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JP2024095395A - Gripping system, gripping method, control device, and program - Google Patents

Gripping system, gripping method, control device, and program Download PDF

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JP2024095395A
JP2024095395A JP2022212668A JP2022212668A JP2024095395A JP 2024095395 A JP2024095395 A JP 2024095395A JP 2022212668 A JP2022212668 A JP 2022212668A JP 2022212668 A JP2022212668 A JP 2022212668A JP 2024095395 A JP2024095395 A JP 2024095395A
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Abstract

To make, when an object gripped by a robot is released, the state of the released object more appropriate.SOLUTION: A gripping system 1 comprises an articulated robot 30 having a gripping member 31a that opens and closes, and a control device 40 for controlling operation of the articulated robot 30. The control device 40 forces the articulated robot 30 to perform a gripping operation in which an object to be gripped is gripped by the gripping member 31a by closing the gripping member 31a, a releasing operation in which the gripped object gripped by the gripping operation is released from the gripping member 31a by opening the gripping member 31a, and a leveling operation in which the surface of the released object is leveled by opening the gripping member 31a in a state where the gripping member 31a is brought into contact with the released object released by the releasing operation.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、把持システム、把持方法、制御装置、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a gripping system, a gripping method, a control device, and a program.

近年、把持機能を備えたロボットにより、様々な作業が行われている。例えば、惣菜の盛り付け作業をロボットが行う場合、バット等の容器に蓄えられた具材をロボットが所定量把持し、惣菜の容器の定められた領域に移送して解放(リリース)することで盛り付け(プレース)作業が実現される。
このような、盛り付けを行うロボットに関する技術は、例えば、特許文献1に開示されている。
In recent years, robots equipped with a gripping function have been used to perform various tasks. For example, when a robot is used to arrange prepared food, the robot grasps a predetermined amount of ingredients stored in a container such as a tray, transports them to a specified area of the prepared food container, and releases them to arrange the ingredients (placement).
Such a technology relating to a plating robot is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-233996.

特開2021-30407号公報JP 2021-30407 A

しかしながら、ロボットによる盛り付け作業では、盛り付け後の具材の状態が、適切な状態とならない場合があった。
例えば、把持した具材を容器中央で解放した場合、具材は容器中央に山状に高く盛り付けられる。これに対して、容器の盛り付けるべき領域の端の部分には、具材が行き渡らず、盛り付け後に容器の底面が見えてしまう。そして、このように底面が見えると、盛り付けられた商品を購入する顧客からは、盛り付けられている具材の総量が少なく感じられる。
これを避けるために、食品工場等では、容器の底面が見えないように平坦に具材を盛り付けたいという要望がある。しかし、従来の技術では、このような要望を満たすことは困難であった。
However, when a food is plated by a robot, the condition of the ingredients after plating may not be appropriate.
For example, if the ingredients are released from the center of the container, they will pile up in a high mountain shape in the center of the container. However, the ingredients may not reach the edge of the container, and the bottom of the container will be visible after the ingredients are piled up. When the bottom is visible, the total amount of ingredients will seem smaller to customers who purchase the product.
To avoid this, there is a demand in food factories and the like to arrange ingredients evenly so that the bottom of the container is not visible, but with conventional technology it has been difficult to meet such a demand.

また、この課題は、対象物が食材である場合に限られるものではなく、工業分野等の、ロボットによる把持を行う様々な分野全般に共通するものである。
すなわち、従来の技術では、ロボットによって把持した対象物を解放する場合に、解放された対象物の状態を適切な状態とすることについて、未だ改善の余地があった。
Furthermore, this issue is not limited to cases where the target object is foodstuffs, but is common to a wide variety of fields in which gripping is performed by robots, such as the industrial field.
That is, in the conventional technology, when an object grasped by a robot is released, there is still room for improvement in terms of putting the released object into an appropriate state.

本発明の課題は、ロボットによって把持した対象物を解放する場合に、解放された対象物の状態を、より適切な状態とすることである。 The objective of the present invention is to make the state of the released object more appropriate when releasing an object grasped by a robot.

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る把持システムは、
開閉する把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、を備えた把持システムであって、
前記制御装置は、
前記把持部材を閉状態とすることで、把持対象となる対象物を前記把持部材により把持する把持動作と、
前記把持部材を開状態とすることで、前記把持動作により把持した把持対象物を前記把持部材から解放する解放動作と、
前記把持部材を前記解放動作により解放した解放対象物に接触させた状態で開状態とすることで、前記解放対象物の表面を均す均し動作と、
を前記ロボットに実行させることを特徴とする。
In order to solve the above problem, a gripping system according to an embodiment of the present invention comprises:
A gripping system including a robot having a gripping member that opens and closes, and a control device that controls the operation of the robot,
The control device includes:
a gripping operation in which the gripping member is closed to grip an object to be gripped by the gripping member;
a release operation in which the gripping member is opened to release the gripped object from the gripping member; and
a smoothing operation of smoothing the surface of the release object by opening the gripping member in a state where the gripping member is in contact with the release object released by the release operation;
The present invention is characterized in that the robot is caused to execute the above.

本発明によれば、ロボットによって把持した対象物を解放する場合に、解放された対象物の状態を、より適切な状態とすることができる。 According to the present invention, when an object grasped by a robot is released, the state of the released object can be made more appropriate.

本発明に係る把持システム1が複数並べられた状態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a plurality of gripping systems 1 according to the present invention are arranged. 本発明に係る把持システム1の主要部を拡大した斜視図である。1 is an enlarged perspective view of a main part of a gripping system according to the present invention; 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。3A to 3C are schematic diagrams showing examples of the shape of a gripping member 31a installed at the tip of a hand 31. 把持動作等の動作を実行する場合の、収容空間10A、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。1 is a diagram showing the positional relationship between the storage space 10A, the hand 31, the gripping member 31a, the robot arm 32, and the ingredient when performing an operation such as a gripping operation. FIG. 一対の把持部材31aの開閉について示す図である。11A and 11B are diagrams illustrating the opening and closing of a pair of gripping members 31a. 制御装置40のハードウェア構成を示す模式図である。2 is a schematic diagram showing the hardware configuration of a control device 40. FIG. 制御装置40の機能的構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of a control device 40. 多関節ロボット30による把持動作の一例を示す模式図である。1A to 1C are schematic diagrams showing an example of a gripping operation by the articulated robot 30. 多関節ロボット30による解放動作及び均し動作の一例を示す模式図である。10A to 10C are schematic diagrams showing an example of a releasing operation and a leveling operation performed by the articulated robot 30. 多関節ロボット30による均し動作の一例を示す模式図である。10A to 10C are schematic diagrams showing an example of a leveling operation performed by the articulated robot 30. 多関節ロボット30による落下動作の一例を示す模式図である。10A to 10C are schematic diagrams showing an example of a dropping operation performed by the articulated robot 30. 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。10 is a flowchart showing the flow of an ingredient plating process executed by the gripping system 1. 多関節ロボット30による急停止を伴う解放動作の一例を示す模式図である。13A and 13B are schematic diagrams showing an example of a release operation accompanied by a sudden stop by the articulated robot 30.

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]
[構成]
図1及び図2は、本発明に係る把持システム1全体の構成を示す模式図であり、図1は、把持システム1が複数並べられた状態を示す斜視図、図2は、把持システム1の主要部を拡大した斜視図である。
本実施形態における把持システム1は、材料を盛り付けて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。以下の説明においては、把持システム1が、対象物として惣菜等の具材を把持し、この具材を個別の惣菜の容器に盛り付ける場合を例に挙げて説明する。なお、この個別の惣菜の容器への盛りつけは例示に過ぎず、他にも、例えば、複数の惣菜のそれぞれを、弁当の容器の対応する領域に個別に盛り付ける用途等に本実施形態を適用することも可能である。また、以下の説明において、盛り付けられる具材の量として、重量を例に挙げて説明するが、本発明は、重量以外であっても、体積、かさ、質量等、各種呼称の物理量を対象に適用することが可能である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Embodiment]
[composition]
1 and 2 are schematic diagrams showing the overall configuration of a gripping system 1 according to the present invention, in which FIG. 1 is an oblique view showing a state in which multiple gripping systems 1 are arranged, and FIG. 2 is an enlarged oblique view of the main parts of the gripping system 1.
The gripping system 1 in this embodiment is intended to be applied to a system for plating ingredients. In the following description, an example will be given in which the gripping system 1 grips ingredients such as side dishes as objects and plates the ingredients in individual side dish containers. Note that plating individual side dishes in containers is merely an example, and the present embodiment can also be applied to other applications, such as plating multiple side dishes individually in corresponding areas of a lunch box container. In the following description, weight will be used as an example of the amount of ingredients to be plated, but the present invention can be applied to physical quantities other than weight, such as volume, bulk, mass, and other various names.

図1及び図2に示すように、把持システム1は、具材収容部10と、容器供給部20と、多関節ロボット30と、制御装置40と、遮蔽部50と、を備えている。なお、把持システム1に隣接して、惣菜の容器を自動的に運搬するベルトコンベア2が設置されている。 As shown in Figures 1 and 2, the gripping system 1 includes an ingredient storage unit 10, a container supply unit 20, an articulated robot 30, a control device 40, and a shielding unit 50. In addition, a belt conveyor 2 that automatically transports containers of side dishes is installed adjacent to the gripping system 1.

具材収容部10は、把持システム1において盛り付けられる惣菜等の具材を収容する収容空間10Aを備えている。この収容空間10Aは、例えば、具材収容部10自体により構成されてもよいし、具材収容部10に設置可能な大型のバットやトレー等の汎用の容器により構成されてもよい。そして、この収容空間10Aには、例えば、例えば、ポテトサラダ等の練りサラダ(粘性や粘着性を有する具材を含むサラダ)、おから、切り干し大根、なます、ひじき、煮豆、バターコーン等の惣菜が収容される。本実施形態において、具材収容部10には、1種類の具材が複数食分(例えば、数十食分~数百食分)収容されているものとする。そして、複数の把持システム1が何れかの惣菜等の具材を、対応する惣菜の容器に盛り付けることで、惣菜の盛り付け作業を完了させることができる。具材収容部10の収容空間10Aは、作業者が手作業によって、又は、多関節ロボット30が自動的に交換することが可能である。 The ingredient storage unit 10 has a storage space 10A that stores ingredients such as side dishes to be served in the gripping system 1. This storage space 10A may be, for example, formed by the ingredient storage unit 10 itself, or may be formed by a general-purpose container such as a large tray or tray that can be installed in the ingredient storage unit 10. In addition, this storage space 10A stores, for example, a paste salad such as potato salad (a salad containing ingredients with viscosity or stickiness), side dishes such as soybean pulp, dried daikon radish strips, pickled radish, hijiki seaweed, boiled beans, and buttered corn. In this embodiment, the ingredient storage unit 10 stores multiple servings (for example, tens to hundreds of servings) of one type of ingredient. Then, the multiple gripping systems 1 serve ingredients such as side dishes in the corresponding side dish containers, thereby completing the work of serving the side dishes. The storage space 10A of the ingredient storage section 10 can be replaced manually by an operator or automatically by the articulated robot 30.

容器供給部20は、把持システム1において、具材が盛り付けられる所定位置(図2中の盛り付け位置P1)に惣菜の容器を供給する。容器供給部20には、惣菜の容器が複数収容されており、把持システム1が動作を開始すると、容器を1つずつ盛り付け位置P1に供給する。また、盛り付け位置P1には、惣菜の容器の重量を計測する重量センサ21が設置されており、盛り付け位置P1において具材が盛り付けられると、盛り付けられた具材の重量(すなわち、盛り付けによって増加した重量)を計測する。このとき計測された重量のデータは、制御装置40に出力される。そして、重量の計測が終了すると、容器供給部20に備えられた押し出し機構によって、惣菜の容器がベルトコンベア2に搬出される。 The container supply unit 20 supplies containers of side dishes to a predetermined position in the gripping system 1 where ingredients are to be plated (plating position P1 in FIG. 2). The container supply unit 20 stores multiple containers of side dishes, and when the gripping system 1 starts operating, it supplies the containers one by one to the plating position P1. A weight sensor 21 that measures the weight of the side dish container is also installed at the plating position P1, and when ingredients are plated at the plating position P1, the weight of the plated ingredients (i.e., the weight increased by plating) is measured. The weight data measured at this time is output to the control device 40. Then, when the weight measurement is completed, the container of side dishes is carried out to the belt conveyor 2 by a push-out mechanism provided in the container supply unit 20.

