【技術實現步驟摘要】
本公開涉及一種機器人系統、機器人以及已分揀物品制造方法。
技術介紹
在日本專利申請特開第2005-306497號公報中公開了一種涉及分揀儲存系統的 技術。在相關技術中，由在軌道上運行的軌道底盤(orbit chassis)將在自動化倉庫中以載 置部(托盤)為單位保管的被分揀物品傳送至分揀空間(揀選區)。在分揀空間中，按照每個 分揀目的地(配送目的地)來執行揀選，并且在物品儲存裝置中按照每個分揀目的地來保管 物品。當貨車抵達時，由傳送器從物品儲存裝置中連續運出已分揀物品，并且將所述已分揀 物品裝載到貨車上。利用上述設置，可針對每個分揀目的地，預先對被分類物品進行分類， 且將被分類物品保管在物品儲存裝置中，并且在貨車抵達時連續裝運被分類物品。另一方面，在日本專利申請特開平第H07-291450號公報中，公開了一種利用碼垛 機器人對碼垛后的箱體進行分垛的技術。在相關技術中，對第一立體攝像機和第二立體攝 像機進行適當操作，拍攝碼垛后的箱體的立體圖像，然后將圖像輸入到圖像處理裝置中。此 后，圖像處理裝置對來自第一立體攝像機和第二立體攝像機的圖像進行分析，選擇位于頂 部位置的箱體。此外，圖像處理裝置基于預先輸入的箱體數據，計算所選擇的箱體的類型、 姿勢以及抓取部位，并輸入到機器人控制器中。機器人控制器基于來自圖像處理裝置的數 據，計算機器人手的操作量，并且操作機器人手，執行對位于頂部位置的箱體的分垛。
技術實現思路
當工人人工執行日本專利申請特開第2005-306497號公報的技術中描述的分揀 物品任務時，需要根據分揀目的地，用手對裝載在載置部上的多個物品逐一進行抓取、...
【技術保護點】
一種機器人系統（1；1A；1B；1C），該機器人系統包括：第一裝載部（9；33Z；41X、41Y），該第一裝載部（9；33Z；41X、41Y）上裝載有作為分揀對象的多個物品（4）；針對各個分揀目的地設置的多個第二裝載部（10A?F；33G?Z；33L?P；41X、41Y；41A?J）；以及機器人（11、14、15；11A、14A、11B、14B、15；11C、14C、11D、14D、11E、14E、15），該機器人（11、14、15；11A、14A、11B、14B、15；11C、14C、11D、14D、11E、14E、15）被構造為根據所述分揀目的地，分揀所述第一裝載部（9；33Z；41X、41Y）上裝載的所述多個物品（4），將所述多個物品（4）轉送至所述多個第二裝載部（10A?F；33G?Z、33L?P；41X、41Y；41A?J），其中，所述機器人（11、14、15；11A、14A、11B、14B、15；11C、14C、11D、14D、11E、14E、15）包括：機器人臂（24）；工具（25），該工具（25）能夠提起物品（4），該工具（25）設置于所述機器人臂（24）；第一傳感器（...
