特開 2024-176621 ワーク取出し装置

(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】P2024176621

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】ワーク取出し装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20241212BHJP

   B25J 9/10 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 Z

B25J13/08 A

B25J9/10 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095329

(22)【出願日】2023-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】504176911

【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】原田 研介

(72)【発明者】

【氏名】張 馨芸

(72)【発明者】

【氏名】堂前 幸康

(72)【発明者】

【氏名】万 偉偉

(72)【発明者】

【氏名】森 建郎

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS04

3C707BS10

3C707DS02

3C707JS03

3C707KS03

3C707KS04

3C707KS07

3C707KS09

3C707KS21

3C707KS30

3C707KS35

3C707KT03

3C707KT05

3C707KV01

3C707KW03

3C707KX06

3C707KX10

3C707LS15

3C707LV02

3C707LV06

3C707LV07

3C707MT04

3C707NS17

(57)【要約】

【課題】高い成功率でワークを取り出すことが可能なワーク取出し装置を提供すること。
【解決手段】本開示に係るワーク取出し装置は、３次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から１つずつワークを取り出すワーク取出し装置であって、ワークを把持可能に構成された第１把持部と、ワークを把持可能に構成された第２把持部と、第１把持部及び第２把持部のそれぞれの動作を制御する制御部と、第１把持部によるワークの把持状態を判定する把持状態判定部と、を備え、把持状態判定部によって、第１把持部がワークの端部を把持している、と判定された場合、制御部は、第２把持部に、第１把持部によって把持されているワークを把持させ且つ３次元空間から取り出させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

３次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から１つずつワークを取り出すワーク取出し装置であって、
前記ワークを把持可能に構成された第１把持部と、
前記ワークを把持可能に構成された第２把持部と、
前記第１把持部及び前記第２把持部のそれぞれの動作を制御する制御部と、
前記第１把持部による前記ワークの把持状態を判定する把持状態判定部と、
を備え、
前記把持状態判定部によって、前記第１把持部が前記ワークの端部を把持している、と判定された場合、前記制御部は、前記第２把持部に、前記第１把持部によって把持されている前記ワークを把持させ且つ前記３次元空間から取り出させる、
ワーク取出し装置。

【請求項2】

前記把持状態判定部によって、前記第１把持部が前記ワークの端部を把持している、と判定された場合、前記制御部は、前記第２把持部に、前記第１把持部によって把持されている前記ワークを、把持させ、且つ、円状又は矩形状の軌道を描くように前記３次元空間から取り出させる、
請求項１に記載のワーク取出し装置。

【請求項3】

前記把持状態判定部は、前記第１把持部によって把持されている前記ワークが所定の高さ位置まで持ち上げられた状態で、前記第１把持部が前記ワークから受ける重量が第１所定重量未満である場合、前記第１把持部が前記ワークの端部を把持している、と判定する、
請求項１に記載のワーク取出し装置。

【請求項4】

前記把持状態判定部によって、前記第１把持部が前記ワークの中央部を把持している、と判定された場合、前記制御部は、前記第１把持部に、把持している前記ワークを前記３次元空間から取り出させる、
請求項１に記載のワーク取出し装置。

【請求項5】

前記把持状態判定部は、前記第２把持部による前記ワークの把持状態をさらに判定し、
前記把持状態判定部によって、前記第２把持部が前記ワークの中央部を把持している、と判定された場合、前記制御部は、前記第２把持部に、把持している前記ワークを前記３次元空間から取り出させる、
請求項１に記載のワーク取出し装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ワークを取り出すためのワーク取出し装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、３次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から１つずつワークを把持し、取り出すワーク取出し装置が開示されている。このワーク取出し装置は、ワークを把持する把持手段と、把持手段がワークを把持した後、把持手段により把持されたワークが円状又は矩形状の軌道を描くように把持手段を制御する制御手段と、を備える。それにより、このワーク取出し装置は、ワーク同士の絡み合いを容易に解くことができ、ワークの把持の失敗を防ぐことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２３－７３８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されたワーク取出し装置は、把持手段によって線状のワークの端部を把持した場合、把持手段によって把持されたワークに対して効率的に力を伝えることができない可能性があり、その結果、高い成功率でワークを取り出すことができない、という課題があった。