多関節ロボット30は、例えば、水平多関節ロボットあるいは垂直多関節ロボット等によって構成され、盛り付けられる具材を把持可能なハンド31と、可動範囲において任意の位置にハンド31を移動させるロボットアーム32と、を備えている。
また、多関節ロボット30のハンド31を保持する関節には、ハンド31が把持部材31aにより把持した具材の物理量を取得する手段の一例として、把持した具材の重量を計測する重量センサ30Aが設置されている。また、多関節ロボット30のハンド31を保持する関節には、ハンド31が具材に接触したことを検出する手段の一例として、接触した具材からの反力(表面に接触されることで得られる力覚を含む)を計測する力センサ30Bが設置されている。重量センサ30Aによって計測された具材の重量(すなわち、把持された具材の重量)のデータや、力センサ30Bによって計測された具材からの反力(すなわち、具材への接触の検出結果)のデータは、制御装置40に出力される。
The articulated robot 30 is, for example, a horizontal articulated robot or a vertical articulated robot, and is equipped with a hand 31 capable of grasping the ingredients to be plated, and a robot arm 32 that moves the hand 31 to any position within its movable range.
A weight sensor 30A for measuring the weight of the ingredient held by the hand 31 of the articulated robot 30 is provided at the joint that holds the hand 31 of the articulated robot 30 as an example of a means for acquiring the physical quantity of the ingredient held by the hand 31 with the gripping member 31a. A force sensor 30B for measuring the reaction force (including the force sense obtained by touching the surface) from the ingredient that has been touched is provided at the joint that holds the hand 31 of the articulated robot 30 as an example of a means for detecting that the hand 31 has come into contact with the ingredient. Data on the weight of the ingredient (i.e., the weight of the gripped ingredient) measured by the weight sensor 30A and data on the reaction force from the ingredient (i.e., the detection result of contact with the ingredient) measured by the force sensor 30B are output to the control device 40.

更に、ハンド31を保持する関節は、ロボットアーム32に対してハンド31を捻り方向に回転させる軸を備えている。そのため、ハンド31が具材を把持する際に、ハンド31の向きを変化させることで、ハンド31が開閉する方向を調整することができる。これにより、ハンド31が容器の内壁面近傍に達した際に、収容空間10Aの内壁面と平行な方向にハンド31が開閉するようにハンド31の向きを変更することが可能となり、容器内壁面近傍の具材を把持し易くなる。 Furthermore, the joint that holds the hand 31 has an axis that rotates the hand 31 in a twisting direction relative to the robot arm 32. Therefore, when the hand 31 grasps an ingredient, the direction in which the hand 31 opens and closes can be adjusted by changing the orientation of the hand 31. This makes it possible to change the orientation of the hand 31 so that when the hand 31 reaches the vicinity of the inner wall surface of the container, the hand 31 opens and closes in a direction parallel to the inner wall surface of the storage space 10A, making it easier to grasp ingredients near the inner wall surface of the container.

図3は、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。
なお、図3においては、一対で用いられる把持部材31aの一方のみが示されている。
図3に示すように、本実施形態における把持部材31aは、天板部と、主板部と、第1側板部と、第2側板部と、により構成されている。天板部は、長方形状の平面を有している。また、主板部は、天板部の有する平面を水平な状態とした場合に、この平面の長手方向の一端から、この平面の長手方向の他端の鉛直下方の離間した位置に向かって傾斜して延在している。更に、第1側板部と第2側板部は、天板部の有する平面を水平な状態とした場合に、この平面の両端それぞれから鉛直下方に向かって延在している。
なお、以下の説明において、これら一対の把持部材31aのそれぞれを区別することなく説明する際は、単に「把持部材31a」と称する。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the shape of the gripping member 31 a installed at the tip of the hand 31 .
In FIG. 3, only one of the pair of gripping members 31a is shown.
As shown in Fig. 3, the gripping member 31a in this embodiment is composed of a top plate portion, a main plate portion, a first side plate portion, and a second side plate portion. The top plate portion has a rectangular flat surface. When the flat surface of the top plate portion is in a horizontal state, the main plate portion extends at an angle from one end of the flat surface in the longitudinal direction to a position spaced vertically below the other end of the flat surface. When the flat surface of the top plate portion is in a horizontal state, the first side plate portion and the second side plate portion extend vertically downward from both ends of the flat surface.
In the following description, when the pair of gripping members 31a is not to be distinguished from one another, they will simply be referred to as "grip members 31a."

図4は、把持動作等の動作を実行する場合の、収容空間10A、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。図10では、鉛直方向をZ方向と称し、このZ方向と直交する第1の水平方向(紙面と直交する方向)をY方向と称し、これらZ方向及びY方向のそれぞれと直交する第2の水平方向をX方向と称する。すなわち、Z方向、Y方向、及びX方向はそれぞれ互いに直行する方向である。 Figure 4 is a diagram showing the positional relationship between the storage space 10A, the hand 31, the gripping member 31a, the robot arm 32, and the ingredient when performing an operation such as a gripping operation. In Figure 10, the vertical direction is referred to as the Z direction, a first horizontal direction perpendicular to the Z direction (direction perpendicular to the paper surface) is referred to as the Y direction, and a second horizontal direction perpendicular to each of the Z direction and the Y direction is referred to as the X direction. In other words, the Z direction, Y direction, and X direction are each perpendicular to one another.

ハンド31は、ロボットアーム32の先端に配置される。また、把持部材31aは、結合部材により、このハンド31に結合されることで、ハンド31に支持される。そして、このハンド31及びこれに結合された把持部材31aは、制御装置40の制御するロボットアーム32の動作に従って、X方向、Y方向、及びZ方向の各方向における、可動範囲内に移動することが可能である。また、ハンド31は、不図示のアクチュエータによって、一対の把持部材31aをY方向に開閉することで、把持動作を実現する。
また、ハンド31及びこれに結合された把持部材31aは、Z方向を回転軸として回転することが可能である。
このような構成により、本実施形態では、ハンド31及び把持部材31aの、位置や向きを任意に変化させることができ、これにより様々な動きで把持動作等の動作を適切に実行することが可能となる。
The hand 31 is disposed at the tip of the robot arm 32. The gripping member 31a is connected to the hand 31 by a connecting member and is thereby supported by the hand 31. The hand 31 and the gripping member 31a connected thereto can move within a movable range in each of the X, Y, and Z directions in accordance with the operation of the robot arm 32 controlled by the control device 40. The hand 31 achieves a gripping operation by opening and closing the pair of gripping members 31a in the Y direction by an actuator (not shown).
In addition, the hand 31 and the gripping member 31a connected thereto are capable of rotating about the Z direction as a rotation axis.
With this configuration, in this embodiment, the position and orientation of the hand 31 and the gripping member 31a can be changed as desired, making it possible to appropriately perform operations such as gripping movements with a variety of movements.

図5は、一対の把持部材31aの開閉について示す図である。図3に示す把持部材31aは、結合部材により、それぞれの開口部が対向するようにハンド31に結合される。また、図5におけるX方向、Y方向、及びZ方向の各方向は、図4において定義した各方向と同一である。一対の把持部材31aは、図5(a)に示すように開閉方向(Y方向)に沿って、開く動作を行うことで、開状態となる。また、一対の把持部材31aは、把持動作を行うにあたって、図5(b)に示すように開閉方向(Y方向)に沿って、閉じる動作を行うことで、閉状態となる。 Figure 5 is a diagram showing the opening and closing of a pair of gripping members 31a. The gripping members 31a shown in Figure 3 are connected to the hand 31 by a connecting member so that their openings face each other. The X, Y, and Z directions in Figure 5 are the same as the directions defined in Figure 4. The pair of gripping members 31a are opened in an opening operation along the opening and closing direction (Y direction) as shown in Figure 5(a) to reach an open state. The pair of gripping members 31a are closed in a gripping operation by closing in the opening and closing direction (Y direction) as shown in Figure 5(b).

そして、一対の把持部材31aが閉状態となり、把持部材31a同士が当接することで、少なくとも先端及び側板部が閉じた内面が具材を把持するための容器形状となる。このような把持部材31aの形状の場合、練りサラダ等の具材に対して、把持部材31aの先端を表面から垂直に差し込み、所定の深さで一対の把持部材31aを閉じて具材を持ち上げることで、ほぼ一定量の具材を把持して収容空間10Aから取り出すことができる。
また、把持をした一対の把持部材31aを盛り付け位置P1の惣菜の容器の上に移送した後に、一対の把持部材31aが開状態となり、容器形状が開口することで、把持により取り出した具材が解放され、惣菜の容器にほぼ一定量の具材を盛り付けることができる。
Then, the pair of gripping members 31a are closed and come into contact with each other, so that the inner surface with at least the closed tips and side plate portions becomes a container shape for gripping ingredients. With such a shape of the gripping members 31a, the tips of the gripping members 31a are inserted vertically from the surface of ingredients such as a paste salad, and the pair of gripping members 31a are closed at a predetermined depth to lift up the ingredients, so that an approximately fixed amount of ingredients can be gripped and removed from the storage space 10A.
In addition, after the pair of gripping members 31a are transferred onto the container of side dishes at the presentation position P1, the pair of gripping members 31a are opened and the container shape opens, thereby releasing the ingredients that have been grasped and allowing an approximately fixed amount of ingredients to be presented on the container of side dishes.

図1及び図2に戻り、制御装置40は、PC(Personal Computer)又はプログラマブルコントローラ等の情報処理装置によって構成され、各種プログラムを実行することにより、把持システム1全体を制御する。例えば、制御装置40は、容器供給部20が容器を供給する動作、及び多関節ロボット30が具材収容部10から具材を把持して、惣菜の容器に解放することで具材を盛り付ける動作等を制御する。より詳細には、例えば、制御装置40は、ロボットアーム32の駆動を制御することで、ハンド31を予め設定された所定位置に所定ルート及び所定速度で移動させる動作や、ハンド31のアクチェータの駆動を制御することで、把持部材31aによる具材の把持や解放をする動作を実現する。 1 and 2, the control device 40 is configured with an information processing device such as a PC (Personal Computer) or a programmable controller, and controls the entire gripping system 1 by executing various programs. For example, the control device 40 controls the operation of the container supply unit 20 to supply containers, and the operation of the articulated robot 30 to grasp ingredients from the ingredient storage unit 10 and release them into the prepared food containers to arrange the ingredients. In more detail, for example, the control device 40 controls the drive of the robot arm 32 to move the hand 31 to a predetermined position along a predetermined route and at a predetermined speed, and controls the drive of the actuator of the hand 31 to realize the operation of gripping and releasing ingredients by the gripping member 31a.

遮蔽部50は、把持システム1において、具材収容部10、容器供給部20及び多関節ロボット30が設置された領域の周囲及び情報を囲う板状部材によって構成されている。遮蔽部50を構成する板状部材は、ガラス又は樹脂等の透明な材料によって構成され、外部から把持システム1の稼動状況を視認することが可能となっている。また、遮蔽部50が構成する側壁の一部には、開閉可能な扉が設置されている。具材収容部10の収容空間10Aの交換、容器供給部20への惣菜の容器の追加あるいは把持システム1のメンテナンス等が行われる場合、作業者は遮蔽部50の扉を開けて各種作業を行うことができる。 The shielding unit 50 is composed of a plate-like member that surrounds and encloses the area in which the ingredient storage unit 10, the container supply unit 20, and the articulated robot 30 are installed in the gripping system 1. The plate-like member that constitutes the shielding unit 50 is made of a transparent material such as glass or resin, making it possible to visually check the operating status of the gripping system 1 from the outside. In addition, an openable and closable door is installed on a part of the side wall that constitutes the shielding unit 50. When replacing the storage space 10A of the ingredient storage unit 10, adding containers of prepared foods to the container supply unit 20, or performing maintenance on the gripping system 1, an operator can open the door of the shielding unit 50 to perform various tasks.

[制御装置40のハードウェア構成]
図6は、制御装置40のハードウェア構成を示す模式図である。
図6に示すように、制御装置40は、CPU(Central Processing Unit)711と、ROM(Read Only Memory)712と、RAM(Random Access Memory)713と、バス714と、入力部715と、出力部716と、記憶部717と、通信部718と、ドライブ719と、を備えている。
[Hardware configuration of the control device 40]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the hardware configuration of the control device 40. As shown in FIG.
As shown in FIG. 6 , the control device 40 includes a CPU (Central Processing Unit) 711, a ROM (Read Only Memory) 712, a RAM (Random Access Memory) 713, a bus 714, an input unit 715, an output unit 716, a storage unit 717, a communication unit 718, and a drive 719.

