特許 7000213 保持装置、搬送システム、コントローラ、および保持方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-27

(45)【発行日】2022-01-19

(54)【発明の名称】保持装置、搬送システム、コントローラ、および保持方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20220112BHJP

   B25J 15/06 20060101ALI20220112BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 A

B25J15/06 M

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2018051345

(22)【出願日】2018-03-19

(65)【公開番号】P2019162685

(43)【公開日】2019-09-26

【審査請求日】2020-10-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】衛藤 春菜

(72)【発明者】

【氏名】小川 昭人

(72)【発明者】

【氏名】古茂田 和馬

(72)【発明者】

【氏名】十倉 征司

【審査官】松浦 陽

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１４６８９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２５４１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０３９７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３９１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－００５７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２２８７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０９３０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７６９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２２６７１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１６１９６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体を保持可能な保持部と、
前記物体の外形を示す情報に基づき、前記物体と前記保持部とが重なる方向から見た場合における、前記物体の外形に対する前記保持部のはみ出し方と前記保持部の外形に対する前記物体のはみ出し方とのうち少なくとも一方が所定の条件を満たすように、前記物体に対する前記保持部の保持姿勢および保持位置を決定する制御部と、
を備えた保持装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記物体の表面のなかで前記保持部が保持可能な保持可能領域を示す情報に基づき、前記物体に対する前記保持部の複数の保持可能姿勢を決定する第１決定部と、
前記物体の外形を示す情報に基づき、前記第１決定部により決定された前記複数の保持可能姿勢の各々について前記物体の外形に対する前記保持部のはみ出し方と前記保持部の外形に対する前記物体のはみ出し方とのうち少なくとも一方を評価する評価部と、
前記評価部による評価に基づき、前記複数の保持可能姿勢のなかから前記保持部の保持姿勢を決定する第２決定部と、
を含む、
請求項１に記載の保持装置。

【請求項3】

前記第１決定部は、前記複数の保持可能姿勢の各々について、前記物体に対する前記保持部の複数の保持可能位置を決定し、
前記評価部は、前記複数の保持可能姿勢の各々について、前記複数の保持可能位置の各々での前記物体の外形に対する前記保持部のはみ出し方と前記保持部の外形に対する前記物体のはみ出し方とのうち少なくとも一方を評価し、
前記第２決定部は、前記評価部による評価に基づき、前記保持部の保持姿勢および保持位置を決定する、
請求項２に記載の保持装置。

【請求項4】

前記評価部は、前記物体の外形に対する前記保持部のはみ出し量に基づき、前記物体の外形に対する前記保持部のはみ出し方を評価し、
前記第２決定部は、前記物体の外形に対する前記保持部のはみ出し量が第１条件を満たすように、前記保持部の保持姿勢および保持位置を決定する、
請求項２または請求項３に記載の保持装置。

【請求項5】

前記はみ出し量は、前記物体の外形が多角形と見做される場合、前記物体の外形の辺のなかで前記保持部がはみ出す辺の数である、
請求項４に記載の保持装置。

【請求項6】

前記第２決定部は、前記物体の外形の辺のなかで前記保持部がはみ出す辺の数が最少または所定数以下となるように、前記保持部の保持姿勢および保持位置を決定する、
請求項５に記載の保持装置。

【請求項7】

前記第２決定部は、前記物体の外形の辺のなかで前記保持部が２つの辺からはみ出す場合、前記２つの辺が互いに連続する２つの辺である保持可能姿勢を、前記２つの辺が互いに連続しない２つの辺である保持可能姿勢よりも優先して、前記保持姿勢に決定する、
請求項５または請求項６に記載の保持装置。

【請求項8】

前記はみ出し量は、前記物体の外形に対して前記保持部のはみ出した部分の面積である、
請求項４から請求項７のうちいずれか１項に記載の保持装置。

【請求項9】

前記第２決定部は、前記物体の外形に対して前記保持部のはみ出した部分の面積が最小または所定値以下となるように、前記保持部の保持姿勢および保持位置を決定する、
請求項８に記載の保持装置。

【請求項10】

前記評価部は、前記物体の移動先の情報に基づき、前記物体の外形に対して前記保持部がはみ出してはいけない方向と、前記保持部がはみ出してはいけない前記物体の辺とのうち少なくとも一方を特定し、前記特定された方向または前記物体の辺に関する前記保持部のはみ出し量に対する重みを大きくする、
請求項４から請求項９のうちいずれか１項に記載の保持装置。

【請求項11】

前記評価部は、前記保持部の外形に対する前記物体のはみ出し量に基づき、前記保持部の外形に対する前記物体のはみ出し方を評価し、
前記第２決定部は、前記保持部の外形に対する前記物体のはみ出し量が第２条件を満たすように、前記保持部の保持姿勢および保持位置を決定する、
請求項２から請求項１０のうちいずれか１項に記載の保持装置。

【請求項12】

前記はみ出し量は、前記保持部の外形が多角形と見做される場合、前記保持部の外形の辺のなかで前記物体がはみ出す前記保持部の辺の数である、
請求項１１に記載の保持装置。

【請求項13】

前記評価部は、前記物体の移動先に関する情報に基づき、前記保持部の外形に対して前記物体がはみ出すべき方向と、前記物体がはみ出すべき前記保持部の辺とのうち少なくとも一方を特定し、前記特定された方向または前記保持部の辺に関する前記物体のはみ出し量に対する重みを大きくする、
請求項１１または請求項１２に記載の保持装置。

【請求項14】

前記保持部は、複数の吸着部を有し、
前記第１決定部は、前記複数の吸着部に含まれる少なくとも１つの吸着部が前記保持可能領域内に配置される複数の保持姿勢を、前記複数の保持可能姿勢として決定する、
請求項２から請求項１３のうちいずれか１項に記載の保持装置。

【請求項15】

前記第１決定部は、前記複数の吸着部の配置パターンを前記複数の吸着部の配置位置の対称性に基づいて限定することで得られた少なくとも１つのモデルパターンを用いて、前記複数の保持姿勢を判定する、
請求項１４に記載の保持装置。

【請求項16】

物体の外形を示す情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部から得られる情報に基づき、前記物体と前記物体を保持する保持部とが重なる方向から見た場合における、前記物体の外形に対する前記保持部のはみ出し方と前記保持部の外形に対する前記物体のはみ出し方とのうち少なくとも一方が所定の条件を満たすように、前記物体に対する前記保持部の保持姿勢および保持位置を決定する情報処理部と、
を備えた搬送システム。

【請求項17】

物体の外形を示す情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部から得られる情報に基づき、前記物体と前記物体を保持する保持部とが重なる方向から見た場合における、前記物体の外形に対する前記保持部のはみ出し方と前記保持部の外形に対する前記物体のはみ出し方とのうち少なくとも一方が所定の条件を満たすように、前記物体に対する前記保持部の保持姿勢および保持位置を決定する情報処理部と、
を備えたコントローラ。

【請求項18】

コンピュータが
物体の外形を示す情報に基づき、前記物体と前記物体を保持する保持部とが重なる方向から見た場合における、前記物体の外形に対する前記保持部のはみ出し方と前記保持部の外形に対する前記物体のはみ出し方とのうち少なくとも一方が所定の条件を満たすように、前記物体に対する前記保持部の保持姿勢および保持位置を決定する、
保持方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、保持装置、搬送システム、コントローラ、および保持方法に関する。

【背景技術】

【0002】

物体を保持して移動させる保持装置が知られている。
このような保持装置は、移動させた物体を詰めて置くことができると好ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１７／１４９６１６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、物体を詰めて置きやすい保持装置、搬送システム、コントローラ、および保持方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の保持装置は、保持部と、制御部とを持つ。前記保持部は、物体を保持可能である。前記制御部は、前記物体の外形を示す情報に基づき、前記物体と前記保持部とが重なる方向から見た場合における、前記物体の外形に対する前記保持部のはみ出し方と前記保持部の外形に対する前記物体のはみ出し方とのうち少なくとも一方が所定の条件を満たすように、前記物体に対する前記保持部の保持姿勢および保持位置を決定する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１の実施形態の搬送システムを模式的に示す図。

【図2】第１の実施形態の保持部を示す斜視図。

【図3】第１の実施形態の複数の吸着部の配置レイアウトを示す下面図。

【図4】第１の実施形態の保持姿勢および保持位置を説明するための図。

【図5】第１の実施形態の搬送システムのシステム構成を示すブロック図。

【図6】第１の実施形態の物体外形情報、保持可能領域情報、および計算対象領域情報を説明するための平面図。

【図7】第１の実施形態の保持可能姿勢を説明するための図。

【図8】第１の実施形態の吸着部のモデルパターンを示す図。

【図9】第１の実施形態のモデルパターン選定の第１段階を説明するための図。

【図10】第１の実施形態のモデルパターン選定の第２段階を説明するための図。

【図11A】第１の実施形態の保持可能領域の形状および大きさを示すビットマップデータの一例を示す図。

【図11B】第１の実施形態の有効吸着部の形状、大きさ、および位置を示すビットマップデータの一例を示す図。

【図11C】第１の実施形態のコンボリュージョンの計算結果のビットマップデータ一例を示す図。

【図11D】第１の実施形態のコンボリュージョンの計算結果が２値化されたビットデータの一例を示す図。

【図12】第１の実施形態における複数の保持姿勢と箱詰め密度について説明するための図。

【図13】第１の実施形態における物体の外形のなかで保持部がはみ出す辺の数を示すビットマップデータの一例を示す図。

【図14】第１の実施形態における所定の条件を満たす保持可能位置の集合を示すデータの一例を示す図。

【図15】第１の実施形態の保持部の複数の保持可能姿勢の例を示す図。

【図16】第１の実施形態の制御部の処理の流れの一例を示すフローチャート。

【図17】第１の実施形態の第１変形例における物体の外形のなかで保持部がはみ出す辺の数を示すビットマップデータの一例を示す図。

【図18】第１の実施形態の第２変形例における、移動元での物体の姿勢の一例と、移動先での物体の姿勢の一例とを示す平面図。

【図19】第１の実施形態の第２変形例における移動先での物体の姿勢の一例を示す断面図。

【図20】第１の実施形態の第３変形例における移動先で物体が経由する経由点を示す断面図。

【図21】第１の実施形態の第４変形例の保持部を示す図。

【図22】第１の実施形態の第４変形例のはみ出し量を説明するための図。

【図23】第１の実施形態の第５変形例の保持部を示す斜視図。

【図24】第１の実施形態の第５変形例の付属部品が考慮された保持部の外形の一例を示す下面図。

【図25】第１の実施形態の第５変形例のはみ出し量を説明するための図。

【図26】第２の実施形態で評価されるはみ出し量を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態の保持装置、搬送システム、コントローラ、および保持方法を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。また、本願でいう「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。

