專利名稱：物品識(shí)別裝置以及使用該物品識(shí)別裝置的物品處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物品識(shí)別裝置以及使用該物品識(shí)別裝置的物品處理裝置。
背景技術(shù)：
在例如JP-A-2005-055244、JP-A-05-301183、JP-A-2005-138223、JP-A-11-156764 中所描述的裝置可以作為相關(guān)技術(shù)的物品識(shí)別裝置。JP-A-2005_055244(該發(fā)明的最佳實(shí)施方式，圖1)披露將對(duì)正標(biāo)記設(shè)置在盥洗面盆的至少兩個(gè)位置處，并通過(guò)圖像識(shí)別確定盥洗面盆的位置和角度。JP-A-05_301183(解決問(wèn)題的手段，圖1)披露，將兩個(gè)以上位置對(duì)正標(biāo)記設(shè)置在工件保持工具上，借助于C⑶相機(jī)識(shí)別工件保持工具的位置，然后，基于位置數(shù)據(jù)對(duì)位置偏差進(jìn)行校正。JP-A-2005-138223(該發(fā)明的最佳實(shí)施方式，圖1)披露，將三個(gè)標(biāo)記設(shè)置在焊接夾具上，借助于相機(jī)識(shí)別該夾具的位置，然后，將其與基準(zhǔn)位置的偏差量作為校正數(shù)據(jù)反饋給機(jī)器人。JP-A-11_156764(該發(fā)明的最佳實(shí)施方式，圖1)披露，借助于相機(jī)識(shí)別工作臺(tái)上兩個(gè)標(biāo)記的位置，并且根據(jù)位置偏差量對(duì)機(jī)器人握持工件的位置進(jìn)行校正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要達(dá)成的目的是，提供一種物品識(shí)別裝置，其能夠以高精度識(shí)別與待識(shí)別物品的位置和姿態(tài)相關(guān)的布局信息，并且提供一種使用該物品識(shí)別裝置的物品處理裝置。(1)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種物品識(shí)別裝置，包括標(biāo)識(shí)，其具有四個(gè)以上單位圖案標(biāo)記，單位圖案標(biāo)記以預(yù)定位置關(guān)系設(shè)置于待識(shí)別物品上并且形成為使?jié)舛确植寄Ｊ?濃度分布模式)從圖案標(biāo)記的中央位置向邊緣順次變化；成像工具，其布置為與待識(shí)別物品相對(duì)，并且拍攝標(biāo)識(shí)的圖像；支撐機(jī)構(gòu)，其支撐成像工具，從而允許將成像工具至少布置于非正對(duì)測(cè)量位置，在非正對(duì)測(cè)量位置處，成像工具的成像平面沒(méi)有正對(duì)標(biāo)識(shí)的表面，該標(biāo)識(shí)設(shè)置在待識(shí)別物品上并處于成像工具的視野范圍內(nèi)；以及布局信息識(shí)別部，通過(guò)布置于非正對(duì)測(cè)量位置的成像工具拍攝標(biāo)識(shí)的圖像，所述布局信息識(shí)別部至少利用關(guān)于標(biāo)識(shí)的成像信息識(shí)別關(guān)于待識(shí)別物品的位置和姿態(tài)的布局 fn息O(2)在根據(jù)(1)的物品識(shí)別裝置中，標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)于表示點(diǎn)像形式的單位圖案標(biāo)記的濃度分布模式變化。(3)在根據(jù)(1)或(2)的物品識(shí)別裝置中，標(biāo)識(shí)具有四個(gè)單位圖案標(biāo)記，這四個(gè)單位圖案標(biāo)記布置于待識(shí)別物品的同一平面上。(4)在根據(jù)⑴或⑵的物品識(shí)別裝置中，標(biāo)識(shí)設(shè)置于卡片上，卡片以可拆卸方式
4安裝在待識(shí)別物品上。(5)在根據(jù)⑴或⑵的物品識(shí)別裝置中，標(biāo)識(shí)具有四個(gè)以上的單位圖案標(biāo)記并且具有類型指示標(biāo)記，類型指示標(biāo)記用于識(shí)別不同于關(guān)于待識(shí)別物品位置和姿態(tài)的布局信息的類型信息。(6)在根據(jù)(1)或(2)的物品識(shí)別裝置中，支撐機(jī)構(gòu)將成像工具移動(dòng)到第一測(cè)量位置和第二測(cè)量位置，在第一測(cè)量位置處，設(shè)置于待識(shí)別物品上的標(biāo)識(shí)進(jìn)入成像工具的視野范圍，并對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行測(cè)量，從而可以拍攝標(biāo)識(shí)的俯視圖，第二測(cè)量位置由非正對(duì)測(cè)量位置構(gòu)成，在非正對(duì)測(cè)量位置處，標(biāo)識(shí)進(jìn)入成像工具的視野范圍，并且以高于在第一測(cè)量位置處的精確度進(jìn)行測(cè)量。(7)在根據(jù)(6)的物品識(shí)別裝置中，支撐機(jī)構(gòu)的第一測(cè)量位置由正對(duì)測(cè)量位置構(gòu)成，在正對(duì)測(cè)量位置處，成像工具的成像平面正對(duì)標(biāo)識(shí)的表面，標(biāo)識(shí)設(shè)置于待識(shí)別物品上且處于成像工具的視野范圍內(nèi)。(8)在根據(jù)(6)或(7)的物品識(shí)別裝置中，布局信息識(shí)別部從成像工具在第一測(cè)量位置獲取的成像信息來(lái)計(jì)算關(guān)于待識(shí)別物品上標(biāo)識(shí)的位置和姿態(tài)的布局信息，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定支撐機(jī)構(gòu)要將成像工具移到的第二測(cè)量位置，并且基于成像工具在第二測(cè)量位置處獲取的成像信息識(shí)別關(guān)于標(biāo)識(shí)的位置和姿態(tài)的布局信息。(9) 一種物品處理裝置，包括根據(jù)⑴或⑵的物品識(shí)別裝置；控制部，其根據(jù)關(guān)于待由物品識(shí)別裝置識(shí)別的物品的位置和姿態(tài)的布局信息產(chǎn)生控制信號(hào)，并且控制與待識(shí)別物品相同的待處理物品或相對(duì)于待識(shí)別物品以預(yù)定位置關(guān)系放置的待處理物品的處理操作；以及處理機(jī)構(gòu)，其根據(jù)控制部產(chǎn)生的控制信號(hào)對(duì)待處理物品進(jìn)行處理操作。(10)在根據(jù)(9)的物品處理裝置中，處理機(jī)構(gòu)還兼作成像工具的支撐機(jī)構(gòu)。根據(jù)(1)，可以高精度地識(shí)別關(guān)于待識(shí)別物品(識(shí)別對(duì)象物品)位置和姿態(tài)的布局
fn息ο根據(jù)O)，可以容易地在待識(shí)別物品上形成標(biāo)識(shí)。根據(jù)(3)，可以將多個(gè)單位圖案標(biāo)記作為標(biāo)識(shí)形成在共同平面上。根據(jù)，可以容易地改變用于識(shí)別對(duì)象物品的標(biāo)識(shí)。根據(jù)(5)，即使在識(shí)別對(duì)象物品包括不同類型識(shí)別對(duì)象物品時(shí)，也可以在識(shí)別對(duì)象物品上貼附涉及類型的標(biāo)識(shí)。根據(jù)(6)，成像工具可以多次測(cè)量識(shí)別對(duì)象物品上的標(biāo)識(shí)，并且可以多次獲取成像信息。因此，與成像工具執(zhí)行一次測(cè)量的情況相比，可以獲得更高精度的關(guān)于識(shí)別對(duì)象物品位置和姿態(tài)的布局信息。根據(jù)(7)，在正對(duì)測(cè)量位置和非正對(duì)測(cè)量位置處多次測(cè)量識(shí)別對(duì)象物品上的標(biāo)識(shí)， 從而可以在各測(cè)量位置處獲得成像信息。因此，與成像工具僅在正對(duì)測(cè)量位置進(jìn)行測(cè)量的情況相比，可以獲得具有更高精度的關(guān)于識(shí)別對(duì)象物品位置和姿態(tài)的布局信息。根據(jù)(8)，即使在識(shí)別對(duì)象物品的布置狀態(tài)具有一定程度的低精確度時(shí)，也可以以高精度識(shí)別關(guān)于識(shí)別對(duì)象物品位置和姿態(tài)的布局信息。根據(jù)(9)，可以以高精度識(shí)別關(guān)于識(shí)別對(duì)象物品位置和姿態(tài)的布局信息。因此J幌帶地，對(duì)于與識(shí)別對(duì)象物品相同的待處理物品(處理對(duì)象物品)或者相對(duì)于識(shí)別對(duì)象物品以預(yù)定位置關(guān)系布置的處理對(duì)象物品，可以執(zhí)行高精度的處理操作。根據(jù)(10)，利用處理機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，可以適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)成像工具所采用的成像方向。


下面基于附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，附圖中圖IA是說(shuō)明圖，概略示出應(yīng)用本發(fā)明的物品識(shí)別裝置和使用該物品識(shí)別裝置的物品處理裝置的示例性實(shí)施例，以及，圖IB是示出本示例性實(shí)施例中所使用的標(biāo)識(shí)實(shí)施例的說(shuō)明圖；圖2是說(shuō)明圖，示出用作第一示例性實(shí)施例的物品處理裝置的拾取處理裝置的總體結(jié)構(gòu)；圖3A是說(shuō)明圖，示出設(shè)置有第一示例性實(shí)施例中所使用的圖案標(biāo)識(shí)的裝配集裝架實(shí)施例，以及，圖:3B和圖3C是示出單位圖案標(biāo)記的結(jié)構(gòu)實(shí)施例的說(shuō)明圖，該單位圖案標(biāo)記是圖案標(biāo)識(shí)的一個(gè)元素；圖4A是說(shuō)明圖，示意性示出第一示例性實(shí)施例中所使用的圖案標(biāo)識(shí)的單位圖案標(biāo)記的特性，以及，圖4B是說(shuō)明圖，示出用在對(duì)比模式中的標(biāo)識(shí)的結(jié)構(gòu)實(shí)施例；圖5是示出原理的說(shuō)明圖，基于該原理借助于第一示例性實(shí)施例中所使用的圖案標(biāo)識(shí)確定裝配部件的位置和姿態(tài)；圖6是說(shuō)明圖，示出第一示例性實(shí)施例中所使用的圖案標(biāo)識(shí)的制造實(shí)施例；圖7是說(shuō)明圖，示出第一示例性實(shí)施例中所使用的圖案標(biāo)識(shí)的結(jié)構(gòu)和尺寸實(shí)施例；圖8A是說(shuō)明圖，示出相對(duì)于圖案標(biāo)識(shí)的中央原點(diǎn)而言，相機(jī)(用作成像工具)的成像平面設(shè)置于正對(duì)測(cè)量位置的構(gòu)造；圖8B是說(shuō)明圖，示出相機(jī)(用作成像工具)的成像平面平行于圖8A所示正對(duì)測(cè)量位置發(fā)生移動(dòng)的構(gòu)造；以及，圖8C是說(shuō)明圖，示出相機(jī)(用作成像工具)的成像平面設(shè)置于非正對(duì)測(cè)量位置(其與圖案標(biāo)識(shí)的指示平面不平行)的構(gòu)造；圖9A是說(shuō)明圖，示意性示出這樣的結(jié)構(gòu)，其中，相對(duì)于圖案標(biāo)識(shí)的中央原點(diǎn)而言， 相機(jī)(用作成像工具)的成像平面置于正對(duì)測(cè)量位置，以及，圖9B是說(shuō)明圖，示出圖9A所示情況下獲得的測(cè)量精確度；圖10是流程圖，示出第一示例性實(shí)施例的裝配處理裝置的裝配處理過(guò)程；圖11示出第一示例性實(shí)施例的拾取處理裝置的處理過(guò)程，其中，圖IlA是說(shuō)明圖， 示出第一階段分揀托盤(pán)的位置和姿態(tài)的測(cè)量過(guò)程，圖IlB是說(shuō)明圖，示出向可以進(jìn)行高精確度測(cè)量的位置偏移的過(guò)程，圖IlC是說(shuō)明圖，示出第二階段分揀托盤(pán)的位置和姿態(tài)的測(cè)量過(guò)程，以及，圖IlD是說(shuō)明圖，示出抓握分揀托盤(pán)中的工件的過(guò)程；圖12A是說(shuō)明圖，示出對(duì)比模式的分揀托盤(pán)的位置和姿態(tài)的測(cè)量過(guò)程，圖12B和圖 12C是說(shuō)明圖，示出當(dāng)對(duì)分揀托盤(pán)的測(cè)量精確度低時(shí)會(huì)發(fā)生的失誤實(shí)施例；圖13A是說(shuō)明圖，示出第一示例性實(shí)施例的拾取處理的第一變化例，以及，圖1 是沿圖13A中所示箭頭方向B看裝置時(shí)獲得的視圖；圖14是說(shuō)明圖，示出用作第二示例性實(shí)施例的物品處理裝置的拾取處理裝置的總體結(jié)構(gòu)；圖15A是分揀托盤(pán)的俯視圖，以及，圖15B是概略示出添加到分揀托盤(pán)的圖案標(biāo)識(shí)的說(shuō)明圖；圖16A和圖16B是說(shuō)明圖，示出用在第二示例性實(shí)施例中的圖案標(biāo)識(shí)的結(jié)構(gòu)實(shí)施例；圖17A和圖17B是說(shuō)明圖，示出第二示例性實(shí)施例的圖案標(biāo)識(shí)的固定實(shí)施例，其中，(I)這兩個(gè)圖是圖案標(biāo)識(shí)的截面說(shuō)明圖，以及(II)這兩個(gè)圖是圖案標(biāo)識(shí)的俯視說(shuō)明圖；圖18A和圖18B是說(shuō)明圖，示出第三示例性實(shí)施例的圖案標(biāo)識(shí)的另一固定實(shí)施例， 