ロボットシステム
【課題】生産性を向上できるようにする。
【解決手段】らっきょう１２を搬送するコンベア１４と、コンベア１４による搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２の３次元形状を検知する３次元センサ１８と、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行うためのツールを取り付け可能なロボット１６Ａ，１６Ｂと、ロボット１６Ａ，１６Ｂに対し動作指令を出力すると共に、３次元センサ１８の検知結果に基づき、動作指令の補正を行うコントローラ２８とを有しており、コントローラ２８は、ロボット１６に対し、補正後の動作指令を出力する。
【解決手段】らっきょう１２を搬送するコンベア１４と、コンベア１４による搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２の３次元形状を検知する３次元センサ１８と、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行うためのツールを取り付け可能なロボット１６Ａ，１６Ｂと、ロボット１６Ａ，１６Ｂに対し動作指令を出力すると共に、３次元センサ１８の検知結果に基づき、動作指令の補正を行うコントローラ２８とを有しており、コントローラ２８は、ロボット１６に対し、補正後の動作指令を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、例えば、搬送装置による搬送経路上を搬送されてくる対象物を持ち上げつつ移送する作業、対象物に対し接着剤や塗料等を塗布する作業、対象物の不要部位を切除する作業、対象物に対し焼印を押す作業、等の所定の作業を行うためのツールを取り付け可能なロボットを備えたロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送装置による搬送経路上を搬送されてくる対象物に対し上記のような所定の作業を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術においては、搬送装置（ベルトコンベア）によって順次対象物（ワーク）が搬送されてきて、流れてくる対象物は、定位置についた時にビデオカメラによって撮影される。ビデオカメラで生成された映像信号は、画像処理装置に送られ、画像処理装置では、対象物の形状、載置姿勢、凹凸の有無、バリの位置等を確認する。そして、その情報に基づいて、例えばロボット（多関節ロボット）のロボットアームに固定されたツール（ロボットハンド）の、２本の指に設けられた爪間隔可変機構に取り付けられた把持爪を、対象物に当てる位置を決定し、これに従って爪間隔可変機構は、把持爪の間隔を調整する。
【０００３】
そして、ロボットアームが画像処理装置からの情報により、対象物の位置まで移動し、ツールで対象物を把持する。その後、ロボットアームは、グラインダに対象物の未整形部を当て、上下、回転、持ち替え等することにより、整形をする。対象物の整形が終了すれば、ロボットアームは、対象物を搬送装置上に置き、一連の作業を終了し、次の対象物に向けて把持爪の間隔を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６２８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、ロボットに対しては、予め例えば教示ペンダント等を介して入力された動作指令が出力され、ロボットは、この動作指令に基づき動作する。
【０００６】
ところで、例えば野菜や果物といった自然物や、複数種類が混在した状態の人工物（工業製品）等、個体間で形状が不定な不定形物を対象物とする場合、対象物間の形状にばらつきがあり、各対象物の形状を確認できないため、ロボットは、動作指令に基づき動作しても、搬送経路上を搬送されてくる対象物に対しツールにより所定の作業を精度良く行えないおそれがある。上記従来技術においては、搬送経路上を搬送されてくる対象物をビデオカメラで撮影し、その映像信号に基づき、対象物の形状を確認するので、対象物が自然物や人工物等の形状が不定な不定形物である場合でも、上記映像信号に基づき動作指令の補正を行って、ロボットに対し補正後の動作指令を出力することで、ロボットは、補正後の動作指令に基づき動作することで、搬送経路上を搬送されてくる対象物に対しツールにより所定の作業を精度良く行うことが可能となる。
【０００７】
しかしながら、ビデオカメラ等の撮像装置で撮像した撮像画像に基づいては、対象物の２次元形状は確認できるものの、対象物の３次元形状を正確に確認するのは困難である。このため、対象物が不定形物である場合、撮像装置で撮像した撮像画像に基づき動作指令の補正を行う手法では、ロボットが補正後の動作指令に基づき動作しても、搬送経路上を搬送されてくる対象物に対し所定の作業を確実に精度良く行えるとは言えず、精度良く行われなかった結果、作業後の対象物が不良品となり、市場に出すことができず、生産性が低下するという問題があった。一方で、搬送経路上を搬送されてくる対象物に対し所定の作業を確実に精度良く行うため、通常よりも長い時間をかけて作業を行う手法が考えられるが、この場合、タクトタイムが延長するので、上記の場合と同様、生産性が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、生産性を向上できるロボットシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、対象物を搬送する搬送装置と、前記搬送装置による搬送経路上を搬送されてくる前記対象物の３次元形状を検知する３次元センサと、前記対象物に対し所定の作業を行うためのツールを取り付け可能なロボットと、前記ロボットに対し動作指令を出力する指令出力手段、及び、前記３次元センサの検知結果に基づき、前記動作指令の補正を行う動作補正手段、を有するコントローラ手段と、を有し、前記指令出力手段は、前記ロボットに対し、前記動作補正手段による補正後の動作指令を出力するロボットシステムが適用される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のロボットシステムによれば、生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施の形態のらっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す上面図である。
【図２】らっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す側面図である。
【図３】コントローラが実行する制御内容の一例を表すフローチャートである。
【図４】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図５】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図６】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図７】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図８】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図９】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図１０】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図１１】ロボットの待機姿勢を決定してロボットを選択する変形例のらっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す側面図である。
【図１２】コントローラが実行する制御内容の一例を表すフローチャートである。
【図１３】ロボットの設置領域を決定してロボットを選択する変形例のらっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す側面図である。
【図１４】コントローラが実行する制御内容の一例を表すフローチャートである。
【図１５】ロボットを１台だけ設置する変形例のらっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す側面図である。
【図１６】らっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す側面図である。
【図１７】コントローラが実行する制御内容の一例を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施形態のらっきょう切断加工システム１０（ロボットシステム）は、らっきょう１２（対象物）に対し、根毛部１２ａ及び茎部１２ｂを切除して球根部１２ｃを抽出する切断加工を行うシステムである。なお、らっきょう１２は、球根野菜、すなわち自然物であり、個体間の形状（例えば、根毛部１２ａ、茎部１２ｂ、及び球根部１２ｃの位置、大きさ、範囲等）にばらつきがあって、個体間の形状が不定な不定形物の一例である。このらっきょう切断加工システム１０は、コンベア１４（搬送装置）と、３次元センサ１８と、複数台（この例では２台）のロボット１６Ａ，１６Ｂ（以下適宜、これらを区別なく示す場合には「ロボット１６」と称する）と、コントローラ２８（コントローラ手段）とを有している。なお、コンベア１４、３次元カメラ１８、及び各ロボット１６Ａ，１６Ｂと、コントローラ２８とは、相互通信可能に接続されている。
【００１４】
コンベア１４は、搬送面に載置されたらっきょう１２を一方向（図１中の右側から左側、図２中の紙面奥行き側から紙面手前側）へ搬送する装置であり、モータ１４２と、コンベア駆動部１４４（駆動部）と、エンコーダ１４６とを備えている。モータ１４２は、回転力を発生する。コンベア駆動部１４４は、モータ１４２に連結されており、当該モータ１４２の回転力により回転駆動される。エンコーダ１４６は、コンベア駆動部１４４に連結されており、当該コンベア駆動部１４４の回転位置を検出する。エンコーダ１４６の検出結果、すなわちコンベア駆動部１４４の回転位置情報は、コントローラ２８へ出力される。
【００１５】
３次元センサ１８は、レーザ光源及びカメラを備えており、コンベア１４による搬送経路の上流側において、当該搬送経路の上方に位置すると共にレーザ光源及びカメラが下方を向くように、床部に固定された略逆Ｌ字状の支持部材３２に固定されている。具体的には、レーザ光源は、コンベア１４の搬送面における所定の位置に、コンベア１４の搬送方向と直交する方向に長いスリット状（線状）のレーザ光（以下適宜、「レーザスリット光」と称する）を連続して照射（投光）するように配向されている。カメラは、レーザ光源によるレーザ光スリット照射経路とは異なる光路の反射光（入射光に対し所定の角度を有する反射光）を受光するように配向されており、レーザ光源によるレーザスリット光照射位置及びその近傍を連続的に撮像する。
【００１６】
この３次元センサ１８は、搬送経路上を所定の速度で連続して続々と搬送されてくる、すなわち、検知領域が設定された下方を通過していくらっきょう１２にレーザ光源からレーザスリット光を照射し、そのレーザスリット光の反射光をカメラで撮像して、下方を通過していくらっきょう１２を走査する。そして、カメラの撮像画像に基づき、三角測量の原理を用いて上記走査したらっきょう１２までの距離を算出して、当該らっきょう１２の３次元形状を検知する。３次元センサ１８の検知結果、すなわち３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報は、コントローラ２８へ出力される。
【００１７】
各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、３次元センサ１８よりも搬送経路の下流側において、当該搬送経路に沿って各ロボット１６Ａ，１６Ｂ同士がある程度（例えば１ｍ程度）離間するように、搬送経路の幅方向一方側（図１中の上側、図２中の左側）領域及び他方側（図１中の下側、図２中の右側）領域に亘ってそれぞれ設置されている。また、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち搬送経路の最も上流側のロボット１６Ａは、後述のツール（具体的には、後述の吸着パッド１６６ａ）により、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２に対し後述の持ち上げ処理を行う領域が、３次元センサ１８の固定位置、具体的には３次元センサ１８によるらっきょう１２の検知領域、から搬送経路の下流側に、当該搬送経路に沿って所定の距離Ｓ（らっきょう１２が３次元センサ１８の検知結果から後述の距離画像を取得するための処理にかかる処理時間に搬送される距離。例えば１ｍ）以上離間するように、設置されている。
【００１８】
これら各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、この例では垂直多関節ロボットであり、基台１６２と、旋回ベース１６３と、アーム１６４と、らっきょう１２を所定の持ち上げ方法により持ち上げつつ移送する作業（所定の作業に相当）を行うためのツールとを備えている。基台１６２は、図示しない床部に固定された台座３０の天側に対し固定されている。旋回ベース１６３は、基台１６２に対し旋回自在に取り付けられている。アーム１６４は、複数の部材から構成されており、各部材同士が回転自在に取り付けられている。また、各ロボット１６Ａ，１６Ｂの周囲には、カメラ２０、切断装置２２、廃棄ボックス２４、及び投入ボックス２６がそれぞれ設置されている。なお、各カメラ２０，２０と、コントローラ２８とは、相互通信可能に接続されている。
【００１９】
搬送経路の上流側のロボット１６Ａは、アーム１６４の先端に、上記ツールとして、図示しない真空装置により真空状態にされることで、らっきょう１２を上記所定の持ち上げ方法としての真空吸着により持ち上げ可能な吸着パッド１６６ａ（吸着装置）が取り付けられている。このロボット１６Ａは、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作することで、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２（詳細には、後述のようにらっきょう１２の球根部１２ｃの部分）に吸着パッド１６６ａを接触させ、吸着パッド１６６ａによる真空吸着により当該らっきょう１２を持ち上げつつ、周囲の後述のカメラ２０のレンズ２０１の視野内の所定の撮像位置へ移動させる。そして、吸着パッド１６６ａにより持ち上げているらっきょう１２を、周囲の後述の切断装置２２の円形カッタ２２２の刃２２２１の位置へ移動させ、当該切断装置２２により上記切断加工を行わせる。その後、吸着パッド１６６ａにより持ち上げている、上記切断加工により根毛部１２ａ及び茎部１２ｂが切除されたらっきょう１２の球根部１２ｃを、周囲の投入ボックス２６の上方へ移動させ、当該投入ボックス２６へ投入する。
【００２０】
一方、搬送経路の下流側のロボット１６Ｂは、アーム１６４の先端に、上記ツールとして、らっきょう１２を上記所定の持ち上げ方法としての把持により持ち上げ可能なハンド１６６ｂ（ロボットハンド）が取り付けられている。このロボット１６Ｂは、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作することで、搬送されてくるらっきょう１２（詳細には、後述のようにらっきょう１２の球根部１２ｃの部分）にハンド１６６ｂを接触させ、ハンド１６６ｂによる把持により当該らっきょう１２を持ち上げつつ、周囲の後述のカメラ２０のレンズ２０１の視野内の所定の撮像位置へ移動させる。そして、ハンド１６６ｂにより持ち上げているらっきょう１２を、周囲の後述の切断装置２２の円形カッタ２２２の刃２２２１の位置へ移動させ、当該切断装置２２により上記切断加工を行わせる。その後、ハンド１６６ｂにより持ち上げている、上記切断加工により根毛部１２ａ及び茎部１２ｂが切除されたらっきょう１２の球根部１２ｃを、周囲の投入ボックス２６の上方へ移動させ、当該投入ボックス２６へ投入する。
【００２１】
なお、吸着パッド１６６ａによる真空吸着によりらっきょう１２を持ち上げる際のタクトタイムは、ハンド１６６ｂによる把持によりらっきょう１２を持ち上げる際のタクトタイムよりも短くなっている。すなわち、吸着パッド１６６ａによる真空吸着の方がハンド１６６ｂによる把持よりも、らっきょう１２を速く持ち上げ可能となっている。
【００２２】
各カメラ２０，２０は、レンズ２０１と、レンズ２０１の周囲にリング状に配置された複数のＬＥＤで構成された照明２０２とを正面側に備えており、背面側がコンベア１４の側面側に向くと共に、レンズ２０１の視野が、周囲のロボット１６のツールの可動範囲内に位置するように、各ロボット１６Ａ，１６Ｂの近傍にそれぞれ設置されている。各カメラ２０，２０を正面側が上方に向かないように設置することで、上方から落下してくる水滴よりレンズ２０１を守ることができる。また、各カメラ２０，２０のレンズ２０１の正面側には、図示しないバックライトが設置されている。そして、これら各カメラ２０，２０は、上記のように、周囲のロボット１６によってらっきょう１２がレンズ２０１の視野内の上記撮像位置に移動させられたとき、レンズ２０１を介して当該視野内を撮像することで、撮像位置に移動させられたらっきょう１２を撮像して、当該らっきょう１２の形状及び姿勢を検知する。各カメラ２０，２０の検知結果、すなわち各カメラ２０，２０の撮像画像は、コントローラ２８へ出力される。
【００２３】
各切断装置２２，２２は、らっきょう１２に対し上記切断加工を行う刃２２２１を外周に備えた、周方向に回転する円形カッタ２２２を有しており、円形カッタ２２２の刃２２２１の位置が、周囲のロボット１６のツールの可動範囲内に位置するように、各ロボット１６Ａ，１６Ｂの近傍にそれぞれ設置されている。
【００２４】
各廃棄ボックス２４，２４は、切断装置２２で切断されたらっきょう１２の根毛部１２ａ及び茎部１２ｂを廃棄するための天側が開放した箱であり、各切断装置２２，２２の下方にそれぞれ設置されている。
【００２５】
各投入ボックス２６，２６は、切断装置２２で根毛部１２ａ及び茎部１２ｂが切除されたらっきょう１２の球根部１２ｃを投入するための天側が開放した箱であり、各ロボット１６Ａ，１６Ｂの近傍にそれぞれ設置されている。
【００２６】
コントローラ２８は、３次元カメラ１８、各ロボット１６Ａ，１６Ｂ、及び各カメラ２０，２０等の動作を制御するための、入力装置、表示装置、記憶装置、及び演算装置等を備えたコンピュータで構成されている。このコントローラ２８の記憶装置には、予め例えば教示ペンダント等を介して入力された、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２に対しツールにより持ち上げつつ移送する作業を行うための、ロボット１６及びツールの種別の指定がされていない動作指令（例えば、各制御点の位置、各関節の角度、補間動作の種別等の教示データ）を含む、複数の動作指令が格納されている。
【００２７】
以下、図３を用いて、本実施形態においてコントローラ２８が実行する制御内容の一例を説明する。
【００２８】
図３において、このフローに示す処理は、例えば入力装置を介して所定の開始操作（例えば、コントローラ２８の電源オン）が行われることによって開始される。まずステップＳ５で、コントローラ２８は、各ロボット１６Ａ，１６Ｂが所定の待機姿勢（例えば、図２に示す姿勢）となるように、各ロボット１６Ａ，１６Ｂに対し、記憶装置に記憶された所定の動作指令を出力する。これにより、各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、コントローラ２８からの動作指令に基づき、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、所定の待機姿勢となって待機する。
【００２９】
そして、ステップＳ１０に移り、コントローラ２８は、３次元センサ１８の検知結果、すなわち３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報を入力する。
【００３０】
その後、ステップＳ２０で、コントローラ２８は、上記ステップＳ１０で入力された３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報に基づき、３次元センサ１８との距離を画像上に表した距離画像（３次元情報）を生成する。そして、その生成した距離画像に基づき、３次元センサ１８の下方を通過したらっきょう１２（以下適宜、「特定のらっきょう１２」と称する）の３次元形状を検出する。
【００３１】
そして、ステップＳ３０に移り、コントローラ２８は、上記ステップＳ２０で検出された特定のらっきょう１２の３次元形状に基づき、当該特定のらっきょう１２の吸着パッド１６６ａにより真空吸着できそうな部位の検出を行う（詳細は後述）。
【００３２】
