本發(fā)明涉及計(jì)算物品的堆放模式的堆放模式計(jì)算裝置以及堆放物品的堆放裝置。

背景技術(shù)：

在輸送物品的工序中，存在將多個(gè)物品排列配置于規(guī)定的收納區(qū)域的工序。例如，存在將通過輸送帶一個(gè)一個(gè)輸送的物品堆放于托板的工序。作為碼垛系統(tǒng)(palletizingsystem)已知有將通過這樣的輸送裝置輸送的物品堆放于規(guī)定場(chǎng)所的系統(tǒng)。

在日本特開2013-71785號(hào)公報(bào)中公開了如下堆放裝置：當(dāng)尺寸不同的多個(gè)種類的箱子混雜時(shí)，根據(jù)箱子的大小來計(jì)算箱子的組合。在該裝置中，公開了如下內(nèi)容：在將箱子配置于箱子收納單元的四角之后在四角以外的部分配置箱子。

在物品的輸送工序中，有時(shí)將單一種類的物品堆放于規(guī)定場(chǎng)所。該情況下，能夠在實(shí)施堆放作業(yè)之前預(yù)先確定出堆放于托板的區(qū)域?；蛘?，在預(yù)先確定了要輸送多個(gè)種類物品的順序時(shí)，能夠預(yù)先確定出堆放的模式。

另一方面，在物品的輸送工序中，有時(shí)沒有決定堆放的物品種類的順序。例如，有時(shí)通過輸送帶輸送的物品種類不規(guī)則。在現(xiàn)有技術(shù)的堆放裝置中，不能夠適當(dāng)?shù)囟逊挪灰?guī)則地輸送來的多個(gè)種類的物品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的堆放模式計(jì)算裝置計(jì)算將多個(gè)物品堆放于預(yù)先確定的收納區(qū)域內(nèi)部的堆放模式。多個(gè)物品具有箱子的形狀，并包含尺寸相互不同的多個(gè)種類的物品。堆放模式計(jì)算裝置具有：順序設(shè)定部，其選定多個(gè)物品，并設(shè)定堆放物品的順序。堆放模式計(jì)算裝置具有：模式計(jì)算部，其根據(jù)收納區(qū)域的尺寸、多個(gè)種類的物品尺寸、以及由順序設(shè)定部所設(shè)定的要堆放的順序，來生成將物品配置于收納區(qū)域內(nèi)部的完成模式。堆放模式計(jì)算裝置具有：存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)由模式計(jì)算部生成的完成模式。順序設(shè)定部設(shè)定多個(gè)順序。模式計(jì)算部按多個(gè)順序重復(fù)實(shí)施如下控制：把按一個(gè)順序堆放物品時(shí)將物品收納于收納區(qū)域內(nèi)部的模式，設(shè)定為完成模式。

在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，模式計(jì)算部能夠?qū)嵤┤缦驴刂疲喊匆粋€(gè)順序在收納區(qū)域的預(yù)先確定的配置方向排列多個(gè)物品；當(dāng)在配置方向物品脫離了收納區(qū)域時(shí)將物品堆放于上側(cè)。

本發(fā)明的堆放裝置，具有：輸送裝置，其按不規(guī)則的順序輸送多個(gè)種類的物品；機(jī)器人，其將通過輸送裝置輸送的物品配置于預(yù)先確定的收納區(qū)域內(nèi)部。堆放裝置具有：檢測(cè)裝置，其對(duì)通過輸送裝置輸送的物品的種類進(jìn)行檢測(cè)；以及控制裝置，其在收納區(qū)域內(nèi)部設(shè)定物品的位置。控制裝置包含：存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)將多個(gè)物品配置于收納區(qū)域內(nèi)部的完成模式。控制裝置包含：完成模式選擇部，其根據(jù)由檢測(cè)裝置檢測(cè)的物品的種類以及配置于當(dāng)前的收納區(qū)域的物品的信息，從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的完成模式中選擇出能夠堆放由輸送裝置輸送的物品的完成模式。控制裝置包含：位置決定部，其根據(jù)由完成模式選擇部選擇出的完成模式，來決定配置收納區(qū)域內(nèi)部的物品的位置。機(jī)器人將物品輸送至由位置決定部決定出的位置。

在本發(fā)明的基礎(chǔ)上，堆放裝置可以具有：臨時(shí)放置部，其能夠暫時(shí)放置物品。在通過完成模式選擇部選擇不出完成模式時(shí)，機(jī)器人將通過輸送裝置輸送的物品配置于所述臨時(shí)放置部。

在本發(fā)明的基礎(chǔ)上，當(dāng)存在多個(gè)能夠堆放物品的完成模式時(shí)，位置決定部以如下方式?jīng)Q定物品位置：使將物品配置于收納區(qū)域時(shí)與物品位置對(duì)應(yīng)的完成模式的個(gè)數(shù)為最多。

附圖說明

圖1是實(shí)施方式中的堆放裝置的概要圖。

圖2是實(shí)施方式中的堆放裝置的框圖。

圖3是實(shí)施方式中的完成模式生成部的框圖。

圖4是對(duì)實(shí)施方式中的箱子種類以及收納區(qū)域進(jìn)行說明的圖。

圖5是生成實(shí)施方式中的完成模式的控制的流程圖。

圖6是對(duì)第一堆放順序與第一完成模式進(jìn)行說明的圖。

圖7是對(duì)第二堆放順序與第二完成模式進(jìn)行說明的圖。

圖8是實(shí)施方式中的第一堆放控制的流程圖。

圖9是用于說明第一堆放控制的收納區(qū)域、由輸送帶輸送的箱子、以及完成模式的圖。

圖10是實(shí)施方式中的第二堆放控制的流程圖。

圖11是用于說明第二堆放控制的收納區(qū)域、由輸送帶輸送的箱子、以及完成模式的說明圖。

圖12是實(shí)施方式中的第三堆放控制的流程圖。

圖13是用于說明第三堆放控制的收納區(qū)域、由輸送帶輸送的箱子、以及完成模式的圖。

圖14是對(duì)將箱子配置于收納區(qū)域時(shí)的第一例進(jìn)行說明的圖。

圖15是對(duì)將箱子配置于收納區(qū)域時(shí)的第二例進(jìn)行說明的圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1～圖15，對(duì)實(shí)施方式中的堆放模式計(jì)算裝置以及堆放裝置進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的堆放模式計(jì)算裝置設(shè)置于將箱狀的物品堆放于托板的堆放裝置。堆放模式計(jì)算裝置計(jì)算預(yù)先確定的收納區(qū)域內(nèi)部的物品的配置模式。堆放裝置根據(jù)通過堆放模式計(jì)算裝置生成的物品模式，將物品配置于收納區(qū)域。

