KR20170087996A - Calibration apparatus and the method for robot - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a robotic calibration device, and a method of the same. More specifically, the present invention relates to a robotic calibration device and a method thereof, capable of preforming calibration work of a robot at low costs, swiftness, and easiness. To achieve this, with respect to the robotic calibration device which is devised to enhance an accuracy of a robotic motion; the present invention comprises: a calibration plate fixated into the ground while having an outer surface including a plurality of multi-planes printed with a specific pattern on the outer surface; and a camera where a tool arm of a robot is installed, which is separated at a predetermined distance from the calibration plate, and where the calibration plate fixated in the ground is filmed once the tool arm is positioned by the robotic motion at a plurality of predetermined measuring points. The camera films more than 2 planes among the multi-planes on the outer surface of the calibration plate. Through the same, a mutual position information is calculated to derive position data of the camera positioned at the measuring points.

Description

로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법{Calibration apparatus and the method for robot}[0001] The present invention relates to a calibration apparatus and a method thereof,

본 발명은 로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 저가의 비용으로 신속하고 용이하게 로봇의 캘리브레이션 작업을 수행할 수 있는 로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a calibration apparatus and method for a robot, and more particularly, to a calibration apparatus and method for a robot that can perform a calibration operation of a robot quickly and easily at a low cost.

일반적으로, 현재 산업 현장에서 작업 환경 개선 및 생산성 향상을 목적으로 로봇의 사용이 증가하는 추세이고, 특히 단순 반복 작업이나 인간이 직접 수행하기 어렵고 위험한 작업에 로봇의 사용이 급증하고 있다.Generally, the use of robots is increasing in order to improve the work environment and productivity in the present industrial field. Especially, the use of robots is increasingly used for simple repetitive tasks or human tasks.

이러한 로봇은 적용 분야에 따른 절대 정확도 및 반복 정밀도를 필요로 하는 데, 이를 위해 로봇 캘리브레이션(Calibration)을 수행하고 있다.These robots require absolute accuracy and repeatability according to application fields, and perform robot calibration (Calibration).

로봇 캘리브레이션은 엔드이펙터가 설치되는 로봇 툴암의 방위와 조인트 변수 사이의 정확한 함수관계를 찾아 로봇 제어에 쓰이는 기구변수를 수정해 줌으로써 정밀도를 향상시키는 과정을 의미한다.Robot calibration refers to the process of improving the precision by finding the exact function relationship between the bearing of the robot tool arm on which the end effector is installed and the joint variable, and correcting the mechanical parameters used for the robot control.

현재 사용되는 로봇 베이스의 위치 및 방향, 로봇의 기구학 식을 지배하는 파라미터들, 공구의 설치 위치 및 방향 등을 실제와 동일하도록 바로잡기 위한 작업으로, 기본적으로 로봇 위치좌표 및 회전 좌표를 별도로 설치되는 정밀한 좌표 측정장치를 이용하여 측정하고, 로봇 조인트의 길이 및, 또는 각도를 측정하여 기구학적 해석을 통하여 로봇 위치좌표 및 회전좌표를 계산한 후, 좌표 측정장치를 이용한 측정치와 기구학적 해석을 통한 계산치를 비교하여 그 차이 값을 검출한 후 차이를 최소화하여 로봇의 캘리브레이션을 수행한다.The robot position and orientation, the parameters that control the kinematics of the robot, the installation position and the orientation of the tool, and the like, are basically set up separately for the robot position coordinates and the rotation coordinates After measuring the length and / or angle of the robot joint by using a precise coordinate measuring device and calculating the robot position coordinate and the rotational coordinate through the kinematic analysis, the measured value using the coordinate measuring device and the calculated value The difference is detected, and the difference is minimized to perform the calibration of the robot.

