把持装置及搬运设备的制作方法

本文描述的实施例总体上涉及一种用于把持物品的把持装置及包括把持装置的搬运设备。

背景技术：

在物流仓库等中，可以使用用于将诸如商品之类的物品移动到诸如货架或传送带之类的目的地的设备。诸如机器人臂的设备已经被用于移动各种物品，诸如机器人臂的设备被附接到诸如多指把持装置或吸附保持装置的把持装置。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的搬运设备的立体图；

图2是示出实施例的搬运设备的立体图；

图3是示出在实施例的搬运设备中使用的把持装置的立体图；

图4是示出根据实施例的搬运设备的结构的框图；

图5是示出在实施例的搬运设备中使用的把持装置的主视图；

图6至11是示出各种形状的物品的立体图；

图12是示出实施例的把持装置处于第一把持模式下的把持姿势的状态的立体图；

图13是示出实施例的把持装置在第一把持模式中的把持姿势下把持另一物品的状态的立体图；

图14是示出实施例的把持装置在第一把持模式中的把持姿势下把持另一物品的状态的立体图；

图15是示出实施例的把持装置在第二把持模式中的把持姿势下把持物品的状态的立体图；

图16是示出实施例的把持装置在第二把持模式中的把持姿势下把持另一物品的状态的立体图；

图17是示出根据实施例的把持装置在第三把持模式中的把持姿势下把持物品的状态的立体图；

图18是示出根据实施例的把持装置在第三把持模式中的把持姿势下把持另一物品的状态的立体图；

图19是示出实施例的把持装置在第三把持模式中的把持姿势下把持另一物品的状态的立体图；

图20是示出实施例的搬运设备的动作的流程图；

图21是示出实施例的搬运设备的动作的主要部分的流程图；

图22是示出实施例的搬运设备在第一控制模式下把持物品的动作的立体图；

图23是示出实施例的搬运设备在第一控制模式下把持物品的动作的立体图；

图24是示出实施例的搬运设备在第一控制模式下把持物品的动作的立体图；

图25是示出实施例的搬运设备在第一控制模式下把持物品的动作的立体图；

图26是示出实施例的装置的动作的主要部分的流程图；

图27是示出实施例的搬运设备在第二控制模式下的动作的立体图；

图28是示出实施例的搬运设备在第二控制模式下的动作的立体图；

图29是示出实施例的把持装置在第四把持模式中的把持姿势下把持另一物品的状态的立体图。

具体实施方式

实施例提供一种把持装置及包括该把持装置的搬运设备，该把持装置能够不论物品的形状和姿势而把持物品。

通常，根据一个实施例，搬运设备包括：物品检测装置，用于检测物品并提供与物品的形状、姿势和尺寸有关的信息；把持装置，该把持装置包括：具有掌部的基部、掌部上的吸附部、掌部第一侧上的第一指、掌部第二侧上的第二指、以及驱动机构，所述掌部在所述第一指与所述第二指之间，所述第一指和所述第二指中的每一指具有关节并且可朝向和远离彼此移动，所述驱动机构使所述第一指和所述第二指朝向和远离彼此移动；负压供给装置，用于向吸附部供给负压；移动装置，用于移动把持装置；识别装置，基于来自所述物品检测装置的信息测量物品的形状、姿势和尺寸；动作计划生成装置，设置为基于由识别装置识别的测量结果来选择被吸附部吸附的物品上的吸附面，并设定把持装置的把持姿势，所述把持姿势包括第一指和第二指的姿势；以及控制装置，设置为控制把持装置和移动装置，以获得由动作计划生成装置设定的把持姿势。

将参考图1至图29描述根据特定示例性实施例的搬运设备10。

图1是示出搬运设备10的立体图。图2是示出搬运设备10的立体图。图2示出了从与图1不同的角度观察搬运设备10的状态。图3是示出在搬运设备10中使用的把持装置30的立体图。图4是示出搬运设备10的结构的框图。

图5是示出把持装置30的主视图。图6是示出物品5a的立体图。图7是示出另一物品5b的立体图。图8是示出另一物品5b的立体图。图9是示出另一物品5c的立体图。图10是示出另一物品5c的立体图。图11是示出另一物品5d的立体图。

图12是示出把持装置30把持物品5并在第一把持模式y1中的把持姿势下把持物品5a的状态的立体图。图13是示出把持装置30在第一把持模式y1中的把持姿势下把持另一物品5c的状态的立体图。图14是示出把持装置30在第一把持模式y1中的把持姿势下把持另一物品5d的状态的立体图。

图15是示出把持装置30在第二把持模式y2中的把持姿势下把持物品5的状态的立体图。图16是示出把持装置30在第二把持模式y2中的把持姿势下把持另一物品5d的状态的立体图。图17是示出把持装置30在第三把持模式y3中的把持姿势下把持物品5a的状态的立体图。图18是示出把持装置30在第三把持模式y3中的把持姿势下把持另一物品5b的状态的立体图。图19是示出把持装置30在第三把持模式y3中的把持姿势下把持另一物品5c的状态的立体图。图29是示出把持装置30在第四把持模式y4中的把持姿势下把持另一物品5d的状态的立体图。

例如，搬运设备10设置在物流仓库中。搬运设备10被配置为能够将容纳在上端开放的容器6中的物品5搬运到诸如传送带的目的地。

如图1和图2所示，搬运设备10包括：在区域上方成像(15)并且能够检测容器6中的物品5的物品检测装置20；能够把持物品5的把持装置30；能够使把持装置30在容器6与目的地之间移动的移动装置60；能够基于物品检测装置20的检测结果来测量物品5的形状、尺寸、姿势和位置的识别装置70；基于识别装置70的检测结果生成把持装置30和移动装置60的动作计划的动作计划生成装置80；以及基于由动作计划生成装置80生成的动作计划来控制移动装置60的动作的控制器90。

物品检测装置20被配置为能够检测容器6中的物品5。例如，物品检测装置20是3d相机。物品检测装置20被配置为能够经由容器6的开口6a拍摄容器6的内部。

物品检测装置20固定在物流仓库的安装有容器6的安装位置的上方。例如，物品检测装置20可以通过柱部件等固定到安装有移动装置60的地板。或者，物品检测装置20可以附接到把持装置30。或者，物品检测装置20可以附接到移动装置60。

物品检测装置20不一定仅由一个3d相机构成。物品检测装置20可以由多个3d相机构成。在物品检测装置20由多个3d相机构成的情况下，每个3d相机优选地被配置为能够拍摄通过将容器6的内部分成多个空间而获得的区域，并且3d相机能够拍摄容器6的整个内部。

如图3所示，把持装置30包括基部31、通过吸附部41能够吸附物品5的吸附机构40、以及能够使用多个指夹持物品5的夹持机构50。

夹持机构50的指连接到基部31。基部31具有设置有吸附部41的掌部32。作为示例，掌部32在主视图中形成为矩形形状。掌部32的表面33接触被吸附部41吸附的物品5。表面33在本实施例中作为示例形成为平面，从而稳定被吸附部41吸附的物品5的姿势。表面33不一定是平坦的。表面33可以形成为稳定地支撑被吸附部41吸附的物品5。

吸附机构40具有设置在基部31的掌部32上的吸附部41、以及向吸附部41供给负压的负压供给装置42(图1中所示)。

作为示例，一个吸附部41设置在掌部32的中央。吸附部41形成为能够在其轴向方向上伸缩的管状。例如，吸附部41能够在吸附部41的轴向上收缩，直到其顶端面与掌部32的表面33齐平或大致齐平。此外，由于吸附部41能够收缩，所以吸附部41可以返回到原始状态。作为示例，吸附部41由弹性部件形成为波纹管的圆筒状。

例如，吸附部41设置在相对于掌部32的中心在掌部32的横向上错位的位置处。吸附部41相对于基部的位置以及吸附部41的数量不限于具体位置和具体数量。

如图4所示，负压供给装置42具有压缩机43、阀44、真空生成器45以及压力传感器46。压缩机43通过配管47连接到吸附部41。来自压缩机43的压缩空气经由配管47供给到吸附部41。

阀44设置在配管47中，配管47将压缩机43连接到吸附部41，并且被配置为在打开配管47的状态与以气密方式关闭配管47的状态之间切换。打开配管47时，允许由压缩机43产生的压缩空气被供给到吸附部41。当以气密方式关闭配管47时，压缩机43和吸附部41以气密方式分离，并且来自压缩机43的压缩空气压缩机43不能被供给到吸附部41。

真空生成器45是泵。例如，真空生成器45通过配管47连接到吸附部41。具体地，真空生成器45连接到配管47的在阀44与吸附部41之间的部分。真空生成器45被配置为使得负压可以通过配管47供给到吸附部41。

