JPH11208604A

JPH11208604A - 物体の収納体への収納位置決定方法

Info

Publication number: JPH11208604A
Application number: JP10010868A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamada; 浩幸山田
Original assignee: Hitachi Zosen Corp; Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Current assignee: Kanadevia Corp
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】物体を収納体に収納する際に、常に効率良く
収納し得る物体の収納配置位置決定方法を提供する。【解決手段】容器内に収納する物品１を包含する第１
直方体空間１１を求め、これを第１小領域１２に分割す
るとともに第１小領域１２を複数個合わせた第１小空間
１３および隣接する第１小空間同士の境界部に対応する
第１小領域を複数個合わせた第１境界空間１４を求め、
容器の空き空間内においても、第１直方体空間１１と同
じ大きさの第２直方体空間、第２小領域、第２小空間お
よび第２境界空間を求め、物品が存在する第１小領域１
２の情報に基づき第１小空間および第１境界空間での物
品の幾何的特徴量を算出するとともに、同様に、第２小
空間および第２境界空間の空き部分での幾何的特徴量を
算出し、これら両幾何的特徴量の差の自乗の和を示す評
価値に基づき、最適な物品の配置状態を決定する方法で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元物体を容
器、倉庫などの収納体に収納する際に、できるだけ効率
良く収納し得る収納位置を決定する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、物品を容器に箱詰めしたり、また
荷物をコンテナに保管する場合、その配置方法は、作業
員の判断により、すなわち目視または試行錯誤により、
行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、部品
を容器に効率良く箱詰めする場合、人間の能力には限界
があり、常に、最適な配置ができるとは限らず、またそ
の配置作業には時間を要し、非効率的であるという問題
があった。

【０００４】そこで、本発明は、物体を収納体に収納す
る際に、常に効率良く収納し得る物体の収納配置位置決
定方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の物体の収納体への収納位置決定方法は、物
体を収納体に収納する際の位置決定方法であって、物体
を包含する第１直方体空間を求めるとともに、この第１
直方体空間を複数個の直方体形状の第１小領域に分割す
る工程と、上記第１直方体空間の第１小領域の内、物体
が存在する第１小領域に所定の符号を与える工程と、上
記第１直方体空間の第１小領域を複数個合わせてなる直
方体形状の第１小空間を複数個求める工程と、この隣接
する第１小空間同士の境界部に対応する複数個の第１小
領域を複数個合わせてなる直方体形状の第１境界空間を
求める工程と、上記第１小空間および上記第１境界空間
において、上記所定の符号が与えられた第１小領域の情
報に基づき幾何的特徴量を求める工程と、収納体の空き
空間内の所定位置に、上記第１直方体空間と同じ大きさ
の第２直方体空間を求めるとともに、この第２直方体空
間を複数個の直方体形状の第２小領域に分割する工程
と、上記第２直方体空間の第２小領域の内、物体が存在
しない第２小領域に所定の符号を与える工程と、上記第
２直方体空間の第２小領域を複数個合わせてなる直方体
形状の第２小空間を求める工程と、この隣接する第２小
空間同士の境界部に対応する複数個の第２小領域を複数
個合わせてなる直方体形状の第２境界空間を求める工程
と、上記第２小空間および第２境界空間において、上記
所定の符号が与えられた第２小領域の情報に基づき幾何
的特徴量を求める工程と、上記第２直方体空間を、上記
収納体の空き空間内の所定位置とは異なる位置に順次配
置して、それぞれ第２小空間および第２境界空間の幾何
的特徴量を求める工程と、上記第１小空間および第１境
界空間の幾何的特徴量と、収納体の空き空間内の異なる
位置でそれぞれ求められてかつ第１小空間および第１境
界空間に対応する第２小空間および第２境界空間の幾何
的特徴量とに基づき、互いの重なり程度を示す評価値を
求める工程と、上記求められた評価値が最も優れた配置
状態を、収納体への収納位置とする方法である。

【０００６】また、上記の収納位置決定方法における幾
何的特徴量として、幾何的特徴量として、小空間内およ
び境界空間内での物体が占める小領域の容積割合、小空
間内および境界空間内での物体が占める小領域の表面積
割合、小空間内および境界空間内での物体が占める小領
域の容積と小空間内および境界空間内での物体が占める
小領域の表面積との割合、および小空間内および境界空
間内の物体の重心位置を用いる方法である。

