(57)【要約】【課題】可撓性を有する線状の把持対象物における把持位置を正確に特定し、把持することを課題とする。【解決手段】把持装置は、可撓性を有する線状の把持対象物の所望の把持位置を把持する把持装置であって、前記把持対象物の前記所望の把持位置の温度を上昇させる加熱部と、前記把持対象物を撮影する２台のサーモカメラと、前記２台のサーモカメラの撮影データに基づいて、前記加熱部によって温度を上昇させた前記把持位置を特定する画像処理部と、前記画像処理部により特定された前記把持位置を把持するハンド部と、を備える。【選択図】図１
2017159390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する線状の把持対象物の所望の把持位置を把持する把持装置であって、
前記把持対象物の前記所望の把持位置の温度を上昇させる加熱部と、
前記把持対象物を撮影する２台のサーモカメラと、
前記２台のサーモカメラの撮影データに基づいて、前記加熱部によって温度を上昇させた前記把持位置の位置座標を特定する画像処理部と、
前記画像処理部により特定された前記把持位置を把持するハンド部と、
を備える把持装置。
【請求項２】
前記加熱部は、前記把持位置を加熱する光線を照射するランプを含む請求項１に記載の把持装置。
【請求項３】
前記加熱部は、前記把持位置に対応させて設けられたスリットを備えたスリットプレートを含む請求項１又は２に記載の把持装置。
【請求項４】
前記スリットにフィルタを備えた請求項３に記載の把持装置。
【請求項５】
前記加熱部は、複数の把持位置を異なる温度に加熱する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の把持装置。
【請求項６】
可撓性を有する線状の把持対象物の所望の把持位置を把持する把持方法であって、
前記把持対象物の前記所望の把持位置の温度を加熱部によって上昇させる工程と、
前記把持対象物を２台のサーモカメラによって撮影する工程と、
前記２台のサーモカメラの撮影データに基づく画像処理により、温度が上昇している前記把持位置の位置座標を特定する工程と、
ハンド部により、前記特定された把持位置を把持する工程と、
を備える把持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、把持装置及び把持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一端のコネクタが装置に固定されたケーブル本体を把持した把持部を、他端のコネクタに当接するまでスライドさせ、他端のコネクタを所定の案内領域に案内するロボット装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなロボット装置において、スライド前にケーブル本体を把持する把持部は、ケーブル本体の一端のコネクタの装置に対する固定位置を予め把握しておくことにより、把持位置を特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７６９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ケーブル本体の両端にコネクタを有するケーブルを電子装置内に設置する場合、両端のコネクタをそれぞれ電子装置内に固定し、その後、ケーブル本体を所望の位置に係合させるケーブルフォーミングが実施される場合がある。このようなケーブルフォーミングをロボットにより自動化しようとすると、ケーブル本体の所望の位置を適切に把持することが求められる。ロボットによる自動化を図る場合、カメラにより撮影した画像に基づく位置の特定が行われることが多く、ロボットを用いてケーブル本体を把持する際にも画像を用いた位置の特定を行うことが考えられる。しかしながら、柔軟性を有するケーブル本体は、外力や重力によって変形し易く、ケーブル毎に形状が異なっていることが想定され、ケーブル本体における特定の箇所がどこに位置しているのかを認識し難い。また、電子装置の筐体内に配置されたケーブルの撮影画像は、その筐体内に設置された基板等の背景の影響を受け易い。さらに、ケーブル自体の形状や色彩に特徴を見出し難い。これらの理由に起因して、電子装置内に設置されたケーブルの画像処理の難易度は高く、その結果、把持位置の特定が困難となる。特許文献１のように、ケーブル本体の一端の装置に対する固定位置から推測した位置を把持部で最初に把持し、その後、把持部をスライドさせて所望の位置に到達させることも考えられるが、筐体内での把持部のスライドは困難である。また、ケーブルの長さが長くなれば、把持部をスライドさせる時間が長くなり、望ましくない。
【０００５】
