な場合マニプレータ４の各関節を駆動するモータに過大
な電流が流れ、これを過電流保護継電器で検知して動作
を停止している。第二に、視覚認識装置３が検出して計
測した対象物の位置と姿勢が正しくても、マニプレータ
４がこれを把持するための動作の過程で箱と干渉する場
合があり、箱を損傷するなどの危険がある。このときは
また第一の場合と同様に、マニプレータ４は部品を把持
できず、異常状態に陥ってしまう。
な場合マニプレータ４の各関節を駆動するモータに過大
な電流が流れ、これを過電流保護継電器で検知して動作
を停止している。第二に、視覚認識装置３が検出して計
測した対象物の位置と姿勢が正しくても、マニプレータ
４がこれを把持するための動作の過程で箱と干渉する場
合があり、箱を損傷するなどの危険がある。このときは
また第一の場合と同様に、マニプレータ４は部品を把持
できず、異常状態に陥ってしまう。
【０００７】通常のマニプレータ４であれば、このよう
な場合マニプレータ４各関節を駆動するモータに過大な
電流が流れ、これを過電流保護継電器で検知して動作を
停止している。第一、第二の場合でハンドリング作業を
継続できない状況になった時はビンピッキングシステム
の自動運転作業を一旦終了しなければならない。通常は
自動運転が停止した場合、装置が警報を発し、オペレー
タがこれに対応して運転再開の処置を施すことになる。
自動運転の停止は製造ラインの運転効率を下げる直接的
な要因になるので、そうならない対策が必要である。
な場合マニプレータ４各関節を駆動するモータに過大な
電流が流れ、これを過電流保護継電器で検知して動作を
停止している。第一、第二の場合でハンドリング作業を
継続できない状況になった時はビンピッキングシステム
の自動運転作業を一旦終了しなければならない。通常は
自動運転が停止した場合、装置が警報を発し、オペレー
タがこれに対応して運転再開の処置を施すことになる。
自動運転の停止は製造ラインの運転効率を下げる直接的
な要因になるので、そうならない対策が必要である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項１に係るビンピッキング装置は、対象物が入
った箱を見下ろすように上方に設置した２台のカメラ
と、視覚認識装置と、ロボットマニプレータと、ロボッ
トコントローラとで構成し、カメラの映像を基に視覚認
識装置が対象物を検出してその三次元的な位置と姿勢を
計測し、通信回線を介してロボットコントローラに送ら
れた計測結果を基にマニプレータが対象物を拾い出すビ
ンビッキング装置において、マニプレータに動作の異常
を検知するセンサを設置し、マニプレータが部品の拾い
出し動作中にセンサが動作の異常を検知したときに、拾
い出し動作を停止し、マニプレータを箱から一旦退避さ
せ、視覚認識装置で部品の検出を再度行い、拾い出し作
業を継続することを特徴とする。
明の請求項１に係るビンピッキング装置は、対象物が入
った箱を見下ろすように上方に設置した２台のカメラ
と、視覚認識装置と、ロボットマニプレータと、ロボッ
トコントローラとで構成し、カメラの映像を基に視覚認
識装置が対象物を検出してその三次元的な位置と姿勢を
計測し、通信回線を介してロボットコントローラに送ら
れた計測結果を基にマニプレータが対象物を拾い出すビ
ンビッキング装置において、マニプレータに動作の異常
を検知するセンサを設置し、マニプレータが部品の拾い
出し動作中にセンサが動作の異常を検知したときに、拾
い出し動作を停止し、マニプレータを箱から一旦退避さ
せ、視覚認識装置で部品の検出を再度行い、拾い出し作
業を継続することを特徴とする。
【０００９】上記課題を解決する本発明の請求項２に係
るビンピッキング装置は、請求項１において、マニプレ
ータのハンド部に６軸力覚センサを設置し、マニプレー
タが部品を把持するまでの間にセンサが一定以上の加重
を検出した場合、把持の前後でセンサが一定以上の加重
の変化を検出しなかった場合、ハンドが部品を把持した
後の拾い出し動作中にセンサが一定以上の加重又は一定
以上の変化を検知したときに、動作を停止し、マニプレ
ータを箱から一旦退避させ、視覚認識装置で部品の検出
