特開 2024-165619 ピッキングシステムおよびピッキングロボットの制御方法

(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】P2024165619

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】ピッキングシステムおよびピッキングロボットの制御方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20241121BHJP

   B25J 15/00 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 A

B25J15/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023081966

(22)【出願日】2023-05-18

(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】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井上 麗子

(72)【発明者】

【氏名】尾坂 忠史

(72)【発明者】

【氏名】阿部 大輝

(72)【発明者】

【氏名】山内 雄太

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707DS03

3C707ES03

3C707ET02

3C707FS01

3C707FT02

3C707JU03

3C707KS03

3C707KS04

3C707KS06

3C707KS07

3C707KT01

3C707KT06

3C707LV07

3C707LV08

3C707LV14

3C707LV15

3C707NS02

3C707NS07

3C707NS08

(57)【要約】

【課題】作業者が物品ごとに使用するユニットを規定することなく、ピッキング作業を迅速に行うことができるようにする。
【解決手段】本発明のピッキングシステムは、物品を吸着する吸着部１２２および物品を把持する把持部１２４を有するロボットハンド１２を備えたピッキングロボット１０と、ピッキングロボット１０によるピッキング作業の制御を行う制御部５０とを備える。制御部５０は、ピッキング対象の物品に関する物品情報に応じて、ロボットハンド１２によるピッキング手法を切り替える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を吸着する吸着部および物品を把持する把持部を有するロボットハンドを備えたピッキングロボットと、
前記ピッキングロボットによるピッキング作業の制御を行う制御部と
を備え、
前記制御部は、ピッキング対象の物品に関する物品情報に応じて、前記ロボットハンドによるピッキング手法を切り替える
ピッキングシステム。

【請求項2】

前記制御部は、前記物品情報に応じて、前記吸着部による吸着、前記把持部による把持、前記吸着部および前記把持部の両方による吸着・把持のいずれかの手法を、前記ピッキング手法として設定する
請求項１に記載のピッキングシステム。

【請求項3】

前記物品情報は、物品の種別を規定する形状種別情報、および、物品を搬送する際の取り扱いに関する取り扱い情報を含む
請求項２に記載のピッキングシステム。

【請求項4】

前記物品情報は、物品の種類ごとに、物品の特性を表す取り扱い情報、形状種別情報、および、ピッキング手法指定情報を含む
請求項３に記載のピッキングシステム。

【請求項5】

ピッキング対象の物品を撮影する撮影装置をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像装置の撮影結果から、物品の形状、位置、姿勢、および、重心に基づく把持点候補を取得し、前記把持点候補の付近の形状に応じて前記ピッキング手法を選択する
請求項３に記載のピッキングシステム。

【請求項6】

物品の形状種別ごとの処理定義データを有し、
前記制御部は、前記処理定義データ、前記物品情報、および、前記撮像装置の撮影結果から抽出した物品形状に基づいて、前記ピッキング手法を選択する
請求項５に記載のピッキングシステム。

【請求項7】

ピッキング対象の物品を撮影する撮影装置をさらに備え、
物品の基本形状を含む形状種別ごとの認識処理情報を有し、
前記制御部は、前記物品の基本形状と前記撮影装置で撮影した形状とをマッチングさせて、ピッキングの際の把持点を特定する
請求項３に記載のピッキングシステム。

【請求項8】

物品を吸着する吸着部および物品を把持する把持部を有するロボットハンドを備えたピッキングロボットの制御方法であって、
ピッキング対象の物品に関する物品情報に応じて、前記ロボットハンドによるピッキング手法を切り替える
ピッキングロボットの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピッキングシステムおよびピッキングロボットの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

物流倉庫においては、物品を注文に応じて配送先ごとに仕分ける作業が必要になる。この作業を自動化するために、所謂、ピッキングロボットが実用化されている。ピッキングロボットは、物品を出荷するためのピッキング作業を自動化してくれるロボットである。ピッキングロボットには、出荷対象の物品を保持するロボットハンドが取り付けられている。

【0003】

ピッキングロボットの中には、倉庫で取り扱われる様々な形状の物品をピッキングできるようにするために、複数の保持ユニットを有するロボットハンドを備えたピッキングロボットがある（例えば、特許文献１参照）。この種のピッキングロボットは、複数の保持ユニットを使い分けることにより、多様な形状の物品のピッキングに対応することができる。

【0004】

特許文献１には、「挟持ユニットおよび吸着ユニットを有し、挟持ユニットおよび吸着ユニットを回動させることにより、挟持ユニットおよび吸着ユニットのいずれのユニットを保持対象物の保持に使用するかを切り替える」技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２３－０１５５６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記の従来技術では、挟持ユニットおよび吸着ユニットの回動により、いずれのユニットを保持対象物の保持に使用するかを切り替えることができる。しかしながら、当該従来技術の場合、一般的には、いずれのユニットを使用するかを物品ごとに作業者が規定する必要がある。そのため、数万種類の物品を扱うこともある物流倉庫では、作業者が物品ごとに使用するユニットを規定するとした場合、その作業が多大になる課題がある。

【0007】

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、作業者が物品ごとに使用するユニットを規定することなく、ピッキング作業を迅速に行うことができるピッキングシステムおよびピッキングロボットの制御方法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】

【0008】

上記課題を解決するための本発明のピッキングシステムは、物品を吸着する吸着部および物品を把持する把持部を有するロボットハンドを備えたピッキングロボットと、ピッキングロボットによるピッキング作業の制御を行う制御部とを備え、制御部は、ピッキング対象の物品に関する物品情報に応じて、ロボットハンドによるピッキング手法を切り替える。

【0009】

また、上記課題を解決するための本発明のピッキングロボットの制御方法は、物品を吸着する吸着部および物品を把持する把持部を有するロボットハンドを備えたピッキングロボットの制御方法であって、ピッキング対象の物品に関する物品情報に応じて、ロボットハンドによるピッキング手法を切り替える。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、作業者が物品ごとに使用するユニットを規定する必要がなく、ピッキング作業を迅速に行うことができる。

【0011】

上記した以外の課題、構成、および、効果は、以下の発明を実施するための形態（以下、実施形態と記述する）の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】ピッキングシステムのシステム構成の概略を模式的に示す概略構成図である。

【図2】ロボットハンドの伸縮機構が伸長した状態を示す正面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態に係るピッキングシステムの制御系の構成例を示すブロック図である。

【図4】ピッキング対象の物品に関する物品情報の一例を示す図である。

【図5】物品情報のデータの一例を示す図である。

【図6】物品情報登録画面の一例を示す図である。

【図7】取り扱い注意事項ごとの加速度、速度、経路の高度の各上限データの一例を示す図である。

【図8】動作計画結果表示画面の一例を示す図である。

【図9】本発明の第１の実施形態に係るピッキングシステムにおいて実行されるピッキングロボットの制御方法の基本となる処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】形状種別ごとの処理定義データ、物品情報、および、物品形状に基づいてピッキング手法を選択するための処理の一例を示すフローチャート（その１）である。

