5 . 1 結 言
前 章 ま で に 述 べ た よ う に , 本 研 究 に お い て , パ ー ツ ピ ッ キ ン グ 作 業 に 用 い る ア ク テ ィ ブ ビ ジ ョ ン シ ス テ ム と 作 業 プ ラ ニ ン グ 手 法 を 開 発 し た 。 本 研 究 に お け る 成 果 は 以 下 の 通 り で あ る 。
‑ア ク テ ィ ブ ビ ジ ョ ン シ ス テ ム に お い て 使 用 さ れ る レ ン ジ フ ァ イ ン ダ 装 置を製作し,そのキャリプレーション手法の開発を行なった。
‑ア ク テ ィ ブ ビ ジ ョ ン シ ス テ ム を 用 い る こ と で , パ ー ツ ピ ッ キ ン グ 作 業 の た め の 部 品 情 報 の 計 測 を 高 速 化 し , 作 業 を 効 率 化 し た 。
‑積 み 上 げ ら れ た 部 品 群 の 様 子 を 評 価 し , そ の 評 価 に 基 づ い て 部 品 取 り 出 し 順 序 を 決 定 す る プ ラ ニ ン グ を 行 な う こ と で , 作 業 の 効 率 と 生 産 性 を向上させた。
ア ク テ ィ ブ ビ ジ ョ ン シ ス テ ム に 用 い る レ ン ジ フ ァ イ ン ダ を 製 作 し た 。 本 装 置 は 2台の CCDカ メ ラ と レ ー ザ ス リ ッ ト 光 投 光 器 を 使 用 し て い る 。 距 離 計 算 を 内 蔵 の ivlPlTに行なわせることにより,カメラの 1フ レ ー ム 時 間 (33.3 [l11SCC.]) 内 に , ス リ ッ ト 光 を 照 射 さ れ て い る 領 域 の 点 の 3次 元 位 置 を 得 る こ と が で き た 。 分 解 能 に 関 し て は , カ メ ラ 前 方 約 1500[111111]の 範 囲 約 200 [nl1TI]の 領 域 を 測 定 す る 際 に , 奥 行 き 方 向 に 関 し て 約 l .5 [ 111111 ]の分解能を 得 る こ と が で き た 。 ま た , レ ン ジ フ ァ イ ン ダ に 使 用 す る 2台 の カ メ ラ ( ス テ レ オ カ メ ラ ) を モ デ ル 化 す る 際 に , 新 し い モ デ ル 化 法 を 導 入 し た 。 そ し て そ の モ デ ル に 基 づ い て レ ン ジ フ ァ イ ン ダ の キ ャ リ プ レ ー シ ョ ン を 行 な う 手 法 を 開 発 し た 。 本 手 法 は , 異 な る 2枚 の 平 面 の 法 線 ベ ク ト ル を レ ン ジ フ ア
5.1 結 言 9
インダと 3次 元 測 定 器 の 双 方 で 計 測 し た 結 果 を 用 い て , キ ャ リ プ レ ー シ ョ ン を 行 な う 。 法 線 ベ ク ト ノ レ の 計 測 を 容 易 且 つ 精 度 良 く 行 な う こ と が で き る た め , 簡 易 な 作 業 で 精 度 良 い キ ャ リ プ レ ー シ ョ ン 結 果 を 得 ら れ る 。 こ の よ う に , パ ー ツ ピ ッ キ ン グ 作 業 に 応 用 可 能 な 速 度 と 分 解 能 を 持 つ レ ン ジ フ ァ イ ン ダ を 製 作 す る こ と が で き た 。 ま た そ の キ ャ リ ブ レ ー シ ョ ン も , パ ー ツ ピ ツ キ ン グ 作 業 に 使 用 す る の に 十 分 な 精 度 を , 簡 易 な 作 業 で 得 ら れ た 。
