[发明专利]工件取出装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用机器人从工件的集合中依次取出工件的工件取出装置。

背景技术

在各种产业中将机器人用于工件的抓持、搬运等操作。在这样的机器人的用途中，具有从杂乱放置在存放箱内或集装架上的状态的工件中进行各工件取出的用途，即“散装取出”用途。在散装取出用途中，首先根据使用CCD照相机等的全体搜索用传感器所拍摄的大范围区域的2维图像，判断应该取出的工件的大约位置，之后根据由3维视觉传感器这样的精密测定用传感器所得到的小范围区域的摄像数据来进行特定工件的3维位置以及姿势的精密测定，并根据测定到的工件的3维位置以及姿势，进行机器人对工件的抓持。作为3维视觉传感器，已知以下的传感器：将缝隙光或点光投射到对象物上，在对象物表面上形成比周围亮度高的光带或者光点，通过CCD照相机等摄像装置对其进行观测，利用三角测量的原理进行对象物3维测量的传感器；或使用2台摄像装置利用立体图像处理来3维地测量对象物的位置的传感器。

例如，在国际公开第97/24206号中公开了将用于取得大范围区域的2维图像的CCD照相机和用于在小范围区域测定工件的3维位置的激光传感器组合使用的复合传感器机器人系统。另外，在特开2004-50390号公报中公开了根据对大范围区域进行摄像的照相机所检测到的各工件的部分特征来决定检测到的多个工件的取出优先顺序的技术。

如上所述，在所谓“散装取出”用途中，把通过拍摄大范围区域进行的工件识别(以下记载为“全体搜索”)和通过拍摄小范围区域进行的工件3维位置以及姿势的精密测定(以下，记载为“精密测定”)进行组合，来检测工件的3维位置以及姿势，机器人根据检测到的工件的3维位置以及姿势进行该工件的取出。

但是，存在即使是通过全体搜索识别到的工件也无法进行精密测定的情况。例如，如图8A所示，为了对大范围区域进行摄像使用在图中位于存放箱上方的全体搜索用传感器(广域传感器)，为了在小范围区域内对特定的工件进行摄像使用位于全体搜索用传感器下方的精密测定用传感器(窄域传感器)，在进行全体搜索时和进行精密测定时从不同的方向对工件进行摄像的情况下，有时即使是由位于上方的全体搜索用传感器可以看到的工件，但由于其它工件的遮挡导致位于全体搜索用传感器下方的精密测定用传感器无法看到，无法进行精密测定。另外，如图8B所示，还有即使是由位于上方的全体检索用传感器可以看到的工件，但由于存放箱侧壁等的干扰而导致位于下方的精密测定用传感器无法看到的情况。

此外，还有即使是通过精密测定可以检测3维位置以及姿势的工件，也无法由机器人抓持的情况。例如图8C所示，当精密测定到的工件位于存放箱侧壁附近时，即使能够通过精密测定用传感器进行精密测定，也由于机器人与存放箱侧壁干扰而无法接近该工件。在实际的工件取出装置中，一般是将存放箱的形状以及机器人的形状预先存储在机器人控制装置中，在进行机器人的移动之前检查机器人是否与其它物体不干扰，从而提前防止机器人与其它物体的干扰。

在全体搜索中，使用上述特开2004-50390号公报公开的技术，对适于进行精密测定以及取出的工件标注优先顺序进行选择，但难以完全避免上述的问题。因此，关于虽然通过全体搜索被检测到，但由于上述问题导致的某种原因而最终没有被取出的工件，在之后的处理中如果没有特别的提示，则反复尝试对该工件进行精密测定或取出，由此可能使循环时间延迟，或者导致处理停止。

发明内容

由此，本发明的目的在于，在根据使用视觉传感器对工件进行的识别以及测定，利用机器人将工件取出的装置中，省去没有实施必要的无用的步骤，实现整个装置的处理的高效化。