机器人设置设备、机器人设置方法和计算机可读记录介质技术

本发明专利技术涉及一种机器人设置设备、机器人设置方法和计算机可读记录介质。该机器人设置设备包括：定位单元，用于在虚拟三维空间上调整显示单元上所显示的工件模型的位置和姿势；以及抓取位置指定单元，用于在将至少三个高度图像作为基本方向图像显示在显示单元上的状态下，针对至少一个基本方向图像指定利用末端执行器抓取工件模型的抓取位置，其中在这些高度图像中，在虚拟三维空间上从彼此垂直的三个轴的各轴方向观看定位单元所定位的工件模型。

Robot setting device, robot setting method and computer-readable recording medium

The invention relates to a robot setting device, a robot setting method and a computer-readable recording medium. The robot setting device includes a positioning unit for adjusting the position and posture of the workpiece model displayed on the display unit in a virtual three-dimensional space, and a grabbing position specifying unit for at least one base in a state where at least three height images are displayed as basic direction images on the display unit. The directional image specifies the capture position of the workpiece model captured by the end effector, in which the workpiece model positioned by the positioning unit is viewed from each axis of the three perpendicular axes in the virtual three-dimensional space in these height images.

【技术实现步骤摘要】
机器人设置设备、机器人设置方法和计算机可读记录介质
本专利技术涉及机器人设置设备、机器人设置方法、机器人设置程序、计算机可读记录介质和用于存储程序的设备，并且特别地涉及用于控制机器人的机器人设置设备、机器人设置方法、机器人设置程序、计算机可读记录介质和用于存储程序的设备，其中在该机器人中，利用传感器单元测量作为堆放在作业空间中的拾取对象的多个工件各自的三维形状，并且进行用于利用机器人的臂部的末端所设置的末端执行器来顺次地抓住并取出工件的散堆拾取操作。
技术介绍
开发了如下的机器人装置，其中该机器人装置具有与机器人视觉组合的操纵器，可以以机器人视觉对对象工件摄像使得获取到高度信息，可以抓取(拾取)工件的适当位置，并且可以将工件放置于期望位置。通过使用这种机器人装置，进行被称为散堆拾取的操作，其中在该操作中，利用形成机器人视觉的照相机或传感器单元对放入可回收箱中的多个工件摄像，使得理解这些工件的姿势并由此理解适当的抓取位置，然后使机器人的臂部移动到抓取位置，并且利用臂部的末端所设置的诸如手部等的末端执行器来抓取工件，且该工件被放置于可回收箱外的所确定的位置。在使用这种机器人视觉的散堆拾取中，将抓住工件时的工件和机器人之间的位置关系登记为抓取位置，计算机器人针对以机器人视觉所检测到的工件的抓取位置，并且使机器人移动到所计算出的位置，使得拾取工件。这里，作为登记利用末端执行器对工件的抓取位置的方法，存在通过实际操作机器人来登记抓取位置的方法、或者通过使末端执行器模型在三维CAD数据所表示的虚拟空间上移动来登记抓取位置的方法。然而，在通过实际操作机器人来登记抓取位置的方法中，存在以下问题：登记作业需要通过实际使机器人移动来进行，由此需要时间，并且需要大规模的验证环境或者反复试验的周期需要时间。另一方面，在通过使机器人模型在使用三维CAD数据所构建的虚拟空间上进行工作来登记抓取位置的方法中，可以在无需实际的机器人装置的情况下登记抓取位置。然而，在该方法中，需要使末端执行器模型的三维姿势与工件模型的三维姿势精确对准，因而存在如下缺陷：难以进行诸如三维坐标的定位等的设置。该方法需要工件和末端执行器的三维CAD数据，因而存在如下问题：在三维CAD数据不可用的状态下不能进行设置。现有技术的示例包括日本专利3782679和日本专利4962123。
技术实现思路