圖1是本實(shí)施方式中的堆放裝置的概要圖。在本實(shí)施方式中，作為箱狀的物品選取長(zhǎng)方體狀的箱子為例進(jìn)行說明。堆放裝置6具有：作為末端執(zhí)行器的機(jī)械手4，其對(duì)作為輸送對(duì)象的箱子81、82、83進(jìn)行把持；以及機(jī)器人1，其將機(jī)械手4配置成所希望的位置以及姿勢(shì)。堆放裝置6具有控制機(jī)器人1的控制裝置2。

本實(shí)施方式的機(jī)器人1是包含手臂11和多個(gè)關(guān)節(jié)部14的多關(guān)節(jié)機(jī)器人。機(jī)器人1能夠使手臂11的手腕部的位置以及姿勢(shì)自由地變化。機(jī)器人1能夠?qū)⒂蓹C(jī)械手4把持的箱子81、82、83配置成所希望的位置以及姿勢(shì)。

本實(shí)施方式的堆放裝置6具有作為輸送裝置的輸送帶31。堆放裝置6進(jìn)行如下作業(yè)：將通過輸送帶31輸送來的箱子堆放于托板32。在托板32的上表面預(yù)先設(shè)定有能夠堆放箱子的收納區(qū)域91。本實(shí)施方式的收納區(qū)域91具有長(zhǎng)方體的形狀，但是并不局限于該方式，可以采用任意的形狀。

堆放于托板32上的箱子是尺寸不同的多個(gè)種類的箱子81、82、83。多個(gè)種類的箱子81、82、83通過輸送帶31按不規(guī)則的順序被輸送。即，不規(guī)定輸送帶31輸送的箱子種類的順序而以不規(guī)則的順序來輸送箱子81、82、83。另外，作為輸送裝置不局限于輸送帶，還可以采用能夠輸送物品的任意裝置。

堆放裝置6在收納區(qū)域91的內(nèi)部設(shè)定堆放箱子81、82、83的位置。機(jī)器人1將箱子配置于收納區(qū)域91內(nèi)部設(shè)定的位置。此外，在本實(shí)施方式中，配置有作為臨時(shí)放置部的臨時(shí)放置臺(tái)33，所述臨時(shí)放置臺(tái)33用于暫時(shí)放置箱子81、82、83。臨時(shí)放置臺(tái)33提供箱子81、82、83的臨時(shí)放置場(chǎng)所。

圖2表示本實(shí)施方式中的堆放裝置的框圖。參照?qǐng)D1以及圖2，機(jī)器人1包含驅(qū)動(dòng)各關(guān)節(jié)部14的手臂驅(qū)動(dòng)裝置。手臂驅(qū)動(dòng)裝置包含與關(guān)節(jié)部14連結(jié)的手臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12。通過手臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，能夠通過關(guān)節(jié)部14使手臂11朝向所希望的方向。機(jī)械手4具有閉合或打開把持箱子的爪部的機(jī)械手驅(qū)動(dòng)裝置。本實(shí)施方式的機(jī)械手驅(qū)動(dòng)裝置包含通過氣壓來驅(qū)動(dòng)機(jī)械手4的機(jī)械手驅(qū)動(dòng)缸13。另外，末端控制器可以采用能夠保持或釋放箱子的任意裝置。

控制裝置2包含運(yùn)算處理裝置，所述運(yùn)算處理裝置具有：經(jīng)由總線而相互連接的cpu(centralprocessingunit，中央處理單元)、ram(randomaccessmemory，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、以及rom(readonlymemory，只讀內(nèi)存)等?？刂蒲b置2包含發(fā)送機(jī)器人1以及機(jī)械手4的動(dòng)作指令的動(dòng)作控制部21。

動(dòng)作控制部21將驅(qū)動(dòng)手臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12的動(dòng)作指令發(fā)送給手臂驅(qū)動(dòng)部22。手臂驅(qū)動(dòng)部22包含驅(qū)動(dòng)手臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12的電路，根據(jù)動(dòng)作指令向手臂驅(qū)動(dòng)馬達(dá)12供電。此外，動(dòng)作控制部21將驅(qū)動(dòng)機(jī)械手驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作指令發(fā)送給機(jī)械手驅(qū)動(dòng)部23。機(jī)械手驅(qū)動(dòng)部23包含驅(qū)動(dòng)氣泵的電路，根據(jù)動(dòng)作指令向機(jī)械手驅(qū)動(dòng)缸13供給壓縮空氣。通過對(duì)供給到機(jī)械手驅(qū)動(dòng)缸13的氣壓進(jìn)行調(diào)整來開閉機(jī)械手4的爪部。

本實(shí)施方式的堆放裝置6具有對(duì)通過輸送帶31輸送來的箱子種類進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)裝置17。本實(shí)施方式的檢測(cè)裝置17根據(jù)拍攝箱子81、82、83而得到的圖像來判別箱子種類。本實(shí)施方式的檢測(cè)裝置17包含固定于機(jī)械手4的照相機(jī)15。作為照相機(jī)15可以采用二維照相機(jī)或者三維照相機(jī)等能夠檢測(cè)箱子種類的任意照相機(jī)。檢測(cè)裝置17包含配置于控制裝置2的圖像處理部49。圖像處理部49通過對(duì)照相機(jī)15拍攝到的圖像進(jìn)行解析，判別由輸送帶31輸送的箱子種類。另外，作為檢測(cè)裝置不限于該方式，可以采用能夠?qū)τ奢斔脱b置輸送的物品種類進(jìn)行檢測(cè)的任意裝置。