【0005】

本開示は、以上の背景に鑑みなされたものであり、高い成功率でワークを取り出すことが可能なワーク取出し装置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】

【0006】

本開示にかかるワーク取出し装置は、３次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から１つずつワークを取り出すワーク取出し装置であって、前記ワークを把持可能に構成された第１把持部と、前記ワークを把持可能に構成された第２把持部と、前記第１把持部及び前記第２把持部のそれぞれの動作を制御する制御部と、前記第１把持部による前記ワークの把持状態を判定する把持状態判定部と、を備え、前記把持状態判定部によって、前記第１把持部が前記ワークの端部を把持している、と判定された場合、前記制御部は、前記第２把持部に、前記第１把持部によって把持されている前記ワークを把持させ且つ前記３次元空間から取り出させる。それにより、このワーク取出し装置は、第１把持部によって線状のワークの端部を把持した場合でも、第２把持部によって、第１把持部によって把持されたワークの中央部を把持することができるため、取出し対象のワークに対して効率的に力を伝えることができ、その結果、高い成功率でワークを取り出すことができる。

【0007】

また、本開示にかかるワーク取出し装置では、前記把持状態判定部によって、前記第１把持部が前記ワークの端部を把持している、と判定された場合、前記制御部は、前記第２把持部に、前記第１把持部によって把持されている前記ワークを、把持させ、且つ、円状又は矩形状の軌道を描くように前記３次元空間から取り出させる。それにより、このワーク取出し装置は、取出し対象のワークに対して効率的に力を伝えることができ、且つ、ワークの絡みを容易に解くことができるため、さらに高い成功率でワークを取り出すことができる。

【発明の効果】

【0008】

本開示により、高い成功率でワークを取り出すことが可能なワーク取出し装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示に係るワーク取出し装置の概略的なシステム構成を示す図である。

【図2】本開示に係る制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。

【図3】本開示に係るワーク取出し装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図4】本開示に係るワーク取出し装置の動作の他の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】

【0010】

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

【0011】

＜実施の形態１＞
図１は、本開示に係るワーク取出し装置１の概略的なシステム構成を示す図である。ワーク取出し装置１は、３次元空間に配置された複数の線状のワークの中から１つずつワークを把持して取り出す装置である。線状のワークは、例えば、コネクタ、分岐部などを有するケーブル状のワークである。複数のワークは、箱内や平面などにバラ積みされている線状の部品などである。

【0012】

具体的には、ワーク取出し装置１は、ロボットアーム２，３と、３次元ビジョンセンサ４，５と、力覚センサ６，７と、制御装置８と、を備えている。

【0013】

ロボットアーム２は、把持手段（把持部）の一具体例である。ロボットアーム２は、所謂、多関節型アームであって、例えば、複数のリンク２１と、各リンク２１を回動可能に連結する関節部（手首関節、肘関節、肩関節など）２２と、その先端に設けられワークを把持するエンドエフェクタ２３と、を有する。

【0014】

各関節部２２には、各関節部２２の回転情報を検出するエンコーダなどの回転センサと、各関節部２２を駆動するサーボモータなどのアクチュエータと、各関節部２２の操作力を検出する力センサと、が設けられている。力センサは、例えば、各関節部２２のトルクを検出するトルクセンサなどである。各関節部２２には、減速機構などが設けられている。エンドエフェクタ２３は、例えば、複数の指部を有している。指部には関節部、アクチュエータなどが設けられており、各指部は、ワークを把持することができるように構成されている。

【0015】

ロボットアーム３は、把持手段（把持部）の一具体例である。ロボットアーム３は、所謂、多関節型アームであって、例えば、複数のリンク３１と、各リンク３１を回動可能に連結する関節部（手首関節、肘関節、肩関節など）３２と、その先端に設けられワークを把持するエンドエフェクタ３３と、を有する。

【0016】

各関節部３２には、各関節部３２の回転情報を検出するエンコーダなどの回転センサと、各関節部３２を駆動するサーボモータなどのアクチュエータと、各関節部３２の操作力を検出する力センサと、が設けられている。力センサは、例えば、各関節部３２のトルクを検出するトルクセンサなどである。各関節部３２には、減速機構などが設けられている。エンドエフェクタ３３は、例えば、複数の指部を有している。指部には関節部、アクチュエータなどが設けられており、各指部は、ワークを把持することができるように構成されている。

