本發(fā)明涉及設(shè)定堆積物品的位置的堆裝模式計算裝置。

背景技術(shù)：

在輸送物品的工序中，存在將多個物品排列配置在規(guī)定的收容區(qū)域的工序。例如，存在將由輸送機逐個輸送來的物品堆壘于貨盤的工序。這樣的將由輸送機輸送來的物品堆壘于貨盤的系統(tǒng)作為碼堆系統(tǒng)而被公知。

日本特開2013－71785號公報公開了1種堆裝裝置：在尺寸不同的多個種類的箱體混雜的情況下，基于箱體的大小來計算箱的組合。在該裝置中公開了下述內(nèi)容：在將箱體配置于箱收容單元的四角后，在四角以外的部分配置箱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在將箱狀的物品堆壘于貨盤等的情況下，存在堆壘多個種類的物品的情況。在該情況下，可以在實施堆壘作業(yè)之前預(yù)先計算向貨盤堆裝的配置模式。但是，由于配置模式被預(yù)先確定，因此在物品被輸送機等輸送來的情況下，需要在一定程度上決定物品的種類的輸送的順序。

另一方面，在物品的輸送工序中，存在堆壘的物品的種類的順序沒有確定的情況。例如，存在由輸送機輸送的物品的種類不規(guī)則的情況。在以往的技術(shù)中，沒有用于適當(dāng)堆壘不規(guī)則地輸送來的多個種類的物品的物品位置的計算方法。進而，在以往的技術(shù)的方法中，因為優(yōu)先在收容物品的區(qū)域的高度方向堆壘物品，所以存在物品的組合的底面積變小、穩(wěn)定性變差的情況。

本發(fā)明的堆裝模式計算裝置在利用機器人將多個物品配置到預(yù)先決定的收容區(qū)域中時計算不規(guī)則地輸送來的物品的位置。多個物品具有箱的形狀，該多個物品包括尺寸彼此不同的物品。堆裝模式計算裝置具有存儲部，該存儲部存儲向收容區(qū)域堆積的物品的每一種類的個數(shù)以及尺寸。堆裝模式計算裝置具有組合計算部，該組合計算部計算構(gòu)成要形成于收容區(qū)域的層的物品的組合，基于輸送來的物品的種類、層的高度以及層的面積，來選定能夠形成在收容區(qū)域中的物品的層。堆裝模式計算裝置具有位置決定部，該位置決定部針對由組合計算部選定的層算出完成層的第1概率，并基于機器人與收容區(qū)域之間的位置關(guān)系以及第1概率，來決定堆積物品的位置。

在上述發(fā)明中，可以是，組合計算部生成能夠配置于收容區(qū)域的內(nèi)部的、高度固定且平面形狀為長方形的物品的組合來作為層。

在上述發(fā)明中，可以是，在生成新層的情況下，組合計算部基于俯視新層時的面積以及構(gòu)成新層的物品的重心位置來選定新生成的層。

在上述發(fā)明中，可以是，組合計算部取得沒有配置在收容區(qū)域的剩下的物品的每一種類的個數(shù)?？梢允?，組合計算部基于輸送來的物品的種類和剩下的物品的每一種類的個數(shù)，來算出第2概率，將第2概率為預(yù)先決定的判定值以下的組合排除。

在上述發(fā)明中，可以是，組合計算部取得沒有配置在收容區(qū)域的剩下的物品的每一種類的個數(shù)?？梢允?，組合計算部基于輸送來的物品的種類和剩下的物品的每一種類的個數(shù)，來選定如下控制：將輸送來的物品堆積于制作過程中的層的控制、在制作過程中的層之上制作新層的控制、或者配置于臨時放置場所的控制。

在上述發(fā)明中，可以是，組合計算部在判斷為沒有供輸送來的物品放置的場所的情況下，將成為制作過程中的層的基底的層分割而生成分割區(qū)域?？梢允?，組合計算部針對每個分割區(qū)域計算構(gòu)成層的物品的組合。

在上述發(fā)明中，可以是，位置決定部以離機器人近的位置處堆積于收容區(qū)域的物品的高度比離機器人遠的位置處堆積于收容區(qū)域的物品的高度低的方式選定本次堆積物品的位置?？梢允?，位置決定部將選定的位置中第1概率最高的位置選定為堆積物品的位置。