其中，(I)這兩個(gè)圖是圖案標(biāo)識(shí)的截面說(shuō)明圖，以及(II)這兩個(gè)圖是圖案標(biāo)識(shí)的俯視說(shuō)明圖；圖19A和圖19B是說(shuō)明圖，示出第三示例性實(shí)施例中所使用的圖案標(biāo)識(shí)的布局實(shí)施例；圖20A是說(shuō)明圖，示出用作第三示例性實(shí)施例的物品處理裝置的拾取處理裝置的總體結(jié)構(gòu)；以及，圖20B是第三示例性實(shí)施例的拾取處理裝置的處理階段的俯視說(shuō)明書(shū)；圖21是流程圖，示出第三示例性實(shí)施例的拾取處理裝置的空托盤(pán)回收處理；圖22A是說(shuō)明圖，示出工件取出完成時(shí)分揀托盤(pán)的狀態(tài)，以及，圖22B是說(shuō)明圖，示出空托盤(pán)布局的測(cè)量過(guò)程；圖23A是說(shuō)明圖，示出抓握空托盤(pán)的過(guò)程，以及，圖23B是說(shuō)明圖，示出將空托盤(pán)移送到空托盤(pán)儲(chǔ)存空間的過(guò)程；圖24A是說(shuō)明圖，示出空托盤(pán)儲(chǔ)存空間的布置和測(cè)量過(guò)程，以及，圖24B是說(shuō)明圖， 示出將空托盤(pán)摞起來(lái)的過(guò)程；圖25A是說(shuō)明圖，示出用于將工件從對(duì)比形式的分揀托盤(pán)取出的裝置，以及，圖 25B是示出處理階段的俯視說(shuō)明圖；圖沈示出用作第四示例性實(shí)施例的物品處理裝置的拾取處理裝置，其中，圖26A 是說(shuō)明圖，示出用于對(duì)第一階段拾取對(duì)象物品的位置和姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程，圖26B是說(shuō)明圖，示出向可以進(jìn)行高精度測(cè)量的位置偏移的過(guò)程，圖26C是說(shuō)明圖，示出第二階段分揀托盤(pán)的位置和姿態(tài)的測(cè)量過(guò)程，以及，圖26D是說(shuō)明圖，示出抓握拾取對(duì)象物品的過(guò)程；圖27是說(shuō)明圖，示出用于識(shí)別色調(diào)劑盒的結(jié)構(gòu)，其中色調(diào)劑盒是在用作第五示例性實(shí)施例的物品處理裝置的拾取處理裝置中所使用的待拾取物品實(shí)施例；圖觀是說(shuō)明圖，示出用于識(shí)別圖27所示色調(diào)劑盒的優(yōu)選結(jié)構(gòu)；圖29A是說(shuō)明圖，示出容納多個(gè)色調(diào)劑盒的容納容器，以及，圖29B是說(shuō)明圖，示出用于識(shí)別容納在容納容器內(nèi)的色調(diào)劑盒的結(jié)構(gòu)實(shí)施例；圖30是說(shuō)明圖，示出用作第六示例性實(shí)施例的物品處理裝置的裝配處理裝置的總體結(jié)構(gòu)；圖31A是說(shuō)明圖，示出在第六示例性實(shí)施例的裝配處理裝置中由相機(jī)進(jìn)行的測(cè)量操作，以及，圖31B是裝配集裝架的俯視說(shuō)明圖；圖32是流程圖，示出第六示例性實(shí)施例的裝配處理裝置中所采用的裝配處理過(guò)程；
圖33A是示出裝配集裝架的定位過(guò)程的說(shuō)明圖，圖3 是裝配集裝架的俯視說(shuō)明圖，以及，圖33C是說(shuō)明圖，示意性示出當(dāng)裝配集裝架的姿態(tài)傾斜時(shí)所執(zhí)行的裝配處理；圖34A是說(shuō)明圖，示出對(duì)比模式的裝配處理裝置的定位結(jié)構(gòu)實(shí)施例，以及，圖34B 是說(shuō)明圖，示出對(duì)比模式的裝配處理裝置的定位結(jié)構(gòu)實(shí)施例，其中，(I)這兩個(gè)圖都是正面說(shuō)明圖，以及(II)這兩個(gè)圖都是俯視說(shuō)明圖；圖35A和圖35B是分別示出裝配集裝架上的圖案標(biāo)識(shí)的變化例的說(shuō)明圖，該裝配集裝架設(shè)置在第六示例性實(shí)施例的裝配處理裝置中；圖36A是說(shuō)明圖，示出第六示例性實(shí)施例的裝配處理裝置的相機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的變化例，以及，圖36B是裝配集裝架的俯視說(shuō)明圖；圖37A是示出裝配集裝架上的圖案標(biāo)識(shí)的另一變化例的說(shuō)明圖，該裝配集裝架設(shè)置在第六示例性實(shí)施例的裝配處理裝置中，以及，圖37B是裝配集裝架的俯視說(shuō)明圖；圖38是說(shuō)明圖，示出用作第七示例性實(shí)施例的物品處理裝置的裝配處理裝置的總體結(jié)構(gòu)；圖39A是示出裝配部件實(shí)施例的說(shuō)明圖，該裝配部件設(shè)置有第七示例性實(shí)施例中所使用的圖案標(biāo)識(shí)，圖39B是示出圖案標(biāo)識(shí)的總體結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖，以及，圖39C和圖39D是示出單位圖案標(biāo)識(shí)的結(jié)構(gòu)實(shí)施例的說(shuō)明圖；圖40是流程圖，示出第七示例性實(shí)施例的裝配處理裝置所采用的裝配處理過(guò)程；圖41是示意性示出圖40所示裝配處理過(guò)程的說(shuō)明圖；圖42A至圖42D示出可以在裝配檢查過(guò)程中檢查的位置和姿態(tài)的相關(guān)布局信息， 其中，圖42A示出在Z軸方向上發(fā)生的抬升(提升)，圖42B示出以Y軸為基準(zhǔn)發(fā)生的傾斜， 圖42C示出在X軸和Y軸方向上發(fā)生的位移，以及，圖42D示出以Z軸為基準(zhǔn)發(fā)生的旋轉(zhuǎn)位移；圖43A是示意性示出對(duì)比模式的裝配處理裝置實(shí)施例的說(shuō)明圖，以及，圖4 是示出裝配處理裝置所得到的正常裝配狀態(tài)的說(shuō)明圖；圖44A至圖44D示出對(duì)比模式的裝配檢查裝置的實(shí)施例，其中，圖44A示出在Z軸方向上發(fā)生的抬升，圖44B示出以X軸和Y軸為基準(zhǔn)發(fā)生的傾斜，圖44C示出在X軸方向和 Y軸方向上發(fā)生的位移，圖44D示出用于檢查以Z軸為基準(zhǔn)發(fā)生的旋轉(zhuǎn)位移的模式；圖45為說(shuō)明圖，示出用作第八示例性實(shí)施例的物品處理裝置的裝配處理裝置的主要部分；圖46是流程圖，示出第八示例性實(shí)施例的裝配處理裝置中所采用的裝配處理過(guò)程；圖47是示意性示出圖46所示裝配處理過(guò)程的說(shuō)明圖；圖48A是說(shuō)明圖，示出用作第九示例性實(shí)施例的物品處理裝置的裝配處理裝置的主要部分，以及，圖48B是說(shuō)明圖，示出第九示例性實(shí)施例的裝配處理裝置的變化例的主要部分；圖49示出用作第九示例性實(shí)施例的物品處理裝置的裝配處理裝置(連接器裝置) 的主要部分，其中，圖49A為示出尚未裝配的連接器裝置的說(shuō)明圖，以及，圖49B是示出已裝配連接器裝置的說(shuō)明圖；以及
圖50是說(shuō)明圖，示出在實(shí)施例1的物品處理裝置中，相機(jī)的測(cè)量位置發(fā)生變化時(shí)所達(dá)到的相機(jī)移動(dòng)距離與測(cè)量誤差之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式·示例性實(shí)施例的概要關(guān)于實(shí)施方式，如圖IA和圖IB所示，物品處理裝置包括標(biāo)識(shí)12，其具有四個(gè)以上單位圖案標(biāo)記，單位圖案標(biāo)記以預(yù)定位置關(guān)系設(shè)置于待識(shí)別物品(識(shí)別對(duì)象物品)1上， 并且形成為，濃度分布模式(density pattern)Pc從圖案標(biāo)識(shí)的中央位置C向周圍順次變化；成像工具5，其布置為與識(shí)別對(duì)象物品1相對(duì)，并拍攝標(biāo)識(shí)12的圖像；支撐機(jī)構(gòu)6，其支撐成像工具5，從而允許將成像工具5至少布置于非正對(duì)測(cè)量位置P2,在該非正對(duì)測(cè)量位置 P2處，成像工具5的成像平面沒(méi)有正對(duì)標(biāo)識(shí)12的表面(識(shí)別基準(zhǔn)面11)，該標(biāo)識(shí)12設(shè)置在識(shí)別對(duì)象物品1上并處于成像工具5的視野范圍內(nèi)；以及布局信息識(shí)別部7，通過(guò)布置于非正對(duì)測(cè)量位置P2的成像工具5拍攝標(biāo)識(shí)12的圖像，至少利用關(guān)于標(biāo)識(shí)12的成像信息，布局信息識(shí)別部7識(shí)別關(guān)于識(shí)別對(duì)象物品1的位置和姿態(tài)的布局信息。關(guān)于這種技術(shù)手段，標(biāo)識(shí)12需要至少四個(gè)單位圖案標(biāo)記13。在三個(gè)單位圖案標(biāo)記 13的情況下，姿態(tài)可以存在多種三維位置，這會(huì)引起無(wú)法確定三維位置的擔(dān)心。只要濃度分布模式Pc順次變化，可以采用任何標(biāo)記作為標(biāo)識(shí)12的單位圖案標(biāo)記 13。單位圖案標(biāo)記并不限于中央位置C處濃度高于圖案標(biāo)記邊緣處濃度的構(gòu)造。單位圖案標(biāo)記還可以包括中央位置C處濃度低于圖案標(biāo)記邊緣處濃度的構(gòu)造。在本文中，提及以灰度圖表現(xiàn)出單位圖案標(biāo)記13的濃度分布模式變化的技術(shù)。然而，濃度分布模式變化的表現(xiàn)形式并不限于漸變圖案(灰度圖，gradation)。還可以以點(diǎn)像(點(diǎn))的形式表現(xiàn)出這種變化。雖然可以使用印刷技術(shù)直接繪制單位圖案標(biāo)記13，但也可以通過(guò)利用回射印刻 (impriningutilizing retroreflection)手段提供這禾中標(biāo)記。此外，雖然可以使用多個(gè)成像工具5，但考慮到簡(jiǎn)化裝置構(gòu)造，優(yōu)選使用一個(gè)成像工具。此外，支撐機(jī)構(gòu)6可以采用這樣的構(gòu)造，其中，成像工具5固定地設(shè)置在非正對(duì)測(cè)量位置P2。還可以采用另一種用于以可移動(dòng)方式支撐成像工具5的構(gòu)造，從而能夠在正對(duì)測(cè)量位置P1和非正對(duì)測(cè)量位置P2處進(jìn)行測(cè)量，在正對(duì)測(cè)量位置處，成像工具5的成像平面正對(duì)標(biāo)識(shí)12(設(shè)置于識(shí)別對(duì)象物品1上)的表面?？蛇x擇地，還可以采用這樣一種構(gòu)造，其中，以可移動(dòng)方式支撐成像工具5，從而能夠以多個(gè)步驟在非正對(duì)測(cè)量位置P2進(jìn)行測(cè)量。在成像工具5設(shè)置于“正對(duì)測(cè)量位置P/’的情況下，即使標(biāo)識(shí)12的角度發(fā)生微小變化，所導(dǎo)致的圖像變化較?。灰虼?，測(cè)量精度低。關(guān)于這一點(diǎn)，在成像工具5設(shè)置于“非正對(duì)測(cè)量位置IV’的情況下，當(dāng)標(biāo)識(shí)12的角度發(fā)生微小變化時(shí)，與將成像工具設(shè)置于“正對(duì)測(cè)量位置P/’的情況相比，所得到的圖像變化更大，因此，相應(yīng)的測(cè)量精度高。此外，布局信息識(shí)別部7也可以采用任意識(shí)別技術(shù)，只要這種技術(shù)是能夠識(shí)別出關(guān)于識(shí)別對(duì)象物品1位置和姿態(tài)的布局信息的算法。下面描述標(biāo)識(shí)12的優(yōu)選構(gòu)造。首先，描述的構(gòu)造是以點(diǎn)像的形式表現(xiàn)單位圖案標(biāo)記13的濃度分布模式Pc的變化。在本構(gòu)造中，采用點(diǎn)像指示。因此，可以使用噴墨圖像形成裝置或電子照相成像裝置來(lái)
9形成標(biāo)識(shí)12的單位圖案標(biāo)記13。標(biāo)識(shí)12的另一種構(gòu)造包括四個(gè)單位圖案標(biāo)記13，這些單位圖案標(biāo)記設(shè)置于識(shí)別對(duì)象物品1的同一平面上。例如，可以確定識(shí)別對(duì)象物品1的位置和姿態(tài)，而無(wú)需使四個(gè)單位圖案標(biāo)記13之一位于不同于另外三個(gè)單位圖案標(biāo)記所設(shè)置平面的平面上。此外，從容易改變標(biāo)識(shí)12的角度出發(fā)，最好將標(biāo)識(shí)顯示在以可拆卸方式安裝于識(shí)別對(duì)象物品1的卡片上。進(jìn)一步，當(dāng)識(shí)別對(duì)象物品1包括不同類型物品時(shí)，最好使標(biāo)識(shí)12設(shè)置有四個(gè)以上的單位圖案標(biāo)記13，以及，設(shè)置有類型指示標(biāo)記14，類型指示標(biāo)記14用于識(shí)別不同于關(guān)于待識(shí)別物品位置和姿態(tài)的布局信息的類型信息，如圖IB所示。支撐機(jī)構(gòu)6的優(yōu)選構(gòu)造還包括將成像工具5移動(dòng)到第一測(cè)量位置和第二測(cè)量位置，在該第一測(cè)量位置處，設(shè)置于識(shí)別對(duì)象物品1上的標(biāo)識(shí)12進(jìn)入成像工具5的視野范圍， 并且進(jìn)行測(cè)量以便可以拍攝標(biāo)識(shí)的俯視圖，該第二測(cè)量位置由非正對(duì)測(cè)量位置P2構(gòu)成，在非正對(duì)測(cè)量位置處，標(biāo)識(shí)12進(jìn)入成像工具5的視野范圍，并且以高于第一測(cè)量位置處的精確度來(lái)進(jìn)行測(cè)量；以及，在各測(cè)量位置處測(cè)量標(biāo)識(shí)12。在此構(gòu)造中，可以在第一測(cè)量位置進(jìn)行粗略測(cè)量，以及，可以在第二測(cè)量位置進(jìn)行高精確度測(cè)量?？紤]到這一點(diǎn)，本構(gòu)造是優(yōu)選的?；疽笫?