特許 7597369 ロボット制御システム、制御装置、およびロボットの制御方法

(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】2024-12-02

(45)【発行日】2024-12-10

(54)【発明の名称】ロボット制御システム、制御装置、およびロボットの制御方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/06 20060101AFI20241203BHJP

【ＦＩ】

B25J19/06

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021060229

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022156502

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2023-10-24

(73)【特許権者】

【識別番号】391053696

【氏名又は名称】ＪＯＨＮＡＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100148275

【弁理士】

【氏名又は名称】山内 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100136319

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 宏修

(74)【代理人】

【識別番号】100142745

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 世子

(74)【代理人】

【識別番号】100143498

【弁理士】

【氏名又は名称】中西 健

(72)【発明者】

【氏名】森山 孝三

(72)【発明者】

【氏名】亀山 晋

(72)【発明者】

【氏名】ヴ ヤ チュン

(72)【発明者】

【氏名】ルーカス ブルックス

【審査官】臼井 卓巳

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０２５６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４９６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８４６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３１４４４３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ ９／１６－１９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットと、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、
他の物体の空間上に占める領域を特定し、
移動前の前記ロボットの複数の頂点の位置と、移動後の前記ロボットの前記複数の頂点の位置と、が含まれる１つの第１の直方体を特定し、前記１つの第１の直方体を内包するとともに、前記１つの第１の直方体よりも所定の分だけ大きい第２の直方体を特定し、前記第２の直方体内に前記他の物体がない場合に、前記ロボットを移動させる、ロボット制御システム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記第２の直方体内に前記他の物体がある場合に、
移動前の前記ロボットの複数の頂点の位置と、移動中の前記ロボットの前記複数の頂点の位置と、が含まれる第３の直方体を含む第４の直方体を特定し、
移動中の前記ロボットの複数の頂点の位置と、移動後の前記ロボットの前記複数の頂点の位置と、が含まれる第５の直方体を含む第６の直方体を特定し、
前記第４の直方体内にも前記第６の直方体内にも前記他の物体がない場合に、前記ロボットを移動させる、請求項１に記載のロボット制御システム。

【請求項3】

前記制御装置は、
前記第４の直方体に前記他の物体がある場合には、前記移動前と前記移動中との間をさらに分割したときの頂点に関する直方体を作成して、当該直方体内に前記他の物体がない場合に、前記ロボットの移動を許可し、
前記第６の直方体に前記他の物体がある場合には、前記移動中と前記移動後との間をさらに分割したときの頂点に関する直方体をさらに作成して、当該直方体内に前記他の物体がない場合に、前記ロボットを移動させる、請求項２に記載のロボット制御システム。

【請求項4】

前記制御装置は、所定の回数の分割後の直方体内に前記他の物体がある場合には、前記ロボットの移動を行わずに、所定の情報を出力する、請求項３に記載のロボット制御システム。

【請求項5】

前記他の物体は、第２のロボットであって、
前記空間上に占める領域は、移動前の前記第２のロボットの複数の頂点の位置と、移動後の前記第２のロボットの前記複数の頂点の位置と、が含まれる第１の直方体を内包する第２の直方体である、請求項１から４のいずれか１項に記載のロボット制御システム。

【請求項6】

カメラをさらに備え、
前記制御装置は、前記カメラからの画像に基づいて前記他の物体の位置を特定する、請求項１から５のいずれか１項に記載のロボット制御システム。

【請求項7】

ロボットと通信するための通信インターフェイスと、
メモリと、
プロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
他の物体の位置を特定し、
移動前の前記ロボットの複数の頂点の位置と、移動後の前記ロボットの前記複数の頂点の位置と、が含まれる１つの第１の直方体を特定し、前記１つの第１の直方体を内包するとともに、前記１つの第１の直方体よりも所定の分だけ大きい第２の直方体を特定し、前記第２の直方体内に前記他の物体がない場合に、前記ロボットを移動させる、制御装置。