附圖說明

圖1是實施方式中的堆裝系統(tǒng)的概略圖。

圖2是實施方式中的堆裝系統(tǒng)的框圖。

圖3是實施方式中的組合計算部的框圖。

圖4是實施方式中說明用的多個種類的箱與收容區(qū)域的說明圖。

圖5是實施方式中的模式計算裝置的整體的控制的流程圖。

圖6是實施方式中的第1控制的流程圖。

圖7是說明實施方式中的最小單位的箱組合的立體圖。

圖8是在層生成部生成的高度30cm的層的立體圖。

圖9是在層生成部生成的高度55cm的層的立體圖。

圖10是由層生成部排除的箱組合的立體圖。

圖11是實施方式的第2控制的流程圖。

圖12是實施方式的第3控制的流程圖。

圖13是用于說明實施方式的第3控制的當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)的圖。

圖14是通過第2控制選定的層的配置模式的立體圖。

圖15是實施方式中的第4控制的流程圖。

圖16是實施方式中的第5控制的流程圖。

圖17是用于說明第5控制的當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)的圖。

圖18是通過第4控制選定的層的配置模式的立體圖。

圖19是本次作業(yè)中配置的箱的位置候補的立體圖。

圖20是將箱配置于第1候補的情況下的配置模式的立體圖。

圖21是將箱配置于第2候補的情況下配置模式的立體圖。

圖22是實施方式中的第6控制的流程圖。

圖23是用于說明第6控制的當(dāng)前狀態(tài)的圖。

圖24是說明由分割區(qū)域設(shè)定部分割出的區(qū)域的立體圖。

具體實施方式

參照圖1～圖24來說明實施方式中的堆裝模式計算裝置。本實施方式的堆裝模式計算裝置配備于將箱狀的物品堆壘于貨盤的堆裝系統(tǒng)。

圖1是本實施方式中的物品的堆裝系統(tǒng)的概略圖。在本實施方式中，作為箱狀的物品而列舉堆壘長方體狀的箱的例子進行說明。堆裝系統(tǒng)包括把持成為輸送對象的箱81、82的作為末端執(zhí)行器的機械手4、以及將機械手4以期望的姿勢配置在期望的位置的機器人1。堆裝系統(tǒng)包括控制機器人1的作為機器人控制裝置的控制裝置2。

本實施方式的機器人1是包括臂11和多個關(guān)節(jié)部14的多關(guān)節(jié)機器人。機器人1能夠使臂11的手腕部的位置以及姿勢自由變化。機器人1能夠?qū)⒂蓹C械手4把持的箱81、82以期望的姿勢配置于期望的位置。

本實施方式的堆裝系統(tǒng)進行將由輸送機31輸送來的箱堆壘到貨盤32上的作業(yè)。堆壘到貨盤32上的箱是尺寸不同的多個種類的箱81、82。在貨盤32的上表面預(yù)先設(shè)有能夠堆裝箱的收容區(qū)域91。這里，在本實施方式中，輸送機31輸送的箱的種類的順序不定，以不規(guī)則的順序輸送箱。

堆裝模式計算裝置設(shè)定收容區(qū)域91的內(nèi)部的堆裝箱81、82的位置。機器人1將箱配置到由堆裝模式計算裝置設(shè)定好的位置。另外，在本實施方式中，配置有提供用于臨時放置箱81、82的臨時放置場所的臨時放置臺33。

圖2表示本實施方式的堆裝系統(tǒng)的框圖。參照圖1及圖2，機器人1包括對各關(guān)節(jié)部14進行驅(qū)動的臂驅(qū)動裝置。臂驅(qū)動裝置包括被配置于關(guān)節(jié)部14的臂驅(qū)動馬達12。在臂驅(qū)動馬達12的驅(qū)動下，能夠使臂11在關(guān)節(jié)部14以期望的角度彎曲。機械手4具有使把持箱的爪部閉合或張開的機械手驅(qū)動裝置。本實施方式的機械手驅(qū)動裝置包括利用空氣壓力來驅(qū)動機械手4的機械手驅(qū)動缸13。

控制裝置2包括運算處理裝置，該運算處理裝置具有通過總線互相連接的CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、RAM(Random Access Memory，隨機存取存儲器)以及ROM(Read Only Memory，只讀存儲器)等。控制裝置2包括送出機器人1以及機械手4的動作指令的動作控制部21。本實施方式的控制裝置2中被輸入實施后述控制的動作程序。動作控制部21基于動作程序來送出用于驅(qū)動機器人1以及機械手4的動作指令。

動作控制部21向臂驅(qū)動部22送出驅(qū)動臂驅(qū)動馬達12的動作指令。臂驅(qū)動部22包括驅(qū)動臂驅(qū)動馬達12的電路。臂驅(qū)動部22基于動作指令來向臂驅(qū)動馬達12供電。另外，動作控制部21向機械手驅(qū)動部23送出驅(qū)動機械手驅(qū)動裝置的動作指令。機械手驅(qū)動部23包括驅(qū)動空氣泵的電路?；趧幼髦噶顏硐驒C械手驅(qū)動缸13供給壓縮空氣。通過調(diào)整向機械手驅(qū)動缸13供給的空氣的壓力來使機械手4的爪部開閉。另外，末端執(zhí)行器可以采用能夠保持、放開箱的任意裝置。

本實施方式的堆裝模式計算裝置具有檢測由輸送機31輸送來的箱的種類的攝像裝置。本實施方式的攝像裝置包括固定于機械手4的照相機15。作為照相機15，可以采用三維照相機等能夠檢測出箱的種類的任意的照相機。另外，攝像裝置包括配置于控制裝置2的圖像處理部45。圖像處理部45通過對照相機15拍攝到的圖像進行解析，判斷由輸送機31輸送來的箱的種類。