本专利技术是有鉴于这些情形而作出的，并且本专利技术的目的是提供能够在设置机器人装置时容易地登记利用末端执行器对工件的抓取位置的机器人设置设备、机器人设置方法、机器人设置程序、计算机可读记录介质和用于存储程序的设备。根据本专利技术的第一方面，提供一种机器人设置设备，用于控制用以进行散堆拾取操作的机器人的操作，其中所述散堆拾取操作用于利用所述机器人的臂部的末端所设置的末端执行器来顺次地取出堆放在作业空间中的多个工件，所述机器人设置设备包括：工件模型登记单元，用于登记表示工件的三维形状的工件模型；显示单元，用于显示所述工件模型登记单元所登记的工件模型；定位单元，用于在所述显示单元上所显示的虚拟三维空间上定位所述工件模型的位置和姿势；以及抓取位置指定单元，用于将至少三个高度图像作为基本方向图像显示在所述显示单元上，并且针对所显示的基本方向图像至少之一，指定利用所述末端执行器抓取由该基本方向图像所表示的工件模型的抓取位置，其中在所述高度图像中，在所述虚拟三维空间上从彼此垂直的三个轴的各轴方向观看所述定位单元所定位的工件模型。利用该结构，将工件模型的各姿势显示为具有不同视点的三个以上的基本方向图像，并且用户可以针对容易地设置抓取位置的任意基本方向图像进行抓取位置设置作业，因而可以容易地进行在现有技术中麻烦的、用于针对三维工件设置利用末端执行器抓取工件的抓取位置的作业。根据与第二方面有关的机器人设置设备，除该结构外，所述显示单元还可以包括将工件模型的基本方向图像显示为所述工件模型的六面图的六面图显示区域。利用该结构，将工件模型的各姿势显示为六面图，并且用户可以针对容易地设置抓取位置的任意基本方向图像进行抓取位置设置作业，因而可以容易地进行在现有技术中麻烦的抓取位置设置作业。根据与第三方面有关的机器人设置设备，除这些结构中的任一结构外，所述工件模型可以是三维CAD数据。利用该结构，利用具有三维形状信息的三维CAD数据来表现工件模型，因而可以在无需通过实际对工件摄像来获取数据的情况下正确地再现工件的形状。根据与第四方面有关的机器人设置设备，除这些结构中的任一结构外，机器人设置设备还可以包括基本方向图像选择单元，用于针对所述显示单元上所显示的至少三个基本方向图像，选择多个基本方向图像中的观看方式不同于其它基本方向图像的观看方式的任意基本方向图像。利用该结构，例如，删除包括圆柱状工件的顶面和底面的具有相同外观的基本方向图像其中之一，因而可以通过排除不必要的基本方向图像的显示来进一步简化设置作业。根据与第五方面有关的机器人设置设备，除这些结构中的任一结构外，所述基本方向图像选择单元还可以在所述显示单元上显示至少三个基本方向图像的状态下，允许用户手动地选择基本方向图像。根据与第六方面有关的机器人设置设备，除这些结构中的任一结构外，在存在观看方式相同的基本方向图像的情况下，所述基本方向图像选择单元可以删除这些基本方向图像中的任意基本方向图像。利用该结构，例如，在如立方体那样的相对面具有相同形状的工件的情况下，可以仅使用从任一面观看到的基本方向图像。因此，可以获得能够排除包括相同形状的基本方向图像的优点，因而可以减少三维搜索的处理负荷。根据与第七方面有关的机器人设置设备，除这些结构中的任一结构外，机器人设置设备还可以包括搜索模型登记单元，用于将所述基本方向图像中的任一基本方向图像登记为搜索模型，其中所述搜索模型用于对散装装载的多个工件组进行用于指定各工件的位置和姿势的三维搜索。利用该结构，将用于进行三维搜索的搜索模型与用于指定工件模型的抓取位置的基本方向图像共通地登记，因而用户可以实现设置作业的省力化。在实际操作期间，针对为了搜索可以抓取的工件所使用的各基本方向图像，还登记工件的抓取位置。因此，可以防止浪费地搜索不存在抓取位置的基本方向图像，相反，可以检查在所搜索到的基本方向图像中所设置的抓取位置处是否可以进行抓取。结果，可以进行高效率的处理。根据与第八方面有关的机器人设置设备，除这些结构中的任一结构外，所述搜索模型登记单元还可以将所述基本方向图像选择单元所选择的基本方向图像中的任一基本方向图像登记为用于进行三维搜索的搜索模型。利用该结构，进一步选择由基本方向图像选择单元预先选择的基本方向图像作为搜索模型，因而可以更认真地选择搜索模型选择候选，使得可以更平滑地进行所需的搜索模型的选择。根据与第九方面有关的机器人设置设备，除这些结构中的任一结构外，所述抓取位置指定单元还可以针对所述搜索模型登记单元登记为搜索模型的基本方向图像，指定利用所述末端执行器抓取工件模型的抓取位置。利用该结构，由于共通地使用搜索模型和指定了抓取位置的工件模型，因此用户可以整体进行针对工件模型的设置，因而可以获得能够容易地理解设置的优点。根据与第十方面有关的机器人设置设备，除这些结构中的任一结构外，在所述显示单元中在虚拟三维空间上三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人设置设备，用于设置用以进行散堆拾取操作的机器人的操作，其中所述散堆拾取操作用于利用所述机器人的臂部末端所设置的末端执行器来顺次地取出堆放在作业空间中的多个工件，所述机器人设置设备包括：工件模型登记单元，用于登记表示工件的三维形状的工件模型；显示单元，用于显示所述工件模型登记单元所登记的工件模型；定位单元，用于在所述显示单元上所显示的虚拟三维空间上定位所述工件模型的位置和姿势；以及抓取位置指定单元，用于将至少三个高度图像作为基本方向图像显示在所述显示单元上，并且针对所显示的基本方向图像至少之一来指定利用所述末端执行器抓取由该基本方向图像所表示的工件模型的抓取位置，其中在所述高度图像中，在所述虚拟三维空间上从彼此垂直的三个轴的各轴方向观看所述定位单元所定位的工件模型。

