(57)【要約】【課題】ロボットのピッキング処理の制約に拘わらず、効率よく対象物情報を導出し、ピッキングに費やす処理時間の短縮化を図る。【解決手段】ピッキング方法では、ロボット制御装置１３０が、ロボットが対象物のピッキングを完了する前に、対象物情報導出装置１２０に新たな対象物に対する情報導出要求を発し（Ｓ３１２）、対象物情報導出装置が、情報導出要求から待機時間の経過後に（Ｓ３２２）対象物情報を生成して（Ｓ３２８）、対象物情報をロボット制御装置に送信する（Ｓ３０４）。こうして、対象物の検索範囲にロボットの部位が含まれなくなった直後に対象物情報を取得することができるので、効率よく対象物情報を導出し、ピッキングに費やす処理時間の短縮化を図ることが可能となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の検索範囲内の対象物を検出する光学式検出装置と、
検出された前記対象物の位置および姿勢を示す対象物情報を導出する対象物情報導出装置と、
対象物情報を導出させる情報導出要求を発するとともに、導出された前記対象物情報に基づいて前記対象物をピッキングさせるピッキング指令を発するロボット制御装置と、
前記ピッキング指令に基づいて前記対象物をピッキングするロボットと、
を備えたピッキングシステムであって、
前記ロボット制御装置は、前記ロボットが前記対象物のピッキングを完了する前に、前記対象物情報導出装置に新たな対象物に対する前記情報導出要求を発する対象物情報要求部を備え、
前記対象物情報導出装置は、前記情報導出要求から待機時間の経過後に対象物情報を生成する対象物情報生成部を備えることを特徴とするピッキングシステム。
【請求項２】
任意の検索範囲内の対象物を検出する光学式検出装置と、
検出された前記対象物の位置および姿勢を示す対象物情報を導出する対象物情報導出装置と、
対象物情報を導出させる情報導出要求を発するとともに、導出された前記対象物情報に基づいて前記対象物をピッキングさせるピッキング指令を発するロボット制御装置と、
前記ピッキング指令に基づいて前記対象物をピッキングするロボットと、
前記対象物情報導出装置と前記ロボット制御装置との通信を中継する中継装置と、
を備えたピッキングシステムであって、
前記ロボット制御装置は、前記ロボットが前記対象物のピッキングを完了する前に、前記中継装置を通じて前記対象物情報導出装置に新たな対象物に対する前記情報導出要求を発する対象物情報要求部を備え、
前記中継装置は、前記ロボット制御装置から発せられたコマンドが情報導出要求であるか否か判定するコマンド判定部と、該コマンドが情報導出要求であれば、該情報導出要求から待機時間を計るタイマと、該待機時間の経過後に前記情報導出要求を前記対象物情報導出装置に送信する通信中継部と、を備えることを特徴とするピッキングシステム。
【請求項３】
前記待機時間は、前記ロボット制御装置が前記情報導出要求を発してから、前記対象物情報導出装置の対象物の検索範囲に前記ロボットの部位が含まれなくなるまでの時間以上に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載のピッキングシステム。
【請求項４】
前記検索範囲に前記ロボットの部位が含まれているか否か検出するエリアセンサをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のピッキングシステム。
【請求項５】
任意の検索範囲内の対象物を検出する光学式検出装置と接続され、検出された該対象物の位置および姿勢を示す対象物情報を導出する対象物情報導出装置であって、
外部から対象物情報の導出要求である情報導出要求を受信すると、該情報導出要求から待機時間の経過後に、前記光学式検出装置に撮像画像の取得を要求するとともに、該光学式検出装置から受信した撮像画像をデータバッファに格納する撮像画像取得部と、
前記撮像画像に基づいて対象物情報を生成する対象物情報生成部と、
生成された前記対象物情報を外部に送信する対象物情報送信部と、
を備えることを特徴とする対象物情報導出装置。
【請求項６】
任意の検索範囲内の対象物を検出する光学式検出装置と、検出された該対象物の位置および姿勢を示す対象物情報を導出する対象物情報導出装置と、該対象物情報導出装置と通信可能なロボット制御装置と、ロボットとを備えるピッキングシステムを用いて該ロボットに該対象物をピッキングさせるピッキング方法であって、
前記ロボット制御装置が、前記ロボットが前記対象物のピッキングを完了する前に、前記対象物情報導出装置に新たな対象物に対する対象情報を導出させる情報導出要求を発し、
