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)に現在の位置姿勢を送信します。チェックを外すと、現在の経路点を送信しませんが、計画する経路に残ります。

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、経路点の送信を中断し、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?

Mech-Viz 実行中、ロボットに同時に複数の経路点を送信しますが、最後の経路点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、ロボットが最後の経路点に到着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。ロボット移動速度が遅くいと、5つ目の経路点に到着した後現在の関節角度を Mech-Viz に送信します。5つ目の移動ステップは最後の移動ステップとは、位置姿勢が同じなので Mech-Viz はロボットが全ての経路点に移動したと判断してコマンド実行が途中で終了する可能性があります。

配置された対象物との衝突を検出しない

衝突検出パネルの対象物衝突検出を有効にした場合、このオプションをチェックするとロボットとロボットハンド、配置済み対象物の衝突を検出しません。衝突の誤検出を回避するために、把持/配置配置に設定されたステップの後に続く移動ステップではこのステップをチェックします。

吸盤の TCP は吸盤の表面ではなく、モデル内部にあるのは一般的です。箱を把持する時に、吸盤のモデルと箱モデルとは重なり合うことになります。しかし、ソフトウェアはロボットハンドと把持済み対象物との衝突を検出しないので把持しているときに衝突発生のメッセージは出てきません。箱を配置した後、その箱のモデルはシーンのモデルになり、ロボットハンドと箱のモデル(シーンのモデルとして)の衝突を検出してメッセージを表示します。この場合、タスクを完了できません。

これをチェックするとロボット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

普通は自動を選択すればいいです。このモードでは、衝突検出パネルの点群衝突検出の設定内容を使用します。ロボットが対象物を把持した後の移動ステップに対しては、チェックを選択します。

自動

初期値。衝突モデルパネルの点群衝突検出をオンにすると、 「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」に依存する「相対移動」ステップにだけ点群衝突検出を実行し、その他の移動ステップには実行しません。

チェックしない

ステップの点群衝突をいずれも検出しません。

チェックする

ステップの点群衝突を全部検出します。

対象物の対称性を使用しない

このパラメータは、移動ステップの目標点タイプ対象物位置姿勢に設定された場合にのみ使用できます。

この対称性は、ワークライブラリで衝突モデルを設定する時に事前に設定した把持されている対象物の回転対称性です。

無し

初期値。対称性を無効にしません。

Z軸

Z 軸を中心とする対称性だけを無視します。

XY軸

XY 軸を中心とする対称性だけを無視します。

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。

移動ステップをワーク配置に使用するとき、回転対称性を使用するとワーク配置位置の一致性を保証できません。ワークの配置姿勢を指定したい場合に全てのワーク対称性を無視してください。
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。

現在のステップの経路計画が成功すると、ワークフローは成功出口から実行します。失敗すると、ワークフローは計画のに失敗出口から実行します。複数の計画失敗出口がある移動ステップがあるワークフローは、最初の移動ステップの計画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

設定する前に、衝突検出パネルで対象物衝突検出を有効にしてください。

衝突検出を有効にしなければ衝突のリスクが高まるので注意が必要です。
シーンの物体との衝突を検出しない

チェックすると把持済み対象物とシーンの物体との衝突を検出せず、衝突検出のための計算が削減され、経路計画の速度が向上します。

ロボットとの衝突を検出しない

チェックすると把持済み対象物とロボットとの衝突を検出せず、衝突検出のための計算が削減され、経路計画の速度が向上します。

点群との衝突を検出しない

衝突検出パネルで点群衝突検出を有効にしたままこのオプションをチェックすると、把持済み対象物と点群との衝突を検出せず、衝突検出のための計算が削減され、経路計画の速度が向上します。

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。

パレットパターンマッチングの高さしきい値

このパラメータは、配置された箱の高さが正確であるか二次検査します。配置された対象物の順序をチェックしなければ使用できません。ビジョンサービスによって認識された箱の高さが既知パレットパターンの箱の高さとの差がこのしきい値を超えたら、この箱のマッチングが失敗し、順序で配置された箱は正確ではありません。

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。設定すると指定されたラベルの箱だけがビジョン処理によるマッチングに使用されます。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。そうではないと、エラーメッセージが表示されます。

下図に示すように、10 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。

基本的な移動設定

箱を配置する時の経路:

alt

alt

alt

alt

  • P0:基準点、P1:中間点、P2:進入点、P3:調整点、P4:配置点。

  • P0-P1:中間段階、P1-P2:進入段階、P2-P3:調整段階、P3-P4:配置段階。

運動タイプ

関節運動

ロボットが円弧に沿って走行します。スムーズに走行できるので特異点を回避することが可能。
ロボットの移動範囲が広くて高い精度を求めないシーンに適用しています。

直線運動

ロボットが直線に沿って走行します。
溶接や接着剤塗布、把持など高い精度が求められるシーンに適用しています。

特異点回避

運動タイプが直線運動の場合、特異点回避機能を有効にすると複数のロボット関節が直線に沿って移動するようになり、特異点を回避できます。

詳細説明

移動区間数の制限 固定 制限なし

機能

ユーザー指定の区間数に従って直線に沿って移動します。

移動する区間数を自動的に計算します。

アドバンテージ

  • 経路点はより均等に分散され、その数は制御可能です。

  • 標準インターフェース通信に適用可能。

  • 経路計画の成功率が高いです。

  • 必要な数の経路点にだけ移動します。

ディスアドバンテージ

  • 区間数をあんまり多く設定するとロボットの動作が遅くなったり、一時停止したりします。

  • 手動で区間数を設定すると、特異点回避が失敗する可能性はやや高くなります。

  • 経路点は均等に分散されなくなる可能性があります。

  • 標準インターフェース通信に適用できません。

パラメータ 説明

移動区間数

移動区間数の制限固定に設定すると、ユーザーが関節運動の区間数を指定することになります。

位置偏差の上限

直線運動の経路から外れる距離の最大許容値。 位置偏差の上限の値が高いほど特異点回避の成功率は高くなり、実際の移動経路は直線から外れるようになります。

角度偏差の上限

直線運動の経路から外れる角度の最大許容値。 角度偏差の上限の値が高いほど特異点回避の成功率は高くなり、実際の移動経路は直線から外れるようになります。

速度&加速度

速度&加速度は、ロボット動作のスピードを決定します。普通、加速度の値を速度より小さく設定します。加速度の値を速度よりも大きくしたらロボット動作がスムーズでなくなります。

ロボットが安定に把持を実行するように、ビジョン処理による移動ステップとその前後のステップの運動速度を低く設定してください。
ブレンド半径

調整説明:通常、初期値を使用すればいいです。

  • レンド半径とは、回転する位置が目標点までの距離であり、大きいほどロボットの動きはスムーズになります。ロボットが狭いスペースで動作する場合、ブレンド半径を大きく設定する必要はありません。

  • ロボットがより広いスペースで動作し、障害物がなくて 2つの経路の間に距離が遠い場合、ロボットがスムーズに動くように、ブレンド半径を大きく設定することができます。

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