CPU711は、ROM712に記録されているプログラム、又は、記憶部717からRAM713にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。
RAM713には、CPU711が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
The CPU 711 executes various processes according to a program recorded in the ROM 712 or a program loaded from the storage unit 717 to the RAM 713 .
The RAM 713 also stores data and the like necessary for the CPU 711 to execute various processes.

CPU711、ROM712及びRAM713は、バス714を介して相互に接続されている。バス714には、入力部715、出力部716、記憶部717、通信部718及びドライブ719が接続されている。 The CPU 711, ROM 712, and RAM 713 are interconnected via a bus 714. An input unit 715, an output unit 716, a memory unit 717, a communication unit 718, and a drive 719 are connected to the bus 714.

入力部715は、マウスやキーボード等の入力装置を備え、制御装置40に対する各種情報の入力を受け付ける。なお、入力部715としてマイクを備え、作業者の音声入力によって各種情報の入力を受け付けることとしてもよい。
出力部716は、ディスプレイやスピーカ等で構成され、画像や音声を出力する。
記憶部717は、ハードディスクあるいはDRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、各サーバで管理される各種データを記憶する。
通信部718は、ネットワークを介して他の装置との間で行う通信を制御する。
The input unit 715 includes input devices such as a mouse and a keyboard, and receives input of various information to the control device 40. The input unit 715 may include a microphone, and may receive input of various information by voice input from the worker.
The output unit 716 is composed of a display, a speaker, etc., and outputs images and sounds.
The storage unit 717 is configured with a hard disk or a dynamic random access memory (DRAM) or the like, and stores various data managed by each server.
The communication unit 718 controls communication with other devices via the network.

ドライブ719には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリ等よりなる、リムーバブルメディア731が適宜装着される。ドライブ719によってリムーバブルメディア731から読み出されたプログラムは、必要に応じて記憶部717にインストールされる。
なお、上記ハードウェア構成は、制御装置40の基本的構成であり、一部のハードウェアを備えない構成としたり、付加的なハードウェアを備えたり、ハードウェアの実装形態を変更したりすることができる。
Removable media 731, such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory, is appropriately loaded into the drive 719. A program read from the removable media 731 by the drive 719 is installed in the storage unit 717 as necessary.
It should be noted that the above hardware configuration is the basic configuration of the control device 40, and it is possible to have a configuration that does not include some of the hardware, to include additional hardware, or to change the implementation form of the hardware.

[機能的構成]
次に、制御装置40の機能的構成について説明する。
図7は、制御装置40の機能的構成を示すブロック図である。
図7に示すように、把持システム1の動作を制御するためのプログラムを実行することにより、制御装置40のCPU711においては、センサ情報取得部151と、具材状態判定部152と、具材量判定部153と、多関節ロボット制御部154と、容器供給制御部155と、記録制御部156と、が機能する。また、記憶部717には、パラメータ記憶部171と、履歴データベース(履歴DB)172と、が形成される。
[Functional configuration]
Next, the functional configuration of the control device 40 will be described.
FIG. 7 is a block diagram showing the functional configuration of the control device 40.
7, by executing a program for controlling the operation of the gripping system 1, a sensor information acquisition unit 151, an ingredient state determination unit 152, an ingredient amount determination unit 153, an articulated robot control unit 154, a container supply control unit 155, and a record control unit 156 function in a CPU 711 of the control device 40. In addition, a parameter storage unit 171 and a history database (history DB) 172 are formed in the storage unit 717.

パラメータ記憶部171には、把持システム1が動作する際に用いられる各種パラメータが記憶されている。例えば、パラメータ記憶部171には、具材収容部10の収容空間10Aの位置、容器供給部20から供給される惣菜の容器の位置、惣菜の容器内における具材を盛り付ける領域の位置、具材を把持する際のハンド31の具材への差し込み量と把持される具材の重量との関係(関数あるいはテーブル形式のデータ等)、多関節ロボット30の動作パターンを定義するパラメータ等が記憶される。本実施形態において、ハンド31の具材への差し込み量は、具材の重量(物理量)を推定する指標となっている。すなわち、ハンド31の具材への差し込み量と把持される具材の重量との関係から、把持された具材の実際の重量(目標とする把持重量)は、ハンド31の具材への差し込み量に基づいて推定される。 The parameter storage unit 171 stores various parameters used when the gripping system 1 operates. For example, the parameter storage unit 171 stores the position of the storage space 10A of the ingredient storage unit 10, the position of the container of prepared food supplied from the container supply unit 20, the position of the area in the container of prepared food where the ingredients are served, the relationship between the amount of insertion of the hand 31 into the ingredient when gripping the ingredient and the weight of the gripped ingredient (function or table-format data, etc.), and parameters that define the operation pattern of the articulated robot 30. In this embodiment, the amount of insertion of the hand 31 into the ingredient is an index for estimating the weight (physical amount) of the ingredient. In other words, from the relationship between the amount of insertion of the hand 31 into the ingredient and the weight of the gripped ingredient, the actual weight of the gripped ingredient (target gripping weight) is estimated based on the amount of insertion of the hand 31 into the ingredient.

履歴DB172には、把持システム1が動作した際に取得される制御に関するパラメータ、あるいは把持システム1で盛り付けられた具材の重量の計測データが履歴として記憶される。また、履歴DB172には、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップも記憶される。この具材状態マップの詳細については、具材状態マップを作成及び更新する記録制御部156の説明と共に後述する。 History DB 172 stores control parameters acquired when gripping system 1 operates, or measurement data of the weight of ingredients arranged by gripping system 1, as history. History DB 172 also stores an ingredient status map showing the status of ingredients in storage space 10A of ingredient storage unit 10. Details of this ingredient status map will be described later together with an explanation of recording control unit 156 that creates and updates the ingredient status map.

センサ情報取得部151は、把持システム1に設置された各種センサによって検出された情報であるセンサ情報を取得する。例えば、センサ情報取得部151は、多関節ロボット30の関節に設置された重量センサ30Aによって計測された具材の重量のデータや、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータや、容器供給部20の重量センサ21によって計測された具材の重量のデータを取得する。 The sensor information acquisition unit 151 acquires sensor information, which is information detected by various sensors installed in the gripping system 1. For example, the sensor information acquisition unit 151 acquires data on the weight of ingredients measured by a weight sensor 30A installed in a joint of the articulated robot 30, data on the reaction force from the ingredients measured by a force sensor 30B, and data on the weight of ingredients measured by a weight sensor 21 of the container supply unit 20.

具材状態判定部152は、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータに基づいて、具材の状態を認識する。例えば、具材状態判定部152は、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータから、収容空間10A内の具材の深さ(収容空間10A内の具材表面から収容空間10A底面までの深さ)、表面の平坦度合(表面がどの程度荒れているか)を認識する。本実施形態では、カメラを用いた画像解析で具材の状態を判定するといった手法ではなく、力センサ30Bを用いた反力に基づいて具材の状態を測定するといった手法を用いる。そのため、例えば、カメラの導入コストや管理コストを削減できると共に、カメラの死角等を考慮する必要がないので、多関節ロボット30と収容空間10Aの位置等の配置をより柔軟に選択することができる。また、カメラを用いないことから、具材から生じる湯気や照明による撮影への影響を考慮する必要もない。 The ingredient state determination unit 152 recognizes the state of the ingredients based on the data of the reaction force from the ingredients measured by the force sensor 30B. For example, the ingredient state determination unit 152 recognizes the depth of the ingredients in the storage space 10A (the depth from the surface of the ingredients in the storage space 10A to the bottom surface of the storage space 10A) and the flatness of the surface (how rough the surface is) from the data of the reaction force from the ingredients measured by the force sensor 30B. In this embodiment, a method of measuring the state of the ingredients based on the reaction force using the force sensor 30B is used, rather than a method of determining the state of the ingredients by image analysis using a camera. Therefore, for example, the introduction cost and management cost of the camera can be reduced, and since there is no need to consider the blind spot of the camera, the arrangement of the multi-joint robot 30 and the storage space 10A, etc. can be selected more flexibly. In addition, since a camera is not used, there is no need to consider the influence of steam generated from the ingredients and lighting on the shooting.

また、具材状態判定部152は、具材の深さ及び表面の平坦度合を認識すると、これらが具材を把持するための条件に適合しているか否か(例えば、具材の深さ及び平坦度合が設定された閾値以上であるか否か)を判定する。なお、具材の表面の平坦度合は、例えば、表面が有する凹凸の大きさの絶対値等に基づいて定義することができ、具材の表面が平坦であるほど大きい値となるように定義することができる。また、具材の表面の部分毎に平坦度合を判定することとしてもよい。また、具材状態判定部152は、収容空間10A内の具材の状態が、一度の把持動作で規定量の具材を把持可能であるか否かを判定する。 Furthermore, when the ingredient condition determination unit 152 recognizes the depth of the ingredient and the flatness of the surface, it determines whether these meet the conditions for gripping the ingredient (for example, whether the depth and flatness of the ingredient are equal to or greater than a set threshold value). The flatness of the ingredient's surface can be defined, for example, based on the absolute value of the magnitude of the unevenness of the surface, and can be defined so that the flatter the ingredient's surface is, the higher the value. The flatness may also be determined for each part of the ingredient's surface. The ingredient condition determination unit 152 also determines whether the condition of the ingredients in the storage space 10A is such that a specified amount of ingredients can be gripped in one gripping operation.

具材量判定部153は、多関節ロボット30の重量センサ30Aによって計測された具材の重量のデータや、容器供給部20の重量センサ21によって計測された具材の重量のデータに基づいて、規定量の具材が把持されたか否か、及び、規定量の具材が惣菜の容器に盛り付けられたか否かを判定する。 The ingredient amount determination unit 153 determines whether a specified amount of ingredients has been grasped and whether a specified amount of ingredients has been placed in the prepared food container based on the weight data of the ingredients measured by the weight sensor 30A of the articulated robot 30 and the weight data of the ingredients measured by the weight sensor 21 of the container supply unit 20.

多関節ロボット制御部154は、多関節ロボット30の動作を制御し、把持システム1において定義されている動作パターンに従って、具材を盛り付けるための一連の動作を多関節ロボット30に実行させる。例えば、多関節ロボット制御部154は、多関節ロボット30のハンド31によって具材を把持する動作(把持動作)、把持した具材を惣菜の容器に移送する動作(移送動作)、把持している具材を解放する動作(解放動作)、解放した具材を均す動作(均し動作)、把持部材31aに付着した具材を解放した具材の表面に落下させる動作(落下動作)等を多関節ロボット30に実行させる。 The articulated robot control unit 154 controls the operation of the articulated robot 30, and causes the articulated robot 30 to execute a series of operations for arranging ingredients according to the operation pattern defined in the gripping system 1. For example, the articulated robot control unit 154 causes the articulated robot 30 to execute an operation of gripping ingredients with the hand 31 of the articulated robot 30 (gripping operation), an operation of transferring the gripped ingredients to a side dish container (transfer operation), an operation of releasing the gripped ingredients (releasing operation), an operation of leveling the released ingredients (leveling operation), an operation of dropping ingredients attached to the gripping member 31a onto the surface of the released ingredients (dropping operation), etc.

容器供給制御部155は、容器供給部20を制御し、把持システム1において盛り付けられる具材を盛り付けるための惣菜の容器を所定のタイミングで盛り付け位置P1に供給させる。また、容器供給制御部155は、容器供給部20を制御し、具材が盛り付けられた惣菜の容器をベルトコンベア2に搬出させる。 The container supply control unit 155 controls the container supply unit 20 to supply containers of prepared food in which ingredients are to be arranged in the gripping system 1 to the arrangement position P1 at a predetermined timing. The container supply control unit 155 also controls the container supply unit 20 to transport the prepared food containers in which ingredients are arranged to the belt conveyor 2.

