【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种机器人系统、机器人以及已分拣物品制造方法。
技术介绍
在日本专利申请特开第2005-306497号公报中公开了一种涉及分拣储存系统的 技术。在相关技术中，由在轨道上运行的轨道底盘(orbit chassis)将在自动化仓库中以载 置部(托盘)为单位保管的被分拣物品传送至分拣空间(拣选区)。在分拣空间中，按照每个 分拣目的地(配送目的地)来执行拣选，并且在物品储存装置中按照每个分拣目的地来保管 物品。当货车抵达时，由传送器从物品储存装置中连续运出已分拣物品，并且将所述已分拣 物品装载到货车上。利用上述设置，可针对每个分拣目的地，预先对被分类物品进行分类， 且将被分类物品保管在物品储存装置中，并且在货车抵达时连续装运被分类物品。另一方面，在日本专利申请特开平第H07-291450号公报中，公开了一种利用码垛 机器人对码垛后的箱体进行分垛的技术。在相关技术中，对第一立体摄像机和第二立体摄 像机进行适当操作，拍摄码垛后的箱体的立体图像，然后将图像输入到图像处理装置中。此 后，图像处理装置对来自第一立体摄像机和第二立体摄像机的图像进行分析，选择位于顶 部位置的箱体。此外，图像处理装置基于预先输入的箱体数据，计算所选择的箱体的类型、 姿势以及抓取部位，并输入到机器人控制器中。机器人控制器基于来自图像处理装置的数 据，计算机器人手的操作量，并且操作机器人手，执行对位于顶部位置的箱体的分垛。
技术实现思路
当工人人工执行日本专利申请特开第2005-306497号公报的技术中描述的分拣 物品任务时，需要根据分拣目的地，用手对装载在载置部上的多个物品逐一进行抓取、...
【技术保护点】
一种机器人系统（1；1A；1B；1C），该机器人系统包括：第一装载部（9；33Z；41X、41Y），该第一装载部（9；33Z；41X、41Y）上装载有作为分拣对象的多个物品（4）；针对各个分拣目的地设置的多个第二装载部（10A?F；33G?Z；33L?P；41X、41Y；41A?J）；以及机器人（11、14、15；11A、14A、11B、14B、15；11C、14C、11D、14D、11E、14E、15），该机器人（11、14、15；11A、14A、11B、14B、15；11C、14C、11D、14D、11E、14E、15）被构造为根据所述分拣目的地，分拣所述第一装载部（9；33Z；41X、41Y）上装载的所述多个物品（4），将所述多个物品（4）转送至所述多个第二装载部（10A?F；33G?Z、33L?P；41X、41Y；41A?J），其中，所述机器人（11、14、15；11A、14A、11B、14B、15；11C、14C、11D、14D、11E、14E、15）包括：机器人臂（24）；工具（25），该工具（25）能够提起物品（4），该工具（25）设置于所述机器人臂（24）；第一传感器（...
