物品取出装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种通过机器人来取出被散乱堆放的物品的物品取出装置。
【背景技术】
[0002] 通过机器人来取出被散乱堆放的物品的物品取出装置是公知的。在物品取出装置 中，基于由照相机拍摄得到的物品的二维图像或者使用三维测定器而得到的三维点集合， 来在视觉上识别物品的装载状态（参照日本JP2011-179909A和JP2011-093058A)。
[0003] 在日本JP2011-179909A中，公开了利用对象物体的距离图像来估计对象物体的 位置和姿势的位置姿势测量装置。在该公知技术所涉及的位置姿势测量装置中，将表示物 体模型与物体区域之间的距离的信息同表示部分区域群中的未被设定为物体区域的部分 区域与物体模型之间的距离的信息进行比较，根据比较的结果对物体区域附加新的部分区 域来更新物体区域，并且将物体模型与更新后的物体区域的三维点群相关联，来估计对象 物体的位置和姿势。
[0004] 在日本JP2011-093058A中公开了如下技术：从放置了位置和姿势未知的对象物 的供给部的三维信息提取包括能够利用机器人的把持机构来把持的对象物的把持区域。根 据该公知技术，根据对象物的供给部的三维测量数据来生成供给部的三维信息，使用预先 存储的包括把持机构区域和把持部分区域的把持区域，从三维信息提取在把持部分区域整 体中存在物体、在把持机构区域中不存在物体的区域，来作为可把持区域。
[0005] 然而，如日本JP2011-179909A和JP2011-093058A所记载的公知技术那样，在基于 使用视觉传感器获取到的视觉信息来检测物品的位置和姿势或者手的把持位置姿势的情 况下，经常存在发生误检测、检测失败或检测误差的担忧。例如，在通过具有一对爪的夹手 来夹持物品的情况下，若手的中心与物品的中心发生偏离，则只有手的一方的爪与物品接 触而无法使手闭合。在该情况下，在另一方的爪与物品之间形成间隙，因此物品的保持失败 的可能性高。另外，如果想要强制地使手闭合，则存在以下担忧：对机器人或手施加过负荷， 或者因过剩的力而导致物品损伤。
[0006] 在日本JP2000-263481A中公开了如下技术：将探测动作的异常的传感器设置于 机械手（manipulator)，在机械手取出物品时传感器探测到动作的异常时，停止取出动作， 使机械手暂时退避，利用视觉识别装置再次执行物品的检测。
[0007] 然而，在日本JP2000-263481A所公开的公知技术中，需要在每次探测到异常时都 使机械手退避，因此存在以下情况：尽管实际上存在能够取出的物品，仍然结束取出动作。 例如，存在以下情况：为了防止手与周围的物品或容器发生干扰，而使开放位置处的手的中 心偏离于物品的中心。在如日本JP2000-263481A所公开的那样的技术中，在手的中心与物 品的中心发生偏离的情况下探测为存在异常而中断物品的取出。从结果上来说，尽管潜在 地存在能够取出的物品，仍然中断取出工序。
[0008] 因而，寻求一种能够基于由视觉传感器获取的视觉信息来稳定地取出物品的物品 取出装置。
【发明内容】
[0009] 根据本申请的第一发明提供如下一种物品取出装置：利用视觉传感器来检测被散 乱堆放的物品，并且基于由上述视觉传感器获取的视觉信息来通过机器人逐个地取出上述 物品，上述机器人具备：手，其设置于臂的前端，能够保持上述物品；以及力传感器，其能够 检测作用于上述手的外力，该物品取出装置具备：视觉信息处理部，其基于由上述视觉传感 器获取的视觉信息，获取上述手的能够保持上述物品的位置和姿势来作为保持位置姿势； 力目标值设定部，其设定在保持上述物品时作用于上述手的外力的目标值；以及保持动作 部，其使上述机器人进行动作以使上述手移动到上述保持位置姿势，并且使上述手进行动 作以保持上述物品，其中，上述保持动作部构成为：在通过上述手来保持上述物品时使上述 机器人或上述手执行仿形动作（日语：倣U動作），使得由上述力传感器检测出的外力接近 上述外力的目标值。
[0010] 根据本申请的第二发明提供如下一种物品取出装置：在第一发明所涉及的物品取 出装置中，上述力传感器构成为对在上述机器人使上述手移动到上述保持位置姿势时上述 手与上述物品接触而产生的反作用力进行检测，上述保持动作部构成为：在由上述力传感 器检测出的上述反作用力超过预先决定的第一阈值时，使上述机器人停止，并且使上述手 进行动作以保持上述物品。
[0011] 根据本申请的第三发明提供如下一种物品取出装置：在第一发明或第二发明所涉 及的物品取出装置中，上述力传感器构成为将作用于上述手的外力分解为与手坐标系的各 坐标轴相关的分量来获取，该手坐标系是位置和姿势相对于上述手被固定的坐标系，上述 力目标值设定部构成为将上述外力的目标值分解为与上述手坐标系的各坐标轴相关的分 量来设定，上述保持动作部构成为：基于由上述力目标值设定部设定的上述外力的目标值， 来使上述机器人或上述手执行上述仿形动作。
[0012] 根据本申请的第四发明提供如下一种物品取出装置：在第一发明至第三发明中的 任一发明所涉及的物品取出装置中，上述保持动作部构成为：在通过上述手来保持上述物 品时，在由上述力传感器检测出的上述外力超过预先决定的第二阈值时，中断通过上述手 进行的上述物品的保持动作，并且使上述手进行动作以从上述手中释放上述物品。
[0013] 根据本申请的第五发明提供如下一种物品取出装置：在第一发明至第四发明中的 任一发明所涉及的物品取出装置中，上述物品取出装置还具备：存储部，其将由上述力传感 器检测出的上述外力与通过上述手保持的上述物品的个数相互关联地存储为第一存储信 息；以及物品个数判别部，其基于上述第一存储信息以及在通过上述手取出上述物品时由 上述力传感器检测出的上述外力，来判别通过上述手保持的上述物品的个数。
[0014] 根据本申请的第六发明提供如下一种物品取出装置：在第一发明至第四发明中的 任一发明所涉及的物品取出装置中，上述物品取出装置还具备：存储部，其在上述被散乱堆 放的物品包含不同种类的物品的情况下，将由上述力传感器检测出的上述外力与通过上述 手保持的上述物品的种类相互关联地存储为第二存储信息；以及物品种类判别部，其基于 上述第二存储信息以及在通过上述手取出上述物品时由上述力传感器检测出的上述外力， 来判别通过上述手保持的上述物品的种类。
[0015] 根据本申请的第七发明提供如下一种物品取出装置：在第一发明至第六发明中的 任一发明所涉及的物品取出装置中，上述手是通过开闭来保持上述物品的夹手，上述保持 动作部构成为：通过对上述手的开闭量进行控制来执行通过上述手进行的上述物品的保持 动作，并且使上述机器人或上述手执行仿形动作使得在使上述手开闭而上述手与上述物品 接触时由上述力传感器检测出的外力接近上述外力的目标值。
[0016] 这些以及其它本发明的目的、特征以及优点通过参照涉及附图所示的本发明的例 示性的实施方式的详细说明会变得更明确。
【附图说明】
[0017] 图1是表示一个实施方式所涉及的物品取出装置的概要图。
[0018] 图2是一个实施方式所涉及的物品取出装置的功能框图。
[0019] 图3是表示由一个实施方