機器人系統(tǒng)、機器人控制裝置、機器人手部及機器人控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種即使從攝像部（130）獲得的物體（OBJ）位置中包含有誤差也能夠?qū)⑽矬w（OBJ）從容器（BOX）中取出的機器人系統(tǒng)（100）、機器人控制裝置（120）、機器人手部（108）及機器人控制方法。機器人（110）的控制方法包括：基于容器（BOX）的立體圖像計算與容器（BOX）的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息并將其作為第一信息的步驟；通過使手部（108）接觸容器（BOX）而計算與容器（BOX）的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息并將其作為第二信息的步驟；基于部件（OBJ）的立體圖像計算與部件（OBJ）的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息的步驟；以及基于第一及第二信息修正與部件（OBJ）的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息的步驟。
【專利說明】機器人系統(tǒng)、機器人控制裝置、機器人手部及機器人控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機器人系統(tǒng)、機器人控制裝置、機器人手部及機器人控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻I中記載了帶有手和眼的機器人。該帶有手和眼的機器人為在安裝機械手的臂部上至少安裝攝像裝置的攝像光學系統(tǒng)來獲得由機械手執(zhí)行的作業(yè)所需的視覺信息的結(jié)構(gòu)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開昭58-137595號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的問題
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種即使從攝像部得到的物體位置中包含有誤差也能夠從容器中取出物體的機器人系統(tǒng)、機器人控制裝置、機器人手部及機器人控制方法。
[0008]用于解決問題的方法
[0009]為解決所述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，應用一種機器人系統(tǒng)，具有:
[0010]機器人，所述機器人具有對放入容器中的物體進行拍攝的攝像部、把持所述物體的手部、以及用于檢測所述手部與所述容器的接觸的接觸檢測器；以及
[0011]機器人控制裝置，所述機器人控制裝置控制所述機器人，
[0012]所述機器人控制裝置具有:
[0013]I)控制部，所述控制部使所述手部向所述容器移動，并使該手部接觸該容器；
[0014]2)接觸檢測部，所述接觸檢測部通過所述接觸檢測器檢測所述手部與所述容器的接觸，并求出該接觸位置；
[0015]3)第一處理部，所述第一處理部根據(jù)使用所述攝像部獲得的所述容器的立體圖像，計算該容器的位置；
[0016]4)第二處理部，所述第二處理部計算所述第一處理部計算出的所述容器的位置與所述接觸檢測部求出的所述接觸位置之差并將其作為修正量；以及
[0017]5)第三處理部，所述第三處理部基于所述修正量，修正與放入所述容器中的所述物體在高度方向的位置有關(guān)的信息。
[0018]另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，應用一種機器人系統(tǒng)，具有:
[0019]機器人，所述機器人具有對放入容器中的物體進行拍攝的攝像部、把持所述物體的手部、以及檢測所述手部與所述容器的接觸的接觸檢測器；以及
[0020]機器人控制裝置，所述機器人控制裝置控制所述機器人，
[0021 ] 所述機器人控制裝置具有:[0022]I)控制部，所述控制部使所述手部向所述容器移動，并使該手部分別接觸該容器的不同的第一至第六接觸位置；
[0023]2)接觸檢測部，所述接觸檢測部通過所述接觸檢測器檢測所述手部與所述容器的接觸，求出所述第一至第六接觸位置，并根據(jù)所求出的該第一至第六接觸位置求出所述容器的位置姿態(tài)；
[0024]3)第一處理部，所述第一處理部根據(jù)使用所述攝像部獲得的所述容器的立體圖像，計算所述容器的位置姿態(tài)；
[0025]4)第二處理部，所述第二處理部基于所述第一處理部計算出的所述容器的位置姿態(tài)以及所述接觸檢測部求出的所述容器的位置姿態(tài)，計算表示從固定在所述機器人的手腕部的凸緣上的凸緣坐標系觀察到的所述攝像部的位置姿態(tài)的齊次變換矩陣fTc ;以及
[0026]5)第三處理部，所述第三處理部基于所述齊次變換矩陣FT。，修正與放入所述容器中的所述物體的位置姿態(tài)有關(guān)的信息。
[0027]另外，根據(jù)本發(fā)明的又一方面，應用一種機器人系統(tǒng)，具有:
[0028]機器人，所述機器人具有對放入容器中的物體進行拍攝的攝像部以及把持所述物體的手部；以及
[0029]機器人控制裝置，所述機器人控制裝置控制所述機器人，
[0030]所述機器人控制裝置具有:
[0031]I)控制部，所述控制部使所述手部向所述容器移動，并使該手部接觸該容器；
[0032]2)接觸位置輸出單元，所述接觸位置輸出單元輸出所述手部與所述容器接觸時的接觸位置；
[0033]3)第一處理部，所述第一處理部根據(jù)使用所述攝像部獲得的所述容器的立體圖像，計算所述容器的位置；
[0034]4)第二處理部，所述第二處理部計算所述第一處理部計算出的所述容器的位置與所述接觸位置輸出單元輸出的所述接觸位置之差并將其作為修正量；以及
[0035]5)第三處理部，所述第三處理部基于所述修正量，修正與放入所述容器中的所述物體的位置有關(guān)的信息。
[0036]另外，根據(jù)本發(fā)明的又一方面，應用一種機器人控制裝置，具有:
[0037]控制部，所述控制部使機器人的手部向收納物體的容器移動，并使該手部與該容器接觸；
[0038]接觸檢測部，所述接觸檢測部檢測所述手部與所述容器的接觸，并求出該接觸位置；
[0039]第一處理部，所述第一處理部根據(jù)所述容器的立體圖像，計算該容器的位置；
[0040]第二處理部，所述第二處理部計算所述第一處理部計算出的所述容器的位置與所述接觸位置檢測部求出的所述接觸位置之差并將其作為修正量；以及