を再度行い、拾い出し作業を継続することを特徴とす
る。
るビンピッキング装置は、請求項１において、マニプレ
ータのハンド部に６軸力覚センサを設置し、マニプレー
タが部品を把持するまでの間にセンサが一定以上の加重
を検出した場合、把持の前後でセンサが一定以上の加重
の変化を検出しなかった場合、ハンドが部品を把持した
後の拾い出し動作中にセンサが一定以上の加重又は一定
以上の変化を検知したときに、動作を停止し、マニプレ
ータを箱から一旦退避させ、視覚認識装置で部品の検出
を再度行い、拾い出し作業を継続することを特徴とす
る。
【００１０】上記課題を解決する本発明の請求項３に係
るビンピッキング装置は、請求項１又は２において、マ
ニプレータのハンドに開閉のリミットスイッチを設置
し、開閉のリミットスイッチが動作したときに、動作を
停止し、マニプレータを箱から一旦退避させ、視覚認識
装置で部品の検出を再度行い、拾い出し作業を継続する
ことを特徴とする。
るビンピッキング装置は、請求項１又は２において、マ
ニプレータのハンドに開閉のリミットスイッチを設置
し、開閉のリミットスイッチが動作したときに、動作を
停止し、マニプレータを箱から一旦退避させ、視覚認識
装置で部品の検出を再度行い、拾い出し作業を継続する
ことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】（１）基本的な考え方 本実施例は、図１に示すハンドリングシステムを利用す
るものである。即ち、対象物が入った箱（図示省略）を
見下ろすように上方に設置した２台のカメラ１，２と、
視覚認識装置３と、ロボットマニプレータ４と、ロボッ
トコントローラ５とで構成し、カメラ１，２の映像を基
に視覚認識装置３が対象物を検出してその三次元的な位
置と姿勢を計測し、通信回線６を介してロボットコント
ローラ５に送られた計測結果を基にマニプレータ４が対
象物を拾い出すビンピッキング装置を利用するものであ
る。
るものである。即ち、対象物が入った箱（図示省略）を
見下ろすように上方に設置した２台のカメラ１，２と、
視覚認識装置３と、ロボットマニプレータ４と、ロボッ
トコントローラ５とで構成し、カメラ１，２の映像を基
に視覚認識装置３が対象物を検出してその三次元的な位
置と姿勢を計測し、通信回線６を介してロボットコント
ローラ５に送られた計測結果を基にマニプレータ４が対
象物を拾い出すビンピッキング装置を利用するものであ
る。
【００１２】更に、本実施例では、マニプレータ４に動
作の異常を検知するセンサを設置し、図２に示すよう
に、視覚認識装置３で部品を検出し（ステップＳ１）、
マニプレータ４が部品の拾い出し動作中（ステップＳ
２）にセンサが動作の異常を検知したときに、拾い出し
動作を停止し（ステップＳ３）、マニプレータ４を箱か
ら一旦退避させ（ステップＳ４）、視覚認識装置３で部
品の検出を再度行い、拾い出し作業を継続する機能を備
えたものである。このように本実施例では、マニプレー
タ４の動作中にセンサが動作の異常を検知したときにマ
ニプレータ４を箱から一旦退避させ、視覚認識装置３で
部品の検出を再度行って拾い出し作業を継続することで
ある。
作の異常を検知するセンサを設置し、図２に示すよう
に、視覚認識装置３で部品を検出し（ステップＳ１）、
マニプレータ４が部品の拾い出し動作中（ステップＳ
２）にセンサが動作の異常を検知したときに、拾い出し
動作を停止し（ステップＳ３）、マニプレータ４を箱か
ら一旦退避させ（ステップＳ４）、視覚認識装置３で部
品の検出を再度行い、拾い出し作業を継続する機能を備
えたものである。このように本実施例では、マニプレー
タ４の動作中にセンサが動作の異常を検知したときにマ
ニプレータ４を箱から一旦退避させ、視覚認識装置３で
部品の検出を再度行って拾い出し作業を継続することで
ある。
【００１３】これまでにも産業用ロボットにおいて、マ
ニプレータに動作の異常を検知するセンサを設置するこ
とは一般的に行われているが、異常を検知したときはロ
ボットを緊急停止することにのみ使用されている。この
場合は自動運転が停止し、警報によりオペレータが呼ば
れ、オペレータによる復帰処理が必要である。これに対