【技术特征摘要】
2011.10.17 JP 2011-228286;2011.10.17 JP 2011-22821.一种机器人系统(I ；1A ；1B ; 1C),该机器人系统包括 第一装载部(9 ；33Z ;41X、41Y)，该第一装载部(9 ；33Ζ ;41Χ、41Υ)上装载有作为分拣对象的多个物品(4)； 针对各个分拣目的地设置的多个第二装载部(IOA-F ；33G-Z ；33L-P ;41X、41Y ；41A-J)；以及 机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)，该机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、HE、14E、15)被构造为根据所述分拣目的地，分拣所述第一装载部(9 ；33Z ;41X、41Y)上装载的所述多个物品(4)，将所述多个物品(4)转送至所述多个第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ;41A_J)，其中， 所述机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)包括 机器人臂(24); 工具(25)，该工具(25)能够提起物品(4)，该工具(25)设置于所述机器人臂(24)；第一传感器(26)，该第一传感器(26)被构造为取得至所述第一装载部(9 ;33Z;41X、41Y)上装载的所述多个物品(4)的各个顶面的距离信息，该第一传感器(26)设置于所述机器人臂(24); 物品识别部(1403 ;1403a)，物品识别部(1403 ； 1403a)被构造为基于所述第一传感器(26)的取得结果，识别所述第一装载部(9；33Z ;41X、41Y)上装载的所述多个物品(4)中的、所述顶面位于最高位置的物品(4)； 第二传感器(27)，该第二传感器(27)被构造为试图取得所述物品识别部(1403 ；1403a)识别出的已识别物品(4)的外形信息，取得设置于所述已识别物品(4)的、所述已识别物品(4)的分拣目的地信息，所述第二传感器(27)设置于所述机器人臂(24)； 第一计算部(1405 ； 1405a),该第一计算部(1405 ； 1405a)构造为基于所述第二传感器(27)取得的所述已识别物品(4)的所述外形信息，来计算所述已识别物品(4)的形状和大小; 分拣目的地确定部(1407 ; 1407a)，该分拣目的地确定部(1407 ; 1407a)被构造为基于所述第二传感器(27)取得的所述已识别物品(4)的所述分拣目的地信息，来确定与所述已识别物品(4)相对应的已识别分拣目的地；以及 第一动作控制部(1401 ;1401a)，该第一动作控制部(1401 ; 1401a)被构造为根据所述第一计算部(1405 ;1405a)计算出的所述已识别物品(4)的形状和大小，控制所述机器人臂(24)和所述工具(25)的动作，使得所述工具(25)提起所述已识别物品(4)，并且堆放到所述多个第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的与所述已识别分拣目的地相对应的已识别第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上。2.根据权利要求1所述的机器人系统(I;1A;1B;1C)，其中， 所述机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)进一步包括 模式存储部，该模式存储部被构造为存储物品(4)在所述第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的堆放模式；以及 位置确定部(1413 ; 1413a),该位置确定部(1413 ; 1413a)被构造为基于所述第一计算部(1405 ； 1405a)计算出的所述已识别物品(4)的形状和大小、所述物品(4)在所述已识别第二装载部(IOA-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的装载状态、以及所述模式存储部中存储的所述堆放模式，来确定所述已识别物品(4)在所述已识别第二装载部(10A-F ；33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的堆放位置；并且 所述第一动作控制部(1401 ;1401a)控制所述机器人臂(24)和所述工具(25)的动作，使得所述工具(25)提起的所述已识别物品(4)堆放到所述位置确定部(1413 ; 1413a)确定的所述堆放位置。3.根据权利要求2所述的机器人系统(I;1A;1B;1C)，该机器人系统(I ;1A;1B;1C)进一步包括用于临时装载物品(4 )的第三装载部(12 )，其中， 所述机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)进一步包括装载确定部(1410 ; 1410a)，该装载确定部(1410 ; 1410a)被构造为基于所述第一计算部(1405 ；1405a)计算出的所述已识别物品(4)的形状和大小、所述物品(4)在所述已识别第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的装载状态、以及所述模式存储部中存储的所述堆放模式，来确定是否在当前时刻把所述已识别物品(4)装载到所述已识别第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上； 