例如，配管47设置在用作移动装置60的机器人臂中且基部31中。配管47不一定设置在移动装置60和基部31的内部。在另一个示例中，配管47可以设置在移动装置60和基部31的外部。配管47优选地设置为不妨碍移动装置60的动作和吸附机构40的动作。

压力传感器46被配置为测量吸附部41内部的压力。在本实施例中，例如，压力传感器46设置在配管47的阀44与吸附部41之间的部分中，并通过测量配管47内的压力来测量吸附部41内的压力。

如图3至图5所示，夹持机构50是具有被基部31支撑的多个指的多指手。多个指提供通过沿朝向和远离彼此的方向移动能够夹持物品5的至少一个两个指的组合。在本实施例中，作为多个指，把持机构50具有第一指51、第二指52和第三指53。

第一指51和第二指52设置在掌部32的在掌部之间夹着吸附部41的两侧。第三指53设置为与第二指52相邻。第一指51和第二指52形成能够夹持物品5的两个指的组合。同样地，第一指51和第三指53形成能够夹持物品5的两个指的组合。如上所述，例如，夹持机构50具有两个能够夹持物品5的两个指的组合。

第一指51、第二指52和第三指53具有相同的结构。因此，将第一指51作为代表来进行描述。第二指52的结构和第三指53的结构由与对第一指51的结构标注的附图标记相同的附图标记表示，并且省略其描述。

第一指51具有指主体54、用于驱动指主体54的驱动机构55(图4中示出)以及扭矩传感器56。

指主体54包括多个节(node)，并且这些节被可旋转地连接。在本实施例中，指主体54包括：固定到基部31的第一指结构部54a；可旋转地连接到第一指结构部54a的第二指结构部54b；以及可旋转地连接到第二指结构部54b的端部的第三指结构部54c。

第一指结构部54a固定到基部31，并且，作为示例，第一指结构部54a在沿着掌部32的纵向设置与一个边缘34的纵向上的中央相对的位置处。第一指结构部54a可以与基部31一体地形成。

作为示例，第二指结构部54b形成为在一个方向上较长的形状(细长)。第二指结构部54b的一个端部可旋转地连接到第一指结构部54a。换言之，第二指结构部54b和第一指结构部54a形成允许第二指结构部54b相对于第一指结构部54a旋转的第一关节57a。作为示例，第二指结构部54b的旋转中心线c1(图5)平行于掌部32的纵向方向设置。

作为示例，第三指结构部54c形成为在一个方向上较长的形状。第三指结构部54c的一个端部可旋转地连接到第二指结构部54b的另一端部。换言之，通过第三指结构部54c和第二指结构部54b，构成使第三指结构部54c能够相对于第二指结构部54b旋转的第二关节57b。第三指结构部54c的旋转中心线c2(图5)与第二指结构部54b的旋转中心线c1平行。

如上所述被构成的第一指主体54可以在下述两种状态之间切换：第二指结构部54b和第三指结构部54c平行或基本平行于掌部32的表面33而打开的状态；以及第二指结构部54b和第三指结构部54c朝向吸附部41弯曲的状态，即，第一指主体54通过朝向吸附部41倾斜而关闭的状态。

驱动机构55(图4)具有产生驱动力的驱动单元55a和将驱动单元55a的驱动力传递到指主体54的驱动力传递机构55b。例如，驱动单元55a是伺服电机。驱动单元55a具有编码器。驱动单元55a被配置为能够通过其自身的编码器测量旋转量和旋转速度。

驱动力传递机构55b被配置为能够将来自驱动单元55a的驱动力传递到指主体54。在本实施例中，第一指51是通过一个驱动单元55a执行第二指结构部54b的旋转和第三指结构部54c的旋转的劣驱动系统(inferiordrivingsystem)。因此，驱动力传递机构55b被配置为能够以如下方式向第二指结构部54b和第三指结构部54c传递动力：通过来自驱动单元55a的驱动力，第二指结构部54b可通过第一关节57a旋转，并且第三指结构部54c可通过第二关节57b旋转。在本实施例中，第三指结构部54c被劣驱动。

例如，驱动力传递机构55b由带和滑轮、线和滑轮或者由齿轮构成的减速结构中的任一个或组合构成。此外，驱动力传递机构55b仅在通向第二指结构部54b的动力传递路径中设置有摩擦离合器。

当第二指结构部54b与物品5接触并且第二指结构部54b向吸附部41的一侧的旋转被调节时，由于来自驱动单元55a的驱动负载，摩擦离合器滑动。由于摩擦离合器的滑动，来自驱动单元55a的驱动力仅传递至第三指结构部54c，因此仅第三指结构部54c被驱动。这样，由于摩擦离合器的作用，第一指51、第二指52和第三指53由于第二指结构部54b和第三指结构部54c可以沿着物品5的形状变位而能够分别稳定地把持物品5。

在本实施例中，扭矩传感器56被配置为能够测量作用于设置在顶端处的节上的扭矩，即，作用于第三指结构部54c上的扭矩。扭矩传感器56可以基于驱动单元55a的电流值，测量作用于第三指结构部54c上的扭矩。通过扭矩传感器56感测扭矩的方法不限于该方法。

此外，夹持机构50具有第二指支撑机构58，该第二指支撑机构58可移动地支撑第二指52使其沿着掌部32的外边缘从图5中的实线所示的初始位置p0移动到图5中的双点划线所示的第一指51的侧部的第一位置p1。第二指52的初始位置p0是与第一指51相对的在它们之间夹着掌部32的位置。

另外，夹持机构50具有第三指支撑机构59，该第三指支撑机构59可移动地支撑第三指53使其沿着掌部32的外边缘从图5中的实线所示的初始位置p0移动到图5中的双点划线所示的第一指51的侧部的第一位置p1。第三指53的初始位置p0是与第一指51相对的在它们之间夹着掌部32的位置，并且第三指53的初始位置p0是在位于初始位置p0处的第二指52的侧部的位置。第二指52和第三指53通过支撑机构58和59连接到基部31。

第二指支撑机构58被配置为通过使第二指52相对于基部31旋转可在初始位置p0和第一位置p1之间移动。第二指支撑机构58具有将第二指52可旋转地支撑在基部31上的旋转轴58a、以及驱动单元58b。在本实施例中，作为示例，驱动单元58b是伺服电机。驱动单元58b直接或通过齿轮等间接地连接到旋转轴58a。另外，第二指支撑机构58被配置为能够将第二指52固定到初始位置p0、第一位置p1、设置在掌部32的短边处的第二位置p2、以及第三位置p3。第三位置p3是初始位置p0和第二位置p2之间的任意位置。在本实施例中，例如，第三位置p3是相对于第一指51围绕掌部32的中心分离120度的位置。第二指支撑机构58的结构不限于上述结构。第二指支撑机构58可以使第二指52从初始位置p0移动到第三位置p3、第二位置p2和第一位置p1，并将第二指固定到初始位置p0、第一位置p1、第二位置p2和第三位置p3。

第三指支撑机构59被配置为通过使第三指53相对于基部31旋转而可在初始位置p0和第一位置p1之间移动。第三指支撑机构59具有将第三指53可旋转地支撑于基部31的旋转轴59a、以及驱动单元59b。在本实施例中，作为示例，驱动单元59b是伺服电机。驱动单元59b直接或通过齿轮等间接地连接到旋转轴59a。另外，第三指支撑机构59被配置为能够将第三指53固定到初始位置p0、第一位置p1、设置在掌部32的短边的第二位置p2、以及第三位置p3。第三位置p3是初始位置p0和第二位置p2之间的任意位置。在本实施例中，例如，第三位置p3是相对于第一指51围绕掌部32的中心分离120度的位置。第三指支撑机构59的结构不限于上述结构。第三指支撑机构59能够使第三指53从初始位置p0移动到第二位置p2和第一位置p1，并且可以固定到初始位置p0、第一位置p1、第二位置p2和第三位置p3。

第二指52和第三指53可以分别固定到除位置p0、p1、p2和p3之外的位置处。第二指52和第三指53固定到除位置p0、p1、p2和p3以外的位置处，并且在固定位置处也可以被驱动。第三位置p3可以是任意位置，只要第一指51、第二指52和第三指53在圆周方向上以相等的间隔设置即可。在本实施例中，指51、52和53围绕掌部32的中心以相等的间隔设置。

如上所述被构成的夹持机构50可以在作为用于设置指51、52和53的设置模式的第一设置模式v1、第二设置模式v2、第三设置模式v3和第四设置模式v4中的任何一个模式的状态下动作。