本實(shí)施方式的控制裝置2作為堆放模式計(jì)算裝置發(fā)揮功能。堆放模式計(jì)算裝置具有生成完成模式的完成模式生成部51。完成模式是在收納區(qū)域91內(nèi)部完成箱子堆放時(shí)的模式。在完成模式中包含輸送帶31輸送的所有箱子都配置于收納區(qū)域91內(nèi)部時(shí)的配置模式。完成模式生成部51在進(jìn)行堆放的作業(yè)之前生成完成模式。

圖3表示完成模式生成部的框圖。輸入數(shù)據(jù)55輸入到完成模式生成部51，所述輸入數(shù)據(jù)55包含在本次作業(yè)中堆放的箱子種類以及各種類的箱子的個(gè)數(shù)。在輸入數(shù)據(jù)55中包含收納區(qū)域91的形狀以及尺寸、箱子81、82、83的形狀以及尺寸。輸入數(shù)據(jù)54存儲(chǔ)于控制裝置2的存儲(chǔ)部45中。

完成模式生成部51具有：順序設(shè)定部52，其選定一個(gè)以上的物品，并對(duì)堆放物品的順序進(jìn)行設(shè)定。完成模式生成部51具有生成至少一個(gè)完成模式的模式計(jì)算部53。模式計(jì)算部53根據(jù)由順序設(shè)定部52設(shè)定的堆放順序、收納區(qū)域91的尺寸、以及多個(gè)種類的物品的尺寸，來生成完成模式。

此外，堆放模式計(jì)算裝置具有存儲(chǔ)模式計(jì)算部53生成的完成模式的存儲(chǔ)部。在本實(shí)施方式中，控制裝置2的存儲(chǔ)部45作為堆放模式計(jì)算裝置的存儲(chǔ)部發(fā)揮功能。

參照?qǐng)D2，本實(shí)施方式的堆放裝置6根據(jù)堆放模式計(jì)算裝置生成的完成模式來設(shè)定箱子的位置。控制裝置2包含：位置計(jì)算部41，其在收納區(qū)域91內(nèi)部設(shè)定配置箱子的位置。

位置計(jì)算部41從存儲(chǔ)部45取得完成模式。輸入數(shù)據(jù)54輸入到位置計(jì)算部41中，所述輸入數(shù)據(jù)54包含通過本次作業(yè)而堆放的箱子種類、和各種類的箱子的個(gè)數(shù)。在輸入數(shù)據(jù)54中包含有各箱子的尺寸。此外，位置計(jì)算部41接收由圖像處理部49檢測(cè)出的箱子種類。

位置計(jì)算部41包含：完成模式選擇部43，其選擇出能夠堆放由輸送裝置輸送的物品的完成模式。完成模式選擇部43從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45的完成模式中選擇能夠進(jìn)行堆放的完成模式。完成模式選擇部43根據(jù)由檢測(cè)裝置17檢測(cè)出的物品種類以及配置于當(dāng)前的收納區(qū)域91的物品信息來選擇完成模式。此外，位置計(jì)算部41包含：位置決定部44，其根據(jù)由完成模式選擇部43選擇出的完成模式，來決定配置物品的位置。

圖4表示在本實(shí)施方式中用于說明的箱子種類和收納區(qū)域的圖。在本實(shí)施方式中，將作為箱子a的箱子81、作為箱子b的箱子82、以及作為箱子c的箱子83配置于收納區(qū)域91內(nèi)部。例如在托板32的上表面，根據(jù)能夠堆積箱子的底面積以及高度來設(shè)定收納區(qū)域91。箱子a、箱子b以及箱子c具有長(zhǎng)方體的形狀。在本實(shí)施方式中，例示了長(zhǎng)度彼此相同、寬度以及高度彼此不同的三種箱子來進(jìn)行說明。

圖5表示本實(shí)施方式中的控制裝置的完成模式生成部的控制流程。完成模式生成部51在通過機(jī)器人1實(shí)施輸送箱子81、82、83的作業(yè)之前生成完成模式。

參照?qǐng)D3以及圖5，在步驟110中，完成模式生成部51取得存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45的輸入數(shù)據(jù)54。完成模式生成部51取得箱子的形狀以及尺寸、和收納區(qū)域的形狀以及尺寸。

在步驟111中，完成模式生成部51將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45的完成模式的個(gè)數(shù)即存儲(chǔ)個(gè)數(shù)sn設(shè)定為零。在本實(shí)施方式中，重復(fù)完成模式的生成直到存儲(chǔ)個(gè)數(shù)sn到達(dá)預(yù)先確定的判定值為止。

在步驟112中，完成模式生成部51將箱子的總數(shù)tn設(shè)定為1。在本實(shí)施方式中，首先設(shè)定箱子的總數(shù)tn，生成對(duì)應(yīng)于箱子的總數(shù)tn的完成模式。在步驟113中，順序設(shè)定部52制作出與箱子總數(shù)tn對(duì)應(yīng)的所有堆放順序。在箱子的總數(shù)tn為1個(gè)的情況下，堆放順序?yàn)?。然后，存儲(chǔ)部45存儲(chǔ)順序設(shè)定部52制作出的堆放順序。

接下來，在步驟114中，順序設(shè)定部52從制作出的箱子堆放順序中選定一個(gè)堆放順序。在箱子的總數(shù)tn為1個(gè)的情況下，選定制作出的堆放順序。

接下來，在步驟115中，模式計(jì)算部53生成在收納區(qū)域91內(nèi)部配置的箱子的完成模式。模式計(jì)算部53在收納區(qū)域91內(nèi)部通過預(yù)先確定的過程來堆放箱子而生成完成模式。在本實(shí)施方式中，像后述那樣將箱子堆放成與收納區(qū)域91的一個(gè)側(cè)面接觸。

接下來，在步驟116中，模式計(jì)算部53判定本次生成的完成模式是否與過去生成的完成模式相同。當(dāng)本次生成的完成模式與過去生成的完成模式不同時(shí)，控制向步驟117轉(zhuǎn)移。在步驟117中，控制裝置2的存儲(chǔ)部45存儲(chǔ)完成模式。

