特開 2024-72330 ロボット制御システム、ロボット制御方法、及びロボット制御プログラム

(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】P2024072330

(43)【公開日】2024-05-28

(54)【発明の名称】ロボット制御システム、ロボット制御方法、及びロボット制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20240521BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022183048

(22)【出願日】2022-11-16

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度、国立研究開発法人情報通信研究機構「革新的情報通信技術研究開発委託研究／Ｂｅｙｏｎｄ ５Ｇ研究開発促進事業／Ｂｅｙｏｎｄ ５Ｇで実現する同期型ＣＰＳコンピューティング基盤の研究開発」産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(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】小向 祥実

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707KS03

3C707KS04

3C707KS12

3C707KS16

3C707KS20

3C707KT01

3C707KT02

3C707KT06

3C707LV12

(57)【要約】

【課題】よりロボットを効率的に運用することが可能なロボット制御システム、ロボット制御方法、及びロボット制御プログラムを提供する。
【解決手段】本開示に係るロボット制御システム１０は、第一タスクとその後の第二タスクとを含む複数のタスクを、それぞれのタスク計画に基づいて実行するロボット制御システムである。ロボット制御システム１０は、取得部１１と、制御部１２と、を備える。取得部１１は、第一タスク計画における、ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得する。制御部１２は、位置情報によって特定される、第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定することによって、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一タスクとその後の第二タスクとを含む複数のタスクを、それぞれのタスク計画に基づいて実行するロボットのロボット制御システムであって、
前記第一タスク計画における、前記ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得する取得部と、
前記位置情報によって特定される、前記第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定することによって、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する制御部と、
を備えた、ロボット制御システム。

【請求項2】

前記第一タスクを実行中のロボットの位置が、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない期間を、当該環境情報の取得処理の実行タイミングであると決定する、
請求項１記載のロボット制御システム。

【請求項3】

前記ロボットが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない位置にある期間において、より遅いタイミングを優先して実行タイミングとして決定する、
請求項１又は２に記載のロボット制御システム。

【請求項4】

前記環境情報の取得処理は、撮影処理であり、
前記環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かは、前記ロボットが前記環境情報に含まれる対象と重なることによって、当該対象の撮影を妨げているか否かである、
請求項１又は２に記載のロボット制御システム。

【請求項5】

前記対象は、複数種類の対象を含み、
前記制御部は、前記複数種類の対象のうち、いずれかの対象に関して前記環境情報を取得可能であると判定した場合に、当該環境情報の取得処理の実行タイミングとして決定する、
請求項４に記載のロボット制御システム。

【請求項6】

前記ロボットは、障害物を避けながらワークを目的地までに搬送するタスクを実行するものであり、
前記対象に前記ワーク、前記障害物、及び前記目的地のいずれか又は複数を含む、
請求項５に記載のロボット制御システム。

【請求項7】

前記制御部は、前記ロボットが前記第一タスクを実行中に、エラーが発生した場合、前記第二タスク計画を生成するための前記環境情報の再取得処理を実行する、
請求項４に記載のロボット制御システム。

【請求項8】

第一タスクとその後の第二タスクとを含む複数のタスクを、それぞれのタスク計画に基づいて実行するロボットのロボット制御方法であって、
前記第一タスク計画における、前記ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得し、
前記位置情報によって特定される、前記第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定し、
判定結果に基づいて、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する、
ロボット制御方法。

【請求項9】

第一タスクとその後の第二タスクとを含む複数のタスクを、それぞれのタスク計画に基づいて実行するロボットのロボット制御プログラムであって、
前記第一タスク計画における、前記ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得する処理と、
前記位置情報によって特定される、前記第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定することによって、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する処理と、
をコンピュータに実行させるロボット制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロボット制御システム、ロボット制御方法、及びロボット制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、倉庫や工場などにおいて、人手不足解消のため、自動で荷物の出し入れをおこなうロボットの開発がされている。
特許文献１には、倉庫作業にかかる作業時間を短縮できるピッキングロボットが記載されている。ピッキングロボットは、複数の物品を搬入箱から取り出して、収納箱に収納する動作を実行する。ピッキングロボットは、一つの物品を取り出し終えた後に、搬入箱を撮影して、次の収納動作をする対象物品を認識している。その後、ピッキングロボットは、実行計画を立案して次の物品を取り出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－０２５５６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した特許文献１に開示されたピッキングロボットでは、一つの物品を取り出し終えた後でなければ、搬入箱の撮影をすることができない。そのため、ピッキングロボットが動作実行中に対象物品を認識することができず、ロボットを効率的に運用するには不十分である。