して本実施例のビンピッキング装置では、オペレータが
行う復帰処理の代わりに、マニプレータ４を箱から一旦
退避させ、視覚認識装置３で部品の検出を再度行い、拾
い出し作業を継続し、言い換えれば自己復帰動作をする
ので、オペレータを呼ぶ必要がなく、自動運転を停止す
ることなく、ビンピッキング作業を継続することが可能
である。
ニプレータに動作の異常を検知するセンサを設置するこ
とは一般的に行われているが、異常を検知したときはロ
ボットを緊急停止することにのみ使用されている。この
場合は自動運転が停止し、警報によりオペレータが呼ば
れ、オペレータによる復帰処理が必要である。これに対
して本実施例のビンピッキング装置では、オペレータが
行う復帰処理の代わりに、マニプレータ４を箱から一旦
退避させ、視覚認識装置３で部品の検出を再度行い、拾
い出し作業を継続し、言い換えれば自己復帰動作をする
ので、オペレータを呼ぶ必要がなく、自動運転を停止す
ることなく、ビンピッキング作業を継続することが可能
である。
【００１４】（２）検知すべき動作異常と検知するセン
サの例 本実施例は、マニプレータに設置するセンサに関する。
本実施例で検知すべきマニプレータの動作異常は、部品
を把持する時と、アプローチの動作中に発生する。即
ち、把持位置へのアプローチでハンドが箱や他の部品
に衝突する、把持するときにハンドが部品に衝突す
る、ハンドが部品を正確に把持できない、ハンドが
部品を把持したが２個以上の部品を把持する、ハンド
が部品を把持したが部品同士の干渉などで拾い出し動作
ができない、拾い出し動作中にハンドや把持している
部品が箱に衝突する、などである。
サの例 本実施例は、マニプレータに設置するセンサに関する。
本実施例で検知すべきマニプレータの動作異常は、部品
を把持する時と、アプローチの動作中に発生する。即
ち、把持位置へのアプローチでハンドが箱や他の部品
に衝突する、把持するときにハンドが部品に衝突す
る、ハンドが部品を正確に把持できない、ハンドが
部品を把持したが２個以上の部品を把持する、ハンド
が部品を把持したが部品同士の干渉などで拾い出し動作
ができない、拾い出し動作中にハンドや把持している
部品が箱に衝突する、などである。
【００１５】把持位置へのアプローチでハンドが箱や
他の部品に衝突することを検知するのには、ハンドに加
重センサ又は加速度センサを設置する。アプローチ動作
中は、正常な場合はマニプレータが無負荷状態で空間中
を移動するので、ハンドには加重がかからない。同様
に、マニプレータが箱などに衝突せず正常に動作中はハ
ンドにかかる加速度はなめらかに変化する。従って、加
重センサにより一定以上の加重が検出された場合、又は
加速度センサで一定以上の加速度を検出したときは、マ
ニプレータが箱が他の部品に衝突した、と判断すること
ができる。
他の部品に衝突することを検知するのには、ハンドに加
重センサ又は加速度センサを設置する。アプローチ動作
中は、正常な場合はマニプレータが無負荷状態で空間中
を移動するので、ハンドには加重がかからない。同様
に、マニプレータが箱などに衝突せず正常に動作中はハ
ンドにかかる加速度はなめらかに変化する。従って、加
重センサにより一定以上の加重が検出された場合、又は
加速度センサで一定以上の加速度を検出したときは、マ
ニプレータが箱が他の部品に衝突した、と判断すること
ができる。
【００１６】把持するときにハンドが部品に衝突する
ことを検知するのには、ハンドに６軸力覚センサを設置
する。６軸力覚センサは、マニプレータの先端のハンド
取り付け部に設置し、ハンドにかかる外力をｘ，ｙ，ｚ
の３方向と、３軸のモーメントで出力するセンサであ
る。把持の動作は、微視的に見ればハンドと部品との衝
突である。しかしながら、部品を把持する位置とそのと
きのハンドの把持方向はハンドの設計時に決められてい
る。従って、把持時にハンドにかかる力を６軸力覚セン
サで計測し、設計時に計算した外力と比較し、設計値と
異なる一定以上の外力を検出したときは、ハンドが部品
を把持できずに予想外の場所で衝突した、と判断するこ
とができる。
ことを検知するのには、ハンドに６軸力覚センサを設置
