特開 2024-96955 処理装置、ロボット制御システム、プログラム及び端末装置

(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】P2024096955

(43)【公開日】2024-07-17

(54)【発明の名称】処理装置、ロボット制御システム、プログラム及び端末装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/00 20060101AFI20240709BHJP

【ＦＩ】

B25J13/00 Z

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024067378

(22)【出願日】2024-04-18

(62)【分割の表示】P 2023580885の分割

【原出願日】2023-12-28

(31)【優先権主張番号】P 2022212429

(32)【優先日】2022-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(74)【代理人】

【識別番号】100156177

【弁理士】

【氏名又は名称】池見 智治

(74)【代理人】

【識別番号】100130166

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 宏明

(72)【発明者】

【氏名】小路 春樹

(57)【要約】      （修正有）

【課題】保持対象物を吸着保持可能なロボット制御システムを提供する。
【解決手段】処理装置は、保持対象物を吸着保持可能であり弾性を有する吸着部を有するロボットを制御する処理装置である。処理装置は、ロボットを制御する制御部を備える。制御部は、吸着部を保持対象物の吸着対象面に対して吸着対象面の法線方向と異なる方向から保持対象物に接触させて、吸着部に保持対象物を吸着させるよう制御可能である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

保持対象物を吸着保持可能であり弾性を有する吸着部を有するロボットを制御する処理装置であって、
前記ロボットを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記吸着部を前記保持対象物の吸着対象面に対して前記吸着対象面の法線方向と異なる方向から前記保持対象物に接触させて、前記吸着部に前記保持対象物を吸着させるよう制御可能である、処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の処理装置であって、
前記制御部は、
前記保持対象物の吸着対象面の法線方向を特定する特定部と、
前記特定部で特定された前記法線方向と、前記ロボットの前記保持対象物に対するアプローチの基準方向とに基づいて、前記吸着部が前記保持対象物に接触するアプローチ方向を設定する設定部と
を有する、処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載の処理装置であって、
前記設定部は、前記法線方向から調整角度の分前記基準方向側へ移動した、前記調整角度に基づく方向を、前記アプローチ方向に設定する、処理装置。

【請求項4】

請求項３に記載の処理装置であって、
前記設定部は、
前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、
前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、
前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記調整角度に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定する、処理装置。

【請求項5】

請求項３に記載の処理装置であって、
前記設定部は、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定せずに、前記調整角度に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定する、処理装置。

【請求項6】

請求項２から請求項５のいずれか一つに記載の処理装置であって、
前記設定部は、前記ロボットの限界姿勢に基づき、前記アプローチ方向を設定する、処理装置。

【請求項7】

請求項３に記載の処理装置であって、
前記設定部は、互いに異なる方法で前記アプローチ方向を設定する第１設定処理及び第２設定処理を実行可能であり、
前記設定部は、前記第１設定処理において、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、
前記設定部は、前記第２設定処理において、前記調整角度に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定し、
前記設定部は、前記基準方向に対する前記法線方向の角度としての法線角度に応じて、前記第１設定処理及び前記第２設定処理のどちらを実行するかを決定する、処理装置。

【請求項8】

請求項７に記載の処理装置であって、
前記設定部は、前記第１設定処理において、
前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、
前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、
前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記調整角度に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定する、処理装置。

【請求項9】

請求項７に記載の処理装置であって、
前記設定部は、前記第１設定処理において、
前記法線角度が、前記ロボットが取り得る姿勢に基づく上限値以下であるか否かを判定し、
前記法線角度が前記上限値以下である場合、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、
前記法線角度が前記上限値よりも大きい場合、前記基準方向から前記上限値の分前記法線方向に近い、前記上限値に基づく方向を、前記アプローチ方向に設定する、処理装置。

【請求項10】

請求項９に記載の処理装置であって、
前記設定部は、前記第１設定処理において、
前記法線角度が前記上限値以下である場合、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、
前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、
前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記上限値に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定する、処理装置。

【請求項11】

請求項９または請求項１０に記載の処理装置であって、
前記設定部は、前記第１設定処理において、
前記法線角度が前記上限値よりも大きい場合、前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、
前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記上限値に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定し、
前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記調整角度に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定する、処理装置。

【請求項12】

請求項２に記載の処理装置であって、
前記設定部は、
前記基準方向に対する前記法線方向の角度としての法線角度が、前記ロボットが取り得る姿勢に基づく上限値以下であるか否かを判定し、
前記法線角度が前記上限値以下である場合、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、
前記法線角度が前記上限値よりも大きい場合、前記基準方向から前記上限値の分前記法線方向に近い、前記上限値に基づく方向を、前記アプローチ方向に設定する、処理装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の処理装置であって、
前記設定部は、
前記法線角度が前記上限値以下である場合、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、
前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、
前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記法線方向から調整角度の分前記基準方向側へ移動した、前記調整角度に基づく方向を、前記アプローチ方向に設定する、処理装置。

【請求項14】

請求項１２または請求項１３に記載の処理装置であって、
前記設定部は、
前記法線角度が前記上限値よりも大きい場合、前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、
前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記上限値に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定し、
前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記法線方向から調整角度の分前記基準方向側へ移動した、前記調整角度に基づく方向を、前記アプローチ方向に設定する、処理装置。

【請求項15】

請求項３から請求項１１、請求項１３及び請求項１４のいずれか一つに記載の処理装置であって、
前記設定部は、前記法線角度に応じて前記調整角度を変更する、処理装置。

【請求項16】

請求項３から請求項１１及び請求項１３から請求項１５のいずれか一つに記載の処理装置であって、
前記設定部は、前記ロボットが有する、前記保持対象物を吸着する吸着部に関する吸着部情報と、前記保持対象物に関する対象物情報とに基づいて、前記調整角度を設定する、処理装置。

【請求項17】

請求項１から請求項１６のいずれか一つに記載の処理装置と、
前記処理装置と接続されたロボットと
を備える、ロボット制御システム。

【請求項18】

コンピュータ装置を、請求項１から請求項１６のいずれか一つに記載の処理装置として機能させるためのプログラム。

【請求項19】

保持対象物を移動可能に吸着保持する吸着部を有するロボットを制御する処理装置であって、
前記ロボットを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記保持対象物の吸着対象面に対して、前記吸着部の第１端側が前記第１端側に対向する第２端側よりも縮んだ状態で、前記吸着部が前記吸着対象面に接触するように前記ロボットを制御する、処理装置。

【請求項20】

表示部と、
保持対象物の吸着対象面の法線方向とは異なる方向から前記保持対象物を吸着保持可能なロボットの当該保持対象物へのアプローチ方向を取得し、前記アプローチ方向を認識可能に前記表示部に表示させる制御部と
を備える、端末装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロボットが保持対象物を吸着保持する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、保持対象物を保持するロボットに関する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－３３１４８０号公報

【発明の概要】

【0004】

処理装置、ロボット制御システム、プログラム及び端末装置が開示される。一の実施の形態では、処理装置は、保持対象物を吸着保持可能であり弾性を有する吸着部を有するロボットを制御する処理装置である。処理装置は、ロボットを制御する制御部を備える。制御部は、吸着部を保持対象物の吸着対象面に対して吸着対象面の法線方向と異なる方向から保持対象物に接触させて、吸着部に保持対象物を吸着させるよう制御可能である。

【0005】

また、一の実施の形態では、ロボット制御システムは、上記の処理装置と、処理装置と接続されたロボットとを備える。

【0006】

また、一の実施の形態では、プログラムは、コンピュータ装置に、上記の処理装置として機能させるためのプログラムである。

【0007】

また、一の実施の形態では、処理装置は、保持対象物を移動可能に吸着保持する吸着部を有するロボットを制御する処理装置である。処理装置は、ロボットを制御する制御部を備える。制御部は、保持対象物の吸着対象面に対して、吸着部の第１端側が第１端側に対向する第２端側よりも縮んだ状態で、吸着部が吸着対象面に接触するように前記ロボットを制御する。

【0008】

また、一の実施の形態では、端末装置は、表示部と制御部とを備える。制御部は、保持対象物の吸着対象面の法線方向とは異なる方向から前記保持対象物を吸着保持可能なロボットの当該保持対象物へのアプローチ方向を取得し、前記アプローチ方向を認識可能に前記表示部に表示させる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】処理装置の一例を示す概略図である。

【図2】ロボットとその周辺の様子の一例を示す概略図である。

【図3】ロボットが設定アプローチ方向からアプローチする様子の一例を示す概略図である。

【図4】制御部の動作の一例を示すフローチャートである。

【図5】基準方向及び法線方向の一例を示す概略図である。

【図6】基準方向の設定方法の一例を説明するための概略図である。

【図7】調整角度（第１緩和方向）に基づく方向の一例を示す概略図である。

【図8】ロボットが調整角度に基づく方向からアプローチする様子の一例を示す概略図である。

【図9】ロボットが対象物を吸着している様子の一例を示す概略図である。

【図10】制御部の動作の一例を示すフローチャートである。

【図11】ロボットが法線方向からアプローチする様子の一例を示す概略図である。

【図12】制御部の動作の一例を示すフローチャートである。

【図13】制御部の動作の一例を示すフローチャートである。

【図14】上限値に基づく方向（第２緩和方向）の一例を示す概略図である。

【図15】ロボットが上限値に基づく方向からアプローチする様子の一例を示す概略図である。

【図16】制御部の動作の一例を示すフローチャートである。

【図17】制御部の動作の一例を示すフローチャートである。

【図18】調整角度に基づく方向（第１緩和方向）と上限値に基づく方向（第２緩和方向）の一例を示す概略図である。

【図19】テーブル情報の一例を示す概略図である。

【図20】ロボット制御システムの構成の一例を示す概略図である。

【図21】端末装置の表示例を示す概略図である。

【図22】端末装置の表示例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は処理装置１の構成の一例を示す概略図である。処理装置１は、保持対象物５０を吸着保持するロボット１０が保持対象物５０にアプローチするアプローチ方向を設定することが可能である。図２は、ロボット１０とその周辺の様子の一例を示す概略図である。

【0011】

ロボット１０は、例えば、保持対象物５０（単に対象物５０ともいう）を移動元領域から移動先領域まで移動する作業を行う。ロボット１０は、処理装置１が設定したアプローチ方向から移動元領域内の保持対象物５０にアプローチして保持対象物５０を吸着保持する。そして、保持した対象物５０を移動元領域から移動先領域まで移動する。例えば、ロボット１０は、当該ロボット１０の姿勢を変化させることによって、保持した対象物５０を移動元領域から移動先領域まで移動する。対象物５０は例えばワークピースとも呼ばれる。