【0005】

本開示の目的は、上述した課題に鑑み、よりロボットを効率的に運用することが可能なロボット制御システム、ロボット制御方法、及びロボット制御プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係るロボット制御システムは、
第一タスクとその後の第二タスクとを含む複数のタスクを、それぞれのタスク計画に基づいて実行するロボットのロボット制御システムであって、
前記第一タスク計画における、前記ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得する取得部と、
前記位置情報によって特定される、前記第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定することによって、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する制御部と、を備える。

【0007】

本開示の一態様に係るロボット制御方法は、
第一タスクとその後の第二タスクとを含む複数のタスクを、それぞれのタスク計画に基づいて実行するロボットの制御方法であって、
前記第一タスク計画における、前記ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得し、
前記位置情報によって特定される、前記第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定し、
判定結果に基づいて、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する。

【0008】

本開示の一態様に係るロボット制御プログラムは、
第一タスクとその後の第二タスクとを含む複数のタスクを、それぞれのタスク計画に基づいて実行するロボットのロボット制御プログラムであって、
前記第一タスク計画における、前記ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得する処理と、
前記位置情報によって特定される、前記第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定することによって、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する処理と、をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0009】

本開示により、よりロボットを効率的に運用することが可能なロボット制御システム、ロボット制御方法、及びロボット制御プログラムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１に係るロボット制御システムの構成を示すブロック図である。

【図2】実施形態１に係るロボット制御方法の流れを示すフローチャートである。

【図3】実施形態２に係るロボット制御システムの構成を示すブロック図である。

【図4】実施形態２に係るロボット制御システム２０によって制御されるロボットの動きの一例を示した図である。

【図5】表１に示したタスク計画において、環境情報取得可能期間と次のタスク計画生成期間とを示した図である。

【図6】実施形態２に係るロボット制御システムによって制御されるロボットの動きを示した図である。

【図7】実施形態３に係るロボット制御システムによって、制御されるロボットが撮影する環境情報の対象を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施形態を通じて本開示を説明するが、請求の範囲に係る開示を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
なお、当然のことながら、図面に示した右手系ｘｙｚ直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸正向きが鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面である。

【0012】

＜実施形態１＞
以下、図面を参照して本開示の実施形態１について説明する。図１は、実施形態１に係るロボット制御システムの構成を示すブロック図である。実施の形態１に係るロボット制御システム１０は、取得部１１、制御部１２を備える。

【0013】

ロボット制御システム１０は、第一タスクとその後の第二タスクとを含む複数のタスクを、それぞれのタスク計画に基づいて実行するロボットの制御システムである。タスクは、例えば、倉庫における荷物の搬送作業、工場における部品の出し入れ作業又は部品の組付け作業、である。

【0014】

取得部１１は、第一タスク計画における、ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得する。タスク計画は、例えば、１秒毎に位置すべきロボットの位置が示され、順番に処理を実行すると、時々刻々とロボットの位置が遷移して、タスクを実行できる計画である。タスク計画は、ロボットの周囲における環境情報に基づいて生成される。

【0015】

制御部１２は、位置情報によって特定される、第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定することによって、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する。環境情報とは、ロボットの周囲に含まれる、タスク計画を生成するために必要な対象に関する情報である。例えば、部品を搬入箱から取り出して、収納箱に収納する出し入れ作業の場合、環境情報に含まれる対象は、部品、搬入箱、収納箱のことである。また、後述するように、ロボットが障害物を避けながらワークを目的地までに搬送するタスクを実行する場合、環境情報に含まれる対象は、ワーク、出発地、障害物、目的地のことである。

【0016】

環境情報は、例えば、ロボットの周囲に含まれる対象に関する位置、形状、色、模様などの情報である。

【0017】

続いて、実施形態１に係るロボット制御方法を説明する。図２は、実施形態１に係るロボット制御方法の流れを示すフローチャートである。まず、第一タスク計画における、ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得する（ＳＴ１）。次に、位置情報によって特定される、第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定する（ＳＴ２）。次に、判定結果に基づいて、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する（ＳＴ３）。

