自主移动机器人以及自主移动机器人的物品运送方法-AGV吧

技术领域

本发明涉及可自主移动的机器人，更详细地说，本发明涉及使该机器人的手把持物体而进行运送的技术。

背景技术

近年来，进行了各种使可自主移动的机器人运送物品的试验。例如，本申请人已经提出了在机器人从人那里接受物品时能够进行接受动作而不会给人带来不适感的物品运送系统（参照专利文献1)。该系统的机器人包括把持物品的可开闭的把持部、检测作用于把持部的外力的外力检测单元、检测把持部的开度的开度检测单元以及自主移动单元等，能够从人那里接受物品并到达人或放置场所等目的地。在把持部未把持物品的状态下检测出第一规定值以上的外力的情况下，使把持部开始接受动作，在接受动作中，基于检测到的把持部的外力和开度中的至少一个，判定物品的取得动作完毕。

[专利文献1]日本特愿2004-361467号（段落0151〜0175，图13〜图28)

但是，在以往的专利文献1的系统中，是以机器人从人那里接受物品（以下，称作 ‘被动接受’）为前提。即，在机器人从人那里接受物品时，需要人将物品的位置与机器人伸出的把持部（相当于人的手）对齐，以某一程度的力来进行按压。因此，给机器人物品的人需要对机器人伸出的把持部付出某一程度的注意力来使其把持物品，所以需要花费工夫，虽然其很少。

此外，在机器人把持所接受的物品移动到目的地时，由于每前进一步，把持部都振动，因此难以运送饮料等液体，特别是难以在没有加盖的状态下进行运送。

考虑到以上的方面，在从人那里给机器人物品时，如果机器人主动地接受被放置在规定的位置的物品或人伸出的物品（暂时称作‘主动接受’）而不需要人伴随注意定位的辅助动作，就很理想了。

此外，如果能够在从取得源到目的地的运送中抑制把持部的振动（暂时称作‘抑振控制’），则对于液体的运送也是很理想的。

发明内容

从而，本发明的课题在于提供一种能够从取得源主动地接受物品，通过抑振控制来抑制运送中的物品的摇摆并进行运送，而且可靠地将物品送到目的地的机器人。

本发明的课题在于提供一种可自主移动的机器人从取得源主动地（无需人的辅助）接受物品，通过抑振控制来抑制运送中的物品的摇摆并进行运送，而且可靠地将物品送到目的地的物品运送方法。

为了解决上述课题，方案1记载的发明中，自主移动机器人，其包括把持物品的可开闭的机器人掌部、照相机、自主移动单元、以及实现将物品从取得源运送到目的地的控制单元，该自主移动机器人的特征在于，所述控制单元包括：把持位置识别单元，其根据由所述照相机拍摄的所述取得源的图像识别规定规格的运送容器的适于把持的规定位置，该规定规格的运送容器承载了要运送的物品；把持控制单元，其进行将所述机器人掌部移动到所述运送容器的所述规定位置并把持该规定位置的控制；接受动作完成判定单元，其在机器人掌部正在接受物品的状态下，判定接受动作是否完成，在6轴力传感器检测的X轴方向的力为规定值（Fx2)以下的情况下，判定为接受动作完成，在等待接受状态下，在机器人掌部的开度为规定值以下的情况下，即把持角度偏差为规定值（Θ1)以下的情况下，判定为接受动作完成；把持成功与否判定单元，其基于作用于所述机器人掌部的来自所述物品的反作用力（Fy)判定是否由双手进行所述把持，在来自物品的反作用力（Fy)为规定值以上的情况下，判定为把持成功；以及抑振控制单元，其在至所述目的地的运送中进行用于抑制所述机器人掌部的振动的反馈控制。

根据该结构，由于识别运送容器的规定位置，将机器人掌部驱动到运送容器的规定位置来把持规定位置，并基于作用于机器人掌部的外力来判定由双手进行的把持是否成功，所以能够可靠地取得运送容器而无需借助人的帮助。

