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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023164091
(43)【公開日】2023-11-10
(54)【発明の名称】デパレタイズシステム
(51)【国際特許分類】
B25J 19/06 20060101AFI20231102BHJP
B25J 13/08 20060101ALI20231102BHJP
B65G 59/10 20060101ALI20231102BHJP
【ＦＩ】
B25J19/06
B25J13/08 A
B65G59/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022075423
(22)【出願日】2022-04-28
(71)【出願人】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】石郷岡 祐
(72)【発明者】
【氏名】西垣戸 貴臣
(72)【発明者】
【氏名】阿部 大輝
【テーマコード（参考）】
3C707
3F030
【Ｆターム（参考）】
3C707AS02
3C707BS09
3C707DS02
3C707FS01
3C707KS03
3C707KS09
3C707KT02
3C707KT06
3C707MS08
3C707NS02
3C707NS06
3F030AA04
3F030AB04
3F030BA02
(57)【要約】
【課題】デパレタイズシステム１００において、適切にワーク１５を取り扱えるようにする。
【解決手段】搬送対象となり得る複数のワーク１５の集合であるワーク群１５Ｇから一つの前記ワーク１５を把持するハンド１４０と、把持された前記ワーク１５を前記ハンド１４０とともにプレイス位置１７１に移動させるアームロボット１１０と、複数の前記ワーク１５のうち、上面に他の前記ワーク１５が接していないものを候補ワークとして選択するワーク選択部と、前記候補ワークに対して前記ハンド１４０が取り得る姿勢の候補である複数のハンド姿勢候補の各々について、前記ハンド１４０と、前記候補ワーク以外の前記ワーク１５との間に干渉が生じるか否かを判定するハンド干渉判定部と、をデパレタイズシステム１００に備えた。
【選択図】図１
【解決手段】搬送対象となり得る複数のワーク１５の集合であるワーク群１５Ｇから一つの前記ワーク１５を把持するハンド１４０と、把持された前記ワーク１５を前記ハンド１４０とともにプレイス位置１７１に移動させるアームロボット１１０と、複数の前記ワーク１５のうち、上面に他の前記ワーク１５が接していないものを候補ワークとして選択するワーク選択部と、前記候補ワークに対して前記ハンド１４０が取り得る姿勢の候補である複数のハンド姿勢候補の各々について、前記ハンド１４０と、前記候補ワーク以外の前記ワーク１５との間に干渉が生じるか否かを判定するハンド干渉判定部と、をデパレタイズシステム１００に備えた。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送対象となり得る複数のワークの集合であるワーク群から一つの前記ワークを把持するハンドと、
把持された前記ワークを前記ハンドとともにプレイス位置に移動させるアームロボットと、
複数の前記ワークのうち、上面に他の前記ワークが接していないものを候補ワークとして選択するワーク選択部と、
前記候補ワークに対して前記ハンドが取り得る姿勢の候補である複数のハンド姿勢候補の各々について、前記ハンドと、前記候補ワーク以外の前記ワークとの間に干渉が生じるか否かを判定するハンド干渉判定部と、
前記ハンド干渉判定部において、干渉が生じない前記ハンド姿勢候補が存在する前記候補ワークを搬送対象ワークとして選択し、前記搬送対象ワークを前記プレイス位置に搬送させるワーク搬送部と、を備える
ことを特徴とするデパレタイズシステム。
把持された前記ワークを前記ハンドとともにプレイス位置に移動させるアームロボットと、
複数の前記ワークのうち、上面に他の前記ワークが接していないものを候補ワークとして選択するワーク選択部と、
前記候補ワークに対して前記ハンドが取り得る姿勢の候補である複数のハンド姿勢候補の各々について、前記ハンドと、前記候補ワーク以外の前記ワークとの間に干渉が生じるか否かを判定するハンド干渉判定部と、
前記ハンド干渉判定部において、干渉が生じない前記ハンド姿勢候補が存在する前記候補ワークを搬送対象ワークとして選択し、前記搬送対象ワークを前記プレイス位置に搬送させるワーク搬送部と、を備える
ことを特徴とするデパレタイズシステム。
【請求項2】
前記ハンドは、前記ワークの上面および側面から前記ワークを把持するものであり、
前記ワーク搬送部は、
前記搬送対象ワークと前記プレイス位置との間に位置し、所定の条件を満たす他の前記ワークを搬送時障害物として判定する機能と、
前記搬送時障害物が存在する場合には、前記搬送時障害物の上面よりも前記搬送対象ワークの下面が高くなるように前記搬送対象ワークを持ち上げる機能と、
前記搬送時障害物が存在しない場合には、前記搬送対象ワークを所定の高さまで持ち上げる機能と、を備える
ことを特徴とする請求項１記載のデパレタイズシステム。
前記ワーク搬送部は、
前記搬送対象ワークと前記プレイス位置との間に位置し、所定の条件を満たす他の前記ワークを搬送時障害物として判定する機能と、
前記搬送時障害物が存在する場合には、前記搬送時障害物の上面よりも前記搬送対象ワークの下面が高くなるように前記搬送対象ワークを持ち上げる機能と、
前記搬送時障害物が存在しない場合には、前記搬送対象ワークを所定の高さまで持ち上げる機能と、を備える
ことを特徴とする請求項１記載のデパレタイズシステム。
【請求項3】
前記ハンド干渉判定部は、前記ハンドと、前記候補ワーク以外の前記ワークとの間に干渉が生じるか否かを、前記ハンドを前記候補ワークに接触させることなく判定する機能を備える
ことを特徴とする請求項２記載のデパレタイズシステム。
ことを特徴とする請求項２記載のデパレタイズシステム。
【請求項4】
上方から前記ワーク群を撮影した第１の画像データから得られた情報と、側方から前記ワーク群を撮影した第２の画像データから得られた情報と、を統合して、各々の前記ワークの寸法を認識するワーク認識部をさらに備える
ことを特徴とする請求項３記載のデパレタイズシステム。
ことを特徴とする請求項３記載のデパレタイズシステム。
【請求項5】
一の前記ワークである判定対象ワークに対して、上方に、少なくとも一部が重なっている他の前記ワークが存在しないことを必要条件として、前記判定対象ワークに対して障害物が存在しないと判定する死角補完部をさらに備える
ことを特徴とする請求項４記載のデパレタイズシステム。
ことを特徴とする請求項４記載のデパレタイズシステム。
【請求項6】
前記死角補完部は、前記判定対象ワークに対して、上方に、少なくとも一部が重なっている他の前記ワークが存在する場合には、前記判定対象ワークに対して障害物が存在すると判定する
ことを特徴とする請求項５記載のデパレタイズシステム。
ことを特徴とする請求項５記載のデパレタイズシステム。
【請求項7】
前記ワーク群はパレットに載置されるものであり、
前記死角補完部は、前記判定対象ワークの高さが不明である場合には、前記パレットから前記判定対象ワークの上面までの距離であるパレット基準高さ、または前記ワークに許容される最大高さを、前記判定対象ワークの高さであるとみなす機能を備える
ことを特徴とする請求項６記載のデパレタイズシステム。
