[发明专利]物品取出装置

说明书

技术领域

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

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)。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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：倣い動作)，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。

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。