(57)【要約】【課題】移動手段によって移動している対象を検出する検出部の検出データを効率的且つ有効に利用することができる検出システムを提供する。【解決手段】この検出システムは、移動している対象Ｏの検出を所定の検出範囲内で複数回行う第１検出装置１０と、第１検出装置１０による対象Ｏの検出が行われる度に、第１検出装置１０によって得られた対象Ｏの少なくとも位置を示す第１データ要素と、前記検出の時に得られた対象Ｏに関する指標を少なくとも含む第２データ要素とを有するワークデータを作成するワークデータ作成手段と、ワークデータ作成手段によって作成された前記ワークデータを保存するワークデータ保存手段と、を備え、ワークデータ保存手段が、前記指標に基づき、対象Ｏについて新たに作成されるワークデータとワークデータ保存手段によって保存されているワークデータのうち何れか一方を保存すべきワークデータとして選択する。【選択図】図１
2020032520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動手段によって移動している対象の検出を検出範囲内で複数回行う検出部と、
前記検出部による前記対象の前記検出が行われる度に、前記検出部によって得られた前記対象の少なくとも位置を示す第１データ要素と、前記検出の時に得られた前記対象に関する指標を少なくとも含む第２データ要素とを有するワークデータを作成するワークデータ作成手段と、
前記ワークデータ作成手段によって作成された前記ワークデータを保存するワークデータ保存手段と、を備え、
前記ワークデータ保存手段が、前記指標に基づき、前記対象について新たに作成される前記ワークデータと前記ワークデータ保存手段によって保存されている前記ワークデータのうち何れか一方を保存すべきワークデータとして選択する、検出システム。
【請求項２】
移動手段によって移動している対象の検出を検出範囲内で複数回行う検出部と、
前記検出部による前記対象の前記検出が行われる度に、前記検出部によって得られた前記対象の少なくとも位置を示す第１データ要素と、前記検出の時に得られた前記対象に関する指標を少なくとも含む第２データ要素とを有するワークデータを作成するワークデータ作成手段と、
前記ワークデータ作成手段によって作成された前記ワークデータを保存するワークデータ保存手段と、を備え、
前記ワークデータ保存手段が、前記指標に基づき、前記対象について新たに作成される前記ワークデータのデータ要素と前記ワークデータ保存手段によって保存されている前記ワークデータの前記データ要素のうち何れか一方を保存すべきデータ要素として選択し、
前記データ要素は、前記第１データ要素および前記第２データ要素の何れか一方である、検出システム。
【請求項３】
前記ワークデータ作成手段が、前記対象に対する作業の難易度に関連する作業関連スコアを前記第２データ要素の前記指標として有する前記ワークデータを作成する、請求項１又は２に記載の検出システム。
【請求項４】
前記ワークデータ作成手段が、前記第２データ要素の前記指標として前記作業関連スコアとは異なる他のスコアを前記第２データ要素の前記指標としてさらに有する前記ワークデータを作成する、請求項３に記載の検出システム。
【請求項５】
前記ワークデータ作成手段が、前記対象の質および種類の少なくとも１つに関連する質関連スコアを前記第２データ要素の前記指標として有する前記ワークデータを作成する、請求項３に記載の検出システム。
【請求項６】
前記ワークデータ保存手段が、前記作業関連スコアおよび前記他のスコア又は前記質関連スコアの何れかの優先度が高いものに基づいて前記保存すべきワークデータの選択を行う、請求項４又は５に記載の検出システム。
【請求項７】
前記新たに作成される前記ワークデータの前記指標と前記ワークデータ保存手段によって保存されている前記ワークデータの前記指標とが同一である場合、前記ワークデータ保存手段が、前記新たに作成される前記ワークデータを前記保存すべきワークデータとして選択する、請求項１に記載の検出システム。
【請求項８】
前記作業関連スコアが、前記検出部の撮像装置によって得られた画像における前記対象のコントラスト、前記画像における前記対象の歪み、および前記移動手段による移動方向と直交する方向の前記対象の位置の少なくとも一つに関連している、請求項３に記載の検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送装置によって搬送されている対象を検出する検出部と、ロボットとを備え、ロボットがその先端部に設けられたツールを用いて搬送装置上の対象を取出すロボットシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。当該ロボットシステムでは、同一の対象が撮像装置によって２回以上撮像されると、２回目以降の検出結果が無効化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２０９９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記ロボットシステムでは、検出部の撮像装置によって同一の対象が２回以上撮像される時に、２回目以降の撮像データから得られる検出結果は使用されない。