【0017】

３次元ビジョンセンサ４は、取得手段の一具体例である。３次元ビジョンセンサ４は、複数のワークの３次元情報を取得する。ワークの３次元情報は、各ワークの形状、位置（３次元座標など）、姿勢などの情報を含む。３次元ビジョンセンサ４は、例えば、ロボットアーム２のエンドエフェクタ２３やリンク２１などに設けられている。３次元ビジョンセンサ４は、カメラやレーザセンサなどで構成されている。３次元ビジョンセンサ４は、取得したワークの３次元情報を制御装置８に対して出力する。

【0018】

３次元ビジョンセンサ５は、取得手段の一具体例である。３次元ビジョンセンサ５は、複数のワークの３次元情報を取得する。ワークの３次元情報は、各ワークの形状、位置（３次元座標など）、姿勢などの情報を含む。３次元ビジョンセンサ５は、例えば、ロボットアーム３のエンドエフェクタ３３やリンク３１などに設けられている。３次元ビジョンセンサ５は、カメラやレーザセンサなどで構成されている。３次元ビジョンセンサ５は、取得したワークの３次元情報を制御装置８に対して出力する。

【0019】

力覚センサ６は、例えば、ロボットアーム２のリンク先端側とエンドエフェクタ２３との間に設けられている。エンドエフェクタ２３がワークを把持した時にエンドエフェクタ２３にはワークの重量が掛かる。力覚センサ６は、エンドエフェクタ２３によって把持されたワークの重量を検出する。

【0020】

力覚センサ７は、例えば、ロボットアーム３のリンク先端側とエンドエフェクタ３３との間に設けられている。エンドエフェクタ３３がワークを把持した時にエンドエフェクタ３３にはワークの重量が掛かる。力覚センサ７は、エンドエフェクタ３３によって把持されたワークの重量を検出する。

【0021】

制御装置８は、ロボットアーム２，３に対する各種の演算処理及び制御処理を行う。制御装置８は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)やＧＰＵ(Graphics Processing Unit)などのプロセッサ８ａと、ＲＡＭ(Random Access Memory)やＲＯＭ(Read Only Memory)などの内部メモリ８ｂと、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)やＳＤＤ(Solid State Drive)などのストレージデバイス８ｃと、ディスプレイなどの周辺機器を接続するための入出力Ｉ／Ｆ８ｄと、装置外部の機器と通信を行う通信Ｉ／Ｆ８ｅと、を備えた通常のコンピュータのハードウェア構成を有する。

【0022】

図２は、制御装置８の概略的なシステム構成を示すブロック図である。制御装置８は、候補算出部８１と、ロボット制御部８２と、把持状況判定部８３と、を有している。

【0023】

候補算出部８１は、３次元ビジョンセンサ４により取得されたワークの３次元情報に基づいて、ロボットアーム２のエンドエフェクタ２３がワークを把持する際のワークの把持点の候補である把持候補点を少なくとも１つ算出する。また、候補算出部８１は、３次元ビジョンセンサ５により取得されたワークの３次元情報に基づいて、ロボットアーム３のエンドエフェクタ３３がワークを把持する際のワークの把持点の候補である把持候補点を少なくとも１つ算出する。

【0024】

例えば、候補算出部８１は、３次元ビジョンセンサ４により取得されたワークの３次元情報に基づいて、各ワークの高さ位置を示す深度情報を算出する。候補算出部８１は、算出した各ワークの深度情報に基づいて、高さ方向へ突出した凸部を検出する。候補算出部８１は、算出した深度情報に基づいて、例えば、所定高さ以上の点を１とし、所定高さ未満の点を０として２値化し、１となる点を、凸部として検出する。候補算出部８１は、上述のように検出した凸部を把持候補点としてもよい。それにより、エンドエフェクタ２３が把持し易い凸部を把持候補点にすることができる。同様にして、候補算出部８１は、３次元ビジョンセンサ５により取得されたワークの３次元情報に基づいて、各ワークの深度情報を算出し、その算出結果に基づいて検出した凸部を、エンドエフェクタ３３の把持候補点としてもよい。候補算出部８１は、上述のように算出した複数の把持候補点をロボット制御部８２に対して出力する。