前記死角補完部は、前記判定対象ワークの高さが不明である場合には、前記パレットから前記判定対象ワークの上面までの距離であるパレット基準高さ、または前記ワークに許容される最大高さを、前記判定対象ワークの高さであるとみなす機能を備える
ことを特徴とする請求項６記載のデパレタイズシステム。
【請求項8】
前記ハンド干渉判定部は、
前記ハンドが取り得ない姿勢を前記ハンド姿勢候補から除外する機能と、
前記候補ワークの長辺の幅と短辺の奥行きとが所定の関係を満たす場合に、前記ハンドが前記短辺に対向する姿勢を前記ハンド姿勢候補から除外する機能と、
前記ハンドが前記パレットに干渉する姿勢を前記ハンド姿勢候補から除外する機能と、を備え、
前記ワーク選択部は、一または複数の前記ワークが前記パレットに残存している場合においても、前記ハンドによって何れの前記ワークも把持できない場合は、搬送処理を終了する旨の通知を出力する
ことを特徴とする請求項７記載のデパレタイズシステム。
前記ハンドが取り得ない姿勢を前記ハンド姿勢候補から除外する機能と、
前記候補ワークの長辺の幅と短辺の奥行きとが所定の関係を満たす場合に、前記ハンドが前記短辺に対向する姿勢を前記ハンド姿勢候補から除外する機能と、
前記ハンドが前記パレットに干渉する姿勢を前記ハンド姿勢候補から除外する機能と、を備え、
前記ワーク選択部は、一または複数の前記ワークが前記パレットに残存している場合においても、前記ハンドによって何れの前記ワークも把持できない場合は、搬送処理を終了する旨の通知を出力する
ことを特徴とする請求項７記載のデパレタイズシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デパレタイズシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
Ｅコマースなどの発展に伴い、物流の重要が増加しており、物流システムの更なる効率化が求められている。一方、物流量の増加に対応した労働力の安定確保が困難になってきており、アームロボットを利用したデパレタイズシステムが求められている。デパレタイズシステムは、パレットの上に置かれたワーク（例えば段ボール箱）の群から目的のワークを把持し（「ピックする」という）、指定の場所まで運び、ワークを載置する（「プレイスする」という）システムである。デパレタイズシステムにおいては、これらのワークに損傷を与えることなく短時間でデパレタイズすることが要望されている。この種の技術の一例は、例えば下記特許文献１に記載されている。特許文献１の記述は本願明細書の一部として包含される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－２１８１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上述した技術において、一層適切にワークを取り扱いたいという要望がある。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、適切にワークを取り扱えるデパレタイズシステムを提供することを目的とする。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、適切にワークを取り扱えるデパレタイズシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するため本発明のデパレタイズシステムは、搬送対象となり得る複数のワークの集合であるワーク群から一つの前記ワークを把持するハンドと、把持された前記ワークを前記ハンドとともにプレイス位置に移動させるアームロボットと、を備えるデパレタイズシステムにおいて、複数の前記ワークのうち、上面に他の前記ワークが接していないものを候補ワークとして選択するワーク選択部と、前記候補ワークに対して前記ハンドが取り得る姿勢の候補である複数のハンド姿勢候補の各々について、前記ハンドと、前記候補ワーク以外の前記ワークとの間に干渉が生じるか否かを判定するハンド干渉判定部と、前記ハンド干渉判定部において、干渉が生じない前記ハンド姿勢候補が存在する前記候補ワークを搬送対象ワークとして選択し、前記搬送対象ワークを前記プレイス位置に搬送させるワーク搬送部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、適切にワークを取り扱える。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態によるデパレタイズシステムの模式的な斜視図である。
【図2】ロボットコントローラの機能ブロック図である。
【図3】管理テーブルの例を示す図である。
【図4】ワーク認識ルーチンのフローチャートである。
【図5】ロボットコントローラにおける認識結果の一例を示す模式図である。
【図6】死角補完処理ルーチンのフローチャートである。
【図7】死角補完部の動作説明図である。
【図8】ワーク選択ルーチンのフローチャートである。
【図9】ハンド干渉判定ルーチンのフローチャートである。
【図10】ハンド姿勢候補の例を示す図である。
【図11】ハンドおよびワークの各種配置関係の例を示す図である。
【図12】ハンドおよびワークの各種配置関係の他の例を示す図である。
【図13】ワーク搬送ルーチンのフローチャートである。
【図14】第２実施形態によるデパレタイズシステムの模式的な斜視図である。
【図15】第２実施形態におけるワーク認識ルーチンのフローチャートである。
【図16】第２実施形態における動作説明図である。
【図17】コンピュータのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
［実施形態の概要］
デパレタイズシステムにおいて搬送されるワーク（例えば段ボール箱）の中には、単数あるいは複数の物品が梱包されている。その中には、十個を超える飲料物が梱包されている重いワークもある。このような重いワークを取り扱う場合には、特許文献１に示されている技術を応用して、天面と側面の両方でワークを把持することが好ましいと考えられる。特許文献１の技術を応用すると、プレイス方向に近く、上面に位置するもの順番に運搬するワークを選択できると考えられ、これによって速く安定した搬送を実現できると考えられる。しかし、複数種類のワークが混在するデパレタイズでは、ワークのサイズが不確定であるため、ワーク上空からのカメラなどを利用したワーク認識方法では、ワークの高さを確定できない場合が生じる。
デパレタイズシステムにおいて搬送されるワーク（例えば段ボール箱）の中には、単数あるいは複数の物品が梱包されている。その中には、十個を超える飲料物が梱包されている重いワークもある。このような重いワークを取り扱う場合には、特許文献１に示されている技術を応用して、天面と側面の両方でワークを把持することが好ましいと考えられる。特許文献１の技術を応用すると、プレイス方向に近く、上面に位置するもの順番に運搬するワークを選択できると考えられ、これによって速く安定した搬送を実現できると考えられる。しかし、複数種類のワークが混在するデパレタイズでは、ワークのサイズが不確定であるため、ワーク上空からのカメラなどを利用したワーク認識方法では、ワークの高さを確定できない場合が生じる。
【0009】