【0012】

移動元領域及び移動先領域は例えば容器である。移動元領域としての容器１７（移動元容器１７ともいう）内には複数の対象物５０が存在する。移動元容器１７内では、複数の対象物５０が例えばバラ積みされている。ロボット１０は、例えば、移動元容器１７内の対象物５０を一つずつ吸着保持して、移動先領域としての容器１８（移動先容器１８ともいう）に移動する。移動元容器１７及び移動先容器１８は、例えば、作業台１５及び作業台１６の上にそれぞれ置かれている。作業台１５は作業開始台１５ともいえ、作業台１６は作業目標台１６ともいえる。ロボット１０は、作業開始台１５上の対象物５０を作業目標台１６まで移動するともいえる。

【0013】

ロボット１０は、例えば、アーム１１と、当該アーム１１に接続されたエンドエフェクタ１２とを備える。アーム１１は複数の関節を備える。アーム１１の位置、言い換えればアーム１１の姿勢は、複数の関節の回転量で決定される。

【0014】

エンドエフェクタ１２は対象物５０を吸着保持することが可能である。エンドエフェクタ１２は、例えば、細長い吸着ノズル１２０と、吸着ノズル１２０の先端に取り付けられた吸着部１２１とを備える。エンドエフェクタ１２は、対象物５０を吸着保持する吸着保持部ともいえる。

【0015】

吸着部１２１は、例えば、合成ゴム等の弾性部材で構成され、例えば吸着パッドとも呼ばれる。吸着部１２１は、中空状であって、吸着開口１２１ａを有する。エンドエフェクタ１２が対象物５０を吸着保持する場合、吸着部１２１での吸着開口１２１ａの開口縁部が対象物５０に当接し、吸着開口１２１ａが対象物５０で塞がれる。そして、ロボット１０が、吸着ノズル１２０を通じて吸着部１２１内を減圧することによって、吸着部１２１の開口縁部が対象物５０に密着する。これにより、対象物５０が吸着部１２１に吸着される。吸着部１２１は、対象物５０を吸着するとき、吸着部１２１内の減圧により弾性変形を行う。吸着部１２１は、平形であってもよいし、ベロウ形であってもよい。吸着部１２１は真空パッドとも呼ばれる。

【0016】

ロボット１０は、アーム１１を動かすことによって、処理装置１で設定されたアプローチ方向（設定アプローチ方向）から移動元容器１７内の対象物５０にアプローチして対象物５０をエンドエフェクタ１２で吸着保持する。つまり、ロボット１０は、アーム１１の姿勢を変化させることによって、設定アプローチ方向にエンドエフェクタ１２を移動させて対象物５０にアプローチし、その後、対象物５０をエンドエフェクタ１２で吸着保持する。そして、ロボット１０は、エンドエフェクタ１２が対象物５０を保持した状態でアーム１１を動かすことによって、対象物５０を移動先容器１８まで移動する。例えば、ロボット１０は、アーム１１の姿勢を変化させることによって、対象物５０を移動先容器１８まで移動する。そして、エンドエフェクタ１２が対象物５０を解放すると（つまり、対象物５０に対する吸着を解除すると）、対象物５０が移動先容器１８内に配置される。この作業をロボット１０は繰り返し行う。なお、ロボット１０が行う作業はこれに限られない。

【0017】

ロボット１０は、例えばカメラ１３を備える。カメラ１３は、例えば３次元カメラである。図２示されるように、カメラ１３は、例えば、エンドエフェクタ１２に取り付けられている。よって、カメラ１３の撮影範囲は、エンドエフェクタ１２の姿勢に応じて変化する。エンドエフェクタ１２の姿勢はアーム１１の姿勢に応じて変化することから、カメラ１３の撮影範囲はアーム１１の姿勢に応じて変化する。

【0018】

エンドエフェクタ１２が容器１７内の対象物５０を保持する場合、カメラ１３は、容器１７の開口１７ａ側から（言い換えれば容器１７の上方から）容器１７を撮影する。この場合、カメラ１３の撮影範囲には、容器１７内の複数の対象物５０が含まれる。一方で、エンドエフェクタ１２が対象物５０を解放して容器１８内に対象物５０を配置する場合、カメラ１３は、容器１８の開口１８ａ側から（言い換えれば容器１８の上方から）容器１８を撮影する。

【0019】

カメラ１３は、撮影範囲を撮影して、例えば、２次元のカラー画像と、距離画像とを生成する。エンドエフェクタ１２が容器１７内の対象物５０を保持する場合、カラー画像には、容器１７と、容器１７内の複数の対象物５０とが写る。カメラ１３は、カラー画像及び距離画像を含むカメラ画像を生成する。距離画像は、例えば、ステレオ方式で取得されてもよいし、ＴｏＦ（Time of Flight）方式で取得されてもよいし、他の方式で取得されてもよい。

【0020】

処理装置１は、例えばコンピュータ装置の一種である。処理装置１は、例えば、吸着部１２１が対象物５０に接触するアプローチ方向を設定するだけではなく、ロボット１０を制御することが可能である。処理装置１は、ロボット１０を制御するロボット制御装置としても機能する。処理装置１は、例えば、設定アプローチ方向からロボット１０が対象物５０にアプローチするようにロボット１０を制御することが可能である。なお、処理装置１とは別に、ロボット１０を制御するロボット制御装置が設けられてもよい。この場合、処理装置１は、設定アプローチ方向をロボット制御装置に通知する。ロボット制御装置は、通知された設定アプローチ方向からロボット１０が対象物５０にアプローチするようにロボット１０を制御する。

【0021】

図１に示されるように、処理装置１は、例えば、制御部２と、記憶部３と、インタフェース４と、入力部５とを備える。処理装置１は、例えば処理回路ともいえる。

【0022】

インタフェース４は、ロボット１０と通信することが可能である。制御部２は、インタフェース４を通じてロボット１０を制御することができる。制御部２は、カメラ１３で生成されるカメラ画像を、インタフェース４を通じて、ロボット１０から取得することができる。インタフェース４は、例えば、インタフェース回路、通信部あるいは通信回路ともいえる。インタフェース４は、ロボット１０と有線通信を行ってもよいし、無線通信を行ってもよい。なお、処理装置１とは別に、ロボット１０を制御するロボット制御装置が設けられる場合、処理装置１はインタフェース４を備えなくてもよい。以後、単にカメラ画像と言えば、カメラ１３で生成されるカメラ画像を意味する。

【0023】

制御部２は、処理装置１の他の構成要素を制御することによって、処理装置１の動作を統括的に管理することが可能である。制御部２は、例えば制御回路ともいえる。制御部２は、以下にさらに詳細に述べられるように、種々の機能を実行するための制御及び処理能力を提供するために、少なくとも１つのプロセッサを含む。

【0024】

種々の実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（ＩＣ）として、又は複数の通信可能に接続された集積回路ＩＣ及び／又はディスクリート回路（discrete circuits）として実行されてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、種々の既知の技術に従って実行されることが可能である。

【0025】

１つの実施形態において、プロセッサは、例えば、関連するメモリに記憶された指示を実行することによって１以上のデータ計算手続又は処理を実行するように構成された１以上の回路又はユニットを含む。他の実施形態において、プロセッサは、１以上のデータ計算手続き又は処理を実行するように構成されたファームウェア（例えば、ディスクリートロジックコンポーネント）であってもよい。

【0026】

種々の実施形態によれば、プロセッサは、１以上のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号処理装置、プログラマブルロジックデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらのデバイス若しくは構成の任意の組み合わせ、又は他の既知のデバイス及び構成の組み合わせを含み、以下に説明される機能を実行してもよい。

【0027】

制御部２は、例えば、プロセッサとしてのＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えてもよい。記憶部３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などの、制御部２のＣＰＵが読み取り可能な非一時的な記録媒体を含んでもよい。記憶部３には、例えば、処理装置１を制御するためのプログラム３０が記憶されている。制御部２の各種機能は、例えば、制御部２のＣＰＵが記憶部３内のプログラム３０を実行することによって実現される。

【0028】

なお、制御部２の構成は上記の例に限られない。例えば、制御部２は、複数のＣＰＵを備えてもよい。また制御部２は、少なくとも一つのＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えてもよい。また、制御部２の全ての機能あるいは制御部２の一部の機能は、その機能の実現にソフトウェアが不要なハードウェア回路によって実現されてもよい。また、記憶部３は、ＲＯＭ及びＲＡＭ以外の、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記録媒体を備えてもよい。記憶部３は、例えば、小型のハードディスクドライブ及びＳＳＤ（Solid State Drive）などを備えてもよい。

【0029】

入力部５は、ユーザからの各種入力を受け付けることが可能である。入力部５は、例えば、マウス及びキーボードを備えてもよい。また、入力部５は、ユーザのタッチ操作を受け付けるタッチセンサを備えてもよい。処理装置１は、液晶ディスプレイ等の表示部を備えてもよい。この場合、当該表示部とタッチセンサとで、表示機能及びタッチ検出機能を有するタッチパネルディスプレイが構成されてもよい。また、入力部５は、ユーザの音声入力を受け付けるマイクを備えてもよい。制御部２は、入力部５からの出力信号に基づいて、入力部５が受け付けたユーザ入力の内容を認識する。

【0030】

制御部２は、アプローチ方向を設定するアプローチ方向設定処理を実行することが可能である。制御部２は、例えば、特定部２０及び設定部２１を備える。特定部２０及び設定部２１は、例えば、制御部２のＣＰＵが記憶部３内のプログラム３０を実行することによって、制御部２に形成される機能ブロックである。なお、特定部２０の全ての機能あるいは特定部２０の一部の機能は、その機能の実現にソフトウェアが不要なハードウェア回路によって実現されてもよい。設定部２１についても同様である。

【0031】

特定部２０は、対象物５０の吸着対象面の法線方向を特定する。設定部２１は、特定部２０で特定された法線方向と、ロボット１０の対象物５０に対するアプローチの基準方向とに基づいて、アプローチ方向を設定する。特定部２０及び設定部２１の動作例の詳細については後述する。

【0032】

＜ロボットが対象物にアプローチする方法の一例＞
図３は、ロボット１０が容器１７内の対象物５０にアプローチする様子の一例を示す概略図である。図３では、容器１７内の様子が分かるように容器１７の断面構造が示されている。容器１７が示される後述の各図についても同様である。

【0033】

ロボット１０は、容器１７内の対象物５０を保持する場合、まず、エンドエフェクタ１２の吸着部１２１が対象物５０の近くにくるようにアーム１１を動かす。そして、ロボット１０は、処理装置１で設定された設定アプローチ方向１００から対象物５０にアプローチして対象物５０をエンドエフェクタ１２で吸着保持する。

【0034】

ロボット１０は、対象物５０にアプローチする場合、例えば、エンドエフェクタ１２の移動方向が吸着ノズル１２０の長手方向と一致するように、エンドエフェクタ１２を対象物５０に近づけていく。

