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特開2024-168645ロボットシステム、ロボットシステムの制御方法、物品の製造方法、プログラム、及び記録媒体
(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】P2024168645
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】ロボットシステム、ロボットシステムの制御方法、物品の製造方法、プログラム、及び記録媒体
(51)【国際特許分類】
B25J 13/08 20060101AFI20241128BHJP
【ＦＩ】
B25J13/08 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】31
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023085500
(22)【出願日】2023-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003133
【氏名又は名称】弁理士法人近島国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】品川 和彦
(72)【発明者】
【氏名】山本 祐輔
(72)【発明者】
【氏名】松本 大志
(72)【発明者】
【氏名】小田 明裕
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707AS04
3C707BS10
3C707ES03
3C707ET08
3C707KS03
3C707KS04
3C707KS36
3C707KT01
3C707KT06
3C707KT11
3C707KX08
3C707MS08
3C707MS14
(57)【要約】
【課題】ロボットハンドがワークを保持する成功率を高める。
【解決手段】ロボットシステムは、ロボットアーム及びロボットハンドを有するロボットと、前記ロボットハンドを基準とする所定方向における前記ロボットハンドと物体との状態を計測するセンサと、前記ロボットを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる。
【選択図】図１
【解決手段】ロボットシステムは、ロボットアーム及びロボットハンドを有するロボットと、前記ロボットハンドを基準とする所定方向における前記ロボットハンドと物体との状態を計測するセンサと、前記ロボットを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロボットアーム及びロボットハンドを有するロボットと、
前記ロボットハンドを基準とする所定方向における前記ロボットハンドと物体との状態を計測するセンサと、
前記ロボットを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステム。
前記ロボットハンドを基準とする所定方向における前記ロボットハンドと物体との状態を計測するセンサと、
前記ロボットを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステム。
【請求項2】
前記センサは、前記ロボットハンドと前記物体との距離を計測し、
前記距離の前記計測結果に基づく前記所定条件が成立する場合は、前記センサに計測された前記距離が閾値以下となる場合を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
前記距離の前記計測結果に基づく前記所定条件が成立する場合は、前記センサに計測された前記距離が閾値以下となる場合を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項3】
前記回避動作は、前記ロボットに前記接近動作を行わせた場合の前記ロボットハンドの移動方向とは異なる方向に前記ロボットハンドを移動させる移動動作を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項4】
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項３に記載のロボットシステム。
【請求項5】
前記制御部は、前記ロボットハンドを退避させた後、前記ワークとは別のワークを前記保持対象とする、
ことを特徴とする請求項４に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項４に記載のロボットシステム。
【請求項6】
前記センサは、エネルギーを照射し、前記物体で反射した前記エネルギーを受けて、前記距離を計測する、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項7】
前記センサは、エネルギーを所定範囲に照射し、前記物体で反射した前記エネルギーを受けて、前記所定範囲における前記距離を計測する、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項8】
前記距離の前記計測結果に基づく前記所定条件が成立する場合は、前記センサに前記所定範囲において前記距離が閾値以下となる第１領域が検出される場合を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項７に記載のロボットシステム。
【請求項9】
前記回避動作は、前記ロボットに前記接近動作を行わせた際の前記ロボットハンドの移動方向とは異なる方向に前記ロボットハンドを移動させる移動動作を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項８に記載のロボットシステム。
【請求項10】
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作と、前記ロボットハンドの位置又は姿勢を補正する補正動作と、を含み、
前記制御部は、前記第１領域の幅、又は前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅に応じて、前記退避動作及び前記補正動作のいずれか一方を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボットシステム。
前記制御部は、前記第１領域の幅、又は前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅に応じて、前記退避動作及び前記補正動作のいずれか一方を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボットシステム。
【請求項11】
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作を含み、
前記制御部は、前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅が所定幅以下の場合、前記退避動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボットシステム。
前記制御部は、前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅が所定幅以下の場合、前記退避動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボットシステム。
【請求項12】
前記移動動作は、前記ロボットハンドの位置又は姿勢を補正する補正動作を含み、
前記制御部は、前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅が所定幅を超える場合、前記補正動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボットシステム。
前記制御部は、前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅が所定幅を超える場合、前記補正動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボットシステム。
【請求項13】
前記所定範囲が前記所定幅よりも広い、
ことを特徴とする請求項１１に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項１１に記載のロボットシステム。
【請求項14】
前記ロボットハンドが指部を有し、
前記所定幅は前記指部の幅である、
ことを特徴とする請求項１３に記載のロボットシステム。
前記所定幅は前記指部の幅である、
ことを特徴とする請求項１３に記載のロボットシステム。
【請求項15】
前記移動動作は、前記ロボットハンドの位置又は姿勢を補正する補正動作を含み、
前記制御部は、前記第１領域が検出された場合、前記第１領域が検出されなくなるまで前記補正動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボットシステム。
前記制御部は、前記第１領域が検出された場合、前記第１領域が検出されなくなるまで前記補正動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボットシステム。
【請求項16】
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作を含み、
前記制御部は、前記所定範囲のうち前記距離が前記閾値を超える２つの第２領域に前記第１領域が挟まれる場合、前記退避動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボットシステム。
前記制御部は、前記所定範囲のうち前記距離が前記閾値を超える２つの第２領域に前記第１領域が挟まれる場合、前記退避動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボットシステム。
【請求項17】
前記制御部は、前記補正動作を行った後、前記接近動作を継続する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項１０に記載のロボットシステム。
【請求項18】
複数のワークがばら積みされた所定領域を撮像する撮像装置を更に備え、
前記制御部は、
前記撮像装置が前記所定領域を撮像した撮像画像を前記撮像装置から取得し、
前記撮像画像に基づき、前記複数のワークの中から前記保持対象とする前記ワークを選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
前記制御部は、
前記撮像装置が前記所定領域を撮像した撮像画像を前記撮像装置から取得し、
前記撮像画像に基づき、前記複数のワークの中から前記保持対象とする前記ワークを選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項19】
前記制御部は、
前記保持対象とする前記ワークを保持させる保持動作を開始させる保持開始位置を取得し、
前記接近動作は、前記ロボットハンドを前記保持開始位置に移動させる動作を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
前記保持対象とする前記ワークを保持させる保持動作を開始させる保持開始位置を取得し、
前記接近動作は、前記ロボットハンドを前記保持開始位置に移動させる動作を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項20】
前記制御部は、前記ロボットハンドが前記保持開始位置に到達した場合、前記接近動作を停止して、前記ロボットハンドに前記保持動作を行わせる、
ことを特徴とする請求項１９に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項１９に記載のロボットシステム。
【請求項21】
前記センサが第１センサであり、
前記ロボットハンドは、複数の指部を有し、
前記複数の指部の間に前記保持対象とする前記ワークが有るか無いかを検出するための第２センサを更に備える、
ことを特徴とする請求項１９に記載のロボットシステム。
前記ロボットハンドは、複数の指部を有し、
前記複数の指部の間に前記保持対象とする前記ワークが有るか無いかを検出するための第２センサを更に備える、
ことを特徴とする請求項１９に記載のロボットシステム。
【請求項22】
前記ロボットハンドは、指部を有し、
前記センサは、前記指部に設けられており、前記距離として前記指部と前記物体との距離を計測する、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。
前記センサは、前記指部に設けられており、前記距離として前記指部と前記物体との距離を計測する、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項23】
前記センサは、前記指部の先端に設けられており、前記距離として前記指部の先端と前記物体との距離を計測する、
ことを特徴とする請求項２２に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項２２に記載のロボットシステム。
【請求項24】
前記エネルギーは光である、
ことを特徴とする請求項６に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項６に記載のロボットシステム。
【請求項25】
前記光は赤外線である、
ことを特徴とする請求項２４に記載のロボットシステム。
ことを特徴とする請求項２４に記載のロボットシステム。
【請求項26】
前記制御部は、
前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作のユーザの選択を受け付けるユーザインタフェース画像を表示部に表示させ、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ユーザインタフェース画像を介した前記ユーザの選択に応じた前記回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作のユーザの選択を受け付けるユーザインタフェース画像を表示部に表示させ、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ユーザインタフェース画像を介した前記ユーザの選択に応じた前記回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項27】