【請求項8】

制御装置が、他の物体の位置を特定するステップと、
移動前のロボットの複数の頂点の位置と、移動後の前記ロボットの前記複数の頂点の位置と、が含まれる１つの第１の直方体を特定するステップと、
前記１つの第１の直方体を内包するとともに、前記１つの第１の直方体よりも所定の分だけ大きい第２の直方体を特定するステップと、
前記第２の直方体内に前記他の物体がない場合に、前記ロボットを移動させるステップと、を備えるロボットの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、各種のロボットを制御するための技術に関し、特にロボットが移動する間に他の物体に衝突するか否かを判定するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従前より、ロボットの衝突の回避のための技術が知られている。たとえば、特開２０１９－１２３０２２号公報（特許文献１）には、ロボット制御装置および自動組立システムが開示されている。特許文献１によると、ロボット制御装置は、センサより作業者の動作状態を入力する。そして、ロボット制御装置は、ロボットの動作状態と作業者の動作状態より、ロボットと作業者のそれぞれの位置と速度ベクトルを算出し、ロボットと作業者のそれぞれの周辺に危険性判定領域（ロボットを停止させる領域、退避させる領域、減速させる領域）を生成し、生成したロボットの危険性判定領域と作業者の危険性判定領域の重なりから危険性を判定して、その判定の結果からロボットと作業者の衝突を回避する衝突回避軌道を生成して、生成した衝突回避軌道に基づいて、ロボット制御を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１２３０２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、効率的にロボットの移動時の衝突の有無を判定するための技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様に従うと、ロボットと、制御装置とを備えるロボット制御システムが提供される。制御装置は、他の物体の位置を特定し、移動前のロボットの複数の頂点の位置と、移動後のロボットの複数の頂点の位置と、が含まれる第１の直方体を内包する第２の直方体を特定し、第２の直方体内に他の物体がない場合に、ロボットを移動させる。

【発明の効果】

【0006】

以上のように、本発明によれば、効率的にロボットの移動時の衝突の有無を判定するための技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施の形態にかかるロボット制御システムの全体構成を示すブロック図である。

【図2】第１の実施の形態にかかる衝突判定の方法を示すイメージ図である。

【図3】第１の実施の形態にかかる衝突判定の情報処理を示すフローチャートである。

【図4】第２の実施の形態にかかる衝突判定の方法を示すイメージ図である。

【図5】第２の実施の形態にかかる衝突判定の情報処理を示すフローチャートである。

【図6】第５の実施の形態にかかる衝突判定の情報処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
＜第１の実施の形態＞
＜ロボット制御システムの全体構成＞

【0009】

まず図１を参照して、本実施の形態にかかるロボット制御システム１の全体構成について説明する。ロボット制御システム１は、主たる装置として、ロボット２００と、カメラ３００と、カメラ３００の撮影画像に基づいてロボット２００の動作を制御するための制御装置１００とを含む。ロボット制御システム１は、たとえば工場の生産現場に適用されるものであり、生産現場においてロボット２００に所定のタスク（作業）を実行させるように構成されている。

【0010】

制御装置１００は、主に、ＣＰＵ１１０、メモリ１２０、ディスプレイ１３０、操作部１４０、スピーカ１５０、通信インターフェイス１６０を含む。ＣＰＵ１１０は、メモリ１２０に記憶されているプログラムを実行することによって、ロボット２００や制御装置１００の各部を制御する。たとえば、ＣＰＵ１１０は、メモリ１２０に格納されているプログラムを実行し、各種のデータを参照することによって、後述する各種の情報処理を実行する。

【0011】

メモリ１２０は、各種のＲＡＭ、各種のＲＯＭなどによって実現される。メモリ１２０は、ＣＰＵ１１０によって実行されるプログラムや、ＣＰＵ１１０によるプログラムの実行により生成されたデータ、たとえば、ロボット２００の動作状態や現在位置や目標位置などを記憶する。

【0012】

ディスプレイ１３０は、ＣＰＵ１１０からの信号に基づいて、テキストや画像を表示する。

【0013】

操作部１４０は、ユーザからの指示を受け付けて、ＣＰＵ１１０に入力する。

【0014】

スピーカ１５０は、ＣＰＵ１１０からの信号に基づいて、各種の音声を出力する。

【0015】

なお、ディスプレイ１３０や、操作部１４０や、スピーカ１５０は、他の端末によって実現されてもよい。

【0016】

通信インターフェイス１６０は、通信ケーブルや無線ＬＡＮなどを介してロボット２００やカメラ３００などの他の装置と、各種データをやり取りする。

【0017】

このようにして、制御装置１００のＣＰＵ１１０は、メモリ１２０のロボット制御用のプログラムに従って、通信インターフェイス１６０を介してカメラ３００からの画像データに基づいて作業対象となるワークの空間上に占める領域（位置、形および／まはたサイズ等で特定）や障害物の空間上に占める領域（位置、形および／またはサイズ等で特定）を取得したり、通信インターフェイス１６０を介してロボット２００に各種の動作命令を出力したりする。