【図11】形状種別ごとの処理定義データ、物品情報、および、物品形状に基づいてピッキング手法を選択するための処理の一例を示すフローチャート（その２）である。

【図12】ピッキングロボットの搬送動作を計画するための処理の一例を示すフローチャートである。

【図13】本発明の第２の実施形態に係るピッキングシステムの制御系の構成例を示すブロック図である。

【図14】形状種別ごとの認識処理情報の一例を示す図である。

【図15】物品情報を倉庫管理システムで管理する場合の処理の一例を示すフローチャートである。

【図16】物品情報をピッキングシステムのみで管理する場合の処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための形態（実施形態）について、添付図面を参照して説明する。本明細書および図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。

【0014】

＜ピッキングシステムの構成の概略について＞
［システム構成］
図１は、ピッキングシステムのシステム構成の概略を模式的に示す概略構成図である。図１に示すように、ピッキングシステム１は、ピッキングロボット１０、搬入コンベア２０、搬出コンベア３０、撮像装置４０、および、制御部５０を備えている。

【0015】

ピッキングロボット１０は、ロボットハンド１２を備えた搬送ロボット１１によって構成されている。すなわち、ロボットハンド１２を備えた搬送ロボット１１が、ピッキングロボット１０と言うことになる。

【0016】

搬入コンベア２０は、収納ダンボール１１０に収納された物品１００をピッキングロボット１０の作業領域内に搬入する。ピッキングロボット１０は、搬入コンベア２０によって作業領域内に搬入された収納ダンボール１１０の中の物品１００をピッキングし、搬出コンベア３０上の搬出コンテナ６０に移載する。

【0017】

搬出コンベア３０は、ピッキングロボット１０によって搬出コンテナ６０に移載された物品１００を、あらかじめ指定された場所へ搬出する。撮像装置４０は、カメラや距離センサなどからなり、収納ダンボール１１０に収納されている物品１００の形状などを認識するために、収納ダンボール１１０内を撮影する。

【0018】

制御部５０は、演算装置５１、情報記憶装置５２、入力装置５３、および、出力装置５４を有する構成となっている。

【0019】

制御部５０において、演算装置５１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成され、ピッキングロボット１０のピッキング制御、搬入コンベア２０の搬入制御、搬出コンベア３０の搬出制御、撮像装置４０の撮影制御などを行う。

【0020】

情報記憶装置５２は、デジタル情報を記憶可能なＨＤＤ（Hard Disk e Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、あるいは、フラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリ装置である。

【0021】

入力装置５３は、キーボードやマウス、タッチパネルなどからなり、ユーザ（例えば、ライン構築担当者など）によって、ピッキングロボット１０によるピッキング作業などに関する各種の情報の入力操作を行う。

【0022】

出力装置５４は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置からなり、ユーザ（例えば、ライン構築担当者など）に対して、ピッキングロボット１０によるピッキング作業などに関する各種の情報の表示出力を行う。

【0023】

［ロボットハンドについて］
図２は、ロボットハンド１２の伸縮機構が伸長した状態を示す正面図である。図２に示すように、ロボットハンド１２は、ハンド本体部１２１、吸着部１２２、伸縮機構１２３、把持部１２４、把持駆動部１２５、および、駆動力伝達機構１２６Ａ，１２６Ｂを有する構成となっている。

【0024】

ハンド本体部１２１は、搬送ロボット１１に取り付けられる。吸着部１２２は、吸着パッドからなり、物品１００を吸着する。伸縮機構１２３は、吸着部１２２をハンド本体部１２１の軸心方向（図の上下方向）において伸縮させる。把持部１２４は、第１の把持部１２４Ａと第２の把持部１２４Ｂとからなる。駆動力伝達機構１２６Ａ，１２６Ｂは、第１の把持部１２４Ａおよび第２の把持部１２４Ｂを、ハンド本体部１２１の軸心に対して垂直な方向（図の左右方向）において移動可能に支持し、把持駆動部１２５の駆動力を第１の把持部１２４Ａおよび第２の把持部１２４Ｂに伝達する。

【0025】

上記構成のロボットハンド１２によれば、例えば、吸着部１２２のみを用いて、物品１００を吸着し、ピッキングすることによって移送することができる。また、把持部１２４を用いて、物品１００を第１の把持部１２４Ａおよび第２の把持部１２４Ｂによって両側から挟むように把持し、ピッキングすることによって移送することができる。さらに、吸着部１２２および把持部１２４の両方を用いて、物品１００を吸着部１２２で吸着して持ち上げた後、第１の把持部１２４Ａおよび第２の把持部１２４Ｂによって両側から挟み込むことにより、物品１００をより安定した状態でピッキングし、移送することができる。

【0026】

なお、吸着部１２２については、複数のサイズの吸着パッドを備える構成であってもよい。また、把持部１２４については、２つの把持部（１２４Ａ，１２４Ｂ）を有する構成に限られるものではなく、把持部を３つ以上備える構成であってもよい。

【0027】

上記構成のロボットハンド１２において、吸着部１２２による吸着、把持部１２４による把持、あるいは、吸着部１２２および把持部１２４の両方による吸着・把持は、物品１００をピッキングするためのピッキング手法の一例である。そして、本構成例のロボットハンド１２は、吸着部１２２による吸着、把持部１２４による把持、吸着部１２２および把持部１２４の両方による吸着・把持のいずれかの手法を、ピッキング対象の物品１００のピッキング手法として選択可能な構成のロボットハンドである。

【0028】

＜第１の実施形態＞
［ピッキングシステムの構成例］
図３は、本発明の第１の実施形態に係るピッキングシステムの制御系の構成例を示すブロック図である。

【0029】

（制御部）
制御部５０は、演算装置５１、情報記憶装置５２、入力装置５３、および、出力装置５４の他に、入出力インターフェース制御部５５および通信部５６を備えている、そして、演算装置５１、情報記憶装置５２、入力装置５３、出力装置５４、入出力インターフェース制御部５５、および、通信部５６は、バスライン５７を介して相互に通信可能な構成となっている。

【0030】

（演算装置）
演算装置５１は、入力受付部５１１、ピッキング手法選択部５１２、動作計画算出部５１３、および、出力処理部５１４の各機能部を有し、ピッキングシステム１の処理全般に必要な値を演算する機能を持っている。演算装置５１に含まれる各機能部は、当該演算装置５１に各処理を行わせるプログラムによって実現される。このプログラムは、情報記憶装置５２に記憶され、演算装置５１によって実行される。

