(57)【要約】【課題】カメラの撮像に基づくロボットアームの制御において、把持部を移動させる距離の制御誤差を補正することができるロボット装置を提供する。【解決手段】実施形態のロボット装置は、把持部と、アーム機構と、撮像部と、特徴部材と、制御部とを持つ。把持部は、搬送対象物を把持する。アーム機構は、把持部を移動させる。撮像部は、搬送対象物が積載される積載部を撮像する。特徴部材は、把持部またはアーム機構に取り付けられている。制御部は、撮像された画像に基づいて積載部に積載された搬送対象物と撮像部との距離を認識し、認識した距離に基づいてアーム機構を制御する。そして、制御部は、撮像部が撮像部から既知の所定距離に位置する特徴部材を撮像した際、撮像部によって撮像された第１画像から前記撮像部と前記特徴部材との間の第１距離を認識し、所定距離と第１距離との関係に基づいてアーム機構を制御する距離を決定する。【選択図】図１
2018069425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象物を把持する把持部と、
把持部を移動させるアーム機構と、
前記搬送対象物が積載される積載部を撮像する撮像部と、
前記把持部または前記アーム機構に取り付けられた特徴部材と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて前記積載部に積載された前記搬送対象物と前記撮像部との距離を認識し、認識した距離に基づいて前記アーム機構を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記撮像部が前記撮像部から既知の所定距離に位置する前記特徴部材を撮像した際、前記撮像部によって撮像された第１画像から前記撮像部と前記特徴部材との間の第１距離を認識し、前記所定距離と前記第１距離との関係に基づいて前記アーム機構を制御する距離を決定する、
ロボット装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記撮像部が前記撮像部から既知の所定距離に位置する前記特徴部材を撮像した際、前記撮像部によって撮像された第１画像から認識される前記特徴部材に基づいて前記撮像部と前記特徴部材との間の第１距離を認識する、
請求項１に記載のロボット装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１距離と前記所定距離との関係に基づいて前記アーム機構を制御するための制御情報と前記アーム機構の位置を示す距離情報とが予め関連付けられたテーブルを更新しながら前記アーム機構を制御する距離を決定する、
請求項１または２に記載のロボット装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１距離と前記所定距離との関係に基づいて前記テーブルにおける前記制御情報または前記距離情報の少なくとも一方を更新する、
請求項３に記載のロボット装置。
【請求項５】
前記特徴部材は、撮像された画像内において周囲の撮像対象物に対して存在が明確に認識できる形状、模様、または色彩で形成されている、
請求項１または２に記載のロボット装置。
【請求項６】
前記特徴部材は、前記アーム機構の先端において可動自在に取り付けられており、前記制御部によって、前記撮像部のキャリブレーションを行う際に前記撮像部の視野に入るように駆動され、それ以外の場合は、前記撮像部の視野に入らないように駆動される、
請求項１または２に記載のロボット装置。
【請求項７】
搬送対象物を把持する把持部と、
把持部を移動させるアーム機構と、
前記搬送対象物が積載される積載部を撮像する撮像部と、