【0008】

図１から図１６を参照して、第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の保持装置１０を含む搬送システム１を模式的に示す図である。搬送システム１は、例えば、物流用のハンドリングシステム（ピッキングシステム）である。搬送システム１は、移動元Ｓ１に位置する物体（保持対象物、搬送対象物）Ｏを、移動先Ｓ２に移動させる。

【0009】

移動元Ｓ１は、例えば、各種のコンベアや各種のパレット、またはトートやオリコンのようなコンテナなどであるが、これらに限定されない。移動元Ｓ１には、大きさや重さが異なる多種類の物体Ｏがランダムに置かれる。本実施形態では、保持対象の物体Ｏは、５ｃｍ角のような小さなものから、３０ｃｍ角のような大きなものまで様々である。また、物体Ｏは、数十ｇのような軽いものから数ｋｇような重いものまで様々である。ただし、物体Ｏの大きさや重さは、上記例に限定されない。

【0010】

移動先Ｓ２は、例えば、トートやオリコンのようなコンテナであるが、これらに限定されない。「コンテナ」とは、物体Ｏを収容可能な部材（例えば箱状の部材）を広く意味する。以下では、説明の便宜上、「移動先Ｓ２」を「移動先コンテナＳ２」と称する場合がある。ただし、保持装置１０および搬送システム１は、コンテナ以外の移動先Ｓ２に物体Ｏを移動させるものでもよい。

【0011】

また、保持装置１０および搬送システム１は、物流用のハンドリングシステムに限定されず、産業用ロボットシステムやその他のシステムなどにも広く適用可能である。本願でいう「保持装置」、「搬送システム」、および「保持方法」とは、物体の搬送を主目的とした装置やシステム、方法に限定されず、製品組立や別の目的の一部として物体の搬送（移動）を伴う装置やシステム、方法も含む。

【0012】

まず、搬送システム１の全体構成について説明する。
図１に示すように、搬送システム１は、例えば、保持装置１０、１つ以上の第１検出器１１、１つ以上の第２検出器１２、および管理装置１３を含む。

【0013】

保持装置（搬送装置）１０は、例えばロボット装置であり、移動元Ｓ１に位置する物体Ｏを保持し、保持した物体Ｏを移動先Ｓ２に移動させる。保持装置１０は、有線または無線で管理装置１３と通信可能である。保持装置１０については詳しく後述する。

【0014】

第１検出器１１は、移動元Ｓ１の近く（例えば、移動元Ｓ１の直上や斜め上方）に配置されたカメラまたは各種センサである。第１検出器１１は、例えば、移動元Ｓ１に位置する物体Ｏに関する情報と、移動元Ｓ１に関する情報とを取得する。第１検出器１１により取得される情報は、例えば、「画像データ」、「距離画像データ」、および／または、「形状データ」である。「距離画像データ」とは、１つ以上の方向の距離情報（例えば、移動元Ｓ１の上方に設定された任意の基準面からの深さ情報）を持つ画像データである。「形状データ」とは、物体Ｏの外形形状などを示す情報である。第１検出器１１により検出された情報は、管理装置１３に出力される。なお、第１検出器１１は、保持装置１０の一部として設けられてもよい。この場合、第１検出器１１により検出された情報は、保持装置１０の制御部３００（後述）に直接出力されてもよい。

【0015】

第２検出器１２は、移動先コンテナＳ２の近く（例えば、移動先コンテナＳ２の直上や斜め上方）に配置されたカメラまたは各種センサである。第２検出器１２は、例えば、移動先コンテナＳ２の形状（内壁面や仕切りの形状を含む）に関する情報と、移動先コンテナＳ２内に先に置かれた物体Ｏに関する情報とを検出する。第２検出器１２により取得される情報は、例えば、「画像データ」、「距離画像データ」、および／または、「形状データ」である。なお、第２検出器１２は、保持装置１０の一部として設けられてもよい。この場合、第２検出器１２により検出された情報は、保持装置１０の制御部３００に直接出力されてもよい。

【0016】

管理装置（上位制御部）１３は、搬送システム１の全体の管理および制御を行う。例えば、管理装置１３は、第１検出器１１および第２検出器１２により検出された情報を取得し、取得した情報を保持装置１０に出力する。

【0017】

次に、保持装置１０について説明する。
図１に示すように、保持装置１０は、例えば、移動機構１００、保持部２００、および制御部（制御装置）３００を含む。

【0018】

移動機構１００は、保持部２００を所望の位置に移動させる機構である。例えば、移動機構１００は、６軸の垂直多関節ロボットアームであり、複数のアーム部材１０１と、複数のアーム部材１０１を回動可能に連結した複数の回動部１０２とを含む。ただし、移動機構１００は、３軸の直交ロボットアームでもよいし、その他の構成により保持部２００を所望の位置に移動させる機構でもよい。例えば、移動機構１００は、回転翼により保持部２００を持ち上げて移動させる飛行体（例えばドローン）などでもよい。

【0019】

保持部２００は、移動元Ｓ１に位置する物体Ｏを保持する保持機構である。保持部２００は、後述する回動部２０２を介して移動機構１００に連結されている。例えば、保持部２００は、吸引装置２０３と、吸引装置２０３に連通した吸着部２０５とを有し、吸着により物体Ｏを保持する。ただし、保持部２００は、複数の挟持部材で物体Ｏを挟持することで物体Ｏを保持する保持部でもよいし、その他の機構により物体Ｏを保持する保持部でもよい。なお以下では、保持部２００が吸着部２０５を有する例について説明する。

【0020】

図２は、本実施形態の保持部２００を示す斜視図である。保持部２００は、例えば、ベース２０１、回動部２０２、吸引装置２０３、複数の切換弁２０４、および複数の吸着部２０５（例えば吸着パッド）を有する。

【0021】

ベース２０１は、例えば立方体状の外形を有し、保持部２００の外郭を形成している。ベース２０１は、回動部２０２を介して移動機構１００に連結されている。ベース２０１は、箱状に形成されてもよく、フレームのみで構成されてもよい。

【0022】

回動部２０２は、ベース２０１と移動機構１００との間に設けられ、移動機構１００に対してベース２０１を回動可能に連結している。回動部２０２の回動中心軸Ｃは、移動機構１００の先端部とベース２０１とが並ぶ方向と略一致する。回動部２０２は、移動機構１００に対して保持部２００のベース２０１を、図中のθ方向およびその反対方向に回動させることができる。なお、回動部２０２は、保持部２００の一部としてではなく、移動機構１００の一部として設けられてもよい。

【0023】

吸引装置２０３は、ベース２０１の内側に設けられている。吸引装置２０３は、例えば真空ポンプである。吸引装置２０３は、ホースなどを介して複数の吸着部２０５の各々と連通している。吸引装置２０３が駆動されることで、各吸着部２０５内の圧力が大気圧よりも低くなり、吸着部２０５により物体Ｏが吸着保持される。

【0024】

複数の切換弁２０４は、複数の吸着部２０５に対して１対１で設けられている。各切換弁２０４は、対応する吸着部２０５と吸引装置２０３と連通させる第１状態と、吸着部２０５と吸引装置２０３との間の連通を遮断するとともに吸着部２０５を保持装置１０の外部（大気圧空間）に連通させる第２状態との間で切り替え可能である。保持装置１０は、物体Ｏが比較的小さい場合、複数の吸着部２０５のなかから選択された１つまたは少数の吸着部２０５のみを、保持に用いる吸着部２０５（以下、「有効吸着部２０５Ｅ」と称する）として機能させる。なお、以下に説明するいくつかの図では、複数の吸着部２０５のなかで、有効吸着部２０５Ｅにドット模様を付することで、有効吸着部２０５Ｅと、それ以外の吸着部２０５とを区別して図示している。

【0025】

複数の吸着部２０５は、ベース２０１の一端部において、互いに並べて配置されている。吸着部２０５は、移動元Ｓ１に位置する最小の物体よりも小さい外形を持つ。保持装置１０は、物体Ｏが比較的小さくて軽い場合、複数の吸着部２０５のなかから選択された１つ以上の有効吸着部２０５Ｅのみを用いて物体Ｏを吸着保持する。本実施形態は、移動元Ｓ１に５ｃｍ角の物体Ｏが置かれ得る例であり、吸着部２０５は、例えば直径が４ｃｍの円形状である。