【0031】

演算装置５１において、入力受付部５１１は、入力装置５３や通信部５６を介して入力される様々な情報の入力を受け付ける機能部である。例えば、入力受付部５１１は、入力装置５３、あるいは、インターネットなど所定の通信ネットワークＮを介して接続される外部装置（図示せず）から、ピッキング対象の物品に関する物品情報の入力を受け付ける。

【0032】

ピッキング対象の物品に関する物品情報は、物品の種別を規定する形状種別、および、物品を搬送する際の取り扱いに関する取り扱い情報といった情報である。物品情報の詳細については後述する。入力受付部５１１は、入力装置５３、あるいは、外部装置から受け付けた物品情報を、対応する所定の機能部に受け渡す。

【0033】

ピッキング手法選択部５１２は、入力受付部５１１から与えられる物品情報のうちの物品の種別を規定する形状種別と、当該形状種別ごとの処理定義データに基づいて、物品に対してどのピッキング手法を採用するかを選択する機能部である。

【0034】

動作計画算出部５１３は、物品情報のうちの、物品を搬送する際の取り扱いに関する取り扱い情報を基に、取り扱い情報と紐づく速度・加速度・高度の上限を超えないように動作計画を立案する機能部である。

【0035】

出力処理部５１４は、例えば、出力装置５４が表示装置であるとき、当該表示装置に表示させる画面情報を生成する機能部である。例えば、出力処理部５１４は、ユーザから物品情報の入力を受け付ける入力画面情報やピッキング手法の選択結果、動作計画結果などを示す画面情報を作成し、表示装置に表示する。

【0036】

（情報記憶装置）
情報記憶装置５２は、ピッキングシステム１、特にピッキングロボット１０の制御に関する所定の情報を記憶する機能部である。具体的には、情報記憶装置５２は、ピッキング対象の物品の形状種別ごとの処理定義データを格納するデータ格納部５２１、ピッキング対象の物品に関する物品情報を格納するデータ格納部５２２、および、取り扱い注意事項ごとの加速度、速度、経路の高度の各上限データを格納するデータ格納部５２３を有している。

【0037】

データ格納部５２１に格納される形状種別ごとの処理定義データは、ピッキング対象の物品の形状種別に応じて、ピッキングロボット１０によるピッキング手法や動作計画を変更するためのデータであり、表やフローチャートのような形で表される。物品の形状種別ごとの処理定義データの具体例については後述する。

【0038】

データ格納部５２２に格納される物品情報は、ピッキング対象の物品に関するデータであり、物品の管理単位ごとに情報を持つ。物品の管理単位としては、例えば、ＳＫＵ（Stock Keeping Unit）を挙げることができる。ＳＫＵは、在庫管理を行うときの、最小の管理単位である。同じ種類の商品でも、サイズや色や包装形態などが異なる場合、それぞれ別のＳＫＵによる管理となる。

【0039】

（入力装置）
入力装置５３は、キーボードやマウス、タッチパネル、バーコードセンサなどの入力デバイスからなる。入力装置５３では、ユーザ（例えば、ライン構築担当者など）による入力操作によって、ピッキングロボット１０によるピッキング作業などに関する各種の情報の入力が行われる。バーコードセンサは、収納ダンボール１１０（図１参照）につけられたバーコード等の識別情報を読み取ることができる。

【0040】

（出力装置）
出力装置５４は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置からなり、ユーザ（例えば、ライン構築担当者など）に対して、ピッキングロボット１０によるピッキング作業などに関する各種の情報の表示出力を行う。

【0041】

ここでは、出力装置５４をピッキングシステム１内に設ける構成を例示したが、ピッキングシステム１の外部装置に設ける構成をとることもできる。また、出力装置５４については、表示装置に限られるものではなく、プリンタなどの印刷装置、あるいは、スピーカなどの音声出力装置であってもよい。

【0042】

（入出力インターフェース制御部）
入出力インターフェース制御部５５は、制御部５０内の入力装置５３および出力装置５４、ならびに、制御部５０外の搬送ロボット１１、搬入コンベア２０、搬出コンベア３０、撮像装置４０、ロボットハンド１２との間の通信を制御する機能部である。

【0043】

（通信部）
通信部５６は、インターネットなど所定の通信ネットワークＮを介して外部装置（図示せず）と通信を行う機能部である。

【0044】

［物品情報］
図４は、ピッキング対象の物品に関する物品情報の一例を示す図である。図４に示すように、物品情報として、物品の管理単位であるＳＫＵごとのユニークなＩＤであるＳＫＵ ＩＤ５２２１と、物品の商品名である品名５２２２とに紐づけて、物品の種別を規定する形状種別５２２３と取り扱い情報５２２４とが保持されている。取り扱い情報５２２４には、ピッキング手法指定情報５２２５および取り扱い注意事項５２２６が含まれている。

【0045】

ＳＫＵ ＩＤ５２２１および品名５２２２については、倉庫内の物品位置、在庫、および、出入庫を管理する倉庫管理システム（ＷＭＳ：Warehouse Management System）から取得するようにしてもよい。形状種別５２２３および取り扱い情報５２２４については、後述する物品情報登録画面（図６参照）で作業者が入力するようにしてもよい。

【0046】

図５は、物品情報のデータの一例を示す図である。物品情報のデータは、例えば、物品情報の種別５２２７およびデータの例５２２８からなる。物品情報のうち、物品の種別を規定する形状種別５２２３については、物品の外観形状に関する種別名で、データの例５２２８としては、袋、箱、円筒、球などを挙げることができる。

【0047】

取り扱い情報５２２４は、ピッキング手法指定情報と取り扱い注意事項とを含む。ピッキング手法指定情報は、ロボットハンド１２で取り得るピッキング手法のうち、どの手法を使ってピッキング作業を行うかを直接指定するためのデータである。データの例５２２８としては、吸着部１２２による吸着、把持部１２４による把持、吸着部１２２および把持部１２４の両方による吸着・把持などを例示することができる。

【0048】

取り扱い情報５２２４における取り扱い注意事項は、物品がどのような性質を持ち、どのように扱わなければいけないかを規定するデータであり、物品の外観形状だけからでは判断できない、梱包の強度や内容物の性質などを示す情報である。データの例５２２８としては、壊れ物、柔軟物、危険物などを例示することができる。

【0049】

［物品情報登録画面］
図６は、物品情報登録画面の一例を示す図である。図６に示すように、物品情報登録画面には、ＳＫＵ ＩＤ５２２１と品名５２２２とが表示される。作業者は、物品情報登録画面上において、ＳＫＵ ＩＤ５２２１の物品に対する、形状種別５２２３、ピッキング手法指定情報５２２５、および、取り扱い注意事項５２２６を入力することができる。入力されたデータは、登録ボタン５２３０を押すことにより、物品情報としての登録が完了し、情報記憶装置５２のデータ格納部５２２に格納される。