前記把持部または前記アーム機構に取り付けられた特徴部材と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて前記積載部に積載された前記搬送対象物と前記撮像部との距離を認識し、認識した距離に基づいて前記アーム機構を制御する制御部と、を有するロボット装置の制御方法であって、
コンピュータに前記制御部を、前記撮像部が前記撮像部から既知の所定距離に位置する前記特徴部材を撮像した際、前記撮像部によって撮像された第１画像から前記撮像部と前記特徴部材との間の第１距離を認識させ、前記所定距離と前記第１距離との関係に基づいて前記アーム機構を制御する距離を決定させる、
ロボット装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ロボット装置、及びロボット装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラで撮像された搬送対象物の位置を画像認識によって把握し、ロボットアームで把持して搬送するロボット装置が知られている。このロボット装置は、例えば、撮像された画像に基づいて搬送対象物との距離を認識することにより搬送対象物が把持されるように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１８１５８１号
【特許文献２】特開２００２−２０２１２２号公報
【特許文献３】特開２０１２−２５４５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カメラの撮像に基づくロボットアームの制御は、カメラが温度等の外的環境によって認識される距離を誤ることにより、ロボットアームの把持部を搬送対象物に移動させる距離に誤差が生じ、搬送対象物の把持に支障が生じる可能性があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、カメラの撮像に基づくロボットアームの制御において、把持部を移動させる距離の制御誤差を補正することができるロボット装置、及びロボット装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のロボット装置は、把持部と、アーム機構と、撮像部と、特徴部材と、制御部とを持つ。把持部は、搬送対象物を把持する。アーム機構は、把持部を移動させる。撮像部は、前記搬送対象物が積載される積載部を撮像する。特徴部材は、前記把持部または前記アーム機構に取り付けられている。制御部は、撮像された画像に基づいて前記積載部に積載された前記搬送対象物と前記撮像部との距離を認識し、認識した距離に基づいて前記アーム機構を制御する。そして、制御部は、前記撮像部が前記撮像部から既知の所定距離に位置する前記特徴部材を撮像した際、前記撮像部によって撮像された第１画像から前記撮像部と前記特徴部材との間の第１距離を認識し、前記所定距離と前記第１距離との関係に基づいて前記アーム機構を制御する距離を決定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態のロボット装置１の使用状態を示す図。
【図２】実施形態の特徴部材７の形状を例示する図。
【図３】実施形態の特徴部材７の折り畳み機構について説明する図。
【図４】ロボット装置１の構成を示すブロック図。
【図５】実施形態の距離情報Ｄｎと制御情報Ｌｎとが対応付けられたテーブルを示す図。
【図６】実施形態のロボット装置１の制御について説明する図。
【図７】実施形態のロボット装置１がキャリブレーションを行う状態を示す図。
【図８】実施形態のロボット装置１のキャリブレーションを制御する処理を示すフローチャート。
【図９】実施形態のロボット装置１のキャリブレーションを制御する具体的な処理を示すフローチャート。
【図１０】実施形態の特徴部材７の折り畳み機構においてヒンジを用いた変形例を示す図。