【0018】

このように、実施形態１に係るロボット制御システムは、第一タスク計画における、ロボットの位置が、第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになる否かを判定して、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する。これにより、タスクを実行中にも関わらず、次のタスク計画に必要な情報を取得して、次のタスク計画をおこなえるため、タスク間の停止時間が省略できる。よって、ロボットがタスクを連続的に実行することが可能なため、タクトタイム及びリードタイムを削減でき、よりロボットを効率的に運用できる。

【0019】

＜実施形態２＞
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態２について説明する。図３は、実施形態２に係るロボット制御システムの構成を示すブロック図である。実施形態２に係るロボット制御システム２０は、取得部２１、制御部２２を備える。実施形態２に係るロボット制御システム２０は、環境情報取得手段２３に無線又は有線接続されている。

【0020】

実施形態２に係るロボット制御システム２０は、実施形態１に係るロボット制御システム１０の制御部１２の変形例である。取得部２１は、実施形態１に係るロボット制御システムの取得部１１と同様であるため、説明を省略する。ここでは、ロボットの動きの一例を説明して、制御部２２及び環境情報取得手段２３について詳細に説明する。

【0021】

まず、図４を参照しながら、実施形態２に係るロボット制御システム２０によって制御されるロボットの動きの一例を説明する。図４は、実施形態２に係るロボット制御システム２０によって制御されるロボットの動きの一例を示した図である。

【0022】

ロボットＲ１は、ワークＷ１、Ｗ２、及びＷ３を、ピッキング部ＲＰ１を用いてピッキングして、搬入箱ＳＰ１から収納箱ＦＰ１に移動させるタスクを実行している。図３に示した例では、１度のタスクでワークＷ１のみを搬入箱ＰＳ１から収納箱ＰＦ１に移動させている。すなわち、ロボットは、１度のタスクでワーク１つを移動させて、３回のタスクを実行する。しかし、これに限定されることはなく、１度のタスクでワークＷ１、Ｗ２、及びＷ３を移動させてもよい。
図４では、ワークＷ１を搬入箱ＰＳ１から収納箱ＰＦ１に移動させるタスクにおいて、０秒目、２秒目、４秒目のロボットの動きを示している。

【0023】

ロボットＲ１は、ワークＷ１を、ピッキング部ＲＰ１を用いてピッキングして搬入箱ＰＳ１から収納箱ＰＦ１に移動させる際、タスク計画に従ってタスクを実行する。表１は、図４に示したロボットが、ワークＷ１を、ピッキング部ＲＰ１を用いてピッキングして搬入箱ＳＰ１から収納箱ＦＰ１に移動させる際のタスク計画である。表１に示したタスク計画の例では、タスクを実行する７秒間において、１秒毎に位置すべきピッキング部ＲＰ１の位置情報が示されている。ロボットは、０秒から７秒まで順番に処理を実行すると、時々刻々とピッキング部ＲＰ１の位置が遷移して、タスクを実行できる。

【0024】

【表1】

【0025】

表１に示したタスク計画の例では、ピッキング部ＲＰ１の位置情報を示しているが、ロボットＲ１の腕の姿勢位置を示す情報、ピッキング部ＲＰ１におけるピッキング機能のＯＮ／ＯＦＦ情報を含んでもよい。

【0026】

ここで、表１及び図５を参照しながら、環境情報取得可能期間と次のタスク計画生成期間とについて説明する。図５は、表１に示したタスク計画において、環境情報取得可能期間と次のタスク計画生成期間とを示した図である。図５に示した例では、０秒目から７秒目までのタスク計画実行時間のうち、４秒目から７秒目までの期間が次のタスク計画生成期間である。よって、０秒目から７秒目までのタスク計画実行時間のうち、０秒目から４秒目までの期間が環境情報取得可能期間である。すなわち、タスク計画実行時間から、次のタスク計画生成期間を差し引いた時間が、環境情報取得可能期間となる。

【0027】

次に、制御部２２及び環境情報取得手段２３について説明する。制御部２２は、第一タスクを実行中のロボットの位置が、第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない期間を、当該環境情報の取得処理の実行タイミングであると決定する。環境情報取得手段２３は、制御部２２が決定した環境情報の取得処理の実行タイミングに基づき、環境情報の取得処理を実行する。環境情報取得手段２３は、例えば、レーザーを用いて環境情報に含まれる対象の位置、色、形状を取得する処理を実行する。しかし、これに限定されることはなく、環境情報取得手段２３は、カメラを用いて撮影をおこない、環境情報に含まれる対象の位置、色、形状を取得する処理を実行してもよい。