記録制御部156は、把持システム1が把持動作した際に取得された制御に関するパラメータ及び把持システム1で盛り付けられた具材の重量の計測データを履歴DB172に記憶する。また、記録制御部156は、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップを作成及び更新すると共に、この具材状態マップについても履歴DB172に記憶する。より詳細には、記録制御部156は、把持システム1が把持動作をした際に取得された具材の重量及び具材の反力の計測データや、後述の具材状態判定部152による判定結果や、把持システム1で盛り付けられた具材の重量の計測データに基づいて、収容空間10Aの各領域の具材の状態を検出し、各領域を識別する識別情報に紐づけて記憶することで、具材状態マップを生成する。この場合、具材の状態とは、各領域における具材の残量や、後述の具材状態判定部152が判定した具材の深さや平坦度合である。また、収容空間10A内の具材が盛り付けられた後に、収容空間10Aが新たに交換された場合には、予め定められた所定量の具材(例えば、収容空間10Aに対して充分な量の具材)が、所定の状態(例えば、表面が平坦な状態)で収容されているものとして具材状態マップが更新される。 The recording control unit 156 stores the control parameters acquired when the gripping system 1 performs the gripping operation and the measurement data of the weight of the ingredients arranged by the gripping system 1 in the history DB 172. The recording control unit 156 also creates and updates an ingredient condition map showing the state of the ingredients in the storage space 10A of the ingredient storage unit 10, and also stores this ingredient condition map in the history DB 172. More specifically, the recording control unit 156 detects the state of the ingredients in each area of the storage space 10A based on the measurement data of the weight of the ingredients and the reaction force of the ingredients acquired when the gripping system 1 performs the gripping operation, the determination result by the ingredient condition determination unit 152 described below, and the measurement data of the weight of the ingredients arranged by the gripping system 1, and generates an ingredient condition map by linking it to the identification information that identifies each area and storing it. In this case, the state of the ingredients is the remaining amount of ingredients in each area, and the depth and flatness of the ingredients determined by the ingredient condition determination unit 152 described below. In addition, if the storage space 10A is replaced after the ingredients in the storage space 10A have been arranged, the ingredient status map is updated assuming that a predetermined amount of ingredients (e.g., a sufficient amount of ingredients for the storage space 10A) is stored in a predetermined state (e.g., with a flat surface).

次に、多関節ロボット制御部154の制御に基づいて多関節ロボット30が実行する各動作の詳細について説明をする。 Next, we will explain in detail each operation performed by the articulated robot 30 based on the control of the articulated robot control unit 154.

[把持動作]
本実施形態に係る把持システム1においては、具材及び使用される把持部材31aの種類に応じて、把持部材31aを具材に差し込む深さ(差し込み量)と、そのときに把持される具材の重量との関係が、予め把握されている。例えば、把持される具材の密度(単位深さあたりの重量を表すパラメータ)を予め計測しておき、具材の密度と把持部材31aを差し込む深さとの乗算値を要素とする関数によって、把持される重量を算出(推定)することができる。これにより、簡単な演算によって、把持される具材の重量を推定することができる。
[Grasp operation]
In the gripping system 1 according to the present embodiment, the relationship between the depth (insertion amount) of the gripping member 31a inserted into the ingredient and the weight of the ingredient gripped at that time is known in advance depending on the ingredient and the type of gripping member 31a used. For example, the density of the ingredient to be gripped (a parameter representing the weight per unit depth) is measured in advance, and the gripped weight can be calculated (estimated) by a function whose element is the product of the ingredient density and the depth to which the gripping member 31a is inserted. This allows the weight of the ingredient to be estimated by a simple calculation.

また、このように算出される重量をテーブル形式のデータとして保持しておくこともできる。更に、1回の把持動作で平坦度合いが低下する具材の表面の範囲が把握できるため、収容空間10A内の具材の表面において、把持動作毎に把持位置をずらすピッチが設定されている。また、予め設定された把持部材31aを差し込む深さ及びピッチに基づいて、具材の表面のいずれの位置からどのように具材を把持するかの把持用の動作パターンが設定されている。そして、この把持用の動作パターンに従って、以下のように把持動作が行われる。 The weight calculated in this way can also be stored as data in table format. Furthermore, since it is possible to grasp the range of the surface of the ingredient where the flatness decreases with one gripping operation, a pitch is set for shifting the gripping position for each gripping operation on the surface of the ingredient in the storage space 10A. Furthermore, a gripping operation pattern is set based on the predetermined depth and pitch for inserting the gripping member 31a, which indicates from which position on the surface of the ingredient and how the ingredient is to be gripped. Then, the gripping operation is performed as follows according to this gripping operation pattern.

図8は、多関節ロボット30による把持動作の一例を示す模式図である。
図8に示すように、多関節ロボット30が具材を把持する場合、(1)具材にアプローチする、(2)具材の表面を検出する、(3)把持部材31aを具材に差し込む、(4)把持部材31aを閉じることで把持部材31aを閉状態とする、(5)把持した具材の重量(物理量)を計測する、という手順で具材が把持される。把持した重量が規定量に適合する場合、惣菜の容器に具材が移送されて解放される。なお、把持した重量が規定量に適合するとは、例えば、目標とする重量に対して、把持した具材の重量が所定誤差以内(±15%以内等)にあることをいう。ただし、把持部材31aに具材が粘着して解放されないケースを考慮し、把持した重量が規定量よりも多い場合の誤差を少ない場合の誤差よりも大きく設定することとしてもよい。一方、把持した重量が規定量に適合しない場合、更に、(6)収容空間10Aにおける把持した位置に具材を解放する(具材を戻す)、(7)把持した具材の重量が超過していた場合(例えば、把持した具材の重量が規定量の範囲の上限を超えている場合)には、前回よりも把持部材31aを具材に差し込む深さを浅く修正して具材を把持する、(8)把持した具材の重量が不足していた場合(例えば、把持した具材の重量が規定量の範囲の下限を下回っている場合)には、前回よりも把持部材31aを具材に差し込む深さを深く修正して具材を把持する、という手順で具材が再把持される。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a gripping operation by the articulated robot 30. As shown in FIG.
As shown in FIG. 8, when the articulated robot 30 grasps an ingredient, the following steps are taken to grasp the ingredient: (1) approach the ingredient; (2) detect the surface of the ingredient; (3) insert the grasping member 31a into the ingredient; (4) close the grasping member 31a to close the grasping member 31a; and (5) measure the weight (physical quantity) of the grasped ingredient. If the grasped weight matches the specified amount, the ingredient is transferred to a side dish container and released. Note that the grasped weight matches the specified amount means, for example, that the weight of the grasped ingredient is within a specified error (within ±15%, etc.) with respect to the target weight. However, in consideration of a case where the ingredient sticks to the grasping member 31a and cannot be released, the error when the grasped weight is more than the specified amount may be set to be larger than the error when the grasped weight is less than the specified amount. On the other hand, if the grasped weight does not conform to the specified amount, the ingredients are gripped again in the following order: (6) the ingredient is released (the ingredient is returned) to the grasped position in the storage space 10A; (7) if the weight of the grasped ingredient is excessive (for example, if the weight of the grasped ingredient exceeds the upper limit of the range of the specified amount), the ingredient is gripped by inserting the gripping member 31a into the ingredient to a shallower depth than the previous time; and (8) if the weight of the grasped ingredient is insufficient (for example, if the weight of the grasped ingredient is below the lower limit of the range of the specified amount), the ingredient is gripped again in the following order.

手順(2)で具材の表面を検出することは、力センサ30Bにより、多関節ロボット30の把持部材31aが具材に接触することで受ける反力を計測することで可能である。
また、手順(3)で具材に把持部材31aを差し込む場合、多関節ロボット30の制御パラメータ(関節の回転角度等)から差し込み量を算出したり、手順(2)で具材の表面を検出して差し込みを開始してからの経過時間から差し込み量を算出したりすることが可能である。
The surface of the ingredient can be detected in step (2) by using the force sensor 30B to measure the reaction force received when the gripping member 31a of the articulated robot 30 comes into contact with the ingredient.
Furthermore, when inserting the gripping member 31a into the ingredient in step (3), it is possible to calculate the amount of insertion from the control parameters of the articulated robot 30 (such as the rotation angle of the joints), or to calculate the amount of insertion from the elapsed time since the surface of the ingredient was detected in step (2) and insertion began.

また、手順(8)において、前回よりも把持部材31aを具材に深く差し込んだとしても、規定量の具材を把持できない場合(規定量を取るために必要な差し込み深さよりも、把持予定位置における具材の深さが浅い場合)等には、具材表面の複数箇所から具材を把持することにより、複数回で把持した合計の具材の量が規定量となるように制御することも可能である。この場合、例えば、具材の表面における複数箇所に把持部材31aを差し込む深さの合計(差し込み量の合計)が、一度で規定量の具材を把持する場合に把持部材31aを具材に差し込む深さと同一となるように制御することができる。また、例えば、2箇所目以降の把持を行う場合に、把持済みの具材を次の把持予定位置に一旦解放し、解放した具材が存在する具材の表面に対して、一度で規定量の具材を把持する場合に差し込む深さまで把持部材31aを具材に差し込み、規定量の具材を改めて一度で把持するように制御することも可能である。 In step (8), even if the gripping member 31a is inserted deeper into the ingredient than the previous time, if the specified amount of ingredient cannot be gripped (if the ingredient is inserted less deeply at the intended gripping position than the required insertion depth to obtain the specified amount), it is possible to control the total amount of ingredient gripped in multiple attempts to be the specified amount by gripping the ingredient from multiple points on the ingredient's surface. In this case, for example, the total depth to which the gripping member 31a is inserted at multiple points on the ingredient's surface (total insertion amount) can be controlled to be the same as the depth to which the gripping member 31a is inserted into the ingredient when gripping a specified amount of ingredient at one time. In addition, for example, when gripping the second or subsequent points, it is also possible to release the already gripped ingredient at the next intended gripping position, and then insert the gripping member 31a into the ingredient to the depth to which it would be inserted when gripping a specified amount of ingredient at one time against the surface of the ingredient where the released ingredient is located, and grip the specified amount of ingredient again at one time.

なお、把持部材31aを具材に差し込む深さ(差し込み量)と、そのときに把持される具材の重量との関係については、具材の密度から算出(推定)することの他、把持部材31aを差し込んだ深さのデータと、そのときに把持された具材の重量を計測したデータとを機械学習し、機械学習によって生成された機械学習モデルを用いて、把持される重量を推定することとしてもよい。また、この機械学習の過程において具材の密度を算出し、算出した密度を用いて、把持部材31aを具材に差し込んだ深さ(差し込み量)から、把持された具材の重量を算出してもよい。 The relationship between the depth (insertion amount) at which the gripping member 31a is inserted into the ingredient and the weight of the ingredient gripped at that time can be calculated (estimated) from the density of the ingredient, or the weight can be estimated by machine learning the data on the depth at which the gripping member 31a is inserted and the measured data on the weight of the ingredient gripped at that time, and using a machine learning model generated by machine learning. The density of the ingredient can also be calculated during this machine learning process, and the weight of the gripped ingredient can be calculated from the depth (insertion amount) at which the gripping member 31a is inserted into the ingredient using the calculated density.

[解放動作]
図9(a)及び図9(b)は、多関節ロボット30による解放動作の一例を示す模式図である。
図9(a)において、Y方向は、把持部材31aによって把持及び解放を行う際の開閉方向であり、X方向は、水平面において開閉方向と直交する方向であり、Z方向は、高さ方向である。つまり、図12は、一対の把持部材31aのX方向に対し垂直な断面(すなわち、YZ平面)を図示する模式図である。この図9(a)におけるX方向、Y方向、及びZ方向の各方向は、図4において定義した各方向と同一である。
なお、後述の図9(b)及び図9(c)、並びに、図10、図11、及び図13の何れも同様の垂直断面(すなわち、YZ平面)を図示するものであるため、これらの図では各方向の図示を省略する。
[Release action]
9A and 9B are schematic diagrams showing an example of a releasing operation by the articulated robot 30. FIG.
In Fig. 9(a), the Y direction is the opening/closing direction when gripping and releasing by the gripping members 31a, the X direction is the direction perpendicular to the opening/closing direction in the horizontal plane, and the Z direction is the height direction. That is, Fig. 12 is a schematic diagram illustrating a cross section perpendicular to the X direction of a pair of gripping members 31a (i.e., the YZ plane). The X, Y, and Z directions in Fig. 9(a) are the same as those defined in Fig. 4.
In addition, since Figures 9(b) and 9(c), as well as Figures 10, 11, and 13 described below, all illustrate a similar vertical cross section (i.e., the YZ plane), illustration of each direction is omitted in these figures.

多関節ロボット30は、図8に示したようにして把持動作を行うことで収容空間10A内に収容されている具材を把持する。そして、多関節ロボット30は、図9(a)に示すように、把持をした一対の把持部材31aを盛り付け位置P1の惣菜の容器の上に移送する。そして、多関節ロボット30は、解放を行う高さまで把持部材31aを下降させる。なお、図中及び以下の説明では、把持部材31aが把持した具材を適宜「把持具材」と称する。 The articulated robot 30 grasps the ingredients contained in the storage space 10A by performing a grasping operation as shown in FIG. 8. Then, as shown in FIG. 9(a), the articulated robot 30 transfers the pair of grasping members 31a onto the container of side dishes at the serving position P1. The articulated robot 30 then lowers the grasping members 31a to a height at which they can be released. In the figures and in the following description, the ingredients grasped by the grasping members 31a are appropriately referred to as "grasped ingredients."