しかし、撮像装置のレンズの歪み、対象に対する照明の角度、搬送装置の不備等の影響によって、必ずしも最初に撮像データにより得られた検出結果が最も有用であるとは限らない。
【０００５】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされている。本発明の目的の一つは、移動手段によって移動している対象を検出する検出部の検出データを効率的且つ有効に利用することができる検出システムの提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１態様の検出システムは、移動手段によって移動している対象の検出を検出範囲内で複数回行う検出部と、前記検出部による前記対象の前記検出が行われる度に、前記検出部によって得られた前記対象の少なくとも位置を示す第１データ要素と、前記検出の時に得られた前記対象に関する指標を少なくとも含む第２データ要素とを有するワークデータを作成するワークデータ作成手段と、前記ワークデータ作成手段によって作成された前記ワークデータを保存するワークデータ保存手段と、を備え、前記ワークデータ保存手段が、前記指標に基づき、前記対象について新たに作成される前記ワークデータと前記ワークデータ保存手段によって保存されている前記ワークデータのうち何れか一方を保存すべきワークデータとして選択する。
【０００７】
本発明の第２態様の検出システムは、移動手段によって移動している対象の検出を検出範囲内で複数回行う検出部と、前記検出部による前記対象の前記検出が行われる度に、前記検出部によって得られた前記対象の少なくとも位置を示す第１データ要素と、前記検出の時に得られた前記対象に関する指標を少なくとも含む第２データ要素とを有するワークデータを作成するワークデータ作成手段と、前記ワークデータ作成手段によって作成された前記ワークデータを保存するワークデータ保存手段と、を備え、前記ワークデータ保存手段が、前記指標に基づき、前記対象について新たに作成される前記ワークデータのデータ要素と前記ワークデータ保存手段によって保存されている前記ワークデータの前記データ要素のうち何れか一方を保存すべきデータ要素として選択し、前記データ要素は、前記第１データ要素および前記第２データ要素の何れか一方である。
【０００８】
例えば、対象が移動手段上で移動する可能性がある場合、対象の最新の位置を用いてロボット等による作業が行われることが好ましい。また、ロボット等による作業を適切に行うために対象の形状を出来るだけ正確に認識したい場合は、対象の複数回の検出のうち対象の形状の検出が最も正確である検出が反映されることが望ましい。また、対象の質、種類等を重視する場合は、対象の複数回の検出のうち対象の質、種類等が最も正確にわかる検出が反映されることが好ましい。ここで、対象の形状の検出精度、質、および種類は第２データ要素に含まれる対象に関する指標の例である。
【０００９】
第１態様では、第２データ要素に含まれる対象に関する指標に基づき、当該対象について新たに作成されるワークデータとワークデータ保存手段によって保存されているワークデータのうち何れか一方が保存すべきワークデータとして選択される。対象の形状の検出精度、質、種類等のうち重視する指標を用いてワークデータの入れ換えが行われるので、検出部の検出データを効率的且つ有効に利用することができる。
【００１０】
第２態様では、第２データ要素に含まれる対象に関する指標に基づき、当該対象について新たに作成されるワークデータのデータ要素とワークデータ保存手段によって保存されているワークデータのデータ要素のうち何れか一方が保存すべきデータ要素として選択される。また、データ要素は、第１データ要素および第２データ要素の何れか一方である。対象の形状の検出精度、質、種類等のうち重視する指標を用いてワークデータのデータ要素の入れ換えが行われるので、検出部の検出データを効率的且つ有効に利用することができる。
【００１１】
上記態様において、好ましくは、前記ワークデータ作成手段が、前記対象に対する作業の難易度に関連する作業関連スコアを前記第２データ要素の前記指標として有する前記ワークデータを作成する。