在步驟118中，完成模式生成部51對(duì)于存儲(chǔ)個(gè)數(shù)sn加1。這樣，能夠生成箱子的總數(shù)tn為1個(gè)的完成模式。接下來，生成箱子的總數(shù)為2個(gè)以上的完成模式。

在步驟119中，完成模式生成部51判別存儲(chǔ)個(gè)數(shù)sn是否是判定值以上。判定值是用于結(jié)束計(jì)算的個(gè)數(shù)，以便不會(huì)無限地重復(fù)完成模式的生成。該判定值能夠由作業(yè)員預(yù)先設(shè)定。優(yōu)選的是，例如預(yù)先設(shè)定較大的值作為存儲(chǔ)個(gè)數(shù)sn的判定值，以便生成能夠收納于收納區(qū)域91的所有完成模式。

在步驟119中，當(dāng)存儲(chǔ)個(gè)數(shù)sn到達(dá)判定值時(shí)，結(jié)束該控制。在步驟119中，在存儲(chǔ)個(gè)數(shù)sn小于判定值時(shí)，控制向步驟120轉(zhuǎn)移。此外，在步驟116中，在本次生成的完成模式與存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45的完成模式相同時(shí)，存儲(chǔ)部45不存儲(chǔ)生成的完成模式。然后，控制向步驟120轉(zhuǎn)移。

在步驟120中，完成模式生成部51判別是否選擇了存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45的所有堆放順序。在箱子的總數(shù)tn為1個(gè)的情況下，設(shè)定為選擇了所有的堆放順序。在步驟120中，在沒有選擇所有的堆放順序的情況下，控制向步驟114轉(zhuǎn)移。在步驟114中，選定還沒有選擇的堆放順序。

在步驟120中，在選擇了所有的堆放順序的情況下，控制向步驟121轉(zhuǎn)移。在步驟121中，對(duì)箱子的總數(shù)tn加1。然后，通過從步驟113到步驟120的控制，生成完成模式。在本實(shí)施方式中，將箱子的總數(shù)一個(gè)一個(gè)增加，能夠生成對(duì)應(yīng)于箱子的總數(shù)的完成模式。這里，在步驟121中，例示了箱子的總數(shù)tn為4個(gè)的情況進(jìn)行說明。

圖6表示箱子的總數(shù)為4個(gè)時(shí)的第一堆放順序和第一完成模式的示例。圖7表示箱子的總數(shù)為4個(gè)時(shí)的第二堆放順序和第二完成模式的示例。參照?qǐng)D5～圖7，在步驟113中，順序設(shè)定部52生成箱子的總數(shù)為4個(gè)時(shí)的所有堆放順序。順序設(shè)定部52設(shè)定箱子的種類以及順序。順序設(shè)定部52例如生成圖6所示的第一堆放順序以及圖7所示的第二堆放順序。

箭頭95所示的方向?qū)?yīng)于堆放的順序。第一堆放順序中，第一個(gè)選定箱子b，第二個(gè)選定箱子a，第三個(gè)選定箱子b，第四個(gè)選定箱子c。在本實(shí)施方式中，箱子的種類是三種。因此，在箱子總數(shù)為四個(gè)的情況下，制作出3⁴個(gè)堆放順序。在本實(shí)施方式中，沒有設(shè)定箱子的每一種類的個(gè)數(shù)，但是不局限于該方式，也可以決定各箱子的每一種類的上限個(gè)數(shù)。

接下來，在步驟114中，順序設(shè)定部52從多個(gè)堆放順序中選定一個(gè)堆放順序。例如，順序設(shè)定部52選定圖6所示的第一堆放順序。

接下來，在步驟115中，模式計(jì)算部53生成完成模式。在本實(shí)施方式中，根據(jù)堆放順序以及預(yù)先確定的規(guī)則來生成完成模式。參照?qǐng)D6，模式計(jì)算部53實(shí)施如下控制：按一個(gè)堆放順序在收納區(qū)域91的預(yù)先設(shè)定的配置方向排列多個(gè)箱子。然后，當(dāng)在配置方向中箱子脫離收納區(qū)域91時(shí)，模式計(jì)算部53實(shí)施如下控制：將箱子堆積到上側(cè)。在本實(shí)施方式中，收納區(qū)域91的寬度d的方向?qū)?yīng)于配置方向。即，本實(shí)施方式的配置方向與水平方向平行。

模式計(jì)算部53將箱子堆放成朝向收納區(qū)域91的一個(gè)側(cè)面91a擺齊箱子。模式計(jì)算部53將箱子b配置成使箱子b的側(cè)面與收納區(qū)域91的側(cè)面91a接觸。接下來，模式計(jì)算部53在箱子b的相鄰處配置箱子a。模式計(jì)算部53將箱子a配置成使箱子a朝向側(cè)面91a并推到箱子b。這樣，模式計(jì)算部53實(shí)施如下控制：在收納區(qū)域91的寬度方向排列箱子。

接下來，模式計(jì)算部53將箱子b配置于箱子a的相鄰處。箱子b超出收納區(qū)域91的寬度d。因此，模式計(jì)算部53判斷為第一段的箱子配置結(jié)束。模式計(jì)算部53如箭頭96所示，在第二段堆積箱子b。該情況下，模式計(jì)算部53以推向側(cè)面91a的方式將箱子b堆積于收納區(qū)域91的角落。為了使第一段的箱子b的上表面與第二段的箱子b的下表面一致，能夠以箭頭96所示那樣配置箱子b。

接下來，若在箱子a的旁邊配置箱子c則箱子c從收納區(qū)域91突出。因此，模式計(jì)算部53將箱子c配置于箱子a以及第二段的箱子b之上。此時(shí)，新堆積的箱子c的底面整體與已經(jīng)堆積的多個(gè)箱子a、箱子b的上表面相互接觸。因此，模式計(jì)算部53判斷為能夠進(jìn)行箱子的堆積。這樣，能夠形成第一完成模式。