[0041]第三處理部，所述第三處理部基于所述修正量，修正與放入所述容器中的所述物體在高度方向的位置有關(guān)的信息。
[0042]另外，根據(jù)本發(fā)明的又一方面，應用一種機器人控制裝置，具有:
[0043]控制部，所述控制部使機器人的手部向收納物體的容器移動，并使該手部分別接觸該容器的不同的第一至第六接觸位置；[0044]接觸檢測部，所述接觸檢測部檢測所述手部與所述容器的接觸，求出所述第一至第六接觸位置，并根據(jù)所求出的該第一至第六接觸位置求出所述容器的位置姿態(tài)；
[0045]第一處理部，所述第一處理部根據(jù)使用設(shè)置在所述機器人上的攝像部獲得的所述容器的立體圖像，計算所述容器的位置姿態(tài)；
[0046]第二處理部，所述第二處理部基于所述第一處理部計算出的所述容器的位置姿態(tài)以及所述接觸檢測部求出的所述容器的位置姿態(tài)，計算表示從固定在所述機器人的手腕部的凸緣上的凸緣坐標系觀察到的所述攝像部的位置姿態(tài)的齊次變換矩陣FTC ;以及
[0047]第三處理部，所述第三處理部基于所述齊次變換矩陣FTC，修正與放入所述容器中的所述物體的位置有關(guān)的信息。
[0048]另外，根據(jù)本發(fā)明的又一方面，應用一種機器人控制方法，包括:
[0049]對收納有部件的容器進行拍攝，并獲取該容器的立體圖像的步驟；
[0050]基于所述容器的立體圖像，計算與所述容器的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息并將其作為第一信息的步驟；
[0051]使機器人的手部向所述容器移動的步驟；
[0052]通過使所述手部接觸所述容器，計算與該容器的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息并將其作為第二信息的步驟；
[0053]對所述部件進行拍攝，并獲取該部件的立體圖像的步驟；
[0054]基于所述部件的立體圖像，計算與所述部件的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息的步驟；以及
[0055]基于所述第一及第二信息，修正與所述部件的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息的步驟。
[0056]另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，應用一種機器人控制方法，包括:
[0057]對收納有部件的容器進行拍攝，并獲取該容器的立體圖像的步驟；
[0058]基于所述容器的立體圖像，計算所述容器的位置并將其作為第一位置的步驟；
[0059]使機器人的手部向所述容器移動的步驟；
[0060]檢測所述手部與所述容器的接觸，求出該接觸位置并將其作為第二位置的步驟；
[0061]計算所述容器的第一位置與所述第二位置之差并將其作為修正量的步驟；
[0062]對所述部件進行拍攝，并獲取該部件的立體圖像的步驟；
[0063]基于所述部件的立體圖像，計算所述部件的位置的步驟；
[0064]基于所述修正量，修正與所述部件在高度方向的位置有關(guān)的信息的步驟；以及
[0065]基于修正后的與所述部件在高度方向的位置有關(guān)的信息，使用所述手部把持所述部件的步驟。
[0066]另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，應用一種機器人控制方法，包括:
[0067]使用設(shè)置在機器人上的攝像部對收納有部件的容器進行拍攝，并獲取該容器的立體圖像的步驟；
[0068]基于所述容器的立體圖像，計算所述容器的位置姿態(tài)并將其作為第一位置姿態(tài)的步驟；
[0069]重復進行使機器人的手部向所述容器移動的處理、以及檢測所述手部與所述容器的接觸并求出產(chǎn)生該接觸的接觸位置的處理，由此分別求出不同的至少6個接觸位置的步驟；[0070]根據(jù)所述接觸位置，計算所述容器的位置姿態(tài)并將其作為第二位置姿態(tài)的步驟；
[0071]基于所述第一位置姿態(tài)與所述第二位置姿態(tài)，計算從被固定在所述機器人的手腕部的凸緣上的凸緣坐標系觀察到的所述攝像部的位置姿態(tài)的步驟；以及
[0072]基于從所述凸緣坐標系觀察到的所述攝像部的位置姿態(tài)，使用所述機器人的手部把持所述部件的步驟。
[0073]另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，應用一種機器人手部，具有:
[0074]基部；
[0075]I對把持爪，所述把持爪從所述基部延伸并且能夠開閉；以及
[0076]接觸檢測部件，所述接觸檢測部件從所述基部延伸，并且在接觸時發(fā)生變形。
[0077]另外，根據(jù)本發(fā)明的又一方面，應用一種機器人手部，具有:
[0078]基部；以及
[0079]從所述基部延伸并且能夠開閉的I對把持爪，
[0080]所述I對把持爪中的一個把持爪具有改變該把持爪的剛性的剛性改變機構(gòu)。發(fā)明效果
[0081]根據(jù)本發(fā)明，即使從攝像部獲得的物體位置中包含有誤差，也能夠?qū)⑽矬w從容器中取出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0082]圖1是本發(fā)明第一實施方式涉及的機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0083]圖2是該機器人系統(tǒng)的機器人控制裝置具有的位置計算部的框圖。
[0084]圖3是表示該機器人系統(tǒng)具有的機器人系統(tǒng)的概要動作的流程圖。
[0085]圖4是表示該機器人系統(tǒng)具有的機器人系統(tǒng)的詳細動作的流程圖。
[0086]圖5是表示在修正量計算處理中該機器人系統(tǒng)具有的機器人的動作的說明圖。
[0087]圖6是表示在部件把持動作中該機器人系統(tǒng)具有的機器人的動作的說明圖。
[0088]圖7是本發(fā)明第二實施方式涉及的機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0089]圖8是該機器人系統(tǒng)的機器人控制裝置具有的位置計算部的框圖。
[0090]圖9是表示該機器人系統(tǒng)的修正量計算處理的流程圖。
[0091]圖10是部件收納容器的立體圖。
[0092]圖11是表示部件收納容器的角點的說明圖。
[0093]圖12是表示由該機器人系統(tǒng)具有的機器人手部執(zhí)行的接觸動作的說明圖。
[0094]圖13是表示由該機器人系統(tǒng)具有的機器人手部產(chǎn)生的接觸部位的例子的說明圖。