前記対象物情報導出装置が、前記情報導出要求から待機時間の経過後に対象物情報を生成し、
前記ロボット制御装置が、導出された前記対象物情報に基づいて前記対象物をピッキングさせるピッキング指令を前記ロボットに発することを特徴とするピッキング方法。
【請求項７】
任意の検索範囲内の対象物を検出する光学式検出装置と、検出された該対象物の位置および姿勢を示す対象物情報を導出する対象物情報導出装置と、該対象物情報導出装置と通信可能なロボット制御装置と、ロボットと、該対象物情報導出装置と該ロボット制御装置との通信を中継する中継装置と、を備えるピッキングシステムを用いて該ロボットに該対象物をピッキングさせるピッキング方法であって、
前記ロボット制御装置が、前記ロボットが前記対象物のピッキングを完了する前に、前記中継装置を通じて前記対象物情報導出装置に新たな対象物に対する対象物情報を導出させる情報導出要求を発し、
前記中継装置が、前記情報導出要求を待機時間分遅延させて前記対象物情報導出装置に送信し、
前記対象物情報導出装置が、前記情報導出要求に応じて対象物情報を生成し、
前記ロボット制御装置が、導出された前記対象物情報に基づいて前記対象物をピッキングさせるピッキング指令を前記ロボットに発することを特徴とするピッキング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の対象物を異なる位置に移動するピッキングシステム、対象物情報導出装置、および、ピッキング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
規則的に載置された複数の対象物を光学式検出装置（視覚センサ等）で検出するとともに、その後段に設けられた対象物認識装置で対象物を自律的に認識し、その認識した対象物を産業用のロボットに１つずつピッキング処理させるピッキングシステムが普及している。また、近年では、対象物が規則的に載置されていない場合であっても、対象物の位置や姿勢を特定し、その位置や姿勢に合わせて対象物をピッキングすることができるようになってきた。
【０００３】
このようなピッキングシステムの光学式検出装置として用いることが可能な３次元撮像装置において、周期的に連続撮像した画像を計測情報処理装置に一方的に（所謂、垂れ流しで）送信し、撮像開始指示の応答処理を省略した技術が開示されている（例えば、特許文献１）。かかる技術では、撮像開始指示を待つことなく自動的に画像を生成し、計測情報処理装置に伝達することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２５０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ピッキングシステムでは、光学式検出装置で検出された情報を用い、対象物認識装置で対象物の位置や姿勢といった対象物情報が導出され、その位置にロボットのハンドを移動してピッキングが実行される。このようなピッキング処理を対象物の数分だけ繰り返す場合、ピッキング処理が完了する前、すなわち、対象物の再配置が実行されている間に、次の対象物情報の導出処理を並行して実行するのが望ましい。
【０００６】
しかし、光学式検出装置が対象物を正しく検出しなければならないので、次の対象物情報の導出要求は、光学式検出装置の検索範囲からロボットの部位が完全に出た後でなければ行うことができない。また、光学式検出装置の検索範囲からロボットが出るときには、ロボット自体が動作している途中であるため、ロボットが動作しているときは他の要求を行わないというシーケンス制御上の制約から、対象物認識装置に次の対象物情報の導出要求を行うことができない。
【０００７】
したがって、一旦、ロボットの動作を停止するか、ピッキング処理が完了するまで、コマンドを送信することができず、ピッキングの総合的な処理時間が長期化する傾向にあった。
【０００８】