本實施方式的堆裝模式計算裝置包括控制裝置2?？刂蒲b置2包括算出在收容區(qū)域91的內(nèi)部配置箱的位置的位置算出部41。包括在本次作業(yè)中要堆裝的箱的種類以及各種類的箱的個數(shù)的輸入數(shù)據(jù)61被輸入位置算出部41。輸入數(shù)據(jù)61包括各箱的形狀、尺寸?？刂蒲b置2的存儲部44存儲輸入數(shù)據(jù)61。由圖像處理部45檢測出的箱的種類被輸入位置算出部41。

位置算出部41包括計算箱組合而生成層并進一步選定在收容區(qū)域能夠形成的箱的層的組合計算部42。位置算出部41包括位置決定部43，位置決定部43針對由組合計算部42選定的層，算出完成層的第1概率。位置決定部43基于機器人1與收容區(qū)域91之間的位置關(guān)系以及第1概率，決定配置箱的位置。

圖3表示本實施方式中的組合計算部的框圖。組合計算部42包括層生成部51，層生成部51計算構(gòu)成在收容區(qū)域91形成的層的箱組合。本實施方式的層如后述那樣由高度固定、平面形狀為長方形、并且能夠收容于收容區(qū)域91的箱組合構(gòu)成。

組合計算部42包括層選定部52，層選定部52基于預(yù)先決定的條件從由層生成部51生成的層選定理想的層。另外，組合計算部42包括輸送場所設(shè)定部53，輸送場所設(shè)定部53決定機器人1輸送箱的場所。此外，組合計算部42還包括分割區(qū)域設(shè)定部54，分割區(qū)域設(shè)定部54在沒有配置箱的場所的情況下對收容區(qū)域進行分割。

圖4表示本實施方式中說明用的箱的種類和收容區(qū)域的說明圖。在本實施方式中，將作為箱A的箱81、作為箱B的箱82以及作為箱C的箱83配置在收容區(qū)域91的內(nèi)部。基于例如在貨盤32的上表面能夠堆積箱的底面積以及高度來設(shè)定收容區(qū)域91。箱A、箱B以及箱C具有長方體的形狀。在本實施方式中，箱A、箱B以及箱C的橫向?qū)挾纫约翱v向?qū)挾缺舜讼嗤?。在本實施方式中，示出高度互不相同?種箱為例來進行說明。

圖5表示說明本實施方式中的堆裝模式計算裝置的整體的控制的概要的流程圖。在步驟101中，組合計算部42的層生成部51算出構(gòu)成一個層的箱組合。在本實施方式中，將該控制稱為第1控制。在步驟102中，組合計算部42的層選定部52在生成新層的情況下排除不滿足規(guī)定條件的層。例如，將收容區(qū)域裝不下而超出收容區(qū)域的層排除。在本實施方式中，將該控制稱為第2控制。

接著，在步驟103中，攝像裝置檢測由輸送機31輸送來的箱的種類?？刂蒲b置2的圖像處理部45將箱的種類發(fā)送給位置算出部41。

接著，在步驟104中，層選定部52算出完成在步驟102中選定的層的第2概率。然后，層選定部52將完成層的第2概率較低的層排除。在本實施方式中，將該控制稱為第3控制。

接著，在步驟105中，組合計算部42的輸送場所設(shè)定部53判別是將由輸送機31輸送來的箱放置于制作過程中的層、還是配置于當(dāng)前的層之上而制作新層、或者放置于臨時放置臺33。在本實施方式中，將該控制稱為第4控制。接著，在步驟106中，位置決定部43決定配置箱的位置。在本實施方式中，將該控制稱為第5控制。

接著，在步驟107中，位置算出部41向動作控制部21送出將箱配置于決定好的位置的動作指令。然后，動作控制部21控制機器人1以及機械手4將箱輸送到指令的位置。

在步驟108中，位置算出部41判別是否已將所有的箱堆壘。在步驟108中，在存在由輸送機31輸送的箱的情況下以及在臨時放置臺33上配置有箱的情況下，控制返回步驟102，反復(fù)進行決定位置的控制。在步驟108中，在將所有的箱都堆積在了收容區(qū)域的情況下，結(jié)束該控制。

本實施方式的堆裝模式計算裝置起初實施步驟101。堆裝模式計算裝置每當(dāng)配置輸送來的箱都從步驟102實施到步驟108。下面，對各步驟中的第1控制～第5控制進行詳細說明。

圖6表示本實施方式的第1控制的流程圖。第1控制由組合計算部42的層生成部51來實施。在步驟111中，層生成部51從存儲部44讀取箱的種類以及個數(shù)。在步驟112中，層生成部51算出箱組合的最小單位。這里，以將3個箱A、6個箱B以及3個箱C堆裝到收容區(qū)域91的情況為例進行說明。

圖7表示針對各高度形成的箱組合的最小單位。組合1個以上的箱形成箱組合的最小單位。最小單位是能夠配置于收容區(qū)域91的內(nèi)部的大小。另外，最小單位是高度固定的箱組合。即，最小單位是上表面為平面狀的箱組合。并且，最小單位是底面積最小的箱組合。

