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ロボット制御システム及びロボット制御プログラム コモンズ

国内特許コード P100000284
整理番号 E091P06
掲載日 2009年7月24日
出願番号 特願2009-165668
公開番号 特開2011-022700
登録番号 特許第5213183号
出願日 平成21年7月14日(2009.7.14)
公開日 平成23年2月3日(2011.2.3)
登録日 平成25年3月8日(2013.3.8)
発明者
  • 石井 健太郎
  • 竹岡 義樹
  • 稲見 昌彦
  • 五十嵐 健夫
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 ロボット制御システム及びロボット制御プログラム コモンズ
発明の概要 【課題】物体の搬送作業を行えるロボットを好適に制御できるロボット制御システムを、提供する。
【解決手段】カメラ画像が表示されているタッチスクリーン上の或る範囲を指定する操作が行われた場合、カメラ画像に対する画像セグメンテーション処理結果を利用して、カメラ画像中の、ユーザが指定した範囲内に所定割合以上の部分が含まれているセグメント群からなる画像を探索し、探索した画像を、搬送対象物の画像として特定(S102)し、特定した画像に基づき搬送対象物をロボットに搬送させる制御処理(S110)を行う。
【選択図】図4
従来技術、競合技術の概要


近年、掃除やモップがけを行える家事支援ロボット(例えば、特許文献1参照。)が、一般家庭で使用されるようになってきている。また、物体を持ち運ぶことが出来るロボットも開発されているため、一般家庭で使用するための、物体の搬送作業が行えるロボットが開発される日も近いと考えられる。

産業上の利用分野


本発明は、物体の搬送作業を実行可能なロボットを制御するためのロボット制御システムとロボット制御プログラムとに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
物体の搬送作業を実行可能なロボットを機能させる空間であるロボット利用空間についての画像データを繰り返し生成する撮影手段と、
前記撮影手段が生成する各画像データに基づき、画面上に、前記ロボット利用空間の現状を示す画像を表示する表示手段と、
前記撮影手段が生成する画像データに対して画像セグメンテーション処理を行うことにより、当該画像データが示している画像を複数のセグメントに分割するセグメンテーション手段と、
前記ロボットに搬送させるべき物体である搬送対象物をユーザに指定させるためのユーザインターフェース手段であって、前記画面上の或る範囲を指定する範囲指定操作がなされた場合に、前記セグメンテーション手段による処理結果を利用して、前記画面上に表示されている画像中から、前記範囲指定操作で指定された範囲内に所定割合以上の部分が含まれているセグメント群からなる画像を搬送対象物画像として探索する処理を行い、その時点における画像が当該搬送対象物画像となっている物体が、前記搬送対象物として指定されたと判断するユーザインターフェース手段と、
前記ユーザインターフェース手段により探索された前記搬送対象物画像を利用して、前記搬送対象物に対する搬送作業を前記ロボットに行わせるロボット制御手段と
を備え、
前記ユーザインターフェース手段が、
前記搬送対象物画像を探索した後、前記搬送対象物画像をアイコン化したものをドラッグアンドドロップ操作が可能な搬送場所指定用アイコンとして前記画面上に表示し、当該搬送場所指定用アイコンに対するドラッグアンドドロップ操作がユーザによりなされたときに、その搬送場所指定用アイコンのドロップ位置に対応する前記ロボット利用空間内の場所が前記搬送対象物を搬送すべき搬送場所として指定されたと判断する手段であるとともに
前記搬送場所指定用アイコンのドラッグアンドドロップ操作中に、前記搬送場所指定用アイコンのサイズを、前記搬送場所指定用アイコンの表示位置に対応する前記ロボット利用空間内の位置に前記搬送対象物が存在していた場合における前記搬送対象物の画像のサイズに変更するサイズ変更機能を有する手段であり、
前記ロボット制御手段が、
前記搬送対象物画像を利用して、前記搬送対象物を前記搬送場所まで搬送する搬送作業
を前記ロボットに行わせる手段である
ことを特徴とするロボット制御システム。

