(57)【要約】【課題】対象物の位置に応じた対象物への照明を行うことができるロボットを提供すること。【解決手段】ロボットは、対象物を撮像する撮像部と、移動可能であり、対象物を照明する照明部と、を備え、対象物の位置に基づいて照明部を移動させて、対象物と照明部との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置関係とする。【選択図】図５
2017007009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を撮像する撮像部と、
移動可能であり、前記対象物を照明する照明部と、
を備え、
前記対象物の位置に基づいて前記照明部を移動させて、前記対象物と前記照明部との相
対的な位置関係を予め決められた第１の位置関係とする、
ロボット。
【請求項２】
前記第１の位置関係において前記照明部により前記対象物を照明したまま前記撮像部に
より前記対象物を撮像する、
請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記照明部により照明された前記対象物を前記撮像部が撮像した撮像画像に基づいて前
記対象物の状態に応じた作業を行う、
請求項１又は２に記載のロボット。
【請求項４】
前記撮像部により撮像した前記撮像画像に基づいて前記対象物の影を検出し、検出した
前記対象物の前記影に基づいて前記対象物の前記状態を検出する、
請求項３に記載のロボット。
【請求項５】
前記照明部により照明された前記対象物を前記撮像部が第１撮像画像として撮像した後
、検出した前記対象物の前記位置に基づいて前記照明部を移動させて、前記対象物と前記
照明部との相対的な位置関係を、前記第１の位置関係とは位置関係が異なる予め決められ
た第２の位置関係とする、
請求項２に記載のロボット。
【請求項６】
前記第２の位置関係において前記照明部により照明された前記対象物を前記撮像部が第
２撮像画像として撮像した後、前記撮像部が撮像した前記第１撮像画像と前記第２撮像画
像とに基づいて前記対象物の状態に応じた作業を行う、
請求項５に記載のロボット。
【請求項７】
前記撮像部は、移動可能であり、
前記第１の位置関係は、前記対象物と前記照明部と前記撮像部との相対的な位置関係で
ある、
請求項１から６のうちいずれか一項に記載のロボット。
【請求項８】
第１アームと第２アームを備え、
前記第１アームに前記撮像部が設けられており、
前記第２アームに前記照明部が設けられている、
請求項１から７のうちいずれか一項に記載のロボット。
【請求項９】
ロボットに、
対象物の位置に基づいて、前記対象物を照明する照明部を移動させて、前記対象物と前
記照明部との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置関係とさせ、撮像部により前
記対象物を撮像させる、
制御装置。
【請求項１０】
対象物を撮像する撮像部と、
移動可能であり、前記対象物を照明する照明部と、
ロボットと、
を備え、
前記ロボットは、前記対象物の位置に基づいて前記照明部を移動させて、前記対象物と
前記照明部との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置関係とする、
ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロボット、制御装置、及びロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物を撮像部により撮像し、撮像した撮像画像に基づいて所定の作業を行うロボット
の研究や開発が行われている。
その一方で、対象物を撮像部により撮像し、撮像した撮像画像に基づいて対象物の形状
を判別する技術の研究や開発が行われている。
【０００３】
これに関し、光源からの光を対象物に照射し、光が照射された対象物の影を検出し、検
出した影に基づいて対象物の形状を判別する凹凸形状認識装置が知られている（特許文献
１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３０７８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の凹凸形状認識装置では、対象物が予め決められた位置に配置されていな
い場合、対象物の形状を判別することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、対象物を撮像する撮像
部と、移動可能であり、前記対象物を照明する照明部と、を備え、前記対象物の位置に基
づいて前記照明部を移動させて、前記対象物と前記照明部との相対的な位置関係を予め決
められた第１の位置関係とする、ロボットである。
この構成により、ロボットは、対象物の位置に基づいて照明部を移動させて、対象物と
照明部との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置関係とする。これにより、ロボ
ットは、対象物の位置に応じた対象物への照明を行うことができる。
【０００７】
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記第１の位置関係において前記照明
部により前記対象物を照明したまま前記撮像部により前記対象物を撮像する、構成が用い
られてもよい。
この構成により、ロボットは、第１の位置関係において照明部により対象物を照明した
まま撮像部により対象物を撮像する。これにより、ロボットは、対象物の位置に応じて照
明が行われた対象物の撮像画像を取得することができる。
【０００８】
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記照明部により照明された前記対象
物を前記撮像部が撮像した撮像画像に基づいて前記対象物の状態に応じた作業を行う、構
成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、照明部により照明された対象物を撮像部が撮像した撮像
画像に基づいて対象物の状態に応じた作業を行う。これにより、ロボットは、対象物の状
態に応じて適した作業を行うことができる。
【０００９】
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記撮像部により撮像した前記撮像画
像に基づいて前記対象物の影を検出し、検出した前記対象物の前記影に基づいて前記対象
物の前記状態を検出する、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、撮像部により撮像した撮像画像に基づいて対象物の影を
検出し、検出した対象物の影に基づいて対象物の状態を検出する。これにより、ロボット
は、対象物の影に基づいて検出された対象物の状態に応じて適した作業を行うことができ
る。
【００１０】
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記照明部により照明された前記対象
物を前記撮像部が第１撮像画像として撮像した後、検出した前記対象物の前記位置に基づ
いて前記照明部を移動させて、前記対象物と前記照明部との相対的な位置関係を、前記第
１の位置関係とは位置関係が異なる予め決められた第２の位置関係とする、構成が用いら
れてもよい。
この構成により、ロボットは、照明部により照明された対象物を撮像部が第１撮像画像
として撮像した後、検出した対象物の位置に基づいて照明部を移動させて、対象物と照明
部との相対的な位置関係を、第１の位置関係とは位置関係が異なる予め決められた第２の
位置関係とする。これにより、ロボットは、照明部と対象物の位置関係を、複数の位置関
係毎に対象物を撮像し、撮像された複数の撮像画像に基づいて、対象物の状態に応じて適
した作業を行うことができる。
【００１１】
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記第２の位置関係において前記照明
部により照明された前記対象物を前記撮像部が第２撮像画像として撮像した後、前記撮像
部が撮像した前記第１撮像画像と前記第２撮像画像とに基づいて前記対象物の状態に応じ
た作業を行う、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、第２の位置関係において照明部により照明された対象物
を撮像部が第２撮像画像として撮像した後、撮像部が撮像した第１撮像画像と第２撮像画
像とに基づいて対象物の状態に応じた作業を行う。これにより、ロボットは、複数の撮像
画像に基づいて対象物の状態に応じて適した作業を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、前記撮像部は、移動可能であり、前記
第１の位置関係は、前記対象物と前記照明部と前記撮像部との相対的な位置関係である、
構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、対象物の位置を検出し、検出した対象物の位置に基づい
て照明部を移動させ、検出した対象物の位置に基づいて撮像部を移動させ、対象物と照明
部と撮像部との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置関係とする。これにより、
ロボットは、対象物と照明部と撮像部との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置
