JPH05246545A - 自動吊り上げシステム及び自動吊り上げ方法 - Google Patents
自動吊り上げシステム及び自動吊り上げ方法Info
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- JPH05246545A JPH05246545A JP5004263A JP426393A JPH05246545A JP H05246545 A JPH05246545 A JP H05246545A JP 5004263 A JP5004263 A JP 5004263A JP 426393 A JP426393 A JP 426393A JP H05246545 A JPH05246545 A JP H05246545A
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- matrix
- automatic lifting
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H19/00—Changing the web roll
- B65H19/10—Changing the web roll in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
- B65H19/12—Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core
- B65H19/123—Lifting, transporting, or inserting the web roll; Removing empty core with cantilever supporting arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-controlled manipulators
- B25J9/16—Program controls
- B25J9/1694—Program controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
- B25J9/1697—Vision controlled systems
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
- B65H2301/40—Type of handling process
- B65H2301/41—Winding, unwinding
- B65H2301/413—Supporting web roll
- B65H2301/4132—Cantilever arrangement
- B65H2301/41322—Cantilever arrangement pivoting movement of roll support
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2406/00—Means using fluid
- B65H2406/30—Suction means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2553/00—Sensing or detecting means
- B65H2553/40—Sensing or detecting means using optical, e.g. photographic, elements
- B65H2553/42—Cameras
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】掴み部材を伴い制御部により制御された関節結
合腕を有したロボットにより物体を自動的に吊り上げる
自動吊り上げシステム及び自動吊り上げ方法であって操
作者の手助けを必要とせずに素早く確実に動作すること
が出来ること。 【構成】物体を掴む為の掴み部材8を伴い制御装置3に
より制御されている関節結合腕7を有したロボット6を
備えていて、掴み部材が物体の少なくとも一部分の検知
された像を創出する為のカメラ11を提供し、検知され
た像が多数のドットにより構成されており、そして、制
御装置が、検知された像を受け入れ検知された像の所定
の地点の座標を決定するイメージ処理装置20を備えて
いる。
合腕を有したロボットにより物体を自動的に吊り上げる
自動吊り上げシステム及び自動吊り上げ方法であって操
作者の手助けを必要とせずに素早く確実に動作すること
が出来ること。 【構成】物体を掴む為の掴み部材8を伴い制御装置3に
より制御されている関節結合腕7を有したロボット6を
備えていて、掴み部材が物体の少なくとも一部分の検知
された像を創出する為のカメラ11を提供し、検知され
た像が多数のドットにより構成されており、そして、制
御装置が、検知された像を受け入れ検知された像の所定
の地点の座標を決定するイメージ処理装置20を備えて
いる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、掴み部材を伴い制御
部により制御された関節結合腕を有したロボットにより
物体を自動的に吊り上げる自動吊り上げシステム及び自
動吊り上げ方法に関係している。