【0035】

ここで、吸着部１２１の吸着開口１２１ａを含む平面を吸着開口面と呼ぶ。吸着ノズル１２０の長手方向は、例えば、吸着開口面に対して垂直を成す。この場合、ロボット１０は、対象物５０にアプローチする場合、例えば、エンドエフェクタ１２の移動方向が吸着開口面と垂直を成すように、エンドエフェクタ１２を対象物５０に近づけていき、吸着対象面に接触させていく。

【0036】

ロボット１０は、設定アプローチ方向１００から対象物５０にアプローチする場合、エンドエフェクタ１２をアプローチ方向１００に移動させてエンドエフェクタ１２を対象物５０に近づけて接触させていく。このとき、ロボット１０は、図３に示されるように、例えば、吸着部１２１の吸着開口１２１ａを対象物５０に向けつつ、吸着ノズル１２０の長手方向がアプローチ方向１００と一致するように、エンドエフェクタ１２をアプローチ方向１００に移動させて対象物５０に近づけて接触させていく。ロボット１０は、対象物５０にアプローチして吸着部１２１が対象物５０に密着すると、吸着部１２１内を減圧して対象物５０を吸着部１２１で吸着する。本例では、吸着ノズル１２０の長手方向は、吸着開口面に対して垂直を成すことから、ロボット１０は、吸着開口面がアプローチ方向１００と垂直を成すようにエンドエフェクタ１２を対象物５０に接触するよう近づけていくことによって、対象物５０にアプローチするともいえる。

【0037】

＜アプローチ方向設定処理の一例＞
図４は制御部２が実行するアプローチ方向設定処理の一例を示すフローチャートである。制御部２は、アプローチ方向設定処理を実行する前に、容器１７内の複数の対象物５０から、アプローチする対象となる対象物５０（アプローチ対象物５０ともいう）を決定する。制御部２は、例えばカメラ画像に基づいて、アプローチ対象物５０を決定する。制御部２がアプローチ対象物５０を決定する場合には、エンドエフェクタ１２は容器１７の上方に位置し、カメラ１３は、容器１７と、容器１７内の複数の対象物５０とを撮影する。

【0038】

本例では、対象物５０の表面のある特定の領域が、ロボット１０が吸着保持を行う吸着対象面となる。例えば、対象物５０の表面のうち、吸着部１２１が吸着しやすい領域が、吸着対象面となる。あるいは、例えば、対象物５０の表面のうち、吸着部１２１が吸着しても対象物５０が損傷しにくい領域が、吸着対象面となる。ロボット１０は、対象物５０を吸着する場合、対象物５０の吸着対象面に対してアプローチして吸着対象面を吸着する。吸着対象面は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。また、対象物５０の表面を構成する複数の面の一部の複数の面のそれぞれが吸着対象面とされてもよい。

【0039】

制御部２は、例えば、カメラ画像に基づいて、容器１７内の複数の対象物５０のうち、吸着対象面での視認領域が最も大きい対象物５０を特定する。そして、制御部２は、特定した対象物５０をアプローチ対象物５０とする。吸着対象面での視認領域とは、当該吸着対象面を容器１７の上方から見た場合に視認できる領域である。吸着対象面での視認領域とは、当該吸着対象面でのカメラ１３に写る領域であるともいえる。なお、アプローチ対象物５０の決定方法はこれに限られない。

【0040】

制御部２は、アプローチ対象物５０を決定すると、決定したアプローチ対象物５０について図４に示されるアプローチ方向設定処理を実行する。アプローチ方向設定処理でアプローチ方向が設定されると、制御部２は、ロボット１０がアプローチ対象物５０に対する設定アプローチ方向からのアプローチを開始する位置（アプローチ開始位置）にくるようにロボット１０を制御する。アプローチ開始位置は、ロボット１０が容器１７と干渉しない位置に設定される。そして、制御部２は、アプローチ開始位置にいるロボット１０が、設定アプローチ方向からアプローチ対象物５０にアプローチしてアプローチ対象物５０を吸着するように、ロボット１０を制御する。

【0041】

アプローチ方向設定処理では、まずステップｓ１において、制御部２の特定部２０は、アプローチ対象物５０の吸着対象面（アプローチ対象面ともいう）の位置及び姿勢をカメラ画像に基づいて特定する。これは、アプローチ対象物５０の認識であるともいえる。吸着対象面の姿勢は吸着対象面の向きともいえる。特定部２０は、例えば、カメラ画像に含まれる距離画像に基づいて、アプローチ対象面を表す点群データを生成する。そして、制御部２は、生成した点群データに基づいて、アプローチ対象面の位置及び姿勢を特定する。

【0042】

ステップｓ１の後、特定部２０は、特定したアプローチ対象面の位置及び姿勢に基づいて、アプローチ対象面の法線方向を特定する。例えば、特定部２０は、アプローチ対象面の代表点を通る、アプローチ対象面の法線方向を特定する。代表点は、例えば、アプローチ対象面の中心であってもよい。

【0043】

図５は、特定部２０で特定される、アプローチ対象物５０のアプローチ対象面５０ａ（吸着対象面５０ａともいう）の法線方向１１０の一例を示す概略図である。図５の例のように、アプローチ対象面５０ａが平面の場合には、アプローチ対象面５０ａに垂直であって、アプローチ対象面５０ａの代表点５０ａａを通る法線方向１１０が特定される。一方で、アプローチ対象面５０ａが曲面の場合には、当該曲面に対して代表点５０ａａで接する接平面に垂直であって、代表点５０ａａを通る法線方向１１０が特定される。

【0044】

ステップｓ２の後、設定部２１は、ステップｓ２で特定された法線方向１１０と、ロボット１０のアプローチ対象物５０に対するアプローチの基準方向１１２とに基づいて、アプローチ方向１００を設定する。

【0045】

図６は基準方向１１２の設定方法の一例を説明するための概略図である。基準方向１１２は、例えば、ロボット１０がアプローチ対象物５０にアプローチしやすい方向として設定される。本例では、対象物５０は、上面が開口した容器１７内に配置されている。したがって、図６に示されるように、ロボット１０は、容器１７の真上から対象物５０にアプローチする場合には、容器１７内の各対象物５０に対してアプローチしやすい。言い換えれば、ロボット１０は、容器１７の真上から対象物５０にアプローチする場合には、容器１７内の複数の対象物５０をまんべんなくアプローチすることができる。ロボット１０が容器１７の真上から容器１７内に近づく場合には、吸着部１２１は、容器１７内の各場所に対して到達しやすいともいえる。

【0046】

そこで、基準方向１１２は、例えば、容器１７の開口１７ａの向きに基づいて設定される。例えば、基準方向１１２は、図５に示されるように、容器１７の開口１７ａを含む平面１７ａａ（開口平面１７ａａともいう）に対して垂直な方向に設定されてもよい。例えば、基準方向１１２は、開口平面１７ａａに垂直な方向であって、アプローチ対象面５０ａの代表点５０ａａを通る方向に設定されてもよい。本例では、容器１７の壁１７０の高さ方向は、開口平面１７ａａに対して垂直な方向であることから、基準方向１１２は、壁１７０の高さ方向に沿って設定されるともいえる。なお、基準方向１１２は、開口平面１７ａａに垂直な方向に対して多少傾いていてもよい。この場合、開口平面１７ａａに垂直な方向に対する基準方向１１２の傾き角度は、例えば、０度よりも大きく１０度以下であってもよい。また、基準方向１１２は、例えばロボット１０と容器１７との配置関係に基づいて、ロボット１０が容器１７にアプローチする際に、最もロボット１０の各関節の自由度が高い方向としてもよい。また、基準方向１１２は、例えばロボット１０から容器１７内を最も見渡せる位置とアプローチ対象物５０の代表点を結んだ線分で表されてもよい。この時、ロボット１０から容器１７内を最も見渡せる位置とは、例えば、開口平面１７ａａの中央から上方に位置している。なお、上記の例では、基準方向１１２をアプローチしやすい方向として設定したが、単純に容器１７の開口面に垂直な方向を基準方向１１２として設定してもよい。また、基準方向１１２は、アプローチ対象物５０ごとに変更されてもよい。

【0047】

基準方向１１２は、例えば、ロボット使用者またはロボット設定者などのユーザによって設定されてもよい。また、基準方向１１２の決め方は、例えば、ユーザによって設定されてもよい。ユーザは、例えば入力部５を通じて、基準方向１１２を示す基準方向情報を処理装置１に入力する。処理装置１に入力された基準方向情報は記憶部３に記憶される。設定部２１は、記憶部３内の基準方向情報を示す基準方向１１２に基づいて、アプローチ方向１００を設定する。

【0048】

ステップｓ２の後にアプローチ方向１００が設定される場合、まずステップｓ３において、設定部２１は、図７に示されるように、法線方向１１０から調整角度αの分基準方向１１２側に移動した、調整角度αに基づく方向１１３（第１緩和方向１１３ともいう）を求める。なお、本実施形態では、第１緩和方向１１３は、法線方向１１０から調整角度αの分基準方向１１２に近くなっている。基準方向１１２は、アプローチ方向１００を設定する場合に、調整方向の基準として利用することができる。調整角度αは、後述するように、例えば、吸着対象面５０ａに対する吸着部１２１の吸着の成功率（吸着成功率ともいう）に基づいて設定される。なお、調整角度αは、例えば、少なくとも５度以上に設定されてもよいし、少なくとも１０度以上に設定されてもよいし、少なくとも１５度以上に設定されてもよいし、少なくとも２０度以上に設定されてもよい。

【0049】

設定部２１は、調整角度αに基づく方向１１３（言い換えれば第１緩和方向１１３）を求める場合、例えば、法線方向１１０及び基準方向１１２を含む特定平面を考える。そして、設定部２１は、法線方向１１０の代表点５０ａａ側の一端を回転の支点として、法線方向１１０を特定平面上で調整角度αだけ基準方向１１２側に回転させて得られる方向を第１緩和方向１１３とする。ここで、基準方向１１２に対する法線方向１１０の角度、つまり、基準方向１１２と法線方向１１０とが成す角度を法線角度βとする。第１緩和方向１１３は、法線方向１１０と成す角度がαであって、基準方向１１２と成す角度が（β－α）となる方向である。

【0050】

ステップｓ３の後、ステップｓ４において、設定部２１は、ロボット１０が第１緩和方向１１３からアプローチ対象面５０ａに実際にアプローチできるか否かを判定する。つまり、設定部２１は、ロボット１０がアプローチ開始位置から第１緩和方向１１３に沿ってアプローチ対象面５０ａに近づいてアプローチ対象面５０ａに実際に到達することができるか否かを判定する。

【0051】

ここで、ロボット１０がある方向からアプローチしようとしたときに、ロボット１０が容器１７と干渉することがある。この場合には、ロボット１０は、当該ある方向からアプローチ対象面５０ａに実際にアプローチできない。また、ロボット１０には特異点があることから、ロボット１０は、構造的に、エンドエフェクタ１２の吸着部１２１の位置を自由に設定できるわけではない。そのため、ロボット１０はある方向からアプローチ対象面５０ａに実際にアプローチできないことがある。