ここで、特許文献１のように光学式検出装置側に対象物情報を連続的かつ一方的に送信することも考えられるが、対象物情報の連続導出に無用な電力を費やし、また、垂れ流しで送信された対象物情報を保持する大容量のデータバッファが必要となる。さらに、対象物導出のタイミングをロボットの制御側で計れないので、導出周期によってはピッキングの総合的な処理時間が却って遅延するおそれもあった。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑み、ロボットのピッキング処理の制約に拘わらず、効率よく対象物情報を導出し、ピッキングに費やす処理時間の短縮化を図ることが可能なピッキングシステム、対象物情報導出装置、および、ピッキング方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、任意の検索範囲内の対象物を検出する光学式検出装置と、検出された対象物の位置および姿勢を示す対象物情報を導出する対象物情報導出装置と、対象物情報を導出させる情報導出要求を発するとともに、導出された対象物情報に基づいて対象物をピッキングさせるピッキング指令を発するロボット制御装置と、ピッキング指令に基づいて対象物をピッキングするロボットと、を備えた本発明のピッキングシステムでは、ロボット制御装置は、ロボットが対象物のピッキングを完了する前に、対象物情報導出装置に新たな対象物に対する情報導出要求を発する対象物情報要求部を備え、対象物情報導出装置は、情報導出要求から待機時間の経過後に対象物情報を生成する対象物情報生成部を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために、任意の検索範囲内の対象物を検出する光学式検出装置と、検出された対象物の位置および姿勢を示す対象物情報を導出する対象物情報導出装置と、対象物情報を導出させる情報導出要求を発するとともに、導出された対象物情報に基づいて対象物をピッキングさせるピッキング指令を発するロボット制御装置と、ピッキング指令に基づいて対象物をピッキングするロボットと、対象物情報導出装置とロボット制御装置との通信を中継する中継装置と、を備えた本発明の他のピッキングシステムでは、ロボット制御装置は、ロボットが対象物のピッキングを完了する前に、中継装置を通じて対象物情報導出装置に新たな対象物に対する情報導出要求を発する対象物情報要求部を備え、中継装置は、ロボット制御装置から発せられたコマンドが情報導出要求であるか否か判定するコマンド判定部と、コマンドが情報導出要求であれば、情報導出要求から待機時間を計るタイマと、待機時間の経過後に情報導出要求を対象物情報導出装置に送信する通信中継部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
待機時間は、ロボット制御装置が情報導出要求を発してから、対象物情報導出装置の対象物の検索範囲にロボットの部位が含まれなくなるまでの時間以上に設定されてもよい。
【００１３】
検索範囲にロボットの部位が含まれているか否か検出するエリアセンサをさらに備えてもよい。
【００１４】
上記課題を解決するために、任意の検索範囲内の対象物を検出する光学式検出装置と接続され、検出された対象物の位置および姿勢を示す対象物情報を導出する本発明の対象物情報導出装置は、外部から対象物情報の導出要求である情報導出要求を受信すると、情報導出要求から待機時間の経過後に、光学式検出装置に撮像画像の取得を要求するとともに、光学式検出装置から受信した撮像画像をデータバッファに格納する撮像画像取得部と、撮像画像に基づいて対象物情報を生成する対象物情報生成部と、生成された対象物情報を外部に送信する対象物情報送信部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために、任意の検索範囲内の対象物を検出する光学式検出装置と、検出された対象物の位置および姿勢を示す対象物情報を導出する対象物情報導出装置と、対象物情報導出装置と通信可能なロボット制御装置と、ロボットとを備えるピッキングシステムを用いてロボットに対象物をピッキングさせる本発明のピッキング方法は、ロボット制御装置が、ロボットが対象物のピッキングを完了する前に、対象物情報導出装置に新たな対象物に対する対象情報を導出させる情報導出要求を発し、対象物情報導出装置が、情報導出要求から待機時間の経過後に対象物情報を生成し、ロボット制御装置が、導出された対象物情報に基づいて対象物をピッキングさせるピッキング指令をロボットに発することを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために、任意の検索範囲内の対象物を検出する光学式検出装置と、検出された対象物の位置および姿勢を示す対象物情報を導出する対象物情報導出装置と、対象物情報導出装置と通信可能なロボット制御装置と、ロボットと、対象物情報導出装置とロボット制御装置との通信を中継する中継装置と、を備えるピッキングシステムを用いてロボットに対象物をピッキングさせる本発明の他のピッキング方法は、ロボット制御装置が、ロボットが対象物のピッキングを完了する前に、中継装置を通じて対象物情報導出装置