ロボット等の作業機械による作業を適切に行うためには、対象に対する作業の難易度が低い方が一般的に好ましい。対象に対する作業の難易度に関連する作業関連スコアを指標として用いることは、対象に対する作業をより適切に行う上で有利である。
【００１２】
上記態様において、好ましくは、前記ワークデータ作成手段が、前記第２データ要素の前記指標として前記作業関連スコアとは異なる他のスコアを前記第２データ要素の前記指標としてさらに有する前記ワークデータを作成する。
ロボット等の作業機械による作業の目的に応じて、ワークデータ又はそのデータ要素の入れ換えが柔軟に行われることが好ましい。当該態様では、ワークデータが作業関連スコアとは異なる他のスコアを指標として有する。このため、作業の目的に適したスコアを優先的に用いてワークデータ又はそのデータ要素の入れ換えを行うことが可能となる。
【００１３】
上記態様において、好ましくは、前記ワークデータ作成手段が、前記対象の質および種類の少なくとも１つに関連する質関連スコアを前記第２データ要素の前記指標として有する前記ワークデータを作成する。
ロボット等の作業機械による作業の目的に応じて、ワークデータ又はそのデータ要素の入れ換えが柔軟に行われることが好ましい。当該態様では、ワークデータが作業関連スコアとは異なるスコアであって、対象の質および種類の少なくとも１つに関連する質関連スコアを有する。このため、作業の目的に適したスコアを優先的に用いてワークデータ又はそのデータ要素の入れ換えを行うことが可能となる。
【００１４】
上記態様において、好ましくは、前記ワークデータ保存手段が、前記作業関連スコアおよび前記他のスコア又は前記質関連スコアの何れかの優先度が高いものに基づいて前記保存すべきワークデータの選択を行う。
優先的に考慮されるスコアを変更することにより、ロボット等の作業機械の動作を作業の目的に簡易に且つ効率的に適合させることができる。
【００１５】
上記態様において、好ましくは、前記新たに作成される前記ワークデータの前記指標と前記ワークデータ保存手段によって保存されている前記ワークデータの前記指標とが同一である場合、前記ワークデータ保存手段が、前記新たに作成される前記ワークデータを前記保存すべきワークデータとして選択する。
この場合、新たに作成されるワークデータが保存されても当該対象の指標は変化しないが、ワークデータ中の第１データ要素の位置データが最新のものとなる。例えば、対象が移動手段上で移動する可能性がある場合に、最新の位置データを用いることができる当該構成は、作業の正確性、確実性を向上するために有利である。
【００１６】
上記態様において、好ましくは、前記作業関連スコアが、前記検出部の撮像装置によって得られた画像における前記対象のコントラスト、前記画像における前記対象の歪み、および前記移動手段による移動方向と直交する方向の前記対象の位置の少なくとも一つに関連している。
【００１７】
ロボット等の作業機械によって対象に対する作業を行う時に、撮像装置によって得られた画像における対象のコントラストが低い場合又は対象の歪みが大きい場合、作業機械による作業に好ましくない影響が出る時がある。また、前記直交する方向において作業機械から対象迄の距離が適切である方が、作業機械による作業が容易となる。このため、当該構成は、作業の正確性、確実性を向上するために有利である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、移動手段によって移動している対象を検出する検出部の検出データを効率的且つ有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態の検出システムが使用されるロボットシステムの構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の検出システムの制御ユニットのブロック図である。
【図３】第１実施形態の検出システムによって検出される対象の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の第１実施形態に係る検出システムについて、図面を用いながら以下説明する。
第１実施形態の検出システムは、一例では図１に示されるロボットシステムに使用され、第１検出装置（検出部）１０と、第２検出装置（検出部）２０と、ロボット３０を制御する制御ユニット４０とを備えている。ロボット（作業機械）３０は、搬送装置（移動手段）２によって移動される物品である対象Ｏに対して所定の作業を行う。ロボット３０の先端部にはツールＴが取付けられ、一例としてロボット３０はツールＴによって搬送装置２上の対象Ｏの取出作業を行う。本実施形態では、搬送装置２の搬送方向と図１の基準座標系２０１のＸ軸方向が一致しており、鉛直方向と図１の基準座標系２０１のＺ軸方向とが一致しており、図１の基準座標系２０１のＹ軸方向は搬送装置２の幅方向と一致するように取られている。制御ユニット４０は、１台の制御装置から成るものでもよく、複数台の制御装置から成るものでもよい。