【０００７】さらに、上記の各収納位置決定方法におけ
る評価値として、第１小空間および第１境界空間におけ
る幾何的特徴量とそれに対応する第２小空間および第２
境界空間における幾何的特徴量との差の自乗の和を用い
る方法である。

【０００８】上記の収納位置決定方法によると、物体を
包含する直方体空間を考えるとともに、この直方体空間
を小領域に細分割するとともに小領域を複数個合わせた
小空間およびこの隣接する小空間の境界部を含む境界空
間を定義し、小空間および境界空間における物体が存在
する小領域の情報に基づき幾何的特徴量を算出し、これ
と同じ直方体空間を収納体内の空間に配置するととも
に、同様に小空間および境界空間の物体の幾何的特徴量
を算出し、これら幾何的特徴量の差の自乗の和により示
される評価値に基づき、最も効率の良い物体の配置状態
を求めるようにしているので、無駄なく、物体を収納体
に配置することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の物体の収納体への
収納位置決定方法における実施の形態について、図１〜
図９に基づき説明する。

【００１０】図１は、収納体例えば容器内に収納される
三次元物体１の斜視図を示し、また図４は、この三次元
物体１を収納するための任意形状の容器２の概略構成を
示す斜視図である。

【００１１】以下、上記三次元物体（以下、単に物品と
いう）１を容器２に収納するための収納位置決定方法に
ついて説明する。なお、この収納位置決定方法は、図示
しないが、物品１および容器２の形状を認識するととも
に、これらの形状データに基づき、種々の演算、比較な
どの処理を行うプログラムが組み込まれたコンピュータ
装置、およびその演算結果を出力する出力装置（例え
ば、モニター、プリンタなど）を有する収納位置決定シ
ステムが使用される。

【００１２】また、この収納位置決定システムには、例
えば収納する物品１の形状データを自動的に読み取る三
次元物体認識装置などが具備されていてもよく、また物
品の形状がデータとして予め存在する場合には、この形
状データを、コンピュータ装置の外部記憶装置に入力し
ておく。なお、この外部記憶装置に、収納するための容
器２の形状データを、予め、読み込んでおく。

【００１３】さらに、上記コンピュータ装置には、三次
元物体の形状処理用ソフトウエアが組み込まれており、
後述する各演算処理を行うためのメモリ（主メモリ）お
よび演算処理部が具備されている。

【００１４】以下、具体的に、配置位置決定方法を、図
１〜図６、および図７〜図９のフローチャートに基づき
説明する。まず、物品１の形状を特定するための最小単
位となる小領域のサイズ（縦，横，高さ）および物品１
の配置を決定する際の判断基準となる小空間のサイズ
（縦，横，高さ）およびこの小空間同士の境界部分にお
ける判断基準となる境界空間のサイズ（縦，横，高さ）
を決定する（ステップ１）。次に、容器２の収納用空間
の形状および収納すべき全ての物品の外側形状を、例え
ば三次元物体認識装置などにより計測するとともに、こ
れらの形状を、コンピュータ装置で処理ができるよう
に、サーフェスモデルまたはソリッドモデルなどにより
表現し、そしてこれらの各形状データをハードディスク
などの外部記憶装置に、識別記号を付けて保存する（ス
テップ２）。

【００１５】勿論、これらの形状データが、予め、分か
っている場合には、その形状データをコンピュータ装置
の外部記憶装置に予め記憶させておけばよい。次に、収
納する物品１を１つ選択して、この物品１に該当する形
状データを、外部記憶装置からコンピュータ装置のメモ
リ上に読み込み、そして図１に示すように、その物品１
を包含する第１直方体空間１１を計算により求め（定義
し）、この第１直方体空間１１のサイズデータを識別記
号を付けて、外部記憶装置に保存する（ステップ３）。