，第二測(cè)量位置應(yīng)為非正對(duì)測(cè)量位置P2，在此非正對(duì)測(cè)量位置P2處進(jìn)行測(cè)量的精確程度遠(yuǎn)高于在第一測(cè)量位置處所進(jìn)行測(cè)量的精確程度。第一測(cè)量位置可以為正對(duì)測(cè)量位置P1，也可以為非正對(duì)測(cè)量位置P2。例如，當(dāng)?shù)谝粶y(cè)量位置為非正對(duì)測(cè)量位置P2 時(shí)，對(duì)第一測(cè)量位置和第二測(cè)量位置僅有的要求是可以拍攝到成像工具5的成像平面相對(duì)于識(shí)別對(duì)象物品1上標(biāo)識(shí)12平面的至少角度變化，或者，成像工具5的成像平面與標(biāo)識(shí) 12平面之間的距離變化。此外，非正對(duì)測(cè)量位置P2所構(gòu)成的第二測(cè)量位置通常設(shè)置在一個(gè)位置處。然而， 在超精確測(cè)量或測(cè)量微小部件的情況下，根據(jù)需要第二測(cè)量位置可以設(shè)置在多個(gè)位置處， 以及，還可以以多個(gè)階段的方式在第二測(cè)量位置處進(jìn)行測(cè)量。關(guān)于采用多種測(cè)量方法的構(gòu)造，布局信息識(shí)別部的優(yōu)選構(gòu)造為這樣的構(gòu)造，其包括根據(jù)成像工具在第一測(cè)量位置獲取的成像信息，計(jì)算關(guān)于識(shí)別對(duì)象物品上標(biāo)識(shí)的位置和姿態(tài)的布局信息；根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定由支撐機(jī)構(gòu)將成像工具移動(dòng)所至的第二測(cè)量位置； 以及，基于成像工具在第二測(cè)量位置處獲取的成像信息，識(shí)別關(guān)于標(biāo)識(shí)位置和姿態(tài)的布局 fn息ο在這種構(gòu)造中，即使識(shí)別對(duì)象物品1上標(biāo)識(shí)12的位置和姿態(tài)發(fā)生變化，也可通過(guò)根據(jù)成像工具5在第一測(cè)量位置獲取的成像信息計(jì)算關(guān)于識(shí)別對(duì)象物品1的布局信息，來(lái)確定相對(duì)于識(shí)別對(duì)象物品1處于預(yù)定的相對(duì)位置關(guān)系的第二測(cè)量位置?？紤]到這一點(diǎn)，本構(gòu)造是優(yōu)選的。此外，只要使用了物品識(shí)別裝置，就可以構(gòu)建物品處理裝置。物品處理裝置包括上述的物品識(shí)別裝置；控制部8，其根據(jù)物品識(shí)別裝置所識(shí)別的關(guān)于識(shí)別對(duì)象物品1位置和姿態(tài)的布局信息產(chǎn)生控制信號(hào)，并且控制針對(duì)待處理物品 (處理對(duì)象物品)2的處理操作，該處理對(duì)象物品2與識(shí)別對(duì)象物品1相同或者相對(duì)于識(shí)別對(duì)象物品1具有預(yù)定的位置關(guān)系；以及處理機(jī)構(gòu)9，其根據(jù)控制部8所產(chǎn)生的控制信號(hào)對(duì)處理對(duì)象物品2進(jìn)行處理操作。在這種技術(shù)手段中，“處理對(duì)象物品2”并不限于處理對(duì)象物品與“識(shí)別對(duì)象物品 1”相同的構(gòu)造，其還可以包括相對(duì)于識(shí)別對(duì)象物品1具有預(yù)定的位置關(guān)系的另外物品。處理機(jī)構(gòu)9例如指諸如機(jī)械手等操縱器。此外，表述“對(duì)處理對(duì)象物品2的處理操作”寬泛地指各種處理操作，諸如，抓握處理對(duì)象物品2、裝配處理對(duì)象物品2、以及檢查處理對(duì)象物品2的裝配狀態(tài)。此外，用于成像工具5的支撐機(jī)構(gòu)6可以包括這樣的構(gòu)造，其中，處理機(jī)構(gòu)9還兼作成像工具5的支撐機(jī)構(gòu)。下面，參照附圖示出的示例性實(shí)施例，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。 第一示例性實(shí)施例圖2是說(shuō)明圖，示出第一示例性實(shí)施例的拾取處理裝置的總體結(jié)構(gòu)。<拾取處理裝置的總體結(jié)構(gòu)>在圖中，拾取處理裝置依次拾取排列在分揀托盤(pán)20上的工件W，并將工件移動(dòng)至預(yù)定區(qū)域，其中工件W為待拾取的物品(拾取對(duì)象物品)。在本示例性實(shí)施例中，拾取處理裝置包括圖案標(biāo)識(shí)30，其是為了識(shí)別關(guān)于分揀托盤(pán)20位置和姿態(tài)的布局信息而設(shè)置的標(biāo)識(shí)；相機(jī)40，其拍攝分揀托盤(pán)20上的圖案標(biāo)識(shí)的圖像；機(jī)器人50，其拾取分揀托盤(pán)20上的工件W，并將工件移動(dòng)到預(yù)定區(qū)域；以及控制器 60，其控制相機(jī)40的成像時(shí)刻，接收從相機(jī)40輸入的成像信息，從而識(shí)別關(guān)于分揀托盤(pán)20 位置和姿態(tài)的布局信息，并且基于所識(shí)別出的布局信息沿著圖10所示流程(后文描述) 控制機(jī)器人50的動(dòng)作。在本示例性實(shí)施例中，如圖2和圖3A所示，分揀托盤(pán)20具有可疊置的碟形托盤(pán)主體21。在托盤(pán)主體21中，形成沿豎向和橫向排列的工件儲(chǔ)存凹部25。以可拾取的方式將工件W儲(chǔ)存在各工件儲(chǔ)存凹部25中。機(jī)器人50配備有可執(zhí)行抓握動(dòng)作的機(jī)械手52，機(jī)械手52設(shè)置在機(jī)械臂51的末端處，可通過(guò)多軸關(guān)節(jié)使機(jī)械臂51動(dòng)作。根據(jù)諸如動(dòng)作捕捉等輸入軌跡信息指導(dǎo)機(jī)械手52 要執(zhí)行的處理操作。根據(jù)從相機(jī)40接收到的成像信息對(duì)機(jī)械手52所執(zhí)行的處理操作進(jìn)行校正。在本示例性實(shí)施例中，相機(jī)40固定于機(jī)械手52的一部分處，并通過(guò)機(jī)械手52布置于預(yù)定測(cè)量位置處?！磮D案標(biāo)識(shí)〉在示例性實(shí)施例中，如圖3A所示，圖案標(biāo)識(shí)30以分揀托盤(pán)20的托盤(pán)主體21的頂面22作為識(shí)別基準(zhǔn)面。圖案標(biāo)識(shí)30具有單位圖案標(biāo)記31，其分別布置在頂面22的四個(gè)角部處；以及類型指示標(biāo)記36，其沿托盤(pán)主體21頂面22的兩個(gè)相鄰側(cè)邊設(shè)置。如圖;3B和圖4A所示，各單位圖案標(biāo)記31的一種典型構(gòu)造例示為漸變圖案32，漸變圖案32的濃度分布模式Pc在中央位置C處表現(xiàn)出最高濃度，并且隨著朝向標(biāo)記邊緣的距離增加，濃度逐漸減小。如圖3C和圖4A所示，單位圖案標(biāo)記31的另一種典型構(gòu)造例示為點(diǎn)像，點(diǎn)像在中央位置C處的點(diǎn)33分布濃度最高，從而形成高濃度區(qū)域34，并且越靠近點(diǎn)像的邊緣，點(diǎn)33 的分布逐漸變粗(粗糙)，從而形成低濃度區(qū)域35。在這種情況下，可以通過(guò)改變點(diǎn)33的直徑尺寸、改變點(diǎn)之間的間隔、以及改變布局位置，來(lái)使單位圖案標(biāo)記具有濃度分布。特別地，點(diǎn)像構(gòu)造是優(yōu)選的，這是因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)利用噴墨圖像形成裝置或電子照相圖像形成裝置的印刷操作容易形成點(diǎn)像。同時(shí)，例如，當(dāng)待收容的工件W包括多種類型(例如，就顏色類型、尺寸等方面而言)時(shí)，類型指示標(biāo)記36起到ID(辨識(shí))指示的作用，用于找到與對(duì)應(yīng)類型相匹配的工件 W。在本示例性實(shí)施例中，類型指示標(biāo)記36設(shè)置在兩個(gè)位置處，但其也可以設(shè)置于一個(gè)位置處。可選擇地，即使將類型指示標(biāo)記以分開(kāi)的方式布置于三個(gè)以上位置處也沒(méi)有問(wèn)題。-與LED指示板比較-與圖案標(biāo)識(shí)30不同，圖4B所示出的LED指示板180具有設(shè)置于基板181上的四個(gè) LED 182(182&至182(1)。四個(gè)LED 182中的三個(gè)LED (182a至182c)布置于基板181的同一平面上。余下的一個(gè)LED 182 (182d)布置于垂線“V”上，其與包括三個(gè)LED 182為頂點(diǎn)的三角形基準(zhǔn)面183間隔開(kāi)距離“h”。從三角形基準(zhǔn)面183與垂線“V”上LED 182(182d)之間的位置關(guān)系，確定三角形基準(zhǔn)面183的位置和姿態(tài)。附圖標(biāo)號(hào)184表示用于辨識(shí)的LED。雖然通過(guò)LED指示板180，可以可靠地識(shí)別分揀托盤(pán)20的位置和姿態(tài)；然而，使用 LED 182需要電源。本示例性實(shí)施例的圖案標(biāo)識(shí)30不需要這樣的電源，就此而言更為優(yōu)選。LED指示板180采用這樣的技術(shù)通過(guò)以三維方式放置四個(gè)LED182來(lái)提高對(duì)位置和姿態(tài)的識(shí)別精度。然而，在圖案標(biāo)識(shí)30中，各單位圖案標(biāo)記31具有這樣的濃度分布隨著從其中央位置C靠近其邊緣，濃度逐漸變化。因此，通過(guò)濃度分布近似表達(dá)式，可以以高精度計(jì)算濃度分布的中央位置C(即濃度最高的點(diǎn))。因此，即使四個(gè)單位圖案標(biāo)記31布置在同一平面上且對(duì)單位圖案標(biāo)記31的識(shí)別精度高，還是可以識(shí)別對(duì)應(yīng)于四個(gè)單位圖案標(biāo)記31中央位置C的頂點(diǎn)位置。結(jié)果，即使如圖5所示分揀托盤(pán)20從位置A改變至位置B 連同以旋轉(zhuǎn)角度α進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，也可以精確地識(shí)別出作為分揀托盤(pán)20識(shí)別基準(zhǔn)面的頂面22 的位置和姿態(tài)。在本示例性實(shí)施例中，在同一平面上設(shè)置四個(gè)單位圖案標(biāo)記31。然而，單位圖案標(biāo)記的數(shù)量并非僅限于四個(gè)。單位圖案標(biāo)記31還可以設(shè)置于例如任意六個(gè)點(diǎn)處。具體而言， 可以根據(jù)需要選擇單位圖案標(biāo)記，只要標(biāo)記能夠識(shí)別分揀托盤(pán)的三維位置和三維姿態(tài)?；疽笫且运膫€(gè)以上數(shù)量提供單位圖案標(biāo)記31，并且單位圖案標(biāo)記31的布置位置并不限于同一平面，而是也可以設(shè)置在不同平面上。-圖案標(biāo)識(shí)的制造實(shí)施例-在本示例性實(shí)施例中，例如如圖6所示，圖案標(biāo)識(shí)30包括安裝凹部37，安裝凹部 37分別設(shè)置于分揀托盤(pán)20頂面22的四個(gè)角部處以及沿著其兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置；以及標(biāo)簽38， 各標(biāo)簽38印有單位圖案標(biāo)記31和類型指示標(biāo)記36，并貼附于各安裝凹部37。此時(shí)，例如， 將各安裝凹部37的深度選定為等于各標(biāo)簽38的厚度。單位圖案標(biāo)記31和類型指示標(biāo)記 36設(shè)定為與用作識(shí)別基準(zhǔn)面的頂面22齊平。雖然圖案標(biāo)識(shí)30設(shè)定為與用作識(shí)別基準(zhǔn)面的頂面22齊平，但圖案標(biāo)識(shí)30并不總是需要與頂面22齊平。此外，在本示例性實(shí)施例中，經(jīng)由安裝凹部37的方式，將標(biāo)簽38貼附于各安裝凹部。然而，也可以將標(biāo)簽直接貼附于用作識(shí)別基準(zhǔn)面的頂面22，而不用設(shè)置安裝凹部37。此外，在本示例性實(shí)施例中，理想的是，將圖案標(biāo)識(shí)30的單位圖案標(biāo)記31放置為， 使其與分揀托盤(pán)20頂面的各邊緣相隔開(kāi)一定距離。