【0050】

図７は、取り扱い注意事項ごとの加速度、速度、経路の高度の各上限データの一例を示す図である。取り扱い注意事項ごとの加速度、速度、経路の高度の各上限データでは、取り扱い注意事項５２３１と形状種別５２３２とに紐づけて、加速度上限５２３３、速度上限５２３４、および、高度上限５２３５を保持する。物品情報で物品ごとに取り扱い注意事項５２３１を指定した場合は、この取り扱い注意事項５２３１ごとの加速度、速度、経路の高度の各上限データを参照して、上限を超えないようにピッキングロボット１０の動作を計画する。

【0051】

［動作計画結果表示画面］
続いて、出力処理部５１４で作成される動作計画結果表示画面について説明する。図８は、動作計画結果表示画面の一例を示す図である。

【0052】

図８に示すように、動作計画結果表示画面には、図３におけるピッキング手法選択部５１２および動作計画算出部５１３の処理結果が表示される。例えば、ピッキング手法選択部５１２で物品に対するピッキング手法を選択した後、動作計画算出部５１３で搬送動作を算出した場合、あるいは、入力受付部５１１を介してユーザから動作計画結果表示画面の表示指示を受け付けた場合、出力処理部５１４は、当該動作計画結果表示画面の情報を生成し、出力装置５４の表示部に表示する

【0053】

図８に示すように、動作計画結果表示画面は、ピッキング対象の物品の物品情報表示領域４０１と、選択されたピッキング手法・動作計画表示領域４０２とを有している。

【0054】

ピッキング対象の物品の物品情報表示領域４０１には、ピッキング手法選択および動作計画算出に用いた対象物品のＳＫＵ ＩＤ５２２１、品名５２２２、形状種別５２２３、ピッキング手法指定情報５２２５、および、取り扱い注意事項５２２６が表示される。物品情報表示領域４０１には、さらに、形状種別５２２３と取り扱い注意事項５２２６とから規定される加速度上限５２３３、速度上限５２３４、および、高度上限５２３５の各情報が表示される。

【0055】

物品情報表示領域４０１内の認識結果表示領域４０３には、撮像装置４０で撮影し、その撮影結果を基に認識した物品形状（認識結果）と、ピッキング手法選択部５１２で選択した、ピッキングの際の把持点（把持位置）が重畳表示される。

【0056】

ピッキング手法・動作計画表示領域４０２には、ピッキング手法選択部５１２で選択した物品に対するピッキング手法４０４、動作計画算出部５１３で算出した搬送経路４０５、当該搬送経路４０５上をピッキングロボット１０が動作する際の最大加速度４０６、最大速度４０７、および、最大高度４０８が表示される。

【0057】

ユーザ（作業者）は、選択されたピッキング手法・動作計画表示領域４０２に表示された物品に対するピッキング手法４０４が適切か否か、当該搬送経路４０５を動作する際の最大加速度４０６、最大速度４０７、および、最大高度４０８が、加速度上限５２３３、速度上限５２３４、および、高度上限５２３５を超えていないかを確認することができる。確認の結果、不適当な場合は、図６に示す物品情報登録画面において、ユーザが物品情報を修正して、再度、ピッキング手法選択部５１２と動作計画算出部５１３の処理を実行することで、計画を修正することができる。

【0058】

＜ピッキングロボットの制御方法＞
続いて、上記構成のピッキングシステム１において実行される、本発明の実施形態に係るピッキングロボットの制御方法について説明する。

【0059】

［基本となる処理］
図９は、本発明の第１の実施形態に係るピッキングシステム１において実行されるピッキングロボット１０の制御方法の基本となる処理の一例を示すフローチャートである。

【0060】

図１に示すピッキングシステム１において実行されるピッキングロボット１０の制御方法の基本的な処理は、例えば、ＣＰＵによって構成される演算装置５１による制御の下に実行される。

【0061】

本処理は、例えば、収納ダンボール１１０が搬入コンベア２０上を通過した際に、収納ダンボール１１０につけられたバーコード等の識別情報を、バーコードセンサを含む入力装置５３が読み取り、演算装置５１に対して実行指示を与えることによって開始される。

【0062】

演算装置５１は、入力装置５３から実行指示を受けると、収納ダンボール１１０につけられたバーコード等の識別情報から物品１００のＳＫＵ ＩＤを取得し、当該ＳＫＵ ＩＤに対応する物品情報を取得する（ステップＳ１１）。

【0063】

次に、演算装置５１は、カメラや距離センサ等の撮像装置４０を起動し、当該撮像装置４０によって、収納ダンボール１１０の中にある物品１００を撮影する（ステップＳ２１）。ここでは、収納ダンボール１１０の中に、同じＳＫＵの物品１００が複数個入っていることを想定する。ステップＳ２１では、撮像装置４０によるである画像情報や距離情報などから、物品１００の形状、位置・姿勢・重心の各情報を抽出することができる。

【0064】

次に、演算装置５１は、撮像装置４０による撮影結果である画像情報や距離情報などから、物品１００の形状、位置・姿勢・重心に基づく把持点候補を抽出する（ステップＳ３１）。ここでは、収納ダンボール１１０の中にある複数の物品１００を撮影したデータの中から、物品個々の形状を切り分けるように認識する処理が行われる。

【0065】

物品１００の形状、位置・姿勢・重心に基づく把持点候補は、周知技術（例えば、特許第７１８６１２８号公報に記載のような技術）により、認識対象の特徴を定義したマスタデータと、撮影結果の画像の中から抽出した認識対象の特徴点とを一致させることによって求めることができる。あるいは、周知技術（例えば、特開２０２２－１８１１４２号公報に記載のような技術）のように、過去の認識結果から得られる類似パターンを使って、撮影結果から抽出してもよい。

【0066】

次に、演算装置５１は、情報記憶装置５２のデータ格納部５２１に格納された物品の形状種別ごとの処理定義データ、データ格納部５２２に格納された物品情報、および、ステップＳ２１で抽出した物品形状に基づいて、物品のピッキング手法を選択する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１の処理の詳細については後述する。

【0067】

次に、演算装置５１は、ステップＳ４１で選択した物品のピッキング手法および物品情報を基に、複数ある物品１００のうち、最も優先度の高い物品１００を１つ選定し、ピッキングロボット１０の搬送動作を計画する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１の処理の詳細については後述する。

【0068】

次に、演算装置５１は、ステップＳ５１での動作計画に基づいて、収納ダンボール１１０から物品１００を１つピッキングし、搬出コンベア３０上の搬出コンテナ６０へ移載する動作を実行する（ステップＳ６１）。