部により制御された関節結合腕を有したロボットにより
物体を自動的に吊り上げる自動吊り上げシステム及び自
動吊り上げ方法に関係している。
【0002】
【従来の技術】紙やプラスチックフィルムや箔やこれら
と同様なものの如き細長い材料のリールを採用している
製造プラントや包装プラントでは、プラントの種々の領
域に非常に重くそして通常は幅の異なっている多数のリ
ールを同時に供給しなければならない。
と同様なものの如き細長い材料のリールを採用している
製造プラントや包装プラントでは、プラントの種々の領
域に非常に重くそして通常は幅の異なっている多数のリ
ールを同時に供給しなければならない。
【0003】この目的の為に、可動ロボットが現在採用
されている。可動ロボットは積載位置(パレット)から
リールを吊り上げ、これらをロボットと一体のスタンド
上に積載し、これらをプラントの装填装置へと移動させ
る。
されている。可動ロボットは積載位置(パレット)から
リールを吊り上げ、これらをロボットと一体のスタンド
上に積載し、これらをプラントの装填装置へと移動させ
る。
【0004】積載位置からスタンドへ及びスタンドから
プラントの装填装置へとリールを移動させる時にリール
を掴む為に、ロボットは真空によりリールを掴む円形掴
み部材を端部に設けた関節結合腕を特徴としている。複
雑なプラントにおいて採用されているリールの内側及び
/または外側直径の幅広い異なりの故に、円形掴み部材
の利用可能な吸引部は環形状をしており、その外側及び
内側直径の夫々はリールの最小外側直径及び最大内側直
径に等しい。
プラントの装填装置へとリールを移動させる時にリール
を掴む為に、ロボットは真空によりリールを掴む円形掴
み部材を端部に設けた関節結合腕を特徴としている。複
雑なプラントにおいて採用されているリールの内側及び
/または外側直径の幅広い異なりの故に、円形掴み部材
の利用可能な吸引部は環形状をしており、その外側及び
内側直径の夫々はリールの最小外側直径及び最大内側直
径に等しい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】リールを関節結合腕に
より適切に掴ませる為に、吊り上げられるリールの型に
対応して掴み部材は中心位置合わせされなければならず
積載位置におけるリールの座標は滅多に正確には知られ
ていない。そして、操作者の手助けとなる何等の準備も
されておらず、掴み部材に自動中心位置合わせシステム
を設けることが必要とされている。
より適切に掴ませる為に、吊り上げられるリールの型に
対応して掴み部材は中心位置合わせされなければならず
積載位置におけるリールの座標は滅多に正確には知られ
ていない。そして、操作者の手助けとなる何等の準備も
されておらず、掴み部材に自動中心位置合わせシステム
を設けることが必要とされている。
【0006】この発明は上記事情の下でなされ、この発
明の目的は、把持部材を伴い制御部により制御された関
節結合腕を有したロボットにより物体を自動的に吊り上
げる自動吊り上げシステム及び自動吊り上げ方法であっ
て操作者の手助けを必要とせずに素早く確実に動作する
ことが出来る自動吊り上げシステム及び自動吊り上げ方
法を提供することである。
明の目的は、把持部材を伴い制御部により制御された関
節結合腕を有したロボットにより物体を自動的に吊り上
げる自動吊り上げシステム及び自動吊り上げ方法であっ
て操作者の手助けを必要とせずに素早く確実に動作する
ことが出来る自動吊り上げシステム及び自動吊り上げ方
法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】上述したこの発
明の目的を解決する為に、この発明に従った自動吊り上
げシステムは:物体を掴む為の掴み部材を伴い制御部に
より制御される関節結合腕を有したロボットを備えてい
て;掴み部材が物体の少なくとも一部分の検知された像
を創出する為の光学手段を提供し、検知された像が多数
のドットにより構成されており;そして、制御部が、検
知された像を受け入れ検知された像の所定の地点の座標
を決定する処理手段を備えている;ことを特徴としてい
る。
明の目的を解決する為に、この発明に従った自動吊り上
げシステムは:物体を掴む為の掴み部材を伴い制御部に
より制御される関節結合腕を有したロボットを備えてい
て;掴み部材が物体の少なくとも一部分の検知された像
を創出する為の光学手段を提供し、検知された像が多数
のドットにより構成されており;そして、制御部が、検
知された像を受け入れ検知された像の所定の地点の座標
を決定する処理手段を備えている;ことを特徴としてい
る。
【0008】このような自動吊り上げシステムでは、把
持部材が提供している光学手段が物体の少なくとも一部
分の検知された像を多数のドットにより創出している。
そしてロボットの物体を掴む為の掴み部材を伴った関節
結合腕を制御する制御部が備えている処理手段が検知さ
れた像を受け入れ検知された像の所定の地点の座標を決
定する。
持部材が提供している光学手段が物体の少なくとも一部
分の検知された像を多数のドットにより創出している。
そしてロボットの物体を掴む為の掴み部材を伴った関節
結合腕を制御する制御部が備えている処理手段が検知さ
れた像を受け入れ検知された像の所定の地点の座標を決
定する。
【0009】また上述したこの発明の目的を解決する為