[0095]圖14是表示各個坐標系與齊次變換矩陣的關(guān)系的說明圖。
[0096]圖15是示出表示部件收納容器位置姿態(tài)的齊次變換矩陣的說明圖。
[0097]圖16是表示該機器人系統(tǒng)修正量計算處理中的第一坐標系的部件收納容器的俯視圖。
[0098]圖17是表示該機器人系統(tǒng)修正量計算處理中的從與圖16不同的角度觀察到的第一坐標系的部件收納容器的側(cè)視圖。
[0099]圖18是表示該機器人系統(tǒng)修正量計算處理中的第二坐標系的說明圖。[0100]圖19是表示該機器人系統(tǒng)修正量計算處理中的容器坐標系的說明圖。
[0101]圖20是本發(fā)明第三實施方式涉及的機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0102]圖21是表示該機器人系統(tǒng)具有的機器人控制裝置的接觸檢測動作的流程圖。
[0103]圖22是表示修正量處理中該機器人系統(tǒng)具有的機器人的動作的說明圖。
[0104]圖23是表示部件把持動作中該機器人系統(tǒng)具有的機器人的動作的說明圖。
[0105]圖24是該機器人系統(tǒng)具有的機器人控制裝置的接觸檢測部所存儲的數(shù)據(jù)的例子。
[0106]圖25是該機器人系統(tǒng)執(zhí)行接觸檢測動作時的力數(shù)據(jù)和接觸檢測探測器的高度方向的前端位置的例子。
[0107]圖26是表示本發(fā)明第四實施方式涉及的機器人系統(tǒng)具有的機器人手部、即銷后退的狀態(tài)的說明圖。
[0108]圖27是表示該機器人系統(tǒng)具有的機器人手部、即銷前進的狀態(tài)的說明圖。
[0109]圖28是表示修正量計算處理中該機器人系統(tǒng)具有的機器人的動作的說明圖。
[0110]圖29是表示部件把持動作中該機器人系統(tǒng)具有的機器人的動作的說明圖。
【具體實施方式】
[0111]接下來，參照附圖，說明將本發(fā)明具體化的實施例，以供理解本發(fā)明。此外，在各圖中省略了與說明無關(guān)的部分的圖示。
[0112](第一實施方式)
[0113]如圖1所示，本發(fā)明的第一實施方式涉及的機器人系統(tǒng)100具有機器人110以及控制該機器人110的動作的機器人控制裝置120。
[0114]機器人110可以從放置在作業(yè)臺112上的任意位置上的部件收納容器(容器的一個例子)BOX中將堆積如山的部件(物體的一個例子)OBJ取出。例如，如圖10所示，部件收納容器BOX具有矩形的底板114以及構(gòu)成側(cè)面的4個側(cè)面板115a至115d，并且部件收納容器BOX是向上方開口的容器。
[0115]此外，圖1中記載的機器人110被示意性示出。另外，圖1所示的坐標是機器人坐標系Cr。機器人坐標系Cr的X軸正方向、Y軸正方向以及Z軸正方向分別設(shè)定為機器人110的前方、左方以及上方。
[0116]機器人110具有多個連桿122a至122f，例如是6軸多關(guān)節(jié)機器人。各個連桿122a至122f經(jīng)由關(guān)節(jié)124連結(jié)。各個關(guān)節(jié)124通過具有編碼器的伺服馬達(圖未示)進行驅(qū)動。
[0117]如圖1所示，機器人110還具有力傳感器(接觸檢測器的一個例子)126、手部(機器人手部108)以及攝像部130。
[0118]力傳感器126能夠檢測施加于手部108的力并且能夠輸出與該力相對應的電信號。即，通過力傳感器126能夠檢測手部108與物體的接觸。例如，力傳感器126被設(shè)置在位于機器人110的前端的手腕部的凸緣132上。由于力傳感器126用于手部108的接觸檢測，因此，例如，在手部108與物體的接觸方向預先確定的情況下，只要能夠檢測至少發(fā)生接觸的方向的力即可。
[0119]此外，接觸檢測器可以是任意的，只要是能夠檢測手部108與物體的接觸的傳感器即可。作為接觸檢測器的另一個例子，可以列舉出接觸傳感器、或者將發(fā)生接觸作為壓力變化進行檢測的壓力傳感器。
[0120]另外，使用通過有無導通以電氣方式來檢測發(fā)生接觸的檢測單元，也能夠檢測手部108與物體的接觸。使用通過干擾扭矩超出預先設(shè)定的閾值來檢測接觸的檢測單元，也能夠檢測手部108與物體的接觸，其中所述干擾扭矩由驅(qū)動各個關(guān)節(jié)的馬達的扭矩指令值與負載扭矩之差表不。
[0121]在力傳感器126的前端側(cè)設(shè)置有手部108。手部108具有基部133、以及從基部133延伸的能夠開閉的I對把持爪134和135。手部108能夠通過使把持爪134、135開閉來把持作為把持對象物的部件OBJ。把持爪134、135通過圖未示的伺服馬達進行驅(qū)動從而進行開閉。
[0122]攝像部130是由分別設(shè)置在不同位置上的2臺攝像機構(gòu)成，并且能夠從不同的2個位置一次對部件OBJ進行拍攝。因此，通過攝像部130，能夠一次獲得2個部件圖像(立體圖像)，而不需改變攝像位置。攝像部130例如可以安裝在手部108的基部133或者機器人110的手腕部的凸緣132上。
[0123]此外，攝像部130也可以僅由I臺攝像機構(gòu)成。該情況下，攝像部130通過機器人110的移動能夠從不同的2個位置對部件OBJ進行拍攝。
[0124]利用通過攝像部130獲得的立體圖像，能夠獲得部件OBJ的三維測量數(shù)據(jù)(部件形狀)。
[0125]如圖1所示，機器人控制裝置120具有存儲部152、動作序列部154、軌道生成部156、伺服控制部(控制部的一個例子)158以及手部控制部160。
[0126]另外，機器人控制裝置120還具有:捕獲部162、位置計算部166、力傳感器接口部168、接觸檢測部(接觸位置輸出單元的一個例子)170以及修正量計算部(第二處理部的一個例子)172。
[0127]機器人控制裝置120內(nèi)置有圖未示的CPU以及存儲器。圖1所示的功能框圖所表示的各個功能通過由CPU執(zhí)行的軟件或硬件實現(xiàn)。
[0128]存儲部152能夠存儲動作程序(J0B)，該動作程序(JOB)記錄了使機器人110動作的指令。另外，存儲部152能夠存儲模型數(shù)據(jù)，該模型數(shù)據(jù)表示預先設(shè)定的部件OBJ的形狀及尺寸。該存儲部152例如由非易失性半導體存儲器或HDD構(gòu)成。
[0129]動作序列部154能夠解析動作程序并執(zhí)行所需的處理。作為第一例,動作序列部154能夠基于動作程序中記錄的直線移動命令，向軌道生成部156輸出指令cmdl，以使其生成軌道。作為第二例，動作序列部154能夠基于動作程序中記錄的閉合命令，向手部控制部160輸出指令cmd2，以使其閉合把持爪134、135。