【0018】

なお、以下では、ロボットアームのベース位置をロボット２００の位置といい、ロボットアームの全関節の角度の組合せをロボット２００の姿勢ともいう。
＜ロボット制御システムの動作概要＞

【0019】

次に、図２を参照して、本実施の形態にかかるロボット２００と障害物との衝突判定の方法について説明する。

【0020】

本実施の形態においては、図２（Ａ）を参照して、制御装置１００は、ロボットあるいはロボットの位置および／または姿勢を制御する制御装置から、ロボット２００の現在の位置および／または姿勢（姿勢:1）と、タスクの制御データに基づいて、移動後の姿勢（姿勢:2）を取得する。

【0021】

制御装置１００は、ロボット２００の現在の姿勢（姿勢:1）に基づいて、ロボット２００の現在の各頂点の位置を計算する。なお、ロボット２００の各頂点とは、ロボット２００の外周面のうちの出っ張った箇所に設定される。制御装置１００は、ロボット２００の移動後の姿勢（姿勢:2）に基づいて、ロボット２００の移動後の各頂点の位置を計算する。

【0022】

図２（Ｂ）を参照して、制御装置１００は、移動前の頂点と移動後の頂点の全てを内包する第１の直方体を定義する。

【0023】

図２（Ｃ）を参照して、制御装置１００は、当該第１の直方体を内包する第２の直方体を定義する。第２の直方体は、第１の直方体を内包し、第１の直方体よりも一回り大きい直方体である。たとえば、制御装置１００は、第１の直方体の各辺を、第１の直方体の移動距離の長さ分だけ長くしたものを第２の直方体と定義する。

【0024】

制御装置１００は、カメラ３００からの画像に基づいて、他の障害物の位置を特定して、当該障害物が第２の直方体内に存在するか否かを判断する。制御装置１００は、障害物が第２の直方体内に存在する場合は、移動中にロボット２００が障害物に衝突する可能性が高いと判断して、警告を出力し、障害物が第２の直方体内に存在しない場合は、移動中にロボット２００が障害物に衝突する可能性が低いと判断して、ロボット２００の移動を許可する。
＜制御装置１００の情報処理＞

【0025】

次に、図２および図３を参照して、本実施の形態における制御装置１００の情報処理について詳述する。制御装置１００のＣＰＵ１１０は、メモリ１２０のプログラムに従って、たとえば次に実行するタスクのためのプログラムを読みだして、以下のような処理を実行する。

【0026】

まず、ＣＰＵ１１０は、ロボット２００からロボット２００の現在の位置および／または姿勢（姿勢:1）を取得する（ステップＳ１０２）。

【0027】

ＣＰＵ１１０は、メモリ１２０のタスクの制御データを参照して、ロボット２００の移動後の姿勢（姿勢:2）を取得する（ステップＳ１０４）。

【0028】

ＣＰＵ１１０は、カメラ３００にロボット２００の周囲を撮影させて、撮影画像をメモリ１２０に格納する（ステップＳ１０６）。

【0029】

ＣＰＵ１１０は、撮影画像に基づいて、障害物の有無や、障害物の位置や、障害物が占めるエリアを特定する（ステップＳ１０８）。

【0030】

ＣＰＵ１１０は、ロボット２００の現在の姿勢（姿勢:1）に基づいて、ロボット２００の形状を表すポリゴンの複数の頂点の３次元座標を特定する（ステップＳ１１０）。たとえば、ロボット２００の上端の頂点Ｔの位置（ＸＴ１，ＹＴ１，ＺＴ１）や、ロボット２００の左端の頂点Ｒの位置（ＸＲ１，ＹＲ１，ＺＲ１）など、ロボット２００の外周面のうちの、出っ張った箇所などの位置座標を特定する。