に、この発明に従った自動吊り上げ方法は:掴み部材を
伴い制御部により制御された関節結合腕を有したロボッ
トにより物体を自動的に吊り上げる方法であり、掴み部
材上の光学手段により物体の少なくとも一部分の検知さ
れた像が創出され、検知された像が多数のドットにより
構成されている工程を備えていて;そして、ここにおい
て、検知された像の所定の地点の座標が制御部により決
定されている;ことを特徴としている。
に、この発明に従った自動吊り上げ方法は:掴み部材を
伴い制御部により制御された関節結合腕を有したロボッ
トにより物体を自動的に吊り上げる方法であり、掴み部
材上の光学手段により物体の少なくとも一部分の検知さ
れた像が創出され、検知された像が多数のドットにより
構成されている工程を備えていて;そして、ここにおい
て、検知された像の所定の地点の座標が制御部により決
定されている;ことを特徴としている。
【0010】このような自動吊り上げ方法では、ロボッ
トの制御部により制御された関節結合腕に伴われた掴み
部材上の光学手段により物体の少なくとも一部分の検知
された像が多数のドットにより創出され、そして、検知
された像の所定の地点の座標が制御部により決定され
る。
トの制御部により制御された関節結合腕に伴われた掴み
部材上の光学手段により物体の少なくとも一部分の検知
された像が多数のドットにより創出され、そして、検知
された像の所定の地点の座標が制御部により決定され
る。
【0011】
【実施例】以下この発明の自動吊り上げシステム及び自
動吊り上げ方法の一実施例を詳細に説明する。図1にお
いて参照符号1はこの発明の一実施例に従った自動吊り
上げシステムを指摘している。
動吊り上げ方法の一実施例を詳細に説明する。図1にお
いて参照符号1はこの発明の一実施例に従った自動吊り
上げシステムを指摘している。
【0012】自動吊り上げシステム1は、プラント監視
者17と無線により結ばれている制御装置16を伴った
車両2を備えている。図2中により詳細に示されている
車両2は、積載位置(図示しない)においてリール4を
吊り上げ、車両2上のスタンド5の1つにリール4を載
置し、その後にスタンド5からリール4を吊り上げてプ
ラントの装填装置(図示しない)へと移動させる。これ
らの作業を行う為に、車両2は末端に円形状の掴み部材
8を伴った関節結合腕7を有したロボット6を提供して
おり、掴み部材8のリール掴み表面9は公知の方法で車
両2上の真空源(図示しない)に連結されている環状部
分(図示しない)を提供している。
者17と無線により結ばれている制御装置16を伴った
車両2を備えている。図2中により詳細に示されている
車両2は、積載位置(図示しない)においてリール4を
吊り上げ、車両2上のスタンド5の1つにリール4を載
置し、その後にスタンド5からリール4を吊り上げてプ
ラントの装填装置(図示しない)へと移動させる。これ
らの作業を行う為に、車両2は末端に円形状の掴み部材
8を伴った関節結合腕7を有したロボット6を提供して
おり、掴み部材8のリール掴み表面9は公知の方法で車
両2上の真空源(図示しない)に連結されている環状部
分(図示しない)を提供している。
【0013】図1中に概略的に示されている如く、掴み
部材8のリール掴み表面9はまた照明装置10と上記環
状部分の内側でリール掴み表面9の中心に格納されてい
ることが好ましいカメラ11とを提供している。
部材8のリール掴み表面9はまた照明装置10と上記環
状部分の内側でリール掴み表面9の中心に格納されてい
ることが好ましいカメラ11とを提供している。
【0014】車両2には制御装置16に連結されている
トランスミッタ・レシーバ装置12が設けられていて、
制御装置16はアンテナ13,14及びさらなるトラン
スミッタ・レシーバ装置15を介して車両2をプラント
監視者17に連結しておりプラント監視者17から操作
指示と吊り上げるリールの公称座標が制御装置16に供
給される。
トランスミッタ・レシーバ装置12が設けられていて、
制御装置16はアンテナ13,14及びさらなるトラン
スミッタ・レシーバ装置15を介して車両2をプラント
監視者17に連結しておりプラント監視者17から操作
指示と吊り上げるリールの公称座標が制御装置16に供
給される。
【0015】制御装置16は吊り上げるリール4の中心
の公称座標の上方に関節結合腕7をを位置させ、ライン
23,24を介してイメージ処理装置20に連結されて
いる。イメージ処理装置20は制御装置3の一部を構成
していて、ライン23,24を介してリールの型に関す
る情報を受け取るとともに公称座標に対して修正された
リールの中心の真の座標を送り返す。
の公称座標の上方に関節結合腕7をを位置させ、ライン
23,24を介してイメージ処理装置20に連結されて
いる。イメージ処理装置20は制御装置3の一部を構成
していて、ライン23,24を介してリールの型に関す
る情報を受け取るとともに公称座標に対して修正された
リールの中心の真の座標を送り返す。
【0016】リール4の中心の真の座標に関して掴み部
材8を正確に中心位置決めする為に、図示の自動吊り上
げシステム1はリールの中心軸孔を含むリールの中心部
分の像を獲得する。なおこの像はカメラにより創出され
た像中の暗部で示されており、制御装置3へと送られ
る。より詳細には、イメージ処理装置20に送られてイ