在所述装载确定部(1410 ;1410a)确定了要把所述已识别物品(4)装载到所述已识别第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的情况下，所述位置确定部(1413 ；1413a)确定所述堆放位置；并且 所述第一动作控制部(1401 ;1401a)控制所述机器人臂(24)和所述工具(25)的动作，使得在所述装载确定部(1410 ；1410a)确定了要把所述已识别物品(4)装载到所述已识别第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的情况下，将所述工具(25)提起的所述已识别物品(4)堆放到所述位置确定部(1413 ； 1413a)确定的所述堆放位置，而在所述装载确定部(1410 ;1410a)确定了不把所述已识别物品(4)装载到所述已识别第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ;41A_J)上的情况下，将所述工具(25)提起的所述已识别物品(4 )装载到所述第三装载部(12 )上。4.根据权利要求2或者3所述的机器人系统(I;IA ;IB ; 1C)，其中， 所述机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、HE、15)的所述模式存储部存储有预先被分配了优先级指标的多种类型的堆放模式； 所述机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)进一步包括模式选择部(1409 ; 1409a)，该模式选择部(1409 ； 1409a)被构造为按照优先级指标的降序来选择所述多种类型的堆放模式；并且 所述位置确定部(1413 ；1413a)基于所述第一计算部(1405 ； 1405a)计算出的所述已识别物品(4 )的形状和大小、所述物品(4 )在所述已识别第二装载部(IOA-F ; 33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的装载状态、以及所述模式选择部(1409 ； 1409a)从所述多种类型的堆放模式中选择的所述堆放模式，来确定所述堆放位置。5.根据权利要求2所述的机器人系统(I;1A;1B;1C)，其中， 除了设置于所述已识别物品(4)的、所述已识别物品(4)的所述分拣目的地信息之外，所述机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)的所述第二传感器(27)试图取得所述已识别物品(4)的高度方向尺寸信息； 所述机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)进一步包括高度确定部(1408)，该高度确定部(1408)被构造为基于所述第二传感器(27)所取得的所述已识别物品(4)的所述高度方向尺寸信息，来确定所述已识别物品(4)的高度方向尺寸；并且 所述位置确定部(1413 ;1413a)基于所述第一计算部(1405 ;1405a)计算出的所述已识别物品(4)的形状和大小、所述高度确定部(1408)确定出的所述已识别物品(4)的高度方向尺寸、所述物品(4)在所述已识别第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的装载状态、以及所述模式存储部中存储的所述堆放模式，来确定所述堆放位置。6.根据权利要求2所述的机器人系统(I)，其中， 所述机器人(11、14、15)的所述第一动作控制部(1401a)包括 第一控制部(14011a),该第一控制部(14011a)被构造为根据所述第一计算部(1405 ；1405a)计算出的所述已识别物品(4)的形状和大小，控制所述机器人臂(24)和所述工具(25)的动作，使得在所述工具(25)提起所述已识别物品(4)的同时，沿着预定移动路径移动所述已识别物品(4);以及 第二控制部(14012a),该第二控制部(14012a)被构造为控制所述机器人臂(24)和所述工具(25)的动作，使得基于所述第一控制部(14011a)的控制而沿着所述预定移动路径而移动的所述已识别物品(4)堆放到所述位置确定部(1413a)所确定的所述堆放位置上； 所述第一装载部(9)在上部进一步包括第三传感器(32)，该第三传感器(32)包括发光部(32a)，该发光部(32a)被构造为发出光轴大致水平并且与所述预定移动路径相交叉的光；和受光部(32b)，该受光部(32b)被构造为接收从所述发光部(32a)发出的光； 所述机器人(11、14、15)进一步包括高度估计部(1418a),该高度估计部(1418a)被构造为基于在所述已识别物品(4)基于所述第一控制部(14011a)的控制而沿着所述预定移动路径移动时所述机器人臂(24)的姿势和所述第三传感器(32)的所述受光部(32b)的受光结果，来估计所述已识别物品(4)的高度方向尺寸；并且 所述位置确定部(1413a)基于所述第一计算部(1405 ； 1405a)计算出的所述已识别物品(4)的形状和大小、所述高度估计部(1418a)估计出的所述已识别物品(4)的高度方向尺寸、所述物品(4)在所述已识别第二装载部(10A-F)上的装载状态、以及所述模式存储部中存储的所述堆放模式，来确定所述堆放位置。7.