複数の指部を含むロボットハンド、及びロボットアームを有するロボットと、
前記複数の指部のそれぞれに設けられ、前記複数の指部のうち対応する指部を基準とする所定方向における前記対応する指部と物体との状態をそれぞれ計測する複数のセンサと、
前記ロボットを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記複数のセンサのそれぞれから計測結果を取得し、
前記複数のセンサのいずれにおいても前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットに前記接近動作を実行させた場合の前記ロボットハンドの移動方向とは反対の方向に前記ロボットハンドを退避させる退避動作を、前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステム。
前記複数の指部のそれぞれに設けられ、前記複数の指部のうち対応する指部を基準とする所定方向における前記対応する指部と物体との状態をそれぞれ計測する複数のセンサと、
前記ロボットを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記複数のセンサのそれぞれから計測結果を取得し、
前記複数のセンサのいずれにおいても前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットに前記接近動作を実行させた場合の前記ロボットハンドの移動方向とは反対の方向に前記ロボットハンドを退避させる退避動作を、前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステム。
【請求項28】
ロボットアーム及びロボットハンドを有するロボットと、前記ロボットハンドを基準とする所定方向における前記ロボットハンドと物体との状態を計測するセンサと、を備えるロボットシステムの制御方法であって、
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステムの制御方法。
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステムの制御方法。
【請求項29】
請求項１乃至２７のいずれか１項に記載のロボットシステムを用いて物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
【請求項30】
請求項２８に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項31】
請求項３０に記載のプログラムを記録した、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ロボットの技術に関する。
【背景技術】
【0002】
バラ積みされた複数のワークの中から１のワークをロボットハンドに保持させる技術として、カメラ等を用いて保持対象のワークを認識し、保持対象のワークにロボットハンドを移動させ、ロボットハンドに保持対象のワークを保持させる技術が一般的に知られている。
【0003】
特許文献１には、ロボットハンドにワークを保持させる前に、ばら積みされたワークをカメラに撮像させ、ロボットハンドが保持対象とするワークの周囲にある別のワークと干渉するかどうかを、撮像画像を用いて判定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－１７６３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、撮像後、ロボットハンドを保持対象とするワークへ接近させている途中に、保持対象とするワークの状態、及び／又は保持対象とするワークの周囲の状態が変化することがある。これにより、ワーク及び周囲の物などを含む物体にロボットハンドが干渉し、ワークの保持に失敗することがある。
【0006】
本開示は、ロボットハンドがワークを保持する成功率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の第１態様は、ロボットアーム及びロボットハンドを有するロボットと、前記ロボットハンドを基準とする所定方向における前記ロボットハンドと物体との状態を計測するセンサと、前記ロボットを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる、ことを特徴とするロボットシステムである。
【0008】
本開示の第２態様は、複数の指部を含むロボットハンド、及びロボットアームを有するロボットと、前記複数の指部のそれぞれに設けられ、前記複数の指部のうち対応する指部を基準とする所定方向における前記対応する指部と物体との状態をそれぞれ計測する複数のセンサと、前記ロボットを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記複数のセンサのそれぞれから計測結果を取得し、前記複数のセンサのいずれにおいても前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットに前記接近動作を実行させた場合の前記ロボットハンドの移動方向とは反対の方向に前記ロボットハンドを退避させる退避動作を、前記ロボットに実行させる、ことを特徴とするロボットシステムである。
【0009】
本開示の第３態様は、ロボットアーム及びロボットハンドを有するロボットと、前記ロボットハンドを基準とする所定方向における前記ロボットハンドと物体との状態を計測するセンサと、を備えるロボットシステムの制御方法であって、保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる、ことを特徴とするロボットシステムの制御方法である。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、ロボットハンドがワークを保持する成功率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す説明図である。
【図2】（ａ）は第１実施形態に係るロボットハンドの模式図である。（ｂ）は第１実施形態の変形例１に係るロボットハンドの模式図である。（ｃ）は第１実施形態に係るワークの配置状態の説明図である。
【図3】第１実施形態に係る制御システムの説明図である。
【図4】第１実施形態に係る制御システムにおけるコンピュータシステムのブロック図である。
【図5】第１実施形態に係る制御部の機能ブロック図である。
【図6】第１実施形態に係るばら積みされたワークの説明図である。
【図7】（ａ）～（ｃ）は第１実施形態に係る保持点と保持開始位置との関係を示す説明図である。
【図8】（ａ）及び（ｂ）は第１実施形態に係る保持点及び保持開始位置の決定方法の説明図である。
【図9】（ａ）及び（ｂ）は第１実施形態に係る接近動作の説明図である。
【図10】第１実施形態に係るロボットハンドの斜視図である。
【図11】（ａ）～（ｃ）は第１実施形態に係る距離センサにより干渉が検知される状態の説明図である。
【図12】第１実施形態に係るロボットハンドを保持開始位置に位置決めした状態を示す図である。
【図13】第１実施形態に係る制御のフローチャートである。
【図15】第２実施形態に係る距離センサの説明図である。
【図16】第２実施形態に係る制御のフローチャートである。
【図17】（ａ）及び（ｂ）は第１実施形態に係る判定の説明図である。
【図18】（ａ）及び（ｂ）は第２実施形態に係る補正動作の説明図である。
【図19】（ａ）及び（ｂ）は第２実施形態の変形例２の説明図である。（ｃ）は第２実施形態の変形例３の説明図である。
【図20】（ａ）及び（ｂ）は第３実施形態に係る補正動作の説明図である。
【図21】（ａ）は第４実施形態に係るロボット制御部のブロック図である。（ｂ）は第４実施形態に係るグラフィカルインターフェースの説明図である。
【図22】第４実施形態に係る制御のフローチャートである。
【図23】第５実施形態に係るロボットハンドの説明図である。
【図24】（ａ）及び（ｂ）は第５実施形態に係るロボットハンドの説明図である。
【図25】第５実施形態に係るロボットハンドの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施するための形態の説明において、同一の構成要素については同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【0013】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係るロボットシステム１０の概略構成を示す説明図である。ロボットシステム１０は、ロボット１００と、制御システム５００と、撮像部の一例である撮像装置としてのカメラ２１１と、を備える。制御システム５００は、情報処理装置２００と、制御装置４００と、を有する。ロボット１００は、産業用ロボットであり、生産ラインに配置され、物品の製造に用いられる。
図１は、第１実施形態に係るロボットシステム１０の概略構成を示す説明図である。ロボットシステム１０は、ロボット１００と、制御システム５００と、撮像部の一例である撮像装置としてのカメラ２１１と、を備える。制御システム５００は、情報処理装置２００と、制御装置４００と、を有する。ロボット１００は、産業用ロボットであり、生産ラインに配置され、物品の製造に用いられる。
【0014】
ロボット１００と制御装置４００とは、データ伝送可能に有線又は無線で接続されている。制御装置４００と情報処理装置２００とは、データ伝送可能に有線又は無線で接続されている。カメラ２１１と情報処理装置２００とは、データ伝送可能に有線又は無線で接続されている。ここで、鉛直方向、即ち下方向を－Ｚ０方向、上方向を＋Ｚ０方向とする。
【0015】
ロボット１００は、マニピュレータである。ロボット１００は、例えば架台に固定される。ロボット１００の周囲、即ちロボット１００の可動範囲内には、上部が開口したトレー２０と、載置台３０とが配置される。トレー２０内には、複数のワークＷがばら積みされる。即ち、トレー２０の内底面２１上に複数のワークＷがばら積みされる。これにより、ロボット１００は、ワークＷにアクセスすることが可能である。各ワークＷは、保持対象の一例であり、例えば部品である。なお、ロボット１００、カメラ２１１、トレー２０、載置台３０、及びワークＷ等は、実空間である作業空間Ｒ１に配置されている。ロボット１００は、ワークＷを保持可能に構成されており、また保持したワークＷを搬送可能に構成されている。
【0016】
ロボット１００の周囲の物体、例えばトレー２０、載置台３０、及びワークＷは、ロボット１００が干渉し得る物体である。ここでロボット１００が物体に干渉することは、ロボット１００が、物体を保持すること以外に、物体に影響を及ぼすことを含む。例えば、ロボット１００が物体に干渉することは、ロボット１００に含まれる、ワークＷを保持する部分以外の部分が、物体に接触又は衝突することを含む。
【0017】
ロボット１００は、ロボットアーム１０１と、エンドエフェクタ（保持機構）の一例であるロボットハンド１２０と、を有する。ロボットアーム１０１は、垂直多関節のロボットアームである。ロボットアーム１０１は、例えば６軸のロボットアームである。なお、ロボットアーム１０１は、垂直多関節のロボットアームに限定されるものではなく、ＳＣＡＲＡ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｒｏｂｏｔ Ａｒｍ）であってもよいし、パラレルリンクロボットアームであってもよいし、直交ロボットであってもよい。
【0018】
ロボットハンド１２０は、ロボットアーム１０１に支持されている。ロボットハンド１２０は、ロボットアーム１０１の所定部位、例えばロボットアーム１０１の先端部に取り付けられている。ロボットハンド１２０は、ワークＷを保持可能に構成されている。
【0019】
図２（ａ）は、第１実施形態に係るロボットハンド１２０の模式図である。図２（ａ）に示すように、ロボットハンド１２０は、グリップ式のロボットハンドであり、ロボットアーム１０１に支持される本体部１２１と、本体部１２１に駆動される２つの指部１２２と、を有する。２つの指部１２２は、本体部１２１に駆動されることで開閉移動する。２つの指部１２２は、開位置から閉じる方向に移動することで、ワークＷに接触してワークＷを挟み、ワークＷと指部１２２との間の摩擦力によってワークＷを保持する。指部１２２の材質は、ゴム又は金属であってもよい。
【0020】
なお、以下の説明では、ロボットハンド１２０が２つの指部１２２を有する場合を例に説明するが、これに限定されるものではなく、ロボットハンド１２０は２つ以上の指部を有していればよい。図２（ｂ）は、第１実施形態の変形例１に係るロボットハンド１２０の模式図である。例えば図２（ｂ）に示すように、ロボットハンド１２０が２つ以上の指部として３つの指部１２２を有していてもよい。
【0021】
図２（ｃ）は、第１実施形態に係るワークＷの配置状態の説明図である。図２（ｃ）に示すように、ワークＷは、表面と裏面とで形状が異なる。図２（ｃ）において、ワークＷは、カメラ２１１から見て、表面又は裏面が上向きに露見される。ワークＷは、剛体であることが好ましいが、柔軟性を有する可撓体であってもよい。トレー２０に配置される複数のワークＷは、所定の誤差の範囲内で、互いに同一の形状、互いに同一の大きさ、及び互いに同一の色である。
【0022】