１つの側面では、本明細書開示の把持装置及び把持方法は、可撓性を有する線状の把持対象物における把持位置を正確に特定し、把持することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書開示の把持装置は、可撓性を有する線状の把持対象物の所望の把持位置を把持する把持装置であって、前記把持対象物の前記所望の把持位置の温度を上昇させる加熱部と、前記把持対象物を撮影する２台のサーモカメラと、前記２台のサーモカメラの撮影データに基づいて、前記加熱部によって温度を上昇させた前記把持位置の位置座標を特定する画像処理部と、前記画像処理部により特定された前記把持位置を把持するハンド部と、を備える。
【０００７】
本明細書開示の把持方法は、可撓性を有する線状の把持対象物の所望の把持位置を把持する把持方法であって、前記把持対象物の前記所望の把持位置の温度を加熱部によって上昇させる工程と、前記把持対象物を２台のサーモカメラによって撮影する工程と、前記２台のサーモカメラの撮影データに基づく画像処理により、温度が上昇している前記把持位置の位置座標を特定する工程と、ハンド部により、前記特定された把持位置を把持する工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書開示の把持装置及び把持方法は、可撓性を有する線状の把持対象物における把持位置を正確に特定し、把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（Ａ）は第１実施形態の把持装置に含まれる第１ロボット及び第２ロボットの周辺を模式的に示す説明図であり、図１（Ｂ）は第１実施形態の把持装置に含まれるケーブル供給パレットを模式的に示す説明図である。
【図２】図２はケーブルが、基板に装着される様子を模式的に示す説明図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｃ）はケーブルフォーミングの様子を示す説明図である。
【図４】図４は第１実施形態の把持装置によるケーブルフォーミング時の制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５（Ａ）は把持位置を加熱する様子を示す説明図であり、図５（Ｂ）はケーブルを把持し、持ち上げる様子を示す説明図である。
【図６】図６（Ａ）は第１ケーブル側コネクタ及び第２ケーブル側コネクタがそれぞれ第１基板側コネクタ及び第２基板側コネクタの上方に搬送された様子を示す説明図であり、図６（Ｂ）は第１ケーブル側コネクタ及び第２ケーブル側コネクタがそれぞれ第１基板側コネクタ及び第２基板側コネクタに挿入された様子を示す説明図であり、図６（Ｃ）は把持位置を把持する様子を示す説明図である。
【図７】図７（Ａ）は把持された把持位置がフック部まで搬送される様子を示す説明図であり、図７（Ｂ）は把持位置がフック部に係合された様子を示す説明図である。
【図８】図８は加熱された把持位置の視差画像を撮影する様子を模式的に示す説明図である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｄ）は温度が上昇した領域の中心を特定するための演算の過程を示す説明図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は温度が上昇した領域の中心を特定するための演算の過程を示す説明図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）は温度が上昇した領域の中心を特定するための演算の過程を示す説明図である。
【図１２】図１２は温度が上昇した領域の中心を特定するための演算に登場する任意円の直径をまとめた表の一例である。
【図１３】図１３は温度が上昇した領域の中心を特定するための演算の過程を示す説明図である。
【図１４】図１４はスリットプレートを用いて所望の位置を加熱する様子を模式的に示す説明図である。
【図１５】図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）は複数の把持位置を設ける形態を示す説明図である。
【図１６】図１６はスリットプレートを用いて複数の把持位置を加熱する様子を模式的に示す説明図である。
【図１７】図１７はケーブルの一端部を加熱したときの温度勾配の一例を示す説明図である。
【図１８】図１８はケーブルの一端部を加熱したときの温度分布の一例を示す説明図である。
【図１９】図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）は局所的に加熱したケーブルの利用例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。
【００１１】
（第１実施形態）
まず、図１（Ａ）乃至図３を参照しつつ、第１実施形態の把持装置１の概略構成について説明する。図１（Ａ）は第１実施形態の把持装置に含まれる第１ロボット及び第２ロボットの周辺を模式的に示す説明図であり、図１（Ｂ）は第１実施形態の把持装置に含まれるケーブル供給パレットを模式的に示す説明図である。図２はケーブルが、基板に装着される様子を模式的に示す説明図である。図３（Ａ）〜（Ｃ）はケーブルフォーミングの様子を示す説明図である。
【００１２】