여기서, 상기 좌표 측정장치로는 관측 물체의 고도 및 수평각을 측정하는 데 사용하는 세오돌라이트(theodolite), 빛의 간섭무늬를 이용하여 측정하는 간섭계(interferometer) 및 레이저를 통해 로봇의 기설정 동작에 따른 툴암의 위치를 추적하는 레이저 트래커 등이 주로 사용된다.Herein, the coordinate measuring apparatus includes a theodolite used for measuring an altitude and a horizontal angle of an observed object, an interferometer used for measuring using a light interference fringe, And a laser tracker for tracking the position of the tool arm.

도 1은 종래의 로봇의 캘리브레이션 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a conventional calibration apparatus for a robot.

도 1을 참조하여 설명하면, 로봇(1)의 툴암(2)에 반사경(10)을 설치하고, 로봇(1)이 측정점(P)마다 위치되도록 이동하면 레이저 트래커(20)가 로봇(1)의 움직임에 따라 위치되는 반사경(10)을 추적하여 각 측정점에 대응하는 로봇(1)의 위치를 측정하고 있다.1, a reflector 10 is installed on the tool arm 2 of the robot 1. When the robot 1 moves so as to be positioned at each measurement point P, the laser tracker 20 is moved to the robot 1, The position of the robot 1 corresponding to each measurement point is tracked.

하지만, 종래의 로봇의 캘리브레이션 장치(레이저 트래커 방식)의 경우 최초 구동 시 예열시간이 필요하고, 로봇(1)의 툴암(2)에 설치된 반사경(10) 추적 실패에 따라 위치 재측정이 요구됨으로써 측정시간이 증가하는 문제가 발생하며, 현장에 기설치된 로봇(1)에 대한 캘리브레이션 수행이 불가한 문제가 있다.However, in the case of the conventional robot calibration apparatus (laser tracker system), preheating time is required at the time of initial operation, and repositioning is required in accordance with the tracking failure of the reflector 10 installed on the tool arm 2 of the robot 1, There arises a problem that the time is increased, and there is a problem that it is impossible to carry out the calibration for the robot 1 already installed in the field.

또한, 이러한 종래의 로봇의 캘리브레이션 장치는 고중량의 장치로써 이동 및 설치가 복잡하고, 장비 가격이 고가이다.In addition, such a conventional robot calibrating apparatus is a heavy-weight apparatus, which is complicated to move and install, and the equipment price is high.

즉, 상기한 바와 같은 종래의 로봇 캘리브레이션을 실시하기 위해서는 상기에서 언급한 바와 같은 고가의 좌표 측정장치를 필요로 하고, 그 측정 방법이 매우 복잡하며, 작업 시간이 길어지는 문제점이 발생된다.That is, in order to perform the conventional robot calibration as described above, the above-mentioned expensive coordinate measuring apparatus is required, the measuring method is very complicated, and the working time becomes long.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이동 및 설치가 용이하고, 저가의 비용으로 시스템 구축이 가능하며, 현장에 기설치된 로봇에 대해 신속하게 캘리브레이션 작업을 수행할 수 있는 로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a robot that can be easily moved and installed, can be constructed at a low cost, And an object thereof is to provide a robot calibration apparatus and method thereof.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 로봇 동작의 정확도를 향상시키기 위한 로봇의 캘리브레이션 장치에 있어서, 지면에 고정 배치되고, 복수개의 다중평면을 갖도록 외면이 형성되며, 외면에는 특정 패턴이 인쇄되어 있는 보정판; 및 상기 보정판과 일정 거리를 둔 상태로 로봇의 툴암에 설치되고, 로봇의 동작에 의해 툴암이 기설정된 복수개의 측정점에 위치되면 상기 지면에 고정된 보정판을 촬영하는 카메라;를 포함하며, 상기 카메라가 보정판 외면의 다중평면 중 2개 이상의 면을 포함하도록 촬영하고, 이를 통해 상호간 위치정보를 계산하여 측정점에 위치된 카메라의 위치 데이터를 도출하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a robot calibration apparatus for improving the accuracy of a robot operation, the robot calibration apparatus comprising: an outer surface fixedly disposed on a ground surface and having a plurality of multiple planes; A correction plate in which a specific pattern is printed; And a camera installed on the tool arm of the robot with a predetermined distance from the compensation plate and photographing the correction plate fixed on the ground when the tool arm is positioned at a predetermined plurality of measurement points by the operation of the robot, Photographing is performed so as to include two or more planes out of the multiple planes of the outer surface of the correction plate, and the mutual position information is calculated through this to calculate the position data of the camera located at the measurement point.