參照?qǐng)D7，對(duì)于第二堆放順序來說也能夠通過同樣的控制生成完成模式。模式計(jì)算部53將箱子c配置成與收納區(qū)域91的側(cè)面91a相接。若將箱子a配置于箱子c的相鄰處則箱子a脫離收納區(qū)域91。因此，模式計(jì)算部53以箭頭96所示的方式將箱子a配置于箱子c上。模式計(jì)算部53將箱子a配置成與收納區(qū)域91的側(cè)面91a相接。接下來，模式計(jì)算部53將第一個(gè)箱子b配置于箱子c的上側(cè)。接下來，即使將第二個(gè)箱子b配置于第一個(gè)箱子b的上側(cè)，第二個(gè)箱子b也配置于收納區(qū)域91的內(nèi)部。因此，模式計(jì)算部53將第二個(gè)箱子b配置于第一個(gè)箱子b的上側(cè)。這樣，能夠形成第二完成模式。

完成模式能夠按照預(yù)先確定的規(guī)則來生成。在本實(shí)施方式中，模式計(jì)算部53根據(jù)堆放順序?qū)⑾渥右来闻渲糜谑占{區(qū)域91。模式計(jì)算部53以朝向收納區(qū)域91的側(cè)面91a的方式裝滿來配置箱子。然后，模式計(jì)算部53在堆放的箱子的寬度超過收納區(qū)域91的寬度時(shí)，進(jìn)行將箱子堆積于上側(cè)的控制。

在將箱子堆積于上側(cè)的控制中，有時(shí)新堆放的箱子的下表面整體不與已經(jīng)堆放的箱子的上表面接觸。此時(shí)，模式計(jì)算部53判斷為不能夠進(jìn)行箱子的堆積。該情況下，堆放新箱子之前的模式為完成模式?；蛘撸趯⑾渥佣逊庞谏蟼?cè)時(shí)，在堆放的箱子的高度超過收納區(qū)域91的高度時(shí)，模式計(jì)算部53判斷為不能夠進(jìn)行箱子的堆積。該情況下也是堆放新箱子之前的模式為完成模式。

另外，作為生成完成模式的規(guī)則，能夠采用任意的規(guī)則。例如，在本實(shí)施方式中，需要使新堆放的箱子的下表面整體與已經(jīng)堆積的箱子的上表面接觸。但是，在新堆積的箱子的下表面的規(guī)定比例的部分與已經(jīng)堆積的箱子的上表面接觸時(shí)，模式計(jì)算部53也可以判斷為能夠進(jìn)行堆放。

另外，本實(shí)施方式中的模式計(jì)算部實(shí)施如下控制：按順序設(shè)定部所設(shè)定的順序在收納區(qū)域的寬度方向排列箱子，但是不局限于該方式，能夠?qū)嵤┤缦驴刂疲涸谑占{區(qū)域的預(yù)先確定的配置方向排列多個(gè)物品。例如，模式計(jì)算部也可以實(shí)施在高度方向排列多個(gè)箱子的控制、和在物品脫離收納區(qū)域的情況下將物品堆積于側(cè)方的控制。

參照?qǐng)D5，在步驟116中，在本次制作的完成模式與過去制作的完成模式相同時(shí)，模式計(jì)算部53丟棄所制作的模式，控制向步驟120轉(zhuǎn)移。在步驟116中，在本次制作的完成模式與過去制作的完成模式不同時(shí)，控制轉(zhuǎn)移到步驟117。

在步驟117中，存儲(chǔ)部45存儲(chǔ)本次生成的完成模式。在步驟118中，完成模式生成部51d對(duì)存儲(chǔ)個(gè)數(shù)sn加1。接下來，在步驟119中，在存儲(chǔ)個(gè)數(shù)sn大于判定值時(shí)，結(jié)束該控制。在步驟119中，當(dāng)存儲(chǔ)個(gè)數(shù)sn小于判定值時(shí)控制向步驟120轉(zhuǎn)移。

在步驟120中，判別是否選擇了通過步驟113所生成的所有堆放順序。在沒有選擇所有的堆放順序時(shí)，控制向步驟114轉(zhuǎn)移來選定新的堆放順序。然后，實(shí)施如下控制：按照所選定的堆放順序來生成完成模式。

在步驟120中，當(dāng)選擇了所有的堆放順序時(shí)，向步驟121轉(zhuǎn)移而對(duì)箱子的總數(shù)tn加1。然后，利用增加的箱子的總數(shù)來重復(fù)生成完成模式。

這樣，完成模式生成部51能夠使堆放的箱子的個(gè)數(shù)從1個(gè)依次增加來生成完成模式。此外，模式計(jì)算部53在通過一個(gè)堆放順序來堆放箱子時(shí)，通過多個(gè)堆放順序來重復(fù)如下控制：把將箱子收納于收納區(qū)域91內(nèi)部的模式設(shè)為完成模式。然后，在存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45的完成模式的存儲(chǔ)個(gè)數(shù)sn為判定值以上時(shí)，結(jié)束該控制。將生成的所有完成模式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45。

本實(shí)施方式的堆放模式計(jì)算裝置可以計(jì)算出能夠?qū)⑽锲放渲糜谑占{區(qū)域內(nèi)部的模式。另外，模式計(jì)算部不局限于生成上述模式的控制，能夠通過任意的方法來生成完成模式。例如，模式計(jì)算部可以通過將箱子不規(guī)則地配置于收納區(qū)域來生成完成模式。模式計(jì)算部從不規(guī)則地制作出的模式中選定配置于收納區(qū)域內(nèi)部的模式，從而能夠設(shè)定為完成模式。

接下來，對(duì)本實(shí)施方式的物品的堆放裝置6進(jìn)行說明。堆放裝置6根據(jù)預(yù)先生成的完成模式將通過輸送帶31輸送的箱子配置于收納區(qū)域91內(nèi)部。

圖8表示本實(shí)施方式中的堆放裝置的第一堆放控制的流程。在本實(shí)施方式中，預(yù)先確定了由輸送帶輸送的箱子的每一個(gè)種類的個(gè)數(shù)。因此，堆放箱子的總數(shù)也被預(yù)先確定。然后，多個(gè)箱子以不規(guī)則的順序被輸送。