図１に示すように、把持装置１は、可撓性を有する線状の把持対象物、具体的に、ケーブル２３を把持する。ケーブル２３は、可撓性を有するケーブル本体２３ｃの一端側に第１ケーブル側コネクタ２３ａを備え、他端側に第２ケーブル側コネクタ２３ｂを備える。図１に示す筐体１５内には基板２０が配置されている。基板２０には、図２に示すように、第１基板側コネクタ２１ａ及び第２基板側コネクタ２１ｂが設けられている。把持装置１は、図２や図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ケーブル２３の第１ケーブル側コネクタ２３ａを第１基板側コネクタ２０ａに挿入し、第２ケーブル側コネクタ２３ｂを第２基板側コネクタ２０ｂに挿入する。また、把持装置１は、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ケーブル本体２３ｃをフック部２２に係合するケーブルフォーミングを行う。
【００１３】
把持装置１は、第１ロボット２及び第２ロボット３を備える。把持装置１は、第１サーモカメラ４及び第２サーモカメラ５を備える。把持装置１は、画像処理部として機能する制御部６を備える。把持装置１は、ケーブル２３が装着される筐体１５が設置される作業台７を備える。作業台７の上方には、ワークとしての筐体１５及びケーブル２３を撮影するワーク認識カメラ８が設置されている。把持装置１は、ケーブル２３が載置されるケーブル供給パレット１０を含む。ケーブル供給パレット１０の上方には、ケーブル供給パレット１０上に供給されたケーブル２３の所望の位置を加熱することができる加熱部１１ａが設けられている。
【００１４】
第１ロボット２は、関節を備えた第１アーム部２ａを備える。第１アーム部２ａの先端部には、第１ハンド部２ｂが装着されている。第１ロボット２は、第１ロボットコントローラ２ｃを備える。第２ロボット３は、関節を備えた第２アーム部３ａを備える。第２アーム部３ａの先端部には、第２ハンド部３ｂが装着されている。本実施形態では、後に詳述するように、第２ハンド部３ｂによってケーブル本体２３ｃの把持位置Ｐｈを把持するが、第１ハンド部２ｂによって把持位置Ｐｈを把持してもよい。また、把持位置Ｐｈが２カ所ある場合には、いずれか一方のハンドを順次用いてもよいし、第１ハンド部２ｂと第２ハンド部３ｂの双方を用いてもよい。
【００１５】
制御部６には、第１ロボットコントローラ２ｃ及び第２ロボットコントローラ３ｃが、それぞれ電気的に接続されている。また、制御部６には、第１サーモカメラ４及び第２サーモカメラ５が電気的に接続されている。さらに、制御部６には、ワーク認識カメラ８が電気的に接続されている。また、制御部６には、サーバ９が電気的に接続されている。制御部６は、第１ロボットコントローラ２ｃ及び第２ロボットコントローラ３ｃを介して、第１ロボット２及び第２ロボット３の動作をそれぞれ制御する。また、第１サーモカメラ４及び第２サーモカメラ５により撮影した画像の画像処理を行う。そして、画像処理の結果に基づいて、基板２０に装着されたケーブル２３のケーブル本体２３ｃに設定された把持位置Ｐｈを特定する。把持位置Ｐｈは、加熱部１１ａによって加熱され、温度が上昇させられているため、第１サーモカメラ４及び第２サーモカメラ５により撮影した画像の画像処理によって、その位置を特定することができる。
【００１６】
サーバ９には、第１ロボット２及び第２ロボット３を動作させるためのデータ、加熱部１１ａにより把持位置Ｐｈを加熱するためのデータが予め格納されている。具体的に、サーバ９には、ケーブル供給パレット１０上に供給されたケーブル２３の第１ケーブル側コネクタ２３ａと第２ケーブル側コネクタ２３ｂの位置座標データが記憶されている。また、サーバ９には、ケーブル供給パレット１０上に供給されたケーブル２３のケーブル本体２３ｃ上に設定される把持位置Ｐｈの位置座標データが記憶されている。なお、ケーブル２３は、ケーブル供給パレット１０上に、ケーブル本体２３ｃが撓まないように直線的な形状を維持した状態で供給されている。ケーブル２３は、第２ケーブル側コネクタ２３ｂが装着されている箇所を位置Ｐ０として、この位置Ｐ０がケーブル供給パレット１０上の原点に一致するように、ケーブル供給パレット１０上に搭載されている。把持位置Ｐｈの位置座標は、ケーブル２３がこのようにケーブル供給パレット１０に供給されていることを前提として設定されている。
【００１７】
サーバ９には、さらに、ケーブル２３の搬送先の情報も格納されている。ケーブル２３の搬送先となる作業台７上に搭載される筐体１５内には、基板２０が配置されている。基板２０には、図２や、図３（Ａ）等に示すように、第１基板側コネクタ２１ａ及び第２基板側コネクタ２１ｂが設けられている。さらに、図３（Ａ）や、図３（Ｂ）に示すように、基板２０の上面側には、フック部２２が露出している。フック部２２には、ケーブルフォーミングの際に、ケーブル本体２３ｃに設定された把持位置Ｐｈが係合される。サーバ９には、第１基板側コネクタ２１ａ、第２基板側コネクタ及びフック部２２の位置座標データが格納されている。
【００１８】