한편, 로봇 동작의 정확도를 향상시키기 위한 로봇의 캘리브레이션 장치에 있어서, 로봇의 툴암에 설치되고, 복수개의 다중평면을 갖도록 외면이 형성되며, 외면에는 특정 패턴이 인쇄되어 있는 보정판; 및 상기 보정판과 일정 거리를 둔 상태로 지면에 고정 배치되고, 로봇의 동작에 의해 툴암이 기설정된 복수개의 측정점에 위치되면 상기 툴암에 설치된 보정판을 촬영하는 카메라;를 포함하며, 상기 카메라가 보정판 외면의 다중평면 중 2개 이상의 면을 포함하도록 촬영하고, 이를 통해 상호간 위치정보를 계산하여 측정점에 위치된 보정판의 위치 데이터를 도출하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a calibration apparatus of a robot for improving the accuracy of a robot operation, comprising: a correction plate installed on a tool arm of a robot, the correction plate having an outer surface formed with a plurality of multiple planes; And a camera for photographing a correction plate provided on the tool arm when the tool arm is positioned at a predetermined plurality of measurement points by an operation of the robot, the camera being fixed on the ground with a predetermined distance from the correction plate, And the position data of the correction plate positioned at the measurement point is derived by calculating mutual position information.

이때, 상기 보정판은, 다중평면을 갖는 외면에는 각 면을 다르게 인식하여 식별할 수 있도록 표식부가 표시되는 것을 특징으로 한다.In this case, the correction plate is characterized in that markers are displayed on the outer surface having multiple planes so that the respective faces are recognized differently and can be identified.

또한, 상기 표식부는, 숫자, 바코드 및 포인트 중 어느 하나가 선택되어 표시되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the marking unit is displayed by selecting any one of a number, a bar code, and a point.

한편, 로봇의 캘리브레이션 방법은, 로봇의 툴암에 카메라를 부착하는 카메라 부착단계; 보정판을 상기 카메라와 일정거리를 둔 임의의 위치에 고정 배치하는 보정판 배치단계; 로봇의 동작 위치에 대한 측정점 횟수를 초기화하는 측정점 초기화단계; 기설정된 측정점 횟수와 측정된 횟수를 비교하는 측정점 횟수 비교단계; 상기 측정점 횟수 비교단계에서 기설정된 측정점의 횟수가 측정된 측정점의 횟수보다 클 경우 로봇이 기설정된 측정점으로 이동하는 로봇 이동단계; 로봇이 기설정된 측정점에 위치되면 카메라를 통해 보정판을 촬영하는 보정판 촬영단계; 카메라를 통해 촬영된 보정판 영상을 인식하는 보정판 인식단계; 상기 보정판 인식단계에서 보정판이 인식되면 기설정된 보정판 위치 정보를 통해 카메라와의 위치를 계산하여 해당 측정점의 카메라의 위치를 도출하는 카메라 위치 도출단계; 측정점 횟수를 증가시키는 측정점 횟수 증가단계; 상기 측정점 횟수 비교단계에서 기설정된 측정점의 횟수가 측정된 측정점의 횟수보다 작을 경우 상기 카메라 위치 도출단계에서 획득된 카메라 위치들을 로봇 캘리브레이션 입력값으로 입력하는 카메라 위치값 입력단계; 및 상기 카메라 입력값 입력단계를 거쳐 로봇 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 수행단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, a method of calibrating a robot includes a camera attaching step of attaching a camera to a tool arm of a robot; A correction plate positioning step of fixing the correction plate to an arbitrary position spaced a certain distance from the camera; A measuring point initializing step of initializing the number of measuring points with respect to the operating position of the robot; Comparing the number of measurement points to be measured and the number of measured times; A robot moving step in which the robot moves to a predetermined measuring point when the number of the preset measuring points is greater than the number of measuring points measured in the measuring point number comparing step; A correction plate photographing step of photographing the correction plate through the camera when the robot is positioned at a predetermined measurement point; A correction plate recognition step of recognizing an image of the correction plate photographed through a camera; A camera position deriving step of calculating a position of the camera with respect to the camera through a predetermined correction plate position information when the correction plate is recognized in the correction plate recognition step; Increasing the number of measurement points to increase the number of measurement points; A camera position value input step of inputting the camera positions acquired in the camera position deriving step as a robot calibration input value when the number of measurement points previously set in the comparison of the number of measurement points is smaller than the number of measurement points measured; And a calibration step of performing robot calibration through the camera input value input step.