例如，假定單位圖案標(biāo)記31的半徑為R，以及，單位圖案標(biāo)記31的最外側(cè)輪廓與頂面22邊緣之間的間距為S，理想的是滿足S > 2R，如圖7所示。此關(guān)系基于以高精度檢測(cè)單位圖案標(biāo)記31中央位置C的算法。以如下方式滿足S > 2R的關(guān)系，對(duì)于待疊置在單位圖案標(biāo)記31的圓形圖案上的矩形檢測(cè)窗口來(lái)說(shuō)，使其不會(huì)與分揀托盤(pán)20的頂面22的邊緣(由黑色邊緣表示)重疊。當(dāng)然，單位圖案標(biāo)記31的布局可以任意方式設(shè)定，只是需要對(duì)于圖案標(biāo)識(shí)30使用不同的檢測(cè)算法?！聪鄼C(jī)測(cè)量位置〉在本示例性實(shí)施例中，相機(jī)40布置為與圖案標(biāo)識(shí)30相對(duì)，以便能夠拍攝分揀托盤(pán) 20上的圖案標(biāo)識(shí)30的圖像。當(dāng)在此時(shí)進(jìn)行所獲得的相機(jī)40測(cè)量位置的研究時(shí)，涉及圖8A至圖8C所示的構(gòu)造。首先，圖8A所示構(gòu)造用于這種情況相機(jī)40的成像平面的中央位置(即視野范圍的中央位置)包括分揀托盤(pán)20上圖案標(biāo)識(shí)30的四個(gè)單位圖案標(biāo)記31的中央位置，并且該中央位置為正對(duì)測(cè)量位置，在該正對(duì)測(cè)量位置處，中央位置正對(duì)作為識(shí)別基準(zhǔn)面的頂面 22。此結(jié)構(gòu)恐怕會(huì)降低相機(jī)40與圖案標(biāo)識(shí)30之間距離的測(cè)量精度。如圖9A和圖9B所示，當(dāng)相機(jī)40正對(duì)圖案標(biāo)識(shí)30時(shí)，將圖案標(biāo)識(shí)30的單位圖案標(biāo)記31之間的寬度尺寸作為待由相機(jī)40拍攝的圖像尺寸L。此外，如果在頂面22 (其為分揀托盤(pán)20的識(shí)別基準(zhǔn)面)上的圖案標(biāo)識(shí)30發(fā)生微小的變化θ量時(shí)，用L’表示發(fā)生的圖像尺寸變化，滿足L’ =LXcose的關(guān)系。通過(guò)上文描述可以理解，圖像尺寸變化L’小于原始圖像尺寸L，因而會(huì)降低測(cè)量精度。接著，圖8Β所示構(gòu)造涉及這樣的情況以相機(jī)40的視野范圍中央位置從圖案標(biāo)識(shí) 30的四個(gè)單位圖案標(biāo)記31的中央位置C錯(cuò)開(kāi)的方式，相機(jī)40從圖8Α所示位置平行于圖案標(biāo)識(shí)30的表面進(jìn)行偏移，從而與圖8Α所示的正對(duì)測(cè)量位置錯(cuò)開(kāi)。在這種情況下，與圖8Α所示情況中所獲得的測(cè)量精度相比，提高了相機(jī)40的測(cè)量精度。然而，圖案標(biāo)識(shí)30處于與相機(jī)40的視野范圍的中央位置C錯(cuò)開(kāi)的位置，從而引入這樣一種擔(dān)心在相機(jī)40的透鏡畸變的影響下，測(cè)量精度會(huì)降低。此時(shí)，即使對(duì)透鏡畸變進(jìn)行校正，此時(shí)測(cè)量精度也會(huì)趨于降低。因此，優(yōu)選使用附加補(bǔ)救措施。相比較，圖8C所示構(gòu)造涉及這樣的情況相機(jī)40的成像平面與圖案標(biāo)識(shí)30的表面(等同于分揀托盤(pán)20中作為識(shí)別基準(zhǔn)面的頂面22)沒(méi)有彼此正對(duì)，并且相機(jī)40的視野范圍中心布置為與圖案標(biāo)識(shí)30的四個(gè)單位圖案標(biāo)記31的中央位置相對(duì)準(zhǔn)。S卩，這種構(gòu)造對(duì)應(yīng)于這樣的情況相機(jī)40的成像平面預(yù)先相對(duì)于圖案標(biāo)識(shí)30的識(shí)別基準(zhǔn)面傾斜預(yù)定角度，如圖8C所示，從而提高相機(jī)40的測(cè)量精度。即，假定在圖9Α和圖9Β所示情況下，圖8C 所示構(gòu)造可以視為成像平面以圖像尺寸L’傾斜的情況。作為成像平面轉(zhuǎn)動(dòng)θ的結(jié)果，圖像尺寸變化視為達(dá)到L。在這種情況下，圖像尺寸變化為L(zhǎng) = L’/cos θ。從而，隨著θ變化加大，cos θ值的變化也加大。因而使圖像尺寸的變化成為更大的變化。因此，在圖8C所示構(gòu)造中，可以理解的是，相機(jī)40的測(cè)量精度得以提高。在本示例性實(shí)施例中，關(guān)于相機(jī)40的測(cè)量位置，采用包括圖8Α所示的正對(duì)測(cè)量位置和圖8C所示的非正對(duì)測(cè)量位置的兩階段式測(cè)量(參見(jiàn)圖11)?！垂ぜ叭√幚怼迪旅婷枋鲇杀臼纠詫?shí)施例的拾取處理裝置進(jìn)行的工件拾取處理。首先，控制器60執(zhí)行符合于圖10所示流程的處理，并將控制信號(hào)發(fā)送至相機(jī)40 和機(jī)器人50。在圖中，控制器60首先通過(guò)相機(jī)40測(cè)量分揀托盤(pán)20上的圖案標(biāo)識(shí)30 ；接著識(shí)別關(guān)于分揀托盤(pán)20位置和姿態(tài)的布局信息；以及間接識(shí)別關(guān)于分揀托盤(pán)20中所容納各工件的位置和姿態(tài)的布局信息。特別地，在本示例性實(shí)施例中，相機(jī)40的測(cè)量方法包括下面的操作。即，如圖IlA 所示，位于第一階段位置(即，正對(duì)測(cè)量位置P1，其為本示例性實(shí)施例中的原位置)的相機(jī) 40對(duì)分揀托盤(pán)20上的圖案標(biāo)識(shí)30進(jìn)行測(cè)量。接著，如圖IlB所示，機(jī)械手52使相機(jī)40移動(dòng)到第二階段位置(非正對(duì)測(cè)量位置P2)，第二階段位置是可達(dá)到高精度測(cè)量的預(yù)定位置。 如圖IlC所示，位于第二階段位置的相機(jī)40對(duì)分揀托盤(pán)20上的圖案標(biāo)識(shí)30進(jìn)行高精度測(cè)量。以下述方式設(shè)定非正對(duì)位置P2 相對(duì)于正對(duì)測(cè)量位置P1而言，相機(jī)40的成像平面和圖案標(biāo)識(shí)30的識(shí)別基準(zhǔn)面以預(yù)定角度β傾斜。即使根據(jù)需要選擇傾斜角β也不會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。然而，傾斜角的范圍在15°至75°。從提高測(cè)量精度的角度考慮，特別地可以選擇為45°左右的傾斜角。例如如圖11所示，在相機(jī)40安裝于機(jī)械手52的構(gòu)造中，隨著傾斜角β變大，在測(cè)量后機(jī)械手52移動(dòng)到分揀托盤(pán)20上工件W位置所經(jīng)過(guò)的距離變大，這會(huì)影響生產(chǎn)節(jié)拍。 因此，考慮到生產(chǎn)節(jié)拍，理想的是，在可以保證測(cè)量精度的范圍內(nèi)的最小傾斜角β。因此，在本示例性實(shí)施例中，在識(shí)別關(guān)于分揀托盤(pán)20位置和姿態(tài)的布局信息時(shí)， 考慮相機(jī)40在正對(duì)測(cè)量位置P1處所獲取的測(cè)量信息，對(duì)通過(guò)在非正對(duì)測(cè)量位置P2進(jìn)行測(cè)量操作所得到的測(cè)量信息進(jìn)行附加校正，從而能夠獲得高精度測(cè)量信息。然后，控制器60確定機(jī)械手52的移動(dòng)動(dòng)作并且通過(guò)機(jī)械手52拾取(抓握)工件 W，從而將工件移動(dòng)到預(yù)定區(qū)域，如圖IlD所示?？刂破?0進(jìn)一步檢查借助機(jī)械手52拾取分揀托盤(pán)20的工件W的處理是否完成。 在拾取分揀托盤(pán)20中所有工件W的處理完成時(shí)刻，進(jìn)行回收空分揀托盤(pán)20的處理。關(guān)于空分揀托盤(pán)20的回收處理的具體實(shí)施例將在下文結(jié)合第三示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。關(guān)于這一點(diǎn)，如圖12Α所示，假定一種對(duì)比模式，其中相機(jī)40的測(cè)量位置設(shè)定為相對(duì)于正對(duì)測(cè)量位置P1固定，就精確度而言，相機(jī)40在正對(duì)測(cè)量位置P1處獲取的測(cè)量信息會(huì)低于在非正對(duì)測(cè)量位置P2處所獲取的測(cè)量信息。當(dāng)在非正對(duì)測(cè)量位置P2處獲取的測(cè)量信息的測(cè)量精度不夠時(shí)，機(jī)械手52的抓握位置會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，例如如圖12Β所示，從而機(jī)械手不能成功抓起分揀托盤(pán)20上的工件W。相反，如圖12C所示，機(jī)械手52會(huì)過(guò)于接近工件W，繼而擔(dān)心機(jī)械手會(huì)與分揀托盤(pán)20碰撞。 變化例1圖13是說(shuō)明圖，示出第一示例性實(shí)施例的拾取處理裝置的變化例1的總體結(jié)構(gòu)。在圖中，就基本結(jié)構(gòu)而言，拾取處理裝置與第一示例性實(shí)施例所描述的對(duì)應(yīng)部分
14基本相同。然而，與第一示例性實(shí)施例不同的是，在變化例中，相機(jī)40以固定方式設(shè)置，且與機(jī)械手52相獨(dú)立。類似于第一示例性實(shí)施例中的部件使用相似的附圖標(biāo)號(hào)，并省略對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在此示例性實(shí)施例中，基本要求是預(yù)先將相機(jī)40設(shè)置在非正對(duì)測(cè)量位置P2，在此位置處相機(jī)可以拍攝分揀托盤(pán)20上圖案標(biāo)識(shí)30的圖像。通過(guò)用相機(jī)40拍攝圖案標(biāo)識(shí)30 的圖像來(lái)識(shí)別關(guān)于分揀托盤(pán)20位置和姿態(tài)的布局信息。從而能夠間接識(shí)別關(guān)于分揀托盤(pán) 20上各工件W的位置和姿態(tài)的布局信息。因此，以基本相同于第一示例性實(shí)施例的方式進(jìn)行拾取分揀托盤(pán)20上工件的處理。即使在變化例1中，可以獨(dú)立于機(jī)器人50設(shè)置另外的可移動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)，并可借助于可移動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)在兩個(gè)階段，即在正對(duì)測(cè)量位置P1以及非正對(duì)測(cè)量位置P2處進(jìn)行測(cè)量。 第二示例性實(shí)施例圖14示出第二示例性實(shí)施例的拾取處理裝置的總體結(jié)構(gòu)。在圖中，就基本結(jié)構(gòu)而言，拾取處理裝置與第一示例性實(shí)施例所描述的對(duì)應(yīng)部分基本相同。添加至分揀托盤(pán)20的圖案標(biāo)識(shí)110與第一示例性實(shí)施例中所描述的圖案標(biāo)識(shí) 30從結(jié)構(gòu)上有所區(qū)別。類似于第一示例性實(shí)施例中的部件，使用與第一示例性實(shí)施例中相似的附圖標(biāo)號(hào)標(biāo)注，并省略對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在本示例性實(shí)施例中，圖案標(biāo)識(shí)110印刷在卡片120的正面上，如圖14、圖15A和圖15B所示?？ㄆ?20固定于安裝凹部23，安裝凹部23形成于分揀托盤(pán)20頂面22的一部分(例如角部)中。圖案標(biāo)識(shí)110包括若干種構(gòu)造；例如，包括單位圖案標(biāo)記111和類型指示標(biāo)記116 的構(gòu)造，其中單位圖案標(biāo)記111由漸變圖案112組成，并分別設(shè)置于卡片120正面的四個(gè)角部，類型指示標(biāo)記116沿著卡片120正面的兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置，如圖16A所示；以及，包括單位圖案標(biāo)記111和類型指示標(biāo)記116的構(gòu)造，其中單位圖案標(biāo)記111由例如點(diǎn)像113組成，并分別設(shè)置于卡片120正面的四個(gè)角部，類型指示標(biāo)記116沿著卡片120正面的兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置， 如圖16B所示。<圖案標(biāo)識(shí)的固定方法>下面提供用于固定圖案標(biāo)識(shí)110的方法。圖17A所示構(gòu)造包括在分揀托盤(pán)20頂面22中所形成的安裝凹部23的周壁上， 設(shè)置彈性可變形按壓凸部130 ；在使按壓凸部130彈性變形的同時(shí)，將印有圖案標(biāo)識(shí)110的卡片120放置于安裝凹部23中；以及，通過(guò)按壓凸部130壓住已放入安裝凹部23中的卡片 120的周邊。在本示例性實(shí)施例中，可以在使按壓凸部130彈性變形的同時(shí)取下卡片120。圖17B所示構(gòu)造包括分別在形成于分揀托盤(pán)20頂面22的安裝凹部23的底部以及印有圖案標(biāo)識(shí)110的卡片120的四個(gè)角部開(kāi)設(shè)安裝孔131和132。通過(guò)未示出的緊固工具將卡片120固定于安裝凹部23的內(nèi)部。此外，在圖18A所示構(gòu)造中，圖案標(biāo)識(shí)110印刷在紙或樹(shù)脂制成的標(biāo)簽140上，并且標(biāo)簽140貼附于分揀托盤(pán)20的安裝凹部23的底部。此外，在圖18B所示構(gòu)造中，圖案標(biāo)識(shí)110直接印刷在分揀托盤(pán)20頂面22的安裝凹部23的底部上。