在本實施方式中，多個種類的箱A、箱B以及箱C的橫向?qū)挾纫约翱v向?qū)挾仁窍嗤?，因此在高度方向上堆壘多個箱而成的箱組合為最小單位。例如，高度15cm的最小單位有1個，高度30cm的最小單位有2個，高度90cm的最小單位有4個。

層生成部51能夠例如計算所有的組合，并挑選滿足上述條件的組合。另外，對于本實施方式的最小單位，在高度方向上排列的箱的每一種類的個數(shù)相同的情況下，視為一個最小單位。例如，對于高度55厘米的最小單位，在箱B的上側(cè)配置有箱C的組合和在箱C之上配置有箱B的組合不加以區(qū)分而視為一個最小單位。

參照圖6，接著，在步驟113中，層生成部51生成將最小單位沿水平方向排列的配置模式。層生成部51將高度相同的最小單位以能夠配置于收容區(qū)域91的內(nèi)部的方式排列。即，層生成部51將配置模式生成為上表面為平面狀。另外，層生成部51生成不超過箱的每一種類的總數(shù)的配置模式。

接著，在步驟114中，層生成部51從在步驟113中算出的配置模式中選擇一個配置模式。在步驟115，層生成部51判別所選擇的配置模式的平面形狀是否為長方形。層生成部51在所選擇的配置模式的平面形狀不是長方形的情況下，移到步驟116，將所選擇的配置模式排除。

在步驟115中，在配置模式的平面形狀為長方形的情況下，在步驟117中，將選擇的配置模式作為一個層存儲于存儲部44。

接著，在步驟118中，層生成部51判別是否選擇了所有的配置模式。在步驟118中，在選擇了所有的配置模式的情況下，結(jié)束該控制。在步驟118中，在沒有選擇所有的配置模式、配置模式有剩余的情況下，控制返回步驟114。然后，層生成部51反復(fù)進行同樣的控制。這樣，在第1控制中，層生成部51計算使用了多個最小單位的配置模式，生成成為箱的配置模式的基準的層(基準層)。

圖8以及圖9表示通過組合最小單位而形成的層的例子。圖8表示了高度30cm的層。圖9表示了高度55cm的層。例如圖8的高度30cm的層包括箱為1列的層、箱為2列的層以及箱為3列的層。圖9的高度55cm的層也包括箱為1列的層、箱為2列的層以及箱為3列的層。除此之外，還能形成高度15cm層、高度40cm的層等多個種類的層。各層為能夠配置于收容區(qū)域91的內(nèi)部的大小。對于各種類的箱而言，層不超過堆壘的箱的總數(shù)。另外，各層的平面形狀為長方形。

另外，在步驟113中，在組合最小單位來算出層時，高度方向上的箱的種類的順序不同的配置模式也作一個層算出。例如，在圖9的箱為一列的層中，在箱B之上配置有箱C的層與在箱C之上配置有箱B的層作為互不相同的層算出。這樣形成的所有的層都存儲于存儲部44。

圖10表示不作為層算出的箱組合的例子。層生成部51例如將最小單位沿水平方向排列時排除高度不固定的組合。即，層生成部51將上表面產(chǎn)生臺階的組合排除。并且，層生成部51將最小單位分離開地配置的平面形狀不是長方形的組合排除。另外，層生成部51將無法配置于收容區(qū)域91的內(nèi)部的組合排除。在本實施方式中，組合最小單位來生成層，但是不局限于該形態(tài)，能夠通過任意的控制來生成層。

圖11表示本實施方式的第2控制的流程圖。在第2控制中，層選定部52實施選定層生成部51形成的層的控制。在步驟121中，層選定部52判別本次堆積箱的作業(yè)是否是生成新層的情況或者剛剛設(shè)定好后述的分割區(qū)域之后的情況。例如，向收容區(qū)域91配置第1個箱的情況與生成新層的情況相當(dāng)。另外，在制作過程中的層之上配置箱的情況以及在完成后的層之上配置箱的情況與生成新層的情況相當(dāng)。在步驟121中，在不符合生成新層的情況或者剛剛設(shè)定好分割區(qū)域之后的情況的情況下，結(jié)束該控制。在步驟121中，在生成新層的情況或者剛剛設(shè)定好分割區(qū)域之后的情況下，控制移向步驟122。

在步驟122中，層選定部52讀入在第1控制中生成的層的配置模式。在步驟123中，層選定部52選擇一個層的配置模式。

在步驟124中，層選定部52判別所選擇的層的配置模式能否配置于收容區(qū)域91的內(nèi)部。即，層選定部52判別配置模式是否從收容區(qū)域超出。在步驟124中，在無法配置于收容區(qū)域的內(nèi)部的情況下，將在步驟127中選擇的層排除。例如，當(dāng)在完成了的多個層之上制作新層的情況下，存在新層超出收容區(qū)域的上表面的情況。在該情況下，將選擇的層排除。在步驟124中，選擇的層能夠配置于收容區(qū)域的內(nèi)部的情況下，控制移向步驟125。

