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JP2020186082A - Washing machine identification system - Google Patents

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JP2020186082A
JP2020186082A JP2019090580A JP2019090580A JP2020186082A JP 2020186082 A JP2020186082 A JP 2020186082A JP 2019090580 A JP2019090580 A JP 2019090580A JP 2019090580 A JP2019090580 A JP 2019090580A JP 2020186082 A JP2020186082 A JP 2020186082A
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JP
Japan
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washing machine
fully automatic
identification system
drum type
robot
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Pending
Application number
JP2019090580A
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Japanese (ja)
Inventor
広夢 迎里
Hiromu Mukaizato
広夢 迎里
一省 伊吹
Kazumi Ibuki
一省 伊吹
代之 斎藤
Daiyuki Saito
代之 斎藤
誠一 山崎
Seiichi Yamazaki
誠一 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jfe Urban Recycle Corp
Original Assignee
Jfe Urban Recycle Corp
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Abstract

To provide a washing machine identification system capable of classifying a washing machine arranged in an installation site of a container or the like into a fully automatic type washing machine and a drum type washing machine.SOLUTION: A washing machine identification system 10 comprises: an imaging device 1; a robot 4 having a hand capable of holding a washing machine 5; an identification unit 12 for classifying the washing machines 5 into a fully automatic type washing machine 5a and a drum type washing machine 5b; and a control unit 13 for controlling the robot 4 so as to convey the fully automatic type washing machine 5a from an installation site 6 to a first position 7 and convey the drum type washing machine 5b from the installation site 6 to a second position 8. The imaging device 1 picks up images of the plurality of washing machines 5 arranged in the installation site 6 with their side faces facing upward from above. The identification unit 12 classifies the washing machine 5 into the fully automatic type washing machine 5a and the drum type washing machine 5b based on the teaching by an operator and/or image information acquired by the imaging device 1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、洗濯機を種類毎に分類する洗濯機識別システムに関する。 The present invention relates to a washing machine identification system that classifies washing machines by type.

リサイクルプラントでは、洗濯機を再資源化するために洗濯機の解体が行われている。洗濯機は、筐体、洗濯槽、カバー、操作パネル、モータ等を備える。洗濯機の筐体、洗濯槽、カバーは、合成樹脂に再資源化される。洗濯機の操作パネル、モータは、金属に再資源化される。 At the recycling plant, washing machines are being dismantled in order to recycle them. The washing machine includes a housing, a washing tub, a cover, an operation panel, a motor, and the like. The washing machine housing, washing tub, and cover are recycled into synthetic resin. The operation panel and motor of the washing machine are recycled into metal.

洗濯機は、全自動式洗濯機、ドラム式洗濯機、2槽式洗濯機、乾燥機等に分類される。洗濯機は種類毎に構造が似ているので、洗濯機を種類毎に分類することができれば、解体作業の効率を向上させることができる。従来の洗濯機の識別方法として、洗濯機を全自動式洗濯機(1槽式)と2槽式洗濯機に分類する方法が開示されている(特許文献1参照)。特許文献1の発明は、洗濯機の正面の幅寸法と奥行き寸法との比に基づいて、洗濯機を全自動式洗濯機と2槽式洗濯機に分類している。 Washing machines are classified into fully automatic washing machines, drum-type washing machines, two-tank washing machines, dryers and the like. Since the washing machines have similar structures for each type, if the washing machines can be classified for each type, the efficiency of the dismantling work can be improved. As a conventional method for identifying a washing machine, a method of classifying a washing machine into a fully automatic washing machine (one-tank type) and a two-tank type washing machine is disclosed (see Patent Document 1). The invention of Patent Document 1 classifies a washing machine into a fully automatic washing machine and a two-tank washing machine based on the ratio of the width dimension and the depth dimension of the front surface of the washing machine.

特開平11−304458号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-304458

近年、ドラム式洗濯機の需要が増えている。リサイクルプラントに搬入される洗濯機は、大半が全自動式洗濯機であるものの、ドラム式洗濯機の数が増えている。リサイクルプラントには、全自動式洗濯機とドラム式洗濯機とがコンテナ等に積み込まれた状態で搬入される。全自動式洗濯機とドラム式洗濯機とでは、その構造が異なり、解体方法も異なる。解体作業の効率を向上させるために、洗濯機を全自動式洗濯機とドラム式洗濯機に分類することが望まれる。 In recent years, the demand for drum-type washing machines has increased. Most of the washing machines brought into the recycling plant are fully automatic washing machines, but the number of drum-type washing machines is increasing. A fully automatic washing machine and a drum-type washing machine are carried into the recycling plant in a state of being loaded in a container or the like. The structure of the fully automatic washing machine and the drum-type washing machine are different, and the dismantling method is also different. In order to improve the efficiency of dismantling work, it is desirable to classify washing machines into fully automatic washing machines and drum type washing machines.