関係として対象物を撮像し、撮像された撮像画像に基づいて、対象物の状態に応じて適し
た作業を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の他の態様は、ロボットにおいて、第１アームと第２アームを備え、前記
第１アームに前記撮像部が設けられており、前記第２アームに前記照明部が設けられてい
る、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、第１アームにより撮像部を移動させ、第２アームにより
照明部を移動させることにより、対象物と照明部との相対的な位置関係を予め決められた
第１の位置関係とする。これにより、ロボットは、対象物の位置に適した照明及び撮像を
行うことができる。
【００１４】
また、本発明の他の態様は、ロボットに、対象物の位置に基づいて、前記対象物を照明
する照明部を移動させて、前記対象物と前記照明部との相対的な位置関係を予め決められ
た第１の位置関係とさせ、撮像部により前記対象物を撮像させる、制御装置である。
この構成により、制御装置は、ロボットに、対象物の位置に基づいて、対象物を照明す
る照明部を移動させて、対象物と照明部との相対的な位置関係を予め決められた第１の位
置関係とさせ、撮像部により対象物を撮像させる。これにより、制御装置は、対象物の位
置に応じた対象物への照明を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の他の態様は、対象物を撮像する撮像部と、移動可能であり、前記対象物
を照明する照明部と、ロボットと、を備え、前記ロボットは、前記対象物の位置に基づい
て前記照明部を移動させて、前記対象物と前記照明部との相対的な位置関係を予め決めら
れた第１の位置関係とする、ロボットシステムである。
この構成により、ロボットシステムは、対象物の位置に基づいて照明部を移動させて、
対象物と照明部との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置関係とする。これによ
り、ロボットシステムは、対象物の位置に応じた対象物への照明を行うことができる。
【００１６】
以上により、ロボット、制御装置、及びロボットシステムは、対象物の位置に基づいて
照明部を移動させて、対象物と照明部との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置
関係とする。これにより、ロボット、制御装置、及びロボットシステムは、対象物の位置
に応じた対象物への照明を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係るロボット２０の一例を示す構成図である。
【図２】対象物Ｏの一例を示す図である。
【図３】照明部２６により照明されている対象物Ｏの一例と、当該対象物Ｏが撮像された撮像画像の一例とを示す図である。
【図４】制御装置３０のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５】制御装置３０の機能構成の一例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る制御部３６がロボット２０に対象物Ｏの状態を検出させ、所定作業を行わせる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】実施形態の変形例２に係る制御部３６がロボット２０に対象物Ｏの状態を検出させ、所定作業を行わせる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係
るロボット２０の一例を示す構成図である。ロボット２０は、第１アームと、第２アーム
と、第１撮像部２１と、第２撮像部２２と、第３撮像部２３と、第４撮像部２４と、第１
力センサー２５−１と、第２力センサー２５−２と、照明部２６と、制御装置３０を備え
た双腕ロボットである。
【００１９】
双腕ロボットとは、第１アームと第２アームのような２本のアーム（腕）を備えるロボ
ットを示す。第１アームは、第１エンドエフェクターＥ１と、第１マニピュレーターＭ１
と、図示しない複数のアクチュエーターによって構成される。以下では、第１アームが備
える複数のアクチュエーターを、まとめて第１アクチュエーターと称して説明する。また
、第２アームは、第２エンドエフェクターＥ２と、第２マニピュレーターＭ２と、図示し
ない複数のアクチュエーターによって構成される。以下では、第２アームが備える複数の
アクチュエーターを、まとめて第２アクチュエーターと称して説明する。なお、ロボット
２０は、双腕ロボットに代えて、単腕ロボットであってもよい。単腕ロボットとは、１本
のアームを備えるロボットを示す。例えば、単腕ロボットは、第１アームと第２アームの
うちのいずれか一方を備える。
【００２０】
第１アームは、７軸垂直多関節型のアームである。具体的には、第１アームは、支持台
と、第１マニピュレーターＭ１と、第１エンドエフェクターＥ１とが第１アクチュエータ
ーによる連携した動作によって７軸の自由度の動作を行う。なお、第１アームは、６自由
度（６軸）以下で動作する構成であってもよく、８自由度（８軸）以上で動作する構成で
あってもよい。
【００２１】
各第１アクチュエーターは、ケーブルによって制御装置３０と通信可能に接続されてい
る。これにより、第１アクチュエーターは、第１エンドエフェクターＥ１と、第１マニピ
ュレーターＭ１とを制御装置３０から取得される制御信号に基づいて動作させることがで
きる。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ
（Universal  Serial  Bus）等の規格によって行われる。また、第１アクチュエーターの
うちの一部又は全部は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信に
よって制御装置３０と接続される構成であってもよい。
【００２２】
第１アームは、更に第１撮像部２１を備える。
第１撮像部２１は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤ
（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconducto
r）等を備えたカメラである。
【００２３】
第１撮像部２１は、ケーブルによって制御装置３０と通信可能に接続されている。ケー
ブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって
行われる。なお、第１撮像部２１は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われ
る無線通信によって制御装置３０と接続される構成であってもよい。第１撮像部２１は、
図１に示したように第１アームを構成する第１マニピュレーターＭ１の一部に備えられて
おり、第１アームの動きによって移動することが可能である。なお、第１撮像部２１は、
第１アームの動きに応じて変化する撮像可能な範囲の静止画像を第１画像として撮像して
もよく、当該範囲の動画像を第１画像として撮像してもよい。また、第１撮像部２１は、
第１マニピュレーターＭ１の一部に備えられる構成に代えて、他のマニピュレーター等の
第１撮像部２１を備えて移動することが可能な他の可動部に備えられる構成であってもよ
い。
【００２４】
第２アームは、７軸垂直多関節型のアームである。具体的には、第２アームは、支持台
と、第２マニピュレーターＭ２と、第２エンドエフェクターＥ２とが第２アクチュエータ
ーによる連携した動作によって７軸の自由度の動作を行う。なお、第２アームは、６自由
度（６軸）以下で動作する構成であってもよく、８自由度（８軸）以上で動作する構成で
あってもよい。
【００２５】
各第２アクチュエーターは、ケーブルによって制御装置３０と通信可能に接続されてい
る。これにより、第２アクチュエーターは、第２エンドエフェクターＥ２と、第２マニピ
ュレーターＭ２とを制御装置３０から取得される制御信号に基づいて動作させることがで
きる。なお、ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ
（Universal  Serial  Bus）等の規格によって行われる。また、第２アクチュエーターの
うちの一部又は全部は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信に
よって制御装置３０と接続される構成であってもよい。
【００２６】
また、第２アームは、更に第２撮像部２２を備える。
第２撮像部２２は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤ
やＣＭＯＳ等を備えたカメラである。
【００２７】
第２撮像部２２は、ケーブルによって制御装置３０と通信可能に接続されている。ケー
ブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって
行われる。なお、第２撮像部２２は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われ
る無線通信によって制御装置３０と接続される構成であってもよい。第２撮像部２２は、
図１に示したように第２アームを構成する第２マニピュレーターＭ２の一部に備えられて
おり、第２アームの動きによって移動することが可能である。なお、第２撮像部２２は、