【0026】

一方で、個々の吸着部２０５が単体で吸着保持できる物体Ｏの重量には上限がある。保持装置１０は、物体Ｏが比較的大きくて重い場合、複数の吸着部２０５のなかで２つ以上の有効吸着部２０５Ｅを併せて使用することで、重い物体Ｏを吸着保持する。本実施形態では、１つの吸着部２０５で吸着保持できる重量は、例えば約２ｋｇである。本実施形態では、保持部２００は、５つの吸着部２０５を備えることで、最大約１０ｋｇの物体Ｏまで保持することができる。

【0027】

図３は、本実施形態の複数の吸着部２０５の配置レイアウトを示す下面図である。本実施形態では、保持部２００の外形（例えばベース２０１の外形）は、例えば１２ｃｍ×１２ｃｍの四角形状である。上述したように、保持部２００は、５つの吸着部２０５を有する。５つの吸着部２０５は、保持部２００の略中心に配置された１つの吸着部２０５と、保持部２００の４つの角部に対応するように、上記吸着部２０５の周囲に分かれて配置された４つの吸着部２０５とを含む。これら４つの吸着部２０５は、上述した回動部２０２が回動することで、回動部２０２の回動中心軸Ｃの周りをθ方向およびその反対方向に回動可能である。

【0028】

ここで、本明細書いう「保持姿勢」および「保持位置」について定義する。図４は、「保持姿勢」および「保持位置」を説明するための図である。本明細書でいう「保持姿勢」とは、物体Ｏに対する保持部２００の角度位置（θ方向における回転位置）を意味する。例えば、図４中の（ａ）の状態から「保持姿勢」を変化させた場合、保持部２００の中心（回動部２０２の回動中心軸Ｃ）の位置は図４中の（ａ）の状態から変化しないが、物体Ｏの外形に対する保持部２００の外形の向きが変化する。保持部２００の保持姿勢は、回動部２０２の回動により変更可能である。

【0029】

一方で、本明細書でいう「保持位置」とは、物体Ｏに対して保持部２００を平行移動させた場合の位置を意味する。例えば、図４中の（ａ）の状態から「保持位置」を変化させた場合は、保持部２００の「保持姿勢」は図４中の（ａ）の状態から変化しないが、物体Ｏの中心に対する保持部２００の中心の位置が変化する。保持部２００の保持位置は、移動機構１００の動作により変更可能である。

【0030】

次に、制御部３００について説明する。制御部３００は、保持装置１０の全体動作を制御する。制御部３００は、「コントローラ」の一例である。図５は、搬送システム１のシステム構成を示すブロック図である。制御部３００は、例えば、情報取得部３１０、情報解析部３２０、計画部３３０、動作制御部３４０、および記憶部３５０を含む。

【0031】

制御部３００の各機能部（例えば、情報取得部３１０、情報解析部３２０、計画部３３０、および動作制御部３４０）の全部または一部は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）のような１つ以上のプロセッサがプログラムメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。ただし、これら機能部の全部または一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのハードウェア（例えば回路部；circuity）により実現されてもよい。また、上記機能部の全部または一部は、上記ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせで実現されてもよい。記憶部３５０は、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＲＯＭ（read-only memory）、またはＲＡＭ（random access memory）などにより実現される。

【0032】

ここで、説明の便宜上、記憶部３５０について先に説明する。記憶部３５０には、例えば、物体データベース３５１（以下、「物体ＤＢ３５１」と称する）と、モデルパターンデータベース３５２（以下、「モデルパターンＤＢ３５２」と称する）と、保持部２００の外形を示す情報（以下、「保持部外形情報」と称する）と、個々の吸着部２０５の保持可能重量を示す情報とが記憶されている。

【0033】

物体ＤＢ３５１には、例えば、移動元Ｓ１に位置する物体Ｏの種類または識別情報と、その物体Ｏの重量情報とが関連付けられて登録されている。モデルパターンＤＢ３５２には、吸着部２０５に関するモデルパターンが登録されている。モデルパターンについては、詳しく後述する。またモデルパターンＤＢには、各モデルパターンにおける有効吸着部２０５Ｅの位置を示す情報が登録されている。

【0034】

「保持部外形情報」は、例えば特定方向Ｄ（図１参照）から見た場合における保持部２００の外形を示す情報を含む。特定方向Ｄとは、例えば、移動先コンテナＳ２内に物体Ｏを置くタイミング（例えば物体Ｏを解放する直前のタイミング）で、物体Ｏと保持部２００とが重なる方向である。別の観点で見ると、「特定方向Ｄ」とは、吸着部２０５を有した保持部２００が設けられる場合、物体Ｏに対して吸着部２０５が接する方向である。

【0035】

なおこれら物体ＤＢ３５１、モデルパターンＤＢ３５２、保持部外形情報、および個々の吸着部２０５の保持可能重量を示す情報は、保持装置１０の記憶部３５０に記憶されることに代えて、管理装置１３に記憶されてもよく、保持装置１０がネットワークを介して通信可能な他の装置に記憶されてもよい。

【0036】

次に、制御部３００の各機能部について説明する。情報取得部３１０は、第１検出器１１および第２検出器１２により検出された情報を、管理装置１３から取得する。本明細書で言う「取得」とは、送信リクエストを発信することで情報を取得する場合に限定されず、受け身で受信することで情報を取得する場合も含む。情報取得部３１０は、第１検出器１１および第２検出器１２から取得した情報を情報解析部３２０に出力する。

【0037】

また、情報取得部３１０は、移動元Ｓ１に位置する物体Ｏ（保持対象の物体Ｏ）の重量を示す情報を取得する。例えば、情報取得部３１０は、第１検出器１１により検出された画像データに含まれる物体Ｏの特徴情報（例えば物体Ｏに付された、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identifier)のようなタグ情報）に基づき物体Ｏの種類または識別情報を判定し、判定した物体Ｏの種類または識別情報に対応して登録されている重量情報を物体ＤＢ３５１から取得する。情報取得部３１０は、取得した重量情報を、「物体重量情報」として計画部３３０に出力する。

【0038】

情報解析部３２０は、第１検出器１１および第２検出器１２により検出された情報に基づき、保持装置１０の制御に用いられる各種の情報を生成する。例えば、情報解析部３２０は、画像データまたは距離画像データに対して所定の画像処理を行うことで、上記情報の少なくとも一部を生成する。上記情報は、例えば、「物体外形情報」、「保持可能領域情報」、「計算対象領域情報」、「移動元形状情報」、「移動先形状情報」、および「移動先積載情報」を含む。情報解析部３２０は、これら情報を計画部３３０に出力する。

【0039】

図６は、「物体外形情報」、「保持可能領域情報」、および「計算対象領域情報」を説明するための平面図である。

【0040】

「物体外形情報」は、例えば、物体Ｏの画像データ、物体Ｏの距離画像データ、物体Ｏの形状データ、または、それらの少なくとも１つから導出された情報である。「物体外形情報」は、移動元Ｓ１に位置する物体Ｏ（保持対象の物体Ｏ）の外形を示す情報である。「物体外形情報」は、例えば上記特定方向Ｄから見た場合における物体Ｏの外形を示す情報を含む。

【0041】

「保持可能領域情報」は、例えば、物体Ｏの画像データ、物体Ｏの距離画像データ、物体Ｏの形状データ、または、それらの少なくとも１つから導出された情報である。「保持可能領域情報」は、物体Ｏの表面のなかで保持部２００が保持可能な領域ＲＨ（以下、「保持可能領域ＲＨ」と称する）を示す情報である。保持可能領域ＲＨは、物体Ｏの表面のなかで広がりを持つ領域として特定される。保持可能領域ＲＨは、例えば、物体Ｏの表面のなかで平坦な部分であるが、完全な平面には限定されなくてもよい。例えば、保持可能領域ＲＨは、吸着部２０５により保持可能な程度に平坦であればよく、微細な凹凸や段差を含んでもよい。本実施形態では、情報解析部３２０は、第１検出器１１により検出された物体Ｏの表面のなかで、閾値を超える凹凸や段差がない連続した領域を保持可能領域ＲＨと判定し、その判定に基づき「保持可能領域情報」を生成する。

【0042】

「計算対象領域情報」は、物体Ｏの表面のなかで、後述するコンボリュージョンの計算を行う対象領域（以下、「計算対象領域ＲＣ」と称する）を示す情報である。本実施形態では、計算対象領域ＲＣは、保持可能領域ＲＨが外接する多角形を用いて表される。例えば、「計算対象領域情報」は、保持可能領域ＲＨが外接する多角形の形状およびサイズと、物体Ｏの外形に対する前記多角形の姿勢（傾き）とを示す情報である。情報解析部３２０は、保持可能領域ＲＨに外接する多角形を求めることで、「計算対象領域情報」を生成する。

【0043】

「移動元形状情報」は、移動元Ｓ１の物体Ｏを保持部２００で保持する場合に障害物となる移動元Ｓ１の形状を示す情報である。情報解析部３２０は、例えば第１検出器１１により検出された情報に基づき、「移動元形状情報」を生成する。

【0044】

「移動先形状情報」は、移動先Ｓ２に物体Ｏを移動させる場合に障害物となる移動先Ｓ２の形状を示す情報である。例えば、「移動先形状情報」は、移動先コンテナＳ２の内壁面を規定する壁や、移動先コンテナＳ２の内部に設けられた仕切りを示す情報である。「移動先積載情報」とは、移動先コンテナＳ２に先に置かれた物体Ｏを示す情報である。情報解析部３２０は、例えば第２検出器１２により検出された情報に基づき、「移動先形状情報」および「移動先積載情報」を生成する。

【0045】

次に、図５に戻り、計画部３３０について説明する。計画部３３０は、例えば、保持計画生成部３３０ａと、移動計画生成部３３０ｂとを有する。保持計画生成部３３０ａは、移動元Ｓ１に位置する物体Ｏを保持部２００で保持するための保持計画を生成する。移動計画生成部３３０ｂは、保持部２００により保持された物体Ｏを移動先Ｓ２に移動させるための移動計画を生成する。