【００１６】次に、この第１直方体空間１１を、直方体
形状（立方体形状も含む）の第１小領域１２に細分割し
（定義し）、物品１が存在する第１小領域１２Ａに所定
のデータ、例えば「１」を入れる（ステップ４）。な
お、物品１が存在しない第１小領域１２Ｂには、「０」
が入れられる。

【００１７】次に、図２に示すように、この第１直方体
空間１１を、縦，横，高さ方向に数分割して、第１小領
域１２を数十〜数百個含むような複数個の第１小空間１
３を再定義する（ステップ５）。

【００１８】次に、図３に示すように、隣接する第１小
空間１３同士の境界部分を含む、例えば連続する３個の
第１小空間１３全体を含む第１境界空間１４を求める
（定義する）（ステップ６）。なお、この第１境界空間
１４の定義は、例えばステップ１にて、行っておいても
よい。

【００１９】次に、第１直方体空間１１の第１小空間１
３毎に、「１」のデータが入っている第１小領域１２Ａ
の情報すなわち位置および形状データに基づき、第１小
空間１３全体に対する体積比、表面積比、表面積／体
積、および重心位置の幾何的特徴量（後述する）を求
め、並びに上記第１境界空間１４毎に、「１」のデータ
が入っている第１小領域１２Ａの情報すなわち位置およ
び形状データに基づき、第１境界空間１４全体に対する
体積比、表面積比、表面積／体積、および重心位置の幾
何的特徴量（後述する）を求め、識別記号を付けて外部
記憶装置に保存する（ステップ７）。

【００２０】そして、上記ステップ３〜ステップ７まで
の演算処理を、収納すべき全ての物品について繰り返し
て行う（ステップ８）。次に、容器２に収納配置する物
品１を１つ選択し、その物品１の幾何的特徴量およびそ
の第１直方体空間１１のサイズデータを、外部記憶装置
からメモリ上に読み込む（ステップ９）。

【００２１】次に、容器２の形状データをメモリに読み
込む。なお、この容器２内に、すでに物品が配置されて
いる場合には、その物品についての配置状態（位置デー
タおよび角度データ）についても読み込む（ステップ１
０）。

【００２２】次に、図４に示すように、選択した物品１
を容器２内に配置する配置状態（位置データおよび角度
データ）を１つ仮定し、この配置状態に応じて、第１直
方体空間１１と同じサイズの第２直方体空間２１を定義
する（ステップ１１）。

【００２３】次に、上記第２直方体空間２１を、第１直
方体空間１１の場合と同様に、多数の第２小領域２２に
細分割し（定義し）、物品が存在しない第２小領域２２
に所定のデータとして「１」を入れる（ステップ１
２）。

【００２４】なお、このとき、第２直方体空間２１の一
部が、容器２の外に出た場合には、その部分の第２小領
域２２には、「０」のデータが入れられる。次に、上記
第２直方体空間２１を、第１直方体空間と同じ間隔で、
縦，横，高さ方向に数分割して、第２小領域２２を、数
十〜数百個含むような複数個の第２小空間２３を再定義
する（ステップ１３）。

【００２５】次に、隣接する第２小空間２３同士の境界
部分を含みかつ第１小空間の場合と同一個数、すなわち
連続する３個の第２小空間２３全体を含む第２境界空間
２４を求める（定義する）（ステップ１４）。次に、第
２直方体空間２１の第２小空間２３について、「１」の
データが入っている第２小領域２２の情報すなわち位置
および形状データに基づき、体積比、表面積比、表面積
／体積、重心位置の幾何的特徴量（後述する）、並びに
この第２境界空間２４毎に、「１」のデータが入ってい
る第２小領域２２の情報すなわち位置および形状データ
に基づき、第２境界空間２４全体に対する体積比、表面
積比、表面積／体積、および重心位置の幾何的特徴量
（後述する）を求め、識別記号を付けて外部記憶装置に
保存する（ステップ１５）。

【００２６】次に、第１直方体空間１１内と第２直方体
空間２１内とで、同じ位置関係にある小空間１３，２３
および境界空間１４，２４同士で、それぞれの幾何的特
徴量を比較する評価式（後述する）により評価値Ｅおよ
びＥ′を求める（ステップ１６）。