【００２１】
ロボット３０は特定の種類のロボットに限定されないが、本実施形態のロボット３０は、複数の可動部をそれぞれ駆動する複数のサーボモータ３１（図２参照）を備える垂直多関節ロボットである。なお、複数の可動部によってロボット３０のアーム３０ａが構成されている。各サーボモータ３１はその作動位置を検出するための作動位置検出装置を有し、作動位置検出装置は一例としてエンコーダである。作動位置検出装置の検出値は制御ユニット４０に送信される。ロボット３０は、水平端関節ロボット、マルチリンクロボット等であってもよい。
【００２２】
制御ユニット４０は、一例では、図２に示されるように、ＣＰＵ等のプロセッサ４１と、表示装置４２と、不揮発性ストレージ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する記憶部４３と、ロボット３０のサーボモータ３１にそれぞれ対応している複数のサーボ制御器４４と、操作盤等の入力部４５とを備えている。
【００２３】
記憶部４３にはシステムプログラム４３ａが格納されており、システムプログラム４３ａは制御ユニット４０の基本機能を担っている。また、記憶部４３にはワークデータ作成プログラム（ワークデータ作成手段）４３ｂおよびワークデータ保存プログラム（ワークデータ保存手段）４３ｃが格納されている。また、記憶部４３には動作プログラムおよび追随制御プログラムも格納されており、各プログラムに基づきプロセッサ４１がロボット３０の各サーボモータ３１およびツールＴを制御し、これにより搬送装置２によって搬送されている対象Ｏの取出作業が行われる。
なお、第１検出装置１０および第２検出装置２０はロボット３０の作業位置又はそれよりも前記搬送方向の上流側で下記検出を行う。
【００２４】
第１検出装置１０は撮像装置１０ａを有し、撮像装置１０ａは二次元カメラ、三次元カメラ等である。撮像装置１０ａの代わりに三次元距離センサ等が用いられてもよく、対象Ｏの位置および姿勢を検出するためのデータを得ることができる他のセンサを用いることも可能である。本実施形態の撮像装置１０ａは二次元カメラであり、撮像装置１０ａは搬送装置２の上方に図示しないフレーム等により支持されている。第１検出装置１０は、その撮像位置を照明するために、例えば可視光を照射する照明装置１０ｂを有し、照明装置１０ｂは撮像装置１０ａによる撮像を行う時だけ光を照射する。
【００２５】
第１検出装置１０は、プロセッサ１１と、ＲＡＭ１２と、画像処理プログラム１３ａが格納されたメモリ１３とを備えている。プロセッサ１１は、画像処理プログラム１３ａに基づき、例えば、ブロブ処理、パターンマッチ処理、特徴点の位置に基づく姿勢検出処理等を行う。第１検出装置１０で得られた検出データ（第１データ要素）は制御ユニット４０に送信される。検出データには各対象Ｏの位置データが少なくとも含まれており、各対象Ｏの姿勢データがさらに含まれていてもよい。
【００２６】
第１検出装置１０は、画像処理プログラム１３ａに基づき、例えばパターンマッチ処理で計測された所定部位の形状と所定のモデル形状との合致度（作業関連スコア）を求める作業関連データ取得処理とを行う。所定部位がツールＴによって把持される部分であれば、その形状によってツールＴによる把持の難易度が異なる。このため、作業関連データ取得処理によって各対象Ｏに対して得られるスコアは、各対象Ｏに対する作業の難易度を示すものとなる。第１検出装置１０で得られた作業関連スコア（指標）を含む作業関連データ（第２データ要素）は制御ユニット４０に送信される。
【００２７】
第２検出装置２０は撮像装置２０ａを有し、撮像装置２０ａは対象Ｏの品質（質）、種類、および検査結果（質）の少なくとも１つを検出するためのものである。本実施形態では、撮像装置２０ａは二次元カメラであり、その撮像位置に紫外線を照射する照明装置２０ｂを有する。照明装置２０ｂは撮像装置２０ａによる撮像を行う時だけ紫外線を照射する。撮像装置２０ａは、照明装置２０ｂによって紫外線が照射された対象Ｏから生ずる所定の波長の蛍光を撮像できる。なお、照明装置２０ｂは、赤外線又は可視光を照射するものであってもよい。
【００２８】