在步驟125中，層選定部52判別新生成的層(所選擇的層)的底面積是否大于面積的判定值。即，判別新形成的層在俯視時的面積是否大于判定值。這里的判定值能夠預(yù)先決定。判定值例如能夠設(shè)定為將收容區(qū)域91的底面積乘以規(guī)定比例而得到的值。

在本實施方式中，將判定值設(shè)定為層的底面積接近收容區(qū)域91的底面積。作為判定值，例如能夠設(shè)定為收容區(qū)域91的底面積的80％。在該情況下，在圖8以及圖9的例子中，箱排列為3列的層剩下?；蛘?，作為判定值，能夠設(shè)定為收容區(qū)域91的底面積的50％。在該情況下，箱排列為2列的層以及排列為3列的層剩下。在步驟125的判斷為否定的情況下，移向步驟127，將所選擇的層排除。在步驟125的判斷為肯定的情況下，控制移向步驟126。

在步驟126中，層選定部52判別在俯視時新形成的層(所選擇的層)中包含的箱的重心位置是否位于下面的層的區(qū)域的內(nèi)側(cè)。在制作新層的情況下，存在各箱的下側(cè)沒有配置成為基底的箱的情況?；蛘撸嬖谛聦拥囊徊糠謴某蔀榛椎南聜?cè)的層超出的情況。步驟126是為了使新層成為穩(wěn)定的層而執(zhí)行的。在步驟126中，哪怕只有一個箱的重心位置不在下側(cè)的層的區(qū)域的內(nèi)側(cè)，控制就移向步驟127。在步驟127中，將所選擇的層排除。

在步驟126中，新層的所有箱的重心位置都位于下側(cè)的層的內(nèi)側(cè)的情況下，控制移向步驟128。在步驟128中，將所選擇的層作為在第2控制中選定的層存儲于存儲部44。另外，在步驟126中，在收容區(qū)域生成最下側(cè)的第一層的層的情況下，判斷為新層的所有箱的重心位置都位于下側(cè)的層的內(nèi)側(cè)。

接著，在步驟129中，判別是否選擇了在第1控制中生成的所有的層。在步驟129的判斷為否定的情況下，控制返回步驟123，選定下一個層，實施同樣的控制。在步驟129中，在選擇了所有的層的情況下結(jié)束該控制。存儲部44中存儲有通過第2控制選定的層的配置模式。

圖12表示本實施方式的第3控制的流程圖。層選定部52在第3控制中算出各層的完成概率，將完成概率低的層排除。

在步驟131中，層選定部52讀入通過第2控制選定的層的配置模式。在步驟132中，層選定部52選擇一個層。在步驟133中，層選定部52計算完成所選擇的層的第2概率。

圖13表示用于在第3控制中說明第2概率的算出方法的當(dāng)前狀態(tài)的說明圖。在圖13所示的例子中，在收容區(qū)域91的內(nèi)部配置有一個箱A。并且，正在由輸送機31輸送箱B。此時，剩下的箱為2個箱A、5個箱B以及3個箱C。即，合計剩下10個箱沒有被輸送機31輸送。

圖14表示通過第2控制選擇的層的配置模式。在這里的例子中，在第2控制的步驟125(參照圖11)中，僅3列的層剩下。例如，層選定部52從圖8所示的高度30cm的層中選擇在左端配置箱A的層。層選定部52選定了第1配置模式～第4配置模式。層選定部52取得沒有配置于收容區(qū)域91的剩下的箱的每一種類的個數(shù)。層選定部52基于本次作業(yè)中配置的箱的種類和剩下的箱的每一種類的個數(shù)，算出各層的完成概率(第2概率)。

此時的概率是指將本次作業(yè)中配置的箱配置于收容區(qū)域91后、完成層所需要的箱連續(xù)地輸送來的概率。例如，在第1配置模式的層的情況下，正在由輸送機31輸送箱B。因此，剩下的箱中，需要連續(xù)輸送3個箱B。此時的概率為(₅C₃)/(₁₀C₃)。即，概率為(10種)/(120種)＝8％。第2配置模式～第4配置模式也能夠用同樣的方法算出概率。

另外，在臨時放置臺33上臨時配置有箱的情況下，能夠根據(jù)配置于臨時放置臺33的箱和由輸送機31輸送來的箱算出層的完成概率。另外，在制作過程中的層之上制作新層的情況下，假設(shè)制作過程中的層已經(jīng)完成。然后，在完成的層之上配置輸送來的箱時，算出新層的完成概率。在該情況下，具有多個制作過程中的層的候補時，針對所有的候補算出新層的完成概率。

參照圖12，接著，在步驟134中，層選定部52針對所選擇的層判別所算出的概率是否大于預(yù)先決定的判定值。能夠由作業(yè)人員預(yù)先設(shè)定該判定值。在步驟134中，在算出的概率為預(yù)先決定的判定值以下的情況下，控制移向步驟135。在步驟135中，將選擇的層排除。即，將選擇的層從候補中排除。參照圖14，例如，在第2概率的判定值設(shè)定為5％的情況下，將第4配置模式的層排除。