【0069】

次に、演算装置５１は、収納ダンボール１１０から搬送した物品１００の個数が指定個数に達したか否か、即ち、物品１００を指定個数搬送したか否かを判断し（ステップＳ７１）、指定個数に達した場合は（Ｓ７１のＹＥＳ）、ピッキングロボット１０の制御のための一連の処理を終了する。指定個数に達していない場合は（Ｓ７１のＮＯ）、ステップＳ２１に戻り、再度、収納ダンボール１１０の中にある物品１００の撮影から実行して、指定個数まで搬送する。

【0070】

上述したピッキングロボット１０の制御のための一連の処理により、ピッキング対象の物品に関する物品情報に応じて、ロボットハンド１２によるピッキング手法を切り替えることができる。これにより、ロボットハンド１２に対して作業者が物品ごとに使用するユニットを規定する必要がないため、ピッキング作業を迅速に行うことができる。

【0071】

［ピッキング手法の選択処理］
続いて、物品の形状種別ごとの処理定義データ、物品情報、および、ステップＳ２１で抽出した物品形状に基づいて物品のピッキング手法を選択する、図９のステップＳ４１の具体的な処理について、図１０および図１１を用いて説明する。

【0072】

図１０は、形状種別ごとの処理定義データ、物品情報、および、物品形状に基づいてピッキング手法を選択するための処理の一例を示すフローチャート（その１）であり、図１１は、形状種別ごとの処理定義データ、物品情報、および、物品形状に基づいてピッキング手法を選択するための処理の一例を示すフローチャート（その２）である。

【0073】

図３に示すデータ格納部５２１に格納される形状種別ごとの処理定義データは、物品の形状種別に基づいて、物品のピッキング手法を決定する方法を定義したデータである。物品の形状種別ごとの処理定義データについては、例えば、形状種別とピッキング手法の対応表や、形状種別を判定して処理を変更するフローチャートの形式で表すことができる。本実施形態では、形状種別ごとの処理定義データがフローチャートの形式で表される例を示す。

【0074】

（図１０のフローチャートの処理）
演算装置５１は、まず、ステップＳ１１で取得したＳＫＵごとの物品情報の中から、図４に示す形状種別５２２３およびピッキング手法指定情報５２２５を取得し（ステップＳ４１１）、次いで、ピッキング手法の指定ありか否かを判断する（ステップＳ４１２）。この判断処理において、ピッキング手法の指定ありの場合は（Ｓ４１２のＹＥＳ）、演算装置５１は、指定されたピッキング手法を選択結果とし（ステップＳ４１３）、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。

【0075】

ステップＳ４１２の判断処理において、演算装置５１は、ピッキング手法が指定されていない場合は（Ｓ４１２のＮＯ）、形状種別５２２３の登録があるか否かを判断し（ステップＳ４１４）、形状種別５２２３が登録されていなければ（Ｓ４１４のＮＯ）、図１１のフローチャートの処理に移行する。

【0076】

演算装置５１は、ステップＳ４１４の判断処理において、形状種別５２２３が登録されており（Ｓ４１４のＹＥＳ）、形状種別５２２３が「袋」の場合（ステップＳ４１５）、吸着のみでピッキングすることを選択結果とする（ステップＳ４１６）。

【0077】

次いで、演算装置５１は、ロボットハンド１２が複数サイズの吸着パッドを備えている場合は、ステップＳ３１で抽出した物品１００の形状から、略平面状の領域を抽出し（ステップＳ４１７）、当該略平面状の領域に入る最大の吸着パッド径を選択し（ステップＳ４１８）、しかる後、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。ステップＳ４１８の処理により、ロボットハンド１２において、複数サイズの吸着パッドのうち、どの吸着パッドを使うかを特定することができる。

【0078】

演算装置５１は、ステップＳ４１４の判断処理において、形状種別５２２３が登録されており（Ｓ４１４のＹＥＳ）、形状種別５２２３が「箱」の場合（ステップＳ４１９）、まず、ステップＳ３１で抽出した物品１００の形状から、平面の領域の寸法を算出し（ステップＳ４２０）、次いで、当該平面に入る最大の吸着パッド径を選択する（ステップＳ４２１）。

【0079】

次に、演算装置５１は、把持部１２４（第１の把持部１２４Ａおよび第２の把持部１２４Ｂ）で箱を挟めるか否かを判断する（ステップＳ４２２）。具体的には、把持部１２４の最大開き幅と、ステップＳ３１で抽出した物品１００の形状から求められる、平面寸法の短辺距離とを比較することにより、把持部１２４で箱を挟むことができるか否かを判断することができる。

【0080】

そして、演算装置５１は、把持部１２４の最大開き幅が平面寸法の短辺距離よりも大きい場合は、把持部１２４で箱を挟むことができると判断し（Ｓ４２２のＹＥＳ）、ピッキング手法として「吸着と把持」を選択し（ステップＳ４２３）、しかる後、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。

【0081】

また、演算装置５１は、把持部１２４の最大開き幅が平面寸法の短辺距離以下の場合は、把持部１２４で箱を挟むことができないため、ピッキング手法として「吸着のみ」を選択し（ステップＳ４２４）、ステップＳ４２１で求めた最大の吸着パッド径の吸着パッドを使用する。

【0082】

演算装置５１は、ステップＳ４１４の判断処理において、形状種別５２２３が登録されており（Ｓ４１４のＹＥＳ）、形状種別５２２３が「円筒」または「球」の場合（ステップＳ４２５）、まず、ステップＳ３１で抽出した物品１００の形状から、円筒・球の半径を算出する（ステップＳ４２６）。

【0083】

次に、演算装置５１は、当該円筒・球を吸着部１２２で吸着できるか否かを判断する（ステップＳ４２７）。具体的には、吸着部１２２で吸着可能な半径と、ステップＳ４２６で算出した円筒・球の半径とを比較することにより、吸着部１２２で吸着できるか否かを判断することができる。例えば、吸着部１２２で吸着可能な半径が、ステップＳ４２６で算出した半径よりも大きい場合は、吸着部１２２で吸着できると判断する。

【0084】

演算装置５１は、ステップＳ４２７の判断処理において、吸着部１２２で吸着できると判断した場合（Ｓ４２７のＹＥＳ）、円筒・球を把持部１２４で挟むことができるか否かを判断する（ステップＳ４２８）。具体的には、把持部１２４の最大開き幅と、ステップＳ４２６で算出した円筒・球の半径から求める直径とを比較することにより、円筒・球を把持部１２４で挟むことができるか否かを判断することができる。

【0085】

演算装置５１は、ステップＳ４２８の判断処理において、把持部１２４の最大開き幅が円筒・球の直径よりも大きく、把持部１２４で円筒・球を挟むことができると判断した場合（Ｓ４２８のＹＥＳ）、ピッキング手法として「吸着と把持」を選択し（ステップＳ４２９）、しかる後、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。