する。６軸力覚センサは、マニプレータの先端のハンド
取り付け部に設置し、ハンドにかかる外力をｘ，ｙ，ｚ
の３方向と、３軸のモーメントで出力するセンサであ
る。把持の動作は、微視的に見ればハンドと部品との衝
突である。しかしながら、部品を把持する位置とそのと
きのハンドの把持方向はハンドの設計時に決められてい
る。従って、把持時にハンドにかかる力を６軸力覚セン
サで計測し、設計時に計算した外力と比較し、設計値と
異なる一定以上の外力を検出したときは、ハンドが部品
を把持できずに予想外の場所で衝突した、と判断するこ
とができる。
【００１７】ハンドが部品を正確に把持できないこと
を検知するのには、ハンドに開閉のリミットスイッチを
設置する。リミットスイッチはハンドが開ききったとき
と閉じきったときに感応するように設置する。ハンドが
部品を正確に把持している状態ではハンドが開閉の途中
で停止するので、開閉のリミットスイッチが動作したと
きは、ハンドが部品を正確に把持できなかった、と判断
することができる。又は、ハンドが部品を正確に把持で
きないことを検知するのには、ハンドに６軸力覚センサ
を設置する。ハンドが部品を把持したときに、１個の部
品を正常に把持した場合はハンドには部品１個分の加重
がかかる。従って、部品の把持の前後で６軸力覚センサ
に一定以上の変化がなかった場合は、ハンドが部品を把
持しなかった、即ちハンドが部品を正確に把持できなか
った、と判断することができる。
を検知するのには、ハンドに開閉のリミットスイッチを
設置する。リミットスイッチはハンドが開ききったとき
と閉じきったときに感応するように設置する。ハンドが
部品を正確に把持している状態ではハンドが開閉の途中
で停止するので、開閉のリミットスイッチが動作したと
きは、ハンドが部品を正確に把持できなかった、と判断
することができる。又は、ハンドが部品を正確に把持で
きないことを検知するのには、ハンドに６軸力覚センサ
を設置する。ハンドが部品を把持したときに、１個の部
品を正常に把持した場合はハンドには部品１個分の加重
がかかる。従って、部品の把持の前後で６軸力覚センサ
に一定以上の変化がなかった場合は、ハンドが部品を把
持しなかった、即ちハンドが部品を正確に把持できなか
った、と判断することができる。
【００１８】ハンドが部品を把持したが２個以上を把
持したことを検知するのには、ハンドに加重センサを設
置する。ハンドが部品を把持したときに、１個の部品を
正常に把持した場合はハンドには部品１個分の加重がか
かる。従って、加重センサにより一定以上の加重が検出
された場合は、ハンドが２個以上の部品を把持した、と
判断することができる。この場合の加重センサは、６軸
力覚センサを使用しても同様の作用を得ることができ
る。
持したことを検知するのには、ハンドに加重センサを設
置する。ハンドが部品を把持したときに、１個の部品を
正常に把持した場合はハンドには部品１個分の加重がか
かる。従って、加重センサにより一定以上の加重が検出
された場合は、ハンドが２個以上の部品を把持した、と
判断することができる。この場合の加重センサは、６軸
力覚センサを使用しても同様の作用を得ることができ
る。
【００１９】ハンドが部品を把持したが部品同士の干
渉などで拾い出し動作ができないことを検知するのに
は、ハンドに６軸力覚センサを設置する。ハンドが部品
を把持したときに、１個の部品を正常に把持した場合は
ハンドには部品１個分の加重がかかり、他の部品などと
の干渉がなければ拾い出し動作中は大きく変化しない。
従って、ハンドが部品を把持した後に拾い出し動作に移
ったときに、６軸力覚センサに一定以上の変化が検出さ
れた場合は、ハンドが把持している部品は、部品同士の
干渉などで拾い出し動作ができない状態、と判断するこ
とができる。
渉などで拾い出し動作ができないことを検知するのに
は、ハンドに６軸力覚センサを設置する。ハンドが部品
を把持したときに、１個の部品を正常に把持した場合は
ハンドには部品１個分の加重がかかり、他の部品などと
の干渉がなければ拾い出し動作中は大きく変化しない。
従って、ハンドが部品を把持した後に拾い出し動作に移
ったときに、６軸力覚センサに一定以上の変化が検出さ