【0052】

設定部２１は、例えばカメラ画像に基づいて、容器１７の位置及び姿勢を特定し、その特定結果に基づいて、ロボット１０が第１緩和方向１１３からアプローチ対象面５０ａにアプローチしようとしたときに、ロボット１０が容器１７と干渉するか否かを判定する。また、制御部２は、ロボット１０が第１緩和方向１１３からアプローチ対象面５０ａにアプローチするために設定すべき吸着部１２１の各位置を特定し、特定した各位置に吸着部１２１の位置を実際に設定することができるかを、逆運動学方程式を用いて判定する。そして、設定部２１は、特定した各位置に吸着部１２１の位置を実際に設定することができると判定し、かつロボット１０が容器１７と干渉しないと判定するとき、ロボット１０が第１緩和方向１１３からアプローチ対象面５０ａに実際にアプローチすることができると判定する。

【0053】

ステップｓ４において、設定部２１は、ロボット１０が第１緩和方向１１３からアプローチ対象面５０ａにアプローチできると判定したとき、ステップｓ５において、第１緩和方向１１３をアプローチ方向１００に設定する。これにより、アプローチ対象物５０についてのアプローチ方向１００が設定されてアプローチ方向設定処理が終了する。

【0054】

アプローチ方向設定処理でアプローチ方向１００が設定されると、制御部２は、ロボット１０が設定アプローチ方向１００からアプローチ対象面５０ａにアプローチしてアプローチ対象面５０ａを吸着するようにロボット１０を制御する。図８は、アプローチ方向１００に設定された第１緩和方向１１３からロボット１０がアプローチ対象面５０ａにアプローチする様子の一例を示す概略図である。

【0055】

図８の例のように、第１緩和方向１１３からロボット１０がアプローチ対象面５０ａにアプローチして吸着部１２１が対象物５０を吸着すると、図９に示されるように、対象物５０の吸着対象面５０ａに対して、吸着部１２１の第１端１２１ｘ側が、第１端１２１ｘ側に対向する第２端１２１ｙ側よりも縮んだ状態で吸着対象面５０ａに接触している。図９の例では、吸着部１２１が対象物５０に近づいた場合、吸着部１２１の上側（図９の左側ともいえる）が下側（図９の右側ともいえる）よりも縮んだ状態で対象物５０に密着することとなる。吸着部１２１の外形が例えば円錐台を成す場合、その円錐台の側面において、法線方向１１０に対してアプローチ方向１００が傾いている側の第１部分１２１ｘが、当該第１部分１２１ｘとは反対側の第２部分１２１ｙよりも縮んだ状態で吸着部１２１は対象物５０に密着するともいえる。また、吸着部１２１は、吸着開口面１２１ａが対象物５０の吸着対象面５０ａに対して正対しない状態で、対象物５０に近づくことになる。言い換えれば、吸着部１２１は、吸着開口面１２１ａが吸着対象面５０ａに斜めに対向しつつ、対象物５０に近づくことになる。また、吸着部１２１が対象物５０を吸着した後、対象物５０の重力によって吸着部１２１の形状が対象物５０への密着時と異なることがある。すなわち、吸着部１２１の形状が、吸着部１２１が対象物５０を持ち上げる前と後で異なることがある。

【0056】

制御部２は、ロボット１０が対象物５０を吸着すると、ロボット１０が対象物５０を移動先容器１８まで移動して移動先容器１８内に対象物５０を配置するように、ロボット１０を制御する。ロボット１０が移動先容器１８内に対象物５０を配置すると、制御部２は、エンドエフェクタ１２が移動元容器１７の上方にくるようにロボット１０を制御する。その後、制御部２は、次のアプローチ対象物５０を決定し、決定した次のアプローチ対象物５０についてアプローチ方法設定処理を実行する。以後、制御部２は同様に動作する。制御部２は、カメラ画像に基づいてアプローチ対象物５０を決定する場合には、例えば、図６に示されるように、吸着部１２１の吸着開口面が容器１７の開口平面１７ａａと平行となるようにアーム１１の姿勢を制御する。

【0057】

一方で、ステップｓ４において、ロボット１０が容器１７と干渉するために、あるいはロボット１０の特異点のために、ロボット１０が第１緩和方向１１３からアプローチ対象面５０ａに実際にアプローチできないと判定されたとき、アプローチ対象物５０についてのアプローチ方向１００が設定されずにアプローチ方向設定処理が終了する。

【0058】

アプローチ方向１００が設定されずにアプローチ設定処理が終了すると、制御部２は、次のアプローチ対象物５０を決定する。そして、制御部２は、決定した次のアプローチ対象物５０についてアプローチ方法設定処理を実行する。以後、制御部２は同様に動作する。

【0059】

なお、第１緩和方向１１３を求める場合に、法線方向１１０の代表点５０ａａ側の一端を回転の支点として、法線方向１１０を特定平面上で調整角度αだけ基準方向１１２側に回転させたとき、回転させた法線方向１１０が基準方向１１２を超える場合がある。この場合には、設定部２１は、ステップｓ４において、ロボット１０が基準方向１１２からアプローチ対象面５０ａにアプローチできるか否かを判定してもよい。そして、設定部２１は、ロボット１０が基準方向１１２からアプローチ対象面５０ａにアプローチできると判定するとき、ステップｓ５において、基準方向１１２をアプローチ方向１００に設定してもよい。

【0060】

このように、本開示では、法線方向１１０と異なる方向をアプローチ方向１００としている。具体的には、例えば法線方向１１０と基準方向１１２とに基づいてアプローチ方向１００が設定されている。ここで、吸着成功率の観点からすれば、ロボット１０は法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａにアプローチすることが望ましい。一方で、上述のように、ロボット１０が容器１７と干渉する等の理由で、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａに実際にアプローチすることができない可能性がある。また、ロボット１０が法線方向１１０からずれた方向からアプローチ対象面５０ａにアプローチしたとしても、吸着部１２１の弾性により（言い換えれば柔軟性により）、吸着部１２１はアプローチ対象面５０ａを吸着できる可能性がある。本例のように、法線方向１１０と、ロボット１０のアプローチ対象物５０に対するアプローチの基準方向１１２とに基づいてアプローチ方向１００が設定されることによって、吸着成功率を高めつつ、ロボット１０が設定アプローチ方向１００から実際に対象物５０にアプローチできる可能性を向上することができる。例えば、図４の例のように、法線方向１１０から、調整角度αの分、ロボット１０がアプローチ対象物５０にアプローチの基準方向１１２に近い、調整角度αに基づく方向１１３が、アプローチ方向１００に設定されることによって、吸着成功率を高めつつ、ロボット１０が設定アプローチ方向１００から実際に対象物５０にアプローチできる可能性を向上することができる。よって、ロボット１０は対象物５０を吸着保持しやすくなる。

【0061】

調整角度αは、例えば、ロボット１０が第１緩和方向１１３からアプローチしてアプローチ対象面５０ａを吸着する場合の吸着成功率（第１緩和方向の吸着成功率ともいう）に基づいて設定される。ロボット１０が法線方向１１０からアプローチしてアプローチ対象面５０ａを吸着する場合の吸着成功率を法線方向の吸着成功率と呼ぶと、調整角度αは、例えば、第１緩和方向の吸着成功率が、法線方向の吸着成功率の所定％以上となるような値に設定される。所定％は、１００％未満であり、例えば７０％に設定されてもよいし、他の値に設定されてもよい。また、調整角度αは、例えば、ユーザによって、入力部５を通じて、入力されてもよい。

【0062】

調整角度αを設定するための第１緩和方向の吸着成功率及び法線方向の吸着成功率は、ロボット１０が実際に動作させられて算出されてもよいし（つまり、ロボット１０の実機が使用されて算出されてもいし）、ロボット用物理演算シミュレータが用いられて算出されてもよい。後者の場合、ロボット用物理演算シミュレータには、第１緩和方向の吸着成功率に影響を与える情報が入力されてもよい。例えば、吸着部１２１に関する吸着部情報と、対象物５０に関する対象物情報とが、ロボット用物理演算シミュレータに入力されてもよい。ロボット用物理演算シミュレータに入力される吸着部情報には、例えば、吸着部１２１の吸着開口１２１ａの直径、吸着部１２１の長さ及び吸着部１２１の材質の少なくとも一つが含まれてもよい。また、ロボット用物理演算シミュレータに入力される対象物情報には、対象物５０の質量、対象物５０の表面処理（アルマイト処理、ビーズ処理あるいは削り出し処理など）を特定する情報及び対象物５０の吸着対象面５０ａの位置情報の少なくとも一つが含まれてもよい。

【0063】

＜アプローチ方向設定処理の他の例＞
図１０はアプローチ方向設定処理の他の例を示すフローチャートである。図１０の例では、上述のステップｓ１及びｓ２が実行される。次に、ステップｓ１１において、設定部２１は、上述のステップｓ４と同様にして、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａに実際にアプローチできるか否かを判定する。ステップｓ１１においてＹＥＳと判定されると、ステップｓ１２において、設定部２１は、法線方向１１０をアプローチ方向１００に設定する。これにより、アプローチ対象物５０についてのアプローチ方向１００が設定されてアプローチ設定処理が終了する。制御部２は、法線方向１１０をアプローチ方向１００に設定すると、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａにアプローチしてアプローチ対象面５０ａを吸着するようにロボット１０を制御する。図１１は、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａにアプローチする様子の一例を示す概略図である、ロボット１０が対象物５０を吸着すると、以後、制御部２は上記と同様に動作する。

【0064】

一方で、ステップｓ１１において、ロボット１０が容器１７と干渉する等の理由で、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａに実際にアプローチできないと判定されると、上述のステップｓ３及びｓ４が実行される。ステップｓ４においてＹｅｓと判定されると、上述のステップｓ５が実行されて、第１緩和方向１１３がアプローチ方向１００に設定される。これにより、アプローチ対象物５０についてのアプローチ方向１００が設定されてアプローチ方向設定処理が終了する。アプローチ方向１００が設定されてアプローチ方向設定処理が終了すると、制御部２は、上記と同様に、ロボット１０が設定アプローチ方向１００からアプローチ対象面５０ａにアプローチしてアプローチ対象面５０ａを吸着するようにロボット１０を制御する。以後、制御部２は同様に動作する。

【0065】

ステップｓ４においてＮＯと判定されると、アプローチ対象物５０についてのアプローチ方向１００が設定されずにアプローチ設定処理が終了する。アプローチ方向１００が設定されずにアプローチ設定処理が終了すると、制御部２は、次のアプローチ対象物５０を決定する。そして、制御部２は、決定した次のアプローチ対象物５０についてアプローチ方法設定処理を実行する。以後、制御部２は同様に動作する。