【0046】

まず、保持計画生成部３３０ａについて説明する。本実施形態の保持計画生成部３３０ａは、物体Ｏと保持部２００とが重なる方向（例えば上記特定方向Ｄ）から見た場合における、物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し方が所定の条件を満たすように、物体Ｏに対する保持部２００の保持姿勢および保持位置を決定する。この機能を実現するため、保持計画生成部３３０ａは、例えば、第１決定部３３１、評価部３３２、および第２決定部３３３を有する。なお以下の説明における「はみ出る」とは、例えば上記特定方向Ｄから見た場合を基準とする。

【0047】

（第１決定部の処理）
まず、第１決定部３３１について説明する。第１決定部３３１は、物体Ｏの保持可能領域ＲＨを示す情報（上述した「保持可能領域情報」）に基づき、物体Ｏに対する保持部２００の複数の保持可能姿勢を決定する。「保持可能姿勢」とは、移動元Ｓ１に位置する物体Ｏを保持することが可能な保持部２００の保持姿勢であり、評価部３３２による評価対象となる保持姿勢である。例えば、第１決定部３３１は、物体Ｏの保持可能領域ＲＨ内に、その物体Ｏの重量を保持可能な十分な数の吸着部２０５が配置される種々の保持姿勢の各々を、保持可能姿勢として決定する。

【0048】

図７は、保持可能姿勢を説明するための図である。例えば、図７は、保持可能領域ＲＨ内に２つの有効吸着部２０５Ｅが配置される３つの保持姿勢の例を示す。これら３つの保持可能姿勢は、物体Ｏの外形に対する保持部２００の外形の角度位置が互いに異なる。図７中の（ａ）は、物体Ｏの外形の３辺から保持部２００がはみ出す保持姿勢である。図７中の（ｂ）は、物体Ｏの外形の２辺から保持部２００がはみ出す保持姿勢である。図７中の（ｃ）は、物体Ｏの外形の１辺から保持部２００がはみ出す保持姿勢である。

【0049】

また本実施形態では、第１決定部３３１は、複数の保持可能姿勢を決定することに加えて、それら複数の保持可能姿勢の各々での、物体Ｏに対する保持部２００の複数の保持可能位置を決定する。「保持可能位置」とは、移動元Ｓ１に位置する物体Ｏを保持することができる保持部２００の保持位置であり、評価部３３２による評価対象となる保持位置である。例えば、第１決定部３３１は、物体Ｏの保持可能領域ＲＨ内に、その物体Ｏの重量を保持可能な十分な数の吸着部２０５が配置される種々の保持位置の各々を、保持可能位置として決定する。

【0050】

以下、第１決定部３３１の処理の一例について詳しく述べる。本実施形態では、第１決定部３３１は、物体Ｏの保持可能領域ＲＨを示す情報（上述した「保持可能領域情報」）と、物体Ｏの重量を示す情報（上述した「物体重量情報」）と、吸着部２０５に関するモデルパターンとに基づき、複数の保持可能姿勢と、それら複数の保持可能姿勢の各々での複数の保持可能位置とを決定する。これらの処理は、（ａ）モデルパターンの選定処理と、（ｂ）保持可能姿勢および保持可能位置の決定処理とを含む。

【0051】

＜モデルパターン＞
まず前提として、「吸着部に関するモデルパターン」について説明する。図８は、本実施形態の吸着部２０５に関するモデルパターンを示す図である。ここで、複数の吸着部２０５のなかから１つまたは少数の吸着部２０５が有効吸着部２０５Ｅとして選択されて使用される場合、有効吸着部２０５Ｅの配置位置として、複数の配置パターンが存在する。例えば、本実施形態のような５つの吸着部２０５が存在する場合、３１通りの配置パターンが存在する。

【0052】

ここで、複数の吸着部２０５の配置位置および保持部２００の外形が対称性（以下、「吸着部２０５の配置位置等の対称性」と称する）を有する場合、吸着部２０５の複数の配置パターンは、吸着部２０５の配置位置等の対称性に基づき、少数のモデルパターンに限定することができる。例えば、本実施形態のような５つの吸着部２０５が存在する場合、上記３１通りの配置パターンは、図８に示す８つのモデルパターンに限定することができる。このため、保持可能姿勢の決定に関する計算の一部は、上記３１通りの配置パターンを総当たり的に計算することに代えて、上記８つのモデルパターンのみについて計算することで行うことができる。このようなモデルパターンを用いることで、保持部２００の保持姿勢および保持位置を決定するための必要計算量を減らすことができる。これにより、計算負荷を減らし、保持計画の生成に必要な演算を高速化することができる。

【0053】

ここで、各モデルパターンが用いられる場合に物体Ｏの表面に必要となる領域の形状および大きさは、必要領域ＲＮとして、モデルパターン毎に設定されている。この必要領域ＲＮは、対応するモデルパターンと関連付けられてモデルパターンＤＢ３５２に登録されている。

【0054】

＜モデルパターンの選定の第１段階＞
まず、モデルパターンの選定の第１段階について説明する。図９は、モデルパターンの選定の第１段階を説明するための図である。第１段階では、第１決定部３３１は、保持可能領域情報と、各モデルパターンにおける必要領域ＲＮを示す情報とに基づき、上記８つのモデルパターンのなかから保持可能領域ＲＨに必要領域ＲＮが内包されないモデルパターン（保持可能領域ＲＨ内に全ての有効吸着部２０５Ｅが配置されないモデルパターン）を除外する。例えば、第１決定部３３１は、保持可能領域ＲＨの大きさと、各モデルパターンにおける必要領域ＲＮの大きさとを比較し、保持可能領域ＲＨに必要領域ＲＮが内包されるモデルパターンであるか否かを判定する。

【0055】

例えば、図９に示される例では、保持可能領域ＲＨに外接する四角形の長辺と短辺の対角の長さＬ１が１３５ｍｍであり、Ｆのモデルパターンにおける必要領域ＲＮの長手方向の長さＬ２が１５０ｍｍである。このため、Ｆのモデルパターンは、保持可能領域ＲＨに必要領域ＲＮが内包されないモデルパターンとして除外される。同様に、Ｇ、Ｈのモデルパターンも、保持可能領域ＲＨに必要領域ＲＮが内包されないモデルパターンとして除外される。

【0056】

＜モデルパターンの選定の第２段階＞
次に、モデルパターンの選定の第２段階について説明する。図１０は、モデルパターンの選定の第２段階を説明するための図である。第２段階では、第１決定部３３１は、物体重量情報と、個々の吸着部２０５の保持可能重量を示す情報とに基づき、重さの観点で物体Ｏを保持することができないモデルパターン（有効吸着部２０５Ｅが必要数に足りないモデルパターン）を除外する。例えば、第１決定部３３１は、各モデルパターンにおける有効吸着部２０５Ｅの数と、個々の吸着部２０５が保持可能な重量とを乗算することで、各モデルパターンでの保持部２００の保持可能重量を算出する。そして、第１決定部３３１は、算出した保持部２００の保持可能重量と、物体Ｏの重量とを比較し、保持部２００の保持可能重量が物体Ｏの重量を上回る場合に、そのモデルパターンを用いて物体Ｏを保持可能であると判定する。これにより、第１決定部３３１は、上記第１段階で絞り込まれた１つ以上のモデルパターンのなかから、重量の観点で物体Ｏを保持可能なモデルパターンをさらに絞り込む。

【0057】

例えば、図１０に示される例では、物体Ｏの重量が約３ｋｇであり、個々の吸着部２０５の保持可能重量が約２ｋｇである。このため、第１段階で残った５つのモデルパターン（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）のなかから、Ａ、Ｂのモデルパターンが物体Ｏを保持することができないモデルパターンとして除外される。

【0058】

第１決定部３３１は、上記第１段階および第２段階の絞り込みを行うことで、上記８つのモデルパターンのなかから１つ以上のモデルパターンを選択する。なお、上記第１段階の処理と上記第２段階の処理は、順序を逆にして実行されてもよい。

【0059】

＜保持可能姿勢および保持可能位置の決定処理＞
次に、保持可能姿勢および保持可能位置の決定処理について説明する。ここでは、説明の便宜上、図１０中のＣのモデルパターンに関する保持可能姿勢および保持可能位置の決定処理を代表して説明する。なお、上述したモデルパターンの選定で残った他のモデルパターン（図１０に示す例では、Ｄ、Ｅのモデルパターン）の各々についても同様の処理が行われる。

【0060】

本実施形態では、保持部２００の保持可能姿勢および保持可能位置の決定は、保持可能領域ＲＨの形状および大きさを示すビットマップデータと、各モデルパターンにおける有効吸着部２０５Ｅの形状、大きさ、および位置を示すビットマップデータとを用いたコンボリューションにより行われる。

【0061】

図１１Ａは、保持可能領域ＲＨの形状および大きさを示すビットマップデータの一例である。このビットマップデータは、「保持可能領域情報」の一例である。図１１Ａに示すビットマップデータは、例えば２値化されており、保持可能領域ＲＨの内側に対応する座標位置には「１」が登録され、保持可能領域ＲＨの外側に対応する座標位置には「０」が登録されている。本実施形態では、図１１Ａに示される四角形の外形は、計算対象領域ＲＣの外形に対応する。すなわち、図１１Ａのビットマップデータは、物体Ｏの表面の一面の全域ではなく、計算対象領域ＲＣの内側の領域に対応する。計算対象領域ＲＣの外形は、上述した「計算対象領域情報」に基づいて得られる。このように計算対象領域ＲＣを物体Ｏの表面の一部領域に限定することで、物体Ｏの表面の一面の全域についてコンボリュージョンの計算が行われる場合に比べて、必要計算量を減らすことができる。これにより、計算負荷を減らし、保持計画の生成に必要な演算を高速化することができる。

