(57)【要約】【課題】作業対象を見失い難く、作業をより確実にかつより短時間で行うことのできるロボットシステムおよびロボットシステムの制御方法を提供すること。【解決手段】ロボットシステムは、アームを備えるロボットと、複数の対象を作業対象と前記作業対象以外とに区別する光を照射する光照射部と、前記アームに配置され、前記光が照射されているときに前記作業対象を撮像するカメラと、前記カメラの撮像データに基づいて前記複数の対象から前記作業対象を区別し、前記アームの動作を制御する制御装置と、を有する。【選択図】図１
2020157461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アームを備えるロボットと、
複数の対象を作業対象と前記作業対象以外とに区別する光を照射する光照射部と、
前記アームに配置され、前記光が照射されているときに前記作業対象を撮像するカメラと、
前記カメラの撮像データに基づいて前記複数の対象から前記作業対象を区別し、前記アームの動作を制御する制御装置と、を有することを特徴とするロボットシステム。
【請求項２】
前記光照射部は、前記作業対象に前記光を照射し、前記作業対象以外には前記光を照射しない請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記光照射部は、前記作業対象に前記光を照射せず、前記作業対象以外に前記光を照射する請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記光照射部は、前記作業対象と前記作業対象以外とで異なる照度の前記光を照射する請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記光照射部は、前記作業対象と前記作業対象以外とで異なる色の前記光を照射する請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記光照射部は、前記カメラから見て裏側から前記光を照射する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記カメラは、所定領域内の波長の光を透過する波長フィルターを有し、
前記光照射部が照射する前記光の波長は、前記所定領域内の波長を含む請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記光照射部は、プロジェクターである請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項９】
複数の対象を作業対象と前記作業対象以外とに区別する光を光照射部から照射するステップと、
ロボットが備えるアームに配置されているカメラによって前記光が照射されているときに前記作業対象を撮像するステップと、
前記カメラの撮像データに基づいて前記複数の対象から前記作業対象を区別し、前記アームの動作を制御するステップと、を含むことを特徴とするロボットシステムの制御方法。
【請求項１０】
前記光照射部から前記光を照射するステップの前に、
前記カメラによって少なくとも１つの前記対象を撮像するステップと、
前記カメラの撮像データに含まれる少なくとも１つの前記対象から前記作業対象を選択するステップと、を含む請求項９に記載のロボットシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットシステムおよびロボットシステムの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているロボットシステムは、アームに取り付けられたカメラによるビジュアルフィードバックを用いてロボットの動作を補正するシステムである。このようなロボットシステムでは、対象物が基準位置とは異なる位置に載置されている場合には、ビジュアルフィードバックを用いて、アームと対象物との相対的位置関係が、対象物が基準位置にある場合のアームと対象物との相対的位置関係と同じ位置関係となるようにアームの動作を制御する。例えば、対象物が複数載置されている場合、複数の対象の中から１つの作業対象を選択し、この作業対象をカメラで捉えながら、アームと作業対象とが所定の相対的位置関係となるようにアームの動作を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５０６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アームを駆動している最中に、不測の事態によってカメラの撮像領域から作業対象が外れた場合には、複数の対象物の中から、作業対象を再び探し出すことは困難であり、作業対象を選択し直すことから再開しなければならず、作業効率の低下を招くおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のロボットシステムは、アームを備えるロボットと、
