[發明專利]取出散裝的工件的機器人系統以及機器人系統的控制方法

有效

• 申請號: 201910407977.8
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110497402B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 鈴木忠則
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/02;B25J13/08;B25J15/08;B25J15/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;文志

本發明提供取出散裝的工件的機器人系統以及機器人系統的控制方法。控制裝置具備：生成三維信息的生成部、刪除三維信息中包含的至少一部分的測定點的信息的刪除部、以及判定機器人抓持工件的狀態的判定部。生成部在機器人執行抓持目標工件的動作前生成第1三維信息。生成部在機器人執行了拿起目標工件的動作后生成第2三維信息。刪除部生成從第1三維信息中刪除了第2三維信息中包含的測定點的信息的第3三維信息。判定部判定第3三維信息中包含的工件是否與目標工件相同。

技術領域

本發明涉及一種取出散裝的工件的機器人系統以及機器人系統的控制方法。

背景技術

在將多個工件收容在箱子等容器中時，存在工件的間隔或者朝向不規則地配置的情況。即，存在工件在容器內散裝的情況。在現有技術中，已知具備用于從該容器中取出工件的機器人的機器人系統(例如，日本特開2010－69542號公報)。

以各種間隔或者各種朝向收容散裝的工件。因此，優選檢測工件的位置以及姿勢來取出工件。在現有技術中，已知為了檢測工件的位置以及姿勢，使用三維傳感器(例如，日本特開2010－120141號公報以及日本特開2017－64817號公報)。在該方法中，通過三維傳感器拍攝配置在容器中的工件。通過由三維傳感器取得的圖像，能夠生成散裝的工件的三維點群等的信息。然后，檢測工件的位置以及姿勢，能夠基于工件的位置以及姿勢來控制機器人的位置以及姿勢。

作為抓持工件的末端執行器，能夠使用機械手，該機械手具有用于夾持工件的多個爪部。然而，具有多個爪部的機械手僅能夠抓持工件的所決定的部分，存在無法高效地取出散裝的工件的情況。例如，對于抓持工件的表面側部分的機械手而言，在工件翻過來時，存在無法抓持工件的背面部分的情況。結果，存在未取出全部工件的情況。

作為末端執行器，優選能夠抓持朝向各個方向的工件。即，優選使用不限定機械手相對于工件的相對朝向而能夠抓持工件的機械手。在現有技術中，已知使用一種具有半球狀的前端部，通過電磁鐵吸附工件的磁鐵機械手(例如，日本特開2015－171749號公報)。

在工件在容器的內部散裝的狀態下，在機器人執行從容器取出工件的動作時，存在機械手抓持工件失敗的情況。或者，存在機器人取出與所希望的工件不同的工件的情況。在這樣的情況下，周期時間增長。例如，在機械手未抓持工件的狀態下，當機器人執行將工件輸送至下一個工序的動作時，用于進行輸送工件的動作以及返回至原來位置的動作的時間浪費。因此，優選在通過機械手抓持工件來向下一個工序輸送工件前，確認是否抓持了所希望的工件。即，優選確認抓持了工件的狀態。

為了確認抓持了工件的狀態，能夠在機器人的手腕與機械手之間配置檢測質量的變化的裝置(例如，上述的日本特開2015－171749號公報)。測定抓持工件前的機械手的質量與抓持工件后的機械手的質量之間的差，從而能夠確認抓持了工件的狀態。或者，能夠在機械手等上安裝光電傳感器。在抓持了工件的情況下，從光電傳感器輸出的光被工件的表面反射。在光電傳感器接收到反射的光的情況下，能夠判定為抓持了工件。然而，在這些方法中，存在為了確認抓持了工件的狀態而需要新的裝置的問題。另外，在檢測質量的變化的裝置中，在機器人的活動的部分的摩擦大的情況下，存在無法檢測質量小的工件的情況。

另外，在使用了不限定機械手相對于工件的相對朝向而能夠抓持工件的機械手的情況下，相對于機械手以各種朝向抓持工件。因此，在光電傳感器中存在難以檢測工件的問題。

例如，作為機械手，能夠采用磁鐵機械手，作為檢測工件的裝置，能夠采用光電傳感器。然而，抓持工件時的工件相對于機械手的朝向不確定。因此，存在取決于由機械手抓持的工件的朝向而無法反射光電傳感器出射的光的情況。在該情況下，無論是否由機械手抓持了工件，均判定為機械手未抓持工件。或者，在使用了光電傳感器的情況下，存在無法判定是抓持了一個工件還是抓持了兩個以上的工件的問題。

發明內容