このような場合、ワークの高さを、考え得る最高値、例えばパレット上面からワーク上面までの距離とみなすことが必要となる場合がある。すると、相当の高さにまでワークを持ち上げることが必要となり、装置の巨大化や、運搬効率の低下を及ぼすという問題が生じる。後述する実施形態は、上述のような課題を解決するために、複数のカメラを用いて各ワークの寸法情報とワーク上の障害物有無を判定するようにした。また、プレイス場所に近く、ワーク上の障害物がなく、ハンド（エンドエフェクタ）で把持する際に他に衝突しないワークを優先的に選択するようにした。そして、ワークを持ち上げる高さを、進行方向に対して、他のワーク等に衝突しない高さとすることで、安定して高速にワークをデパレタイズ（パレットから荷物を降ろすこと）ができるようにした。
【0010】
［第１実施形態］
〈第１実施形態の構成〉
図１は、第１実施形態によるデパレタイズシステム１００の模式的な斜視図である。デパレタイズシステム１００は、アームロボット１１０と、カメラ１２０，１３０と、ハンド１４０と、ロボットコントローラ１８０と、を備えている。また、図１において、デパレタイズシステム１００の近傍には略平板状のパレット１６と、コンベア１７と、が設けられている。
〈第１実施形態の構成〉
図１は、第１実施形態によるデパレタイズシステム１００の模式的な斜視図である。デパレタイズシステム１００は、アームロボット１１０と、カメラ１２０，１３０と、ハンド１４０と、ロボットコントローラ１８０と、を備えている。また、図１において、デパレタイズシステム１００の近傍には略平板状のパレット１６と、コンベア１７と、が設けられている。
【0011】
パレット１６の上面には、略直方体箱状の複数のワーク１５－１，１５－２，…が載置されている。これらパレット１６の上面に載置されている一または複数のワークの集合をワーク群１５Ｇと称することがある。なお、以下の説明において、同一または同様の機能、意義を有する複数の構成要素や情報等を、例えば「ワーク１５－１，１５－２」のように、同一の符号に「－」と英数字を付して、表記する場合がある。但し、これら複数の構成要素等を区別する必要がない場合には、例えば「ワーク１５」のように、「－」と英数字を省略して表記する場合がある。
【0012】
デパレタイズシステム１００は、これらワーク１５をコンベア１７の所定のプレイス位置１７１に移動させるシステムである。カメラ１２０はワーク群１５Ｇの上方に固定されワーク群１５Ｇを上方から撮影し、撮影結果を画像データＶＨ（第１の画像データ）としてロボットコントローラ１８０に供給する。また、カメラ１３０はワーク群１５Ｇの側方に固定され、ワーク群１５Ｇを側方から撮影し、撮影結果を画像データＶＶ（第２の画像データ）としてロボットコントローラ１８０に供給する。これにより、ロボットコントローラ１８０は、各ワーク１５の位置や寸法等を判定する。ロボットコントローラ１８０はアームロボット１１０およびハンド１４０を制御して対象のワーク１５をピックし、ピックしたワーク１５をコンベア１７のプレイス位置１７１に載置する。
【0013】
ハンド１４０は、それぞれ略直方体ブロック状に形成された上面吸着部１４２と、側面吸着部１４４と、両者を結合する結合部１４６と、を備えている。上面吸着部１４２は搬送するワーク１５の上面に吸着し、側面吸着部１４４は該ワーク１５の一側面に吸着する。結合部１４６は、上面吸着部１４２および側面吸着部１４４が全体として略Ｌ字状になるように双方の各一辺を結合する。なお、ハンド１４０として、上述の特許文献１に記載されているものを適用してもよい。アームロボット１１０およびパレット１６は平面上に設置される。この平面上の任意の向きをｘ軸とし、ｘ軸に直交する該平面上の向きをｙ軸とする。また、高さの向きをｚ軸とする。
【0014】
図１７は、コンピュータ９８０のブロック図である。
図１に示したロボットコントローラ１８０は、図１７に示すコンピュータ９８０を、１台または複数台備えている。
図１７において、コンピュータ９８０は、ＣＰＵ９８１と、記憶部９８２と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）９８３と、入出力Ｉ／Ｆ９８４と、メディアＩ／Ｆ９８５と、を備える。
図１に示したロボットコントローラ１８０は、図１７に示すコンピュータ９８０を、１台または複数台備えている。
図１７において、コンピュータ９８０は、ＣＰＵ９８１と、記憶部９８２と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）９８３と、入出力Ｉ／Ｆ９８４と、メディアＩ／Ｆ９８５と、を備える。
【0015】
ここで、記憶部９８２は、ＲＡＭ９８２ａと、ＲＯＭ９８２ｂと、ＨＤＤ９８２ｃと、を備える。通信Ｉ／Ｆ９８３は、通信回路９８６に接続される。入出力Ｉ／Ｆ９８４は、入出力装置９８７に接続される。メディアＩ／Ｆ９８５は、記録媒体９８８からデータを読み書きする。ＲＯＭ９８２ｂには、ＣＰＵによって実行されるＩＰＬ（Initial Program Loader）等が格納されている。ＨＤＤ９８２ｃには、制御プログラムや各種データ等が記憶されている。ＣＰＵ９８１は、ＨＤＤ９８２ｃからＲＡＭ９８２ａに読み込んだ制御プログラム等を実行することにより、各種機能を実現する。
【0016】
図２は、ロボットコントローラ１８０の機能ブロック図である。なお、図中の各ブロックは、制御プログラム等によって実現される機能を示している。すなわち、ロボットコントローラ１８０は、ワーク認識部１８１と、死角補完部１８２と、ワーク選択部１８３と、ハンド干渉判定部１８４と、ワーク搬送部１８５と、を備えている。
【0017】
ワーク認識部１８１は、カメラ１２０，１３０からの画像データＶＨ，ＶＶに基づいて、各ワーク１５の位置や寸法等を認識する。このような各ワーク１５に関する情報をワーク情報と呼ぶ。死角補完部１８２は、ワーク認識部１８１の認識結果に基づいて、ワーク情報を補完する。ワーク選択部１８３は、認識された何れかのワーク１５を、ピックして搬送する対象となるワーク（「搬送対象ワーク」と呼ぶ）の候補を選択する。ここで選択された候補を「候補ワーク」と呼ぶ。
【0018】
ハンド干渉判定部１８４は、ハンド１４０によって候補ワークを把持しようとした場合に、ハンド１４０が他のワーク１５やパレット１６等と干渉するか否かを判定する。そして、ハンド干渉判定部１８４は、「干渉しない」と判定された候補ワークを、搬送対象ワークとして選択する。ワーク搬送部１８５はアームロボット１１０およびハンド１４０を制御することにより、搬送対象ワークをピックして運搬する。
【0019】
図３は、本実施形態における管理テーブルＤＴの例を示す。なお、管理テーブルＤＴは、ワーク情報を管理するためのテーブルである。
ワーク認識部１８１（図２参照）は、存在が認識されたワーク１５毎に、管理テーブルＤＴのレコード（行）を形成させる。そして、ワーク認識部１８１は、各ワーク１５に対して、一意の識別子となるワークＩＤを付与し、これを各レコードに記憶させる。なお、図示の例において、ワークＩＤは、「１」，「２」，「３」，…等の昇順の数値である。
ワーク認識部１８１（図２参照）は、存在が認識されたワーク１５毎に、管理テーブルＤＴのレコード（行）を形成させる。そして、ワーク認識部１８１は、各ワーク１５に対して、一意の識別子となるワークＩＤを付与し、これを各レコードに記憶させる。なお、図示の例において、ワークＩＤは、「１」，「２」，「３」，…等の昇順の数値である。
【0020】
さらに、ワーク認識部１８１は、各レコードにおいて、中心座標Ｃｎ（但し、ｎはワークＩＤである。以下同）と、幅Ｗｎと、奥行きＤｎと、高さＨｎと、回転角θｎと、障害物フラグＢｎと、を記憶させる。
【0021】
