ビジョン処理による継続パレタイジング

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機能

ビジョン処理によって配置済みの箱を認識し、パレットパターンとマッチングしてから配置可能位置を見つけます。

使用シーン

立体倉庫など空間を最大限に利用しなければならないシーンに使用し、満杯になっていないパレットの箱を 1つのパレットに配置します。

Mech-Viz の「ビジョン処理による継続パレタイジング」ステップを使用するサンプルプロジェクトを提供しますのでご利用いただけます。ソフトウェアのファイル > 新規作成 > サンプルプロジェクト > 箱のパレタイジング > ビジョン処理による継続パレタイジング をクリックしてサンプルプロジェクトを使用します。

パラメータ説明

移動ステップの共通パラメータ

移動目標点を送信

デフォルトではチェックが入っています。相手側(ロボットなど)に移動目標点の位置姿勢を送信します。チェックを外したら送信しませんが、この目標点位置姿勢は依然として経路計画の一部です。

移動コマンドの後の非移動コマンドをスムーズに実行することを試行

デフォルトではチェックが外れており、 移動ステップ の間に「ビジョン処理による認識」、「DO を設定」、「DI をチェック」などの 非移動ステップ を接続すると、ロボット移動経路の計画を中断し、ロボット実機動作中に一時中止することがあります。

チェックを入れると現在のステップ実行が完了しなくても続行することが可能です。これにより、ロボットがよりスムーズに動作します。ただし、ステップが途中で終了する可能性があります。

ステップが途中で終了する原因は何ですか?

Mech-Viz 実行中、ロボットに同時に複数の位置姿勢を送信しますが、最後の位置姿勢が現在のロボットの関節角度と一致しているかのみを判断します。一致していると判断したら、ロボットが最後の位置に到達していると見なします。

例えば、10 の移動ステップがある経路では、移動ステップ 5 の位置姿勢は最後のステップの位置姿勢とは同じとします。ロボットが低速に動作し、移動ステップ 5 の位置に到達したらその位置の関節角度を Mech-Viz に送信します。経路では、移動ステップ 5 の位置姿勢は最後の移動ステップの位置姿勢とは同じなので、Mech-Viz はロボットの動作が完了したと判断して途中で実行を終了します。

配置された対象物との衝突を検出しない

デフォルトではチェックが外れていおり、配置された対象物との衝突を検出します。チェックすと、ロボット本体・ロボットハンドと配置された対象物との衝突を検出しません。

パレタイジングのシーンでは、以下の場合があります。

  1. ロボットが段ボール箱を配置するときに配置済みの箱と軽く衝突する(箱の凹みや変形などが発生しない)ことがあります。Mech-Viz ではこのような衝突を検出したら別の配置位置を計画するためパレットが満杯になりません。

  2. 普通、吸盤を使用する場合、TCP を吸盤の表面でなく、モデル内部に設定するため、物体を吸着する時、吸盤と把持する箱のモデルと重なります(ソフトウェアでは吸盤と把持対象物との衝突を検出しない)。ロボットが箱を配置してから、把持された箱のモデルはシーンのモデルになり、吸盤がシーンの箱のモデルと衝突すると判断してメッセ―ジを表示してパレタイジングが続行できなくなります。

これをチェックするとロボット本体やロボットハンドと配置済み対象物モデルとの衝突を検出しないので上記の問題を解決できます。

点群との衝突検出モード

現場の状況に応じて設定してください。普通、デフォルトの 自動 を使用します。ロボットが物体を把持する前の移動ステップは、 チェックしない を選択し、把持した後の移動ステップを チェック を選択します。