【請求項2】
前記ロボット制御手段が、
前記セグメンテーション手段による処理結果を利用して前記画面上に表示されている画像内に含まれている幾つかの連続したセグメントからなる複数個の比較対照画像を特定し、特定した複数個の比較対照画像の中から前記搬送対象物画像と最も類似した比較対照画像を探索し、探索した比較対照画像の前記画面上での位置から、前記ロボットの制御に用いる、前記ロボット利用空間内での前記搬送対象物の現在位置情報を算出する手段であることを特徴とする請求項1に記載のロボット制御システム。

【請求項3】
前記ユーザインターフェース手段が、
前記撮影手段の前記ロボット利用空間に対する姿勢に応じて、前記サイズ変更機能をON/OFFする手段である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のロボット制御システム。

【請求項4】
前記ロボットの特定の部分の形状を示す形状情報と前記撮影手段が生成した画像データとに基づき、当該画像データが示している画像中の各画素の位置から、各画素に対応する、前記ロボット利用空間内の位置についての、前記ロボットの走行面に平行な座標面を有する座標系座標を求めるための変換情報を算出する変換情報算出手段を、さらに、備え、
前記ロボット制御手段が、
前記変換情報算出手段により算出された変換情報を利用して前記撮影手段が生成する画像データを解析することによって、前記ロボットの制御に用いる、前記ロボット利用空間内での前記ロボットの現在位置情報と前記搬送対象物の現在位置情報とを算出する手段である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれか一項に記載のロボット制御システム。

【請求項5】
コンピュータを、
物体の搬送作業を実行可能なロボットを機能させる空間であるロボット利用空間に向けられたデジタルカメラからの画像データに基づき、画面上に、前記ロボット利用空間の現状を示す画像を表示する表示手段と、
前記デジタルカメラからの画像データに対して画像セグメンテーション処理を行うことにより、当該画像データが示している画像を複数のセグメントに分割するセグメンテーション手段と、
前記ロボットに搬送させるべき物体である搬送対象物をユーザに指定させるためのユーザインターフェース手段であって、前記画面上の或る範囲を指定する範囲指定操作がなされた場合に、前記セグメンテーション手段による処理結果を利用して、前記画面上に表示されている画像中から、前記範囲指定操作で指定された範囲内に所定割合以上の部分が含まれているセグメント群からなる画像を搬送対象物画像として探索する処理を行い、その時点における画像が当該搬送対象物画像となっている物体が、前記搬送対象物として指定されたと判断するユーザインターフェース手段と、
前記ユーザインターフェース手段により探索された前記搬送対象物画像を利用して、前記搬送対象物に対する搬送作業を前記ロボットに行わせるロボット制御手段と
を備える装置として機能させるロボット制御プログラムであって、
前記ユーザインターフェース手段が、
前記搬送対象物画像を探索した後、前記搬送対象物画像をアイコン化したものをドラッグアンドドロップ操作が可能な搬送場所指定用アイコンとして前記画面上に表示し、当該搬送場所指定用アイコンに対するドラッグアンドドロップ操作がユーザによりなされたときに、その搬送場所指定用アイコンのドロップ位置に対応する前記ロボット利用空間内の場所が前記搬送対象物を搬送すべき搬送場所として指定されたと判断する手段であるとと
もに
前記搬送場所指定用アイコンのドラッグアンドドロップ操作中に、前記搬送場所指定用アイコンのサイズを、前記搬送場所指定用アイコンの表示位置に対応する前記ロボット利用空間内の位置に前記搬送対象物が存在していた場合における前記搬送対象物の画像のサイズに変更するサイズ変更機能を有する手段であり、
前記ロボット制御手段が、
前記搬送対象物画像を利用して、前記搬送対象物を前記搬送場所まで搬送する搬送作業を前記ロボットに行わせる手段である
ことを特徴とするロボット制御プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009165668thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 五十嵐デザインインタフェース 領域
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