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公開番号2025077479
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023189689
出願日2023-11-06
発明の名称保持システム、及び制御装置
出願人コネクテッドロボティクス株式会社
代理人個人,個人
主分類B25J 13/00 20060101AFI20250512BHJP(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】ロボットによって保持を行う場合に、保持の対象物が収容容器の外側に飛び散ることを抑制する。
【解決手段】把持システム1は、把持部材31aを備えた多関節ロボット30と、多関節ロボット30の動作を制御する制御装置10と、を備える。制御装置10は、収容容器20に収容されている具材に対する、把持部材31aによる把持に関する動作として、動作の実行に伴い把持部材31aから具材が飛び散る可能性が第1の可能性である第1の動作と、動作の実行に伴い把持部材31aから具材が飛び散る可能性が第1の可能性よりも高い第2の可能性である第2の動作と、を多関節ロボット30に実行させる。これと共に、制御装置10は、第2の動作を実行する際の把持部材31aの位置を、第1の動作を実行する際の把持部材31aの位置よりも低い位置になるように多関節ロボット30を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
保持部材を備えたロボットと、前記ロボットの動作を制御する制御装置と、を備えた保持システムであって、
前記制御装置は、
収容容器に収容されている対象物に対する、前記保持部材による保持に関する動作として、
動作の実行に伴い前記保持部材から前記対象物が飛び散る可能性が第１の可能性である第１の動作と、
動作の実行に伴い前記保持部材から前記対象物が飛び散る可能性が前記第１の可能性よりも高い第２の可能性である第２の動作と、を前記ロボットに実行させると共に、
前記第２の動作を実行する際の前記保持部材の位置を、前記第１の動作を実行する際の前記保持部材の位置よりも低い位置になるように前記ロボットを制御する、
ことを特徴とする保持システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記第２の動作を実行する際の前記保持部材の位置を、前記収容容器の開口面の高さよりも低い、前記収容容器の収容空間内の位置とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の保持システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記収容容器の開口面の高さに変更があった場合には、前記第２の動作を実行する際の前記保持部材の位置も変更する、
ことを特徴とする請求項２に記載の保持システム。
【請求項４】
前記保持部材の位置とは、前記対象物が前記保持部材から前記収容容器の外側に飛び散る起点となる位置である、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の保持システム。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記収容容器の水平面を複数の領域に区分した場合に、前記第２の動作が何れの領域で実行されるかに基づいて、前記第２の動作を実行する際の前記保持部材の位置の高さを異ならせる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の保持システム。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記収容容器において、前記対象物の収容されている状態に基づいて、前記第２の動作を実行する際の前記保持部材の移動速度を異ならせる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の保持システム。
【請求項７】
保持部材を有するロボットを備えた、保持システムの動作を制御する制御手段を備えた制御装置であって、
前記制御手段は、
収容容器に収容されている対象物に対する、前記保持部材による保持に関する動作として、
動作の実行に伴い前記保持部材から前記対象物が飛び散る可能性が第１の可能性である第１の動作と、
動作の実行に伴い前記保持部材から前記対象物が飛び散る可能性が前記第１の可能性よりも高い第２の可能性である第２の動作と、を前記ロボットに実行させると共に、
前記第２の動作を実行する際の前記保持部材の位置を、前記第１の動作を実行する際の前記保持部材の位置よりも低い位置になるように前記保持システムの構成部材を制御する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項８】
前記構成部材は、
前記保持部材を備えたロボット、又は、前記収容容器を上昇及び下降する昇降機構、の何れかである、
ことを特徴とする請求項７に記載の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持システム、及び制御装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、様々な分野において、ロボットの導入が進められている。従来からロボットが用いられている工業製品の製造分野はもちろんのことながら、例えば、食品の盛り付けを行う分野等でもロボットの導入が進められている。