複数の対象を作業対象と前記作業対象以外とに区別する光を照射する光照射部と、
前記アームに配置され、前記光が照射されているときに前記作業対象を撮像するカメラと、
前記カメラの撮像データに基づいて前記複数の対象から前記作業対象を区別し、前記アームの動作を制御する制御装置と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るロボットシステムを示す全体図である。
【図２】対象物の一例を示す斜視図である。
【図３】制御方法を示すフローチャートである。
【図４】カメラの撮像データの一例を示す図である。
【図５】カメラの撮像データの一例を示す図である。
【図６】カメラの撮像データの一例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る光の照射方法を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る光の照射方法を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る光の照射方法を示す図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る光の照射方法を示す図である。
【図１１】制御方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第６実施形態に係るロボットシステムを示す全体図である。
【図１３】本発明の第７実施形態に係るロボットシステムを示す全体図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明のロボットシステムおよびロボットシステムの制御方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムを示す全体図である。図２は、対象物の一例を示す斜視図である。図３は、制御方法を示すフローチャートである。図４ないし図６は、それぞれ、カメラの撮像データの一例を示す図である。
【０００９】
図１に示すロボットシステム１は、精密機器やこれを構成する部品の給材、除材、搬送および組立等の作業を行うことができる。ロボットシステム１は、対象物１００に対して所定の作業を実行するロボット２と、ロボット２に装着され、対象物１００を撮像するカメラ３と、対象物１００に向けて光を照射する光照射部７と、ホストコンピューター９からの指令に基づいて、これら各部の駆動を制御する制御装置８と、を有する。
【００１０】
ロボット２は、６軸ロボットであり、床、壁、天井等に固定されるベース２０と、アーム２００と、を有する。また、アーム２００は、ベース２０に回動自在に連結されている第１アーム２１と、第１アーム２１に回動自在に連結されている第２アーム２２と、第２アーム２２に回動自在に連結されている第３アーム２３と、第３アーム２３に回動自在に連結されている第４アーム２４と、第４アーム２４に回動自在に連結されている第５アーム２５と、第５アーム２５に回動自在に連結されている第６アーム２６と、第６アーム２６に装着されているハンド２７と、を有する。ただし、ロボット２の構成は、特に限定されず、例えば、アームの数は、５本以下であってもよいし、７本以上であってもよい。また、例えば、ロボット２は、スカラロボット、双腕ロボット等であってもよい。
【００１１】
カメラ３は、ロボット２の第５アーム２５に固定されている。また、カメラ３は、第５アーム２５の先端側すなわちハンド２７側を向き、ハンド２７の先にある対象物１００を撮像できるように配置されている。ここで、第５アーム２５の先端側にハンド２７が位置する関係は、第５アーム２５以外のアーム２１〜２４、２６がどのような姿勢であっても維持される。そのため、第５アーム２５にカメラ３を固定することにより、カメラ３は、常に、ハンド２７の先端側を撮像することができる。したがって、ハンド２７が対象物１００に対して如何なる姿勢で対向しても、当該姿勢において対象物１００を撮像することができる。そのため、より確実に対象物１００を撮像することができる。ただし、カメラ３の配置は、特に限定されない。