【0086】

また、演算装置５１は、ステップＳ４２８の判断処理において、把持部１２４の最大開き幅が円筒・球の直径以下で、把持部１２４で円筒・球を挟むことができないと判断した場合（Ｓ４２８のＮＯ）、ピッキング手法として「吸着のみ」を選択し（ステップＳ４３０）、しかる後、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。

【0087】

演算装置５１は、ステップＳ４２７の判断処理において、吸着部１２２で吸着できないと判断した場合（Ｓ４２７のＮＯ）、円筒・球を把持部１２４で挟むことができるか否かを判断する（ステップＳ４３１）。具体的には、把持部１２４の最大開き幅と、ステップＳ４２６で算出した円筒・球の半径から求める直径とを比較することにより、円筒・球を把持部１２４で挟むことができるか否かを判断することができる。

【0088】

演算装置５１は、ステップＳ４３１の判断処理において、把持部１２４の最大開き幅が円筒・球の直径よりも大きく、把持部１２４で円筒・球を挟むことができると判断した場合（Ｓ４３１のＹＥＳ）、ピッキング手法として「把持のみ」を選択し（ステップＳ４３１）、しかる後、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。

【0089】

また、演算装置５１は、ステップＳ４３１の判断処理において、把持部１２４の最大開き幅が円筒・球の直径以下の場合、把持部１２４で円筒・球を挟むことができないと判断する（Ｓ４３１のＮＯ）。そして、吸着部１２２でも把持部１２４でもピッキングできないため「ピッキング不可」とし（ステップＳ４３３）、しかる後、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。この場合、ピッキングロボット１０によるピッキングではなく、例えば、作業者によるピッキングで対応することになる。

【0090】

（図１１のフローチャートの処理）
次に、ステップＳ４１４の判断処理において、形状種別の登録なしの場合（Ｓ４１４のＮＯ）の処理について、図１１のフローチャートを用いて説明する。

【0091】

形状種別が登録されていない場合、ステップＳ３１で抽出した、撮像装置４０の撮影結果から抽出した物品の形状・位置・姿勢・重心に基づく把持点候補の情報に基づいて、ピッキング手法を選択する。ここでは、物品の形状を、多角形の平面データであるポリゴンの形式で表現しているとする。例えば、ＳＴＬのデータ形式などで形状情報を保持する。

【0092】

演算装置５１は、初めに、ステップＳ３１で抽出した、物品の重心に基づく把持点候補付近のポリゴンを取得し（ステップＳ４４１）、次いで、取得したポリゴンの頂点座標から、把持点付近の曲率を計算する（ステップＳ４４２）。

【0093】

次に、演算装置５１は、曲率から把持点候補付近が平面であるか否かを判定するための閾値をεとするとき、把持点付近の曲率が閾値εよりも小さいか否かを判定し（ステップＳ４４３）、閾値εよりも曲率が小さい場合（Ｓ４４３のＹＥＳ）、把持点候補付近が平面であるとして、ステップＳ２１で抽出した物品形状から、平面寸法を算出する（ステップＳ４４４）。

【0094】

次に、演算装置５１は、算出した平面寸法内に入る最大の吸着パッド径を選択し（ステップＳ４４５）、次いで、把持部１２４で物品１００を挟むことができるか否かを判断する（ステップＳ４４６）。具体的には、把持部１２４の最大開き幅と、平面寸法の短辺距離とを比較することにより、把持部１２４で箱を挟むことができるか否かを判断することができる。

【0095】

そして、演算装置５１は、把持部１２４の最大開き幅が平面寸法の短辺距離よりも大きい場合は、把持部１２４で箱を挟むことができると判断し（Ｓ４４６のＹＥＳ）、ピッキング手法として「吸着と把持」を選択し（ステップＳ４４７）、しかる後、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。

【0096】

また、演算装置５１は、把持部１２４の最大開き幅が平面寸法の短辺距離以下の場合は、把持部１２４で箱を挟むことができないため、ピッキング手法として「吸着のみ」を選択し（ステップＳ４４８）、ステップＳ４４５で求めた最大の吸着パッド径の吸着パッドを使用する。

【0097】

演算装置５１は、ステップＳ４４３の判定処理において、把持点付近の曲率が閾値ε以上であると判定した場合（Ｓ４４３のＮＯ）、把持点候補付近が円筒面や球面であるとして、ステップＳ２１で抽出した物品形状から円筒・球の半径を算出する（ステップＳ４４９）。

【0098】

次に、演算装置５１は、円筒面や球面である把持点候補付近を吸着部１２２で吸着することができるか否かを判断する（ステップＳ４５０）。具体的には、吸着部１２２で吸着可能な半径と、ステップＳ４４９で算出した円筒・球の半径とを比較することにより、吸着部１２２で吸着できるか否かを判断することができる。例えば、吸着部１２２で吸着可能な半径が、ステップＳ４４９で算出した半径よりも大きい場合は、吸着部１２２で吸着できると判断する。

【0099】

演算装置５１は、ステップＳ４５０の判断処理において、吸着部１２２で吸着できると判断した場合（Ｓ４５０のＹＥＳ）、円筒・球を把持部１２４で挟むことができるか否かを判断する（ステップＳ４５１）。具体的には、把持部１２４の最大開き幅と、ステップＳ４４９で算出した円筒・球の半径から求める直径とを比較することにより、円筒・球を把持部１２４で挟むことができるか否かを判断することができる。

【0100】

演算装置５１は、ステップＳ４５１の判断処理において、把持部１２４の最大開き幅が円筒・球の直径よりも大きく、把持部１２４で円筒・球を挟むことができると判断した場合（Ｓ４５１のＹＥＳ）、ピッキング手法として「吸着と把持」を選択し（ステップＳ４５２）、しかる後、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。

【0101】

また、演算装置５１は、ステップＳ４５１の判断処理において、把持部１２４の最大開き幅が円筒・球の直径以下で、把持部１２４で円筒・球を挟むことができないと判断した場合（Ｓ４５１のＮＯ）、ピッキング手法として「吸着のみ」を選択し（ステップＳ４５３）、しかる後、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。

【0102】

演算装置５１は、ステップＳ４５０の判断処理において、吸着部１２２で吸着できないと判断した場合（Ｓ４５０のＮＯ）、円筒・球を把持部１２４で挟むことができるか否かを判断する（ステップＳ４５４）。具体的には、把持部１２４の最大開き幅と、ステップＳ４４９で算出した円筒・球の半径から求める直径とを比較することにより、円筒・球を把持部１２４で挟むことができるか否かを判断することができる。

【0103】

演算装置５１は、ステップＳ４５４の判断処理において、把持部１２４の最大開き幅が円筒・球の直径よりも大きく、把持部１２４で円筒・球を挟むことができると判断した場合（Ｓ４５４のＹＥＳ）、ピッキング手法として「把持のみ」を選択し（ステップＳ４５５）、しかる後、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。