そこで、本発明は、コンテナ等の設置場所に配置された洗濯機を少なくとも全自動式洗濯機とドラム式洗濯機に分類し、全自動式洗濯機を第1位置に搬送し、ドラム式洗濯機を第2位置に搬送することができる洗濯機識別システムを提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, the washing machines arranged at the installation location of the container or the like are classified into at least a fully automatic washing machine and a drum type washing machine, and the fully automatic washing machine is transported to the first position to be a drum type washing machine. It is an object of the present invention to provide a washing machine identification system capable of transporting a washing machine to a second position.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、側面が上を向いた状態で設置場所に配置された複数の洗濯機を上方から撮像する撮像装置と、洗濯機を保持可能なハンドを有するロボットと、前記撮像装置が取得した画像情報に基づいて、洗濯機の位置情報及び姿勢情報を生成する認識部と、オペレータによる教示に基づいて、及び/又は前記撮像装置が取得した画像情報に基づいて、洗濯機を少なくとも全自動式洗濯機とドラム式洗濯機に分類する識別部と、前記認識部から入力された位置情報及び姿勢情報、並びに前記識別部から入力された分類情報に基づいて、全自動式洗濯機を前記設置場所から第1位置に搬送し、ドラム式洗濯機を前記設置場所から第2位置に搬送するように、前記ロボットを制御する制御部と、を備える洗濯機識別システムである。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention includes an imaging device that images a plurality of washing machines arranged at an installation location with the side facing upward from above, and a hand that can hold the washing machines. The robot, the recognition unit that generates the position information and the posture information of the washing machine based on the image information acquired by the imaging device, and / or the image information acquired by the imaging device based on the instruction by the operator. Based on the identification unit that classifies the washing machine into at least a fully automatic washing machine and a drum type washing machine, the position information and posture information input from the recognition unit, and the classification information input from the identification unit. , A washing machine identification including a control unit that controls the robot so that the fully automatic washing machine is transported from the installation location to the first position and the drum-type washing machine is transported from the installation location to the second position. It is a system.

本発明によれば、設置場所に配置された洗濯機を少なくとも全自動式洗濯機とドラム式洗濯機とに分類し、全自動式洗濯機を第1位置に搬送し、ドラム式洗濯機を第2位置に搬送することができる。また、撮像装置が洗濯機の側面形状を撮像するので、全自動式洗濯機とドラム式洗濯機とを容易に区別することができ、全自動式洗濯機とドラム式洗濯機の分類精度を向上させることができる。 According to the present invention, the washing machines arranged at the installation location are classified into at least a fully automatic washing machine and a drum type washing machine, the fully automatic washing machine is transported to the first position, and the drum type washing machine is the first. It can be transported to two positions. In addition, since the image pickup device images the side shape of the washing machine, it is possible to easily distinguish between the fully automatic washing machine and the drum type washing machine, and the classification accuracy of the fully automatic washing machine and the drum type washing machine is improved. Can be made to.

本発明の一実施形態の洗濯機識別システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the washing machine identification system of one Embodiment of this invention. コンテナの側面図である。It is a side view of a container. 上方から見たコンテナの内部の洗濯機を表す画像である。It is an image showing the washing machine inside the container seen from above. 図4(a)は全自動式洗濯機の外観斜視図であり、図4(b)はドラム式洗濯機の外観斜視図である。FIG. 4A is an external perspective view of the fully automatic washing machine, and FIG. 4B is an external perspective view of the drum type washing machine. 図5(a)は洗濯機の側面に吸着したハンドを示す斜視図であり、図5(b)はハンドの底面図である。FIG. 5A is a perspective view showing a hand adsorbed on the side surface of the washing machine, and FIG. 5B is a bottom view of the hand. 図6(a)は搬送方向から見た第1コンベヤと全自動式洗濯機を示す図であり、図6(b)は搬送方向から見た第2コンベヤとドラム式洗濯機を示す図である。FIG. 6A is a diagram showing a first conveyor and a fully automatic washing machine seen from the transport direction, and FIG. 6B is a diagram showing a second conveyor and a drum type washing machine seen from the transport direction. .. ニューラルネットワークを示す図である。It is a figure which shows the neural network. 上位制御装置のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware configuration of the upper control unit.

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態の洗濯機識別システムを詳細に説明する。ただし、本発明の洗濯機識別システムは、種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
(洗濯機識別システムの構成)
Hereinafter, the washing machine identification system according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the washing machine identification system of the present invention can be embodied in various forms, and is not limited to the embodiments described in the present specification. The present embodiment is provided with the intention of allowing those skilled in the art to fully understand the scope of the invention by making sufficient disclosure of the specification.
(Configuration of washing machine identification system)

図1は、本発明の一実施形態の洗濯機識別システム10の構成を示す。洗濯機識別システム10は、撮像装置としてのカメラ1と、上位制御装置2と、ロボットコントローラ3と、ロボット4と、を備える。 FIG. 1 shows the configuration of the washing machine identification system 10 according to the embodiment of the present invention. The washing machine identification system 10 includes a camera 1 as an image pickup device, an upper control device 2, a robot controller 3, and a robot 4.