カメラ２１１は、例えば２次元のデジタルカメラであり、不図示のイメージセンサを有する。イメージセンサは、例えばＣＭＯＳイメージセンサ又はＣＣＤイメージセンサである。カメラ２１１は、ロボット１００の周囲に配置された不図示のフレームに固定されている。カメラ２１１は、図１に示すように、トレー２０に配置された複数のワークＷを含む所定領域Ｒ０を撮像可能な位置に配置されている。即ち、カメラ２１１は、ロボット１００の保持対象であるワークＷを含む所定領域Ｒ０を撮像可能である。例えばカメラ２１１は、ロボット１００の上方に配置され、－Ｚ０方向の被写体を撮像するように配置されている。なお、カメラ２１１は、ロボット１００に配置されるオンハンドカメラであってもよい。いずれにしても、カメラ２１１は、トレー２０にバラ積みされた複数のワークＷのうち、保持対象のワークＷを含む領域Ｒ０を撮像可能であればよい。
【0023】
情報処理装置２００及び制御装置４００は、それぞれコンピュータで構成されている。情報処理装置２００は、カメラ２１１に撮像指令を送ってカメラ２１１に撮像を行わせることができる。撮像指令を受けたカメラ２１１は、複数のワークＷがばら積みされた所定領域Ｒ０を撮像し、撮像画像として、画像データＩ１を生成する。情報処理装置２００は、カメラ２１１によって生成された画像データＩ１を取得可能に構成されており、取得した画像データＩ１を処理可能に構成されている。情報処理装置２００は、画像処理の一例として、画像データＩ１に基づいて、保持対象とするワークＷの位置及び姿勢などのワークＷの情報を求める処理を実行可能である。
【0024】
制御装置４００は、情報処理装置２００からワークＷの情報を取得し、ワークＷの情報に基づいて、ワークＷの近傍の位置へロボットハンド１２０が移動するようロボットアーム１０１を制御可能である。そして、制御装置４００は、ロボットハンド１２０にワークＷを保持させ、その後、載置台３０にワークＷを配置させる制御処理を実行可能である。このように、第１実施形態では、制御装置４００は、トレー２０にばら積みされたワークＷを１個ずつロボット１００に保持させ、ワークＷを載置台３０上に整列させる処理を実行する。
【0025】
このように、制御装置４００は、ロボットハンド１２０を所望の位置に移動させ、ロボット１００に所望の作業を行わせることができる。例えば、ワークＷと他のワークとを用意しておき、ワークＷを他のワークに組み付ける作業をロボット１００に行わせることで、物品を製造することができる。なお、ロボット１００によるワークの組み付けによる物品の製造を例に説明したがこれに限られない。例えば、ロボットアーム１０１に切削工具や研磨工具などのツールを設け、ツールによりワークを加工することで物品の製造を行ってもよい。
【0026】
図３は、第１実施形態に係る制御システム５００の説明図である。制御システム５００は、情報処理装置２００、制御装置４００、表示部の一例であるディスプレイ４０２、入力装置の一例であるキーボード４０３及びマウス４０４を有する。ディスプレイ４０２、キーボード４０３及びマウス４０４は、例えば制御装置４００に接続されている。
【0027】
図４は、第１実施形態に係る制御システム５００におけるコンピュータシステムのブロック図である。情報処理装置２００は、プロセッサの一例であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２５１を備える。ＣＰＵ２５１は、プログラム２６１を実行することにより、後述する情報処理部として機能する。また、情報処理装置２００は、記憶部として、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２５２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２５３、及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２５４を備える。また、情報処理装置２００は、記録ディスクドライブ２５５、及び入出力インタフェースであるインタフェース２５６を備える。ＣＰＵ２５１、ＲＯＭ２５２、ＲＡＭ２５３、ＨＤＤ２５４、記録ディスクドライブ２５５、及びインタフェース２５６は、互いにデータ転送可能にバスで接続されている。
【0028】
情報処理装置２００のインタフェース２５６には、制御装置４００及びカメラ２１１が接続されている。
【0029】
ＲＯＭ２５２には、コンピュータの動作に関する基本プログラムが格納されている。ＲＡＭ２５３は、ＣＰＵ２５１の演算処理結果等、各種データを一時的に記憶する記憶装置である。ＨＤＤ２５４には、ＣＰＵ２５１の演算処理結果や外部から取得した各種データ等が記録されると共に、ＣＰＵ２５１に、各種処理を実行させるためのプログラム２６１が記録されている。プログラム２６１は、ＣＰＵ２５１が実行可能なアプリケーションソフトウェアである。
【0030】
ＣＰＵ２５１は、ＨＤＤ２５４に記録されたプログラム２６１を実行することで、後述する情報処理及び制御処理を実行することが可能となる。また、ＣＰＵ２５１は、プログラム２６１を実行することで、カメラ２１１を制御し、カメラ２１１から画像データＩ１を取得する。記録ディスクドライブ２５５は、記録ディスク２６２に記録された各種データやプログラム等を読み出すことができる。
【0031】
なお、第１実施形態では、コンピュータによって読み取り可能な非一時的な記録媒体がＨＤＤ２５４であり、ＨＤＤ２５４にプログラム２６１が記録されているが、これに限定するものではない。プログラム２６１は、コンピュータによって読み取り可能な非一時的な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。プログラム２６１をコンピュータに供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性メモリ等を用いることができる。また、情報処理装置２００が備える記憶デバイスがＨＤＤ２５４であるが、これに限定されるものではなく、記憶デバイスがＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）であってもよい。
【0032】
制御装置４００は、プロセッサの一例であるＣＰＵ４５１を備える。ＣＰＵ４５１は、プログラム４６１を実行することにより、後述するロボット制御部４５０として機能する。また、制御装置４００は、記憶部として、ＲＯＭ４５２、ＲＡＭ４５３、及びＨＤＤ４５４を備える。また、制御装置４００は、記録ディスクドライブ４５５、及び入出力インタフェースであるインタフェース４５６を備える。ＣＰＵ４５１、ＲＯＭ４５２、ＲＡＭ４５３、ＨＤＤ４５４、記録ディスクドライブ４５５、及びインタフェース４５６は、互いにデータ転送可能にバスで接続されている。
【0033】
制御装置４００のインタフェース４５６には、ロボット１００、情報処理装置２００、ディスプレイ４０２、キーボード４０３及びマウス４０４が接続されている。
【0034】
ＲＯＭ４５２には、コンピュータの動作に関する基本プログラムが格納されている。ＲＡＭ４５３は、ＣＰＵ４５１の演算処理結果等、各種データを一時的に記憶する記憶装置である。ＨＤＤ４５４には、ＣＰＵ４５１の演算処理結果や外部から取得した各種データ等が記録されると共に、ＣＰＵ４５１に、各種処理を実行させるためのプログラム４６１が記録（格納）されている。プログラム４６１は、ＣＰＵ４５１が実行可能なアプリケーションソフトウェアである。
【0035】
ＣＰＵ４５１は、ＨＤＤ４５４に記録されたプログラム４６１を実行することで制御処理を実行し、図１のロボット１００の動作を制御することが可能となる。記録ディスクドライブ４５５は、記録ディスク４６２に記録された各種データやプログラム等を読み出すことができる。
【0036】
なお、第１実施形態では、コンピュータによって読み取り可能な非一時的な記録媒体がＨＤＤ４５４であり、ＨＤＤ４５４にプログラム４６１が記録されているが、これに限定するものではない。プログラム４６１は、コンピュータによって読み取り可能な非一時的な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。プログラム４６１をコンピュータに供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性メモリ等を用いることができる。また、制御装置４００が備える記憶デバイスがＨＤＤ４５４であるが、これに限定されるものではなく、記憶デバイスがＳＳＤであってもよい。
【0037】
また、制御装置４００又は情報処理装置２００は、ネットワークに接続されていてもよい。また、カメラ２１１と情報処理装置２００との間、情報処理装置２００と制御装置４００との間、又は制御装置４００とロボット１００との間がネットワークで接続されていてもよい。
【0038】
図５は、第１実施形態に係る制御部５５０の機能ブロック図である。情報処理装置２００のＣＰＵ２５１がプログラム２６１を実行し、制御装置４００のＣＰＵ４５１がプログラム４６１を実行することにより、これら複数のＣＰＵ２５１，４５１が制御部５５０として機能する。なお、第１実施形態では、複数のＣＰＵ２５１，４５１が制御部５５０として機能するが、これに限定されるものではなく、制御部５５０の機能を、１つのコンピュータ、即ち１つのＣＰＵで実現してもよい。
【0039】
制御部５５０は、ＣＰＵ２５１が機能する情報処理部２５０と、ＣＰＵ４５１が機能するロボット制御部４５０と、を有する。情報処理部２５０は、画像処理部２１２、検出部２１３、高さ計測部２１４、優先順位付け部２１５、位置計測部２１６及び保持点算出部２１７を含む。ロボット制御部４５０は、回避動作制御部４１０及びメイン制御部４２０を含む。回避動作制御部４１０は、干渉判定部４１１及びワーク有無判定部４１２を含む。
【0040】
メイン制御部４２０は、ロボット１００を制御することにより、ロボット１００にトレー２０上の複数のワークＷを１つずつ保持させ、ロボット１００に保持させたワークＷを載置台３０上に整列して配置させる。
【0041】
画像処理部２１２は、カメラ２１１に撮像指令を送ってカメラ２１１に撮像を行わせることができる。画像処理部２１２は、カメラ２１１によって生成された画像データＩ１を取得可能に構成されており、取得した画像データＩ１を処理可能に構成されている。画像データＩ１は例えば濃淡画像である。濃淡画像は、モノクロ画像であってもよいし、カラー（例えばＲＧＢ）画像であってもよい。この他、ワークＷの形状的な特徴をデジタル的に数値化できるものであれば、どのような画像であってもよい。例えば画像データＩ１は、２値化画像であってもよいし、エッジ画像であってもよい。
【0042】
図６は、第１実施形態に係るばら積みされたワークＷの説明図である。検出部２１３は、画像データＩ１において、図６に示すような、バラ積みされた複数のワークＷの中で、別のワークＷが重ならない又は別のワークＷが僅かに重なっているワークＷ１の画像を含む探索領域を検出する。探索領域は、例えば露出度が所定値より大きいワークＷ１の画像を含む領域である。その後、検出部２１３は、当該探索領域において、ワークＷ１の状態の情報を求める。ワークＷ１の状態の情報は、例えばワークＷ１の位置及び姿勢の情報を含む。ワークＷ１の位置及び姿勢の情報は、図２（ｃ）に示すようなワークＷの載置位置及び表裏の情報を含む。
【0043】
高さ計測部２１４は、検出部２１３において検出された探索領域に含まれるワークＷ１について、基準位置に対する高さ、例えばトレー２０の内底面２１に対する高さを計測する。ワークＷ１の高さは、例えば画像データＩ１においてワークＷ１に対応する輪郭の大きさによって計算してもよいし、ロボット１００の周囲に設けられた高さ計測用の不図示の距離センサで計測してもよい。
【0044】
優先順位付け部２１５は、画像データＩ１から２つ以上の探索領域が検出された場合、２つ以上の探索領域にそれぞれ対応する２つ以上のワークＷ１について、ロボット１００が取り易い順に優先順位を付ける。一例として、優先順位付け部２１５は、高さの高い順に、２つ以上のワークＷ１に優先順位をつける。
【0045】
位置計測部２１６は、探索領域の画像に対しパターンマッチング等のマッチング処理を行い、ワークＷ１の位置及び姿勢に関する三次元情報を取得する。マッチング処理では、探索領域の画像に対し、ワークＷ１の稜線情報を示すＣＡＤデータを用いて行ってもよい。例えば、探索領域の画像が濃淡画像である場合、位置計測部２１６は、当該濃淡画像に対してエッジ検出などの前処理を施し、前処理により得られる線分情報と、ＣＡＤデータの線分情報とを照合することで一致度を示すスコアを求め、スコアに基づいて、ワークＷ１の位置及び姿勢を求めてもよい。ＣＡＤデータは、例えばＨＤＤ２５４等の記憶デバイスに予め保存されていてもよい。
【0046】
保持点算出部２１７は、位置計測部２１６により導出されたワークＷ１の位置及び姿勢の情報と、例えばＨＤＤ２５４等の記憶デバイスに保存された、ワークＷ１の保持点の情報と、を照合することで、作業空間Ｒ１におけるワークＷ１の保持点の二次元位置を求める。またワークＷ１の保持点に対応する高さ位置は後述する距離センサ３０５，３０６によって検出した位置である。
【0047】
図７（ａ）～図７（ｃ）は、第１実施形態に係る保持点４０及び保持開始位置４１の関係を示す説明図である。保持点算出部２１７は、ワークＷ１に対して、図７（ａ）に示す保持点４０の二次元位置と、保持点４０に対応する保持開始位置４１とを求める。保持開始位置４１は、ロボットハンド１２０の２つの指部１２２に保持動作を開始させる、作業空間Ｒ１における三次元位置である。保持開始位置４１は、保持点４０を通る線分の端に位置する２点４１１，４１２の位置情報を含み、例えば図７（ｂ）に示すワークＷ１のボス部の外周位置、又は図７（ｃ）に示すワークＷ１の外形の外周位置に設定される。保持開始位置４１に含まれる２点４１１，４１２を結ぶ線分は、２つの指部１２２が閉じる動作をするときの軌道である。ワークＷを保持したときの２つの指部１２２の位置は、保持開始位置４１より保持点４０に近づいた位置である。
【0048】
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１実施形態に係る保持点４０及び保持開始位置４１の決定方法の説明図である。図８（ａ）に示すように、保持点４０がボス部にある場合、指部１２２とワークＷ１のボス部とのクリアランスの値をＣとし、ボス部の外形幅をＤ１とすると、保持開始位置４１を示す２点４１１，４１２間の距離は、「Ｄ１＋２×Ｃ」となる。また、図８（ｂ）に示すように、ロボットハンド１２０にワークＷの外形を保持させる場合、指部１２２とワークＷ１の外形とのクリアランスの値をＣとし、ワークＷ１の外形の幅をＤ２とすると、保持開始位置４１を示す２点４１１，４１２間の距離は、「Ｄ２＋２×Ｃ」となる。なお、クリアランスの値Ｃは、ユーザが設定可能であり、１～３ｍｍの範囲内、例えば２ｍｍに設定される。