【0062】

図１１Ｂは、図１０中のＣのモデルパターンに対応した有効吸着部２０５Ｅの形状、大きさ、および位置を示すビットマップデータの一例である。このビットマップデータは、「モデルパターンにおける有効吸着部の位置を示す情報」の一例である。図１１Ｂに示すビットマップデータは、例えば２値化されており、有効吸着部２０５Ｅの内側に対応する座標位置には「１」が登録され、有効吸着部２０５Ｅの外側に対応する座標位置には「０」が登録されている。図１１Ｂに示される四角形の外形は、保持部２００の外形に対応する。

【0063】

図１１Ｃは、図１１Ａに示された保持可能領域ＲＨの形状および大きさを示すビットマップデータと、図１１Ｂに示された有効吸着部２０５Ｅの形状、大きさ、および位置を示すビットマップデータとを用いたコンボリュージョンの計算結果のビットマップデータの一例を示す。例えば、図１１Ｃ中の座標位置ｄ１における「４２」という数値は、図１１Ａ中の座標位置ｄ１に、図１１Ｂ中の座標位置ｄ２（保持部２００の中心）を一致させてコンボリュージョンが行われた場合の計算結果である。本実施形態では、図１１Ｃに示される四角形の外形は、図１１Ａと同様に、計算対象領域ＲＣの外形に対応する。本実施形態では、コンボリュージョンは、計算対象領域ＲＣに含まれる全ての座標位置の各々に対して行われる。

【0064】

図１１Ｄは、図１１Ｃに示された計算結果が２値化されたビットマップデータの一例である。本実施形態では、図１１Ｄに示すビットマップテーブルは、図１１Ｃに示されたコンボリュージョンの計算結果のなかで最大値（上述した例では「４２」）を示す座標位置に対して「１」が登録され、それ以外の値を示す座標位置に対して「０」が登録されたデータである。図１１Ｄ中のビットマップデータのなかで「１」が登録された座標位置の各々は、この座標位置に保持部２００の中心が合わされた場合、保持可能領域ＲＨ内に全ての有効吸着部２０５Ｅが配置される座標位置（保持可能位置）である。

【0065】

なお、図１１Ａから図１１Ｄを参照して説明した処理は、図１０中のＣのモデルパターンに関する、ある１つの保持姿勢についてのコンボリュージョンの計算結果である。図１１Ａから図１１Ｄを参照して説明した処理は、物体Ｏに対して保持部２００をθ方向に所定角度ずつ回転させた複数の保持姿勢（物体Ｏに対する保持部２００の角度位置が互いに異なる複数の保持姿勢）の各々について行われる。上記所定角度は、１度や５度のような小さな角度間隔でもよいし、３０度や４５度、６０度のような大きな角度間隔でもよい。なお、図１１Ａから図１１Ｄは、説明の便宜上、比較的粗いビットマップデータを用いた例を示すが、比較的細かいビットマップデータが用いられることで、保持部２００を所定角度ずつ回転させた場合の有効吸着部２０５Ｅの位置を表すことができる。

【0066】

なお、上記計算を行う必要がある保持姿勢の検証範囲は、モデルパターンによって異なる。すなわち、モデルパターンが３６０度以下の回転対称性を持たない場合（例えば、図８に示されたＥやＧのモデルパターン）では、３６０度の範囲において所定角度ずつ保持部２００を回転させた複数の保持姿勢の各々について、上記処理を行う必要がある。一方で、モデルパターンが３６０度以下の回転対称性を持つ場合（例えば、図８に示されたＣやＤのモデルパターン）では、３６０度よりも小さな角度範囲（例えば９０度）のみにおいて所定角度ずつ保持部２００を回転させた複数の保持姿勢の各々について上記処理を行えばよい。

【0067】

ところで、物体Ｏに対して所定角度ずつ保持部２００を回転させた複数の保持姿勢のなかには、保持可能領域ＲＨ内に全ての有効吸着部２０５Ｅが配置されない保持姿勢も存在し得る。第１決定部３３１は、コンボリュージョンの計算結果の最大値が、保持可能領域ＲＨ内に全ての有効吸着部２０５Ｅが配置される場合に算出される値（図１１Ｃに示す例では「４２」）よりも小さい場合に、その保持姿勢は、保持可能領域ＲＨ内に全ての有効吸着部２０５Ｅが配置されない保持姿勢であると判定し、保持可能姿勢には決定しない。

【0068】

以上の処理により、第１決定部３３１は、保持可能領域ＲＨ内に全ての有効吸着部２０５Ｅが配置される複数の保持姿勢を抽出する。そして、第１決定部３３１は、抽出された複数の保持姿勢と、各保持姿勢において保持可能領域ＲＨ内に全ての有効吸着部２０５Ｅが配置される保持位置とを、評価部３３２の評価対象となる保持可能姿勢および保持姿勢位置として決定する。

【0069】

なお、第１決定部３３１は、コンボリュージョンに代えて、保持可能領域ＲＨの外形を規定する頂点情報を用いた内包検出、またはその他の演算に基づいて、保持可能領域ＲＨ内に全ての有効吸着部２０５Ｅが配置される複数の保持可能姿勢と、各保持可能姿勢において保持可能領域ＲＨ内に全ての有効吸着部２０５Ｅが配置される保持可能位置とを決定してもよい。

【0070】

（評価部の処理）
次に、評価部３３２について説明する。ここで、移動先コンテナＳ２内に物体Ｏを移動させる（いわゆる箱詰めを行う）際の保持部２００の種々の保持姿勢の優劣について説明する。図１２は、複数の保持姿勢と、その保持姿勢による箱詰め密度について説明するための図である。図１２中の（ａ）は、物体Ｏの外形の３辺から保持部２００がはみ出す保持姿勢を示す。この保持姿勢では、保持部２００が移動先コンテナＳ２に干渉し、移動先コンテナＳ２の角（隅部）に物体Ｏを詰めて置くことが難しい場合がある。図１２中の（ｂ）は、物体Ｏの外形の２辺から保持部２００がはみ出す保持姿勢を示す。この保持姿勢では、移動先コンテナＳ２の角に物体Ｏを詰めることはできるが、先に置かれた物体Ｏに対して別の物体Ｏを詰めて置くことが難しい場合がある。図１２中の（ｃ）は、物体Ｏの外形の１辺のみに対して保持部２００がはみ出す保持姿勢を示す。この保持姿勢では、移動先コンテナＳ２の角に物体Ｏを詰めておくことが比較的容易にでき、さらに、先に置かれた物体Ｏに対して別の物体Ｏを詰めて置くことも比較的容易にできる。このため、図１２中の（ａ）から（ｃ）の複数の保持姿勢のなかでは、（ｃ）に示された保持姿勢が好ましいと言える。

【0071】

本実施形態では、評価部３３２は、物体Ｏの外形を示す情報（上述した「物体外形情報」）と、保持部２００の外形を示す情報（上述した「保持部外形情報」）とに基づき、第１決定部３３１により決定された複数の保持可能姿勢の各々について、物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し方を評価する。さらに本実施形態では、評価部３３２は、複数の保持可能姿勢の各々について、複数の保持可能位置の各々での物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し方を評価する。

【0072】

詳しく述べると、本実施形態では、評価部３３２は、物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し量に基づき、物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し方を評価する。「はみ出し量」とは、例えば、物体Ｏの外形が多角形と見做された場合（例えば、物体Ｏの外形が多角形として、または多角形に近似されて登録されている場合）、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数である。また別の例では、上記はみ出し量は、物体Ｏの外形に対して保持部２００のはみ出した部分の面積である。

【0073】

図１３は、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数を示すビットマップデータの一例である。すなわち、図１３に示すビットマップデータの各座標位置には、その座標位置に保持部２００の中心が合わされた場合に、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数が登録されている。なお、図１３のビットマップデータの座標位置は、図１１Ｄのビットマップデータの座標位置と対応する。このようなビットマップデータは、物体外形情報と保持部外形情報とに基づき、評価部３３２により生成される。

【0074】

図１４は、１つの保持可能姿勢に関して、上記はみ出し量が最小となる保持可能位置の集合を示すビットマップデータの一例である。例えば、図１４は、図１１Ｄのビットマップデータにおいて「１」が登録された複数の座標位置（複数の保持可能位置）に対応する図１３のビットマップデータの複数の座標位置のなかで、図１３のビットマップデータにおいて最小の数値（保持部＿がはみ出す辺の数）が登録されている座標位置の数値のみを、図１３のビットマップデータから抜き出されたビットマップデータである。

【0075】

すなわち、図１４に示す例では、図１１Ｄのビットマップデータにおいて「１」が登録された複数の座標位置に対応する図１３のビットマップデータの複数の座標位置のなかで、図１３のビットマップデータにおいて「０」が登録されている座標位置が存在しない。このため、図１１Ｄのビットマップデータにおいて「１」が登録された複数の座標位置に対応する図１３のビットマップデータの複数の座標位置のなかで、図１３のビットマップデータにおいて「１」が登録されている座標位置の数値（「１」）が図１３のビットマップデータから抜き出されている。図１４に示すようなビットマップデータは、例えば評価部３３２により生成される。