【技術特征摘要】
2011.10.17 JP 2011-228286;2011.10.17 JP 2011-22821.一種機器人系統(I ；1A ；1B ; 1C),該機器人系統包括 第一裝載部(9 ；33Z ;41X、41Y)，該第一裝載部(9 ；33Ζ ;41Χ、41Υ)上裝載有作為分揀對象的多個物品(4)； 針對各個分揀目的地設置的多個第二裝載部(IOA-F ；33G-Z ；33L-P ;41X、41Y ；41A-J)；以及 機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)，該機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、HE、14E、15)被構造為根據所述分揀目的地，分揀所述第一裝載部(9 ；33Z ;41X、41Y)上裝載的所述多個物品(4)，將所述多個物品(4)轉送至所述多個第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ;41A_J)，其中， 所述機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)包括 機器人臂(24); 工具(25)，該工具(25)能夠提起物品(4)，該工具(25)設置于所述機器人臂(24)；第一傳感器(26)，該第一傳感器(26)被構造為取得至所述第一裝載部(9 ;33Z;41X、41Y)上裝載的所述多個物品(4)的各個頂面的距離信息，該第一傳感器(26)設置于所述機器人臂(24); 物品識別部(1403 ;1403a)，物品識別部(1403 ； 1403a)被構造為基于所述第一傳感器(26)的取得結果，識別所述第一裝載部(9；33Z ;41X、41Y)上裝載的所述多個物品(4)中的、所述頂面位于最高位置的物品(4)； 第二傳感器(27)，該第二傳感器(27)被構造為試圖取得所述物品識別部(1403 ；1403a)識別出的已識別物品(4)的外形信息，取得設置于所述已識別物品(4)的、所述已識別物品(4)的分揀目的地信息，所述第二傳感器(27)設置于所述機器人臂(24)； 第一計算部(1405 ； 1405a),該第一計算部(1405 ； 1405a)構造為基于所述第二傳感器(27)取得的所述已識別物品(4)的所述外形信息，來計算所述已識別物品(4)的形狀和大小; 分揀目的地確定部(1407 ; 1407a)，該分揀目的地確定部(1407 ; 1407a)被構造為基于所述第二傳感器(27)取得的所述已識別物品(4)的所述分揀目的地信息，來確定與所述已識別物品(4)相對應的已識別分揀目的地；以及 第一動作控制部(1401 ;1401a)，該第一動作控制部(1401 ; 1401a)被構造為根據所述第一計算部(1405 ;1405a)計算出的所述已識別物品(4)的形狀和大小，控制所述機器人臂(24)和所述工具(25)的動作，使得所述工具(25)提起所述已識別物品(4)，并且堆放到所述多個第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的與所述已識別分揀目的地相對應的已識別第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上。2.根據權利要求1所述的機器人系統(I;1A;1B;1C)，其中， 所述機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)進一步包括 模式存儲部，該模式存儲部被構造為存儲物品(4)在所述第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的堆放模式；以及 位置確定部(1413 ; 1413a),該位置確定部(1413 ; 1413a)被構造為基于所述第一計算部(1405 ； 1405a)計算出的所述已識別物品(4)的形狀和大小、所述物品(4)在所述已識別第二裝載部(IOA-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的裝載狀態、以及所述模式存儲部中存儲的所述堆放模式，來確定所述已識別物品(4)在所述已識別第二裝載部(10A-F ；33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的堆放位置；并且 所述第一動作控制部(1401 ;1401a)控制所述機器人臂(24)和所述工具(25)的動作，使得所述工具(25)提起的所述已識別物品(4)堆放到所述位置確定部(1413 ; 1413a)確定的所述堆放位置。3.根據權利要求2所述的機器人系統(I;1A;1B;1C)，該機器人系統(I ;1A;1B;1C)進一步包括用于臨時裝載物品(4 )的第三裝載部(12 )，其中， 所述機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)進一步包括裝載確定部(1410 ; 1410a)，該裝載確定部(1410 ; 1410a)被構造為基于所述第一計算部(1405 ；1405a)計算出的所述已識別物品(4)的形狀和大小、所述物品(4)在所述已識別第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的裝載狀態、以及所述模式存儲部中存儲的所述堆放模式，來確定是否在當前時刻把所述已識別物品(4)裝載到所述已識別第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上； 