【0049】
なお、保持点算出部２１７は、ワークＷ１において複数の保持点４０を設定することができる。また、保持点算出部２１７は、１つの保持点４０に対して、複数の保持開始位置４１を設定することができる。
【0050】
情報処理部２５０は、保持対象とするワークＷ１の位置、姿勢、形状及び高さの情報、並びに保持点４０及び保持開始位置４１の情報を、ロボット制御部４５０に出力することができる。
【0051】
ロボット制御部４５０のメイン制御部４２０は、情報処理部２５０から取得した、ワークＷ１の位置及び姿勢の情報、並びに保持点４０の情報に基づいて、保持対象とするワークＷ１の上方位置へロボットハンド１２０が移動するようロボットアーム１０１を制御する。そして、メイン制御部４２０は、ロボットハンド１２０にワークＷ１を保持点４０へ向かってロボットハンド１２０がワークＷ１に接近するようロボットアーム１０１を制御する。即ち、メイン制御部４２０は、２つの指部１２２の所定部分が保持開始位置４１に接近するようロボットアーム１０１を制御する。ここで、保持対象とするワークＷ１は、優先順位が最も高いワークＷ１である。
【0052】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１実施形態に係る接近動作の説明図である。ロボットハンド１２０をワークＷ１に接近させる際のロボットハンド１２０の移動方向は、図９（ａ）に示すように、鉛直方向である－Ｚ０方向であってもよいし、－Ｚ０方向に対して斜め方向であってもよいし、図９（ｂ）に示すように、カメラ２１１とワークＷ１とを結ぶ直線方向であってもよし、これらの方向以外の方向であってもよい。その際、指部１２２の先端が向いている方向は、ロボットハンド１２０の移動方向と交差する方向であってもよいが、ロボットハンド１２０の移動方向であることが好ましい。
【0053】
干渉判定部４１１は、ロボットハンド１２０と物体との距離を計測するセンサの計測結果を用いて、ロボットハンド１２０が物体に干渉するかどうかを判定する。なお本実施形態では、ロボットハンド１２０と物体との状態として距離を計測するが、これに限られない。例えば、ロボットハンド１２０の位置と物体との位置とに基づく、ロボットハンド１２０と物体との相対的または絶対的な位置情報を、ロボットハンド１２０と物体との状態として計測しても構わない。干渉判定部４１１が物体に干渉すると判定した場合、回避動作制御部４１０は、回避動作を行うようロボット１００を制御する。ロボットハンド１２０と物体との距離を計測するセンサは、近接センサ、距離センサ、画像センサ、又はカメラ等のセンサを用いることができる。また、センサは、ロボットハンド１２０、ロボットアーム１０１、又はロボット１００以外の部材のいずれかに取り付けられてもよい。
【0054】
以下、好適な例として、ロボットハンド１２０の指部１２２に距離センサが取り付けられた場合について説明する。
【0055】
図１０は、第１実施形態に係るロボットハンド１２０の斜視図である。ロボットハンド１２０を基準とする座標系Σを定義する。座標系Σにおいて、指部１２２の長手方向と平行な方向をＺ方向、Ｚ方向と直交し、２つの指部１２２の開閉方向と平行な方向をＸ方向、Ｚ方向及びＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。２つの指部１２２は、本体部１２１からＸ方向に延在する爪状の部材であり、Ｘ方向に並んで配置されている。
【0056】
ロボットハンド１２０の２つの指部１２２のうちの一方の指部１２２１に、距離センサ３０３が配置され、２つの指部１２２のうちの他方の指部１２２２に、距離センサ３０４が配置されている。各距離センサ３０３，３０４は、第１センサの一例である。距離センサ３０３は、Ｚ方向における指部１２２１と不図示の物体との距離を計測する。距離センサ３０４は、Ｚ方向における指部１２２２と不図示の物体との距離を計測する。Ｚ方向は、所定方向の一例である。
【0057】
第１実施形態では、距離センサ３０３は、指部１２２１のＺ方向の先端１２２１１に設けられている。これにより、距離センサ３０３は、指部１２２１の先端１２２１１から、先端１２２１１に対面する不図示の物体までのＺ方向の距離を計測する。また、距離センサ３０４は、指部１２２２のＺ方向の先端１２２１２に設けられている。これにより、距離センサ３０４は、指部１２２２の先端１２２１２から、先端１２２１２に対面する不図示の物体までのＺ方向の距離を計測する。
【0058】
さらに、ロボットハンド１２０の指部１２２１に、距離センサ３０５が配置され、ロボットハンド１２０の指部１２２２に、距離センサ３０６が配置されている。距離センサ３０５，３０６は、２つの指部１２２の間にワークＷ１が有るか無いかを検出するためのセンサである。即ち、距離センサ３０５，３０６は、ロボットハンド１２０の指部１２２が、ワークＷ１の保持を開始させることができるかどうかを検出するためのセンサである。各距離センサ３０５，３０６は、第２センサの一例である。
【0059】
距離センサ３０５は、指部１２２１の保持部分１２２２１に設けられている。距離センサ３０６は、指部１２２２の保持部分１２２２２に設けられている。保持部分１２２２１，１２２２２は、ロボットハンド１２０がワークＷ１を保持する際にワークＷ１に接触してワークＷ１に保持力を作用させる部分である。距離センサ３０５は、指部１２２１の保持部分１２２２１から、保持部分１２２２１に対面する不図示の物体までのＸ方向の距離を計測するセンサである。距離センサ３０６は、指部１２２２の保持部分１２２２２から、保持部分１２２２２に対面する不図示の物体までのＸ方向の距離を計測するセンサである。
【0060】
距離センサ３０３～３０６の各々は、ＴｏＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式のセンサであってもよいが、近接センサでもよく、第１実施形態では近接センサである。第１実施形態の距離センサ３０３は、距離センサ３０３と物体との距離を計測し、距離センサ３０４は、距離センサ３０４と物体との距離を計測する。
【0061】
距離センサ３０３～３０６の各々は、エネルギーを照射する送信部と、物体で反射したエネルギーを受ける受信部とを有する。エネルギーは、光、超音波、磁界、電界、電磁界などであってもよく、光が好ましい。光は、レーザー光であってもよい。距離センサ３０３～３０６の各々は、例えばフォトリフレクタであり、送信部は、例えばエネルギーとして光を発するＬＥＤである。受信部は、光を受光するフォトトランジスタである。ＬＥＤは、光として赤外線を発することが好適である。外乱光の影響を受けづらいためである。
【0062】
ＬＥＤで発せられた光は、ワークＷ１に照射されると、ワークＷ１で反射する。その反射光をフォトトランジスタが受光をすることで、距離が計測される。フォトトランジスタは、距離に応じた反射光の輝度を電流として出力する。電流は抵抗を介することで電圧として計測される。計測可能距離は、概ね４ｍｍ以下である。
【0063】
各距離センサ３０３，３０４は、検出値である距離の計測結果を、干渉判定部４１１へ送信する。各距離センサ３０５，３０６は、検出値である距離の計測結果を、ワーク有無判定部４１２へ送信する。各距離センサ３０３～３０６には、閾値が設定可能である。例えば、各距離センサ３０３，３０４には、閾値ＴＨ１が設定され、各距離センサ３０５，３０６には、閾値ＴＨ２が設定される。
【0064】
距離センサ３０３，３０４は、図１０に示す＋Ｚ方向である指先方向を光軸方向として、光軸方向に光を照射し、反射光を受光して距離を計測する。距離センサ３０５は、図１０に示す＋Ｘ方向である指部１２２１の閉方向を光軸方向として、光軸方向に光を照射し、反射光を受光して距離を計測する。距離センサ３０６は、図１０に示す－Ｘ方向である指部１２２２の閉方向を光軸方向として、光軸方向に光を照射し、反射光を受光して距離を計測する。なお、＋Ｚ方向は、Ｚ方向におけるプラス方向である。－Ｚ方向は、＋Ｚ方向と反対の方向であり、Ｚ方向におけるマイナス方向である。
【0065】
距離センサ３０５，３０６の取付け位置は、例えば指部１２２の先端から－Ｚ方向に４．５ｍｍの位置である。距離センサ３０５，３０６の取付け位置が指部１２２の先端から離れていることにより、指部１２２の先端から離れた位置でワークＷ１が保持されることになる。なお、距離センサ３０５，３０６の取付け位置は、指部１２２の先端から－Ｚ方向に４．５ｍｍの位置に限定されるものではない。
【0066】
【0067】
図１１（ａ）には、バラ積みされたワークＷが崩れてワークＷ１の位置がずれたり、振動によってワークＷ１の位置がずれたりすることで、ワークＷ１の保持点４０とロボットハンド１２０の指部１２２との位置関係がずれた場合が示されている。この場合、保持対象とするワークＷ１が、ロボットハンド１２０に干渉し得る物体である。指部１２２がワークＷ１へ接近した際に、指部１２２がワークＷ１のボス部と干渉する前に、干渉判定部４１１により距離センサ３０３の距離の計測結果が閾値ＴＨ１以下と判定される。
【0068】
図１１（ｂ）には、保持対象のワークＷ１の隣にワークＷ２が配置されている場合が図示されている。この場合、ワークＷ１の隣のワークＷ２が、ロボットハンド１２０に干渉し得る物体である。指部１２２がワークＷ１へ接近した際に、指部１２２が隣のワークＷ２のボス部と干渉する前に、干渉判定部４１１により距離センサ３０３の距離の計測結果が閾値ＴＨ１以下と判定される。
【0069】
図１１（ｃ）には、保持対象のワークＷ１の近くにトレー２０の内底面２１がある場合が図示されている。この場合、トレー２０が、ロボットハンド１２０に干渉し得る物体である。指部１２２がワークＷ１へ接近した際に、指部１２２がトレー２０の内底面２１と干渉する前に、干渉判定部４１１により距離センサ３０４の距離の計測結果が閾値ＴＨ１以下と判定される。
【0070】
以上、ロボットハンド１２０が物体に干渉する前に、干渉判定部４１１により距離センサ３０３，３０４の少なくとも一方の距離の計測結果が閾値ＴＨ１以下と判定される。閾値ＴＨ１は、例えば２ｍｍに設定される。
【0071】
図１２は、第１実施形態に係るロボットハンド１２０を保持開始位置４１に位置決めした状態を示す図である。図１２に示すように、ロボットハンド１２０の指部１２２１，１２２２が保持開始位置４１に位置決めされる。図１２に示すように指部１２２１，１２２２の間にワークＷ１が存在することで、ワーク有無判定部４１２により、距離センサ３０５，３０６の距離の計測結果が閾値ＴＨ２以下と判定され、「ワークあり」を示す値がメイン制御部４２０に送られる。閾値ＴＨ２は、ロボットハンド１２０を保持開始位置４１に位置決めした状態おいて、「クリアランスの値Ｃ＜閾値ＴＨ２」を満たすように設定される。例えばＣ＝２ｍｍとした場合、閾値ＴＨ２は、２ｍｍより大きい値に設定される。その際、閾値ＴＨ２は、４ｍｍ以下に設定されることが好ましい。
【0072】
ワーク有無判定部４１２における「ワークあり」の判定は、距離センサ３０５の距離の計測結果、又は距離センサ３０５の距離の計測結果の一方が閾値ＴＨ２以下となった場合であってもよいし、距離センサ３０５の距離の計測結果、及び距離センサ３０５の距離の計測結果の両方が閾値ＴＨ２以下となった場合であってもよい。
【0073】
第１実施形態に係る一連の動作について、図１３のフローチャートを用いながら説明する。図１３は、第１実施形態に係る制御のフローチャートである。図１４は、図１３に示すフローチャートの各ステップの動作の説明図である。
【0074】
ステップＳ１０１において、画像処理部２１２は、ばら積みされたワークＷが存在する所定領域Ｒ０をカメラ２１１に撮像させる。
【0075】
次にステップＳ１０２において、画像処理部２１２は、カメラ２１１から画像データＩ１を取得する。画像処理部２１２は、取得した画像データＩ１の中から、ワークＷ１を含む探索領域を検出し、探索領域に基づいてワークＷ１の位置、姿勢、保持点４０および保持開始位置４１を認識する。
【0076】
次にステップＳ１０３において、高さ計測部２１４は、探索領域におけるワークＷ１の高さを計測する。画像データＩ１から２つ以上の探索領域が検出された場合、ステップＳ１０４において、優先順位付け部２１５は、２つ以上の探索領域にそれぞれ対応する２つ以上のワークＷ１に、ロボット１００が取り易い順に優先順位を付ける。例えば、優先順位付け部２１５は、２つ以上のワークＷ１に、高さの高い順に優先順位を付ける。
【0077】
次にステップＳ１０５において、メイン制御部４２０は、優先順位ｉのワークＷ１を選択する。ｉは１以上の整数であり、ｉの初期値は１である。ｉ＝１が最も優先順位が高く、ｉの数値が大きくなるほど、優先順位が低くなる。
【0078】
以上、ステップＳ１０１～Ｓ１０５において、メイン制御部４２０は、画像データＩ１に基づいて、複数のワークＷの中から保持対象とするワークＷ１を選択する。
【0079】
次にステップＳ１０６において、メイン制御部４２０は、ロボットハンド１２０が保持点４０の上方へ移動するようロボットアーム１０１を制御する。その際、ロボットハンド１２０の指部１２２の先端は、－Ｚ０方向、即ちロボットハンド１２０をワークＷ１に接近させる移動方向に向けられている。次にステップＳ１０７において、メイン制御部４２０は、ロボットハンド１２０が保持点４０に接近するようロボットアーム１０１を制御する。即ち、メイン制御部４２０は、ロボットハンド１２０の指部１２２が保持開始位置４１に接近するようロボットアーム１０１を制御する。これにより、保持対象とするワークＷ１にロボットハンド１２０を接近させる接近動作が開始される。
【0080】
なお本実施形態では、上述の接近動作における、ロボットハンド１２０の移動量の限界値を任意に設定できるものとする。本実施形態では限界値として、ロボットハンド１２０の指部１２２がトレー２０の内底面２１に接触するまでのロボットハンド１２０の移動量とする。なお、本実施形態では、トレー２０の内底面２１まで指部１２２が接触するまでの移動量を限界値に設定するが、これに限られない。例えば、トレー２０の内底面２１から所定量の間隔を持たせた位置を限界値として設定しても構わない。ロボットハンド１２０の移動量の検出は、ロボットアーム１０１の各関節にエンコーダを設けエンコーダにより取得しても良いし、別途ロボットハンド１２０の移動量を取得するためのカメラを設けて取得しても構わない。