第２アームの動きに応じて変化する撮像可能な範囲の静止画像を第２画像として撮像して
もよく、当該範囲の動画像を第２画像として撮像してもよい。また、第２撮像部２２は、
第２マニピュレーターＭ２の一部に備えられる構成に代えて、他のマニピュレーター等の
第２撮像部２２を備えて移動することが可能な他の可動部に備えられる構成であってもよ
い。
【００２８】
第３撮像部２３は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤ
やＣＭＯＳ等を備えたカメラである。第３撮像部２３は、ケーブルによって制御装置３０
と通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登
録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。なお、第３撮像部２３は、Ｗｉ−Ｆｉ（登
録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって制御装置３０と接続される構成で
あってもよい。
【００２９】
第３撮像部２３は、第３撮像部２３の所定部位の位置が所定の第１撮像位置に一致する
ように設置されている。第１撮像位置とは、図１に示したトレイＴＲの所定部位の位置か
ら鉛直上方に第１所定距離だけ離れた位置を示す。なお、第１撮像位置は、トレイＴＲの
所定部位の位置から鉛直上方に第１所定距離だけ離れた位置に代えて、トレイＴＲの所定
部位の位置から第１所定方向に第１所定距離だけ離れた位置であってもよい。
【００３０】
第３撮像部２３の所定部位とは、この一例において、第３撮像部２３が備えるレンズの
中心を示す。なお、第３撮像部２３の所定部位は、これに代えて、第３撮像部２３の他の
部位であってもよい。トレイＴＲの所定部位とは、この一例において、トレイＴＲの重心
である。なお、トレイＴＲの所定部位は、これに代えて、トレイＴＲの他の部位であって
もよい。以下では、説明の便宜上、第３撮像部２３の所定部位の位置を、第３撮像部２３
の位置と称して説明する。また、以下では、トレイＴＲの所定部位の位置を、トレイＴＲ
の位置と称して説明する。
【００３１】
第１所定距離とは、第３撮像部２３が撮像可能な範囲に、図１に示したトレイＴＲの内
側の全体が含まれるようになる距離を示す。なお、第１所定距離は、当該距離のうち、ト
レイＴＲに近い距離であることが望ましい。何故なら、トレイＴＲから遠く離れれば離れ
るほど、第３撮像部２３により撮像された撮像画像から対象物Ｏの位置を検出する精度が
悪くなるためである。以下では、説明の便宜上、第３撮像部２３が撮像可能な範囲を撮像
範囲と称して説明する。なお、第３撮像部２３は、撮像範囲の静止画像を第３画像として
撮像してもよく、撮像範囲の動画像を第３画像として撮像してもよい。
【００３２】
第４撮像部２４は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤ
やＣＭＯＳ等を備えたカメラである。第４撮像部２４は、ケーブルによって通信可能に制
御装置３０と接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登
録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。なお、第４撮像部２４は、Ｗｉ−Ｆｉ（登
録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって制御装置３０と接続される構成で
あってもよい。
【００３３】
第４撮像部２４は、撮像範囲を第３撮像部２３とともにステレオ撮像可能な位置に設置
されている。なお、第４撮像部２４は、撮像範囲の静止画像を第４画像として撮像しても
よく、撮像範囲の動画像を第４画像として撮像してもよい。
【００３４】
以下では、この一例において、第３撮像部２３と第４撮像部２４が撮像範囲をステレオ
撮像する場合について説明する。そのため、以下では、説明の便宜上、第３画像と第４画
像をまとめてステレオ撮像画像と称して説明する。なお、ロボット２０は、第３撮像部２
３と第４撮像部２４により撮像範囲をステレオ撮像する構成に代えて、第１撮像部２１と
、第２撮像部２２と、第３撮像部２３と、第４撮像部２４とのうちの任意の２台の組み合
わせにより撮像範囲をステレオ撮像する構成であってもよい。
【００３５】
また、ロボット２０は、撮像範囲を２台の撮像部によりステレオ撮像する構成に代えて
、第１撮像部２１と、第２撮像部２２と、第３撮像部２３と、第４撮像部２４とのうちの
いずれか１台によって撮像範囲を撮像する構成であってもよい。また、ロボット２０は、
撮像範囲を２台の撮像部によりステレオ撮像する構成に代えて、第１撮像部２１と、第２
撮像部２２と、第３撮像部２３と、第４撮像部２４とのうちの一部又は全部によって撮像
範囲を撮像する構成であってもよい。第３撮像部２３と第４撮像部２４のうちいずれか一
方又は両方は、ロボット２０と別体として撮像範囲を撮像可能な位置に設置される構成で
あってもよい。
【００３６】
第１力センサー２５−１は、第１エンドエフェクターＥ１と第１マニピュレーターＭ１
の間に備えられている。第１力センサー２５−１は、ケーブルによって通信可能に制御装
置３０と接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商
標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。なお、第１力センサー２５−１は、Ｗｉ−Ｆｉ
（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって制御装置３０と接続されても
よい。第１力センサー２５−１は、第１エンドエフェクターＥ１に作用した力やモーメン
トを検出する。第１力センサー２５−１は、検出した力やモーメントを示す情報（以下、
力センサー情報と称する）を、通信により制御装置３０へ出力する。
【００３７】
第２力センサー２５−２は、第２エンドエフェクターＥ２と第２マニピュレーターＭ２
の間に備えられている。第２力センサー２５−２は、ケーブルによって通信可能に制御装
置３０と接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商
標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。なお、第２力センサー２５−２は、Ｗｉ−Ｆｉ
（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって制御装置３０と接続されても
よい。第２力センサー２５−２は、第２エンドエフェクターＥ２に作用した力やモーメン
トを検出する。第２力センサー２５−２は、検出した力やモーメントを示す情報（以下、
力センサー情報と称する）を、通信により制御装置３０へ出力する。
【００３８】
第１力センサー２５−１と第２力センサー２５−２のうちいずれか一方又は両方により
検出された力センサー情報は、制御装置３０によるロボット２０の力センサー情報に基づ
く制御に用いられる。力センサー情報に基づく制御とは、例えば、インピーダンス制御等
のコンプライアンス制御を示す。なお、以下では、第１力センサー２５−１と第２力セン
サー２５−２を区別する必要が無い限り、まとめて力センサー２５と称して説明する。ま
た、力センサー情報に含まれる力の大きさやモーメントの大きさを示す値は、力センサー
の出力値の一例である。
【００３９】
照明部２６は、例えば、光源を備え、照明光を照明可能なライトである。照明部２６は
、ケーブルによって制御装置３０と通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通
信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。なお、照
明部２６は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって制御
装置３０と接続される構成であってもよい。照明部２６は、この一例において、第２アー
ムを構成する第２マニピュレーターＭ２の一部に設けられており、第２アームの動きによ
って移動することが可能である。なお、照明部２６は、第１アームを構成する第１マニピ
ュレーターＭ１の一部に設けられてもよい。以下では、説明の便宜上、照明部２６が第２
アームの動きに応じた照明可能な範囲を、照明範囲と称して説明する。
【００４０】
この一例において、ロボット２０が備える各機能部は、ロボット２０に内蔵された制御
装置３０から制御信号を取得し、取得した制御信号に基づいた動作を行う。なお、ロボッ
ト２０は、制御装置３０を内蔵する構成に代えて、外部に設置された制御装置３０により
制御される構成であってもよい。
【００４１】
制御装置３０は、ロボット２０に制御信号を送信することにより、ロボット２０を動作
させる。また、制御装置３０は、第３撮像部２３及び第４撮像部２４から取得したステレ
オ撮像画像（すなわち、第３画像及び第４画像）に基づいて、ロボット２０に所定作業を
行わせる。
【００４２】
次に、図１を参照して、制御装置３０からの制御信号に基づいてロボット２０が行う動
作について説明する。図１では、作業台ＴＢにトレイＴＲが配置されている。トレイＴＲ
は、物体を載置可能な容器である。なお、トレイＴＲは、これに代えて、作業台ＴＢの上
面や棚の天板上等の物体を載置可能な他の上面の一部又は全部であってもよい。