在所述裝載確定部(1410 ;1410a)確定了要把所述已識別物品(4)裝載到所述已識別第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的情況下，所述位置確定部(1413 ；1413a)確定所述堆放位置；并且 所述第一動作控制部(1401 ;1401a)控制所述機器人臂(24)和所述工具(25)的動作，使得在所述裝載確定部(1410 ；1410a)確定了要把所述已識別物品(4)裝載到所述已識別第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的情況下，將所述工具(25)提起的所述已識別物品(4)堆放到所述位置確定部(1413 ； 1413a)確定的所述堆放位置，而在所述裝載確定部(1410 ;1410a)確定了不把所述已識別物品(4)裝載到所述已識別第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ;41A_J)上的情況下，將所述工具(25)提起的所述已識別物品(4 )裝載到所述第三裝載部(12 )上。4.根據權利要求2或者3所述的機器人系統(I;IA ;IB ; 1C)，其中， 所述機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、HE、15)的所述模式存儲部存儲有預先被分配了優先級指標的多種類型的堆放模式； 所述機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)進一步包括模式選擇部(1409 ; 1409a)，該模式選擇部(1409 ； 1409a)被構造為按照優先級指標的降序來選擇所述多種類型的堆放模式；并且 所述位置確定部(1413 ；1413a)基于所述第一計算部(1405 ； 1405a)計算出的所述已識別物品(4 )的形狀和大小、所述物品(4 )在所述已識別第二裝載部(IOA-F ; 33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的裝載狀態、以及所述模式選擇部(1409 ； 1409a)從所述多種類型的堆放模式中選擇的所述堆放模式，來確定所述堆放位置。5.根據權利要求2所述的機器人系統(I;1A;1B;1C)，其中， 除了設置于所述已識別物品(4)的、所述已識別物品(4)的所述分揀目的地信息之外，所述機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)的所述第二傳感器(27)試圖取得所述已識別物品(4)的高度方向尺寸信息； 所述機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)進一步包括高度確定部(1408)，該高度確定部(1408)被構造為基于所述第二傳感器(27)所取得的所述已識別物品(4)的所述高度方向尺寸信息，來確定所述已識別物品(4)的高度方向尺寸；并且 所述位置確定部(1413 ;1413a)基于所述第一計算部(1405 ;1405a)計算出的所述已識別物品(4)的形狀和大小、所述高度確定部(1408)確定出的所述已識別物品(4)的高度方向尺寸、所述物品(4)在所述已識別第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上的裝載狀態、以及所述模式存儲部中存儲的所述堆放模式，來確定所述堆放位置。6.根據權利要求2所述的機器人系統(I)，其中， 所述機器人(11、14、15)的所述第一動作控制部(1401a)包括 第一控制部(14011a),該第一控制部(14011a)被構造為根據所述第一計算部(1405 ；1405a)計算出的所述已識別物品(4)的形狀和大小，控制所述機器人臂(24)和所述工具(25)的動作，使得在所述工具(25)提起所述已識別物品(4)的同時，沿著預定移動路徑移動所述已識別物品(4);以及 第二控制部(14012a),該第二控制部(14012a)被構造為控制所述機器人臂(24)和所述工具(25)的動作，使得基于所述第一控制部(14011a)的控制而沿著所述預定移動路徑而移動的所述已識別物品(4)堆放到所述位置確定部(1413a)所確定的所述堆放位置上； 所述第一裝載部(9)在上部進一步包括第三傳感器(32)，該第三傳感器(32)包括發光部(32a)，該發光部(32a)被構造為發出光軸大致水平并且與所述預定移動路徑相交叉的光；和受光部(32b)，該受光部(32b)被構造為接收從所述發光部(32a)發出的光； 所述機器人(11、14、15)進一步包括高度估計部(1418a),該高度估計部(1418a)被構造為基于在所述已識別物品(4)基于所述第一控制部(14011a)的控制而沿著所述預定移動路徑移動時所述機器人臂(24)的姿勢和所述第三傳感器(32)的所述受光部(32b)的受光結果，來估計所述已識別物品(4)的高度方向尺寸；并且 所述位置確定部(1413a)基于所述第一計算部(1405 ； 1405a)計算出的所述已識別物品(4)的形狀和大小、所述高度估計部(1418a)估計出的所述已識別物品(4)的高度方向尺寸、所述物品(4)在所述已識別第二裝載部(10A-F)上的裝載狀態、以及所述模式存儲部中存儲的所述堆放模式，來確定所述堆放位置。7.