CN119403659A 取得工件的位置数据的装置、控制装置、机器人系统、方法以及计算机程序 （发那科株式会社）

2024.12.12PCT/JP2022/0247472022.06.21WO2023/248353JA2023.12.28数据来取得工件的位置数据的装置(50)，其具检测数据中包含的工件的形状数据进行匹配来数据取得部(44)与工件的形状数据进行了匹配2位置数据取得部，其通过将工件模型与所述检测数据中包位置数据取消部，在由所述位置数据取得部与所述工工件模型所确定的所述确认区域中，存在所述检测数据中包含的所述物体的形状数据时，所述位置数据取消部使所述位置数据取得部所取得的所述位置确认区域设定部，其根据所述第一输入受理部所受理的所所述装置还具有：确认区域设定部，其根据所述工件模型对所述工件所述确认区域设定部根据所述模拟执行部执行的模拟结果来在所述工件模型设定所所述确认区域设定部针对各个所述姿势的所述工件模型设定所述确所述装置还具有：第二输入受理部，其受理用于对所述确认区域所述位置数据取消部计算进行了所述匹配的工件模型所确定的所述确认区域中的所所述位置数据取消部根据计算出的所述数据量来判定在所述确认区域是否存在所述所述位置数据取消部通过使用所述计算出的数据量和所述工件模型的数据量来执行所述位置数据取消部根据表示所述匹配的结果的检测结果参数、或3所述位置数据取得部通过将所述工件模型与所述检测数据中包含的、在所述位置数据取得部取得了所述第三工件的位置数据之后所述位置数据取消部判定：在进行了所述匹配的工件模型所确定否存在删除了所述第三工件的形状数据而得的所述检测数据中包含的所述物体的形状数权利要求12所述的控制装置，其根据所述形状检测传感器的检测数据来14.一种方法，用于根据检测物体以及工件的形状的形状检测传感器的检测数据来取通过将工件模型与所述检测数据中包含的所述工件的形状数据进在与所述工件的形状数据进行了匹配的所述工件模型所确定的所述45[0036]末端执行器28以能够装卸的方式安装于手腕凸缘26b。末端执行器28例如是能够6是具有拍摄传感器(CMOS、CCD等)以及向该拍摄传感器引导被摄体像的光学透镜(准直透C1相对于机器人基座18被固定为其原点配置于机器人基座18的中心且其z轴与回转体20的[0042]在使末端执行器28移动时，控制装置16在机器人坐标系C1感器坐标系C3规定形状检测传感器14检测出的检测数据DD(或拍摄传感器)的各像素的坐系C1中的形状检测传感器14的位置以及姿势(具体而言，传感器坐标系C3的坐标)是已知7作为与控制装置16的壳体分体的一个计算机(PC等)件W具有孔H作为其他工件W(物体)不能进有表示工件Wn的视觉特征(边缘、面等)的点群，构成该点群的各点具有上述的距离d的信8[0058]在本实施方式中，处理器32在步骤S11中分别生成从不同的虚拟视线方向VL观察[0059]另一方面，图8表示从与工件模型WM的中心轴线平行的虚拟视线方向VL观察该工拟视线方向VL观察工件模型WM时的各种姿势的工确认的纸面背侧的模型组件(即，从图7的虚拟视型WM被设定为其原点配置于在轴部模型SM的端面开口的孔模型HM的开口中心且其z轴与孔n的形状数据SDn的点群超由检测数据DD的传感器坐标系C3规定的虚拟空间中依次配置在步骤S11中生成的多个姿势9粗略搜索RS而与形状数据SD1匹配的工件模型WM设定的工件坐标系C4的、传感器坐标系C3W1SSS[0070]然后，处理器32将传感器坐标系C3的坐标Q1S变换为机器人坐标系C1的坐标Q1R(X1RRRRR表示机器人坐标系C1中工件W1的位置以及姿SDn(n为正整数)时，处理器32取得工件W1的初始位置数据PD1__1、工件W2的初始位置数据PD1_2n的位置数据PD1_n。