その後、ステップＳ４０で、コントローラ２８は、上記ステップＳ３０での検出結果に応じて、特定のらっきょう１２に対するロボット１６のツールによる持ち上げ処理の処理態様として、持ち上げ方法の決定を行う。例えば、上記ステップＳ３０で、特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位が検出された、すなわち特定のらっきょう１２に真空吸着できそうな部位が存在する場合には、当該特定のらっきょう１２に対する持ち上げ方法を、吸着パッド１６６ａによる真空吸着及びハンド１６６ｂによる把持のうち、タクトタイムの短い真空吸着に決定する。一方、上記ステップＳ３０で、特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位が検出されなかった、すなわち特定のらっきょう１２に真空吸着できそうな部位が存在しない場合には、当該特定のらっきょう１２に対する持ち上げ方法を、吸着パッド１６６ａによる真空吸着及びハンド１６６ｂによる把持のうち、タクトタイムの長い把持に決定する。すなわち、特定のらっきょう１２に真空吸着できそうな部位が存在する場合には、持ち上げ方法がタクトタイムの短い真空吸着に決定され、特定のらっきょう１２に真空吸着できそうな部位が存在しないときだけ、持ち上げ方法がタクトタイムの長い把持に決定される。このステップＳ４０の手順が、特許請求の範囲に記載の態様決定手段として機能する。
【００３３】
そして、ステップＳ５０に移り、コントローラ２８は、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、特定のらっきょう１２に対し作業を行うロボット１６として、上記ステップＳ４０で決定された持ち上げ方法に対応するツール（第１ツールに相当。以下適宜、「特定のツール」と称する）が取り付けられたロボット１６（第１ロボットに相当。以下適宜、「特定のロボット１６」と称する）の選択を行う。例えば、上記ステップＳ４０で、持ち上げ方法が真空吸着に決定されていた場合には、真空吸着を行うツールである吸着パッド１６６ａを備えたロボット１６Ａを選択する。一方、上記ステップＳ４０で、持ち上げ方法が把持に決定されていた場合には、把持を行うツールであるハンド１６６ｂを備えたロボット１６Ｂを選択する。このステップＳ５０の手順が、特許請求の範囲に記載の第１ロボット選択手段として機能する。
【００３４】
その後、ステップＳ６０で、コントローラ２８は、上記ステップＳ５０での選択結果に応じて、特定のらっきょう１２の接触目標部位の設定を行う。接触目標部位は、特定のロボット１６の特定のツールによる接触の目標となる部位である。例えば、上記ステップＳ５０でロボット１６Ａが選択されていた場合には、上記ステップＳ３０で検出された特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位のうち、所定の条件を満たす部位（詳細は後述）を、特定のらっきょう１２の接触目標部位としての吸着目標部位に設定する。吸着目標部位は、吸着パッド１６６ａによる真空吸着の目標となる部位である。一方、上記ステップＳ５０でロボット１６Ｂが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の上記球根部１２ｃの適宜の部位を、特定のらっきょう１２の接触目標部位としての把持目標部位に設定する。把持目標部位は、ハンド１６６ｂによる把持の目標となる部位である。
【００３５】
そして、ステップＳ７０に移り、コントローラ２８は、コンベア１４のエンコーダ１４６より適宜のタイミングで入力された当該エンコーダ１４６の検出結果、すなわちコンベア駆動部１４４の回転位置情報に基づき、搬送経路上を搬送されるらっきょう１２の移動量を算出する。そして、その算出したらっきょう１２の移動量に基づき、特定のロボット１６の特定のツールの可動範囲内に、特定のらっきょう１２が搬送されてくるタイミング、言い換えれば特定のロボット１６の、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２を特定のツールで持ち上げるための動作開始タイミングを算出する。このステップＳ７０の手順が、特許請求の範囲に記載のタイミング算出手段として機能する。
【００３６】
その後、ステップＳ７５で、コントローラ２８は、記憶装置に格納された当該ステップＳ７５に関する動作指令を読み出し、その読み出した動作指令を補正する。具体的には、上記ステップＳ７０で算出された動作開始タイミングになったときに旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２の接触目標部位に特定のツールを接触させ、当該特定のツールにより特定のらっきょう１２を持ち上げつつ周囲のカメラ２０に係る上記撮像位置へ移動させるように、上記読み出した動作指令を特定のロボット１６の特定のツール用に補正する。例えば、上記ステップＳ５０でロボット１６Ａが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の吸着目標部位に吸着パッド１６６ａを接触させ、当該吸着パッド１６６ａによる真空吸着により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させるように、動作指令をロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａ用に補正する。一方、上記ステップＳ５０でロボット１６Ｂが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の把持目標部位にハンド１６６ｂを接触させ、当該ハンド１６６ｂによる把持により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させるように、動作指令をロボット１６Ｂのハンド１６６ｂ用に補正する。
【００３７】
その後、ステップＳ８０で、コントローラ２８は、特定のロボット１６に対し、上記ステップＳ７５で補正後の動作指令を出力する。これにより、特定のロボット１６が、コントローラ２８からの動作指令に基づき、動作開始タイミングになったときに、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２の接触目標部位に特定のツールを接触させ、当該特定のツールにより特定のらっきょう１２を持ち上げつつ周囲のカメラ２０に係る撮像位置へ移動させる（詳細は後述）。例えば、上記ステップＳ５０でロボット１６Ａが選択されていた場合には、ロボット１６Ａが、特定のらっきょう１２の吸着目標部位に吸着パッド１６６ａを接触させ、当該吸着パッド１６６ａによる真空吸着により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させる。一方、上記ステップＳ５０でロボット１６Ｂが選択されていた場合には、ロボット１６Ｂが、特定のらっきょう１２の把持目標部位にハンド１６６ｂを接触させ、当該ハンド１６６ｂによる把持により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させる。
【００３８】
そして、ステップＳ９０に移り、コントローラ２８は、特定のロボット１６の周囲に設置されたカメラ２０の検知結果、すなわち当該カメラ２０の撮像画像を入力する。
【００３９】
その後、ステップＳ１００で、コントローラ２８は、上記ステップＳ９０で入力されたカメラ２０の撮像画像に基づき、カメラ２０で撮像された特定のらっきょう１２の形状及び姿勢を検出して、当該特定のらっきょう１２の加工目標部位の設定を行う（詳細は後述）。加工目標部位は、上記切断装置２２の円形カッタ２２２の刃２２２１による切断開始位置及びそこからの切断角度を含む切断部分全体の目標となる部位である。
【００４０】
そして、ステップＳ１０５に移り、コントローラ２８は、記憶装置に格納された当該ステップＳ１０５に関する動作指令を読み出し、その読み出した動作指令を補正する。具体的には、特定のツールにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、上記刃２２２１の位置へ導くように、上記読み出した動作指令を特定のロボット１６の特定のツール用に補正する。例えば、上記ステップＳ５０でロボット１６Ａが選択されていた場合には、吸着パッド１６６ａにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を刃２２２１の位置へ導くように、動作指令をロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａ用に補正する。一方、上記ステップＳ５０でロボット１６Ｂが選択されていた場合には、ハンド１６６ｂにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を刃２２２１の位置へ導くように、動作指令をロボット１６Ｂのハンド１６６ｂ用に補正する。
【００４１】
そして、ステップＳ１１０に移り、コントローラ２８は、特定のロボット１６に対し、上記ステップＳ１０５で補正後の動作指令を出力する。これにより、特定のロボット１６が、コントローラ２８からの動作指令に基づき、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、特定のツールにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導き、所定の動作を行う（詳細は後述）。例えば、上記ステップＳ５０でロボット１６Ａが選択されていた場合には、ロボット１６Ａが、吸着パッド１６６ａにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導、所定の動作を行う。一方、上記ステップＳ５０でロボット１６Ｂが選択されていた場合には、ロボット１６Ｂが、ハンド１６６ｂにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導、所定の動作を行う。
【００４２】
その後、ステップＳ１２０で、コントローラ２８は、例えば入力装置を介して所定の終了操作（例えば、コントローラ２８の電源オフ）が行われたかどうかを判定する。所定の終了操作が行われるまでステップＳ１２０の判定は満たされず、上記ステップＳ５に戻り同様の手順を繰り返す。所定の終了操作が行われたらステップＳ１２０の判定が満たされて、このフローに示す処理を終了する。
【００４３】
なお、上記において、ステップＳ７５及びステップＳ１０５の手順が、特許請求の範囲に記載の動作補正手段として機能する。また、ステップＳ５、ステップＳ８０、及びステップＳ１１０の手順が、動作出力手段として機能する。
【００４４】
以下、図４〜図１０を用いて、らっきょう切断加工システム１０の動作の一例を説明する。
【００４５】
まず、コントローラ２８から各ロボット１６Ａ，１６Ｂに対し、記憶装置に格納された所定の動作指令が出力され、各ロボット１６Ａ，１６Ｂが、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、所定の待機姿勢となって待機する（ステップＳ５参照）。そして、図４に示すように、搬送経路の上流側を所定の速度で連続して続々と搬送されるらっきょう１２が、３次元センサ１８の下方を通過するとき、３次元センサ１８で検知される。そして、その検知結果、すなわち３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報が、コントローラ２８へ出力される。これにより、コントローラ２８に、３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報が入力され（ステップＳ１０参照）、その入力された３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報に基づいて、上記距離画像が生成される。図５（ａ）（ｂ）に、生成された距離画像の一例をモデル化した模式図を示す。なお、図５（ａ）（ｂ）に示す距離画像は、互いに同じ情報を別視点でモデル化したものである。図５（ａ）（ｂ）に示すように、生成された距離画像には、３次元センサ１８の下方を通過した上記特定のらっきょう１２の形状が３次元で表されており、この距離画像に基づいて、特定のらっきょう１２の３次元形状が検出される（ステップＳ２０参照）。そして、その検出された特定のらっきょう１２の３次元形状に基づいて、当該特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位の検出が行われる（ステップＳ３０参照）。本実施形態では、特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位として、生成された距離画像に表された特定のらっきょう１２の球根部１２ｃにおける、吸着パッド１６６ａによる真空吸着の障害物（例えば根毛部１２ａの根毛や茎部１２ａの葉等）が上方に存在しておらず、かつ、所定の面積（例えば１ｃｍ３）以上の平坦面積を備える部位の検出が行われる。
【００４６】
その後、上記の検出結果に応じて、特定のらっきょう１２に対するロボット１６のツールによる持ち上げ方法の決定が行われる（ステップＳ４０参照）。以下では、上記において特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位が検出された場合を例にとって説明する。すなわち、上記において特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位が検出された場合には、当該特定のらっきょう１２に対する持ち上げ方法が上記真空吸着に決定される。そして、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、真空吸着に対応するツールである吸着パッド１６６ａを備えたロボット１６Ａが選択される（ステップＳ５０参照）。その後、特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位のうち、最も高い位置に存在する部位（図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す例では符号３１で示す部位）が検出され、その検出された部位が、当該特定のらっきょう１２の吸着目標部位に設定される（ステップＳ６０参照）。そして、コンベア１４のエンコーダ１４６よりコントローラ２８に適宜のタイミングで入力された当該エンコーダ１４６の検出結果、すなわちコンベア駆動部１４４の回転位置情報に基づいて、搬送経路上を搬送されるらっきょう１２の移動量が算出される。そして、その算出されたらっきょう１２の移動量に基づいて、ロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａの可動範囲内に、特定のらっきょう１２が搬送されてくるタイミング、言い換えればロボット１６Ａの、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２を吸着パッド１６６ａで持ち上げるための動作開始タイミングが算出される（ステップＳ７０参照）。
【００４７】
そして、記憶装置に格納された動作指令が読み出され、ロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａ用に補正される（ステップＳ７５参照）。その後、コントローラ２８からロボット１６Ａに対し、補正後の動作指令が出力され、図６に示すように、ロボット１６Ａが、上記算出された動作開始タイミングになったときに旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２の上記設定された吸着目標部位（図６に示す例では符号３１で示す部位）に吸着パッド１６６ａを接触させる。そして、図７に示すように、吸着パッド１６６による真空吸着により特定のらっきょう１２を持ち上げ、予め定められた所定の撮像姿勢となるように旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作することで、吸着パッド１６６で持ち上げているらっきょう１２を、周囲のカメラ２０のレンズ２０１の視野内の上記撮像位置に移動させる（ステップＳ８０参照）。
【００４８】
すると、カメラ２０で、レンズ２０１の視野内の、撮像姿勢となっているロボット１６Ａ、及び、撮像位置に移動させられた特定のらっきょう１２が撮像される。そして、その撮像画像が、コントローラ２８へ出力される。これにより、コントローラ２８に、当該カメラ２０の撮像画像が入力される（ステップＳ９０参照）。図８（ａ）に、コントローラ２８に入力されたカメラ２０の撮像画像の一例をモデル化した模式図を示す。図８（ａ）に示すように、カメラ２０の撮像画像には、ロボット１６Ａ及び特定のらっきょう１２の形状及び姿勢が２次元で表されており、この撮像画像に基づいて、カメラ２０で撮像された特定のらっきょう１２の形状及び姿勢が検出され、当該特定のらっきょう１２の加工目標部位の設定が行われる（ステップＳ１００参照）。本実施形態では、まず、図８（ａ）に示すようなカメラ２０の撮像画像に表されたロボット１６Ａの画像１６Ａ′を除外した画像を生成する。その後、図８（ｂ）に示すように、その生成した画像に表された特定のらっきょう１２の画像１２′の最大内接円（図８（ｂ）に示す例では符号３３で示す円）を算出し、その算出した最大内接円の中心位置を求め、その位置を特定のらっきょう１２の画像１２′の重心（図８（ｂ）に示す例では符号３４で示す位置）とする。次に、図９（ａ）に示すように、上記求めた特定のらっきょう１２の画像１２′の重心の、一方側の所定の範囲（図９（ａ）に示す例では符号３５で示す範囲）の面積と、他方側の所定の範囲（図９（ａ）に示す例では符号３６で示す範囲）の面積とを比較し、面積が大きい側（図９（ａ）に示す例では符号３５で示す範囲側）を根毛部１２ａ側、面積が小さい側（図９（ａ）に示す例では符号３６で示す範囲側）を茎部１２ｂ側と判断する。そして、図９（ｂ）に示すように、上記求めた特定のらっきょう１２の画像１２′の重心から茎部１２ｂ側の幅（太さ）を計測して幅が所定の値以下になった部位（図９（ｂ）に示す例では符号３７で示す部位）と、上記求めた特定のらっきょう１２の画像１２′の重心から根毛部１２ａ側の幅（太さ）を計測して幅が所定の値以下になった部位（図９（ｂ）に示す例では符号３８で示す部位）とを、特定のらっきょう１２の加工目標部位として設定する。
【００４９】
そして、記憶装置に格納された動作指令が読み出され、ロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａ用に補正される（ステップＳ１０５参照）。その後、コントローラ２８からロボット１６Ａに対し、補正後の動作指令が出力され、図１０に示すように、ロボット１６Ａが、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、吸着パッド１６６ａで持ち上げている特定のらっきょう１２の上記設定された加工目標部位（図１０に示す例では符号３７，３８で示す部位）を、上記円形カッタ２２２の刃２２２１の位置へ導く。そして、吸着パッド１６６ａで持ち上げている特定のらっきょう１２を刃２２２１で加工目標部位に沿って切断させる。これにより、根毛部１２ａ及び茎部１２ｂが球根部１２ｃより切り離され落下することで、刃２２２１の下方の上記廃棄ボックス２４内へ入る。そして、吸着パッド１６６ａで持ち上げている特定のらっきょう１２の球根部１２ｃを、周囲の投入ボックス２６の上方へ移動させ、そこで吸着パッド１６６による真空吸着を解除することで、特定のらっきょう１２の球根部１２ｃを投入ボックス２６へ投入する（ステップＳ１１０参照）。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態のらっきょう切断加工システム１０は、らっきょう１２を搬送するコンベア１４と、吸着パッド１６６ａ又はハンド１６６ｂを備えたロボット１６Ａ，１６Ｂと、各ロボット１６Ａ，１６Ｂに対し動作指令を出力するコントローラ２８とを有している。各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、コントローラ２８からの動作指令に基づき動作し、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を吸着パッド１６６ａ又はハンド１６６ｂで持ち上げつつ移送する作業を行う。
【００５１】
ここで、前述した不定形物であるらっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行う場合、らっきょう１２の個体間の形状にばらつきがあり、各らっきょう１２の形状を認識できないため、各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、コントローラ２８からの動作指令に基づき動作しても、らっきょう１２を取り損なうおそれがある。このような不都合を解消するため、一般には、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２をカメラで撮像し、コントローラ２８が、その撮像画像に基づき動作指令を補正し、動作させるロボット１６に対し補正後の動作指令を出力することで、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行う場合でも、ロボット１６が補正後の動作指令に基づき動作することで、らっきょう１２の取り損ねを低減させることができる。しかしながら、カメラで撮像した撮像画像に基づいては、らっきょう１２の２次元形状は確認できるものの、らっきょう１２の３次元形状を正確に確認するのは困難である。このため、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行う場合、カメラで撮像した撮像画像に基づき動作指令の補正を行う手法では、ロボットが補正後の動作指令に基づき動作しても、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止できるとは言えず、らっきょう１２の取り損ねが生じる結果、生産性が低下するという問題があった。一方で、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を確実に行うため、通常よりも長い時間をかけてらっきょう１２を持ち上げる手法が考えられるが、この場合、タクトタイムが延長するので、上記の場合と同様に、生産性が低下するという問題があった。