1台 の カ メ ラ を 持 つ 単 眼 シ ス テ ム と レ ン ジ フ ァ イ ン ダ と を 組 み 合 わ せ る こ と に よ っ て マ ル チ セ ン サ ビ ジ ュ ア ル シ ス テ ム を 構 築 し , 実 際 に パ ー ツ ピ ッ キ ン グ 作 業 に 応 用 し た 。 そ の 際 , 各 ビ ジ ュ ア ル セ ン サ が 互 い の セ ン サ か ら の 情 報 を 用 い て 処 理 を 修 正 す る 手 法 を 開 発 し , セ ン サ シ ス テ ム を ア ク テ ィ ブ ビ ジ ョ ン シ ス テ ム と し た 。 本 手 法 を 用 い て セ ン サ シ ス テ ム の 処 理 を 高 速 化 す る こ と に よ り , パ ー ツ ピ ッ キ ン グ 作 業 を 効 率 化 で き る セ ン サ シ ス テ ム
を構築できた。
ノ ミ ー ツ ピ ッ キ ン グ 作 業 に お い て , 作 業 全 体 の 処 理 を 効 率 化 し ま た 作 業 の 信 頼 性 を 高 め る た め の , 部 品 取 り 出 し 順 序 付 け の プ ラ ニ ン グ 手 法 を 開 発 し た 。 順 序 付 け を 行 う た め に , 部 品 の 取 り 出 し に よ っ て 部 品 群 の 山 が 崩 れ る 可 能 性 の 判 定 と , 部 品 取 り 出 し 作 業 の 行 な い 易 さ の 評 価 を 行 な っ た 。 そ の 際 , 部 品 群 の 山 が 崩 れ る 可 能 性 と し て は 取 り 出 す 部 品 が 他 の 部 品 を 支 え て い る か ど う か の 判 定 を 用 い , 作 業 の 行 な い 易 さ と し て は マ ニ ピ ュ レ ー タ が 他 の 部 品 と の 衝 突 の 危 険 性 無 し に 作 業 を 行 な い 得 る か の 評 価 を 用 い た 。 こ れ ら の 判 定 と 評 価 を 行 な う 手 法 を 開 発 し , ま た 実 験 に よ っ て 実 際 に そ れ ら の 判 定 お よ び 評 価 を 行 な え る こ と を 示 し た。こ の よ う に , 本 プ ラ ニ ン グ を 用 い る こ と に よ っ て パ ー ツ ピ ッ キ ン グ 作 業 全 体 の 処 理 の 効 率 化 と 生 産 性 の 向上を達成できた。
以 上 述 べ た よ う に , パ ー ツ ピ ッ キ ン グ 作 業 を 効 率 良 く , 且 つ 高 い 生 産 性 で 実 行 す る た め の セ ン サ シ ス テ ム を 構 築 す る こ と が で き た 。
:
5.1 結 言 99
今 後 の 研 究 課 題 と し て 残 さ れ た 問 題 点 と し て は , 以 下 に 挙 げ る も の が 考えられる。
本 研 究 に お い て は , 対 象 を 大 ま か な 大 き さ が 分 か っ て い る 直 方 体 に 限 っ た 。 実 際 に ロ ボ ッ ト シ ス テ ム が 応 用 さ れ る 生 産 現 場 に お い て , 対 象 が そ の よ
う な も の に 限 ら れ て い る 状 況 は 非 常 に 少 な い と 考 え ら れ る 。 郵 便 小 包 を 分 類 す る よ う な 作 業 [67][12]で も , 対 象 は 任 意 の 大 き さ の 直 方 体 と な る 。 従 っ て 生 産 現 場 へ 導 入 す る た め に は , よ り 一般 的 な 部 品 に 対 し て も 作 業 を 行 な