6は洗濯機5が積み込まれたコンテナであり、洗濯機5の設置場所である。コンテナ6には、洗濯機5が側面を上に向けた状態で積み込まれる。洗濯機5には、少なくとも全自動式洗濯機5aとドラム式洗濯機5bがある。7はロボット4によって全自動式洗濯機5aが搬送される第1コンベヤであり、第1位置である。8はロボット4によってドラム式洗濯機5bが搬送される第2コンベヤである。図1には、ロボット4、コンテナ6、第1コンベヤ7、第2コンベヤ8の平面図が示される。 Reference numeral 6 denotes a container in which the washing machine 5 is loaded, and is a place where the washing machine 5 is installed. The washing machine 5 is loaded into the container 6 with the side surface facing up. The washing machine 5 includes at least a fully automatic washing machine 5a and a drum type washing machine 5b. Reference numeral 7 denotes a first conveyor on which the fully automatic washing machine 5a is conveyed by the robot 4, which is the first position. Reference numeral 8 denotes a second conveyor on which the drum-type washing machine 5b is conveyed by the robot 4. FIG. 1 shows a plan view of the robot 4, the container 6, the first conveyor 7, and the second conveyor 8.

カメラ1は、コンテナ6の上方に配置される(図2の側面図参照)。カメラ1は、コンテナ6に積み込まれている複数の洗濯機5を上方から撮像し、複数の洗濯機5の三次元の画像情報を取得する。図3は、上方から見たコンテナ6の内部の洗濯機5を表す。図3の画像は、カメラ1が撮像した画像情報に相当する。図3の画像がロボット4の動作座標(図中のXYZ座標)とマッチングされる。 The camera 1 is arranged above the container 6 (see the side view of FIG. 2). The camera 1 takes an image of the plurality of washing machines 5 loaded in the container 6 from above, and acquires three-dimensional image information of the plurality of washing machines 5. FIG. 3 shows the washing machine 5 inside the container 6 as viewed from above. The image of FIG. 3 corresponds to the image information captured by the camera 1. The image of FIG. 3 is matched with the operating coordinates of the robot 4 (XYZ coordinates in the figure).

上位制御装置2は、カメラ1が取得した画像情報に基づいて、ロボット4の動作に関する処理を行い、ロボットコントローラ3に動作指令を出力する。上位制御装置2は、認識部11と、識別部12と、動作計画部(制御部)13と、表示装置14と、入力装置15と、を備える。 The host controller 2 performs processing related to the operation of the robot 4 based on the image information acquired by the camera 1, and outputs an operation command to the robot controller 3. The upper control device 2 includes a recognition unit 11, an identification unit 12, an operation planning unit (control unit) 13, a display device 14, and an input device 15.

認識部11は、カメラ1が取得した画像情報を画像処理し、複数の洗濯機5それぞれを個体認識する。そして、認識部11は、各洗濯機5の位置情報及び姿勢情報を生成し、位置情報及び姿勢情報を動作計画部13に出力する。位置情報は、各洗濯機5の側面の中心のXYZ座標であり、姿勢情報は、各洗濯機5のX軸、Y軸、Z軸回りの傾きである。また、認識部11は、各洗濯機5の側面の形状情報を生成し、形状情報を識別部12に出力する。 The recognition unit 11 performs image processing on the image information acquired by the camera 1 and individually recognizes each of the plurality of washing machines 5. Then, the recognition unit 11 generates the position information and the posture information of each washing machine 5, and outputs the position information and the posture information to the motion planning unit 13. The position information is the XYZ coordinates of the center of the side surface of each washing machine 5, and the posture information is the inclination around the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis of each washing machine 5. Further, the recognition unit 11 generates shape information on the side surface of each washing machine 5 and outputs the shape information to the identification unit 12.

