姿勢の向きを調整

機能説明

このオペレータは、入力された姿勢リストの向きを調整し、特定の方向制約を満たすようにします。例えば、ツールのZ軸を上向きまたは下向きに調整したり、ツールのX軸を特定の方向に位置合わせしたりします。

使用シナリオ

  • ピック姿勢の標準化:ロボットピッキングアプリケーションでは、オブジェクト自体に複数の可能なピック姿勢がある場合でも、ロボットの運動計画を簡略化したり衝突を回避したりするために、最終的なツールの向きを少数または1つの標準方向に制限することがよくあります。例えば、オブジェクトがどのように配置されていても、ツールのZ軸(通常はオブジェクトに接近する軸)は垂直下向きであることが要求されます。

  • 回転の曖昧さの排除:一部の姿勢推定アルゴリズムは、ある軸を中心に180度回転する曖昧さを生じる可能性があります。このオペレータは、事前知識(例えば、オブジェクトのどの面が上を向くべきか)に基づいて姿勢を修正できます。

  • 特定方向への位置合わせ:ツールの特定の軸をシーン内の特定の方向ベクトル(例えば、コンベアベルトの方向に沿って)に位置合わせする必要があります。

入出力

入力項目

位置情報をつかむ:入力された姿勢のリスト。

出力項目

位置情報をつかむ:向き調整後の姿勢のリスト。

パラメータ説明

調整戦略

パラメータ説明

適用する主要な向き調整方法を選択します。異なる戦略は、異なる後続パラメータに対応します。

調整説明

  • 指定軸の正負方向調整(デフォルト):姿勢の特定の軸(メイン方向軸)を、世界座標系の対応する軸の正方向または負方向にほぼ向くように能動的に調整し、さらに2番目の軸(二次方向軸)の向きを最適化して、実際の応用ニーズにより適合させることができます。

  • 指定軸を指定方向に位置合わせ:姿勢の特定の軸(方向軸を指定)をユーザーが提供する任意の方向ベクトルに正確に位置合わせし、別の軸(固定方向軸)を位置合わせ後の姿勢で可能な限り特定の正負方向に向けるように制約できます。

メイン方向軸

パラメータ説明

「向きを調整する姿勢座標系の主軸(X、Y、またはZ)を選択します。(「調整戦略」が「指定軸の正負方向調整」の場合に有効)」

調整説明

通常、ロボットツールの主要な方向に対応する軸を選択します。例えば、ツールの接近方向(多くはZ軸)です。

主軸の指定方向

パラメータ説明

上記で選択した「メイン方向軸」が、世界座標系の対応する軸のどの方向を指すべきかを指定します。(「調整戦略」が「指定軸の正負方向調整」の場合に有効)

調整説明

  • 正方向(デフォルト):例えば、主方向軸がZの場合、姿勢のZ軸を世界座標系の+Z方向に位置合わせするように調整します。

  • 負方向:例えば、主方向軸がZの場合、姿勢のZ軸を世界座標系の-Z方向に位置合わせするように調整します。 オペレータは、現在の姿勢の主軸方向と目標方向の間の角度を確認します。角度が90度以上の場合、180度の回転調整が実行されます。

二次方向軸

パラメータ説明

主方向軸の調整が完了した後、向きをさらに最適化する必要がある姿勢座標系の副軸(X、Y、またはZ)を選択します。選択した副軸が主方向軸と異なることを確認してください。(「調整戦略」が「指定軸の正負方向調整」の場合に有効)

調整説明

主方向軸周りの回転自由度を排除するために使用されます。例えば、主軸がZ軸の場合、X軸を副軸として選択できます。

二次軸指定方向

パラメータ説明

上記で選択した「二次方向軸」が、主軸の調整完了後、世界座標系の対応する軸の目標方向にできるだけ位置合わせされるように指定します。(「調整戦略」が「指定軸の正負方向調整」の場合に有効)

調整説明

  • 正方向(デフォルト)/負方向:主軸と同様に、オペレータは現在の副軸方向と目標方向の間の角度を確認します。角度が90度より大きい場合、主軸周りに180度回転して調整が行われます。

  • 元の方向を維持:副軸方向に追加の調整は行わず、主軸調整後の相対的な向きを維持します。

方向軸を指定

パラメータ説明

姿勢座標系のどの軸(X、Y、またはZ)をターゲット方向に正確に位置合わせする必要があるかを選択します。(「調整戦略」が「指定軸を指定方向に位置合わせ」の場合に有効)

調整説明

位置合わせが必要なツール軸を選択します。例えば、ツールのZ軸です。

選択した軸の指定方向

パラメータ説明

「方向軸を指定」を位置合わせする必要があるターゲット方向を定義する3Dベクトルを提供します。(「調整戦略」が「指定軸を指定方向に位置合わせ」の場合に有効)

調整説明

方向を表すベクトルを入力します。例えば、[0, 0, 1]は世界座標系のZ軸正方向に位置合わせすることを表し、[1, 0, 0]はX軸正方向に位置合わせすることを表します。[1, 1, 0]のような任意の方向も可能です(オペレータ内部で正規化されます)。

パラメータ範囲

デフォルト値:[0, 0, 1]

固定方向軸

パラメータ説明

「方向軸を指定」の位置合わせが完了した後、姿勢座標系の別の軸(X、Y、またはZ)を基準として選択し、位置合わせされた軸周りの回転を排除するために使用します。指定された方向軸とは異なる必要があることに注意してください。(「調整戦略」が「指定軸を指定方向に位置合わせ」の場合に有効)

調整説明

位置合わせ後に方向をさらに制約する必要がある軸を選択します。

固定軸指定方向

パラメータ説明

上記で選択した「固定方向軸」が、主軸の位置合わせ後、世界座標系の対応する軸のどの方向を指すべきかを指定します。(「調整戦略」が「指定軸を指定方向に位置合わせ」の場合に有効)

調整説明

  • 正方向(デフォルト)/負方向:オペレータは、固定軸と世界座標系の対応する軸(固定軸が指す世界軸によって決定されます。例えば、固定軸がXの場合、世界のX軸またはY/Z軸の中で最も近いものと比較します)の方向との間の角度を確認します。必要に応じて(角度 > 90度)、既に位置合わせされた「方向軸を指定」を中心に180度回転します。

  • 方向を指定しない:固定軸に追加の制約は適用しません。

ノードを有効にする

パラメータ説明

このオペレータが向き制限操作を実行するかどうかを制御します。

調整説明

  • スイッチがオンの場合、オペレータは正常に機能します。

  • スイッチがオフの場合、オペレータは何も操作を行わず、入力姿勢リストを出力ポートに直接渡します。