【0081】
干渉判定部４１１は、接近動作をロボット１００に行わせているときに、距離センサ３０３，３０４の各々から距離の計測結果を取得する。距離の計測結果に基づく所定条件が成立する場合、回避動作制御部４１０は、ロボットハンド１２０が物体に干渉するのを回避する回避動作をロボット１００に行わせる。第１実施形態では、接近動作中、ステップＳ１０８において、干渉判定部４１１は、距離センサ３０３，３０４の距離の計測結果に対する閾値ＴＨ１の判定を行う。即ち、第１実施形態では、距離の計測結果に基づく所定条件が成立する場合は、距離センサ３０３，３０４のうちいずれかのセンサに計測された距離が閾値ＴＨ１以下となる場合である。距離の計測結果に基づく所定条件が成立しない場合は、距離センサ３０３，３０４のうちいずれも、計測された距離が閾値ＴＨ１を超える場合である。
【0082】
即ち、ステップＳ１０８において、干渉判定部４１１は、ロボットハンド１２０が物体に干渉する前に、ロボットハンド１２０がワークＷ１に接近する接近動作を継続したと仮定したときにロボットハンド１２０が物体に干渉するかどうかを判定する。
【0083】
接近動作中、ステップＳ１０８がＹＥＳ、即ち干渉判定部４１１に距離が閾値ＴＨ１以下と判定された場合、ステップＳ１０９において、回避動作制御部４１０は、ロボットハンド１２０が物体に干渉するのを回避する回避動作をロボット１００に行わせる。
【0084】
回避動作は、ロボット１００に接近動作を行わせた際のロボットハンド１２０の移動方向（－Ｚ０方向）とは異なる方向にロボットハンド１２０を移動させる移動動作であることが好ましい。第１実施形態における回避動作（移動動作）は、ロボットハンド１２０を移動方向（－Ｚ０方向）とは反対の方向（＋Ｚ０方向）に退避させる退避動作である。
【0085】
即ち、第１実施形態では、回避動作制御部４１０は、ロボットハンド１２０の接近動作を停止させるようロボットアーム１０１を制御し、次いでロボットハンド１２０がワークＷ１の上方へ退避するようロボットアーム１０１を制御する。これによりワークＷ１や、ワークＷ１の周囲のワークＷ、トレー２０などの物体にロボットハンド１２０が干渉するのを回避することができる。
【0086】
ロボットハンド１２０が退避する方向は、ロボットハンド１２０がワークＷ１へ接近する方向とは反対の方向、例えばトレー２０の内底面２１に直交する方向であることが好ましい。また、ロボットハンド１２０の退避位置は、ワークＷ１の高さより高い位置、例えば内底面２１から所定高さの位置であることが好ましい。
【0087】
ロボットハンド１２０を退避させた後、ステップＳ１０９において、メイン制御部４２０は、優先順位ｉをインクリメントし（ｉ＝ｉ＋１）、ステップＳ１０５の処理に戻り、別のワークを保持対象とする。つまりメイン制御部４２０は、別のワークとして次点の優先順位のワークを保持対象のワークＷ１とする。なお、ステップＳ１０１の処理へ戻り、カメラ２１１に再び撮像を行わせてもよいが、ステップＳ１０５の処理へ戻ることにより、素早いサイクルで次のワークＷ１を保持する動作へ移行することが可能である。
【0088】
接近動作中、ステップＳ１０８がＮＯ、即ち干渉判定部４１１に距離が閾値ＴＨ１を超えると判定された場合、ステップＳ１１０の処理に移行する。即ち、距離の計測結果に基づく所定条件が成立しない場合、ステップＳ１１０の処理に移行する。
【0089】
ステップＳ１１０において、ワーク有無判定部４１２は、ワークの有無を判定する。ステップＳ１１０がＮＯ、即ちワーク有無判定部４１２がワークなしと判定した場合、干渉判定部４１１は、ステップＳ１０８の処理へ戻り、メイン制御部４２０は、ワークＷ１への接近動作を継続する。ワーク有無判定部４１２がワークありと判定した場合、ロボットハンド１２０は保持開始位置４１に到達しており、メイン制御部４２０は次のステップＳ１１１の処理へ進む。
【0090】
なお、ロボットハンド１２０のワークＷ１への接近動作を継続させている際に、ロボットハンド１２０が限界値に到達してもステップＳ１１０でワークＷ１の検出が為されない場合、回避動作制御部４１０は、何らかのエラーが発生したとして、ロボット１００を停止させる。そして、制御フローを終了するものとする。ロボット１００を停止させる場合は、回避動作制御部４１０は、接近動作させている際のロボットハンド１２０の移動方向とは反対方向にロボットハンド１２０を退避させ、その後ロボット１００を停止させても構わない。
【0091】
ワーク有無判定においてワーク有りと判定した場合、すなわちロボットハンド１２０がワークＷ１の保持を開始する保持開始位置４１に到達した場合、ステップＳ１１１において、メイン制御部４２０は、接近動作を停止させる。そして、メイン制御部４２０は、ロボットハンド１２０に保持対象とするワークＷ１を保持させる保持動作を開始させる。メイン制御部４２０は、ロボットハンド１２０に保持動作を行わせてロボットハンド１２０にワークＷ１を保持させた後、ロボット１００に載置台３０へワークＷ１を搬送させるようロボットアーム１０１を制御する。その後、メイン制御部４２０は、ステップＳ１０１の処理へ戻る。以上のステップＳ１０１～Ｓ１１１の動作を繰り返し実行することにより、トレー２０にばら積みされた複数のワークＷが１つずつ載置台３０に整列して配置される。
【0092】
以上、第１実施形態によれば、バラ積みされたワークＷのうちの１つのワークＷ１をロボットハンド１２０に保持させる際に、ロボットハンド１２０をワークＷ１へ接近させながら、ロボットハンド１２０が物体に干渉するかどうかの判定を行う。物体には、保持対象とするワークＷ１、ワークＷ１の周囲にあるワークＷ、トレー２０などが含まれる。ロボットハンド１２０が物体に干渉する、即ち距離の計測結果が閾値ＴＨ１以下であると判定された場合、ロボットハンド１２０が物体に干渉するのを回避するようロボットアーム１０１が動作する。これにより、ロボットハンド１２０が物体に干渉せずにワークＷ１を保持することができ、ロボットハンド１２０が保持対象のワークＷ１を保持する成功率を高めることができる。
【0093】
また、即ち距離の計測結果が閾値ＴＨ１を超えると判定された場合、ロボットハンド１２０が、物体に干渉することなく、例えばばら積みされたワークＷを崩すことなく、ワークＷ１を保持することができる。即ち、ロボットハンド１２０がワークＷ１を保持する成功率を高めることができる。
【0094】
また、ロボットハンド１２０がワークＷに干渉することが回避されるので、ばら積みされたワークＷが崩れたり、ワークＷ、ロボットハンド１２０又はワークＷの周囲の物が破損したりすることが低減される。
【0095】
また、バラ積みされたワークＷが崩れるのを低減できるので、ロボットハンド１２０がワークＷに再アプローチする際の処理時間を短縮することができる。
【0096】
また、ステップＳ１０８の判定は、ロボットハンド１２０をワークＷ１に接近させる接近動作中、ロボットハンド１２０が目標とする保持開始位置４１に到達するまで、所定の制御周期で行われる。よって、接近動作中、ほぼリアルタイムにロボットハンド１２０がワークＷ１に干渉するかどうかが判定されるため、ロボットハンド１２０が物体に干渉するのを確実に回避することができ、また、ロボットハンド１２０がワークＷ１を保持する成功率を高めることができる。
【0097】
［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。第２実施形態において、第１実施形態と共通する事項については説明を簡単化あるいは省略し、以下、第１実施形態と異なる事項について詳細に説明する。第２実施形態では、干渉判定部４１１が距離センサ３０３，３０４のいずれか一方で距離の測定結果が閾値ＴＨ１以下となった場合に、保持開始位置４１を変更する補正動作を行うものである。
次に第２実施形態について説明する。第２実施形態において、第１実施形態と共通する事項については説明を簡単化あるいは省略し、以下、第１実施形態と異なる事項について詳細に説明する。第２実施形態では、干渉判定部４１１が距離センサ３０３，３０４のいずれか一方で距離の測定結果が閾値ＴＨ１以下となった場合に、保持開始位置４１を変更する補正動作を行うものである。
【0098】
図１５は、第２実施形態に係る距離センサ３０３，３０４の説明図である。各距離センサ３０３，３０４は、所定方向として放射方向に所定範囲の一例である照射範囲５０に亘って光を照射する。第２実施形態では、各距離センサ３０３，３０４は、Ｘ方向に広がる、又はＸ方向に走査するように光を照射する。放射方向は、＋Ｚ方向に対して所定角度内の方向である。照射範囲５０は、距離センサ３０３，３０４から＋Ｚ方向に離れた所定位置のＸ方向の範囲である。Ｘ方向は、第２実施形態では２つの指部１２２の開閉方向である。照射範囲５０は、所定幅の一例である指部１２２のＸ方向の幅（ハンド幅）５３より広い範囲である。以下、光をＸ方向に線状に照射する場合を例に説明するが、ＸＹ方向に面状に照射するようにしてもよい。以下、「幅」は、Ｘ方向の幅をいう。
【0099】
各距離センサ３０３，３０４は、物体で反射した光を受けて、照射範囲５０における、ロボットハンド１２０と物体と距離を計測する。各距離センサ３０３，３０４は、照射範囲５０のうち、干渉を検知している領域、即ち計測した距離が閾値ＴＨ１以下の領域５１と、干渉を検知していない領域、即ち計測した距離が閾値ＴＨ１を超える領域５２とを検出可能である。領域５１は、第１領域の一例であり、領域５２は、第２領域の一例である。距離センサ３０３，３０４には、例えばカメラを内蔵したレーザー変位センサ、又は２次元のレーザー変位センサなどが適用可能である。
【0100】
干渉判定部４１１は、距離センサ３０３，３０４の少なくとも一方が閾値ＴＨ１以下となる領域５１を検出した場合、ロボットハンド１２０が物体に干渉すると判定する。また、干渉判定部４１１は、領域５１，５２のＸ方向の幅を示す値［ｍｍ］を、距離センサ３０３，３０４から取得することができる。
【0101】
領域５１は、照射範囲５０の少なくとも一部の領域となり得る。領域５２は、照射範囲５０のうち、領域５１以外の領域である。領域５１がなければ、領域５２は照射範囲５０と一致する。領域５１が照射範囲５０と一致すれば、領域５２はない。
【0102】
第２実施形態に係る一連の動作について、図１６のフローチャートを用いながら説明する。図１６は、第２実施形態に係る制御のフローチャートである。図１６中、ステップＳ２０１～Ｓ２０７の処理は、図１３のステップＳ１０１～Ｓ１０７の処理と同様であるため、説明を省略する。
【0103】
干渉判定部４１１は、ロボットハンド１２０がワークＷ１に接近する接近動作をロボット１００に行わせているときに、距離センサ３０３，３０４の各々から距離の計測結果を取得する。距離の計測結果に基づく所定条件が成立する場合、回避動作制御部４１０は、ロボットハンド１２０が物体に干渉するのを回避する回避動作をロボット１００に行わせる。
【0104】
第２実施形態では、接近動作中、ステップＳ２０８において、干渉判定部４１１は、距離センサ３０３，３０４の距離の計測結果に対する閾値ＴＨ１の判定を行う。即ち、第２実施形態では、距離の計測結果に基づく所定条件が成立する場合は、距離センサ３０３，３０４のうちいずれかのセンサに領域５１が検出される場合である。距離の計測結果に基づく所定条件が成立しない場合は、距離センサ３０３，３０４のうちいずれも、領域５１が検出されない場合である。
【0105】
即ち、ステップＳ２０８において、干渉判定部４１１は、ロボットハンド１２０が物体に干渉する前に、ロボットハンド１２０がワークＷ１に接近する接近動作を継続したと仮定したときにロボットハンド１２０が物体に干渉するかどうかを判定する。
【0106】
接近動作中において、ステップＳ２０８がＹＥＳ、即ち距離が閾値ＴＨ１以下となる領域５１が検出された場合、ロボットハンド１２０の移動を一旦停止させて、ステップＳ２０９の処理に移行する。そして、ステップＳ２０９～Ｓ２１１において、回避動作制御部４１０は、ロボットハンド１２０が物体に干渉するのを回避する回避動作をロボット１００に行わせる。
【0107】
回避動作は、ロボット１００に接近動作を行わせた際のロボットハンド１２０の移動方向（－Ｚ０方向）とは異なる方向にロボットハンド１２０を移動させる移動動作であることが好ましい。
【0108】
第２実施形態における回避動作（移動動作）は、ロボットハンド１２０を移動方向（－Ｚ０方向）とは反対の方向（＋Ｚ０方向）に退避させる退避動作と、ロボットハンド１２０の位置又は姿勢を補正する補正動作と、を含む。第２実施形態では、回避動作制御部４１０は、領域５１の幅又は領域５２の幅に応じて、退避動作及び補正動作のいずれか一方を選択的にロボット１００に行わせる。また、第２実施形態では、補正動作は、ロボットハンド１２０の位置を補正する動作である。
【0109】
以下、具体的に説明すると、ステップＳ２０９において、回避動作制御部４１０は、距離センサ３０３，３０４のうち一方のセンサのみ領域５１が検出され、かつその領域５１以外の領域５２の幅がハンド幅５３を超えるかどうかを判定する。
【0110】
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、第１実施形態に係るステップＳ２０９の判定の説明図である。ステップＳ２０９がＮＯの場合、例えば図１７（ａ）に示すように、領域５２の幅がハンド幅５３以下の場合、又は図１７（ｂ）に示すように、距離センサ３０３，３０４の両方において領域５１が検出された場合、ステップＳ２１０において、回避動作制御部４１０は、退避動作をロボット１００に行わせる。
【0111】
図１７（ａ）の場合、ワークＷ１の位置または姿勢が大きく変化してしまっていることが想定され、ロボットハンド１２０の位置を補正しても、ロボットハンド１２０にワークＷ１を保持させることが困難であることが想定される。また、図１７（ｂ）の場合、ロボットハンド１２０をどの方向に動かしても、ロボットハンド１２０にワークＷ１を保持させることが困難であることが想定される。即ち、回避動作制御部４１０は、複数のセンサ３０３，３０４のいずれにおいても距離の計測結果に基づく所定条件が成立する場合、ロボットハンド１２０を退避させる退避動作を、ロボット１００に行わせる、このように、いずれのケースにおいても、回避動作制御部４１０は、ロボット１００に退避動作を行わせることが好ましい。