加熱部１１ａは、ランプ保持部１１ａ１に保持されたハロゲンランプ１１ａ２を含む。加熱する光線を照射するランプランプ保持部１１ａ１は、制御部６と電気的に接続されており、制御部６の指令に基づいて、所望の位置へ移動することができる。ハロゲンランプ１１ａ２は、把持位置Ｐｈを加熱する光線を照射するランプであり、予め設定されたケーブル本体２３ｃの把持位置Ｐｈを局所的に加熱し、温度を上昇させる。なお、本実施形態では、ハロゲンランプ１１ａ２を搬送するための専用のランプ保持部１１ａ１を備えているが、第１ロボット２や第２ロボット３を用いてハロゲンランプ１１ａ２を所望の位置へ移動するようにしてもよい。
【００１９】
つぎに、図４乃至図１３を参照しつつ、把持装置１を用いたケーブルフォーミングの一例について説明する。図４は第１実施形態の把持装置によるケーブルフォーミング時の制御の一例を示すフローチャートである。図５（Ａ）は把持位置を加熱する様子を示す説明図であり、図５（Ｂ）はケーブルを把持し、持ち上げる様子を示す説明図である。図６（Ａ）は第１ケーブル側コネクタ及び第２ケーブル側コネクタがそれぞれ第１基板側コネクタ及び第２基板側コネクタの上方に搬送された様子を示す説明図であり、図６（Ｂ）は第１ケーブル側コネクタ及び第２ケーブル側コネクタがそれぞれ第１基板側コネクタ及び第２基板側コネクタに挿入された様子を示す説明図であり、図６（Ｃ）は把持位置を把持する様子を示す説明図である。図７（Ａ）は把持された把持位置がフック部まで搬送される様子を示す説明図であり、図７（Ｂ）は把持位置がフック部に係合された様子を示す説明図である。図８は加熱された把持位置の視差画像を撮影する様子を模式的に示す説明図である。図９（Ａ）〜図１１（Ｄ）、図１３は温度が上昇した領域の中心を特定するための演算の過程を示す説明図である。図１２は温度が上昇した領域の中心を特定するための演算に登場する任意円の直径をまとめた表の一例である。
【００２０】
図４を参照すると、ステップＳ１において把持位置加熱処理を実行する。この把持位置加熱処理について、図５（Ａ）を参照しつつ説明する。把持位置Ｐｈを加熱し、温度を上昇させる工程は、加熱部１１ａを用いて行われる。図５（Ａ）に示すように、加熱部１１ａは、サーバ９内に格納された把持位置Ｐｈの位置座標データに基づいてハロゲンランプ１１ａ２を把持位置Ｐｈの上方へ移動させる。これにより、ハロゲンランプ１１ａ２による把持位置Ｐｈの温度の上昇を行う。なお、ハロゲンランプ１１ａ２による加熱時間は、予め定められており、その情報は、サーバ９に格納されている。このとき、非接触温度センサにより、温度制御を行ってもよい。また、ハロゲンランプ以外にホットエアを用いて局所加熱を行ってもよい。加熱源、加熱の方法については特に限定されない。
【００２１】
ステップＳ１に引き続いて実行されるステップＳ２ａとステップＳ２ｂは、同期して実行される。ステップＳ２ａの処理は、第１ロボット２を制御することで実行され、ステップＳ２ｂの処理は、第２ロボットｂを制御することで実行される。なお、以下の説明において、第１ロボット２と第２ロボット３の動作を同期させる場合、第１ロボット２が実行する処理には、添え字ａを付し、第２ロボット３が実行する処理には、添え字ｂを付して説明することとする。
【００２２】
ステップＳ２ａでは、第１ロボット２の第１ハンド部２ｂにより、第１ケーブル側コネクタ２３ａを把持する。ステップＳ２ａと同期して実行されるステップＳ２ｂでは、第２ロボット３の第２ハンド部３ｂにより、第２ケーブル側コネクタ２ｂを把持する。そして、図５（Ｂ）に示すように、ケーブル２３を上昇させる。第１ハンド部２ｂによる第１ケーブル側コネクタ２３ａの把持、第２ハンド部３ｂによる第２ケーブル側コネクタ２３ｂの把持の際、サーバ９内に格納された位置座標データに基づいて第１ハンド部２ｂ、第２ハンド部３ｂの移動が行われる。なお、第１ハンド部２ｂによって第１ケーブル側コネクタ２３ａを把持する際、第１ケーブル側コネクタ２３ａを撮影し、画像処理を行うことによって、その位置を把握するようにしてもよい。同様に、第２ハンド部３ｂによって第２ケーブル側コネクタ２３ｂを把持する際、第２ケーブル側コネクタ２３ｂを撮影し、画像処理を行うことによって、その位置を把握するようにしてもよい。図５（Ｂ）に示すようにケーブル２３を持ち上げた後は、図４に示すフローチャートのステップＳ２ａ、Ｓ２ｂ以下の処理が実行され、ケーブル２３の基板２０への装着及びケーブルフォーミングが行われる。
【００２３】
ステップＳ２ａに引き続いて実行されるステップＳ３ａでは、図６（Ａ）に示すように、第１ハンド部２ｂを第１基板側コネクタ２０ａの上方へ移動させる。また、ステップＳ３ａと同期して実行されるステップＳ３ｂでは、第２ハンド部３ｂを第１ハンド部２ｂとの一定距離を保って第１ハンド部２ｂと同期移動させる。これは、第１ハンド部２ｂと第２ハンド部３ｂとの距離が開きすぎてしまうと、ケーブル２３を破損したり、把持されているケーブル２３が脱落したりする可能性があるため、このような事態を回避するためである。
【００２４】
