[發明專利]物品搬運裝置、機器人系統和物品搬運方法

有效

• 申請號: 201811577439.5
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109955222B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 古賀健太郎
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/16;B25J19/04;B65G47/90
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

本發明提供一種能準確判斷由輸送機搬運的多個工件的重疊并對搬運的多個工件穩定地進行作業的物品搬運裝置。該物品搬運裝置(10)具備：輸送機(11)，其搬運工件(W1、W2)；拍攝單元(40)，其對搬運的工件(W1、W2)進行拍攝并獲取三維圖像；工件識別單元，其基于由拍攝單元(40)獲取的三維圖像，來檢測工件(W1、W2)的三維形狀和姿態；存儲單元(80)，其存儲基準工件的三維形狀、以及基準工件在沒有與其他工件重疊的狀態下的姿態；以及重疊判斷單元，其基于由存儲單元(80)存儲的基準工件的三維形狀和姿態、以及由工件識別單元檢測出的工件(W1、W2)的三維形狀和姿態，來判斷工件(W1、W2)有沒有重疊。

技術領域

本發明涉及物品搬運裝置、機器人系統和物品搬運方法。

背景技術

一直以來，已知有一種如下的物品搬運裝置：其通過攝影裝置，對隨機放置在輸送機上并通過輸送機的運轉而移動的多個工件進行拍攝，并且使用由攝影裝置拍攝后的圖像并由機器人進行工件取出作業(例如參照專利文獻1、2)。由專利文獻1公開的物品搬運裝置是對在輸送機上不重疊放置的多個工件的各重心的水平面上的平均值進行計算，并識別出作為作業對象的離計算出的重心的平均值最遠的重心的工件。由專利文獻2公開的物品搬運裝置是利用由照相機獲取的工件的二維圖像，并提取出作為作業對象候補的與其他工件不重疊的工件。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-55995號公報

專利文獻2：日本特開2014-237188號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在專利文獻1公開的物品搬運裝置中，由于前提是對由輸送機搬運的與其他工件不重疊的工件進行作業，因此，在由輸送機搬運重疊的工件過來的狀態下，無法對該工件實施作業。另外，在專利文獻2公開的物品搬運裝置中，由于使用工件的二維圖像來判斷工件的重疊，因此，在輸送機與工件是相同顏色的情況下，可能會無法準確地判斷工件的重疊。在該情況下，雖然能夠通過照明的對比度而在某種程度上判斷出工件的重疊，但根據物品搬運裝置所處的環境，還存在無法設置照明的情況。

本發明的目的在于，提供一種能夠準確地判斷由輸送機搬運的多個工件的重疊、并且能夠對搬運的多個工件穩定地進行作業的物品搬運裝置、機器人系統和物品搬運方法。

用于解決課題的方案

本發明的一個方式是提供一種物品搬運裝置，所述物品搬運裝置包括：輸送機，其搬運工件；拍攝單元，其對由所述輸送機搬運的所述工件進行拍攝并獲取三維圖像；工件識別單元，其基于由所述拍攝單元獲取的三維圖像，來檢測所述工件的三維形狀和姿態；存儲單元，其存儲基準工件的三維形狀、以及所述基準工件在沒有與其他工件重疊的狀態下的姿態；重疊判斷單元，其基于由所述存儲單元存儲的所述基準工件的三維形狀和姿態、以及由所述工件識別單元檢測出的所述工件的三維形狀和姿態，來判斷所述工件有沒有重疊。

根據本方式，通過拍攝單元，對由輸送機搬運的工件進行拍攝并獲取三維圖像。通過工件識別單元，來檢測在由拍攝單元獲取的三維圖像中所包含的工件的三維形狀和姿態。將由工件識別單元檢測出的工件的三維形狀、與存儲在存儲單元中的基準工件的三維形狀進行比較，來判斷檢測出的工件是否是預先存儲在存儲單元中的基準工件。在檢測出的工件是存儲在存儲單元中的基準工件的情況下，將檢測出的工件的姿態、與存儲在存儲單元中的基準工件的姿態進行比較。由此，來判斷檢測出的工件是否在輸送機上與其他工件重疊。通過判斷工件的重疊，能夠選出對與其他工件重疊的工件不進行作業，并能夠僅對不使其他工件的位置和姿態發生變化的工件進行作業。另外，由于基于工件的三維形狀和姿態來判斷工件有沒有重疊，所以，即使輸送機的顏色與工件的顏色相同，以及在拍攝時沒有使對比度發生變化的照明等，也能夠判斷出工件有沒有重疊。