[發(fā)明專利]碰撞檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī)械手系統(tǒng)、碰撞檢測(cè)方法以及程序

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210116995.9
• 申請(qǐng)日: 2012-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102744733A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 稻積滿廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 精工愛(ài)普生株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B25J19/00
• 分類號(hào): B25J19/00;B25J9/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;李偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碰撞檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī)械手系統(tǒng)、碰撞檢測(cè)方法以及程序等。?

背景技術(shù)

在多個(gè)領(lǐng)域需要判定有無(wú)物體間的碰撞、接近。例如在機(jī)械手等領(lǐng)域中，碰撞的發(fā)生成為非常大的問(wèn)題。因此，以前就開(kāi)始研究、開(kāi)發(fā)在實(shí)際上發(fā)生碰撞發(fā)生之前，通過(guò)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行的計(jì)算判定碰撞的有無(wú)、允許的范圍以上的接近的手法。作為這樣的碰撞判定手法的現(xiàn)有技術(shù)，已知例如專利文獻(xiàn)1、2等所公開(kāi)的技術(shù)。?

專利文獻(xiàn)1的手法在其圖6的流程圖被示出。在該現(xiàn)有技術(shù)中，將物體(對(duì)象)的三維的配置作為橫(X)與縱(Y)的二維位置、和與該位置對(duì)應(yīng)的深度值(Z值)來(lái)存儲(chǔ)的裝置中，依次地渲染圖元。而且，在該渲染的過(guò)程中，如果出現(xiàn)具有相同深度值的，即、在三維空間上占據(jù)相同的位置的，則將其判定為碰撞。?

專利文獻(xiàn)2的手法通過(guò)其圖2、圖3說(shuō)明。該現(xiàn)有技術(shù)中，預(yù)先計(jì)算從多邊形的原點(diǎn)至該多邊形的某個(gè)方向的面的距離，且作為立體圖保存。而且，根據(jù)原點(diǎn)與成為碰撞檢測(cè)的對(duì)象的物體之間的距離、和存儲(chǔ)在立體圖中的距離的大小，判定碰撞。?

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平9-204543號(hào)公報(bào)?

專利文獻(xiàn)2：日本特表2009-545075號(hào)公報(bào)?

然而，專利文獻(xiàn)1的現(xiàn)有技術(shù)中，深度值的更新取決于描繪物體的順序，所以有發(fā)生碰撞的檢測(cè)遺漏的可能性。例如，在描繪了配置在前方側(cè)(跟前一側(cè))的物體之后，在其后方側(cè)(里側(cè))其它的物體間即使發(fā)生了碰撞，深度值已經(jīng)更新為前方側(cè)的目標(biāo)的值，所以不能夠檢測(cè)出碰撞。?

另外，專利文獻(xiàn)2的現(xiàn)有技術(shù)中，存在很難準(zhǔn)確地處理非凸多邊形的碰撞的問(wèn)題。即、將從原點(diǎn)至面的距離存儲(chǔ)在單一的立體圖中，所以在某個(gè)方向，有多個(gè)該多邊形的面的情況下，即、那樣的非凸的多邊形的情況下，不能將其作為單一的立體圖表現(xiàn)。?

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)方式，能夠提供一種可實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)的準(zhǔn)確的碰撞判定的碰撞檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī)械手系統(tǒng)、碰撞檢測(cè)方法以及程序等。?

本發(fā)明的一方式，涉及一種碰撞檢測(cè)系統(tǒng)，包括：處理部、進(jìn)行描繪處理的描繪部、設(shè)定深度信息的深度緩沖器，在上述深度緩沖器中，在對(duì)象面配置設(shè)定的目標(biāo)的深度信息被設(shè)定為深度圖信息，上述描繪部進(jìn)行第1描繪處理，該第1描繪處理中進(jìn)行深度測(cè)試，一邊參照上述深度緩沖器的上述深度圖信息，一邊對(duì)構(gòu)成碰撞檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)的圖元面中的從規(guī)定的視點(diǎn)觀察處于背面的圖元面進(jìn)行描繪，上述描繪部進(jìn)行第2描繪處理，該第2描繪處理中，不進(jìn)行深度測(cè)試而對(duì)構(gòu)成上述碰撞檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)的圖元面中的從上述視點(diǎn)觀察處于背面的圖元面進(jìn)行描繪，上述處理部進(jìn)行基于上述第1描繪處理與上述第2描繪處理的結(jié)果，判定上述碰撞檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)是否與上述對(duì)象面的上述目標(biāo)碰撞的碰撞判定。?

根據(jù)本發(fā)明的一方式，在深度緩沖器中，在對(duì)象面配置設(shè)定的目標(biāo)的深度信息被設(shè)定為深度圖信息。而且，描繪部進(jìn)行第1描繪處理和第2描繪處理，該第1描繪處理中進(jìn)行深度測(cè)試，對(duì)碰撞檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)的背面的圖元面進(jìn)行描繪、該第2描繪處理中，不進(jìn)行深度測(cè)試而對(duì)碰撞檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)的背面的圖元面進(jìn)行描繪。而且，基于這些第1、第2描繪處理的結(jié)果，進(jìn)行碰撞檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)與對(duì)象面的目標(biāo)之間的碰撞判定。如此，能夠進(jìn)行有效地利用深度緩沖器處理的碰撞判定，且能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)的準(zhǔn)確的碰撞判定。?

另外，在本發(fā)明的一方式中，上述處理部可以進(jìn)行通過(guò)上述第1描繪處理而生成的第1圖像與通過(guò)上述第2描繪處理而生成的第2圖像的比較處理，從而進(jìn)行上述碰撞判定。?

如此，對(duì)通過(guò)第1、第2描繪處理生成的第1、第2圖像的差異進(jìn)行檢測(cè)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞判定。?

另外，本發(fā)明的一方式中，上述處理部可以只進(jìn)行上述第1描繪處理中的描繪像素?cái)?shù)信息與上述第2描繪處理中的描繪像素?cái)?shù)信息的比較處理，由此進(jìn)行上述碰撞判定。?

如此，只檢測(cè)第1、第2描繪處理中的描繪像素?cái)?shù)的差異，就能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞判定。?

另外，本發(fā)明的一方式中，上述描繪部可以在上述第1描繪處理與上述第2描繪處理的各描繪處理中，通過(guò)無(wú)限遠(yuǎn)的上述視點(diǎn)處的平行投影對(duì)上述碰撞檢測(cè)對(duì)象目標(biāo)的背面的圖元面進(jìn)行描繪。?

這樣，與一般的三維圖像的描繪處理不同，通過(guò)平行投影對(duì)背面的圖元面進(jìn)行描繪，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更準(zhǔn)確的碰撞判定。?

另外，本發(fā)明的一方式中，在上述深度緩沖器中可以將通過(guò)無(wú)限遠(yuǎn)的上述視點(diǎn)處的平行投影對(duì)上述對(duì)象面的上述目標(biāo)進(jìn)行描繪而獲得的深度信息設(shè)定為上述對(duì)象面的上述深度圖信息。?