【0028】

また、環境情報取得手段２３がカメラである場合、環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かは、ロボットが環境情報に含まれる対象と重なることによって、当該対象の撮影を妨げているか否かである。

【0029】

続いて、図６、及び表２、表３、表４を参照しながら、制御部２２による環境情報の取得処理の実行タイミングの決定方法を詳細に説明する。

【0030】

図６は、実施形態２に係るロボット制御システムによって制御されるロボットの動きを示した図である。図６に示した例では、ロボットＲ２は、ワークＷ１１、Ｗ１２、及びＷ１３を、ピッキング部ＲＰ２を用いてピッキングして、搬入箱ＳＰ２から収納箱ＦＰ２に移動させるタスクを実行している。ロボットＲ２は、ワークＷ１１、Ｗ１２、及びＷ１３の順番に、搬入箱ＳＰ２から収納箱ＦＰ２に移動させるタスクを実行している。また、ロボットＲ２は、一度のタスクで一つのワークを移動させるタスクを実行している。図６に示した例では、環境情報に含まれる対象は、ワークＷ１１、Ｗ１２、及びＷ１３、搬入箱ＳＰ２、収納箱ＦＰ２のことである。

【0031】

図６に示した例では、ロボットＲ２は、２回目のタスクを実行している。すなわち、図６は、ロボットＲ２がワークＷ１１を移動させる１回目のタスクを終え、ワークＷ１２を移動させる２回目のタスクを実行する例を示している。

【0032】

ここでは、ロボットＲ２がワークＷ１２を移動させる２回目のタスクが第一のタスクに該当する。また、ロボットＲ２がワークＷ１３を移動させる３回目のタスクが第二のタスクに該当する。また、下記ではロボットＲ２が１回目のタスクを実行している際に、２回目のタスク計画に必要な環境情報が取得され、２回目のタスク計画が生成されていることを前提に説明する。

【0033】

まず、取得部は、第一タスク（２回目のタスク）計画における、ロボットＲ２の位置の遷移を示す位置情報を取得する。表２は、図４に示したロボットＲ２の第一タスク（２回目のタスク）のタスク計画を示している。ロボットＲ２は、表１に示した０秒から７秒まで順番に処理を実行すると、時々刻々とピッキング部ＲＰ２の位置が遷移して、タスクを実行できる。ここでは、０秒目から７秒目までの第一タスク計画実行時間のうち、４秒目から７秒目までの期間が第二タスク（３回目のタスク）計画生成期間、０秒目から４秒目までの期間が環境情報取得可能期間とする。以下の説明では、０秒目から４秒目までの期間である、環境情報取得可能期間に着目する。

【0034】

【表2】

【0035】

表２に示した第一タスク（２回目のタスク）計画は、１回目のタスクを実行している際に、取得された環境情報を基に作成されている。表３は、１回目のタスクを実行している際に得られた第一タスク（２回目のタスク）計画に必要な環境情報に含まれる対象の位置を示す情報である。すなわち、表２に示した第一タスク（２回目のタスク）計画は、表３に示した環境情報を基に作成されている。また、図４に示した矢印は、表２に示した第一タスク（２回目のタスク）計画におけるピッキング部ＲＰ２の位置遷移を示したものである。

【0036】

【表3】

【0037】

制御部は、第一タスク（２回目のタスク）を実行している際に、第二タスク（３回目のタスク）計画に必要な環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する。より具体的には、制御部は、表２と表３とを比較して、表４を作成する。表４は、第一タスク（２回目のタスク）を実行する０秒目から４秒目までの期間に、第二タスク（３回目のタスク）計画に必要な環境情報の取得処理が可能か否かを示している。例えば、０秒目の時、表２に示したピッキング部ＲＰ２の位置が表３に示したワーク１３の位置に重なっていないため、ワークの取得処理ができる。一方で、３秒目の時、表２に示したピッキング部ＲＰ２の位置が表３に示した搬入箱ＳＰ２の位置に重なっているため、ワークの取得処理ができない。

【0038】

【表4】

【0039】

表４に示すように、制御部２２は、第一タスク（２回目のタスク）を実行中のロボットの位置のそれぞれが、第二タスク（３回目のタスク）計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定している。制御部２２は、判定結果（表４）に基づき、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する。