如上所述，在本示例性實(shí)施例中，分揀托盤(pán)20的一部分設(shè)置有圖案標(biāo)識(shí)110。相機(jī) 40對(duì)分揀托盤(pán)20 —部分上的圖案標(biāo)識(shí)110進(jìn)行測(cè)量，從而識(shí)別關(guān)于分揀托盤(pán)20位置和姿態(tài)的布局信息?；陉P(guān)于分揀托盤(pán)的布局信息，可以識(shí)別關(guān)于工件W位置和姿態(tài)的布局信息。以相同于第一示例性實(shí)施例中的方式，進(jìn)行拾取工件W的處理。在本示例性實(shí)施例中，圖案標(biāo)識(shí)110布置于分揀托盤(pán)20頂面22的一個(gè)角部。然而，可以根據(jù)需要對(duì)圖案標(biāo)識(shí)110的設(shè)置位置進(jìn)行改變。例如，如圖19A所示，在分揀托盤(pán) 20容納大量工件W的情況下，圖案標(biāo)識(shí)110還可以設(shè)置在分揀托盤(pán)20頂面22的中央?yún)^(qū)域附近?？蛇x擇地，如圖19B所示，也可以設(shè)置數(shù)個(gè)圖案標(biāo)識(shí)110，如在分揀托盤(pán)20頂面22上各對(duì)頂?shù)慕遣刻幵O(shè)置一對(duì)圖案標(biāo)識(shí)110。特別地，在設(shè)置多個(gè)圖案標(biāo)識(shí)110時(shí)，可以識(shí)別與各圖案標(biāo)識(shí)110對(duì)應(yīng)的區(qū)域的位置和姿態(tài)的相關(guān)布局信息。因此，可以更精確地識(shí)別關(guān)于分揀托盤(pán)20的布局信息。 第三示例性實(shí)施例圖20A和圖20B示出第三示例性實(shí)施例的拾取處理裝置的總體結(jié)構(gòu)。在圖中，以基本相同于第一示例性實(shí)施例的方式，拾取處理裝置對(duì)保持在分揀托盤(pán)20內(nèi)的工件W進(jìn)行拾取處理，并對(duì)空分揀托盤(pán)20’ (由于拾取工件W的處理完成而清空) 進(jìn)行回收(用于拾取處理的一種構(gòu)造)。在圖中，附圖標(biāo)號(hào)150表示托盤(pán)座，在托盤(pán)座上放置容納工件W的分揀托盤(pán)20 (在本示例性實(shí)施例中，根據(jù)需要，此類托盤(pán)稱為“載物托盤(pán)”)和由于拾取工件W的處理完成而清空的空分揀托盤(pán)20’(在本示例性實(shí)施例中，根據(jù)需要，此類托盤(pán)稱為“空托盤(pán)”)。在托盤(pán)布置臺(tái)150上相鄰地設(shè)置載物托盤(pán)儲(chǔ)存空間151和空托盤(pán)儲(chǔ)存空間152。在本示例性實(shí)施例中，圖中未示出的控制器控制相機(jī)40的成像時(shí)刻；控制機(jī)器人 50 ；進(jìn)行拾取工件W的處理，這與第一示例性實(shí)施例中所描述的基本相同；以及，沿圖21所示流程進(jìn)一步進(jìn)行空托盤(pán)回收處理?，F(xiàn)在示意性說(shuō)明本示例性實(shí)施例中拾取處理裝置進(jìn)行的空托盤(pán)回收處理。首先，控制器依次重復(fù)進(jìn)行拾取分揀托盤(pán)20中各工件W的處理。如圖21所示，控制器例如借助于相機(jī)40監(jiān)測(cè)整個(gè)分揀托盤(pán)20，并且檢查從預(yù)定分揀托盤(pán)20取出工件W的所有處理(工件拾取處理)是否完成。如圖22A所示，假定分揀托盤(pán)20成為空托盤(pán)20，，通過(guò)相機(jī)40對(duì)載物托盤(pán)儲(chǔ)存空間151的空托盤(pán)20’的圖案標(biāo)識(shí)30 進(jìn)行測(cè)量(參見(jiàn)圖22B)。從而，控制器識(shí)別出關(guān)于空托盤(pán)位置和姿態(tài)的布局信息，并命令機(jī)械手52執(zhí)行空托盤(pán)回收操作。抓握部沈位于空托盤(pán)20’的工件容納凹部25之間，通過(guò)機(jī)械手52抓住抓握部沈(參見(jiàn)圖23A)，并且將所抓住的空托盤(pán)20’移動(dòng)到空托盤(pán)儲(chǔ)存空間152(參見(jiàn)圖 23B)。接著，對(duì)于已被回收并疊置在空托盤(pán)儲(chǔ)存空間152中的最上側(cè)空托盤(pán)20’(參見(jiàn)圖 22A)而言，控制器對(duì)該最上側(cè)空托盤(pán)20’上的圖案標(biāo)識(shí)30進(jìn)行兩階段式測(cè)量(即，在正對(duì)測(cè)量位置進(jìn)行的測(cè)量和在非正對(duì)測(cè)量位置進(jìn)行的測(cè)量，參見(jiàn)圖11)(參見(jiàn)圖24A)，從而識(shí)別關(guān)于空托盤(pán)20’位置和姿態(tài)的布局信息。在此狀態(tài)下，根據(jù)關(guān)于空托盤(pán)儲(chǔ)存空間152的布局信息，控制器控制機(jī)械手52的動(dòng)作，從而準(zhǔn)確地將已被移動(dòng)至空托盤(pán)儲(chǔ)存空間152的空托盤(pán)20’疊置在已放置的空托盤(pán)
1620，上(參見(jiàn)圖24B)。如上所述，在本示例性實(shí)施例中，由于識(shí)別了關(guān)于分揀托盤(pán)20位置和姿態(tài)的布局信息，因此不需要定位機(jī)構(gòu)、用于回收空托盤(pán)的機(jī)構(gòu)等。可以僅僅通過(guò)準(zhǔn)備托盤(pán)布置臺(tái)150 來(lái)實(shí)現(xiàn)用于回收空托盤(pán)20’的處理。在本示例性實(shí)施例中，除了執(zhí)行拾取工件W的處理，通過(guò)相機(jī)40對(duì)分揀托盤(pán)20上的圖案標(biāo)識(shí)30和空托盤(pán)20’上的圖案標(biāo)識(shí)30進(jìn)行兩階段式測(cè)量。然而，可以根據(jù)例如機(jī)械手52所執(zhí)行處理的精確度來(lái)進(jìn)行測(cè)量。例如，對(duì)于需要高精確度的工件W拾取處理，可以用相機(jī)40對(duì)分揀托盤(pán)20上的圖案標(biāo)識(shí)30進(jìn)行兩階段式測(cè)量。反之，對(duì)于需要較低精確度的回收空托盤(pán)20’的處理，也可以對(duì)空托盤(pán)20’上的圖案標(biāo)識(shí)30進(jìn)行一階段式測(cè)量(在正對(duì)測(cè)量位置或非正對(duì)測(cè)量位置處進(jìn)行的測(cè)量)。-對(duì)比模式中從分揀托盤(pán)取出工件的裝置_與之不同的是，圖25A和圖25B示出對(duì)比構(gòu)造的分揀托盤(pán)所使用的工具取出裝置 200，其包括即，載物托盤(pán)傳送裝置201，其傳送載物托盤(pán)20 ；空托盤(pán)傳送裝置202，其傳送空托盤(pán)20’ ；升降臺(tái)203，其通過(guò)工件取出臺(tái)架供給由載物托盤(pán)傳送裝置201傳送的載物托盤(pán)20，并且進(jìn)行升降，從而將空托盤(pán)20’回收到空托盤(pán)傳送裝置202中；以及取出機(jī)器人 205，其將工件從工件取出臺(tái)架上的載物托盤(pán)20取出。在本示例性實(shí)施例中，為了以高精度執(zhí)行載物托盤(pán)20在工件取出臺(tái)架上的定位， 需要放置定位機(jī)構(gòu)208，該定位機(jī)構(gòu)208從兩個(gè)方向?qū)⑤d物托盤(pán)20壓抵于定位基準(zhǔn)件206 和207(沿兩個(gè)方向執(zhí)行定位)。另外，還需要用于回收空托盤(pán)20’的升降臺(tái)203以及空托盤(pán)傳送裝置202。因此，擔(dān)心設(shè)備相應(yīng)復(fù)雜化。此外，假定載物托盤(pán)20粗略定位，如取出機(jī)器人205設(shè)置有高精度定位機(jī)構(gòu)，并且在載物托盤(pán)20臨時(shí)設(shè)置在定位夾具上之后再抓起工件W，恐怕設(shè)備結(jié)構(gòu)會(huì)復(fù)雜化。 第四示例性實(shí)施例圖26A至圖26D為說(shuō)明圖，示意性示出用作第四示例性實(shí)施例的物品處理裝置的拾取處理裝置的拾取處理過(guò)程。就基本結(jié)構(gòu)而言，在本示例性實(shí)施例中的拾取處理裝置與第一示例性實(shí)施例的基本相同。然而，與第一示例性實(shí)施例不同的是，作為拾取對(duì)象物品的工件W附加設(shè)置有圖案標(biāo)識(shí)170。圖案標(biāo)識(shí)170可以附加設(shè)置有第一至第三示例性實(shí)施例中所描述的各種形式的圖案標(biāo)識(shí)(例如標(biāo)簽、卡片等)。然而，添加圖案標(biāo)識(shí)的方式并不限于這些形式。例如，可以在模壓期間以雕刻表面圖案的形式，在工件W表面上做出圖案標(biāo)識(shí)170，如本示例性實(shí)施例所描述的形式。在這種情況下，對(duì)于圖案標(biāo)識(shí)170的基本要求是，通過(guò)利用回射構(gòu)成各功能部(單位圖案標(biāo)記、類型指示標(biāo)記)，如例如三面直角棱鏡(通過(guò)利用立方體內(nèi)表面的角部特性將光等反射到其原來(lái)方向的工具)，并且允許相機(jī)40拍攝圖案標(biāo)識(shí)的圖像。下面，說(shuō)明本示例性實(shí)施例的拾取處理裝置要進(jìn)行的工件拾取處理。在本示例性實(shí)施例中，如圖26A至圖26C所示，未示出的控制器首先通過(guò)相機(jī)40 對(duì)工件W上的圖案標(biāo)識(shí)170進(jìn)行兩階段式測(cè)量(在正對(duì)測(cè)量位置P1處進(jìn)行的測(cè)量和在非正對(duì)測(cè)量位置P2處進(jìn)行的測(cè)量)，然后，直接識(shí)別關(guān)于工件W位置和姿態(tài)的布局信息。
在本示例性實(shí)施例中，在識(shí)別關(guān)于工件W位置和姿態(tài)的布局信息時(shí)，考慮相機(jī)40 在正對(duì)測(cè)量位置P1處所獲取的測(cè)量信息，對(duì)在非正對(duì)測(cè)量位置P2進(jìn)行測(cè)量所得到的測(cè)量信息進(jìn)行附加校正，從而能夠獲得高精度測(cè)量信息。隨后，未示出的控制器確定機(jī)械手52的移動(dòng)動(dòng)作，并且機(jī)械手52拾取(抓握)工件W，從而使工件W移動(dòng)到預(yù)定區(qū)域，如圖26D所示?！さ谖迨纠詫?shí)施例圖27示出用于識(shí)別拾取對(duì)象物品的結(jié)構(gòu)，該拾取對(duì)象物品用在作為第五示例性實(shí)施例的物品處理裝置的拾取處理裝置中。在圖中，例如，色調(diào)劑盒160(用于供給在電子照相成像裝置中使用的色調(diào)劑)作為拾取對(duì)象物品。色調(diào)劑盒160具有容納色調(diào)劑的色調(diào)劑容器161，并且圖案標(biāo)識(shí)170添加到色調(diào)劑容器161的一個(gè)側(cè)表面162上。在本示例性實(shí)施例中，圖案標(biāo)識(shí)170具有單位圖案標(biāo)記171，單位圖案標(biāo)記171設(shè)置于與方形區(qū)域U的頂點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的四個(gè)位置處，該方形區(qū)域U位于色調(diào)劑容器161的一個(gè)側(cè)表面162的一部分中。此外，沿方形區(qū)域U的兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置類型指示標(biāo)記176。雖然單位圖案標(biāo)記171和類型指示標(biāo)記176也可另外附加于標(biāo)簽或卡片上，但在本示例性實(shí)施例中，在模壓期間將這些標(biāo)記形成為雕刻表面圖案。例如，類似于三面直角棱鏡(通過(guò)利用立方體內(nèi)表面的角部特性將光等反射到其原來(lái)方向的工具)，通過(guò)利用回射將所需的功能部直接雕刻在色調(diào)劑容器161上。特別地，各單位圖案標(biāo)記171由點(diǎn)像形成， 點(diǎn)像改變點(diǎn)173的尺寸和布局關(guān)系從而具有這樣的濃度分布在中央位置C處表現(xiàn)出高濃度區(qū)域174，隨著朝向圖案邊緣的距離增加，濃度分布逐漸降低。此外，類型指示標(biāo)記176設(shè)置用于對(duì)色調(diào)劑的顏色和類型進(jìn)行分類，并由例如條形碼或代碼構(gòu)成。只要將這種圖案標(biāo)識(shí)170添加至色調(diào)劑盒160，就可以識(shí)別出關(guān)于色調(diào)劑盒160位置和姿態(tài)的布局信息。因此，例如，可以容易地構(gòu)造出通過(guò)機(jī)器人自動(dòng)安裝色調(diào)劑盒160的系統(tǒng)。在將圖案標(biāo)識(shí)170設(shè)置于色調(diào)劑盒160 —個(gè)側(cè)表面162上的構(gòu)造中，對(duì)于單位圖案標(biāo)記171來(lái)說(shuō)理想的是，在單位圖案標(biāo)記171與色調(diào)劑盒160的側(cè)表面162邊緣(或者類似楔部的臺(tái)階16 之間確保存在具有一定尺寸的空間區(qū)域Q。這是基于以高精度檢測(cè)單位圖案標(biāo)記171的中央位置C的算法，并且意欲滿足S > 2R的關(guān)系，使得待疊置在單位圖案標(biāo)記171圓形圖案上的矩形檢測(cè)窗口不會(huì)與臺(tái)階163重疊。當(dāng)然，單位圖案標(biāo)記171的布局可以任意設(shè)定，只需將不同的檢測(cè)算法用于圖案標(biāo)識(shí)170。此外，色調(diào)劑盒160上圖案標(biāo)識(shí)170的形成部位不需要一定為色調(diào)劑容器161的一個(gè)側(cè)表面162。例如，圖案標(biāo)識(shí)170還可以設(shè)置在色調(diào)劑容器161的一個(gè)端部164上，如圖29B所示。在這種情況下，即使在生產(chǎn)線等中將多個(gè)色調(diào)劑盒160分類并容納在分揀容器盒190中，如圖29A所示，也可以精確地識(shí)別出關(guān)于容納在分揀容器盒190中各色調(diào)劑盒 160位置和姿態(tài)的布局信息?！さ诹纠詫?shí)施例圖30是說(shuō)明圖，示出第六示例性實(shí)施例的拾取處理裝置的總體結(jié)構(gòu)。<拾取處理裝置的總體結(jié)構(gòu)>