【0031】

ＣＰＵ１１０は、ロボット２００の移動後の姿勢（姿勢:2）に基づいて、ロボット２００の複数の頂点の３次元の位置を特定する（ステップＳ１１２）。たとえば、ロボット２００の上端の頂点Ｔの位置（ＸＴ２，ＹＴ２，ＺＴ２）や、ロボット２００の左端の頂点Ｒの位置（ＸＲ２，ＹＲ２，ＺＲ２）など、ロボット２００の外周面のうちの、出っ張った箇所などの位置座標を特定する。

【0032】

ＣＰＵ１１０は、ロボット２００の現在の姿勢（姿勢:1）の全ての頂点と、ロボット２００の移動後の姿勢（姿勢:2）の全ての頂点を含む第１の直方体を作成する（ステップＳ１１４）。

【0033】

ＣＰＵ１１０は、第１の直方体を、バッファを設けた状態で、内包する第２の直方体を作成する。本実施の形態においては、ＣＰＵ１１０は、ロボット２００の各頂点に関して、現在の姿勢（姿勢:1）と移動後の姿勢（姿勢:2）との間の距離を計算して、最も長い距離を選択する。ＣＰＵ１１０は、第１の直方体の各辺を当該距離だけ長くした第２の直方体を形成する（ステップＳ１１６）。

【0034】

ＣＰＵ１１０は、第２の直方体の内側に、障害物が存在するか否かを判断する（ステップＳ１１８）。

【0035】

ＣＰＵ１１０は、第２の直方体の内側に、障害物が存在しない場合（ステップＳ１２０にてＮＯである場合）、ロボット２００の移動を開始させる（ステップＳ１２２）。

【0036】

ＣＰＵ１１０は、第２の直方体の内側に、障害物が存在する場合（ステップＳ１２０にてＹＥＳである場合）、ロボット２００の移動を中止して、通信インターフェイス１６０を介して、他の装置などにエラー情報を通知する（ステップＳ１２４）。ＣＰＵ１１０は、ディスプレイ１３０やスピーカ１５０からエラー情報を出力してもよい。
＜第２の実施の形態＞

【0037】

上記の実施の形態においては、ロボット２００の現在の位置および／または姿勢（姿勢:1）の頂点と移動後の位置および／または姿勢（姿勢:2）の頂点を含む第１の直方体を内包する第２に直方体に基づいて、ロボット２００が障害物に衝突するか否かを判断するものであった。本実施の形態においては、さらに加えて、第２の直方体内に障害物が存在すると判定された場合であっても、現在の位置（姿勢:1）の頂点と移動中の位置の頂点とに基づいた直方体や、移動中の位置の頂点と移動後の位置（姿勢:2）の頂点とに基づいた直方体などに基づいて、ロボット２００が障害物に衝突するか否かを判断し直すものである。

【0038】

まず、図４（Ａ）を参照して、本実施の形態においては、制御装置１００は、ロボット２００の現在の姿勢（姿勢:1）と、ロボット２００の移動中の姿勢（姿勢:1-1）と、ロボット２００の移動中の姿勢（姿勢:1-2）と、移動後の姿勢（姿勢:2）に基づいて、ロボット２００の現在の各頂点の位置と移動中の各頂点の位置と移動後の各頂点の位置とを計算する。

【0039】

図４（Ｂ）を参照して、制御装置１００は、ロボット２００の現在の各頂点と移動中の各頂点とを全て含む第３の直方体を定義し、ロボット２００の移動中の各頂点と移動中の各頂点とを全て含む第５の直方体を定義し、ロボット２００の移動中の各頂点と移動後の各頂点とを全て含む第７の直方体を定義する。

【0040】

図４（Ｃ）を参照して、制御装置１００は、当該第３の直方体を内包する第４の直方体を定義し、当該第５の直方体を内包する第６の直方体を定義し、当該第７の直方体を内包する第８の直方体を定義する。第４，６，８の直方体は、第３，５，７の直方体を内包し、第３，５，７の直方体よりも一回り大きい直方体である。