【図１１】実施形態の特徴部材７の折り畳み機構において空気シリンダを用いた変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態のロボット装置、及びロボット装置の制御方法を、図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、ロボット装置１の使用状態を示す図である。ロボット装置１は、例えば台車Ｐ（積載部）やパレットから積載されている搬送対象物である梱包物Ｗを取り出してコンベア（不図示）等に載置するためのデパレタイズ装置である。ロボット装置１は、支持部２と、アーム機構３と、撮像部１０と、処理装置１１とを備える。ロボット装置１は、撮像部１０で認識した梱包物Ｗまでの距離を基にアーム機構３の移動量を制御する。支持部２は、床面Ｅから倒立して固定された例えばＬ字状の筐体である。支持部２は、床面Ｅに沿って固定された水平部材２ｂと、水平部材２ｂの−Ｚ方向の一端から上方に向かって倒立した垂直部材２ａとを備える。
【００１０】
垂直部材２ａには、前方（Ｚ方向）に向かってアーム機構３が突出するように取り付けられている。アーム機構３は、水平方向（Ｚ軸方向）に伸びるアーム本体４と、アーム本体４の先端４ｂから伸縮自在に設けられた伸縮アーム５とを備える。アーム本体４の基端４ａは、垂直部材２ａに対し上下方向（Ｙ軸方向）に摺動自在に取り付けられている。アーム本体４は、例えばレーザ距離計（不図示）によって上下方向の移動が制御される。アーム本体４の伸縮は後述する制御部２０によって制御される。なお、コンベアは、例えば水平部材２ｂの上側に設けられ、Ｘ方向に梱包物Ｗを搬送する。
【００１１】
伸縮アーム５は、縮まった状態ではアーム本体４の内部に収容される。そして伸縮アーム５が伸びる場合は、アーム本体４の先端４ｂからアーム本体４の軸線Ｓに沿って前方（Ｚ方向）に突出するように摺動する。伸縮アーム５は、制御部２０の制御情報Ｌｎにより駆動装置（例えばモータ）によって駆動される。伸縮アーム５の最大ストローク長（最大距離）を例えばＤｍａｘとする。伸縮アーム５の伸縮は後述する制御部２０によって制御される。伸縮アーム５の先端５ａの下面側には、梱包物Ｗを把持するための把持部６が取り付けられている。
【００１２】
把持部６の下面側には、梱包物Ｗを吸着する複数の吸盤６ａが設けられている。吸盤６ａからは、空気が把持部６の内部に取り込まれ、吸盤６ａの内側に負圧が生じる。この負圧により梱包物Ｗの上面が吸着され、把持部６によって把持される。吸盤６ａには空気用の配管（不図示）が接続されている。配管は伸縮アーム５とアーム本体４の内部に挿通されている。把持部６は、負圧によって梱包物Ｗを吸着するものではなく、梱包物Ｗを挟んで把持するロボットハンドであってもよい。
【００１３】
例えば、ロボットハンドの把持部６は、一対の爪部を備えるものであってもよい。例えば、ロボットハンドの把持部６は、正面から見た梱包物Ｗの両側面を両側から一対の爪部で挟み、一対の爪部の摩擦力によって梱包物Ｗを持ち上げるものであってもよい。伸縮アーム５の先端５ａの上面５ａ側には撮像対象となる特徴部材７が上方に起立するよう取り付けられている。
【００１４】
図２は、特徴部材７の形状を例示する図である。特徴部材７は、梱包物Ｗや背景とは明確に区別されるような形状に形成されている。図示するように例えば特徴部材７は、撮像部１０で撮像された画像内において周囲の撮像対象物に対して存在が明確に認識できる形状で形成されている。例えば、梱包物Ｗは箱型のものが多いため、特徴部材７は、梱包物Ｗと明確に区別されるように○や×の形状に形成されている。この他、特徴部材７は、撮像部１０で撮像された画像内において周囲の撮像対象物に対して存在が明確に認識できる例えば模様、または色彩を用いて形成されていてもよい。例えば、特徴部材７は、ストライプ状の模様や、梱包物Ｗの色と色相が反対の色を用いて形成されてもよい。この他、特徴部材７は梱包物Ｗや背景と明確に区別されればどのようなものを用いて形成されていてもよい。そして、特徴部材７は、伸縮アーム５の先端５ａにおいて下方に折り畳み自在に取り付けられている。