【００５２】
そこで本実施形態においては、搬送経路の上流側に３次元センサ１８を設け、当該３次元センサ１８により、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２の３次元形状を検知する。その後、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に基づき、動作指令の補正を行って、動作させるロボット１６に対し補正後の動作指令を出力する。これにより、コントローラ２８からの補正後の動作指令を入力したロボット１６は、当該補正後の動作指令に基づき動作することで、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を吸着パッド１６６ａ又はハンド１６６ｂにより確実かつ迅速に持ち上げることが可能となる。
【００５３】
以上のようにして、本実施形態によれば、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行う場合でも、タイムタクトを延長することなく、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止することが可能となる。その結果、生産性を向上することができる。
【００５４】
また、本実施形態では特に、３次元センサ１８が、コンベア１４の搬送面における所定の位置にレーザスリット光を照射するように配光されたレーザ光源と、レーザ光源によるレーザスリット光の照射位置及びその近傍を撮像するカメラとを有している。３次元センサ１８をこのような構造とすることにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２の３次元形状を確実に精度よく検知することができる。
【００５５】
また、本実施形態では特に、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に基づき、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２の持ち上げ方法の決定を行う。これにより、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ処理可能な持ち上げ方法を決定することが可能となる。そして、コントローラ２８が、上記決定された持ち上げ方法に応じて、吸着パッド１６６ａ又はハンド１６６ｂにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移動させるように、動作指令の補正を行う。これにより、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ処理可能な持ち上げ方法で、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移送することが可能となる。その結果、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行うでも、タイムタクトを延長することなく、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止することができ、生産性を向上することができる。
【００５６】
また、本実施形態では特に、次のような効果を得ることができる。すなわち、３次元センサ１８の検知結果から距離画像を取得するための処理は、演算量が多く必要な処理時間は比較的長い。そこで本実施形態においては、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、搬送経路の最も上流側に設置されるロボット１６Ａを、吸着パッド１６６ａにより持ち上げ処理を行う領域が、３次元センサ１８によるらっきょう１２の検知領域から搬送経路の下流側に、当該搬送経路に沿って所定の距離Ｓ以上離間するように設置している。これにより、上記所定の距離Ｓを、らっきょう１２が３次元センサ１８の検知結果から距離画像を取得するための処理にかかる処理時間に搬送される距離よりも長く設定することで、ロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａにより持ち上げ処理を行う領域に到達する前に、上記処理を終了させ距離画像を取得させることができる。その結果、取得された距離画像に基づいて吸着パッド１６６ａの３次元形状を確認した上で、吸着パッド１６６ａに対する持ち上げ処理を行うことができるので、吸着パッド１６６ａの取り損ねを確実に防止することができる。また、３次元センサ１８の検知結果から距離画像を取得するための処理を行っている間も吸着パッド１６６ａを搬送させることにより、当該処理にかかる処理時間を無駄にせずに有効に使用することができる。
【００５７】
また、本実施形態では特に、コンベア１４が、モータ１４２と、モータ１４２により回転駆動されるコンベア駆動部１４４と、コンベア駆動部１４４に連結され当該コンベア駆動部１４４の回転位置を検出するエンコーダ１４６とを備えている。そして、コントローラ２８が、エンコーダ１４６の検出結果に基づき、ロボット１６の動作開始タイミングを算出する。これにより、コンベア１４によるらっきょう１２の搬送動作と確実に連動しつつ、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２をロボット１６のツールにより確実に持ち上げることができる。
【００５８】
また、本実施形態では特に、ロボット１６は、互いに持ち上げ方法の異なるツールを備えたロボット１６Ａ，１６Ｂの２台設置されている。そして、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、らっきょう１２の持ち上げ方法の決定を行い、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、上記決定された持ち上げ方法に対応するツールを備えたロボット１６の選択を行う。その後、その選択されたロボット１６の上記決定された持ち上げ方法に対応するツールにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移送するように、動作指令の補正を行う。これにより、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ可能な持ち上げ方法に対応するツールを備えたロボット１６を選択的に使用することが可能となる。その結果、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止でき、生産性を確実に向上することができる。
【００５９】
また、本実施形態では特に、ロボット１６Ａのアーム１６４に吸着パッド１６６ａを取り付け、ロボット１６Ｂのアーム１６４にハンド１６６ｂを取り付けている。ロボット１６Ａのアーム１６４に吸着パッド１６６ａを取り付けることで、らっきょう１２を吸着により持ち上げることができる。これにより、らっきょう１２を突き刺し等により傷つけることなく持ち上げることができ、らっきょう１２をハンド１６６ｂによる把持により持ち上げる場合に比べ、タクトタイムを短縮できる。また、ロボット１６Ｂのアーム１６４にハンド１６６ｂを取り付けることで、らっきょう１２を把持により持ち上げることができる。これにより、吸着パッド１６６ａによる吸着によりらっきょう１２を持ち上げる場合に比べ、タクトタイムは延長するものの、らっきょう１２が吸着に向かない形状や材質である場合や、らっきょう１２の吸着パッド１６６ａにより吸着できそうな部位の近傍に障害物がある場合等、らっきょう１２を吸着パッド１６６ａによる吸着により持ち上げることが困難である場合でも、らっきょう１２を確実に持ち上げることができる。
【００６０】
なお、実施の形態は、上記内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順次説明する。
【００６１】
（１）ロボットの待機姿勢を決定してロボットを選択する場合
上記実施形態においては、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、らっきょう１２の持ち上げ方法を決定して、ロボット１６を選択していたが、これに限られず、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、ロボット１６の持ち上げ処理を開始するまでの待機姿勢を決定して、ロボット１６を選択してもよい。
【００６２】
図１１に示すように、本変形例においては、ロボット１６Ｂのアーム１６４の先端に取り付けられたツールと、コントローラ２８（図１参照）の制御内容とが、上記実施形態と異なっている。すなわち、本変形例においては、ロボット１６Ｂは、アーム１６４の先端に、ロボット１６Ａと同様の吸着パッド１６６ａが取り付けられている。
【００６３】
以下、図１２を用いて、本変形例においてコントローラ２８が実行する制御内容の一例を説明する。なお、この図１２は、前述の図３に対応する図であり、図３と同様の手順には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【００６４】
図１２において、まずステップＳ５′で、コントローラ２８は、各ロボット１６Ａ，１６Ｂが互いに異なる所定の待機姿勢（例えば、図１１に示す姿勢）となるように、各ロボット１６Ａ，１６Ｂに対し、記憶装置に記憶された所定の動作指令を出力する。これにより、各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、コントローラ２８からの動作指令に基づき、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、各ロボット１６Ａ，１６Ｂを上記互いに異なる所定の待機姿勢となって待機する。
【００６５】
その後のステップＳ１０及びステップＳ２０は、前述の図３と同様であり、ステップＳ２０で、前述の特定のらっきょう１２の３次元形状を検出したら、ステップＳ３５に移る。
【００６６】
ステップＳ３５では、コントローラ２８は、前述のステップＳ２０で検出された特定のらっきょう１２の３次元形状に基づき、当該特定のらっきょう１２の吸着パッド１６６ａにより真空吸着できそうな部位の検出を行う。そして、その検出したらっきょう１２の真空吸着できそうな部位のうち、所定の条件を満たす部位を、当該特定のらっきょう１２の吸着パッド１６６ａによる吸着目標部位に設定する。
【００６７】
その後、ステップＳ４０′で、コントローラ２８は、特定のらっきょう１２の吸着目標部位の設定位置に応じて、当該特定のらっきょう１２に対する前述の持ち上げ処理の処理態様として、ロボット１６の持ち上げ処理を開始するまでの待機姿勢の決定を行う。具体的には、上記ステップＳ５′でロボット１６Ａ，１６Ｂがとった互いに異なる待機姿勢のうち、吸着目標部位へ確実にアプローチでき、かつ、吸着目標部位へのアプローチにかかる時間が短い、すなわちタクトタイムの短い待機姿勢の決定を行う。なお、このステップＳ４０′の手順が、特許請求の範囲に記載の態様決定手段として機能する。
【００６８】
そして、ステップＳ５０′に移り、コントローラ２８は、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、特定のらっきょう１２に対し作業を行うロボット１６として、上記ステップＳ４０′で決定された待機姿勢で待機するロボット１６（第２ロボットに相当）の選択を行う。なお、このステップＳ５０′の手順が、特許請求の範囲に記載の第２ロボット選択手段として機能する。
【００６９】
その後の手順は、前述の図３とほぼ同様であるので、説明を省略する。
【００７０】
なお、上記において、前述のステップＳ７５及び前述のステップＳ１０５の手順が、特許請求の範囲に記載の動作補正手段として機能する。また、ステップＳ５′、前述のステップＳ８０、及び前述のステップＳ１１０の手順が、動作出力手段として機能する。
【００７１】
以上説明した本変形例においては、ロボット１６は、互いに異なる待機姿勢で待機するロボット１６Ａ，１６Ｂの２台設置されている。そして、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、ロボット１６の持ち上げ処理を開始するまでの待機姿勢の決定を行い、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、上記決定された待機姿勢で待機するロボット１６の選択を行う。その後、その選択されたロボット１６の吸着パッド１６６ａにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移送するように、動作指令の補正を行う。これにより、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ可能な待機姿勢で待機するロボット１６を選択的に使用することが可能となる。その結果、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止でき、生産性を確実に向上することができる。
【００７２】
（２）ロボットの設置領域を決定してロボットを選択する場合
前述の実施形態においては、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、らっきょう１２の持ち上げ方法を決定して、ロボット１６を選択していたが、これに限られず、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、ロボット１６の設置領域を決定して、ロボット１６を選択してもよい。
【００７３】
図１３に示すように、本変形例においては、ロボット１６Ｂのアーム１６４の先端に取り付けられたツールと、コントローラ２８（図１参照）の制御内容とが、前述の実施形態と異なっている。すなわち、本変形例においては、ロボット１６Ｂは、アーム１６４の先端に、ロボット１６Ａと同様の吸着パッド１６６ａが取り付けられている。
【００７４】
以下、図１４を用いて、本変形例においてコントローラ２８が実行する制御内容の一例を説明する。なお、この図１４は、前述の図３や図１２に対応する図であり、図３や図１２と同様の手順には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【００７５】
図１４において、ステップＳ５、ステップＳ１０、及びステップＳ２０は、前述の図３と同様であり、ステップＳ３５は、前述の図１２と同様であり、ステップＳ３５で、前述の特定のらっきょう１２の吸着目標部位を設定したら、ステップＳ４２に移る。
【００７６】
ステップＳ４２では、コントローラ２８は、特定のらっきょう１２の吸着目標部位の設定位置に基づき、搬送経路上を搬送されてくる当該特定のらっきょう１２の吸着目標部位の、前述のコンベア１４による搬送経路の幅方向位置を検出する。具体的には、吸着目標部位がコンベア１４による搬送経路の幅方向中央部ＣＰ（図１３参照）の一方側（図１３中の左側）及び他方側（図１３中の右側）のうちどちら側にあるかを検出する。
【００７７】
その後、ステップＳ４４で、コントローラ２８は、上記ステップＳ４２での検出結果、すなわち吸着目標部位が搬送経路の幅方向中央部ＣＰの一方側及び他方側のうちどちら側にあるかに基づき、特定のらっきょう１２に対する前述の持ち上げ処理の処理態様として、ロボット１６の設置領域の決定を行う。例えば、上記ステップＳ４２で、吸着目標部位が搬送経路の幅方向中央部ＣＰの一方側にあると検出された場合には、ロボット１６の設置領域を前述の搬送経路の幅方向一方側領域に決定する。一方、上記ステップＳ４２で、吸着目標部位が搬送経路の幅方向中央部ＣＰの他方側にあると検出された場合には、ロボット１６の設置領域を前述の搬送経路の幅方向他方側領域に決定する。
【００７８】
そして、ステップＳ５０″に移り、コントローラ２８は、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、特定のらっきょう１２に対し作業を行うロボット１６として、上記ステップＳ４４で決定されたロボット１６の設置領域に設置されたロボット１６（第３ロボットに相当）の選択を行う。例えば、上記ステップＳ４４で、ロボット１６の設置領域が搬送経路の幅方向一方側領域に決定されていた場合には、搬送経路の幅方向中央部ＣＰの一方側の吸着目標部位へ確実にアプローチでき、かつ、当該吸着目標部位へのアプローチにかかる時間が短い、すなわちタクトタイムの短い搬送経路の幅方向一方側領域に設置されたロボット１６Ａを選択する。一方、上記ステップＳ４４で、ロボット１６の設置領域が搬送経路の幅方向他方側領域に決定されていた場合には、搬送経路の幅方向中央部ＣＰの他方側の吸着目標部位へ確実にアプローチでき、かつ、当該吸着目標部位へのアプローチにかかる時間が短い、すなわちタクトタイムの短い搬送経路の幅方向他方側領域に設置されたロボット１６Ｂを選択する。なお、このステップＳ５０″の手順が、特許請求の範囲に記載の第３ロボット選択手段として機能する。
【００７９】
その後の手順は、前述の図３とほぼ同様であるので、説明を省略する。
【００８０】
なお、上記において、ステップＳ４２及びステップＳ４４の手順が、特許請求の範囲に記載の態様決定手段として機能し、そのうち、ステップＳ４２の手順が位置検出手段として機能し、ステップＳ４４の手順が領域決定手段として機能する。また、前述のステップＳ７５及び前述のステップＳ１０５の手順が、特許請求の範囲に記載の動作補正手段として機能する。また、ステップＳ５′、前述のステップＳ８０、及び前述のステップＳ１１０の手順が、動作出力手段として機能する。
【００８１】
以上説明した本変形例においては、ロボット１６は、搬送経路の幅方向一方側領域及び他方側領域に亘って設けられたロボット１６Ａ，１６Ｂの２台設置されている。そして、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２の搬送経路の幅方向位置を検出し、その検出結果に基づき、ロボット１６の設置領域の決定を行い、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、上記決定された設置領域に設置されたロボット１６の選択を行う。その後、その選択されたロボット１６の吸着パッド１６６ａにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移送するように、動作指令の補正を行う。これにより、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ可能な設置領域に設置されたロボット１６を選択的に使用することが可能となる。その結果、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止でき、生産性を確実に向上することができる。
【００８２】
（３）ロボットを１台だけ設置する場合
以上においては、ロボット１６を２台設置する構成としていたが、これに限られず、ロボット１６を１台だけ設置する構成としてもよい。
【００８３】
図１５及び図１６に示すように、本変形例のらっきょう切断加工システム１０Ａ（ロボットシステム）は、前述のコンベア１４と、前述の３次元センサ１８と、前述のロボット１６Ａと、前述のコントローラ２８とを有している。
【００８４】
本変形例のロボット１６Ａは、アーム１６４の先端側に、互いに持ち上げ方法の異なる複数（この例では２つ）のツールとして、前述の吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂが取り付けられている。このロボット１６Ａの周囲には、前述のカメラ２０、切断装置２２、廃棄ボックス２４、及び投入ボックス２６が設置されている。
【００８５】
また、本変形例のコントローラ２８の記憶装置には、予め例えば教示ペンダント等を介して入力された、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２に対しツールにより持ち上げつつ移送する作業を行うための、ツールの種別の指定がされていない動作指令を含む、複数の動作指令が格納されている。
【００８６】
以下、図１７を用いて、本変形例においてコントローラ２８が実行する制御内容の一例を説明する。なお、この図１７は、前述の図３に対応する図であり、図３と同様の手順には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【００８７】
図１７において、まずステップＳ５Ａで、コントローラ２８は、ロボット１６Ａが所定の待機姿勢（例えば、図１６に示す姿勢）となるように、ロボット１６Ａに対し、記憶装置に記憶された所定の動作指令を出力する。これにより、ロボット１６Ａは、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、所定の待機姿勢となって待機する。
【００８８】
その後のステップＳ１０〜ステップＳ４０は、前述の図３と同様であり、ステップＳ４０で、前述の特定のらっきょう１２の持ち上げ方法を決定したら、ステップＳ５０Ａに移る。なお、本変形例においてもステップＳ４０の手順が、特許請求の範囲に記載の態様決定手段として機能する。
【００８９】