參照?qǐng)D1、圖2以及圖8，在步驟131中，控制裝置2的位置計(jì)算部41從輸入數(shù)據(jù)54取得由輸送帶31輸送的箱子的每一個(gè)種類的個(gè)數(shù)。

接下來，在步驟132中，完成模式提取部42從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45的完成模式中提取出與箱子的每一個(gè)種類的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)的完成模式。本實(shí)施方式中，如圖6以及圖7所示，對(duì)由1個(gè)箱子a、2個(gè)箱子b、以及1個(gè)箱子c構(gòu)成多個(gè)箱子的示例進(jìn)行說明。完成模式提取部42提取出由1個(gè)箱子a、2個(gè)箱子b、1個(gè)箱子c構(gòu)成的所有完成模式。提取出的完成模式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45。

在步驟133中，輸送帶31輸送一個(gè)箱子。照相機(jī)15對(duì)由輸送帶31輸送的箱子進(jìn)行拍攝?？刂蒲b置2的圖像處理部49根據(jù)由照相機(jī)15拍攝到的圖像，判定箱子的種類。存儲(chǔ)部45存儲(chǔ)由輸送帶31輸送的箱子的種類。此時(shí)，機(jī)器人1不實(shí)施把持箱子的動(dòng)作而是待機(jī)。

接下來，在步驟134中，完成模式選擇部43選擇出通過步驟132提取出的完成模式中的、能夠進(jìn)行箱子的堆放的完成模式。完成模式選擇部43根據(jù)配置于當(dāng)前的收納區(qū)域91的箱子的信息和堆放的箱子的種類，選擇能夠堆放箱子的完成模式。完成模式選擇部43從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45的完成模式選擇一個(gè)以上的完成模式。

圖9表示說明第一堆放控制的收納區(qū)域以及箱子的立體圖。在該示例中，當(dāng)前的收納區(qū)域91是沒有配置箱子的狀態(tài)。然后，通過輸送帶31來輸送箱子a。在由完成模式提取部42提取出的完成模式中包含有第一完成模式和第二完成模式。由于在當(dāng)前的收納區(qū)域91中沒有配置箱子，因此將箱子a配置于收納區(qū)域91的底面上。因此，能夠形成第一完成模式，但是不能形成第二完成模式。完成模式選擇部43將第一完成模式選擇為能夠堆放箱子的完成模式。完成模式選擇部43沒有選擇第二完成模式。此外，完成模式選擇部43在能夠堆放的完成模式存在多個(gè)時(shí)，選擇出能夠堆放的所有完成模式。

在步驟135中，完成模式選擇部43在所有完成模式的判定結(jié)束之后，判別是否存在能夠堆放箱子的完成模式。在步驟135中，當(dāng)沒有能夠堆放箱子的完成模式時(shí)，結(jié)束該控制。該情況下，控制裝置2例如將不能堆放箱子的警告顯示于顯示部，通知給作業(yè)員。在步驟135中，當(dāng)有能夠堆放箱子的完成模式時(shí)，控制向步驟136轉(zhuǎn)移。

在步驟136中，位置決定部44設(shè)定收納區(qū)域91中的箱子的位置。在有能夠堆放箱子的多個(gè)完成模式時(shí)，位置決定部44可以選擇任意的完成模式。這里，在步驟134中，首先采用選擇出的完成模式。參照?qǐng)D9，位置決定部44例如選擇第一完成模式。然后，位置決定部44決定如下內(nèi)容：將箱子a配置成與收納區(qū)域91的另一側(cè)面91b相接。

在步驟137中，位置計(jì)算部41將由位置決定部44設(shè)定的位置發(fā)送給動(dòng)作控制部21。動(dòng)作控制部21控制機(jī)器人1以及機(jī)械手4使得將箱子a放置于指定的位置。這樣，機(jī)器人1將箱子a配置于收納區(qū)域91。此外，存儲(chǔ)部45存儲(chǔ)在收納區(qū)域91中放置了箱子a的位置。存儲(chǔ)部45中存儲(chǔ)有如下信息，該信息包含目前配置于收納區(qū)域91的箱子的種類和箱子的位置。

接下來，在步驟138中，位置計(jì)算部41根據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45的收納區(qū)域91內(nèi)部的箱子的種類以及個(gè)數(shù)，判別是否將所有箱子配置于收納區(qū)域91。在步驟138中，當(dāng)沒有將所有箱子配置于收納區(qū)域91時(shí)，控制返回到步驟133。然后，通過步驟133～步驟137的控制對(duì)由輸送帶31輸送的箱子進(jìn)行配置。在步驟138中，當(dāng)將所有箱子配置于收納區(qū)域91時(shí)，結(jié)束該控制。

這樣，本實(shí)施方式的物品的堆放裝置6根據(jù)新堆放的箱子的種類、當(dāng)前的收納區(qū)域91的箱子的種類以及個(gè)數(shù)、由完成模式選擇部43選擇出的完成模式，來決定配置箱子的位置。通過實(shí)施該控制，即使通過輸送帶輸送的物品的種類不規(guī)則，也能夠?qū)⑾渥佣逊庞谑占{區(qū)域。

在上述的實(shí)施方式中，預(yù)先確定由輸送帶31輸送的箱子的每一個(gè)種類的個(gè)數(shù)。作為堆放裝置的控制不局限于該方式，在預(yù)先確定箱子的總數(shù)，而沒有規(guī)定各箱子的每一個(gè)種類的個(gè)數(shù)的情況下，也可以應(yīng)用本發(fā)明。

該情況下，在步驟132中，完成模式提取部42能夠提取出箱子的總數(shù)一致的所有完成模式。在步驟134中，完成模式選擇部43選擇出能夠堆放箱子的完成模式。然后，在步驟135中，位置決定部44能夠設(shè)定堆放箱子的位置。

并且，在沒有預(yù)先確定輸送帶31輸送的箱子的種類以及箱子的總數(shù)的情況下，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。該情況下，在步驟132中，完成模式提取部42能夠提取出由完成模式生成部51生成的所有完成模式。然后，在步驟135中，位置決定部44能夠設(shè)定堆放箱子的位置。在步驟138中，照相機(jī)15對(duì)輸送帶31中的預(yù)先確定的位置進(jìn)行拍攝。當(dāng)在圖像上沒有顯現(xiàn)出箱子時(shí)，位置計(jì)算部41能夠判別出已將所有箱子配置于收納區(qū)域91。