또한, 다른 실시예에 따른 로봇의 캘리브레이션 방법은, 로봇의 툴암에 보정판을 부착하는 보정판 부착단계; 카메라를 상기 보정판과 일정거리를 둔 임의의 위치에 고정 배치하는 카메라 배치단계; 로봇의 동작 위치에 대한 측정점 횟수를 초기화하는 측정점 초기화단계; 기설정된 측정점 횟수와 측정된 횟수를 비교하는 측정점 횟수 비교단계; 상기 측정점 횟수 비교단계에서 기설정된 측정점의 횟수가 측정된 측정점의 횟수보다 클 경우 로봇이 기설정된 측정점으로 이동하는 로봇 이동단계; 로봇이 기설정된 측정점에 위치되면 카메라를 통해 보정판을 촬영하는 보정판 촬영단계; 카메라를 통해 촬영된 보정판 영상을 인식하는 보정판 인식단계; 상기 보정판 인식단계에서 보정판이 인식되면 기설정된 보정판 위치 정보를 통해 카메라와의 위치를 계산하여 해당 측정점의 보정판의 위치를 도출하는 보정판 위치 도출단계; 측정점 횟수를 증가시키는 측정점 횟수 증가단계; 상기 측정점 횟수 비교단계에서 기설정된 측정점의 횟수가 측정된 측정점의 횟수보다 작을 경우 상기 보정판 위치 도출단계에서 획득된 보정판의 위치들을 로봇 캘리브레이션 입력값으로 입력하는 보정판 위치값 입력단계; 및 상기 보정판 입력값 입력단계를 거쳐 로봇 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 수행단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of calibrating a robot, comprising: attaching a correction plate to a tool arm of the robot; A camera disposing step of disposing the camera at an arbitrary position spaced a certain distance from the compensation plate; A measuring point initializing step of initializing the number of measuring points with respect to the operating position of the robot; Comparing the number of measurement points to be measured and the number of measured times; A robot moving step in which the robot moves to a predetermined measuring point when the number of the preset measuring points is greater than the number of measuring points measured in the measuring point number comparing step; A correction plate photographing step of photographing the correction plate through the camera when the robot is positioned at a predetermined measurement point; A correction plate recognition step of recognizing an image of the correction plate photographed through a camera; Calculating a position of the correction plate with respect to the camera through the preset correction plate position information when the correction plate is recognized in the correction plate recognition step, and deriving a position of the correction plate of the measurement point; Increasing the number of measurement points to increase the number of measurement points; A compensator position value input step of inputting, as a robot calibration input value, the positions of the compensator plate obtained in the compensator position deriving step when the number of measurement points preset in the step of comparing the number of measurement points is smaller than the number of measured measurement points; And a calibration step of performing robot calibration through the input of the correction plate input value.

상기와 같은 본 발명에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The apparatus and method for calibrating a robot according to the present invention have the following effects.