ステップＳ５０Ａでは、コントローラ２８は、ロボット１６Ａに備えられた２つのツール、すなわち吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂのうち、特定のらっきょう１２に対し作業を行う持ち上げるツールとして、前述のステップＳ４０で決定された持ち上げ方法に対応するツール（第２ツールに相当。以下適宜、「特定のツール」と称する）の選択を行う。例えば、前述のステップＳ４０で、持ち上げ方法が真空吸着に決定されていた場合には、真空吸着を行うツールである吸着パッド１６６ａを選択する。一方、前述のステップＳ４０で、持ち上げ方法が把持に決定されていた場合には、把持を行うツールであるハンド１６６ｂを選択する。なお、このステップＳ５０Ａの手順が、特許請求の範囲に記載のツール選択手段として機能する。
【００９０】
その後、ステップＳ６０Ａで、コントローラ２８は、上記ステップＳ５０Ａでの選択結果に応じて、特定のらっきょう１２の接触目標部位の設定を行う。例えば、上記ステップＳ５０Ａで吸着パッド１６６ａが選択されていた場合には、前述のステップＳ３０で検出された、特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位のうち、所定の条件を満たす部位を、当該特定のらっきょう１２の吸着目標部位に設定する。一方、上記ステップＳ５０Ａでハンド１６６ｂが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の上記球根部１２ｃの適宜の部位を、当該特定のらっきょう１２の把持目標部位に設定する。
【００９１】
そして、ステップＳ７０Ａに移り、コントローラ２８は、前述のステップＳ７０と同様にして、上記ステップＳ５０Ａで選択されたツールの可動範囲内に、特定のらっきょう１２が搬送されてくるタイミング、言い換えればロボット１６Ａの動作開始タイミングを算出する。このステップＳ７０Ａの手順が、特許請求の範囲に記載のタイミング算出手段として機能する。
【００９２】
その後、ステップＳ７５Ａで、コントローラ２８は、記憶装置に格納された当該ステップＳ７５Ａに関する動作指令を読み出し、その読み出した動作指令を補正する。具体的には、上記ステップＳ７０Ａで算出された動作開始タイミングになったときに旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２の接触目標部位に特定のツールを接触させ、当該特定のツールにより特定のらっきょう１２を持ち上げつつ周囲のカメラ２０に係る前述の撮像位置へ移動させるように、上記読み出した動作指令を特定のツール用に補正する。例えば、上記ステップＳ５０Ａで吸着パッド１６６ａが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の吸着目標部位に吸着パッド１６６ａを接触させ、当該吸着パッド１６６ａによる真空吸着により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させるように、動作指令を吸着パッド１６６ａ用に補正する。一方、上記ステップＳ５０Ａでハンド１６６ｂが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の把持目標部位にハンド１６６ｂを接触させ、当該ハンド１６６ｂによる把持により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させるように、動作指令をハンド１６６ｂ用に補正する。
【００９３】
その後、ステップＳ８０Ａで、コントローラ２８は、ロボット１６Ａに対し、上記ステップＳ７５Ａで補正後の動作指令を出力する。これにより、ロボット１６Ａが、コントローラ２８からの動作指令に基づき、動作開始タイミングになったときに、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２の接触目標部位に特定のツールを接触させ、当該特定のツールにより特定のらっきょう１２を持ち上げつつ周囲のカメラ２０に係る撮像位置へ移動させる。例えば、上記ステップＳ５０Ａで吸着パッド１６６ａが選択されていた場合には、ロボット１６Ａは、特定のらっきょう１２の吸着目標部位に吸着パッド１６６ａを接触させ、当該吸着パッド１６６ａによる真空吸着により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させる。一方、上記ステップＳ５０Ａでハンド１６６ｂが選択されていた場合には、ロボット１６Ａは、特定のらっきょう１２の把持目標部位にハンド１６６ｂを接触させ、当該ハンド１６６ｂによる把持により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させる。
【００９４】
その後のステップＳ９０及びステップＳ１００は、前述の図３とほぼ同様であり、ステップＳ１００で、特定のらっきょう１２の加工目標部位を設定したら、ステップＳ１０５Ａに移る。
【００９５】
ステップＳ１０５Ａでは、コントローラ２８は、記憶装置に格納された当該ステップＳ１０５Ａに関する動作指令を読み出し、その読み出した動作指令を補正する。具体的には、特定のツールにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、前述の刃２２２１の位置へ導くように、上記読み出した動作指令を特定のツール用に補正する。例えば、上記ステップＳ５０Ａで吸着パッド１６６ａが選択されていた場合には、吸着パッド１６６ａにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を刃２２２１の位置へ導くように、動作指令を吸着パッド１６６ａ用に補正する。一方、上記ステップＳ５０Ａでハンド１６６ｂが選択されていた場合には、ハンド１６６ｂにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を刃２２２１の位置へ導くように、動作指令をハンド１６６ｂ用に補正する。
【００９６】
そして、ステップＳ１１０Ａに移り、コントローラ２８は、ロボット１６Ａに対し、上記ステップＳ１０５で補正後の動作指令を出力する。これにより、ロボット１６Ａは、コントローラ２８からの動作指令に基づき、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、特定のツールにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導き、所定の動作を行う。例えば、上記ステップＳ５０Ａで吸着パッド１６６ａが選択されていた場合には、ロボット１６Ａは、吸着パッド１６６ａにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導、所定の動作を行う。一方、上記ステップＳ５０でハンド１６６ｂが選択されていた場合には、ロボット１６Ａは、ハンド１６６ｂにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導、所定の動作を行う。
【００９７】
その後のステップＳ１２０は、前述の図３と同様であるので説明を省略する。
【００９８】
なお、上記において、ステップＳ７５Ａ及びステップＳ１０５Ａの手順が、特許請求の範囲に記載の動作補正手段として機能する。また、ステップＳ５Ａ、ステップＳ８０Ａ、及びステップＳ１１０Ａの手順が、動作出力手段として機能する。
【００９９】
以上説明した本変形例においては、ロボット１６Ａが、吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂを備えている。そして、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、らっきょう１２の持ち上げ方法の決定を行い、吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂのうち、上記決定された持ち上げ方法に対応するツールの選択を行う。その後、その選択されたツールにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移送するように、動作指令の補正を行う。これにより、ロボット１６Ａに備えられた吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂのうち、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ可能な持ち上げ方法に対応するツールを選択的に使用することが可能となる。その結果、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止でき、生産性を確実に向上することができる。
【０１００】
（４）その他
前述の実施形態では、ロボット１６Ａのアーム１６４に吸着パッド１６６ａを取り付け、ロボット１６Ｂのアーム１６４にハンド１６６ｂを取り付けていたが、これに限られず、ロボット１６Ａのアーム１６４に、ツールとして、吸着パッド１６６ａに代えて、らっきょう１２を前述の所定の持ち上げ方法としての突き刺しにより持ち上げ可能な有刺部材を取り付けてもよい。あるいは、ロボット１６Ｂのアーム１６４に、ツールとして、ハンド１６６ｂに代えて上記有刺部材を取り付けてもよい。ロボット１６Ａ又はロボット１６Ｂのアーム１６４に有刺部材を取り付けることで、らっきょう１２を突き刺しにより持ち上げることができる。これにより、らっきょう１２をハンド１６６ｂによる把持により持ち上げる場合に比べ、タクトタイムを短縮できる。
【０１０１】
また、前述の実施形態では、ロボット１６Ａのアーム１６４に吸着パッド１６６ａを取り付け、ロボット１６Ｂのアーム１６４にハンド１６６ｂを取り付けていたが、これに限られず、ロボット１６Ａ，１６Ｂのアーム１６４に互いに真空吸着量（真空吸着力）の異なる吸着パッド１６６ａを取り付けてもよい。
【０１０２】
また、前述の（１）（２）の変形例では、各ロボット１６Ａ，１６Ｂのアーム１６４に吸着パッド１６６ａを取り付けていたが、これに限られず、各ロボット１６Ａ，１６Ｂのアーム１６４に、吸着パッド１６６ａに代えて、ハンド１６６ｂ又は上記有刺部材を取り付けてもよい。
【０１０３】
また、前述の（３）の変形例では、ロボット１６Ａのアーム１６４に吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂを取り付けていたが、これに限られず、ロボット１６Ａのアーム１６４に、吸着パッド１６６ａ又はハンド１６６ｂに代えて上記有刺部材を取り付けてもよい。あるいは、ロボット１６Ａのアーム１６４に、吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂに加えて上記有刺部材を取り付けてもよい。あるいは、ロボット１６Ａのアーム１６４に、互いに真空吸着量（真空吸着力）の異なる２つの吸着パッド１６６ａを取り付けてもよい。
【０１０４】
また以上では、コントローラ２８が、各種の演算及び処理を一括して行っていたが、これに限られず、これら各種の演算及び処理をコントローラ２８とは別の装置が分担して行ってもよい。例えば、第１画像処理装置、第２画像処理装置、ロボットコントローラ、及びこれらを制御する制御装置（例えばＰＣやＰＬＣ）を設け、第１画像処理装置が、３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報に基づき、前述の距離画像の生成及び真空吸着できそうな部位の検出を行い、第２画像処理装置が、カメラ２０の撮像画像に基づき、前述のらっきょう１２の形状及び姿勢の検出を行い、ロボットコントローラが、前述の持ち上げ処理の処理態様の決定、ロボット１６の選択又はツールの選択、動作指令の補正、及び動作指令の出力、等のロボット１６の動作制御に関する処理を行ってもよい。この場合、第１画像処理装置、各カメラ２０ごとに設けた第２画像処理装置、各ロボット１６ごとに設けたロボットコントローラ、及びこれらを制御する制御装置が、コントローラ手段に相当する。
【０１０５】
また以上では、不定形物であるらっきょう１２を持ち上げつつ移送していたが、これに限られず、らっきょう１２以外の野菜や果物といった自然物や、複数種類が混在した状態の人工物（工業製品）等の不定形物を持ち上げつつ移送してもよい。この場合、らっきょう１２以外の野菜や果物といった自然物や、複数種類が混在した状態の人工物等の不定形物が、特許請求の範囲に記載の対象物に相当する。また、不定形物に限られず、定形物に対し加工を行ってもよい。この場合、定形物が、特許請求の範囲に記載の対象物に相当する。
【０１０６】
また、鉄等の磁性体からなる対象物を持ち上げつつ移送する作業を行う場合、ロボット１６のアーム１６４に、鉄等の磁性体からなる対象物を前述の所定の持ち上げ方法としての電磁吸着により持ち上げ可能な電磁石を取り付けてもよい。この場合、電磁石が、特許請求の範囲に記載の吸着装置及びツールに相当する。
【０１０７】
また、前述の実施形態及び（１）（２）の変形例では、ロボット１６を２台設置していたが、これに限られず、ロボット１６を３台以上設置してもよい。また、前述の（３）の変形例では、ロボット１６を１台設置していたが、これに限られず、ロボット１６を２台以上設置してもよい。
【０１０８】
また、以上においては、ロボットシステムを、所定の作業として、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行うらっきょう切断加工システム１０に適用した場合を例にとって説明した。しかしながら、これに限られず、ロボットシステムを、所定の作業として、対象物に対し接着剤や塗料等を塗布する作業、対象物の不要部位を切除する作業、対象物に対し焼印を押す作業、等を行う場合に適用してもよい。これらの作業に適用した場合も、３次元センサの検知結果に基づき動作指令を補正し、動作させるロボットに対し補正後の動作指令を出力することで、作業を確実に精度良く行うことができるので、前述の実施形態と同様、生産性を向上することができる。
【０１０９】
また、前述の図３等に示すフローは実施の形態を図示する手順に限定するものではなく、趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で手順の追加・削除又は順番の変更等をしてもよい。
【０１１０】
また、以上既に述べた以外にも、前述の実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
【０１１１】
その他、一々例示はしないが、前述の実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【０１１２】
１０ らっきょう切断加工システム（ロボットシステム）
１０Ａ らっきょう切断加工システム（ロボットシステム）
１２ らっきょう（対象物）
１４ コンベア（搬送装置）
１６ ロボット
１６Ａ，Ｂ ロボット
１８ ３次元カメラ
２８ コントローラ（コントローラ手段）
１４２ モータ
１４４ コンベア駆動部（駆動部）
１４６ エンコーダ
１６６ａ 吸着パッド（吸着装置、ツール）
１６６ｂ ハンド（ロボットハンド、ツール）
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、例えば、搬送装置による搬送経路上を搬送されてくる対象物を持ち上げつつ移送する作業、対象物に対し接着剤や塗料等を塗布する作業、対象物の不要部位を切除する作業、対象物に対し焼印を押す作業、等の所定の作業を行うためのツールを取り付け可能なロボットを備えたロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送装置による搬送経路上を搬送されてくる対象物に対し上記のような所定の作業を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術においては、搬送装置（ベルトコンベア）によって順次対象物（ワーク）が搬送されてきて、流れてくる対象物は、定位置についた時にビデオカメラによって撮影される。ビデオカメラで生成された映像信号は、画像処理装置に送られ、画像処理装置では、対象物の形状、載置姿勢、凹凸の有無、バリの位置等を確認する。そして、その情報に基づいて、例えばロボット（多関節ロボット）のロボットアームに固定されたツール（ロボットハンド）の、２本の指に設けられた爪間隔可変機構に取り付けられた把持爪を、対象物に当てる位置を決定し、これに従って爪間隔可変機構は、把持爪の間隔を調整する。
【０００３】
そして、ロボットアームが画像処理装置からの情報により、対象物の位置まで移動し、ツールで対象物を把持する。その後、ロボットアームは、グラインダに対象物の未整形部を当て、上下、回転、持ち替え等することにより、整形をする。対象物の整形が終了すれば、ロボットアームは、対象物を搬送装置上に置き、一連の作業を終了し、次の対象物に向けて把持爪の間隔を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６２８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、ロボットに対しては、予め例えば教示ペンダント等を介して入力された動作指令が出力され、ロボットは、この動作指令に基づき動作する。
【０００６】
ところで、例えば野菜や果物といった自然物や、複数種類が混在した状態の人工物（工業製品）等、個体間で形状が不定な不定形物を対象物とする場合、対象物間の形状にばらつきがあり、各対象物の形状を確認できないため、ロボットは、動作指令に基づき動作しても、搬送経路上を搬送されてくる対象物に対しツールにより所定の作業を精度良く行えないおそれがある。上記従来技術においては、搬送経路上を搬送されてくる対象物をビデオカメラで撮影し、その映像信号に基づき、対象物の形状を確認するので、対象物が自然物や人工物等の形状が不定な不定形物である場合でも、上記映像信号に基づき動作指令の補正を行って、ロボットに対し補正後の動作指令を出力することで、ロボットは、補正後の動作指令に基づき動作することで、搬送経路上を搬送されてくる対象物に対しツールにより所定の作業を精度良く行うことが可能となる。
【０００７】
しかしながら、ビデオカメラ等の撮像装置で撮像した撮像画像に基づいては、対象物の２次元形状は確認できるものの、対象物の３次元形状を正確に確認するのは困難である。このため、対象物が不定形物である場合、撮像装置で撮像した撮像画像に基づき動作指令の補正を行う手法では、ロボットが補正後の動作指令に基づき動作しても、搬送経路上を搬送されてくる対象物に対し所定の作業を確実に精度良く行えるとは言えず、精度良く行われなかった結果、作業後の対象物が不良品となり、市場に出すことができず、生産性が低下するという問題があった。一方で、搬送経路上を搬送されてくる対象物に対し所定の作業を確実に精度良く行うため、通常よりも長い時間をかけて作業を行う手法が考えられるが、この場合、タクトタイムが延長するので、上記の場合と同様、生産性が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、生産性を向上できるロボットシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、対象物を搬送する搬送装置と、前記搬送装置による搬送経路上を搬送されてくる前記対象物の３次元形状を検知する３次元センサと、前記対象物に対し所定の作業を行うためのツールを取り付け可能なロボットと、前記ロボットに対し動作指令を出力する指令出力手段、及び、前記３次元センサの検知結果に基づき、前記動作指令の補正を行う動作補正手段、を有するコントローラ手段と、を有し、前記指令出力手段は、前記ロボットに対し、前記動作補正手段による補正後の動作指令を出力するロボットシステムが適用される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のロボットシステムによれば、生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施の形態のらっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す上面図である。
【図２】らっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す側面図である。
【図３】コントローラが実行する制御内容の一例を表すフローチャートである。
【図４】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図５】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図６】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図７】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図８】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図９】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図１０】らっきょう切断加工システムの動作の一例を説明する説明図である。
【図１１】ロボットの待機姿勢を決定してロボットを選択する変形例のらっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す側面図である。
【図１２】コントローラが実行する制御内容の一例を表すフローチャートである。
【図１３】ロボットの設置領域を決定してロボットを選択する変形例のらっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す側面図である。
【図１４】コントローラが実行する制御内容の一例を表すフローチャートである。