在圖中，拾取處理裝置構(gòu)造成如下方式接納裝配部件(受裝配部件)70布置在裝配集裝架(等同于裝配座)80上的預(yù)定區(qū)域，并且將裝配部件100放入接納裝配部件70 中。在本示例性實(shí)施例中，拾取處理裝置包括圖案標(biāo)識(shí)30，其用作設(shè)置在裝配集裝架80上的標(biāo)識(shí)，用以識(shí)別關(guān)于裝配集裝架位置和姿態(tài)的布局信息；相機(jī)40，其拍攝裝配集裝架80上的圖案標(biāo)識(shí)30的圖像；機(jī)器人50，其使裝配部件100移動(dòng)到相對(duì)于裝配集裝架 80上的接納裝配部件70的預(yù)定區(qū)域；以及控制器60，其控制相機(jī)40的成像時(shí)刻，接收來(lái)自相機(jī)40的成像信息輸入，從而識(shí)別關(guān)于裝配集裝架80位置和姿態(tài)的布局信息，并且基于所識(shí)別的布局信息并沿著下文圖32所示流程控制機(jī)器人50的動(dòng)作。在本示例性實(shí)施例中，如圖30和圖31A所示，裝配集裝架80具有沿傳送裝置85 移動(dòng)的板狀集裝架主體81。接納裝配部件70定位并固定于集裝架主體81的預(yù)定區(qū)域。機(jī)器人50配備有可執(zhí)行抓握動(dòng)作的機(jī)械手52，機(jī)械手52設(shè)置在機(jī)械臂51的末端處，可通過(guò)多軸關(guān)節(jié)使機(jī)械臂51動(dòng)作。根據(jù)諸如動(dòng)作捕捉等輸入軌跡信息指導(dǎo)機(jī)械手52 要執(zhí)行的處理操作。根據(jù)從相機(jī)40接收到的成像信息對(duì)機(jī)械手52所執(zhí)行的處理操作進(jìn)行校正。在本示例性實(shí)施例中，機(jī)械手52抓握裝配部件100，并且將裝配部件100放至裝配集裝架80上的接納裝配部件70中。本示例性實(shí)施例的接納裝配部件70具有裝配凹部 71，裝配部件100配合進(jìn)裝配凹部71中。在本示例性實(shí)施例中，相機(jī)40固定于機(jī)械手52的一部分處，并通過(guò)機(jī)械手52布置于預(yù)定測(cè)量位置處。<圖案標(biāo)識(shí)>在示例性實(shí)施例中，如圖31A所示，圖案標(biāo)識(shí)30以裝配集裝架80的集裝架主體81 的頂面82作為識(shí)別基準(zhǔn)面。圖案標(biāo)識(shí)30具有單位圖案標(biāo)記31，其分別布置在頂面82的四個(gè)角部處；以及類型指示標(biāo)記36，其沿集裝架主體81的頂面82的兩個(gè)相鄰側(cè)邊設(shè)置。例如如圖31B所示，單位圖案標(biāo)記31的一種典型構(gòu)造例示為漸變圖案32，漸變圖案32的濃度分布模式Pc在中央位置C處表現(xiàn)出最高濃度，并且隨著朝向標(biāo)記邊緣的距離增加，濃度逐漸減小(參見(jiàn)圖3B)。單位圖案標(biāo)記31的另一種典型構(gòu)造例示為點(diǎn)像，點(diǎn)像在中央位置C處的點(diǎn)33分布濃度最高，從而形成高濃度區(qū)域34，并且越靠近點(diǎn)像的邊緣，點(diǎn)33的分布逐漸變粗，從而形成低濃度區(qū)域35 (參見(jiàn)圖3C)。在這種情況下，可以通過(guò)改變點(diǎn)33的直徑尺寸、改變點(diǎn)之間的間隔、以及改變布局位置，來(lái)使單位圖案標(biāo)記具有濃度分布。特別地，點(diǎn)像構(gòu)造是優(yōu)選的，這是因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)利用噴墨圖像形成裝置或電子照相圖像形成裝置的印刷操作，容易地形成點(diǎn)像。同時(shí)，例如，當(dāng)待放置于裝配集裝架80上的接納裝配部件70包括多種類型(例如，就顏色類型、尺寸等方面而言)時(shí)，類型指示標(biāo)記起到ID(辨識(shí))指示的作用，用于找到與對(duì)應(yīng)類型相匹配的接納裝配部件70。在本示例性實(shí)施例中，類型指示標(biāo)記36設(shè)置在兩個(gè)位置處，但其也可以設(shè)置于一個(gè)位置處?？蛇x擇地，即使將類型指示標(biāo)記以分開(kāi)的方式布置于三個(gè)以上位置處也沒(méi)有問(wèn)題。圖案標(biāo)識(shí)30的制造實(shí)施例和相機(jī)40的測(cè)量方法與第一示例性實(shí)施例所描述的基本相同。<裝配處理>由本示例性實(shí)施例的裝配處理裝置進(jìn)行裝配處理(將裝配部件放到接納裝配部件中的處理)。首先，控制器60執(zhí)行圖32所示流程的處理，并向相機(jī)40和機(jī)器人50發(fā)送控制信號(hào)。在圖中，控制器60首先通過(guò)相機(jī)40對(duì)裝配集裝架80上的圖案標(biāo)識(shí)30進(jìn)行兩階段式測(cè)量(在正對(duì)測(cè)量位置處進(jìn)行的測(cè)量和在非正對(duì)測(cè)量位置處進(jìn)行的測(cè)量)。接著，控制器識(shí)別關(guān)于裝配集裝架80位置和姿態(tài)的布局信息，以及，間接識(shí)別關(guān)于定位在裝配集裝架 80上的接納裝配部件70位置和姿態(tài)的布局信息。然后，控制器60確定機(jī)械手52的移動(dòng)動(dòng)作，并令機(jī)械手52抓握裝配部件100，從而使裝配部件移動(dòng)到預(yù)定區(qū)域。接著，控制器60通過(guò)機(jī)械手52將裝配部件100放入裝配集裝架80上的接納裝配部件70中，并且在裝配操作完成的時(shí)刻，令機(jī)械手52退回到預(yù)定的收回位置(例如，原位置)。-裝配集裝架的位置精度-在這種裝配處理中，裝配集裝架80在到達(dá)裝配處理臺(tái)架時(shí)需要停止。例如如圖 33A和圖3 所示，一個(gè)此類停止結(jié)構(gòu)設(shè)置有擋塊86，其在傳送裝置85的預(yù)定區(qū)域自由突出和退回；V形擋塊切口 87，其形成于裝配集裝架80上與擋塊86相對(duì)的邊緣中。需要做的是使擋塊86與擋塊切口 87接觸。此時(shí)，擔(dān)心的是裝配集裝架80會(huì)以擋塊86為支點(diǎn)發(fā)生旋轉(zhuǎn)角θ 1的旋轉(zhuǎn)位移，如圖3 所示，或者另一種擔(dān)心是，根據(jù)傳送裝置85的位置精度，裝配集裝架80的姿態(tài)會(huì)從水平位置傾斜一定程度，如圖33C所示。在裝配集裝架80停止時(shí)所獲得的裝配集裝架80 的位置精度最終會(huì)在一定程度上降低。然而，即使裝配集裝架80發(fā)生旋轉(zhuǎn)角θ 1的旋轉(zhuǎn)位移時(shí)，或者以傾斜角Θ2放置于傳送裝置85時(shí)，相機(jī)40也可拍攝裝配集裝架80上圖案標(biāo)識(shí)30的圖像，從而識(shí)別關(guān)于裝配集裝架80位置和姿態(tài)的布局信息。因此，將裝配集裝架80的旋轉(zhuǎn)位移量或傾斜量反饋至機(jī)器人50，從而，精確地將裝配部件100放入到裝配集裝架80上的接納裝配部件70中。-對(duì)比模式的裝配集裝架的定位和停止機(jī)構(gòu)-在裝配集裝架80’ (傳送裝置85上所傳送)為了各工序而停止以進(jìn)行裝配操作時(shí)，對(duì)于此時(shí)以高精度定位裝配集裝架80’的技術(shù)而言，提供了各種可能的構(gòu)造。即，如圖 34Α所示，可以采用這樣的構(gòu)造，包括在裝配集裝架80’沿其傳送方向上的一側(cè)設(shè)置擋塊 86’ ；沿著與裝配集裝架80’的傳送方向相交叉的方向，在裝配集裝架80’上形成一對(duì)定位件88’ ；以及，沿三個(gè)方向定位并限制裝配集裝架80’。可選擇地，如圖34Β所示，除了包括擋塊86’之外，還可采用另一種構(gòu)造，其中，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)89’使因擋塊86’而停止的裝配集裝架80’從傳送裝置85升起，然后進(jìn)行放置。然而，這些構(gòu)造恐怕會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜化。如上所述，根據(jù)使用本示例性實(shí)施例的裝配集裝架80的裝配處理，可以精確識(shí)別關(guān)于裝配集裝架80位置和姿態(tài)的布局信息，而不會(huì)如對(duì)比例中那樣導(dǎo)致裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。
20本示例性實(shí)施例的裝配處理優(yōu)選的是，可以通過(guò)將關(guān)于裝配集裝架80的布局信息反饋給機(jī)器人50，來(lái)精確地確定將裝配部件100放入裝配集裝架80上的接納裝配部件70的位置?！ぷ兓?6-1圖35A示出第六示例性實(shí)施例的裝配處理裝置的變化例6-1的主要部分。在圖中，就基本結(jié)構(gòu)而言，裝配處理裝置與第六示例性實(shí)施例所描述的對(duì)應(yīng)部分基本相同。然而，添加到裝配集裝架80的圖案標(biāo)識(shí)110的結(jié)構(gòu)與第六示例性實(shí)施例所描述圖案標(biāo)識(shí)30的結(jié)構(gòu)不同。類似于第六示例性實(shí)施例所描述部件的部件使用相似的附圖標(biāo)號(hào)標(biāo)注，并省略對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在本示例性實(shí)施例中，圖案標(biāo)識(shí)110印刷在卡片120的正面，如圖35A所示。卡片 120固定于安裝凹部83，安裝凹部83形成于裝配集裝架80頂面82的一部分(例如角部)中。圖案標(biāo)識(shí)110可以采用這樣的構(gòu)造，例如圖16A所示，包括單位圖案標(biāo)記111和類型指示標(biāo)記116，其中單位圖案標(biāo)記111例如由漸變圖案112組成并設(shè)置于卡片120正面的四個(gè)角部處，類型指示標(biāo)記116沿著卡片120正面的兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置。圖案標(biāo)識(shí)110也可以采用這樣的構(gòu)造，例如圖16B所示，包括單位圖案標(biāo)記111和類型指示標(biāo)記116，其中單位圖案標(biāo)記111例如由點(diǎn)像113組成并設(shè)置于卡片120正面的四個(gè)角部處，類型指示標(biāo)記 116沿著卡片120正面的兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置。順便提及，根據(jù)需要，還可以以相同于圖17至圖19所示的方式來(lái)改變圖案標(biāo)識(shí) 110的固定方法和圖案標(biāo)識(shí)110的布局。·變化例 6-2圖36A和圖36B為說(shuō)明圖，示出第六示例性實(shí)施例的裝配處理裝置的變化例(變化例6-2)的主要部分。 在變化例6-2中，可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，例如使相機(jī)40和機(jī)器人50彼此分開(kāi)，以固定方式將相機(jī)40設(shè)置于非正對(duì)測(cè)量位置，以高精度測(cè)量裝配集裝架80上的圖案標(biāo)識(shí)30 ；或者，通過(guò)除了機(jī)器人50之外的其他可移動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)來(lái)支撐相機(jī)40?！ぷ兓?6-3圖37A和圖37B為說(shuō)明圖，示出第六示例性實(shí)施例的裝配處理裝置的變化例(變化例6-3)的主要部分。變化例6-3包括將卡片120設(shè)置于裝配集裝架80頂面82，相對(duì)于水平方向以傾斜角θ放置在傾斜支撐臺(tái)145上，該卡片120具有各角部處的圖案標(biāo)識(shí)110。同時(shí)，將相機(jī) 40設(shè)置在裝配集裝架80的頂面82上方，使得相機(jī)40的成像平面正對(duì)該頂面，并且相機(jī)40 的成像平面不會(huì)正對(duì)卡片120上的圖案標(biāo)識(shí)110的表面。即使在本變化例中，相機(jī)40的成像平面也是相對(duì)于裝配集裝架80的圖案標(biāo)識(shí)110 的表面傾斜θ角，如第六示例性實(shí)施例和變化例6-1、6-2中一樣。因此，當(dāng)在非正對(duì)測(cè)量位置測(cè)量圖案標(biāo)識(shí)110時(shí)，針對(duì)關(guān)于圖案標(biāo)識(shí)110的布局信息，可以獲得高精確度的測(cè)量結(jié)^ ο·第七示例性實(shí)施例圖38是說(shuō)明圖，示出用作第七示例性實(shí)施例的物品處理裝置的裝配處理裝置的總體結(jié)構(gòu)。
<裝配處理裝置的總體結(jié)構(gòu)>在圖中，裝配處理裝置自動(dòng)將裝配部件100放入未示出的接納裝配部件中。在本示例性實(shí)施例中，裝配處理裝置包括圖案標(biāo)識(shí)30，其用作設(shè)置在裝配部件 100上的標(biāo)識(shí)，用于識(shí)別關(guān)于裝配部件100位置和姿態(tài)的布局信息；相機(jī)40，其拍攝裝配部件100上的圖案標(biāo)識(shí)30的圖像；機(jī)器人50，其用作支撐機(jī)構(gòu)，抓握裝配部件100并將裝配部件100放入接納裝配部件中；以及控制器60，其控制相機(jī)40的成像時(shí)刻，接收來(lái)自相機(jī) 40的成像信息輸入，識(shí)別關(guān)于裝配部件100位置和姿態(tài)的布局信息，并且基于所識(shí)別的布局信息并沿著下文所述圖40所示的流程控制機(jī)器人50的動(dòng)作。在本示例性實(shí)施例中，機(jī)器人50具有可通過(guò)多軸關(guān)節(jié)致動(dòng)的機(jī)械臂51?？蓤?zhí)行抓握動(dòng)作的機(jī)械手52設(shè)置在機(jī)械臂51的末端處。根據(jù)諸如動(dòng)作捕捉等輸入軌跡信息指導(dǎo)機(jī)械手52要執(zhí)行的處理操作。根據(jù)來(lái)自相機(jī)40的成像信息對(duì)機(jī)械手52所執(zhí)行的處理操作進(jìn)行校正。在本示例性實(shí)施例中，相機(jī)40固定于機(jī)械手52的一部分處，并通過(guò)機(jī)械手52布置于預(yù)定測(cè)量位置處。雖然裝配部件100可以根據(jù)應(yīng)用情況任意選擇，但在例如部件主體101 (采取大致長(zhǎng)方體形狀)的底部上設(shè)置一對(duì)定位腿103。將裝配部件100放入接納裝配部件70的定位凹部73中進(jìn)行裝配(參見(jiàn)圖41)。<圖案標(biāo)識(shí)>在示例性實(shí)施例中，如圖39A和圖39B所示，以裝配部件100的部件主體101的頂面102作為識(shí)別基準(zhǔn)面。圖案標(biāo)識(shí)30具有單位圖案標(biāo)記31，其設(shè)置在頂面102的四個(gè)角部處；以及類型指示標(biāo)記36，其沿部件主體101的頂面102的兩個(gè)相鄰側(cè)邊設(shè)置。圖39A中的附圖標(biāo)號(hào)70表示接納裝配部件。例如如圖39C和圖4A所示，單位圖案標(biāo)記31的一種典型構(gòu)造例示為漸變圖案32， 漸變圖案32的濃度分布模式Pc在中央位置C處表現(xiàn)出最高濃度，并且隨著朝向標(biāo)記邊緣的距離增加，濃度逐漸減小。如圖39D和圖4A所示，單位圖案標(biāo)記31的另一種典型構(gòu)造例示為點(diǎn)像，點(diǎn)像在中央位置C處的點(diǎn)33分布濃度最高，從而形成高濃度區(qū)域34，并且越靠近點(diǎn)像的邊緣，點(diǎn)33 的分布逐漸變粗，從而形成低濃度區(qū)域35。在這種情況下，可以通過(guò)改變點(diǎn)33的直徑尺寸、 改變點(diǎn)之間的間隔、以及改變布局位置，來(lái)使單位圖案標(biāo)記具有濃度分布。特別地，點(diǎn)像構(gòu)造是優(yōu)選的，這是因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)利用噴墨圖像形成裝置或電子照相圖像形成裝置的印刷操作，容易地形成點(diǎn)像。同時(shí)，例如，當(dāng)接納裝配部件70包括多種類型(例如，就顏色類型、尺寸等方面而言)時(shí)，類型指示標(biāo)記起到ID (辨識(shí))指示的作用，用于找到與對(duì)應(yīng)類型相匹配的接納裝配部件。在本示例性實(shí)施例中，類型指示標(biāo)記36設(shè)置在兩個(gè)位置處，但其也可以設(shè)置于一個(gè)位置處。可選擇地，即使將類型指示標(biāo)記以分開(kāi)的方式布置于三個(gè)以上位置處也沒(méi)有問(wèn)題。圖案標(biāo)識(shí)30的制造實(shí)施例和相機(jī)40的測(cè)量方法與第一示例性實(shí)施例所描述的基本相同?！囱b配處理〉下面描述由本示例性實(shí)施例的裝配處理裝置進(jìn)行的裝配處理。