【0040】

すなわち、制御部２２は第一タスク（２回目のタスク）実行中において、環境情報に含まれる対象が１回目のタスク実行中に得られた位置にあると仮定して、第二タスク（３回目のタスク）計画に必要な環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定している。

【0041】

表４に示した例では、ワークＷ１３は０秒目から４秒目までの期間において、どのタイミングでも、ロボットＲ２の位置とワークの位置が重なっていない。そのため、制御部は、０秒目から４秒目までの期間がワークの取得処理の実行タイミングであると決定する。

【0042】

また、表４に示した例では、搬入箱ＳＰ２は、３秒目を除いて、どのタイミングでも、ロボットＲ２の位置と搬入箱ＰＳ２の位置が重なっていない。そのため、制御部は、０秒目から２秒目までの期間及び４秒目が搬入箱ＰＳ２の取得処理の実行タイミングであると決定する。

【0043】

さらに、表４に示した例では、収納箱ＦＰ２は、０秒目から２秒目までの期間において、どのタイミングでも、ロボットＲ２の位置と収納箱ＰＦ２の位置が重なっていない。そのため、制御部は、０秒目から２秒目までの期間が収納箱ＦＰ２の取得処理の実行タイミングであると決定する。

【0044】

このように、制御部は、第一タスク（２回目のタスク）を実行中のロボットの位置が、第二タスク（３回目のタスク）計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない期間を、当該環境情報の取得処理の実行タイミングであると決定する。このような構成にすることによって、タスクを実行中にも関わらず、次のタスク計画に必要な情報を取得して、次のタスク計画をおこなえる。

【0045】

ここで、１回目のタスク計画は、事前に入力されたワークＷ１１、ＳＰ１、ＦＰ１に関するデータを参照して、作成される。事前に入力されたワークＷ１１、ＳＰ１、ＦＰ１に関するデータは、位置、形状、色、模様を含む情報である。例えば、環境情報取得手段２３がカメラである場合、入力データの形状及び色と、カメラにより取得された画像における形状及び色と、を比較して、共通の色、形状を有するワークを同定する。これにより、ワークの位置座標が取得され、１回目のタスク計画が作成される。その他の例として、入力データの位置情報をそのまま取得して、１回目のタスク計画が作成されてもよい。

【0046】

また、制御部は、第一タスクを実行中のロボットの位置が、第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない位置にある期間において、より遅いタイミングを優先して実行タイミングとして決定することができる。

【0047】

表４に示した例では、ワークは０秒目から４秒目までの期間において、どのタイミングでも、ロボットの位置とワークの位置が重なっていない。そのため、制御部は、０秒目から４秒までの期間のうち、より遅いタイミングである４秒目をワークの取得処理の実行タイミングであると決定する。

【0048】

また、表４に示した例では、搬入箱ＳＰ２は、３秒目を除いて、どのタイミングでも、ロボットの位置と搬入箱ＳＰ２の位置が重なっていない。そのため、制御部は、０秒目から２秒目までの期間及び４秒目のうち、より遅いタイミングである４秒目を搬入箱ＳＰ２の取得処理の実行タイミングであると決定する。

【0049】

さらに、表４に示した例では、収納箱ＦＰ２は、０秒目から２秒目までの期間において、どのタイミングでも、ロボットＲ２の位置と収納箱ＰＦ２の位置が重なっていない。そのため、制御部は、０秒目から２秒目までの期間のうち、より遅いタイミングである２秒目を収納箱ＦＰ２の取得処理の実行タイミングであると決定する。

【0050】

ここでは、制御部は、第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない位置にある期間において、最も遅いタイミングを実行タイミングとして決定した。しかし、これに限定されることはなく、第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない位置にある期間において、より遅いタイミングであれば、いずれのタイミングでもよい。例えば、表４に示した例では、制御部は、０秒目から４秒目までの期間のうち、３秒目をワークＷ１３の取得処理の実行タイミングであると決定してもよい。

【0051】

このように、制御部は、第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない位置にある期間において、より遅いタイミングを優先して実行タイミングとして決定することができる。このような構成にすることによって、例えば、第二タスク計画を生成するための環境情報に含まれる対象に人が接触して、位置がずれてしまうなどの環境が変化することを考慮できる期間が長くなる。