【0076】

そして、評価部３３２は、図１４に示すようなビットマップデータに基づき、このビットマップデータが対応する保持可能姿勢について、上記はみ出し量の最小値（例えば、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数の最少値）と、その保持可能姿勢において上記はみ出し量が最小値となる保持可能位置とを特定する。図１４に示す例では、評価部３３２は、物体Ｏの外形の外形に対してはみ出す保持部２００の辺の数の最少値が「１」であること、および図１４中で「１」が登録された複数の座標位置（複数の保持可能位置）において、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数が最少値となることを特定する。評価部３３２は、特定した上記はみ出し量の最小値と、その保持可能姿勢において上記はみ出し量が最小値となる保持可能位置とを示す情報を第２決定部３３３に出力する。

【0077】

ここで上述したように、第１決定部３３１は、物体Ｏに対して保持部２００の角度位置が異なる複数の保持可能姿勢を決定する場合がある。この場合、評価部３３２は、第１決定部３３１により決定された複数の保持可能姿勢の各々について上述した処理（評価部３３２による処理）を行い、複数の保持可能姿勢の各々について、その保持可能姿勢での上記はみ出し量の最小値と、その保持可能姿勢において上記はみ出し量が最小値となる保持可能位置とを特定する。

【0078】

なお、上述したモデルパターンの選定で複数のモデルパターン（図１０に示す例では、Ｃ、Ｄ、Ｅのモデルパターン）が選定された場合、上述した処理（評価部３３２による処理）は、選定された全てのモデルパターンについて行われる。

【0079】

また、複数の吸着部２０５の配置位置等の対称性に基づいて限定されたモデルパターンが用いられて保持可能姿勢が決定された場合、評価部３３２は、そのモデルパターンの元になった限定される前の吸着部２０５の複数の配置パターンの各々について、上述した処理（評価部３３２による処理）を行い、限定される前の複数の配置パターンの各々について、各配置パターンにおける保持可能姿勢での上記はみ出し量の最小値と、その保持可能姿勢において上記はみ出し量が最小値となる保持可能位置とを特定する。

【0080】

（第２決定部の処理）
次に、第２決定部３３３について説明する。第２決定部３３３は、評価部３３２の評価結果に基づき、第１決定部３３１により決定された複数の保持可能姿勢および複数の保持可能位置のなかから、採用される保持部２００の保持姿勢および保持位置を決定する。例えば、第２決定部３３３は、上記はみ出し量が第１条件を満たすように、複数の保持可能姿勢および複数の保持可能位置のなかから保持部２００の保持姿勢および保持可能位置を決定する。

【0081】

「第１条件を満たす」とは、例えば、第１決定部３３１により決定された複数の保持可能姿勢のなかで、上記はみ出し量が最小または所定値以下となることである。上述したように、上記はみ出し量は、例えば、物体Ｏの外形が多角形と見做された場合、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数である。また別の例では、上記はみ出し量は、物体Ｏの外形に対して保持部２００のはみ出した部分の面積である。

【0082】

上記はみ出し量が物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数である場合、「所定の第１条件を満たす」とは、例えば、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数が、複数の保持可能姿勢のなかで最少または所定数以下（例えば１つ以下）となることである。ただし、「所定数以下」は、「１つ以下」に限定されず、保持部２００が近似される多角形の種類などに基づき、「２つ以下」と設定されてもよく、その他の数以下に設定されてもよい。

【0083】

ここで、第２決定部３３３は、物体Ｏの外形のなかで保持部２００が２つの辺からはみ出す場合、前記２つの辺が互いに連続する保持可能姿勢を、前記２つの辺が互いに連続しない保持可能姿勢よりも優先して、保持部２００の保持姿勢に決定してもよい。図１５は、保持部２００の複数の保持可能姿勢の例を示す図である。「前記２つの辺が互いに連続する」とは、例えば、図１５中の（ａ）に示すように、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す２つの辺Ｊ１，Ｊ２が互いに連続する（互いに接続されている）ことを意味する。一方で、「前記２つの辺が互いに連続しない」とは、例えば、図１５中の（ｂ）に示すように、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す２つの辺Ｊ１，Ｊ３が互いに連続しない（例えば対辺である）ことを意味する。

【0084】

一方で、上記はみ出し量が物体Ｏの外形に対して保持部２００のはみ出した部分の面積である場合、「所定の第１条件を満たす」とは、例えば、物体Ｏの外形に対して保持部２００のはみ出した部分の面積が最小または所定値以下となることである。
なお、上記はみ出し量は、「物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数」と、「物体Ｏの外形に対して保持部２００のはみ出した部分の面積」との両方に基づいて計算されてもよい。

【0085】

また、評価部３３２は、物体Ｏの移動先Ｓ２に関する情報（例えば、上述した「移動先形状情報」および「移動先積載情報」）に基づき、物体Ｏの外形に対して保持部２００がはみ出してはいけない方向と、保持部２００がはみ出してはいけない物体Ｏの辺とのうち少なくとも一方を特定し、特定された方向または特定された物体Ｏの辺に関する保持部２００のはみ出し量に対する重みを大きくしてもよい。ここで言う「重みを大きくする」とは、保持部２００の保持姿勢として採用されにくくすることを意味する。これにより、上記特定された方向、または上記特定された物体Ｏの辺から保持部２００の外形がはみ出す保持姿勢が選択されることを抑制することができる。

【0086】

また、評価部３３２は、物体Ｏの移動元に関する情報（例えば、上述した「移動元形状情報」）に基づき保持部２００の保持姿勢および保持位置に関する制約条件を設定し、その制約条件下で保持部２００の保持姿勢および保持位置を選択してもよい。

【0087】

以上説明した処理により、保持計画生成部３３０ａは、保持部２００の保持姿勢および保持位置を決定する。保持計画生成部３３０ａは、決定した保持姿勢および保持位置を、制御目標として動作制御部３４０に出力する。

【0088】

次に、移動計画生成部３３０ｂについて説明する。移動計画生成部３３０ｂは、物体Ｏの移動先Ｓ２に関する情報（例えば、上述した「移動先形状情報」および「移動先積載情報」）に基づき、保持部２００で保持した物体Ｏを移動先Ｓ２に移動させる移動計画を生成する。本実施形態では、移動計画生成部３３０ｂは、保持計画生成部３３０ａにより決定された保持姿勢および保持位置にも基づき、上記移動計画を生成する。例えば、移動計画生成部３３０ｂは、物体Ｏの外形に対して保持部２００がはみ出していない方向、または保持部２００がはみ出していない物体Ｏの辺が、移動先コンテナＳ２の内壁面や先に置かれた物体Ｏに隣り合う移動計画を生成する。

【0089】

次に、動作制御部３４０について説明する。動作制御部３４０は、計画部３３０により計画された保持計画および移動計画に基づき、保持部２００および移動機構１００を制御する。例えば、動作制御部３４０は、保持計画生成部３３０ａにより生成された保持計画に基づき移動機構１００および保持部２００を制御し、保持計画生成部３３０ａにより決定された保持部２００の保持姿勢および保持位置で物体Ｏを保持する。動作制御部３４０は、移動計画生成部３３０ｂにより生成された移動計画に基づき移動機構１００および保持部２００を制御し、物体Ｏを移動先コンテナＳ２内に移動させる。

【0090】

次に、制御部３００の処理の流れの一例について説明する。図１６は、制御部３００の処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、第１決定部３３１は、吸着部２０５の配置位置等の対称性に基づき限定された複数のモデルパターンを記憶部３５０から取得する（Ｓ１０１）。なお、上記モデルパターンは、記憶部３５０から取得されることに代えて、第１決定部３３１により都度導出されてもよい。

【0091】

次に、第１決定部３３１は、保持可能領域情報と、各モデルパターンにおける有効吸着部２０５Ｅの位置を示す情報とに基づき、複数のモデルパターンのなかから、保持可能領域ＲＨ内に全ての有効吸着部２０５Ｅが配置されるモデルパターンを選定する（Ｓ１０２）。すなわち、第１決定部３３１は、上述したモデルパターンの選定の第１段階の処理を行う。

【0092】

次に、第１決定部３３１は、物体重量情報と、個々の吸着部２０５の保持可能重量を示す情報とに基づき、第１段階で選定された複数のモデルパターンのなかから、物体Ｏの重量を保持可能なモデルパターンをさらに選定する（Ｓ１０３）。すなわち、第１決定部３３１は、上述したモデルパターンの選定の第２段階の処理を行う。

【0093】

次に、第１決定部３３１は、上記第１段階および第２段階によって選定された１つ以上（例えば複数）のモデルパターンの各々について、保持部２００の保持可能姿勢および保持可能位置を決定する（Ｓ１０４）。例えば、第１決定部３３１は、まず１つのモデルパターンを選定する。そして、第１決定部３３１は、選定したモデルパターンについて、保持部２００の１つ以上（例えば複数）の保持可能姿勢と、各保持可能姿勢における１つ以上（例えば複数）の保持可能位置を決定する。

【0094】

次に、評価部３３２は、保持部２００の１つ以上（例えば複数）の保持可能姿勢の各々について、各保持可能姿勢における１つ以上（例えば複数）の保持可能位置の各々での物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し方を評価する（Ｓ１０５）。本実施形態では、例えば、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数を算出する。

【0095】

次に、評価部３３２は、上記第１段階および第２段階により選定された全てのモデルパターンについて、Ｓ１０４およびＳ１０５の処理が行われたか否かを判定する（Ｓ１０６）。選定された全てのモデルパターンについてＳ１０４およびＳ１０５の処理が行われたと判定された場合、Ｓ１０７の処理に進む。一方で、全てのモデルパターンのなかでＳ１０４およびＳ１０５の処理が行われていないモデルパターンがあると判定された場合、そのモデルパターンについてＳ１０４およびＳ１０５の処理が行われる。これにより、評価部３３２は、全てのモデルパターンについてＳ１０４およびＳ１０５の処理が行われるように、Ｓ１０４およびＳ１０５の処理を繰り返す。