【００１５】
図３は、特徴部材７の折り畳み機構について説明する図である。特徴部材７は、後述の制御部２０によって折り畳みが制御される。特徴部材７は、例えば、シャフト８によって回転して折り畳まれる。シャフト８は、伸縮アーム５の軸線Ｓに沿って平行に伸縮アーム５の先端５ａの上方に回転自在に設けられている。シャフト８の一端８ａには特徴部材７の基端７ａが固定されている。シャフトの他端側（不図示）は、伸縮アーム５の内部において例えばステッピングモータ（不図示）に接続されている。ステッピングモータは、後述の制御部２０によって制御され、特徴部材７がシャフト８周りに回転するように制御される。これにより特徴部材７は、制御部２０により伸縮アーム５の先端５ａにおいて起立又は垂下するよう制御される。
【００１６】
特徴部材７は、アーム本体４の先端４ｂの上面４ｃ側に取り付けられた撮像部１０によって撮像される。特徴部材７は、制御部２０によって伸縮アーム５の先端５ａから起立するように回転制御された際、撮像部１０の視野に入る。特徴部材７は、制御部２０によって伸縮アーム５の先端５ａから垂下するように回転制御された際、撮像部１０の視野に入らなくなり、伸縮アーム５の先端５ａ面内に収まる。特徴部材７は、例えば後述のようにロボット装置１の撮像部１０のキャリブレーションを行う時に撮像部１０の視野に入るように制御され、ロボット装置１が梱包物Ｗを把持する作業中には撮像部１０の視野に入らなくなるように制御される。
【００１７】
撮像部１０は、撮像部１０と梱包物Ｗとの間の距離を認識する距離カメラである。撮像部１０は、単眼のカメラであってもよいし、ステレオカメラやＴＯＦ（Time Of Flight）カメラであってもよい。撮像部１０は、撮像された画像に基づいて距離を認識する。撮像部１０が認識した距離によって伸縮アーム５の伸縮量が制御される。撮像部１０は、梱包物Ｗを撮像すると、撮像部１０と梱包物Ｗとの間の距離の値である距離情報Ｄｎを取得する。取得された距離情報Ｄｎは、後述の処理装置１１に送信される。例えば、撮像部１０が撮像した画像から認識される特徴部材７の大きさと撮像部１０から特徴部材７までの距離は予め対応付けられている。撮像部１０が直接距離を測定できるステレオカメラ等である場合は、撮像部１０と特徴部材７との間の距離は直接取得される。これにより撮像部１０は、特徴部材７を撮像して、撮像によって認識される距離をキャリブレーションする。撮像部１０は、後述する制御部２０によって撮像が制御される。
【００１８】
撮像部１０、アーム機構３、把持部６、及び特徴部材７は、処理装置１１にそれぞれ接続されている。処理装置１１は、例えばＰＣ（Personal Computer）である。処理装置１１は、アーム本体４の上面４ｃに載置されているように図示されているが、処理装置１１の位置はロボット装置１の外部に配置されていてもよく、ネットワークで接続されているものであってもよい。
【００１９】
図４は、ロボット装置１の構成を示すブロック図である。図示するように、処理装置１１は、制御部２０と、記憶部２１とを備える。記憶部２１には、アーム機構３の伸縮アーム５が移動する距離情報Ｄｎと伸縮アーム５を制御するための制御情報Ｌｎとがそれぞれ予め対応付けられた制御用テーブルが記憶されている。
【００２０】
図５は、距離情報Ｄｎと制御情報Ｌｎとが対応付けられた制御用テーブルを示す図である。距離情報Ｄｎは、伸縮アーム５が伸縮する距離の値である。距離情報Ｄｎは、例えば１６ビットのデジタルデータである。制御情報Ｌｎは、制御部２０がアーム機構３の伸縮アーム５を移動させる際に制御用テーブルから読み出して用いられる。