【００４３】
また、図１に示したトレイＴＲには、１以上の対象物Ｏが載置されている。トレイＴＲ
に載置された各対象物Ｏは、対象物Ｏ毎に予め決められた載置位置に載置されている構成
であってもよく、対象物Ｏ毎の載置位置が予め決められていない構成であってもよい。以
下では、この一例として、対象物Ｏ毎の載置位置が予め決められていない場合について説
明する。
【００４４】
対象物Ｏは、例えば、産業用に加工された加工品や部品等の物体である。なお、対象物
Ｏは、眼球や歯等の生体や、トレイＴＲやシャーレのような物体や生体を載置可能な容器
等の他の物体であってもよい。また、対象物Ｏは、透明な材質であってもよく、不透明な
材質であってもよい。以下では、この一例として、対象物Ｏが産業用に加工された部品で
ある場合について説明する。
【００４５】
ロボット２０は、第３撮像部２３と第４撮像部２４によりトレイＴＲを含む撮像範囲を
ステレオ撮像し、トレイＴＲに載置された１以上の対象物Ｏの所定部位のロボット座標系
における位置を検出する。対象物Ｏの所定部位とは、この一例において、対象物Ｏの重心
を示す。なお、所定部位は、これに代えて、対象物Ｏの角等の対象物Ｏを特徴づけること
が可能な他の部位であってもよい。以下では、説明の便宜上、対象物Ｏの所定部位のロボ
ット座標系における位置を、対象物Ｏの位置と称して説明する。なお、この一例において
、ロボット座標系における位置とは、ロボット座標系における３次元座標によって表され
る。トレイＴＲに載置された対象物Ｏの高さが予めロボット２０に記憶されている場合、
ロボット座標系における位置は、ロボット座標系における２次元座標によって表されても
よい。
【００４６】
ロボット２０は、検出された対象物Ｏの位置毎に、第２アームを移動させ、当該位置と
照明部２６の所定部位の位置との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置関係とす
る。これにより、ロボット２０は、トレイＴＲに載置された１以上の対象物Ｏ毎に、対象
物Ｏの位置に応じた対象物Ｏへの照明を行うことができる。
【００４７】
なお、ロボット２０は、対象物Ｏの位置を検出する構成に代えて、対象物Ｏの位置を示
す情報が予め記憶されている構成であってもよい。この場合、ロボット２０は、各対象物
Ｏの予め記憶されている位置を示す情報を読み出し、読み出した対象物Ｏの位置毎に、第
２アームを移動させ、当該位置と照明部２６の所定部位の位置との相対的な位置関係を予
め決められた第１の位置関係とする。
【００４８】
また、ロボット２０は、対象物Ｏの位置を検出する構成に代えて、トレイＴＲの重心の
位置等の対象物Ｏの位置を所定の誤差範囲内に含む位置（大雑把な位置）を示す情報が予
め記憶されている構成であってもよい。所定の誤差範囲は、当該位置を中心とした所定の
半径の円の内側に含まれる範囲である。所定の半径は、例えば、２０センチメートルであ
るが、他の半径であってもよい。この場合、ロボット２０は、予め記憶されている当該位
置を示す情報を読み出し、読み出した当該位置に基づいて、第２アームを移動させ、当該
位置と照明部２６の所定部位の位置との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置関
係とする。
【００４９】
ロボット２０は、対象物Ｏの位置と照明部２６の所定部位の位置との相対的な位置関係
を予め決められた第１の位置関係とした後、照明部２６によって対象物Ｏを照明する。ロ
ボット２０は、この一例において、再びトレイＴＲを第３撮像部２３と第４撮像部２４に
より撮像することにより、照明部２６によって照明された対象物Ｏを撮像する。これによ
り、ロボット２０は、対象物Ｏの位置に応じて照明が行われた対象物Ｏの第３画像と第４
画像を取得することができる。
【００５０】
また、ロボット２０は、この一例において、照明部２６によって照明された対象物Ｏが
第３撮像部２３と第４撮像部２４により撮像された第３画像と第４画像に基づいて対象物
Ｏの状態を判別する。対象物Ｏの状態を判別するとは、この一例において、対象物Ｏが裏
向きの面側をトレイＴＲに接触するようにトレイＴＲに載置された状態と、対象物Ｏが表
向きの面側をトレイＴＲに接触するようにトレイＴＲに載置された状態とのうちのいずれ
の状態であるかを判別することを示す。なお、以下では、説明の便宜上、照明部２６の所
定部位の位置を、照明部２６の位置と称して説明する。
【００５１】
ここで、図２を参照して、本実施形態における対象物Ｏの状態について説明する。図２
は、対象物Ｏの一例を示す図である。図２（Ａ）には、対象物Ｏの上面図及び側面図を示
した。図２（Ａ）に示したように、対象物Ｏは、この一例において、上面図に示したよう
に円盤の中心に穴部Ｈが設けられたリング状の円盤であり、当該円盤の側面形状が凸型（
台形型）になるように変形させられた物体である。なお、穴部Ｈの形状は、この一例にお
いて、半径が当該円盤よりも小さい当該円盤の同心円の形状となっている。また、図示し
ない当該凸型の内側は、空洞であるとする。以下では、説明の便宜上、当該台形の上辺側
から下辺側に向かって対象物Ｏを見た際の対象物Ｏの表面を、表向きの面と称して説明す
る。なお、ここでいう台形の上辺は、台形の２つの平行な辺のうち、短い方の辺のことで
ある。また、台形の下辺は、台形の２つの平行な辺のうち、長い方の辺のことである。ま
た、以下では、当該台形の下辺側から上辺側に向かって対象物Ｏを見た際の対象物Ｏの表
面を、裏向きの面と称して説明する。
【００５２】
図２（Ｂ）には、対象物Ｏの表向きの面側の斜視図を示した。また、図２（Ｃ）には、
対象物Ｏの裏向きの面側の斜視図を示した。図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示したように、
斜めから対象物Ｏを見た場合、裏向きの面側をトレイＴＲに接触するように対象物Ｏをト
レイＴＲに載置した場合と、表向きの面側をトレイＴＲに接触するように対象物Ｏをトレ
イＴＲに載置した場合とでは、対象物Ｏを側面から見たときの形状が異なる。しかし、こ
の一例において、対象物Ｏを真上から見た場合、裏向きの面側をトレイＴＲに接触するよ
うに対象物ＯをトレイＴＲに載置した場合と、表向きの面側をトレイＴＲに接触するよう
に対象物ＯをトレイＴＲに載置した場合とでは、対象物Ｏの状態が異なっていることを判
別しづらい。
【００５３】
ロボット２０は、対象物Ｏの状態に応じた位置を把持しなければ、対象物Ｏの把持に失
敗してしまう場合がある。そこで、本実施形態に係るロボット２０は、第１の位置関係に
おいて照明部２６により照明された対象物Ｏが第３撮像部２３と第４撮像部２４に撮像さ
れた第３画像と第４画像に基づいて、対象物Ｏの状態を判別する。ロボット２０は、判別
した対象物Ｏの状態に応じた位置を把持する。そして、ロボット２０は、対象物Ｏを把持
した後、所定作業を行う。これにより、ロボット２０は、対象物Ｏの状態に応じて適した
作業を行うことができる。
【００５４】
所定作業とは、例えば、対象物Ｏを他の物体に組み付ける作業等を示す。なお、所定作
業は、対象物Ｏを所定の給材領域に給材する等の他の作業であってもよい。また、ロボッ
ト２０は、所定作業を行う際、例えば、対象物Ｏの表向きの面側がトレイＴＲに接触する
ように載置された対象物Ｏを把持した場合、当該対象物Ｏの裏向きの面側がトレイＴＲに
接触するように載置し直した後、再び対象物Ｏを把持する構成であってもよい。
【００５５】
次に、図３を参照して、本実施形態に係るロボット２０が対象物Ｏの状態を判別する方
法について説明する。図３は、照明部２６により照明されている対象物Ｏの一例と、当該
対象物Ｏが撮像された撮像画像の一例とを示す図である。図３（Ａ）には、照明部２６に
より照明されている対象物Ｏの一例を示した。また、図３（Ｂ）には、照明部２６により
照明されている対象物Ｏが撮像された撮像画像の一例を示した。
【００５６】
図３（Ａ）において、トレイＴＲ上には、一例として、８個の対象物Ｏが載置されてい
る。そして、第３撮像部２３及び第４撮像部２４は、トレイＴＲの内側の全体が含まれる
範囲を撮像範囲とし、当該撮像範囲をステレオ撮像する。なお、図３では、図の簡略化の
ため、第３撮像部２３と第４撮像部２４の２台の撮像部を、１台の撮像部として示してあ
る。
【００５７】
また、トレイＴＲ上の点線で囲まれた領域Ｆ内には、裏向きの面側をトレイＴＲに接触
するようにトレイＴＲに載置された状態の対象物Ｏを示した。以下では、説明の便宜上、
領域Ｆ内に載置されている対象物Ｏを、第１対象物と称して説明する。また、点線で囲ま
れた領域Ｒ内には、表向きの面側をトレイＴＲに接触するようにトレイＴＲに載置された
状態の対象物Ｏを示した。以下では、説明の便宜上、領域Ｒ内に載置されている対象物Ｏ
を、第２対象物と称して説明する。
【００５８】
また、図３では、照明部２６が、４個の第２対象物のうちの第２対象物Ｒ１の位置との
相対的な位置関係が第１の位置関係となる位置に移動しているとする。従って、図３にお
ける照明部２６は、第２対象物Ｒ１の位置との相対的な位置関係が第１の位置関係となる
位置において、トレイＴＲ上に載置された対象物Ｏを照明している。なお、この一例にお
いて、第１の位置関係とは、対象物Ｏの位置から第２所定方向に第２所定距離だけ離れた
位置に照明部２６の位置が一致する位置関係を示す。
【００５９】
図３（Ａ）に示した状態において、第３撮像部２３と第４撮像部２４によってトレイＴ
Ｒ上に載置された対象物Ｏが撮像された撮像画像が、図３（Ｂ）に示した撮像画像Ｐであ