【0096】

次に、第２決定部３３３は、評価部３３２により評価された保持可能姿勢および保持可能位置のなかで、物体Ｏに対するはみ出し量が第１条件を満たす（例えば、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数が最少または所定数以下となる）保持可能姿勢および保持可能位置を、採用される保持姿勢および保持位置として決定する（Ｓ１０７）。第２決定部３３３は、決定した保持姿勢および保持位置を示す情報を動作制御部３４０に出力する。

【0097】

なお、第２決定部３３３は、評価部３３２による全てのモデルパターンについてのＳ１０４およびＳ１０５の処理が終わっていない段階でも（さらに言えば、最初に選定されたモデルパターンに関する複数の保持可能姿勢についてのＳ１０４およびＳ１０５の処理が終わっていない段階でも）、予め設定された第１条件が満たされる（例えば、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数が所定数以下となる）保持可能姿勢および保持可能位置が見つかった場合、その時点で評価部３３２による評価を終了し、見つかった保持可能姿勢および保持可能位置を、採用される保持姿勢および保持位置として決定してもよい。このような処理によれば、計算負荷を減らし、保持計画の生成に必要な演算を高速化することができる。

【0098】

このような構成によれば、搬送対象の物体Ｏを詰めて置くことができる。例えば、移動先コンテナ内に物体を移動させる（いわゆる箱詰めを行う）際には、移動先コンテナの充填率向上のため、物体および保持部を周囲に干渉しないように制御しつつ、移動先コンテナの内壁面や先に置かれた物体に対して搬送対象の物体を詰めて置くことが望ましい。しかしながら、一般的な搬送装置では、移動元での物体の保持しやすさのみに着目して物体に対する保持姿勢が決定されることが多く、箱詰め時での保持姿勢が考慮されていない。このため、箱詰め動作の際に、移動先コンテナや先に置かれた物体に保持部が干渉し、物体を置く位置が大きく制限されることで、箱詰めの充填率が低下してしまう場合がある。また一般的には、箱詰め動作を行う保持部は、物体の外形よりも小さい場合が多く、本実施形態のような物体Ｏの外形よりも大きな保持部２００は検討されてこなかった。

【0099】

一方で、本実施形態では、保持装置１０は、移動先コンテナＳ２の内壁面や先に置かれた物体Ｏに対する保持部２００の干渉を小さくするように、物体Ｏに対する保持部２００の保持姿勢および保持位置を決定する制御部３００を有する。このような構成によれば、移動先コンテナＳ２や先に置かれた物体Ｏに保持部２００が干渉しにくく、物体Ｏを置く位置が制限されにくい。このため、移動先コンテナＳ２の内壁面や先に置かれた物体Ｏに対して搬送対象の物体Ｏを詰めて置きやすくなる。その結果、箱詰めの充填率を向上させることができる。箱詰めの充填率を向上させることができると、輸送効率の向上および輸送コストの低減を図ることができる。

【0100】

本実施形態では、保持装置１０は、第１決定部３３１と、評価部３３２と、第２決定部３３３とを有する。第１決定部３３１は、保持可能領域ＲＨを示す情報に基づき、物体Ｏに対する保持部２００の複数の保持可能姿勢を決定する。評価部３３２は、物体Ｏの外形を示す情報に基づき、前記複数の保持可能姿勢の各々について物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し方を評価する。第２決定部３３３は、評価部３３２による評価に基づき、前記複数の保持可能姿勢のなかから保持部２００の保持姿勢を決定する。このような構成によれば、物体Ｏを保持可能な複数の保持可能姿勢の各々について評価部３３２により評価を行うことができ、より適した保持姿勢を決定することができる。これにより、物体Ｏをより詰めて置くことができる場合がある。

【0101】

本実施形態では、第１決定部３３１は、複数の保持可能姿勢の各々において、物体Ｏに対する保持部２００の複数の保持可能位置を決定する。評価部３３２は、前記複数の保持可能姿勢の各々について、前記複数の保持可能位置の各々での物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し方を評価する。第２決定部３３３は、評価部３３２による評価に基づき、保持部２００の保持姿勢および保持位置を決定する。このような構成によれば、複数の保持可能姿勢に加え、各保持可能姿勢における複数の保持可能位置の各々について評価部３３２により評価を行うことができ、より適した保持姿勢および保持位置を決定することができる。

【0102】

本実施形態では、評価部３３２は、物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し量を評価する。第２決定部３３３は、物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し量が第１条件を満たすように、保持部２００の保持姿勢および保持位置を決定する。このような構成によれば、物体Ｏの外形に対するはみ出し量が比較的小さな保持姿勢および保持位置が決定される。これにより、物体Ｏをより詰めて置くことができる場合がある。

【0103】

本実施形態では、上記はみ出し量は、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数である。このような構成によれば、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数が少ない保持姿勢および保持位置が決定される。これにより、保持部２００の外形がより邪魔になりにくく、物体Ｏをより詰めて置くことができる場合がある。

【0104】

ここで、第２物体Ｏの外形のなかで保持部２００が２つの辺からはみ出す場合、前記２つの辺が互いに連続する保持可能姿勢を、前記２つの辺が互いに連続しない保持可能姿勢よりも優先して、保持部２００の保持姿勢に決定してもよい。このような構成によれば、移動先コンテナＳ２の内壁面や先に置かれた物体Ｏに対して搬送対象の物体Ｏをさらに詰めて置きやすくなる。

【0105】

本実施形態では、上記はみ出し量は、前記物体の外形に対して保持部２００のはみ出した部分の面積でもよい。このような構成によれば、物体Ｏの外形に対して保持部２００のはみ出す部分の面積が小さい保持姿勢および保持位置が決定される。これにより、保持部２００の外形がより邪魔になりにくく、物体Ｏをより詰めて置くことができる場合がある。

【0106】

次に、第１の実施形態のいくつかの変形例について説明する。なお各変形例において、以下に説明する以外の構成は、上記第１の実施形態の構成と略同じである。

【0107】

（第１変形例）
第１変形例は、物体Ｏの外形が保持部２００の外形よりも小さい場合があり得る搬送システム１に関する。図１７は、物体Ｏの外形が保持部２００の外形よりも小さい場合における、物体Ｏの外形のなかで保持部２００がはみ出す辺の数を示すビットマップデータの一例である。物体Ｏの外形が保持部２００の外形よりも小さい場合、物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し量をゼロにすることが不可能である。このような場合、制御部３００は、図１７に示すようなビットマップデータを用いることで、物体Ｏの外形のなかで保持部２００が２辺からはみ出す保持可能姿勢を、保持部２００の保持姿勢として決定する。

【0108】

（第２変形例）
第２変形例は、移動先Ｓ２での物体Ｏの望ましい姿勢が存在する場合に関する。図１８は、移動元Ｓ１での物体Ｏの姿勢の一例と、移動先Ｓ２での物体Ｏの姿勢の一例とを示す平面図である。図１８に示す例では、移動元Ｓ１では、物体Ｏは寝かされた姿勢である。ここで、物体Ｏの移動先Ｓ２での姿勢を考慮しない場合、保持可能領域ＲＨとして、複数の保持可能領域ＲＨ１、ＲＨ２が特定される。

【0109】

図１９は、移動先Ｓ２での物体Ｏの姿勢の一例を示す断面図である。図１９に示す例では、移動先Ｓ２では、物体Ｏは立て置かれる姿勢となる。この場合、移動元Ｓ１において、複数の保持可能領域ＲＨのうち、第１保持可能領域ＲＨ１が保持部２００により保持された場合、保持部２００が移動先コンテナＳ２に干渉し、物体Ｏを詰めて置くことが難しくなる場合があり得る（図１９中の（ａ）参照）。

【0110】

そこで本変形例では、評価部３３２は、移動先コンテナＳ２内での物体Ｏの姿勢を示す情報に基づき、上記はみ出し量の評価計算（上記はみ出し量の算出）において重み付けを行う。例えば、評価部３３２は、移動先コンテナＳ２内に物体Ｏを特定の姿勢で置く場合、その姿勢において移動先コンテナＳ２または先に置かれた物体Ｏと保持部２００との干渉量が大きいほど、上記はみ出し量が大きくなるように重み付けを行う。これにより、第２決定部３３３は、移動先Ｓ２での物体Ｏの特定の姿勢も考慮した把持姿勢および把持位置を決定することができる。これにより、第２決定部３３３は、物体Ｏに複数の保持可能領域ＲＨ（保持可能領域ＲＨ１、ＲＨ２）がある場合、移動先コンテナＳ２内に物体Ｏを特定の姿勢で置く場合、その姿勢において移動先コンテナＳ２と保持部２００との干渉量が相対的に小さい第２保持可能領域ＲＨ２を選択することができる（図１９中の（ｂ）参照）。

【0111】

なお、「移動先コンテナ内での物体の姿勢を示す情報」は、例えば、移動先Ｓ２の近くに配置された第２検出器１２により検出された情報が情報解析部３２０で解析されることで得らえる。また、「移動先コンテナ内での物体の姿勢を示す情報」は、物体ＤＢ３５１の一部として予め登録されていてもよい。この場合、情報取得部３１０は、第１検出器１１により検出された画像データに含まれる物体Ｏの特徴情報（例えば物体Ｏに付されたタグ情報）に基づき物体Ｏの種類または識別情報を判定し、判定した物体Ｏの種類または識別情報に対応して登録されている「移動先コンテナ内での物体の姿勢を示す情報」を取得してもよい。