このような盛り付けを行うロボットに関する技術の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示の技術では、把持部材の駆動を制御するモードとして、把持部材に対象物を把持させる第１制御モードと、把持部材に付着した対象物を除去する第２制御モードとを使い分ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－２４０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載されているような一般的な技術では、対象物が収容された収容容器の開口面の鉛直上方において把持等の動作を行う。また、例えば、特許文献１の第２制御モードでは、未だ把持していない対象物の鉛直上方で把持部材を上下動させることで、把持部材に付着していた対象物を落下させる動作を行う。
このような動作を行う場合、その過程において、十分に把持できていなかった対象物や、把持部材に付着していた対象物が、制御不能となって収容容器の外側にまで飛び散るおそれがある。そして、このように対象物が外側まで飛び散った場合、作業員がこの対象物を回収したり、その後に清掃をしたりするという作業が発生する。また、この作業中はロボットの動作を停止しておく必要があるため、結果として、生産性が低下してしまう。
【０００５】
このような問題は、ロボットが対象物を把持することで対象物の保持をする場面に限られるものではない。例えば、ロボットが対象物を吸着して対象物の保持を行う場面や、ロボットが対象物を掬うことにより対象物の保持を行う場面や、ロボットが対象物を挟むことにより対象物の保持を行う場面といった、ロボットが何らかの手段で保持を行う場面全般に共通するものである。
さらに、このような問題はロボットが保持する対象物が食品である場合に限られるものではなく、工業製品の製造等のロボットによって様々な対象物を保持する場面全般に共通するものである。
以上のように、従来の技術では、ロボットによって保持を行う場合に、保持の対象物を収容容器の外側に飛び散らせないことについて、未だ改善の余地があった。
【０００６】
本発明の課題は、ロボットによって保持を行う場合に、保持の対象物が収容容器の外側に飛び散ることを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る保持システムは、
保持部材を備えたロボットと、前記ロボットの動作を制御する制御装置と、を備えた保持システムであって、
前記制御装置は、
収容容器に収容されている対象物に対する、前記保持部材による保持に関する動作として、
動作の実行に伴い前記保持部材から前記対象物が飛び散る可能性が第１の可能性である第１の動作と、
動作の実行に伴い前記保持部材から前記対象物が飛び散る可能性が前記第１の可能性よりも高い第２の可能性である第２の動作と、を前記ロボットに実行させると共に、
前記第２の動作を実行する際の前記保持部材の位置を、前記第１の動作を実行する際の前記保持部材の位置よりも低い位置になるように前記ロボットを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ロボットによって保持を行う場合に、保持の対象物が収容容器の外側に飛び散ることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明に係る把持システム１の構成を模式的に示す模式図である。
制御装置１０のハードウェア構成を示す模式図である。
制御装置１０の機能的構成を示すブロック図である。
ハンド３１の先端に設置される把持部材３１ａの形状例を示す模式図である。
把持動作等の動作を実行する場合の、収容容器２０の収容空間、ハンド３１、把持部材３１ａ、ロボットアーム３２、及び具材の位置関係について示す図である。
一対の把持部材３１ａの開閉について示す図である。
検出部４０の近傍を拡大して示す斜視図である。
移送位置Ｐ１及び解放位置Ｐ２の近傍を示す模式図である。
移送位置Ｐ１及び解放位置Ｐ２の近傍を鉛直上方から俯瞰した図である。
高さ制御処理を実行する場合に用いる、基準位置について示す模式図である。
高さ制御処理を実行する場合の、収容容器２０の収容空間、収容された具材、ハンド３１、把持部材３１ａ、及びロボットアーム３２の位置関係について示す模式図である。
把持システム１が実行する具材盛り付け処理の流れを示すフローチャートである。
把持システム１が実行する具材盛り付け処理の流れを示すフローチャートである。
変形例１における、高さ制御処理を実行する場合の、収容容器２０の収容空間、収容された具材、ハンド３１、把持部材３１ａ、及びロボットアーム３２の位置関係について示す模式図である。
変形例２における、収容容器２０に拡張部材６０を取り付けた状態を示す模式図である。
変形例４により高さ制御処理を実行する場合の、収容容器２０の収容空間、収容された具材、ハンド３１、把持部材３１ａ、及びロボットアーム３２の位置関係について示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［実施形態］
［全体構成］
図１は、本発明に係る把持システム１の構成を模式的に示す模式図である。
ここで、把持システム１は、食材を盛り付けるシステムに本発明を適用することを想定したものである。そのため、以下の説明においては、把持システム１が、惣菜等の具材を把持し、この把持した具材を、惣菜の容器に盛り付ける場合を例に挙げて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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