WMP的点群与形状数据SDn的三维点群的类似S[0076]然后，处理器32将传感器坐标系C3的坐标Q2S变换为机器人坐标系C1的坐标Q2RRRR[0077]该步骤S14的结果是，处理器32分别取得显现在检测数据DD的多个工件Wn的位置的表1中示意性地表示检测结果数据DT的数据[0081]在表1所示的检测结果数据DT中，与工件Wn的位置数据PD2_n(具体而言，坐标Q2SR件模型WM中包含的最大平面模型(具体而言，平面的点群模型WMP)在该工件模型WM的整体搜索PR与工件模型WM匹配的形状数据SDn中包含的最大平面的点群，在该形状数据SDn的整与形状数据SDn的点群匹配的点群模型WMP的点群)相对于与该形状数据SDn匹配的工件模型[0084]处理器32与位置数据PD2_n一起取得检测结果参数PM(一致度βn、平面缘部模型FM与工件W1的形状数据SD1中的凸缘部F的形状数[0092]在步骤S22中，处理器32计算在取得工件Wn的位置数据PD2_n时所匹配的工件模型件W1的位置数据PD2_1时所匹配的工件模型WM中所确定的确认区域VE内的形状数据SDm的数[0094]具体而言，处理器32计算在传感器坐标系C3中配置于确认区域VE的形状数据SD2的点数量作为数据量DA1。这样，在该步骤S22中，处理器32计算在取得工件Wn的位置数据PD2_n时所匹配的工件模型WM中所确定的确认区域VE内的形状数据SD[0097]通过式1的运算求出的失配参数εn是定量地表示工件模型WM与形状[0099]在该步骤S23中，处理器32判定如上述那样求出的失配参数εn是否为预先确定的另的运算，也可以通过使用了数据量DAn的任何运算来求出定量地表示工件模型WM与形状数理器32在后述的步骤S5中使用根据这样失配的工件坐标系C4而取得的位置数据PD2_1来使[0104]因此，在本实施方式中，处理器32在该步骤S24中作为位置数据取消部46发挥功步骤S2中取得的工件Wn的位置数据PD2_n的总数(或者，在之前的步骤S1中取得的检测数据行上述的步骤S3后的检测结果数据DT确定为在后述的步骤S5的控制中使用的正式的控制RR46发挥功能，根据形状检测传感器14的检进入的区域对应的确认区域VE的工件模型WM与检测数据DD中包含的工件Wn的形状数据SDn据SD2)时(在步骤S23中判定为是)，使位置数据取得部44取得的位置数据PD2_n无效(步骤了适当的匹配时不能存在于确认区域VE的数据量DAn，能够定量地验证工件模型WM与形状[0122]作为一例，处理器32根据与工件Wn的位置数据PD2_n关联起来的检测结果参数PM，的工件模型WM的位置以及姿势中的至少一方，判定是否需要在步骤S22中计算数据量DAn。在此，根据与显现在检测数据DD中的工件Wn的形状数据SDn匹配的工件模型WM的位置或姿RR此外，处理器50也可以在该步骤S31中判定位置数据PD2_n的坐标Q2R是否处于坐标范围QR、1的位置数据PD2_1在步骤DD中删除工件W1的形状数据SD1的点群。图13示意性地表示这样删除了形状数据SD1的检测定的确认区域VE中，是否存在工件W1的形状数据SD1被删除的检测数据DD中包含的物体(例的基础上，能够执行在取得下一个工件W2的位置数据PD2_2时匹配的工件模型WM与该工件W2确认区域设定指令时开始。在步骤S41中[0141]在步骤S42中，处理器32判定是否受理了用于对工件模型WM指定确认区域VE的输入IP1。具体而言，操作员目视确认显示在实施方式中为孔H)，确认区域VE作为与该不能进入的区域对应的区域而设定给工件模型定确认区域VE的输入IP1的第一输入受理部52(图1定确认区域VE。