オムロンは、小型の画像センサーを使って対象物(ワーク)の位置・姿勢を3Dで認識する技術「3D画像センシング技術」を開発した(図1、ニュースリリース)。ロボットハンドに搭載することで、バラ積み部品の組み立て工程を高速かつ正確に自動化できるという。

図1:アーム形協調ロボット「TM」シリーズと3D画像センサーを組み合わたピッキングシステムのイメージ
図1:アーム形協調ロボット「TM」シリーズと3D画像センサーを組み合わたピッキングシステムのイメージ
(出所:オムロン)
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 新技術では、独自のパターン照明を用いて1回の撮像でワークの3D形状画像を生成する3D計測技術を開発した。これにより、10回以上の撮像が必要な従来の位相シフト方式に比べて、計測にかかる時間を縮めた。

 加えて、画像認識で培った物体検出のアルゴリズム「高速2Dサーチ技術」を3Dに拡張。検出に必要な情報を選択して用いることで、高速かつ安定してワークを検出する。これらにより、例えば複数箇所に置かれた部品箱からのバラ積みピッキングでも、部品の撮像から位置姿勢認識までを約0.5秒で実行できるという(図2・3)。

図2:バラ積み部品のピッキングのイメージ
図2:バラ積み部品のピッキングのイメージ
(出所:オムロン)
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図3:部品の位置・姿勢認識のイメージ
図3:部品の位置・姿勢認識のイメージ
(出所:オムロン)
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 併せて、画像センサーを小型・軽量化した。パターン照明によってカメラも小型化して質量を約500gに抑えたため、小型ロボットのハンド部への搭載が可能だ。ワークの状態に応じて3D画像センサーの視点を移動させれば、さまざまな位置・姿勢のワークを認識しやすい。

 同社は、新技術と6軸の単腕型協調ロボット「TM」シリーズ(関連記事)を組み合わせたピッキングシステムを「IIFES2019[Innovative Industry Fair for E x E Solutions 2019]」(旧「SCF/計測展TOKYO」、2019年11月27~29日、東京ビッグサイト)と「2019国際ロボット展[INTERNATIONAL ROBOT EXHIBITION 2019(iREX2019)]」(同年12月18~21日、東京ビッグサイト)に出展する。2020年には、新技術を搭載した小型の3D画像センサーを製品化する予定だ。