ここで中心座標Ｃｎは、当該レコードに係るワーク１５－ｎの上面における中心点の座標である。また、幅Ｗｎは、略直方体であるワーク１５－ｎの上面を成す長方形の長辺の長さであり、奥行きＤｎは同短辺の長さである。高さＨｎはワーク１５－ｎの高さである。回転角θｎは、ワーク１５－ｎの幅Ｗｎの方向と、ｘ軸（図１参照）とが成す角度である。障害物フラグＢｎは、ワーク１５－ｎの上面に載置されている他のワーク１５が存在する場合に“１”、存在しない場合に“０”となるフラグである。
【0022】
〈第１実施形態の動作〉
次に、第１実施形態の動作を説明する。
図４は、ワーク認識ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、ユーザが所定の操作を行うことにより、ロボットコントローラ１８０において実行される。
図４において処理がステップＳ２に進むと、ワーク認識部１８１は、作成可能な範囲でワーク情報の管理テーブルＤＴ（図３参照）を作成する。より具体的には、ワーク認識部１８１は、上方からの画像データＶＨに基づいて、取得可能な範囲内で各ワーク１５の上面の寸法情報を取得する。
次に、第１実施形態の動作を説明する。
図４は、ワーク認識ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、ユーザが所定の操作を行うことにより、ロボットコントローラ１８０において実行される。
図４において処理がステップＳ２に進むと、ワーク認識部１８１は、作成可能な範囲でワーク情報の管理テーブルＤＴ（図３参照）を作成する。より具体的には、ワーク認識部１８１は、上方からの画像データＶＨに基づいて、取得可能な範囲内で各ワーク１５の上面の寸法情報を取得する。
【0023】
図５は、ロボットコントローラ１８０における認識結果の一例を示す模式図である。
図５における認識結果ＤＣ１２は、上述したステップＳ２における認識結果の一例である。すなわち、ワーク認識部１８１は、上方からの画像データＶＨに基づいて、ワーク１５－ｎの幅Ｗｎ、奥行きＤｎ、中心座標Ｃｎ、および回転角θｎを計測し、ワークＩＤ＝ｎとともにワーク情報の管理テーブルＤＴ（図３参照）に記憶させる。さらに、ワーク認識部１８１は、ワーク１５－ｎの上面において、側方のカメラ１３０（図１参照）に対向する頂点Ｐｎ１，Ｐｎ２の座標も取得する。
図５における認識結果ＤＣ１２は、上述したステップＳ２における認識結果の一例である。すなわち、ワーク認識部１８１は、上方からの画像データＶＨに基づいて、ワーク１５－ｎの幅Ｗｎ、奥行きＤｎ、中心座標Ｃｎ、および回転角θｎを計測し、ワークＩＤ＝ｎとともにワーク情報の管理テーブルＤＴ（図３参照）に記憶させる。さらに、ワーク認識部１８１は、ワーク１５－ｎの上面において、側方のカメラ１３０（図１参照）に対向する頂点Ｐｎ１，Ｐｎ２の座標も取得する。
【0024】
次に、図４において処理がステップＳ４に進むと、ワーク認識部１８１は、側方からの画像データＶＶに基づいて、取得可能な範囲内で各ワーク１５の側面の寸法情報を取得する。
図５における認識結果ＤＣ１４は、上述したステップＳ４における認識結果の一例である。すなわち、ワーク認識部１８１は、側方からの画像データＶＶに基づいて、ワーク１５－ｍの高さＨｍと、奥行きＤｍと、側面の上側の頂点Ｐｍ１，Ｐｍ２の座標も取得する。
図５における認識結果ＤＣ１４は、上述したステップＳ４における認識結果の一例である。すなわち、ワーク認識部１８１は、側方からの画像データＶＶに基づいて、ワーク１５－ｍの高さＨｍと、奥行きＤｍと、側面の上側の頂点Ｐｍ１，Ｐｍ２の座標も取得する。
【0025】
次に、図４において処理がステップＳ６に進むと、ワーク認識部１８１は、ステップＳ２において取得した各頂点（Ｐｎ１，Ｐｎ２等）の座標と、ステップＳ４において取得した各頂点（Ｐｍ１，Ｐｍ２等）の座標と、のマッチングを行い、「同一の頂点」と判断できるものを検索する。その結果、例えば認識結果ＤＣ１２における頂点Ｐｎ１，Ｐｎ２は、それぞれ認識結果ＤＣ１４における頂点Ｐｍ１，Ｐｍ２と同一の頂点であると判定されることがある。このような場合、ワーク認識部１８１は、ワーク１５－ｍの高さＨｍを、ワーク１５－ｎの高さＨｎとして、ワーク情報の管理テーブルＤＴに記憶させる。
【0026】
ステップＳ６における認識結果は、例えば図５における認識結果ＤＣ１６のようになる。図示の例では、ワーク１５－ｎについて、幅Ｗｎ、奥行きＤｎ、高さＨｎおよび回転角θｎが全て求まり、ワーク情報の管理テーブルＤＴに格納されることになる。次に、処理がステップＳ８に進むと、ロボットコントローラ１８０は、死角補完処理ルーチン（図６）を実行する。これは、管理テーブルＤＴのうち、画像データＶＨ，ＶＶのみによっては得られなかったデータを補完するためである。
【0027】
図６は、死角補完処理ルーチンのフローチャートである。
本ルーチンは、上述したように、ワーク認識ルーチン（図４）のステップＳ８において呼び出される。図６において処理がステップＳ８１に進むと、死角補完部１８２は、管理テーブルＤＴの中から、処理対象として一つのワークを選択する。選択されたワークのワークＩＤをｎとし、当該ワークをワーク１５－ｎと呼ぶ。
本ルーチンは、上述したように、ワーク認識ルーチン（図４）のステップＳ８において呼び出される。図６において処理がステップＳ８１に進むと、死角補完部１８２は、管理テーブルＤＴの中から、処理対象として一つのワークを選択する。選択されたワークのワークＩＤをｎとし、当該ワークをワーク１５－ｎと呼ぶ。
【0028】
次に、処理がステップＳ８２に進むと、死角補完部１８２は、当該ワーク１５－ｎの高さＨｎが不明であるか否かを判定する。ここで「Ｙｅｓ」（高さＨｎは不明）と判定されると、処理はステップＳ８３に進み、死角補完部１８２は、管理テーブルＤＴに対して、高さＨｎとしてワーク１５－ｎの高さの推定値を記憶させる。
【0029】
ここで、ワーク１５－ｎの高さの推定方法を述べる。まず、パレット１６（図１参照）の上面のｚ座標から当該ワーク１５－ｎの上面のｚ座標までの距離をパレット基準高さＨｐｔ（図示せず）と呼ぶ。ここで、全てのワーク１５について、許容される最大高さＨｍａｘ（図示せず）が予め決定されており、Ｈｍａｘ＜Ｈｐｔである場合には、最大高さＨｍａｘが高さＨｎの推定値になる。一方、Ｈｍａｘ≧Ｈｐｔである場合、あるいは最大高さＨｍａｘが未定である場合には、パレット基準高さＨｐｔが高さＨｎの推定値になる。
【0030】
次に、処理がステップＳ８５に進むと、死角補完部１８２は、障害物判定処理を行う。すなわち、死角補完部１８２は、ワーク１５－ｎのｚ座標よりも上方（正の方向）に、他のワークが存在する場合には、管理テーブルＤＴ（図３参照）の障害物フラグＢｎに“１”（障害物あり）を登録する。一方、死角補完部１８２は、ワーク１５－ｎのｚ座標よりも上方（正の方向）に、他のワークが存在しない場合には、管理テーブルＤＴ（図３参照）の障害物フラグＢｎに“０”（障害物なし）を登録する。
【0031】
一方、ステップＳ８２において「Ｎｏ」（高さＨｎは既知）と判定されると、処理はステップＳ８４に進む。ここでは、死角補完部１８２は障害物判定処理を行う。すなわち、死角補完部１８２は、ワーク１５－ｎの四隅のｚ座標よりも上方（正の方向）に、他のワークが存在する場合には、管理テーブルＤＴ（図３参照）の障害物フラグＢｎに“１”（障害物あり）を登録する。一方、死角補完部１８２は、ワーク１５－ｎの四隅のｚ座標よりも上方（正の方向）に、他のワークが存在しない場合には、管理テーブルＤＴ（図３参照）の障害物フラグＢｎに“０”（障害物なし）を登録する。
【0032】