【0025】

ロボット制御部８２は、制御手段の一具体例である。ロボット制御部８２は、ロボットアーム２，３のそれぞれの動作を制御する。ロボット制御部８２は、例えば、ロボットアーム２における各関節部の回転センサからの回転情報（回転角など）及び各関節部の力センサからの操作力に基づいて、ロボットアーム２における各関節部のアクチュエータを制御することで、ロボットアーム２をフィードバック制御する。また、ロボット制御部８２は、例えば、ロボットアーム３における各関節部の回転センサからの回転情報（回転角など）及び各関節部の力センサからの操作力に基づいて、ロボットアーム３における各関節部のアクチュエータを制御することで、ロボットアーム３をフィードバック制御する。それにより、ロボット制御部８２は、ロボットアーム２，３のそれぞれのエンドエフェクタ２３，３３を所望の位置に移動させることができる。

【0026】

また、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ２３，３３のそれぞれの指部のアクチュエータを制御することで、エンドエフェクタ２３，３３のそれぞれによるワークの把持及び解放を制御する。それにより、ロボット制御部８２は、ロボットアーム２，３のそれぞれを制御して、ワークを把持し、移動させることができる。

【0027】

ここで、ロボット制御部８２は、候補算出部８１により算出された複数の把持候補点の中から１つの把持候補点を選択する。そして、ロボット制御部８２は、３次元ビジョンセンサ４により取得されたワークの３次元情報に基づいて、ロボットアーム２のエンドエフェクタ２３が把持候補点でワークを把持するように、ロボットアーム２を制御する。同様にして、ロボット制御部８２は、３次元ビジョンセンサ５により取得されたワークの３次元情報に基づいて、ロボットアーム３のエンドエフェクタ３３が把持候補点でワークを把持するように、ロボットアーム３を制御する。

【0028】

把持状況判定部８３は、エンドエフェクタ２３，３３のそれぞれによるワークの把持状況を判定する。具体的には、把持状況判定部８３は、エンドエフェクタ２３がワークのどの部分を把持しているのかを判定する。同様に、把持状況判定部８３は、エンドエフェクタ３３がワークのどの部分を把持しているのかを判定する。

【0029】

例えば、把持状況判定部８３は、エンドエフェクタ２３によって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ１未満である場合、ロボットアーム２がワークに効率的に力を伝えられていない状況、即ち、エンドエフェクタ２３がワークの端部を把持している、と判定する。また、把持状況判定部８３は、エンドエフェクタ２３によって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ１以上かつ所定重量Ｗ２（但し、Ｗ１＜Ｗ２）未満である場合、ロボットアーム２がワークに効率的に力を伝えられている状況、即ち、エンドエフェクタ２３がワークの中央部を把持している、と判定する。さらに、把持状況判定部８３は、エンドエフェクタ２３によって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ２以上である場合、エンドエフェクタ２３が絡まったワークを把持していると判定する。同様にして、把持状況判定部８３は、エンドエフェクタ３３によって把持されたワークの把持状況についても、ワークの重量に基づいて判定する。そして、把持状況判定部８３は、判定結果をロボット制御部８２に対して出力する。なお、絡まったワークは、自身において絡まったワークに限られず、他のワークと絡み合ったワークも含む。

【0030】

なお、把持状況判定部８３は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量に基づいて、当該ワークの把持状況を判定する場合に限られず、例えば、３次元ビジョンセンサ４，５の何れかにより取得されたワークの３次元情報に基づいて、当該ワークの把持状況を判定してもよい。

【0031】

ここで、ロボット制御部８２は、把持状況判定部８３の判定結果に基づいて、ロボットアーム２，３のそれぞれの動作を制御する。

【0032】

例えば、把持状況判定部８３によって、エンドエフェクタ２３がワークの端部を把持している、と判定された場合、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ３３に、エンドエフェクタ２３によって把持されているワークを把持させる。このとき、エンドエフェクタ２３が既にワークの端部を把持しているため、エンドエフェクタ３３は、高い確率でワークの中央部を把持することができる。その後、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ２３からワークを解放する。