【0112】
ロボットハンド１２０を退避させた後、ステップＳ２０９において、メイン制御部４２０は、優先順位ｉをインクリメントし（ｉ＝ｉ＋１）、ステップＳ２０５の処理に戻り、別のワークを保持対象とする。つまりメイン制御部４２０は、別のワークとして次点の優先順位のワークを保持対象のワークＷ１とする。なお、ステップＳ２０１の処理へ戻り、カメラ２１１に再び撮像を行わせてもよいが、ステップＳ２０５の処理へ戻ることにより、素早いサイクルで次のワークＷ１を保持する動作へ移行することが可能である。
【0113】
ステップＳ２０９がＹＥＳ、即ち領域５２の幅がハンド幅５３を超える場合、ステップＳ２１１において、回避動作制御部４１０は、補正動作をロボット１００に行わせる。補正動作をロボット１００に行わせることで、素早いサイクルで再度、保持動作へ移行することができる。
【0114】
その後、メイン制御部４２０は、再度、ロボットハンド１２０をワークＷ１に接近させる接近動作をロボット１００に行わせ、ステップＳ２１２の処理に移行する。この際の接近動作量［ｍｍ］は、指定値でもよいし、干渉判定部４１１が再度干渉を判定するまで接近させてもよい。ステップＳ２１２，Ｓ２１３の処理は、図１３のステップＳ１１０，Ｓ１１１の処理と同様である。
【0115】
ステップＳ２１２において、ワーク有無判定部４１２は、距離センサ３０５，３０６の検出値より、ワークの有無を判定する。ワークなしと判定した場合はステップＳ２０８の処理へ戻り、ワークＷ１への接近動作を継続する。ワークありと判定した場合はステップＳ２１３の処理へ進む。ステップＳ２１３において、メイン制御部４２０は、ロボットハンド１２０へ保持動作を指令する。
【0116】
なお、ロボットハンド１２０のワークＷ１への接近動作を継続させている際に、ロボットハンド１２０が限界値に到達してもステップＳ２１２でワークＷ１の検出が為されない場合、回避動作制御部４１０は、何らかのエラーが発生したとして、ロボット１００を停止させる。そして、制御フローを終了するものとする。ロボット１００を停止させる場合は、回避動作制御部４１０は、接近動作させている際のロボットハンド１２０の移動方向とは反対方向にロボットハンド１２０を退避させた後、ロボット１００を停止させても構わない。
【0117】
以下、補正動作について具体的に説明する。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、第２実施形態に係る補正動作の説明図である。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）には、回避動作制御部４１０が、ロボットハンド１２０の保持開始位置４１を変更する様子が図示されている。
【0118】
カメラ２１１の撮像誤差や、撮像後のワークＷの崩れ等の理由により、図１８（ａ）に示すように、ロボットハンド１２０（距離センサ３０３）とワークＷ１との距離が閾値ＴＨ１以下となり、ロボットハンド１２０がワークＷ１に干渉しそうになっている。
【0119】
回避動作制御部４１０は、領域５２とハンド幅５３とを比較し、領域５２がハンド幅５３より大きい場合、図１８（ｂ）に示すように、領域５２に対向する位置、即ち領域５２の上方の位置にロボットハンド１２０の指部１２２が移動するよう、ロボットアーム１０１を動作させ、新たな保持開始位置４１´を設定する。この時の補正量［ｍｍ］を補正量Δｘとし、ロボットハンド１２０をＸ方向に直線移動させることで、ロボットハンド１２０の位置を補正している。
【0120】
以上、第２実施形態によれば、ロボットハンド１２０は物体への干渉を回避でき、かつ補正動作において、ロボットハンド１２０の位置が補正されるので、ワークＷ１をロボットハンド１２０に保持させる成功率を高めることができる。また、ロボットハンド１２０を退避させる退避動作をロボット１００に行わせる場合と比べて、処理時間を短縮することができる。また、補正動作により、ばら積みされたワークＷのうち、ピッキング可能なワークＷ１の数を増やすことができるため、トレー２０内の全てのワークＷの搬送を成功させる確率が向上する。
【0121】
以下、第２実施形態の変形例を示す。図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、第２実施形態の変形例２の説明図であり、図１９（ｃ）は第２実施形態の変形例３の説明図である。上述の第２実施形態では、各距離センサ３０３，３０４のエネルギーが指部１２２のハンド幅５３よりも広がるように放射され、照射範囲５０が指部１２２のハンド幅５３よりも広い場合について説明したが、これに限定されるものではない。各距離センサ３０３，３０４のエネルギーが指部１２２のハンド幅５３以下の幅で放射され、照射範囲５０が指部１２２のハンド幅５３以下であってもよい。
【0122】
２つの指部１２２の幅は、互いに同じ幅である。また、距離センサ３０３，３０４が照射する光の幅、即ち照射範囲５０の幅は、互いに同じ幅である。変形例２の距離センサ３０３，３０４においては、検出される領域５１の幅がハンド幅５３より大きくなることはない。このため、第２実施形態とは異なる制御が必要である。
【0123】
まず、変形例２について説明する。図１９（ａ）に示すように、領域５２は、ハンド幅５３より狭い。変形例２では、回避動作制御部４１０は、距離センサ３０３，３０４のうち一方のみのセンサにより領域５１が検出された場合、領域５１以外の領域５２に対向する位置にロボットハンド１２０の指部１２２が移動するようロボットアーム１０１を動作させる。図１９（ｂ）に示すように、回避動作制御部４１０は、照射範囲５０において領域５１が消滅するまでロボットハンド１２０を直線移動させる。このときの補正量Δｘは、２つの指部１２２の間隔５４／２以内が好ましい。補正方向は領域５２に対向する方向である。補正量Δｘが大きすぎると、保持点４０が間隔５４の間に存在しなくなる場合があるためである。
【0124】
以上、回避動作制御部４１０は、領域５１が検出された場合、領域５１が検出されなくなるまで前記補正動作をロボット１００に行わせる。メイン制御部４２０は、ロボットハンド１２０の補正動作後、ロボットハンド１２０がワークＷ１に接近する接近動作をロボット１００に行わせる。この時の接近動作量［ｍｍ］は、指定値でもよいし、距離センサ３０３、３０４が干渉を検知するまで接近させてもよいし、ロボットハンド１２０が保持開始位置に到達するまででもよい。
【0125】
次に変形例３について説明する。図１９（ｃ）に示すように、照射範囲５０において領域５１と、領域５１を挟む２つの領域５２とが検出されることがある。２つの領域５２の間に領域５１が検出されるので、領域５１を消滅させるのが困難な場合がある。このような場合、回避動作制御部４１０は、ロボットハンド１２０を上方へ退避させる退避動作をロボット１００に行わせる。即ち、回避動作制御部４１０は、照射範囲５０のうち２つの領域５２に領域５１が挟まれる場合、退避動作をロボット１００に行わせる。退避させた後は、上述した通り、次点のワークＷ１を保持対象とすればよい。なお、変形例３の退避動作は、第２実施形態のように照射範囲５０の幅がハンド幅５３より広い場合であっても適用可能である。
【0126】
なお、第１実施形態においては、補正動作を行わず、退避動作をロボット１００に行わせる場合について説明したが、これに限定されるものではない。第１実施形態において、退避動作の替わりに第２実施形態の補正動作をロボット１００に行わせてもよい。また、第１実施形態において、退避動作又は補正動作を選択的にロボット１００に行わせてもよい。
【0127】
また、第２実施形態又は第２実施形態の変形例に、第１実施形態、又は第１実施形態の変形例の少なくとも１つを組み合わせてもよい。
【0128】
［第３実施形態］
次に第３実施形態について説明する。第３実施形態において、第１又は第２実施形態と共通する事項については説明を簡単化あるいは省略し、以下、第１又は第２実施形態と異なる事項について詳細に説明する。上述の第２実施形態では、補正動作としてロボットハンド１２０を直線移動させる場合について説明したが、第３実施形態では、補正動作としてロボットハンド１２０を回転させる場合について説明する。即ち、第３実施形態の補正動作は、ロボットハンド１２０の姿勢を補正する動作である。
次に第３実施形態について説明する。第３実施形態において、第１又は第２実施形態と共通する事項については説明を簡単化あるいは省略し、以下、第１又は第２実施形態と異なる事項について詳細に説明する。上述の第２実施形態では、補正動作としてロボットハンド１２０を直線移動させる場合について説明したが、第３実施形態では、補正動作としてロボットハンド１２０を回転させる場合について説明する。即ち、第３実施形態の補正動作は、ロボットハンド１２０の姿勢を補正する動作である。
【0129】
図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、第３実施形態に係る補正動作の説明図である。なお、制御の流れは、第２実施形態で説明した図１６のフローチャートを用いて説明した通りであるため、詳細な説明は省略する。第３実施形態では、図１６のステップＳ２１１の処理が第２実施形態と異なる。
【0130】
第３実施形態における距離センサ３０３，３０４は、第２実施形態又はその変形例の距離センサと同様の構成である。図２０（ａ）においては、距離センサ３０３，３０４のうち距離センサ３０３のみ領域５１が検出された場合が図示されている。
【0131】
干渉判定部４１１が、図２０（ａ）に示すように、ワークＷ２と指部１２２（距離センサ３０３）との距離が閾値ＴＨ１以下であると判定した場合、回避動作制御部４１０は、図２０（ｂ）に示すように、ロボットハンド１２０を回転させる補正動作をロボット１００に行わせる。
【0132】
回避動作制御部４１０は、回転軸５５を中心にロボットハンド１２０を回転させる。回転軸５５は、２つの指部１２２のＸ方向の中心に位置する軸であって、Ｙ方向と平行に延びる軸である。ロボットハンド１２０の回転方向は、干渉なしを検出している距離センサ３０４の方向である。ロボットハンド１２０の回転補正量は、距離センサ３０３において検出される領域５１が消滅するまで、即ち計測される距離が閾値を上回るまでの回転量としてもよいし、一定量としてもよい。
【0133】
なお、回転軸５５は、２つの指部１２２の先端間の中心を通る軸であることが好ましいが、これに限定されるものではない。例えば回転軸５５は、本体部１２１を通る軸であってもよいし、いずれかの指部１２２を通る軸であってもよい。
【0134】
第３実施形態では干渉判定部４１１が干渉すると判定した場合、メイン制御部４２０は、ロボットハンド１２０が回転するようロボット１００に補正動作を行わせた後、再度、ワークＷ１にロボットハンド１２０を接近させる接近動作をロボット１００に行わせる。
【0135】
以上、第３実施形態によれば、ロボットハンド１２０は物体への干渉を回避でき、かつ補正動作において、ロボットハンド１２０の姿勢が補正されるので、ワークＷ１をロボットハンド１２０に保持させる成功率を高めることができる。また、ロボットハンド１２０を退避させる退避動作をロボット１００に行わせる場合と比べて、処理時間を短縮することができる。また、補正動作により、ばら積みされたワークＷのうち、ピッキング可能なワークＷ１の数を増やすことができるため、トレー２０内の全てのワークＷの搬送を成功させる確率が向上する。
【0136】
なお、第３実施形態又は第３実施形態の変形例に、第１実施形態、第１実施形態の変形例、第２実施形態、又は第２実施形態の変形例の少なくとも１つを組み合わせてもよい。
【0137】
［第４実施形態］
次に第４実施形態について説明する。第４実施形態において、第１～第３実施形態と共通する事項については説明を簡単化あるいは省略し、以下、第１～第３実施形態と異なる事項について詳細に説明する。
次に第４実施形態について説明する。第４実施形態において、第１～第３実施形態と共通する事項については説明を簡単化あるいは省略し、以下、第１～第３実施形態と異なる事項について詳細に説明する。
【0138】
図２１（ａ）は、第４実施形態に係るロボット制御部４００Ａのブロック図である。第４実施形態では、ロボット制御部４００Ａは、回避動作制御部４１０、メイン制御部４２０、及び設定部６００を有する。設定部６００は、ユーザの選択に応じて、回避動作を設定する。回避動作制御部４１０は、設定部６００に設定された回避動作をロボット１００に行わせる。第３実施形態において、ユーザが選択可能な回避動作は、第１実施形態で説明した退避動作、第２実施形態で説明したロボットハンド１２０の位置を補正する補正動作（位置補正動作）、及び第３実施形態で説明したロボットハンド１２０の姿勢を補正する補正動作（姿勢補正動作）を含む。
【0139】
図２１（ｂ）は、第４実施形態に係るグラフィカルインターフェース（ＧＵＩ）の説明図である。設定部６００は、例えば図３に示すディスプレイ４０２に、図２１（ｂ）に示すユーザインタフェース画像（ＵＩ画像）ＵＩ１を表示させる。ＵＩ画像ＵＩ１には、回避動作をユーザが選択可能な複数のチェックボックスＢ１，Ｂ２，Ｂ３と、ユーザが操作可能な決定ボタンＢ１０と、が含まれる。各チェックボックスＢ１，Ｂ２，Ｂ３には、対応する回避動作が割り当てられている。例えば、チェックボックスＢ１には退避動作が割り当てられており、チェックボックスＢ２には位置補正動作が割り当てられており、チェックボックスＢ３には姿勢補正動作が割り当てられている。ＵＩ画像ＵＩ１を介したユーザの選択は、マウス４０４などのポインティングデバイスを用いて行われる。
【0140】
設定部６００は、ＵＩ画像ＵＩ１を介してロボット１００に行わせる回避動作の選択を受け付ける。例えば、ユーザによってチェックボックスＢ１が選択（チェック）され、決定ボタンＢ１０が操作された場合、設定部６００は、回避動作として、チェックボックスＢ１に割り当てられている退避動作を設定する。また、例えば、ユーザによってチェックボックスＢ２が選択（チェック）され、決定ボタンＢ１０が操作された場合、設定部６００は、回避動作として、チェックボックスＢ２に割り当てられている位置補正動作を設定する。また、例えば、ユーザによってチェックボックスＢ３が選択（チェック）され、決定ボタンＢ１０が操作された場合、設定部６００は、回避動作として、チェックボックスＢ３に割り当てられている姿勢補正動作を設定する。