識別部12は、オペレータによる教示に基づいて、洗濯機5を少なくとも全自動式洗濯機5aとドラム式洗濯機5bに分類し、分類情報を動作計画部13に出力する。図3に示すように、表示装置14には、洗濯機5の側面形状の画像が表示される。オペレータは、表示装置14に表示された画像を参照しながら、タッチパネル、マウス等の入力装置15を用いて、表示装置14の画像上で洗濯機5が全自動式洗濯機5aであるかドラム式洗濯機5bであるかの分類を教示する。オペレータが分類を教示すると、表示装置14には、教示結果が表示される。例えば、図3に示すように、全自動式洗濯機5aには1つの楕円21が表示され、ドラム式洗濯機5bには2つの楕円22が表示される。オペレータは、入力装置15を用いて表示装置14の画像上で洗濯機5の底部も教示する。オペレータが底部を教示すると、表示装置14には、教示結果が表示される。例えば、図3に示すように、洗濯機5の底部には楕円21,22が表示される。 The identification unit 12 classifies the washing machine 5 into at least a fully automatic washing machine 5a and a drum type washing machine 5b based on the instruction by the operator, and outputs the classification information to the operation planning unit 13. As shown in FIG. 3, an image of the side surface shape of the washing machine 5 is displayed on the display device 14. The operator uses an input device 15 such as a touch panel and a mouse while referring to the image displayed on the display device 14, and the washing machine 5 is a fully automatic washing machine 5a or a drum type on the image of the display device 14. We will teach you how to classify the washing machine 5b. When the operator teaches the classification, the teaching result is displayed on the display device 14. For example, as shown in FIG. 3, one ellipse 21 is displayed on the fully automatic washing machine 5a, and two ellipses 22 are displayed on the drum washing machine 5b. The operator also teaches the bottom of the washing machine 5 on the image of the display device 14 using the input device 15. When the operator teaches the bottom, the display device 14 displays the teaching result. For example, as shown in FIG. 3, ellipses 21 and 22 are displayed on the bottom of the washing machine 5.

図1に示すように、識別部12は、認識部11から入力された洗濯機5の形状情報に基づいて、洗濯機5を全自動式洗濯機5aとドラム式洗濯機5bに分類し、分類情報を動作計画部13に出力する。具体的には、識別部12は、機械学習を行った学習済みの学習器に洗濯機5の形状情報を入力することで、洗濯機5を全自動式洗濯機5aとドラム式洗濯機5bに分類する(詳しくは後述する)。 As shown in FIG. 1, the identification unit 12 classifies the washing machine 5 into a fully automatic washing machine 5a and a drum type washing machine 5b based on the shape information of the washing machine 5 input from the recognition unit 11. The information is output to the operation planning unit 13. Specifically, the identification unit 12 inputs the shape information of the washing machine 5 into the learned learning machine that has undergone machine learning, so that the washing machine 5 becomes a fully automatic washing machine 5a and a drum-type washing machine 5b. Classify (details will be described later).

図4(a)は全自動式洗濯機5aの外観斜視図を示し、図4(b)はドラム式洗濯機5bの外観斜視図を示す。全自動式洗濯機5aの蓋23は、上面5a1に取り付けられる。ドラム式洗濯機5bの蓋24は、正面5b2に取り付けられる。ドラム式洗濯機5bでは、上面5b1から正面5b2にわたって曲面状の傾斜面が形成される。全自動式洗濯機5aとドラム式洗濯機5bとでは、上面5a1,5b1、正面5a2,5b2、背面5a3,5b3、底面5a5,5b5の形状が類似するが、側面5a4,5b4の形状が相違する。オペレータが表示装置14に表示される洗濯機5の側面形状を参照して、全自動式洗濯機5aとドラム式洗濯機5bを分類することで、分類精度を向上させることができる。また、識別部12が洗濯機5の側面の形状情報に基づいて、全自動式洗濯機5aとドラム式洗濯機5bを分類することで、分類精度を向上させることができる。 FIG. 4A shows an external perspective view of the fully automatic washing machine 5a, and FIG. 4B shows an external perspective view of the drum type washing machine 5b. The lid 23 of the fully automatic washing machine 5a is attached to the upper surface 5a1. The lid 24 of the drum-type washing machine 5b is attached to the front surface 5b2. In the drum type washing machine 5b, a curved inclined surface is formed from the upper surface 5b1 to the front surface 5b2. The fully automatic washing machine 5a and the drum-type washing machine 5b have similar shapes of the upper surface 5a1, 5b1, the front surface 5a2, 5b2, the back surface 5a3, 5b3, and the bottom surface 5a5, 5b5, but the shapes of the side surfaces 5a4, 5b4 are different. .. The classification accuracy can be improved by the operator classifying the fully automatic washing machine 5a and the drum type washing machine 5b with reference to the side surface shape of the washing machine 5 displayed on the display device 14. Further, the identification unit 12 classifies the fully automatic washing machine 5a and the drum type washing machine 5b based on the shape information of the side surface of the washing machine 5, so that the classification accuracy can be improved.

なお、コンテナ6には、全自動式洗濯機5a、ドラム式洗濯機5bだけでなく、2槽式洗濯機、乾燥機が積み込まれる場合がある。これらを全自動式洗濯機5aに分類し、第1コンベヤ7に搬送してもよいし、これらを全自動式洗濯機5a、ドラム式洗濯機5bとは別に分類し、図示しない第3コンベヤ等に搬送してもよい。 In addition to the fully automatic washing machine 5a and the drum type washing machine 5b, the container 6 may be loaded with a two-tank type washing machine and a dryer. These may be classified into a fully automatic washing machine 5a and conveyed to the first conveyor 7, or these may be classified separately from the fully automatic washing machine 5a and the drum type washing machine 5b, and the third conveyor and the like (not shown) may be classified. May be transported to.

