[发明专利]利用机械手取出散装物品的装置

说明书

技术领域

本发明涉及识别散装于容器内的物品的位置，并利用机械手取出识别出的物品的物品取出装置。

背景技术

以往，已知有利用照相机拍摄散装于容器内的物品，并对该照相机图像进行图像处理来识别物品的位置的装置。例如，在日本特开2007-313624号公报（JP2007-313624A）所记载的装置中，以容器整体收纳在视野内的方式将照相机配置在容器的正上方，使用来自该照相机的图像检测物品，选定应利用机械手的机械臂取出的物品。使用设置于机械臂的指尖部的三维视觉传感器进行该选定的物品的取出。

然而，由于照相机图像包括容器的开口端面、内壁，所以如JP2007-313624A所记载的装置那样，若根据照相机图像来识别物品，则存在不易区分这些开口端面、内壁与物品的情况。

发明内容

本发明的一实施方式是物品取出装置，具备：三维测定机，其对散装于具有平面状的开口端面、和连接设置于该开口端面且形成收纳空间的内壁部的集装箱的收纳空间内的多个物品的表面位置进行测定；照相机，其拍摄包括集装箱的开口端面的区域；机械手，其具有能够从集装箱内取出物品的手部；图像获取部，其获取利用照相机拍摄出的集装箱的图像；图像上检索区域设定部，其基于通过图像获取部获取的图像，设定与收纳空间对应的图像上的区域亦即图像上检索区域；基准平面设定部，其设定包括集装箱的开口端面的平面亦即基准平面；检索区域计算部，其计算与图像上检索区域对应的基准平面上的区域亦即检索区域；投影部，其将利用三维测定机测定出的多个三维点投影于基准平面上；判定部，其判断由投影部投影的多个三维点是否包含在检索区域内；位置识别部，其使用由三维测定机测定出的多个三维点中的由判定部判定为包含在检索区域内的三维点，识别集装箱内的物品的位置；以及机械手控制部，其基于由位置识别部识别出的物品的位置控制机械手，使其取出物品。

附图说明

本发明的目的、特征以及优点通过与附图相关联的以下的实施方式的说明更加明确。在该附图中，

图1是表示本发明的一实施方式的物品取出装置的概要构成的图。

图2A是表示由图1的控制装置执行的处理的一个例子的流程图，尤其是表示物品取出作业的前期处理的一个例子的图。

图2B是表示由图1的控制装置执行的处理的一个例子的流程图，尤其是表示物品取出作业时的处理的一个例子的图。

图3是示意地表示在图2A的处理中得到的图像上检索区域的一个例子的图。

图4是示意地表示由图1的三维测定机获取的三维点集合的图。

图5是说明图2B的处理的图。

图6是说明图2B的处理的其他的图。

图7是说明本实施方式的效果的图。

图8是表示图1的控制装置内的结构的框图。

具体实施方式

图1是表示本发明的实施方式的物品取出装置10的概要构成的图。物品取出装置10具有三维测定机11、照相机12、机械手13以及控制装置14，该控制装置14与照相机12、三维测定机11和机械手13连接，分别控制三维测定机11、照相机12和机械手13。机械手13具有安装于机械臂13a的前端部的手部15。三维测定机11和照相机12安装于架台16。另外，以下定义图示那样相互正交的X轴、Y轴、Z轴。包括X轴和Y轴的XY平面是水平面，Z轴朝向铅垂上方。

在机械手13的侧方配置有上面开放的箱状的容器17。容器17具有与底面平行的平面状的开口端面17a（上面）、以及连接设置于开口端面17a且形成收纳空间17c的内壁部17b，并且从地面到开口端面17a具有规定高度Zc。容器17呈如下形状，即沿着与包括开口端面17a的平面垂直的方向在包括开口端面17a的平面上投影容器17的底面以及内壁部17b得到的区域与被开口端面17a的内侧边缘（容器的内壁部17b和开口端面交叉的部位）包围的闭合区域一致。在容器17内的收纳空间17c散装收纳有多个物品20。能够利用手部15保持物品20，通过机械手13的动作从容器17取出物品20。在容器17的中央部上方设置有三维测定机11和照相机12。