れた場合は、ハンドが把持している部品は、部品同士の
干渉などで拾い出し動作ができない状態、と判断するこ
とができる。
【００２０】拾い出し動作中にハンドや把持している
部品が箱に衝突することを検知するのには、ハンドに６
軸力覚センサを設置する。ハンドが部品を把持して拾い
出し動作中はハンドには部品１個分の加重がかかり、拾
い出し動作中は大きく変化しない。従って、ハンドが部
品を把持した後に拾い出し動作中に、６軸力覚センサに
一定以上の変化が検出された場合は、ハンド又は把持し
ている部品が箱に衝突した、と判断することができる。
ただし、拾い出し動作中は、マニプレータが部品を把持
している状態で、箱の位置も既知であるので、マニプレ
ータを箱に衝突させない経路を計算し、その経路を移動
させることで、拾い出し動作中にハンドや把持している
部品が箱に衝突することは回避できる。
部品が箱に衝突することを検知するのには、ハンドに６
軸力覚センサを設置する。ハンドが部品を把持して拾い
出し動作中はハンドには部品１個分の加重がかかり、拾
い出し動作中は大きく変化しない。従って、ハンドが部
品を把持した後に拾い出し動作中に、６軸力覚センサに
一定以上の変化が検出された場合は、ハンド又は把持し
ている部品が箱に衝突した、と判断することができる。
ただし、拾い出し動作中は、マニプレータが部品を把持
している状態で、箱の位置も既知であるので、マニプレ
ータを箱に衝突させない経路を計算し、その経路を移動
させることで、拾い出し動作中にハンドや把持している
部品が箱に衝突することは回避できる。
【００２１】（３）第二の実施例 本実施例は、マニプレータの動作異常を検知するセンサ
を特定した第二の実施例に関する。本実施例は、上述し
たビンピッキング装置において、図３に示すように、マ
ニプレータ４のハンド部４ａに６軸力覚センサ７を設置
し、マニプレータ４が部品を把持するまでの間にセンサ
７が、一定以上の加重を検出した場合、把持の前後でセ
ンサ７が一定以上の加重の変化を検出しなかった場合、
ハンドが部品を把持した後の拾い出し動作中にセンサ７
が一定以上の加重又は一定以上の変化を検知したとき
に、動作を停止し、マニプレータ４を箱から一旦退避さ
せ、視覚認識装置３で部品の検出を再度行い、拾い出し
作業を継続することができる。本実施例の特徴は、マニ
プレータ４の異常を検知するためにハンド４ａに６軸力
覚センサ７を使用して動作の各工程に対応したセンサ出
力の評価をすることで、上述したからのすべての動
作異常を検知する事が可能である。
を特定した第二の実施例に関する。本実施例は、上述し
たビンピッキング装置において、図３に示すように、マ
ニプレータ４のハンド部４ａに６軸力覚センサ７を設置
し、マニプレータ４が部品を把持するまでの間にセンサ
７が、一定以上の加重を検出した場合、把持の前後でセ
ンサ７が一定以上の加重の変化を検出しなかった場合、
ハンドが部品を把持した後の拾い出し動作中にセンサ７
が一定以上の加重又は一定以上の変化を検知したとき
に、動作を停止し、マニプレータ４を箱から一旦退避さ
せ、視覚認識装置３で部品の検出を再度行い、拾い出し
作業を継続することができる。本実施例の特徴は、マニ
プレータ４の異常を検知するためにハンド４ａに６軸力
覚センサ７を使用して動作の各工程に対応したセンサ出
力の評価をすることで、上述したからのすべての動
作異常を検知する事が可能である。
【００２２】（４）第三の実施例 本実施例は、マニプレータの動作異常を検知するセンサ
を特定した第三の実施例に関する。本実施例は、上述し
たビンピッキング装置において、マニプレータ４のハン
ドに開閉のリミットスイッチを設置し、開閉のリミット
スイッチが動作したときに、動作を停止し、マニプレー
タを箱から一旦退避させ、視覚認識装置で部品の検出を
再度行い、拾い出し作業を継続することを特徴とするビ
ンピッキング装置である。本実施例の特徴は、マニプレ
ータ４の把持不良を検知するためにハンドに開閉のリミ
ットスイッチを使用することで、把持の良否を直接検知
することが可能である。
を特定した第三の実施例に関する。本実施例は、上述し
たビンピッキング装置において、マニプレータ４のハン