図1に示すように、動作計画部13は、認識部11から入力された位置情報及び姿勢情報と、識別部12から入力された分類情報に基づいて、ロボット4に行わせる動作を計画し、それによって生成した動作指令をロボットコントローラ3に出力する。動作計画部13は、全自動式洗濯機5aをコンテナ6から第1コンベヤ7に搬送し、ドラム式洗濯機5bをコンテナ6から第2コンベヤ8に搬送するようにロボット4を制御する。 As shown in FIG. 1, the motion planning unit 13 plans the operation to be performed by the robot 4 based on the position information and the posture information input from the recognition unit 11 and the classification information input from the identification unit 12. The operation command generated thereby is output to the robot controller 3. The motion planning unit 13 controls the robot 4 so as to transport the fully automatic washing machine 5a from the container 6 to the first conveyor 7 and the drum-type washing machine 5b from the container 6 to the second conveyor 8.

上位制御装置2の認識部11、識別部12、動作計画部13は、後述するCPUがプログラムを実行することにより実現されてもよいし、ASICやFPGAその他の専用集積回路により実現されてもよい。 The recognition unit 11, the identification unit 12, and the operation planning unit 13 of the upper control device 2 may be realized by the CPU executing the program described later, or may be realized by the ASIC, FPGA, or other dedicated integrated circuit. ..

ロボットコントローラ3は、上位制御装置2の動作計画部13から入力された動作指令に基づいて、ロボット4の各軸のモータに出力する駆動信号を生成する。 The robot controller 3 generates a drive signal to be output to the motors of each axis of the robot 4 based on the operation command input from the operation planning unit 13 of the host controller 2.

ロボット4は、多関節ロボットである。図5(a)に示すように、ロボット4のアーム4aの先端には、洗濯機5を保持可能なハンド31が取り付けられる。ハンド31は、洗濯機5の側面を吸着する。洗濯機5の背面には、点検用のカバー26が着脱可能に取り付けられる。上記のように、全自動式洗濯機5aの上面5a1、ドラム式洗濯機5bの正面5b2には、開閉可能な蓋23,24が取り付けられている。このため、洗濯機5の背面、上面、正面を吸着しても、カバー26や蓋23,24が外れるだけで、洗濯機5を持ち上げることができない。洗濯機5の側面を吸着することで、全自動式洗濯機5aもドラム式洗濯機5bもハンド31で吸着して持ち上げることができる。 The robot 4 is an articulated robot. As shown in FIG. 5A, a hand 31 capable of holding the washing machine 5 is attached to the tip of the arm 4a of the robot 4. The hand 31 sucks the side surface of the washing machine 5. An inspection cover 26 is detachably attached to the back surface of the washing machine 5. As described above, the lids 23 and 24 that can be opened and closed are attached to the upper surface 5a1 of the fully automatic washing machine 5a and the front surface 5b2 of the drum-type washing machine 5b. Therefore, even if the back surface, the upper surface, and the front surface of the washing machine 5 are attracted, the cover 26 and the lids 23 and 24 are only removed, and the washing machine 5 cannot be lifted. By sucking the side surface of the washing machine 5, both the fully automatic washing machine 5a and the drum type washing machine 5b can be sucked and lifted by the hand 31.

ハンド31は、真空源にチューブ32を介して連結される仲介部33と、金属製の本体部34と、本体部34に取り付けられるスポンジパッド35と、を備える。本体部34は四角形の板状に形成される。図5(b)に示すように、本体部34の下面には、真空源に連通する多数の真空引き孔34aが形成される。本体部34の下面には、接着等によってスポンジパッド35が取り付けられる。スポンジパッド35も四角形の板状である。スポンジパッド35には、本体部34の多数の真空引き孔34aに対応する多数の吸着孔35aが形成される。真空源によって本体部34の真空引き孔34aとスポンジパッド35の吸着孔35aを負圧にすることで、洗濯機5を吸着することができる。本体部34にスポンジパッド35を取り付けることで、図5(a)に示すように、洗濯機5の側面に凹凸があっても洗濯機5の側面を吸着して持ち上げることができる。 The hand 31 includes an intermediary portion 33 connected to the vacuum source via a tube 32, a metal main body portion 34, and a sponge pad 35 attached to the main body portion 34. The main body 34 is formed in the shape of a quadrangular plate. As shown in FIG. 5B, a large number of evacuation holes 34a communicating with the vacuum source are formed on the lower surface of the main body 34. A sponge pad 35 is attached to the lower surface of the main body 34 by adhesion or the like. The sponge pad 35 also has a quadrangular plate shape. The sponge pad 35 is formed with a large number of suction holes 35a corresponding to a large number of evacuation holes 34a in the main body 34. The washing machine 5 can be sucked by making the vacuum pulling hole 34a of the main body 34 and the suction hole 35a of the sponge pad 35 negative pressure by the vacuum source. By attaching the sponge pad 35 to the main body 34, as shown in FIG. 5A, even if the side surface of the washing machine 5 is uneven, the side surface of the washing machine 5 can be sucked and lifted.