次に、図9(b)に示すように、多関節ロボット30は、解放を行う高さまで下降をすると、下降を停止してから把持部材31aを開閉方向に開いて開状態とすることで、把持部材31aから把持具材を解放する。この解放は、例えば、惣菜の容器の水平面における中央の、容器底面に近接した高さで行われる。このような位置において解放をすることで、解放した具材が惣菜の容器外に飛散することを防止できる。 Next, as shown in FIG. 9(b), when the articulated robot 30 descends to the height at which the release will be performed, it stops the descent and opens the gripping members 31a in the opening/closing direction to an open state, thereby releasing the gripped ingredients from the gripping members 31a. This release is performed, for example, at a height close to the bottom of the container, in the center of the horizontal plane of the container. Releasing at such a position can prevent the released ingredients from scattering outside the container.

この場合、容器中央で解放された解放具材は、容器中央に山状に高く盛り付けられる。これに対して、容器の盛り付けるべき領域の端の部分には、解放具材が行き渡らず、容器を鉛直上方から俯瞰した場合に容器の底面が見える状態となる。上述したように、このように底面が見えると、盛り付けられた商品を購入する顧客からは、盛り付けられている解放具材の総量が少なく感じられる。そこで、本実施形態では、解放動作の後に、以下で説明する均し動作を実行する。 In this case, the released ingredients released in the center of the container are piled high in the shape of a mountain in the center of the container. In contrast, the released ingredients do not reach the edges of the area of the container where they should be piled, and the bottom of the container is visible when the container is viewed vertically from above. As described above, when the bottom is visible in this way, customers who purchase the piled product will perceive the total amount of released ingredients piled as small. Therefore, in this embodiment, after the releasing operation, a leveling operation, which will be described below, is performed.

また、具材が粘性や粘着性を有するような場合には、図示するように、把持部材31aの内面に把持具材の一部が付着してしまうことがある。ただし、本実施形態では、この付着した具材を、後述の落下動作により落下させることができる。なお、図中及び以下の説明では、把持部材31aが解放した具材を適宜「解放具材」と称する。また、把持部材31aに付着した具材を適宜「付着具材」と称する。 In addition, if the ingredients are viscous or sticky, as shown in the figure, some of the held ingredients may adhere to the inner surface of the gripping member 31a. However, in this embodiment, this adhered ingredient can be dropped by a dropping action described below. In the figures and in the following description, the ingredients released by the gripping member 31a will be referred to as "released ingredients" as appropriate. Also, the ingredients attached to the gripping member 31a will be referred to as "attached ingredients" as appropriate.

[均し動作]
図9(c)及び図10は、多関節ロボット30による均し動作の一例を示す模式図である。
図9(c)に示すように、多関節ロボット30は、解放動作を行った後に、把持部材31aに開状態を維持させたまま、盛り付けられた解放具材よりも鉛直上方の位置まで上昇させる。次に、図10(d)に示すように、多関節ロボット30は、盛り付けられた解放具材よりも鉛直上方の位置で把持部材31aを閉じて閉状態とする。すなわち、盛り付けた解放具材に把持部材31aが接触しないようにして、把持部材31aを上昇すると共に閉状態とする。
このように把持部材31aは、解放具材に接触していないので、この時点での解放具材の盛り付け状態は、解放直後の盛り付け状態から変わっていない。
[Smoothing operation]
9C and 10 are schematic diagrams showing an example of the leveling operation by the articulated robot 30. FIG.
As shown in Fig. 9(c), after performing the releasing operation, the articulated robot 30 raises the gripping member 31a to a position vertically above the plated released ingredients while maintaining the open state of the gripping member 31a. Next, as shown in Fig. 10(d), the articulated robot 30 closes the gripping member 31a at a position vertically above the plated released ingredients to a closed state. That is, the gripping member 31a is raised and closed so as not to come into contact with the plated released ingredients.
In this way, since the gripping member 31a is not in contact with the released ingredient, the presentation state of the released ingredient at this point in time remains unchanged from the presentation state immediately after release.

次に、図10(e)に示すように、多関節ロボット30は、把持部材31aに閉状態を維持させたまま、山状に盛り付けられた解放具材の中央(すなわち、容器中央)の表面に向かって下降させる。これにより、把持部材31aの先端の外面が、容器中央において山状に盛り付けられた解放具材の頂点部分に接触した状態となる。
この場合に、どの程度の高さまで把持部材31aを下降させるかは、解放具材の特性(例えば、粘性や粘着性や密度)や、解放具材の形状や、解放具材の量や、容器の大きさ等に応じて適宜設定することができる。一例として、容器中央の解放具材の頂点の高さよりも低い高さであって、均し後の高さとして想定する高さよりも高い高さに、把持部材31aの先端が位置するまで下降をさせる。なお、解放具材の頂点の高さ、及び均し後の高さとして想定する高さについての理解を容易とするために、これらの高さそれぞれを、破線にて図中に示す。
10(e), the articulated robot 30 lowers the gripping member 31a, while keeping it in the closed state, toward the surface of the center of the piled up release ingredients (i.e., the center of the container). This brings the outer surface of the tip of the gripping member 31a into contact with the apex of the piled up release ingredients at the center of the container.
In this case, the height to which the gripping member 31a is lowered can be appropriately set according to the properties of the release ingredient (e.g., viscosity, adhesion, density), the shape of the release ingredient, the amount of the release ingredient, the size of the container, etc. As an example, the gripping member 31a is lowered until the tip of the gripping member 31a is positioned at a height lower than the height of the apex of the release ingredient in the center of the container and higher than the height assumed as the height after smoothing. In order to facilitate understanding of the height of the apex of the release ingredient and the height assumed as the height after smoothing, these heights are each shown by dashed lines in the figure.

次に、図10(f)に示すように、多関節ロボット30は、把持部材31aの先端の外面が解放具材に接触した状態のまま、把持部材31aを開いて開状態とする。これに伴い、解放具材の表面の複数の領域において他の領域よりも高さが相対的に高くなる領域を対象として、均し動作が実現される。 Next, as shown in FIG. 10(f), the articulated robot 30 opens the gripping member 31a to an open state while the outer surface of the tip of the gripping member 31a is in contact with the release ingredient. As a result, a smoothing operation is performed on multiple regions on the surface of the release ingredient that are relatively higher than other regions.

これにより、開閉する把持部材31aによる解放動作の特性から、どうしても高さが相対的に高くなってしまう領域(ここでは、容器中央)の具材を、どうしても高さが相対的に低くなってしまう領域(ここでは、容器の端)に移動させることで表面を均して、高さを均一にすることができる。
また、このようにして解放具材の表面を均すことで、容器の盛り付けるべき領域の端の部分まで具材を行き渡らせることができる。そのため、盛り付け後に、容器の底面が見えてしまうという問題を解消することができる。加えて、容器に盛り付けられた具材の表面の状態を、見栄えのよい平坦な状態とすることができる。すなわち、開閉する把持部材31aによる解放動作の欠点を補い、解放された解放具材の状態を、より適切な状態とすることができる。
As a result, due to the characteristics of the releasing action of the opening and closing gripping member 31a, the ingredients in an area that is inevitably relatively high in height (here, the center of the container) can be moved to an area that is inevitably relatively low in height (here, the edge of the container), thereby leveling the surface and making the height uniform.
Furthermore, by leveling the surface of the released ingredients in this manner, the ingredients can be spread to the edge of the area of the container to be served. This eliminates the problem of the bottom of the container being visible after serving. In addition, the surface state of the ingredients served in the container can be made to be flat and attractive. In other words, the shortcomings of the release operation by the opening and closing gripping member 31a can be compensated for, and the released released ingredients can be made to be in a more appropriate state.

また、この均し動作は、把持部材31aを動作させるのみで実現できる。そのため、解放具材の表面を均すための専用の部材や機構等を別途用意する必要もない、という効果も奏する。
更に、把持システム1によれば、容器中央を基準として解放を行うことで、解放時に具材が容器外に飛散することを防止できる。
更に、把持システム1によれば、把持部材31aの外面を容器中央で山状の解放具材の頂点に接触させた状態で、把持部材31aを開状態とする。これにより、効率よく均すことができる状態とした上で、均し動作を実行することができる。
In addition, this smoothing operation can be realized simply by operating the gripping member 31a, which has the effect of eliminating the need for a dedicated member or mechanism for smoothing the surface of the release material.
Furthermore, according to the gripping system 1, by releasing the container based on the center of the container, it is possible to prevent ingredients from scattering outside the container when the container is released.
Furthermore, according to the gripping system 1, the gripping member 31a is opened with the outer surface of the gripping member 31a in contact with the apex of the mountain-shaped release ingredient at the center of the container. This allows the smoothing operation to be performed after the container is in a state where it can be efficiently smoothed.

[落下動作]
図11は、多関節ロボット30による落下動作の一例を示す模式図である。上述したように把持動作、解放動作、及び均し動作を行うことで、具材の盛り付けを実現できると共に、盛り付けられた解放具材の状態を、より適切な状態とすることができる。しかしながら、把持動作及び解放動作に伴い、把持部材31aの内面には付着具材が付着してしまっている。また、均し動作に伴い、把持部材31aの外面にも付着具材が付着してしまっている。
この状態のまま把持部材31aを収容空間10Aに移送すると、その移送の経路において付着具材が落下して、付着具材が飛散するおそれがある。そして、このように付着具材が飛散すると、作業者が手作業にて清掃を行う必要が生じる。また、飛散した具材は廃棄することになるので、具材のロスが生じる。そこで、本実施形態では、均し動作を行った後に、以下に説明する落下動作を行う。
[Dropping motion]
11 is a schematic diagram showing an example of a dropping operation by the articulated robot 30. By performing the gripping, releasing, and leveling operations as described above, the ingredients can be arranged and the released ingredients can be placed in a more appropriate state. However, the gripping and releasing operations cause the attached ingredients to adhere to the inner surface of the gripping member 31a. In addition, the leveling operation causes the attached ingredients to adhere to the outer surface of the gripping member 31a.
If the gripping member 31a is transferred to the storage space 10A in this state, the attached ingredients may fall along the transfer path and scatter. If the attached ingredients scatter in this way, an operator will need to clean up the scatter manually. In addition, the scattered ingredients will have to be discarded, resulting in a loss of ingredients. Therefore, in this embodiment, after the smoothing operation, the dropping operation described below is performed.

図11(g)に示すように、多関節ロボット30は、解放動作を行った後に、把持部材31aを付着具材と共に上昇させる。 As shown in FIG. 11(g), after performing the release operation, the articulated robot 30 raises the gripping member 31a together with the attachment material.

次に、図11(h)に示すように、多関節ロボット30は、把持部材31aを付着具材と共に移動させることにより、付着具材を容器内の解放具材の表面に落下させる。この場合に、移動とは、例えば、上下運動を繰り返すことである。あるいは、例えば、左右運動を繰り返すことや、上下運号と左右運動を組み合わせて行うことである。この際の移動範囲(ストローク)や、これらの運動を繰り返す回数については、具材の大きさや具材の形状や盛り付け作業に要求される早さ等を考慮して予め設定しておくことができる。
また、このように予め設定しておくのではなく、実際の落下状況に応じて、制御をするようにしてもよい。例えば、重量センサ30Aによって把持部材31aに付着している付着具材の重量を計測し、この付着具材の重量が閾値を下回るまで、運動を繰り返すようにしてもよい。また、この場合に、複数回運動を繰り返しても付着具材の重量が閾値を下回らないのであれば、移動範囲を広げて、より大きな動きで付着具材を落下させるようにしてもよい。
これにより、均し動作や、把持動作及び解放動作に伴い把持部材31aに付着した解放具材は、容器上に盛り付け済みの解放具材の表面に落下する。そのため、例えば、収容空間10Aへの移送の経路において、付着具材が落下して、付着具材が飛散することを防止できる。
なお、図11(g)に示すように、把持部材31aを上昇させる場合に、把持部材31aを必要以上に高く上昇させると、図11(h)を参照して上記した落下させるための動作に伴って、付着具材が容器外に飛散する可能性がある。そのため、この動作の妨げにならない程度だけ、把持部材31aを上昇させるとよい。
Next, as shown in Fig. 11(h), the articulated robot 30 moves the gripping member 31a together with the attached ingredient, thereby dropping the attached ingredient onto the surface of the released ingredient in the container. In this case, the movement can be, for example, repeated up-down motion. Alternatively, it can be, for example, repeated left-right motion, or a combination of up-down motion and left-right motion. The range of movement (stroke) and the number of times these motions are repeated can be set in advance, taking into consideration the size and shape of the ingredient, the speed required for plating, etc.
Also, instead of setting it in advance like this, it is possible to control according to the actual falling situation. For example, the weight of the attached ingredient attached to the gripping member 31a may be measured by the weight sensor 30A, and the movement may be repeated until the weight of the attached ingredient falls below the threshold. In this case, if the weight of the attached ingredient does not fall below the threshold even after repeating the movement several times, the movement range may be expanded and the attached ingredient may be dropped with a larger movement.
As a result, the released ingredients attached to the gripping member 31a during the smoothing operation, gripping operation, and release operation fall onto the surface of the released ingredients already arranged on the container. Therefore, for example, on the path of transfer to the storage space 10A, the attached ingredients can be prevented from falling and scattering.
As shown in Fig. 11(g), if the gripping member 31a is raised higher than necessary, the adhesive ingredient may be scattered outside the container during the dropping operation described above with reference to Fig. 11(h). Therefore, it is advisable to raise the gripping member 31a only to the extent that it does not interfere with this operation.