로봇의 툴암에 카메라를 설치하고, 카메라에서 일정 거리를 둔 상태로 지면에 보정판을 고정 배치하여, 로봇이 복수개의 측정점으로 이동하고 카메라가 이동된 측정점마다 지면에 배치된 보정판을 촬영하여 로봇의 카메라 위치값을 도출할 수 있게 된다.A camera is installed in a tool arm of a robot, and a correction plate is fixedly arranged on the ground with a certain distance from the camera. The robot moves to a plurality of measurement points and a correction plate placed on the ground is photographed for each measurement point, The position value can be derived.

또한, 로봇의 툴암에 보정판을 설치하고, 보정판에서 일정 거리를 둔 상태로 지면에 카메라를 고정 배치하여, 로봇이 복수개의 측정점으로 이동하고 카메라가 이동된 측정점마다 툴암에 설치된 보정판을 촬영하여 로봇의 보정판 위치값을 도출할 수 있게 된다.In addition, a correction plate is provided on the tool arm of the robot, and the camera is fixedly disposed on the ground with a certain distance from the compensation plate. The robot moves to a plurality of measurement points and the correction plate installed on the tool arm is photographed The correction plate position value can be derived.

이에 따라, 현장에 기설치된 로봇에 대해서 카메라 및 보정판을 용이하게 설치할 수 있고, 로봇의 이동된 좌표값을 측정하는 과정을 간소화시켜 로봇의 캘리브레이션 작업에 소요되는 작업시간을 단축시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 저가의 비용으로 로봇의 캘리브레이션 장치를 구성할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, it is possible to easily install the camera and the correction plate on the robot installed on the site, and to simplify the process of measuring the coordinate value of the robot, it is possible to shorten the work time required for the calibration operation of the robot, And it is possible to construct a calibration apparatus of a robot at a low cost.

도 1은 종래의 로봇의 캘리브레이션 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치의 보정판을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치를 이용한 캘리브레이션 방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치를 이용한 캘리브레이션 방법을 나타낸 순서도.1 is a block diagram showing a configuration of a conventional calibration apparatus for a robot.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calibration apparatus for a robot,
3 is a block diagram of a configuration of a robot calibration apparatus according to another embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a correction plate of a robot calibration apparatus according to the present invention.
5 is a flowchart showing a calibration method using a calibration apparatus of a robot according to the present invention.
6 is a flowchart illustrating a calibration method using a calibration apparatus of a robot according to another embodiment of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor may properly define the concept of the term to describe its invention in the best possible way And should be construed in accordance with the principles and meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도 2 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6 attached hereto.

도 2는 본 발명에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치의 구성을 나타낸 구성도, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치의 구성을 나타낸 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치의 보정판을 나타낸 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치를 이용한 캘리브레이션 방법을 나타낸 순서도, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치를 이용한 캘리브레이션 방법을 나타낸 순서도이다.FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a calibration apparatus for a robot according to the present invention. FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of a calibration apparatus for a robot according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a flowchart illustrating a calibration method using a calibration apparatus of a robot according to the present invention, and FIG. 6 is a flowchart illustrating a calibration method using a calibration apparatus of a robot according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 로봇 동작의 정확도를 향상시키기 위한 로봇의 캘리브레이션 장치에 관한 것으로, 저가의 비용으로 시스템을 구성할 수 있고, 현장에 기설치된 로봇에 대해서 용이하게 설치 가능하고, 신속한 캘리브레이션 작업을 수행할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a robot calibration apparatus for improving the accuracy of a robot operation, which can constitute a system at a low cost, can be easily installed to a robot installed in the field, can perform a quick calibration operation The present invention relates to a calibration apparatus and method for a robot that can improve productivity.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치는 크게, 보정판(100) 및 카메라(200)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the apparatus for calibrating a robot according to the present invention mainly includes a correction plate 100 and a camera 200.