【図１５】ロボットを１台だけ設置する変形例のらっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す側面図である。
【図１６】らっきょう切断加工システムの全体構成を模式的に表す側面図である。
【図１７】コントローラが実行する制御内容の一例を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施形態のらっきょう切断加工システム１０（ロボットシステム）は、らっきょう１２（対象物）に対し、根毛部１２ａ及び茎部１２ｂを切除して球根部１２ｃを抽出する切断加工を行うシステムである。なお、らっきょう１２は、球根野菜、すなわち自然物であり、個体間の形状（例えば、根毛部１２ａ、茎部１２ｂ、及び球根部１２ｃの位置、大きさ、範囲等）にばらつきがあって、個体間の形状が不定な不定形物の一例である。このらっきょう切断加工システム１０は、コンベア１４（搬送装置）と、３次元センサ１８と、複数台（この例では２台）のロボット１６Ａ，１６Ｂ（以下適宜、これらを区別なく示す場合には「ロボット１６」と称する）と、コントローラ２８（コントローラ手段）とを有している。なお、コンベア１４、３次元カメラ１８、及び各ロボット１６Ａ，１６Ｂと、コントローラ２８とは、相互通信可能に接続されている。
【００１４】
コンベア１４は、搬送面に載置されたらっきょう１２を一方向（図１中の右側から左側、図２中の紙面奥行き側から紙面手前側）へ搬送する装置であり、モータ１４２と、コンベア駆動部１４４（駆動部）と、エンコーダ１４６とを備えている。モータ１４２は、回転力を発生する。コンベア駆動部１４４は、モータ１４２に連結されており、当該モータ１４２の回転力により回転駆動される。エンコーダ１４６は、コンベア駆動部１４４に連結されており、当該コンベア駆動部１４４の回転位置を検出する。エンコーダ１４６の検出結果、すなわちコンベア駆動部１４４の回転位置情報は、コントローラ２８へ出力される。
【００１５】
３次元センサ１８は、レーザ光源及びカメラを備えており、コンベア１４による搬送経路の上流側において、当該搬送経路の上方に位置すると共にレーザ光源及びカメラが下方を向くように、床部に固定された略逆Ｌ字状の支持部材３２に固定されている。具体的には、レーザ光源は、コンベア１４の搬送面における所定の位置に、コンベア１４の搬送方向と直交する方向に長いスリット状（線状）のレーザ光（以下適宜、「レーザスリット光」と称する）を連続して照射（投光）するように配向されている。カメラは、レーザ光源によるレーザ光スリット照射経路とは異なる光路の反射光（入射光に対し所定の角度を有する反射光）を受光するように配向されており、レーザ光源によるレーザスリット光照射位置及びその近傍を連続的に撮像する。
【００１６】
この３次元センサ１８は、搬送経路上を所定の速度で連続して続々と搬送されてくる、すなわち、検知領域が設定された下方を通過していくらっきょう１２にレーザ光源からレーザスリット光を照射し、そのレーザスリット光の反射光をカメラで撮像して、下方を通過していくらっきょう１２を走査する。そして、カメラの撮像画像に基づき、三角測量の原理を用いて上記走査したらっきょう１２までの距離を算出して、当該らっきょう１２の３次元形状を検知する。３次元センサ１８の検知結果、すなわち３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報は、コントローラ２８へ出力される。
【００１７】
各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、３次元センサ１８よりも搬送経路の下流側において、当該搬送経路に沿って各ロボット１６Ａ，１６Ｂ同士がある程度（例えば１ｍ程度）離間するように、搬送経路の幅方向一方側（図１中の上側、図２中の左側）領域及び他方側（図１中の下側、図２中の右側）領域に亘ってそれぞれ設置されている。また、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち搬送経路の最も上流側のロボット１６Ａは、後述のツール（具体的には、後述の吸着パッド１６６ａ）により、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２に対し後述の持ち上げ処理を行う領域が、３次元センサ１８の固定位置、具体的には３次元センサ１８によるらっきょう１２の検知領域、から搬送経路の下流側に、当該搬送経路に沿って所定の距離Ｓ（らっきょう１２が３次元センサ１８の検知結果から後述の距離画像を取得するための処理にかかる処理時間に搬送される距離。例えば１ｍ）以上離間するように、設置されている。
【００１８】
これら各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、この例では垂直多関節ロボットであり、基台１６２と、旋回ベース１６３と、アーム１６４と、らっきょう１２を所定の持ち上げ方法により持ち上げつつ移送する作業（所定の作業に相当）を行うためのツールとを備えている。基台１６２は、図示しない床部に固定された台座３０の天側に対し固定されている。旋回ベース１６３は、基台１６２に対し旋回自在に取り付けられている。アーム１６４は、複数の部材から構成されており、各部材同士が回転自在に取り付けられている。また、各ロボット１６Ａ，１６Ｂの周囲には、カメラ２０、切断装置２２、廃棄ボックス２４、及び投入ボックス２６がそれぞれ設置されている。なお、各カメラ２０，２０と、コントローラ２８とは、相互通信可能に接続されている。
【００１９】
搬送経路の上流側のロボット１６Ａは、アーム１６４の先端に、上記ツールとして、図示しない真空装置により真空状態にされることで、らっきょう１２を上記所定の持ち上げ方法としての真空吸着により持ち上げ可能な吸着パッド１６６ａ（吸着装置）が取り付けられている。このロボット１６Ａは、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作することで、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２（詳細には、後述のようにらっきょう１２の球根部１２ｃの部分）に吸着パッド１６６ａを接触させ、吸着パッド１６６ａによる真空吸着により当該らっきょう１２を持ち上げつつ、周囲の後述のカメラ２０のレンズ２０１の視野内の所定の撮像位置へ移動させる。そして、吸着パッド１６６ａにより持ち上げているらっきょう１２を、周囲の後述の切断装置２２の円形カッタ２２２の刃２２２１の位置へ移動させ、当該切断装置２２により上記切断加工を行わせる。その後、吸着パッド１６６ａにより持ち上げている、上記切断加工により根毛部１２ａ及び茎部１２ｂが切除されたらっきょう１２の球根部１２ｃを、周囲の投入ボックス２６の上方へ移動させ、当該投入ボックス２６へ投入する。
【００２０】
一方、搬送経路の下流側のロボット１６Ｂは、アーム１６４の先端に、上記ツールとして、らっきょう１２を上記所定の持ち上げ方法としての把持により持ち上げ可能なハンド１６６ｂ（ロボットハンド）が取り付けられている。このロボット１６Ｂは、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作することで、搬送されてくるらっきょう１２（詳細には、後述のようにらっきょう１２の球根部１２ｃの部分）にハンド１６６ｂを接触させ、ハンド１６６ｂによる把持により当該らっきょう１２を持ち上げつつ、周囲の後述のカメラ２０のレンズ２０１の視野内の所定の撮像位置へ移動させる。そして、ハンド１６６ｂにより持ち上げているらっきょう１２を、周囲の後述の切断装置２２の円形カッタ２２２の刃２２２１の位置へ移動させ、当該切断装置２２により上記切断加工を行わせる。その後、ハンド１６６ｂにより持ち上げている、上記切断加工により根毛部１２ａ及び茎部１２ｂが切除されたらっきょう１２の球根部１２ｃを、周囲の投入ボックス２６の上方へ移動させ、当該投入ボックス２６へ投入する。
【００２１】
なお、吸着パッド１６６ａによる真空吸着によりらっきょう１２を持ち上げる際のタクトタイムは、ハンド１６６ｂによる把持によりらっきょう１２を持ち上げる際のタクトタイムよりも短くなっている。すなわち、吸着パッド１６６ａによる真空吸着の方がハンド１６６ｂによる把持よりも、らっきょう１２を速く持ち上げ可能となっている。
【００２２】
各カメラ２０，２０は、レンズ２０１と、レンズ２０１の周囲にリング状に配置された複数のＬＥＤで構成された照明２０２とを正面側に備えており、背面側がコンベア１４の側面側に向くと共に、レンズ２０１の視野が、周囲のロボット１６のツールの可動範囲内に位置するように、各ロボット１６Ａ，１６Ｂの近傍にそれぞれ設置されている。各カメラ２０，２０を正面側が上方に向かないように設置することで、上方から落下してくる水滴よりレンズ２０１を守ることができる。また、各カメラ２０，２０のレンズ２０１の正面側には、図示しないバックライトが設置されている。そして、これら各カメラ２０，２０は、上記のように、周囲のロボット１６によってらっきょう１２がレンズ２０１の視野内の上記撮像位置に移動させられたとき、レンズ２０１を介して当該視野内を撮像することで、撮像位置に移動させられたらっきょう１２を撮像して、当該らっきょう１２の形状及び姿勢を検知する。各カメラ２０，２０の検知結果、すなわち各カメラ２０，２０の撮像画像は、コントローラ２８へ出力される。
【００２３】
各切断装置２２，２２は、らっきょう１２に対し上記切断加工を行う刃２２２１を外周に備えた、周方向に回転する円形カッタ２２２を有しており、円形カッタ２２２の刃２２２１の位置が、周囲のロボット１６のツールの可動範囲内に位置するように、各ロボット１６Ａ，１６Ｂの近傍にそれぞれ設置されている。
【００２４】
各廃棄ボックス２４，２４は、切断装置２２で切断されたらっきょう１２の根毛部１２ａ及び茎部１２ｂを廃棄するための天側が開放した箱であり、各切断装置２２，２２の下方にそれぞれ設置されている。
【００２５】
各投入ボックス２６，２６は、切断装置２２で根毛部１２ａ及び茎部１２ｂが切除されたらっきょう１２の球根部１２ｃを投入するための天側が開放した箱であり、各ロボット１６Ａ，１６Ｂの近傍にそれぞれ設置されている。
【００２６】
コントローラ２８は、３次元カメラ１８、各ロボット１６Ａ，１６Ｂ、及び各カメラ２０，２０等の動作を制御するための、入力装置、表示装置、記憶装置、及び演算装置等を備えたコンピュータで構成されている。このコントローラ２８の記憶装置には、予め例えば教示ペンダント等を介して入力された、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２に対しツールにより持ち上げつつ移送する作業を行うための、ロボット１６及びツールの種別の指定がされていない動作指令（例えば、各制御点の位置、各関節の角度、補間動作の種別等の教示データ）を含む、複数の動作指令が格納されている。
【００２７】
以下、図３を用いて、本実施形態においてコントローラ２８が実行する制御内容の一例を説明する。
【００２８】
図３において、このフローに示す処理は、例えば入力装置を介して所定の開始操作（例えば、コントローラ２８の電源オン）が行われることによって開始される。まずステップＳ５で、コントローラ２８は、各ロボット１６Ａ，１６Ｂが所定の待機姿勢（例えば、図２に示す姿勢）となるように、各ロボット１６Ａ，１６Ｂに対し、記憶装置に記憶された所定の動作指令を出力する。これにより、各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、コントローラ２８からの動作指令に基づき、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、所定の待機姿勢となって待機する。
【００２９】
そして、ステップＳ１０に移り、コントローラ２８は、３次元センサ１８の検知結果、すなわち３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報を入力する。
【００３０】
その後、ステップＳ２０で、コントローラ２８は、上記ステップＳ１０で入力された３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報に基づき、３次元センサ１８との距離を画像上に表した距離画像（３次元情報）を生成する。そして、その生成した距離画像に基づき、３次元センサ１８の下方を通過したらっきょう１２（以下適宜、「特定のらっきょう１２」と称する）の３次元形状を検出する。
【００３１】
そして、ステップＳ３０に移り、コントローラ２８は、上記ステップＳ２０で検出された特定のらっきょう１２の３次元形状に基づき、当該特定のらっきょう１２の吸着パッド１６６ａにより真空吸着できそうな部位の検出を行う（詳細は後述）。
【００３２】
その後、ステップＳ４０で、コントローラ２８は、上記ステップＳ３０での検出結果に応じて、特定のらっきょう１２に対するロボット１６のツールによる持ち上げ処理の処理態様として、持ち上げ方法の決定を行う。例えば、上記ステップＳ３０で、特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位が検出された、すなわち特定のらっきょう１２に真空吸着できそうな部位が存在する場合には、当該特定のらっきょう１２に対する持ち上げ方法を、吸着パッド１６６ａによる真空吸着及びハンド１６６ｂによる把持のうち、タクトタイムの短い真空吸着に決定する。一方、上記ステップＳ３０で、特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位が検出されなかった、すなわち特定のらっきょう１２に真空吸着できそうな部位が存在しない場合には、当該特定のらっきょう１２に対する持ち上げ方法を、吸着パッド１６６ａによる真空吸着及びハンド１６６ｂによる把持のうち、タクトタイムの長い把持に決定する。すなわち、特定のらっきょう１２に真空吸着できそうな部位が存在する場合には、持ち上げ方法がタクトタイムの短い真空吸着に決定され、特定のらっきょう１２に真空吸着できそうな部位が存在しないときだけ、持ち上げ方法がタクトタイムの長い把持に決定される。このステップＳ４０の手順が、特許請求の範囲に記載の態様決定手段として機能する。
【００３３】
そして、ステップＳ５０に移り、コントローラ２８は、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、特定のらっきょう１２に対し作業を行うロボット１６として、上記ステップＳ４０で決定された持ち上げ方法に対応するツール（第１ツールに相当。以下適宜、「特定のツール」と称する）が取り付けられたロボット１６（第１ロボットに相当。以下適宜、「特定のロボット１６」と称する）の選択を行う。例えば、上記ステップＳ４０で、持ち上げ方法が真空吸着に決定されていた場合には、真空吸着を行うツールである吸着パッド１６６ａを備えたロボット１６Ａを選択する。一方、上記ステップＳ４０で、持ち上げ方法が把持に決定されていた場合には、把持を行うツールであるハンド１６６ｂを備えたロボット１６Ｂを選択する。このステップＳ５０の手順が、特許請求の範囲に記載の第１ロボット選択手段として機能する。
【００３４】
その後、ステップＳ６０で、コントローラ２８は、上記ステップＳ５０での選択結果に応じて、特定のらっきょう１２の接触目標部位の設定を行う。接触目標部位は、特定のロボット１６の特定のツールによる接触の目標となる部位である。例えば、上記ステップＳ５０でロボット１６Ａが選択されていた場合には、上記ステップＳ３０で検出された特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位のうち、所定の条件を満たす部位（詳細は後述）を、特定のらっきょう１２の接触目標部位としての吸着目標部位に設定する。吸着目標部位は、吸着パッド１６６ａによる真空吸着の目標となる部位である。一方、上記ステップＳ５０でロボット１６Ｂが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の上記球根部１２ｃの適宜の部位を、特定のらっきょう１２の接触目標部位としての把持目標部位に設定する。把持目標部位は、ハンド１６６ｂによる把持の目標となる部位である。
【００３５】
そして、ステップＳ７０に移り、コントローラ２８は、コンベア１４のエンコーダ１４６より適宜のタイミングで入力された当該エンコーダ１４６の検出結果、すなわちコンベア駆動部１４４の回転位置情報に基づき、搬送経路上を搬送されるらっきょう１２の移動量を算出する。そして、その算出したらっきょう１２の移動量に基づき、特定のロボット１６の特定のツールの可動範囲内に、特定のらっきょう１２が搬送されてくるタイミング、言い換えれば特定のロボット１６の、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２を特定のツールで持ち上げるための動作開始タイミングを算出する。このステップＳ７０の手順が、特許請求の範囲に記載のタイミング算出手段として機能する。
【００３６】
その後、ステップＳ７５で、コントローラ２８は、記憶装置に格納された当該ステップＳ７５に関する動作指令を読み出し、その読み出した動作指令を補正する。具体的には、上記ステップＳ７０で算出された動作開始タイミングになったときに旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２の接触目標部位に特定のツールを接触させ、当該特定のツールにより特定のらっきょう１２を持ち上げつつ周囲のカメラ２０に係る上記撮像位置へ移動させるように、上記読み出した動作指令を特定のロボット１６の特定のツール用に補正する。例えば、上記ステップＳ５０でロボット１６Ａが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の吸着目標部位に吸着パッド１６６ａを接触させ、当該吸着パッド１６６ａによる真空吸着により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させるように、動作指令をロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａ用に補正する。一方、上記ステップＳ５０でロボット１６Ｂが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の把持目標部位にハンド１６６ｂを接触させ、当該ハンド１６６ｂによる把持により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させるように、動作指令をロボット１６Ｂのハンド１６６ｂ用に補正する。
【００３７】
その後、ステップＳ８０で、コントローラ２８は、特定のロボット１６に対し、上記ステップＳ７５で補正後の動作指令を出力する。これにより、特定のロボット１６が、コントローラ２８からの動作指令に基づき、動作開始タイミングになったときに、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２の接触目標部位に特定のツールを接触させ、当該特定のツールにより特定のらっきょう１２を持ち上げつつ周囲のカメラ２０に係る撮像位置へ移動させる（詳細は後述）。例えば、上記ステップＳ５０でロボット１６Ａが選択されていた場合には、ロボット１６Ａが、特定のらっきょう１２の吸着目標部位に吸着パッド１６６ａを接触させ、当該吸着パッド１６６ａによる真空吸着により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させる。一方、上記ステップＳ５０でロボット１６Ｂが選択されていた場合には、ロボット１６Ｂが、特定のらっきょう１２の把持目標部位にハンド１６６ｂを接触させ、当該ハンド１６６ｂによる把持により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させる。
【００３８】
そして、ステップＳ９０に移り、コントローラ２８は、特定のロボット１６の周囲に設置されたカメラ２０の検知結果、すなわち当該カメラ２０の撮像画像を入力する。
【００３９】
その後、ステップＳ１００で、コントローラ２８は、上記ステップＳ９０で入力されたカメラ２０の撮像画像に基づき、カメラ２０で撮像された特定のらっきょう１２の形状及び姿勢を検出して、当該特定のらっきょう１２の加工目標部位の設定を行う（詳細は後述）。加工目標部位は、上記切断装置２２の円形カッタ２２２の刃２２２１による切断開始位置及びそこからの切断角度を含む切断部分全体の目標となる部位である。
【００４０】
そして、ステップＳ１０５に移り、コントローラ２８は、記憶装置に格納された当該ステップＳ１０５に関する動作指令を読み出し、その読み出した動作指令を補正する。具体的には、特定のツールにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、上記刃２２２１の位置へ導くように、上記読み出した動作指令を特定のロボット１６の特定のツール用に補正する。例えば、上記ステップＳ５０でロボット１６Ａが選択されていた場合には、吸着パッド１６６ａにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を刃２２２１の位置へ導くように、動作指令をロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａ用に補正する。一方、上記ステップＳ５０でロボット１６Ｂが選択されていた場合には、ハンド１６６ｂにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を刃２２２１の位置へ導くように、動作指令をロボット１６Ｂのハンド１６６ｂ用に補正する。