【0141】
図２２は、第４実施形態に係る制御のフローチャートである。図２２中、ステップＳ４０１～Ｓ４０８の処理は、図１３のステップＳ１０１～Ｓ１０８の処理、又は図１６のステップＳ２０１～Ｓ２０８と同様であるため、説明を省略する。
【0142】
ステップＳ４０８がＹＥＳの場合、即ち距離の計測結果に基づく所定条件が成立する場合、ステップＳ４０９において、回避動作制御部４１０は、設定部６００に設定された回避動作が、退避動作、位置補正動作及び姿勢補正動作のうちのいずれであるかを判定する。
【0143】
設定部６００に設定された回避動作が退避動作である場合、回避動作制御部４１０は、ステップＳ４１０の処理に移行する。設定部６００に設定された回避動作が位置補正動作である場合、回避動作制御部４１０は、ステップＳ４１１の処理に移行する。設定部６００に設定された回避動作が姿勢補正動作である場合、回避動作制御部４１０は、ステップＳ４１２の処理に移行する。
【0144】
ステップＳ４１０において、回避動作制御部４１０は、ロボットハンド１２０がワークＷ１から退避する退避動作を、ロボット１００に行わせる。退避動作は、第１実施形態で説明した通りである。ロボットハンド１２０を退避させた後、ステップＳ４１０において、メイン制御部４２０は、優先順位ｉをインクリメントし（ｉ＝ｉ＋１）、ステップＳ４０５の処理に戻り、別のワークを保持対象とする。これによりワークＷ１や、ワークＷ１の周囲のワークＷ、トレー２０などの物体にロボットハンド１２０が干渉するのを回避することができる。
【0145】
ステップＳ４１１において、回避動作制御部４１０は、ロボットハンド１２０の位置を補正する位置補正動作を、ロボット１００に行わせる。位置補正動作は、第２実施形態において、補正動作として説明した通りである。ロボットハンド１２０の位置を補正した後、ステップＳ４１３の処理に移行する。ステップＳ４１３およびステップＳ４１４は、それぞれ図１３のステップＳ１１０およびステップＳ１１１と同様であり、説明を省略する。
【0146】
ステップＳ４１２において、回避動作制御部４１０は、ロボットハンド１２０の姿勢を補正する姿勢補正動作を、ロボット１００に行わせる。姿勢補正動作は、第３実施形態において、補正動作として説明した通りである。ロボットハンド１２０の姿勢を補正した後、ステップＳ４１３の処理に移行する。
【0147】
以上、第４実施形態によれば、ワークや装置条件応じて、退避動作をユーザが選択することが可能になる。例えば、位置補正動作では、ＸＹＺ軸のみのアクチュエータによっても実施可能である。姿勢補正動作では、６軸ロボットを使うことで実施可能でなる。なお、使用される装置の条件が事前に分かれば、回避動作の選択を自動で行ってもよい。
【0148】
なお、第４実施形態又は第４実施形態の変形例に、第１実施形態、第１実施形態の変形例、第２実施形態、第２実施形態の変形例、第３実施形態、及び第３実施形態の変形例の少なくとも１つを組み合わせてもよい。
【0149】
［第５実施形態］
次に第５実施形態について説明する。第５実施形態において、第１～第４実施形態と共通する事項については説明を簡単化あるいは省略し、以下、第１～第４実施形態と異なる事項について詳細に説明する。
次に第５実施形態について説明する。第５実施形態において、第１～第４実施形態と共通する事項については説明を簡単化あるいは省略し、以下、第１～第４実施形態と異なる事項について詳細に説明する。
【0150】
図２３は、第５実施形態に係るロボットハンド１２０Ａの説明図である。第５実施形態では、ロボットハンド１２０の替わりにロボットハンド１２０Ａをロボットに適用したものである。
【0151】
ロボットハンド１２０Ａは、吸着方式によるロボットハンドであり、吸着パッド６０１と、空気の流出口６０２を有する吸着ハンド本体６０３と、を備える。吸着ハンド本体６０３の流出口６０２は、真空エジェクタ１５の真空ポートに接続されている。ロボットハンド１２０Ａは、吸着パッド６０１とワークＷ１と間の距離を近づけて吸着保持する。真空エジェクタ１５は、ロボットシステムに備えられていてもよいし、工場などに配置された設備であってもよい。真空エジェクタ１５が動作することにより、吸着パッド６０１にワークＷが吸い寄せられる。
【0152】
吸着パッド６０１は、保持するワークＷ１との間で摩擦力を発生させるために、ゴム部材であることが好ましい。ワークＷ１を吸着した際の吸着パッド６０１とワークＷ１との摩擦力により、ロボット１００によるワークＷ１の搬送中にワークＷ１が吸着パッド６０１から移動したり落下したりすることを防ぐことができる。
【0153】
図２４（ａ）及び図２４（ｂ）は、第５実施形態に係るロボットハンド１２０Ａの説明図である。ロボットハンド１２０Ａには、第１センサの一例である距離センサ３０３が配置されている。距離センサ３０３は、図２４（ａ）に示すように吸着ハンド本体６０３の外周部に配置されてもよいし、図２４（ｂ）に示すように吸着ハンド本体６０３の内部に配置されてもよい。なお、吸着ハンド本体６０３は、内部が空洞になっており、距離センサ３０３を設置する空間が確保されている。
【0154】
図２５は、第５実施形態に係るロボットハンド１２０Ａの説明図である。図２５に示すように、距離センサ３０３は、ワークＷ１とロボットハンド１２０Ａの先端である吸着パッド６０１との距離を測定する。測定された距離が閾値ＴＨ１以下となった場合、干渉すると判定され、回避動作制御部４１０は、ロボットハンド１２０ＡがワークＷ１に干渉しないよう回避動作をロボットに行わせる。例えば回避動作制御部４１０は、ロボットハンド１２０Ａが上方へ退避するよう退避動作をロボットに行わせる。
【0155】
ロボットハンド１２０ＡがワークＷ１へ接近動作中に、ワーク有無判定部４１２にワークありと判定された場合、メイン制御部４２０は、真空エジェクタ１５を動作させてロボットハンド１２０ＡにワークＷ１を保持させる。ワークの有無を確認のための距離センサ３０５は、距離センサ３０３と同様に吸着ハンド本体６０３の外周部に設定されてもよいし、吸着ハンド本体６０３の内部に設置されてもよい。また、距離センサ３０５を省略して距離センサ３０３において距離を計測してもよい。
【0156】
ロボットハンド１２０ＡがワークＷ１を吸着保持しようとするとき、ロボットハンド１２０Ａは、ワークＷ１から離間している。距離センサ３０５の閾値ＴＨ２は、ロボットハンド１２０ＡがワークＷ１を吸着保持しようとするときの、距離センサ３０５とワークＷ１と間の距離に設定されている。ワーク有無判定部４１２は、距離センサ３０５が計測した距離が閾値ＴＨ２以下となった場合、ワーク有りと判定する。
【0157】
なお、真空エジェクタ１５は、接近動作中、動作させておいてもよい。これにより、ロボットハンド１２０Ａは、吸着動作を行いながらワークＷ１へ接近する。また、ワーク有無判定部４１２は、距離センサ３０５に替えて、真空エジェクタ１５を動作させた際の真空圧の変化を読み取って、ワークの有無を判定してもよい。また、ワーク有無判定部４１２は、距離センサ３０５の閾値ＴＨ２による判定と、上記吸着させたときの真空圧変化と、併用して、ワークの有無を判定してもよい。以上の構成により、ロボットハンド１２０Ａにおいても、ロボットハンド１２０ＡとワークＷ１とが干渉することなく、バラ積みされたワークＷの中から保持対象のワークＷ１を吸着することができる。
【0158】
また、第５実施形態又は第５実施形態の変形例に、第１実施形態、第１実施形態の変形例、第２実施形態、第２実施形態の変形例、第３実施形態、第３実施形態の変形例、第４実施形態、及び第４実施形態の変形例の少なくとも１つを組み合わせてもよい。
【0159】
本開示は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、実施形態は、本開示の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、本実施形態に記載された効果は、本開示の実施形態から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本開示の実施形態による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されない。
【0160】
第１～第５実施形態では、ロボットアーム１０１が垂直多関節のロボットアームの場合について説明したが、これに限定するものではない。ロボットアーム１０１が、例えば、水平多関節のロボットアーム、パラレルリンクのロボットアーム、直交ロボット等、種々のロボットアームであってもよい。また、本開示は、制御装置に設けられる記憶装置の情報に基づき、伸縮、屈伸、上下移動、左右移動もしくは旋回の動作またはこれらの複合動作を自動的に行うことができる機械に適用可能である。
【0161】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【0162】
以上の実施形態の開示は、以下の項を含む。
【0163】
（項１）
ロボットアーム及びロボットハンドを有するロボットと、
前記ロボットハンドを基準とする所定方向における前記ロボットハンドと物体との状態を計測するセンサと、
前記ロボットを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステム。
ロボットアーム及びロボットハンドを有するロボットと、
前記ロボットハンドを基準とする所定方向における前記ロボットハンドと物体との状態を計測するセンサと、
前記ロボットを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステム。
【0164】
（項２）
前記センサは、前記ロボットハンドと前記物体との距離を計測し、
前記距離の前記計測結果に基づく前記所定条件が成立する場合は、前記センサに計測された前記距離が閾値以下となる場合を含む、
ことを特徴とする項１に記載のロボットシステム。
前記センサは、前記ロボットハンドと前記物体との距離を計測し、
前記距離の前記計測結果に基づく前記所定条件が成立する場合は、前記センサに計測された前記距離が閾値以下となる場合を含む、
ことを特徴とする項１に記載のロボットシステム。
【0165】
（項３）
前記回避動作は、前記ロボットに前記接近動作を行わせた場合の前記ロボットハンドの移動方向とは異なる方向に前記ロボットハンドを移動させる移動動作を含む、
ことを特徴とする項１又は２に記載のロボットシステム。
前記回避動作は、前記ロボットに前記接近動作を行わせた場合の前記ロボットハンドの移動方向とは異なる方向に前記ロボットハンドを移動させる移動動作を含む、
ことを特徴とする項１又は２に記載のロボットシステム。
【0166】
（項４）
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作を含む、
ことを特徴とする項３に記載のロボットシステム。
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作を含む、
ことを特徴とする項３に記載のロボットシステム。
【0167】
（項５）
前記制御部は、前記ロボットハンドを退避させた後、前記ワークとは別のワークを前記保持対象とする、
ことを特徴とする項４に記載のロボットシステム。
前記制御部は、前記ロボットハンドを退避させた後、前記ワークとは別のワークを前記保持対象とする、
ことを特徴とする項４に記載のロボットシステム。
【0168】
（項６）
前記センサは、エネルギーを照射し、前記物体で反射した前記エネルギーを受けて、前記距離を計測する、
ことを特徴とする項２に記載のロボットシステム。
前記センサは、エネルギーを照射し、前記物体で反射した前記エネルギーを受けて、前記距離を計測する、
ことを特徴とする項２に記載のロボットシステム。
【0169】
（項７）
前記センサは、エネルギーを所定範囲に照射し、前記物体で反射した前記エネルギーを受けて、前記所定範囲における前記距離を計測する、
ことを特徴とする項２に記載のロボットシステム。
前記センサは、エネルギーを所定範囲に照射し、前記物体で反射した前記エネルギーを受けて、前記所定範囲における前記距離を計測する、
ことを特徴とする項２に記載のロボットシステム。
【0170】
（項８）
前記距離の前記計測結果に基づく前記所定条件が成立する場合は、前記センサに前記所定範囲において前記距離が閾値以下となる第１領域が検出される場合を含む、
ことを特徴とする項７に記載のロボットシステム。
前記距離の前記計測結果に基づく前記所定条件が成立する場合は、前記センサに前記所定範囲において前記距離が閾値以下となる第１領域が検出される場合を含む、
ことを特徴とする項７に記載のロボットシステム。
【0171】
（項９）
前記回避動作は、前記ロボットに前記接近動作を行わせた際の前記ロボットハンドの移動方向とは異なる方向に前記ロボットハンドを移動させる移動動作を含む、
ことを特徴とする項８に記載のロボットシステム。
前記回避動作は、前記ロボットに前記接近動作を行わせた際の前記ロボットハンドの移動方向とは異なる方向に前記ロボットハンドを移動させる移動動作を含む、
ことを特徴とする項８に記載のロボットシステム。
【0172】
（項１０）
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作と、前記ロボットハンドの位置又は姿勢を補正する補正動作と、を含み、
前記制御部は、前記第１領域の幅、又は前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅に応じて、前記退避動作及び前記補正動作のいずれか一方を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする項９に記載のロボットシステム。
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作と、前記ロボットハンドの位置又は姿勢を補正する補正動作と、を含み、