-裝配部件的裝配處理-首先，控制器60執(zhí)行圖40所示流程的處理，并向相機(jī)40和機(jī)器人50發(fā)送控制信號(hào)。在圖中，控制器60首先通過(guò)相機(jī)40對(duì)尚未裝配的裝配部件100上的圖案標(biāo)識(shí)30 進(jìn)行兩階段式測(cè)量(在正對(duì)測(cè)量位置處進(jìn)行的測(cè)量和在非正對(duì)測(cè)量位置處進(jìn)行的測(cè)量) (參見(jiàn)圖41所示的部件識(shí)別過(guò)程)；接著，控制器識(shí)別關(guān)于尚未裝配的裝配部件100位置和姿態(tài)的布局信息。然后，控制器60確定機(jī)械手52的移動(dòng)動(dòng)作；令機(jī)械手52抓握裝配部件100(參見(jiàn)圖41所示的部件抓握過(guò)程)；以及通過(guò)機(jī)械手52使裝配部件100移動(dòng)到接納裝配部件 70 (參見(jiàn)圖41所示的部件裝配過(guò)程)。然后，控制器60確定機(jī)械手52已經(jīng)完成裝配部件100的裝配處理，并令機(jī)械手52 退回到預(yù)定收回位置。-裝配部件的裝配檢查-控制器60通過(guò)相機(jī)40對(duì)已裝配的裝配部件上的圖案標(biāo)識(shí)30進(jìn)行兩階段式測(cè)量 (在正對(duì)測(cè)量位置處進(jìn)行的測(cè)量和在非正對(duì)測(cè)量位置處進(jìn)行的測(cè)量)，從而識(shí)別關(guān)于已裝配的裝配部件100位置和姿態(tài)的布局信息(參見(jiàn)圖41所示的部件檢查過(guò)程)。然后，檢查測(cè)量值是否處于預(yù)定允許范圍內(nèi)。當(dāng)測(cè)量值處于允許范圍內(nèi)時(shí)，判定已裝配部件的裝配檢查合格(OK)。相反，當(dāng)測(cè)量值超出允許范圍時(shí)，判定已裝配部件的裝配檢查不合格(NG)。更具體地，如圖42A所示，從關(guān)于圖案標(biāo)識(shí)30的各單位圖案標(biāo)記31的成像信息中，相機(jī)40獲取Z軸方向的位置數(shù)據(jù)，從而可以計(jì)算沿Z軸方向發(fā)生的提升量(ΔΖ)。如圖42B所示，從關(guān)于圖案標(biāo)識(shí)30的各單位圖案標(biāo)記31的成像信息中，相機(jī)40 獲取圍繞Y軸的位置數(shù)據(jù)，從而可以計(jì)算圖案標(biāo)識(shí)相對(duì)于Y軸的傾斜量(θ y)。如圖42C所示，從關(guān)于圖案標(biāo)識(shí)30的各單位圖案標(biāo)記31的成像信息中，相機(jī)40 獲取X軸和Y軸方向的位置數(shù)據(jù)，從而可以計(jì)算沿X軸方向和Y軸方向發(fā)生的位移量(ΔΧ， Δ Y)。此外，如圖42D所示，從關(guān)于圖案標(biāo)識(shí)30的各單位圖案標(biāo)記31的成像信息中，相機(jī)40獲取圍繞Z軸的位置數(shù)據(jù)，從而可以計(jì)算相對(duì)于Z軸發(fā)生的旋轉(zhuǎn)位移量(θ ζ)。<對(duì)比模式的裝配部件的裝配檢查>圖43Α示出在裝配部件100’上沒(méi)有設(shè)置圖案標(biāo)識(shí)的對(duì)比模式。如圖4 所示，如果裝配部件100’剛好被放入接納裝配部件70’中，則裝配部件100’不會(huì)沿Z軸方向升起， 也不會(huì)相對(duì)于Y軸傾斜。然而，如圖44A所示，如果裝配部件100’沒(méi)有被適當(dāng)?shù)胤湃虢蛹{裝配部件70’中， 例如，可以使用Z軸位移傳感器211 (例如非接觸式激光位移傳感器或接觸式位移傳感器) 獲取Z軸方向的位置數(shù)據(jù)，從而計(jì)算沿Z軸方向發(fā)生的提升量(ΔΖ)。另外，如圖44B所示，可以根據(jù)從兩個(gè)Z軸位移傳感器212和213 (非接觸式激光位移傳感器或接觸式位移傳感器)輸出的測(cè)量值之差，計(jì)算相對(duì)于X軸發(fā)生的傾斜角θχ 和相對(duì)于Y軸發(fā)生的傾斜角θ y,所述兩個(gè)Z軸位移傳感器212和213在X軸方向和Y軸方向上均彼此分開(kāi)。
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如圖44C所示，需要通過(guò)使用X軸位移傳感器214和Y軸位移傳感器215 (例如非接觸式激光位移傳感器或接觸式位移傳感器)來(lái)獲取X軸位置數(shù)據(jù)和Y軸位置數(shù)據(jù)，從而計(jì)算相對(duì)于X軸發(fā)生的位移量(ΔΧ)和相對(duì)于Y軸發(fā)生的位移量(ΔΥ)。此外，如圖44D所示，例如，可以根據(jù)在X軸方向上彼此分隔開(kāi)的Y軸位移傳感器 216和217 (例如非接觸式激光位移傳感器或接觸式位移傳感器)的測(cè)量值之差，計(jì)算相對(duì)于Z軸發(fā)生的旋轉(zhuǎn)位移量ΘΖ。如上所述，為了計(jì)算各位移，一些傳感器能夠共享。然而，仍需要大量的位移傳感器211至217，這繼而導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜化?！さ诎耸纠詫?shí)施例圖45是說(shuō)明圖，示出用作第八示例性實(shí)施例的物品處理裝置的裝配處理裝置的主要部分。在本示例性實(shí)施例中，就基本結(jié)構(gòu)而言，裝配處理裝置與第七示例性實(shí)施例所描述的對(duì)應(yīng)部分基本相同。然而，與第七示例性實(shí)施例不同的是，還將與裝配部件100的圖案標(biāo)識(shí)30基本相同的圖案標(biāo)識(shí)230設(shè)置于接納裝配部件70的頂面72上。在本示例性實(shí)施例中，圖案標(biāo)識(shí)230具有單位圖案標(biāo)記231，其分別布置在頂面72的四個(gè)角部處；以及類型指示標(biāo)記236，其沿頂面72的兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置。在本示例性實(shí)施例中，相機(jī)40拍攝裝配部件100的圖案標(biāo)識(shí)30的圖像，并且還拍攝接納裝配部件70的圖案標(biāo)識(shí)230的圖像?？刂破?0沿圖46所示流程控制相機(jī)40和機(jī)器人50 (參見(jiàn)第六示例性實(shí)施例)，該控制器60與第七示例性實(shí)施例中所描述的對(duì)應(yīng)部件相同。下面參照?qǐng)D46描述本示例性實(shí)施例的裝配處理裝置的操作。首先，控制器60執(zhí)行圖46所示流程的處理，并向相機(jī)40和機(jī)器人50發(fā)送控制信號(hào)。在圖中，控制器60通過(guò)相機(jī)40對(duì)尚未裝配的裝配部件100上的圖案標(biāo)識(shí)30進(jìn)行兩階段式測(cè)量(在正對(duì)測(cè)量位置處進(jìn)行的測(cè)量和在非正對(duì)測(cè)量位置處進(jìn)行的測(cè)量)(參見(jiàn)圖47所示的部件識(shí)別過(guò)程)；接著，控制器識(shí)別關(guān)于尚未裝配的裝配部件100位置和姿態(tài)的布局信息。然后，控制器60確定機(jī)械手52的移動(dòng)動(dòng)作，并令機(jī)械手52抓握裝配部件100 (參見(jiàn)圖47所示的部件抓握過(guò)程)。然后，控制器60通過(guò)相機(jī)40對(duì)接納裝配部件70上的圖案標(biāo)識(shí)230進(jìn)行兩階段式測(cè)量，以便識(shí)別關(guān)于接納裝配部件70位置和姿態(tài)的布局信息，并且對(duì)機(jī)械手52的移動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行校正；以及，通過(guò)機(jī)械手52將裝配部件100放到接納裝配部件70處(參見(jiàn)圖47中所示的部件裝配過(guò)程)。 然后，控制器60確定機(jī)械手52已經(jīng)完成裝配部件100的裝配處理，并令機(jī)械手52 退回到預(yù)定收回位置。 接著，控制器60通過(guò)相機(jī)40對(duì)已裝配好的裝配部件100上的圖案標(biāo)識(shí)30以及接納裝配部件70上的圖案標(biāo)識(shí)230進(jìn)行兩階段式測(cè)量，從而識(shí)別關(guān)于已裝配的裝配部件100 位置和姿態(tài)的布局信息以及關(guān)于已裝配的接納裝配部件70位置和姿態(tài)的布局信息(參見(jiàn)圖47所示的部件檢查過(guò)程)。
然后，從圖案標(biāo)識(shí)之間的相對(duì)位置關(guān)系，檢查測(cè)量值是否處于預(yù)定允許范圍內(nèi)。當(dāng)測(cè)量值處于允許范圍內(nèi)時(shí)，判定已裝配部件的裝配檢查合格(OK)。相反，當(dāng)測(cè)量值超出允許范圍時(shí)，判定已裝配部件的裝配檢查不合格(NG)。特別地，在本示例性實(shí)施例中，即使是關(guān)于接納裝配部件70位置和姿態(tài)的布局信息，也可以被識(shí)別。因此，與第七示例性實(shí)施例的情況相比，可以更精確地檢查裝配部件100 被放入接納裝配部件70中的狀態(tài)，這是因?yàn)槌烁玫鼐S持裝配部件100配合到接納裝配部件70中的精確度之外，在裝配之后的裝配檢查過(guò)程中，還對(duì)裝配部件100與接納裝配部件70之間的相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行識(shí)別。在本示例性實(shí)施例中，即使是關(guān)于接納裝配部件70位置和姿態(tài)的布局信息，也在裝配檢查過(guò)程中得以識(shí)別。然而，在將裝配部件100放入接納裝配部件70中的情況下，識(shí)別關(guān)于接納裝配部件70位置和姿態(tài)的布局信息。因此，也可以從裝配檢查過(guò)程中省去關(guān)于接納裝配部件70的布局信息的識(shí)別處理?！さ诰攀纠詫?shí)施例圖48A是說(shuō)明圖，示出用作第九示例性實(shí)施例的物品處理裝置的裝配處理裝置的主要部分。在圖中，就基本結(jié)構(gòu)而言，裝配處理裝置與第八示例性實(shí)施例所描述的對(duì)應(yīng)部分基本相同。然而，與第八示例性實(shí)施例不同的是，接納裝配部件70定位于裝配夾具(等同于裝配基座)上的預(yù)定區(qū)域，并且相似于圖案標(biāo)識(shí)230的圖案標(biāo)識(shí)310布置于裝配夾具300 的一部分中。在本示例性實(shí)施例中，圖案標(biāo)識(shí)310印刷在卡片320的表面上?？ㄆ?20固定于安裝凹部302，安裝凹部302形成于裝配夾具300的頂面301的一部分中。如圖48A所示，圖案標(biāo)識(shí)310包括多種構(gòu)造例如，包括單位圖案標(biāo)記311和類型指示標(biāo)記316的構(gòu)造，其中單位圖案標(biāo)記311由漸變圖案組成并分別設(shè)置于卡片320表面的四個(gè)角部處，類型指示標(biāo)記316沿著卡片320表面的兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置；以及，包括單位圖案標(biāo)記311和類型指示標(biāo)記316的構(gòu)造，其中單位圖案標(biāo)記311例如由點(diǎn)像組成并分別設(shè)置于卡片320表面的四個(gè)角部處，類型指示標(biāo)記316沿著卡片320正面的兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置?？梢愿鶕?jù)需要選擇用于固定圖案標(biāo)識(shí)的方法。如上所述，在本示例性實(shí)施例中，圖案標(biāo)識(shí)310設(shè)置于裝配夾具300上。因此，通過(guò)使用相機(jī)40測(cè)量裝配夾具300上的圖案標(biāo)識(shí)310，可以識(shí)別關(guān)于裝配夾具300位置和姿態(tài)的布局信息，并且可以基于如此識(shí)別出的布局信息，識(shí)別關(guān)于接納裝配部件70位置和姿態(tài)的布局信息。