自動

初期値。「ビジョン処理による移動」ステップと「ビジョン処理による移動」ステップに依存する「相対移動」の点群衝突だけを検出します。

チェックしない

移動ステップの点群衝突をいっさい検出しません。

チェックする

全ての移動ステップの点群衝突を検出します。

衝突検出  衝突検出設定  点群と他の対象物間の衝突を検出 をオンにすれば、Mech-Viz は経路計画を行うときにロボットモデル、ツールモデルと点群との衝突を検出します。 普通、点群衝突の設定は、ロボットが把持を実行するときに把持対象物との衝突を検出するためです。空間内にノイズがあれば、ソフトウェアは対象物を把持する前の経路を計画するときに、ノイズがロボットモデル、ツールモデルと接触して点群との衝突が誤って判断されて経路計画の誤りが発生します。
対象物の対称性を使用しない

このパラメータは、 目標点タイプ対象物位置姿勢 の移動ステップ(目標点タイプが物体の位置姿勢の移動ステップ、パレタイジングステップなど)に対してのみ有効です。目標点のタイプが関節角度、TCP位置姿勢の移動ステップには無効です。

無し

無し:初期値。対称性を無効にしません。

Z 軸

Z 軸の対称性のみを使用しません。

XY 軸

X、Y 軸の対称性のみを使用しません。

全て

物体の対称性を使用しないように設定すると、ロボットが物体の位置姿勢に正確に到達して対象物を配置します。

対象物を把持できない場合に リソース  対象物設定回転対称 を設定します。 対象物に対称性がある場合、複数の候補位置姿勢があります。Mech-Viz は対象物を把持する時、デフォルトの位置姿勢で把持できない場合に候補位置姿勢も試行します。 物体対称位置姿勢と Mech-Vision によって出力された元位置姿勢とは一致しなければ、ロボットによる対象物の配置位置姿勢は一致しないことがあります。
計画が失敗した時の出口

チェックすると、「計画に失敗」出口が追加されます。

計画に失敗した時には「計画に失敗」出口から実行します。

把持された対象物との衝突検出モード

シーンの物体との衝突を検出しない

デフォルトではチェックが外れています。チェックすると*把持された対象物*と*シーンの物体、ロボット*との衝突を検出せず、Mech-Viz の計画の速度を改善できます。普通、ロボットが対象物を把持したあとの移動ステップに使用します。

衝突を検出しなければ、衝突が発生するリスクがあるので注意して使用してください。

衝突検出  把持されている対象物の設定把持されている対象物とその他の物体との衝突を検出をオンにすれば、把持されている対象物とシーンの物体のモデル・ロボットとの衝突を検出します。

パレタイジングのシーンでは、ビジョン処理により取得した箱の寸法にはささやかな誤差があり、把持を実行する時に箱同士の摩擦が発生しますが衝突は発生しません。 この場合に検出しなくてもいいです。検出すると余計な計算が発生するため Mech-Viz 実行効率が低下します。 パレタイズのシーンでは、「シーンの物体との衝突を検出しない」をチェックしても対象物と配置済みの箱との衝突検出に干渉しません。 箱の山の下にシーンの物体がある場合、経路計画のためにこれをチェックしてください。

点群との衝突を検出しない

デフォルトではチェックが外れています。チェックすると 把持対象物のモデルシーンの点群 が衝突するかを検出しないので、Mech-Viz での衝突検出計算量を低減し、計画の効率を向上させることができます。また、把持対象物と点群との衝突の誤検出も回避できます。

  • 衝突検出設定  把持されている対象物の設定ウィンドウでの把持されている対象物とその他の物体との衝突を検出点群設定点群と他の対象物間の衝突を検出をオンにすれば、把持されている対象物とシーンの物体のモデル・ロボットとの衝突を検出します。

  • Mech-Vision が点群情報と対象物モデル情報を Mech-Viz に送信するときに、点群と対象物モデルは密着している状態です。ロボットが対象物を把持するときに、モデルはロボットの経路に沿って移動し、把持対象物モデルは点群と衝突します。

  • 把持対象物は物体の点群と衝突する場合、この衝突をチェックすると Mech-Viz の計算量が増え、計画時間が長くなります。

ビジョン処理によるマッチング

認識された箱が既知パレットパターンと一致しているかを判断します。既知パレットパターンは、パレットパターンを選択パラメータで指定したパレタイジングステップから取得されます。