ステップＳ３ａに引き続いて実行されるステップＳ４ａでは、第１ケーブル側コネクタ２３ａを第１基板側コネクタ２０ａに挿入する。第１ケーブル側コネクタ２３ａは、第１ケーブル側コネクタ２３ａを基板２０の垂直方向に押し込むことによって第１基板側コネクタ２０ａに挿入することができる。このため、第１ロボット２は、第１ケーブル側コネクタ２３ａを把持している第１ハンド部２ｂを垂直下側に移動させることによって第１ケーブル側コネクタ２３ａを第１基板側コネクタ２０ａに挿入する。ステップＳ４ａと同期して実行されるステップＳ４ｂでは、第２ロボット３は、停止状態となっている。
【００２５】
ステップＳ４ａに引き続いて実行されるステップＳ５ａでは、第１ハンド部２ｂによる第１ケーブル側コネクタ２３ａの把持を解除し、第１ハンド部２ｂを上方に退避させる。ステップＳ５ａと同期して実行されるステップＳ５ｂでは、第２ロボット３の停止状態が継続される。
【００２６】
ステップＳ５ａに引き続いて実行されるステップＳ６ａでは、第１ロボット２を退避させる。ステップＳ６ａと同期して実行されるステップＳ６ｂでは、第２ケーブル側コネクタ２３ｂを把持している第２ハンド部３ｂを第２基板側コネクタ２０ｂの上方へ移動させる。
【００２７】
ステップＳ６ａに引き続いて実行されるステップＳ７ａでは、第１ロボット２は停止状態となる。ステップＳ７ａと同期して実行されるステップＳ７ｂでは、第２ケーブル側コネクタ２３ｂを第２基板側コネクタ２０ｂに挿入する。第２ケーブル側コネクタ２３ｂは、第２ケーブル側コネクタ２３ｂを基板２０の垂直方向に押し込むことによって第２基板側コネクタ２０ｂに挿入することができる。このため、第２ロボット３は、第２ケーブル側コネクタ２３ｂを把持している第２ハンド部３ｂを垂直下側に移動させることによって第２ケーブル側コネクタ２３ｂを第２基板側コネクタ２０ｂに挿入する。
【００２８】
ステップＳ７ａに引き続いて実行されるステップＳ８ａでは、第１ロボット２は停止状態を継続する。ステップＳ８ａと同期して実行されるステップＳ８ｂでは、第２ハンド部３ｂによる第２ケーブル側コネクタ２３ｂの把持を解除し、第２ハンド部３ｂを上方に退避させる。
【００２９】
以上の工程を経ることで、図６（Ｂ）に示すように、第１ケーブル側コネクタ２３ａ及び第２ケーブル側コネクタ２３ｂを基板２０に装着することができる。ステップＳ８ａ及びステップＳ８ｂに引き続いて実行されるステップＳ９では、基板２０に装着された状態ケーブル２３における把持位置Ｐｈを検出する。ここで、把持位置Ｐｈは、ステップＳ１において、加熱されているため、ステップＳ９では、高温位置を検出することとなる。この高温位置の検出について、図８乃至図１３を参照しつつ説明する。
【００３０】
図８を参照すると、第１サーモカメラ４及び第２サーモカメラ５によって、把持位置Ｐｈが位置すると予測される領域を撮影する。ケーブル本体２３ｃは、その可撓性により、種々変形することができる。このため、基板２０に装着されたケーブル２３によって、把持位置Ｐｈが多少ずれていることが想定される。そこで、第１サーモカメラ４及び第２サーモカメラ５は、把持位置Ｐｈのバラつきを考慮して、把持位置Ｐｈが位置すると想定される範囲をカバーできるように撮影を行う。
【００３１】
第１サーモカメラ４及び第２サーモカメラ５を用いて撮影される画像は、視差画像であり、この視差画像をステレオ視処理することで、加熱された把持位置Ｐｈの位置座標を算出し、特定する。なお、ステップＳ１おいて、加熱部１１ａは、把持位置Ｐｈに焦点を合わせて加熱するが、熱伝導等の影響によって、その周囲の温度も上昇している。そこで、第１サーモカメラ４及び第２サーモカメラ５で撮影した視差画像から、温度が上昇した領域の中心を特定するための演算を行う。この演算により特定された中心が把持位置Ｐｈとなる。
【００３２】
以下に説明する画像処理は、第１サーモカメラ４及び第２サーモカメラ５によって撮影された視差画像毎に行われる。まず、撮影された視差画像が、二値化処理される。これにより、ケーブル本体２３ｃにおいて温度が低い部分の情報は、対象領域外であるとして、画像情報から削除される。この結果、図９（Ａ）等に示されるように、ケーブル画像Ｐｃａｂｌｅのみが残される。そして、図９（Ａ）に示すように、ケーブル画像Ｐｃａｂｌｅ内に、任意の円が設定される。図９（Ａ）では、第１任意円Ｃ１が設定されている。第１任意円Ｃ１が設定されたら、図９（Ｂ）に示すように、第１任意円Ｃ１の第１接点Ｃ１ａがケーブル画像Ｐｃａｂｌｅの縁部に接するまで、第１任意円Ｃ１の直径を拡大する。第１接点Ｃ１ａがケーブル画像Ｐｃａｂｌｅの縁部に接したら、図９（Ｃ）に示すように、第１接点Ｃ１ａの位置を固定した状態として、第１任意円Ｃ１の直径の拡大を継続する。第１任意円Ｃ１の直径の拡大は、図９（Ｄ）に示すように、第１任意円Ｃ１がケーブル画像Ｐｃａｂｌｅの第１接点Ｃ１ａの反対側の縁部に接し、第２接点Ｃ１ｂが形成されるまで継続する。
【００３３】