【００１２】
光照射部７は、対象物１００に選択的に光Ｌを照射することができる。なお、光照射部７としては、特に限定されないが、本実施形態ではプロジェクター７１が用いられている。これにより、光照射部７の構成が簡単となる。なお、光Ｌの波長としては、カメラ３で認識可能であれば、特に限定されず、４００〜７００ｎｍの可視光であってもよいし、４００ｎｍ以下の不可視光（紫外線）であってもよいし、７００ｎｍ以上の不可視光（赤外線）であってもよい。
【００１３】
制御装置８は、ロボット２の駆動を制御するロボット制御部８１と、カメラ３で撮像される撮像データに基づいて対象物１００を認識する対象物認識部８２と、光照射部７の駆動を制御する光照射部制御部８３と、を有する。このような制御装置８は、例えば、コンピューターから構成され、情報を処理するプロセッサー（ＣＰＵ）と、プロセッサーに通信可能に接続されたメモリーと、外部インターフェースと、を有する。メモリーにはプロセッサーにより実行可能な各種プログラムが保存され、プロセッサーは、メモリーに記憶された各種プログラム等を読み込んで実行することができる。
【００１４】
また、アーム２１〜２６、ハンド２７のうちの少なくとも１カ所には、図示しない力覚センサー、近接センサー等のセンサーが配置されており、制御装置８は、これらセンサーからの出力信号に基づいて、ハンド２７またはその把持物の他所への接触を検出ことができる。
【００１５】
以上、ロボットシステム１の全体構成について簡単に説明した。次に、制御装置８によるロボットシステム１の制御方法について詳細に説明する。以下では、図２に示すように、対象物１００が、貫通孔で構成されている４つ対象１１１を有する基板１１０と、基板１１０に形成されている対象１１１に挿入する４つのワーク１２０と、を有する構成となっており、ロボット２が各対象１１１に１個ずつワーク１２０を挿入する動作を行う場合について代表して説明する。なお、対象物１００の構成やロボット２の動作は、これに限定されない。
【００１６】
図３に示すように、制御装置８は、まず、ステップＳ１として、ロボット２の駆動を制御して、ハンド２７で１つのワーク１２０を把持させる。次に、制御装置８は、ステップＳ２として、ロボット２の駆動を制御して、少なくとも１つの対象１１１がカメラ３の視野（撮像領域）に入るようにアーム２００を移動させる。次に、制御装置８は、ステップＳ３として、カメラ３で基板１１０、特に対象１１１を撮像し、その撮像データＤ１に含まれている対象１１１を認識する。
【００１７】
次に、制御装置８は、ステップＳ４として、ステップＳ３で得られた撮像データＤ１に含まれる対象１１１から、１つの対象１１１を「作業対象１１１Ａ」として選択する。図４に、ステップＳ３で得られた撮像データＤ１の一例を示す。この図では、ステップＳ４において、制御装置８は、左上に位置する対象１１１を作業対象１１１Ａとして選択している。なお、ステップＳ３では、プロジェクター７１は、基板１１０に光Ｌを照射しない。
【００１８】
制御装置８は、次に、ステップＳ５として、前ステップＳ４で選択した作業対象１１１Ａに光Ｌが照射され、それ以外の対象１１１には光Ｌが照射されないように、プロジェクター７１の駆動を制御する。例えば、各対象１１１の位置座標を予め記憶しておくことで、光Ｌを作業対象１１１Ａに選択的に照射することができる。また、ロボット２の姿勢とカメラ３の撮像データＤ１とに基づいて作業対象１１１Ａの三次元位置座標を算出し、その結果に基づいてプロジェクター７１の駆動を制御することにより、光Ｌを作業対象１１１Ａに選択的に照射することもできる。ただし、作業対象１１１Ａへの光Ｌの照射方法は、特に限定されない。また、作業対象１１１Ａへの光Ｌの照射は、後述するステップＳ９が終わるまで維持される。
【００１９】