ステップＳ８４またはＳ８５が終了すると、処理はステップＳ８６に進み、死角補完部１８２は、次の処理対象となる他のワーク１５の選択を試行する。次に、処理がステップＳ８７に進むと、ステップＳ８６においてワーク１５の選択が成功したか否かが判定される。ここで「Ｙｅｓ」と判定されると、処理はステップＳ８２に戻り、新たに選択されたワーク１５－ｎに対して、ステップＳ８２～Ｓ８６の処理が繰り返される。一方、ステップＳ８７において「Ｎｏ」と判定されると、本ルーチンが終了する。
【0033】
図７は、死角補完部１８２の動作説明図である。
図７におけるワーク群１５Ｇ－Ａには、４個のワーク１５－１～１５－４が含まれている。上述したように、ロボットコントローラ１８０（図１参照）は、このワーク群１５Ｇ－Ａをカメラ１２０，１３０で撮影した画像データＶＨ，ＶＶに基づいて、管理テーブルＤＴを生成する。図７に示すイメージＩＭ－Ａは、ワーク群１５Ｇ－Ａに対して作成された管理テーブルＤＴの内容を視覚的なイメージとして示したものである。イメージＩＭ－Ａには、ワーク群１５Ｇ－Ａにおける各ワーク１５－１～１５－４の高さが正確に反映されている。
図７におけるワーク群１５Ｇ－Ａには、４個のワーク１５－１～１５－４が含まれている。上述したように、ロボットコントローラ１８０（図１参照）は、このワーク群１５Ｇ－Ａをカメラ１２０，１３０で撮影した画像データＶＨ，ＶＶに基づいて、管理テーブルＤＴを生成する。図７に示すイメージＩＭ－Ａは、ワーク群１５Ｇ－Ａに対して作成された管理テーブルＤＴの内容を視覚的なイメージとして示したものである。イメージＩＭ－Ａには、ワーク群１５Ｇ－Ａにおける各ワーク１５－１～１５－４の高さが正確に反映されている。
【0034】
また、図７におけるワーク群１５Ｇ－Ｂには、４個のワーク１５－６～１５－９が含まれている。図７に示すイメージＩＭ－Ｂは、このワーク群１５Ｇ－Ｂに対して作成された管理テーブルＤＴの内容を視覚的なイメージとして示したものである。ワーク群１５Ｇ－Ｂのうち、ワーク１５－８の上面および側面は、それぞれワーク１５－７，１５－９に遮られている。そのため、ロボットコントローラ１８０は、カメラ１２０，１３０からの画像データＶＨ，ＶＶに基づいてワーク１５－８の存在を認識することはできない。従って、死角補完部１８２は、実際のワーク１５－７，１５－８に代えて、両者の高さを合わせたワーク１５－７Ａが存在すると認識する。
【0035】
図８は、ワーク選択ルーチンのフローチャートである。
ワーク選択部１８３は、上述した死角補完処理ルーチン（図６）が終了した後、本ルーチンを起動する。
図８において処理がステップＳ１２に進むと、ワーク選択部１８３は、一つのワークを処理対象の候補ワークとして選択する。すなわち、ワーク選択部１８３は、各ワーク１５の中心座標と、コンベア１７のプレイス位置１７１（図１参照）との距離を各々算出し、算出した距離が最も短いワーク１５を処理対象の候補ワークとして選択する。
ワーク選択部１８３は、上述した死角補完処理ルーチン（図６）が終了した後、本ルーチンを起動する。
図８において処理がステップＳ１２に進むと、ワーク選択部１８３は、一つのワークを処理対象の候補ワークとして選択する。すなわち、ワーク選択部１８３は、各ワーク１５の中心座標と、コンベア１７のプレイス位置１７１（図１参照）との距離を各々算出し、算出した距離が最も短いワーク１５を処理対象の候補ワークとして選択する。
【0036】
候補ワークとプレイス位置１７１との距離は、当該候補ワークのＸ、Ｙ、Ｚの座標をＸ1、Ｙ1、Ｚ1、プレイス位置１７１の座標をＸ、Ｙ、Ｚの座標をＸ2、Ｙ2、Ｚ2とすると、下式（１）によって距離を求めることができる。なお、本実施形態では下式（１）で距離を算出するが、距離の算出方法はこれに限らない。
【0037】
【数1】
【0038】
次に、処理がステップＳ１４に進むと、ハンド干渉判定ルーチン（図９）が呼び出される。本ルーチンの内容は後述するが、同ルーチンは、候補ワークに対してハンド干渉が発生するか否かを判定するものである。ここで「ハンド干渉」とは、ハンド１４０と候補ワーク以外の他のワーク１５との干渉、またはハンド１４０とパレット１６との干渉を指す。
【0039】
次に、処理がステップＳ１６に進むと、ハンド干渉が発生するか否かに応じて、処理が分岐される。まず、「Ｎｏ」（ハンド干渉は発生しない）と判定されると、処理はステップＳ２０に進む。
【0040】
ステップＳ２０において、ワーク選択部１８３は、候補ワークを搬送対象ワークとして選択し、ワーク搬送処理（図１３参照）を呼び出す。本ルーチンの内容は後述するが、同ルーチンは、搬送対象ワークをプレイス位置１７１（図１参照）に搬送する処理である。ステップＳ２０が終了すると、本ルーチンの処理が終了する。
【0041】
一方、上述の処理がステップＳ１６において「Ｙｅｓ」（ハンド干渉が発生する）と判定されると、処理はステップＳ１８に進む。ステップＳ１８において、ワーク選択部１８３は、現在の候補ワークを候補ワークの集合から除外する。次に、処理がステップＳ２２に進むと、ワーク選択部１８３は次の候補ワークになり得るワーク１５が存在するか否かを判定する。
【0042】
ステップＳ２２において「Ｙｅｓ」と判定されると、処理はステップＳ１２に戻り、上述したものと同様の処理が繰り返される。一方、ステップＳ２２において「Ｎｏ」と判定されると処理はステップＳ２４に進む。ここでは、ワーク選択部１８３は、「搬送可能なワークがないためワーク選択処理を終了する」旨をユーザに通知し、本ルーチンの処理が終了する。
【0043】
このように、本ルーチンによれば、プレイス位置１７１に近く、かつ、障害物が無いワーク１５を優先して搬送対象ワークとして選択できるため、安定して高速な搬送を実現することができる。
【0044】
図９は、ハンド干渉判定ルーチンのフローチャートである。
本ルーチンは、上述したように、ワーク選択ルーチン（図８）のステップＳ１４において呼び出される。
図９において処理がステップＳ３２に進むと、ハンド干渉判定部１８４は、候補ワークに対してハンド１４０が取り得る姿勢の候補（以下、ハンド姿勢候補と呼ぶ）を検索する。また、検索された一または複数のハンド姿勢候補の集合をハンド姿勢候補群と呼ぶ。
本ルーチンは、上述したように、ワーク選択ルーチン（図８）のステップＳ１４において呼び出される。
図９において処理がステップＳ３２に進むと、ハンド干渉判定部１８４は、候補ワークに対してハンド１４０が取り得る姿勢の候補（以下、ハンド姿勢候補と呼ぶ）を検索する。また、検索された一または複数のハンド姿勢候補の集合をハンド姿勢候補群と呼ぶ。
【0045】
図１０はハンド姿勢候補の例を示す図である。
図中のハンド姿勢候補ＳＴ１０，ＳＴ１２においては、何れも、ハンド１４０の結合部１４６がワーク１５の上面の長辺１５Ｌに対向する。このようなハンド姿勢候補を選択することにより、ハンド１４０は、ワーク１５を安定して把持することができる。
図中のハンド姿勢候補ＳＴ１０，ＳＴ１２においては、何れも、ハンド１４０の結合部１４６がワーク１５の上面の長辺１５Ｌに対向する。このようなハンド姿勢候補を選択することにより、ハンド１４０は、ワーク１５を安定して把持することができる。
【0046】
また、ハンド干渉判定部１８４は、ハンド１４０の結合部１４６がワーク１５の上面の短辺１５Ｓに対向する姿勢もハンド姿勢候補に含める。但し、ハンド干渉判定部１８４は、ワーク１５の長辺１５Ｌの幅Ｗと、短辺１５Ｓの奥行きＤとの差分（Ｗ－Ｄ）が所定の最大差分値を超える場合、または両者の比率（Ｗ／Ｄ）が所定の最大比率を超える場合には、ハンド１４０の結合部１４６がワーク１５の上面の短辺１５Ｓに対向する姿勢をハンド姿勢候補から除外する。
【0047】