第一设置模式v1是第二指52和第三指53处于初始位置p0处的状态。在第一设置模式中，物品5可以被夹持在第一指51与第二指52之间、以及第一指51与第三指53之间。处于第一设置模式v1的夹持机构50的最大夹持宽度w1是在第一指51、第二指52和第三指53的下述姿势下第二指结构部54b之间的长度，在所述姿势中，第二指结构部54b的纵向与掌部35的表面33平行，并且第三指结构部54c与第二指结构部54b正交。最大夹持宽度w1是可通过夹持机构50把持的物品5的最大宽度。

第二设置模式v2是第二指52和第三指53处于第一位置p1的状态。在第二设置模式v2中，第二指52和第三指53中的每个指的旋转中心线c1与第一指51的旋转中心线c1同轴。另外，在第二设置模式v2中，第二指52和第三指53中的每一指的旋转中心线c2与第一指51的旋转中心线c2同轴。

第三设置模式v3是第二指52和第三指53处于第二位置p2的状态。在第三设置模式v3中，第二指52和第三指53在掌部32的纵向上彼此相对。处于第三设置模式v3的夹持机构50的最大夹持宽度w2是在第二指52和第三指53的下述姿势下第二指52与第三指53的第二指结构部54b之间的长度：在所述姿势中，第一指结构部54a的纵向方向与掌部32的表面33平行，并且第二指结构部54b与第一指结构部54a正交。最大夹持宽度w2比最大夹持宽度w1长。

第四设置模式v4是第二指52和第三指53处于第三位置p3的状态。在第四设置模式中，指51、52和53分离120度设置。

如图1所示，例如，移动装置60是六轴机器人臂。把持装置30固定到移动装置60的顶端。换言之，在移动装置60中，把持装置30固定到位于最顶端的连杆(link)上。在本实施例中，移动装置60能够使把持装置30移动，并且把持装置30被配置为能够变位到吸附部41的中心线的延伸方向与各方向平行的姿势。

识别装置70被配置为能够基于由物品检测装置20拍摄的图像数据来测量物品5的形状、姿势、尺寸和位置。具体地，识别装置70具有功能1、功能2和功能3。

功能1是基于来自物品检测装置20的图像数据当在容器6中存在多个物品5的情况下区分每个物品5并逐个检测物品5的功能。换言之，例如，功能1是当在容器6中存在四个物品5的情况下检测存在四个物品5的功能。在本实施例中，功能1是下述功能：对从物品检测装置20发送的图像数据执行图像处理；逐个分离容器6中的多个物品5；以及逐个检测物品5。在该实施例中，在容器6中当物品检测装置20拍摄时位于另一物品5的周围内的任何物品5未被识别。

功能2是根据预设条件从容器6中的多个物品5中选择一个物品5的功能。在功能2中选择的物品5是接下来被搬运设备10搬运的物品5。在该实施例中，例如，功能2是从多个物品5中选择明显最容易搬运的物品5的功能。

在功能2中，选择满足预设条件的容易搬运的物品5。例如，预设条件是物品5位于容易从容器6内部移除的位置。与容易从容器6取出的情况对应的条件被预先存储在识别装置70中。

例如，表示容易从容器6内部取出物品5的条件可以是物品5位于容器6的中央。这是因为位于容器6中央处的物品5可以相对比较容易地被把持装置30把持。可替换的条件是物品5位于容器6中的最高位置。为了实现上述的功能2，识别装置70测量容器6中的物品5的位置，并选择满足上述条件的物品5。另外，还可以设定多个条件并选择满足更多条件的物品5。用于识别容易被搬运的物品5的条件不限于上述条件。预设条件可以包括除容易从容器6内部取出的条件之外的其他条件。另外，通过功能2最终选择的物品可以是除满足与容易搬运的情况相对应的任意条件的物品以外的物品。

功能3是测量通过功能2选择的物品5的形状、姿势、大小和位置的功能。具体地，功能3是下述功能：对由物品检测装置20拍摄的图像数据执行图像处理，并测量通过功能2选择的物品5的形状、姿势、尺寸和位置。

在为了功能2而测量物品5的形状、姿势、尺寸和位置中的任一个的情况下，不必在功能3中再次测量所测量到的信息，而可以再次使用在功能2中测量的信息。

例如，物品5的形状是如图6所示外观为四棱柱形状(包括长方体和立方体)的形状。附图标记5a标记于为方形棱柱的物品上。在图7和8中所示的实施例中，物品5的外形是圆柱形。外观为圆柱形的物品用附图标记5b表示。在图9和10中所示的实施例中，物品5的外形是三棱柱。外观为三棱柱形状的物品用附图标记5c表示。

在图11所示的实施例中，物品5的外形是板状。外观为板状的物品用附图标记5d表示。判定为板状的条件是厚度小于预设阈值。换言之，在物品5d的厚度小于预设阈值的情况下，识别装置70判定物品5d的形状是板状。物品5的形状可以是上述图6至11中所示的形状以外的形状。在一个实施例中，物品呈具有端面的棱柱形状，该具有端面的棱柱形状为具有带有五个角等的棱柱形，例如五棱柱。

在本实施例中，关于物品5的形状的信息被预先存储在识别装置70中。例如，所存储的信息是表示四棱柱形状、三棱柱形状、圆柱形状和板状的信息。功能3还基于表示上述各种形状并且预先存储在识别装置70中的信息以及关于通过图像处理获得的物品5的形状的信息来区分物品5的形状。物品5可以不是四棱柱形状、三棱柱形状、圆柱状或板状中的形状。在物品5既不是四棱柱形状、三棱柱形状，也不是板状的情况下，识别装置70将物品5分类为四棱柱形状、三角形形状和板状中的最接近的形状。

如图6至11所示，物品5的姿势可以是上表面7是平面的姿势或上表面不是平面的姿势。换言之，在如物品5b那样形状为圆柱形的情况下，如图7所示，物品5可以使上表面7呈现为平面，或者例如，如图8所示，物品5可以具有与水平方向平行的轴线，其中上表面7弯曲。

另外，在物品5c的形状是三棱柱的情况下，如图9所示，物品5可以呈现包括一个表面的上表面7，或者物品5可以如图10所示呈现由两个表面8构成的姿势。这里所指的表面8是具有四棱柱形状的表面。因此，功能3还测量物品5的姿势并指定物品5的上表面。

作为测量姿势的方法，例如，可以使用利用欧拉角(eulerangles)的检测方法。或者，可以根据物品检测装置20检测到的图像数据来测量物品5的姿势。或者，在本实施例中，作为示例，物品检测装置20为3d相机，因此可以根据物品检测装置20获得的点群数据来测量物品5的姿势。作为确定指定物品5的上表面的方法，在物品的每个表面中将具有正交矢量与铅锤向下方向平行的矢量的表面确定为上表面。在一个实施例中，将正交矢量在铅锤向下方向上最接近的面确定为上表面。上表面确定方法仅是示例，并不限于此。

在本实施例中，物品5的尺寸可以是基于物品5的形状和姿势确定的物品5的特定部分的尺寸。因此，功能3还测量基于物品5的形状和姿势确定的这种特定部分的尺寸。

将进一步说明该上下文中的物品5的特定部分。在本实施例中，把持装置30相对于设置在容器6中的物品5向上移动，并且，如果可以从把持装置位于物品5上方的状态进行把持动作，则物品的上部可以被夹持机构50夹持。因此，在这种情况下，该物品5的特定部分是物品5位于容器6中时的上部。包含识别装置70的动作在内对功能3的一个方面进行说明。如图6所示，对于呈四棱柱形状的物品5，功能3测量上表面7的长边的长度8a、短边的长度8b和物品5的高度h。

另外，对于如图7所示的呈圆柱形状并且具有上表面是平面的姿势的物品5b，功能3测量上表面7的直径d和物品5b的高度h。另外，如图8所示，对于呈圆柱形状并且具有上表面7是曲面的姿势的物品5b，功能3测量端面9的直径d和轴向上的长度l。

另外，如图9所示，对于呈三棱柱形状并且具有上表面7是平面的姿势的物品5c，功能3测量上表面7的三个边的长度9a、9b和9c以及物品5c的高度h。另外，如图10所示，对于具有三棱柱形状并且具有上表面7包括两个表面8的姿势的物品5c，功能3测量轴向方向上的长度l和两个表面8的四个边中的每个边的长度。另外，如图11所示，对于呈板状的物品5d，功能3是测量上表面7的长边长度的功能。

在本实施例中，功能3测量作为特定部分的上述部分的尺寸，以便将物品5分类为四棱柱形状、三棱柱形状、圆柱形和矩形板状中的一种，并且预先根据形状和尺寸确定由夹持机构50夹持的部分。因此，通过功能3仅测量特定部分的尺寸是示例，本实施例不限于此。功能3不仅可以仅测量物品5的特定部分的尺寸，还可以测量物品5的所有部分的尺寸。