參照圖12，在步驟134中，在算出的概率大于判定值的情況下，控制移向步驟136。在步驟136中，存儲部44存儲通過第3控制而選擇的層的配置模式。

接著，在步驟137中，層選定部52判別是否選擇了所有的層的配置模式。在步驟137中，沒有選擇所有的層的情況下，控制返回步驟132，反復(fù)進行同樣的控制。在步驟137中，選擇了所有的層的情況下，結(jié)束該控制。存儲部44中存儲有通過第3控制選擇的層的配置模式。

這樣，在本實施方式中，針對層的配置模式，計算層的完成概率。然后，將概率低的層從候補中排除。這樣，層選定部52實施縮小層的候補的作業(yè)。利用該控制，能夠?qū)⑾渑渲迷趯拥耐瓿筛怕矢叩奈恢谩＝Y(jié)果為，能夠在收容區(qū)域配置較多的箱，或者能夠抑制無法在收容區(qū)域配置所有箱的情況。

圖15表示本實施方式的第4控制的流程圖。在第4控制中，輸送場所設(shè)定部53決定箱的輸送場所。

在步驟141中，輸送場所設(shè)定部53讀入通過第3控制而選定的層。接著，在步驟142中，輸送場所設(shè)定部53判別在選定的層的配置模式中是否含有1個以上的新配置的箱。在剩下多個層的情況下，輸送場所設(shè)定部53以高度從低到高的順序判別在本次作業(yè)中配置的箱是否含有1個以上。在步驟142中，當(dāng)本次作業(yè)中配置的箱在所選定的層的配置模式中含有1個以上的情況下，控制移向步驟143。

在步驟143中，輸送場所設(shè)定部53判別是否存在制作過程中的層。例如，在一個層完成了的情況下，有時不存在制作過程中的層。另外，在設(shè)定了分割區(qū)域的情況下，有時不存在制作過程中的層。在步驟143中，當(dāng)存在制作過程中的層的情況下，控制移向步驟144。然后，在步驟144中，輸送場所設(shè)定部53決定向制作過程中的層配置箱。對于箱的配置位置，在接下來的第5控制中決定。

在步驟143中，在不存在制作過程中的層的情況下，控制移向步驟145。在步驟145中，輸送場所設(shè)定部53決定制作新層。對于新層中的箱的位置，在接下來的第5控制中決定。

在步驟142中，當(dāng)本次作業(yè)中配置的箱不包含在通過第3控制而選定的層的配置模式內(nèi)的情況下，控制移向步驟146。在步驟146中，判別是否存在制作過程中的層。在步驟146中，不存在制作過程中的層的情況下，控制移向步驟148。在步驟148中，輸送場所設(shè)定部53決定在臨時放置臺33配置箱。

在步驟146中，當(dāng)存在制作過程中的層的情況下，控制移向步驟147。在步驟147中，判別是否在制作過程中的層之上制作新層。這里的控制為：假設(shè)當(dāng)前形成中的層完成了，求出在完成了的層之上配置了本次作業(yè)中配置的箱時新層的完成概率?；谟奢斔蜋C輸送來的箱的種類和當(dāng)前形成中的層完成之后的箱的每一種類的個數(shù)，來實施第2控制以及第3控制。這樣，在當(dāng)前的層完成了的情況下，算出新層完成的第2概率。在存在算出的概率大于預(yù)先決定的判定值的層的情況下，控制移向步驟145。即，輸送場所設(shè)定部53決定為在制作過程中的層之上制作新層。當(dāng)不存在算出的概率大于預(yù)先決定的判定值的層的情況下，控制移向步驟148，輸送場所設(shè)定部53決定為在臨時放置臺33配置箱。這樣，輸送場所設(shè)定部53設(shè)定被輸送來的箱的配置場所。

圖16表示本實施方式的第5控制的流程圖。利用到第4控制為止的控制，選定想要形成的層?；蛘撸瑳Q定了在臨時放置臺33上配置箱。在第5控制中，位置決定部43基于由層選定部52選定的層，來最終決定箱的配置位置。

在步驟151中，位置決定部43判別在第4控制中有沒有決定為將箱配置在臨時放置臺33。在決定了將輸送來的箱配置于臨時放置臺33的情況下，結(jié)束該控制。在第4控制中決定為配置于制作過程中的層的情況或者決定為制作新層的情況下，控制移向步驟152。

在步驟152中，位置決定部43讀入通過第3控制生成的層的配置模式。在步驟153中，位置決定部43針對各層確定箱的配置位置。即，算出在本次作業(yè)中配置的箱的位置候補。

圖17表示用于說明第5控制的當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)的說明圖。在該狀態(tài)下，在收容區(qū)域91配置有1個箱B。正在由輸送機31輸送箱B。而且，剩下的箱為3個箱A、4個箱B以及3個箱C。即，剩下10個箱沒有被輸送機輸送。