う こ と の で き る パ ー ツ ピ ッ キ ン グ シ ス テ ム を 構 築 す る 必 要 が あ る 。
他 の 問 題 点 と し て は , 部 品 を 取 り 出 す こ と に よ っ て 部 品 群 の 山 を 崩 し て し ま う 可 能 性 を 判 定 す る 際 , 現 在 の シ ス テ ム で は 部 品 群 が 崩 れ る 全 て の 状 況 を 検 出 で き な い , と い う 点 が 挙 げ ら れ る 。 部 品 群 の 全 て の 状 態 を 外 部 か ら 観 察 で き る 場 合[62][61]と 異 な り , 部 品 群 が 乱 雑 に 積 み 上 げ ら れ て い る 場 合 に は , 部 品 群 の 状 況 を 完 全 に 知 る こ と は で き な い 。 従 っ て 現 在 以 上 に 多 く の 状 況 を 考 慮 す る プ ラ ニ ン グ シ ス テ ム を 構 築 し で も , 部 品 群 が 崩 れ る 可 能 性 を 予 め 漏 れ な く 検 出 す る こ と は 不 可 能 で あ ろ う 。 こ れ に 対 し て は , 単 眼 シ ス テ ム に 高 速 相 関 ビ ジ ョ ン を 採 用 し , 崩 れ よ う と し て い る 部 品 を 高 速 に 探 し 出 し て 対 応 す る , 等 の 解 決 策 が あ る と 考 え る 。 ま た , ど の 部 品 を 取 り 出 す に し て も , 部 品 群 の 山 を 崩 し て し ま う と い う 状 況 も あ る で あ ろ う 。 そ の よ う な 状 況 で は , 複 数 の マ ニ ピ ュ レ ー タ を 使 用 し て 部 品 を 支 え な が ら 作 業 を 行 な う , と い っ た 処 理 も 必 要 と な る と 考 え ら れ る 。
こ れ ら の 問 題 点 の 解 決 が , 今 後 の 課 題 で あ る 。
~
謝 辞
本 論 文 は , 著 者 が 1990年 か ら 1D9G年 ま で 九 州 大 学 工 学 部 電 気 工 学 科 , 情 報 工 学 科 , お よ び 知 能 機 械工学 科 に お い て 行 っ た 研 究 を ま と め た も の です。
本 研 究 に お い て 九 州 シ ス テ ム 情 報 技 術 研 究 所 所 長 長 田 正 教 授 に は , 九 州 大 学 工 学 部 電 気 工学科 お よ び 情 報工学科 の 教 授 を 務 め て お ら れ た 期 聞 か ら 現 在 に 至 る ま で , 研 究 テ ー マ の ご 教 示 か ら 研 究 の 進 め 方 な ど 終 始 親 身 に 多 大 の ご 指 導 ご 鞭 捷 を 頂 き ま し た。ここに心からの謝意を表します。
九 州 大 学 大 学 院 シ ス テ ム 情 報 科学研 究 科 知 能 シ ス テ ム 学 専 攻 長 谷 川 勉 教 授 に は , 研 究 の 進 め方や 本 論 文 の ま と め 方 な ど 終 始 親 身 に ご 懇 切 な る ご 指 導 と ご 助 言 を 頂 き ま し た。こ こ に 心 か ら 感 謝 い た し ま す 。 ま た , 本 論 文 を ま と め る に あ た り 同 研 究 科 電気 電子シ ス テ ム 工 学 専 攻 平 津 宏 太 郎 教 授 , 同 研 究 科 知 能 シ ス テ ム学専 攻 谷 口 倫一郎 教 授 に は ご 懇 切 な る ご 指 導
とご助言を頂きました.ここに心から感謝し、たします.