【0033】

また、例えば、把持状況判定部８３によって、エンドエフェクタ２３がワークの中央部を把持している、又は、エンドエフェクタ２３が絡まったワークを把持している、と判定された場合、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ３３に、エンドエフェクタ２３によって把持されているワークを把持させず、エンドエフェクタ２３にワークを把持させたままにする。

【0034】

その後、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されているワークが、円状の軌道を描くようにロボットアーム２，３の何れかを制御する。なお、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかが円状の軌道を描くようにロボットアーム２，３の何れかを制御することで、上述の如く、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されたワークも円状の軌道を描くこととなる。

【0035】

例えば、ケーブルなどの線状のワークは、円状に巻かれた状態で置かれていることが多い。したがって、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されたワークが、円状の軌道を描くようにロボットアーム２，３の何れかを制御することにより、ワークの絡みを容易に解くことができる。

【0036】

なお、上述の円状の軌道は、真円だけでなく、楕円を含んでいてもよい。また、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されたワークが、矩形状の軌道を描くようにロボットアーム２，３の何れかを制御してもよい。また、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されたワークが、円状又は矩形状の軌道に沿って往復するようにロボットアーム２，３の何れかを制御してもよい。

【0037】

また、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されたワークが、円状の軌道を描くように公転しつつ自転するように、ロボットアーム２，３の何れかを制御してもよい。それにより、ロボット制御部８２は、ワークの絡みをより容易に解くことができる。

【0038】

また、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されたワークが振動するように、ロボットアーム２，３の何れかをさらに制御してもよい。それにより、ロボット制御部８２は、ワークの絡みをより容易に解くことができる。上記振動の大きさは、コネクタや分岐部などのワークの絡みが発生し易い部位の大きさに応じて設定されるのが好ましい。

【0039】

例えば、ロボット制御部８２は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかに設けられたトルクセンサ（不図示）を用いて、ワークを円状軌道に沿って移動させる際の回転トルクを検出し、検出した回転トルクが大きい程、上記振動を大きくするように制御してもよい。

【0040】

続いて、図３を用いて、ワーク取出し装置１の動作の一例を説明する。図３は、ワーク取出し装置１の動作の一例を示すフローチャートである。

【0041】

まず、ワーク取出し装置１は、例えば３次元ビジョンセンサ４を用いて、複数のワークの３次元情報を取得する（ステップＳ１０１）。その後、ワーク取出し装置１は、制御装置８の候補算出部８１を用いて、複数のワークの３次元情報に基づいて、取出し対象のワークの把持候補点を算出する（ステップＳ１０２）。その後、ワーク取出し装置１は、制御装置８のロボット制御部８２を用いて、エンドエフェクタ２３が取出し対象のワークを把持候補点で把持して所定の高さまで持ち上げるように、ロボットアーム２を制御する（ステップＳ１０３）。

【0042】

その後、ワーク取出し装置１は、制御装置８の把持状況判定部８３を用いて、エンドエフェクタ２３によるワークの把持状況を判定する。具体的には、ワーク取出し装置１は、制御装置８の把持状況判定部８３を用いて、エンドエフェクタ２３によって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ１未満であるか否かに基づいて、エンドエフェクタ２３がワークの端部を把持しているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

【0043】

例えば、エンドエフェクタ２３によって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ１未満である場合（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、把持状況判定部８３は、ロボットアーム２がワークに効率的に力を伝えられない状況、即ち、エンドエフェクタ２３がワークの端部を把持している、と判定する。この場合、ワーク取出し装置１は、制御装置８のロボット制御部８２を用いて、エンドエフェクタ３３に、エンドエフェクタ２３によって把持されているワークを把持させる（ステップＳ１０５）。このとき、エンドエフェクタ２３が既にワークの端部を把持しているため、エンドエフェクタ３３は、高い確率でワークの中央部を把持することができる。その後、ワーク取出し装置１は、制御装置８のロボット制御部８２を用いて、エンドエフェクタ２３にワークを解放させる。

【0044】

それに対し、エンドエフェクタ２３によって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ１以上である場合（ステップＳ１０４のＮＯ）、把持状況判定部８３は、エンドエフェクタ２３が、ワークの中央部を把持している、又は、絡まったワークを把持している、と判定する。この場合、ワーク取出し装置１は、制御装置８のロボット制御部８２を用いて、エンドエフェクタ３３に、エンドエフェクタ２３によって把持されているワークを把持させず、エンドエフェクタ２３にワークを把持させたままにする。