ビジョンサービスで認識された箱と既知パレットパターンの箱の X、Y 方向における距離偏差、Z 軸を中心とした回転偏差が以下のしきい値を超えた場合にマッチングは失敗します。「対称性マッチング」を「自動」、「2 回対称」、「4 回対称」に設定すると、マッチングする時に箱の対称性を使用します。

物体 XY オフセットのしきい値

ビジョンサービスで認識された箱と既知パレットパターンの箱との X、Y 方向における距離偏差の最大値。単位:mm。

対象物 Z 方向に沿う偏差距離

ビジョンサービスで認識された箱と既知パレットパターンの箱との Z 方向における距離偏差の最大値。単位:mm。

対象物が Z 軸を中心に回転するしきい値

ビジョンサービスで認識された箱と既知パレットパターンの箱との Z 軸を中心とした回転偏差の最大値。単位:°。

対象物 Z 軸と垂直方向との角度偏差しきい値

ビジョンサービスで認識された箱の Z 軸とロボットベース座標系 Z 軸との角度の最大値。単位:°。

対称性マッチング

ビジョンサービスで認識された箱と既知パレットパターンの箱の向きが一致しない場合にマッチングは失敗します。対称性を使用することでより容易にマッチングできます。

オプション 説明

自動

箱の上表面の縦と横の差が 2cm 以内の場合、ソフトウエアは上表面を正方形と見なし、「4 回対称」を使用する。2cm 以上の場合、長方形と見なして「2 回対称」を使用する

対称性無し

対称性を使用しない

2 回対称

箱の上表面が長方形の場合に使用する

4 回対称

箱の上表面が正方形の場合に使用する

位置姿勢の補正

位置姿勢補正設定

ビジョン処理の結果と既知パレットパターンをマッチングした後、このパラメータはマッチング後の箱の平均偏差に基づいてパレットパターンを選択で取得した既知パレットパターンを補正します。

オプション 説明

全てを補正

並進と回転を補正する

並進だけを補正

X、Y、Z 方向に沿う並進だけを補正する

回転だけを補正

Z 軸を中心とする回転だけを補正する

判断条件

ビジョン処理の結果と既知パレットパターンが正常にマッチングしたかを判断します。デフォルトでは、ビジョンサービスで認識された全ての箱と既知パレットパターンと正常にマッチングしたら、ビジョン処理の結果と既知パレットパターンも正常にマッチングしました。

対象物ラベル

ビジョン処理によるマッチングに使用する箱のラベルを指定します。対象物ラベルを設定しなければ、ビジョンサービスで認識された箱は全部マッチングに使用します。

配置された対象物の順序をチェック

チェックすると配置済み箱の順序をチェックします。デフォルトでは使用しません。

「ビジョン処理による継続パレタイジング」ステップを実行するために箱の番号が連続するものではなければならず、かつ番号 1 を空にしてはなりません。

下図に示すように、9 個の箱がある段に対し、把持する順番を計算します。

pallet number

例:

  • 番号 1 に箱がまだ配置されず、2 と 3 には箱が配置されています。するとエラーメッセージが表示されます。

  • 番号 1、2、3、4、6 に箱が配置され、5 には箱が配置されていません。するとエラーメッセージが表示されます。

  • 番号 1 から箱が連続して配置されている場合に正常に実行できます。

パレットパターンを選択

このステップはパレットパターンを生成しません。パレットパターン情報を取得するためにパラメータを設定してパレットパターンを生成するステップを選択します。

ビジョンサービス名

パレットの箱を認識・位置決めするためのビジョンプロジェクトを指定します。

ビジョン処理の結果は普通、認識した箱の位置姿勢と認識したパレットの位置姿勢で構成されています。ビジョン処理の結果にパレットの位置姿勢がない場合、指定したパレットパターンのパレット位置姿勢を取得します。箱を配置した位置はパレット中心でない場合、仮想空間に箱とパレットの相対位置は実際とは大きく異なるのでパレット位置姿勢があるビジョン処理の結果を使用してください。

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