[发明专利]碰撞检测系统、机械手系统、碰撞检测方法以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及碰撞检测系统、机械手系统、碰撞检测方法以及程序等。 

背景技术

在多个领域需要判定有无物体间的碰撞、接近。例如在机械手等领域中，碰撞的发生成为非常大的问题。因此，以前就开始研究、开发在实际上发生碰撞发生之前，通过由计算机进行的计算判定碰撞的有无、允许的范围以上的接近的手法。作为这样的碰撞判定手法的现有技术，已知例如专利文献1、2等所公开的技术。 

专利文献1的手法在其图6的流程图被示出。在该现有技术中，将物体(对象)的三维的配置作为横(X)与纵(Y)的二维位置、和与该位置对应的深度值(Z值)来存储的装置中，依次地渲染图元。而且，在该渲染的过程中，如果出现具有相同深度值的，即、在三维空间上占据相同的位置的，则将其判定为碰撞。 

专利文献2的手法通过其图2、图3说明。该现有技术中，预先计算从多边形的原点至该多边形的某个方向的面的距离，且作为立体图保存。而且，根据原点与成为碰撞检测的对象的物体之间的距离、和存储在立体图中的距离的大小，判定碰撞。 

专利文献1：日本特开平9-204543号公报 

专利文献2：日本特表2009-545075号公报 

然而，专利文献1的现有技术中，深度值的更新取决于描绘物体的顺序，所以有发生碰撞的检测遗漏的可能性。例如，在描绘了配置在前方侧(跟前一侧)的物体之后，在其后方侧(里侧)其它的物体间即使发生了碰撞，深度值已经更新为前方侧的目标的值，所以不能够检测出碰撞。 

另外，专利文献2的现有技术中，存在很难准确地处理非凸多边形的碰撞的问题。即、将从原点至面的距离存储在单一的立体图中，所以在某个方向，有多个该多边形的面的情况下，即、那样的非凸的多边形的情况下，不能将其作为单一的立体图表现。 

发明内容

根据本发明的几个方式，能够提供一种可实现碰撞检测对象目标的准确的碰撞判定的碰撞检测系统、机械手系统、碰撞检测方法以及程序等。 

本发明的一方式，涉及一种碰撞检测系统，包括：处理部、进行描绘处理的描绘部、设定深度信息的深度缓冲器，在上述深度缓冲器中，在对象面配置设定的目标的深度信息被设定为深度图信息，上述描绘部进行第1描绘处理，该第1描绘处理中进行深度测试，一边参照上述深度缓冲器的上述深度图信息，一边对构成碰撞检测对象目标的图元面中的从规定的视点观察处于背面的图元面进行描绘，上述描绘部进行第2描绘处理，该第2描绘处理中，不进行深度测试而对构成上述碰撞检测对象目标的图元面中的从上述视点观察处于背面的图元面进行描绘，上述处理部进行基于上述第1描绘处理与上述第2描绘处理的结果，判定上述碰撞检测对象目标是否与上述对象面的上述目标碰撞的碰撞判定。 

根据本发明的一方式，在深度缓冲器中，在对象面配置设定的目标的深度信息被设定为深度图信息。而且，描绘部进行第1描绘处理和第2描绘处理，该第1描绘处理中进行深度测试，对碰撞检测对象目标的背面的图元面进行描绘、该第2描绘处理中，不进行深度测试而对碰撞检测对象目标的背面的图元面进行描绘。而且，基于这些第1、第2描绘处理的结果，进行碰撞检测对象目标与对象面的目标之间的碰撞判定。如此，能够进行有效地利用深度缓冲器处理的碰撞判定，且能够实现碰撞检测对象目标的准确的碰撞判定。 

另外，在本发明的一方式中，上述处理部可以进行通过上述第1描绘处理而生成的第1图像与通过上述第2描绘处理而生成的第2图像的比较处理，从而进行上述碰撞判定。 

如此，对通过第1、第2描绘处理生成的第1、第2图像的差异进行检测，从而能够实现碰撞判定。 

另外，本发明的一方式中，上述处理部可以只进行上述第1描绘处理中的描绘像素数信息与上述第2描绘处理中的描绘像素数信息的比较处理，由此进行上述碰撞判定。 

如此，只检测第1、第2描绘处理中的描绘像素数的差异，就能够实现碰撞判定。 

另外，本发明的一方式中，上述描绘部可以在上述第1描绘处理与上述第2描绘处理的各描绘处理中，通过无限远的上述视点处的平行投影对上述碰撞检测对象目标的背面的图元面进行描绘。 

这样，与一般的三维图像的描绘处理不同，通过平行投影对背面的图元面进行描绘，从而能够实现更准确的碰撞判定。 

另外，本发明的一方式中，在上述深度缓冲器中可以将通过无限远的上述视点处的平行投影对上述对象面的上述目标进行描绘而获得的深度信息设定为上述对象面的上述深度图信息。