メージ処理装置20によりリール4の中心の真の座標を
決定するよう処理される。この真の座標は関節結合腕7
の制御操作の為に数値制御装置16に採用される。
材8を正確に中心位置決めする為に、図示の自動吊り上
げシステム1はリールの中心軸孔を含むリールの中心部
分の像を獲得する。なおこの像はカメラにより創出され
た像中の暗部で示されており、制御装置3へと送られ
る。より詳細には、イメージ処理装置20に送られてイ
メージ処理装置20によりリール4の中心の真の座標を
決定するよう処理される。この真の座標は関節結合腕7
の制御操作の為に数値制御装置16に採用される。
【0017】イメージ処理装置20により像が処理され
る方法は、図3及びカメラにより創出された像を構成し
ているドット行列の処理の結果である多数の像を示して
いる図4を参照しながらこれから説明する。
る方法は、図3及びカメラにより創出された像を構成し
ているドット行列の処理の結果である多数の像を示して
いる図4を参照しながらこれから説明する。
【0018】上述したことに関連して、明確化の為に以
下の記載中に引用される像は、実際には表示されないと
しても、カメラの像を処理した結果によるドット行列の
表示により創出される。
下の記載中に引用される像は、実際には表示されないと
しても、カメラの像を処理した結果によるドット行列の
表示により創出される。
【0019】図3に示されている如く、まず最初にブロ
ック30で、イメージ処理装置20はカメラにより創出
され多数のドットにより構成された像を獲得する。夫々
はカメラにより撮影された部分中のドットの輝度に比例
している計数値により特徴づけられていて、例えば
「白」及び「黒」の水準に対応している最大値(例えば
255)及び最小値(通常は0)の間に渡る全体の数に
より構成されている。
ック30で、イメージ処理装置20はカメラにより創出
され多数のドットにより構成された像を獲得する。夫々
はカメラにより撮影された部分中のドットの輝度に比例
している計数値により特徴づけられていて、例えば
「白」及び「黒」の水準に対応している最大値(例えば
255)及び最小値(通常は0)の間に渡る全体の数に
より構成されている。
【0020】次にブロック31では像のドットの値のヒ
ストグラムが計算され、ここで個々の計数値がその値で
ドットの数に関係づけられる。そして、ヒストグラムを
基礎にして、ブロック32ではリールの中心軸孔の部分
を明確に形成していない非常にまたは全く明るいドット
と軸孔の部分を形成することが出来る暗いドットとの間
を区別する為の閾値が決定される。
ストグラムが計算され、ここで個々の計数値がその値で
ドットの数に関係づけられる。そして、ヒストグラムを
基礎にして、ブロック32ではリールの中心軸孔の部分
を明確に形成していない非常にまたは全く明るいドット
と軸孔の部分を形成することが出来る暗いドットとの間
を区別する為の閾値が決定される。
【0021】ブロック33ではカメラ11により創出さ
れた像中のドットがブロック32中で決定された閾と比
較され、個々のドットが閾の上かまたは下かにより2進
値(binary value)かまたは論理値(lo
gic value)が割り当てられる。
れた像中のドットがブロック32中で決定された閾と比
較され、個々のドットが閾の上かまたは下かにより2進
値(binary value)かまたは論理値(lo
gic value)が割り当てられる。
【0022】例えば、輝度(即ち計数値)が閾の上方で
あるドットには「0」の論理値が割り当てられ、暗いド
ットには「1」の論理値が割り当てられる。これらの論
理値は記憶配列(memory array)の如き記
憶装置中に記憶される。
あるドットには「0」の論理値が割り当てられ、暗いド
ットには「1」の論理値が割り当てられる。これらの論
理値は記憶配列(memory array)の如き記
憶装置中に記憶される。
【0023】このような処理からの結果である像は簡易
化の為に以降では参照像と引用され、図4の(A)に示
す如く、論理「0」及び「1」のドットが夫々白及び黒
となる。
化の為に以降では参照像と引用され、図4の(A)に示
す如く、論理「0」及び「1」のドットが夫々白及び黒
となる。
【0024】図4の(A)中の像はリールの軸孔に対応
している暗い主要部分と例えばリールの側面の不完全な
平坦さやその他の要素を原因とする多数の暗騒音部分と
を示しており、その結果としてリールのいくつかの部分
が他の部分よりも暗く見える。上記の像はまた、リール
とは無関係の他の部材(例えば、支持パレットの部分)
を含んでいる。
している暗い主要部分と例えばリールの側面の不完全な
平坦さやその他の要素を原因とする多数の暗騒音部分と
を示しており、その結果としてリールのいくつかの部分
が他の部分よりも暗く見える。上記の像はまた、リール
とは無関係の他の部材(例えば、支持パレットの部分)
を含んでいる。
【0025】次にブロック34では参照像ドットと比較
して陰にされたかまたは反転された論理値を伴ったドッ
トからなる反転像が創出され、その結果として図4の
(B)に示されている陰像が創出される。
して陰にされたかまたは反転された論理値を伴ったドッ
トからなる反転像が創出され、その結果として図4の
(B)に示されている陰像が創出される。
【0026】ブロック35では反転像が第1の方向、例