【００４１】
そして、ステップＳ１１０に移り、コントローラ２８は、特定のロボット１６に対し、上記ステップＳ１０５で補正後の動作指令を出力する。これにより、特定のロボット１６が、コントローラ２８からの動作指令に基づき、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、特定のツールにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導き、所定の動作を行う（詳細は後述）。例えば、上記ステップＳ５０でロボット１６Ａが選択されていた場合には、ロボット１６Ａが、吸着パッド１６６ａにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導、所定の動作を行う。一方、上記ステップＳ５０でロボット１６Ｂが選択されていた場合には、ロボット１６Ｂが、ハンド１６６ｂにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導、所定の動作を行う。
【００４２】
その後、ステップＳ１２０で、コントローラ２８は、例えば入力装置を介して所定の終了操作（例えば、コントローラ２８の電源オフ）が行われたかどうかを判定する。所定の終了操作が行われるまでステップＳ１２０の判定は満たされず、上記ステップＳ５に戻り同様の手順を繰り返す。所定の終了操作が行われたらステップＳ１２０の判定が満たされて、このフローに示す処理を終了する。
【００４３】
なお、上記において、ステップＳ７５及びステップＳ１０５の手順が、特許請求の範囲に記載の動作補正手段として機能する。また、ステップＳ５、ステップＳ８０、及びステップＳ１１０の手順が、動作出力手段として機能する。
【００４４】
以下、図４〜図１０を用いて、らっきょう切断加工システム１０の動作の一例を説明する。
【００４５】
まず、コントローラ２８から各ロボット１６Ａ，１６Ｂに対し、記憶装置に格納された所定の動作指令が出力され、各ロボット１６Ａ，１６Ｂが、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、所定の待機姿勢となって待機する（ステップＳ５参照）。そして、図４に示すように、搬送経路の上流側を所定の速度で連続して続々と搬送されるらっきょう１２が、３次元センサ１８の下方を通過するとき、３次元センサ１８で検知される。そして、その検知結果、すなわち３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報が、コントローラ２８へ出力される。これにより、コントローラ２８に、３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報が入力され（ステップＳ１０参照）、その入力された３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報に基づいて、上記距離画像が生成される。図５（ａ）（ｂ）に、生成された距離画像の一例をモデル化した模式図を示す。なお、図５（ａ）（ｂ）に示す距離画像は、互いに同じ情報を別視点でモデル化したものである。図５（ａ）（ｂ）に示すように、生成された距離画像には、３次元センサ１８の下方を通過した上記特定のらっきょう１２の形状が３次元で表されており、この距離画像に基づいて、特定のらっきょう１２の３次元形状が検出される（ステップＳ２０参照）。そして、その検出された特定のらっきょう１２の３次元形状に基づいて、当該特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位の検出が行われる（ステップＳ３０参照）。本実施形態では、特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位として、生成された距離画像に表された特定のらっきょう１２の球根部１２ｃにおける、吸着パッド１６６ａによる真空吸着の障害物（例えば根毛部１２ａの根毛や茎部１２ａの葉等）が上方に存在しておらず、かつ、所定の面積（例えば１ｃｍ３）以上の平坦面積を備える部位の検出が行われる。
【００４６】
その後、上記の検出結果に応じて、特定のらっきょう１２に対するロボット１６のツールによる持ち上げ方法の決定が行われる（ステップＳ４０参照）。以下では、上記において特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位が検出された場合を例にとって説明する。すなわち、上記において特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位が検出された場合には、当該特定のらっきょう１２に対する持ち上げ方法が上記真空吸着に決定される。そして、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、真空吸着に対応するツールである吸着パッド１６６ａを備えたロボット１６Ａが選択される（ステップＳ５０参照）。その後、特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位のうち、最も高い位置に存在する部位（図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す例では符号３１で示す部位）が検出され、その検出された部位が、当該特定のらっきょう１２の吸着目標部位に設定される（ステップＳ６０参照）。そして、コンベア１４のエンコーダ１４６よりコントローラ２８に適宜のタイミングで入力された当該エンコーダ１４６の検出結果、すなわちコンベア駆動部１４４の回転位置情報に基づいて、搬送経路上を搬送されるらっきょう１２の移動量が算出される。そして、その算出されたらっきょう１２の移動量に基づいて、ロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａの可動範囲内に、特定のらっきょう１２が搬送されてくるタイミング、言い換えればロボット１６Ａの、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２を吸着パッド１６６ａで持ち上げるための動作開始タイミングが算出される（ステップＳ７０参照）。
【００４７】
そして、記憶装置に格納された動作指令が読み出され、ロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａ用に補正される（ステップＳ７５参照）。その後、コントローラ２８からロボット１６Ａに対し、補正後の動作指令が出力され、図６に示すように、ロボット１６Ａが、上記算出された動作開始タイミングになったときに旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２の上記設定された吸着目標部位（図６に示す例では符号３１で示す部位）に吸着パッド１６６ａを接触させる。そして、図７に示すように、吸着パッド１６６による真空吸着により特定のらっきょう１２を持ち上げ、予め定められた所定の撮像姿勢となるように旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作することで、吸着パッド１６６で持ち上げているらっきょう１２を、周囲のカメラ２０のレンズ２０１の視野内の上記撮像位置に移動させる（ステップＳ８０参照）。
【００４８】
すると、カメラ２０で、レンズ２０１の視野内の、撮像姿勢となっているロボット１６Ａ、及び、撮像位置に移動させられた特定のらっきょう１２が撮像される。そして、その撮像画像が、コントローラ２８へ出力される。これにより、コントローラ２８に、当該カメラ２０の撮像画像が入力される（ステップＳ９０参照）。図８（ａ）に、コントローラ２８に入力されたカメラ２０の撮像画像の一例をモデル化した模式図を示す。図８（ａ）に示すように、カメラ２０の撮像画像には、ロボット１６Ａ及び特定のらっきょう１２の形状及び姿勢が２次元で表されており、この撮像画像に基づいて、カメラ２０で撮像された特定のらっきょう１２の形状及び姿勢が検出され、当該特定のらっきょう１２の加工目標部位の設定が行われる（ステップＳ１００参照）。本実施形態では、まず、図８（ａ）に示すようなカメラ２０の撮像画像に表されたロボット１６Ａの画像１６Ａ′を除外した画像を生成する。その後、図８（ｂ）に示すように、その生成した画像に表された特定のらっきょう１２の画像１２′の最大内接円（図８（ｂ）に示す例では符号３３で示す円）を算出し、その算出した最大内接円の中心位置を求め、その位置を特定のらっきょう１２の画像１２′の重心（図８（ｂ）に示す例では符号３４で示す位置）とする。次に、図９（ａ）に示すように、上記求めた特定のらっきょう１２の画像１２′の重心の、一方側の所定の範囲（図９（ａ）に示す例では符号３５で示す範囲）の面積と、他方側の所定の範囲（図９（ａ）に示す例では符号３６で示す範囲）の面積とを比較し、面積が大きい側（図９（ａ）に示す例では符号３５で示す範囲側）を根毛部１２ａ側、面積が小さい側（図９（ａ）に示す例では符号３６で示す範囲側）を茎部１２ｂ側と判断する。そして、図９（ｂ）に示すように、上記求めた特定のらっきょう１２の画像１２′の重心から茎部１２ｂ側の幅（太さ）を計測して幅が所定の値以下になった部位（図９（ｂ）に示す例では符号３７で示す部位）と、上記求めた特定のらっきょう１２の画像１２′の重心から根毛部１２ａ側の幅（太さ）を計測して幅が所定の値以下になった部位（図９（ｂ）に示す例では符号３８で示す部位）とを、特定のらっきょう１２の加工目標部位として設定する。
【００４９】
そして、記憶装置に格納された動作指令が読み出され、ロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａ用に補正される（ステップＳ１０５参照）。その後、コントローラ２８からロボット１６Ａに対し、補正後の動作指令が出力され、図１０に示すように、ロボット１６Ａが、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、吸着パッド１６６ａで持ち上げている特定のらっきょう１２の上記設定された加工目標部位（図１０に示す例では符号３７，３８で示す部位）を、上記円形カッタ２２２の刃２２２１の位置へ導く。そして、吸着パッド１６６ａで持ち上げている特定のらっきょう１２を刃２２２１で加工目標部位に沿って切断させる。これにより、根毛部１２ａ及び茎部１２ｂが球根部１２ｃより切り離され落下することで、刃２２２１の下方の上記廃棄ボックス２４内へ入る。そして、吸着パッド１６６ａで持ち上げている特定のらっきょう１２の球根部１２ｃを、周囲の投入ボックス２６の上方へ移動させ、そこで吸着パッド１６６による真空吸着を解除することで、特定のらっきょう１２の球根部１２ｃを投入ボックス２６へ投入する（ステップＳ１１０参照）。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態のらっきょう切断加工システム１０は、らっきょう１２を搬送するコンベア１４と、吸着パッド１６６ａ又はハンド１６６ｂを備えたロボット１６Ａ，１６Ｂと、各ロボット１６Ａ，１６Ｂに対し動作指令を出力するコントローラ２８とを有している。各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、コントローラ２８からの動作指令に基づき動作し、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を吸着パッド１６６ａ又はハンド１６６ｂで持ち上げつつ移送する作業を行う。
【００５１】
ここで、前述した不定形物であるらっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行う場合、らっきょう１２の個体間の形状にばらつきがあり、各らっきょう１２の形状を認識できないため、各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、コントローラ２８からの動作指令に基づき動作しても、らっきょう１２を取り損なうおそれがある。このような不都合を解消するため、一般には、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２をカメラで撮像し、コントローラ２８が、その撮像画像に基づき動作指令を補正し、動作させるロボット１６に対し補正後の動作指令を出力することで、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行う場合でも、ロボット１６が補正後の動作指令に基づき動作することで、らっきょう１２の取り損ねを低減させることができる。しかしながら、カメラで撮像した撮像画像に基づいては、らっきょう１２の２次元形状は確認できるものの、らっきょう１２の３次元形状を正確に確認するのは困難である。このため、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行う場合、カメラで撮像した撮像画像に基づき動作指令の補正を行う手法では、ロボットが補正後の動作指令に基づき動作しても、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止できるとは言えず、らっきょう１２の取り損ねが生じる結果、生産性が低下するという問題があった。一方で、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を確実に行うため、通常よりも長い時間をかけてらっきょう１２を持ち上げる手法が考えられるが、この場合、タクトタイムが延長するので、上記の場合と同様に、生産性が低下するという問題があった。
【００５２】
そこで本実施形態においては、搬送経路の上流側に３次元センサ１８を設け、当該３次元センサ１８により、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２の３次元形状を検知する。その後、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に基づき、動作指令の補正を行って、動作させるロボット１６に対し補正後の動作指令を出力する。これにより、コントローラ２８からの補正後の動作指令を入力したロボット１６は、当該補正後の動作指令に基づき動作することで、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を吸着パッド１６６ａ又はハンド１６６ｂにより確実かつ迅速に持ち上げることが可能となる。
【００５３】
以上のようにして、本実施形態によれば、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行う場合でも、タイムタクトを延長することなく、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止することが可能となる。その結果、生産性を向上することができる。
【００５４】
また、本実施形態では特に、３次元センサ１８が、コンベア１４の搬送面における所定の位置にレーザスリット光を照射するように配光されたレーザ光源と、レーザ光源によるレーザスリット光の照射位置及びその近傍を撮像するカメラとを有している。３次元センサ１８をこのような構造とすることにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２の３次元形状を確実に精度よく検知することができる。
【００５５】
また、本実施形態では特に、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に基づき、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２の持ち上げ方法の決定を行う。これにより、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ処理可能な持ち上げ方法を決定することが可能となる。そして、コントローラ２８が、上記決定された持ち上げ方法に応じて、吸着パッド１６６ａ又はハンド１６６ｂにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移動させるように、動作指令の補正を行う。これにより、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ処理可能な持ち上げ方法で、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移送することが可能となる。その結果、らっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行うでも、タイムタクトを延長することなく、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止することができ、生産性を向上することができる。
【００５６】
また、本実施形態では特に、次のような効果を得ることができる。すなわち、３次元センサ１８の検知結果から距離画像を取得するための処理は、演算量が多く必要な処理時間は比較的長い。そこで本実施形態においては、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、搬送経路の最も上流側に設置されるロボット１６Ａを、吸着パッド１６６ａにより持ち上げ処理を行う領域が、３次元センサ１８によるらっきょう１２の検知領域から搬送経路の下流側に、当該搬送経路に沿って所定の距離Ｓ以上離間するように設置している。これにより、上記所定の距離Ｓを、らっきょう１２が３次元センサ１８の検知結果から距離画像を取得するための処理にかかる処理時間に搬送される距離よりも長く設定することで、ロボット１６Ａの吸着パッド１６６ａにより持ち上げ処理を行う領域に到達する前に、上記処理を終了させ距離画像を取得させることができる。その結果、取得された距離画像に基づいて吸着パッド１６６ａの３次元形状を確認した上で、吸着パッド１６６ａに対する持ち上げ処理を行うことができるので、吸着パッド１６６ａの取り損ねを確実に防止することができる。また、３次元センサ１８の検知結果から距離画像を取得するための処理を行っている間も吸着パッド１６６ａを搬送させることにより、当該処理にかかる処理時間を無駄にせずに有効に使用することができる。
【００５７】
また、本実施形態では特に、コンベア１４が、モータ１４２と、モータ１４２により回転駆動されるコンベア駆動部１４４と、コンベア駆動部１４４に連結され当該コンベア駆動部１４４の回転位置を検出するエンコーダ１４６とを備えている。そして、コントローラ２８が、エンコーダ１４６の検出結果に基づき、ロボット１６の動作開始タイミングを算出する。これにより、コンベア１４によるらっきょう１２の搬送動作と確実に連動しつつ、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２をロボット１６のツールにより確実に持ち上げることができる。
【００５８】
また、本実施形態では特に、ロボット１６は、互いに持ち上げ方法の異なるツールを備えたロボット１６Ａ，１６Ｂの２台設置されている。そして、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、らっきょう１２の持ち上げ方法の決定を行い、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、上記決定された持ち上げ方法に対応するツールを備えたロボット１６の選択を行う。その後、その選択されたロボット１６の上記決定された持ち上げ方法に対応するツールにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移送するように、動作指令の補正を行う。これにより、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ可能な持ち上げ方法に対応するツールを備えたロボット１６を選択的に使用することが可能となる。その結果、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止でき、生産性を確実に向上することができる。
【００５９】
また、本実施形態では特に、ロボット１６Ａのアーム１６４に吸着パッド１６６ａを取り付け、ロボット１６Ｂのアーム１６４にハンド１６６ｂを取り付けている。ロボット１６Ａのアーム１６４に吸着パッド１６６ａを取り付けることで、らっきょう１２を吸着により持ち上げることができる。これにより、らっきょう１２を突き刺し等により傷つけることなく持ち上げることができ、らっきょう１２をハンド１６６ｂによる把持により持ち上げる場合に比べ、タクトタイムを短縮できる。また、ロボット１６Ｂのアーム１６４にハンド１６６ｂを取り付けることで、らっきょう１２を把持により持ち上げることができる。これにより、吸着パッド１６６ａによる吸着によりらっきょう１２を持ち上げる場合に比べ、タクトタイムは延長するものの、らっきょう１２が吸着に向かない形状や材質である場合や、らっきょう１２の吸着パッド１６６ａにより吸着できそうな部位の近傍に障害物がある場合等、らっきょう１２を吸着パッド１６６ａによる吸着により持ち上げることが困難である場合でも、らっきょう１２を確実に持ち上げることができる。
【００６０】
なお、実施の形態は、上記内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順次説明する。
【００６１】
（１）ロボットの待機姿勢を決定してロボットを選択する場合