【0104】

また、演算装置５１は、ステップＳ４５４の判断処理において、把持部１２４の最大開き幅が円筒・球の直径以下の場合、把持部１２４で円筒・球を挟むことができないと判断する（Ｓ４５４のＮＯ）。そして、吸着部１２２でも把持部１２４でもピッキングできないため「ピッキング不可」とし（ステップＳ４５６）、しかる後、ピッキング手法を選択するための処理を終了する。この場合、ピッキングロボット１０によるピッキングではなく、作業者によるピッキングで対応することになる。

【0105】

なお、図１１のフローチャートの処理で選択したピッキング手法については、図４に示すピッキング対象の物品に関する物品情報に、ＳＫＵ ＩＤの物品１００に対するピッキング手法指定情報５２２５として保持するようにしてもよい。また、ステップＳ４４３の判定処理において、把持点付近の曲率が０の場合は「箱」、把持点付近の曲率が０でない場合は「円筒」もしくは「球」として、物品情報の形状種別５２２３として保持するようにしてもよい。

【0106】

このように、ＳＫＵ ＩＤに対するピッキング手法指定情報５２２５、あるいは、形状種別５２２３として保持することで、同じＳＫＵ ＩＤに対する２回目以降のピッキング手法選択処理（図１０のフローチャートの処理）で、ピッキング手法指定あり（ステップＳ４１２）、あるいは、形状種別の情報あり（ステップＳ４１４）と判定することができる。これにより、図１１のフローチャートの処理において、形状と曲率を計算する場合よりも計算時間の削減が期待できる。

【0107】

以上の一連の処理により、物品１００のピッキング作業において、物品１００の形状種別ごとの処理定義データ、物品情報、ステップＳ２１で撮像装置４０の撮影結果から抽出した物品形状に基づいて、吸着部１２２による吸着、把持部１２４による把持、吸着部１２２および把持部１２４の両方による吸着・把持などのピッキング手法を選択することができる。

【0108】

［搬送動作の計画処理］
次に、ピッキングロボット１０の搬送動作を計画するための処理、即ち、図９のステップＳ５１の具体的な処理について、図１２を用いて説明する。図１２は、ピッキングロボット１０の搬送動作をするための処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、演算装置５１による制御の下に、図３に示す動作計画算出部５１３で実行される。

【0109】

演算装置５１は、まず、図９のステップＳ３１で抽出した各物品の位置と把持点、および、図１０の処理で選択したピッキング手法を基に、収納ダンボール１１０内の複数の物品１００の搬送優先度を計算する（ステップＳ５１１）。

【0110】

ステップＳ５１１の処理は、前述のとおり、収納ダンボール１１０の中に、同じＳＫＵの物品１００が複数個入っていることを想定しているため、収納ダンボール１１０の中のどの物品１００を搬送するかを決める処理である。搬送優先度は、例えば、搬送ロボット１１の現在位置から最も近い位置にある物品を優先する、あるいは、物品群の中で一番上に載置されている物品を優先する、などの算出方法によって決めることができる。

【0111】

次に、演算装置５１は、収納ダンボール１１０の中から、優先度が最も高い物品１００を選択する（ステップＳ５１２）。以降、選択した物品１００に対して、搬送ロボット１１の待機位置から物品のピッキング、搬送、設置の一連の動作を計画する。

【0112】

演算装置５１は、まず、搬送ロボット１１の待機位置から、優先度が最も高い物品１００の把持点までのロボット動作を計画し（ステップＳ５１３）、次いで、図１０の処理で選択したピッキング手法に応じた、把持点でのピッキング動作を計画する（ステップＳ５１４）。

【0113】

次に、演算装置５１は、図７に示した取り扱い注意事項ごとの加速度上限、速度上限、経路の高度上限の各データを参照し、ＳＫＵ ＩＤの取り扱い注意事項５２３１と形状種別５２３２から、加速度上限５２３３、速度上限５２３４、高度上限５２３５の上限値を取得する（ステップＳ５１５）。

【0114】

次に、演算装置５１は、把持点から物品の設定位置までの動作計画において、各経由点で加速度、速度、高度が加速度上限５２３３、速度上限５２３４、高度上限５２３５の上限値を超えないように動作計画する（ステップＳ５１６）。

【0115】

次に、演算装置５１は、設置位置における、選択したピッキング手法に応じた設置動作を計画し（ステップＳ５１７）、次いで、設置位置から待機位置までのロボット動作を計画し（ステップＳ５１８）、ピッキングロボット１０の搬送動作を計画するための一連の処理を終了する。

【0116】

上述した一連の処理による動作計画により、１個の物品を設置位置まで、取り扱い注意事項５２３１と選択したピッキング手法に従って搬送するための動作計画が立案される。この動作計画の結果については、図８に示す動作計画結果表示画面上に表示され、作業者が確認・修正指示できる。

【0117】

その後、この動作計画にしたがって、図９のステップＳ６１において、収納ダンボール１１０から物品１００を１つピッキングし、搬送する動作が実行される。そして、この処理を、図９のステップＳ７１において、収納ダンボール１１０の中にある複数個の物品１００に対して、指定された個数分繰り返すことにより、オーダーに対するピッキング作業を完了することができる。

【0118】

以上、第１の実施形態に係るピッキングシステム１および当該ピッキングシステム１におけるピッキングロボットの制御方法について説明した。

【0119】

このようなピッキングシステム１あるいはピッキングロボットの制御方法によれば、複数種類のピッキング手法をとることができるロボットハンド１２を用いた際に、物品形状や包装強度、壊れやすさや安定性などを踏まえて、適切なピッキング手法と動作計画を自動的に選定することができる。これにより、安定したピッキングによって物品の破損リスクを低減しつつ、高速に物品を移載することができる。

【0120】

なお、本発明は、前述の第１の実施形態に限られるものではない。前述の第１の実施形態について、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。例えば、形状種別５２２３に応じて、図９のステップＳ２１における撮影処理や、図９のステップＳ３１における物品の形状・位置・姿勢・重心に基づいて把持点候補を抽出する処理を変更するようにしてもよい。また、図１２の処理で計画した動作を実行した結果に応じて、ピッキング対象の物品に関する物品情報を更新するようにしてもよい。

【0121】

＜第２の実施形態＞
［ピッキングシステムの構成例］
図１３は、本発明の第２の実施形態に係るピッキングシステムの構成例を示すブロック図である。

【0122】

演算装置５１は、入力受付部５１１、ピッキング手法選択部５１２、動作計画算出部５１３、および、出力処理部５１４の各機能部の他に、物品の形状種別ごとに物品の認識処理方法を指定する認識方法算出部５１５、および、物品の基本形状および把持点を指定する物品情報更新演算部５１６の各機能部を有している。