る。撮像画像Ｐには、４個の第１対象物と、４個の第２対象物とが撮像されている。また
、撮像画像Ｐには、図３（Ａ）に示した状態で照明部２６により対象物Ｏが照明されてい
るため、対象物Ｏ毎の影が撮像されている。撮像画像Ｐにおいて、対象物Ｏの影が撮像さ
れている領域は、ハッチングされた領域として示した。例えば、撮像画像Ｐには、４個の
第１対象物のうちの第１対象物Ｆ１の穴部Ｈ内に生じた影Ｓ１が撮像されている。また、
撮像画像Ｐには、第２対象物Ｒ１の穴部内に生じた影Ｓ２と、第２対象物Ｒ１から照明部
２６が光を照射している方向へと生じた影Ｓ３とが撮像されている。
【００６０】
図３に示したように、第１対象物Ｆ１には、第２対象物Ｒ１の影Ｓ３のように、第１対
象物Ｆ１から照明部２６が光を照射している方向へと生じた影が存在しない。これを利用
し、ロボット２０は、撮像画像Ｐに撮像された影の形に基づいて、撮像画像Ｐ内の対象物
Ｏが第１対象物と第２対象物のいずれであるかの判別を行うことができる。ロボット２０
は、当該判別を、例えば、パターンマッチング等を用いて行う。
【００６１】
ここで、図３に示したように、影Ｓ１と影Ｓ２も、影の形状や影の濃淡が異なる。従っ
て、ロボット２０は、撮像画像Ｐに撮像された影Ｓ１及び影Ｓ２の影の形状や影の濃淡に
基づいて、撮像画像Ｐ内の対象物Ｏが第１対象物と第２対象物のいずれであるかの判別を
行ってもよい。しかし、第１対象物Ｆ１と第２対象物Ｒ１とを、影Ｓ１と影Ｓ２の形状や
濃淡の違いによって判別するには、第３撮像部２３及び第４撮像部２４の解像度が、影Ｓ
１と影Ｓ２の形状や濃淡の違いを区別することが可能な程度に高い必要があるため望まし
くない。なお、ロボット２０は、撮像画像Ｐ内の対象物Ｏの影に基づく他の方法によって
撮像画像Ｐ内の対象物Ｏが第１対象物と第２対象物のいずれであるかの判別を行う構成で
あってもよい。
【００６２】
次に、図４を参照して、制御装置３０のハードウェア構成について説明する。図４は、
制御装置３０のハードウェア構成の一例を示す図である。制御装置３０は、例えば、ＣＰ
Ｕ（Central  Processing  Unit）３１と、記憶部３２と、入力受付部３３と、通信部３
４と、表示部３５を備え、通信部３４を介してロボット２０と通信を行う。これらの構成
要素は、バスＢｕｓを介して相互に通信可能に接続されている。ＣＰＵ３１は、記憶部３
２に格納された各種プログラムを実行する。
【００６３】
記憶部３２は、例えば、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）やＳＳＤ（Solid  State  Drive
）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read−Only  Memory）、Ｒ
ＯＭ（Read−Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を含み、制御装置３
０が処理する各種情報や画像、プログラム等を格納する。なお、記憶部３２は、制御装置
３０に内蔵されるものに代えて、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート等によって接続された
外付け型の記憶装置でもよい。
【００６４】
入力受付部３３は、例えば、キーボードやマウス、タッチパッド等を備えたティーチン
グペンダントや、その他の入力装置である。なお、入力受付部３３は、タッチパネルとし
て表示部と一体に構成されてもよい。
通信部３４は、例えば、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポートやイーサネット（登録商標）
ポート等を含んで構成される。
表示部３５は、例えば、液晶ディスプレイパネル、あるいは、有機ＥＬ（ElectroLumin
escence）ディスプレイパネルである。
【００６５】
次に、図５を参照して、制御装置３０の機能構成について説明する。図５は、制御装置
３０の機能構成の一例を示す図である。制御装置３０は、記憶部３２と、入力受付部３３
と、表示部３５と、制御部３６を備える。
【００６６】
制御部３６は、制御装置３０の全体を制御する。制御部３６は、撮像制御部４０と、照
明制御部４１と、画像取得部４２と、対象物位置検出部４３と、対象物状態検出部４４と
、力センサー情報取得部４５と、ロボット制御部４６を備える。制御部３６が備えるこれ
らの機能部のうち一部又は全部は、例えば、ＣＰＵ３１が、記憶部３２に記憶された各種
プログラムを実行することで実現される。また、当該機能部のうち一部または全部は、Ｌ
ＳＩ（Large  Scale  Integration）やＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  
Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００６７】
撮像制御部４０は、第３撮像部２３と第４撮像部２４に撮像範囲をステレオ撮像させる
。より具体的には、撮像制御部４０は、第３撮像部２３に第３画像を撮像させ、第４撮像
部２４に第４画像を撮像させる。
照明制御部４１は、照明範囲を照明部２６に照明させる。
画像取得部４２は、第３撮像部２３及び第４撮像部２４からステレオ撮像画像を取得す
る。より具体的には、画像取得部４２は、第３撮像部２３が撮像した第３画像を第３撮像
部２３から取得し、第４撮像部２４が撮像した第４画像を第４撮像部２４から取得する。
【００６８】
対象物位置検出部４３は、画像取得部４２により取得されたステレオ撮像画像に基づい
て、ステレオ撮像画像に含まれる１以上の対象物Ｏ毎に、対象物Ｏの位置を検出する。
対象物状態検出部４４は、画像取得部４２により取得されたステレオ撮像画像に基づい
て、ステレオ撮像画像に含まれる１以上の対象物Ｏ毎に、対象物Ｏの状態を検出する。
力センサー情報取得部４５は、力センサー２５により検出される力センサー情報を取得
する。
ロボット制御部４６は、対象物位置検出部４３による検出結果と、対象物状態検出部４
４による検出結果とに基づいてロボット２０を動作させる。また、ロボット制御部４６は
、ロボット２０に所定作業を行わせる。
【００６９】
次に、図６を参照して、本実施形態に係る制御部３６がロボット２０に対象物Ｏの状態
を検出させ、所定作業を行わせる処理について説明する。図６は、本実施形態に係る制御
部３６がロボット２０に対象物Ｏの状態を検出させ、所定作業を行わせる処理の流れの一
例を示すフローチャートである。なお、以下では、トレイＴＲ上に１以上の対象物Ｏがす
でに載置されている場合について説明する。
【００７０】
まず、撮像制御部４０は、第３撮像部２３及び第４撮像部２４に撮像範囲をステレオ撮
像させる（ステップＳ１００）。次に、画像取得部４２は、第３撮像部２３及び第４撮像
部２４からステレオ撮像画像（すなわち、第３画像及び第４画像）を取得する（ステップ
Ｓ１１０）。以下では、ステップＳ１１０において画像取得部４２が取得したステレオ撮
像画像を、第１ステレオ撮像画像と称して説明する。次に、対象物位置検出部４３は、ス
テップＳ１１０において画像取得部４２が取得した第１ステレオ撮像画像に基づいて、第
１ステレオ撮像画像に含まれる１以上の対象物Ｏ毎に、対象物Ｏの位置を検出する（ステ
ップＳ１２０）。
【００７１】
より具体的には、対象物位置検出部４３は、この一例において、予め記憶部３２に記憶
された対象物Ｏのテンプレート画像を読み込み、読み込んだテンプレート画像と、画像取
得部４２が取得した第１ステレオ撮像画像とに基づいてパターンマッチングを行うことに
より対象物Ｏの位置を検出する。以下では、説明の便宜上、当該テンプレート画像を、第
１テンプレート画像と称して説明する。第１テンプレート画像は、対象物Ｏの輪郭の画像
であり、例えば、対象物Ｏの輪郭を描いたＣＧ（Computer  Graphic）である。すなわち
、対象物位置検出部４３は、ステップＳ１１０において、粗い精度で対象物Ｏを位置のみ
を検出する。なお、対象物位置検出部４３は、これに代えて、他の方法によって対象物Ｏ
の位置を検出する構成であってもよい。
【００７２】
次に、制御部３６は、ステップＳ１２０において検出された１以上の対象物Ｏの位置の
それぞれが示す対象物Ｏ毎にステップＳ１４０からステップＳ２４０までの処理を繰り返
し行う（ステップＳ１３０）。以下では、説明の便宜上、ステップＳ１３０において制御
部３６が選択した対象物Ｏを、処理対象と称して説明する。ロボット制御部４６は、第２
アームを移動させることにより、処理対象の位置と、照明部２６の位置との相対的な位置
関係が第１の位置関係となるように照明部２６の位置を移動する（ステップＳ１４０）。
なお、この一例において、ロボット制御部４６は、第２アームを構成する第２マニピュレ
ーターＭ２のＴＣＰ（Tool  Center  Point）の位置と、照明部２６の位置との相対的な
位置関係を示す情報が予め記憶されているとする。
【００７３】
次に、照明制御部４１は、ステップＳ１４０においてロボット制御部４６が移動した照
明部２６に照明範囲を照明させる（ステップＳ１５０）。次に、撮像制御部４０は、第３
撮像部２３及び第４撮像部２４に撮像範囲をステレオ撮像させる（ステップＳ１６０）。
次に、画像取得部４２は、第３撮像部２３及び第４撮像部２４からステレオ撮像画像（す
なわち、第３画像及び第４画像）を取得する（ステップＳ１７０）。以下では、説明の便
宜上、ステップＳ１７０において画像取得部４２が取得したステレオ撮像画像を、第２ス