[0130]此外,動作序列部154能夠輸出攝像觸發(fā)trg,攝像觸發(fā)trg為攝像部130的拍攝定時。另外，動作序列部154能夠向接觸檢測部170輸出用于使其開始動作的指令cmd3。
[0131]軌道生成部156能夠基于來自動作序列部154的指令cmdl，生成機器人110的軌道。例如，軌道生成部156能夠基于來自動作序列部154的指令cmdl，生成用于使機器人110的手部108直線移動直至由直線移動指令設(shè)定的目標位置的軌道。機器人110基于生成的軌道進行動作，使手部108移動到對部件OBJ進行把持的位置，或者使攝像部130向部件收納容器BOX或部件OBJ的攝像位置移動。
[0132]伺服控制部158能夠按照由軌道生成部156生成的軌道，控制對機器人110的各關(guān)節(jié)124進行驅(qū)動的伺服馬達。伺服控制部158能夠從各個伺服馬達的編碼器接收信號，并輸出編碼器的位置反饋信息(從編碼器獲取的角度)Pfb。
[0133]手部控制部160能夠基于動作序列部154輸出的指令cmd2，控制對手部108的把持爪134、135進行驅(qū)動的馬達，使把持爪134、135開閉。
[0134]捕獲部162能夠在動作序列部154輸出攝像觸發(fā)trg的定時，從攝像部130獲取圖像，并創(chuàng)建作為立體圖像的圖像數(shù)據(jù)。
[0135]位置計算部166能夠基于捕獲部162所創(chuàng)建的圖像數(shù)據(jù)，將攝像部130拍攝的部件收納容器BOX或者部件OBJ的三維位置(以下，簡稱“位置”)分別計算為位置Pbox和位置Pobj。這些位置Pbox、Pobj基于編碼器的位置反饋信息Pfd，用圖1所示的機器人坐標系Cr表不。
[0136]詳細而言，如圖2所示，位置計算部166具有圖像處理部(第一處理部的一個例子)166a以及修正位置計算部(第三處理部的一個例子)166b。
[0137]圖像處理部166a能夠?qū)Σ考占{容器BOX的圖像數(shù)據(jù)進行處理并將部件收納容器BOX的位置Pbox輸出至修正量計算部172。
[0138]修正位置計算部166b能夠基于修正量計算部172輸出的修正量S，修正與部件OBJ在高度方向的位置有關(guān)的信息，并將修正后的部件OBJ的位置Pobj輸出至動作序列部154。
[0139]在此，基于從立體圖像獲得的圖像數(shù)據(jù)所計算出的部件OBJ的位置通常含有誤差。因此，如果基于該位置控制手部108，有時對部件OBJ的把持失敗。部件OBJ的位置存在特別是高度方向(從攝像部130朝向攝像對象的方向)的誤差Derr (參照圖5左圖)很大的情況。
[0140]力傳感器接口部168能夠獲取力傳感器126輸出的電信號并輸出力數(shù)據(jù)f。另外，力傳感器接口部168將力數(shù)據(jù)f的單位從電單位轉(zhuǎn)換為物理單位。另外，力傳感器接口部168基于編碼器的位置反饋信息Pfb，進行用機器人坐標系Cr表示力數(shù)據(jù)f的坐標轉(zhuǎn)換處理。
[0141]接觸檢測部170能夠以預先確定的周期監(jiān)視力數(shù)據(jù)f并檢測機器人110的手部108與部件收納容器BOX的接觸。另外，接觸檢測部170能夠基于發(fā)生接觸時的機器人110的位置，計算手部108與部件收納容器BOX的接觸位置Pent。接觸位置Pcnt被輸出至修正量計算部172。接觸檢測部170基于動作序列部154輸出的指令cmd3開始進行動作。
[0142]修正量計算部172能夠?qū)⑴c位置計算部166的圖像處理部166a計算出的部件收納容器BOX的位置Pbox、與手部108和部件收納容器BOX的實際接觸位置Pcnt在高度方向的位置有關(guān)的差計算為修正量S。該修正量5被輸出至位置計算部166。
[0143]接下來，說明機器人系統(tǒng)100的動作(機器人的控制方法)。
[0144]如圖3所示，機器人系統(tǒng)100執(zhí)行修正量計算處理(圖4所示的步驟SlOl至步驟S107)后，執(zhí)行部件把持動作(步驟S108至步驟S114)。以下，針對每個步驟進行說明。
[0145](步驟SlOl)
[0146]如圖4所示，機器人控制裝置120的動作序列部154從存儲部152讀出動作程序。
[0147](步驟S102)
[0148]動作序列部154基于使攝像部130向部件收納容器BOX的攝像位置移動的指令，輸出指令cmdl。
[0149]軌道生成部156生成使攝像部130向部件收納容器BOX的攝像位置移動的軌道。
[0150]伺服控制部158基于生成的軌道，控制機器人110。其結(jié)果是，如圖5的左圖所示，機器人110的攝像部130被定位在對部件收納容器BOX進行拍攝的位置上。
[0151](步驟S103)
[0152]動作序列部154輸出攝像觸發(fā)trg。 [0153]該攝像觸發(fā)trg被輸入到捕獲部162時，捕獲部162控制攝像部130拍攝部件收納容器BOX的立體圖像。捕獲部162輸出所拍攝的作為立體圖像的圖像數(shù)據(jù)。
[0154](步驟S104)
[0155]位置計算部166的圖像處理部166a (參照圖2)對從捕獲部162獲取的圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理，計算部件收納容器BOX的位置(第一信息的一個例子)Pbox。部件收納容器BOX的位置Pbox被輸出至修正量計算部172。
[0156](步驟SlO5)
[0157]動作序列部154基于使手臂108與部件收納容器BOX接觸的命令，輸出指令cmdl。
[0158]軌道生成部156基于指令cmdl，例如生成使手部108向構(gòu)成部件收納容器BOX的側(cè)面板115a (參照圖10)的上端面方向進行移動的軌道。
[0159]伺服控制部158基于生成的軌道控制機器人110。手部108向部件收納容器BOX下降。
[0160](步驟S106)
[0161]當手部108下降時，動作序列部154輸出指令cmd3，接觸檢測部170監(jiān)視力數(shù)據(jù)
fo
[0162]如圖5的右圖所示，當機器人108的把持爪134與構(gòu)成部件收納容器BOX的側(cè)面板115a的上端面接觸時，接觸檢測部170基于力數(shù)據(jù)f檢測該接觸。
[0163]接觸檢測部170檢測到接觸時，將接觸檢測信號Sd輸出至動作序列部154。
[0164]動作序列部154使手部108的下降停止。即，軌道生成部156生成使機器人110進行減速停止的軌道。
[0165]伺服控制部158按照該軌道，控制機器人110。