ドに開閉のリミットスイッチを設置し、開閉のリミット
スイッチが動作したときに、動作を停止し、マニプレー
タを箱から一旦退避させ、視覚認識装置で部品の検出を
再度行い、拾い出し作業を継続することを特徴とするビ
ンピッキング装置である。本実施例の特徴は、マニプレ
ータ４の把持不良を検知するためにハンドに開閉のリミ
ットスイッチを使用することで、把持の良否を直接検知
することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、カメ
ラを利用して画像処理により対象物を検出してその位置
を計測しマニプレータで検出した対象物を拾い上げるロ
ボットシステムに関するもので、マニプレータに動作の
異常を検知するセンサを設置し、マニプレータが部品の
拾い出し動作中にセンサが動作の異常を検知したとき
に、拾い出し動作を停止し、マニプレータを箱から一旦
退避させ、視覚認識装置で部品の検出を再度行い、拾い
出し作業を継続することを特徴とするビンピッキング装
置である。
ラを利用して画像処理により対象物を検出してその位置
を計測しマニプレータで検出した対象物を拾い上げるロ
ボットシステムに関するもので、マニプレータに動作の
異常を検知するセンサを設置し、マニプレータが部品の
拾い出し動作中にセンサが動作の異常を検知したとき
に、拾い出し動作を停止し、マニプレータを箱から一旦
退避させ、視覚認識装置で部品の検出を再度行い、拾い
出し作業を継続することを特徴とするビンピッキング装
置である。
【００２４】従って、本発明によれば、以下の効果を奏
する。 本発明の請求項１に係るビンピッキング装置によれ
ば、従来はオペレータが行っていた復帰処理のかわり
に、自動的にマニプレータを箱から一旦退避させ、視覚
認識装置で部品の検出を再度行い、拾い出し作業を継続
し、言い換えれば自己復帰動作するので、オペレータを
呼ぶ必要がなく、自動運転を停止することなく、ビンピ
ッキング作業を継続することが可能である。 本発明の請求項２に係るビンピッキング装置によれ
ば、部品を把持する時と、アプローチの動作中に発生す
る異常で、把持位置へのアプローチでハンドが箱や他の
部品に衝突する、把持するときにハンドが部品に衝突す
る、ハンドが部品を正確に把持できない、ハンドが部品
を把持したが２個以上の部品を把持する、ハンドが部品
を把持したが部品同士の干渉などで拾い出し動作ができ
ない、拾い出し動作中にハンドや把持している部品が箱
に衝突する、などのすべての動作異常を検知する事が可
能である。 本発明の請求項３に係るビンピッキング装置によれ
ば、把持の良否に関してはこれを直接検知することが可
能である。
する。 本発明の請求項１に係るビンピッキング装置によれ
ば、従来はオペレータが行っていた復帰処理のかわり
に、自動的にマニプレータを箱から一旦退避させ、視覚
認識装置で部品の検出を再度行い、拾い出し作業を継続
し、言い換えれば自己復帰動作するので、オペレータを
呼ぶ必要がなく、自動運転を停止することなく、ビンピ
ッキング作業を継続することが可能である。 本発明の請求項２に係るビンピッキング装置によれ
ば、部品を把持する時と、アプローチの動作中に発生す
る異常で、把持位置へのアプローチでハンドが箱や他の
部品に衝突する、把持するときにハンドが部品に衝突す
る、ハンドが部品を正確に把持できない、ハンドが部品
を把持したが２個以上の部品を把持する、ハンドが部品
を把持したが部品同士の干渉などで拾い出し動作ができ
ない、拾い出し動作中にハンドや把持している部品が箱
に衝突する、などのすべての動作異常を検知する事が可
能である。 本発明の請求項３に係るビンピッキング装置によれ
ば、把持の良否に関してはこれを直接検知することが可
能である。
【図１】ビンピッキング装置によるハンドリングシステ
ムを示す説明図である。
ムを示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るビンピッキング装
置の機能を示すフローチャートである。
置の機能を示すフローチャートである。
【図３】６軸力覚センサを設置したハンドの例を示す説
明図である。
明図である。