根據權利要求2所述的機器人系統(I;1A;1B;1C)，其中， 所述第一裝載部(9 ；33Z ;41X、41Y)和所述多個第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L_P ；41X、41Y ；41A-J)在繞著所述機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)的所述機器人臂(24)的基端部形成的圓的大致圓周上沿徑向布置。8.根據權利要求2所述的機器人系統(I;1A;1B;1C)，其中， 所述多個第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的、與預定第一分揀目的地相對應的第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ;41A_J)，設置得比與其它第二分揀目的地相對應的第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)靠近所述第一裝載部(9 ；33Z ;41X、41Y)。9.根據權利要求2所述的機器人系統(I;1A;1B;1C)，其中， 所述多個第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的、與預定第一分揀目的地相對應的第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)的設置數量，比與其它第二分揀目的地相對應的第二裝載部(IOA-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)的設置數量多。10.根據權利要求2所述的機器人系統(I； 1A；1B ;1C)，該機器人系統(I ； 1A；1B ；1C)進一步包括 第一設置區域(22 ;34Z’ ；47X’，47Y’)，該第一設置區域(22 ;34Z’ ；47X’，47Y’)用于設置所述第一裝載部(9 ；33Z ;41X、41Y)； 多個第二設置區域(23A-F ;34G-Z、34L-P ;47X、47Y、47F-J、47A_E)，該多個第二設置區域(23A-F ;34G-Z、34L-P ;47X、47Y、47F-J、47A_E)用于設置所述多個第二裝載部(10A-F ；33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)； 第一運送車(17)，該第一運送車(17)被構造為至少把所述第一裝載部(9 ；33Z ;41X、41Y)運送至所述第一設置區域(22 ;34Z’ ；47^、47￥’)或者從所述第一設置區域(22;342’ ；47X’、47Y’)運送所述第一裝載部(9 ；33Ζ ;41Χ、41Υ);以及 第二運送車(18 ;37)，該第二運送車(18 ;37)被構造為至少把所述第二裝載部(10A-F ；33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)運送至所述第二設置區域(23A-F ;34G-Z、34L_P ;47X、47Y、47F-J、47A-E)，或者從所述第二設置區域(23A-F ;34G-Z、34L_P ;47X、47Y、47F-J、47A_E)運送所述第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ;41A_J)。11.根據權利要求2所述的機器人系統(I；1A ；1B ; 1C)，該機器人系統(I ；1A ；1B ；1C)進一步包括第四裝載部(13)，該第四裝載部(13)用于裝載經由所述第二傳感器(27)無法取得所述分揀目的地信息的物品(4)，其中， 所述機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)進一步包括取得確定部(1406 ; 1406a)，該取得確定部(1406 ; 1406a)被構造為確定經由所述第二傳感器(27)是否取得了所述已識別物品(4)的所述分揀目的地信息；并且 所述第一動作控制部(1401 ;1401a)控制所述機器人臂(24)和所述工具(25)的動作，使得在所述取得確定部(1406 ； 1406a)已經確定了經由所述第二傳感器(27)未能取得所述已識別物品(4)的所述分揀目的地信息的情況下，把所述工具(25)提起的所述已識別物品(4)裝載到所述第四裝載部(13)上。12.根據權利要求2所述的機器人系統(I；IA5IB ; 1C)，其中， 所述第一裝載部(9 ；33Z ;41X、41Y)和所述多個第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L_P ；41X、41Y ;41A-J)進一步包括用于裝載所述物品(4)的第一裝載面部(19)； 所述第一裝載部(9 ；33Z ;41X、41Y)和所述多個第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L_P ；41X、41Y ；41A-J) 二者中的至少一個進一步包括用于裝載物品(4)的、設置在所述第一裝載面部(19)上方的上翻型第二裝載面部(20)；以及 所述機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)進一步包括用于升降所述第二裝載面部(20)的、設置于所述機器人臂(24)的夾具(28)。13.