[0166]另外，接觸檢測部170根據(jù)手部108與部件收納容器BOX接觸時機器人110的各伺服馬達的位置反饋信息(從編碼器得到的角度)Pfb，計算手部108的接觸位置(第二信息的一個例子)Pent。
[0167]手部108的接觸位置Pcnt經(jīng)由接下來的第一計算步驟以及第二計算步驟進行計
笪
ο
[0168]在第一計算步驟中，通過對機器人110的各伺服馬達的位置反饋信息Pfb進行正運動學變換，計算從機器人坐標系Cr觀察到的凸緣132的位置姿態(tài)。
[0169]在第二計算步驟中，累加從第一計算步驟中計算出的凸緣132的位置姿態(tài)到手部108的前端(控制點)的位置。
[0170]此外，作為第一方法，動作序列部154能夠使本步驟(接觸檢測動作)S106與步驟S105所示的手部108的下降動作的開始一起開始。
[0171]另外，作為第二方法，動作序列部154首先將手部108定位在根據(jù)圖像數(shù)據(jù)獲取的部件收納容器BOX的水平方向位置上，接下來，能夠基于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)獲取的部件收納容器BOX的高度方向位置Hl，使手部108移動到位于高度方向位置Hl的上方的位置H2之后，開始進行本步驟106。
[0172]一般而言，在本步驟S106所示的接觸檢測動作中，由于需要使手部108以低速移動，因此，從縮短處理時間的角度出發(fā)，相比于第一方法，優(yōu)選第二方法。
[0173](步驟S107)
[0174]修正量計算部172計算手部108的接觸位置Pcnt與在步驟S104中位置計算部166基于圖像數(shù)據(jù)所計算出的部件收納容器BOX的位置Pbox的高度差。修正量計算部172將該差作為基于圖像數(shù)據(jù)的部件OBJ位置的修正量8求出。
[0175](步驟S108)
[0176]軌道生成部156生成使攝像部130向用于對放入部件收納容器BOX中的部件OBJ進行拍攝的攝像位置移動的軌道。
[0177]伺服控制部158基于生成的軌道，控制機器人110。其結(jié)果是，如圖6的左圖所示，攝像部130被定位在對部件OBJ進行拍攝的位置上。
[0178](步驟S109)
[0179]動作序列部154輸出攝像觸發(fā)trg。
[0180]當該攝像觸發(fā)trg被輸入至捕獲部162時，捕獲部162控制攝像部130，拍攝放入部件收納容器BOX中的部件OBJ的立體圖像。捕獲部162輸出作為立體圖像的圖像數(shù)據(jù)。
[0181](步驟SI 10)
[0182]位置計算部166的圖像處理部166a(參照圖2)使用從存儲部152讀出的部件OBJ的模型數(shù)據(jù)(參照圖1)，從圖像數(shù)據(jù)中抽取部件OBJ的數(shù)據(jù)并進行圖像處理，從而計算部件OBJ的位置姿態(tài)。
[0183](步驟Slll)
[0184]位置計算部166的修正位置計算部166b將在步驟S107中修正量計算部172求出的修正量S累加到所計算出的部件OBJ的高度方向的位置。即，修正位置計算部166b對使用攝像部130求出的與部件OBJ的高度方向的位置有關(guān)的信息(與部件位置有關(guān)的信息的一個例子)進行修正。該修正后的部件OBJ的位置Pobj被輸出至動作序列部154。
[0185](步驟SI 12)
[0186]動作序列部154將修正后的部件OBJ的位置Pobj設(shè)定為手部108的移動目標值，并向軌道生成部156輸出用于生成軌道的指令cmdl。
[0187]軌道生成部156生成使手部108向修正后的部件OBJ的位置Pobj的方向移動的軌道。伺服控制部158基于生成的軌道，控制機器人110。其結(jié)果是，如圖6的右圖所示，機器人110的手部108被定位在把持部件OBJ的把持位置上。
[0188](步驟SI 13)
[0189]動作序列部154對動作程序進行解析，并基于使把持爪134、135閉合的閉合指令而輸出指令cmd2。手部控制部160基于指令cmd2，控制對手部108的把持爪134、135進行驅(qū)動的馬達。其結(jié)果是，把持爪134、135閉合，手部108對部件OBJ進行把持。
[0190](步驟SI 14)
[0191]動作序列部154基于使手部108上升的指令，輸出指令cmdl。[0192]軌道生成部156基于來自動作序列部154的指令cmdl，生成使手部108上升的軌道。
[0193]伺服控制部158基于生成的軌道，控制機器人110。其結(jié)果是，機器人110使手部108向上移動，機器人110能夠取出部件OBJ。
[0194]如上所述，即使從由攝像部130拍攝到的立體圖像中獲取的部件OBJ的高度方向的位置中包含有誤差，本實施方式涉及的機器人系統(tǒng)100也能夠從部件收納容器BOX中取出部件OBJ。
[0195]另外，由于機器人系統(tǒng)100的手部108接觸容納部件OBJ的部件收納容器BOX而不接觸成為把持對象的部件OBJ并求解修正量δ，因此能夠減小手部108接觸部件OBJ時堆積如山的部件OBJ發(fā)生錯位的可能性。
[0196]此外，在本實施方式中，手部108發(fā)生接觸的位置不限于構(gòu)成部件收納容器BOX的側(cè)面板115a (參照圖10)的上端面。
[0197]另外，一般而言，如果放置部件收納容器BOX的放置位置發(fā)生改變，則從攝像部130獲得的部件OBJ在高度方向的位置的誤差也發(fā)生改變。當該誤差的變化在允許范圍內(nèi)的情況下，將圖3所示的修正量計算處理(圖4所示的步驟SlOl至步驟S107)至少在對機器人110進行示教時執(zhí)行一次即可。
[0198](第二實施方式)
[0199]接下來，說明本發(fā)明的第二實施方式涉及的機器人200。對于與第一實施方式涉及的機器人系統(tǒng)100相同的構(gòu)成要素和動作步驟標注相同的附圖標記，有時省略詳細說明。
[0200]圖7所示的機器人系統(tǒng)200通過使手部108與部件收納容器BOX的至少6個不同的點接觸，執(zhí)行不僅對部件收納容器BOX的位置而且對姿態(tài)也進行計算的步驟。
[0201]位置計算部266能夠基于捕獲部162所創(chuàng)建的圖像數(shù)據(jù)，將攝像部130拍攝到的部件收納容器BOX或部件OBJ的三維位置姿態(tài)(以下，簡稱為“位置姿態(tài)”)分別計算為位置姿態(tài)PAbox和位置姿態(tài)Pobj。這些位置姿態(tài)PAbox和位置姿態(tài)Pobj基于編碼器的位置反饋信息Pfb，使用圖1所示的機器人坐標系Cr表示。
[0202]詳細而言，如圖8所示，位置計算部266具有圖像處理部(第一處理部的一個例子)266a和修正位置計算部(第三處理部的一個例子)266b。