【0041】

そして、制御装置１００は、カメラ３００からの画像に基づいて、他の障害物の位置を特定して、当該障害物が第４，６，８の直方体内に存在するか否かを判断する。制御装置１００は、障害物が第４，６，８の直方体のいずれの内側にも存在しない場合は、衝突する可能性が低いと判断して、ロボット２００の移動を許可する。制御装置１００は、障害物が第４，６，８の直方体のいずれかの内側に存在する場合は、移動中にロボット２００が障害物に衝突する可能性が高いと判断して、移動を停止し、他のシステムにその旨を通知するなどの処理を行なう。

【0042】

以下では、障害物が上記の第２の直方体内に存在した場合の処理、すなわち図３のステップＳ１２０にてＹＥＳである場合の処理について説明する。ＣＰＵ１１０は、メモリ１２０のプログラムに従って、以下の処理を実行する。

【0043】

図４および図５を参照して、ＣＰＵ１１０は、ロボット２００の現在の位置（姿勢:1）と移動後の位置（姿勢:2）との間の位置またはタイミングとして、ロボット２００の移動中の第１の姿勢（姿勢:1-1）勢および第２の姿勢（姿勢:1-2）を特定する（ステップＳ１３０）。

【0044】

ＣＰＵ１１０は、ロボット２００の移動中の第１の姿勢（姿勢:1-1）に基づいて、ロボット２００の各頂点の位置を計算する（ステップＳ１３２）。

【0045】

ＣＰＵ１１０は、ロボット２００の移動中の第２の姿勢（姿勢:1-2）に基づいて、ロボット２００の各頂点の位置を計算する（ステップＳ１３４）。

【0046】

ＣＰＵ１１０は、ロボット２００の現在の位置（姿勢:1）の頂点の全てと、ロボット２００の移動中の第１の位置（姿勢:1-1）の頂点の全てを内包する第３の直方体を作成する（ステップＳ１３６）。

【0047】

ＣＰＵ１１０は、当該第３の直方体を内包する第４の直方体を定義する（ステップＳ１３８）。第４の直方体は、第３の直方体を内包し、第３の直方体よりも一回り大きい直方体である。たとえば、ＣＰＵ１１０は、第３の直方体の各辺を、現在の位置（姿勢:1）から第１の位置（姿勢:1-1）までの距離のうちの最も長い距離だけ伸ばした直方体を第４の直方体と定義する。

【0048】

ＣＰＵ１１０は、カメラ３００からの画像に基づいて、他の障害物の位置を特定して、当該障害物が第４の直方体内に存在するか否かを判断する（ステップＳ１４０）。

【0049】

ＣＰＵ１１０は、ロボット２００の移動中の第１の位置（姿勢:1-1）の頂点の全てと、ロボット２００の移動中の第２の位置（姿勢:1-2）の頂点の全てを内包する第５の直方体を定義する（ステップＳ１４２）。

【0050】

ＣＰＵ１１０は、当該第５の直方体を内包する第６の直方体を定義する（ステップＳ１４４）。第６の直方体は、第５の直方体を内包し、第５の直方体よりも一回り大きい直方体である。

【0051】

ＣＰＵ１１０は、カメラ３００からの画像に基づいて、他の障害物の位置を特定して、当該障害物が第６の直方体内に存在するか否かを判断する（ステップＳ１４６）。

【0052】

ＣＰＵ１１０は、ロボット２００の移動中の第２の位置（姿勢:1-2）の頂点の全てと、ロボット２００の移動後の位置（姿勢:2）の頂点の全てを内包する第７の直方体を定義する（ステップＳ１４８）。

【0053】

ＣＰＵ１１０は、当該第７の直方体を内包する第８の直方体を定義する（ステップＳ１５０）。第８の直方体は、第７の直方体を内包し、第７の直方体よりも一回り大きい直方体である。

【0054】

ＣＰＵ１１０は、カメラ３００からの画像に基づいて、他の障害物の位置を特定して、当該障害物が第８の直方体内に存在するか否かを判断する（ステップＳ１５２）。

【0055】

ＣＰＵ１１０は、障害物が第４の直方体内に存在せず、障害物が第６の直方体内に存在せず、障害物が第８の直方体内に存在しない場合（ステップＳ１５４にてＮＯである場合）、ロボット２００が障害物に衝突する可能性が低いと判断して、ロボット２００の移動を許可する（ステップＳ１５６）。