制御装置８は、次に、ステップＳ６として、作業対象１１１Ａに光Ｌが照射されている状態をカメラ３で撮像する。これにより、作業対象１１１Ａが撮像されて認識され、撮像データＤ２が得られる。制御装置８は、次に、ステップＳ７として、前ステップＳ６で得られた撮像データＤ２に基づいて、ワーク１２０が作業対象１１１Ａに近づくようにロボット２の駆動を制御する。図５に撮像データＤ２の一例を示す。ここで、ステップＳ４において、そのときのアーム２００の姿勢でカメラ３によって認識可能な対象１１１から作業対象１１１Ａを選択しているため、ステップＳ７におけるアーム２００の無駄な動きが抑制される。つまり、ステップＳ７でのアーム２００の移動量を効果的に減らすことができ、ステップＳ７をより迅速に完了することができる。
【００２０】
このように、作業対象１１１Ａにだけ光Ｌを照射することにより、作業対象１１１Ａに影ができ易く、陰を特徴として追加できるため、撮像データＤ２中の作業対象１１１Ａの特徴量が増加する。また、光Ｌの輪郭Ｌ０による特徴を追加することができるため、撮像データＤ２中の作業対象１１１Ａの特徴量が増加する。したがって、撮像データＤ２に基づく画像認識精度が向上し、ステップＳ７をより精度よく行うことができる。なお、例えば、図６に示すように、光Ｌの輪郭Ｌ０をより複雑な形状とすることにより、光Ｌの輪郭による特徴がより大きくなるため、撮像データＤ２中の作業対象１１１Ａの特徴量がより増加する。なお、光Ｌの輪郭としては、円形や星形に限定されず、例えば、三角形、四角形、五角形以上の多角形等であってもよい。
【００２１】
制御装置８は、次に、ステップＳ８として、ワーク１２０が基板１１０、特に作業対象１１１Ａに接触したか否かを判断する。当該判断は、例えば、アーム２１〜２６、ハンド２７のいずれかに配置されている前記の力覚センサーが出力する信号に基づいて行うことができる。制御装置８は、ステップＳ８で、ワーク１２０が作業対象１１１Ａに接触したと判断するまで、ステップＳ６〜Ｓ８を繰り返す。そして、制御装置８は、ステップＳ８でワーク１２０が作業対象１１１Ａに接触したと判断すると、ステップＳ９として、ロボット２の駆動を制御して、ワーク１２０を作業対象１１１Ａに挿入する。この際、制御装置８は、インピーダンス制御を用いてロボット２を駆動することにより、当該作業を比較的容易に行うことができる。また、ワーク１２０を作業対象１１１Ａに挿入し終えるまでは、作業対象１１１Ａに光Ｌを照射した状態が維持される。
【００２２】
制御装置８は、次に、ステップＳ１０として、全対象１１１にワーク１２０が挿入されたか否かを判断する。この判断結果がＮｏである場合、他の対象１１１から新たな作業対象１１１Ａを設定し、ステップＳ１〜Ｓ９を繰り返し行う。そして、制御装置８は、全対象１１１にワーク１２０が挿入されたと判断するまで、ステップＳ１〜Ｓ１０を繰り返す。
【００２３】
以上、制御装置８による制御方法について説明した。このような制御方法によれば、ステップＳ５〜Ｓ９の間、光Ｌによって作業対象１１１Ａが他の対象１１１と区別されているため、ワーク１２０を作業対象１１１Ａに挿入し終えるまでに、外部からの衝撃等の不測の事態によってカメラ３の視野から作業対象１１１Ａが外れてしまった場合でも、カメラ３の撮像データに基づいて、容易に、作業対象１１１Ａを再び探し出すことができる。そのため、ワーク１２０の作業対象１１１Ａへの挿入をより確実に行うことができる。特に、制御装置８の制御方法によれば、作業対象１１１Ａを見失っても再び探し出して作業を再開することができるため、従来のように、ステップＳ２まで戻ってやり直す必要がない。そのため、作業時間が短縮され、ロボット２の作業効率が高まる。
【００２４】
以上、ロボットシステム１およびロボットシステム１の制御方法について説明した。ロボットシステム１は、前述したように、アーム２００を備えるロボット２と、複数の対象１１１を作業対象１１１Ａと作業対象１１１Ａ以外とに区別する光Ｌを照射する光照射部７と、アーム２００に配置され、光Ｌが照射されているときに作業対象１１１Ａを撮像するカメラ３と、カメラ３の撮像データＤ２に基づいて複数の対象１１１から作業対象１１１Ａを区別し、アーム２００の動作を制御する制御装置８と、を有する。
【００２５】
このような構成によれば、光Ｌによって作業対象１１１Ａが他の対象１１１と区別されているため、ロボット２の動作中に、外部からの衝撃等の不測の事態によってカメラ３の視野から作業対象１１１Ａが外れても、カメラ３を用いて、容易に、作業対象１１１Ａを再び探し出すことができる。そのため、ロボット２による作業をより確実に行うことができる。特に、作業対象１１１Ａを見失っても、作業対象１１１Ａを再び探し出して作業を再開することができるため、従来のように、再び、作業対象１１１Ａを選択するステップまで戻ってやり直す必要がない。そのため、作業時間が短縮され、ロボット２の作業効率が高まる。
