JP2018144154A5

JP2018144154A5 -

Info

Publication number: JP2018144154A5
Application number: JP2017040969A
Authority: JP
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2037-03-03

Claims

作業空間に無作為に積み上げられた複数のワークをロボットによって順次取り出すバラ積みピッキング動作をシミュレーションするためのロボットシミュレーション装置であって、ワークの三次元形状をモデル化したワークモデルを設定するためのワークモデル設定部と、前記ワークモデル設定部で設定されたワークモデルを、仮想的な作業空間である仮想作業空間内に配置する際に、該ワークモデルが取り得る姿勢に関する条件を姿勢条件として設定するための姿勢条件設定部と、前記姿勢条件設定部により設定された姿勢条件に従って、前記仮想作業空間内に複数のワークモデルを積み上げたバラ積みデータを生成するためのバラ積みデータ生成部と、前記バラ積みデータ生成部で生成されたバラ積みデータに対して、前記仮想作業空間内の前記ワークモデルのピッキング動作を検証するピッキング動作シミュレーションを実行するためのピッキング動作シミュレート部とを備えてなるロボットシミュレーション装置。
請求項１に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記バラ積みデータ生成部は、前記姿勢条件設定部で設定された姿勢条件に合致しないワークモデルを排除した前記バラ積みデータを生成するよう構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項１又は２に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記バラ積みデータ生成部は、前記姿勢条件設定部で設定された姿勢条件に合致しないワークモデルが、バラ積みデータ内に所定割合以上存在する場合は、バラ積みデータを作成し直すよう構成されてなるロボットシミュレーション装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のロボットシミュレーション装置であって、さらに、前記ワークモデル設定部で設定されたワークモデルを用いて、ワークを重力の作用を受けて作業空間に投入する動作をシミュレーションするための物理シミュレーション部を備え、前記物理シミュレーション部は、前記ピッキング動作シミュレート部による一のワークモデルの取り出し動作をシミュレートした後、当該ワークモデルが取り出された後の状態のバラ積みデータに対して物理シミュレーションを再実行し、前記バラ積みデータ生成部は、前記物理シミュレーション部による物理シミュレーションの実行結果に応じて、前記ピッキング動作シミュレート部によるピッキング動作のシミュレーション中に、バラ積みデータを更新するよう構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項４に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記物理シミュレーション部は、前記バラ積みデータ生成部が前記姿勢条件設定部で設定された姿勢条件に合致しないワークモデルを排除した場合、該姿勢条件に合致しないワークモデルを排除した後の状態のバラ積みデータに対して、再度物理シミュレーションを適用するよう構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項４又は５に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記物理シミュレーション部は、前記姿勢条件設定部により設定された姿勢条件に基づいてワークモデルの初期姿勢を決定し、該初期姿勢のワークを作業空間に投下させる物理シミュレーションを実行するよう構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項６に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記物理シミュレーション部により物理シミュレーションを実行した場合、更に前記姿勢条件設定部により設定された姿勢条件に合致しないワークモデルを排除するよう構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項４〜７のいずれか一項に記載のロボットシミュレーション装置であって、さらに、前記ワークを収納する容器の三次元形状をモデル化した容器モデルを設定するための容器モデル設定部を備えており、前記姿勢条件設定部は、前記ワークモデルの特定の面又は辺が、前記容器モデルに対して、特定の関係となるように姿勢条件を設定可能に構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項８に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記物理シミュレーション部は、前記容器モデル設定部で設定される容器モデルの段数を設定し、複数のワークモデルを容器モデル内に同時に投下させる物理シミュレーションを実行可能に構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項１〜９のいずれか一項に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記バラ積みデータ生成部は、物理的に発生確率が低いワークモデルを排除した前記バラ積みデータを生成するよう構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