に新たな対象物に対する対象物情報を導出させる情報導出要求を発し、中継装置が、情報導出要求を待機時間分遅延させて対象物情報導出装置に送信し、対象物情報導出装置が、情報導出要求に応じて対象物情報を生成し、ロボット制御装置が、導出された対象物情報に基づいて対象物をピッキングさせるピッキング指令をロボットに発することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ロボットのピッキング処理の制約に拘わらず、効率よく対象物情報を導出し、ピッキングに費やす処理時間の短縮化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態におけるピッキングシステムの概略的な接続関係を示した説明図である。
【図２】対象物情報導出装置の概略的な構成を示した機能ブロック図である。
【図３】ロボット制御装置の概略的な構成を示した機能ブロック図である。
【図４】ピッキング方法の処理の流れを示したフローチャートである。
【図５】第２の実施形態におけるピッキングシステムの概略的な接続関係を示した説明図である。
【図６】中継装置の概略的な構成を示した機能ブロック図である。
【図７】ピッキング方法の処理の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２０】
（第１の実施形態：ピッキングシステム１００）
図１は、ピッキングシステム１００の概略的な接続関係を示した説明図である。ピッキングシステム１００は、光学式検出装置１１０と、対象物情報導出装置１２０と、ロボット制御装置１３０と、ロボット１４０とを含んで構成される。
【００２１】
光学式検出装置１１０は、カメラやレーザスキャナ等で構成され、検索範囲１１２において水平面上に分散する対象物１１４を検出する。例えば、光学式検出装置１１０として１のカメラを用いる場合、撮像画像中の各対象物１１４の位置（画角）によって、対象物１１４の水平面上の２次元位置を検出することができる。また、複数のカメラを用いれば、３点測位法により、例えば、バラ積みされた対象物１１４の３次元位置も検出することができる。さらに、レーザスキャナを用いる場合、レーザスキャナの投射光に対する対象物１１４での反射光に基づいて３次元情報を検出することもできる。
【００２２】
本実施形態では、１のカメラを用い、撮像された撮像画像を対象物情報導出装置１２０に送信するが、カメラの数や、レーザスキャナの有無は限定されず、対象物１１４の２次元位置または３次元位置さえ把握することができれば、赤外線等、既存の様々な検出手段を用いることもできる。
【００２３】
対象物情報導出装置１２０は、ロボット制御装置１３０から、対象物１１４の位置（ここではＸ軸座標およびＹ軸座標に関する２次元位置、または、Ｘ軸座標、Ｙ軸座標およびＺ軸座標に関する３次元位置）および姿勢（向き）を示す対象物情報の導出要求である情報導出要求を受信すると、それに応じ、光学式検出装置１１０から受信した撮像画像に基づいて対象物情報を導出し、ロボット制御装置１３０に送信する。
【００２４】
ロボット制御装置１３０は、対象物情報導出装置１２０に情報導出要求を発するとともに、対象物情報導出装置１２０が導出した対象物情報を受信すると、その対象物情報に基づき、ロボット１４０に、対象物１１４をピッキングさせるピッキング指令を発する。ここで、ピッキングとは、対象物１１４を把持（吸着）、移動、再配置する一連の処理を示し、その処理を遂行させるための指令の総称をピッキング指令という。
【００２５】
ロボット１４０は、ロボット制御装置１３０から把持、移動、再配置等のピッキング指令を受信し、そのピッキング指令に基づいて、指令された対象物１１４を、ハンド１４２により把持（吸着）し、異なる位置まで移動して、整列等、再配置する。
【００２６】
このようなピッキングシステム１００においては、不規則に載置された複数の対象物１１４を順次移動させ、所定の位置に並べて再配置させるといったピッキング処理を繰り返し行うことが多い。したがって、対象物情報の導出→対象物１１４の把持→対象物１１４の移動→対象物１１４の再配置といった一連の処理が繰り返し行われることとなる。
【００２７】
このようなピッキング処理の繰り返し動作においては、ピッキング処理が完了する前、すなわち、対象物１１４の再配置が実行されている間に、次の対象物情報の導出処理を並行して実行するのが望ましい。しかし、光学式検出装置１１０が対象物１１４を正しく検出しなければならないので、次の対象物情報の導出要求は、光学式検出装置１１０の検索範囲１１２からロボット１４０の部位が完全に出た後でなければ行うことができない。