但し、アームロボット１１０の回転制約や、各種ケーブルの取り回し等の理由により、例えばハンド１４０はハンド姿勢候補ＳＴ１０を取ることが可能であっても、ハンド姿勢候補ＳＴ１２は取れない場合がある。ハンド干渉判定部１８４は、このように取ることが不可能な姿勢を、ハンド姿勢候補群から除外する。
【0048】
次に、処理がステップＳ３４に進むと、ハンド干渉判定部１８４は、ハンド姿勢候補群の中から一つのハンド姿勢候補の選択を試行する。次に、処理がステップＳ３６に進むと、ハンド干渉判定部１８４は、ステップＳ３４においてハンド姿勢候補の選択が成功したか否かを判定する。ここで「Ｙｅｓ」と判定されると、処理はステップＳ３８に進む。
【0049】
ステップＳ３８において、ハンド干渉判定部１８４は、選択したハンド姿勢候補におけるハンド１４０の各部の座標を算出する。次に、処理がステップＳ４０に進むと、ハンド干渉判定部１８４は、現在の候補ワーク以外の他のワークと、ハンド１４０との間に干渉が生じるか否かを判定する。
【0050】
ステップＳ４０において「Ｎｏ」（干渉は生じない）と判定されると、処理はステップＳ４２に進み、ハンド干渉判定部１８４は、ハンド１４０とパレット１６との間に干渉が生じるか否かを判定する。ステップＳ４２において「Ｎｏ」（干渉は生じない）と判定されると、処理はステップＳ４６に進む。ここでは、ハンド干渉判定部１８４は、選択したハンド姿勢候補の内容と、該候補によってはハンド干渉が生じない旨と、を呼び出し元のルーチン（図８のステップＳ１４）に回答する。この回答が終了すると、本ルーチンの処理が終了する。
【0051】
一方、上述のステップＳ４０またはＳ４２の何れかにおいて「Ｙｅｓ」（ハンド干渉が生じる）と判定されると、処理はステップＳ４４に進む。ここでは、ハンド干渉判定部１８４は、選択したハンド姿勢候補を、ハンド姿勢候補群の中から除外する。そして、ステップＳ３４以降の処理が繰り返される。すなわち、ハンド干渉判定部１８４は、ハンド姿勢候補群の中から新たなハンド姿勢候補の選択を試行し、この新たなハンド姿勢候補に対して、上述したものと同様の処理を実行する。
【0052】
また、上述したステップＳ３４においてハンド干渉判定部１８４がハンド姿勢候補群の中から一つのハンド姿勢候補の選択を試行した際、選択が成功しない場合もある。この場合は、上述のステップＳ３６において「Ｎｏ」と判定され、処理はステップＳ４８に進む。ステップＳ４８において、ハンド干渉判定部１８４は、「現在の候補ワークにはハンド干渉が生じる」旨を、呼び出し元のルーチン（図８のステップＳ１４）に回答する。この回答が終了すると、本ルーチンの処理が終了する。
【0053】
図１１および図１２は、ハンド１４０およびワーク１５の各種配置関係の例を示す図である。特に、図１１は、図１０のステップＳ４０に関係する配置関係を示す。
図１１の状態ＳＴ２２において、ワーク１５－１が候補ワークとして選択されている。そして、仮にワーク１５－１をハンド１４０がピックするのであれば、ハンド１４０は図中の破線で示す範囲に配置されることになる。しかし、この場合は、ハンド１４０の頂点Ｐ１０付近と、ワーク１５－２の頂点Ｐ２０の付近と、が干渉する可能性が生じる。干渉が生じる場合、ハンド干渉判定部１８４は、ステップＳ４０において「Ｙｅｓ」（干渉は生じる）と判定する。
図１１の状態ＳＴ２２において、ワーク１５－１が候補ワークとして選択されている。そして、仮にワーク１５－１をハンド１４０がピックするのであれば、ハンド１４０は図中の破線で示す範囲に配置されることになる。しかし、この場合は、ハンド１４０の頂点Ｐ１０付近と、ワーク１５－２の頂点Ｐ２０の付近と、が干渉する可能性が生じる。干渉が生じる場合、ハンド干渉判定部１８４は、ステップＳ４０において「Ｙｅｓ」（干渉は生じる）と判定する。
【0054】
但し、ワーク１５－２の上面の高さが、ワーク１５－１の上面よりも充分に低い場合には、ハンド１４０とワーク１５－２とに干渉は生じない。また、図１１の状態ＳＴ２４のように、図中の破線で示すハンド１４０の範囲に他のワークが存在しない場合には、ステップＳ４０において、ハンド干渉判定部１８４は「Ｎｏ」（干渉は生じない）と判定する。
【0055】
より一般的に述べると、状態ＳＴ２２に対するハンド干渉判定部１８４の判定処理は、次の通りになる。まず、候補ワーク（状態ＳＴ２２ではワーク１５－１）を把持するときに置かれるハンド１４０の平面視における頂点Ｐ１０の座標を（Ｐ１０Ｘ，Ｐ１０Ｙ）とし、頂点Ｐ１０に対向する他の頂点Ｐ１２の座標を（Ｐ１２Ｘ，Ｐ１２Ｙ）とする。ハンド干渉判定部１８４は、候補ワーク以外の他のワーク（例えばワーク１５－２）の四隅の各頂点について、「該頂点のＸ座標がＰ１０Ｘ以上であってＰ１２Ｘ以下、かつ該頂点のＹ座標がＰ１０Ｙ以上であってＰ１２Ｙ以下」という条件を満たすものを検索する。
【0056】
状態ＳＴ２２の例では、ワーク１５－２の頂点Ｐ２０が、当該条件に該当する。次に、ハンド干渉判定部１８４は、ハンド１４０の側面吸着部１４４がワーク１５－２に干渉するか否かを判定する。例えば、図１２の状態ＳＴ２６に示すように、上面吸着部１４２をワーク１５－１の上面に衝合させたと仮定した場合に、側面吸着部１４４の下端部１４４ａがワーク１５－２の上面よりも下方に位置する場合、ハンド１４０およびワーク１５－２には干渉が生じる。
【0057】
また、図１２の状態ＳＴ２８は、上述したステップＳ４２において、ハンド干渉判定部１８４が「Ｙｅｓ」（干渉は生じる）と判定する場合の例である。上面吸着部１４２をワーク１５－１の上面に衝合させたと仮定した場合に、側面吸着部１４４の下端部１４４ａがパレット１６の上面よりも下方に位置する場合、ハンド１４０およびパレット１６には干渉が生じる。この場合、ワーク選択部１８３は、パレット１６においてワーク１５－１が残存している状態で、ワーク選択ルーチン（図８）のステップＳ２４において「搬送可能なワークがないためワーク選択処理を終了する」旨をユーザに通知することになる。
【0058】
図１３は、ワーク搬送ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、上述したように、ワーク選択ルーチン（図８）のステップＳ２０において呼び出される。
図１３において処理がステップＳ６０に進むと、ワーク搬送部１８５は、搬送対象ワークを搬送する軌道を計画し、アームロボット１１０およびハンド１４０を搬送対象ワークの位置まで移動させる。その際、ハンド１４０の姿勢は、先にステップＳ４６（図９参照）において干渉が生じないと判断されたハンド姿勢候補と同一の姿勢になる。
図１３において処理がステップＳ６０に進むと、ワーク搬送部１８５は、搬送対象ワークを搬送する軌道を計画し、アームロボット１１０およびハンド１４０を搬送対象ワークの位置まで移動させる。その際、ハンド１４０の姿勢は、先にステップＳ４６（図９参照）において干渉が生じないと判断されたハンド姿勢候補と同一の姿勢になる。
【0059】
次に、処理がステップＳ６２に進むと、ワーク搬送部１８５は、搬送時障害物となる他のワーク、すなわち通常高さで軌道に干渉する他のワークの有無を検索する。より具体的には、アームロボット１１０が搬送対象ワークを所定の通常高さまで持ち上げて軌道に沿ってプレイス位置１７１まで運搬すると仮定した場合に、搬送対象ワークの底面よりも高い位置に上面が位置する他のワークが存在するか否かを判定する。
【0060】
次に、処理がステップＳ６４に進むと、ステップＳ６２の判定結果に基づいて処理が分岐する。すなわち、ワーク搬送部１８５が「Ｙｅｓ」（他のワークが存在する）と判定すると、処理はステップＳ６６に進む。ステップＳ６６において、ワーク搬送部１８５は、当該他のワークを回避できる高さまで、搬送対象ワークを持ち上げる。
