控制设备、作业机器人、程序和控制方法技术

一种控制设备，用于控制使用操作器在对象区域的内部进行作业的作业机器人的操作，所述控制设备包括：轨迹信息获取部，用于获取N‑1或N个轨迹信息，所述N‑1或N个轨迹信息分别指示将所述作业机器人进行一系列作业操作的N个作业区域按所述一系列作业操作的顺序进行连结的N‑1或N个轨迹；分类部，用于将所述N‑1或N个轨迹分类为(i)需要校正的轨迹以及(ii)无需校正的轨迹；以及轨迹规划部，用于针对由所述分类部分类为需要校正的轨迹的一个以上的轨迹中的各轨迹，规划所述操作器的前端在与所述一个以上的轨迹中的各轨迹有关的两个作业区域之间的轨迹。

Control equipment, work robots, procedures and control methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制设备、作业机器人、程序和控制方法
本专利技术涉及控制设备、作业机器人、程序和控制方法。
技术介绍
例如，如专利文献1～3所示，已知有使用操作器取出集装箱中所容纳的工件、并将该工件布置在其它集装箱内的指定地点处的拾取系统。此外，已知有使用操作器来进行各种作业的工业机器人。引文列表专利文献专利文献1：日本特开2016-091053专利文献2：日本特开2016-147330专利文献3：日本特开2017-033429
技术实现思路
专利技术要解决的问题在拾取系统进行拾取作业的情况下，存在约两个作业点或目标点，并且拾取系统可以规划操作器在这两个作业点之间平滑地移动所沿着的轨迹。另一方面，在工业机器人进行各种作业的情况下，存在相对较大数量的作业点或目标点，因此难以在实际的计算时间的范围内规划操作器在两个作业点之间平滑地移动所沿着的轨迹。用于解决问题的方案根据本专利技术的第一方面，提供一种控制设备。所述控制设备控制作业机器人的操作。所述作业机器人使用操作器在对象区域的内部进行作业。所述控制设备包括：改变信息获取部，用于获取(i)第一改变信息和(ii)第二改变信息至少之一，所述第一改变信息与所述对象区域的内部所布置的一个或多个物体中的至少一个物体有关，并且指示发生了与所述至少一个物体的位置、取向、形状和大小至少之一有关的改变，以及所述第二改变信息指示要在所述对象区域的内部布置新物体。所述控制设备包括：模型信息获取部，用于获取(i)第一模型信息和(ii)第二模型信息至少之一，所述第一模型信息指示发生了所述改变之后的所述一个或多个物体中的各物体的位置、取向、形状和大小，以及所述第二模型信息指示所述新物体的位置、取向、形状和大小。所述控制设备包括：轨迹信息获取部，用于获取N-1或N个轨迹信息，所述N-1或N个轨迹信息分别指示用于将所述作业机器人进行一系列作业操作的N个作业区域按所述一系列作业操作的顺序进行连结的N-1或N个轨迹。所述控制设备包括：分类部，用于将所述N-1或N个轨迹分类为(i)由于所述第一改变信息和所述第二改变信息至少之一所指示的所述对象区域内部的改变而需要校正的轨迹、以及(ii)即使在所述对象区域内部发生了所述第一改变信息和所述第二改变信息至少之一所指示的改变也无需校正的轨迹。所述控制设备包括：轨迹规划部，用于针对由所述分类部分类为需要校正的轨迹的一个或多个轨迹中的各轨迹，基于所述第一模型信息和所述第二模型信息至少之一，来规划所述操作器的前端在与所述一个或多个轨迹中的各轨迹有关的两个作业区域之间的轨迹。在所述控制设备中，N可以是大于或等于2的整数。所述控制设备可以包括轨迹确定部，用于基于(i)指示所述操作器的前端在所述轨迹规划部所规划的需要校正的轨迹中的位置和取向的信息、以及(ii)指示所述操作器的前端在所述轨迹信息获取部所获取到的无需校正的轨迹中的位置和取向的信息，来确定所述操作器的前端经过了所述一系列作业操作的轨迹。所述控制设备可以包括输出部，用于基于所述轨迹确定部所确定出的轨迹，来输出用于控制所述操作器的操作的控制信息。在所述控制设备中，所述分类部可以包括：第一放大模型生成部，用于生成第一放大模型，所述第一放大模型是(i)通过增大所述操作器的大小所获得的模型或者(ii)比所述操作器更大且具有比所述操作器更简单的形状的模型。在所述控制设备中，所述分类部可以包括：判断部，用于(a)判断在所述N-1或N个轨迹中的各轨迹上的M个地点处、在(i)所述第一模型信息和所述第二模型信息至少之一所指示的各物体的模型与(ii)所述第一放大模型之间是否会存在碰撞，并且(b)判断为已判断为在所述M个地点中的至少一个地点处在(i)各物体的模型和(ii)所述第一放大模型之间会存在碰撞的轨迹是需要校正的轨迹。在所述控制设备中，M可以是大于或等于1的整数。所述控制设备可以包括第二放大模型生成部，用于生成第二放大模型，所述第二放大模型是(i)通过增大由所述第一模型信息和所述第二模型信息至少之一所指示的各物体的大小所获得的模型或者(ii)比各物体更大且具有比该物体更简单的形状的模型。在所述控制设备中，所述判断部(a)判断在所述N-1或N个轨迹的各轨迹中的M个地点处、在(i)所述第二放大模型和(ii)所述第一放大模型之间是否会存在碰撞，并且(b)判断为已判断为在所述M个地点中的至少一个地点处、在(i)所述第二放大模型和(ii)所述第一放大模型之间会存在碰撞的轨迹是需要校正的轨迹。在所述控制设备中，所述分类部可以包括：第二放大模型生成部，用于生成第二放大模型，所述第二放大模型是(i)通过增大由所述第一模型信息和所述第二模型信息至少之一所指示的各物体的大小所获得的模型或者(ii)比各物体更大且具有比该物体更简单的形状的模型。