第２検出装置２０は、プロセッサ２１と、ＲＡＭ２２と、画像処理プログラム２３ａが格納されたメモリ２３とを備えている。プロセッサ２１は、画像処理プログラム２３ａに基づき、例えば、パターンマッチ処理、二値化処理等の画像処理を用いて、対象Ｏの検出と、対象Ｏ内において所定の波長の蛍光を発生している部分の面積（質関連スコア）を求める質関連データ取得処理を行う。対象Ｏが生鮮食品である場合、その鮮度、腐食の有無等によって、蛍光の波長、強度等が変化する。このため、質関連データ取得処理によって各対象Ｏに対して得られる面積は、各対象Ｏの質を示すものとなる。第２検出装置２０で得られた質関連スコア（指標）を含む質関連データ（第２データ要素）は制御ユニット４０に送信される。材質に応じて蛍光の波長、強度等が変化するので、プロセッサ２１は、対象Ｏからの蛍光の波長に基づき、質関連データ取得処理によって対象Ｏの種類を求めることも可能である。
【００２９】
搬送装置２は、対象Ｏの移動量を検出することができるエンコーダ２ａを有する。エンコーダ２ａは例えば搬送装置２を駆動するモータ２ｂ内に設けられている。
一例では、第１検出装置１０は、エンコーダ２ａによって所定の移動量が検出される度に対象Ｏの位置検出処理、姿勢検出処理、および作業関連データ取得処理を行い、第２検出装置２０は、第１検出装置１０による位置検出処理および姿勢検出処理の直前又は直後又は同時に質関連データ取得処理を行う。もしくは第１検出装置１０の結果と第２検出装置２０の結果の対応付けができれば第２検出装置２０はどのタイミングで検出を行っても良い。
なお、エンコーダを使わずに第１検出装置で移動量を検出しても良い。
制御ユニット４０は、第１検出装置１０から各対象Ｏの検出データおよび作業関連データを受信し、当該各対象Ｏの検出データおよび作業関連データに対応する態様で第２検出装置２０から各対象Ｏの質関連データを受信する。例えば、各質関連データには対応する対象Ｏの大凡の位置データが含まれている。このため、制御ユニット４０は検出データおよび作業関連データと質関連データとを対応させることができる。
【００３０】
制御ユニット４０のプロセッサ４１は、ワークデータ作成プログラム４３ｂに基づき、各対象Ｏに対して、各検出データ（第１データ要素）と、対応する作業関連データ（第２データ要素）および質関連データ（第２データ要素）とを有するワークデータを作成する。また、プロセッサ４１は、ワークデータ保存プログラム４３ｃに基づき、作成されたワークデータを記憶部４３に保存する。一例では、ワークデータはワークキューに保存され、ワークキューでは複数のワークデータがその位置データに基づき並んでいる。より具体的には、ワークキューの中で複数のワークデータは搬送装置２の搬送方向の下流側から順に並んでいる。
【００３１】
制御ユニット４０は、第１検出装置１０からの検出データおよび作業関連データと、第２検出装置２０からの作業関連データおよび質関連データとを受信し、受信した検出データと、対応する作業関連データおよび質関連データとを有するワークデータがプロセッサ４１によって生成される。
プロセッサ４１は、新たに作成されたワークデータと同一の対象Ｏに対するワークデータが既にワークキューに存在するか否かを判断する。同一の対象Ｏであるか否かは、各ワークデータの位置データ、エンコーダ２ａから得られる対象Ｏの移動量等を用いて公知の方法で判定される。例えば対象Ｏ同士の距離があるしきい値よりも小さいと判定されたものを同一物と判定する。そして、同一の対象Ｏに対するワークデータが既に存在する場合、プロセッサ４１は、ワークデータ保存プログラム２３ｃに基づき、新たに作成されたワークデータと既に保存されているワークデータの何れか一方を保存すべきワークデータとして選択し、選択されたワークデータをワークキューに保存する。
【００３２】
図３は、第１検出装置１０の画角における所定の検出範囲内で同一の対象Ｏが３回検出される場合を示し、最初の検出は検出範囲における搬送方向（Ｘ軸方向）の一端側で行われ、２回目の検出は検出範囲における搬送方向の中央側で行われ、３回目の検出は検出範囲における搬送方向の他端側で行われる。この場合、第１検出装置１０のレンズの歪みの影響等によって、検出範囲の中央側が一端側および他端側よりも作業関連スコアが良くなる傾向があり、検出範囲の一端側および他端側よりも中央側の方が質関連スコアとしての蛍光を発生している部分の面積が大きくなる傾向がある。一方、検出範囲の中央側よりも他端側の方がロボット３０による作業エリアに近い。対象Ｏが搬送装置２上で移動する可能性がある場合、３回目の検出で得られた検出データを用いることがロボット３０による作業の正確性を向上する上で好ましい。
様々な状況に応じて前記選択の基準が変わる。以下に当該選択の基準の例を示す。
【００３３】
（作業関連スコアに基づく選択）
プロセッサ４１は、新たに作成されたワークデータと同一の対象Ｏに対するワークデータが既にワークキューに存在する時、両者の前記合致度（作業関連スコア）を比較し、合致度が高い方をワークキューに残す（保存する）。合致度が高いことは、対象ＯのツールＴによる把持がより容易であること、制御ユニット４０が当該対象Ｏの形状や位置をより正確に把握していること等を意味する。なお、目的に応じて合致度が低い方をワークキューに残すことも可能である。例えば質データのスコアを優先する場合などである。