【0061】
一方、ステップＳＳ６４においてワーク搬送部１８５が「Ｎｏ」（他のワークが存在しない）と判定すると、処理はステップＳ６８に進む。ステップＳ６８において、ワーク搬送部１８５は、上述した所定の通常高さまで、搬送対象ワークを持ち上げる。
【0062】
ステップＳ６６またはＳ６８において搬送対象ワークを持ち上げると、処理はステップＳ７０に進む。ここでは、ワーク搬送部１８５は、プレイス位置１７１までアームロボット１１０を移動させ、プレイス位置１７１に搬送対象ワークを載置する。以上により、本ルーチンの処理が終了する。
【0063】
［第２実施形態］
図１４は、第２実施形態によるデパレタイズシステム１０２の模式的な斜視図である。なお、以下の説明において、上述した第１実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
第１実施形態のデパレタイズシステム１００（図１参照）と同様に、本実施形態のデパレタイズシステム１０２は、アームロボット１１０と、カメラ１２０と、ハンド１４０と、ロボットコントローラ１８０と、を備えている。
図１４は、第２実施形態によるデパレタイズシステム１０２の模式的な斜視図である。なお、以下の説明において、上述した第１実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
第１実施形態のデパレタイズシステム１００（図１参照）と同様に、本実施形態のデパレタイズシステム１０２は、アームロボット１１０と、カメラ１２０と、ハンド１４０と、ロボットコントローラ１８０と、を備えている。
【0064】
但し、本実施形態においては、ワーク群１５Ｇを側方から撮影するカメラ１３０（図１参照）は設けられていない。従って、ロボットコントローラ１８０は、ワーク群１５Ｇの上方のカメラ１２０からの画像データＶＨに基づいて、各ワーク１５の状態等を認識する。上述した以外の本実施形態の構成は、第１実施形態のもの（図１、図２参照）と同様である。
【0065】
図１５は、第２実施形態におけるワーク認識ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、ユーザが所定の操作を行うことにより、ロボットコントローラ１８０において実行される。
図１５において処理がステップＳ１０２に進むと、第１実施形態におけるステップＳ２（図４参照）と同様に、ワーク認識部１８１は、作成可能な範囲でワーク情報の管理テーブルＤＴ（図３参照）を作成する。
図１５において処理がステップＳ１０２に進むと、第１実施形態におけるステップＳ２（図４参照）と同様に、ワーク認識部１８１は、作成可能な範囲でワーク情報の管理テーブルＤＴ（図３参照）を作成する。
【0066】
すなわち、ワーク認識部１８１は、上方からの画像データＶＨに基づいて、取得可能な範囲内で各ワーク１５の上面の寸法情報を取得する。上方からの画像データＶＨに基づいて得られるワーク情報は、例えば、図６に示した認識結果ＤＣ１２のものと同様になる。従って、ワーク認識部１８１は、認識結果ＤＣ１２におけるワーク１５－ｎに対して、幅Ｗｎおよび奥行きＤｎを、管理テーブルＤＴ（図３参照）に登録する。
【0067】
次に、処理がステップＳ１０４に進むと、第１実施形態におけるステップＳ８（図４参照）と同様に、ロボットコントローラ１８０は、死角補完処理ルーチン（図６）を実行する。これにより、管理テーブルＤＴのうち、画像データＶＨのみによっては得られなかったデータを補完することができる。但し、本実施形態においては、側方のカメラ１３０（図１参照）は設けられていないため、第１実施形態のものと比較すると、一般的には補完できるデータの範囲が少なくなる。
【0068】
図１６は、本実施形態における動作説明図である。
図１６におけるワーク群１５Ｇ－Ｃには、４個のワーク１５－１～１５－４が含まれている。ワーク群１５Ｇ－Ｃにおいては、先にワーク１５－１をピックしない限り、ワーク１５－２をピックすることはできない。その理由は、ワーク１５－１を残したままワーク１５－２をピックしようとすると、ワーク群１５Ｇ－Ｃに荷崩れが生じ、ワーク１５－１を損傷する可能性が生じるためである。上述したように、ロボットコントローラ１８０（図１参照）は、このワーク群１５Ｇ－Ｃをカメラ１２０で撮影した画像データＶＨに基づいて、管理テーブルＤＴを生成する。
図１６におけるワーク群１５Ｇ－Ｃには、４個のワーク１５－１～１５－４が含まれている。ワーク群１５Ｇ－Ｃにおいては、先にワーク１５－１をピックしない限り、ワーク１５－２をピックすることはできない。その理由は、ワーク１５－１を残したままワーク１５－２をピックしようとすると、ワーク群１５Ｇ－Ｃに荷崩れが生じ、ワーク１５－１を損傷する可能性が生じるためである。上述したように、ロボットコントローラ１８０（図１参照）は、このワーク群１５Ｇ－Ｃをカメラ１２０で撮影した画像データＶＨに基づいて、管理テーブルＤＴを生成する。
【0069】
図１６に示すイメージＩＭ－Ｃは、ワーク群１５Ｇ－Ｃに対して作成された不適切なイメージの例である。イメージＩＭ－Ｃには、２個のワーク１５－１Ａ，１５－２Ａが含まれているが、ワーク１５－２Ａは、ワーク１５－１Ａをピックせずともピック可能であるかのように見える。仮に、このワーク１５－２Ａを搬送対象ワークとして選択すると、荷崩れの可能性が生じる。
【0070】
そこで、本実施形態においては、側面方向の分離状態が不明である複数のワークが存在する場合には、上側に位置するワークは、常に下側に位置するワークの上に載置されているものと認識するようにしている。図１６に示すイメージＩＭ－Ｄは、本実施形態において採用されるイメージの一例であり、より具体的には管理テーブルＤＴの内容を視覚的なイメージとして示したものである。
【0071】
図示のように、本実施形態において、ワーク認識部１８１は、ワーク１５－１Ｂがワーク１５－２Ｂの上に載置されているものと認識して、管理テーブルＤＴを作成する。従って、ワーク１５－１Ｂを搬送対象ワークとして選択してピックしようとすると、実際のワーク群１５Ｇ－Ｃにおけるワーク１５－１をピックすることができる。このように、本実施形態によれば、上方のカメラ１２０のみを用いる場合においても、各ワークの高さと、障害物の有無とをある程度補完することができる。これにより、ワーク群の荷崩れを防ぎ、安定で高速な運搬が可能となる。
【0072】
［実施形態の効果］
以上のように上述の実施形態によれば、デパレタイズシステム１００，１０２は、複数のワーク１５のうち、上面に他のワーク１５が接していないものを候補ワークとして選択するワーク選択部１８３と、候補ワークに対してハンド１４０が取り得る姿勢の候補である複数のハンド姿勢候補の各々について、ハンド１４０と、候補ワーク以外のワーク１５との間に干渉が生じるか否かを判定するハンド干渉判定部１８４と、ハンド干渉判定部１８４において、干渉が生じないハンド姿勢候補が存在する候補ワークを搬送対象ワークとして選択し、搬送対象ワークをプレイス位置１７１に搬送させるワーク搬送部１８５と、を備える。これにより、ハンド１４０と、候補ワーク以外のワーク１５との間に干渉が生じる候補ワークを搬送対象ワークとして選択することを防止できるため、ワーク１５を損傷させるリスクを低減することができ、適切にワークを取り扱うことができる。