１，２ カメラ ３ 視覚認識装置 ４ ロボットマニプレータ ５ ロボットコントローラ ６ 通信回線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F059 AA01 CA05 CA07 DA02 DA07 DB02 DB06 DC00 DC04 DE03 FB12 FC08 3F061 AA01 BA03 BF00 DD00 DD03
Claims (3)
- 【請求項１】 対象物が入った箱を見下ろすように上方
に設置した２台のカメラと、視覚認識装置と、ロボット
マニプレータと、ロボットコントローラとで構成し、カ
メラの映像を基に視覚認識装置が対象物を検出してその
三次元的な位置と姿勢を計測し、通信回線を介してロボ
ットコントローラに送られた計測結果を基にマニプレー
タが対象物を拾い出すビンビッキング装置において、マ
ニプレータに動作の異常を検知するセンサを設置し、マ
ニプレータが部品の拾い出し動作中にセンサが動作の異
常を検知したときに、拾い出し動作を停止し、マニプレ
ータを箱から一旦退避させ、視覚認識装置で部品の検出
を再度行い、拾い出し作業を継続することを特徴とする
ビンピッキング装置。 - 【請求項２】 請求項１において、マニプレータのハン
ド部に６軸力覚センサを設置し、マニプレータが部品を
把持するまでの間にセンサが一定以上の加重を検出した
場合、把持の前後でセンサが一定以上の加重の変化を検
出しなかった場合、ハンドが部品を把持した後の拾い出
し動作中にセンサが一定以上の加重又は一定以上の変化
を検知したときに、動作を停止し、マニプレータを箱か
ら一旦退避させ、視覚認識装置で部品の検出を再度行
い、拾い出し作業を継続することを特徴とするビンピッ
キング装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、マニプレータ
のハンドに開閉のリミットスイッチを設置し、開閉のリ
ミットスイッチが動作したときに、動作を停止し、マニ
プレータを箱から一旦退避させ、視覚認識装置で部品の
検出を再度行い、拾い出し作業を継続することを特徴と
するビンピッキング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11065859A JP2000263481A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | ビンピッキング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11065859A JP2000263481A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | ビンピッキング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000263481A true JP2000263481A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13299170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11065859A Pending JP2000263481A (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | ビンピッキング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000263481A (ja) |
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-
1999
- 1999-03-12 JP JP11065859A patent/JP2000263481A/ja active Pending
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Legal Events
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