因此，在將裝配部件100放至接納裝配部件70中的情況下，可以精確地進(jìn)行將裝配部件100放入到接納裝配部件70中的處理。此外，在將裝配部件100放入到接納裝配部件70中的處理完成之后，對(duì)裝配部件 100上的圖案標(biāo)識(shí)30和裝配夾具300上的圖案標(biāo)識(shí)310進(jìn)行測(cè)量，從而能夠根據(jù)關(guān)于裝配部件100位置和姿態(tài)的布局信息和關(guān)于裝配夾具300位置和姿態(tài)的布局信息，識(shí)別出裝配部件100與接納裝配部件70之間的相對(duì)位置關(guān)系。從而，可以檢查裝配部件100被放入接納裝配部件70中的狀態(tài)。在本示例性實(shí)施例中，如圖48A所示，圖案標(biāo)識(shí)310設(shè)置于安裝凹部302，安裝凹部302形成于裝配夾具300頂面301的一部分中。然而，圖案標(biāo)識(shí)的放置位置并不限于安裝凹部。當(dāng)然，如圖48B所示，圖案標(biāo)識(shí)310(包括單位圖案標(biāo)記311和類型指示標(biāo)記316) 還可以設(shè)置于裝配夾具300頂面301的四個(gè)角部和兩個(gè)側(cè)邊?！さ谑纠詫?shí)施例圖49A和圖49B示出用于檢查連接器裝置的插入狀態(tài)的裝配檢查裝置的主要部分。圖49A是說(shuō)明圖，示出尚未通過(guò)插入使凸形連接器351和凹形連接器352 ( 二者均為連接器裝置350的組件)連結(jié)到一起的狀態(tài)。圖49B是說(shuō)明圖，示出通過(guò)插入使凸形連接器和凹形連接器連結(jié)到一起的狀態(tài)。在本示例性實(shí)施例中，圖案標(biāo)識(shí)360設(shè)置于凸形連接器351的一個(gè)側(cè)表面上，圖案標(biāo)識(shí)370設(shè)置于凹形連接器352的一個(gè)側(cè)表面上，其中，這兩個(gè)側(cè)表面位于同一側(cè)。圖案標(biāo)識(shí)360具有設(shè)置于側(cè)表面的四個(gè)角部的單位圖案標(biāo)記361和沿著該側(cè)表面的兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置的類型指示標(biāo)記366(166)。此外，圖案標(biāo)識(shí)370具有設(shè)置于側(cè)表面的四個(gè)角部的單位圖案標(biāo)記371和沿著該側(cè)表面的兩個(gè)側(cè)邊設(shè)置的類型指示標(biāo)記376。如圖49B所示，在將凸形連接器351裝進(jìn)凹形連接器352中之后，用相機(jī)40對(duì)圖案標(biāo)識(shí)360和370進(jìn)行兩階段式測(cè)量(在正對(duì)測(cè)量位置進(jìn)行的測(cè)量+在非正對(duì)測(cè)量位置進(jìn)行的測(cè)量)，或者，以高精度在非正對(duì)測(cè)量位置處進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)測(cè)出的成像信息，未示出的控制器識(shí)別關(guān)于凸形連接器351上圖案標(biāo)識(shí)360 的位置和姿態(tài)的布局信息以及關(guān)于凹形連接器352上圖案標(biāo)識(shí)370的位置和姿態(tài)的布局信息；并且計(jì)算兩連接器之間的相對(duì)位置關(guān)系，從而檢查連接器的裝配狀態(tài)。在本示例性實(shí)施例中，凸形連接器351上的圖案標(biāo)識(shí)360和凹形連接器352上的圖案標(biāo)識(shí)370設(shè)置有不同類型的指示標(biāo)記(ID)，從而可以精確識(shí)別關(guān)于凸形連接器351的布局信息和關(guān)于凹形連接器352的布局信息。在本示例性實(shí)施例中，凸形連接器351設(shè)置有圖案標(biāo)識(shí)360，凹形連接器352設(shè)置有圖案標(biāo)識(shí)370。例如在凹形連接器352設(shè)置于印刷電路板355上預(yù)定區(qū)域的構(gòu)造中，將圖案標(biāo)識(shí)設(shè)置于印刷電路板355上，代替設(shè)置于凹形連接器352上。通過(guò)印刷電路板上的圖案標(biāo)識(shí)以及凸形連接器351(被插入并放于凹形連接器352中)的圖案標(biāo)識(shí)360，也可以識(shí)別出凸形連接器與凹形連接器之間的相對(duì)位置關(guān)系。[實(shí)施例]·實(shí)施例1通過(guò)用作示例性實(shí)施例的物品處理裝置的拾取處理裝置，研究當(dāng)相機(jī)傾斜度發(fā)生變化時(shí)相機(jī)移動(dòng)的距離與測(cè)量誤差(即相機(jī)移動(dòng)的距離與測(cè)量值之差)之間的關(guān)系。得到圖50所示的結(jié)果。在圖50中，相機(jī)傾斜度為0°值對(duì)應(yīng)于相機(jī)的成像平面與分揀托盤(pán)形成有圖案標(biāo)識(shí)的表面相平行的構(gòu)造(等同于正對(duì)測(cè)量位置)。相機(jī)傾斜度為15°值對(duì)應(yīng)于相機(jī)的成像平面相對(duì)于分揀托盤(pán)的圖案標(biāo)識(shí)傾斜15°角的構(gòu)造(等同于相對(duì)于正對(duì)測(cè)量位置而言的非正對(duì)測(cè)量位置)。相機(jī)傾斜度為30°值對(duì)應(yīng)于相機(jī)的成像平面相對(duì)于分揀托盤(pán)的圖案標(biāo)識(shí)傾斜30°角的構(gòu)造(等同于相對(duì)于正對(duì)測(cè)量位置而言的非正對(duì)測(cè)量位置)。從圖中可以看出，在正對(duì)測(cè)量位置進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，隨著相機(jī)移動(dòng)的距離增大， 測(cè)量誤差變大；在非正對(duì)測(cè)量位置進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，盡管相機(jī)移動(dòng)的距離增大，但測(cè)量誤差仍保持較小。實(shí)施例示出相機(jī)傾斜15°和30°的情況作為非正對(duì)測(cè)量位置的實(shí)施例。在傾斜 45°時(shí)對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行研究?？蓴喽ㄔ摐y(cè)量誤差保持為更小。本發(fā)明示例性實(shí)施例的上述說(shuō)明僅為例示說(shuō)明目的。并不意在窮舉，也不能將本發(fā)明局限于所披露的具體形式。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地對(duì)其進(jìn)行多種變更和改變。選擇描述示例性實(shí)施例是為了更好地說(shuō)明本發(fā)明原理及其實(shí)踐應(yīng)用，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解本發(fā)明，為了特定的用途可以有多種示例性實(shí)施例以及多種變化例。本發(fā)明范圍由所附權(quán)利要求及其等同置換限定。
權(quán)利要求
1.一種物品識(shí)別裝置，包括標(biāo)識(shí)，其具有四個(gè)以上單位圖案標(biāo)記，所述單位圖案標(biāo)記以預(yù)定位置關(guān)系設(shè)置于待識(shí)別物品上并且形成為使?jié)舛确植寄Ｊ綇膱D案標(biāo)記的中央位置向邊緣順次變化；成像工具，其布置為與待識(shí)別物品相對(duì)，并且拍攝所述標(biāo)識(shí)的圖像；支撐機(jī)構(gòu)，其支撐所述成像工具，從而允許將所述成像工具至少布置于非正對(duì)測(cè)量位置，在所述非正對(duì)測(cè)量位置處，所述成像工具的成像平面沒(méi)有正對(duì)所述標(biāo)識(shí)的表面，所述標(biāo)識(shí)設(shè)置在待識(shí)別物品上并處于所述成像工具的視野范圍內(nèi)；以及布局信息識(shí)別部，通過(guò)布置于所述非正對(duì)測(cè)量位置的成像工具拍攝所述標(biāo)識(shí)的圖像， 所述布局信息識(shí)別部至少利用關(guān)于所述標(biāo)識(shí)的成像信息識(shí)別關(guān)于待識(shí)別物品的位置和姿態(tài)的布局信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物品識(shí)別裝置，其中，所述標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)于表示點(diǎn)像形式的單位圖案標(biāo)記的濃度分布模式的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的物品識(shí)別裝置，其中，所述標(biāo)識(shí)具有四個(gè)單位圖案標(biāo)記，所述四個(gè)單位圖案標(biāo)記布置于待識(shí)別物品的同一平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的物品識(shí)別裝置，其中，所述標(biāo)識(shí)設(shè)置于卡片上， 所述卡片以可拆卸方式安裝在待識(shí)別物品上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的物品識(shí)別裝置，其中，所述標(biāo)識(shí)具有四個(gè)以上的單位圖案標(biāo)記并且具有類型指示標(biāo)記，所述類型指示標(biāo)記用于識(shí)別類型信息，所述類型信息不同于關(guān)于待識(shí)別物品位置和姿態(tài)的布局信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的物品識(shí)別裝置，其中，所述支撐機(jī)構(gòu)將所述成像工具移動(dòng)到第一測(cè)量位置和第二測(cè)量位置，在所述第一測(cè)量位置處，設(shè)置于待識(shí)別物品上的標(biāo)識(shí)進(jìn)入所述成像工具的視野范圍，并對(duì)所述標(biāo)識(shí)進(jìn)行測(cè)量，從而可以拍攝所述標(biāo)識(shí)的俯視圖，所述第二測(cè)量位置由非正對(duì)測(cè)量位置構(gòu)成，在所述非正對(duì)測(cè)量位置處，所述標(biāo)識(shí)進(jìn)入所述成像工具的視野范圍，并且以高于在所述第一測(cè)量位置處的精確度進(jìn)行測(cè)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的物品識(shí)別裝置，其中，所述支撐機(jī)構(gòu)的第一測(cè)量位置由正對(duì)測(cè)量位置構(gòu)成，在所述正對(duì)測(cè)量位置處，所述成像工具的成像平面正對(duì)所述標(biāo)識(shí)的表面，所述標(biāo)識(shí)設(shè)置于待識(shí)別物品上且處于所述成像工具的視野范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或權(quán)利要求7所述的物品識(shí)別裝置，其中，所述布局信息識(shí)別部從所述成像工具在第一測(cè)量位置獲取的成像信息來(lái)計(jì)算關(guān)于所述待識(shí)別物品上標(biāo)識(shí)的位置和姿態(tài)的布局信息，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定所述支撐機(jī)構(gòu)要將所述成像工具移到的第二測(cè)量位置，并且基于所述成像工具在所述第二測(cè)量位置處獲取的成像信息識(shí)別關(guān)于所述標(biāo)識(shí)的位置和姿態(tài)的布局信息。
9.一種物品處理裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的物品識(shí)別裝置；控制部，其根據(jù)關(guān)于待由所述物品識(shí)別裝置識(shí)別的物品的位置和姿態(tài)的布局信息產(chǎn)生控制信號(hào)，并且控制與所述待識(shí)別物品相同的待處理物品或相對(duì)于所述待識(shí)別物品以預(yù)定位置關(guān)系放置的待處理物品的處理操作；以及處理機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由所述控制部產(chǎn)生的控制信號(hào)對(duì)所述待處理物品進(jìn)行處理操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的物品處理裝置，其中，所述處理機(jī)構(gòu)還兼作所述成像工具的支撐機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種物品識(shí)別裝置以及使用該物品識(shí)別裝置的物品處理裝置，所述物品識(shí)別裝置包括標(biāo)識(shí)，該標(biāo)識(shí)具有四個(gè)以上單位圖案標(biāo)記，單位圖案標(biāo)記以預(yù)定位置關(guān)系設(shè)置于待識(shí)別物品上并且形成為使?jié)舛确植寄Ｊ綇膱D案標(biāo)記的中央位置向邊緣順次變化。物品識(shí)別裝置還包括成像工具，其布置為與待識(shí)別物品相對(duì)，并且拍攝標(biāo)識(shí)的圖像；支撐機(jī)構(gòu)，其支撐成像工具，從而允許將成像工具至少布置于非正對(duì)測(cè)量位置；以及布局信息識(shí)別部，其識(shí)別關(guān)于待識(shí)別物品的位置和姿態(tài)的布局信息。
文檔編號(hào)B25J19/00GK102207369SQ20101061073
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者小池尚己, 若林公宏 申請(qǐng)人:富士施樂(lè)株式會(huì)社