圖10表示本實(shí)施方式中的堆放裝置的第二堆放控制的流程。在第二堆放控制中，當(dāng)不存在對(duì)應(yīng)的完成模式而判別為不能堆放箱子時(shí)，實(shí)施將箱子暫時(shí)放置于臨時(shí)放置臺(tái)33的控制。從步驟131至步驟135為止的控制與第一堆放控制相同。

圖11表示說明第二堆放控制的收納區(qū)域、由輸送帶輸送的箱子、以及完成模式的圖。在該示例中，在當(dāng)前的收納區(qū)域91中配置有1個(gè)箱子a。輸送帶31輸送箱子c。然后，對(duì)完成模式提取部42提取出第一完成模式以及第二完成模式的示例進(jìn)行說明。

參照?qǐng)D2、圖10以及圖11，為了生成第一完成模式，在堆積箱子c之前，需要堆積兩個(gè)箱子b。此外，為了生成第二完成模式，需要將箱子c配置于收納區(qū)域91的底部。因此，在步驟134中，完成模式選擇部43不選擇所有的完成模式。在步驟135中，完成模式選擇部43判別為沒有能夠堆放箱子的完成模式?？刂葡虿襟E141轉(zhuǎn)移。

在步驟141中，位置計(jì)算部41判別是否將沒有研究配置到收納區(qū)域91的其他箱子配置于臨時(shí)放置臺(tái)33。有時(shí)在機(jī)器人1將箱子配置于臨時(shí)放置臺(tái)33時(shí)，在臨時(shí)放置臺(tái)33上已經(jīng)配置有箱子。在步驟141中，當(dāng)在臨時(shí)放置臺(tái)33沒有配置其他箱子時(shí)，控制向步驟142轉(zhuǎn)移。即，當(dāng)在臨時(shí)放置臺(tái)33完全沒有配置箱子時(shí)，控制向步驟142轉(zhuǎn)移。此外，在不能將配置于臨時(shí)放置臺(tái)33的所有箱子配置于收納區(qū)域91時(shí)，控制向步驟142轉(zhuǎn)移。

在步驟142中，位置決定部44決定將箱子c配置于臨時(shí)放置臺(tái)33。位置決定部44根據(jù)配置于當(dāng)前的臨時(shí)放置臺(tái)33上的箱子的種類以及箱子的個(gè)數(shù)，設(shè)定臨時(shí)放置臺(tái)33上的箱子c的位置。位置決定部44在臨時(shí)放置臺(tái)33上已經(jīng)配置有箱子的情況下，設(shè)定回避該箱子位置的位置。

在步驟143中，位置計(jì)算部41將設(shè)定的位置發(fā)送給動(dòng)作控制部21。機(jī)器人1把持由輸送帶31輸送的箱子c。機(jī)器人1將箱子c配置于臨時(shí)放置臺(tái)33的指定的位置。此時(shí)，存儲(chǔ)部45存儲(chǔ)臨時(shí)放置臺(tái)33上的箱子c的種類以及位置。這樣，在不能夠?qū)⒂奢斔蛶?1輸送的箱子配置于收納區(qū)域91的情況下，能夠?qū)⑾渥訒簳r(shí)配置于臨時(shí)放置臺(tái)33。接下來，控制向步驟144轉(zhuǎn)移。

在步驟144中，位置計(jì)算部41判別預(yù)先確定的所有箱子是否被輸送帶31輸送，并且判別是否從輸送帶31取出。將由輸送帶31輸送的箱子的種類和個(gè)數(shù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部45。在沒有將所有箱子輸送到輸送帶31時(shí)，或者在沒有箱子裝載于輸送帶31時(shí)，控制返回到步驟133。然后，控制裝置2重復(fù)配置要輸送的箱子的控制。在步驟144中，在將所有箱子從輸送帶31取出時(shí)，控制向步驟145轉(zhuǎn)移。

另一方面，在步驟141中，在將沒有研究配置到收納區(qū)域91的其他箱子配置于臨時(shí)放置臺(tái)33時(shí)，控制向步驟146轉(zhuǎn)移。在步驟146中，位置計(jì)算部41從配置于臨時(shí)放置臺(tái)33的其他箱子中選擇一個(gè)箱子?？刂品祷氐讲襟E134。完成模式選擇部43選擇出能夠堆放所選擇的箱子的完成模式。即，完成模式選擇部43選擇出能夠堆放配置于臨時(shí)放置臺(tái)33的箱子的完成模式。

接下來，在步驟135中，當(dāng)存在能夠堆放箱子的完成模式時(shí)，控制向步驟136轉(zhuǎn)移。在步驟136中，位置決定部44決定收納區(qū)域91上的箱子位置。接下來，在步驟137中，機(jī)器人1將配置于臨時(shí)放置臺(tái)33的箱子配置于收納區(qū)域91的指定位置。接下來，在步驟144中，位置計(jì)算部41判定為一部分箱子沒有從輸送帶31取出。控制返回到步驟133，實(shí)施由輸送帶31輸送的箱子的配置研究。

在步驟135中，在沒有能夠堆放其他箱子的完成模式時(shí)，控制向步驟141轉(zhuǎn)移。在步驟141中，位置計(jì)算部41實(shí)施如下判定：是否將沒有研究配置到收納區(qū)域91的其他箱子配置于臨時(shí)放置臺(tái)33。在步驟141中，在有其他箱子時(shí)，在步驟146中選擇其他箱子，研究其他箱子堆放。

這樣，位置計(jì)算部41在由輸送帶31輸送的箱子不能配置于收納區(qū)域91的情況下，判別配置于臨時(shí)放置臺(tái)33的所有箱子是否能夠配置于收納區(qū)域91。在配置于臨時(shí)放置臺(tái)33的箱子能夠配置于收納區(qū)域91時(shí)，將該箱子配置于收納區(qū)域91。接下來，控制返回到步驟133，實(shí)施如下判定：由輸送帶31輸送的箱子是否能夠配置于收納區(qū)域91。