テレオ撮像画像と称して説明する。
【００７４】
次に、対象物状態検出部４４は、ステップＳ１７０において画像取得部４２が取得した
第２ステレオ撮像画像に基づいて、処理対象の状態を検出する（ステップＳ１８０）。よ
り具体的には、対象物状態検出部４４は、予め記憶部３２に記憶された２つのテンプレー
ト画像を読み込む。対象物状態検出部４４が読み込む２つのテンプレート画像のうちの一
方は、第１対象物の位置と照明部２６の位置との相対的な位置関係が第１の位置関係であ
る場合において第１対象物が照明部２６に照明された際に影が生じた第１対象物のテンプ
レート画像である。以下では、説明の便宜上、当該テンプレート画像を第２テンプレート
画像と称して説明する。第２テンプレート画像は、例えば、第１対象物の位置と第１の位
置関係となる位置に位置している照明部２６から照明されることにより影が生じた第１対
象物の撮像画像であるが、当該影が生じた第１対象物のＣＧ等であってもよい。
【００７５】
対象物状態検出部４４が読み込む２つのテンプレート画像のうちの他方は、第２対象物
の位置と照明部２６の位置との相対的な位置関係が第１の位置関係である場合において第
２対象物が照明部２６に照明された際に影が生じた第２対象物のテンプレート画像である
。以下では、説明の便宜上、当該テンプレート画像を、第３テンプレート画像と称して説
明する。第３テンプレート画像は、例えば、第２対象物の位置と第１の位置関係となる位
置に位置している照明部２６から照明されることにより影が生じた第２対象物の撮像画像
であるが、当該影が生じた第２対象物のＣＧ等であってもよい。
【００７６】
対象物状態検出部４４は、パターンマッチングにより、第２ステレオ撮像画像に含まれ
る処理対象が、第２テンプレート画像と第３テンプレート画像のうちのいずれに一致する
かを判定する。そして、対象物状態検出部４４は、第２ステレオ撮像画像に含まれる処理
対象が第２テンプレート画像と一致する場合、処理対象が第１対象物であると特定（判別
）する。一方、対象物状態検出部４４は、第２ステレオ撮像画像に含まれる処理対象が第
３テンプレート画像と一致する場合、処理対象が第２対象物であると特定（判別）する。
すなわち、対象物状態検出部４４は、ステップＳ１８０において、第１テンプレート画像
よりも詳細な対象物Ｏの形状と、対象物Ｏの影とが描かれた第２テンプレート画像及び第
３テンプレート画像に基づいて、処理対象の状態を検出する。
【００７７】
ロボット制御部４６は、ステップＳ１８０において対象物状態検出部４４が検出した処
理対象が第１対象物であるか否かを判定する（ステップＳ１９０）。換言すると、ロボッ
ト制御部４６は、ステップＳ１９０において、処理対象の状態が裏向きの面側をトレイＴ
Ｒに接触するようにトレイＴＲに載置された状態と、表向きの面側をトレイＴＲに接触す
るようにトレイＴＲに載置された状態とのうちのいずれの状態であるかを判定する。
【００７８】
処理対象が第１対象物であると判定した場合（ステップＳ１９０−Ｙｅｓ）、ロボット
制御部４６は、この一例において、第１エンドエフェクターＥ１と第２エンドエフェクタ
ーＥ２のうちのいずれかに処理対象の第１把持位置を把持させる（ステップＳ２００）。
より具体的には、ロボット制御部４６は、処理対象が第１対象物であると判定した場合、
予め記憶部３２に記憶された第１把持位置を示す情報を読み込む。
【００７９】
第１把持位置とは、第１エンドエフェクターＥ１と第２エンドエフェクターＥ２のいず
れかによって対象物Ｏを把持可能な位置のうち、対象物Ｏの穴部Ｈの縁の予め決められた
位置を示す。第１把持位置を示す情報とは、対象物Ｏの所定部位の位置から第１把持位置
までの相対的な位置関係を示す情報のことである。なお、ロボット制御部４６は、第１エ
ンドエフェクターＥ１と第２エンドエフェクターＥ２の両方に処理対象の第１把持位置を
把持させる構成であってもよい。その場合、第１把持位置とは、第１エンドエフェクター
Ｅ１が把持する位置と、第２エンドエフェクターＥ２が把持する位置との２箇所の位置を
示す。
【００８０】
ロボット制御部４６は、読み込んだ第１把持位置を示す情報と、処理対象の位置とに基
づいて、第１エンドエフェクターＥ１と第２エンドエフェクターＥ２のうちのいずれかに
処理対象の第１把持位置を把持させる。以下では、一例として、ロボット制御部４６が第
１エンドエフェクターＥ１に処理対象の第１把持位置を把持させた場合について説明する
。ステップＳ２００においてロボット制御部４６が第１エンドエフェクターＥ１に処理対
象の第１把持位置を把持させた後、ロボット制御部４６は、ロボット２０に所定作業を行
わせる（ステップＳ２４０）。
【００８１】
一方、処理対象が第１対象物ではないと判定した場合（ステップＳ１９０−Ｎｏ）、す
なわち処理対象が第２対象物であると判定した場合、ロボット制御部４６は、この一例に
おいて、第１エンドエフェクターＥ１と第２エンドエフェクターＥ２のうちのいずれかに
処理対象の第２把持位置を把持させる（ステップＳ２１０）。より具体的には、ロボット
制御部４６は、処理対象が第１対象物ではないと判定した場合、予め記憶部３２に記憶さ
れた第２把持位置を示す情報を読み込む。
【００８２】
第２把持位置とは、第１エンドエフェクターＥ１と第２エンドエフェクターＥ２のいず
れかによって対象物Ｏを把持可能な位置のうち、対象物Ｏの外周の縁の予め決められた位
置を示す。第２把持位置を示す情報とは、対象物Ｏの所定部位の位置から第２把持位置ま
での相対的な位置関係を示す情報のことである。なお、ロボット制御部４６は、第１エン
ドエフェクターＥ１と第２エンドエフェクターＥ２の両方に処理対象の第２把持位置を把
持させる構成であってもよい。その場合、第２把持位置とは、第１エンドエフェクターＥ
１が把持する位置と、第２エンドエフェクターＥ２が把持する位置との２箇所の位置を示
す。
【００８３】
ロボット制御部４６は、読み込んだ第２把持位置を示す情報と、処理対象の位置とに基
づいて、第１エンドエフェクターＥ１と第２エンドエフェクターＥ２のうちのいずれかに
処理対象の第２把持位置を把持させる。以下では、一例として、ロボット制御部４６が第
１エンドエフェクターＥ１に処理対象の第２把持位置を把持させた場合について説明する
。
【００８４】
ステップＳ２１０においてロボット制御部４６が第１エンドエフェクターＥ１に処理対
象の第２把持位置を把持させた後、ロボット制御部４６は、第１エンドエフェクターＥ１
に処理対象をトレイＴＲに対して引っくり返させる。そして、ロボット制御部４６は、第
１エンドエフェクターＥ１に、引っくり返した処理対象をトレイＴＲに載置させる。この
際、ロボット制御部４６は、処理対象が第２把持位置を把持される前に載置されていた位
置に処理対象を載置し直す（ステップＳ２２０）。
【００８５】
そして、ロボット制御部４６は、ステップＳ２２０において載置し直した処理対象の第
１把持位置を把持（ステップＳ２３０）し、その後、ステップＳ２４０に遷移してロボッ
ト２０に所定作業を行わせる。ステップＳ２３０における処理について、より具体的には
、ロボット制御部４６は、予め記憶部３２に記憶された第１把持位置を示す情報を読み込
む。ロボット制御部４６は、読み込んだ第１把持位置を示す情報と、処理対象の位置とに
基づいて、第１エンドエフェクターＥ１と第２エンドエフェクターＥ２のうちいずれかに
処理対象の第１把持位置を把持させる。なお、ロボット制御部４６は、第１エンドエフェ
クターＥ１と第２エンドエフェクターＥ２の両方に処理対象の第１把持位置を把持させる
構成であってもよい。
【００８６】
ステップＳ２４０においてロボット制御部４６がロボット２０に所定作業を行わせた後
、制御部３６は、ステップＳ１３０に遷移し、次の対象物Ｏを処理対象として選択する。
そして、次の処理対象として選択可能な対象物Ｏがなくなった場合、制御部３６は、処理
を終了する。
以上のように、ステップＳ１００からステップＳ２４０までの処理を行うことにより、
制御部３６は、ロボット２０に対象物Ｏの状態を検出させ、所定作業を行わせることがで
きる。
【００８７】
なお、ステップＳ１８０において対象物状態検出部４４は、対象物Ｏの何らかの２つの
状態のいずれであるかを検出する構成に代えて、対象物Ｏの何らかの３以上の状態を検出
する構成であってもよい。その場合、ステップＳ１９０では、ロボット制御部４６は、対
象物状態検出部４４が検出した状態に応じた動作をロボット２０に行わせる。また、対象
物状態検出部４４は、対象物Ｏの状態が、対象物Ｏに傷がある（予め知られている凹凸以
外の凹凸がある）状態と、対象物Ｏに傷がない（予め知られている凹凸以外の凹凸がない
）状態とのうちのいずれの状態であるかを検出する等の他の状態を検出する構成であって
もよい。
【００８８】
例えば、対象物状態検出部４４は、当該他の状態の例として、対象物Ｏが透明な材質の
場合（例えば、対象物Ｏがシャーレの場合）、対象物Ｏに異物が付着している状態と、不
純物が内部に混入し手いる状態と、欠陥が存在している状態と、対象物Ｏに異物が付着し
ていない状態と、不純物が内部に混入していない状態と、欠陥が存在していない状態との
うちのいずれの状態であるかを検出する構成であってもよい。
【００８９】
また、対象物状態検出部４４は、当該他の状態の例として、対象物Ｏが生体である場合
、例えば、生体中に傷や腫瘍、細菌、異物等が存在している状態と、生体中に傷や腫瘍、
細菌、異物等が存在していない状態とのうちのいずれの状態であるかを検出する構成であ