【0066】

このように、図１０の例では、設定部２１は、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａにアプローチできるか否かを判定する。そして、設定部２１は、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａにアプローチできると判定したとき、法線方向１１０をアプローチ方向１００に設定している。これにより、吸着成功率を向上させることができる。

【0067】

これに対して、図４の例のように、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａにアプローチできるか否かが判定されずに、第１緩和方向１１３がアプローチ方向１００に設定される場合には、アプローチ方向設定処理にかかる時間を短くすることができる。

【0068】

なお、設定部２１は、ロボット１０がアプローチ対象面５０ａにアプローチする方向を判定した後、判定した方向からのアプローチ姿勢が、ロボット１０の限界姿勢を超えていないか否かをさらに判定してもよい。具体的には、設定部２１が、アプローチ対象面５０ａの法線方向１１０からアプローチ可能と判定した場合には、法線方向１１０からのアプローチ姿勢の角度（つまり法線角度β）が、後述する、ロボットが取り得る姿勢に基づく上限値Ｌ（姿勢上限値Ｌともいう）を超えていないか否か判定してよい。法線方向１１０からのアプローチ姿勢の角度が、姿勢上限値Ｌを超えていない場合、設定部２１は、法線方向１１０をアプローチ方向として設定してよい。一方、法線方向１１０からのアプローチ姿勢の角度が、姿勢上限値Ｌを超えている場合、設定部２１は、後述する姿勢上限値Ｌに基づく方向からロボット１０がアプローチ可能か否か判定してよい。さらに、ロボット１０が姿勢上限値Ｌに基づく方向からアプローチできない場合、ロボット１０が第１緩和方向１１３からアプローチ可能か否か判定してもよい。また、法線方向１１０からのアプローチ姿勢の角度が、姿勢上限値Ｌを超えている場合、設定部２１は、ロボット１０が第１緩和方向１１３からアプローチ可能か否か判定してよい。さらに、ロボット１０が第１緩和方向１１３からアプローチできない場合、ロボット１０が姿勢上限値Ｌに基づく方向からアプローチ可能か否か判定してもよい。その後、設定部２１は、ロボット１０がアプローチ可能な方向をアプローチ方向１００に設定してよい。

【0069】

また、設定部２１は、アプローチ対象面５０ａに第１緩和方向１１３からアプローチ可能と判定した場合には、第１緩和方向１１３からのアプローチ姿勢の角度（つまり、基準方向１１２と第１緩和方向１１３とが成す角度）が、姿勢上限値Ｌを超えていないか否か判定してよい。第１緩和方向１１３からのアプローチ姿勢の角度が、姿勢上限値Ｌを超えていない場合、設定部２１は、第１緩和方向１１３をアプローチ方向として設定してよい。一方、第１緩和方向１１３からのアプローチ姿勢の角度が、姿勢上限値Ｌを超えている場合、設定部２１は、ロボット１０が姿勢上限値Ｌに基づく方向からアプローチ可能か否か判定してよい。その後、設定部２１は、ロボット１０がアプローチ可能な方向をアプローチ方向１００に設定してよい。

【0070】

図１２はアプローチ方向設定処理の他の例を示すフローチャートである。図１２の例では、設定部２１は、互いに異なる方法でアプローチ方向１００を設定する第１設定処理及び第２設定処理を実行可能である。第１設定処理では、法線方向１１０がアプローチ方向１００に設定される。第２設定処理では、第１緩和方向１１３がアプローチ方向１００に設定される。設定部２１は、法線角度β（図７参照）に応じて、第１設定処理及び第２設定処理のどちらを実行するかを決定する。

【0071】

図１３のアプローチ方向設定処理では、まず上述のステップｓ１及びｓ２が実行される。次にステップｓ２１において、設定部２１は、基準方向１１２に対する法線方向１１０の角度としての法線角度βを求める。次にステップｓ２２において、設定部２１は、法線角度βがしきい値以上か否かを判定する。ステップｓ２２においてＹＥＳと判定されると、つまり、法線角度βが比較的大きい場合、ステップｓ２３において設定部２１は第１設定処理を実行する。第１設定処理では、例えば、図１０のステップｓ１１及びｓ１２が実行される。ステップｓ１１においてＹＥＳと判定されてステップｓ１２が実行されると、法線方向１１０がアプローチ方向１００に設定されたアプローチ設定処理が終了する。一方で、ステップｓ１１においてＮｏと判定されると、アプローチ方向１００が設定されずにアプローチ設定処理が終了する。

【0072】

ステップｓ２２においてＮＯと判定されると、つまり、法線角度βが比較的小さい場合、ステップｓ２４において設定部２１は第２設定処理を実行する。第２設定処理では、例えば、図４のステップｓ３，ｓ４，ｓ５が実行される。ステップｓ４においてＹＥＳと判定されてステップｓ５が実行されると、第１緩和方向１１３がアプローチ方向１００に設定されてアプローチ方向設定処理が終了する。一方で、ステップｓ４においてＮｏと判定されると、アプローチ方向１００が設定されずにアプローチ設定処理が終了する。

【0073】

上述のように、ロボット１０が対象物５０を吸着する場合には、カメラ１３は、容器１７の上方から対象物５０を撮影する。このため、アプローチ対象物５０の実際の法線角度βが大きい場合には（言い換えれば、アプローチ対象面５０ａが基準方向１１２に対して大きく傾いている場合には）、特定部２０が、カメラ画像に含まれる距離画像に基づいて、アプローチ対象面５０ａの位置及び姿勢を特定する精度（アプローチ対象面５０ａの特定精度ともいう）が低下することがある。例えば、ステレオ方式で距離画像が取得される場合、アプローチ対象物５０の実際の法線角度βが大きい場合には、ステレオカメラにアプローチ対象面５０ａ写りにくくなる。これにより、アプローチ対象面５０ａの特定精度が低下することがある。また、ＴｏＦ方式で距離画像が取得される場合、アプローチ対象物５０の実際の法線角度βが大きいときには、アプローチ対象面５０ａでの反射光が受光センサで受光されにくくなる。これにより、アプローチ対象面５０ａの特定精度が低下する可能性がある。アプローチ対象面５０ａの特定精度が低下すると、特定部２０での法線方向１１０の特定精度が低下する。法線方向１１０の特定精度が低下すると、設定部２１で設定される第１緩和方向１１３が、実際の法線方向１１０よりも、調整角度αよりも大きい角度の分、離れている可能性がある。つまり、設定された第１緩和方向１１３が、実際の法線方向１１０に対して大きく傾く可能性がある。この場合、ロボット１０は、設定部２１で設定された第１緩和方向１１３からアプローチ対象面５０ａにアプローチしたとしても、アプローチ対象面５０ａの吸着に失敗する可能性がある。

【0074】

図１２の例のように、設定部２１が、求めた法線角度βに応じて、第１設定処理及び第２設定処理のどちらを実行するかを決定する場合には、設定部２１は、求めた法線角度βが比較的大きいときに、第１緩和方向１１３ではなく、特定した法線方向１１０をアプローチ方向１００に設定することが可能となる。これにより、実際の法線角度βが大きく、法線方向１１０の特定精度が低い場合であっても、設定アプローチ方向１００は実際の法線方向１１０から離れにくくなり、ロボット１０はアプローチ対象物５０を吸着しやすくなる。

【0075】

ステップｓ２２において法線角度βと比較されるしきい値については、例えば、実際の法線角度βの大きさに応じて、距離画像に基づいて特定される法線方向１１０の精度がどのように変化するかをユーザが調査し、その調査結果に基づいてユーザが適宜設定することができる。しきい値は、例えば、入力部５を通じて処理装置１に通知される。

【0076】

第１設定処理では、ステップｓ１１でＮＯと判定されると、図９と同様に、ステップｓ３，ｓ４，ｓ５が実行されてもよい。この場合、例えば、ロボット１０と容器１７とが干渉する等の理由で、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａにアプローチできないと判定されたとき、第１緩和方向１１３がアプローチ方向１００に設定される可能性があることから、ロボット１０がアプローチ対象面５０ａを吸着できる可能性が向上する。

【0077】

図１３はアプローチ方向設定処理の他の例を示すフローチャートである。図１３の例では、上述のステップｓ１，ｓ２，ｓ２１が実行される。次にステップｓ３１において、設定部２１は、法線角度βが、ロボット１０が取り得る姿勢に基づく上限値Ｌ（姿勢上限値Ｌともいう）以下であるか否かを判定する。

【0078】

姿勢上限値Ｌは、ロボット１０が取り得る姿勢に基づいて設定される。本例では、ロボット１０の姿勢はアーム１１の姿勢で決定されることから、姿勢上限値Ｌは、例えばアーム１１が取り得る姿勢に基づく値といえる。姿勢上限値Ｌは、例えば、容器１７内の対象物５０の吸着対象面５０ａが容器１７の上方から視認できる状態であり、かつ当該吸着対象面５０ａの法線角度βが姿勢上限値Ｌ以下であれば、当該吸着対象面５０ａがどの方向を向いていたとしても、ロボット１０は、当該吸着対象面５０ａの法線方向１１０から当該吸着対象面５０ａに対して特定障害物と干渉しないでアプローチできるような姿勢を概ねとることができるような値である。容器１７内の対象物５０の吸着対象面５０ａが容器１７の上方から視認できる状態とは、容器１７内の対象物５０の吸着対象面５０ａを容器１７の上方のカメラ１３が撮影できる状態であるともいえる。容器１７の上方のカメラ１３とは、容器１７を撮影するカメラ１３であるともいえる。ロボット１０は、容器１７内の対象物５０の吸着対象面５０ａが、容器１７を撮影するカメラ１３に写る状態であり、かつ当該吸着対象面５０ａの法線角度βが姿勢上限値Ｌ以下であれば、当該吸着対象面５０ａがどの方向を向いていたとしても、当該吸着対象面５０ａの法線方向１１０から当該吸着対象面５０ａに対して特定障害物と干渉しないでアプローチすることができる可能性が高い。

【0079】

ここで、特定障害物とは、容器１７以外の、ロボット１０の動きの障害となる障害物であって、ロボット１０の動作中に位置及び形状が固定の障害物を意味する。特定障害物には、例えば、ロボット１０の周囲を取り囲む安全柵が含まれる。特定障害物には容器１７は含まれない。

【0080】

姿勢上限値Ｌは、ロボット１０の実機を使用して、あるいはロボット用物理演算シミュレータ上で、容器１７内の様々な位置及び姿勢の対象物５０をロボット１０に吸着させた結果に基づいて設定される。

【0081】

ステップｓ３１において法線角度βが姿勢上限値Ｌ以下であると判定されると、上述のステップｓ１１が実行される。ステップｓ１１において、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａにアプローチできると判定されると、上述のステップｓ１２が実行される。これにより、法線方向１１０がアプローチ方向１００に設定されてアプローチ設定処理が終了する。一方で、ステップｓ１１において、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチできないと判定されると、アプローチ方向１００が設定されずにアプローチ設定処理が終了する。