根据该结构，由于在运送中抑制机器人掌部的振动，所以能够抑制物品的摆动并进行运送，因此也能够进行液体等的运送。

方案2记载的机器人的特征在于，所述抑振控制单元包括：致动器控制部，其针对使关节活动的每个致动器设置，驱动控制各致动器，所述关节决定所述机器人掌部的动作；提取单元，其根据对所述机器人掌部作用的所述外力来求施加于所述机器人掌部的加速度分量，从所述加速度分量中仅提取所述致动器控制部能响应的分量；以及施加单元，其通过规定的运算将由所述提取单元提取出的分量划分为每个致动器的信号，将所划分的各信号施加到对应的致动器控制部的速度控制环中。

根据该结构得到与方案1同样的效果。

方案3记载的机器人的特征在于，所述加速度分量包含施加于所述机器人掌部的铅直方向的力以及施加于所述机器人掌部的绕机器人的左右方向的轴的力矩中的至少一种。

根据该结构，由于能够减少要处理的分量，所以能够使结构简单。

方案4记载的机器人的特征在于，该自主移动机器人包括：接受/交付高度决定单元，其根据所述目的地的载置所述运送容器的放置场所的高度来决定目标位置；机器人掌部移动单元，其将把持的所述运送容器放到所述目标位置；以及交付完毕判定单元，其基于作用于所述机器人掌部的所述外力，判定所述运送容器的设置是否完毕。

根据该结构，由于根据放置场所的高度决定目标位置，将把持的运送容器放到所述目标位置，基于来自力传感器的检测值判定运送容器的设置是否完毕，所以能够将运送容器放置到放置场所而无需借助人的帮助。

方案5记载的机器人的特征在于，该自主移动机器人还包括设置成功与否判定单元，该设置成功与否判定单元在所述运送容器的设置完成之前，基于所述机器人掌部是否降落到规定的高度来判定是否设置成功。

根据该结构，由于如果在设置完毕前，机器人掌部下降到规定的高度，则判定为设置失败，所以通过将规定的高度设定为接近机器人掌部的可动区域的下限，可以省去无用的动作。

方案6记载的机器人的特征在于，所述控制单元还包括在所述取得源为人的情况下判定所述人的交付的熟练度的熟练度判定单元，所述把持控制单元根据所述熟练度来调整动作速度。

根据该结构，由于根据人的熟练度来调整把持控制的动作速度，所以能够对于被判定为熟练度低的人不会带来不安感，并且对于被判定为熟练度高的人不使其感到麻烦。

进而，方案7记载的发明的物品运送方法，该物品运送方法使自主移动机器人将物品从取得源搬送到目的地，所述自主移动机器人包括把持物品的可开闭的把持部、照相机、以及自主移动单元，该物品运送方法的特征在于，所述物品运送方法包括：把持位置识别步骤，根据由所述照相机拍摄到的所述取得源的图像来识别适于承载要运送的物品的规定规格的运送容器的把持的规定位置；把持控制步骤，进行将所述把持部移动到所述运送容器的所述规定位置，并把持该规定位置的控制；接受动作完成判定步骤，其在机器人掌部正在接受物品的状态下，判定接受动作是否完成，在6轴力传感器检测的X轴方向的力为规定值（Fx2)以下的情况下，判定为接受动作完成，在等待接受状态下，在机器人掌部的开度为规定值以下的情况下，即把持角度偏差为规定值（θ 1)以下的情况下，判定为接受动作完成；把持成功与否判定步骤，基于作用于所述把持部的反作用力（Fy)判定由双手进行所述把持，在来自物品的反作用力（Fy)为规定值以上的情况下，判定为把持成功；以及抑振控制步骤，在至所述目的地的运送中进行用于抑制所述把持部的振动的反馈控制。

根据该结构，由于识别运送容器的规定位置，将把持部驱动到运送容器的规定位置来把持规定位置，并基于作用于把持部的外力来判定把持是否成功，所以能够可靠地取得运送容器而无需借助人的帮助。

根据本发明，通过利用图像信息能够从取得源取得运送容器而无需借助人的帮助。此外，通过在运送中抑制把持部的振动而能够抑制物品的摇摆并进行运送，所以也能够进行液体等的运送。