えば右、に所定の距離Dsだけ図4の(C)に示す如く
シフトされ、簡易化の為に図4の(C)では暗い背景の
上の明部の輪郭のみが示されている。
えば右、に所定の距離Dsだけ図4の(C)に示す如く
シフトされ、簡易化の為に図4の(C)では暗い背景の
上の明部の輪郭のみが示されている。
【0027】ブロック36では、参照像ドット(図4の
(A))と反転されシフトされた像(図4の(C))中
の対応するドットとのAND操作が行われ、この操作は
新たな像または行列を創出させ、新たな像または行列の
ドットは参照像及び反転されシフトされた像の両者の対
応するドットが論理「1」の値を表示している時、即ち
問題の件では両方が黒の時、にのみ論理「1」の値を表
示する。
(A))と反転されシフトされた像(図4の(C))中
の対応するドットとのAND操作が行われ、この操作は
新たな像または行列を創出させ、新たな像または行列の
ドットは参照像及び反転されシフトされた像の両者の対
応するドットが論理「1」の値を表示している時、即ち
問題の件では両方が黒の時、にのみ論理「1」の値を表
示する。
【0028】これをより明快にする為に、図4の(D)
では実線が図4の(A)の参照像中の(白い背景上の)
黒いドット部分を示し破線が図4の(C)の反転されシ
フトされた像中の(黒い背景上の)白いドット部分を示
しており、これが上述したAND操作からの結果である
論理「1」(黒)のドット部分の輪郭を示している図4
の(E)と比較される。
では実線が図4の(A)の参照像中の(白い背景上の)
黒いドット部分を示し破線が図4の(C)の反転されシ
フトされた像中の(黒い背景上の)白いドット部分を示
しており、これが上述したAND操作からの結果である
論理「1」(黒)のドット部分の輪郭を示している図4
の(E)と比較される。
【0029】ブロック37では、そのように形成された
(図4の(E))像中のドットがリール4の中心軸孔の
すでに知られている半径から距離Dsの1/2を引いた
値に等しい距離Ds1だけ以前と同じ方向にシフトさ
れ、図4の(F)中に示されている像に対応しているド
ット行列を与える。図4の(F)中に示されている像は
以下に交差像として引用される。
(図4の(E))像中のドットがリール4の中心軸孔の
すでに知られている半径から距離Dsの1/2を引いた
値に等しい距離Ds1だけ以前と同じ方向にシフトさ
れ、図4の(F)中に示されている像に対応しているド
ット行列を与える。図4の(F)中に示されている像は
以下に交差像として引用される。
【0030】ブロック35,36,37において行われ
た操作は3回以上繰り返され、夫々の回では異なった方
向に同じ距離Dsだけ陰像(図4の(B))がシフトさ
れ次に上記と同じ方向で距離Ds1だけ個々の交差像を
シフトされる。問題の件に関する上述した段階は図4の
(G),(H),(I),(J),(K)に示されてい
る。
た操作は3回以上繰り返され、夫々の回では異なった方
向に同じ距離Dsだけ陰像(図4の(B))がシフトさ
れ次に上記と同じ方向で距離Ds1だけ個々の交差像を
シフトされる。問題の件に関する上述した段階は図4の
(G),(H),(I),(J),(K)に示されてい
る。
【0031】図4の(G)は陰像を距離Dsだけ上方に
シフトすることにより創出された像に参照像を重複させ
た結果からの像を示している。より詳細には、実線の輪
郭が参照像中の(白い背景上の)黒いドット部分を指摘
しており、破線の輪郭が反転され上方にシフトされた像
中の(黒い背景上の)白いドット部分を指摘している。
シフトすることにより創出された像に参照像を重複させ
た結果からの像を示している。より詳細には、実線の輪
郭が参照像中の(白い背景上の)黒いドット部分を指摘
しており、破線の輪郭が反転され上方にシフトされた像
中の(黒い背景上の)白いドット部分を指摘している。
【0032】AND操作は図4の(H)中に示されてい
る像(交差像)に対応したドット行列を創出し、白い背
景上の黒いドット部分の輪郭を示している。図4の
(I)は図4の(H)の像を上方に距離Ds1だけシフ
トさせた結果である像を示している。
る像(交差像)に対応したドット行列を創出し、白い背
景上の黒いドット部分の輪郭を示している。図4の
(I)は図4の(H)の像を上方に距離Ds1だけシフ
トさせた結果である像を示している。
【0033】同様に図4の(J)は、図4の(B)の反
転された像を距離Dsだけシフトさせ、このシフトされ
反転された像と図4の(A)の参照像とのAND操作を
行い、その結果の像を距離Ds1だけ左方にシフトさせ
ることによるドット行列により創出された交差像を示し
ている。同じようにして、図4の(K)は下方にシフト
させた結果からの交差像を示している。
転された像を距離Dsだけシフトさせ、このシフトされ
反転された像と図4の(A)の参照像とのAND操作を
行い、その結果の像を距離Ds1だけ左方にシフトさせ
ることによるドット行列により創出された交差像を示し
ている。同じようにして、図4の(K)は下方にシフト
させた結果からの交差像を示している。
【0034】上述した操作に従うと(即ち、図3のブロ
ック38の出力は)、この発明に従った方法は図3のブ
ロック39において図4の(L)に示す如く4つの交差
像(図4の(F),(I),(J),(K))を交差さ