前記制御部は、前記第１領域の幅、又は前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅に応じて、前記退避動作及び前記補正動作のいずれか一方を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする項９に記載のロボットシステム。
【0173】
（項１１）
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作を含み、
前記制御部は、前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅が所定幅以下の場合、前記退避動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする項９に記載のロボットシステム。
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作を含み、
前記制御部は、前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅が所定幅以下の場合、前記退避動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする項９に記載のロボットシステム。
【0174】
（項１２）
前記移動動作は、前記ロボットハンドの位置又は姿勢を補正する補正動作を含み、
前記制御部は、前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅が所定幅を超える場合、前記補正動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする項９又は１１に記載のロボットシステム。
前記移動動作は、前記ロボットハンドの位置又は姿勢を補正する補正動作を含み、
前記制御部は、前記所定範囲における前記第１領域以外の第２領域の幅が所定幅を超える場合、前記補正動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする項９又は１１に記載のロボットシステム。
【0175】
（項１３）
前記所定範囲が前記所定幅よりも広い、
ことを特徴とする項１１又は１２に記載のロボットシステム。
前記所定範囲が前記所定幅よりも広い、
ことを特徴とする項１１又は１２に記載のロボットシステム。
【0176】
（項１４）
前記ロボットハンドが指部を有し、
前記所定幅は前記指部の幅である、
ことを特徴とする項１３に記載のロボットシステム。
前記ロボットハンドが指部を有し、
前記所定幅は前記指部の幅である、
ことを特徴とする項１３に記載のロボットシステム。
【0177】
（項１５）
前記移動動作は、前記ロボットハンドの位置又は姿勢を補正する補正動作を含み、
前記制御部は、前記第１領域が検出された場合、前記第１領域が検出されなくなるまで前記補正動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする項９に記載のロボットシステム。
前記移動動作は、前記ロボットハンドの位置又は姿勢を補正する補正動作を含み、
前記制御部は、前記第１領域が検出された場合、前記第１領域が検出されなくなるまで前記補正動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする項９に記載のロボットシステム。
【0178】
（項１６）
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作を含み、
前記制御部は、前記所定範囲のうち前記距離が前記閾値を超える２つの第２領域に前記第１領域が挟まれる場合、前記退避動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする項９に記載のロボットシステム。
前記移動動作は、前記ロボットハンドを前記移動方向とは反対の方向に退避させる退避動作を含み、
前記制御部は、前記所定範囲のうち前記距離が前記閾値を超える２つの第２領域に前記第１領域が挟まれる場合、前記退避動作を前記ロボットに行わせる、
ことを特徴とする項９に記載のロボットシステム。
【0179】
（項１７）
前記制御部は、前記補正動作を行った後、前記接近動作を継続する、
ことを特徴とする項１０、１２、又は１５に記載のロボットシステム。
前記制御部は、前記補正動作を行った後、前記接近動作を継続する、
ことを特徴とする項１０、１２、又は１５に記載のロボットシステム。
【0180】
（項１８）
複数のワークがばら積みされた所定領域を撮像する撮像装置を更に備え、
前記制御部は、
前記撮像装置が前記所定領域を撮像した撮像画像を前記撮像装置から取得し、
前記撮像画像に基づき、前記複数のワークの中から前記保持対象とする前記ワークを選択する、
ことを特徴とする項１乃至１７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
複数のワークがばら積みされた所定領域を撮像する撮像装置を更に備え、
前記制御部は、
前記撮像装置が前記所定領域を撮像した撮像画像を前記撮像装置から取得し、
前記撮像画像に基づき、前記複数のワークの中から前記保持対象とする前記ワークを選択する、
ことを特徴とする項１乃至１７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【0181】
（項１９）
前記制御部は、
前記保持対象とする前記ワークを保持させる保持動作を開始させる保持開始位置を取得し、
前記接近動作は、前記ロボットハンドを前記保持開始位置に移動させる動作を含む、
ことを特徴とする項１乃至１８のいずれか１項に記載のロボットシステム。
前記制御部は、
前記保持対象とする前記ワークを保持させる保持動作を開始させる保持開始位置を取得し、
前記接近動作は、前記ロボットハンドを前記保持開始位置に移動させる動作を含む、
ことを特徴とする項１乃至１８のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【0182】
（項２０）
前記制御部は、前記ロボットハンドが前記保持開始位置に到達した場合、前記接近動作を停止して、前記ロボットハンドに前記保持動作を行わせる、
ことを特徴とする項１９に記載のロボットシステム。
前記制御部は、前記ロボットハンドが前記保持開始位置に到達した場合、前記接近動作を停止して、前記ロボットハンドに前記保持動作を行わせる、
ことを特徴とする項１９に記載のロボットシステム。
【0183】
（項２１）
前記センサが第１センサであり、
前記ロボットハンドは、複数の指部を有し、
前記複数の指部の間に前記保持対象とする前記ワークが有るか無いかを検出するための第２センサを更に備える、
ことを特徴とする項１９又は２０に記載のロボットシステム。
前記センサが第１センサであり、
前記ロボットハンドは、複数の指部を有し、
前記複数の指部の間に前記保持対象とする前記ワークが有るか無いかを検出するための第２センサを更に備える、
ことを特徴とする項１９又は２０に記載のロボットシステム。
【0184】
（項２２）
前記ロボットハンドは、指部を有し、
前記センサは、前記指部に設けられており、前記距離として前記指部と前記物体との距離を計測する、
ことを特徴とする項２に記載のロボットシステム。
前記ロボットハンドは、指部を有し、
前記センサは、前記指部に設けられており、前記距離として前記指部と前記物体との距離を計測する、
ことを特徴とする項２に記載のロボットシステム。
【0185】
（項２３）
前記センサは、前記指部の先端に設けられており、前記距離として前記指部の先端と前記物体との距離を計測する、
ことを特徴とする項２２に記載のロボットシステム。
前記センサは、前記指部の先端に設けられており、前記距離として前記指部の先端と前記物体との距離を計測する、
ことを特徴とする項２２に記載のロボットシステム。
【0186】
（項２４）
前記エネルギーは光である、
ことを特徴とする項６乃至１７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
前記エネルギーは光である、
ことを特徴とする項６乃至１７のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【0187】
（項２５）
前記光は赤外線である、
ことを特徴とする項２４に記載のロボットシステム。
前記光は赤外線である、
ことを特徴とする項２４に記載のロボットシステム。
【0188】
（項２６）
前記制御部は、
前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作のユーザの選択を受け付けるユーザインタフェース画像を表示部に表示させ、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ユーザインタフェース画像を介した前記ユーザの選択に応じた前記回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする項１乃至２５のいずれか１項に記載のロボットシステム。
前記制御部は、
前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作のユーザの選択を受け付けるユーザインタフェース画像を表示部に表示させ、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ユーザインタフェース画像を介した前記ユーザの選択に応じた前記回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする項１乃至２５のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【0189】
（項２７）
複数の指部を含むロボットハンド、及びロボットアームを有するロボットと、
前記複数の指部のそれぞれに設けられ、前記複数の指部のうち対応する指部を基準とする所定方向における前記対応する指部と物体との状態をそれぞれ計測する複数のセンサと、
前記ロボットを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記複数のセンサのそれぞれから計測結果を取得し、
前記複数のセンサのいずれにおいても前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットに前記接近動作を実行させた場合の前記ロボットハンドの移動方向とは反対の方向に前記ロボットハンドを退避させる退避動作を、前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステム。
複数の指部を含むロボットハンド、及びロボットアームを有するロボットと、
前記複数の指部のそれぞれに設けられ、前記複数の指部のうち対応する指部を基準とする所定方向における前記対応する指部と物体との状態をそれぞれ計測する複数のセンサと、
前記ロボットを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記複数のセンサのそれぞれから計測結果を取得し、
前記複数のセンサのいずれにおいても前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットに前記接近動作を実行させた場合の前記ロボットハンドの移動方向とは反対の方向に前記ロボットハンドを退避させる退避動作を、前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステム。
【0190】
（項２８）
ロボットアーム及びロボットハンドを有するロボットと、前記ロボットハンドを基準とする所定方向における前記ロボットハンドと物体との状態を計測するセンサと、を備えるロボットシステムの制御方法であって、
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステムの制御方法。
ロボットアーム及びロボットハンドを有するロボットと、前記ロボットハンドを基準とする所定方向における前記ロボットハンドと物体との状態を計測するセンサと、を備えるロボットシステムの制御方法であって、
保持対象とするワークに前記ロボットハンドを接近させる接近動作を前記ロボットに実行させ、
前記接近動作を前記ロボットに実行させている場合に、前記センサから計測結果を取得し、
前記計測結果に基づく所定条件が成立する場合、前記ロボットハンドが前記物体に干渉するのを回避する回避動作を前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とするロボットシステムの制御方法。
【0191】
（項２９）
項１乃至２７のいずれか１項に記載のロボットシステムを用いて物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
項１乃至２７のいずれか１項に記載のロボットシステムを用いて物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
【0192】
（項３０）
項２８に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
項２８に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【0193】
（項３１）
項３０に記載のプログラムを記録した、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体。
項３０に記載のプログラムを記録した、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体。
【符号の説明】
【0194】
１０…ロボットシステム、１００…ロボット、１０１…ロボットアーム、１２０…ロボットハンド、３０３…距離センサ（センサ）、３０４…距離センサ（センサ）、５５０…制御部
【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】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】