的视图。
【具体实施方式】
[0036]下面将参照附图对本发明的第一实施方式进行描述。图1示出了根据第一实施方式的机器人11、要放置的对象(将其称为“放置对象”)以及放置对象要被放置于其上的对象(将其称为“容纳对象”)之间的关系。该机器人11包含放置确定系统(其未在图1中示出)。机器人11的抓握部12将杯子13作为放置对象来抓握。障碍物16已被放置在作为容纳对象的桌子14的上表面15之上。在这种情况下，机器人11确定杯子13是否可以被放置在桌子14的上表面15之上。然后，机器人11将其臂17移动到桌子14的上表面15之上的可用放置位置，并且使抓握部12释放杯子13，以使杯子13被放置在可用放置位置上。
[0037]图2示出了根据第一实施方式的放置确定系统21的配置。放置确定系统21包括:放置对象指定单元22、数据库23、搁置表面信息获取单元24、三维点群信息获取单元25、平面检测单元26、容纳表面信息获取单元27、放置确定单元28、图像获取单元29、期望放置位置指定单元30、放置位置确定单元31以及放置位置输出单元32。
[0038]放置对象指定单元22指定放置对象的类型，即要被放置在容纳对象上的对象。数据库23预先存储放置对象的搁置表面的形状。搁置表面信息获取单元24获得与由放置对象指定单元22指定的放置对象的类型对应的搁置表面的形状。三维点群信息获取单元25获得容纳对象的三维点群信息。平面检测单元26使用由三维点群信息获取单元25获得的三维点群信息来检测容纳对象的平面。容纳表面信息获取单元27从由平面检测单元26检测到的平面获得容纳表面的形状。放置确定单元28将由搁置表面信息获取单元24获得的搁置表面的形状与由容纳表面信息获取单元27获得的容纳表面的形状进行比较，确定放置对象是否可以被放置在容纳对象上，并且输出候选放置位置。图像获取单元29获得容纳对象的图像。期望放置位置指定单元30使用由图像获取单元29获得的容纳对象的图像来指定在容纳对象上放置对象的期望放置位置。放置位置确定单元31计算由期望放置位置指定单元30指定的放置对象的期望放置位置与由平面检测单元26检测到的容纳对象的平面之间的距离，并且将该距离与给定的阈值进行比较。当期望放置位置与该平面之间的距离小于给定的阈值时，放置位置输出单元32输出从放置确定单元28接收的候选放置位置，作为可用放置位置。
[0039]放置对象的搁置表面指的是图1中的杯子13的下表面或底部，即杯子13的与桌子14的上表面15接触的表面。容纳对象的容纳表面指的是图1中的桌子14的上表面15，即桌子14的与杯子13接触的表面。
[0040]放置确定系统21的构成要素通过执行程序，例如通过对包括在放置确定系统21中作为计算机的计算装置(未示出)进行控制来实现。更具体地，放置确定系统21将存储在存储器(未示出)中的程序加载到主存储装置(未示出)，并且通过控制用于实现构成要素的计算装置来执行程序。构成要素不限于由软件使用程序来实现，而是可以由硬件、固件以及软件的任意组合来实现。
[0041]上述程序可以存储在各种类型的非暂态计算机可读介质中，并且被提供给计算机。非暂态计算机可读介质包括各种类型的有形存储介质。非暂态计算机可读介质的示例包括:磁记录介质(例如软盘、磁带以及硬盘驱动器)、磁光记录介质(例如磁光盘)、CD-ROM (只读存储器)、CD-R、CD-R/W以及半导体存储器(例如掩模R0M、PR0M(可编程ROM)、EPR0M(可擦除PROM)、闪存ROM以及RAM(随机存取存储器))。可以经由各种类型的暂态计算机可读介质将程序提供给计算机。暂态计算机可读介质的示例包括:电信号、光信号以及电磁波。暂态计算机可读介质能够经由有线通信路径(例如电线和光纤)或者无线通信路径将程序提供给计算机。
[0042]图3为示出了根据本发明的第一实施方式的放置确定方法的过程的流程图。首先，放置对象指定单元22指定作为要被放置在容纳对象上的对象的放置对象的类型(步骤S010)。在该步骤中，机器人11的操作者(未示出)使用用于指定放置对象的显示画面来指定放置对象。