[全体動作]
次に、把持システム1の全体動作を説明する。
図12は、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。具材盛り付け処理は、例えば、作業者によって具材盛り付け処理を開始させる操作が行われたことを契機として開始される。
具材盛り付け処理が開始されると、図12のステップS11において、多関節ロボット制御部154は、具材盛り付け処理における一連の動作を実行するための動作用のデータ(動作パターンのデータ及びハンド31の差し込み量のデータ等)をパラメータ記憶部171から読み込むことで、具材を把持するための準備を行う。
[Overall operation]
Next, the overall operation of the gripping system 1 will be described.
12 is a flowchart showing the flow of an ingredient plating process executed by the gripping system 1. The ingredient plating process is started, for example, when an operation for starting the ingredient plating process is performed by an operator.
When the ingredient plating process is started, in step S11 of FIG. 12, the articulated robot control unit 154 reads operation data (such as data on the movement pattern and data on the insertion amount of the hand 31) for executing a series of operations in the ingredient plating process from the parameter memory unit 171, thereby preparing to grasp the ingredients.

ステップS12において、多関節ロボット制御部154は、動作パターンのデータに従って、収容空間10Aへ、ハンド31を移送する。 In step S12, the articulated robot control unit 154 transfers the hand 31 to the storage space 10A according to the operation pattern data.

ステップS13において、具材状態判定部152は、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップを履歴DB172から読み込むことで、収容空間10Aにおける具材の状態を認識する。具材状態判定部152は、その後も、センサ情報取得部151が取得した、力センサ30Bによって計測された具材からの反力のデータに基づいて、具材の状態の認識を継続する。 In step S13, the ingredient status determination unit 152 recognizes the status of the ingredients in the storage space 10A by reading from the history DB 172 an ingredient status map showing the status of the ingredients in the storage space 10A of the ingredient storage unit 10. The ingredient status determination unit 152 continues to recognize the status of the ingredients based on the data of the reaction force from the ingredients measured by the force sensor 30B acquired by the sensor information acquisition unit 151.

ステップS14において、ステップS11において読み込んだ動作パターンのデータと、ステップS13において認識した収容空間10Aにおける具材の状態とに基づいて、具材に対して把持部材31aを差し込む深さを決定する。
ステップS15において、多関節ロボット制御部154は、決定された差し込み深さまで、具材に対して把持部材31aを差し込む。
ステップS16において、多関節ロボット制御部154は、把持部材31aを閉じて具材を把持する。
In step S14, the depth to which the gripping members 31a are to be inserted into the ingredients is determined based on the data of the operation pattern read in step S11 and the state of the ingredients in the storage space 10A recognized in step S13.
In step S15, the articulated robot control unit 154 inserts the gripping member 31a into the ingredient to the determined insertion depth.
In step S16, the articulated robot control unit 154 closes the gripping members 31a to grip the ingredient.

ステップS17において、具材量判定部153は、把持している把持具材の重量(物理量)を計測し、規定量の具材が把持されているか否かを判定する。規定量の具材が把持されている場合は、ステップS17においてYesと判定され、処理はステップS18に進む。一方で、規定量の具材が把持されていない場合は、ステップS17においてNoと判定され、処理はステップS14から再度行われる。この場合、把持している把持具材が規定量より超過しているのであれば、再度行われるステップS14において、差し込み深さはより浅くなるように再決定される。一方で、把持している把持具材が規定量より不足しているのであれば、再度行われるステップS14において、差し込み深さはより深くなるように再決定される。なお、このステップS14からステップS17までの処理は、図8を参照して説明した把持動作に相当する。 In step S17, the ingredient amount determination unit 153 measures the weight (physical amount) of the ingredient being held and determines whether or not a specified amount of ingredient is being held. If the specified amount of ingredient is being held, step S17 is determined as Yes, and processing proceeds to step S18. On the other hand, if the specified amount of ingredient is not being held, step S17 is determined as No, and processing is performed again from step S14. In this case, if the amount of ingredient being held exceeds the specified amount, the insertion depth is re-determined to be shallower in step S14 that is performed again. On the other hand, if the amount of ingredient being held is less than the specified amount, the insertion depth is re-determined to be deeper in step S14 that is performed again. The processing from step S14 to step S17 corresponds to the gripping operation described with reference to FIG. 8.

ステップS18において、多関節ロボット制御部154は、把持部材31aを惣菜の容器の位置に移送する。
ステップS19において、多関節ロボット制御部154は、容器内の所定の領域(例えば、水平面における容器の中央)に、把持部材31aが把持した把持具材を解放する。
In step S18, the articulated robot control unit 154 moves the gripping member 31a to the position of the container of prepared food.
In step S19, the articulated robot control unit 154 releases the gripping material gripped by the gripping member 31a in a predetermined area within the container (for example, the center of the container in the horizontal plane).

ステップS20において、多関節ロボット制御部154は、把持部材31aを開いたまま上昇させる。
ステップS21において、多関節ロボット制御部154は、把持部材31aを閉じて下降させる。
ステップS22において、多関節ロボット制御部154は、把持部材31aを解放具材に接触させた状態で開くことで解放具材の表面を均す。
なお、このステップS20からステップS21までの処理は、図9(c)~図10を参照して説明した均し動作に相当する。
In step S20, the articulated robot control unit 154 raises the gripping members 31a while keeping them open.
In step S21, the articulated robot control unit 154 closes and lowers the gripping member 31a.
In step S22, the articulated robot control unit 154 smoothes the surface of the release ingredient by opening the gripping members 31a while they are in contact with the release ingredient.
The process from step S20 to step S21 corresponds to the smoothing operation described with reference to FIGS.

ステップS23において、多関節ロボット制御部154は、落下動作により付着具材を落下させる。 In step S23, the articulated robot control unit 154 drops the attachment material by a dropping operation.

ステップS24において、記録制御部156は、具材盛り付け処理において取得された制御に関するパラメータ及び盛り付けられた具材の重量の計測データ(履歴データ)を履歴DB172に記憶する。また、記録制御部156は、具材収容部10の収容空間10Aにおける具材の状態を示す具材状態マップを更新し、この更新後の具材状態マップも履歴DB172に記憶する。なお、この場合に、盛り付けられた具材の重量に過不足がある場合には、作業者に対してアラートを出力する等してもよい。 In step S24, the record control unit 156 stores the control parameters acquired in the ingredient plating process and the measurement data (history data) of the weight of the plated ingredients in the history DB 172. The record control unit 156 also updates an ingredient status map showing the status of the ingredients in the storage space 10A of the ingredient storage unit 10, and also stores this updated ingredient status map in the history DB 172. In this case, if the weight of the plated ingredients is excessive or insufficient, an alert may be output to the operator.

ステップS25において、多関節ロボット制御部154は、具材盛り付け処理を終了する条件に適合したか否かを判定する。この場合、具材盛り付け処理を終了する条件としては、予定された数の惣菜の容器に具材を盛り付けたこと、あるいは、作業者によって具材盛り付け処理を終了させる操作が行われたこと等を定義することができる。
具材盛り付け処理を終了する条件に適合していない場合は、ステップS25においてNoと判定されて、処理はステップS12から再度行われる。一方で、具材盛り付け処理を終了する条件に適合している場合は、ステップS25においてYesと判定されて、具材盛り付け処理は終了する。
In step S25, the articulated robot control unit 154 determines whether or not a condition for terminating the ingredient plating process is met. In this case, the condition for terminating the ingredient plating process can be defined as when ingredients have been plated into the planned number of side dish containers, when an operation for terminating the ingredient plating process has been performed by the worker, or the like.
If the condition for terminating the ingredient plating process is not met, the result in step S25 is No, and the process is repeated from step S12. On the other hand, if the condition for terminating the ingredient plating process is met, the result in step S25 is Yes, and the ingredient plating process is terminated.

以上のように、本実施形態に係る把持システム1は、多関節ロボット30によって把持した具材を解放する場合に、解放された解放具材の状態を、より適切な状態とすることができる。これに加えて、本実施形態に係る把持システム1は、均し動作や落下動作の説明の際に上述したような、様々な効果も奏する。 As described above, when releasing an ingredient grasped by the articulated robot 30, the grasping system 1 according to this embodiment can make the released ingredient in a more appropriate state. In addition, the grasping system 1 according to this embodiment also provides various effects as described above when explaining the smoothing operation and the dropping operation.

[変形例1]
上述の実施形態では、図9(a)及び図9(b)に示すように把持部材31aを下降させた後に、把持部材31aを停止した状態で開くことで開状態として、把持具材を解放していた。これに限らず、他の方法にて把持具材の解放を行うようにしてもよい。例えば、把持部材31aを下降させると共に、該下降を停止させるにあたり、停止の前後での速度の変化量の値が所定値よりも大きくなるように急停止をさせながら、解放動作を実行させるようにしてもよい。これにより、把持している把持具材を効率よく落下させることができる。図13は、多関節ロボット30による急停止を伴う解放動作の一例を示す模式図である。
[Modification 1]
In the above embodiment, as shown in Fig. 9(a) and Fig. 9(b), the gripping member 31a is lowered, and then opened in a stopped state to release the gripped material. This is not limited to this, and the gripped material may be released by other methods. For example, the gripping member 31a may be lowered and stopped at the same time, and the release operation may be performed while the gripping member 31a is suddenly stopped so that the value of the change in speed before and after the stop is greater than a predetermined value. This allows the gripped material to be efficiently dropped. Fig. 13 is a schematic diagram showing an example of a release operation accompanied by an abrupt stop by the articulated robot 30.

まず図13(a)に示すように、多関節ロボット30は、把持具材を把持した状態の把持部材31aを所定の速度以上で下降させる。そして、図13(b)に示すように、多関節ロボット30は、把持部材31aを下降させた状態で開くことで開状態として、把持具材を解放させると共に、下降を取りやめることで把持部材31aを停止させる。
この場合に、多関節ロボット30は、単に停止をするのではなく、把持部材31aの下降を停止させるにあたり、停止の前後での速度の変化量の値が所定値よりも大きくなるように急停止をさせることで、把持具材を把持部材31aから落下させる。
これにより、急停止時に多関節ロボット30により支持される把持部材31aについては下降方向の慣性力が打ち消される一方で、把持具材に対しては下降方向の慣性力が保たれるので、把持具材を効率よく落下させることができる。また、この場合に、落下した解放具材は、1つの塊となって山状に盛り付けられてしまう。しかし、その後、上述したように均し動作を行うことにで、解放された解放具材の状態を、より適切な状態とすることができるため、問題とはならない。
First, as shown in Fig. 13(a), the articulated robot 30 lowers the gripping member 31a gripping the gripping tool at a predetermined speed or faster. Then, as shown in Fig. 13(b), the articulated robot 30 opens the gripping member 31a in the lowered state to set it in an open state, releasing the gripping tool, and stops the descent of the gripping member 31a.
In this case, the articulated robot 30 does not simply stop, but rather stops the descent of the gripping member 31a suddenly so that the change in speed before and after the stop is greater than a predetermined value, causing the gripped material to fall from the gripping member 31a.
As a result, the downward inertial force is cancelled for the gripping member 31a supported by the articulated robot 30 during a sudden stop, while the downward inertial force is maintained for the gripped ingredient, so that the gripped ingredient can be dropped efficiently. In this case, the released ingredient that has fallen will be piled up in a mountain shape as a single lump. However, this is not a problem because the released ingredient can be made into a more appropriate state by performing the leveling operation as described above afterwards.