【0045】

その後、ワーク取出し装置１は、制御装置８のロボット制御部８２を用いて、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されているワークが、円状の軌道を描くようにロボットアーム２，３の何れかを制御する（ステップＳ１０６）。

【0046】

そして、ワーク取出し装置１は、制御装置８のロボット制御部８２を用いて、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されているワークを、３次元空間から取り出して所望の位置に移動させる（ステップＳ１０７）。

【0047】

このように、本開示にかかるワーク取出し装置１は、一方のエンドエフェクタによって線状のワークの端部を把持した場合でも、他方のエンドエフェクタによって、一方の把持部によって把持されたワークの中央部を把持することができるため、取出し対象のワークに対して効率的に力を伝えることができ、その結果、高い成功率でワークを取り出すことができる。

【0048】

また、本開示にかかるワーク取出し装置１は、何れかのエンドエフェクタによって把持されたワークが、円状又は矩形状の軌道を描くようにロボットアームを制御する。それにより、本開示にかかるワーク取出し装置１は、取出し対象のワークに対して効率的に力を伝えることができるだけでなく、ワークの絡みを容易に解くことができるため、さらに高い成功率でワークを取り出すことができる。

【0049】

＜実施の形態２＞
続いて、図４を用いて、ワーク取出し装置１の動作の他の例を説明する。図４は、ワーク取出し装置１の動作の他の例を示すフローチャートである。

【0050】

まず、ワーク取出し装置１は、例えば３次元ビジョンセンサ４を用いて、複数のワークの３次元情報を取得する（ステップＳ２０１）。その後、ワーク取出し装置１は、制御装置８の候補算出部８１を用いて、複数のワークの３次元情報に基づいて、取出し対象のワークの把持候補点を算出する（ステップＳ２０２）。その後、ワーク取出し装置１は、制御装置８のロボット制御部８２を用いて、エンドエフェクタ２３が取出し対象のワークを把持候補点で把持して所定の高さまで持ち上げるように、ロボットアーム２を制御する（ステップＳ２０３）。

【0051】

その後、ワーク取出し装置１は、制御装置８の把持状況判定部８３を用いて、エンドエフェクタ２３によるワークの把持状況を判定する。

【0052】

具体的には、まず、ワーク取出し装置１は、制御装置８の把持状況判定部８３を用いて、エンドエフェクタ２３によって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ１未満であるか否かに基づいて、エンドエフェクタ２３がワークの端部を把持しているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。

【0053】

例えば、エンドエフェクタ２３によって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ１未満である場合（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、把持状況判定部８３は、ロボットアーム２がワークに効率的に力を伝えられない状況、即ち、エンドエフェクタ２３がワークの端部を把持している、と判定する。この場合、ワーク取出し装置１は、制御装置８のロボット制御部８２を用いて、エンドエフェクタ３３に、エンドエフェクタ２３によって把持されているワークを把持させる（ステップＳ２０５）。このとき、エンドエフェクタ２３が既にワークの端部を把持しているため、エンドエフェクタ３３は、高い確率でワークの中央部を把持することができる。その後、ワーク取出し装置１は、制御装置８のロボット制御部８２を用いて、エンドエフェクタ２３にワークを解放させる。

【0054】

その後、ワーク取出し装置１は、制御装置８の把持状況判定部８３を用いて、エンドエフェクタ３３によって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ１未満であるか否かに基づいて、エンドエフェクタ３３がワークの端部を把持しているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４～Ｓ２０５の処理は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ１以上になるまで繰り返される。

【0055】

エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ１以上である場合（ステップＳ２０４のＮＯ）、次に、ワーク取出し装置１は、制御装置８の把持状況判定部８３を用いて、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ２未満であるか否かに基づいて、エンドエフェクタ２３が絡まったワークを把持しているか否かを判定する（ステップＳ２０６）。