[0203]圖像處理部266a能夠?qū)Σ考占{容器BOX的圖像數(shù)據(jù)進行處理，并將部件收納容器BOX的位置姿態(tài)PAbox輸出至修正量計算部272。
[0204]修正位置計算部266b能夠基于修正量計算部272輸出的齊次變換矩陣fTc對與部件OBJ的位置姿態(tài)有關(guān)的信息進行修正，并將修正后的部件OBJ的位置姿態(tài)PAobj輸出至動作序列部154。
[0205]接觸檢測部270根據(jù)手部的不同的6個接觸位置，能夠求出部件收納容器BOX的位置姿態(tài)PAcnt。
[0206]修正量計算部272 (第二處理部的一個例子)基于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)計算出的部件收納容器BOX的位置姿態(tài)PAbox與使手部接觸所求出的部件收納容器BOX的位置姿態(tài)PAcnt，能夠計算用于表示從固定在機器人110的凸緣132上的凸緣坐標系Cf觀察到的攝像部130的位置姿態(tài)的齊次變換矩陣FT。。
[0207]接下來，說明機器人系統(tǒng)200的動作(機器人的控制方法)。[0208]如圖3所示，機器人系統(tǒng)200執(zhí)行修正量計算處理(如圖9所示的步驟S201至步驟S209)后，執(zhí)行部件把持動作(與圖4所示的步驟S108至步驟S114相對應的步驟)。以下僅對修正量計算處理針對每個步驟進行說明。
[0209](步驟S2Ol)
[0210]如圖9所示，機器人控制裝置220的動作序列部154從存儲部152讀出動作程序。
[0211](步驟S202)
[0212]動作序列部154基于使攝像部130向部件收納容器BOX的攝像位置移動的指令，輸出指令cmdl。
[0213]軌道生成部156生成使攝像部130向部件收納容器BOX的攝像位置移動的軌道。
[0214]伺服控制部158基于生成的軌道，控制機器人110。其結(jié)果是，如圖5的左圖所示，機器人110的攝像部130被定位在對部件收納容器BOX進行拍攝的位置上。
[0215](步驟S203)
[0216]動作序列部154輸出攝像觸發(fā)trg。
[0217]當攝像觸發(fā)trg被輸入到捕獲部162時，捕獲部162控制攝像部130，拍攝部件收納容器BOX的立體圖像。捕獲部162輸出所拍攝到的作為立體圖像的圖像數(shù)據(jù)。
[0218](步驟S204)
[0219]位置計算部266的圖像處理部266a (參照圖8)對從捕獲部162獲得的圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理，并計算部件收納容器BOX的位置姿態(tài)(第一信息的一個例子)PAbox。部件收納容器BOX的位置姿態(tài)PAbox被輸出至修正量計算部272。
[0220](步驟S205)
[0221]動作序列部154基于使手部108與部件收納容器BOX接觸的指令，輸出指令cmdl。
[0222]軌道生成部156基于指令cmdl，生成使手部108向部件收納容器BOX的方向移動的軌道。手部108的移動目標位置例如被設(shè)定在位于構(gòu)成部件收納容器BOX的側(cè)面板的上端面上的點Pl (參照圖13)。
[0223]伺服控制部158基于生成的軌道，控制機器人110。手部108向部件收納容器BOX移動。
[0224](步驟S206)
[0225]當手部108移動時，動作序列部154輸出指令cmd3，接觸檢測部270監(jiān)視力數(shù)據(jù)
fo
[0226]如圖5的右圖所示，當手部108的把持爪134與部件收納容器BOX接觸時，接觸檢測部270基于力數(shù)據(jù)f檢測該接觸。
[0227]當接觸檢測部270檢測到接觸時，向動作序列部154輸出接觸檢測信號Sd。動作序列部154使手部108的移動停止。即，軌道生成部156生成使機器人110進行減速停止的軌道，伺服控制部158按照該軌道來控制機器人110。
[0228]另外，接觸檢測部270根據(jù)手部108與部件收納容器BOX接觸時的、各個伺服馬達的位置反饋信息Pfb，計算機器人坐標系Cr中手部的接觸位置。
[0229]手部108的接觸位置經(jīng)由下面的第一計算步驟和第二計算步驟進行計算。
[0230]在第一計算步驟中，通過對機器人110的各伺服馬達的位置反饋信息Pfb進行正運動學變換，計算從機器人坐標系Cr觀察到的凸緣132的位置姿態(tài)。[0231]在第二計算步驟中，累加從第一計算步驟中計算出的凸緣132的位置姿態(tài)到手部108的前端(控制點)的位置姿態(tài)。
[0232](步驟S207)
[0233]接觸檢測部270為了求出固定在部件收納容器BOX上并以部件收納容器BOX的角點Pcc (參照圖11)為原點的容器坐標系Cb的位置姿態(tài)，判定是否獲得例如圖13所示的至少6個不同的、手部108的接觸位置Pl至P6。
[0234]此外，如圖12所示，機器人利用手部108的例如把持爪134上的所確定的角點Phc(手部上的預先確定的部位的一個例子)與部件收納容器BOX接觸。
[0235]在沒有獲得總計6個接觸位置的情況下，返回步驟S205和步驟S206，使手部與部件收納容器BOX的不同位置接觸。
[0236]另一方面，在獲得了總計6個接觸位置的情況下，進入下一步驟S208。
[0237](步驟S208)
[0238]根據(jù)所獲得的總計6個接觸位置(參照圖13) Pl至P6的坐標，計算所述容器坐標系Cb的位置姿態(tài)，將其作為使手部108接觸所求出的部件收納容器BOX的位置姿態(tài)(第二信息的一個例子)PAcnt0
[0239]后面將會對容器坐標系Cb的計算方法的例子進行敘述。
[0240](步驟S209)
[0241]修正量計算部272根據(jù)使手部108接觸所求出的部件收納容器BOX的位置姿態(tài)PAcnt、以及在步驟S204中位置計算部266基于圖像數(shù)據(jù)所計算出的部件收納容器BOX的位置姿態(tài)PAbox，計算表示從固定在機器人110的凸緣132上的凸緣坐標系Cf觀察到的攝像部130的位置姿態(tài)的齊次變換矩陣FT。。該齊次變換矩陣FT。為修正量計算處理結(jié)果。
[0242]在此，說明從機器人110的凸緣132觀察到的攝像部130的位置姿態(tài)的計算方法(齊次變換矩陣FT。的計算方法)。
[0243]如圖14所示，如果使用齊次變換矩陣kTf表示從機器人坐標系Cr觀察到的凸緣坐標系(固定在凸緣132上的坐標系)Cf、使用齊次變換矩陣FT。表示從凸緣坐標系Cf觀察到的攝像部坐標系(固定在攝像部130上的坐標系)Ce、使用齊次變換矩陣eTb表示從攝像部坐標系Ce觀察到的容器坐標系(固定在部件收納容器BOX上的坐標系)Cb，則這些矩陣的積eTb表示為下式。