在本实施例中，通过功能2测量物品5的位置。因此，对于物品5的位置，再次使用关于通过功能2测量的位置的信息。

动作计划生成装置80基于识别装置70的检测结果确定吸附面，确定把持模式，确定物品5中的被吸附部41吸附的被吸附部4，并且生成把持装置30的把持姿势、把持装置30的把持准备姿势、把持计划和移动装置60的轨迹计划。这里描述的吸附面基于吸附面设置在物品5的容器6中的状态。换言之，吸附面不是基于物品5被把持装置30把持并且处于把持装置30为把持姿势的状态的物品5的姿势。因此，例如，即使在吸附面设定为上表面的情况下，吸附面也可以在把持姿势中设定为侧表面。

[吸附面确定的说明、把持模式的说明以及被吸附部的说明]

把持模式包括第一把持模式y1、第二把持模式y2和第三把持模式y3。

第一把持模式y1是下述把持模式：如图12、13和14所示，通过处于第一设置模式v1、第三设置模式v3或第四设置模式v4的夹持机构50，利用成为面向吸附面的侧表面的面来夹持物品5。

第二把持模式y2是下述把持模式：如图15和16所示，通过处于第一设置模式v1中的夹持机构50的指52和53，支撑物品5的下端，并通过处于第一设置模式v1中的第一指51支撑吸附面。

第三把持模式y3是下述把持模式：如图17所示，通过处于第二设置模式v2中的夹持机构50支撑物品5的下端。

把持装置30处于所选择的把持模式时通过吸附部41吸附的部分设定为被吸附部4。换言之，被吸附部4是把持装置30能够根据所选择的把持模式夹持物品5的部分。

接下来，将描述把持模式的选择和被吸附部4的确定。在能够从上方把持放置在容器6中的物品5的情况下，动作计划生成装置80将物品5的上表面7设定为吸附面。具体地，如图6所示，对于具有四棱柱形状的物品5a，动作计划生成装置80将上表面7确定为被吸附部41吸附的吸附面。在物品5a的上表面7的短边的长度8b等于或小于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2的情况下，选择第一把持模式y1。在处于第一把持模式y1的情况下，吸附部41设置在指51与指52和53之间的中间位置。因此，动作计划生成装置80将物品5a的上表面7的中心确定为被吸附部4。这样，动作计划生成装置80基于所选择的把持模式确定被吸附部4。

在上表面7的短边的长度8b大于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2的情况下，动作计划生成装置80选择第二把持模式y2或第三把持模式y3。具体地，在物品5a的重量大于预设阈值的情况下，动作计划生成装置80选择第三把持模式y3。这是因为第三把持模式y3用三个指51、52和53支撑物品5的下端面，从而可以更稳定地支撑较重的物品5。在一个实施例中，动作计划生成装置80根据物品5a的尺寸估计物品5a的重量。

在动作计划生成装置80选择第二把持模式y2的情况下，动作计划生成装置80将具有如下长度的部分设定为被吸附部4，使得物品5a能够被处于第二把持模式y2的把持装置30把持，该长度从吸附部41的中心到指52和53的第三指结构部54c并且从上表面7的一侧的长边的中间位置平行于短边到上表面7的内侧。通过将被吸附部4确定为上述位置，把持装置30能够将物品5a载置在指52和53的第三指结构部54c上。换言之，把持装置30可以以第二把持模式y2把持物品5a。

在动作计划生成装置80选择第三把持模式y3的情况下，动作计划生成装置80将具有如下长度的部分设定为被吸附部4，使得物品5a能够被处于第三把持模式y3的把持装置30把持：该长度从吸附部41的中心到第一指51的第三指结构部54c并且从上表面7的一侧的长边的中间位置平行于短边到上表面7的内侧。通过将被吸附部4确定为上述位置，把持装置30能够将物品5a载置在指52和53的第三指结构部54c上。换言之，把持装置30能够以第三把持模式y3把持物品5a。

如图7所示，对于具有圆柱形状和上表面7是平面的姿势的物品5b，上表面7被确定为吸附面。在物品5b的上表面7的直径d等于或小于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2的情况下，选择第一把持模式y1。然后，动作计划生成装置80将上表面7的中心设定为被吸附部4，以便能够以第一把持模式y1把持物品5b。吸附部41以使其中心线穿过上表面7的中心的方式被吸附到上表面7。

在上表面7的直径d大于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2的情况下，侧表面被确定为吸附面。然后，动作计划生成装置80选择第二把持模式y2或第三把持模式y3。具体地，在确定为物品5b比上述的预定重量重的情况下，选择第三把持模式y3。然后，动作计划生成装置80将物品5b的侧表面的轴向中间位置设定为被吸附部4。

如图8所示，对于具有圆柱形状和上表面是曲面的姿势的物品5b，动作计划生成装置80将上表面确定为吸附面。这里所指的上表面是物品5b的曲面的上部。侧表面是圆周表面中的上表面的下部。然后，在端面的外径等于或小于最大夹持宽度的情况下，动作计划生成装置80选择第一把持模式y1。

在端面的外径大于最大夹持宽度的情况下，动作计划生成装置80将吸附面确定为侧表面。然后，动作计划生成装置80选择第二把持模式y2或第三把持模式y3。具体地，如上所述，在物品5b比预定重量重的情况下，动作计划生成装置80选择第三把持模式y3。然后，动作计划生成装置80将物品5b的上表面7的轴向中间位置设定为被吸附部4。

如图9所示，对于具有三棱柱形状并且上表面7是平面的姿势的物品5c，当动作计划生成装置80确定能够通过第四设置模式v4中的夹持机构50从上方夹持物品5c时，动作计划生成装置80将上表面7确定为吸附面，并选择第一把持模式y1。

具体地，动作计划生成装置80具有关于能够通过第四设置模式v4中的夹持机构50夹持的三棱柱物品5c的信息。具体地，动作计划生成装置80通过第四设置模式v4中的夹持机构50的第一指51支撑一个侧表面，通过第二指52支撑一个侧表面，并且具有关于能够通过第三指53支撑一个侧表面的物品5c的信息。基于该信息，动作计划生成装置80确定物品5c是否能够通过第四设置模式v4中的夹持机构50从上方夹持。在这种情况下，动作计划生成装置80根据上表面7的形状确定上表面7的被吸附部4。例如，在上表面7是等边三角形的情况下，上表面7的中心是被吸附部41吸附的被吸附部4。或者，在上表面7不是等边三角形的情况下，三个侧表面能够被指51、52和53稳定地夹持的位置设定为被吸附部4。换言之，第四设置模式v4中的夹持机构50能够以第一把持模式y1夹持物品5c的部分设定为被吸附部4。

当动作计划生成装置80判定为物品5c不能被第四设置模式v4中的夹持机构50夹持时，物品5c的三个侧表面中的一个被设定为由吸附部41吸附的吸附面。具体地，在三个侧表面中，把持装置30能够接近的侧表面是吸附面。然后，动作计划生成装置80选择第二把持模式y2或第三把持模式y3。具体地，在动作计划生成装置80判定物品5c比上述预定重量重的情况下，动作计划生成装置80选择第三把持模式y3。

在动作计划生成装置80选择第二把持模式y2的情况下，动作计划生成装置80将作为吸附面的侧表面上物品5c的轴向上的中间位置设定为吸附面，并且在侧表面上沿着该轴向从边缘向内侧将具有从吸附部41的中心到第二指52和第三指53的第三指结构部54c的长度的部分设定为被吸附部4。

在动作计划生成装置80选择第三把持模式y3的情况下，动作计划生成装置80将侧表面上物品5c的轴向方向上的中间位置设定为吸附面，并且在侧表面上沿轴向方向从边缘到内侧将具有从吸附部41到第一指51的第三指结构部54c的长度的部分设定为被吸附部4。

如图10所示，对于具有三棱柱形状并且上表面7由两个表面8构成的姿势的物品5c，动作计划生成装置80确定下述吸附面：在构成上表面7的两个表面8中，短边的长度等于或小于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2。例如，在两个表面8是短边长度等于或小于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2的表面的情况下，所选择的吸附面在两个表面中具有较大的面积。然后，动作计划生成装置80选择第一把持模式y1，并将吸附面的中心设定为被吸附部4。

另外，在构成上表面7的两个表面8的每个短边的长度大于第三设置模式v3的状态下的夹持机构50的最大夹持宽度w2的情况下，动作计划生成装置80将表面8中的一个表面确定为吸附面。然后，动作计划生成装置80选择第二把持模式y2。然后，动作计划生成装置80在设定为吸附面的表面8上位于物品5c的轴向方向上的中间位置，并将沿着表面8的纵向方向从边缘向内侧沿着与横向平行的方向具有从吸附部41的中心到第二指52的指结构部54c的长度的位置设定为被吸附部4。