【００２１】
例えば撮像部１０が撮像によって認識した距離が１／２Ｄであった場合、制御部２０は、記憶部２１に記憶された制御用テーブルからアーム機構３の距離情報１／２Ｄに対応する制御情報１／２Ｌを読み出し、制御情報１／２Ｌを用いてアーム機構３の駆動装置を動作させ、伸縮アーム５を移動させる。制御用テーブルは固定されたものではなく、後述のように撮像部１０のキャリブレーションが行われた場合に更新される。
【００２２】
制御部２０は、撮像部１０、アーム機構３、把持部６、及び特徴部材７をそれぞれ制御する。制御部２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサが制御プログラムを実行することにより実現される。また、制御部２０のうち一部の機能部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働するものであってもよい。
【００２３】
次に、ロボット装置１の動作について説明する。
【００２４】
図６は、ロボット装置１の制御について説明する図である。特徴部材７は、伸縮アーム５の先端５ａで折り畳まれている。例えば、撮像部１０が梱包物Ｗ（不図示）までの位置をＤ１＝１ｍとして認識した場合、制御部２０は、制御用テーブル（図５参照）を参照して１ｍに対応する制御情報Ｌ１によって伸縮アーム５を移動させる。伸縮アーム５は、制御情報Ｌ＝１に基づいてＤ１＝１ｍ移動する。撮像部１０は、例えば温度変化といった外的環境の影響を受ける。従って撮像部１０が撮像した画像から認識される距離に誤差が生じる場合がある。
【００２５】
例えば、図示するように梱包物Ｗ（不図示）までの正しい位置がＤ１＝１ｍである場合に、撮像部１０は、撮像した画像から梱包物Ｗまでの距離をＤ１＝０．９ｍとして認識する場合がある。このとき、制御部２０は、制御用テーブル（図５参照）を参照して０．９ｍに対応する制御情報Ｌ＝０．９によって伸縮アーム５を０．９ｍ移動させる。そうするとロボット装置１は、梱包物Ｗを把持することを失敗する可能性がある。そこで、ロボット装置１は、適時テーブルを更新するためのキャリブレーションを行う。
【００２６】
図７は、ロボット装置１がキャリブレーションを行う状態を示す図である。制御部２０は、キャリブレーションを行う際、伸縮アーム５を例えば最大ストローク長である所定距離Ｄｍａｘまで伸長させる。Ｄｍａｘは既知の距離である。制御部２０は、特徴部材７を伸縮アーム５の先端５ａから起立させるよう制御する。制御部２０は、撮像部１０から特徴部材７までの間が所定距離Ｄｍａｘである状態で撮像部１０に特徴部材７を撮像させる。このとき、撮像部１０は、特徴部材７が写る第１画像を撮像する。制御部２０は、撮像部１０によって撮像された第１画像から特徴部材７を認識する。
【００２７】
制御部２０は、第１画像で認識された特徴部材７の大きさから撮像部１０から特徴部材７までの推定距離である第１距離Ｄ’ｍａｘを認識する。また、撮像部１０が直接距離を計測できる場合、制御部２０は、撮像部１０と特徴部材７との間の推定距離である第１距離Ｄ’ｍａｘを直接認識する。制御部２０は、認識された第１距離Ｄ’ｍａｘと所定距離Ｄｍａｘとの比率Ｄ’ｍａｘ／Ｄｍａｘから制御用テーブル（図５参照）を更新する。制御用テーブルの更新は、距離情報Ｄｎに比率Ｄ’ｍａｘ／Ｄｍａｘを乗じてもよいし、制御情報ＬｎにＤ’ｍａｘ／Ｄｍａｘを乗じて行ってもよい。例えば更新後の距離情報Ｄ’ｎは、Ｄ‘ｎ＝Ｄｎ×Ｄ’ｍａｘ／Ｄｍａｘで求められる。これにより制御部２０は、所定距離Ｄｍａｘと第１距離Ｄ’ｍａｘとの関係に基づいてアーム機構３を制御する距離を決定する。
【００２８】