【００２６】
また、前述したように、光照射部７は、作業対象１１１Ａに光Ｌを照射し、作業対象１１１Ａ以外の対象１１１には光Ｌを照射しない。このような構成によれば、明暗によって、複数の対象１１１を、作業対象１１１Ａとそれ以外とに容易に区別することができる。また、作業対象１１１Ａに影ができ易く、作業対象１１１Ａのコントラストが高まるため、その分、作業対象１１１Ａの特徴量が増加する。したがって、撮像データＤ２に基づく画像認識精度が向上し、ステップＳ７をより精度よく行うことができる。
【００２７】
また、前述したように、光照射部７は、プロジェクター７１である。これにより、光照射部７の構成が簡単となる。
【００２８】
また、前述したように、ロボットシステム１の制御方法は、複数の対象１１１を作業対象１１１Ａと作業対象１１１Ａ以外とに区別する光Ｌを光照射部７から照射するステップＳ５と、ロボット２が備えるアーム２００に配置されているカメラ３によって光Ｌが照射されているときに作業対象１１１Ａを撮像するステップＳ６と、カメラ３の撮像データＤ２に基づいて複数の対象１１１から作業対象１１１Ａを区別し、アーム２００の動作を制御するステップＳ７〜Ｓ９と、を含む。
【００２９】
このような制御方法によれば、光Ｌによって作業対象１１１Ａが他の対象１１１と区別されているため、ロボット２の動作中に、外部からの衝撃等の不測の事態によってカメラ３の視野から作業対象１１１Ａが外れても、カメラ３を用いて、容易に、作業対象１１１Ａを再び探し出すことができる。そのため、ロボット２による作業をより確実に行うことができる。特に、作業対象１１１Ａを見失っても、作業対象１１１Ａを再び探し出して作業を再開することができるため、従来のように、再び、作業対象１１１Ａを選択するステップまで戻ってやり直す必要がない。そのため、作業時間が短縮され、ロボット２の作業効率が高まる。
【００３０】
また、前述したように、光照射部７から光Ｌを照射するステップＳ５の前に、カメラ３によって少なくとも１つの対象１１１を撮像するステップＳ３と、カメラ３の撮像データＤ１に含まれる対象１１１から少なくとも１つの作業対象１１１Ａを選択するステップＳ４と、を含む。このようなステップを有することにより、作業対象１１１Ａを容易に選択することができる。また、現在のアーム２００の姿勢においてカメラ３で認識可能な対象１１１から作業対象１１１Ａを選択するため、その後の作業におけるアーム２００の無駄な動きが抑制される。つまり、ステップＳ７でのアーム２００の移動量を効果的に減らすことができ、ステップＳ７をより迅速に完了することができる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態に係る光の照射方法を示す図である。
【００３２】
本実施形態は、光照射部７による光Ｌの照射方法が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図７において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００３３】
図７に、ステップＳ５において基板１１０の所定位置に光照射部７からの光Ｌが照射されている状態を示す。なお、図７は、ステップＳ６においてカメラ３が撮像した撮像データＤ２として図示している。
【００３４】
同図に示すように、光照射部７は、作業対象１１１Ａに光Ｌを照射せず、作業対象１１１Ａ以外の対象１１１に光Ｌを照射している。このような構成によっても、明暗によって、複数の対象１１１を、作業対象１１１Ａとそれ以外とに容易に区別することができる。
【００３５】
以上のように、本実施形態の光照射部７は、作業対象１１１Ａに光Ｌを照射せず、作業対象１１１Ａ以外の対象１１１に光Ｌを照射する。このような構成によれば、明暗によって、複数の対象１１１を、作業対象１１１Ａとそれ以外とに容易に区別することができる。
【００３６】
このような第２実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００３７】
＜第３実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る光の照射方法を示す図である。
【００３８】