먼저, 보정판(100)은 후술하는 카메라(200)의 촬영 대상이 되는 것으로, 외면이 복수개의 평면을 갖도록 형성된다.First, the correction plate 100 is an object to be imaged by the camera 200, which will be described later, and is formed such that its outer surface has a plurality of planes.

상기 보정판(100)은 임의로 설정된 지면 위치에 고정되도록 배치된다.The compensation plate 100 is arranged to be fixed at a predetermined ground position.

이때, 지면으로부터 일정 위치의 높이만큼 위치되도록 하기 위해 받침대 등이 사용될 수 있다.At this time, a pedestal or the like may be used to be positioned at a predetermined height from the ground.

또한, 상기 보정판(100)은 복수개의 평면을 갖도록 형성되며, 즉, 각 하나의 면과 면이 접하는 부분에 일정 각도가 형성될 수 있고, 하나의 면에는 특정 패턴(110)이 인쇄된다.In addition, the correction plate 100 is formed to have a plurality of planes, that is, a certain angle may be formed at a portion where each plane contacts with the plane, and a specific pattern 110 is printed on one plane.

또한, 상기 패턴(110)에는 복수개의 평면 중 각 면을 다르게 인식하여 식별할 수 있도록 표식부(120)가 표시된다.In addition, in the pattern 110, the markers 120 are displayed so that different faces of the plurality of planes can be recognized and identified differently.

이러한 상기 표식부(120)는 각각의 평면을 구분하여 식별하기 위한 것으로, 임의로 설정한 표식일 수 있으며, 숫자, 바코드 및 포인트 중 어느 하나가 선택되어 표시되는 것이 바람직하다.The marking unit 120 may be an arbitrarily set marking for distinguishing the respective planes, and it is preferable that any one of numerals, barcodes and points is selected and displayed.

즉, 상기 보정판(100)은 복수개의 다중평면에 있어 각 하나의 평면에는 특정 패턴(110)이 인쇄되고, 이와 더불어 패턴(110) 내에 임의로 설정한 표식부(120)가 포함되도록 형성되게 되는 것이다.That is, the correction plate 100 is formed in a plurality of multiple planes such that a specific pattern 110 is printed on one plane and the markers 120 arbitrarily set in the pattern 110 are included .

이때, 상기 보정판(100)은 최소 6면 이상의 다중평면을 갖는 다면체로 구성되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the compensation plate 100 is composed of a polyhedron having at least six planes or more.

즉, 어느 한 방향에서 보정판(100)을 촬영했을 때 2개 이상의 면이 확인되어 촬영가능하도록 다중평면을 갖도록 형성된다.That is, when the correction plate 100 is photographed in any one direction, two or more planes are formed and are formed to have multiple planes so that the planes can be photographed.

한편, 상기 보정판(100)의 각 면에 표시된 패턴(110) 및 표식부(120)의 정보를 토대로 사전에 보정판(100)의 각 면에 대한 3차원 위치 좌표값을 설정하는 것이 선행된다.It is preferable to set the three-dimensional position coordinate values on each face of the correction plate 100 in advance based on the information of the pattern 110 and the marking unit 120 displayed on each face of the correction plate 100.

따라서, 로봇의 캘리브레이션 작업을 수행함에 있어 보정판(100)의 위치좌표, 즉, 보정판(100)의 각 면의 위치에 대한 3차원 좌표값(위치 및 코너점)은 사전에 설정될 수 있고, 이러한 보정판(100)의 위치 정보는 캘리브레이션 작업 시 로봇과(1)의 위치정보 계산 시 좌표계 기준값으로 이용된다.Therefore, in performing the calibration operation of the robot, the position coordinates of the correction plate 100, that is, the three-dimensional coordinate values (positions and corner points) for the positions of the respective faces of the correction plate 100 can be set in advance, The position information of the correction plate 100 is used as a reference value of the coordinate system in the calculation of the position information of the robot and the (1) during the calibration work.