第２接点Ｃ１ｂがケーブル画像Ｐｃａｂｌｅの反対側の縁部に形成されたら、図１０（Ａ）に示すように、第１接点Ｃ１ａと第２接点Ｃ１ｂとを通過する第１線分ＬＣ１を描く。さらに、第１接点Ｃ１ａと第２接点Ｃ１ｂとの中心点を通過し、第１線分ＬＣ１に対する垂線となる第２線分ＬＣ２を描く。そして、図１０（Ｂ）に示すように、第２線分ＬＣ２と第１任意円Ｃ１の円周との交点Ｃ１ｃに接する外接円となる第２任意円Ｃ２を描く。第２任意円Ｃ２を描いたら、ついで、図１０（Ｃ）に示すように、第２任意円Ｃ２がケーブル画像Ｐｃａｂｌｅの縁部に接し、第１接点Ｃ２ａが形成されるまで、第２任意円Ｃ２の直径を拡大する。そして、図１０（Ｄ）に示すように、第１接点Ｃ２ａの位置を固定した状態として、第２任意円Ｃ２の直径の拡大を継続する。第２任意円Ｃ２の直径の拡大は、図１０（Ｄ）に示すように、第２任意円Ｃ２がケーブル画像Ｐｃａｂｌｅの第１接点Ｃ２ａの反対側の縁部に接し、第２接点Ｃ２ｂが形成されるまで継続する。
【００３４】
このような操作を、第１任意円Ｃ１の両側に向かって行う。そして、第１任意円Ｃ１の番号を０番として、図１１（Ａ）に示すように、図中、第１任意円Ｃ１の右側に描かれる第２任意円Ｃ２の番号を１番とし、第１任意円Ｃ１の左側に描かれる第３任意円Ｃ３の番号を−１番とする。以下、図１１（Ｂ）に示すように、ケーブル画像Ｐｃａｂｌｅの両端部に到達するまで、同様の操作を繰り返す。ここで、ケーブル画像Ｐｃａｂｌｅの両端部に到達したか否かは、任意円の直径が予め定められた所定値以下になったか否かによって判断される。なお、図１１（Ｂ）に示す例では、任意円の直径が３ピクセル以下となったらケーブル画像Ｐｃａｂｌｅの端部に到達したと判断され、−４〜１１までの番号が振られている。各任意円は、隣接する任意円と、外接円の関係となっている。
【００３５】
両方向に向かって任意円に番号を振り終えた後は、図１１（Ｃ）に示すように、全任意円に通しの番号が振り直される。すなわち、本実施形態では、−４〜１１までの番号を左から１〜１６までの番号に振り直す。番号を振り直した後は、図１１（Ｄ）に示すように、１〜１６までの番号が振られた任意円を取り出し、これらの任意円の直径を測定する。そして、全ての任意円の直径を合計し、その合計を２で割った長さを中心長さＬとする。中心長さＬとは、ケーブル画像Ｐｃａｂｌｅの端部から中心までの長さである。
【００３６】
図１２に示す表を参照すると、任意円の番号とその任意円の直径、さらに、左端の任意円から順に直径の値を累積した値の一例が纏められている。また、全ての任意円の直径を合計した値と、その合計を２で割った値も記入されている。図１２に示された数値の単位は、ピクセル（：pixel）である。図１２に記載された表によると、本実施形態における任意円の直径の合計は、９１ピクセルであり、この合計を２で割った値は、４５．５ピクセルである。すなわち、中心長さＬ＝４５．５ピクセルである。左端に位置する円番号１の任意円から順に直径の累積値を求め、その累積値が中心長さＬを超えると、その任意円内に温度が上昇した領域の中心が存在することになる。本実施形態の場合、円番号７までの累積値が４２ピクセルであり、円番号８までの累積値が５１ピクセルであるから、円番号８内に温度が上昇した領域の中心、すなわち、ケーブル画像Ｐｃａｂｌｅが存在していることになる。
【００３７】
図１３を参照すると、円番号８の任意円の中心と、円番号７の任意円の中心とを結んだ線分Ｌ１と、円番号８の任意円の中心と円番号９の任意円の中心とを結んだ線分Ｌ２を求める。そして、この線分Ｌ１上又は線分Ｌ２上のいずれか把持位置Ｐｈが位置しているものとする。ここで、ケーブル画像Ｐｃａｂｌｅの中心点Ｈを特定する計算例を示すと、以下の如くである。本実施形態では、
中心長さＬ−任意円７までの累積値＝直線ＧＨの長さ
（点Ｇは、線分Ｌ１と任意円８との接点）
従って、４５．５−４２＝３．５（ピクセル）
となり、中心点Ｈは、線分Ｌ１と任意円８との接点Ｇから３．５ピクセル離れた線分Ｌ１上に位置していることがわかる。
【００３８】
なお、今回の計算例では、直線ＧＨの長さが任意円８の直径９ピクセルの半分である４．５ピクセルよりも短いため、中心点は、線分Ｌ１上に位置していた。これが、仮に、直線ＧＨの長さが任意円８の直径９ピクセルの半分である４．５ピクセルよりも長ければ、中心点Ｈは、線分Ｌ２上に位置する。
【００３９】
このような画像処理を、第１サーモカメラ４及び第２サーモカメラ５によって撮影された視差画像毎に行った後、それぞれの画像処理によって得られた中心点Ｈの座標から、通常のステレオ視処理を行うことで、把持位置Ｐｈの位置座標を特定する。また、ステレオ視処理をすることで、ケーブル本体２３ｃの形状も特定される。
【００４０】
ステップＳ９では、以上の操作を得ることにより、高温位置、すなわち、把持位置Ｐｈの位置を検出する。ステップＳ９で把持位置Ｐｈの特定を行った後は、ステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、図６（Ｃ）に示すように、第２ロボット３が備える第２ハンド部３ｂにより、把持位置Ｐｈを把持する。すなわち、第２ハンド部３ｂは、ステップＳ９で特定した把持位置Ｐｈの位置座標、形状に基づいてケーブル本体２３ｃを把持する。把持位置Ｐｈの形状を参照することで、第２ハンド部３ｂを適切な角度に傾けることができる。