如图11所示，对于具有板状的物品5d，动作计划生成装置80将把持装置30能够接近的主表面设定为吸附面。例如，如图11所示，在一个主表面构成上表面7的情况下，上表面7被设定为吸附面。然后，动作计划生成装置80选择第二把持模式y2。然后，动作计划生成装置80将从上表面7的短边的中间位置沿着上表面的短边向内侧、沿着与短边平行的方向具有从吸附部41的中心到第二指52的第二指构成部54b的长度的位置设定为被吸附部4。

[把持姿势的说明]

接下来，将描述把持姿势。把持姿势表示能够通过把持装置30稳定地把持物品5的把持装置30的位置、把持装置30的姿势、夹持机构50的状态以及指51、52和53的姿势。

例如，把持装置30的位置由彼此正交的三轴坐标表示。这三个轴的坐标是表示被移动装置60和把持装置30共同使用的位置的信息。把持装置30的姿势是在吸附部41的中心线延伸的方向上的这三个轴的坐标系中的姿势。

动作计划生成装置80基于物品5的被吸附部4的位置以及物品5周围的状况来确定把持姿势。物品5周围的状况是被把持装置30把持的物品5与设置在加持装置周围的物品5之间的间隙、或成为目标的物品5与容器6的内表面之间的间隙。

具体地，动作计划生成装置80根据成为目标的物品5的位置，确定作为把持姿势的要素的把持装置30的位置。动作计划生成装置80根据物品5的吸附面确定作为把持姿势的要素的把持装置30的姿势。

在该实施例中，动作计划生成装置80基于物品5的被吸附部4的位置、物品5周围的状况以及如上所述选择的把持模式，将第一设置模式v1、第二设置模式v2、第三设置模式v3和第四设置模式v4中的一个选择作为成为把持姿势的要素的夹持机构50的状态。

将具体描述夹持机构50的状态的选择和把持装置30在把持姿势下的姿势。如图6所示，对于作为四棱柱的物品5a，在上表面7的短边的长度等于或小于第一设置模式v1中的夹持机构59的最大夹持宽度w1的情况下，动作计划生成装置80选择第一设置模式v1，并且把持模式y1被选择为夹持机构50的状态。

在这种情况下，如图12所示，把持装置30的把持姿势下的姿势是下述姿势：通过吸附部41吸附被吸附部4，并且第一设置模式v1中的夹持机构50通过第一把持模式y1在与上表面7的短边的平行的方向上夹持物品5a，吸附部41的中心线与上下方向平行。

另外，在上表面7的短边大于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1并且等于或小于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2，并且第一把持模式y1被选择为夹持机构50的状态的情况下，动作计划生成装置80选择第三设置模式v3。

在这种情况下，夹持姿势下的把持装置30的姿势是下述姿势：吸附部41吸附被吸附部4，并且第三设置模式v3中的夹持机构50通过第一把持模式y1在与上表面7的短边平行的方向上夹持物品5a的情况下，吸附部41的中心线与上下方向平行。

另外，在大于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2的情况并且第二把持模式y2被选择作为夹持机构50的状态的情况下，动作计划生成装置80选择第一设置模式v1。

在这种情况下，如图15所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是下述姿势：通过吸附部41吸附被吸附部4，并且第一设置模式v1下的夹持机构50通过第二把持模式吸附物品5的侧表面，吸附部41的中心线与水平方向平行。在物品5设置在容器6中的状态下，吸附面是物品5的上表面。在吸附部41吸附物品5的上表面之后，把持装置30变位，从而吸附面变为侧表面。

另外，在大于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2的情况并且第三把持模式y3被选择为夹持机构50的状态的情况下，动作计划生成装置80选择第二设置模式v2。

在这种情况下，如图17所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是下述姿势：通过吸附部41吸附被吸附部4，并且第二设置模式v2中的夹持机构50通过第三把持模式y3支撑物品5的下端面，吸附部41的中心线是水平方向。在物品5设置在容器6中的状态下，吸附面是物品5的上表面。在吸附部41吸附物品5的上表面之后，夹持装置30变位，从而吸附面变为侧表面。

另外，如图7所示，对于具有上表面7为平面的圆柱形的物品5b，在上表面7的直径d等于或小于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1并且选择第一把持模式y1作为夹持机构50的状态的情况下，动作计划生成装置80选择第一设置模式v1。

在这种情况下，如图12所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是吸附部41的中心线与上下方向平行的姿势。

另外，在上表面7的直径d大于第一设置模式v1的状态下的夹持机构的50最大夹持宽度w1并且等于或小于第三设置模式v3的状态下的夹持机构50的最大夹持宽度w2的情况下，动作计划生成装置80选择第三设置模式v3的状态作为夹持机构50的状态，并且选择第一把持模式y1。

在这种情况下，如图12所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是吸附部41的中心线与上下方向平行的姿势。

另外，如图8所示，对于具有圆柱形并且上表面7弯曲的物品5b，在端面的直径等于或小于在第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2的情况下，如图13所示，动作计划生成装置80选择第一设置模式v1或第三设置模式v3作为夹持机构50的状态。

具体地，在物品5b的端面9的直径等于或小于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1并且第一把持模式y1被选择的情况下，动作计划生成装置80选择第一设置模式v1作为夹持机构50的状态。在这种情况下，如图13所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是下述姿势：通过吸附部41吸附成为物品5b的曲面的上表面的被吸附部4，并且第一设置模式v1的夹持机构50在物品5b的径向方向上夹持物品5b，吸附部41的中心线与上下方向平行。

在物品5b的端面9的直径d大于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1并且等于或小于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2，并且第一把持模式y1被选择的情况下，动作计划生成装置80选择第三设置模式v3作为夹持机构50的状态。在这种情况下，与图13的情况一样，把持姿势下的把持装置30的姿势是下述姿势：如图13所示，通过吸附部41吸附成为物品5b的曲面的上表面7的被吸附部4并且第三设置模式v3中的夹持机构50在物品5b的径向方向上夹持物品5b，吸附部41的中心线与上下方向平行。

在物品5b的端面9的直径d大于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1并且大于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2，并且第二把持模式y2被选择的情况下，动作计划生成装置80选择第一设置模式v1作为夹持机构50的状态。在这种情况下，如图15所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是吸附部41的中心线与水平方向平行的姿势。

在物品5b的端面9的直径d大于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1并且大于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2，并且第三夹持模式y3被选择的情况下，动作计划生成装置80选择第二设置模式v2作为夹持机构50的状态。在这种情况下，如图17所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是吸附部41的中心线与水平方向平行的姿势。

另外，如图9所示，对于具有三棱柱形状并且上表面7是平面的物品5c，在物品5c能够通过第四设置模式v4中的夹持机构50从上方夹持并且第一夹持模式y1被选择的情况下，动作计划生成装置80选择夹持机构50的第四设置模式v4作为夹持机构的状态。

在这种情况下，如图19所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是下述姿势：通过吸附部41吸附物品5c的上表面7的被吸附部4，在夹持机构50中，第一指51抵接三个侧表面中的一个，第二指52抵接剩余的两个侧表面中的一个，并且第三指53抵接剩余的一个侧表面，来夹持物品5c，吸附部41的中心线与上下方向平行。

另外，动作计划生成装置80在判定为不能通过第四设置模式v4中的夹持机构50把持物品5并因此选择第二把持模式y2的情况下，选择第一设置模式v1。在这种情况下，如图15所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是吸附部41的中心线与水平方向平行的姿势。

此外，动作计划生成装置80在判定为不能通过第四设置模式v4中的夹持机构50把持物品5并且选择第三把持模式y3的情况下，选择第二设置模式v2。在这种情况下，如图19所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是吸附部41的中心线与水平方向平行的姿势。

另外，如图10所示，对于具有三棱柱形状并且上表面7由两个表面8构成的物品5c，在吸附面的表面8的短边的长度被确定为等于或小于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2并且第一把持模式y1被选择的情况下，如图14所示，动作计划生成装置80选择第一设置模式v1或第三设置模式v3作为夹持机构50的状态。

具体地，在用作吸附面的表面8的短边等于或小于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1的情况下，动作计划生成装置80选择第一设置模式v1作为夹持机构50的状态。在这种情况下，如图14所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是下述姿势：吸附部41被吸附到被确定为吸附面的表面8的被吸附部4，第一设置模式v1中的夹持机构50通过第一把持模式y1在与用作吸附面的表面8的短边平行的方向上夹持物品5c，并且吸附部41的中心线与上下方向平行。