【００２８】
また、光学式検出装置１１０の検索範囲１１２からロボット１４０が出るときは、既に、ロボット１４０がピッキング処理を行っている最中なので、ロボット１４０が動作しているときは他の要求を行わないというロボット１４０のシーケンス制御上の制約から、次のコマンドの送信が制限され、対象物情報導出装置１２０に次の情報導出要求を行うことができない。すると、ピッキング処理（対象物１１４の把持、移動、再配置）が完了するまで、情報導出要求を送信することができず、ピッキングの総合的な処理時間が長期化していた。このとき、仮に、対象物１１４の把持、移動、再配置がすべて独立したコマンドに応じて実行され、各コマンドの間に別途情報導出要求を実行することができたとしても、そのタイミングは、対象物１１４の移動と、対象物１１４の再配置の間となり、対象物１１４の移動処理が完了するのを待たなければならないことに変わりはない。
【００２９】
そこで、本実施形態では、ロボット制御装置１３０が、光学式検出装置１１０の検索範囲１１２からロボット１４０が出る前、すなわち、対象物１１４の移動処理を開始する前のタイミングで情報導出要求を行い、対象物情報導出装置１２０は、光学式検出装置１１０の検索範囲１１２からロボット１４０が出る時間を見計らって次の対象物情報を導出する。こうすることで、ロボット１４０のピッキング処理の制約に拘わらず、効率よく対象物情報を導出し、ピッキングに費やす処理時間の短縮化を図ることが可能となる。以下では、対象物情報導出装置１２０およびロボット制御装置１３０の具体的な構成を示し、その後、具体的な処理の流れ（ピッキング方法）を詳述する。
【００３０】
（対象物情報導出装置１２０）
図２は、対象物情報導出装置１２０の概略的な構成を示した機能ブロック図である。対象物情報導出装置１２０は、モデル保持部２１０と、データバッファ２１２と、通信部２１４と、中央制御部２１６とを含んで構成される。
【００３１】
モデル保持部２１０は、ＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等で構成され、対象物１１４に対応する２次元モデルまたは３次元モデルを示すモデル情報を保持する。データバッファ２１２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等で構成され、光学式検出装置１１０から受信した撮像画像を保持する。通信部２１４は、専用回線、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット等の通信回線を介してロボット制御装置１３０との通信を確立し、ロボット制御装置１３０からの情報導出要求を受信し、その情報導出要求に応じて対象物情報を送信する。
【００３２】
中央制御部２１６は、中央処理装置（ＣＰＵ）や信号処理装置（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、プログラム等が格納されたＲＯＭやメモリ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路により、対象物情報導出装置１２０全体を管理および制御する。また、本実施形態において、中央制御部２１６は、撮像画像取得部２２０、物体抽出部２２２、パターンマッチング部２２４、対象物情報生成部２２６、対象物情報送信部２２８としても機能する。
【００３３】
撮像画像取得部２２０は、光学式検出装置１１０に撮像画像の取得を要求するとともに、光学式検出装置１１０から受信した撮像画像をデータバッファ２１２に保持させる。物体抽出部２２２は、データバッファ２１２に保持された撮像画像から独立した１の物体を抽出する。パターンマッチング部２２４は、物体抽出部２２２が抽出した１の物体と、モデル保持部２１０で保持されたモデル情報とを、ＩＣＰ（Iterative Closest Points）等のパターンマッチング手法を用いて比較し、１の物体を対象物１１４として特定する。対象物情報生成部２２６は、パターンマッチング部２２４のパターンマッチング結果に基づいて、対象物１１４の２次元位置または３次元位置、および、姿勢を特定し、対象物情報を生成する。対象物情報送信部２２８は、通信部２１４を通じて、対象物情報生成部２２６が生成した対象物情報をロボット制御装置１３０に送信する。
【００３４】
