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公開番号2024080766
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-17
出願番号2022193982
出願日2022-12-05
発明の名称ワークピッキング方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類B25J 13/08 20060101AFI20240610BHJP(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】ピッキング工程に要する時間を短縮する。
【解決手段】ワークピッキング方法であって、定形部と不定形部とをそれぞれ有する積まれた複数のワークを上方から撮像し、二次元画像を得る工程と、二次元画像と、第1機械学習モデルと、を利用して、最上位置ワークの二次元位置を特定する工程と、最上位置ワークの二次元位置と、第2機械学習モデルと、を利用して、最上位置定形部の二次元位置を特定する工程と、最上位置定形部の二次元位置を利用して、最上位置定形部を含み、二次元画像の撮像範囲よりも小さい領域を撮像して三次元画像を取得する工程と、三次元画像と、定形部の三次元モデルと、のマッチングを行い、最上位置定形部の三次元位置および姿勢を特定する工程と、三次元位置および姿勢を利用して、最上位置ワークをピッキングする工程と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ワークピッキング方法であって、
ワークピッキング装置により、定形部と不定形部とをそれぞれ有する積まれた複数のワークを上方から撮像し、二次元画像を得る工程と、
前記ワークピッキング装置により、前記二次元画像と、前記複数のワークのうちの最上位置ワークを識別するように学習された第１機械学習モデルと、を利用して、前記最上位置ワークの二次元位置を特定する工程と、
前記ワークピッキング装置により、前記最上位置ワークの二次元位置と、前記定形部を識別するように学習された第２機械学習モデルと、を利用して、前記最上位置ワークが有する前記定形部である最上位置定形部の二次元位置を特定する工程と、
前記ワークピッキング装置により、前記最上位置定形部の二次元位置を利用して、前記最上位置定形部を含み、前記二次元画像の撮像範囲よりも小さい領域を撮像して三次元画像を取得する工程と、
前記ワークピッキング装置により、前記三次元画像と、予め用意されている前記定形部の三次元モデルと、のマッチングを行い、前記最上位置定形部の三次元位置および姿勢を特定する工程と、
前記ワークピッキング装置により、前記三次元位置および前記姿勢を利用して、前記最上位置ワークをピッキングする工程と、
を備える、
ワークピッキング方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ワークピッキング方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
定形部と不定形部とを有するワークをピッキング対象として、ロボットハンドによってピッキングを行う場合がある。特許文献１では、ピッキング対象のワークを識別するためのワーク識別方法として、機械学習モデルを利用して、ワーク置き場において最も上方に位置する定形部を識別し、さらに定形部の三次元モデルとのマッチングを行うことにより、識別した定形部の三次元座標および姿勢を特定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１８３０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のワーク識別方法では、ピッキング対象の定形部の三次元座標および姿勢の特定のためにワーク置き場全体を対象として三次元モデルとのマッチングを行うため、定形部の三次元座標および姿勢の特定に時間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本開示の一形態によれば、ワークピッキング方法が提供される。このワークピッキング方法は、ワークピッキング装置により、定形部と不定形部とをそれぞれ有する積まれた複数のワークを上方から撮像し、二次元画像を得る工程と、前記ワークピッキング装置により、前記二次元画像と、前記複数のワークのうちの最上位置ワークを識別するように学習された第１機械学習モデルと、を利用して、前記最上位置ワークの二次元位置を特定する工程と、前記ワークピッキング装置により、前記最上位置ワークの二次元位置と、前記定形部を識別するように学習された第２機械学習モデルと、を利用して、前記最上位置ワークが有する前記定形部である最上位置定形部の二次元位置を特定する工程と、前記ワークピッキング装置により、前記最上位置定形部の二次元位置を利用して、前記最上位置定形部を含み、前記二次元画像の撮像範囲よりも小さい領域を撮像して三次元画像を取得する工程と、前記ワークピッキング装置により、前記三次元画像と、予め用意されている前記定形部の三次元モデルと、のマッチングを行い、前記最上位置定形部の三次元位置および姿勢を特定する工程と、前記ワークピッキング装置により、前記三次元位置および前記姿勢を利用して、前記最上位置ワークをピッキングする工程と、を備える。
この形態のワークピッキング方法によれば、ワーク置き場全体を撮像した二次元画像の撮像範囲よりも小さい領域であって、少なくとも最上位置定形部を含む領域を撮像した三次元画像を取得し、取得した三次元画像と定形部の三次元モデルとのマッチングを行うことにより、最上位置定形部の三次元位置および姿勢を特定する。このため、ワーク置き場全体を撮像した三次元画像と定形部の三次元モデルとのマッチングを行う構成と比較して、最上位置定形部の三次元位置および姿勢の特定に要する時間を短縮し、ピッキング工程に要する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態のワークピッキング装置の概略構成を示す説明図である。
ワーク置き場におけるワークの配置の一例を示す説明図である。
本実施形態のピッキング工程の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ．実施形態：
Ａ－１．装置構成
図１は、本実施形態のワークピッキング装置１００の概略構成を示す説明図である。ワークピッキング装置１００は、床面ＦＬに配置されたワーク箱ＷＢの内部（以下、「ワーク置き場」とも呼ぶ）に置かれたワークＷを１つずつ把持して取り出す。本実施形態では、ワークＷはワイヤハーネスである。
【０００９】
図２は、ワーク置き場におけるワークＷの配置の一例を示す説明図である。図２には、互いに直交する３つの座標軸であるＸ、Ｙ、Ｚ軸を表す矢印が示されている。図２において、Ｘ軸およびＹ軸は、床面ＦＬに平行であり、Ｚ軸は、床面ＦＬに垂直である。以下の説明において、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸それぞれに平行な方向を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とも呼ぶ。
【００１０】
図２に示す例では、ワーク置き場には、ワイヤハーネスＷ１とワイヤハーネスＷ２とが積まれて置かれている。ワイヤハーネスＷ１は、ケーブル部ＣＢ１と、ケーブル部ＣＢ１の両端に設けられた２つのコネクタ部ＣＮ１１、ＣＮ１２とを有する。ワイヤハーネスＷ２は、ケーブル部ＣＢ２と、ケーブル部ＣＢ２の両端に設けられた２つのコネクタ部ＣＮ２１、ＣＮ２２とを有する。ワイヤハーネスＷ１とワイヤハーネスＷ２とは、交差部ＣＰにおいてケーブル部ＣＢ１がケーブル部ＣＢ２の上に位置するように、Ｚ軸方向に積まれて置かれている。なお、図２に示す例では、ワーク置き場には２本のワイヤハーネスＷ１、Ｗ２のみが置かれているが、ワーク置き場に置かれているワイヤハーネスは３本以上の任意の数であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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