上記実施形態においては、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、らっきょう１２の持ち上げ方法を決定して、ロボット１６を選択していたが、これに限られず、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、ロボット１６の持ち上げ処理を開始するまでの待機姿勢を決定して、ロボット１６を選択してもよい。
【００６２】
図１１に示すように、本変形例においては、ロボット１６Ｂのアーム１６４の先端に取り付けられたツールと、コントローラ２８（図１参照）の制御内容とが、上記実施形態と異なっている。すなわち、本変形例においては、ロボット１６Ｂは、アーム１６４の先端に、ロボット１６Ａと同様の吸着パッド１６６ａが取り付けられている。
【００６３】
以下、図１２を用いて、本変形例においてコントローラ２８が実行する制御内容の一例を説明する。なお、この図１２は、前述の図３に対応する図であり、図３と同様の手順には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【００６４】
図１２において、まずステップＳ５′で、コントローラ２８は、各ロボット１６Ａ，１６Ｂが互いに異なる所定の待機姿勢（例えば、図１１に示す姿勢）となるように、各ロボット１６Ａ，１６Ｂに対し、記憶装置に記憶された所定の動作指令を出力する。これにより、各ロボット１６Ａ，１６Ｂは、コントローラ２８からの動作指令に基づき、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、各ロボット１６Ａ，１６Ｂを上記互いに異なる所定の待機姿勢となって待機する。
【００６５】
その後のステップＳ１０及びステップＳ２０は、前述の図３と同様であり、ステップＳ２０で、前述の特定のらっきょう１２の３次元形状を検出したら、ステップＳ３５に移る。
【００６６】
ステップＳ３５では、コントローラ２８は、前述のステップＳ２０で検出された特定のらっきょう１２の３次元形状に基づき、当該特定のらっきょう１２の吸着パッド１６６ａにより真空吸着できそうな部位の検出を行う。そして、その検出したらっきょう１２の真空吸着できそうな部位のうち、所定の条件を満たす部位を、当該特定のらっきょう１２の吸着パッド１６６ａによる吸着目標部位に設定する。
【００６７】
その後、ステップＳ４０′で、コントローラ２８は、特定のらっきょう１２の吸着目標部位の設定位置に応じて、当該特定のらっきょう１２に対する前述の持ち上げ処理の処理態様として、ロボット１６の持ち上げ処理を開始するまでの待機姿勢の決定を行う。具体的には、上記ステップＳ５′でロボット１６Ａ，１６Ｂがとった互いに異なる待機姿勢のうち、吸着目標部位へ確実にアプローチでき、かつ、吸着目標部位へのアプローチにかかる時間が短い、すなわちタクトタイムの短い待機姿勢の決定を行う。なお、このステップＳ４０′の手順が、特許請求の範囲に記載の態様決定手段として機能する。
【００６８】
そして、ステップＳ５０′に移り、コントローラ２８は、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、特定のらっきょう１２に対し作業を行うロボット１６として、上記ステップＳ４０′で決定された待機姿勢で待機するロボット１６（第２ロボットに相当）の選択を行う。なお、このステップＳ５０′の手順が、特許請求の範囲に記載の第２ロボット選択手段として機能する。
【００６９】
その後の手順は、前述の図３とほぼ同様であるので、説明を省略する。
【００７０】
なお、上記において、前述のステップＳ７５及び前述のステップＳ１０５の手順が、特許請求の範囲に記載の動作補正手段として機能する。また、ステップＳ５′、前述のステップＳ８０、及び前述のステップＳ１１０の手順が、動作出力手段として機能する。
【００７１】
以上説明した本変形例においては、ロボット１６は、互いに異なる待機姿勢で待機するロボット１６Ａ，１６Ｂの２台設置されている。そして、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、ロボット１６の持ち上げ処理を開始するまでの待機姿勢の決定を行い、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、上記決定された待機姿勢で待機するロボット１６の選択を行う。その後、その選択されたロボット１６の吸着パッド１６６ａにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移送するように、動作指令の補正を行う。これにより、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ可能な待機姿勢で待機するロボット１６を選択的に使用することが可能となる。その結果、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止でき、生産性を確実に向上することができる。
【００７２】
（２）ロボットの設置領域を決定してロボットを選択する場合
前述の実施形態においては、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、らっきょう１２の持ち上げ方法を決定して、ロボット１６を選択していたが、これに限られず、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、ロボット１６の設置領域を決定して、ロボット１６を選択してもよい。
【００７３】
図１３に示すように、本変形例においては、ロボット１６Ｂのアーム１６４の先端に取り付けられたツールと、コントローラ２８（図１参照）の制御内容とが、前述の実施形態と異なっている。すなわち、本変形例においては、ロボット１６Ｂは、アーム１６４の先端に、ロボット１６Ａと同様の吸着パッド１６６ａが取り付けられている。
【００７４】
以下、図１４を用いて、本変形例においてコントローラ２８が実行する制御内容の一例を説明する。なお、この図１４は、前述の図３や図１２に対応する図であり、図３や図１２と同様の手順には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【００７５】
図１４において、ステップＳ５、ステップＳ１０、及びステップＳ２０は、前述の図３と同様であり、ステップＳ３５は、前述の図１２と同様であり、ステップＳ３５で、前述の特定のらっきょう１２の吸着目標部位を設定したら、ステップＳ４２に移る。
【００７６】
ステップＳ４２では、コントローラ２８は、特定のらっきょう１２の吸着目標部位の設定位置に基づき、搬送経路上を搬送されてくる当該特定のらっきょう１２の吸着目標部位の、前述のコンベア１４による搬送経路の幅方向位置を検出する。具体的には、吸着目標部位がコンベア１４による搬送経路の幅方向中央部ＣＰ（図１３参照）の一方側（図１３中の左側）及び他方側（図１３中の右側）のうちどちら側にあるかを検出する。
【００７７】
その後、ステップＳ４４で、コントローラ２８は、上記ステップＳ４２での検出結果、すなわち吸着目標部位が搬送経路の幅方向中央部ＣＰの一方側及び他方側のうちどちら側にあるかに基づき、特定のらっきょう１２に対する前述の持ち上げ処理の処理態様として、ロボット１６の設置領域の決定を行う。例えば、上記ステップＳ４２で、吸着目標部位が搬送経路の幅方向中央部ＣＰの一方側にあると検出された場合には、ロボット１６の設置領域を前述の搬送経路の幅方向一方側領域に決定する。一方、上記ステップＳ４２で、吸着目標部位が搬送経路の幅方向中央部ＣＰの他方側にあると検出された場合には、ロボット１６の設置領域を前述の搬送経路の幅方向他方側領域に決定する。
【００７８】
そして、ステップＳ５０″に移り、コントローラ２８は、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、特定のらっきょう１２に対し作業を行うロボット１６として、上記ステップＳ４４で決定されたロボット１６の設置領域に設置されたロボット１６（第３ロボットに相当）の選択を行う。例えば、上記ステップＳ４４で、ロボット１６の設置領域が搬送経路の幅方向一方側領域に決定されていた場合には、搬送経路の幅方向中央部ＣＰの一方側の吸着目標部位へ確実にアプローチでき、かつ、当該吸着目標部位へのアプローチにかかる時間が短い、すなわちタクトタイムの短い搬送経路の幅方向一方側領域に設置されたロボット１６Ａを選択する。一方、上記ステップＳ４４で、ロボット１６の設置領域が搬送経路の幅方向他方側領域に決定されていた場合には、搬送経路の幅方向中央部ＣＰの他方側の吸着目標部位へ確実にアプローチでき、かつ、当該吸着目標部位へのアプローチにかかる時間が短い、すなわちタクトタイムの短い搬送経路の幅方向他方側領域に設置されたロボット１６Ｂを選択する。なお、このステップＳ５０″の手順が、特許請求の範囲に記載の第３ロボット選択手段として機能する。
【００７９】
その後の手順は、前述の図３とほぼ同様であるので、説明を省略する。
【００８０】
なお、上記において、ステップＳ４２及びステップＳ４４の手順が、特許請求の範囲に記載の態様決定手段として機能し、そのうち、ステップＳ４２の手順が位置検出手段として機能し、ステップＳ４４の手順が領域決定手段として機能する。また、前述のステップＳ７５及び前述のステップＳ１０５の手順が、特許請求の範囲に記載の動作補正手段として機能する。また、ステップＳ５′、前述のステップＳ８０、及び前述のステップＳ１１０の手順が、動作出力手段として機能する。
【００８１】
以上説明した本変形例においては、ロボット１６は、搬送経路の幅方向一方側領域及び他方側領域に亘って設けられたロボット１６Ａ，１６Ｂの２台設置されている。そして、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２の搬送経路の幅方向位置を検出し、その検出結果に基づき、ロボット１６の設置領域の決定を行い、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、上記決定された設置領域に設置されたロボット１６の選択を行う。その後、その選択されたロボット１６の吸着パッド１６６ａにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移送するように、動作指令の補正を行う。これにより、ロボット１６Ａ，１６Ｂのうち、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ可能な設置領域に設置されたロボット１６を選択的に使用することが可能となる。その結果、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止でき、生産性を確実に向上することができる。
【００８２】
（３）ロボットを１台だけ設置する場合
以上においては、ロボット１６を２台設置する構成としていたが、これに限られず、ロボット１６を１台だけ設置する構成としてもよい。
【００８３】
図１５及び図１６に示すように、本変形例のらっきょう切断加工システム１０Ａ（ロボットシステム）は、前述のコンベア１４と、前述の３次元センサ１８と、前述のロボット１６Ａと、前述のコントローラ２８とを有している。
【００８４】
本変形例のロボット１６Ａは、アーム１６４の先端側に、互いに持ち上げ方法の異なる複数（この例では２つ）のツールとして、前述の吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂが取り付けられている。このロボット１６Ａの周囲には、前述のカメラ２０、切断装置２２、廃棄ボックス２４、及び投入ボックス２６が設置されている。
【００８５】
また、本変形例のコントローラ２８の記憶装置には、予め例えば教示ペンダント等を介して入力された、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２に対しツールにより持ち上げつつ移送する作業を行うための、ツールの種別の指定がされていない動作指令を含む、複数の動作指令が格納されている。
【００８６】
以下、図１７を用いて、本変形例においてコントローラ２８が実行する制御内容の一例を説明する。なお、この図１７は、前述の図３に対応する図であり、図３と同様の手順には同一の符号を付し、適宜説明を省略又は簡略化する。
【００８７】
図１７において、まずステップＳ５Ａで、コントローラ２８は、ロボット１６Ａが所定の待機姿勢（例えば、図１６に示す姿勢）となるように、ロボット１６Ａに対し、記憶装置に記憶された所定の動作指令を出力する。これにより、ロボット１６Ａは、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、所定の待機姿勢となって待機する。
【００８８】
その後のステップＳ１０〜ステップＳ４０は、前述の図３と同様であり、ステップＳ４０で、前述の特定のらっきょう１２の持ち上げ方法を決定したら、ステップＳ５０Ａに移る。なお、本変形例においてもステップＳ４０の手順が、特許請求の範囲に記載の態様決定手段として機能する。
【００８９】
ステップＳ５０Ａでは、コントローラ２８は、ロボット１６Ａに備えられた２つのツール、すなわち吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂのうち、特定のらっきょう１２に対し作業を行う持ち上げるツールとして、前述のステップＳ４０で決定された持ち上げ方法に対応するツール（第２ツールに相当。以下適宜、「特定のツール」と称する）の選択を行う。例えば、前述のステップＳ４０で、持ち上げ方法が真空吸着に決定されていた場合には、真空吸着を行うツールである吸着パッド１６６ａを選択する。一方、前述のステップＳ４０で、持ち上げ方法が把持に決定されていた場合には、把持を行うツールであるハンド１６６ｂを選択する。なお、このステップＳ５０Ａの手順が、特許請求の範囲に記載のツール選択手段として機能する。
【００９０】
その後、ステップＳ６０Ａで、コントローラ２８は、上記ステップＳ５０Ａでの選択結果に応じて、特定のらっきょう１２の接触目標部位の設定を行う。例えば、上記ステップＳ５０Ａで吸着パッド１６６ａが選択されていた場合には、前述のステップＳ３０で検出された、特定のらっきょう１２の真空吸着できそうな部位のうち、所定の条件を満たす部位を、当該特定のらっきょう１２の吸着目標部位に設定する。一方、上記ステップＳ５０Ａでハンド１６６ｂが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の上記球根部１２ｃの適宜の部位を、当該特定のらっきょう１２の把持目標部位に設定する。
【００９１】
そして、ステップＳ７０Ａに移り、コントローラ２８は、前述のステップＳ７０と同様にして、上記ステップＳ５０Ａで選択されたツールの可動範囲内に、特定のらっきょう１２が搬送されてくるタイミング、言い換えればロボット１６Ａの動作開始タイミングを算出する。このステップＳ７０Ａの手順が、特許請求の範囲に記載のタイミング算出手段として機能する。
【００９２】
その後、ステップＳ７５Ａで、コントローラ２８は、記憶装置に格納された当該ステップＳ７５Ａに関する動作指令を読み出し、その読み出した動作指令を補正する。具体的には、上記ステップＳ７０Ａで算出された動作開始タイミングになったときに旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２の接触目標部位に特定のツールを接触させ、当該特定のツールにより特定のらっきょう１２を持ち上げつつ周囲のカメラ２０に係る前述の撮像位置へ移動させるように、上記読み出した動作指令を特定のツール用に補正する。例えば、上記ステップＳ５０Ａで吸着パッド１６６ａが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の吸着目標部位に吸着パッド１６６ａを接触させ、当該吸着パッド１６６ａによる真空吸着により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させるように、動作指令を吸着パッド１６６ａ用に補正する。一方、上記ステップＳ５０Ａでハンド１６６ｂが選択されていた場合には、特定のらっきょう１２の把持目標部位にハンド１６６ｂを接触させ、当該ハンド１６６ｂによる把持により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させるように、動作指令をハンド１６６ｂ用に補正する。
【００９３】
その後、ステップＳ８０Ａで、コントローラ２８は、ロボット１６Ａに対し、上記ステップＳ７５Ａで補正後の動作指令を出力する。これにより、ロボット１６Ａが、コントローラ２８からの動作指令に基づき、動作開始タイミングになったときに、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、搬送経路上を搬送されてくる特定のらっきょう１２の接触目標部位に特定のツールを接触させ、当該特定のツールにより特定のらっきょう１２を持ち上げつつ周囲のカメラ２０に係る撮像位置へ移動させる。例えば、上記ステップＳ５０Ａで吸着パッド１６６ａが選択されていた場合には、ロボット１６Ａは、特定のらっきょう１２の吸着目標部位に吸着パッド１６６ａを接触させ、当該吸着パッド１６６ａによる真空吸着により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させる。一方、上記ステップＳ５０Ａでハンド１６６ｂが選択されていた場合には、ロボット１６Ａは、特定のらっきょう１２の把持目標部位にハンド１６６ｂを接触させ、当該ハンド１６６ｂによる把持により特定のらっきょう１２を持ち上げつつ撮像位置へ移動させる。
【００９４】
その後のステップＳ９０及びステップＳ１００は、前述の図３とほぼ同様であり、ステップＳ１００で、特定のらっきょう１２の加工目標部位を設定したら、ステップＳ１０５Ａに移る。
【００９５】
ステップＳ１０５Ａでは、コントローラ２８は、記憶装置に格納された当該ステップＳ１０５Ａに関する動作指令を読み出し、その読み出した動作指令を補正する。具体的には、特定のツールにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、前述の刃２２２１の位置へ導くように、上記読み出した動作指令を特定のツール用に補正する。例えば、上記ステップＳ５０Ａで吸着パッド１６６ａが選択されていた場合には、吸着パッド１６６ａにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を刃２２２１の位置へ導くように、動作指令を吸着パッド１６６ａ用に補正する。一方、上記ステップＳ５０Ａでハンド１６６ｂが選択されていた場合には、ハンド１６６ｂにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を刃２２２１の位置へ導くように、動作指令をハンド１６６ｂ用に補正する。
【００９６】
そして、ステップＳ１１０Ａに移り、コントローラ２８は、ロボット１６Ａに対し、上記ステップＳ１０５で補正後の動作指令を出力する。これにより、ロボット１６Ａは、コントローラ２８からの動作指令に基づき、旋回ベース１６３及びアーム１６４を協調動作し、特定のツールにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導き、所定の動作を行う。例えば、上記ステップＳ５０Ａで吸着パッド１６６ａが選択されていた場合には、ロボット１６Ａは、吸着パッド１６６ａにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導、所定の動作を行う。一方、上記ステップＳ５０でハンド１６６ｂが選択されていた場合には、ロボット１６Ａは、ハンド１６６ｂにより持ち上げている特定のらっきょう１２の加工目標部位を、刃２２２１の位置へ導、所定の動作を行う。
【００９７】
その後のステップＳ１２０は、前述の図３と同様であるので説明を省略する。
【００９８】
なお、上記において、ステップＳ７５Ａ及びステップＳ１０５Ａの手順が、特許請求の範囲に記載の動作補正手段として機能する。また、ステップＳ５Ａ、ステップＳ８０Ａ、及びステップＳ１１０Ａの手順が、動作出力手段として機能する。
【００９９】
以上説明した本変形例においては、ロボット１６Ａが、吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂを備えている。そして、コントローラ２８が、３次元センサ１８の検知結果に対応する距離画像に基づき、らっきょう１２の持ち上げ方法の決定を行い、吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂのうち、上記決定された持ち上げ方法に対応するツールの選択を行う。その後、その選択されたツールにより、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２を持ち上げつつ移送するように、動作指令の補正を行う。これにより、ロボット１６Ａに備えられた吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂのうち、らっきょう１２を確実かつ迅速に持ち上げ可能な持ち上げ方法に対応するツールを選択的に使用することが可能となる。その結果、らっきょう１２の取り損ねを確実に防止でき、生産性を確実に向上することができる。
【０１００】
（４）その他