本実施形態は、光照射部７による光Ｌの照射方法が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図８において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００３９】
図８に、ステップＳ５において基板１１０の所定位置に光照射部７からの光Ｌが照射されている状態を示す。なお、図８は、ステップＳ６においてカメラ３が撮像した撮像データＤ２として図示している。
【００４０】
同図に示すように、光照射部７は、全ての対象１１１に光Ｌを照射し、作業対象１１１Ａと、作業対象１１１Ａ以外の対象１１１と、で光Ｌの照度を異ならせている。具体的には、作業対象１１１Ａに照射する光Ｌ’を、それ以外の対象１１１に照射する光Ｌ”よりも明るくしている。このような構成によっても、明暗によって、複数の対象１１１を、作業対象１１１Ａとそれ以外とに容易に区別することができる。
【００４１】
なお、本実施形態とは逆に、作業対象１１１Ａに照射する光Ｌ’を、それ以外の対象１１１に照射する光Ｌ”よりも暗くしてもよい。ただし、本実施形態の方が、作業対象１１１Ａに影ができ易く、その分、作業対象１１１Ａの特徴量が増加する。したがって、撮像データＤ２に基づく画像認識精度が向上し、ステップＳ７をより精度よく行うことができる。
【００４２】
以上のように、本実施形態の光照射部７は、作業対象１１１Ａと作業対象１１１Ａ以外とで異なる照度の光Ｌを照射する。このような構成によれば、明暗によって、複数の対象１１１を、作業対象１１１Ａとそれ以外とに容易に区別することができる。
【００４３】
このような第３実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００４４】
＜第４実施形態＞
図９は、本発明の第４実施形態に係る光の照射方法を示す図である。
【００４５】
本実施形態は、光照射部７による光Ｌの照射方法が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図９において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００４６】
図９に、ステップＳ５において基板１１０の所定位置に光照射部７からの光Ｌが照射されている状態を示す。なお、図９は、ステップＳ６においてカメラ３が撮像した撮像データＤ２として図示している。
【００４７】
同図に示すように、光照射部７は、全ての対象１１１に光Ｌを照射し、作業対象１１１Ａと、作業対象１１１Ａ以外の対象１１１と、で光Ｌの色（波長）を異ならせている。例えば、作業対象１１１Ａに青色の光Ｌｂを照射し、それ以外の対象１１１に赤色の光Ｌｒを照射している。このような構成によれば、光Ｌの色の異なりによって、複数の対象１１１を、作業対象１１１Ａとそれ以外とに容易に区別することができる。ただし、光Ｌの色の組み合わせは、特に限定されない。
【００４８】
以上のように、本実施形態の光照射部７は、作業対象１１１Ａと作業対象１１１Ａ以外とで異なる色の光Ｌを照射する。このような構成によれば、色の異なりによって、複数の対象１１１を、作業対象１１１Ａとそれ以外とに容易に区別することができる。
【００４９】
このような第４実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５０】
＜第５実施形態＞
図１０は、本発明の第５実施形態に係る光の照射方法を示す図である。図１１は、制御方法を示すフローチャートである。
【００５１】
本実施形態は、光照射部７による光Ｌの照射方法とそれに伴う制御方法とが異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１０において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００５２】
図１０に、ステップＳ５において基板１１０の所定位置に光照射部７からの光Ｌが照射されている状態を示す。なお、図１０は、ステップＳ６においてカメラ３が撮像した撮像データＤ２として図示している。
【００５３】