せる。図4の(L)は4つの交差像の論理「1」ドット
部分の輪郭を示している。簡易化の為に、暗い騒音部分
は図4の(L)から省略されており、上述した4方向シ
フトにおいて重複しないことにより交差操作において除
去されている。
ック38の出力は)、この発明に従った方法は図3のブ
ロック39において図4の(L)に示す如く4つの交差
像(図4の(F),(I),(J),(K))を交差さ
せる。図4の(L)は4つの交差像の論理「1」ドット
部分の輪郭を示している。簡易化の為に、暗い騒音部分
は図4の(L)から省略されており、上述した4方向シ
フトにおいて重複しないことにより交差操作において除
去されている。
【0035】得られた交差(4つの交差像におけるドッ
トの論理値のAND操作を行うことにより再度影響され
る)は、内側にリールの実際の中心が存在している小さ
な中央4角形または他の小さな規則正しくない形状を創
出する。
トの論理値のAND操作を行うことにより再度影響され
る)は、内側にリールの実際の中心が存在している小さ
な中央4角形または他の小さな規則正しくない形状を創
出する。
【0036】この発明の方法に従えば、次にはブロック
40で上記4角形の中心の座標が決定されてリールの理
論的な中心の座標を与える。そして、精密さをさらに増
大させる為に、ブロック41では、参照像中において、
内部に上記4角形が横たわった暗部分の周辺上で予め決
定されている理論中心を通過する2本の垂線に沿った2
対の地点を決定する。上記周辺の対称性のお陰で、上記
2対の地点の2つの中間地点がリール中心のさらなる評
価を創出する(ブロック42)。
40で上記4角形の中心の座標が決定されてリールの理
論的な中心の座標を与える。そして、精密さをさらに増
大させる為に、ブロック41では、参照像中において、
内部に上記4角形が横たわった暗部分の周辺上で予め決
定されている理論中心を通過する2本の垂線に沿った2
対の地点を決定する。上記周辺の対称性のお陰で、上記
2対の地点の2つの中間地点がリール中心のさらなる評
価を創出する(ブロック42)。
【0037】これはリール中心座標の決定を完成させ、
決定されたリール中心座標は次にイメージ処理装置20
によりライン24を介して数値制御装置16へと供給さ
れ、さらには関節結合腕7のさらなる制御を創出させて
リール4に関する掴み部材8の中心位置合わせを行わ
せ、そして次に掴み部材8を公知の方法でリール上に下
降させる。
決定されたリール中心座標は次にイメージ処理装置20
によりライン24を介して数値制御装置16へと供給さ
れ、さらには関節結合腕7のさらなる制御を創出させて
リール4に関する掴み部材8の中心位置合わせを行わ
せ、そして次に掴み部材8を公知の方法でリール上に下
降させる。
【0038】それ故に掴み部材8は、照明状況や検知さ
れた像におけるいかなるノイズとも無関係に、何時でも
リール4に関して完全に中心位置合わせされ、よって操
作者のいかなる手助けを要求することなく吊り上げ場所
(パレット)からスタンド5へのリール4の素早く十分
な自動搬送を可能としている。
れた像におけるいかなるノイズとも無関係に、何時でも
リール4に関して完全に中心位置合わせされ、よって操
作者のいかなる手助けを要求することなく吊り上げ場所
(パレット)からスタンド5へのリール4の素早く十分
な自動搬送を可能としている。
【0039】例え規則正しいにしろ、例えば4角形状物
体の如き異なった形状の物体の中心を検知したり、影響
されるべきシフトの量を適切に選択することにより特定
の所定の地点の座標を決定したりすることに上述したの
と同じ方法を採用することが出来ることを指摘しておか
なければならない。
体の如き異なった形状の物体の中心を検知したり、影響
されるべきシフトの量を適切に選択することにより特定
の所定の地点の座標を決定したりすることに上述したの
と同じ方法を採用することが出来ることを指摘しておか
なければならない。
【0040】
【発明の効果】以上詳述した如く、この発明の自動吊り
上げシステム及び自動吊り上げ方法は、把持部材を伴い
制御部により制御された関節結合腕を有したロボットに
より物体を自動的に吊り上げる自動吊り上げシステム及
び自動吊り上げ方法であって操作者の手助けを必要とせ
ずに素早く確実に動作することが出来る。
上げシステム及び自動吊り上げ方法は、把持部材を伴い
制御部により制御された関節結合腕を有したロボットに
より物体を自動的に吊り上げる自動吊り上げシステム及
び自動吊り上げ方法であって操作者の手助けを必要とせ
ずに素早く確実に動作することが出来る。
【図1】この発明の一実施例に従った自動吊り上げシス
テムの構成の概略的なブロック図。
テムの構成の概略的なブロック図。
【図2】図1の装置の概略的な外観図。
【図3】図1の装置による自動吊り上げ方法の概略的な
流れ図。
流れ図。
【図4】(A),(B),(C),(D),(E),
(F),(G),(H),(I),(J),(K),
(L),(M)は、吊り上げる物体の中心を図3の流れ
図に沿い決定する各種の段階を概略的に示す図である。
(F),(G),(H),(I),(J),(K),
(L),(M)は、吊り上げる物体の中心を図3の流れ
図に沿い決定する各種の段階を概略的に示す図である。
1…自動吊り上げシステム、2…車両、3…制御装置、
4…リール、5…スタンド、6…ロボット、7…関節結