圖18表示由層選定部選定的層的配置模式的立體圖。在該例中，選定了第1配置模式～第4配置模式。圖19表示能夠配置由輸送機輸送來的箱的位置候補的說明圖。在該例中，確定了第1候補位置～第5候補位置。位置決定部43針對第1配置模式～第4配置模式，算出箱的位置候補。各候補與第1配置模式～第4配置模式中的箱B的位置相當(dāng)。

參照圖16，在步驟154中，位置決定部43將不能配置箱的位置排除。參照圖19，在第4候補以及第5候補的情況下，不存在成為基底的箱，因此不能配置箱B。位置決定部43將第4候補以及第5候補排除后，剩下第1候補～第3候補。這樣，位置決定部43基于在收容區(qū)域的內(nèi)部堆積了的箱的狀態(tài)，將不能配置箱的位置排除。

接著，在步驟155中，位置決定部43選擇配置箱的一個位置候補。在步驟156中，位置決定部43判別在將箱配置于所選擇的位置的情況下，是否越靠近機器人1，堆積的箱的高度越低。

如圖17所示那樣，機器人1配置在收容區(qū)域91的右側(cè)。在圖19所示的第1候補以及第2候補的情況下，越靠近機器人而箱的高度越低。而第3候補的情況為箱B配置在收容區(qū)域91的寬度方向的兩側(cè)的端部。在寬度方向的正中間形成有凹陷部分。因此，存在越靠近機器人1，箱的高度越高的部分。例如，位置決定部43當(dāng)選定了在寬度方向上彼此相鄰的2個箱時，判別是否存在距離機器人1較近的箱的高度高于較遠的箱的高度的部分。位置決定部43判別為在第3候補時存在越靠近機器人而箱越高的部分。

在步驟156中，當(dāng)存在越靠近機器人而箱越高的部分的情況下，控制移向步驟158。在步驟158中，存儲部44將選擇的箱的位置候補排除后，將排除的層暫時存儲起來。例如，在選擇了圖19的第3候補的情況下，將第3候補排除，并暫時存儲于存儲部44。

若靠近機器人1的區(qū)域的箱較高，則在驅(qū)動機器人時，需要避開較高部分的動作。即，機器人需要將箱配置到越過較高部分的深處的位置。因此，機器人的控制變復(fù)雜或者花時間。在本實施方式中，實施這樣的控制：相比靠近機器人1的部分，優(yōu)先在較遠的部分配置箱。通過實施該控制，能夠選定減少了機器人1的作業(yè)時間或者機器人的控制變?nèi)菀椎南涞奈恢谩?/p>

對于所選擇的位置候補，在步驟156的判別為肯定的情況下，控制移向步驟157。在步驟157中，位置決定部43基于箱的配置位置以及剩下的箱的每一種類的個數(shù)，來計算完成層的第1概率。

圖20表示說明在第1候補位置配置了箱的情況下的層的完成概率的概略圖。在第1候補位置配置了箱的情況下所生成的層為圖18所示的配置模式中的第1配置模式以及第2配置模式。

在第1概率的計算中，與上述第2概率的計算一樣，針對各配置模式算出完成層所需的箱連續(xù)地輸送來的概率。例如，在第1配置模式中，位置決定部43算出相對于剩下的10個箱連續(xù)輸送2個箱A的概率。該概率能夠通過(₃C₂)/(₁₀C₂)算出，為6.6％。對于第2配置模式，概率為15％。因此，在第1候補位置配置了箱B時，完成層的第1概率為6.6％+15％＝21.6％。

圖21表示說明在第2候補位置配置了箱的情況下的層的完成概率的概略圖。能夠在第2候補的箱的位置生成的層為圖18所示的配置模式中的第4配置模式以及第2配置模式。并且，第4配置模式的層的完成概率為40％。第2配置模式的完成概率為15％。因此，在第2候補位置配置了箱B的情況下，完成層的第1概率為40％+15％＝55％。這樣，位置決定部43能夠基于剩下的箱種類和個數(shù)，算出將本次作業(yè)中要配置的箱配置在了規(guī)定位置時完成層的第2概率。

參照圖16，接著，在步驟159中，位置決定部43判別是否選擇了所有的配置箱的位置候補。在箱的位置候補有剩下的情況下，控制返回步驟155，選擇配置箱的位置候補。然后，實施同樣的控制。在步驟159中，在選擇了所有的位置候補的情況下，控制移向步驟160。

接著，在步驟160中，位置決定部43判別箱的位置候補是否有剩下。在步驟160中，當(dāng)箱的位置候補有剩下的情況下，控制移向步驟161。在步驟161中，位置決定部43選定完成層的第1概率最高的箱位置。另一方面，在步驟160中，存在箱的位置候補沒有剩下的情況。例如，在步驟158的判別中，所有的箱的位置候補被排除的情況下，箱的位置候補沒有剩下。在該情況下，控制移向步驟162。

在步驟162，分別針對在步驟158中暫時存儲的箱的位置候補，計算完成層的第1概率。第1概率利用與步驟157同樣的方法算出。之后，控制移向步驟161。在步驟161中，位置決定部43選定完成層的第1概率最高的箱位置。