同図に示すように、光照射部７は、全ての対象１１１に光Ｌを照射し、各対象１１１に照射する光Ｌの色（波長）を異ならせている。例えば、作業対象１１１Ａに青色の光Ｌｂを照射し、１つの対象１１１に赤色の光Ｌｒを照射し、１つの対象１１１に緑色の光Ｌｇを照射し、１つの対象１１１に黄色の光Ｌｙを照射する。このような構成によれば、光Ｌの色の異なりによって、複数の対象１１１を、作業対象１１１Ａとそれ以外とに容易に区別することができると共に、残りの対象１１１についてもそれぞれ区別することができる。ただし、光Ｌの色の組み合わせは、特に限定されない。
【００５４】
このような構成によれば、各ワーク１２０を対象１１１に挿入する度に、作業対象１１１Ａを選択し直す手間が省け、ロボット２の作業効率がさらに向上する。以下、具体的に説明する。図１１に示すように、制御装置８は、まず、ステップＳ１として、ロボット２の駆動を制御して、ハンド２７で１つのワーク１２０を把持させる。次に、制御装置８は、ステップＳ２として、ロボット２の駆動を制御して、少なくとも１つの対象１１１がカメラ３の視野（撮像領域）に入るようにアーム２００を移動させる。次に、制御装置８は、ステップＳ３として、カメラ３で基板１１０、特に対象１１１を撮像し、その撮像データＤ１に含まれている対象１１１を認識する。
【００５５】
次に、制御装置８は、ステップＳ４として、ステップＳ３で得られた撮像データＤ１に含まれる対象１１１から、１つの対象１１１を「作業対象１１１Ａ」として選択する。さらに、制御装置８は、作業対象１１１Ａとして選択しなかった残りの対象１１１に順番を付け、付けた順番に従って次の「作業対象１１１Ａ」とすることを決定する。
【００５６】
次に、制御装置８は、ステップＳ５として、撮像データＤ１に含まれる全ての対象１１１に光Ｌが照射されるように、プロジェクター７１の駆動を制御する。この状態では、図１０に示すように、作業対象１１１Ａには青色の光Ｌｂが照射され、１つの対象１１１には赤色の光Ｌｒが照射され、１つの対象１１１には緑色の光Ｌｇが照射され、１つの対象１１１には黄色の光Ｌｙが照射されている。なお、光Ｌの色と作業対象１１１Ａになる順番は関係付けられており、光Ｌの色を判断することにより、どの対象１１１が何番目の作業対象１１１Ａとなるかを制御装置８が記憶している。以下では、説明の便宜上、赤色の光Ｌｒが照射されている対象１１１を「対象１１１ｒ」とも言い、緑色の光Ｌｇが照射されている対象１１１を「対象１１１ｇ」とも言い、黄色の光Ｌｙが照射されている対象１１１を「対象１１１ｙ」とも言う。
【００５７】
制御装置８は、次に、ステップＳ６として、作業対象１１１Ａに光Ｌｂが照射されている状態をカメラ３で撮像する。制御装置８は、次に、ステップＳ７として、前ステップＳ６で得られた撮像データＤ２に基づいて、ワーク１２０が作業対象１１１Ａに近づくようにロボット２の駆動を制御する。制御装置８は、次に、ステップＳ８として、前記のセンサーの出力信号に基づいて、ワーク１２０が作業対象１１１Ａに接触したか否かを判断する。制御装置８は、ステップＳ８で、ワーク１２０が作業対象１１１Ａに接触したと判断するまで、ステップＳ６〜Ｓ８を繰り返す。そして、制御装置８は、ステップＳ８でワーク１２０が作業対象１１１Ａに接触したと判断すると、ステップＳ９として、ロボット２の駆動を制御して、ワーク１２０を作業対象１１１Ａに挿入する。
【００５８】
制御装置８は、次に、ステップＳ１０として、光Ｌが照射されている対象１１１の全てを作業対象１１１Ａとしたか否かを判断する。そして、制御装置８は、対象１１１ｒ、１１１ｇ、１１１ｙを順に作業対象１１１Ａとし、ステップＳ１１として、ワーク１２０を新たにハンド２７で把持させた後、対象１１１ｒ、１１１ｇ、１１１ｙごとにステップＳ６〜Ｓ１１を繰り返し行う。なお、光Ｌが照射されている対象１１１の全てを作業対象１１１Ａとし終えるまでは、光Ｌが照射された状態が維持される。制御装置８は、光Ｌが照射されている対象１１１の全てを作業対象１１１Ａとした後、ステップＳ１２として、基板１１０に含まれる全ての対象１１１にワーク１２０が挿入されたか否かを判断する。制御装置８は、全ての対象１１１にワーク１２０が挿入されたと判断するまで、ステップＳ１〜Ｓ１２を繰り返す。
【００５９】
以上、制御装置８による制御方法について説明した。このような制御方法によれば、ワーク１２０毎に、作業対象１１１Ａを選択し直す必要がなくなるため、前述した第１実施形態と比べて、ロボット２の作業効率が高まる。
【００６０】
＜第６実施形態＞
図１２は、本発明の第６実施形態に係るロボットシステムを示す全体図である。
【００６１】