[0244]eTb = eTf.fTc.cTb 式(I)
[0245]該矩陣kTb是將使用攝像部130計算出的部件收納容器BOX的位置姿態(tài)PAbox轉(zhuǎn)換為從機器人坐標系Cr觀察到的位置姿態(tài)的矩陣。
[0246]此外，為了表示各坐標系與齊次變換矩陣的關(guān)系，圖14和圖15所示的機器人110被示意性示出。因此，攝像部130被固定在凸緣132上。如圖7所示,攝像部130也能夠被固定在手部108的基部133上。
[0247]將手部108與部件收納容器BOX接觸所計算出的部件收納容器BOX的位置姿態(tài)PAcnt設(shè)為圖15所示的矩陣KTt，并且該矩陣KTt設(shè)為與通過式(I)求出的矩陣kTb相等，對齊次變換矩陣fT。進行求解時，得到下式(2)。
[0248]fTc = (eTf).ΕΤτ.(cTb) 式(2)
[0249]在式(2)中，右肩的上標(-1)表示括弧中的矩陣的逆矩陣。該齊次變換矩陣\是修正量計算處理結(jié)果。
[0250]即，只要分別求出齊次變換矩陣kTf、齊次變換矩陣KTt和齊次變換矩陣eTB，就能夠確定從凸緣坐標系Cf觀察到的攝像部130的位置姿態(tài)(齊次變換矩陣fTcX
[0251]在此，齊次變換矩陣kTf是表示在步驟S202中使用攝像部130對部件收納容器BOX進行拍攝時的、從機器人坐標系Cr觀察到的凸緣132的位置姿態(tài)的矩陣。
[0252]齊次變換矩陣KTt是表示在步驟S208中求出的、通過手部108與部件收納容器BOX接觸所計算出的、從機器人坐標系Cr觀察到的部件收納容器BOX的位置姿態(tài)PAcnt的矩陣。
[0253]齊次變換矩陣eTB是表示在步驟S204中求出的、根據(jù)圖像數(shù)據(jù)所計算出的部件收納容器BOX的位置姿態(tài)PAbox的矩陣。
[0254]在以下圖3所示的部件把持動作中，圖8所示的位置計算部266的修正位置計算部266b使用齊次變換矩陣fTc，通過上式(I )，將圖像處理部266a根據(jù)攝像部130的圖像數(shù)據(jù)所計算出的與部件OBJ的位置姿態(tài)有關(guān)的信息轉(zhuǎn)換為與從機器人坐標系Cr觀察到的位置姿態(tài)有關(guān)的信息。
[0255]接下來，詳細說明所述步驟S208中容器坐標系Cb的位置姿態(tài)的計算方法。此外，在以下的說明中，有時將位于手部108的接觸位置Pl至P6上的點稱為點Pl至P6。
[0256]按照以下的計算步驟Scl至Sc3執(zhí)行容器坐標系Cb的位置姿態(tài)的計算。
[0257](計算步驟Scl)
[0258]在本步驟Scl中，如圖16所示，使用位于部件收納容器BOX的側(cè)面板115a、115b的上端面上的3個點PU P2和P3，求出以點Pl作為原點的第一坐標系Cbl。具體而言，執(zhí)行以下的步驟。`
[0259](步驟I)
[0260]通過下式求出從點Pl向點P2的單位向量a。
[0261]a = (P2 - Pl) / I P2 - Pl I 式(3)
[0262](步驟2)
[0263]通過下式求出從點Pl向點P3的向量bl。
[0264]bl = P3 — Pl 式(4)
[0265](步驟3)
[0266]通過下式求出作為與向量bl的單位向量a成直角的分量的向量b2。
[0267]b2 = bl — (bl ? a ) a 式(5)
[0268](步驟4)
[0269]通過下式，求出向量b2的單位向量b。
[0270]b = b2 / I b2 I 式(6)
[0271](步驟5)
[0272]作為單位向量a與單位向量b的外積，通過下式求出單位向量C。
[0273]c = a Xb 式(7)
[0274]將所求出的單位向量a、單位向量b和單位向量c分別作為X軸、Y軸和Z軸、并以點Pl作為原點的坐標系被定義為第一坐標系Cbl。將第一坐標系Cbl設(shè)為從機器人坐標系Cr觀察到的坐標系，并使用下式的齊次變換矩陣kT1表示。[0275][公式I]
[0276]
【權(quán)利要求】
1.一種機器人系統(tǒng),具有: 機器人，所述機器人具有對放入容器中的物體進行拍攝的攝像部、把持所述物體的手部、以及用于檢測所述手部與所述容器的接觸的接觸檢測器；以及機器人控制裝置，所述機器人控制裝置控制所述機器人， 所述機器人控制裝置具有: 1)控制部，所述控制部使所述手部向所述容器移動，并使該手部接觸該容器； 2)接觸檢測部，所述接觸檢測部通過所述接觸檢測器檢測所述手部與所述容器的接觸，并求出該接觸位置； 3)第一處理部，所述第一處理部根據(jù)使用所述攝像部獲得的所述容器的立體圖像，計算該容器的位置； 4)第二處理部，所述第二處理部計算所述第一處理部計算出的所述容器的位置與所述接觸檢測部求出的所述接觸位置之差并將其作為修正量；以及 5)第三處理部，所述第三處理部基于所述修正量，修正與放入所述容器中的所述物體在高度方向的位置有關(guān)的信息。
2.如權(quán)利要求1所述 的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述手部具有: 基部；以及 接觸檢測部件，所述接觸檢測部件從所述基部延伸，并且在與所述容器接觸時發(fā)生變形， 所述控制部使所述手部向所述容器移動，并使所述接觸檢測部件與所述容器接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述接觸檢測部件由彈性體構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述手部具有: 基部；以及 從所述基部延伸并且能夠開閉的I對把持爪， 所述I對把持爪中的一個把持爪具有改變該把持爪的剛性的剛性改變機構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述剛性改變機構(gòu)具有: 固定部，所述固定部被設(shè)置在所述基部上； 卷簧，所述卷簧的一端被固定在所述固定部上； 把持部，所述把持部被固定在所述卷簧的另一端，并且在所述固定部側(cè)形成有孔； 銷，所述銷被配置在所述卷簧的內(nèi)側(cè)，并且前端的形狀與所述孔的形狀相對應；以及 進退機構(gòu)，所述進退機構(gòu)被設(shè)置在所述固定部上，并使所述銷進退。