【技术特征摘要】
2017.03.03 JP 2017-0409751.一种机器人设置设备，用于设置用以进行散堆拾取操作的机器人的操作，其中所述散堆拾取操作用于利用所述机器人的臂部末端所设置的末端执行器来顺次地取出堆放在作业空间中的多个工件，所述机器人设置设备包括：工件模型登记单元，用于登记表示工件的三维形状的工件模型；显示单元，用于显示所述工件模型登记单元所登记的工件模型；定位单元，用于在所述显示单元上所显示的虚拟三维空间上定位所述工件模型的位置和姿势；以及抓取位置指定单元，用于将至少三个高度图像作为基本方向图像显示在所述显示单元上，并且针对所显示的基本方向图像至少之一来指定利用所述末端执行器抓取由该基本方向图像所表示的工件模型的抓取位置，其中在所述高度图像中，在所述虚拟三维空间上从彼此垂直的三个轴的各轴方向观看所述定位单元所定位的工件模型。2.根据权利要求1所述的机器人设置设备，其中，所述显示单元包括将工件模型的基本方向图像显示为该工件模型的六面图的六面图显示区域。3.根据权利要求1所述的机器人设置设备，其中，所述工件模型是三维CAD数据。4.根据权利要求1所述的机器人设置设备，其中，还包括：基本方向图像选择单元，用于针对所述显示单元上所显示的至少三个基本方向图像，选择多个基本方向图像中的观看方式不同于其它基本方向图像的观看方式的任意基本方向图像。5.根据权利要求4所述的机器人设置设备，其中，在所述显示单元上显示至少三个基本方向图像的状态下，所述基本方向图像选择单元允许用户手动地选择基本方向图像。6.根据权利要求5所述的机器人设置设备，其中，在存在观看方式相同的基本方向图像的情况下，所述基本方向图像选择单元删除这些基本方向图像中的任意基本方向图像。7.根据权利要求4所述的机器人设置设备，其中，还包括：搜索模型登记单元，用于将所述基本方向图像中的任一基本方向图像登记为搜索模型，其中所述搜索模型用于对散装装载的多个工件组进行用以指定各工件的位置和姿势的三维搜索。8.根据权利要求7所述的机器人设置设备，其中，所述搜索模型登记单元将所述基本方向图像选择单元所选择的基本方向图像中的任一基本方向图像登记为用于进行三维搜索的搜索模型。9.根据权利要求8所述的机器人设置设备，其中，所述抓取位置指定单元针对所述搜索模型登记单元登记为搜索模型的基本方向图像，指定利用所述末端执行器抓取工件模型的抓取位置。10.根据权利要求1所述的机...

【专利技术属性】
技术研发人员：下平真达，高山直辉，山内逸平，
申请(专利权)人：株式会社基恩士，
类型：发明
国别省市：日本,JP