【0052】

このように、実施形態２に係るロボット制御システムは、第一タスクを実行中のロボットの位置が、第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない期間を、当該環境情報の取得処理の実行タイミングであると決定する、これにより、タスクを実行中にも関わらず、次のタスク計画に必要な情報を取得して、次のタスク計画をおこなえるため、タスク間の停止時間が省略できる。よって、ロボットがタスクを連続的に実行することが可能なため、タクトタイム及びリードタイムを削減でき、よりロボットを効率的に運用できる。

【0053】

＜実施形態３＞
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態３について説明する。実施形態３に係るロボット制御システムは、取得部、制御部を備える。実施形態３に係るロボット制御システムは、実施形態１に係るロボット制御システム１０の制御部１２の変形例である。実施形態２に係るロボット制御システムの取得部は、実施形態１に係るロボット制御システムの取得部１１と同様であるため、説明を省略する。また、実施形態３に係るロボット制御システムにおける環境情報の取得処理は、撮影処理である。ここでは、制御部がおこなう撮影処理の対象及び撮影処理の実行タイミングの決定について説明する。

【0054】

制御部は、位置情報によって特定される、第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報に含まれる対象と重なることによって、当該対象の撮影を妨げているか否かを判定する。制御部は、判定結果に基づき、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する。

【0055】

ここで、環境情報に含まれる対象は、複数種類の対象を含む。例えば、ロボットがワークを、障害物を避けながら出発地から目的地までに搬送する場合、環境情報に含まれる対象は、ワーク、出発地、障害物、目的地のことである。この場合、環境情報に含まれる対象は、ワーク、出発地、障害物、目的地のいずれか又は複数を含む。

【0056】

制御部は、複数種類の対象のうち、いずれかの対象に関して環境情報を取得可能であると判定した場合に、当該環境情報の取得処理の実行タイミングとして決定してもよい。表５を参照しながら、より詳細に説明する。表５は、第一タスクを実行する０秒目から４秒目までの期間に、第二タスク計画に必要なワーク、出発地、障害物、及び目的地の撮影処理が可能か否かを示している。例えば、表５に示した例では、３秒目において、ワークの撮影処理ができるが、出発地、障害物、及び目的地の撮影処理はできないことを示している。

【0057】

【表5】

【0058】

制御部は、ワーク、出発地、障害物、及び目的地のすべてが同タイミングで撮影できる２秒目で環境情報の取得処理の実行タイミングとして決定しなくてもよい。すなわち、制御部は、ワークと出発地とを４秒目に撮影するタイミングであると決定し、障害物と目的地とを２秒目に撮影するタイミングであると決定してもよい。このような構成にすることによって、第一タスクを実行している際に、第二タスク計画に必要な環境情報に含まれる対象毎に異なるタイミングで取得することができる。

【0059】

このとき、環境情報に含まれる複数の対象を同じタイミングで撮影する際、対象を撮影する順番は変更可能である。表５に示した例では、４秒目において、ワークと出発地とはどちらの順番で撮影してもよい。

【0060】

ここで、制御部は、ロボットが第一タスクを実行中に、エラーが発生した場合、第二タスク計画を生成するための環境情報の再取得処理を実行してもよい。図５を参照しながら、より詳細に説明する。

【0061】

図７は、実施形態３に係るロボット制御システムによって、制御されるロボットが撮影する環境情報の対象を示した図である。図７（ａ）は、出発地Ｓ１に人が接触する前のロボットが撮影する環境情報の対象を示した図である。図７（ｂ）は、出発地Ｓ１に人が接触した後のロボットが撮影する環境情報の対象を示した図である。

【0062】

図７に示した例では、ロボットＲ３は、ワークＷ１１１をピッキング部ＲＰ３を用いてピッキングして、出発地Ｓ１から障害物Ｈ１を避けて目的地Ｆ１に搬送するタスクを実行している。図７に示した例では、１度のタスクでワークＷ１１１のみを出発地Ｓ１から目的地Ｆ１に移動させている。ここでは、ロボットＲ３は、ワークＷ１１１、Ｗ１１２、及びＷ１１３の順番に出発地Ｓ１から障害物Ｈ１を避けて目的地Ｆ１に搬送するタスクを実行する。

【0063】

図７に示した例では、ワークＷ１１１を出発地Ｓ１から障害物Ｈ１を避けて目的地Ｆ１に搬送するタスクが第一タスクに該当する。ワークＷ１１２を出発地Ｓ１から障害物Ｈ１を避けて目的地Ｆ１に搬送するタスクが第二タスクに該当する。