本実施形態は、光照射部７による光Ｌの照射方法が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１２において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００６２】
図１２に示すように、本実施形態の光照射部７は、カメラ３から見て裏側から作業対象１１１Ａに光Ｌを照射する。本実施形態では、カメラ３が作業対象１１１Ａの図１２中の上側に位置する状態でロボット２の作業が行われるため、光照射部７は、作業対象１１１Ａの下側から光Ｌを照射する。このような構成によれば、アーム２００で光Ｌが遮蔽されることがないため、光Ｌを作業対象１１１Ａにより確実に照射することができる。また、作業対象１１１Ａに影が生じ易く、作業対象１１１Ａのコントラストが高まるため、その分、作業対象１１１Ａの特徴量が増加する。したがって、撮像データＤ２に基づく画像認識精度が向上し、ステップＳ７をより精度よく行うことができる。
【００６３】
このような第６実施形態においても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６４】
＜第７実施形態＞
図１３は、本発明の第７実施形態に係るロボットシステムを示す全体図である。
【００６５】
本実施形態は、光照射部７およびカメラ３の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１３において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００６６】
本実施形態では、環境光と異なる波長の光、具体的には赤外線を用いている。これにより、環境光と光Ｌとを区別することができ、カメラ３によって光Ｌをより精度よく認識することができる。また、図１３に示すように、カメラ３には、環境光をカットして光Ｌを透過する波長フィルター４が設けられており、光Ｌ以外の光を効果的に除去できるようになっている。そのため、光Ｌの輪郭がより鮮明となり、撮像データＤ２の特徴量が増加する。したがって、撮像データＤ２に基づく画像認識精度が向上し、ステップＳ７をより精度よく行うことができる。
【００６７】
以上のように、本実施形態のロボットシステム１では、カメラ３は、所定領域内の波長の光を透過する波長フィルター４を有し、光照射部７が照射する光Ｌの波長は、前記所定領域内の波長を含む。つまり、カメラ３は、光Ｌを透過する波長フィルター４を有する。これにより、例えば、環境光等の光Ｌ以外の光を効果的に除去することができる。そのため、カメラ３で光Ｌの輪郭をより鮮明に認識することができ、撮像データＤ２の特徴量が増加する。したがって、撮像データＤ２に基づく画像認識精度が向上し、ステップＳ７をより精度よく行うことができる。
【００６８】
以上、本発明のロボットシステムおよびロボットシステムの制御方法について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１…ロボットシステム、２…ロボット、２０…ベース、２００…アーム、２１…第１アーム、２２…第２アーム、２３…第３アーム、２４…第４アーム、２５…第５アーム、２６…第６アーム、２７…ハンド、３…カメラ、４…波長フィルター、７…光照射部、７１…プロジェクター、８…制御装置、８１…ロボット制御部、８２…対象物認識部、８３…光照射部制御部、９…ホストコンピューター、１００…対象物、１１０…基板、１１１、１１１ｇ、１１１ｒ、１１１ｙ…対象、１１１Ａ…作業対象、１２０…ワーク、Ｄ１、Ｄ２…撮像データ、Ｌ、Ｌ’、Ｌ”、Ｌｂ、Ｌｇ、Ｌｒ、Ｌｙ…光、Ｓ１〜Ｓ１２…ステップ
【図１】
2020157461.tif 000003
【図２】
2020157461.tif 000004
【図３】
2020157461.tif 000005
【図４】
2020157461.tif 000006
【図５】
2020157461.tif 000007
【図６】
2020157461.tif 000008
【図７】
2020157461.tif 000009
【図８】
2020157461.tif 000010
【図９】
2020157461.tif 000011
【図１０】
2020157461.tif 000012
【図１１】
2020157461.tif 000013
【図１２】
2020157461.tif 000014
【図１３】
2020157461.tif 000015