【００３４】
一方、両者の合致度が同じ場合、既にワークキューに保存されているワークデータをワークキューに残す（保存する）。この時に、新たに作成されたワークデータをワークキューに残す（保存する）ことも可能である。物品（対象Ｏ）の位置が変化し得る場合は新たに作成されたワークデータをワークキューに残した方が有利な場合がある。
【００３５】
（質関連スコアに基づく選択）
プロセッサ４１は、新たに作成されたワークデータと同一の対象Ｏに対するワークデータが既にワークキューに存在する時、両者の蛍光を発生している部分の面積（質関連スコア）を比較し、面積が大きい方をワークキューに残す（保存する）。面積が大きいことは、対象Ｏにおいて例えば質が低下している部分の面積を示す。この場合、質が低いものが優先的にロボット３０によって取出される。同一物（対象Ｏ）をあえて照明を変えて何度かチェックして一つでも質が低下しているものがあればその質データを持つものをワークキューに残すことで検品の品質向上が図れる。なお、目的に応じて面積が小さい方（質が良い方）をワークキューに残すことも可能である。この場合はベストな質のものを優先していくことになる。
【００３６】
一方、両者の面積が同じ場合、既にワークキューに保存されているワークデータをワークキューに残す（保存する）。この時に、新たに作成されたワークデータをワークキューに残す（保存する）ことも可能である。
【００３７】
（作業関連スコアおよび質関連スコアに基づく選択）
プロセッサ４１は、新たに作成されたワークデータと同一の対象Ｏに対するワークデータが既にワークキューに存在する時、両者の蛍光を発生している部分の面積（質関連スコア）を比較し、面積が大きい方をワークキューに残す（保存する）。なお、目的に応じて面積が小さい方をワークキューに残すことも可能である。
この時、両者の面積が同じ場合、両者の前記合致度（作業関連スコア）を比較し、合致度が高い方をワークキューに残す（保存する）。目的に応じて合致度が低い方をワークキューに残すことも可能である。
【００３８】
一方、両者の面積および合致度が同じ場合、既にワークキューに保存されているワークデータをワークキューに残す（保存する）。この時に、新たに作成されたワークデータをワークキューに残す（保存する）ことも可能である。
なお、複数種類の作業関連スコアおよび複数種類の質関連スコアを用いて前述と同様の処理を行うことも可能である。
【００３９】
本発明の第２実施形態に係るロボットシステムについて以下説明する。
第２実施形態の検出システムは、第１実施形態のように既に保存されているワークデータと新しいワークデータの何れかを選択するのではなく、既に保存されているワークデータのデータ要素と新しいワークデータのデータ要素のうち何れか一方を選択し、選択されたデータ要素をワークキューに保存するものである。
【００４０】
例えば、対象Ｏが搬送装置２上で移動する可能性がある場合、図３において、３回目の検出により得られた対象Ｏの第１データ要素である検出データ（位置データ）を用いることが好ましい。加えて、質が低下している対象Ｏをロボット２０によって確実に取出したい場合は、対象Ｏの蛍光を発生している部分の面積（質関連スコア）を出来るだけ正確に得たいが、第２検出装置２０のレンズの歪み等によって、蛍光を発生している部分の面積は２回目の検出において正確になる傾向がある。
【００４１】
このような状況でロボット３０の作業をより改善するために、一例では、プロセッサ４１は、新たに作成されたワークデータと同一の対象Ｏに対するワークデータが既にワークキューに存在する時、既にワークキューに存在するワークデータの第１データ要素である検出データ（位置データ）を、新たに作成されたワークデータの検出データで置換する。これにより、対象Ｏが搬送装置２上で移動する可能性がある場合に、最新の位置データを用いてロボット３０による対象Ｏの取出作業が行われる。
【００４２】
並行して、プロセッサ４１は、新たに作成されたワークデータと同一の対象Ｏに対するワークデータが既にワークキューに存在する時、質関連データ（第２データ要素）に含まれる前記面積（質関連スコア）を比較し、面積が大きい質関連データをワークキューに残す（保存する）。つまり、新たに作成されたワークデータの質関連データに含まれる面積が大きい時、既にワークキューに存在するワークデータの質関連データを新たに作成されたワークデータの質関連データで置換する。
【００４３】