在用作吸附面的表面8的短边大于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1的状态下，并且等于或小于第三设置模式中的夹持机构50的最大夹持宽度w2，并且第一把持模式y1被选择的状态下，动作计划生成装置80选择第三设置模式v3作为夹持机构50的状态。在这种情况下，如图14所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是下述姿势：吸附部41吸附被确定为吸附面的表面8的被吸附部4，并且第三设置模式v3中的把持机构50通过第一把持模式y1在与吸附面的短边平行的方向上夹持物品5c，并且吸附部41的中心线与上下方向平行。

在用作吸附面的表面8的短边大于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2并且第二把持模式y2被选择的情况下，动作计划生成装置80选择第一设置模式v1作为夹持机构50的状态。在这种情况下，如图15所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是吸附部41的中心线与水平方向平行的姿势。

在用作吸附面的表面8的短边大于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2并且第三把持模式y3被选择的情况下，动作计划生成装置80选择第二设置模式v2作为夹持机构50的状态。在这种情况下，如图17所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是吸附部41的中心线与水平方向平行的姿势。

对于具有矩形板状的物品5d，在第二把持模式y2被选择的情况下，动作计划生成装置80选择第一设置模式v1作为夹持机构50的状态。在这种情况下，如图16所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是吸附部41的中心线与水平方向平行的姿势。或者，在第三把持模式y3被选择的情况下，选择第二设置模式v2作为夹持机构50的状态。在这种情况下，如图17所示，把持姿势下的把持装置30的姿势是吸附部41的中心线与水平方向平行的姿势。

接下来，将描述作为把持姿势的要素的指51、52和53的姿势。指51、52和53的姿势是基于如上所述选择的被吸附部4、把持模式和夹持机构50而确定的、指51、52和53稳定地支撑物品5的状态。在本实施例中，由于指51、52和53具有指结构部54b和54c，因此指51、52和53的姿势是指51、52和53中的每一指的第二指结构部分54b和第三指结构部54c的角度。

把持准备姿势表示在对物品5开始把持动作时把持装置30的位置和把持装置30的姿势。把持准备姿势下的夹持机构50的状态与把持姿势下的状态相同。例如，如图1所示，把持准备姿势下的指51、52和53的姿势是指51、52和53完全打开的姿势。

在本实施例中，作为示例，把持准备姿势下的把持装置30的姿势是物品5的吸附面是平面的情况下吸附部41的中心线与和吸附面正交的方向平行的姿势，并且是物品5的吸附面是曲面的情况下吸附部41的中心线与被吸附部4的法线平行的姿势。

在本实施例中，例如，把持准备姿势下的把持装置30的位置处于下述位置：吸附部41的中心线通过被吸附部4，并且吸附部41与物品5间隔开预先确定的预定距离。

把持计划是使把持装置30从把持准备姿势变位到把持姿势所需的用于操作移动装置60和把持装置30的动作信息。具体地，把持计划是诸如把持装置30的每个驱动单元55a的旋转角度以及产生移动装置60的驱动力的各种电机的旋转角度的信息。

移动装置60的轨迹计划是用于使把持姿势下的把持装置30以及被把持装置30以把持姿势把持的物品5移动到目的地，而不与其他的周围物品或其他结构接触的、关于移动装置60的动作的信息。在本实施例中，轨迹计划是用于使物品5在不接触周围的情况下以最短距离移动到目的地所需的动作信息。具体地，动作信息是移动装置60的各种电机的旋转角度等。

另外，动作计划生成装置80具有第一控制模式和第二控制模式。动作计划生成装置80根据物品5选择第一控制模式或第二控制模式。

第一控制模式是物品5被吸附部41吸附之后物品5被夹持机构50夹持的模式。第二控制模式是物品5被夹持机构50夹持之后物品5被吸附部41吸附的模式。

控制器90被配置为控制移动装置60的动作。控制器90还基于由动作计划生成装置80生成的轨迹计划来控制移动装置60。

接下来，将参照图20至28说明搬运设备10的动作。图20是示出搬运设备10的动作的流程图。图21是示出搬运设备10的动作的主要部分的流程图。图21是具体示出搬运设备10的第一控制模式下的动作的流程图。

图22是示出搬运设备10在第一控制模式下把持物品5a的动作的立体图。

图23是示出搬运设备10在第一控制模式下把持物品5a的动作的立体图。图24是示出搬运设备10在第一控制模式下把持物品5a的动作的立体图。图25是示出搬运设备10在第一控制模式下把持物品5a的动作的立体图。

图26是示出搬运设备10的动作的主要部分的流程图。图26是具体地示出搬运设备10在第二控制模式下的动作的流程图。图27是示出搬运设备10在第二控制模式下的动作的立体图。图28是示出搬运设备10在第二控制模式下的动作的立体图。

如图20所示，物品检测装置20拍摄容器6的内部(步骤s1)。物品检测装置20将拍摄的图像的数据发送到识别装置70。

识别装置70对从物品检测装置20发送的图像数据执行图像处理(步骤s2)。识别装置70基于图像处理的结果确认容器6中是否存在物品5(步骤s3)。当识别装置70确定容器6中没有物品5时(步骤s3中，否)，则识别装置70使动作结束(结束)。

当识别装置70基于图像处理的结果确定容器6中存在物品5时(步骤s3中，是)，则识别装置70通过功能1再次执行图像数据的图像处理，在存在多个物品5的情况下，逐个识别物品5(步骤s4)。换言之，在容器6中存在多个物品5的情况下，识别装置70通过所谓的分割逐个识别多个物品5。

识别装置70在逐个识别容器6中的多个物品5时，通过功能2从多个物品5中选择一个物品5(步骤s5)。在该实施例中，通过搬运设备10选择成为下一个要搬运的目标的物品5。该选择标准是如上所述容易从容器6的内部移动物品。识别装置70基于通过图像处理获得的容器6中的情况来选择容易移动的物品5。

当识别装置70从多个物品5中选择一个物品5时，识别装置70通过功能3再次执行图像处理，并测量所选择的物品5的形状、姿势、尺寸和位置(步骤s6)。

识别装置70在检测所选择的物品5的形状、姿势、尺寸和位置时，将测量信息、即关于所选择的物品的形状、姿势、尺寸和位置的信息发送到动作计划生成装置80(步骤s6)。

这里，将描述步骤s6中的识别装置70的动作的示例。当在步骤s5中选择的物品5如图6所示是下述物品5a的情况下：所述物品5a具有四棱柱形状，其姿势是上表面7为平面的姿势，并且其上表面7的短边的长度等于或小于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1，则识别装置70确定在步骤s5中选择的物品5a的形状是四棱柱形状。

另外，识别装置70判定为物品5a的姿势是上表面7为平面的姿势。另外，关于物品5a的尺寸，识别装置70判定为上表面7的短边等于或小于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1。另外，识别装置70测量物品5a在容器6中的位置。识别装置70将关于物品5a的形状、姿势、尺寸和位置的信息发送到动作计划生成装置80。

在从识别装置70接收到信息时，动作计划生成装置80基于所接收到的信息选择第一把持模式y1作为把持模式，并确定物品5a中的被吸附部41吸附的被吸附部4，生成把持装置30的把持准备姿势和把持装置30的把持准备状态，并对物品5选择第一控制模式或第二控制模式(步骤s7)。

这里，对下述情况进行说明：如图6所示，关于动作计划生成装置80的步骤s7的动作，物品5是物品5a，物品5a具有四棱柱形状，物品5a的姿势是上表面7为平面的姿势，并且上表面7的短边的长度是等于或小于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1。

动作计划生成装置80首先将上表面7确定为被吸附部41吸附的吸附面。接下来，动作计划生成装置80选择第一把持模式y1作为把持模式。接下来，由于物品5a的上表面7的短边的长度等于或小于第三设置模式v3中的夹持机构50的最大夹持宽度w2，所以动作计划生成装置80将上表面7的中心确定为被吸附部4。

此外，动作计划生成装置80选择第一设置模式v1作为夹持机构50的状态。此外，动作计划生成装置80基于关于容器6中的物品5a的位置以及物品5a周围的另一物品5的位置的信息生成把持姿势。

此外，动作计划生成装置80生成把持准备姿势。具体地，动作计划生成装置80成为下述姿势：第一设置模式v1中的夹持机构50的第一指51、第二指52和第三指53打开到最大，并且吸附部41的中心线与和上表面7正交的方向平行。此外，动作计划生成装置80将吸附部41的中心线通过设置在物品5a中的被吸附部4并且吸附部41与物品5a间隔开规定距离的位置确定作为把持准备姿势下的把持装置30的位置。