合腕、8…掴み部材、9…リール掴み表面、10…照明
装置、11…カメラ、12…トランスミッタ・レシーバ
装置、13,14…アンテナ、15…トランスミッタ・
レシーバ装置、16…制御装置、17…プラント監視
者、20…イメージ処理装置、23,24…ライン。
4…リール、5…スタンド、6…ロボット、7…関節結
合腕、8…掴み部材、9…リール掴み表面、10…照明
装置、11…カメラ、12…トランスミッタ・レシーバ
装置、13,14…アンテナ、15…トランスミッタ・
レシーバ装置、16…制御装置、17…プラント監視
者、20…イメージ処理装置、23,24…ライン。
フロントページの続き (72)発明者 ジュゼッペ・ディ・ステファノ イタリア国、44100 フェッラーラ、ビ ア・マルコーニ 188 (72)発明者 アルマンド・ネリ イタリア国、40100 ボローニャ、ビア・ ナポリ 7
Claims (22)
- 【請求項1】 物体(4)を掴む為の掴み部材(8)を
伴い制御部(3)により制御されている関節結合腕
(7)を有したロボット(6)を備えていて;掴み部材
(8)が物体の少なくとも一部分の検知された像を創出
する為の光学手段(11)を提供し、検知された像が多
数のドットにより構成されており;そして、 制御部(3)が、検知された像を受け入れ検知された像
の所定の地点の座標を決定する処理手段(20)を備え
ている;ことを特徴とする自動吊り上げシステム。 - 【請求項2】 処理手段(20)が少なくとも第2及び
第3の像を創出する為の手段(34,35,36,3
7)を備えていて、第2及び第3の像の夫々は検知され
た像の多数のドットに関してシフトされた多数のドット
から成っており、処理手段(20)はまた検知された
像,第2及び第3の像に共通なドットを決定する交差手
段(39)を備えている、 ことを特徴とする請求項1に記載の自動吊り上げシステ
ム。 - 【請求項3】 ドットが前記一部分中のドットの輝度に
比例し最小値と最大値との間に跨がっている計数値によ
り特徴付けられているとともに、 処理手段(20)が、上記計数値を閾値と比較し論理的
な2進値を有した多数のドットを含んでいる基準行列を
創出する比較手段(31,32,33)を備えている、 ことを特徴とする請求項1または2に記載の自動吊り上
げシステム。 - 【請求項4】 比較手段(31,32,33)が、ドッ
トの計数値の相対度数を決定する手段(31)と、上記
相対度数にもとずいた閾値を創出する手段(32)と、
を備えている、 ことを特徴とする請求項3に記載の自動吊り上げシステ
ム。 - 【請求項5】 処理手段(20)が、比較手段(31,
32,33)の下流に設けられて基準行列中の対応する
ドットに比較して反転された2進値を有した多数のドッ
トを含む反転された行列を創出する反転手段(34)を
備えている、 ことを特徴とする請求項3または4に記載の自動吊り上
げシステム。 - 【請求項6】 処理手段(20)が、反転手段(34)
の下流に設けられて前記反転された行列中のドットの第
1のシフトに影響を与えることにより夫々が多数のドッ
トを含んでいる多数の第1のシフトされた行列を創出す
る第1のシフト手段(35)を備えており、 多数の第1のシフトが異なった方向において影響されて
いる、 ことを特徴とする請求項5に記載の自動吊り上げシステ
ム。 - 【請求項7】 処理手段(20)は、夫々が夫々の第1
のシフト手段(35)の下流に位置していて反転された
行列及び夫々の第1のシフトされた行列中の対応してい
るドットの2進値のAND操作を行い夫々の交差ドット
行列を創出する多数の掛け算手段(36)を備えてい
る、 ことを特徴とする請求項6に記載の自動吊り上げシステ
ム。 - 【請求項8】 処理手段(20)は夫々が夫々の掛け算
手段(36)及び第1のシフト手段(35)の下流に位
置している多数の第2のシフト手段(37)を備えてい
て、第2のシフト手段の夫々は夫々の第1のシフト手段
による第1のシフトと同じ方向において第2のシフトに
影響を与えることにより、夫々の交差行列中の対応して
いるドットに関係してシフトされた多数のドットを含
む、夫々の第2のシフトされた行列を創出する、 ことを特徴とする請求項7に記載の自動吊り上げシステ
ム。 - 【請求項9】 処理手段(20)は、多数の第2のシフ
ト手段(37)の下流に連結されていて全ての第2のシ
フトされた行列において対応しているドットの2進値の
AND操作を行い所定の2進値を有したドットの小さな
行列を創出する、 ことを特徴とする請求項8に記載の自動吊り上げシステ
ム。 - 【請求項10】 処理手段(20)は前記小さなドット
行列の中心の座標を決定する手段(40,41,42,
43)を備えている、 ことを特徴とする請求項9に記載の自動吊り上げシステ
ム。 - 【請求項11】 細長い材料のリール(4)の中心孔の
中心を検知する為に、上記中心孔は所定の半径を提供し
ており、 第1のシフト手段(35)の夫々は所定の方向に上記半
径の分数に等しい量(Ds)だけ第1のシフトを創出
し、 第2のシフト手段(37)の夫々は上記所定の半径より
も僅かに小さな量(Ds1)だけ第2のシフトを創出す
る、 ことを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記