図1に示すように、動作計画部13は、識別部12から入力された底部情報に基づいて、第1コンベヤ7に搬送した全自動式洗濯機5aの底部が同一方向を向くように、ロボット4を制御する。図6(a)は、搬送方向から見た第1コンベヤ7と全自動式洗濯機5aを示す。全自動式洗濯機5aを解体する場合、まず第1コンベヤ7上で全自動式洗濯機5aのトップカバー、運転操作パネルを取り外す。図1に示すように、全自動式洗濯機5aの底部の向きを揃えることで、一人の作業員がトップカバー、操作パネルの取り外しを流れ作業で効率よく行うことができる。トップカバー、操作パネルを取り外した後、全自動式洗濯機5aの洗濯槽、モータを取り外す。洗濯槽、モータ等の取り外しは、全自動式洗濯機5aを第1コンベヤ7に載せたまま行ってもよいし、第1コンベヤ7から降ろして行ってもよい、 As shown in FIG. 1, the motion planning unit 13 is a robot so that the bottom of the fully automatic washing machine 5a conveyed to the first conveyor 7 faces the same direction based on the bottom information input from the identification unit 12. 4 is controlled. FIG. 6A shows the first conveyor 7 and the fully automatic washing machine 5a as viewed from the transport direction. When disassembling the fully automatic washing machine 5a, first, the top cover and the operation panel of the fully automatic washing machine 5a are removed on the first conveyor 7. As shown in FIG. 1, by aligning the directions of the bottoms of the fully automatic washing machine 5a, one worker can efficiently remove the top cover and the operation panel in an assembly line. After removing the top cover and operation panel, remove the washing tub and motor of the fully automatic washing machine 5a. The washing tub, the motor, etc. may be removed while the fully automatic washing machine 5a is placed on the first conveyor 7, or may be removed from the first conveyor 7.

図1に示すように、動作計画部13は、識別部12から入力された底部情報に基づいて、第2コンベヤ8に搬送したドラム式洗濯機5bの底部が同一方向を向くように、ロボット4を制御する。図6(b)は、搬送方向から見た第2コンベヤ8を示す。ドラム式洗濯機5bは、作業員によって第2コンベヤ8から降ろされる。ドラム式洗濯機5bの解体は、一人の専用の作業員によって行われる。
(識別部による分類処理)
As shown in FIG. 1, the motion planning unit 13 uses the robot 4 so that the bottom of the drum-type washing machine 5b conveyed to the second conveyor 8 faces the same direction based on the bottom information input from the identification unit 12. To control. FIG. 6B shows the second conveyor 8 as viewed from the transport direction. The drum-type washing machine 5b is unloaded from the second conveyor 8 by the worker. The dismantling of the drum-type washing machine 5b is performed by a dedicated worker.
(Classification processing by the identification unit)

上記のように、識別部12は、機械学習を行った学習済みの学習器に洗濯機5の形状情報を入力することで、洗濯機5を全自動式洗濯機5aとドラム式洗濯機5bに分類する。学習器は、ニューラルネットワークを備える。ニューラルネットワークは、例えば図7に示すように、洗濯機5の形状情報として入力された2次元の2値ピクセル列の画像情報に基づいて、洗濯機5が全自動式洗濯機5a、ドラム式洗濯機5b、2槽式洗濯機5c、乾燥機5dのいずれに分類されるかを出力するように設計される。 As described above, the identification unit 12 inputs the shape information of the washing machine 5 into the learned learning machine that has undergone machine learning, so that the washing machine 5 becomes a fully automatic washing machine 5a and a drum type washing machine 5b. Classify. The learner comprises a neural network. In the neural network, for example, as shown in FIG. 7, the washing machine 5 is a fully automatic washing machine 5a and a drum type washing machine based on the image information of a two-dimensional binary pixel string input as the shape information of the washing machine 5. It is designed to output whether it is classified into a machine 5b, a two-tank washing machine 5c, or a dryer 5d.