【0056】

ＣＰＵ１１０は、障害物が第４の直方体内に存在した場合（ステップＳ１５４にてＹＥＳである場合）、現在の位置（姿勢:1）と、移動中の第１の位置（姿勢:1-1）との間をさらに分割して直方体を定義して（ステップＳ１５８）、当該直方体内に障害物が存在するか否かを判断する（ステップＳ１６０）。

【0057】

ＣＰＵ１１０は、障害物が第６の直方体内に存在した場合は（ステップＳ１５４にてＹＥＳである場合）、移動中の第１の位置（姿勢:1-1）と、移動中の第２の位置（姿勢:1-2）との間をさらに分割して直方体を定義して（ステップＳ１５８）、当該直方体内に障害物が存在するか否かを判断する（ステップＳ１６０）。

【0058】

ＣＰＵ１１０は、障害物が第８の直方体内に存在した場合は（ステップＳ１５４にてＹＥＳである場合）、移動中の第２の位置（姿勢:1-2）と、移動後の位置（姿勢:2）との間をさらに分割して直方体を定義して（ステップＳ１５８）、当該直方体内に障害物が存在するか否かを判断する（ステップＳ１６０）。

【0059】

このように、ＣＰＵ１１０は、全ての直方体内に障害物が存在しないと判定された場合（ステップＳ１６０にてＹＥＳである場合）、ロボット２００が障害物に衝突する可能性が低いと判断して、ロボット２００の移動を許可する（ステップＳ１５６）。

【0060】

逆に、衝突すると判定された直方体に関しては、ＣＰＵ１１０は、対応する移動経路を分割していきながら、衝突判定を繰り返していく（ステップＳ１６４）。ＣＰＵ１１０は、所定の段階の分割後の判定でも、障害物と衝突する可能性が残る場合には、移動を停止し他のシステムへ通知するなどの処理を行なう（ステップＳ１６６）。

【0061】

なお、分割処理の終了条件として、分割回数の上限を設定してもいいし、移動前と移動後の間における各関節の移動距離(そのうちの最大値)、各関節角度(そのうちの最大)が一定の閾値以下になった場合としてもよい。

【0062】

ここでは、現在の位置（姿勢:1）と移動後の位置（姿勢:2）との間を、２つのポイントやタイミング、すなわち、移動中の第１の位置（姿勢:1-1）と、移動中の第２の位置（姿勢:1-2）で分割したが、１つのポイントやタイミングで分割してもよいし、３つ以上のポイントやタイミングで分割してもよい。

【0063】

あるいは、あらかじめ設定された移動距離以内になるように姿勢や移動経路を分割して、逐次的に衝突判定を行ってもよい。具体的には、ロボットを姿勢1から姿勢2に移動させるときに、あらかじめ所定の単位で移動経路を分割して (例えば 姿勢 1.1, 1.2, 1.3 ... 1.9 を衝突確認前にあらかじめ作っておいて)、ロボットの移動に従って、姿勢1.1, 1.2, 1.3 時点での衝突判定を行いながら姿勢2まで移動してもよい。
＜第３の実施の形態＞

【0064】

上記の実施の形態においては、制御装置１００は、第１、第３、第５、第７の直方体を、最も移動した頂点の移動距離に基づいて、各辺の長さを延伸することによって、第２、第４、第６、第８の直方体とするものであった。しかしながら、第１、第３、第５、第７の直方体の周囲にバッファを設ける方法は、特に限定されない。

【0065】

たとえば、制御装置１００のＣＰＵ１１０は、第１、第３、第５、第７の直方体を、ロボット２００の先端のいずれかの頂点の移動距離に基づいて、各辺の長さを延伸することによって、第２、第４、第６、第８の直方体としてもよい。

【0066】

あるいは、制御装置１００のＣＰＵ１１０は、ロボット２００の回動角度に応じて、第１、第３、第５、第７の直方体を、Ｘ軸の正または正負の方向に所定の割合延伸し、Ｙ軸の正または正負の方向に所定の割合延伸し、Ｚ軸の正または正負の方向に所定の割合延伸することによって、第２、第４、第６、第８の直方体としてもよい。
＜第４の実施の形態＞