在所述控制设备中，所述分类部可以判断部，用于(a)判断在所述N-1或N个轨迹的各轨迹中的M个地点处、在(i)所述操作器的模型和(ii)所述第二放大模型之间是否会存在碰撞，并且(b)判断为已判断为在所述M个地点中的至少一个地点处、在(i)所述操作器的模型和(ii)所述第二放大模型之间会存在碰撞的轨迹是需要校正的轨迹。在所述控制设备中，M可以是大于或等于1的整数。在所述控制设备中，所述分类部还可以包括精度计算部，所述精度计算部用于基于所述操作器的大小和放大模型的大小至少之一来计算M的值。在所述控制设备中，所述分类部可以包括精度计算部，所述精度计算部用于基于关节空间中的所述操作器的操作和现实空间中的所述操作器的操作之间的对应关系来计算M的值。根据本专利技术的第二方面，提供一种作业机器人。所述作业机器人例如包括上述的控制设备。所述作业机器人例如包括所述操作器。所述作业机器人可以包括：控制部，用于控制所述操作器的操作。在所述作业机器人中，所述控制设备可以输出用于控制所述操作器的操作的控制信息。在所述作业机器人中，所述控制部可以基于所述控制设备所输出的控制信息来控制所述操作器的操作。根据本专利技术的第三方面，提供一种控制方法。所述控制方法用于控制作业机器人的操作。所述作业机器人使用操作器在对象区域的内部进行作业。所述控制方法例如包括：改变信息获取步骤，用于获取(i)第一改变信息和(ii)第二改变信息至少之一，所述第一改变信息与所述对象区域的内部所布置的一个或多个物体中的至少一个物体有关，并且指示发生了与所述至少一个物体的位置、取向、形状和大小至少之一有关的改变，以及所述第二改变信息指示要在所述对象区域的内部布置新物体。所述控制方法例如包括：模型信息获取步骤，用于获取(i)第一模型信息和(ii)第二模型信息至少之一，所述第一模型信息指示发生了所述改变之后的所述一个或多个物体中的各物体的位置、取向、形状和大小，以及所述第二模型信息指示所述新物体的位置、取向、形状和大小。所述控制方法例如包括：轨迹信息获取步骤，用于获取N-1或N个轨迹信息，所述N-1或N个轨迹信息分别指示用于将所述作业机器人进行一系列作业操作的N个作业区域按所述一系列作业操作的顺序进行连结的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制设备，用于控制用于使用操作器在对象区域的内部进行作业的作业机器人的操作，所述控制设备包括：/n改变信息获取部，用于获取(i)第一改变信息和(ii)第二改变信息至少之一，所述第一改变信息与所述对象区域的内部所布置的一个或多个物体中的至少一个物体有关，并且指示发生了与所述至少一个物体的位置、取向、形状和大小至少之一有关的改变，以及所述第二改变信息指示要在所述对象区域的内部布置新物体；/n模型信息获取部，用于获取(i)第一模型信息和(ii)第二模型信息至少之一，所述第一模型信息指示发生了所述改变之后的所述一个或多个物体中的各物体的位置、取向、形状和大小，以及所述第二模型信息指示所述新物体的位置、取向、形状和大小；/n轨迹信息获取部，用于获取N-1或N个轨迹信息，所述N-1或N个轨迹信息分别指示用于将所述作业机器人进行一系列作业操作的N个作业区域按所述一系列作业操作的顺序进行连结的N-1或N个轨迹；/n分类部，用于将所述N-1或N个轨迹分类为(i)由于所述第一改变信息和所述第二改变信息至少之一所指示的所述对象区域内部的改变而需要校正的轨迹、以及(ii)即使在所述对象区域内部发生了所述第一改变信息和所述第二改变信息至少之一所指示的改变也无需校正的轨迹；以及/n轨迹规划部，用于针对所述N-1或N个轨迹中的由所述分类部分类为需要校正的轨迹的一个或多个轨迹中的各轨迹，基于所述第一模型信息和所述第二模型信息至少之一，来规划所述操作器的前端在与所述一个或多个轨迹中的各轨迹有关的两个作业区域之间的轨迹，/n其中，N是大于或等于2的整数。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181015 JP 2018-1940571.一种控制设备，用于控制用于使用操作器在对象区域的内部进行作业的作业机器人的操作，所述控制设备包括：
改变信息获取部，用于获取(i)第一改变信息和(ii)第二改变信息至少之一，所述第一改变信息与所述对象区域的内部所布置的一个或多个物体中的至少一个物体有关，并且指示发生了与所述至少一个物体的位置、取向、形状和大小至少之一有关的改变，以及所述第二改变信息指示要在所述对象区域的内部布置新物体；
模型信息获取部，用于获取(i)第一模型信息和(ii)第二模型信息至少之一，所述第一模型信息指示发生了所述改变之后的所述一个或多个物体中的各物体的位置、取向、形状和大小，以及所述第二模型信息指示所述新物体的位置、取向、形状和大小；
轨迹信息获取部，用于获取N-1或N个轨迹信息，所述N-1或N个轨迹信息分别指示用于将所述作业机器人进行一系列作业操作的N个作业区域按所述一系列作业操作的顺序进行连结的N-1或N个轨迹；
分类部，用于将所述N-1或N个轨迹分类为(i)由于所述第一改变信息和所述第二改变信息至少之一所指示的所述对象区域内部的改变而需要校正的轨迹、以及(ii)即使在所述对象区域内部发生了所述第一改变信息和所述第二改变信息至少之一所指示的改变也无需校正的轨迹；以及
轨迹规划部，用于针对所述N-1或N个轨迹中的由所述分类部分类为需要校正的轨迹的一个或多个轨迹中的各轨迹，基于所述第一模型信息和所述第二模型信息至少之一，来规划所述操作器的前端在与所述一个或多个轨迹中的各轨迹有关的两个作业区域之间的轨迹，
其中，N是大于或等于2的整数。