一種機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ; 11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)，其包括 機器人(11 ;11A、11B ;11C、11D、11E)，該機器人(11 ;11A、11B ;11C、11D、11E)包括機器人臂(24)和能夠提起物品(4)的、設置于所述機器人臂(24)的工具(25)；控制器，該控制器操作所述機器人(11 ;1認、1川；11(、110、1^)，以執行如下處理，8口，用于根據分揀目的地，對第一裝載部(9 ;33Z;41X、41Y)上裝載的被分揀的多個物品(4)進行分揀，并且將所述多個物品(4)轉送至針對各個分揀目的地設置的多個第二裝載部(IOA-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)； 第一傳感器(26)，該第一傳感器(26)被構造為取得至所述第一裝載部(9 ;33Z ;41X、41Y)上裝載的所述多個物品(4)的各個頂面的距離信息，該第一傳感器設置于所述機器人臂(24)； 物品識別部(1403 ; 1403a)，該物品識別部(1403 ； 1403a)被構造為基于所述第一傳感器(26)的取得結果，識別所述第一裝載部(9 ；33Z ;41X、41Y)上裝載的所述多個物品(4)中的、所述頂面位于最高位置的物品(4)，該物品識別部設置在所述控制器中； 第二傳感器(27)，該第二傳感器(27)被構造為試圖取得所述物品識別部(1403 ；1403a)識別出的已識別物品(4)的外形信息，并且取得設置于所述已識別物品(4)的、所述已識別物品(4)的分揀目的地信息，該第二傳感器設置于所述機器人臂(24)； 第一計算部(1405 ; 1405a)，該第一計算部(1405 ; 1405a)被構造為基于所述第二傳感器(27)取得的所述已識別物品(4)的外形信息，來計算所述已識別物品(4)的形狀和大小，所述第一計算部設置在所述控制器中； 分揀目的地確定部(1407 ;1407a)，該分揀目的地確定部(1407 ;1407a)被構造為基于所述第二傳感器(27)取得的所述已識別物品(4)的所述分揀目的地信息，來確定與所述已識別物品(4)相對應的已識別分揀目的地，該分揀目的地確定部設置在所述控制器中；以及 第一動作控制部(1401 ; 1401a)，該第一動作控制部(1401 ; 1401a)被構造為根據所述第一計算部(1405 ; 1405a)計算出的所述已識別物品(4)的形狀和大小，控制所述機器人臂(24)和所述工具(25)的動作，使得所述工具(25)提起所述已識別物品(4)，并且堆放到所述多個第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的、與所述已識別分揀目的地相對應的已識別第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上，該第一動作控制部設置在所述控制器中。14.一種已分揀物品(4)的制造方法,所述制造方法被構造為制造多個分揀目的地中的各個分揀目的地的已分揀物品(4)，其中， 機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ;11C、14C、11D、14D、11E、14E、15)根據分揀目的地，對第一裝載部(9 ；33Z ;41X、41Y)上裝載的被分揀的多個物品(4)進行分揀，并且把所述多個物品(4)轉送至針對各個所述分揀目的地設置的多個第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ;41A_J)，所述制造方法包括以下步驟 第一取得步驟(S20)，取得至所述第一裝載部(9 ;33Z;41X、41Y)上裝載的所述多個物品(4)的各個頂面的距離信息； 物品識別步驟(S30)，基于所述第一取得步驟(S20)的取得結果，識別所述第一裝載部(9 ；33Ζ ;41Χ、41Υ)上裝載的所述多個物品(4)中的、所述頂面位于最聞位置的物品(4)；第二取得步驟(S50 ;S50’)，取得在所述物品識別步驟(S30)中識別出的已識別物品(4)的外形信息，并且試圖取得設置于所述已識別物品(4)的、所述已識別物品(4)的分揀目的地信息； 第一計算步驟(S60)，基于所述第二取得步驟(S50 ;S50’)取得的所述已識別物品(4)的所述外形信息，計算所述已識別物品(4)的形狀和大小；分揀目的地確定步驟(S90)，基于在所述第二取得步驟(S50 ;S50’ )中取得的所述已識別物品(4)的所述分揀目的地信息，確定與所述已識別物品(4)相對應的已識別分揀目的地；以及 堆放步驟(S80、S140、S170 ;S80、S95、S140’、S170’ )，根據所述第一計算步驟(S60)計算出的所述已識別物品(4)的形狀和大小，所述機器人(11、14、15 ;11A、14A、11B、14B、15 ；11C、14C、I ID、14D、I IE、14E、15)提起所述已識別物品(4)，并且堆放到所述多個第二裝載部(IOA-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)中的、與所述已識別分揀目的地相對應的已識別第二裝載部(10A-F ;33G-Z、33L-P ;41X、41Y ；41A-J)上。15.—種機器人系統(IA ；1B ；1C),該機器人系統(IA ；1B ；1C)包括 第一供給側裝載部(9)，該第一供給側裝載部(9)被構造為供給與定義的分揀目的地相關的多個被分揀物品(4); 第一機器人(I IA ；11C ; 11)，該第一機器人(IlA ；11C ; 11)被構造為搬送所述第一供給側裝載部(9)上裝...
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