在步驟161中，通過實施選定完成層的第1概率最高的箱位置的控制，能夠?qū)⑾渑渲迷趯拥耐瓿筛怕瘦^高的位置。結(jié)果為，能夠在收容區(qū)域配置較多的箱，或者能夠抑制在收容區(qū)域無法配置所有箱的情況。這樣，位置決定部43能夠選定箱的配置位置。于是，機器人1能夠向選定的位置輸送箱。

參照圖5，本實施方式的第1控制在起初執(zhí)行一次即可。然后，能夠在每次輸送機輸送來箱時，實施第2控制～第5控制。通過反復(fù)實施第2控制～第5控制，能夠針對所有箱分別確定位置。

本實施方式的堆裝模式計算裝置通過形成將箱沿水平方向配置的層，之后將形成的層沿收容區(qū)域的高度方向堆積從而計算堆裝模式。本實施方式的堆裝模式計算裝置從沿水平方向延伸的層開始計算，因此能夠沿收容區(qū)域的水平方向配置較多的箱。因此，各層的底面積變大，在收容區(qū)域配置箱時穩(wěn)定性升高。

另外，參照圖15，在步驟148中，存在決定為將輸送來的箱配置于臨時放置臺33的情況。但是，有時因為在臨時放置臺33配置了較多的箱，而無法再將箱配置于臨時放置臺33。另外，存在堆裝系統(tǒng)不具有臨時放置臺33的情況。在該情況下，實施將收容區(qū)域91分割的第6控制。

圖22表示本實施方式的第6控制的流程圖。在本實施方式中，組合計算部42的分割區(qū)域設(shè)定部54實施第6控制。

在步驟171中，分割區(qū)域設(shè)定部54算出制作過程中的層的范圍。在步驟172中，分割區(qū)域設(shè)定部54算出分割位置。然后，在步驟173中，分割區(qū)域設(shè)定部54在算出的位置分割區(qū)域。

圖23表示用于說明第6控制的當(dāng)前狀態(tài)的概略圖。在收容區(qū)域91堆積有多個箱B以及多個箱A。這里，以由輸送機31輸送了箱C的狀態(tài)為例進行說明。分割區(qū)域設(shè)定部54對在高度方向的規(guī)定位置劃分出的范圍A檢測出完成了一個層。分割區(qū)域設(shè)定部54檢測出范圍B是制作過程中的層。然后，分割區(qū)域設(shè)定部54基于堆積在范圍B箱的配置模式設(shè)定分割位置。

圖24表示說明區(qū)域的分割的位置的收容區(qū)域的概略圖。分割區(qū)域設(shè)定部54選擇盡可能完成制作過程中的層的位置。例如，上表面的高度不同的部分與制作過程中的層相當(dāng)。在圖24所示的例子中，范圍B中最左側(cè)的列和正中間的列相當(dāng)于制作過程中的層。分割區(qū)域設(shè)定部54不在制作過程中的層的內(nèi)部劃分區(qū)域，而是在制作過程中的層的外側(cè)分割區(qū)域。并且，分割區(qū)域設(shè)定部54以在分割后完成制作過程中的層所需要的底面積最小的方式進行分割。在圖24所示的例子中，分割區(qū)域設(shè)定部54將收容區(qū)域91分割而生成區(qū)域A和區(qū)域B。

另外，在不存在制作過程中的層的情況下，能夠分割為形成通過第1控制算出的層中的包含由輸送機輸送來的箱并且底面積最小的層的區(qū)域和其以外的區(qū)域。另外，分割區(qū)域設(shè)定部54可以將以前分割好的區(qū)域進一步分割。這樣，分割區(qū)域設(shè)定部54能夠通過對收容區(qū)域進行分割來設(shè)定分割區(qū)域。

參照圖22，在步驟174中，分割區(qū)域設(shè)定部54針對分割好的各區(qū)域計算構(gòu)成層的箱的配置模式。即，位置算出部41針對每個分割區(qū)域反復(fù)實施第2控制～第5控制，決定要配置的箱的位置。在對區(qū)域進行了分割的情況下，分割好的各區(qū)域最終的箱的高度可以彼此不同。

本實施方式的多個種類的物品在橫向?qū)挾纫约翱v向?qū)挾壬媳舜讼嗤?，但不局限于該形態(tài)，在包含縱向?qū)挾群蜋M向?qū)挾缺舜瞬煌亩鄠€物品的情況下，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。

在上述各控制中，能夠在功能以及作用不變的范圍內(nèi)適當(dāng)變更步驟的順序。

本發(fā)明的堆裝模式計算裝置在堆裝多個種類的物品時，當(dāng)要堆裝的物品的種類的順序不規(guī)則的情況下，能夠算出堆裝物品的適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

上述實施方式能夠適當(dāng)組合。在上述各附圖中，對同一或者相等的部分標注同一附圖標記。另外，上述實施方式是示例，并非用于限定發(fā)明。另外，在實施方式中包括權(quán)利要求書所示的實施方式的變更。