学習器は、実際に分類を行う実行モードの前に、洗濯機5の形状情報の入力と分類の出力との対応関係を機械学習する必要がある。機械学習は、ニューラルネットワーク中の各ノード同士をつなぐエッジの重み係数を調整することで行われる。具体的には、洗濯機5の形状情報を入力データとし、オペレータによる全自動式洗濯機5a、ドラム式洗濯機5b、2槽式洗濯機5c、乾燥機5dの分類を出力データとした教師データにより、重み係数の調整が行われる。これにより、学習器は、洗濯機5の形状情報と分類との相関を表す特徴量を学習できる。 The learner needs to machine-learn the correspondence between the input of the shape information of the washing machine 5 and the output of the classification before the execution mode in which the classification is actually performed. Machine learning is performed by adjusting the weighting coefficient of the edge that connects each node in the neural network. Specifically, teacher data using the shape information of the washing machine 5 as input data and the classification of the fully automatic washing machine 5a, drum type washing machine 5b, two-tank washing machine 5c, and dryer 5d by the operator as output data. Adjusts the weighting coefficient. As a result, the learner can learn the feature amount representing the correlation between the shape information of the washing machine 5 and the classification.

学習器の学習が完了したならば、実行モードが実行可能になる。この実行モードでは、洗濯機5の側面の形状情報を学習済みの学習器に入力することで、洗濯機5を全自動式洗濯機5a、ドラム式洗濯機5b、2槽式洗濯機5c、乾燥機5dに分類する。なお、学習器は、ニューラルネットワークに限られることはなく、ベイジアンネットワークやサポートベクターマシンでもよい。
(上位制御装置のハードウェア構成)
When the learning of the learner is completed, the execution mode becomes executable. In this execution mode, by inputting the shape information of the side surface of the washing machine 5 into the learned learning machine, the washing machine 5 can be made into a fully automatic washing machine 5a, a drum type washing machine 5b, a two-tank type washing machine 5c, and a drying machine. Classify into machine 5d. The learner is not limited to the neural network, but may be a Bayesian network or a support vector machine.
(Hardware configuration of host controller)

上位制御装置2のハードウェア構成を説明する。図8に示すように、上位制御装置2は、CPU41、ROM42、RAM43、入力装置15、表示装置14、記録装置44を備える。これらは、バス45や図示しないインターフェースを介して相互に信号を伝送可能に接続されている。 The hardware configuration of the host controller 2 will be described. As shown in FIG. 8, the host control device 2 includes a CPU 41, a ROM 42, a RAM 43, an input device 15, a display device 14, and a recording device 44. These are connected to each other so that signals can be transmitted via a bus 45 or an interface (not shown).

プログラムは、ROM42、RAM43、記録装置44に記録される。CPU41がプログラムを実行することにより、認識部11、識別部12、動作計画部13の処理が実行される。 The program is recorded in the ROM 42, the RAM 43, and the recording device 44. When the CPU 41 executes the program, the processing of the recognition unit 11, the identification unit 12, and the operation planning unit 13 is executed.

表示装置14は、モニタ等である。CPU41は、表示装置14にコンテナ6内の洗濯機5の画像を表示させる。入力装置15は、タッチパネル、マウス、キーボード等である。CPU41は、入力装置15から入力する信号に基づいて、識別部12の処理を実行する。 The display device 14 is a monitor or the like. The CPU 41 causes the display device 14 to display an image of the washing machine 5 in the container 6. The input device 15 is a touch panel, a mouse, a keyboard, or the like. The CPU 41 executes the processing of the identification unit 12 based on the signal input from the input device 15.

なお、本発明は上記実施形態に具現化されるのに限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に変更可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be changed to other embodiments without changing the gist of the present invention.

上記実施形態では、コンテナに積み込まれた全自動式洗濯機を第1コンベヤに搬送し、コンテナに積み込まれたドラム式洗濯機を第2コンベヤに搬送しているが、コンテナに積み込まれた全自動式洗濯機を全自動式洗濯機専用のコンテナに搬送し、コンテナに積み込まれたドラム式洗濯機をドラム式洗濯機専用のコンテナに搬送してもよい。 In the above embodiment, the fully automatic washing machine loaded in the container is conveyed to the first conveyor, and the drum type washing machine loaded in the container is conveyed to the second conveyor, but the fully automatic washing machine loaded in the container is conveyed. The type washing machine may be transported to a container dedicated to the fully automatic washing machine, and the drum type washing machine loaded in the container may be transported to the container dedicated to the drum type washing machine.

上記実施形態では、オペレータからの教示及びカメラが取得した画像情報に基づいて、識別部が洗濯機を全自動式洗濯機とドラム式洗濯機に分類しているが、オペレータからの教示又はカメラが取得した画像情報のいずれか一方に基づいて、識別部が洗濯機を全自動式洗濯機とドラム式洗濯機に分類してもよい。 In the above embodiment, the identification unit classifies the washing machine into a fully automatic washing machine and a drum type washing machine based on the instruction from the operator and the image information acquired by the camera, but the instruction from the operator or the camera Based on either one of the acquired image information, the identification unit may classify the washing machine into a fully automatic washing machine and a drum type washing machine.