假设，在之前的步骤S42中受理了用于指定工件模型WM的孔模型HM的输入入IP1对工件模型WM设定确认区域VE的确认区域设定部54(图14)成的多个姿势的工件模型WM分别与显现在检测数据DD中的工件Wn的形状数据区域VE，判定是否受理了用于指定在上述的步骤S23中使用的阈值εth(或阈值DAth)的输入将用于指定在上述的步骤S23中与失配参数εn(或数据量DAn)进行比较的阈值εth(或阈值模型WM的模型数据和确认区域VE的数据关联起来存储在存储器[0152]在步骤S46中，处理器32判定是否受理了用于修正或删除在该时间点设定给工件除确认区域VE的输入IP3的第二输入受理部56(图1[0156]在步骤S48中，处理器32判定是否受理了用于承认在该时间点设定给工件模型WM置42，将操作承认按钮图像的输入IP4提供给处理器32。处理器32作为第二输入受理部56[0159]根据图15的流程，操作员可以对工件模型WM任意设定确认区域VE和阈值εth(或DAth中对工件模型WM设定确认区域VE，在图4的流程中根据形状检测传感器14的检测数据DD取部54以及第二输入受理部56构成根据形状检测传感器14的检测数据DD取得工件Wn的位置够适当地设定在上述的步骤S3的失配验证中着眼的确认别生成多个姿势的工件模型WM(步骤S11)，确认区域设定部54对各个姿势的工件模型WM设区域VE进行修正或删除的输入IP3、或者用于承认该确认区域VE的输入IP4(步骤S46或的中央区域指定确认区域VE3。处理器32可以在步骤S42中受理用于指定这样的确认区域DAn_1/DAw[0174]还可替换为，操作员可以在步骤S42中将工件模型WM的孔模型HM设定成确认区域设定给孔模型HM的确认区域VE1和设定给工件模型WM的实心部分的确认区域VE2，分别指定32可以根据在步骤S41中取得的工件模型WM来分别生成图7和图8所示的多个姿势的工件模[0177]作为一例，处理器50对该工件模型WM设定从外侧覆盖工件模型WM的包络形状模据工件模型WM对该工件模型WM自动设定确件模型WM2与工件模型WM1抵接的模拟SL的模拟执行部58(图17在工件模型WM2的实心部分的至少一个体素VXS进入到工件模型WM1的孔模型HM的一个体素拟中工件模型WM2的体素VXS进入到工件模型WM1的一个体素VXH时，该一个体素VXH的得分SC[0186]处理器32每当在步骤S51中执行模拟SL时，计算工件模型WM1的各体素VXH的得分[0188]其中，式2中的i表示模拟SL的次数(换言之，用于模拟SC的各种姿势的工件模型WM2的数量判定上述的得分SC是否为预先确定的阈值SCth以下，将满足SC≤SCth的体素VXH设定为确认BM内模拟地散装多个工件模型WMk，执行使散装的多个工件模型WMk的配置和姿势反复变化58)的功能也可以是通过计算机程序PG实现的功能模块。该计算机程序PG也可以以记录于的作业用动作的示教装置(示教器或平板型便携终端等)或PC等其他任何计算机。该情况[0200]例如，在步骤S13之后执行步骤S3时，处理器32在该步骤S3的步骤S22(图11或图12)中，计算对取得工件Wn的初始位置数据PD1_n时匹配的工件模型WM所确定的确认区域VE粗略搜索RS及精细搜索PR的其他任何方法来取得工件W的位置数据PD。夹具或凸部等物体不能进入到工件W的孔H时，可以将与该孔H对应的工件模型WM的孔模型[0205]或者，形状检测传感器14也可以具有二维摄像头和能够测定到物体的距离d的测数据，也可以包含二维摄像头拍摄到的二维图像数据和测距传感器测定出的距离d的数据