【0082】

ステップｓ３１において法線角度βが姿勢上限値よりも大きいと判定されると、ステップｓ３２が実行される。ステップｓ３２では、設定部２１は、図１４に示されるように、基準方向１１２から姿勢上限値Ｌの分法線方向１１０に近い、姿勢上限値Ｌに基づく方向１１４（第２緩和方向１１４ともいう）を求める。設定部２１は、姿勢上限値Ｌに基づく方向１１４を求める場合、例えば、法線方向１１０及び基準方向１１２を含む特定平面を考える。そして、設定部２１は、基準方向１１２の代表点５０ａａ側の一端を回転の支点として、基準方向１１２を特定平面上で姿勢上限値Ｌだけ法線方向１１０側に回転させて得られる方向を、姿勢上限値Ｌに基づく方向１１４とする。姿勢上限値Ｌに基づく方向１１４（言い換えれば第２緩和方向１１４）は、基準方向１１２と成す角度がＬであって、法線方向１１０と成す角度が（β－Ｌ）となる方向である。

【0083】

ステップｓ３２の後、ステップｓ３３において、設定部２１は、上述のステップｓ４と同様にして、ロボット１０が第２緩和方向１１４からアプローチ対象面５０ａに実際にアプローチできるか否かを判定する。ステップｓ３３においてＹＥＳと判定されると、ステップｓ３４において、設定部２１は、第２緩和方向１１４をアプローチ方向１００に設定する。これにより、アプローチ対象物５０についてのアプローチ方向１００が設定されてアプローチ設定処理が終了する。制御部２は、第２緩和方向１１４をアプローチ方向１００に設定すると、ロボット１０が第２緩和方向１１４からアプローチ対象面５０ａにアプローチしてアプローチ対象面５０ａを吸着するようにロボット１０を制御する。図１５は、ロボット１０が第２緩和方向１１４からアプローチ対象面５０ａにアプローチする様子の一例を示す概略図である、ロボット１０が対象物５０を吸着すると、以後、制御部２は上記と同様に動作する。

【0084】

一方で、ステップｓ３３においてＮＯと判定されると、アプローチ対象物５０についてアプローチ方向１００が設定されずにアプローチ設定処理が終了する。その後、制御部２は、次のアプローチ対象物５０を決定する。そして、制御部２は、決定した次のアプローチ対象物５０についてアプローチ方法設定処理を実行する。以後、制御部２は同様に動作する。

【0085】

このように、図１３の例では、アプローチ対象物５０の法線角度βが、ロボット１０が取り得る姿勢に基づく姿勢上限値Ｌよりも大きい場合に、基準方向１１２から姿勢上限値Ｌの分、法線方向１１０に近い第２緩和方向１１４がアプローチ方向１００に設定される。この場合、アプローチ方向１００として設定された第２緩和方向１１４は、図１４及び１５に示されるように、法線方向１１０よりも、ロボット１０が対象物５０にアプローチの基準方向１１２に近い方向となる。これにより、アプローチ対象面５０ａの法線方向１１０が基準方向１１２よりも大きく傾いているために、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチできない可能性が高い場合に、ロボット１０は、基準方向１１２に近い第２緩和方向１１４からアプローチ対象面５０ａにアプローチすることによって、アプローチ対象面５０ａを吸着しやすくなる。

【0086】

なお、図１３の例においてステップｓ１１でＮＯと判定された場合には、図１６に示されるように、ステップｓ３，ｓ４，ｓ５が実行されてもよい。この場合、ロボット１０が法線方向１１０からアプローチ対象面５０ａにアプローチできないとき、法線方向１１０から調整角度αの分基準方向１１２に近い第１緩和方向１１３が、アプローチ方向１００に設定され得る。これにより、ロボット１０はアプローチ対象面５０ａを吸着しやすくなる。

【0087】

また、図１３の例において、ステップｓ３３において、ロボット１０が第２緩和方向１１４からアプローチ対象面５０ａにアプローチすることができないと判定されると、図１７に示されるように、ステップｓ３，ｓ４，ｓ５が実行されてもよい。この場合、ロボット１０が第２緩和方向１１４からアプローチ対象面５０ａにアプローチできないとき、法線方向１１０から調整角度αの分基準方向１１２に近い第１緩和方向１１３が、アプローチ方向１００に設定され得る。

【0088】

図１８は、法線方向１１０が姿勢上限値Ｌよりも大きい場合の第１緩和方向１１３及び第２緩和方向１１４の一例を示す概略図である。姿勢上限値Ｌは、調整角度αよりも大きい値に設定される。例えば、姿勢上限値Ｌは３５度に設定され、調整角度αは２０度に設定される。この場合、法線角度βが４０度のとき、第１緩和方向１１３が基準方向１１２と成す角度は、２０度であって、姿勢上限値Ｌ（つまり第２緩和方向１１４が基準方向１１２と成す角度）よりも小さくなる。また、法線角度βが５０度のとき、第１緩和方向１１３が基準方向１１２と成す角度は、３０度であって、姿勢上限値Ｌよりも小さくなる。第１緩和方向１１３が基準方向１１２と成す角度が姿勢上限値Ｌよりも小さい場合、図１８に示されるように、第１緩和方向１１３は、第２緩和方向１１４よりも、ロボット１０が対象物５０にアプローチの基準方向１１２に近くなる。ロボット１０が第２緩和方向１１４からアプローチできない場合に、第２緩和方向１１４よりも基準方向１１２に近い第１緩和方向１１３がアプローチ方向１００に設定されることによって、ロボット１０はアプローチ対象面５０ａを吸着しやすくなる。

【0089】

なお、第１緩和方向１１３が基準方向１１２と成す角度が姿勢上限値Ｌ以上となる程度に法線角度βが大きい場合には、ステップｓ３３でＮＯと判定された場合にステップｓ３，ｓ４，ｓ５が実行されずにアプローチ方向設定処理が終了してもよい。あるいは、第１緩和方向１１３が基準方向１１２と成す角度が姿勢上限値Ｌ以上となる程度に法線角度βが大きい場合には、ステップｓ３２以降が実行されずにアプローチ方向設定処理が終了してもよい。

【0090】

上記の図１２の例の第１設定処理では、図１３のフローチャートでのステップｓ３１以降の処理（つまり、ステップｓ３１，ｓ３２，ｓ３３，ｓ３４，ｓ１１，ｓ１２）が実行されてもよい。この場合、図１２のステップｓ２２において法線角度βと比較されるしきい値は、姿勢上限値Ｌよりも小さい値に設定される。例えば、しきい値が３０度に設定され、姿勢上限値Ｌが３５度に設定される。第１設定処理において、図１３のフローチャートでのステップｓ３１以降の処理が実行される場合、ステップｓ１１においてＮＯと判定されると、図１６のようにステップｓ３，ｓ４，ｓ５が実行されてもよい。また、第１設定処理において、図１３のフローチャートでのステップｓ３１以降の処理が実行される場合、ステップｓ３３においてＮＯと判定されると、図１７のようにステップｓ３，ｓ４，ｓ５が実行されてもよい。

【0091】

上述のように、アプローチ対象物５０の実際の法線角度βが大きい場合には、アプローチ対象面５０ａの特定精度が低下することがある。アプローチ対象面５０ａの特定精度が低下すると、特定部２０での法線方向１１０の特定精度が低下する。法線方向１１０の特定精度が低下すると、設定部２１で設定される第１緩和方向１１３が、実際の法線方向１１０よりも、調整角度αよりも大きい角度の分、離れている可能性がある。つまり、設定された第１緩和方向１１３が、実際の法線方向１１０に対して大きく傾く可能性がある。その結果、ロボット１０は、第１緩和方向１１３からアプローチ対象物５０にアプローチした場合に、アプローチ対象物５０の吸着に失敗することがある。

【0092】

そこで、設定部２１は、求めた法線角度βに応じて調整角度αを変更してもよい。具体的には、設定部２１は、求めた法線角度βが大きいほど、調整角度αを小さくしてもよい。これにより、第１緩和方向１１３が、実際の法線方向１１０から大きく離れる可能性が低減する。よって、ロボット１０はアプローチ対象物５０の吸着に失敗しにくくなる。例えば、設定部２１は、法線角度βが３０度よりも大きい場合、調整角度αを１５度に設定し、法線角度βが３０度以下の場合、調整角度αを２０度に設定してもよい。なお、設定部２１は、法線角度βに応じて調整角度αを３段階以上変更してもよい。

【0093】

また、容器１７の深さが大きい場合（つまり壁１７０が高い場合）であって、調整角度αが小さい場合には、法線角度βが大きいとき、ロボット１０は、第１緩和方向１１３からアプローチ対象物５０にアプローチしようとしたとしても、容器１７の高い壁１７０と干渉してアプローチ対象物５０にアプローチできない可能性がある。

【0094】

そこで、アプローチ対象物５０の実際の法線角度βが大きい状況でもアプローチ対象面５０ａの特定精度がそれほど低下しない場合であって、容器１７の深さが大きい場合には、設定部２１は、求めた法線角度βが大きいほど、調整角度αを大きくしてもよい。これにより、法線角度βが大きい場合であっても、ロボット１０は、第１緩和方向１１３からアプローチ対象物５０にアプローチしやすくなる。例えば、設定部２１は、法線角度βが３０度よりも大きい場合、調整角度αを２５度に設定し、法線角度βが３０度以下の場合、調整角度αを２０度に設定してもよい。

【0095】

また、設定部２１は、吸着部１２１に関する吸着部情報と、対象物５０に関する対象物情報とに基づいて、調整角度αを設定してもよい。この場合、設定部２１は、例えば、吸着部情報及び対象物情報と、調整角度αとの対応関係を示すテーブル情報５００に基づいて、調整角度αを設定してもよい。設定部２１は、テーブル情報５００を参照することによって、吸着部情報及び対象物情報がどのような場合にどのような値の調整角度αを設定するのかを特定することができる。

【0096】

図１９はテーブル情報５００の一例を示す概略図である。テーブル情報５００に含まれる吸着部情報には、例えば、吸着部１２１の吸着開口１２１ａの直径（単に開口径ともいう）と、吸着部１２１の長さと、吸着部１２１の材質とが含まれる。また、テーブル情報５００に含まれる対象物情報には、対象物５０の質量と、対象物５０の表面処理（アルマイト処理、ビーズ処理あるいは削り出し処理など）を特定する情報とが含まれる。図１９に示されるテーブル情報５００では、例えば、吸着部１２１の開口径がａ１、吸着部１２１の長さｂ１、吸着部１２１の材質がシリコンゴム、対象物５０の質量がｄ１、対象物５０の表面処理がアルマイト処理である場合に、調整角度αの値をα１に設定することが示されている。また、テーブル情報５００では、例えば、吸着部１２１の開口径がａ２、吸着部１２１の長さｂ２、吸着部１２１の材質がポリウレタンゴム、対象物５０の質量がｄ２、対象物５０の表面処理が削り出し処理である場合に、調整角度αの値をα２に設定することが示されている。また、テーブル情報５００では、例えば、吸着部１２１の開口径がａ３、吸着部１２１の長さｂ３、吸着部１２１の材質がフッ素ゴム、対象物５０の質量がｄ３、対象物５０の表面処理がビーズ処理である場合に、調整角度αの値をα３に設定することが示されている。