【0067】

上記の実施の形態においては、カメラ３００を用いて他の物体の存在や位置やエリアを特定するものであった。しかしながら、他の物体の位置やエリアを特定する方法は、上記の方法には限られない。たとえば、カメラ３００を利用する形態には限られない。メモリ１２０に、現在実行中のタスクに関する、各部品や道具や他のロボットの位置や姿勢が登録されていてもよい。

【0068】

この場合には、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ１０８において、メモリ１２０から各部品や道具やロボットの位置や姿勢や存在するエリアを取得する。あるいは、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ４０６において、通信インターフェイス１６０を介して、ロボットなどの他の装置から各部品や道具やロボットの位置や姿勢や存在するエリアを取得する。そして、ＣＰＵ１１０は、第２の直方体の内側に、各部品や道具やロボットが存在するか否かを判断する（ステップＳ１１８）。

【0069】

当然ながら、ＣＰＵ１１０は、カメラ３００の画像から他の物体の位置を特定しつつ、メモリ１２０や他の装置からのデータに基づいて他の物体の位置を特定してもよい。
＜第５の実施の形態＞

【0070】

さらには、他の物体や障害物が移動したり姿勢を変えたりするものであってもよい。たとえば、ロボット制御システム１が、複数のロボット２００，２００・・・を含むものであってもよい。より詳細には、本実施の形態においては、制御装置１００のＣＰＵ１１０は、メモリ１２０のプログラムに従って、たとえば次に実行するタスクのためのプログラムを読みだして、図６に示す処理を実行する。

【0071】

まず、ＣＰＵ１１０は、第１のロボット２００から第１のロボット２００の現在の位置および／または姿勢（姿勢:1）を取得する（ステップＳ５０２）。

【0072】

ＣＰＵ１１０は、メモリ１２０のタスクの制御データを参照して、第１のロボット２００の移動後の位置や姿勢（姿勢:2）を取得する（ステップＳ５０４）。

【0073】

ＣＰＵ１１０は、第１のロボット２００の現在の位置や姿勢（姿勢:1）に基づいて、第１のロボット２００の形状を表すポリゴンの複数の頂点の３次元座標を特定する（ステップＳ５１０）。

【0074】

ＣＰＵ１１０は、第２のロボット２００の移動後の位置や姿勢（姿勢:2）に基づいて、ロボット２００の複数の頂点の３次元の位置を特定する（ステップＳ５１２）。

【0075】

ＣＰＵ１１０は、第１のロボット２００の現在の姿勢（姿勢:1）の全ての頂点と、第１のロボット２００の移動後の姿勢（姿勢:2）の全ての頂点を含む第１の直方体を作成する（ステップＳ５１４）。

【0076】

ＣＰＵ１１０は、第１の直方体を、バッファを設けた状態で、内包する第２の直方体を作成する（ステップＳ５１６）。

【0077】

本実施の形態においては、この処理を、第２のロボット２００や第３のロボット２００に関しても行う（ステップＳ５０２からステップＳ５１６）。

【0078】

ＣＰＵ１１０は、各ロボットの第２の直方体同士が干渉するか否かを判断する（ステップＳ５１８）。

【0079】

ＣＰＵ１１０は、各ロボットの第２の直方体同士が干渉しない場合（ステップＳ５２０にてＮＯである場合）、ロボット２００の移動を開始させる（ステップＳ５２２）。

【0080】

ＣＰＵ１１０は、各ロボットの第２の直方体同士が干渉する場合（ステップＳ４２０にてＹＥＳである場合）、ロボット２００の移動を中止して、通信インターフェイス１６０を介して、他の装置などにエラー情報を通知する（ステップＳ４２４）。ＣＰＵ１１０は、ディスプレイ１３０やスピーカ１５０からエラー情報を出力してもよい。

【0081】

第２の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１１０は、各ロボットの第２の直方体同士が干渉する場合（ステップＳ４２０にてＹＥＳである場合）、図５に示すように、各ロボットに関して、移動途中の頂点に基づいて第３，５，７の直方体を作成する（ステップＳ１３６、ステップＳ１４２、ステップＳ１４８）。ＣＰＵ１１０は、それらを内包する第４，６，８の直方体を作成する（ステップＳ１３８、ステップＳ１４４、ステップＳ１５０）。ＣＰＵ１１０は、各ロボットの第３の直方体同士が干渉するか否かを判断したり（ステップＳ１４０）、各ロボットの第５の直方体同士が干渉するか否かを判断したり（ステップＳ１４６）、各ロボットの第７の直方体同士が干渉するか否かを判断したりする（ステップＳ１５２）。そして、ＣＰＵ１１０は、各ロボットの第４，６，８の直方体同士が干渉しない場合（ステップＳ１５４にてＮＯである場合）、ロボット２００の移動を開始させる（ステップＳ１５６）。