上述したように、本実施形態において、対象物情報導出装置１２０は、光学式検出装置１１０の検索範囲１１２からロボット１４０が出る時間を見計らって対象物情報を導出する。具体的に、撮像画像取得部２２０は、ロボット制御装置１３０から情報導出要求を受信すると、情報導出要求を受信してから待機時間の経過後に光学式検出装置１１０に対して撮像画像の取得を要求する。結果的に、対象物情報生成部２２６は、情報導出要求から待機時間の経過後に対象物情報を生成することになる。
【００３５】
ここで、待機時間は、ロボット制御装置１３０が情報導出要求を発してから、光学式検出装置１１０における対象物１１４の検索範囲１１２にロボット１４０の部位が含まれなくなるまでの時間、またはそれ以上であればよい。ここでは、例えば、光学式検出装置１１０における対象物１１４の検索範囲１１２にロボット１４０の部位が含まれなくなるまでの時間を予測しておき、その時間を待機時間として予め設定しておく。
【００３６】
このような待機時間を設けることで、ロボット１４０がピッキング処理、特に、対象物１１４の移動処理中であっても、対象物情報の導出を開始することができる。また、外部からも調達可能な既存の製品である光学式検出装置１１０、ロボット制御装置１３０、ロボット１４０では、その処理を改変するのは難しいが、対象物情報導出装置１２０は、独自に開発されたものであるため改変も容易であり、簡易な改修のみで、多大な効率効果を上げることが可能となる。
【００３７】
また、光学式検出装置１１０における対象物１１４の検索範囲１１２にロボット１４０の部位が含まれなくなるまでの時間を予測して予め設定しておく代わりに、例えば、検索範囲１１２にロボット１４０の部位が含まれているか否か検出するエリアセンサ１１６をさらに備えてもよい。この場合、撮像画像取得部２２０は、ロボット制御装置１３０から情報導出要求を受信しても、すぐには、処理を進行させず、エリアセンサ１１６が検索範囲１１２からロボット１４０の部位が含まれなくなった旨の信号を受信した後に撮像画像の取得を要求する。この場合でも、結果的に、対象物情報生成部２２６は、情報導出要求から待機時間の経過後に対象物情報を生成することになる。
【００３８】
（ロボット制御装置１３０）
図３は、ロボット制御装置１３０の概略的な構成を示した機能ブロック図である。ロボット制御装置１３０は、通信部２４０と、中央制御部２４２とを含んで構成される。
【００３９】
通信部２４０は、専用回線、ＬＡＮ、インターネット等の通信回線を介して対象物情報導出装置１２０との通信を確立し、対象物情報導出装置１２０に情報導出要求を発する。中央制御部２４２は、中央処理装置（ＣＰＵ）や信号処理装置（ＤＳＰ）、プログラム等が格納されたＲＯＭやメモリ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路により、ロボット制御装置１３０全体を管理および制御する。また、本実施形態において、中央制御部２４２は、対象物情報要求部２５０、対象物待機部２５２、対象物把持部２５４、対象物移動部２５６、対象物再配置部２５８としても機能する。
【００４０】
対象物情報要求部２５０は、通信部２４０を通じて、ロボット１４０がピッキングする対象物１１４を特定するため、対象物情報要求を行う。対象物待機部２５２は、対象物情報に従い、ロボット１４０のハンド１４２を対象物１１４近傍に位置させる。対象物把持部２５４は、対象物情報に従い、ハンド１４２を対象物１１４の姿勢に合わせ、ハンド１４２に対象物１１４を把持させる。対象物移動部２５６は、ロボット１４０に、対象物１１４を所定の位置まで移動させる。対象物再配置部２５８は、対象物１１４が所定の姿勢となるようにハンド１４２を制御し、把持を解除させて、対象物１１４を所定の位置に再配置させる。
【００４１】
上述したように、本実施形態において、ロボット制御装置１３０は、光学式検出装置１１０の検索範囲１１２からロボット１４０が出る前、すなわち、対象物１１４の移動処理を開始する前のタイミングで情報導出要求を行う。具体的に、対象物情報要求部２５０は、対象物１１４の把持処理が完了して、対象物１１４の移動処理を開始する前のタイミングで、対象物情報導出装置１２０に新たな対象物１１４に対する情報導出要求を発する。そして、上記撮像画像取得部２２０が、情報導出要求を受信してから待機時間の経過後に撮像画像の取得を要求するので、結果的に、対象物１１４の検索範囲１１２にロボット１４０の部位が含まれなくなった直後の対象物情報を取得することが可能となる。
【００４２】