【００４１】
ステップＳ１０に引き続いて実行されるステップＳ１１では、ケーブル本体２３ｃをフック部２２に係合する。ケーブル本体２３ｃは、図中、フック部２２の左上方に位置する係合面２２ａに沿うように係合される。ケーブル本体２３ｃのフック部２２への係合は、まず、図７（Ａ）に示すように、第２ハンド部３ｂをフック部２２の位置座標よりも左上方へオフセットした位置まで移動させる。そして、ケーブル本体２３ｃの把持を解除すると、図７（Ｂ）に示すように、把持位置Ｐｈを係合面２２ａに沿わせた状態でケーブル本体２３ｃをフック部２２に係合させることができる。これにより、ケーブルフォーミングが完了する（終了）。
【００４２】
このように、本実施形態の把持装置１によれば、可撓性を有する線状の把持対象物であるケーブル２３における把持位置Ｐｈを正確に特定し、把持することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
つぎに、図１４を参照しつつ、第２実施形態について、説明する。第１実施形態では、把持位置Ｐｈを加熱するために、把持位置Ｐｈを局所的に加熱するハロゲンランプ１１ａ２を用いていた。ハロゲンランプ１１ａ２は、所望の位置を加熱すべく、ランプ保持部１１ａ１により、移動可能に設けられていた。これに対し、第２実施形態では、ヒータ３２とスリットプレート３０が設けられている。スリットプレート３０は、ヒータ３２とケーブル２３との間に配置される。スリットプレート３０には、加熱したい箇所である把持位置Ｐｈに対応させた位置にスリット３０ａが設けられている。これにより、把持位置Ｐｈを加熱し、把持位置Ｐｈを周囲よりも温度が高い状態とすることができる。
【００４４】
このように、把持位置Ｐｈを加熱した後は、第１実施形態と同様に、その位置を特定することができる状態となり、ハンド部による把持を実行することができる。
【００４５】
（第３実施形態）
つぎに、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）及び図１６を参照しつつ、第３実施形態について説明する。第１実施形態や第２実施形態では、１カ所の把持位置Ｐｈが設定されていた。これに対し、第３実施形態では、第１把持位置Ｐｈ１及び第２把持位置Ｐｈ２が設定されている。このように、複数の把持位置が設定される場合、それぞれの把持位置が異なる温度となるように、加熱する。このように、複数の把持位置の温度を異ならせるために、例えば、第１把持位置Ｐｈ１と第２把持位置Ｐｈ２とで、ハロゲンランプの出力や照射時間を変える。これにより、温度に差をつけることができる。
【００４６】
また、図１６に示すように、複数のスリット３１ａ、３１ｂを備えたスリットプレート３１を用いることもできる。複数のスリットを備えたスリットプレート３１を用いる場合、スリット毎に、ヒータ３２の熱の通過量を異ならせるべく、フィルタを装備することができる。図１６に示す例では、第１スリット３１ａにスモークガラス製のフィルタ３１ａ１が嵌め込まれている。そして、第２スリット３１ｂは開放されている。第１把持位置Ｐｈ１は、フィルタ３１ａ１を通じてヒータ３２により加熱される。一方、第２把持位置Ｐｈ２は、解放されている第２スリット３１ｂを通じて加熱される。このように、ヒータ３２の熱の通過量を異ならせ、第１把持位置Ｐｈ１、第２把持位置Ｐｈ２の温度を異ならせることで、画像処理における第１把持位置Ｐｈ１、第２把持位置Ｐｈ２を区別することができる。
【００４７】
このように、第１把持位置Ｐｈ１、第２把持位置Ｐｈ２を区別することができれば、図１５（Ｂ）に示すように、第１ハンド部２ｂが把持する位置、第２ハンド部３ｂが把持する位置を特定することができる。
【００４８】
（第４実施形態）
つぎに、第４実施形態につき、図１７、図１８を参照しつつ説明する。図１７はケーブルの一端部を加熱したときの温度勾配の一例を示す説明図である。図１８はケーブルの一端部を加熱したときの温度分布の一例を示す説明図である。
【００４９】
図１８を参照すると、ケーブル２３の一端がヒータ３５によって加熱されたときの温度勾配が描かれている。ケーブル２３の温度は、加熱箇所から離れた箇所も熱伝達により変化する。具体的に、ヒータ３５によって加熱された箇所が最も高い温度ｔｈとなっており、加熱箇所から離れるに従って、温度が直線的に低下し、中間部では、温度ｔｍとなり、他端では温度ｔｌとなる。このような温度勾配のデータを図１８に示すようにケーブル２３に当て嵌めると、位置Ｐ１〜Ｐ４のように、ケーブル２３上の任意の点の温度を把握することができる。このような温度勾配を有するケーブル２３をサーモカメラで撮影し、画像処理することで、所望の温度の位置を特定することができる。従って、把持位置となる箇所に対応する温度を示す位置を特定すれば、把持位置の位置座標を特定することができる。
【００５０】
（その他）