【0082】

ＣＰＵ１１０は、各ロボットの第４，６，８の直方体同士が干渉する場合（ステップＳ１５４にてＹＥＳである場合）、干渉する直方体に関して、さらに移動の途中の頂点に基づいて直方体を作成し、干渉するか否かの判断を繰り返す（ステップＳ１５８以降）。
＜第６の実施の形態＞

【0083】

上記の実施の形態のロボット制御システム１の制御装置１００やロボット２００などの各装置の役割の一部または全部を他の装置が実行してもよい。たとえば、制御装置１００の役割の一部をロボット２００が担ったり、制御装置１００の役割を複数のパーソナルコンピューターで担ったり、制御装置１００の情報処理のクラウド上のサーバで実行してもよい。
＜まとめ＞

【0084】

上記の実施の形態においては、ロボットと、制御装置とを備えるロボット制御システムが提供される。制御装置は、他の物体の位置を特定し、移動前のロボットの複数の頂点の位置と、移動後のロボットの複数の頂点の位置と、が含まれる第１の直方体を内包する第２の直方体を特定し、第２の直方体内に他の物体がない場合に、ロボットを移動させる。

【0085】

好ましくは、制御装置は、第２の直方体内に他の物体がある場合に、移動前のロボットの複数の頂点の位置と、移動中のロボットの複数の頂点の位置と、が含まれる第３の直方体を含む第４の直方体を特定し、移動中のロボットの複数の頂点の位置と、移動後のロボットの複数の頂点の位置と、が含まれる第５の直方体を含む第６の直方体を特定し、第４の直方体内にも第６の直方体内にも他の物体がない場合に、ロボットを移動させる。

【0086】

好ましくは、制御装置は、第４の直方体に他の物体がある場合には、移動前と移動中との間をさらに分割したときの頂点に関する直方体を作成して、当該直方体内に他の物体がない場合に、ロボットの移動を許可し、第６の直方体に他の物体がある場合には、移動中と移動後との間をさらに分割したときの頂点に関する直方体をさらに作成して、当該直方体内に他の物体がない場合に、ロボットを移動させる。

【0087】

好ましくは、制御装置は、所定の回数の分割後の直方体内に他の物体がある場合には、ロボットの移動を行わずに、所定の情報を出力する。

【0088】

好ましくは、他の物体は、第２のロボットである。制御装置は、前記第２のロボットの位置を取得することによって他の物体の位置を特定する。

【0089】

好ましくは、ロボット制御システムは、カメラをさらに備える。制御装置は、カメラからの画像に基づいて他の物体の位置を特定する。

【0090】

上記の実施の形態においては、ロボットと通信するための通信インターフェイスと、メモリと、プロセッサとを備える制御装置が提供される。プロセッサは、他の物体の位置を特定し、移動前のロボットの複数の頂点の位置と、移動後のロボットの複数の頂点の位置と、が含まれる第１の直方体を内包する第２の直方体を特定し、第２の直方体内に他の物体がない場合に、ロボットを移動させる。

【0091】

上記の実施の形態においては、制御装置が、他の物体の位置を特定するステップと、移動前のロボットの複数の頂点の位置と、移動後のロボットの複数の頂点の位置と、が含まれる第１の直方体を内包する第２の直方体を特定するステップと、第２の直方体内に他の物体がない場合に、ロボットを移動させるステップと、を備えるロボットの制御方法が提供される。

【0092】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0093】

１ ：ロボット制御システム
１００ ：制御装置
１１０ ：ＣＰＵ
１２０ ：メモリ
１３０ ：ディスプレイ
１４０ ：操作部
１５０ ：スピーカ
１６０ ：通信インターフェイス
２００ ：ロボット
３００ ：カメラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】