こうして、ロボット制御装置１３０は、対象物１１４の移動処理が完了するのを待つことなく、効率的に対象物情報を取得することができ、ピッキングに費やす処理時間の短縮化を図ることが可能となる。また、ロボット制御装置１３０における改変は、ユーザが容易に変更を可能とするコマンドの順番の変更のみなので、簡易な改変のみで、多大な効率効果を上げることが可能となる。
【００４３】
（ピッキング方法）
続いて、ピッキングシステム１００を用いたピッキング方法を説明する。
【００４４】
図４は、ピッキング方法の処理の流れを示したフローチャートである。ロボット制御装置１３０の対象物情報要求部２５０は、コマンドとして、対象物情報の取得要求を送信する（Ｓ３００）。そして、対象物情報導出装置１２０の対象物情報送信部２２８は、ロボット制御装置１３０から対象物情報の取得要求の受信に応じて（Ｓ３０２におけるＹＥＳ）、対象物情報をロボット制御装置１３０に送信する（Ｓ３０４）。
【００４５】
対象物情報を受信すると（Ｓ３０６におけるＹＥＳ）、ロボット制御装置１３０の対象物待機部２５２は、対象物情報に従い、ロボット１４０のハンド１４２を対象物１１４近傍に位置させる（Ｓ３０８）。続いて、対象物把持部２５４は、対象物情報に従い、ハンド１４２を対象物１１４の姿勢に合わせ、ハンド１４２に対象物１１４を把持させる（Ｓ３１０）。
【００４６】
次に、ロボット制御装置１３０の対象物情報要求部２５０は、コマンドとして、情報導出要求を送信する（Ｓ３１２）。そして、対象物情報導出装置１２０の撮像画像取得部２２０は、ロボット制御装置１３０からの情報導出要求の受信に応じて（Ｓ３１４におけるＹＥＳ）、受信確認応答をロボット制御装置１３０に送信する（Ｓ３１６）。
【００４７】
受信確認応答を受信すると（Ｓ３１８におけるＹＥＳ）、ロボット制御装置１３０の対象物移動部２５６は、ロボット１４０に、対象物１１４を所定の位置まで移動させる（Ｓ３２０）。このとき、対象物情報導出装置１２０の撮像画像取得部２２０は、情報導出要求を受信してから待機時間が経過したか否か判定し（Ｓ３２２）、待機時間が経過すると（Ｓ３２２におけるＹＥＳ）、撮像画像の取得を要求する（Ｓ３２４）。
【００４８】
そして、ロボット制御装置１３０の対象物再配置部２５８は、対象物１１４が所定の姿勢となるようにハンド１４２を制御し、把持を解除させて、対象物１１４を所定の位置に再配置させる（Ｓ３２６）。このとき、対象物情報導出装置１２０の対象物情報生成部２２６は、対象物情報を生成している（Ｓ３２８）。
【００４９】
ここでは、ロボット制御装置１３０が、対象物１１４の移動処理が開始される前の段階、すなわち、まだ、対象物１１４の検索範囲１１２にロボット１４０の部位が含まれている段階で、対象物情報導出装置１２０に新たな対象物に対する情報導出要求を発する。そして、対象物情報導出装置１２０が、情報導出要求から待機時間の経過後に対象物情報を生成し、ロボット制御装置１３０は、導出された対象物情報に基づいて対象物１１４をピッキングさせている。
【００５０】
したがって、対象物１１４の検索範囲１１２にロボット１４０の部位が含まれなくなった直後に対象物情報を取得することができるので、効率よく対象物情報を導出し、ピッキングに費やす処理時間の短縮化を図ることが可能となる。
【００５１】
ここでは、対象物把持部２５４がハンド１４２に対象物１１４を把持させた後に情報導出要求を行っているが、情報導出要求を発するタイミングはかかる場合に限られず、対象物待機部２５２がハンド１４２を対象物１１４近傍に位置させた後でもよい。
【００５２】
（第２の実施形態：ピッキングシステム４００）
第１の実施形態では、対象物情報導出装置１２０内で待機時間分の遅延を実現した。第２の実施形態では、ロボット制御装置１３０と対象物情報導出装置１２０との間に中継装置を設け、中継装置に待機時間分の遅延機能を担わせる。
【００５３】
図５は、ピッキングシステム４００の概略的な接続関係を示した説明図である。ピッキングシステム４００は、光学式検出装置１１０と、対象物情報導出装置１２０と、ロボット制御装置１３０と、ロボット１４０と、中継装置４１０とを含んで構成される。第１の実施形態における構成要素として既に述べた光学式検出装置１１０と、対象物情報導出装置１２０と、ロボット制御装置１３０と、ロボット１４０とは、実質的に機能が同一なので重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する中継装置４１０を主に説明する。
【００５４】
（中継装置４１０）