[変形例2]
上述の実施形態では、図9(a)及び図9(b)に示すように把持部材31aを下降させた後に、把持部材31aを停止した状態で開くことで開状態として、把持具材を解放していた。また、図10(e)及び図10(f)示すように、把持部材31aを解放具材に接触させた状態で開くことで均し動作を実行していた。この場合に、把持部材31aの開き方を、解放動作を行う際と、均し動作を行う際とで、異ならせるようにしてもよい。
[Modification 2]
In the above embodiment, as shown in Fig. 9(a) and Fig. 9(b), the gripping member 31a is lowered, and then opened in a stopped state to release the gripped material. Also, as shown in Fig. 10(e) and Fig. 10(f), the gripping member 31a is opened in a state of contact with the released material to perform the smoothing operation. In this case, the gripping member 31a may be opened in a different manner when performing the releasing operation and when performing the smoothing operation.

例えば、均し動作を行う際に、解放動作を行う際と同じようにして把持部材31aを開くと、把持部材31aの水平方向の動き(すなわち、Y方向の動き)に勢いがつきすぎ、本来容器内で均すべき解放具材を、容器外まで飛散させてしまうおそれがある。
そこで、ハンド31が、把持部材31aの水平方向の動きの速度を可変できるような機構を有しているような場合には、均し動作を行う際には、解放動作を行う際よりも、より緩やかな速度となるように、制御するとよい。これにより、均し動作において、解放具材が容器外まで飛散することを防止できる。
For example, when performing the leveling operation, if the gripping member 31a is opened in the same manner as when performing the releasing operation, the horizontal movement of the gripping member 31a (i.e., the movement in the Y direction) may gain too much momentum, causing the released ingredients that should be leveled within the container to fly out of the container.
Therefore, if the hand 31 has a mechanism for varying the speed of the horizontal movement of the gripping member 31a, it is preferable to control the speed of the smoothing operation to be slower than that of the releasing operation, thereby preventing the released ingredients from scattering outside the container during the smoothing operation.

また、例えば、ハンド31が、把持部材31aの水平方向の開き幅を可変できるような機構を有しているような場合には、均し動作を行う際には、解放動作を行う際よりも、より狭い開き幅となるように、制御するとよい。これによっても、均し動作において、解放具材が容器外まで飛散することを防止できる。この場合、例えば、ON/OFF制御の電磁弁を用いたエアシリンダにより把持部材31aを開く機構であっても、開き幅を検出するセンサを、複数の開き幅に対応して複数配置することで開き幅を可変させることができる。
なお、水平方向の動きの速度や開き幅は、例えば、具材を盛り付ける容器の大きさ等に応じて調整することも可能である。例えば、容器が大きく、解放動作を行う際の開き幅では、容器の端まで具材を行き渡らせることができない場合も考えられる。このような場合には、均し動作を行う際には、解放動作を行う際よりも、より広い開き幅となるように、制御するとよい。これにより、大きな容器であっても、容器の端まで具材を行き渡らせることができる。
Also, for example, if the hand 31 has a mechanism that can change the horizontal opening width of the gripping member 31a, it is preferable to control the opening width to be narrower during the smoothing operation than during the releasing operation. This also prevents the released ingredients from scattering outside the container during the smoothing operation. In this case, even if the mechanism opens the gripping member 31a with an air cylinder using an ON/OFF controlled solenoid valve, the opening width can be changed by arranging multiple sensors that detect the opening width corresponding to multiple opening widths.
The speed of the horizontal movement and the opening width can be adjusted depending on, for example, the size of the container in which the ingredients are to be served. For example, if the container is large, the opening width when performing the opening operation may not be enough to spread the ingredients to the edge of the container. In such a case, it is advisable to control the opening width when performing the smoothing operation to be wider than when performing the opening operation. This allows the ingredients to be spread to the edge of the container even if it is a large container.

[変形例3]
上述の実施形態において、一対の把持部材31a(すなわち、2つの把持部材31a)を用いることを想定したが、これに限られない。3つ以上の複数の把持部材31aを用いるようにしてもよい。そして、各把持部材31aの開口部を近づけることで把持動作を行い、各把持部材31aの開口部を遠ざけることで解放動作を行うような構成としてもよい。
この場合、例えば、3つの把持部材31aを用いるのであれば、鉛直上方から俯瞰した場合に、それぞれの中心角が120°の3つの把持部材31aの先端を中央に近づけたり遠ざけたりするようにする。
このようにしても、上述した均し動作等の各動作を実行することができる。
[Modification 3]
In the above embodiment, it is assumed that a pair of gripping members 31a (i.e., two gripping members 31a) is used, but this is not limited thereto. Three or more gripping members 31a may be used. The gripping operation may be performed by bringing the openings of the gripping members 31a closer to each other, and the release operation may be performed by moving the openings of the gripping members 31a away from each other.
In this case, for example, if three gripping members 31a are used, when viewed vertically from above, the tips of the three gripping members 31a, each with a central angle of 120°, are moved closer to or farther away from the center.
Even in this manner, the above-mentioned smoothing operation and other operations can be performed.

[変形例4]
上述の実施形態において、具材状態判定部152は、力センサ30Bによって計測された具材からの反力(すなわち、具材への接触の検出結果)のデータに基づいて、具材の状態を判定するものとしたが、これに限られない。
[Modification 4]
In the above-described embodiment, the ingredient state determination unit 152 determines the state of the ingredient based on data on the reaction force from the ingredient measured by the force sensor 30B (i.e., the detection result of contact with the ingredient), but this is not limited to this.

カメラの設置コスト等が問題とならない場合には、カメラ(すなわち、撮像装置)によって撮影を行うことにより、具材の状態を判定するようにしてもよい。また、上述の実施形態において、多関節ロボット30が把持した具材の重量あるいは惣菜の容器に盛り付けられた具材の重量を重量センサ30A,21によって計測するものとしたが、これに限られない。
例えば、撮像装置によって撮像された具材の画像から、具材の体積を推定し、密度と推定された体積を乗算すること等により、具材の重量を算出することも可能である。
この場合、重量センサ30A,21を用いることなく、具材の重量を算出する手段を実装することができる。
If the installation cost of the camera is not an issue, the state of the ingredients may be determined by taking pictures with a camera (i.e., an imaging device). In the above embodiment, the weight of the ingredients held by the articulated robot 30 or the weight of the ingredients placed in the prepared food container is measured by the weight sensor 30A, 21, but this is not limited to the above.
For example, it is possible to estimate the volume of an ingredient from an image of the ingredient captured by an imaging device, and calculate the weight of the ingredient by multiplying the density by the estimated volume, etc.
In this case, a means for calculating the weight of the ingredient can be implemented without using the weight sensors 30A and 21.

[構成例]
以上のように、本実施形態における把持システム1は、開閉する把持部材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40と、を備える。
制御装置40は、
把持部材31aを閉状態とすることで、把持対象となる対象物を把持部材31aにより把持する把持動作と、
把持部材31aを開状態とすることで、把持動作により把持した把持対象物を把持部材31aから解放する解放動作と、
把持部材31aを解放動作により解放した解放対象物に接触させた状態で開状態とすることで、解放対象物の表面を均す均し動作と、
を多関節ロボット30に実行させる。
これにより、解放対象物の表面を均して、容器の盛り付けるべき領域の端の部分まで具材を行き渡らせることができる。そのため、盛り付け後に、容器の底面が見えてしまうという問題を解消することができる。加えて、容器に盛り付けられた具材の表面の状態を、見栄えのよい平坦な状態とすることができる。
すなわち、把持システム1によれば、ロボットによって把持した対象物を解放する場合に、解放された対象物の状態を、より適切な状態とすることができる。
また、この均し動作は、把持部材31aを動作させるのみで実現できる。そのため、解放対象物の表面を均すための専用の部材や機構等を別途用意する必要もない、という効果も奏する。
[Configuration example]
As described above, the gripping system 1 in this embodiment includes the articulated robot 30 having the gripping member 31 a that opens and closes, and the control device 40 that controls the operation of the articulated robot 30 .
The control device 40 is
a gripping operation in which the gripping member 31a is closed to grip an object to be gripped by the gripping member 31a;
a release operation in which the gripping member 31 a is opened to release the gripping object gripped by the gripping operation from the gripping member 31 a;
The gripping member 31a is brought into contact with the object to be released by the release operation and is put into an open state, thereby performing a smoothing operation for smoothing the surface of the object to be released;
The articulated robot 30 executes the above.
This makes it possible to level the surface of the object to be released and spread the ingredients to the edge of the area of the container to be served. This solves the problem of the bottom of the container being visible after serving. In addition, the surface of the ingredients served in the container can be made flat and attractive.
In other words, according to the gripping system 1, when an object gripped by a robot is released, the state of the released object can be made more appropriate.
In addition, this smoothing operation can be realized simply by operating the gripping member 31a, which has the effect of eliminating the need to separately prepare a dedicated member or mechanism for smoothing the surface of the object to be released.

制御装置40は、
解放動作を行うことに応じて、解放対象物の表面の複数の領域において他の領域よりも高さが相対的に高くなる領域を対象として、均し動作を実行させる。
これにより、解放動作の特性から、どうしても高さが相対的に高くなってしまう領域(例えば、容器の中央)の対象物を、どうしても高さが相対的に低くなってしまう領域(例えば、容器の端)に移動させることで表面を均して、高さを均一にすることができる。すなわち、開閉する把持部材31aによる解放動作の欠点を補うことができる。
The control device 40 is
In response to the release operation, a leveling operation is executed on a region that is relatively higher than other regions among a plurality of regions on the surface of the release object.
This allows the object to be moved from an area where the height is relatively high (e.g., the center of the container) to an area where the height is relatively low (e.g., the edge of the container) to level the surface and make the height uniform. In other words, the disadvantages of the release operation using the gripping member 31a that opens and closes can be compensated for.

制御装置40は、
解放動作において、所定の容器の水平面における中央に対して把持対象物を解放させ、
均し動作において、把持部材31aを所定の容器の水平面における中央で解放対象物に接触させた状態で、把持部材31aを開状態とする。
これにより、容器中央を基準として解放を行うことで、対象物が容器外に飛散することを防止できると共に、その後に容器中央に盛り付けた対象物を均すことができる。
The control device 40 is
In the release operation, the gripped object is released to the center of the horizontal plane of the predetermined container;
In the leveling operation, the gripping members 31a are brought into an open state with the gripping members 31a in contact with the object to be released at the center of the horizontal plane of a predetermined container.
This allows the release to be performed based on the center of the container, thereby preventing the object from scattering outside the container and allowing the object subsequently piled in the center of the container to be leveled out.

制御装置40は、
解放動作を実行後に把持部材31aを開状態のまま上昇させ、
上昇させた把持部材31aを閉状態とさせ、
上昇後に閉状態とした把持部材31aを下降させることで把持部材31aの外面を解放対象物に接触させた状態で、把持部材31aを開状態とする、
という手順で均し動作を実行させる。
これにより、効率よく均すことができる状態とした上で、均し動作を実行することができる。
The control device 40 is
After the release operation is performed, the gripping member 31a is raised while remaining in the open state,
The raised gripping member 31a is brought into a closed state,
The gripping member 31a, which has been raised and then closed, is lowered to open the gripping member 31a with the outer surface of the gripping member 31a in contact with the object to be released.
The smoothing operation is carried out in the above manner.
This allows the smoothing operation to be performed after the smoothing operation is completed in a state where the smoothing operation can be performed efficiently.

制御装置40は、
均し動作を実行後に、把持部材31aを移動させることにより、少なくとも均し動作に伴い把持部材31aに付着した解放対象物を、把持部材31aに付着していない解放対象物の表面に落下させる落下動作を多関節ロボット30にさらに実行させる。
これにより、均し動作や、把持動作及び解放動作に伴い把持部材31aに付着した解放対象物を、容器上に盛り付け済みの解放対象物の表面に落下させることで、対象物が容器外に飛散することを防止できる。
The control device 40 is
After performing the leveling operation, the gripping member 31a is moved, and the articulated robot 30 is further caused to perform a dropping operation in which the object to be released that has adhered to the gripping member 31a as a result of the leveling operation is dropped onto the surface of an object to be released that is not adhered to the gripping member 31a.
This allows the object to be released that has adhered to the gripping member 31a during the smoothing operation, gripping operation and releasing operation to fall onto the surface of the object to be released that has already been placed on the container, thereby preventing the object from scattering outside the container.