【００２７】次に、収納すべき物品１の配置状態、すな
わち位置および角度（方向）を容器２内で変化させる
（ステップ１７）。そして、容器２内での物品１の配置
状態を、全て探索したかどうかを判断する（ステップ１
８）。

【００２８】この判断において、「ＮＯ」である場合に
は、再度、ステップ１２〜１７が繰り返され、そして
「ＹＥＳ」である場合には、ステップ１９に進む。すな
わち、ステップ１６で求められた、物品１の各配置状態
に対して求められた評価値ＥおよびＥ′の中から、より
具体的に説明すれば、評価値Ｅとこれに対応するＥ′と
の合計値の中から、最も評価の良い（例えば評価値の合
計値が最も「０」に近い）配置状態（配置案）を選択し
て、その配置状態（位置および角度）でもって物品１を
配置する（ステップ１９）。

【００２９】次に、ステップ１９で配置された物品１を
含んだ状態での容器２の形状データ、すなわちサーフェ
スモデルまたはソリッドモデルをコンピュータ装置によ
り、自動的に作成して、外部記憶装置に識別記号を付け
て保存する（ステップ２０）。

【００３０】そして、ステップ２１では、容器２に配置
する物品１がさらにある場合（「ＮＯ」である場合）に
は、ステップ９に戻る。このとき、外部記憶装置から読
み込まれる容器の形状データは、ステップ２０で保存さ
れた、既に配置された物品１を含んだデータとされる。

【００３１】以下、ステップ９〜ステップ２０までが繰
り替えし実行され、配置する物品１が無くなった場合
（「ＹＥＳ」である場合）に、上記演算処理が終了され
る。なお、上記ステップ１９において、評価値が最も良
い配置案にて、物品を容器内に配置する際の物品の重心
位置は、小空間の重心位置を求める場合と同様の方法に
て求められる。

【００３２】次に、上記ステップ７および１５にて説明
した幾何的特徴量について説明するが、まず第１直方体
空間について説明する。ここでは、幾何的特徴量とし
て、小空間内での物品が占める小領域の容積割合
（α）、小空間内での物品が占める小領域の表面積割合
（β）、小空間内での物品が占める小領域の容積と小空
間内での物品が占める小領域の表面積との割合（γ）、
および小空間内での物品の重心位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標）
が用いられる。なお、この重心位置については、小空間
の各座標軸での長さにより無次元化された値（λ）が用
いられる。

【００３３】なお、小空間内での物品が占める小領域の
表面積は、例えば任意の１個の小領域の全周囲に配置さ
れた２６個（縦３列×横３列×高さ３列＝２７個から中
心部に位置する１個を減じた個数）の小領域の中に、
「０」のデータが入っている小領域が１個でもあれば、
その中心に位置する小領域は、表面に存在するものとみ
なすことができ、このような小領域の個数をカウントす
ることにより、物品の表面積を求めることができる。

【００３４】以下、各幾何的特徴量を具体的に示す。
α，β，γは、下記の（１）〜（３）式にて表される。

【００３５】

【数１】

【００３６】また、重心位置（Ｘ_gn，Ｙ_gn，Ｚ_gn）につ
いては、下記の（４）〜（６）式にて表される。

【００３７】

【数２】

【００３８】上記（４）〜（６）式中、小領域（ｉ，
ｊ，ｋ）の値としては、物品がない領域の場合には、
「０」とされ、物品がある領域の場合には、「１」とさ
れる。また、図５に示すように、（４）〜（６）式中、
Ｘ_ijk は小空間ｎの座標系における小領域（ｉ，ｊ，
ｋ）の中心のＸ座標を示し、Ｙ_ijk は小空間ｎの座標
系における小領域（ｉ，ｊ，ｋ）の中心のＹ座標を示
し、Ｚ_ijk は小空間ｎの座標系における小領域（ｉ，
ｊ，ｋ）の中心のＺ座標を示し、小領域（ｉ，ｊ，ｋ）
は、小空間ｎ内のＸ方向でｉ番目、Ｙ方向でｊ番目、Ｚ
方向でｋ番目に位置するものを示し、ΣΣΣは、小空間
ｎ内の全ての小領域を対象にする、ということを示して
いる。