ってもよい。生体は、例えば、眼球や歯、臓器、細胞等の生物を構成する物体であれば如
何なる物体であってもよい。なお、生物とは、動物だけではなく、植物も含む。
【００９０】
また、ロボット制御部４６は、ステップＳ１４０において、処理対象の位置と、照明部
２６の位置との相対的な位置関係が第１の位置関係となるように照明部２６の位置を移動
する構成に代えて、トレイＴＲの位置と、照明部２６の位置との相対的な位置関係が第１
の位置関係となるように照明部２６の位置を移動する構成であってもよい。
【００９１】
また、ロボット制御部４６は、ステップＳ１４０において、処理対象の位置と、照明部
２６の位置との相対的な位置関係が第１の位置関係となるように照明部２６の位置を移動
する構成に代えて、複数の対象物Ｏを１つの塊とし、当該塊の所定部位の位置と、照明部
２６の位置との相対的な位置関係が第１の位置関係となるように照明部２６の位置を移動
する構成であってもよい。この場合、当該塊の所定部位とは、例えば、塊の重心であるが
、塊に対応付けられた他の部位であってもよい。
【００９２】
また、第１の位置関係は、所定誤差の範囲内においてずれていてもよい。これは、第１
の位置関係において照明部２６が対象物Ｏを照明した場合に生じる影の形が、照明部２６
の位置が所定誤差の範囲内においてずれても略変化しないためである。所定誤差とは、例
えば、１０％程度であるが、当該影の形が略変化しない範囲内において他の値であっても
よい。
【００９３】
また、対象物状態検出部４４は、パターンマッチングによって対象物Ｏの状態を検出す
る構成に代えて、例えば、ステップＳ１７０において画像取得部４２が取得したステレオ
撮像画像上のある対象物Ｏの輪郭内と、当該対象物Ｏから伸びる影の輪郭内とに含まれる
各画素の輝度値に基づいて、所定輝度値未満の画素が撮像画像に占める面積を影の面積と
して算出し、算出した面積から対象物Ｏの状態を検出する（例えば、ｂｌｏｂサーチを行
う）構成であってもよい。
【００９４】
＜実施形態の変形例１＞
以下、本発明の実施形態の変形例１について説明する。実施形態の変形例１に係るロボ
ット２０は、図６に示したステップＳ１４０とステップＳ１７０までの処理を、処理対象
の位置と照明部２６の位置との位置関係を第１の位置関係から第Ｍの位置関係までのＭ個
の位置関係毎に繰り返し行う。Ｍは、２以上の整数である。なお、これらＭ個の位置関係
のそれぞれは、互いに異なる位置関係である。そして、実施形態の変形例１に係る対象物
状態検出部４４は、図６に示したステップＳ１８０において、Ｍ個の位置関係毎に取得さ
れた複数のステレオ撮像画像に基づいて、処理対象の状態を検出する。
【００９５】
この場合、第２テンプレート画像と、第３テンプレート画像とは、それぞれの位置関係
毎に１枚ずつ用意される。つまり、１枚目の第２テンプレート画像は、第１対象物の位置
と、第１の位置関係となる位置に位置している照明部２６から照明されることにより影が
生じた第１対象物の撮像画像である。また、２枚目の第２テンプレート画像は、第１対象
物の位置と、第２の位置関係となる位置に位置している照明部２６から照明されることに
より影が生じた第１対象物の撮像画像である。これがＭ枚目まで続き、Ｍ枚目の第２テン
プレート画像は、第１対象物の位置と、第Ｍの位置関係となる位置に位置している照明部
２６から照明されることにより影が生じた第１対象物の撮像画像である。
【００９６】
また、１枚目の第３テンプレート画像は、第２対象物の位置と、第１の位置関係となる
位置に位置している照明部２６から照明されることにより影が生じた第２対象物の撮像画
像である。また、２枚目の第３テンプレート画像は、第２対象物の位置と、第２の位置関
係となる位置に位置している照明部２６から照明されることにより影が生じた第２対象物
の撮像画像である。これがＭ枚目まで続き、Ｍ枚目の第３テンプレート画像は、第２対象
物の位置と、第Ｍの位置関係となる位置に位置している照明部２６から照明されることに
より影が生じた第２対象物の撮像画像である。
【００９７】
なお、Ｍ個の位置関係のそれぞれを示す情報は、予め記憶部３２に記憶されているとす
る。ロボット制御部４６は、記憶部３２に記憶された当該情報を読み込み、読み込んだ情
報に基づいて第２アームを移動させることにより、照明部２６の位置がＭ個の位置関係の
いずれかとなるように順に移動させる。
【００９８】
対象物状態検出部４４は、Ｍ枚のステレオ撮像画像と、Ｍ枚の第２テンプレート画像と
、Ｍ枚の第３テンプレート画像とに基づいて、Ｍ枚のステレオ撮像画像のうち、Ｍ枚の第
２テンプレート画像のいずれかと一致するステレオ撮像画像の数が、Ｍ枚の第３テンプレ
ート画像のいずれかと一致するステレオ撮像画像の数よりも多い場合、処理対象が第１対
象物であると特定する。一方、対象物状態検出部４４は、Ｍ枚のステレオ撮像画像と、Ｍ
枚の第２テンプレート画像と、Ｍ枚の第３テンプレート画像とに基づいて、Ｍ枚のステレ
オ撮像画像のうち、Ｍ枚の第３テンプレート画像のいずれかと一致するステレオ撮像画像
の数が、Ｍ枚の第２テンプレート画像のいずれかと一致するステレオ撮像画像の数よりも
多い場合、処理対象が第２対象物であると特定する。
【００９９】
これにより、ロボット２０は、実施形態と同様の効果を得ることに加えて、より確実に
対象物Ｏの状態を検出することができる。その結果、ロボット２０は、複数の撮像画像に
基づいて対象物Ｏの状態に応じて適した作業を行うことができる。
【０１００】
＜実施形態の変形例２＞
以下、本発明の実施形態の変形例２について、図面を参照して説明する。実施形態の変
形例２に係るロボット２０は、図６に示したステップＳ１００とステップＳ１６０の処理
において、第３撮像部２３及び第４撮像部２４によって撮像範囲をステレオ撮像する構成
に代えて、第１撮像部２１と第２撮像部２２のうちのいずれか一方又は両方によって撮像
範囲を撮像する。そのため、ロボット２０は、ステップＳ１００とステップＳ１６０にお
いて撮像範囲を撮像するため、第１アームと第２アームのうちのいずれか一方又は両方を
移動させることにより、第１撮像部２１と第２撮像部２２のうちのいずれか一方又は両方
を移動させる。
【０１０１】
以下では、この一例として、撮像範囲を第１撮像部２１によって撮像する場合について
説明する。なお、この場合、制御部３６は、撮像範囲をステレオ撮像しない。そのため、
対象物Ｏの高さを示す情報は、予め記憶部３２に記憶される。また、ロボット２０は、ロ
ボット座標系における位置を検出する際、ロボット座標系における３次元座標によって表
される位置を検出する構成に代えて、ロボット座標系における２次元座標によって表され
る位置を検出する。当該２次元座標とは、ロボット座標系において水平方向の位置を表す
ためのＸ軸座標とＹ軸座標を示す。なお、実施形態の変形例２では、実施形態と同様な構
成部には、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１０２】
以下、図７を参照して、実施形態の変形例２に係る制御部３６がロボット２０に対象物
Ｏの状態を検出させ、所定作業を行わせる処理について説明する。図７は、実施形態の変
形例２に係る制御部３６がロボット２０に対象物Ｏの状態を検出させ、所定作業を行わせ
る処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０３】
以下では、トレイＴＲ上に１以上の対象物Ｏがすでに載置されている場合について説明
する。また、以下では、第１撮像部２１の所定部位の位置が所定の第２撮像位置に一致す
るように第１アームがすでに移動している場合について説明する。第１撮像部２１の所定
部位とは、第１撮像部２１のレンズの中心を示す。
【０１０４】
なお、第１撮像部２１の所定部位は、これに代えて、第１撮像部２１に対応付けられた
他の部位であってもよい。第２撮像位置とは、トレイＴＲの位置から鉛直上方に第３所定
距離だけ離れた位置を示す。なお、第２撮像位置は、トレイＴＲの位置から鉛直上方に第
２所定距離だけ離れた位置に代えて、トレイＴＲの位置から第３所定方向に第３所定距離
だけ離れた位置であってもよい。
【０１０５】
第３所定距離とは、第１撮像部２１が撮像可能な範囲に、トレイＴＲの内側の全体が含
まれるようになる距離を示す。なお、第３所定距離は、当該距離のうち、トレイＴＲに近
い距離であることが望ましい。何故なら、トレイＴＲから遠く離れれば離れるほど、第１
撮像部２１により撮像された撮像画像から対象物Ｏの位置を検出する精度が悪くなるため
である。
【０１０６】
また、第３所定距離は、この一例において、第１所定距離よりも短い距離である。何故
なら、第３所定距離が第１所定距離以上である場合、第３撮像部２３と干渉する場合があ
るだけではなく、第３撮像部２３と干渉しない場合であっても撮像可能な範囲に第３撮像
部２３が入り込んでしまう場合があるからである。なお、ロボット２０が第３撮像部２３
及び第４撮像部２４を備えない場合、第３所定距離は、第１所定距離よりも短い距離であ
る必要はない。以下では、説明の便宜上、第１撮像位置における第１撮像部２１が撮像可
能な範囲を第１撮像範囲と称して説明する。
【０１０７】
また、図７に示したステップＳ１２０からステップＳ１３０までの処理については、図
６に示したステップＳ１２０からステップＳ１３０までの処理と同様な処理であるため説
明を省略する。また、図７に示したステップＳ１５０の処理については、図６に示したス
テップＳ１５０の処理と同様な処理であるため説明を省略する。また、図７に示したステ