記姿勢条件設定部は、姿勢条件として、前記ワークモデルの姿勢の安定性に関するパラメータを設定するための姿勢安定性パラメータ決定部を備えており、前記バラ積みデータ生成部は、前記姿勢安定性パラメータ決定部で決定された姿勢安定性パラメータに基づき、姿勢安定性が低いと判定されたワークモデルを排除した前記バラ積みデータを生成するよう構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記姿勢条件設定部は、ワークモデルの基準姿勢からの許容回転角度、傾斜角度を姿勢条件として設定可能に構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記姿勢条件設定部は、前記ワークモデルの床面または他のワークモデルとの接触位置を真上から投影し、投影された接触位置を囲む外接矩形の面積と、ワークモデルの最大外接矩形の最大面積の比率を、姿勢条件として設定可能に構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記姿勢条件設定部は、前記ワークモデルの床面または他のワークモデルとの接触位置の内、最下方に位置する接触位置と重心位置との高さ方向の差分を姿勢条件として設定可能に構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記姿勢条件設定部は、前記ワークモデルの特定の面が底面となるように姿勢条件を設定可能に構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のロボットシミュレーション装置であって、前記姿勢条件設定部は、前記ワークモデル間のＸ方向及び／またはＹ方向の配置間隔と、前記ワークモデルの段数を、姿勢条件として設定可能に構成してなるロボットシミュレーション装置。
請求項１〜１６のいずれか一項に記載のロボットシミュレーション装置であって、さらに、前記バラ積みデータ生成部で生成されたバラ積みデータを表示させるための表示部と、前記表示部上に表示されたバラ積みデータから排除したいワークモデルをユーザに選択させるための除外ワーク選択部と、を備えてなるロボットシミュレーション装置。
請求項１７に記載のロボットシミュレーション装置であって、さらに、前記除外ワーク選択部で排除対象として選択されたワークモデルを排除するための排除条件を自動的に算出するための排除条件算出部を備えてなるロボットシミュレーション装置。
作業空間に無作為に積み上げられた複数のワークをロボットによって順次取り出すバラ積みピッキング動作をシミュレーションするためのロボットシミュレーション装置であって、ワークの三次元形状をモデル化したワークモデルを設定するためのワークモデル設定部と、仮想的な作業空間である仮想作業空間内に複数の前記ワークモデルを無作為に積み上げたバラ積みデータを生成するためのバラ積みデータ生成部と、前記バラ積みデータ生成部で生成されたバラ積みデータを表示させるための表示部と、前記表示部上に表示されたバラ積みデータを構成するワークモデルの内、ピッキング動作シミュレーションから除外したいワークモデルをユーザに選択させるための除外ワーク選択部と、前記除外ワーク選択部で選択された除外対象のワークモデルに対して、該ワークモデルを除外するための除外条件を自動的に算出するための除外条件算出部と、前記バラ積みデータ生成部で生成されたバラ積みデータに対して、前記除外条件算出部で算出された除外条件に合致するワークモデルが除外された状態で、前記仮想作業空間内の前記ワークモデルのバラ積みピッキング動作のシミュレーションを実行するためのピッキング動作シミュレート部とを備えてなるロボットシミュレーション装置。
作業空間に無作為に積み上げられた複数のワークをロボットによって順次取り出すバラ積みピッキング動作をシミュレーションするロボットシミュレーション方法であって、ワークの三次元形状をモデル化したワークモデルを設定するワークモデル設定工程と、前記ワークモデル設定工程で設定されたワークモデルを、仮想的な作業空間である仮想作業空間内に配置する際に、該ワークモデルが取り得る姿勢に関する条件を姿勢条件として設定する姿勢条件設定工程と、前記姿勢条件設定工程により設定された姿勢条件に従って、前記仮想作業空間内に複数のワークモデルを積み上げたバラ積みデータを生成するバラ積みデータ生成工程と、前記バラ積みデータ生成工程で生成されたバラ積みデータに対して、前記仮想作業空間内の前記ワークモデルのバラ積みピッキング動作を検証するシミュレーションを実行するピッキング動作シミュレーション工程とを含むロボットシミュレーション方法。
作業空間に無作為に積み上げられた複数のワークをロボットによって順次取り出すバラ積みピッキング動作をシミュレーションするロボットシミュレーションプログラムであって、ワークの三次元形状をモデル化したワークモデルを設定するワークモデル設定機能と、前記ワークモデル設定機能で設定されたワークモデルを、仮想的な作業空間である仮想作業空間内に配置する際に、該ワークモデルが取り得る姿勢に関する条件を姿勢条件として設定する姿勢条件設定機能と、前記姿勢条件設定機能により設定された姿勢条件に従って、前記仮想作業空間内に複数のワークモデルを積み上げたバラ積みデータを生成するバラ積みデータ生成機能と、前記バラ積みデータ生成機能で生成されたバラ積みデータに対して、前記仮想作業空間内の前記ワークモデルのバラ積みピッキング動作を検証するシミュレーションを実行するピッキング動作シミュレーション機能とをコンピュータに実現させるためのロボットシミュレーションプログラム。
請求項２１に記載のプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体または記憶した機器。