【0112】

（第３変形例）
第３変形例は、移動先Ｓ２で物体Ｏが１つ以上の経由点を経由して最終位置に収容される場合に関する。図２０は、移動先Ｓ２で物体Ｏが経由する経由点を示す断面図である。図２０は、物体Ｏを、移動先コンテナＳ２の内壁面と先に置かれた物体Ｏとの間の隙間に挿入する例を示す。このような場合、物体Ｏは、例えば、先に置かれた物体Ｏに沿わせて（物体Ｏを支点として）傾き角度を徐々に変え、いくつかの経由点Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を経由して挿入されることでスムーズに挿入されやすい場合がある。

【0113】

そこで本変形例では、評価部３３２は、移動先コンテナＳ２内での物体Ｏが経由する経由点Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を示す情報に基づき、上記はみ出し量の評価計算（上記はみ出し量の算出）において重み付けを行う。例えば、評価部３３２は、各経由点Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３で移動先コンテナＳ２または先に置かれた物体Ｏと保持部２００との干渉量が大きいほど、上記はみ出し量が大きくなるように重み付けを行う。これにより、第２決定部３３３は、物体Ｏの移動中の経由点Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３も考慮した把持姿勢および把持位置を決定することができる。「移動先コンテナ内での物体が経由する経由点を示す情報」は、例えば、上述した移動先形状情報および移動先積載情報に基づき導出される。

【0114】

（第４変形例）
第４変形例は、断面が四角形以外の保持部２００に関する。図２１は、本変形例の保持部２００を示す図である。図２１に示すように、保持部２００は、例えば円柱状の外形を有する。図２２は、本変形例のはみ出し量を説明するための図である。例えば、図２２中の（ａ）は、物体Ｏの外形のなかで保持部２００が２辺からはみ出す保持姿勢を示す。一方で、図２２中の（ｂ）は、物体Ｏの外形のなかで保持部２００が４辺からはみ出す保持姿勢を示す。このような構成であっても、第１の実施形態と同様に、物体Ｏの外形に対するはみ出し量を評価することができる。

【0115】

（第５変形例）
第５変形例は、ケーブルのような付属部品２０６も考慮して保持部２００の外形が設定される場合に関する。図２３は、保持部２００を示す斜視図である。ここで、保持部２００の形状をなるべくスリムに設計しても、様々なセンサ等を取り付ける必要があるため、外部に露出した付属部品２０６を保持部２００に設ける必要が生じる。

【0116】

そこで本変形例では、ベース２０１の外形に加えて、保持部２００の外部に露出した付属部品２０６（例えばケーブル）も保持部２００の外形の一部と見做して、保持部２００の外形を示す情報（上述した「保持部外形情報」）が設定される。図２４は、付属部品２０６が考慮して設定された保持部２００の外形の一例を示す下面図である。保持部２００の外形は、付属部品２０６が存在する領域に対応する膨らみを有する。

【0117】

評価部３３２は、付属部品２０６を含む保持部２００の外形を示す情報に基づき、物体Ｏに対する保持部２００のはみ出し量を評価する。図２５は、本変形例のはみ出し量を説明するための図である。例えば、図２５中の（ａ）は、物体Ｏの外形のなかで保持部２００が４辺からはみ出す保持姿勢を示す。一方で、図２５中の（ｂ）は、物体Ｏの外形のなかで保持部２００が２辺からはみ出す保持姿勢を示す。このような構成によれば、付属部品２０６も考慮して、物体Ｏの外形に対するはみ出し量を評価することができる。

【0118】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態は、物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し方に代えて、保持部２００の外形に対する物体Ｏのはみ出し方が評価される点で、第１の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、上記第１の実施形態と同様である。

【0119】

（評価部の処理）
図２６は、本実施形態で評価されるはみ出し量を説明するための図である。本実施形態では、評価部３３２は、物体Ｏの外形を示す情報（上述した「物体外形情報」）と、保持部２００の外形を示す情報（上述した「保持部外形情報」）とに基づき、第１決定部３３１により決定された複数の保持可能姿勢の各々について、保持部２００の外形に対する物体Ｏのはみ出し方を評価する。さらに本実施形態では、評価部３３２は、複数の保持可能姿勢の各々について、複数の保持可能位置の各々での保持部２００の外形に対する物体Ｏのはみ出し方を評価する。図２６では、説明の便宜上、保持部２００の外形に対して物体Ｏのはみ出した部分にハッチングを施している。

【0120】

詳しく述べると、本実施形態では、評価部３３２は、保持部２００の外形に対する物体Ｏのはみ出し量に基づき、保持部２００の外形に対する物体Ｏのはみ出し方を評価する。「はみ出し量」とは、例えば、保持部２００の外形が多角形と見做された場合（例えば、保持部２００の外形が多角形として、または多角形に近似されて登録されている場合）、保持部２００の外形のなかで物体Ｏがはみ出す辺の数である。また別の例では、上記はみ出し量は、保持部２００の外形に対して物体Ｏのはみ出した部分の面積である。

【0121】

（第２決定部の処理）
本実施形態では、第２決定部３３３は、評価部３３２の評価結果に基づき、第１決定部３３１により決定された複数の保持可能姿勢および複数の保持可能位置のなかから、保持部２００の保持姿勢および保持位置を決定する。例えば、第２決定部３３３は、上記はみ出し量が第２条件を満たすように、複数の保持可能姿勢および複数の保持可能位置のなかから保持部２００の保持姿勢および保持可能位置を決定する。

【0122】

「第２条件を満たす」とは、例えば、第１決定部３３１により決定された複数の保持可能姿勢のなかで、上記はみ出し量が所定量以上または所定範囲内となることである。上記はみ出し量は、例えば、保持部２００の外形が多角形と見做された場合、保持部２００の外形のなかで物体Ｏがはみ出す辺の数である。また別の例では、上記はみ出し量は、保持部２００の外形に対して物体Ｏのはみ出した部分の面積でもある。

【0123】

上記はみ出し量が保持部２００の外形のなかで物体Ｏがはみ出す辺の数である場合、「所定の第２条件を満たす」とは、例えば、保持部２００の外形のなかで物体Ｏがはみ出す辺の数が、所定数以上（例えば２つ以上）となることである。ただし、「所定数以上」は、「２つ以上」に限定されず、「１つ以上」と設定されてもよく、「３つ以上」またはその他の数以上に設定されてもよい。

【0124】

ここで、第２決定部３３３は、保持部２００の外形のなかで物体Ｏが２つの辺からはみ出す場合、前記２つの辺が互いに連続する保持可能姿勢を、前記２つの辺が互いに連続しない保持可能姿勢よりも優先して、保持部２００の保持姿勢に決定してもよい。

【0125】

一方で、上記はみ出し量が保持部２００の外形に対して物体Ｏのはみ出した部分の面積である場合、「所定の第２条件を満たす」とは、例えば、保持部２００の外形に対して物体Ｏのはみ出した部分の面積が所定範囲内となることである。
なお、上記はみ出し量は、「保持部２００の外形のなかで物体Ｏがはみ出す辺の数」と、「保持部２００の外形に対して物体Ｏのはみ出した部分の面積」との両方に基づいて計算されてもよい。

【0126】

また、評価部３３２は、物体Ｏの移動先Ｓ２に関する情報（例えば、上述した「移動先形状情報」および「移動先積載情報」）に基づき、保持部２００の外形に対して物体Ｏがはみ出すべき方向と、物体Ｏがはみ出すべき保持部２００の辺とのうち少なくとも一方を特定し、特定された方向または特定された保持部２００の辺に関する物体Ｏのはみ出し量に対する重みを大きくしてもよい。ここで言う「重みを大きくする」とは、保持部２００の保持姿勢として採用されやすくすることを意味する。これにより、上記特定された方向、または上記特定された保持部２００の辺から物体Ｏがはみ出す保持姿勢が選択されやすくなる。

【0127】

このような構成によれば、保持部２００により物体Ｏが保持された状態で、保持部２００の外形に対して物体Ｏがはみ出すことになる。このため、第１の実施形態と同様に、移動先コンテナＳ２の内壁面や先に置かれた物体Ｏに対して、搬送対象の物体Ｏを詰めて置きやすくなる。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態の第１から第５の変形例で説明された概念と組み合わされて実施されてもよい。

【0128】

以上、いくつかの実施形態および変形例について説明したが、実施形態は上記例に限定されない。例えば、保持姿勢および保持位置は、物体Ｏの外形に対する保持部２００のはみ出し方と保持部２００の外形に対する物体Ｏのはみ出し方との両方に基づいて決定されてもよい。また物体Ｏの外形および保持部２００の外形は、四角形に限定されず、三角形でもよく、五角形以上の多角形でもよい。

【0129】

また、制御部３００のいくつかの機能部は、保持装置１０に代えて、管理装置１３に設けられてもよい。例えば、情報取得部３１０、情報解析部３２０、計画部３３０、および記憶部３５０は、管理装置１３に設けられてもよい。計画部３３０は、「情報処理部」の一例である。

【0130】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、搬送装置は、物体の外形に対する保持部のはみ出し方と保持部の外形に対する前記物体のはみ出し方とのうち少なくとも一方が所定の条件を満たすように、前記物体に対する前記保持部の保持姿勢および保持位置を決定する制御部を持つ。このような構成によれば、物体を詰めて置きやすくなる。

【0131】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0132】

１…搬送システム、１０…保持装置、１１…第１検出器、１２…第２検出器、１００…保持装置、２００…移動機構、３００…制御部、２０５…吸着部、２０５Ｅ…有効吸着部、３３１…第１決定部、３３２…評価部、３３３…第２決定部、Ｏ…物体、Ｓ１…移動元、Ｓ２…移動先、ＲＨ…保持可能領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【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】

【図26】