拣选装置以及拣选方法_3

文档序号:9362274阅读:来源:国知局
交点坐标M : (xm、ym、zm)。
[0053] 此外,在本实施方式中,如图4所示,机械手控制器16基于计算出的交点M与开口 部22的位置关系,判断是否能够对工件21进行拣选。
[0054] 具体地,例如如图5所示,机械手控制器16判断是否满足交点M位于开口部22的 内侧并且该交点M与规定开口部22的缘部23之间的最短距离ALi、AL 2、AL3、AL4比规 定值A r大这样的条件(以下,也称为非干扰条件),在满足该条件的情况下,使机械臂12拣 选该工件21,在不满足该条件的情况下,不使机械臂12拣选该工件21。
[0055] 在此,关于"规定值Ar",如图9所示那样在相对于接近向量成直角的方向上把 持位置C与工件21的轮廓之间的距离的最大值Arw比把持位置C与手13的轮廓之间 的距离的最大值Arh大的情况下(A rw>A rh),优选的是,为把持位置C与工件21的轮 廓之间的距离的最大值Arw的1倍~1. 1倍(Ar=IX Arw~l. IX Arw)。另一方面,如 图10所示那样在相对于接近向量成直角的方向上把持位置C与工件21的轮廓之间的 距离的最大值Arw比把持位置C与手13的轮廓之间的距离的最大值Arh小的情况下 (A rw〈Arh),优选的是,为把持位置C与手13的轮廓之间的距离的最大值Arh的1倍~1. 1 倍(Ar=IX Arh~l. IX Arh)。当比1倍小时,在拣选时存在手13或者手13所把持的工件 21与容器20干扰的可能性。此外,当比I. 1倍大时,在容器20的侧壁侧不被拣选的工件 21的比例变大,作业效率下降。
[0056] 接着,对判断是否满足非干扰条件的方法的一个例子进行说明。首先,如图6所 示,判断是否满足交点M位于开口部22的内侧这样的条件(第一条件)。具体地,例如,利用 下式(9)求取规定开口部22的缘部23中的从顶点B 1到顶点B 2的脊线向量与从顶点B jlj 交点M的向量的外积向量。
[0057] [数式 9]
接着,对利用上式(9)求取的外积向量的Z轴值进行评价。在该Z轴值为零以上的情 况即满足下式(10)的情况下,
[数式10]
根据右旋螺纹的法则,如图6所示那样,交点M相对于从顶点B1到顶点B 2的脊线向量 位于开口部22侧。
[0058] 另一方面,在外积向量的Z轴值比零小的情况即满足下式(11)的情况下,
[数式11]
根据右旋螺纹的法则,如图7所示那样,交点M相对于从顶点B1到顶点B 2的脊线向量 位于与开口部22相反的一侧。
[0059] 也对规定开口部22的缘部23的其它脊线向量进行同样的评价。即,求取下式 (12)、下式(13)以及下式(14)。
[0060] [数式 12]
[数式13]
[数式14] 接着,判断是否满足下式(15)。
[0061] [数式 15]
在满足上式(15)的情况下,交点M位于开口部22的内侧。另一方面,在不满足上式 (15)的情况下,交点M位于开口部22的外侧。
[0062] 接着,判断是否满足交点M与规定开口部22的缘部23之间的最短距离比规定值 大这样的条件(第二条件)。具体地,例如,利用下式(16)求取规定开口部22的缘部23中 的从顶点B 1到顶点B2的脊线向量与从顶点B1到交点M的向量所形成的角度Θ 1<3
[0063] [数式 16]
由上式(16),利用下式(17)求取从顶点B1到顶点B 2的脊线向量与交点M之间的最短 距离ALp
[0064] [数式
也对规定开口部22的缘部23的其它脊线向量进行同样的评价。即,求取下式(18)、下 式(19)以及下式(20)。
[0065] [数式 18]
[数式19]

接着,利用下式(21)、下式(22)以及下式(23)求取规定开口部22的缘部23的其它脊 线向量与交点M之间的最短距离AL2、AL3以及AL 4。
[0066][数式 21]
判断缘部23的各脊线向量与交点M之间的最短距离Δ Lp Δ L2、Δ L3、Δ L4的每一个是 否比规定值Ar大。在最短距离ΔΙ^、AL2、AL3、AL4中的至少一个比规定值Ar小的情 况下,存在手13或者手13所把持的工件21与容器20干扰的可能性。
[0067]因此,在满足上述的第一条件和第二条件两者的情况下,机械手控制器16判断为 手13或者手13所把持的工件21与容器20不会干扰,使机械臂12拣选工件21。另一方 面,在不满足第一条件和第二条件中的任一个或者两者的情况下,机械手控制器16判断为 存在手13或者手13所把持的工件21与容器20干扰的可能性,不使机械臂12拣选工件 21〇
[0068] 再有,在本实施方式中,基于由图像识别部15识别的位置和姿势的信息,机械手 控制器16求取作为对象的工件的把持位置和接近向量,但是,并不限定于此,图像识别部 15求取作为对象的工件的把持位置和接近向量,机械手控制器16经由网络集线器17读出 由图像识别部15求取的工件的把持位置和接近向量的信息也可。此外,图像识别15对通 过作为对象的工件21的把持位置且沿着接近向量延伸的直线L与包含开口部22的平面F 的交点M进行计算,判断该交点M是否位于开口部22的内侧并且该交点M与规定开口部22 的缘部23之间的最短距离是否比规定值A r大,机械手控制器16也可以经由网络集线器 17读出由图像识别部15判断出的结果。
[0069] 接着,参照图11对以上那样的本实施方式的作用(本发明的一个实施方式的拣选 方法)进行说明。
[0070] 首先,以与拣选装置10的三维拍摄装置11相对的方式定位收容有散装的工件组 的容器20的开口部22。
[0071] 接着,通过机械手控制器16控制机械臂12的工作而使机械臂12的手13与容器 20的规定开口部22的缘部23抵接,由此,求取世界坐标系中的缘部23的位置坐标值。
[0072] 接着,利用三维拍摄装置11经由容器20的开口部22对内部进行三维拍摄(步骤 S1)。由图像识别部15经由网络集线器17读出三维拍摄装置11的拍摄结果。
[0073] 图像识别部15基于三维拍摄装置11的拍摄结果,对作为对象的工件的位置和姿 势进行识别(步骤S2)。更详细地,通过在图像识别部15的存储部中存储的三维图像识别 程序并且基于从三维拍摄装置11读出的三维图像数据来解析在容器20的内部散装的工件 组,从其中检索具有与预先存储的模型工件形状一致的图像数据的部位(即,作为对象的工 件),并且,识别所检测的部位的位置和姿势。通过机械手控制器16经由网络集线器17读 出由图像识别部15识别的位置和姿势的信息。
[0074] 机械手控制器16基于由图像识别部15识别的位置和姿势的信息,例如通过上述 的方法求取作为对象的工件21的世界坐标系中的把持位置和接近向量(步骤S3)。
[0075] 接着,机械手控制器16例如通过上述的方法对通过作为对象的工件21的把持位 置且沿着接近向量延伸的直线L与包含开口部22的平面F的交点M进行计算(步骤S4)。
[0076] 接着,机械手控制器16基于所计算的交点M与开口部22的位置关系,判断是否能 够拣选作为对象的工件21 (步骤S5)。具体地,例如,机械手控制器16通过上述的方法来 判断是否满足
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