【0064】

図７（ｂ）では、図７（ａ）に比べて、出発地Ｓ１に人が接触したことにより、出発地Ｓ１とワークＷ１２及びワークＷ１３との位置がずれている。ここでは、出発地Ｓ１に人が接触した時点では、第二タスク計画に必要なワークＷ１１２、出発地Ｓ１の撮影処理が終了しているとする。

【0065】

図７（ｂ）に示すように、第一タスクを実行中に、出発地Ｓ１に人が接触した場合、撮影対象であるワークＷ１１２、出発地Ｓ１の位置がずれているため、第二タスクを実行する際に、エラーが発生する。エラーは、例えば、ワークＷ１１２の位置がずれたために、ロボットＲ３がピッキング部ＲＰ３を用いてピッキングすることができないことである。その他の例として、エラーは、出発地Ｓ１の位置がずれたために、ピッキング部ＲＰ３が出発地Ｓ１に接触してしまうことである。

【0066】

エラーが発生した場合、実施形態３に係るロボット制御システムは、ロボットＲ３を停止する。このとき、制御部は、エラーが発生したため、ロボットが停止した旨を管理者に報知してもよい。これにより、管理者は、手動でロボットの復旧作業をおこなう。

【0067】

また、制御部は、エラーが発生して、ロボットを停止した旨を管理者に報知することに合わせて、第二タスク計画を生成するための環境情報の再取得処理を実行してもよい。より具体的には、図７（ｂ）に示したワークＷ１１２、ワークＷ１１３、出発地Ｓ１、目的地Ｆ１、障害物Ｈ１を再度、撮影処理をおこなう。これにより、環境情報に含まれる対象の位置が更新され、第二タスクを実行することができる。

【0068】

このように、制御部はロボットが第一タスクを実行中に、エラーが発生した場合、第二タスク計画を生成するための環境情報の再取得処理を実行する。例えば、２４時間対応の物流倉庫や工場において、無人で工場の稼働をさせる際に活用することができる。

【0069】

このように、実施形態３に係るロボット制御システムは、第一タスクを実行中のロボットの位置が、第二タスク計画を生成するための環境情報に含まれる対象と重なるかを判定し、当該環境情報の撮影処理の実行タイミングを決定する。これにより、タスクを実行中にも関わらず、次のタスク計画に必要な情報を取得して、次のタスク計画をおこなえるため、タスク間の停止時間が省略できる。よって、ロボットがタスクを連続的に実行することが可能なため、タクトタイム及びリードタイムを削減でき、よりロボットを効率的に運用できる。

【0070】

また、上述した実施形態１～３に係るロボット制御システムにおける処理の一部又は全部は、コンピュータプログラムとして実現可能である。このようなプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0071】