在步驟145中，位置計(jì)算部41判別在臨時(shí)放置臺(tái)33是否殘留有箱子。在步驟145中，當(dāng)在臨時(shí)放置臺(tái)33配置有箱子時(shí)，控制向步驟146轉(zhuǎn)移。然后，在步驟146中，在選擇出配置于臨時(shí)放置臺(tái)33的一個(gè)箱子之后，控制向步驟134轉(zhuǎn)移。這樣，在所有箱子都從輸送帶取出之后，能夠?qū)⑴渲糜谂R時(shí)放置臺(tái)33的箱子配置于收納區(qū)域91。

在步驟145中，當(dāng)沒有配置于臨時(shí)放置臺(tái)33的箱子時(shí)，能夠判別為所有箱子都配置于收納區(qū)域91。該情況下結(jié)束控制。

在第二堆放控制中，在通過完成模式選擇部43選擇不出完成模式時(shí)，機(jī)器人1能夠?qū)⑾渥优渲糜谂R時(shí)放置臺(tái)33。即，在判定為不存在能夠堆放箱子的完成模式時(shí)，機(jī)器人1能夠?qū)⑾渥优渲糜谂R時(shí)放置臺(tái)33。通過實(shí)施該控制，提升能夠完全堆放箱子的可能性。在本實(shí)施方式中，臨時(shí)放置臺(tái)33形成得大以便能夠?qū)⑺械亩鄠€(gè)箱子配置于臨時(shí)放置臺(tái)33。因此，通過將箱子暫時(shí)配置于臨時(shí)放置臺(tái)33，能夠可靠地生成完成模式。

圖12表示本實(shí)施方式中的第三堆放控制的流程。在第三堆放控制中，當(dāng)存在多個(gè)能夠堆放箱子的完成模式時(shí)，實(shí)施選定最佳的完成模式的控制。步驟131至步驟135為止的控制以及步驟141至步驟146為止的控制與第二堆放控制相同。在第三堆放控制中，在步驟135中，當(dāng)存在能夠堆放箱子的完成模式時(shí)，控制向步驟151轉(zhuǎn)移。

在步驟151中，位置決定部44判別是否存在能夠堆放箱子的多個(gè)完成模式。在步驟151中，當(dāng)沒有多個(gè)完成模式時(shí)，控制向步驟152轉(zhuǎn)移。該情況下，能夠堆放箱子的完成模式是1個(gè)。在步驟152中，位置決定部44根據(jù)完成模式來設(shè)定收納區(qū)域91中的箱子位置。

在步驟151中，當(dāng)存在能夠堆放箱子的多個(gè)完成模式時(shí)，控制向步驟153轉(zhuǎn)移。在步驟153中，位置決定部44根據(jù)多個(gè)完成模式來選定要配置箱子的位置。在第三堆放控制中位置決定部44在將箱子配置于收納區(qū)域91時(shí)，以如下方式?jīng)Q定箱子位置：使與箱子位置對(duì)應(yīng)的完成模式的個(gè)數(shù)為最多。

圖13表示說明第三堆放控制的收納區(qū)域、由輸送帶輸送的箱子、以及完成模式的圖。該示例中是在當(dāng)前的收納區(qū)域91中沒有配置箱子的狀態(tài)。然后，輸送帶31輸送箱子a。通過完成模式選擇部43選擇第三完成模式以及第四完成模式作為完成模式。在該示例中，在兩個(gè)完成模式中，能夠堆放箱子a。

圖14表示將箱子配置于收納區(qū)域時(shí)的第一立體圖。圖15表示將箱子配置于收納區(qū)域時(shí)的第二立體圖。如圖14所示，箱子a能夠配置成與收納區(qū)域91的一個(gè)側(cè)面91a接觸?；蛘?，如圖15所示，箱子a能夠配置成與另一側(cè)面91b接觸。

在如圖14所示配置了箱子a時(shí)，第三完成模式以及第四完成模式對(duì)應(yīng)于箱子a的位置。即，箱子a的位置對(duì)應(yīng)兩個(gè)完成模式。另一方面，在如圖15所示配置了箱子a時(shí)，第三完成模式對(duì)應(yīng)于箱子a的位置。即，箱子a的位置對(duì)應(yīng)一個(gè)完成模式。

參照?qǐng)D12，位置決定部44設(shè)定圖14所示的位置，以便使與箱子a的位置對(duì)應(yīng)的完成模式數(shù)量多。然后，在步驟137中，機(jī)器人1將箱子a配置于所設(shè)定的位置。

在第三堆放控制中，由于以完成模式的數(shù)量為最多的方式來選定箱子位置，所以能抑制不能堆放箱子的可能性?；蛘撸軌蛳鳒p使用臨時(shí)放置臺(tái)33的次數(shù)，能縮短堆放箱子的時(shí)間。另外，在將配置于臨時(shí)放置臺(tái)33的箱子堆放于收納區(qū)域91的情況下，也能夠?qū)嵤┩瑯拥目刂啤?/p>

在本實(shí)施方式中，控制裝置作為堆放模式計(jì)算裝置發(fā)揮功能，但是不局限于該方式，堆放模式計(jì)算裝置也可以由與控制裝置不同的運(yùn)算處理裝置構(gòu)成。該情況下，由堆放模式計(jì)算裝置生成的完成模式能夠經(jīng)由通信裝置發(fā)送給控制裝置?；蛘撸鳂I(yè)員也可以將完成模式輸入到控制裝置。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供適當(dāng)?shù)赜?jì)算堆放多種物品的配置模式的堆放模式計(jì)算裝置以及適當(dāng)?shù)囟逊哦喾N物品的堆放裝置。

在上述的各控制中，在不變更功能以及作用的范圍內(nèi)，能夠適當(dāng)變更步驟的順序。

上述的實(shí)施方式能夠適當(dāng)組合。在上述的各附圖中，對(duì)相同或者相等的部分標(biāo)注相同的符號(hào)。另外，上述的實(shí)施方式是例示而并非限定發(fā)明。此外，在實(shí)施方式中，包含有權(quán)利要求書所示的實(shí)施方式的變更。