【0123】

情報記憶装置５２は、物品の形状種別ごとの処理定義データを格納するデータ格納部５２１、物品に関する物品情報を格納するデータ格納部５２２、および、取り扱い注意事項ごとの加速度、速度、経路の高度の各上限データを格納するデータ格納部５２３の他に、物品の形状種別ごとの認識処理情報を格納するデータ格納部５２４を有している。

【0124】

（物品の形状種別ごとの認識処理情報）
図１４は、物品の形状種別ごとの認識処理情報の一例を示す図である。物品の形状種別ごとの認識処理情報は、形状種別３４１に紐づけて、認識処理の名称３４２と、物品の基本形状と把持点３４３の情報を持つ。そして、演算装置５１において、物品の形状種別３４１ごとに、認識方法算出部５１５によって物品の認識処理方法を指定し、物品情報更新演算部５１６によって物品の基本形状および把持点を指定する。

【0125】

例えば、形状種別３４１が袋の場合に、認識処理の方法を「ルールベース処理」と指定すると、「ルールベース処理」に応じた撮像装置４０の撮像種別、撮像時の光量、あるいは、図９のステップＳ３１の処理の閾値、即ち、物品の形状・位置・姿勢・重心に基づいて把持点候補を抽出する処理の閾値を変更することができる。

【0126】

また、基本形状として、例えば、ＳＴＬデータ形式など３次元形状の形式で形状種別ごとの基本形状と、その形状における把持点位置を事前に保持しておくことができる。この基本形状と把持点を使うことで、図９のステップＳ３１の処理、即ち、物品の形状・位置・姿勢・重心に基づいて把持点候補を抽出する処理において、物品の基本形状と撮像装置４０で撮影した物品の形状とをマッチングさせて、ピッキングの際の把持点を特定することができる。

【0127】

また、例えば、形状種別３４１が箱の場合に、認識処理の方法を「カテゴリベース処理」と指定すると、撮像装置４０の種類、撮像時の光量を変更したり、物品の形状・位置・姿勢・重心に基づいて把持点候補を抽出する処理（図９のステップＳ３１の処理）において、抽出が必要な寸法箇所を指定したりしておくことができる。

【0128】

［物品情報の更新処理］
続いて、図１２の処理で計画した動作を実行した結果に応じて、ピッキング対象の物品に関する物品情報を更新する処理について説明する。この物品情報の更新処理については、物品情報を倉庫管理システム（ＷＭＳ）で管理する場合と、ピッキングシステム１のみで管理する場合の２通り考えられる。

【0129】

ここで、倉庫管理システム（ＷＭＳ）とは、ロケーション管理や入出庫に伴う在庫の変動や納品書の作成など、倉庫で行われる業務のマネジメントを支えるシステムである。倉庫管理システムによれば、業務の標準化や効率化だけでなくコスト削減も行うことができるとともに、在庫管理の強化を図ることができる。

【0130】

［物品情報を倉庫管理システムで管理］
図１５は、物品情報を倉庫管理システムで管理する場合の処理の一例を示すフローチャートである。

【0131】

物品情報を倉庫管理システムで管理する場合は、図９のピッキングロボット１０を動作させる処理を開始する前に、倉庫管理システムに登録されている物品情報、および、取り扱い注意事項ごとの加速度上限、速度上限、経路の高度上限の各データを取得して、情報記憶装置５２に保持する（ステップＳ７１１）。

【0132】

次に、ピッキングシステム１において、演算装置５１は、取り扱い情報を入力し（ステップＳ７１２）、次いで、形状情報を入力するか、あるいは、図１０の処理で形状種別ごとの処理定義データに従って算出する（ステップＳ７１３）。

【0133】

次に、図１２の処理で動作計画して、搬送動作を実行する。このとき、図１２の処理で動作実行した結果、搬送に失敗した場合、演算装置５１は、加速度、速度、経路の高度上限を変更して再度動作計画する（ステップＳ７１４）。具体的には、加速度上限、速度上限、経路の高度上限を低く設定して、より安定して搬送するように再計画を行う。

【0134】

この再計画によって搬送が成功した場合、演算装置５１は、取り扱い注意事項ごとの加速度上限、速度上限、経路の高度上限の各データにある当該ＳＫＵ ＩＤに対する加速度上限５２３３、速度上限５２３４、高度上限５２３５を、搬送成功時のパラメータに変更する（ステップＳ７１５）。

【0135】

そして、演算装置５１は、倉庫管理システムに登録されている物品情報、および、取り扱い注意事項ごとの加速度上限、速度上限、経路の高度上限の各データを更新する（ステップＳ７１６）。

【0136】

［物品情報をピッキングシステムのみで管理］
図１６は、物品情報をピッキングシステムのみで管理する場合の処理の一例を示すフローチャートである。

【0137】

物品情報をピッキングシステム１のみで管理する場合、演算装置５１は、情報記憶装置５２に保持している物品情報、および、取り扱い注意事項ごとの加速度上限、速度上限、経路の高度上限の各データを取得する（ステップＳ８１１）。

【0138】

そして、演算装置５１は、ステップＳ８１２からステップＳ８１５までの各処理を順に実行する。ステップＳ８１２からステップＳ８１５までの各処理は、物品情報を倉庫管理システムで管理する場合のステップＳ７１２からステップＳ７１５までの処理と同様である。すなわち、動作実行して搬送に失敗した場合は、上限値を変更して再計画し、取り扱い注意事項ごとの加速度上限、速度上限、経路の高度上限の各データにある当該ＳＫＵ ＩＤに対する加速度上限５２３３、速度上限５２３４、高度上限５２３５を、搬送成功時のパラメータに変更する。

【0139】

最後に、演算装置５１は、情報記憶装置５２にある物品情報、および、取り扱い注意事項ごとの加速度上限、速度上限、経路の高度上限の各データを更新する（ステップＳ８１６）。

【0140】

＜変形例＞
なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するためにシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。

【符号の説明】

【0141】

１…ピッキングシステム、１０…ピッキングロボット、１１…搬送ロボット、１２…ロボットハンド、２０…搬入コンベア、３０…搬出コンベア、４０…撮像装置、５０…制御部、５１…演算装置、５２…情報記憶装置、５３…入力装置、５４…出力装置、５５…入出力インターフェース制御部、５６…通信部、５７…バスライン、６０…搬出コンテナ、１１０…収納ダンボール、１２１…ハンド本体部、１２２…吸着部、１２３…伸縮機構、１２４…把持部、１２４Ａ…第１の把持部、１２４Ｂ…第２の把持部、１２５…把持駆動部、１２６Ａ，１２６Ｂ…駆動力伝達機構、５１１…入力受付部、５１２…ピッキング手法選択部、５１３…動作計画算出部、５１４…出力処理部、５１５…認識方法算出部、５１６…物品情報更新演算部

【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】