制御装置40は、
把持部材31aを下降させると共に、該下降を停止させるにあたり、停止の前後での速度の変化量の値が所定値よりも大きくなるように急停止をさせながら、解放動作を実行させる。
これにより、急停止時に多関節ロボット30により支持される把持部材31aについては下降方向の慣性力が打ち消される一方で、付着した具材に対しては下降方向の慣性力が保たれるので、把持している把持具材を効率よく落下させることができる。
The control device 40 is
The gripping member 31a is lowered, and when the descent is stopped, the gripping member 31a is suddenly stopped so that the value of the change in speed before and after the stop is greater than a predetermined value, and a release operation is performed.
As a result, when the robot suddenly stops, the downward inertial force on the gripping member 31a supported by the articulated robot 30 is canceled, while the downward inertial force on the attached ingredients is maintained, so that the gripped ingredients can be dropped efficiently.

なお、上述の実施形態及び変形例は、本発明の実施形態の一例であり、本発明の機能を実現する種々の実施形態が本発明の範囲に含まれる。
例えば、上述の実施形態及び変形例において、惣菜を盛り付ける把持システムに本発明を適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、種々の対象物を把持するシステムに適用することができる。例えば、練ったモルタル、コンクリート、漆喰、粘土等、粘性あるいは粘着性が高い材料を把持するシステムに本発明を適用することができる。本発明は、作業温度又は室温において中粘度以上(5000mPa・s)以上の粘度を有する対象物を把持する際に好適である。
また、上述の実施形態に記載された例を適宜組み合わせて、本発明を実施することが可能である。
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
換言すると、図7の機能的構成は例示に過ぎず、特に限定されない。すなわち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能が把持システム1に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図7の例に限定されない。
また、1つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。
The above-described embodiment and modifications are merely examples of the present invention, and various embodiments that realize the functions of the present invention are included in the scope of the present invention.
For example, in the above-mentioned embodiment and modified example, the present invention has been described as being applied to a gripping system for serving prepared foods, but the present invention can be applied to systems for gripping various objects. For example, the present invention can be applied to a system for gripping highly viscous or adhesive materials such as kneaded mortar, concrete, plaster, clay, etc. The present invention is suitable for gripping objects having a viscosity of medium viscosity or higher (5000 mPa·s) at working temperature or room temperature.
Furthermore, the examples described in the above-described embodiments can be appropriately combined to implement the present invention.
The above-described series of processes can be executed by hardware or software.
In other words, the functional configuration in Fig. 7 is merely an example and is not particularly limited. In other words, it is sufficient that the grasping system 1 is provided with a function capable of executing the above-mentioned series of processes as a whole, and the type of functional block used to realize this function is not particularly limited to the example in Fig. 7.
Furthermore, one functional block may be configured as a single piece of hardware, a single piece of software, or a combination of both.

一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
When the series of processes is executed by software, the program constituting the software is installed into a computer or the like from a network or a recording medium.
The computer may be a computer built into dedicated hardware, or may be a computer capable of executing various functions by installing various programs, such as a general-purpose personal computer.

プログラムを記憶する記憶媒体は、装置本体とは別に配布されるリムーバブルメディア、あるいは、装置本体に予め組み込まれた記憶媒体等で構成される。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクあるいはフラッシュメモリ等により構成される。光ディスクは、例えば、CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk),Blu-ray Disc(登録商標)等により構成される。光磁気ディスクは、MD(Mini-Disk)等により構成される。フラッシュメモリは、例えば、USB(Universal Serial Bus)メモリあるいはSDカードにより構成される。また、装置本体に予め組み込まれた記憶媒体は、例えば、プログラムが記憶されているROMやハードディスク等で構成される。 The storage medium that stores the program is composed of removable media distributed separately from the device body, or storage media that is pre-installed in the device body. Removable media is composed of, for example, a magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, or flash memory. Optical disks are composed of, for example, CD-ROMs (Compact Disk-Read Only Memory), DVDs (Digital Versatile Disks), Blu-ray Discs (registered trademark), etc. Magneto-optical disks are composed of, for example, MDs (Mini-Disks), etc. Flash memory is composed of, for example, USB (Universal Serial Bus) memory or SD cards. Storage media pre-installed in the device body is composed of, for example, a ROM or hard disk in which the program is stored.

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置や複数の手段等より構成される全体的な装置を意味するものとする。
In this specification, the steps of describing a program to be recorded on a recording medium include not only processes that are performed chronologically according to the order, but also processes that are not necessarily performed chronologically but are executed in parallel or individually.
In addition, in this specification, the term "system" refers to an overall device that is composed of a plurality of devices, a plurality of means, etc.

上記実施形態は、本発明を適用した一例を示しており、本発明の技術的範囲を限定するものではない。すなわち、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができ、上記実施形態以外の各種実施形態を取ることが可能である。本発明が取ることのできる各種実施形態及びその変形は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 The above embodiment shows an example of the application of the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention. In other words, the present invention can be modified in various ways, such as by omission or substitution, without departing from the gist of the present invention, and various embodiments other than the above embodiment can be adopted. The various embodiments and modifications that the present invention can adopt are included in the scope of the invention described in the claims and their equivalents.

1 把持システム、2 ベルトコンベア、10 具材収容部、10A 収容空間、20 容器供給部、21,30A 重量センサ、30 多関節ロボット、30B 力センサ、31 ハンド、31a 把持部材、32 ロボットアーム、40 制御装置、50 遮蔽部、151 センサ情報取得部、152 具材状態判定部、153 具材量判定部、154 多関節ロボット制御部、155 容器供給制御部、156 記録制御部、171 パラメータ記憶部、172 履歴データベース(履歴DB)、711 CPU、712 ROM、713 RAM、714 バス、715 入力部、716 出力部、717 記憶部、718 通信部、719 ドライブ、731 リムーバブルメディア 1 gripping system, 2 belt conveyor, 10 ingredient storage section, 10A storage space, 20 container supply section, 21, 30A weight sensor, 30 articulated robot, 30B force sensor, 31 hand, 31a gripping member, 32 robot arm, 40 control device, 50 shielding section, 151 sensor information acquisition section, 152 ingredient state determination section, 153 ingredient amount determination section, 154 articulated robot control section, 155 container supply control section, 156 recording control section, 171 parameter storage section, 172 history database (history DB), 711 CPU, 712 ROM, 713 RAM, 714 bus, 715 input section, 716 output section, 717 storage section, 718 communication section, 719 drive, 731 removable media

Claims (9)

開閉する把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、を備えた把持システムであって、
前記制御装置は、
前記把持部材を閉状態とすることで、把持対象となる対象物を前記把持部材により把持する把持動作と、
前記把持部材を開状態とすることで、前記把持動作により把持した把持対象物を前記把持部材から解放する解放動作と、
前記把持部材を前記解放動作により解放した解放対象物に接触させた状態で開状態とすることで、前記解放対象物の表面を均す均し動作と、
を前記ロボットに実行させることを特徴とする把持システム。
A gripping system including a robot having a gripping member that opens and closes, and a control device that controls the operation of the robot,
The control device includes:
a gripping operation in which the gripping member is closed to grip an object to be gripped by the gripping member;
a release operation in which the gripping member is opened to release the gripped object from the gripping member; and
a smoothing operation of smoothing the surface of the release object by opening the gripping member in a state where the gripping member is in contact with the release object released by the release operation;
The gripping system is characterized in that the robot is caused to execute the above.
前記制御装置は、
前記解放動作を行うことに応じて、前記解放対象物の表面の複数の領域において他の領域よりも高さが相対的に高くなった領域を対象として、前記均し動作を実行させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の把持システム。
The control device includes:
In response to the release operation, the smoothing operation is performed on a region that is relatively higher than other regions among a plurality of regions on the surface of the release object.
The gripping system of claim 1 .
前記制御装置は、
前記解放動作において、所定の容器の水平面における中央に対して前記把持対象物を解放させ、
前記均し動作において、前記把持部材を前記所定の容器の水平面における中央で前記解放対象物に接触させた状態で、前記把持部材を開状態とする、
ことを特徴とする請求項2に記載の把持システム。
The control device includes:
In the releasing operation, the gripped object is released to the center of a predetermined container in a horizontal plane;
In the leveling operation, the gripping member is brought into an open state while the gripping member is in contact with the object to be released at the center of the horizontal plane of the predetermined container.
The gripping system of claim 2 .
前記制御装置は、
前記解放動作を実行後に前記把持部材を開状態のまま上昇させ、
前記上昇させた把持部材を閉状態とさせ、
前記上昇後に閉状態とした前記把持部材を下降させることで前記把持部材の外面を前記解放対象物に接触させた状態で、前記把持部材を開状態とする、
という手順で前記均し動作を実行させる、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の把持システム。
The control device includes:
After the release operation is performed, the gripping members are raised while remaining in an open state,
The raised gripping member is brought into a closed state,
The gripping member, which has been raised and then closed, is lowered to open the gripping member while the outer surface of the gripping member is in contact with the object to be released.
The smoothing operation is carried out in the following steps.
A gripping system according to any one of claims 1 to 3.
前記制御装置は、
前記均し動作を実行後に、前記把持部材を移動させることにより、少なくとも前記均し動作に伴い前記把持部材に付着した前記解放対象物を、前記把持部材に付着していない前記解放対象物の表面に落下させる落下動作を前記ロボットにさらに実行させる、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の把持システム。
The control device includes:
and causing the robot to further execute a dropping operation of dropping at least the object to be released that has been attached to the gripping member due to the leveling operation onto a surface of the object to be released that is not attached to the gripping member by moving the gripping member after the leveling operation is executed.
A gripping system according to any one of claims 1 to 3.
前記制御装置は、
前記把持部材を下降させると共に、該下降を停止させるにあたり、停止の前後での速度の変化量の値が所定値よりも大きくなるように急停止をさせながら、前記解放動作を実行させる、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の把持システム。
The control device includes:
The gripping member is lowered, and when the descent is stopped, the release operation is performed while the descent is suddenly stopped so that a value of a change in speed before and after the stop is larger than a predetermined value.
A gripping system according to any one of claims 1 to 3.
開閉する把持部材を備えたロボットの動作を制御する制御装置の制御に従って、前記ロボットが行う把持方法であって、
前記把持部材を閉状態とすることで、把持対象となる対象物を前記把持部材により把持する把持ステップと、
前記把持部材を開状態とすることで、前記把持ステップにより把持した把持対象物を前記把持部材から解放する解放ステップと、
前記把持部材を前記解放ステップにより解放した解放対象物に接触させた状態で開状態とすることで、前記解放対象物の表面を均す均しステップと、
を含むことを特徴とする把持方法。
A gripping method performed by a robot having a gripping member that opens and closes under the control of a control device that controls the operation of the robot, comprising:
a gripping step of gripping an object to be gripped by the gripping member by closing the gripping member;
a releasing step of releasing the object grasped in the grasping step from the grasping member by opening the grasping member;
a smoothing step of smoothing a surface of the release object by opening the gripping member in a state where the gripping member is in contact with the release object released in the releasing step;
A gripping method comprising:
開閉する把持部材を備えたロボット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、
前記把持部材を閉状態とすることで、把持対象となる対象物を前記把持部材により把持する把持動作と、
前記把持部材を開状態とすることで、前記把持動作により把持した把持対象物を前記把持部材から解放する解放動作と、
前記把持部材を前記解放動作により解放した解放対象物に接触させた状態で開状態とすることで、前記解放対象物の表面を均す均し動作と、
を前記ロボットに実行させることを特徴とする制御装置。
A control device including a control means for controlling an operation of a robot having a gripping member that opens and closes,
The control means
a gripping operation in which the gripping member is closed to grip an object to be gripped by the gripping member;
a release operation in which the gripping member is opened to release the gripped object from the gripping member; and
a smoothing operation of smoothing the surface of the release object by opening the gripping member in a state where the gripping member is in contact with the release object released by the release operation;
A control device that causes the robot to execute the above.
開閉する把持部材を備えたロボットの動作を制御する制御機能をコンピュータに実現させるプログラムであって、
前記制御機能は、
前記把持部材を閉状態とすることで、把持対象となる対象物を前記把持部材により把持する把持動作と、
前記把持部材を開状態とすることで、前記把持動作により把持した把持対象物を前記把持部材から解放する解放動作と、
前記把持部材を前記解放動作により解放した解放対象物に接触させた状態で開状態とすることで、前記解放対象物の表面を均す均し動作と、
を前記ロボットに実行させることを特徴とするプログラム。
A program for causing a computer to realize a control function for controlling the operation of a robot having a gripping member that opens and closes,
The control function is
a gripping operation in which the gripping member is closed to grip an object to be gripped by the gripping member;
a release operation in which the gripping member is opened to release the gripped object from the gripping member; and
a smoothing operation of smoothing the surface of the release object by opening the gripping member in a state where the gripping member is in contact with the release object released by the release operation;
A program for causing the robot to execute the above.
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