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公開番号2024021345
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-16
出願番号2022124108
出願日2022-08-03
発明の名称予測システム
出願人株式会社不二越
代理人個人,個人
主分類B25J 19/06 20060101AFI20240208BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】低負荷で物体の形状が変化した場合にも物体の衝突を予測できる予測システムを提供する。
【解決手段】予測システムは、画像内の複数の物体を抽出し、物体の重心を算出し、今回及び前回算出した重心のうち最も座標が近い重心同士を同じ物体として特定し、特定された第一物体及び第二物体の間の距離が所定の条件を満たす第一物体の第一座標及び第二物体の第二座標を算出し、第一物体の重心から第一座標に向う第一ベクトル並びに第二物体の重心から第二座標に向う第二ベクトルを算出し、第一ベクトル及び第二ベクトルの変化から第一物体及び第二物体の形状変化を判定し、判定が否定判定である場合に第一座標及び第二座標の変化から第一物体及び第二物体の移動量及び方向を算出し、移動量及び方向から第一物体及び第二物体の移動速度を算出し、移動速度及び方向から第一物体及び第二物体が衝突するか否かを予測する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
３Ｄセンサが撮像した画像を取得し前記画像内の複数の物体を抽出する抽出部と、
前記物体の重心の座標を一定時間毎に算出する重心算出部と、
今回算出した前記重心の座標と前回算出した前記重心の座標とを比較し、最も座標が近い前記重心の座標同士を同じ前記物体として特定する特定部と、
特定された複数の前記物体のうちの第一物体及び第二物体に対して、お互いの間の距離が所定の条件を満たすような前記第一物体の外周の座標である第一座標及び前記第二物体の外周の座標である第二座標を算出する座標算出部と、
前記第一物体の前記重心の座標から前記第一座標に向う第一ベクトル及び前記第二物体の前記重心の座標から前記第二座標に向う第二ベクトルを算出するベクトル算出部と、
前記第一ベクトル及び前記第二ベクトルの変化に基づいて、前記第一物体と前記第二物体とのうちのいずれかの形状が変化したか否かを判定する形状変化判定部と、
前記判定が否定判定である場合、前記第一座標及び前記第二座標の前記一定時間における変化に基づいて前記第一物体及び前記第二物体の移動量及び移動方向を算出する移動情報算出部と、
前記移動情報算出部の算出結果に基づいて前記第一物体及び前記第二物体の移動速度を算出し、前記第一物体及び前記第二物体の移動速度及び移動方向に基づいて所定時間の経過後に前記第一物体及び前記第二物体が衝突するか否かを予測する衝突予測部と、
を備えることを特徴とする予測システム。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
可動である前記第一物体を含むロボットと、
前記ロボットの動作を制御するロボット制御装置と、
前記衝突予測部の予測が肯定である場合に、前記ロボットの動作を停止させる命令を前記ロボット制御装置に送信する停止命令部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の予測システム。
【請求項３】
前記所定の条件は、前記お互いの間の距離が最短となることであることを特徴とする請求項１に記載の予測システム。
【請求項４】
前記衝突予測部は、前記第一物体及び前記第二物体の移動速度及び移動方向に基づいて前記所定時間後の前記第一座標及び前記第二座標を算出し、現在の前記第一座標及び前記所定時間後の前記第一座標を結ぶ線分並びに現在の前記第二座標及び前記所定時間後の前記第二座標を結ぶ線分の間の最短距離が所定距離以下であるか否かを判定し、当該判定が肯定判定である場合に前記所定時間の経過後に前記第一物体及び前記第二物体が衝突すると予測することを特徴とする請求項１に記載の予測システム。
【請求項５】
前記形状変化判定部は、前記第一ベクトルの大きさ及び方向の変化が所定の値又は所定の割合を上回る場合に前記第一物体の形状が変化したと判定するとともに、前記第二ベクトルの大きさ又は方向の変化が所定の値及び所定の割合を上回る場合に前記第二物体の形状が変化したと判定することを特徴とする請求項１に記載の予測システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の衝突を予測する予測システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、物体の位置及び速度に基づいて、所定の時間が経過した後に物体が衝突するか否かを予測する予測システム（例えば特許文献１など）が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の予測システムでは、物体の位置や速度に関する情報は取得するものの、物体の輪郭や形状などの情報については取得しないため、衝突を予測する精度が不十分である場合があった。
【０００４】
これに関し、特許文献２には、測定対象物を載置させる載置面を有し該載置面を回転移動させるための回転ステージ及び載置面を平行移動させるための並進ステージを有する載置部と、測定対象物の立体形状を表す点群データを生成する生成部と、載置面の移動により載置された測定対象物が衝突する事態を回避するための衝突回避情報の入力を受け付ける入力部と、入力部により入力された衝突回避情報に基づいて、載置部の移動による衝突の回避を指示する指示部とを備える測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許７００４４７５号公報
特開２０２１－０２５９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の技術では、物体の衝突の予測を行う度に、物体の特定の為に点群データ同士を比較するマッチング処理を行う必要がある。点群データ同士を比較するマッチング処理では、大量のデータの処理を行う必要がある。したがって、上述した技術では、予測システムに高い負荷がかかってしまうという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術では、物体の形状が変化した場合に、物体の特定が行えない可能性があるという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低負荷で、物体の形状が一時的に変化する場合にも物体の衝突を予測できる予測システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の予測システムは、３Ｄセンサが撮像した画像を取得し前記画像内の複数の物体を抽出する抽出部と、前記物体の重心の座標を一定時間毎に算出する重心算出部と、今回算出した前記重心の座標と前回算出した前記重心の座標とを比較し、最も座標が近い前記重心の座標同士を同じ前記物体として特定する特定部と、特定された複数の前記物体のうちの第一物体及び第二物体に対して、お互いの間の距離が所定の条件を満たすような前記第一物体の外周の座標である第一座標及び前記第二物体の外周の座標である第二座標を算出する座標算出部と、前記第一物体の前記重心の座標から前記第一座標に向う第一ベクトル及び前記第二物体の前記重心の座標から前記第二座標に向う第二ベクトルを算出するベクトル算出部と、前記第一ベクトル及び前記第二ベクトルの変化に基づいて、前記第一物体と前記第二物体とのうちのいずれかの形状が変化したか否かを判定する形状変化判定部と、前記判定が否定判定である場合、前記第一座標及び前記第二座標の前記一定時間における変化に基づいて前記第一物体及び前記第二物体の移動量及び移動方向を算出する移動情報算出部と、前記移動情報算出部の算出結果に基づいて前記第一物体及び前記第二物体の移動速度を算出し、前記第一物体及び前記第二物体の移動速度及び移動方向に基づいて所定時間の経過後に前記第一物体及び前記第二物体が衝突するか否かを予測する衝突予測部と、を備える。
【００１０】
また、本発明のシステムは、可動である前記第一物体を含むロボットと、前記ロボットの動作を制御するロボット制御装置と、前記衝突予測部の予測が肯定である場合に、前記ロボットの動作を停止させる命令を前記ロボット制御装置に送信する停止命令部と、をさらに備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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