6.—種機器人系統(tǒng),具有: 機器人，所述機器人具有對放入容器中的物體進行拍攝的攝像部、把持所述物體的手部、以及檢測所述手部與所述容器的接觸的接觸檢測器；以及機器人控制裝置，所述機器人控制裝置控制所述機器人， 所述機器人控制裝置具有:1)控制部，所述控制部使所述手部向所述容器移動，并使該手部分別接觸該容器的不同的第一至第六接觸位置； 2)接觸檢測部，所述接觸檢測部通過所述接觸檢測器檢測所述手部與所述容器的接觸，求出所述第一至第六接觸位置，并根據(jù)所求出的該第一至第六接觸位置求出所述容器的位置姿態(tài)； 3)第一處理部，所述第一處理部根據(jù)使用所述攝像部獲得的所述容器的立體圖像，計算所述容器的位置姿態(tài)； 4)第二處理部，所述第二處理部基于所述第一處理部計算出的所述容器的位置姿態(tài)以及所述接觸檢測部求出的所述容器的位置姿態(tài)，計算表示從固定在所述機器人的手腕部的凸緣上的凸緣坐標系觀察到的所述攝像部的位置姿態(tài)的齊次變換矩陣fTc ;以及 5)第三處理部，所述第三處理部基于所述齊次變換矩陣FT。，修正與放入所述容器中的所述物體的位置姿態(tài)有關(guān)的信息。
7.如權(quán)利要求6所述的機器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制部使所述手部以所述手部的預先確定的部位與所述容器接觸。
8.—種機器人系統(tǒng),具有: 機器人，所述機器人具有 對放入容器中的物體進行拍攝的攝像部以及把持所述物體的手部；以及 機器人控制裝置，所述機器人控制裝置控制所述機器人， 所述機器人控制裝置具有: 1)控制部，所述控制部使所述手部向所述容器移動，并使該手部接觸該容器； 2)接觸位置輸出單元，所述接觸位置輸出單元輸出所述手部與所述容器接觸時的接觸位置； 3)第一處理部，所述第一處理部根據(jù)使用所述攝像部獲得的所述容器的立體圖像，計算所述容器的位置； 4)第二處理部，所述第二處理部計算所述第一處理部計算出的所述容器的位置與所述接觸位置輸出單元輸出的所述接觸位置之差并將其作為修正量；以及 5)第三處理部，所述第三處理部基于所述修正量，修正與放入所述容器中的所述物體的位置有關(guān)的信息。
9.一種機器人控制裝置，具有: 控制部，所述控制部使機器人的手部向收納物體的容器移動，并使該手部接觸該容器； 接觸檢測部，所述接觸檢測部檢測所述手部與所述容器的接觸，并求出該接觸位置； 第一處理部，所述第一處理部根據(jù)所述容器的立體圖像，計算該容器的位置； 第二處理部，所述第二處理部計算所述第一處理部計算出的所述容器位置與所述接觸位置檢測部求出的所述接觸位置之差并將其作為修正量；以及 第三處理部，所述第三處理部基于所述修正量，修正與放入所述容器中的所述物體在高度方向的位置有關(guān)的信息。
10.一種機器人控制裝置，具有: 控制部，所述控制部使機器人的手部向收納物體的容器移動，并使該手部分別接觸該容器的不同的第一至第六接觸位置； 接觸檢測部，所述接觸檢測部檢測所述手部與所述容器的接觸，求出所述第一至第六接觸位置，并根據(jù)求出的該第一至第六接觸位置求出所述容器的位置姿態(tài)； 第一處理部，所述第一處理部根據(jù)使用設(shè)置在所述機器人上的攝像部獲得的所述容器的立體圖像，計算所述容器的位置姿態(tài)； 第二處理部，所述第二處理部基于所述第一處理部計算出的所述容器的位置姿態(tài)以及所述接觸檢測部求出的所述容器的位置姿態(tài)，計算表示從固定在所述機器人的手腕部的凸緣上的凸緣坐標系觀察到的所述攝像部的位置姿態(tài)的齊次變換矩陣fTc ；以及 第三處理部，所述第三處理部基于所述齊次變換矩陣FT。，修正與放入所述容器中的所述物體的位置有關(guān)的信息。
11.一種機器人控制方法,包括: 對收納有部件的容器進行拍攝，并獲取該容器的立體圖像的步驟； 基于所述容器的立體圖像，計算與所述容器的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息并將其作為第一信息的步驟； 使機器人的手部向所述容器移動的步驟； 通過使所述手部接觸所述容器，計算與該容器的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息并將其作為第二信息的步驟； 對所述部件進行拍攝，并獲取該部件的立體圖像的步驟；` 基于所述部件的立體圖像，計算與所述部件的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息的步驟；以及 基于所述第一及第二信息，修正與所述部件的位置或姿態(tài)有關(guān)的信息的步驟。
12.—種機器人控制方法,包括: 對收納有部件的容器進行拍攝，并獲取該容器的立體圖像的步驟； 基于所述容器的立體圖像，計算所述容器的位置并將其作為第一位置的步驟； 使機器人的手部向所述容器移動的步驟； 檢測所述手部與所述容器的接觸，并求出該接觸位置并將其作為第二位置的步驟； 計算所述容器的第一位置與所述第二位置之差并將其作為修正量的步驟； 對所述部件進行拍攝，并獲取該部件的立體圖像的步驟； 基于所述部件的立體圖像，計算所述部件的位置的步驟； 基于所述修正量，修正與所述部件在高度方向的位置有關(guān)的信息的步驟；以及基于修正后的與所述部件在高度方向的位置有關(guān)的信息，使用所述手部把持所述部件的步驟。
13.—種機器人控制方法,包括: 使用設(shè)置在機器人上的攝像部對收納有部件的容器進行拍攝，并獲取該容器的立體圖像的步驟； 基于所述容器的立體圖像，計算所述容器的位置姿態(tài)并將其作為第一位置姿態(tài)的步驟； 重復進行使機器人的手部向所述容器移動的處理、以及檢測所述手部與所述容器的接觸并求出產(chǎn)生該接觸的接觸位置的處理，由此分別求出不同的至少6個接觸位置的步驟；根據(jù)所述接觸位置計算所述容器的位置姿態(tài)并將其作為第二位置姿態(tài)的步驟；基于所述第一位置姿態(tài)與所述第二位置姿態(tài)，計算從被固定在所述機器人的手腕部的凸緣上的凸緣坐標系觀察到的所述攝像部的位置姿態(tài)的步驟；以及 基于從所述凸緣坐標系觀察到的所述攝像部的位置姿態(tài)，使用所述機器人的手部把持所述部件的步驟。
14.一種機器人手部，具有: 基部; I對把持爪，所述把持爪從所述基部延伸并且能夠開閉；以及 接觸檢測部件，所述接觸檢測部件從所述基部延伸，并且在接觸時發(fā)生變形。
15.—種機器人手部,具有: 基部；以及 從所述基部延伸并且能夠開閉的I對把持爪， 所述I對把持爪中的一個把持爪具有改變該把持爪的剛性的剛性改變機構(gòu)。
【文檔編號】B25J13/00GK103732363SQ201180072923
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月19日
【發(fā)明者】永田英夫, 關(guān)山友之, 井上康之 申請人:株式會社安川電機