根据权利要求2所述的机器人系统(I;1A;1B;1C)，其中， 所述第一装载部(9 ；33Z ;41X、41Y)和所述多个第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L_P ；41X、41Y ；41A-J)在绕着所述机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)的所述机器人臂(24)的基端部形成的圆的大致圆周上沿径向布置。8.根据权利要求2所述的机器人系统(I;1A;1B;1C)，其中， 所述多个第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的、与预定第一分拣目的地相对应的第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ;41A_J)，设置得比与其它第二分拣目的地相对应的第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)靠近所述第一装载部(9 ；33Z ;41X、41Y)。9.根据权利要求2所述的机器人系统(I;1A;1B;1C)，其中， 所述多个第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的、与预定第一分拣目的地相对应的第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)的设置数量，比与其它第二分拣目的地相对应的第二装载部(IOA-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)的设置数量多。10.根据权利要求2所述的机器人系统(I； 1A；1B ;1C)，该机器人系统(I ； 1A；1B ；1C)进一步包括 第一设置区域(22 ;34Z’ ；47X’，47Y’)，该第一设置区域(22 ;34Z’ ；47X’，47Y’)用于设置所述第一装载部(9 ；33Z ;41X、41Y)； 多个第二设置区域(23A-F ;34G-Z、34L-P ;47X、47Y、47F-J、47A_E)，该多个第二设置区域(23A-F ;34G-Z、34L-P ;47X、47Y、47F-J、47A_E)用于设置所述多个第二装载部(10A-F ；33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)； 第一运送车(17)，该第一运送车(17)被构造为至少把所述第一装载部(9 ；33Z ;41X、41Y)运送至所述第一设置区域(22 ;34Z’ ；47^、47￥’)或者从所述第一设置区域(22;342’ ；47X’、47Y’)运送所述第一装载部(9 ；33Ζ ;41Χ、41Υ);以及 第二运送车(18 ;37)，该第二运送车(18 ;37)被构造为至少把所述第二装载部(10A-F ；33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)运送至所述第二设置区域(23A-F ;34G-Z、34L_P ;47X、47Y、47F-J、47A-E)，或者从所述第二设置区域(23A-F ;34G-Z、34L_P ;47X、47Y、47F-J、47A_E)运送所述第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ;41A_J)。11.根据权利要求2所述的机器人系统(I；1A ；1B ; 1C)，该机器人系统(I ；1A ；1B ；1C)进一步包括第四装载部(13)，该第四装载部(13)用于装载经由所述第二传感器(27)无法取得所述分拣目的地信息的物品(4)，其中， 所述机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)进一步包括取得确定部(1406 ; 1406a)，该取得确定部(1406 ; 1406a)被构造为确定经由所述第二传感器(27)是否取得了所述已识别物品(4)的所述分拣目的地信息；并且 所述第一动作控制部(1401 ;1401a)控制所述机器人臂(24)和所述工具(25)的动作，使得在所述取得确定部(1406 ； 1406a)已经确定了经由所述第二传感器(27)未能取得所述已识别物品(4)的所述分拣目的地信息的情况下，把所述工具(25)提起的所述已识别物品(4)装载到所述第四装载部(13)上。12.根据权利要求2所述的机器人系统(I；IA5IB ; 1C)，其中， 所述第一装载部(9 ；33Z ;41X、41Y)和所述多个第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L_P ；41X、41Y ;41A-J)进一步包括用于装载所述物品(4)的第一装载面部(19)； 所述第一装载部(9 ；33Z ;41X、41Y)和所述多个第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L_P ；41X、41Y ；41A-J) 二者中的至少一个进一步包括用于装载物品(4)的、设置在所述第一装载面部(19)上方的上翻型第二装载面部(20)；以及 所述机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)进一步包括用于升降所述第二装载面部(20)的、设置于所述机器人臂(24)的夹具(28)。13.