[發明專利]用機器人來取出散裝物品的裝置以及方法

有效

• 申請號: 201410490676.3
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104608149B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 山崎岳
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;范勝杰

1.一種物品取出裝置，其特征在于，具有：

機器人(12)，其具有能夠保持物品(20)的機械手(14)；

三維測定機(11)，其對散裝于三維空間的多個物品的表面位置進行測定，取得物品表面的多個三維點(31)的位置信息；

連接集合運算部(131)，其從由所述三維測定機取得的多個三維點中，求出連接彼此處于附近的三維點(31)而成的連接集合(32)；

物品確定部(132)，其根據屬于所述連接集合的三維點的位置信息，確定物品的位置以及姿勢；

機械手位置姿勢運算部(133)，其用于求出機械手位置姿勢(35)，該機械手位置姿勢(35)是能夠取出由所述物品確定部確定的物品的所述機械手的位置以及姿勢；以及

機器人控制部(134)，其對所述機器人進行控制以使所述機械手向由所述機械手位置姿勢運算部求出的機械手位置姿勢移動從而取出所述物品，

所述物品確定部通過屬于所述連接集合的三維點的主成分分析計算出所述連接集合的主成分方向(L1)，并根據該主成分方向確定所述物品的姿勢。

2.根據權利要求1所述的物品取出裝置，其特征在于，

所述物品確定部根據所述連接集合的重心位置與屬于所述連接集合的三維點之差計算出相對于所述連接集合的重心位置的協方差矩陣，使用該協方差矩陣的固有值為最大的固有矢量來計算所述主成分方向。

3.根據權利要求1或2所述的物品取出裝置，其特征在于，

所述物品確定部根據所述連接集合的重心位置求出代表所述連接集合的位置，并且根據所述主成分方向求出代表所述連接集合的姿勢，

所述機械手位置姿勢運算部根據代表所述連接集合的位置以及姿勢即代表位置姿勢(34)求出所述機械手位置姿勢。

4.根據權利要求3所述的物品取出裝置，其特征在于，

所述物品確定部通過屬于所述連接集合的三維點的主成分分析來計算出所述連接集合的第一主成分方向(L1)、第二主成分方向(L2)以及第三主成分方向(L3)，

所述機械手位置姿勢運算部根據所述第一主成分方向、所述第二主成分方向以及所述第三主成分方向求出所述機械手位置姿勢。

5.一種物品取出方法，使用具有能夠保持物品(20)的機械手(14)的機器人(12)，取出散裝于三維空間的物品，其特征在于，

通過三維測定機(11)對散裝于三維空間的多個物品的表面位置進行測定來取得物品表面的多個三維點(31)的位置信息，

從由所述三維測定機取得的多個三維點中，求出連接彼此處于附近的三維點(31)而成的連接集合(32)，

根據屬于所述連接集合的三維點的位置信息，確定物品的位置以及姿勢，求出能夠取出確定了位置以及姿勢的物品的所述機械手的位置以及姿勢即機械手位置姿勢(35)，

對所述機器人進行控制以使所述機械手向求出的機械手位置姿勢移動從而取出所述物品，

在確定所述物品的姿勢時，通過屬于所述連接集合的三維點的主成分分析計算出所述連接集合的主成分方向(L1)，并根據該主成分方向確定所述物品的姿勢。