以上説明したように、本実施形態の把持装置１は、ケーブル２３を加熱し、その箇所をサーモカメラにより撮影し、画像処理することで、位置座標を特定することができる。このように、ケーブル２３を加熱した場合、画像処理の結果を、ケーブル２３が所定の範囲に収められているか否かの判定に用いることができる。図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）中、線分ＢＬは、ケーブル２３が収められていなければならない領域の仮想の境界線である。図１９（Ａ）は、ケーブル２３が所望の領域に収まっている状態を示している。一方、図１９（Ｂ）は、ケーブル２３が所望の領域から外れた状態を示している。本実施形態の把持装置１を用いれば、ケーブル２３が加熱されており、画像処理によって、その位置を把握することができるので、ケーブル２３が、所望の領域に収められているか否かの判断をすることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、把持位置を加熱し、その温度によって、当該箇所の特定を行っている。要は、当該箇所が周囲と温度が異なっていることを利用している。このため、例えば、把持位置を冷却し、周囲よりも温度が低い位置を検出するようにしてもよい。
【００５２】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【００５３】
なお、以上の実施形態の説明に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
可撓性を有する線状の把持対象物の所望の把持位置を把持する把持装置であって、
前記把持対象物の前記所望の把持位置の温度を上昇させる加熱部と、
前記把持対象物を撮影する２台のサーモカメラと、
前記２台のサーモカメラの撮影データに基づいて、前記加熱部によって温度を上昇させた前記把持位置を特定する画像処理部と、
前記画像処理部により特定された前記把持位置を把持するハンド部と、
を備える把持装置。
（付記２）
前記加熱部は、前記把持位置を加熱する光線を照射するランプを含む付記１に記載の把持装置。
（付記３）
前記加熱部は、前記把持位置に対応させて設けられたスリットを備えたスリットプレートを含む付記１又は２に記載の把持装置。
（付記４）
前記スリットにフィルタを備えた付記３に記載の把持装置。
（付記５）
前記加熱部は、複数の把持位置を異なる温度に加熱する付記１乃至４のいずれか一項に記載の把持装置。
（付記６）
可撓性を有する線状の把持対象物の所望の把持位置を把持する把持方法であって、
前記把持対象物の前記所望の把持位置の温度を加熱部によって上昇させる工程と、
前記把持対象物を２台のサーモカメラによって撮影する工程と、
前記２台のサーモカメラの撮影データに基づく画像処理により、温度が上昇している前記把持位置を特定する工程と、
ハンド部により、前記特定された把持位置を把持する工程と、
を備える把持方法。
（付記７）
前記加熱部は、前記把持位置を加熱する光線を照射するランプを含む付記６に記載の把持方法。
（付記８）
前記加熱部は、前記把持位置に対応させて設けられたスリットを備えたスリットプレートを含む付記６又は７に記載の把持方法。
（付記９）
前記スリットにフィルタを備えた付記８に記載の把持方法。
（付記１０）
前記加熱部は、複数の把持位置を異なる温度に加熱する付記６乃至９のいずれか一項に記載の把持方法。
【符号の説明】
【００５４】
１  把持装置
２ｂ  第１ハンド部
３ｂ  第２ハンド部
４  第１サーモカメラ
５  第２サーモカメラ
６  制御部
１０  ケーブル供給パレット
１１ａ  加熱部
１１ａ２  ハロゲンランプ
１５  筐体
２０  基板
２１ａ  第１基板側コネクタ
２１ｂ  第２基板側コネクタ
２２  フック部
２３  ケーブル
２３ａ  第１ケーブル側コネクタ
２３ｂ  第２ケーブル側コネクタ
２３ｃ  ケーブル本体
Ｐｈ  把持位置
【図１】
2017159390.tif 000003
【図２】
2017159390.tif 000004
【図３】
2017159390.tif 000005
【図４】
2017159390.tif 000006
【図５】
2017159390.tif 000007
【図６】
2017159390.tif 000008
【図７】
2017159390.tif 000009
【図８】
2017159390.tif 000010
【図９】
2017159390.tif 000011
【図１０】
2017159390.tif 000012
【図１１】
2017159390.tif 000013
【図１２】
2017159390.tif 000014
【図１３】
2017159390.tif 000015
【図１４】
2017159390.tif 000016
【図１５】
2017159390.tif 000017
【図１６】
2017159390.tif 000018
【図１７】
2017159390.tif 000019
【図１８】
2017159390.tif 000020
【図１９】
2017159390.tif 000021