一种机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ; 11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)，其包括 机器人(11 ;11A、11B ;11C、11D、11E)，该机器人(11 ;11A、11B ;11C、11D、11E)包括机器人臂(24)和能够提起物品(4)的、设置于所述机器人臂(24)的工具(25)；控制器，该控制器操作所述机器人(11 ;1认、1川；11(、110、1^)，以执行如下处理，8口，用于根据分拣目的地，对第一装载部(9 ;33Z;41X、41Y)上装载的被分拣的多个物品(4)进行分拣，并且将所述多个物品(4)转送至针对各个分拣目的地设置的多个第二装载部(IOA-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)； 第一传感器(26)，该第一传感器(26)被构造为取得至所述第一装载部(9 ;33Z ;41X、41Y)上装载的所述多个物品(4)的各个顶面的距离信息，该第一传感器设置于所述机器人臂(24)； 物品识别部(1403 ; 1403a)，该物品识别部(1403 ； 1403a)被构造为基于所述第一传感器(26)的取得结果，识别所述第一装载部(9 ；33Z ;41X、41Y)上装载的所述多个物品(4)中的、所述顶面位于最高位置的物品(4)，该物品识别部设置在所述控制器中； 第二传感器(27)，该第二传感器(27)被构造为试图取得所述物品识别部(1403 ；1403a)识别出的已识别物品(4)的外形信息，并且取得设置于所述已识别物品(4)的、所述已识别物品(4)的分拣目的地信息，该第二传感器设置于所述机器人臂(24)； 第一计算部(1405 ; 1405a)，该第一计算部(1405 ; 1405a)被构造为基于所述第二传感器(27)取得的所述已识别物品(4)的外形信息，来计算所述已识别物品(4)的形状和大小，所述第一计算部设置在所述控制器中； 分拣目的地确定部(1407 ;1407a)，该分拣目的地确定部(1407 ;1407a)被构造为基于所述第二传感器(27)取得的所述已识别物品(4)的所述分拣目的地信息，来确定与所述已识别物品(4)相对应的已识别分拣目的地，该分拣目的地确定部设置在所述控制器中；以及 第一动作控制部(1401 ; 1401a)，该第一动作控制部(1401 ; 1401a)被构造为根据所述第一计算部(1405 ; 1405a)计算出的所述已识别物品(4)的形状和大小，控制所述机器人臂(24)和所述工具(25)的动作，使得所述工具(25)提起所述已识别物品(4)，并且堆放到所述多个第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的、与所述已识别分拣目的地相对应的已识别第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上，该第一动作控制部设置在所述控制器中。14.一种已分拣物品(4)的制造方法,所述制造方法被构造为制造多个分拣目的地中的各个分拣目的地的已分拣物品(4)，其中， 机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)根据分拣目的地，对第一装载部(9 ；33Z ;41X、41Y)上装载的被分拣的多个物品(4)进行分拣，并且把所述多个物品(4)转送至针对各个所述分拣目的地设置的多个第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ;41A_J)，所述制造方法包括以下步骤 第一取得步骤(S20)，取得至所述第一装载部(9 ;33Z;41X、41Y)上装载的所述多个物品(4)的各个顶面的距离信息； 物品识别步骤(S30)，基于所述第一取得步骤(S20)的取得结果，识别所述第一装载部(9 ；33Ζ ;41Χ、41Υ)上装载的所述多个物品(4)中的、所述顶面位于最闻位置的物品(4)；第二取得步骤(S50 ;S50’)，取得在所述物品识别步骤(S30)中识别出的已识别物品(4)的外形信息，并且试图取得设置于所述已识别物品(4)的、所述已识别物品(4)的分拣目的地信息； 第一计算步骤(S60)，基于所述第二取得步骤(S50 ;S50’)取得的所述已识别物品(4)的所述外形信息，计算所述已识别物品(4)的形状和大小；分拣目的地确定步骤(S90)，基于在所述第二取得步骤(S50 ;S50’ )中取得的所述已识别物品(4)的所述分拣目的地信息，确定与所述已识别物品(4)相对应的已识别分拣目的地；以及 堆放步骤(S80、S140、S170 ;S80、S95、S140’、S170’ )，根据所述第一计算步骤(S60)计算出的所述已识别物品(4)的形状和大小，所述机器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ；11C、14C、I ID、14D、I IE、14E、15)提起所述已识别物品(4)，并且堆放到所述多个第二装载部(IOA-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的、与所述已识别分拣目的地相对应的已识别第二装载部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上。15.—种机器人系统(IA ；1B ；1C),该机器人系统(IA ；1B ；1C)包括 第一供给侧装载部(9)，该第一供给侧装载部(9)被构造为供给与定义的分拣目的地相关的多个被分拣物品(4); 第一机器人(I IA ；11C ; 11)，该第一机器人(IlA ；11C ; 11)被构造为搬送所述第一供给侧装载部(9)上装...
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