九 州 大 学 工 学 部 知 能 機 械 工 学 科 近 藤 英二教 授 に は , 研 究 の 進 め 方 の ご 懇 切 な る 指 導 と , 研 究 の た め の 環 境 を 頂 き ま し た 。 こ こ に 心 か ら 感 謝 し 、 た
します。
九 州 大 学 大 学 院 シ ス テ ム 情 報 科 学 研 究 科 査 紅 彬 助 教 授 を は じ め , 九 州 大 学 工 学 部 知 能 機 械 工 学 科 清 田 高 徳 助 教 授 , 九 州 大 学 工 学 部 電 気 情 報 工 学 科 木 室 義 彦 講 師 に は 有 益 な ご 教 示 や ご 助言を 多 数 頂 き ま し た 。 こ こ に 心 か ら 感 謝 い た し ま す。
九 州 大 学 大 学 院 シ ス テ ム 情 報 科 学 研 究 科 単 蘭 弟 助 手 , 同 研 究 科 桐 木 利 弘 助 手 , 同 研 究 科 江 藤 淳二技 官 に は 有 益 な ご 助言や 研 究 環 境 の 整 備 を し て 頂 き ま し た 。 ま た , 九 州 大 学 工 学 部 情 報 工 学 科 長 田 研 究 室 , 九 州 大 学
........,.‑‑
5.1 結 言 101
大 学 院 シ ス テ ム 情 報 科 学 研 究 科 長 谷 川 研 究 室 お よ び 査 研 究 室 , な ら び に 九 州 大 学 工 学 部 知 能 機 械 工 学 科 シ ス テ ム 数 理 講 座 の 大 学 院 生 , 学 部 生 お よ び 卒 業 生 の 皆 様 に は 熱 心 な ご 討 論 を 頂 き ま し た 。 深 く 感 謝 し ま す 。
1997年 2月
『咽・町
参 考 文 献
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[3
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12, no.6, pp.828‑837 (1982).
[
凶
4] You附J1町k同乱d川ω乱孔l,HiroωOf日山山d心ω i
口iDω01け..1白山判iji~て心ag培2削gcu孔川川川u山山l日m山11山山l口山山i口山I日1('. e正孔1山山1I山山泊Iu以u仙似clTakね泊叫叫a山h日i此iko1日nl凶胤a泊ari: Rc lationships‑ Bascd Rec・ognitiollof Strllctllal Iuclll叶rIellP arts Stackecl i11 a Biu,') Robot'lC仏vo.12うpp.147154 (198‑1)
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~
参 考 文 献 103
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(1990)
[
い10例]Ezzet Al‑一Hu吋uJc正a似仰Lじ以山z幻~1、a剖I凶 An川1山111Sω cl: "Ra仙u山11時i巳郎(、11山 山llel碍i吃g駅(、 Sc句巾'、g引官l1118白叩I日1刊ta川山tiめoω凡)IIW1比thAp斗早凶p)刷汁lica川t山,1011 to Robot Bi山I日lト‑Picぐ.k江叩i口山11吃巴Uト)111日Ya(・UU111GripP(、1',"IEEE Tr 町ns.0'1/, System,s, Mα'17"
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門1"何0C.0ザlt扮lんぽJε 1991 IEEE/RSJ In吋I,tr門1川 tωi
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虻仁O仰Jげη川1川川川川u川川川¥(瓜¥(/α川山,οI,lWoω'dんμμ;I川五8占1lんhω仇加"ω,θO叩p0 η Ir川2telμJl収 ,η凡¥tRobots α 7η1 Syst柁柁e引的i'nL[13] Yo出 mぉaYa川 gih孔1'a.allcl Toshi1'o h:it (¥: '.P a1'ts‑Picki11g ill Diso1'cle1'ecl EllVi‑
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い14] Rミi忙chaむ1'dO.D臥ue1a乱札、 Daれ灯γ1礼川'1川cl1¥
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仕川〈itz川川λt川lll.a出仙t江凶llcl臼ect 乱nc ぞData tωo Fi山l口lC川clPlaωUla川t札l'SU1吋f日t孔1Cて(、Rcg色広J01日i円," IEEE T,.ans. 07, '1
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[
い16
司
]Kくa但 仰Z引1ωNぜal印 正a口 附1with Fiぬbeα、'1'G1'a瓜ti日11吃g一Fu日i011of 2‑D 111tCllsit:γIIllagc a11d Disc1'ctc Rangt' IIllagc
『咽F
参 考 文 献
10 ‑1
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Objects an吋cclVi臼s乱印i孔川ua叫1Pro(ぐ'C'お川討i日山l日l培巴 i山I日l孔 Hc孔泊Ul川clト‑Eye】 SyぉtenlUsing a Laser Tracker,"
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