なお、第２実施形態において、第１検出装置１０又は第２検出装置２０によって同一の対象Ｏを２回撮像する時に、１回目の照明と２回目の照明を変えることもできる。例えば、１回目の照明は位置の検出に適した照明とし、２回目の照明を作業関連スコア、質関連スコア等の正確な取得に適した照明とすることができる。
【００４４】
なお、第２実施形態のワークデータ中のデータ要素の選択および置換を行う時にも、第１実施形態と同様の選択の基準を用いることが可能である。
【００４５】
なお、前記各実施形態において、各対象ＯのＹ軸方向の位置に基づき各対象Ｏの作業関連スコアを求めることも可能である。例えば、Ｙ軸方向においてロボット１０から遠い側は作業が難しく、ロボット１０から近い側は作業が容易である場合が多い。このため、各対象ＯのＹ軸方向の位置データに応じて作業関連スコアを決定すると、作業の正確性、確実性を向上することができる。
【００４６】
また、前記各実施形態において、各対象Ｏの姿勢に基づき作業関連スコアを求めることも可能である。対象Ｏの形状、ロボット３０のツールＴの形状等のために、ロボット３０による作業が難しい対象Ｏの姿勢が存在する場合がある。このような場合に、対象Ｏの姿勢に基づく作業関連スコアに基づいてワークデータ又はそのデータ要素の入れ換えが行われると、ロボット３０による作業の正確性、確実性が向上する。
【００４７】
また、前記各実施形態において、第１検出装置１０が、検出された対象Ｏの形状と所定のモデル形状との合致度（質関連スコア）を求めてもよい。例えば対象Ｏが生鮮食品である場合、その鮮度、腐食の有無等によって、対象Ｏの形状が変化する。またキズや破れ等の品質の検査を第１検出装置１０が行っても良い。この場合、第２検出装置２０を設けなくても質関連スコアを得ることができる。
【００４８】
また、前記各実施形態において、エンコーダ２ａの代わりにカメラ、３次元計測器、三次元距離センサ等を用いて対象Ｏの移動量の検出を行うことも可能である。例えば、カメラによって搬送装置１０上のマーク、対象Ｏ等を検出することによって対象Ｏの移動量を検出することが可能である。その他の手段を用いて前記移動量の検出を行うことも可能である。
【００４９】
また、前記各実施形態において、搬送装置２の代わりに、他のロボット、ＡＧＶ（Automated
Guided Vehicle）が対象Ｏを移動させてもよい。この場合でも前述と同様の作用効果が達成され得る。さらに、対象Ｏが自動車、自動車のフレーム等の場合は、所定の作業が行われる対象Ｏがそのエンジン、車輪等によって移動してもよい。これらの場合、他のロボット、エンジン、車輪等が移動手段として機能する。
【００５０】
また、自動車のフレーム等が移動手段によって移動する場合、フレームに設けられた孔、フレームにおける溶接点等が対象Ｏであり得る。この場合、第１検出装置１０によって対象Ｏの位置データ、モデル形状との合致度（作業関連スコア）、孔の真円度、溶接点の色、孔の周囲の傷の有無等である質関連スコア等が制御ユニット４０に送信される。
【００５１】
搬送装置２の代わりに、対象Ｏが重力によって滑り落ちる、転がり落ちる、又は落下するシューターによって、対象Ｏを移動させてもよい。この場合、傾斜しているシューターを加振装置によって振動させ、これによりシューター上の対象Ｏの移動を円滑にすることも可能である。これらの場合、シューター、加振装置等が移動手段として機能し、シューターによって移動している対象Ｏがロボット３０に取付けられたツールＴによって取出される。
【００５２】
なお、前記各実施形態において、他のロボットが下流側にいる時は、ロボット３０は搬送装置２上の対象Ｏを無理に全部取出す必要はない。この場合に、各ワークデータの第１データ要素がロボット毎に設けられてもよい。
また、前記各実施形態において、第１検出装置１０の画像処理プログラム１３ａに基づく機能および第２検出装置２０の画像処理プログラム２３ａに基づく機能が、制御ユニット４０又は他のコンピュータによって実現されてもよい。
【００５３】
第１実施形態では、第２データ要素に含まれる対象Ｏに関する指標に基づき、当該対象Ｏについて新たに作成されるワークデータとワークデータ保存手段によって保存されているワークデータのうち何れか一方が保存すべきワークデータとして選択される。対象Ｏの形状の検出精度、質、種類等のうち重視する指標を用いてワークデータの入れ換えが行われるので、第１検出装置１０および第２検出装置２０の検出データを効率的且つ有効に利用することができる。
【００５４】
また、第２実施形態では、第２データ要素に含まれる対象Ｏに関する指標に基づき、当該対象Ｏについて新たに作成されるワークデータのデータ要素とワークデータ保存手段によって保存されているワークデータのデータ要素のうち何れか一方が保存すべきデータ要素として選択される。また、データ要素は、第１データ要素および第２データ要素の何れか一方である。対象Ｏの形状の検出精度、質、種類等のうち重視する指標を用いてワークデータのデータ要素の入れ換えが行われるので、検出部の検出データを効率的且つ有効に利用することができる。