以上のように上述の実施形態によれば、デパレタイズシステム１００，１０２は、複数のワーク１５のうち、上面に他のワーク１５が接していないものを候補ワークとして選択するワーク選択部１８３と、候補ワークに対してハンド１４０が取り得る姿勢の候補である複数のハンド姿勢候補の各々について、ハンド１４０と、候補ワーク以外のワーク１５との間に干渉が生じるか否かを判定するハンド干渉判定部１８４と、ハンド干渉判定部１８４において、干渉が生じないハンド姿勢候補が存在する候補ワークを搬送対象ワークとして選択し、搬送対象ワークをプレイス位置１７１に搬送させるワーク搬送部１８５と、を備える。これにより、ハンド１４０と、候補ワーク以外のワーク１５との間に干渉が生じる候補ワークを搬送対象ワークとして選択することを防止できるため、ワーク１５を損傷させるリスクを低減することができ、適切にワークを取り扱うことができる。
【0073】
また、ワーク搬送部１８５は、搬送対象ワークとプレイス位置１７１との間に位置し、所定の条件を満たす他のワーク１５を搬送時障害物として判定する機能と、搬送時障害物が存在する場合には、搬送時障害物の上面よりも搬送対象ワークの下面が高くなるように搬送対象ワークを持ち上げる機能と、搬送時障害物が存在しない場合には、搬送対象ワークを所定の高さまで持ち上げる機能と、を備えると一層好ましい。これにより、搬送対象ワークを適切な高さまで持ち上げることができるため、他のワークを損傷させるリスクを一層低減することができる。
【0074】
また、ハンド干渉判定部１８４は、ハンド１４０と、候補ワーク以外のワーク１５との間に干渉が生じるか否かを、ハンド１４０を候補ワークに接触させることなく判定する機能を備えると一層好ましい。これにより、ハンド１４０を無駄に動かす事態を抑制することができ、安定して高速な搬送を実現できる。
【0075】
また、デパレタイズシステム１００は、上方からワーク群１５Ｇを撮影した第１の画像データ（ＶＨ）から得られた情報と、側方からワーク群１５Ｇを撮影した第２の画像データ（ＶＶ）から得られた情報と、を統合して、各々のワーク１５の寸法を認識するワーク認識部１８１をさらに備えると一層好ましい。これにより、上方および側方から見たワーク群１５Ｇの状態に基づいて、ワーク群１５Ｇの状態を一層正確に把握することができる。
【0076】
また、デパレタイズシステム１００，１０２は、一のワーク１５である判定対象ワークに対して、上方に、少なくとも一部が重なっている他のワーク１５が存在しないことを必要条件として、判定対象ワークに対して障害物が存在しないと判定する死角補完部１８２をさらに備えると一層好ましい。これにより、上方に、少なくとも一部が重なっている他のワーク１５が存在しない判定対象ワークの中から搬送対象を選択することができ、他のワーク１５を損傷させるリスクを一層低減することができる。
【0077】
また、死角補完部１８２は、判定対象ワークに対して、上方に、少なくとも一部が重なっている他のワーク１５が存在する場合には、判定対象ワークに対して障害物が存在すると判定すると一層好ましい。これにより、上方に、少なくとも一部が重なっている他のワーク１５が存在する判定対象ワークを搬送対象から除外することができ、他のワーク１５を損傷させるリスクを一層低減することができる。
【0078】
また、ワーク群１５Ｇはパレット１６に載置されるものであり、死角補完部１８２は、判定対象ワークの高さが不明である場合には、パレット１６から判定対象ワークの上面までの距離であるパレット基準高さ（Ｈｐｔ）、またはワーク１５に許容される最大高さ（Ｈｍａｘ）を、判定対象ワークの高さであるとみなす機能を備えると一層好ましい。これにより、判定対象ワークの高さが不明であっても、適切な推定値を高さであるとみなすことができ、判定対象ワークを搬送対象ワークとして選択した場合に、搬送対象ワークが他のワーク１５に衝突するリスクを低減できる。
【0079】
また、ハンド干渉判定部１８４は、ハンド１４０が取り得ない姿勢をハンド姿勢候補から除外する機能と、候補ワークの長辺１５Ｌの幅Ｗと短辺１５Ｓの奥行き（Ｄ）とが所定の関係を満たす場合に、ハンド１４０が短辺１５Ｓに対向する姿勢をハンド姿勢候補から除外する機能と、ハンド１４０がパレット１６に干渉する姿勢をハンド姿勢候補から除外する機能と、を備え、ワーク選択部１８３は、一または複数のワーク１５がパレット１６に残存している場合においても、ハンド１４０によって何れのワーク１５も把持できない場合は、搬送処理を終了する旨の通知を出力すると一層好ましい。
【0080】
これにより、ハンド１４０の不適切な姿勢をハンド姿勢候補から除外することができ、ハンド１４０が搬送対象ワーク以外のワーク１５に衝突するリスクを低減でき、さらに、ハンド１４０がパレット１６に衝突するリスクも低減できる。また、一または複数のワーク１５がパレット１６に残存している場合においても、ハンド１４０によって何れのワーク１５も把持できない場合は、その旨をユーザに通知することができる。
【0081】
［変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、もしくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、もしくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
【0082】
（１）上記実施形態におけるロボットコントローラ１８０のハードウエアは一般的なコンピュータによって実現できるため、図４、図６、図８、図９、図１３、図１５に示したフローチャート、その他上述した各種処理を実行するプログラム等を記憶媒体（プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体）に格納し、または伝送路を介して頒布してもよい。
【0083】
（２）図４、図６、図８、図９、図１３、図１５に示した処理、その他上述した各処理は、上記実施形態ではプログラムを用いたソフトウエア的な処理として説明したが、その一部または全部をＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit；特定用途向けＩＣ)、あるいはＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等を用いたハードウエア的な処理に置き換えてもよい。
【0084】
（３）上記実施形態において実行される各種処理は、図示せぬネットワーク経由でサーバコンピュータが実行してもよく、上記実施形態において記憶される各種データも該サーバコンピュータに記憶させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0085】
１５ ワーク
１５Ｇ ワーク群
１５Ｌ 長辺
１５Ｓ 短辺
１６ パレット
１００，１０２ デパレタイズシステム
１０２ デパレタイズシステム
１１０ アームロボット
１４０ ハンド
１７１ プレイス位置
１８１ ワーク認識部
１８２ 死角補完部
１８３ ワーク選択部
１８４ ハンド干渉判定部
１８５ ワーク搬送部
Ｗ 幅
ＶＨ 画像データ（第１の画像データ）
ＶＶ 画像データ（第２の画像データ）
１５Ｇ ワーク群
１５Ｌ 長辺
１５Ｓ 短辺
１６ パレット
１００，１０２ デパレタイズシステム
１０２ デパレタイズシステム
１１０ アームロボット
１４０ ハンド
１７１ プレイス位置
１８１ ワーク認識部
１８２ 死角補完部
１８３ ワーク選択部
１８４ ハンド干渉判定部
１８５ ワーク搬送部
Ｗ 幅
ＶＨ 画像データ（第１の画像データ）
ＶＶ 画像データ（第２の画像データ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】