載の自動吊り上げシステム。 - 【請求項12】 掴み部材を伴い制御部により制御され
た関節結合腕を有したロボットにより物体を自動的に吊
り上げる方法であり、 掴み部材上の光学手段により物体の少なくとも一部分の
検知された像が創出され、検知された像が多数のドット
により構成されている工程を備えていて;そして、ここ
において、 検知された像の所定の地点の座標が制御部により決定さ
れている;ことを特徴とする自動吊り上げ方法。 - 【請求項13】 少なくとも第2及び第3の像が創出さ
れる工程を備えていて、第2及び第3の像の夫々は検知
された像のドットに関してシフトされた多数のドットか
ら成っており、そして、ここにおいて上記検知された
像,第2及び第3の像に共通な地点が決定される、 ことを特徴とする請求項12に記載の自動吊り上げ方
法。 - 【請求項14】 ドットが前記一部分中のドットの輝度
に比例し最小値と最大値との間に跨がっている計数値に
より特徴付けられているとともに、 前記座標決定工程は、上記計数値が閾値と比較され基準
行列が創出されて論理的な2つの値を有した多数のドッ
トを含んでいる工程を備えている、 ことを特徴とする請求項12または13に記載の自動吊
り上げ方法。 - 【請求項15】 前記計数値が比較される前記工程が、
前記計数値の相対度数が決定され、上記相対度数にもと
ずいて前記閾値が創出される工程を備えている、 ことを特徴とする請求項14に記載の自動吊り上げ方
法。 - 【請求項16】 前記基準行列中の対応するドットに比
較して反転された2進値を有した多数のドットを含む反
転された行列が創出される工程を含んでいる、 ことを特徴とする請求項14または15に記載の自動吊
り上げ方法。 - 【請求項17】 夫々が多数のドットを含んでいる多数
の第1のシフトされた行列が、前記反転された行列中の
ドットの第1のシフトに異なった方向において影響を与
えることにより創出される工程もまた備えている、 ことを特徴とする請求項16に記載の自動吊り上げ方
法。 - 【請求項18】 多数の交差ドット行列を創出する為
に、前記反転された行列及び個々の第1のシフトされた
行列中のドットの2進値のAND操作が行われる工程も
また備えている、 ことを特徴とする請求項17に記載の自動吊り上げ方
法。 - 【請求項19】 前記夫々の第1のシフトされた行列の
前記第1のシフトと同じ方向において、夫々が夫々の交
差行列中の対応しているドットに関係してシフトされた
多数のドットを含んでいる多数の第2のシフトされた行
列が創出される工程もまた備えている、 ことを特徴とする請求項18に記載の自動吊り上げ方
法。 - 【請求項20】 所定の2つの値を有したドットの小さ
な行列を創出する為に、全ての前記第2のシフトされた
行列において対応している地点の2進値のAND操作が
行なわれる工程もまた備えている、 ことを特徴とする請求項19に記載の自動吊り上げ方
法。 - 【請求項21】 前記小さなドット行列の中心の座標が
決定される工程もまた備えている、 ことを特徴とする請求項20に記載の自動吊り上げ方
法。 - 【請求項22】 細長い材料のリールの中心孔の中心を
検知する為に、上記中心孔は所定の半径を提供してお
り、 前記第1のシフトが上記半径の分数に等しい量だけ創出
されていて、 前記第2のシフトされた行列が創出された前記工程が、
上記所定の半径よりも僅かに小さな多数の第2のシフト
が創出される工程を備えている、 ことを特徴とする請求項19に記載の自動吊り上げ方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT092A000008 | 1992-01-13 | ||
| ITBO920008A IT1258006B (it) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | Sistema e metodo per il prelievo automatico di oggetti |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05246545A true JPH05246545A (ja) | 1993-09-24 |
| JPH0825639B2 JPH0825639B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=11337912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5004263A Expired - Lifetime JPH0825639B2 (ja) | 1992-01-13 | 1993-01-13 | 自動吊り上げ方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5608818A (ja) |
| EP (1) | EP0551854B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0825639B2 (ja) |
| DE (1) | DE69312516T2 (ja) |
| IT (1) | IT1258006B (ja) |
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