此外，在物品5具有难以移动的形状的情况下，动作计划生成装置80选择第一控制模式，在物品5具有容易移动的形状的情况下，动作计划生成装置80选择第二控制模式。术语“容易移动”是指物品容易在容器6内移动。例如，具有圆柱形状且上表面是曲面的姿势的物品5a容易滚动。这样，术语容易滚动是指容易移动。动作计划生成装置80预先存储关于容易移动的形状的数据。例如，下表面是曲面的形状容易移动。圆柱被存储为容易移动的形状。因此，动作计划生成装置80针对物品5a选择第一控制模式。

当动作计划生成装置80生成物品5的把持准备姿势和把持姿势并选择第一控制模式或第二控制模式时，动作计划生成装置80使把持装置30处于把持准备姿势并且生成用于从当前位置设为把持准备姿势的轨迹计划。另外，当生成轨迹计划时，动作计划生成装置80将轨迹计划发送到控制器90(步骤s8)。

在从动作计划生成装置80接收轨迹计划时，控制器90基于轨迹计划使移动装置60动作，从而将把持装置30设定为把持准备姿势。具体地，移动装置60调节吸附部41面向的方向。换言之，在设置在物品5上的吸附面是平面的情况下，移动装置60使把持装置30变位到吸附部41的中心线与垂直于吸附面的方向平行的姿势，并且把持装置能够以所选择的把持模式进行把持。在设置在物品5上的吸附面是曲面的情况下，移动装置60使把持装置30变位到吸附部41的中心线与被吸附部4的法线的平行的姿势(步骤s9)。

当把持装置30变位到把持准备姿势时，动作计划生成装置80控制把持装置30，并且控制器90控制移动装置60，使得把持装置30把持物品5并使把持装置30变位到把持姿势(步骤s10)。

这里，作为步骤s10中的动作计划生成装置80和控制器90的动作的示例，将描述下述情况：如图6所示，物品5是物品5a，物品5a具有四棱柱形状，物品5a的姿势是上表面7为平面的姿势，并且上表面7的短边的尺寸等于或小于第一设置模式v1中的夹持机构50的最大夹持宽度w1。图21中所示的流程图示出了步骤s10中的具体流程。

图22示出了把持装置30处于把持准备姿势的状态。如图21所示，动作计划生成装置80首先打开阀44(步骤s21)。然后，动作计划生成装置80起动真空发生器45(步骤s22)。接下来，动作计划生成装置80将压力传感器46的检测结果与预设阈值进行比较(步骤s23和步骤s24)。

当吸附部41被物品5吸附住时，压力传感器46的检测结果提高。上述阈值是用于确定吸附部41是否被吸附到物品5的值。如果当压力传感器46的检测结果等于或大于阈值，则判定为吸附部41被吸附到物品5。阈值被设定为即使在夹持装置30移动时吸附部41也不会从物品5上脱离的值。可以通过实验等预先获得阈值。

当动作计划生成装置80判定为压力传感器46的检测结果小于阈值时(步骤s24中，否)，控制器90驱动移动装置60以使吸附部41靠近物品5a(步骤s25)。具体地，控制器90控制移动装置60，以使吸附部41沿着与吸附部41的中心线平行的方向移动到物品5a的一侧。

为移动装置60的移动量设定极限值。极限值是把持装置30进一步移动超过物品5的测量位置规定距离的量。控制器90判定移动装置60的移动量是否已达到极限值(步骤s26)。换言之，当移动量达到极限值时，控制器90判定移动装置60的位置是否处于极限位置。

直至移动装置60到达极限位置为止，控制器90监视移动装置60的位置(步骤s23、步骤s24、步骤s25和步骤s26中，否)。当控制器90判定为即使在移动装置60移动到极限位置的状态下压力传感器46的检测结果仍小于阈值时(步骤s26中，是)，则控制器90通报该错误(步骤s27)。对于该错误的通报，只要周围的工作人员能够理解，它可以是任何通报。例如，错误通报是灯闪光灯等或来自扬声器的声音。

当动作计划生成装置80判定为压力传感器46的检测结果等于或大于阈值时(步骤s24中，是)，控制器90使移动装置60停止(步骤s28)。如图23所示，该状态是吸附部41正在吸附被吸附部4的状态。

当控制器90使移动装置60静止时，动作计划生成装置80确认第一指51、第二指52和第三指53中的每个指的扭矩传感器56的输出(步骤s29)。

动作计划生成装置80确定第一指51的扭矩传感器56的检测结果是否等于或大于阈值。在第一指51按压物品5a的状态下，扭矩传感器56的检测结果增大。这里所指的阈值是夹持机构50用充分的夹持力夹持物品5的状态下的扭矩。充分的夹持力是下述程度的夹持力：当物品5从容器6移动到目的地时，物品5不会下落。阈值可以预先通过实验获得。可以根据把持姿势确定阈值。换言之，第一把持模式y1中的阈值、第二把持模式y2中的阈值和第三把持模式y3中的阈值可以彼此不同。

当判定为第一指51的扭矩传感器56的检测结果小于阈值时(步骤s30中，否)，则如图24所示，动作计划生成装置80驱动第一指51的驱动单元55a以通过夹持机构50夹持物品5a(步骤s31)。

另外，对于第二指52和第三指53，动作计划生成装置80也同样地确认扭矩传感器56的检测结果(步骤s32和s35)，并且将扭矩传感器56的检测结果与阈值进行比较(步骤s33和s36)，并驱动驱动单元55a(步骤s34和s37)。

另外，只要第一指51、第二指52和第三指53的各扭矩传感器56的检测结果小于阈值(步骤s38、以及步骤s39中的否)，动作计划生成装置80就基于在步骤s7中生成的把持姿势来驱动第一指51、第二指52和第三指53的各驱动单元55a(步骤s23至s39)。

当动作计划生成装置80判定为第一指51、第二指52和第三指53的扭矩传感器56的检测结果等于或大于阈值时(步骤s38、以及步骤s39中的是)，如图25所示，动作计划生成装置80判定为夹持机构50对物品5a的夹持完成。

动作计划生成装置80将指51、52和53的姿势确定为把持姿势。动作计划生成装置80驱动驱动单元55a，使得指51、52和53处于所确定的把持姿势。步骤s32、35和38中扭矩传感器的检测值的确认用于反馈。

动作计划生成装置80和控制器90在判定为物品5a的夹持完成时，使把持装置30的姿势变位。在物品5a的把持完成时的姿势与把持姿势下的姿势相同的情况下，使姿势保持原样。另外，控制器90驱动移动装置60以使把持装置30移动到把持姿势下的位置(步骤s40)。在步骤s40中，可以先执行位置的移动或姿势的变位。

如上所述，当步骤s10的动作完成时，动作计划生成装置80生成用于使把持装置30从把持姿势移动到目的地的移动装置60的轨迹计划。当轨迹计划的生成完成时，动作计划生成装置80将轨迹计划发送到控制器90(步骤s11)。

控制器90基于从动作计划生成装置80接收的轨迹计划来驱动移动装置60，并使把持装置30移动到目的地(步骤s12)。当把持装置30移动到目的地时，动作计划生成装置80驱动吸附机构40和夹持机构50释放物品5a(步骤s13)。动作计划生成装置80和控制器90重复从步骤s1到步骤s11的动作，直到容器6中的所有的物品5移动到目的地。

在第二把持模式y2或第三把持模式y3被选作把持模式的情况下，把持装置30通过图20和图21中所示的步骤s1至步骤s39的动作也能够把持物品5。在第二把持模式y2或第三把持模式y3被选作把持模式的情况下，在步骤s10中，在通过吸附机构40完成物品5的吸附之后，在夹持机构50被驱动之前，通过利用控制器90驱动移动装置60，物品5可以向上移动。

在第二把持模式y2被选择的情况下，使移动量足以确保第二指52和第三指53的移动余量，使得第二指52和第三指53支撑物品5的下端面。在第三把持模式y3被选择的情况下，使移动量足以确保第一指51、第二指52和第三指53的移动余量，使得第一指51、第二指52和第三指53支撑物品5的下端面。

接下来，将参照图26至28说明第二控制模式被选作把持计划的情况下的搬运设备10的动作。对于具有圆柱形状并且上表面是曲面的姿势的物品5b，动作计划生成装置80选择第二控制模式作为把持计划。第二控制模式中的动作仅在图21中的步骤s10的动作上面不同。图26示出了第二控制模式中的步骤s10的动作。因此，关于第二控制模式被选择的情况下的搬运设备10的动作，将仅说明图26中所示的步骤s10。