2.根据权利要求1所述的控制设备，还包括：
轨迹确定部，用于基于(i)指示所述操作器的前端在所述轨迹规划部所规划的需要校正的轨迹中的位置和取向的信息、以及(ii)指示所述操作器的前端在所述轨迹信息获取部所获取到的无需校正的轨迹中的位置和取向的信息，来确定所述操作器的前端经过了所述一系列作业操作的轨迹。


3.根据权利要求2所述的控制设备，还包括：
输出部，用于基于所述轨迹确定部所确定出的所述操作器的前端的轨迹，来输出用于控制所述操作器的操作的控制信息。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其中，
所述分类部包括：
第一放大模型生成部，用于生成第一放大模型，所述第一放大模型是(i)通过增大所述操作器的大小所获得的模型或者(ii)比所述操作器更大且具有比所述操作器更简单的形状的模型；以及
判断部，用于(a)判断在所述N-1或N个轨迹中的各轨迹上的M个地点处、在(i)所述第一模型信息和所述第二模型信息至少之一所指示的各物体的模型与(ii)所述第一放大模型之间是否会存在碰撞，并且(b)判断为已判断为在所述M个地点中的至少一个地点处在(i)各物体的模型和(ii)所述第一放大模型之间会存在碰撞的轨迹是需要校正的轨迹，以及
M是大于或等于1的整数。


5.根据权利要求4所述的控制设备，还包括：
第二放大模型生成部，用于生成第二放大模型，所述第二放大模型是(i)通过增大由所述第一模型信息和所述第二模型信息至少之一所指示的各物体的大小所获得的模型或者(ii)比各物体更大且具有比该物体更简单的形状的模型，
其中，所述判断部(a)判断在所述N-1或N个轨迹的各轨迹中的M个地点处、在(i)所述第二放大模型和(ii)所述第一放大模型之间是否会存在碰撞，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：魯仙·出杏光，
申请(专利权)人：牧今科技，
类型：发明
国别省市：日本;JP