【0056】

例えば、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ２以上である場合（ステップＳ２０６のＮＯ）、把持状況判定部８３は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかが絡まったワークを把持している、と判定する。この場合、ワーク取出し装置１は、制御装置８のロボット制御部８２を用いて、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されているワークが、円状の軌道を描くようにロボットアーム２，３の何れかを制御する（ステップＳ２０７）。それにより、ワーク取出し装置１は、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されているワークの絡みを容易に解くことができる。その後、ワーク取出し装置１は、ステップＳ２０４の処理に戻る。

【0057】

エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されて所定の高さ位置まで持ち上げられたワークの重量が所定重量Ｗ１以上かつ所定重量Ｗ２未満である場合（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、把持状況判定部８３は、ロボットアーム２，３の何れかがワークに効率的に力を伝えられている状況、即ち、エンドエフェクタ２３，３３の何れかが、絡みのないワークの中央部を把持している、と判定する。この場合、ワーク取出し装置１は、制御装置８のロボット制御部８２を用いて、エンドエフェクタ２３，３３の何れかによって把持されているワークを、円状の軌道に沿って移動させることなく、３次元空間から取り出して所望の位置に移動させる（ステップＳ２０８）。

【0058】

このように、本開示にかかるワーク取出し装置１は、一方のエンドエフェクタによって線状のワークの端部を把持した場合でも、他方のエンドエフェクタによって、一方の把持部によって把持されたワークの中央部を把持することができるため、取出し対象のワークに対して効率的に力を伝えることができ、その結果、高い成功率でワークを取り出すことができる。

【0059】

また、本開示にかかるワーク取出し装置１は、何れかのエンドエフェクタによって把持されたワークが絡まっている場合にのみ、当該何れかのエンドエフェクタによって把持されたワークが円状又は矩形状の軌道を描くようにロボットアームを制御する。それにより、本開示にかかるワーク取出し装置１は、処理負荷を低減させることができる。

【0060】

なお、本開示は、ワーク取出し装置１の処理の一部又は全部を、ＣＰＵ(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することが可能である。

【0061】

上述したプログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、ＲＡＭ(Random-Access Memory)、ＲＯＭ(Read-Only Memory)、フラッシュメモリ、ＳＳＤ(Solid-State Drive)又はその他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。

【0062】

以上、実施の形態を参照して本開示を説明したが、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本開示のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。そして、各実施の形態は、適宜他の実施の形態と組み合わせることができる。

【0063】

上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

【0064】

（付記１）
３次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から１つずつワークを取り出すワーク取出し装置によるワーク取出し方法であって、
第１把持部により前記ワークを把持し、
前記第１把持部による前記ワークの把持状態を判定し、
前記第１把持部が前記ワークの端部を把持している、と判定した場合、第２把持部に、前記第１把持部によって把持されている前記ワークを把持させ且つ前記３次元空間から取り出させる、
ワーク取出し方法。

【0065】

（付記２）
前記第１把持部が前記ワークの端部を把持している、と判定した場合、第２把持部に、前記第１把持部によって把持されている前記ワークを、把持させ、且つ、円状又は矩形状の軌道を描くように前記３次元空間から取り出させる、
付記１に記載のワーク取出し方法。

【0066】

（付記３）
３次元空間に置かれた複数の線状のワークの中から１つずつワークを取り出すワーク取出し装置におけるワーク取出し処理をコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
第１把持部により前記ワークを把持する処理と、
前記第１把持部による前記ワークの把持状態を判定する処理と、
前記第１把持部が前記ワークの端部を把持している、と判定した場合、第２把持部に、前記第１把持部によって把持されている前記ワークを把持させ且つ前記３次元空間から取り出させる処理と、
をコンピュータに実行させる制御プログラム。

【0067】

（付記４）
前記第１把持部が前記ワークの端部を把持している、と判定した場合、第２把持部に、前記第１把持部によって把持されている前記ワークを、把持させ、且つ、円状又は矩形状の軌道を描くように前記３次元空間から取り出させる処理をコンピュータに実行させる、
付記３に記載の制御プログラム。

【符号の説明】

【0068】

１ ワーク取出し装置、 ２，３ ロボットアーム、 ４，５ ３次元ビジョンセンサ、 ６，７ 力覚センサ、 ８ 制御装置、 ２１，３１ リンク、 ２２，３２ 関節部、 ２３，３３ エンドエフェクタ、 ８１ 候補算出部、 ８２ ロボット制御部、 ８３ 把持状況判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】