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公開番号2025076732
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2023188534
出願日2023-11-02
発明の名称軌道決定装置、軌道決定方法および軌道決定プログラム
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類B25J 9/10 20060101AFI20250509BHJP(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】マニピュレータロボットの軌道を決定するための新たな方法を提供する。
【解決手段】軌道決定装置は、マニピュレータロボットの軌道を生成する生成部と、生成される軌道に対応するマニピュレータロボットの挙動データに基づいて、複数の特徴量を算出する第1の算出部と、複数の特徴量の少なくとも一部に基づいて、障害物に対するリスクを評価する指標と、マニピュレータロボットの作業効率を示す指標とを含む、マニピュレータロボットの挙動に関するスコアを算出する第2の算出部と、算出されるスコアに基づいて、軌道を最適化する最適化部とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
マニピュレータロボットの軌道を生成する生成部と、
前記生成される軌道に対応する前記マニピュレータロボットの挙動データに基づいて、複数の特徴量を算出する第１の算出部と、
前記複数の特徴量の少なくとも一部に基づいて、障害物に対するリスクを評価する指標と、前記マニピュレータロボットの作業効率を示す指標とを含む、前記マニピュレータロボットの挙動に関するスコアを算出する第２の算出部と、
前記算出されるスコアに基づいて、前記軌道を最適化する最適化部とを備える、軌道決定装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記最適化部は、前記算出されるスコアが最大または最小となるように、前記生成部が前記軌道を生成するためのパラメータを調整する、請求項１に記載の軌道決定装置。
【請求項３】
前記生成部は、経路計画を実行するための経路計画アルゴリズムと、軌道計画を実行するための軌道計画アルゴリズムとを含む、請求項１に記載の軌道決定装置。
【請求項４】
前記生成部は、前記経路計画によって決定された１または複数の経路のうち選択された経路について、軌道計画を実行する、請求項３に記載の軌道決定装置。
【請求項５】
前記経路計画によって決定された１または複数の経路に対する選択を受け付けるためのユーザインターフェイス画面を提供するユーザインターフェイス部をさらに備える、請求項３に記載の軌道決定装置。
【請求項６】
前記生成部は、指定された探索エリアの条件下で、前記経路計画を実行する、請求項３に記載の軌道決定装置。
【請求項７】
前記挙動データの生成は、前記マニピュレータロボットを実際に動作させること、および、前記マニピュレータロボットの動作に関するシミュレーションを実行することのうち、少なくとも一方に基づく、請求項１～６のいずれか１項に記載の軌道決定装置。
【請求項８】
前記挙動データは、前記マニピュレータロボットを構成する各ジョイントの角度目標値、角度実績値、角速度目標値、角速度実績値、角加速度目標値、および、角加速度実績値のうち少なくとも一つを含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の軌道決定装置。
【請求項９】
コンピュータが実行する軌道決定方法であって、
マニピュレータロボットの軌道を生成することと、
前記生成される軌道に対応する前記マニピュレータロボットの挙動データに基づいて、複数の特徴量を算出することと、
前記複数の特徴量の少なくとも一部に基づいて、障害物に対するリスクを評価する指標と、前記マニピュレータロボットの作業効率を示す指標とを含む、前記マニピュレータロボットの挙動に関するスコアを算出することと、
前記算出されるスコアに基づいて、前記軌道を最適化することとを備える、軌道決定方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
マニピュレータロボットの軌道を生成することと、
前記生成される軌道に対応する前記マニピュレータロボットの挙動データに基づいて、複数の特徴量を算出することと、
前記複数の特徴量の少なくとも一部に基づいて、障害物に対するリスクを評価する指標と、前記マニピュレータロボットの作業効率を示す指標とを含む、前記マニピュレータロボットの挙動に関するスコアを算出することと、
前記算出されるスコアに基づいて、前記軌道を最適化することとを、実行させるための軌道決定プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マニピュレータロボットの軌道を決定する方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、マニピュレータロボットの軌道を決定する方法が存在する。
例えば、国際公開第２０１９／１４６００７号（特許文献１）は、撮像部から取得された画像と力覚センサの値に基づいて挿入するための制御量を指示するとともに位置合わせに対する結果から学習する経路決定部と、制御量に到達するために一制御周期ごとに設定される周期制御量と、力覚センサの値に基づく外力に適応した制御量と、に基づいて周期制御量調整値を出力する合成部とを備えた位置制御装置を開示する。
【０００３】
特表２０１９－５１８６１６号公報（特許文献２）は、タスクの速度または実行時間と、タスクの産業上の収益性と、エネルギー効率性とを含むロボットの生産性ファクタのうち任意のものの最適化を可能にするための構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１９／１４６００７号
特表２０１９－５１８６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
マニピュレータロボットの軌道を決定するためには、マニピュレータロボットが人に与える影響、および、マニピュレータロボットと障害物との関係を評価する必要がある。
【０００６】
本発明は、マニピュレータロボットの軌道を決定するための新たな方法を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一例に従う軌道決定装置は、マニピュレータロボットの軌道を生成する生成部と、生成される軌道に対応するマニピュレータロボットの挙動データに基づいて、複数の特徴量を算出する第１の算出部と、複数の特徴量の少なくとも一部に基づいて、障害物に対するリスクを評価する指標と、マニピュレータロボットの作業効率を示す指標とを含む、マニピュレータロボットの挙動に関するスコアを算出する第２の算出部と、算出されるスコアに基づいて、軌道を最適化する最適化部とを含む。
【０００８】
この構成によれば、マニピュレータロボットの挙動に関するスコアに基づいて軌道が最適化されるので、障害物に対するリスクを評価する指標と、マニピュレータロボットの作業効率を示す指標とを考慮した軌道を決定できる。
【０００９】
最適化部は、算出されるスコアが最大または最小となるように、生成部が軌道を生成するためのパラメータを調整してもよい。この構成によれば、算出されるスコアを最大化または最小化することを目的とする最適化アルゴリズムを用いることができる。
【００１０】
生成部は、経路計画を実行するための経路計画アルゴリズムと、軌道計画を実行するための軌道計画アルゴリズムとを含んでいてもよい。この構成によれば、経路計画により経路を生成した上で、生成される経路に基づいて軌道を生成できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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