【００５５】
また、上記各実施形態では、制御ユニット４０のプロセッサ４１が、第２データ要素の指標として、対象Ｏに対する作業の難易度に関連する作業関連スコアを有するワークデータを作成する。
ロボット３０等の作業機械による作業を適切に行うためには、対象Ｏに対する作業の難易度が低い方が一般的に好ましい。対象Ｏに対する作業の難易度に関連する作業関連スコアを指標として用いることは、対象Ｏに対する作業をより適切に行う上で有利である。
【００５６】
また、上記各実施形態では、制御ユニット４０のプロセッサ４１が、第２データ要素の指標として作業関連スコアとは異なる他のスコアをさらに有するワークデータを作成する。
ロボット３０等の作業機械による作業の目的に応じて、ワークデータ又はそのデータ要素の入れ換えが柔軟に行われることが好ましい。当該構成では、ワークデータが作業関連スコアとは異なる他のスコアを指標として有する。このため、作業の目的に適したスコアを優先的に用いてワークデータ又はそのデータ要素の入れ換えを行うことが可能となる。
【００５７】
また、上記各実施形態では、制御ユニット４０のプロセッサ４１が、第２データ要素の指標として対象Ｏの質および種類の少なくとも１つに関連する質関連スコアを有するワークデータを作成する。
ロボット３０等の作業機械による作業の目的に応じて、ワークデータ又はそのデータ要素の入れ換えが柔軟に行われることが好ましい。当該構成では、ワークデータが作業関連スコアとは異なるスコアであって、対象の質および種類の少なくとも１つに関連する質関連スコアを有する。このため、作業の目的に適したスコアを優先的に用いてワークデータ又はそのデータ要素の入れ換えを行うことが可能となる。
【００５８】
また、上記各実施形態では、制御ユニット４０のプロセッサ４１が、作業関連スコアおよび他のスコア又は質関連スコアの何れかに優先的に基づいて保存すべきワークデータの選択を行う。
優先的に考慮されるスコアを変更することにより、ロボット３０等の作業機械の動作を作業の目的に簡易に且つ効率的に適合させることができる。
【００５９】
また、上記各実施形態では、新たに作成されるワークデータの指標とワークデータ保存手段によって保存されているワークデータの指標とが同一である場合、制御ユニット４０のプロセッサ４１が、新たに作成されるワークデータを保存すべきワークデータとして選択する。
この場合、新たに作成されるワークデータが保存されても当該対象の指標は変化しないが、ワークデータ中の第１データ要素の位置データが最新のものとなる。例えば、対象Ｏが搬送装置２上で移動する可能性がある場合に、最新の位置データを用いることができる当該構成は、作業の正確性、確実性を向上するために有利である。
【００６０】
また、上記各実施形態では、作業関連スコアが、第１検出装置１０の撮像装置１０ａによって得られた画像における対象Ｏのコントラスト、画像における対象Ｏの歪み、および搬送装置２による移動方向と直交する方向（Ｙ軸方向）の対象Ｏの位置の少なくとも一つに関連していてもよい。
【００６１】
ロボット３０等の作業機械によって対象Ｏに対する作業を行う時に、撮像装置１０ａによって得られた画像における対象Ｏのコントラストが低い場合又は対象Ｏの歪みが大きい場合、作業機械による作業に好ましくない影響が出る時がある。また、Ｙ軸方向において作業機械から対象Ｏ迄の距離が適切である方が、作業機械による作業が容易となる。このため、当該構成は、作業の正確性、確実性を向上するために有利である。
【符号の説明】
【００６２】
２  搬送装置
２ａ  エンコーダ
２ｂ  モータ
１０  第１検出装置（検出部）
１０ａ  撮像装置
１０ｂ  照明装置
１１  プロセッサ
１２  ＲＡＭ
１３  メモリ
１３ａ  画像処理プログラム
２０  第２検出装置（検出部）
２０ａ  撮像装置
３０ｂ  紫外線照明装置
２１  プロセッサ
２２  ＲＡＭ
２３  メモリ
２３ａ  画像処理プログラム
３０  ロボット
３０ａ  アーム
３１  サーボモータ
４０  制御ユニット
４１  プロセッサ
４２  表示装置
４３  記憶部
４３ａ  システムプログラム
４３ｂ  ワークデータ作成プログラム（ワークデータ作成手段）
４３ｃ  ワークデータ保存プログラム（ワークデータ保存手段）
４４  サーボ制御器
４５  入力部
２０１  基準座標系
Ｏ  対象
【図１】
2020032520.tif 000003
【図２】
2020032520.tif 000004
【図３】
2020032520.tif 000005