[发明专利]学习最优物品把持路径的机器学习装置以及机器学习方法

说明书

本发明提供一种学习最优物品把持路径的机器学习装置以及机器学习方法。本发明的机器学习装置学习用于使用把持多个物品的机械手将配置在输送装置上的多个物品收纳在容器中的机器人的运转条件，具备：状态观测部，其在机器人的动作中观测多个物品的位置姿势、以及包括将多个物品收纳在容器中为止的周期时间和机器人把持物品时产生的转矩以及振动中的至少一个的状态变量；判定数据取得部，其取得判定周期时间、转矩以及振动各自相对于容许值的余量的判定数据；以及学习部，其按照通过状态变量以及判定数据的组合而构成的训练数据集来学习机器人的运转条件。

技术领域

本发明涉及一种机器学习装置以及机器学习方法，特别涉及学习在通过机器人把持配置在输送装置上的物品时的最优物品把持路径的机器学习装置以及机器学习方法。

背景技术

已知一种物品输送系统，其通过能够把持多个物品的机械手(多指机械手)一个一个连续地取出在作为输送装置的传送带上流动来的物品，并且收纳在同样在其他传送带上流动来的容器中。目前，在把持物品并取出时，基本从位于传送带下游侧的物品开始按顺序分配要把持的物品。

例如，提出一种方法，即沿着物品流动方向将传送带分为2部分，从其中位于下游侧的物品按顺序地把持并收纳在容器中(例如，日本特开2014-104524号公报。以下称为“专利文献1”)。

图1说明现有技术中，通过设置在机器人20上的机械手(未图示)来把持配置在传送带10上的多个物品(a1～a3、b1～b3)，并且收纳在容器(未图示)中的方法。在传送带10的平面上配置物品，并且物品(a1～a3、b1～b3)具有如自身所示的箭头那样面向随机方向的(姿势)。

这里，机械手具有把持3个物品并收纳在容器中的功能。此时，如果传送带10从图1的左侧流向右侧，则接近传送带10的下游侧的物品为a1、a2、a3的顺序。因此，机械手按照该顺序把持物品a1、a2、a3并收纳到容器中后，将物品b1、b2、b3按照该顺序把持，并收纳到容器中。

目前，从下游按顺序进行分配，因此有时机械手如图1的箭头所示那样进行来去的分配。

另外，没有考虑物品的姿势，因此机器人20的机械手有时如图1那样大幅旋转。例如，物品a1和a3为大致相同的姿势，所以在物品a1之后把持a3，然后把持a2的话，以最小限度的旋转就够了。但是，如果从下游按顺序把持，则如图1所示，成为a1→a2→a3的顺序。其结果为，机器人20的机械手在把持了物品a1之后要把持物品a2，旋转大约180度，接着为了把持物品a3再次旋转大约180度。

这样，在专利文献1记载的方法中，从下游开始按顺序把持物品，不会考虑传送带10的宽度方向的物品位置和物品的方向。因此，机械手的移动时间的波动变大，有时向容器收纳物品会赶不上容器通过机器人之前的期间。

也考虑每次把持物品时，停止容器侧的传送带。但是，会有在预定期间内决定了生产量的情况或根据与后工序的关系而不能停止容器流动的情况存在，因此会产生在实际的现场难以适用的问题。

专利文献1中公开一种方法，即通过分割区域在更窄的范围进行把持，缩短输送距离。但是，当传送带的宽度宽时，即使分割也可能无法得到大的效果。另外，由于没有考虑物品的方向(姿势)，因此即使是用于把持物品的目标姿势与当前姿势很大不同的物品，机器人也可能会去取。

进一步，在专利文献1记载的方法中，存在没有考虑到机器人固有的能力(例如机械强度等)和由于物品在传送带上的配置差异造成的输送能力的差别的问题。

发明内容

本发明的目的为提供机器学习装置以及机器学习方法，其能够将机器人在容器中收纳多个物品的周期时间最小化，并且能够抑制机器人的负荷，其中，该机器人具备了具有把持多个物品的功能的机械手。