ップＳ１９０からステップＳ２４０までの処理については、図６に示したステップＳ１９
０からステップＳ２４０までの処理と同様な処理であるため説明を省略する。
【０１０８】
まず、撮像制御部４０は、第１撮像部２１に第１撮像範囲を撮像させる（ステップＳ１
００ａ）。次に、画像取得部４２は、第１撮像部２１から第１画像を取得する（ステップ
Ｓ１１０ａ）。
【０１０９】
ステップＳ１３０において制御部３６が１以上の対象物Ｏから処理対象を選択した後、
ロボット制御部４６は、第１アーム及び第２アームを移動させることにより、処理対象の
位置と、照明部２６の位置と、第１撮像部２１の位置との相対的な位置関係を第１の位置
関係とする（ステップＳ１４０ａ）。ここで、実施形態の変形例２では、実施形態と異な
り、第１の位置関係は、処理対象の位置から第２所定方向に第２所定距離だけ離れた位置
に照明部２６の位置が一致し、更に処理対象の位置から第４所定方向に第４所定距離だけ
離れた位置に第１撮像部２１の位置が一致する位置関係を示す。
【０１１０】
第４所定方向は、処理対象の位置から第２所定方向に第２所定距離だけ離れた位置に照
明部２６が位置している場合に照明部２６により照明された処理対象の影を撮像しやすい
方向として決められる方向であり、第２所定方向と異なる方向である。何故なら、第４所
定方向が第２所定方向と同じ場合、照明部２６の照明を第１アームの一部が覆い隠してし
まう場合があるからである。また、第４所定距離は、第１の位置関係における第１撮像部
２１が撮像可能な範囲に、トレイＴＲの内側の全体が含まれるようになる距離を示す。な
お、第４所定距離は、当該距離のうち、トレイＴＲに近い距離であることが望ましい。何
故なら、トレイＴＲから遠く離れれば離れるほど、第１撮像部２１により撮像された撮像
画像から対象物Ｏの影を検出する精度が悪くなるためである。
【０１１１】
次に、画像取得部４２は、第１撮像部２１から第１画像を取得する（ステップＳ１７０
ａ）。次に、対象物状態検出部４４は、ステップＳ１７０において画像取得部４２が取得
した第１画像に基づいて、処理対象の状態を検出する（ステップＳ１８０ａ）。
このように、図７に示したステップＳ１００ａからステップＳ２４０までの処理を行う
ことにより、制御部３６は、処理対象の位置と、照明部２６の位置と、第１撮像部２１の
位置との位置関係を第１の位置関係にし、ロボット２０に対象物Ｏの状態を検出させ、所
定作業を行わせることができる。
【０１１２】
以上説明したように、本実施形態におけるロボット２０は、対象物Ｏの位置に基づいて
照明部２６を移動させて、対象物Ｏと照明部２６との相対的な位置関係を予め決められた
第１の位置関係とする。これにより、ロボット２０は、対象物Ｏの位置に応じた対象物Ｏ
への照明を行うことができる。
【０１１３】
また、ロボット２０は、第１の位置関係において照明部２６により対象物Ｏを照明した
まま撮像部（上記の例において、第３撮像部２３及び第４撮像部２４、又は第１撮像部２
１）により対象物Ｏを撮像する。これにより、ロボット２０は、対象物Ｏの位置に応じて
照明が行われた対象物Ｏの撮像画像を取得することができる。
【０１１４】
また、ロボット２０は、照明部２６により照明された対象物Ｏを撮像部が撮像した撮像
画像に基づいて対象物Ｏの状態に応じた作業を行う。これにより、ロボット２０は、対象
物Ｏの状態に応じて適した作業を行うことができる。
【０１１５】
また、ロボット２０は、撮像部により撮像した撮像画像に基づいて対象物Ｏの影を検出
し、検出した対象物Ｏの影に基づいて対象物Ｏの状態を検出する。これにより、ロボット
２０は、対象物Ｏの影に基づいて検出された対象物Ｏの状態に応じて適した作業を行うこ
とができる。
【０１１６】
また、ロボット２０は、照明部２６により照明された対象物Ｏを撮像部が第１撮像画像
（上記の例において、ステップＳ１７０において画像取得部４２が取得した第３画像及び
第４画像、又はステップＳ１７０ａにおいて画像取得部４２が取得した第１画像）として
撮像した後、検出した対象物Ｏの位置に基づいて照明部２６を移動させて、対象物Ｏと照
明部２６との相対的な位置関係を、第１の位置関係とは位置関係が異なる予め決められた
第２の位置関係とする。これにより、ロボット２０は、複数の位置関係毎に対象物Ｏを撮
像し、撮像された複数のステレオ撮像画像に基づいて、対象物Ｏの状態に応じて適した作
業を行うことができる。
【０１１７】
また、ロボット２０は、第２の位置関係において照明部２６により照明された対象物Ｏ
を撮像部が第２撮像画像として撮像した後、撮像部が撮像した第１撮像画像と第２撮像画
像とに基づいて対象物Ｏの状態に応じた作業を行う。これにより、ロボット２０は、複数
の撮像画像に基づいて対象物Ｏの状態に応じて適した作業を行うことができる。
【０１１８】
また、ロボット２０は、対象物Ｏの位置を検出し、検出した対象物Ｏの位置に基づいて
照明部２６を移動させ、検出した対象物Ｏの位置に基づいて撮像部を移動させ、対象物Ｏ
と照明部２６と撮像部との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置関係とする。こ
れにより、ロボット２０は、より確実に対象物Ｏの位置に応じた対象物Ｏへの照明を行う
ことができる。
【０１１９】
また、ロボット２０は、第１アームにより第１撮像部２１を移動させ、第２アームによ
り照明部２６を移動させることにより、対象物Ｏと照明部２６との相対的な位置関係を予
め決められた第１の位置関係とする。これにより、ロボット２０は、対象物Ｏと照明部２
６と第１撮像部２１との相対的な位置関係を予め決められた第１の位置関係として対象物
Ｏを撮像し、撮像された撮像画像に基づいて、対象物Ｏの状態に応じて適した作業を行う
ことができる。
【０１２０】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実
施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等
されてもよい。
【０１２１】
また、以上に説明した装置（例えば、ロボット２０の制御装置３０）における任意の構
成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記
録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよ
い。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Operating  System）や
周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記
録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ（Compact  Disk
）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶
装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネ
ット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサ
ーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー（ＲＡＭ）の
ように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１２２】
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシ
ステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータ
ーシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インタ
ーネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を
伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい
。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録さ
れているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プロ
グラム）であってもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
２０  ロボット、２１  第１撮像部、２２  第２撮像部、２３  第３撮像部、２４  第４
撮像部、２５  力センサー、２５−１  第１力センサー、２５−２  第２力センサー、２
６  照明部、３０  制御装置、３１  ＣＰＵ、３２  記憶部、３３  入力受付部、３４  
通信部、３５  表示部、３６  制御部、４０  撮像制御部、４１  照明制御部、４２  画
像取得部、４３  対象物位置検出部、４４  対象物状態検出部、４５  力センサー情報取
得部、４６  ロボット制御部
【図２】
2017007009.tif 000003
【図４】
2017007009.tif 000004
【図５】
2017007009.tif 000005
【図６】
2017007009.tif 000006
【図７】
2017007009.tif 000007
【図１】
2017007009.tif 000008
【図３】
2017007009.tif 000009