本发明专利技术提供一种堆积模式计算装置以及机器人控制装置。计算装置具备：模型创建部，其基于每种物品的尺寸创建物品的第一物理模型，并基于堆积多个物品的容纳区域的尺寸创建容纳区域的第二物理模型；配置部，其按对每种物品预先决定的优先度从高到低的顺序在第二物理模型内配置第一物理模型；以及物理运算部，其每当上述第一模型被配置于上述第二物理模型内，对第二物理模型给予振动或者冲击，并计算与该振动或者冲击相伴的上述第二物理模型内的上述第一物理模型的位置或者姿势的变化。
Stacking mode calculating device and robot control device
The invention provides a stacking mode calculating device and a robot control device. The calculating device includes: a model creation unit, which creates the first physical model of an item based on the size of each item, and a second physical model of the holding area based on the size of the holding area where multiple items are stacked; a configuration unit, which configures the first physical model in the second physical model in the order of the pre-determined priority of each item from high to low; and a physical operation unit. Whenever the first model is configured in the second physical model, the second physical model is subjected to vibration or shock, and the position or posture changes of the first physical model in the second physical model are calculated in conjunction with the vibration or shock.
【技术实现步骤摘要】
堆积模式计算装置以及机器人控制装置
本专利技术涉及计算物品的堆积模式的计算装置、以及包括该计算装置的机器人控制装置。
技术介绍
已知在所谓的码垛堆积系统等将多个物品装载到托板等累积单元或者容纳单元的系统中，通过模拟等求出应该以怎样的顺序、模式装载(堆积)该物品的技术(例如，参照日本特开平01-092127号公报、日本特开2005-089067号公报)。另一方面，已知在容器内配置多个部件的模拟中，通过使振动或者冲击、以及重力产生而计算部件的位置或姿势的变化的技术(例如，参照日本特开2011-128897号公报)。在以往的码垛堆积系统中，存在使用计算多个物品的堆积模式的算法的情况，但这种算法并不是使用物理运算来计算堆积模式。因此，以往难以以适当的模式堆积随机搬运来的多个物品。
技术实现思路
本公开的一个方式是堆积模式计算装置，计算多个物品的堆积模式的堆积模式，该堆积模式计算装置具备：模型创建部，其基于上述物品的每个种类的尺寸创建上述物品的第一物理模型，并基于堆积上述多个物品的容纳区域的尺寸创建上述容纳区域的第二物理模型；配置部，其按照对上述物品的每个种类预先决定的优先度从高到低的顺序在上述第二物理模型内配置上述第一物理模型；以及物理运算部，其每当上述第一物理模型被配置于上述第二物理模型内时，对上述第二物理模型给予振动或者冲击，并计算与该振动或者冲击相伴的上述第二物理模型内的上述第一物理模型的位置或者姿势的变化。本公开的其他方式是机器人控制装置，具备：多个上述堆积模式计算装置；模式选择部，其从由多个上述堆积模式计算装置计算出的多个堆积模式中选择稳定性高的堆积模式；以及程序创建部，其根据由上述模式选择部选择出的堆积模式所包含的多个物品的位置以及姿势自动地创建机器人堆积物品的动作程序。附图说明本专利技术的目的、特征以及优点通过与附图相关的以下的实施方式的说明更加清楚。在该附图中：图1是表示优选的实施方式所涉及的堆积模式计算装置的一个结构例的图。图2是表示基于图1的堆积模式计算装置计算出的堆积模式进行物品的堆积的码垛堆积系统的一个结构例的图。图3是例示本实施方式中的处理的流程的流程图。图4a是例示物品的物理模型的图。图4b是例示容纳区域的物理模型的图。图5a是表示物品的物理模型的位置变化的一个例子的图。图5b是表示物品的物理模型的位置变化的一个例子的图。图5c是表示物品的物理模型的位置变化的一个例子的图。图6是表示本实施方式中的处理的应用例的流程图。图7是从上方观察物品以及收纳区域的物理模型的图。图8是表示堆积的物品的稳定度低的例子的图。具体实施方式图1是表示本公开所涉及的堆积模式计算装置(以下，也称为计算装置)10的一个结构例的功能框图。计算装置10是计算多个物品(工件)的堆积模式的装置，具备：模型创建部12，其基于每种物品的尺寸创建物品的第一物理模型，并基于堆积有多个物品的容纳区域的尺寸创建容纳区域的第二物理模型；配置部14，其按对每种物品预先决定的堆积的优先度从高到低的顺序在第二物理模型内配置第一物理模型；以及物理运算部16，其在每次将上述第一模型配置于上述第二物理模型内，对第二物理模型给予振动或者冲击，并计算与该振动或者冲击相伴的上述第二物理模型内的上述第一物理模型的位置或者姿势的变化，若全部物品的第一物理模型配置于第二物理模型内，则能够将此时的第二物理模型内的第一物理模型的堆积模式决定为装载在容纳区域内的物品的堆积模式并存储。