更新後の制御用テーブルを用いると、撮像部１０によって撮像された画像から認識される距離に誤差があっても制御部２０は、アーム機構３を正確な距離で移動するよう制御することができる。キャリブレーションを適宜行うことにより、制御部２０は、第１距離Ｄ’ｍａｘと所定距離Ｄｍａｘとの関係に基づいてアーム機構３を制御するための制御情報Ｌｎとアーム機構３の位置を示す距離情報Ｄｎとが予め関連付けられた制御用のテーブルを更新しながらアーム機構３を制御する距離を決定することができる。このとき制御部２０は、制御用テーブルにおける制御情報または距離情報の少なくとも一方を更新する。
【００２９】
また、制御部２０は、比率Ｄ’ｍａｘ／Ｄｍａｘに基づいてアーム機構３の駆動時にアーム機構３を駆動する駆動装置の駆動量を電気的に補正してアーム機構３を制御する距離を決定してもよい。上記例では、キャリブレーションを行う位置を伸縮アーム５の最大ストローク長である所定距離Ｄｍａｘで行っているが、伸縮アーム５の位置が分かっている場合は、所定距離Ｄｍａｘの代わりに所定距離Ｄｍａｘ以外の位置でキャリブレーションを行ってもよい。
【００３０】
次に、ロボット装置１においてキャリブレーションを行う流れについて説明する。
【００３１】
図８は、ロボット装置１のキャリブレーションを制御する処理を示すフローチャートである。制御部２０は、制御情報Ｌｍａｘによってアーム機構３を既知の所定距離Ｄｍａｘまで伸長させる（ステップＳ１０）。制御部２０は、所定距離Ｄｍａｘに位置する特徴部材７を撮像する（ステップＳ１１）。制御部２０は、第１画像から認識される特徴部材７に基づいて第１距離Ｄ’ｍａｘを認識する（ステップＳ１２）。制御部２０は、所定距離と第１距離との関係に基づいてアーム機構を制御する距離を決定する（ステップＳ１３）。
【００３２】
上述したようにロボット装置１によると、梱包物Ｗの搬送作業中を続けた結果、外的環境等の影響により、撮像部１０が認識する距離に誤差が生じた場合であっても、撮像部１０が特徴部材７を撮像することによって撮像部１０のキャリブレーションを行うことができる。キャリブレーションを行うことによってロボット装置１は、アーム機構３を制御する距離を正確に決定することができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においてロボット装置１は、アーム機構３を移動する距離を決定するためのキャリブレーションの実行について説明した。第２の実施形態では、ロボット装置１が搬送作業中にキャリブレーションを行う例を具体的に示す。
【００３４】
図９は、ロボット装置１のキャリブレーションを制御する具体的な処理を示すフローチャートである。アーム機構３の伸縮アーム５が初期状態にあるときの、制御部２０から駆動装置に与えられる制御情報をＬｍｉｎとする。そして、伸縮アーム５の移動可能範囲における、最大ストローク長である所定距離Ｄｍａｘに移動する際の駆動装置へ与えられる制御情報をＬｍａｘとする。
【００３５】
所定距離Ｄｍａｘにおける距離情報Ｄｍａｘと制御情報Ｌｍａｘとは予め対応付けられている。ロボット装置１の起動後、制御部２０より伸縮アーム５の駆動装置に制御情報Ｌｍａｘが与えられる（ステップＳ２０）。制御部２０は、伸縮アーム５を最大ストローク長である所定距離Ｄｍａｘまで伸長させる。このとき制御部２０は、特徴部材７を起立するよう制御する。
【００３６】
制御部２０は、制御テーブルを参照しつつ、伸長の途中で制御情報Ｌｎが制御テーブル上で制御情報Ｌｍａｘの１／２にあたるＬｍａｘ／２に達したと判断すると、撮像部１０に伸縮アーム５に設けられている特徴部材７を撮像させる。このとき、制御部２０は、撮像部１０で距離Ｄ’ｍａｘ／２を認識し、記憶部２１に距離情報Ｄ’ｍａｘ／２を記憶させる（ステップＳ２１）。制御部２０は、制御テーブルにおいて距離情報Ｄ’ｍａｘ／２と制御情報Ｌｍａｘ／２を対応付けて更新し記憶部２１に記憶する（ステップＳ２２）。
【００３７】