【００３９】さらに、重心位置を無次元化した値
（λ_xn，λ_yn，λ_zn）については、下記の（７）〜
（９）式にて表される。

【００４０】

【数３】

【００４１】上記（７）〜（９）式中、ｄ_xnは、小空間
ｎのｘ方向の長さを示し、ｄ_ynは、小空間ｎのｙ方向の
長さを示し、ｄ_znは、小空間ｎのｚ方向の長さを示して
いる。

【００４２】また、第１直方体空間における物品と第２
直方体空間における空き空間との重なり程度を示す評価
値Ｅは、下記の（１０）式にて表される。

【００４３】

【数４】

【００４４】上記（１０）式中、ａ：直方体空間内の小空間のｘ方向位置を表す添え字ｂ：直方体空間内の小空間のｙ方向位置を表す添え字ｃ：直方体空間内の小空間のｚ方向位置を表す添え字（）₁ ：第１直方体空間に関する特徴量（）₂ ：第２直方体空間に関する特徴量次に、境界空間１４における幾何的特徴量の求め方につ
いて説明すると、基本的には、上記小空間１３における
幾何的特徴量を求める方法と同一であるため、簡単に説
明する。

【００４５】すなわち、上記各式に記載された「小空
間」を、「境界空間」に置き換えて、それぞれ計算すれ
ばよい。以下、境界空間の各幾何的特徴量について簡単
に説明する。

【００４６】α′，β′，γ′は、下記の（１１）〜
（１３）式にて表される。

【００４７】

【数５】

【００４８】また、重心位置（Ｘ′_gn，Ｙ′_gn，
Ｚ′_gn）については、下記の（１４）〜（１６）式にて
表される。

【００４９】

【数６】

【００５０】上記（１４）〜（１６）式中、小領域
（ｉ，ｊ，ｋ）の値としては、物品がない領域の場合に
は、「０」とされ、物品がある領域の場合には、「１」
とされる。

【００５１】また、図６に示すように、（１４）〜（１
６）式中、Ｘ′_ijk は境界空間ｎ′の座標系における
小領域（ｉ，ｊ，ｋ）の中心のＸ座標を示し、Ｙ′_ijk
は境界空間ｎ′の座標系における小領域（ｉ，ｊ，
ｋ）の中心のＹ座標を示し、Ｚ′_ijk は境界空間ｎ′
の座標系における小領域（ｉ，ｊ，ｋ）の中心のＺ座標
を示し、小領域（ｉ，ｊ，ｋ）は、境界空間ｎ′内のＸ
方向でｉ番目、Ｙ方向でｊ番目、Ｚ方向でｋ番目に位置
するものを示し、ΣΣΣは、境界空間ｎ′内の全ての小
領域を対象にする、ということを示している。

【００５２】さらに、重心位置を無次元化した値（λ′
_xn，λ′_yn，λ′_zn）については、下記の（１７）〜
（１９）式にて表される。

【００５３】

【数７】

【００５４】上記（１７）〜（１９）式中、ｄ′_xnは、
境界空間ｎ′のｘ方向の長さを示し、ｄ′_ynは、境界空
間ｎ′のｙ方向の長さを示し、ｄ′_znは、境界空間ｎ′
のｚ方向の長さを示している。

【００５５】また、第１直方体空間における物品と第２
直方体空間における空き空間との重なり程度を示す評価
値Ｅ′は、下記の（２０）式にて表される。

【００５６】

【数８】

【００５７】上記（２０）式中、ｉ：直方体空間内のｉ番目の境界空間を表す添え字（）₁ ：第１直方体空間に関する特徴量（）₂ ：第２直方体空間に関する特徴量ところで、上記評価値ＥおよびＥ′に基づき選択された
配置状態での物品の重心位置（Ｘ_G ，Ｙ_G ，Ｚ_G ）
は、上述した（４）〜（６）式と同じ考え方にて求める
ことができると説明したが、具体的には、Ｘ_G につい
ては、（４）式で求めた各小空間（ｉ）のＸ_gnに直方体
空間の座標系における小空間（ｉ）の座標原点のＸ座標
値を加えた値に、小空間内の「１」が入れられた小領域
の個数を掛けた値の合計を、その直方体空間内で「１」
が入っている小領域の総個数で割ることにより得られ
る。Ｙ_G およびＺ_G についても、同様に得られる。