计算装置10可以还具有优先度决定部18，该优先度决定部18根据每种物品的重量、尺寸以及承重中的至少一个，自动地决定物品的堆积的优先度。或者，优先度也可以由作业者使用适当的输入单元输入到计算装置10，并将输入的优先度的数据存储到个人计算机的存储器等存储部20，在该情况下，配置部14能够从存储部20读出与优先度有关的数据。另外，存储部20也可以使用于存储最终决定的堆积模式。另外，计算装置10可以还具备重心位置变更部22，该重心位置变更部22变更该第一物理模型的重心位置，以免第一物理模型由于给予第二物理模型的振动或者冲击而成为不适合堆积的姿势，配置部14能够在第一物理模型成为不适合堆积的姿势的情况下，重新配置不适合堆积的姿势的物品。并且，计算装置10可以还具备位置姿势调节部24，该位置姿势调节部24在全部第一物理模型配置到第二物理模型内之后，调节至少一个第一物理模型的位置以及姿势的一方或者双方。堆积模式计算装置10例如是个人计算机，上述的物理模型创建部12、配置部14、物理运算部16、优先度决定部18、存储部20、重心位置变更部22以及位置姿势调节部24能够通过个人计算机具有的CPU、GPU、存储器等实现。另外，该个人计算机也可以具有基于计算装置10计算出的堆积模式自动地创建机器人的动作程序，并将该动作程序发送到后述的机器人控制装置的功能。图2是示出码垛堆积系统30的概略结构例子作为基于堆积模式计算装置10计算出的堆积模式实际进行工件的堆积的系统的一个例子的图。码垛堆积系统30具有：传送带34，其依次搬运多个物品(工件)32；机器人38，其保持传送带34上的工件32，并将其配置到预定的容纳区域36内；以及机器人控制装置40，其与机器人38连接，控制机器人38的动作。计算装置10和机器人控制装置40以能够相互通信的方式连接，机器人控制装置40能够基于从计算装置10接收到的堆积模式使机器人38执行堆积动作。或者，计算装置10(的功能)也能够设置于机器人控制装置40内，即，堆积模式计算装置10的各部的功能也能够通过机器人控制装置40具有的CPU、GPU、存储器等实现。容纳区域36被预先决定为包含全部应该装载的工件32的区域，例如，既可以是在图2所示的托板42上规定的可能存在被装载的工件32的空间，也可以是由箱状或者笼状的容器(未图示)划定的内部空间。在图示例中，机器人38是具有可动部的多关节机器人，具有底座部44、能够沿大致垂直方向轴线旋转地安装于底座部44的转动体46、能够旋转地安装于转动体46的上臂48、能够旋转地安装于上臂48的前臂50、能够旋转地安装于前臂50的手腕轴52、安装于手腕轴52的机械手54、以及安装于机器人38的可动部(例如，手54)的摄像机56。作为机械手54，可以是具备爪的把持式手、具备电磁铁或者吸引嘴的吸附式手等能够保持工件32的各种方式。机器人控制装置40通过利用摄像机56拍摄传送带34上的工件32，并进行所得到的图像的图像处理，能够检测工件32相对于机器人38的位置以及姿势，并进一步将如下意思的指令发送到机器人38，即，基于检测到的工件32的位置以及姿势保持工件32，并根据后述的堆积模式将所保持的工件配置到容纳区域36内。接下来，参照图3～图5c对使用堆积模式计算装置的处理的一个例子进行说明。此外，在后述的实施例中，对堆积尺寸彼此不同的3种工件的情况(所谓的混装)进行说明，但工件的种类并不局限于3个，另外，即使尺寸相同，比重不同的工件也能够作为“多种工件”来处理。此外，后述的处理是在计算装置10或者机器人控制装置40内虚拟地进行的离线处理(模拟)，也能够将这些处理的结果的至少一部分显示在个人计算机的显示器58(图2)等适当的画面中。首先，在步骤S1中，创建混装堆本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种堆积模式计算装置，是计算多个物品的堆积模式的堆积模式计算装置，其特征在于，具备：模型创建部，其基于上述物品的每个种类的尺寸创建上述物品的第一物理模型，并基于堆积上述多个物品的容纳区域的尺寸创建上述容纳区域的第二物理模型；配置部，其按照对上述物品的每个种类预先决定的优先度从高到低的顺序在上述第二物理模型内配置上述第一物理模型；以及物理运算部，其每当上述第一物理模型被配置于上述第二物理模型内时，对上述第二物理模型给予振动或者冲击，并计算与该振动或者冲击相伴的上述第二物理模型内的上述第一物理模型的位置或者姿势的变化。
【技术特征摘要】
2017.11.14 JP 2017-2191611.一种堆积模式计算装置，是计算多个物品的堆积模式的堆积模式计算装置，其特征在于，具备：模型创建部，其基于上述物品的每个种类的尺寸创建上述物品的第一物理模型，并基于堆积上述多个物品的容纳区域的尺寸创建上述容纳区域的第二物理模型；配置部，其按照对上述物品的每个种类预先决定的优先度从高到低的顺序在上述第二物理模型内配置上述第一物理模型；以及物理运算部，其每当上述第一物理模型被配置于上述第二物理模型内时，对上述第二物理模型给予振动或者冲击，并计算与该振动或者冲击相伴的上述第二物理模型内的上述第一物理模型的位置或者姿势的变化。2.根据权利要求1所述的堆积模式计算装置，其中，上述堆积模式计算装置还具有优先度决定部，该优先度决定部根据上述物品的每个种类的重量、尺寸以及承重中的至少一个自动地决定上述优先度。3.根据权利要求1或者2所述的堆积模式计算装置，其中，上述配置部通过使上述第一物理模型落到上述第二物理模型内，来在上述第二物理模...
【专利技术属性】
技术研发人员：木本裕树，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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