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。
（付記１）
第一タスクとその後の第二タスクとを含む複数のタスクを、それぞれのタスク計画に基づいて実行するロボットのロボット制御システムであって、
前記第一タスク計画における、前記ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得する取得部と、
前記位置情報によって特定される、前記第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定することによって、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する制御部と、
を備えた、ロボット制御システム。
（付記２）
前記第一タスクを実行中のロボットの位置が、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない期間を、当該環境情報の取得処理の実行タイミングであると決定する、
付記１に記載のロボット制御システム。
（付記３）
前記ロボットが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない位置にある期間において、より遅いタイミングを優先して実行タイミングとして決定する、
付記１又は２に記載のロボット制御システム。
（付記４）
前記環境情報の取得処理は、撮影処理であり、
前記環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かは、前記ロボットが前記環境情報に含まれる対象と重なることによって、当該対象の撮影を妨げているか否かである、
付記１又は２に記載のロボット制御システム。
（付記５）
前記対象は、複数種類の対象を含み、
前記制御部は、前記複数種類の対象のうち、いずれかの対象に関して前記環境情報を取得可能であると判定した場合に、当該環境情報の取得処理の実行タイミングとして決定する、
付記４に記載のロボット制御システム。
（付記６）
前記ロボットは、障害物を避けながらワークを目的地までに搬送するタスクを実行するものであり、
前記対象に前記ワーク、前記障害物、及び前記目的地のいずれか又は複数を含む、
付記５に記載のロボット制御システム。
（付記７）
前記制御部は、前記ロボットが前記第一タスクを実行中に、エラーが発生した場合、前記第二タスク計画を生成するための前記環境情報の再取得処理を実行する、
付記４に記載のロボット制御システム。
（付記８）
第一タスクとその後の第二タスクとを含む複数のタスクを、それぞれのタスク計画に基づいて実行するロボットのロボット制御方法であって、
前記第一タスク計画における、前記ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得し、
前記位置情報によって特定される、前記第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定し、
判定結果に基づいて、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する、
ロボット制御方法。
（付記９）
前記第一タスクを実行中のロボットの位置が、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない期間を、当該環境情報の取得処理の実行タイミングであると決定する、
付記８に記載のロボット制御方法。
（付記１０）
前記ロボットが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない位置にある期間において、より遅いタイミングを優先して実行タイミングとして決定する、
付記８又は９に記載のロボット制御方法。
（付記１１）
前記環境情報の取得処理は、撮影処理であり、
前記環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かは、前記ロボットが前記環境情報に含まれる対象と重なることによって、当該対象の撮影を妨げているか否かである、
付記８又は９に記載のロボット制御方法。
（付記１２）
前記制御部は、前記複数種類の対象のうち、いずれかの対象に関して前記環境情報を取得可能であると判定した場合に、当該環境情報の取得処理の実行タイミングとして決定する、
付記１１に記載のロボット制御方法。
（付記１３）
前記ロボットは、障害物を避けながらワークを目的地までに搬送するタスクを実行するものであり、
前記対象に前記ワーク、前記障害物、及び前記目的地のいずれか又は複数を含む、
付記１２に記載のロボット制御方法。
（付記１４）
前記制御部は、前記ロボットが前記第一タスクを実行中に、エラーが発生した場合、前記第二タスク計画を生成するための前記環境情報の再取得処理を実行する、
付記１１に記載のロボット制御方法。
（付記１５）
第一タスクとその後の第二タスクとを含む複数のタスクを、それぞれのタスク計画に基づいて実行するロボットのロボット制御プログラムであって、
前記第一タスク計画における、前記ロボットの位置の遷移を示す位置情報を取得する処理と、
前記位置情報によって特定される、前記第一タスクを実行中のロボットの位置のそれぞれが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かを判定することによって、当該環境情報の取得処理の実行タイミングを決定する処理と、
をコンピュータに実行させるロボット制御プログラム。
（付記１６）
前記第一タスクを実行中のロボットの位置が、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない期間を、当該環境情報の取得処理の実行タイミングであると決定する、
付記１５に記載のロボット制御プログラム。
（付記１７）
前記ロボットが、前記第二タスク計画を生成するための環境情報を取得する処理の実行の妨げにならない位置にある期間において、より遅いタイミングを優先して実行タイミングとして決定する、
付記１５又は１６に記載のロボット制御プログラム。
（付記１８）
前記環境情報の取得処理は、撮影処理であり、
前記環境情報を取得する処理の実行の妨げになるか否かは、前記ロボットが前記環境情報に含まれる対象と重なることによって、当該対象の撮影を妨げているか否かである、
付記１５又は１６に記載のロボット制御プログラム。
（付記１９）
前記制御部は、前記複数種類の対象のうち、いずれかの対象に関して前記環境情報を取得可能であると判定した場合に、当該環境情報の取得処理の実行タイミングとして決定する、
付記１８に記載のロボット制御プログラム。
（付記２０）
前記ロボットは、障害物を避けながらワークを目的地までに搬送するタスクを実行するものであり、
前記対象に前記ワーク、前記障害物、及び前記目的地のいずれか又は複数を含む、
付記１９に記載のロボット制御プログラム。
（付記２１）
前記制御部は、前記ロボットが前記第一タスクを実行中に、エラーが発生した場合、前記第二タスク計画を生成するための前記環境情報の再取得処理を実行する、
付記１８に記載のロボット制御プログラム。

【符号の説明】

【0072】

１０、２０ ロボット制御システム
１１、２１ 取得部
１２、２２ 制御部
２３ 環境情報取得手段
Ｆ１ 目的地
ＦＰ１、ＦＰ２ 収納箱
Ｈ１ 障害物
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ ロボット
ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３ ピッキング部
ＳＰ１、ＳＰ２ 搬入箱
Ｓ１ 出発地
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１１１、Ｗ１１２、Ｗ１１３ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】