【００５８】上述したように、複数個の任意の形状の物
品を任意の形状の容器内に配置する際に、容器と収納す
べき各物品の形状を、三次元形状データとして把握して
おき、この物品を包含する第１直方体空間を求め、この
第１直方体空間を第１小領域に細分割するとともに第１
小領域を複数個合体させた第１小空間を定義し、さらに
隣接する複数個の第１小空間同士の境界部分を含む境界
空間を定義し、そしてこの第１直方体空間と同じサイズ
の第２直方体空間を容器内に定義し、この第２直方体空
間について、第１直方体空間と同様に、第２小領域およ
び第２小空間並びに第２境界空間を定義し、上記物品全
体および物品の一部が含まれる第１小領域並びに他の物
品を含まない第２小領域に「１」のデータを付与し、こ
れら付与されたデータ、小領域のサイズデータなどの情
報に基づき両直方体空間における小空間および境界空間
内の物品の幾何的特徴量をそれぞれ算出するとともに、
両直方体空間における同じ大きさと位置の小空間同士お
よび境界空間同士の幾何的特徴量の差の自乗の和に基づ
く評価値を算出し、この評価値がゼロに近い最も良い配
置状態を、物品の収納位置および角度（方向）として決
定するようにしたので、無駄なく物品を容器内に配置す
ることができる。そして、上記各演算処理をコンピュー
タ装置により行わせることにより、迅速かつ自動的に、
物品の最良の配置状態を決定することができる。

【００５９】特に、隣接する複数個の小空間を含む境界
空間についても、その幾何的特徴量を考慮するようにし
たので、複雑な形状の場合にでも、より正確に、物品の
容器への配置を行うことができる。

【００６０】したがって、従来のように、人間が目視ま
たは経験に基づき、物品を配置する場合に比べて、迅速
かつ無駄なく、任意形状の容器内に、任意形状の物品を
配置することができる。

【００６１】ところで、上記実施の形態においては、例
えば水平方向に連続する３個の小空間により境界空間を
形成するように説明したが、例えば図１０に示すよう
に、鉛直方向に連続する３個の小空間１３により境界空
間１４を形成してもよく、また図１１に示すように、平
面において、縦・横２列づつで計４個の小空間を鉛直に
３つ重ねて、合計１２個（２×２×３）の小空間１３に
より境界空間１４を形成してもよく、さらに図１２に示
すように、１個の小空間１３をその半分の距離だけずら
せてその中央部が連続する（隣接する）２個の小空間の
隣接位置（分割面）となるように境界空間１４を形成し
てもよい。このような、境界空間とした場合でも、上記
実施の形態と同様の効果が得られる。

【００６２】また、上記実施の形態においては、小空間
および境界空間を求めた後、それぞれの特徴量を求める
ように説明したが、まず小空間を求めた後その特徴量を
求め、それから境界空間を求めた後その特徴量を求める
ようにしてもよい。

【００６３】さらに、上記実施の形態においては、収納
体として容器を説明したが、例えば荷物を倉庫に収納配
置する場合にも、適用することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、物
体を収納体に収納する際に、収納すべき物体を包含する
第１直方体空間を求め、この第１直方体空間を小領域に
細分割するとともに、この第１小領域を複数個合体させ
た第１小空間およびこの隣接する第１小空間同士の境界
部に対応する第１境界空間を求め、この第１直方体空間
と同じサイズの第２直方体空間を収納体内に配置し、こ
の第２直方体空間についても第２小領域、第２小空間お
よび第２境界空間を求め、この小空間内および境界空間
内における物体の占有状態を表す幾何的特徴量を算出す
るとともに、両直方体空間における両幾何的特徴量の差
の自乗の和で表される評価値を算出し、これら両評価値
が最も良い配置状態を、物品の収納位置および角度（方
向）として収納するようにしたので、従来のように、人
間が目視または経験に基づき判断する場合に比べて、無
駄なく、物体を収納体に配置することができる。