図６は、中継装置４１０の概略的な構成を示した機能ブロック図である。中継装置４１０は、通信中継部４１２と、コマンド判定部４１４と、タイマ４１６とを含んで構成される。ここでは、中継装置４１０、通信中継部４１２、および、コマンド判定部４１４は、ＰＧＡ（Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、または、個別のハードウェアで構成する。
【００５５】
通信中継部４１２は、ロボット制御装置１３０および対象物情報導出装置１２０のいずれとも通信可能に接続され、通常、一方からのコマンドや応答を、何らの加工を行わず他方に送信する。コマンド判定部４１４は、ロボット制御装置１３０から発せられたコマンドが情報導出要求であるか否か判定する。タイマ４１６は、コマンドが情報導出要求であれば、情報導出要求から待機時間を計る。
【００５６】
上述したように、通信中継部４１２は、通常、ロボット制御装置１３０と対象物情報導出装置１２０との間で、単に通信を中継するが、コマンド判定部４１４が、ロボット制御装置１３０から発せられたコマンドが情報導出要求であると判定すれば、その時点では情報導出要求を対象物情報導出装置１２０に送信せず、待機時間の経過後に送信する。
【００５７】
（ピッキング方法）
続いて、ピッキングシステム４００を用いたピッキング方法を説明する。
【００５８】
図７は、ピッキング方法の処理の流れを示したフローチャートである。ここでは、第１の実施形態で既に説明した処理については重複説明を省略し、異なる処理のみに言及する。
【００５９】
ロボット制御装置１３０の対象物情報要求部２５０が、コマンドとして、情報導出要求を送信すると（Ｓ３１２）、中継装置４１０のコマンド判定部４１４は、そのコマンドが情報導出要求であるか否か判定する（Ｓ４５０）。コマンドが情報導出要求であれば（Ｓ４５０におけるＹＥＳ）、通信中継部４１２は、ダミーの受信確認応答をロボット制御装置１３０に送信する（Ｓ４５２）。
【００６０】
そして中継装置４１０のタイマ４１６は、情報導出要求を受信してから待機時間が経過したか否か判定し（Ｓ４５４）、待機時間が経過すると（Ｓ４５４におけるＹＥＳ）、対象物情報導出装置１２０に情報導出要求を行う（Ｓ４５６）。対象物情報導出装置１２０は、かかる情報導出要求に対して受信確認応答を行うが（Ｓ３１６）、ダミーの受信確認応答と重複送信になってしまうので、中継装置４１０の通信中継部４１２は、受信確認応答を受信し（Ｓ４５８におけるＹＥＳ）、ロボット制御装置１３０には送信しない。
【００６１】
こうして、第１の実施形態同様、対象物１１４の検索範囲１１２にロボット１４０の部位が含まれなくなった直後に対象物情報を取得することができるので、効率よく対象物情報を導出し、ピッキングに費やす処理時間の短縮化を図ることが可能となる。また、ここでは、対象物情報導出装置１２０の改変も要さないので、既存の対象物情報導出装置１２０をそのまま利用することもできる。
【００６２】
以上、説明したピッキングシステム１００、４００によれば、ロボット１４０のピッキング処理の制約に拘わらず、効率よく対象物情報を導出し、ピッキングに費やす処理時間の短縮化を図ることが可能となる。
【００６３】
また、コンピュータによって対象物情報導出装置１２０として機能するプログラムや、当該プログラムを記憶した記憶媒体も提供される。さらに、当該プログラムは、記憶媒体から読み取られてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。
【００６４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６５】
なお、本明細書のピッキング方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、任意の対象物を異なる位置に移動するピッキングシステム、対象物情報導出装置、および、ピッキング方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１００、４００  …ピッキングシステム
１１０  …光学式検出装置
１１２  …検索範囲
１１４  …対象物
１２０  …対象物情報導出装置
１３０  …ロボット制御装置
１４０  …ロボット
２２０  …撮像画像取得部
２２６  …対象物情報生成部
２２８  …対象物情報送信部
２５０  …対象物情報要求部
４１０  …中継装置
４１２  …通信中継部
４１４  …コマンド判定部
４１６  …タイマ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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