[0043]图4示出了根据第一实施方式的用于指定放置对象的显示画面41的示例。用于指定放置对象的显示画面41被显示在位于机器人11的操作者附近的显示器上。表示候选放置对象的图标的列表被显示在显示画面41上。这些候选放置对象与其搁置表面的图标和形状相关联地被预先存储在数据库23中。用于一个候选放置对象的两个或更多个候选搁置表面的形状可以被预先存储在数据库23中。机器人11的操作者使用位于显示画面左下位置处的图标42来选择由机器人11抓握的杯子13。以这种方式，放置对象指定单元22可以指定放置对象的类型。
[0044]然后，搁置表面信息获取单元24从数据库23获得与由放置对象指定单元22指定的放置对象对应的搁置表面的形状(步骤S020)。如果存在用于由放置对象指定单元22指定的放置对象的两个或更多个候选搁置表面，则搁置表面信息获取单元24在显示器上分别显示这两个或更多个候选搁置表面的形状，并且提示机器人11的操作者选择形状中的一个。图5A和图5B示出了根据第一实施方式的存储在数据库23中的放置对象的图标的示例以及存储在数据库23中的放置对象的搁置表面的形状的示例。搁置表面信息获取单元24从数据库23获得杯子13的如图5B所示的下表面的形状作为杯子13的搁置表面的形状，其中，杯子13作为由放置对象指定单元22指定的放置对象并且如图5A所示。
[0045]然后，搁置表面信息获取单元24在网格上绘制搁置表面的形状，并且获得搁置表面的网格信息。图6示出了根据第一实施方式的搁置表面的网格信息61。搁置表面信息获取单元24用网格形式的成组的正方形来表示如图5B所示的杯子13的下表面的形状，并且获得搁置表面的网格信息61。
[0046]然后，图像获取单元29获得容纳对象(即放置对象要被放置于其上的对象)的图像。图7示出了根据第一实施方式的由图像获取单元29获得的容纳对象的图像71。在作为容纳对象的桌子14的上表面15之上已经放置了障碍物如箱子16a、杯子16b以及手提包16c。机器人11的操作者可以看到显示在位于操作者附近的显示器上的容纳对象的图像71。另外，机器人11的操作者可以通过指示图像获取单元29显示期望容纳对象的图像71来获得期望容纳对象的图像。
[0047]然后，期望放置位置指定单元30指定期望放置位置作为机器人11的操作者想要将放置对象放置在该处的容纳对象上的位置(步骤S030)。如图7所示，机器人11的操作者在显示器上显示的图像71中通过使用指针72指定他/她想要将杯子13放置在该处的位置。以这种方式，期望放置位置指定单元30指定了期望放置位置73。
[0048]然后，三维点群信息获取单元25使用(一个或多个)传感器如激光扫描仪或两个或更多个照相机获得容纳对象的三维点群信息(步骤S040)。图8A和8B示出了根据第一实施方式的由三维点群信息获取单元25获得的容纳对象的三维点群信息。图8A示出了从与图像获取单元29的视角相同的视角(即从与图7中所示的图像的视角相同的视角)获得的三维点群信息。图8B示出了从与图像获取单元29的视角不同的视角获得的三维点群?目息。
[0049]然后，平面检测单元26从由三维点群信息获得单元25获得的容纳对象的三维点群信息检测平面(步骤S050)。图9示出了根据第一实施方式的由平面检测单元26检测到的平面。平面检测单元26使用RAMSAC(随机采样一致性)方法对图8A和图8B所示的容纳对象的三维点群信息执行平面拟合，并且检测包括许多三维点的宽平面91。检测到的平面91是从作为容纳对象的桌子14的上表面15排除了存在有障碍物16的区域的平面。
[0050]然后，容纳表面信息获取单元27从由平面检测单元26检测到的平面91获得容纳表面的形状(步骤S060)。图10A示出了当从上面看三维点群时根据第一实施方式的构成由容纳表面信息获取单元27取出的平面的三维点群。图10B示出了根据第一实施方式的容纳表面的网格信息。如图10A