【0097】

記憶部３には、ロボット１０が現在備える吸着部１２１に関する吸着部情報と、現在の対象物５０に関する対象物情報が記憶されている。設定部２１は、記憶部３内の吸着部情報及び対象物情報の内容に対応する調整角度αの値をテーブル情報５００から取得する。そして、設定部２１は、テーブル情報５００から取得した値を、調整角度αの値として使用する。

【0098】

テーブル情報５００は、ロボット１０の実機が使用されて算出された第１緩和方向の吸着成功率及び法線方向の吸着成功率に基づいて生成されてもよいし、ロボット用物理演算シミュレータが用いられて算出された第１緩和方向の吸着成功率及び法線方向の吸着成功率に基づいて生成されてもよい。例えば、α１は、吸着部１２１の開口径がａ１、吸着部１２１の長さｂ１、吸着部１２１の材質がシリコンゴム、対象物５０の質量がｄ１、対象物５０の表面処理がアルマイト処理である場合に、第１緩和方向の吸着成功率が、法線方向の吸着成功率の所定％以上となるような値に設定されてもよい。テーブル情報５００は、例えば、入力部５を通じて処理装置１に入力される。処理装置１に入力されたテーブル情報５００は記憶部３に記憶される。

【0099】

なお、設定部２１は、求めた法線角度βが大きいほど、調整角度αを小さくする場合には、例えば、調整角度αの最大値をテーブル情報５００を使用して決定し、テーブル情報５００を使用して決定した最大値に基づいて、調整角度αの他の値を設定してもよい。また、設定部２１は、求めた法線角度βが大きいほど、調整角度αを大きくする場合には、例えば、調整角度αの最小値をテーブル情報５００を使用して決定し、テーブル情報５００を使用して決定した最小値に基づいて、調整角度αの他の値を設定してもよい。

【0100】

上述の基準方向１１２は、ロボット座標系で指定されてもよいし、カメラ座標系で指定されてもよい。ロボット座標系とは、ロボット１０に設定された三次元直交座標系である。制御部２は、ロボット１０を制御する場合、ロボット１０の位置をロボット座標系で管理する。一方で、カメラ座標系とは、カメラ１３に設定された三次元直交座標系である。カメラ１３で生成されるカラー画像及び距離画像の各画素値の位置は、カメラ座標系で表される。

【0101】

例えば、基準方向１１２がロボット座標系で指定される場合、つまり、基準方向１１２がロボット座標系において設定される場合を考える。この場合、容器１７の開口１７ａの向き（言い換えれば開口平面１７ａａの向き）が変化すると、ロボット座標系での基準方向１１２は変化する。そのため、開口１７ａの向きの変化に応じて基準方向１１２を指定し直す必要がある。

【0102】

これに対して、基準方向１１２がカメラ座標系で指定される場合、つまり、基準方向１１２がカメラ座標系において設定される場合を考える。カメラ１３はエンドエフェクタ１２に固定されていることから、容器１７の開口１７ａの向きが変化したとしても、カメラ１３が容器１７内の対象物５０を容器１７の上方から撮影するときの、開口１７ａの向きに対するカメラ１３の姿勢を一定にすることができる。そのため、基準方向１１２がカメラ座標系で指定される場合には、開口１７ａの向きの変化に応じて基準方向１１２を指定し直す必要はない。また、ロボット１０が、開口１７ａの向きが互いに異なる複数の容器１７内から順に対象物５０を吸着保持する場合であっても、容器１７ごとに基準方向１１２を指定する必要はなく、複数の容器１７に対して共通の基準方向１１２を指定することができる。よって、基準方向１１２がカメラ座標系で指定される場合には、ユーザの負担を軽減することができる。

【0103】

なお、上述のアプローチ方向設定処理においては、カメラ座標系でのアプローチ方向１００が設定されてもよい。この場合、基準方向１１２は、カメラ座標系のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸のいずれか一つの軸に設定されてもよい。これにより、基準方向１１２を基準として設定される第１緩和方向１１３及び第２緩和方向１１４を求める際の計算量が低減する。カメラ１３が容器１７内の対象物５０を容器１７の上方から撮影するときのカメラ座標系のｚ軸が、開口平面１７ａａに対して垂直を成す場合、基準方向１１２は、カメラ座標系のｚ軸に設定されてもよい。アプローチ方向設定処理において、カメラ座標系でのアプローチ方向１００が設定される場合、制御部２は、カメラ座標系で設定されたアプローチ方向１００をロボット座標系でのアプローチ方向１００に変換した上で、ロボット１０を制御する。

【0104】

また、アプローチ方向設定処理においては、ロボット座標系でのアプローチ方向１００が設定されてもよい。この場合、基準方向１１２がカメラ座標系で指定される際には、制御部２は、カメラ座標系での基準方向１１２をロボット座標系での基準方向１１２に変換した上で、アプローチ方向１００を設定する。

【0105】

上記の例では、カメラ１３は３次元カメラであったが、カラー画像を生成する２次元カメラであってもよい。この場合、特定部２０は、カラー画像に基づいて、アプローチ対象物５０の位置及び姿勢を特定する。そして、特定部２０は、特定したアプローチ対象物５０の位置及び姿勢と、対象物５０の表面での吸着対象面の位置及び範囲を示す吸着対象面情報とに基づいて、アプローチ対象面５０ａの位置及び姿勢を特定する。吸着対象面情報は記憶部３に予め記憶されている。

【0106】

また、上記の例では、調整角度αが法線角度βよりも小さい場合を例に説明されているが、例えば、法線角度βが調整角度αよりも小さい場合もあり得る。この場合、吸着部１２１は、法線方向１１０に対して基準方向１１２を挟んだ反対側にアプローチ方向１００が設定されることもある。

【0107】

また、上記の例では、基準方向１１２に向かってアプローチ方向１００を調整する場合を説明しているが、本開示はそれに限られない。例えば、対象物５０が容器１７の壁際にある場合、基準方向１１２に向かってアプローチ方向１００を設定しようとしたとき、容器１７の壁と干渉することがある。この場合、例えば、基準方向１１２から遠ざかる方向にアプローチ方向１００を設定してもよい。この場合、例えば、基準方向１１２に向かって調整角度αで回転移動した第１アプローチ方向について干渉すると判定された後、基準方向１１２から遠ざかる方向に調整角度αで回転移動した第２アプローチ方向について干渉するか否か判定してもよい。また、例えば、法線角度βが所定の値よりも小さい場合に、第１アプローチ方向について干渉の判定を行わずに、第２アプローチ方向の干渉の判定をしてもよい。また、これらの場合、第２アプローチ方向に係る調整角度αは、第１アプローチ方向に係る調整角度αよりも小さく設定されていてもよい。

【0108】

また、上記の例では、基準方向１１２に基づいてアプローチ方向１００を設定する例が示されているが、基準方向１１２は設定されていなくてもよい。この場合、例えば、調整角度αの最大値を設定しておき、調整角度αの最大値を限界値として、調整角度αの最大値に段階的に近づくように調整角度αを設定する。そして、段階的に設定された調整角度αにおけるアプローチ方向１００の干渉の判定を行い、干渉しないと判定された場合に、アプローチ方向１００として設定すればよい。また、この場合、調整角度αは、例えば、法線方向１１０のある点の高さが大きくなるように変更されてもよいし、例えば、カメラ画像に基づいて認識された対象物５０及び容器１７の壁面が遠ざかるように変更されてもよい。

【0109】

また、上記の例では、調整角度αは、例えば、法線方向１１０のある点の高さが大きくなるように変更されている例が示されているが、本開示はこれに限られない。例えば、容器１７の開口平面１７ａａを含む平面をｘ軸およびｙ軸を通る平面としたときに、ｘ軸の値およびｙ軸の値が変るように、調整角度αが変更されてもよい。

【0110】

＜ロボット制御システム＞
本実施形態に係る処理装置１は、ロボット制御システム６０の一部として、ロボット１０を制御可能にロボット１０と通信接続されてもよい。図２０は、ロボット制御システム６０の構成の一例を示す概略図である。図２０に示すように、ロボット制御システム６０は、例えば、上記の処理装置１と、処理装置１と接続されたロボット１０とを備えている。さらに、本実施形態に係るロボット制御システム６０は、処理装置１に接続した端末装置７０を有している。具体的には、処理装置１のインタフェース４（第１インタフェース４ともいう）と端末装置７０が有する第２インタフェース７１が互いに通信接続することによって、処理装置１及び端末装置７０が互いに接続されている。なお、第２インタフェース７１は、例えば、第１インタフェース４と同様の構成を有していてもよい。

【0111】

端末装置７０は、第２制御部７２と表示部７３を有していてもよい。そして、第２制御部７２は、第１インタフェース４及び第２インタフェース７１を介して、処理装置１の制御部２（第１制御部２ともいう）から必要な情報を取得して表示部７３へ表示させてもよい。例えば、第２制御部７２は、対象物５０への吸着部１２１のアプローチ方向を視認可能に表示部７３に表示させてもよい。具体的には、第２制御部７２は、表示部７３に対象物５０及び対象物５０の吸着対象面５０ａへの吸着部１２１のアプローチ方向を示す情報を表示してもよい。アプローチ方向を示す情報は、例えば、吸着対象面５０ａの代表点５０ａａに接続した線分または矢印などでよいし、吸着部１２１がアプローチ方向に従って吸着対象面５０ａに近づくようなアニメーションなどでもよいし、アプローチ軌道上に位置した吸着部１２１と吸着対象面５０ａの位置関係が俯瞰して認識可能な画像などでもよいし、吸着対象面５０ａをアプローチ方向から視認した画像などでもよい。その結果、例えば、ユーザが、作業開始前に、ロボット１０がどのように対象物５０にアプローチするのか確認することができる。

【0112】

図２１及び２２は、表示部７３の表示例を示す概略図である。図２１では、対象物５０に対してアプローチする吸着部１２１を横方向から見た様子を表示部７３がアニメーション表示する様子の一例が示されている。図２２では、対象物５０に対してアプローチする吸着部１２１を上方向から見た様子を表示部７３がアニメーション表示する様子の一例が示されている。図２１では、吸着部１２１のアプローチ方向を示す情報が矢印７３０で表示されている。図２２では、アプローチ軌道上に位置した吸着部１２１と吸着対象面５０ａの位置関係が俯瞰して表示されている。