制御部２０は、更に伸縮アーム５を伸長させ、伸縮アーム５の移動量に対応する制御情報Ｌｎが所定距離Ｄｍａｘに対応する制御情報Ｌｍａｘに達したと判断した際、撮像部１０に伸縮アーム５に設けられている特徴部材７を撮像させる。制御部２０は、撮像部１０でこのときの距離Ｄ’ｍａｘを認識し記憶部２１に距離情報Ｄ’ｍａｘを記憶する（ステップＳ２３）。制御部２０は、制御テーブルにおいて距離情報Ｄ’ｍａｘと制御情報Ｌｍａｘとを対応付けて更新し、記憶部２１に記憶する（ステップＳ２４）。制御部２０は、制御テーブル上で伸縮アーム５の制御情報Ｌｎが制御情報Ｌａｍｘに達したと判断した後、伸縮アーム５を縮ませるために伸縮アーム５の駆動装置へ制御情報Ｌｍｉｎを与える（ステップＳ２５）。
【００３８】
次に、ロボット装置１は、梱包物Ｗを把持する動作に移行する。制御部２０は、伸縮アーム５を初期位置に移動させた後、特徴部材７を折り畳むよう制御し、撮像部１０にて梱包物Ｗまでの距離情報Ｄｏｂｊを認識する（ステップＳ２６）。制御部２０は、伸縮アーム５の駆動装置へ制御情報Ｌｏｂｊを与える（ステップＳ２７）。制御部２０は、制御テーブルを参照し、伸縮アーム５の移動量に対応する制御情報Ｌｎが制御テーブル上で制御情報Ｌｏｂｊの１／２にあたるＬｏｂｊ／２に達したと判断すると、特徴部材７を起立させ、撮像部１０に特徴部材７を撮像させる。
【００３９】
そして、制御部２０は、撮像部１０で特徴部材７までの距離Ｄ’ｏｂｊ／２を認識して記憶部２１に距離情報Ｄ’ｏｂｊ／２を記憶する（ステップＳ２８）。制御部２０は、距離情報Ｄ’ｏｂｊ／２と制御情報Ｌｏｂｊ／２とを対応付けて更新し、記憶部２１に記憶する（ステップＳ２９）。
【００４０】
制御部２０は、制御テーブルを参照し、伸縮アーム５の移動量に対応する制御情報Ｌｎが制御テーブル上で制御情報Ｌｏｂｊに達したと判断すると、撮像部１０に特徴部材７を撮像させ、撮像部１０から特徴部材７までの距離に対応する距離Ｄ’ｏｂｊを認識し、記憶部２１に距離情報Ｄ’ｏｂｊを記憶する（ステップＳ３０）。制御部２０は、距離情報Ｄ’ｏｂｊと制御情報Ｌｏｂｊとを対応付けて更新し、記憶部２１に記憶する（ステップＳ３１）。制御部２０は、伸縮アーム５の把持部６に梱包物Ｗを把持させ、梱包物Ｗを所定の位置に移動させる（ステップＳ３２）。制御部２０は、伸縮アーム５の駆動装置へ制御情報Ｌｍｉｎを与える（ステップＳ３３）。
【００４１】
伸縮アーム５が初期位置に移動した後、制御部２０は、特徴部材７を折り畳むよう制御し、撮像部１０に梱包物Ｗを撮像させ、梱包物Ｗの有無を判断する（ステップＳ３４）。梱包物Ｗが存在している場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、制御部２０は、ステップＳ２６の処理へ戻る。ここで、制御部２０は、制御テーブル上の再初期化を判断し、制御テーブルを初期値に戻す処理を行ってもよい（ステップＳ３６）。再初期化は、ロボット装置１の作業回数が所定の回数に達した場合や、総稼働時間が所定の時間に達した場合に行ってもよい。ステップＳ３５で梱包物Ｗが存在しない場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、制御部２０は処理を終了する。
【００４２】
上記処理のステップＳ２２、ステップＳ２４、ステップＳ２９、及びステップＳ３１において、制御部２０が距離情報Ｄｎと制御情報Ｌｎとの対応付けを修正する際に追加の処理を行ってもよい。例えば修正前に記憶部２１に記憶されている距離情報Ｄｐと、撮像部１０から特徴部材７まで間の認識された距離情報Ｄｃとの差が、予め設定された閾値より大きい場合、制御部２０は、更新する処理を行わずに距離情報Ｄｃの値を破棄する処理を行ってもよい。
【００４３】
上記の処理によりロボット装置１は、キャリブレーションを梱包物Ｗの搬送作業中に行うことができ、更新した距離情報Ｄｎと制御情報Ｌｎとの関係に基づいてアーム機構３を制御する距離を決定することができる。