1…カメラ(撮像装置)
4…ロボット
6…コンテナ(設置場所)
5…洗濯機
5a…全自動式洗濯機
5a4…全自動式洗濯機の側面
5b…ドラム式洗濯機
5b4…ドラム式洗濯機の側面
7…第1コンベヤ(第1位置)
8…第2コンベヤ(第2位置)
10…洗濯機識別システム
11…認識部
12…識別部
13…動作計画部(制御部)
14…表示装置
15…入力装置
31…ハンド
34…本体部
34a…真空引き孔
35…スポンジパッド
35a…吸着孔
1 ... Camera (imaging device)
4 ... Robot 6 ... Container (installation location)
5 ... Washing machine 5a ... Fully automatic washing machine 5a4 ... Side of fully automatic washing machine 5b ... Drum type washing machine 5b4 ... Side of drum type washing machine 7 ... First conveyor (first position)
8 ... 2nd conveyor (2nd position)
10 ... Washing machine identification system 11 ... Recognition unit 12 ... Identification unit 13 ... Operation planning unit (control unit)
14 ... Display device 15 ... Input device 31 ... Hand 34 ... Main body 34a ... Vacuum drawing hole 35 ... Sponge pad 35a ... Suction hole

Claims (6)

側面が上を向いた状態で設置場所に配置された複数の洗濯機を上方から撮像する撮像装置と、
洗濯機を保持可能なハンドを有するロボットと、
前記撮像装置が取得した画像情報に基づいて、洗濯機の位置情報及び姿勢情報を生成する認識部と、
オペレータによる教示に基づいて、及び/又は前記撮像装置が取得した画像情報に基づいて、洗濯機を少なくとも全自動式洗濯機とドラム式洗濯機に分類する識別部と、
前記認識部から入力された位置情報及び姿勢情報、並びに前記識別部から入力された分類情報に基づいて、全自動式洗濯機を前記設置場所から第1位置に搬送し、ドラム式洗濯機を前記設置場所から第2位置に搬送するように、前記ロボットを制御する制御部と、を備える洗濯機識別システム。
An imaging device that captures images of multiple washing machines placed at the installation location with the sides facing up from above,
A robot with a hand that can hold the washing machine,
A recognition unit that generates position information and posture information of the washing machine based on the image information acquired by the image pickup device.
An identification unit that classifies the washing machine into at least a fully automatic washing machine and a drum type washing machine based on the instruction by the operator and / or the image information acquired by the imaging device.
Based on the position information and attitude information input from the recognition unit and the classification information input from the identification unit, the fully automatic washing machine is conveyed from the installation location to the first position, and the drum type washing machine is moved. A washing machine identification system including a control unit that controls the robot so as to transport the robot from the installation location to the second position.
前記洗濯機識別システムは、
前記撮像装置が撮像した画像を表示する表示装置と、
前記表示装置に表示された画像上で、洗濯機を少なくとも全自動式洗濯機とドラム式洗濯機に分類するための教示をオペレータから受け付ける入力装置と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の洗濯機識別システム。
The washing machine identification system
A display device that displays an image captured by the image pickup device, and
The first aspect of the invention is characterized in that the image displayed on the display device includes at least an input device for receiving instructions from an operator for classifying the washing machine into a fully automatic washing machine and a drum type washing machine. Described washing machine identification system.
前記識別部は、学習済みの学習器に前記画像情報を入力することで、洗濯機を少なくとも全自動式洗濯機とドラム式洗濯機に分類することを特徴とする請求項1又は2に記載の洗濯機識別システム。 The identification unit according to claim 1 or 2, wherein the identification unit classifies the washing machine into at least a fully automatic washing machine and a drum type washing machine by inputting the image information into the learned learning machine. Washing machine identification system. 前記識別部は、全自動式洗濯機の底部を識別し、
前記制御部は、前記識別部から入力された底部情報に基づいて、前記第1位置に搬送された全自動式洗濯機の底部が同一方向を向くように、前記ロボットを制御することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の洗濯機識別システム。
The identification unit identifies the bottom of the fully automatic washing machine and
The control unit is characterized in that the robot is controlled so that the bottom of the fully automatic washing machine transported to the first position faces the same direction based on the bottom information input from the identification unit. The washing machine identification system according to any one of claims 1 to 3.
前記ハンドが洗濯機の側面を吸着することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の洗濯機識別システム。 The washing machine identification system according to any one of claims 1 to 4, wherein the hand sucks the side surface of the washing machine. 前記ハンドは、
真空源に連通する多数の真空引き孔を有する金属製の本体部と、
前記本体部に取り付けられ、前記多数の真空引き孔に対応する多数の吸着孔を有し、洗濯機の側面に接触可能なスポンジパッドと、を備えることを特徴とする請求項5に記載の洗濯機識別システム。
The hand
A metal body with a large number of evacuation holes that communicate with the vacuum source,
The washing according to claim 5, further comprising a sponge pad attached to the main body portion, having a large number of suction holes corresponding to the large number of evacuation holes, and capable of contacting the side surface of the washing machine. Machine identification system.
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