【0113】

なお、第１制御部２もロボット１０の制御に必要な情報を第２制御部７２から取得することができる。また、端末装置７０の第２制御部７２は、処理装置１の第１制御部２と同等の構成を有していればよい。端末装置７０の表示部７３は、例えば、タッチパネルディスプレイまたは液晶ディスプレイ等であればよい。

【0114】

アプローチ方向を示す情報として、複数の情報が同時に表示されてもよいし、互いに異なる複数の情報が互いに異なるタイミングで表示されてもよい。複数の情報が同時に表示される場合は、例えば、アプローチ方向を示す矢印と、この矢印上を吸着部１２１が吸着対象面５０ａに近づくようなアニメーションとが同時に表示されてもよい。互いに異なる複数の情報が互いに異なるタイミングで表示される場合は、例えば、アプローチ方向に沿った吸着部１２１のアプローチ軌跡が表示された後、吸着対象面５０ａをアプローチ方向から視認した画像に切り替えられて、吸着部１２１が吸着対象面５０ａにどのように接触するのかが表示されてもよい。

【0115】

また、端末装置７０は、さらに入力部７４を有していてもよい。このとき、表示部７３が対象物５０及びアプローチ方向を示す情報を表示する場合、例えば、入力部７４を介して、ユーザが、容器１７内に配置された複数の対象物５０のうちの少なくとも１つを選択することが可能になっており、表示部７３は、選択された対象物５０ごとにアプローチ方向を示す情報を表示してもよい。その結果、ロボット１０が任意の対象物５０に対してアプローチ可能か否か、ユーザが確認することができる。なお、端末装置７０の入力部７４は、処理装置１の入力部５と同等の構成を有していてもよい。また、ロボット制御システム６０が端末装置７０の入力部７４を有する場合、入力部７４は、処理装置１の入力部５として機能してもよい。

【0116】

また、表示部７３に表示されたアプローチ方向を示す情報は、入力部７４を介してユーザによって操作可能であってもよい。この場合、例えば、ユーザが、入力部７４を介して、例えば、線形で表示されたアプローチ方向を示す情報を選択して、その情報を表示部７３上で移動するようなユーザ操作を端末装置７０は受け付けてもよい。また、第１制御部２は、ユーザ操作によって変更された変更後のアプローチ方向に基づいて、変更後のアプローチ方向に沿ってロボット１０が対象物５０を保持しようとしたときに、保持可能か否かを判定してもよい。この場合、第２制御部７２は、第１制御部２から、変更後のアプローチ方向に基づく保持可能性の判定結果を受けとって、表示部７３に、変更後のアプローチ方向に基づく保持可能性の判定結果を表示させてもよい。なお、判定結果は、例えば、保持可能か否かを示す２値で表示されてもよいし、保持成功確率として数値で表示されてもよい。また、例えば、判定結果として、有効なアプローチ方向をハイライトで示すことによって当該アプローチ方向が対象物５０を保持可能であることを表してもよいし、または、有効でないアプローチ方向を暗く表示することによって当該アプローチ方向が対象物５０を保持可能でないことを表してもよい。

【0117】

また、第２制御部７２は、表示部７３に対象物５０の吸着対象面５０ａの法線方向を示す情報を表示させてもよい。法線方向を示す情報は、例えば、吸着対象面５０ａの代表点５０ａａに接続した線分または矢印などでよいし、吸着部１２１が法線方向に従って吸着対象面５０ａに近づくようなアニメーションなどでもよいし、法線上に位置した吸着部１２１と吸着対象面５０ａの位置関係が俯瞰して認識可能な画像などでもよいし、または吸着対象面５０ａを法線方向から視認した画像などでもよい。その結果、例えば、ユーザは、ロボット１０がどのように対象物にアプローチするのか確認することができる。

【0118】

また、表示部７３が対象物５０及び法線方向を示す情報を表示する場合、例えば、入力部７４を介して、ユーザが、容器１７内に配置された複数の対象物５０のうちの少なくとも１つを選択可能になっており、選択された対象物５０ごとに法線方向を示す情報が表示されてもよい。その結果、ロボット１０が任意の対象物５０に対して法線方向からアプローチ可能か否か、ユーザが確認することができる。

【0119】

また、第２制御部７２は、アプローチ方向を示す情報及び法線方向を示す情報は、比較可能に表示部７３に表示させてもよい。その結果、ユーザは、アプローチ方向が法線方向に対してどれほど傾いているのか判断することが容易になる。なお、第２制御部７２は、対象物５０のアプローチの基準方向１１２を示す情報を表示部７３に表示させてもよい。また、第２制御部７２は、調整角度αを表示部７３に表示させてもよい。また、第２制御部７２は、法線角度βを表示部７３に表示させてもよい。

【0120】

以上のように、処理装置及ロボット制御システムは詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この開示がそれに限定されるものではない。また、上述した各種例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない無数の例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

【0121】

本開示には以下の内容が含まれる。

【0122】

一実施形態において、（１）処理装置は、保持対象物を吸着保持可能であり弾性を有する吸着部を有するロボットを制御する処理装置であって、前記ロボットを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記吸着部を前記保持対象物の吸着対象面に対して前記吸着対象面の法線方向と異なる方向から前記保持対象物に接触させて、前記吸着部に前記保持対象物を吸着させるよう制御可能である。

【0123】

（２）上記（１）の処理装置において、前記制御部は、前記保持対象物の吸着対象面の法線方向を特定する特定部と、前記特定部で特定された前記法線方向と、前記ロボットの前記保持対象物に対するアプローチの基準方向とに基づいて、前記吸着部が前記保持対象物に接触するアプローチ方向を設定する設定部とを有する。

【0124】

（３）上記（２）の処理装置において、前記設定部は、前記法線方向から調整角度の分前記基準方向側へ移動した、前記調整角度に基づく方向を、前記アプローチ方向に設定する。

【0125】

（４）上記（３）の処理装置において、前記設定部は、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記調整角度に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定する。

【0126】

（５）上記（３）の処理装置において、前記設定部は、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定せずに、前記調整角度に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定する。

【0127】

（６）上記（２）から（５）のいずれか一つの処理装置において、前記設定部は、前記ロボットの限界姿勢に基づき、前記アプローチ方向を設定する。

【0128】

（７）上記（３）の処理装置において、前記設定部は、互いに異なる方法で前記アプローチ方向を設定する第１設定処理及び第２設定処理を実行可能であり、前記設定部は、前記第１設定処理において、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、前記設定部は、前記第２設定処理において、前記調整角度に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定し、前記設定部は、前記基準方向に対する前記法線方向の角度としての法線角度に応じて、前記第１設定処理及び前記第２設定処理のどちらを実行するかを決定する。

【0129】

（８）上記（７）の処理装置において、前記設定部は、前記第１設定処理において、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記調整角度に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定する。

【0130】

（９）上記（７）の処理装置において、前記設定部は、前記第１設定処理において、前記法線角度が、前記ロボットが取り得る姿勢に基づく上限値以下であるか否かを判定し、前記法線角度が前記上限値以下である場合、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、前記法線角度が前記上限値よりも大きい場合、前記基準方向から前記上限値の分前記法線方向に近い、前記上限値に基づく方向を、前記アプローチ方向に設定する。

【0131】

（１０）上記（９）の処理装置において、前記設定部は、前記第１設定処理において、前記法線角度が前記上限値以下である場合、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記上限値に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定する。

【0132】

（１１）上記（９）または（１０）の処理装置において、前記設定部は、前記第１設定処理において、前記法線角度が前記上限値よりも大きい場合、前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記上限値に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定し、前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記調整角度に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定する。

【0133】

（１２）上記（２）の処理装置において、前記設定部は、前記基準方向に対する前記法線方向の角度としての法線角度が、前記ロボットが取り得る姿勢に基づく上限値以下であるか否かを判定し、前記法線角度が前記上限値以下である場合、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、前記法線角度が前記上限値よりも大きい場合、前記基準方向から前記上限値の分前記法線方向に近い、前記上限値に基づく方向を、前記アプローチ方向に設定する。

【0134】

（１３）上記（１２）の処理装置において、前記設定部は、前記法線角度が前記上限値以下である場合、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記法線方向を前記アプローチ方向に設定し、前記ロボットが前記法線方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記法線方向から調整角度の分前記基準方向側へ移動した、前記調整角度に基づく方向を、前記アプローチ方向に設定する。

【0135】

（１４）上記（１２）または（１３）の処理装置において、前記設定部は、前記法線角度が前記上限値よりも大きい場合、前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできるか否かを判定し、前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできると判定したとき、前記上限値に基づく前記方向を前記アプローチ方向に設定し、前記ロボットが前記上限値に基づく前記方向から前記吸着対象面にアプローチできないと判定したとき、前記法線方向から調整角度の分前記基準方向側へ移動した、前記調整角度に基づく方向を、前記アプローチ方向に設定する。

【0136】

（１５）上記（３）から（１１）、（１３）及び（１４）のいずれか一つの処理装置において、前記設定部は、前記法線角度に応じて前記調整角度を変更する。

【0137】

（１６）上記（３）から（１１）及び（１３）から（１５）のいずれか一つの処理装置において、前記設定部は、前記ロボットが有する、前記保持対象物を吸着する吸着部に関する吸着部情報と、前記保持対象物に関する対象物情報とに基づいて、前記調整角度を設定する。

【0138】

（１７）ロボット制御システムは、上記（１）から（１６）のいずれか一つの処理装置と、前記処理装置と接続されたロボットとを備える。

【0139】

（１８）プログラムは、コンピュータ装置を、上記（１）から（１６）のいずれか一つの処理装置として機能させるためのプログラムである。

【0140】

（１９）処理装置は、保持対象物を移動可能に吸着保持する吸着部を有するロボットを制御する処理装置であって、前記ロボットを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記保持対象物の吸着対象面に対して、前記吸着部の第１端側が前記第１端側に対向する第２端側よりも縮んだ状態で、前記吸着部が前記吸着対象面に接触するように前記ロボットを制御する。

【0141】

（２０）端末装置は、表示部と、保持対象物の吸着対象面の法線方向とは異なる方向から前記保持対象物を吸着保持可能なロボットの当該保持対象物へのアプローチ方向を取得し、前記アプローチ方向を認識可能に前記表示部に表示させる制御部とを備える。

【符号の説明】

【0142】

１ 処理装置
１０ ロボット
２ 制御部（第１制御部）
２０ 特定部
２１ 設定部
３０ プログラム
５０ 保持対象物
５０ａ 吸着対象面
６０ ロボット制御システム
７０ 端末装置
７２ 第２制御部
７３ 表示部
１１０ 法線方向
１２１ 吸着部
１１２ 基準方向
１３０ 第１緩和方向
１４０ 第２緩和方向
Ｌ 上限値
α 調整角度
β 法線角度

【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】