【００４４】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ロボット装置１は、撮像部１０で撮像される特徴的な形状を有する特徴部材７を持つことにより、撮像部１０で認識される距離に誤差が生じていてもキャリブレーションを行うことができ、アーム機構３を制御する距離を決定することができる。
【００４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。例えば、特徴部材７の折り畳み機構は上記のようにシャフト８で回転するものの他、ヒンジや空気圧シリンダを用いたものであってもよい。
【００４６】
図１０は、特徴部材７の折り畳み機構においてヒンジを用いた変形例を示す図である。特徴部材７は、基端７ａにおいてヒンジ機構９を備える。ヒンジ機構９において、特徴部材７は、回転軸Ｔ周りに回転自在に取り付けられている。特徴部材７の基端７ａには、回転軸Ｔと同心の歯車Ｇ１が設けられている。歯車Ｇ１は、伸縮アーム５の先端５ａの内部に設けられた歯車Ｇ２と噛合している。歯車Ｇ２は、例えばモータ（不図示）によって駆動される。モータは制御部２０によって制御される。特徴部材７は、歯車Ｇ１，Ｇ２の他、プーリ及びベルトによって駆動されてもよい。これにより、特徴部材７は、制御部２０によって伸縮アーム５の先端５ａから起立又は垂下するように制御される。
【００４７】
図１１は、特徴部材７の折り畳み機構において空気シリンダを用いた変形例を示す図である。伸縮アーム５には上述のように把持部６を備えており、把持部６は、空気の負圧によって梱包物Ｗを把持する。特徴部材７の折り畳み機構は、この空気の負圧を利用するよう構成されていてもよい。例えば、特徴部材７は、伸縮アーム５の内部に設けられた空気シリンダ３０に連結されている。空気シリンダ３０は、シリンダ本体３１とシリンダ本体３１内部を摺動するピストン３２とを備える。ピストン３２には上方に伸びてシリンダ本体３１の上部を突き抜けるシャフト３３が連結されている。
【００４８】
シャフト３３の周りに巻かれるようにバネ３４が設けられている。シリンダ本体３１の上部にはシリンダ本体３１内部と外部とを連通させる配管３５が接続されている。配管３５には例えば電磁弁（不図示）が接続されており、制御部２０によって開閉が制御される。シャフト３３の上端は、連結部材３６を介して特徴部材７の基端７ａに接続されている。伸縮アーム５の先端５ａには、連結部材３６を摺動させるスリット穴Ｑが設けられている。制御部２０が電磁弁を開くよう制御して配管３５から空気を抜くとピストン３２がシリンダ本体３１内部の上方に移動する。ピストン３２に連動して特徴部材７は、伸縮アーム５の先端５ａから起立する。これにより、特徴部材７は、制御部２０によって伸縮アーム５の先端５ａから起立又は垂下するように制御される。
【符号の説明】
【００４９】
１…ロボット装置、２…支持部、２ａ…垂直部材、２ｂ…水平部材、３…アーム機構、４…アーム本体、４ａ…基端、４ｂ…先端、４ｃ…上面、５…伸縮アーム部、５…伸縮アーム、５ａ…先端、５ａ…上面、５ｂ…下面、６…把持部、６ａ…吸盤、７…特徴部材、７ａ…基端、８…シャフト、８ａ…一端、９…ヒンジ機構、１０…撮像部、１１…処理装置、２０…制御部、２１…記憶部、３０…空気シリンダ、３１…シリンダ本体、３２…ピストン、３３…シャフト、３４…バネ、３５…配管、３６…連結部材、Ｅ…床面、Ｇ１…歯車、Ｇ２…歯車、Ｐ…台車、Ｑ…スリット穴、Ｓ…軸線、Ｔ…回転軸、Ｗ…梱包物
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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