前述の実施形態では、ロボット１６Ａのアーム１６４に吸着パッド１６６ａを取り付け、ロボット１６Ｂのアーム１６４にハンド１６６ｂを取り付けていたが、これに限られず、ロボット１６Ａのアーム１６４に、ツールとして、吸着パッド１６６ａに代えて、らっきょう１２を前述の所定の持ち上げ方法としての突き刺しにより持ち上げ可能な有刺部材を取り付けてもよい。あるいは、ロボット１６Ｂのアーム１６４に、ツールとして、ハンド１６６ｂに代えて上記有刺部材を取り付けてもよい。ロボット１６Ａ又はロボット１６Ｂのアーム１６４に有刺部材を取り付けることで、らっきょう１２を突き刺しにより持ち上げることができる。これにより、らっきょう１２をハンド１６６ｂによる把持により持ち上げる場合に比べ、タクトタイムを短縮できる。
【０１０１】
また、前述の実施形態では、ロボット１６Ａのアーム１６４に吸着パッド１６６ａを取り付け、ロボット１６Ｂのアーム１６４にハンド１６６ｂを取り付けていたが、これに限られず、ロボット１６Ａ，１６Ｂのアーム１６４に互いに真空吸着量（真空吸着力）の異なる吸着パッド１６６ａを取り付けてもよい。
【０１０２】
また、前述の（１）（２）の変形例では、各ロボット１６Ａ，１６Ｂのアーム１６４に吸着パッド１６６ａを取り付けていたが、これに限られず、各ロボット１６Ａ，１６Ｂのアーム１６４に、吸着パッド１６６ａに代えて、ハンド１６６ｂ又は上記有刺部材を取り付けてもよい。
【０１０３】
また、前述の（３）の変形例では、ロボット１６Ａのアーム１６４に吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂを取り付けていたが、これに限られず、ロボット１６Ａのアーム１６４に、吸着パッド１６６ａ又はハンド１６６ｂに代えて上記有刺部材を取り付けてもよい。あるいは、ロボット１６Ａのアーム１６４に、吸着パッド１６６ａ及びハンド１６６ｂに加えて上記有刺部材を取り付けてもよい。あるいは、ロボット１６Ａのアーム１６４に、互いに真空吸着量（真空吸着力）の異なる２つの吸着パッド１６６ａを取り付けてもよい。
【０１０４】
また以上では、コントローラ２８が、各種の演算及び処理を一括して行っていたが、これに限られず、これら各種の演算及び処理をコントローラ２８とは別の装置が分担して行ってもよい。例えば、第１画像処理装置、第２画像処理装置、ロボットコントローラ、及びこれらを制御する制御装置（例えばＰＣやＰＬＣ）を設け、第１画像処理装置が、３次元センサ１８のカメラの撮像画像及びその撮像画像上の距離情報に基づき、前述の距離画像の生成及び真空吸着できそうな部位の検出を行い、第２画像処理装置が、カメラ２０の撮像画像に基づき、前述のらっきょう１２の形状及び姿勢の検出を行い、ロボットコントローラが、前述の持ち上げ処理の処理態様の決定、ロボット１６の選択又はツールの選択、動作指令の補正、及び動作指令の出力、等のロボット１６の動作制御に関する処理を行ってもよい。この場合、第１画像処理装置、各カメラ２０ごとに設けた第２画像処理装置、各ロボット１６ごとに設けたロボットコントローラ、及びこれらを制御する制御装置が、コントローラ手段に相当する。
【０１０５】
また以上では、不定形物であるらっきょう１２を持ち上げつつ移送していたが、これに限られず、らっきょう１２以外の野菜や果物といった自然物や、複数種類が混在した状態の人工物（工業製品）等の不定形物を持ち上げつつ移送してもよい。この場合、らっきょう１２以外の野菜や果物といった自然物や、複数種類が混在した状態の人工物等の不定形物が、特許請求の範囲に記載の対象物に相当する。また、不定形物に限られず、定形物に対し加工を行ってもよい。この場合、定形物が、特許請求の範囲に記載の対象物に相当する。
【０１０６】
また、鉄等の磁性体からなる対象物を持ち上げつつ移送する作業を行う場合、ロボット１６のアーム１６４に、鉄等の磁性体からなる対象物を前述の所定の持ち上げ方法としての電磁吸着により持ち上げ可能な電磁石を取り付けてもよい。この場合、電磁石が、特許請求の範囲に記載の吸着装置及びツールに相当する。
【０１０７】
また、前述の実施形態及び（１）（２）の変形例では、ロボット１６を２台設置していたが、これに限られず、ロボット１６を３台以上設置してもよい。また、前述の（３）の変形例では、ロボット１６を１台設置していたが、これに限られず、ロボット１６を２台以上設置してもよい。
【０１０８】
また、以上においては、ロボットシステムを、所定の作業として、搬送経路上を搬送されてくるらっきょう１２に対し持ち上げつつ移送する作業を行うらっきょう切断加工システム１０に適用した場合を例にとって説明した。しかしながら、これに限られず、ロボットシステムを、所定の作業として、対象物に対し接着剤や塗料等を塗布する作業、対象物の不要部位を切除する作業、対象物に対し焼印を押す作業、等を行う場合に適用してもよい。これらの作業に適用した場合も、３次元センサの検知結果に基づき動作指令を補正し、動作させるロボットに対し補正後の動作指令を出力することで、作業を確実に精度良く行うことができるので、前述の実施形態と同様、生産性を向上することができる。
【０１０９】
また、前述の図３等に示すフローは実施の形態を図示する手順に限定するものではなく、趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で手順の追加・削除又は順番の変更等をしてもよい。
【０１１０】
また、以上既に述べた以外にも、前述の実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
【０１１１】
その他、一々例示はしないが、前述の実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【０１１２】
１０ らっきょう切断加工システム（ロボットシステム）
１０Ａ らっきょう切断加工システム（ロボットシステム）
１２ らっきょう（対象物）
１４ コンベア（搬送装置）
１６ ロボット
１６Ａ，Ｂ ロボット
１８ ３次元カメラ
２８ コントローラ（コントローラ手段）
１４２ モータ
１４４ コンベア駆動部（駆動部）
１４６ エンコーダ
１６６ａ 吸着パッド（吸着装置、ツール）
１６６ｂ ハンド（ロボットハンド、ツール）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置による搬送経路上を搬送されてくる前記対象物の３次元形状を検知する３次元センサと、
前記対象物に対し所定の作業を行うためのツールを取り付け可能なロボットと、
前記ロボットに対し動作指令を出力する指令出力手段、及び、前記３次元センサの検知結果に基づき、前記動作指令の補正を行う動作補正手段、を有するコントローラ手段と、
を有し、
前記指令出力手段は、
前記ロボットに対し、前記動作補正手段による補正後の動作指令を出力する
ことを特徴とする、ロボットシステム。
【請求項２】
前記３次元センサは、
前記搬送装置の搬送面における所定の位置に線状のレーザ光を投光するように配向されたレーザ光源と、
前記レーザ光源による前記レーザ光の投光位置及びその近傍を撮像するカメラと、
を有することを特徴とする、請求項１記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記ロボットは、
前記所定の作業として、前記対象物を所定の持ち上げ方法により持ち上げつつ移送する作業を行うための前記ツールを取り付け可能に構成されており、
前記コントローラ手段は、
前記３次元センサの検知結果に基づき、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物に対する前記ツールによる持ち上げ処理の処理態様の決定を行う態様決定手段を有し、
前記動作補正手段は、
前記態様決定手段により決定された持ち上げ処理の処理態様に応じて、前記ツールにより前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物を持ち上げつつ移送するように、前記動作指令の補正を行う
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
１以上の前記ロボットのうち、前記搬送経路の最も上流側に設置されるロボットは、
前記ツールにより前記持ち上げ処理を行う領域が、前記３次元センサによる前記対象物の検知領域から前記搬送経路の下流側に、当該搬送経路に沿って所定の距離以上離間するように、設置される
ことを特徴とする、請求項３に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記搬送装置は、
モータと、
前記モータにより回転駆動される駆動部と、
前記駆動部に連結され当該駆動部の回転位置を検出するエンコーダと、
を備え、
前記コントローラ手段は、
前記エンコーダの検出結果に基づき、前記ロボットの動作開始タイミングを算出するタイミング算出手段を有する
ことを特徴とする、請求項４に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記ロボットは、
複数台設置されており、
前記コントローラ手段の前記態様決定手段は、
前記３次元センサの検知結果に対応する３次元情報に基づき、前記持ち上げ処理の処理態様としての前記持ち上げ方法の決定を行い、
前記コントローラ手段は、
前記複数台のロボットのうち、前記態様決定手段により決定された持ち上げ方法に対応する第１ツールが取り付けられた第１ロボットの選択を行う第１ロボット選択手段を有し、
前記動作補正手段は、
前記第１ロボットに取り付けられた前記第１ツールにより、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物を持ち上げつつ移送するように、前記動作指令の補正を行い、
前記指令出力手段は、
前記第１ロボットに対し、前記動作補正手段による補正後の動作指令を出力する
ことを特徴とする、請求項４又は５に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記ロボットは、
複数台設置されており、
前記態様決定手段は、
前記３次元センサの検知結果に対応する３次元情報に基づき、前記持ち上げ処理の処理態様として、前記ロボットの前記持ち上げ処理を開始するまでの待機姿勢の決定を行い、
前記コントローラ手段は、
前記複数台のロボットのうち、前記態様決定手段により決定された待機姿勢で待機する第２ロボットの選択を行う第２ロボット選択手段を有し、
前記動作補正手段は、
前記第２ロボットに取り付けられた前記ツールにより、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物を持ち上げつつ移送するように、前記動作指令の補正を行い、
前記指令出力手段は、
前記第２ロボットに対し、前記動作補正手段による補正後の動作指令を出力する
ことを特徴とする、請求項４又は５に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記ロボットは、
前記搬送経路の幅方向一方側領域及び他方側領域に亘って複数台設置されており、
前記態様決定手段は、
前記３次元センサの検知結果に対応する３次元情報に基づき、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物の前記搬送経路の幅方向位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づき、前記持ち上げ処理の処理態様としての前記ロボットの設置領域の決定を行う領域決定手段と、
を備えており、
前記コントローラ手段は、
前記複数台のロボットのうち、前記領域決定手段により決定された設置領域に設置された第３ロボットの選択を行う第３ロボット選択手段を有し、
前記動作補正手段は、
前記第３ロボットに取り付けられた前記ツールにより、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物を持ち上げつつ移送するように、前記動作指令の補正を行い、
前記指令出力手段は、
前記第３ロボットに対し、前記動作補正手段による補正後の動作指令を出力する
ことを特徴とする、請求項４又は５に記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記複数台のロボットは、
前記所定の持ち上げ方法を行う前記ツールとして、前記対象物を吸着により持ち上げ可能な吸着装置、前記対象物を把持により持ち上げ可能なロボットハンド、及び、前記対象物を突き刺しにより持ち上げ可能な有刺部材、の１以上をそれぞれ取り付け可能に構成されている
ことを特徴とする、請求項６乃至８のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項１０】
前記ロボットは、
互いに前記持ち上げ方法の異なる複数の前記ツールを取り付け可能に構成されており、
前記態様決定手段は、
前記３次元センサの検知結果に対応する３次元情報に基づき、前記持ち上げ処理の処理態様としての前記持ち上げ方法の決定を行い、
前記コントローラ手段は、
前記複数のツールのうち、前記態様決定手段により決定された持ち上げ方法に対応する第２ツールの選択を行うツール選択手段を有し、
前記動作補正手段は、
前記第２ツールにより、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物を持ち上げつつ移送するように、前記動作指令の補正を行う
ことを特徴とする、請求項４又は５に記載のロボットシステム。
【請求項１１】
前記ロボットは、
前記所定の持ち上げ方法を行う前記複数のツールとして、前記対象物を吸着により持ち上げ可能な吸着装置、前記対象物を把持により持ち上げ可能なロボットハンド、及び、前記対象物を突き刺しにより持ち上げ可能な有刺部材、の２以上を取り付け可能に構成されている
ことを特徴とする、請求項１０に記載のロボットシステム。
【請求項１】
対象物を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置による搬送経路上を搬送されてくる前記対象物の３次元形状を検知する３次元センサと、
前記対象物に対し所定の作業を行うためのツールを取り付け可能なロボットと、
前記ロボットに対し動作指令を出力する指令出力手段、及び、前記３次元センサの検知結果に基づき、前記動作指令の補正を行う動作補正手段、を有するコントローラ手段と、
を有し、
前記指令出力手段は、
前記ロボットに対し、前記動作補正手段による補正後の動作指令を出力する
ことを特徴とする、ロボットシステム。
【請求項２】
前記３次元センサは、
前記搬送装置の搬送面における所定の位置に線状のレーザ光を投光するように配向されたレーザ光源と、
前記レーザ光源による前記レーザ光の投光位置及びその近傍を撮像するカメラと、
を有することを特徴とする、請求項１記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記ロボットは、
前記所定の作業として、前記対象物を所定の持ち上げ方法により持ち上げつつ移送する作業を行うための前記ツールを取り付け可能に構成されており、
前記コントローラ手段は、
前記３次元センサの検知結果に基づき、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物に対する前記ツールによる持ち上げ処理の処理態様の決定を行う態様決定手段を有し、
前記動作補正手段は、
前記態様決定手段により決定された持ち上げ処理の処理態様に応じて、前記ツールにより前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物を持ち上げつつ移送するように、前記動作指令の補正を行う
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
１以上の前記ロボットのうち、前記搬送経路の最も上流側に設置されるロボットは、
前記ツールにより前記持ち上げ処理を行う領域が、前記３次元センサによる前記対象物の検知領域から前記搬送経路の下流側に、当該搬送経路に沿って所定の距離以上離間するように、設置される
ことを特徴とする、請求項３に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記搬送装置は、
モータと、
前記モータにより回転駆動される駆動部と、
前記駆動部に連結され当該駆動部の回転位置を検出するエンコーダと、
を備え、
前記コントローラ手段は、
前記エンコーダの検出結果に基づき、前記ロボットの動作開始タイミングを算出するタイミング算出手段を有する
ことを特徴とする、請求項４に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記ロボットは、
複数台設置されており、
前記コントローラ手段の前記態様決定手段は、
前記３次元センサの検知結果に対応する３次元情報に基づき、前記持ち上げ処理の処理態様としての前記持ち上げ方法の決定を行い、
前記コントローラ手段は、
前記複数台のロボットのうち、前記態様決定手段により決定された持ち上げ方法に対応する第１ツールが取り付けられた第１ロボットの選択を行う第１ロボット選択手段を有し、
前記動作補正手段は、
前記第１ロボットに取り付けられた前記第１ツールにより、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物を持ち上げつつ移送するように、前記動作指令の補正を行い、
前記指令出力手段は、
前記第１ロボットに対し、前記動作補正手段による補正後の動作指令を出力する
ことを特徴とする、請求項４又は５に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記ロボットは、
複数台設置されており、
前記態様決定手段は、
前記３次元センサの検知結果に対応する３次元情報に基づき、前記持ち上げ処理の処理態様として、前記ロボットの前記持ち上げ処理を開始するまでの待機姿勢の決定を行い、
前記コントローラ手段は、
前記複数台のロボットのうち、前記態様決定手段により決定された待機姿勢で待機する第２ロボットの選択を行う第２ロボット選択手段を有し、
前記動作補正手段は、
前記第２ロボットに取り付けられた前記ツールにより、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物を持ち上げつつ移送するように、前記動作指令の補正を行い、
前記指令出力手段は、
前記第２ロボットに対し、前記動作補正手段による補正後の動作指令を出力する
ことを特徴とする、請求項４又は５に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記ロボットは、
前記搬送経路の幅方向一方側領域及び他方側領域に亘って複数台設置されており、
前記態様決定手段は、
前記３次元センサの検知結果に対応する３次元情報に基づき、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物の前記搬送経路の幅方向位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づき、前記持ち上げ処理の処理態様としての前記ロボットの設置領域の決定を行う領域決定手段と、
を備えており、
前記コントローラ手段は、
前記複数台のロボットのうち、前記領域決定手段により決定された設置領域に設置された第３ロボットの選択を行う第３ロボット選択手段を有し、
前記動作補正手段は、
前記第３ロボットに取り付けられた前記ツールにより、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物を持ち上げつつ移送するように、前記動作指令の補正を行い、
前記指令出力手段は、
前記第３ロボットに対し、前記動作補正手段による補正後の動作指令を出力する
ことを特徴とする、請求項４又は５に記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記複数台のロボットは、
前記所定の持ち上げ方法を行う前記ツールとして、前記対象物を吸着により持ち上げ可能な吸着装置、前記対象物を把持により持ち上げ可能なロボットハンド、及び、前記対象物を突き刺しにより持ち上げ可能な有刺部材、の１以上をそれぞれ取り付け可能に構成されている
ことを特徴とする、請求項６乃至８のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項１０】
前記ロボットは、
互いに前記持ち上げ方法の異なる複数の前記ツールを取り付け可能に構成されており、
前記態様決定手段は、
前記３次元センサの検知結果に対応する３次元情報に基づき、前記持ち上げ処理の処理態様としての前記持ち上げ方法の決定を行い、
前記コントローラ手段は、
前記複数のツールのうち、前記態様決定手段により決定された持ち上げ方法に対応する第２ツールの選択を行うツール選択手段を有し、
前記動作補正手段は、
前記第２ツールにより、前記搬送経路上を搬送されてくる前記対象物を持ち上げつつ移送するように、前記動作指令の補正を行う
ことを特徴とする、請求項４又は５に記載のロボットシステム。
【請求項１１】
前記ロボットは、
前記所定の持ち上げ方法を行う前記複数のツールとして、前記対象物を吸着により持ち上げ可能な吸着装置、前記対象物を把持により持ち上げ可能なロボットハンド、及び、前記対象物を突き刺しにより持ち上げ可能な有刺部材、の２以上を取り付け可能に構成されている
ことを特徴とする、請求項１０に記載のロボットシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−８６２２９（Ｐ２０１３−８６２２９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３０６８４（Ｐ２０１１−２３０６８４）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
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