当把持装置30成为把持准备姿势时，动作计划生成装置80将第一指51的扭矩传感器56的检测结果与阈值进行比较(步骤s50和步骤s51)。当判定为第一指51的扭矩传感器56的检测结果小于阈值时(步骤s51中，否)，则如图27所示，动作计划生成装置80驱动第一指51的驱动单元55a，以便通过夹持机构50夹持物品5b(步骤s52)。

同样地，对于第二指52和第三指53，动作计划生成装置80也将扭矩传感器56的检测结果与阈值进行比较(步骤s53和s56)，如果判定为扭矩传感器56的检测结果小于阈值(步骤s54中的否和步骤s57中的否)，则如图28所示，动作计划生成装置80对驱动单元55a进行驱动(步骤s55和步骤s56)。

另外，动作计划生成装置80继续驱动第一指51的驱动单元55a、第二指52的驱动单元55a和第三指53的驱动单元55a(步骤s50至s60)，直至判定为所有的指的扭矩传感器56的检测结果等于或大于阈值为止(步骤s59、以及步骤s60中的否)。

通过步骤s50至s60的动作，如图27和28所示，通过利用把持装置30使第一指51、第二指52和第三指53弯曲，夹持机构50夹持物品5b。由于夹持机构50夹持物品5b，因此吸附部41面向物品5b。

当物品5b被夹持机构50夹持时，接下来，动作计划生成装置80打开阀44并起动真空发生器45(步骤s61和s62)。动作计划生成装置80在起动真空发生器45时，将压力传感器46与阈值进行比较(步骤s63和s64)。动作计划生成装置80驱动真空发生器45，并监视压力传感器64的检测结果，直至压力传感器64的检测结果变得等于或大于阈值(步骤s64中的否、步骤s62和步骤s63)。当判定为压力传感器46的检测结果等于或大于阈值时(步骤s64中的是)，动作计划生成装置80使把持装置30移动到把持位置处的位置，并且变位到把持位置处的姿势(步骤s65)，进程进入到步骤s11。

如上所述，由于可以通过基于吸附部41的吸附和基于夹持机构50的夹持来把持物品5，因此夹持装置30能够稳定地保持物品5。这一点将具体说明。

第一指51、第二指52和第三指53相对于基部31旋转并且向彼此接近的方向变位，由此物品5被夹持在至少两个指之间。因此，在通过指的旋转夹持物品的情况下，物品从两个指接收夹持力并且接收作用于从两个指推出的方向上的力。假设下述情况：通过作用在从两个指之间推出的方向上的力，使物品5与夹持机构50分离。

然而，在本实施例中，基于吸附部41的吸附力作用于与上述在两个指之间推出的方向相反的方向上。因此，在物品5被夹持机构50夹持的状态下物品5被吸附部41吸附，由此防止物品5从夹持机构50被推出。因此，把持装置30能够稳定地把持物品5。

此外，作为把持装置30对物品5的把持模式，具有第一把持模式y1、第二把持模式y2和第三把持模式y3，并且根据物品5的形状、姿势、尺寸和位置在第一把持模式y1、第二把持模式y2和第三把持模式y3中适当地选择把持模式，由此能够稳定地夹持物品5。

此外，对于具有圆柱形状并且其上表面7为曲面的物品5b，当处于把持准备姿势的把持装置30变位到把持姿势时，选择第二控制模式是有效的。这一点将具体说明。

由于物品5b具有圆柱形状，因此物品容易在容器6中移动。因此，假设下述情况：在识别装置70基于物品检测装置20的检测结果测量出物品5b的位置之后，物品5b的位置移动。或者，还假设下述情况：根据移动装置60的移动精度，吸附部41移动到从被吸附部4变位的位置。

即使在这种情况下，在负压供给装置42被驱动之前，通过利用夹持机构50夹持物品5b，物品5b能够被引导到面向掌部32的位置，即，与吸附部41相对的位置。当如上所述物品5b被引导到面向吸附部41的位置之后负压供给装置42被驱动时，吸附部41能够吸附物品5b。同样地，对于容易移动的物品5，与物品5b相同，以相同的方式在第二控制模式下使物品5动作是有效的。

在本实施例中，第一指51、第二指52和第三指53中的每一个是通过一个驱动单元55a使第二指结构部54b和第三指结构部54c旋转的劣驱动系统。然而，第一指至第三指不一定是劣驱动系统。可以提供使第二指结构部54b旋转的专用驱动单元、以及独立于驱动单元并使第三指结构部54c旋转的专用驱动单元。简而言之，夹持机构50可以设置为能够夹持物品5。

在本实施例中，尽管物品5放置在容器6中，但是放置物品5的方式不限于此。物品5可以放在桌子上或者可以通过传送带传送。或者，物品5可以存放在架子中。另外，物品5可以处于散装或有序放置的状态。或者，物品5可以单独放置。

另外，基于识别装置70的图像处理的方法和从多个检测到的物品5中选择一个物品5的标准(条件)不限于特定方法和特定标准或条件。另外，物品检测装置20不限于3d相机，而可以通过使用rgb相机或其他光学传感器或多种它们的组合来构成。在物品检测装置20使用3d相机的结构的情况下，可以通过处理获得的点群数据来识别物品5的组并识别物品5的形状、位置和姿势。

另外，在本实施例中，尽管移动装置60例如是具有6轴自由度的机器人臂，但是本发明不限于此。移动装置60可以是具有7轴自由度的机器人臂或具有5轴自由度或更小自由度的机器人臂。或者，移动装置60可以是标量机器人、xyz台等。

另外，在本实施例中，尽管移动装置60是固定的，但是移动装置可以在线性台(linearstage)、自行式车等上移动。

另外，在本实施例中，尽管夹持机构50的指51、52和53中的每一个都具有驱动单元55a，但是本发明不限于此。多个指可以由一个驱动单元驱动。

另外，在本实施例中，尽管通过驱动单元55a的驱动力驱动指主体54的驱动力传递机构55b例如是劣驱动系统，但是驱动力传递机构不限于此。另外，例如，驱动力传递机构55b可以配置有线驱动(wiredrive)、皮带轮机构和齿轮传动机构中的至少一个。

另外，在本实施例中，尽管每个指的第二关节57b是劣驱动轴，但是第二关节可以是相对于第一关节57a的从动轴。另外，可以单独设置用于驱动指尖端的伺服电机，以任意地控制第二关节57b的角度和扭矩。

另外，在本实施例中，尽管驱动单元55a例如是伺服电机，但驱动单元不限于此，驱动单元可以是dc电机或无刷dc电机。此外，虽然编码器也未内置在伺服电机中，但编码器可以单独安装。

另外，每个指可以由通过气压弯曲的人造肌肉组成。在这种情况下，人造肌肉成为驱动力传递机构55b，泵成为驱动单元55a。

另外，在本实施例中，尽管吸附部41被配置为可伸展和可收缩的波纹管状结构，但是吸附部不限于此。在另一例中，吸附部41可以是设置在掌部32的表面33中的开口。此外，可以在该开口中设置过滤器。

另外，在本实施例中，通过压力传感器46检测物品5是否被吸附部41吸附。但是，不限于使用压力传感器46。在另一示例中，可以使用测量配管47中的空气流量的流量传感器，或者可以组合使用压力传感器46和流量传感器两者。

另外，在本实施例中，设置一个吸附部41，但是本发明不限于此。在另一示例中，可以设置多个吸附部41。尽管吸附部41设置在掌部32中，但是不限于此。在另一示例中，除了掌部32之外，吸附部41可以设置在每个指的任意位置处，例如，第二指结构部54b和第一指结构部54a。

另外，在本实施例中，动作计划生成装置80还用作用于控制把持装置30的驱动的控制装置。然而，不需要动作计划生成装置80控制把持装置30的动作。可以使用用于控制把持装置30的动作的单独的控制装置。

在本实施例中，尽管对于能够以第一把持模式y1把持的物品5采用第一把持模式y1，但是本发明不限于此。例如，即使在能够以第一把持模式y1中把持的情况下，对于被确定为大于预定重量的物品5，也可以采用第三把持模式y3。

另外，设置在容器6中、被把持装置30把持之前的物品5的姿势和被处于把持姿势的把持装置30把持的物品5的姿势可以彼此不同。例如，如图15所示，在通过吸附部41吸附放置在容器6中的物品5的作为吸附面的上表面之后，通过使把持装置30的姿势变位，被吸附部41吸附的表面可以成为物品5的侧表面。

虽然已经描述了特定实施例，但是这些实施例仅作为示例呈现，并且不旨在限制本发明的范围。实际上，这里描述的新颖实施例可以以各种其他形式体现；此外，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对这里描述的实施例的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物旨在涵盖落入本发明的范围和精神内的这些形式或修改。