【００６５】しかも、上記の各演算処理を、コンピュー
タ装置にて行わせることにより、迅速にかつ自動的に、
多数の物体を、効率良く収納体内に配置することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における物品の演算処理モ
デルを示す斜視図である。

【図２】同実施の形態における直方体空間を小空間で定
義した斜視図である。

【図３】同実施の形態における境界空間を示す斜視図で
ある。

【図４】同実施の形態における物品の容器内への配置状
態を示す斜視図である。

【図５】同実施の形態における小領域と小空間との関係
を示す斜視図である。

【図６】同実施の形態における小領域と境界空間との関
係を示す斜視図である。

【図７】同実施の形態における物品の配置状態の決定方
法の手順を示すフローチャートである。

【図８】同実施の形態における物品の配置状態の決定方
法の手順を示すフローチャートである。

【図９】同実施の形態における物品の配置状態の決定方
法の手順を示すフローチャートである。

【図１０】同実施の形態における境界空間についての異
なる定義を示す斜視図である。

【図１１】同実施の形態における境界空間についての異
なる定義を示す斜視図である。

【図１２】同実施の形態における境界空間についての異
なる定義を示す斜視図である。

【符号の説明】

１物品２容器１１第１直方体空間１２第１小領域１３第１小空間１４第１境界空間２１第２直方体空間２２第２小領域２３第２小空間２４第２境界空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体を収納体に収納する際の位置決定方
法であって、物体を包含する第１直方体空間を求めると
ともに、この第１直方体空間を複数個の直方体形状の第
１小領域に分割する工程と、上記第１直方体空間の第１
小領域の内、物体が存在する第１小領域に所定の符号を
与える工程と、上記第１直方体空間の第１小領域を複数
個合わせてなる直方体形状の第１小空間を複数個求める
工程と、この隣接する第１小空間同士の境界部に対応す
る複数個の第１小領域を複数個合わせてなる直方体形状
の第１境界空間を求める工程と、上記第１小空間および
上記第１境界空間において、上記所定の符号が与えられ
た第１小領域の情報に基づき幾何的特徴量を求める工程
と、収納体の空き空間内の所定位置に、上記第１直方体
空間と同じ大きさの第２直方体空間を求めるとともに、
この第２直方体空間を複数個の直方体形状の第２小領域
に分割する工程と、上記第２直方体空間の第２小領域の
内、物体が存在しない第２小領域に所定の符号を与える
工程と、上記第２直方体空間の第２小領域を複数個合わ
せてなる直方体形状の第２小空間を求める工程と、この
隣接する第２小空間同士の境界部に対応する複数個の第
２小領域を複数個合わせてなる直方体形状の第２境界空
間を求める工程と、上記第２小空間および第２境界空間
において、上記所定の符号が与えられた第２小領域の情
報に基づき幾何的特徴量を求める工程と、上記第２直方
体空間を、上記収納体の空き空間内の所定位置とは異な
る位置に順次配置して、それぞれ第２小空間および第２
境界空間の幾何的特徴量を求める工程と、上記第１小空
間および第１境界空間の幾何的特徴量と、収納体の空き
空間内の異なる位置でそれぞれ求められてかつ第１小空
間および第１境界空間に対応する第２小空間および第２
境界空間の幾何的特徴量とに基づき、互いの重なり程度
を示す評価値を求める工程と、上記求められた評価値が
最も優れた配置状態を、収納体への収納位置とすること
を特徴とする物体の収納体への収納位置決定方法。
【請求項２】幾何的特徴量として、小空間内および境
界空間内での物体が占める小領域の容積割合、小空間内
および境界空間内での物体が占める小領域の表面積割
合、小空間内および境界空間内での物体が占める小領域
の容積と小空間内および境界空間内での物体が占める小
領域の表面積との割合、および小空間内および境界空間
内の物体の重心位置を用いることを特徴とする請求項１
記載の物体の収納体への収納位置決定方法。
【請求項３】評価値として、第１小空間および第１境
界空間における幾何的特徴量とそれに対応する第２小空
間および第２境界空間における幾何的特徴量との差の自
乗の和を用いたことを特徴とする請求項１または２に記
載の物体の収納体への収納位置決定方法。