다음으로, 카메라(200)는 상기 보정판(100)을 촬영하기 위한 것이다.Next, the camera 200 is to photograph the correction plate 100.

상기 카메라(200)는 상기 보정판(100)과 일정 거리를 둔 상태로 로봇(1)의 툴암(2)에 설치된다.The camera 200 is installed on the tool arm 2 of the robot 1 with a certain distance from the compensation plate 100.

또한, 상기 카메라(200)는 로봇(1)의 동작에 의해 툴암(2)이 기설정된 복수개의 측정점(P)에 위치되면 지면에 고정된 보정판(100)을 촬영하게 된다.The camera 200 photographs the correction plate 100 fixed on the ground when the tool arm 2 is positioned at a predetermined plurality of measurement points P by the operation of the robot 1. [

그리고 상기 카메라(200)는 각 측정점(P)에 위치될 경우 보정판(100)을 향하도록 툴암(2)에 고정될 수 있다.When the camera 200 is positioned at each measurement point P, the camera 200 may be fixed to the tool arm 2 so as to face the compensation plate 100.

여기서, 측정점(P)은 복수개로 가상의 공간상에 위치를 설정하고, 12포인트 정도로 형성되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that a plurality of measurement points P are formed on a virtual space, and are formed on the order of 12 points.

이에 따라, 카메라(200)는 보정판(100)의 어느 한 방향을 촬영하고, 보정판(100)의 2개 이상의 면이 포함되도록 촬영될 수 있으며, 촬영된 2개 이상의 면을 포함하는 영상을 판독하여 보정판(100)과 카메라(200)간의 위치정보를 계산하여 측정점(P)에 위치된 카메라(200)의 위치 데이터를 획득할 수 있게 된다.Accordingly, the camera 200 can photograph any one direction of the correction plate 100, can be photographed so as to include two or more faces of the correction plate 100, reads an image including two or more photographed faces The positional information of the camera 200 positioned at the measurement point P can be obtained by calculating the positional information between the correction plate 100 and the camera 200. [

즉, 보정판(100)에 표시된 패턴(110) 및 표식부(120)를 통해 각 면에 대해 인식하는 과정을 거치고, 촬영된 2면 이상을 포함하는 영상을 통해 기설정된 보정판(100)의 위치 정보값과 카메라의 상관관계를 계산하여 로봇(1)의 툴암(2)에 설치된 카메라(200)의 위치정보를 획득할 수 있게 된다.That is, the recognition process is performed for each face through the pattern 110 and the marking unit 120 displayed on the correction plate 100, and the position information of the predetermined correction plate 100 The position information of the camera 200 installed on the tool arm 2 of the robot 1 can be obtained by calculating the correlation between the value and the camera.

여기서 상기 카메라(200)는 별도의 영상판독부(미도시)를 구성하여 카메라(200)를 통해 촬영된 보정판(100)의 영상을 판독하여 카메라(200)의 위치정보를 도출할 수 있게 된다.Here, the camera 200 may constitute a separate image reading unit (not shown) to read the image of the correction plate 100 taken through the camera 200 and to derive the position information of the camera 200.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치는 카메라(200)가 지면에 설치되고, 보정판(100)은 로봇(1)의 툴암(2)에 설치될 수도 있다.Meanwhile, in the robot calibration apparatus according to another embodiment of the present invention, the camera 200 may be installed on the ground, and the compensation plate 100 may be installed on the tool arm 2 of the robot 1. [

도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치는 크게, 보정판(100) 및 카메라(200)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the apparatus for calibrating a robot according to another embodiment of the present invention includes a correction plate 100 and a camera 200.

본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇의 캘리브레이션 장치는 보정판(100)이 로봇(1)의 툴암(2)에 설치되고, 카메라(200)는 상기 보정판(100)과 일정 거리를 둔 상태로 임의로 설정한 지면에 서포트(210)를 통해 고정 배치될 수 있다.The apparatus for calibrating a robot according to another embodiment of the present invention may be configured such that the correction plate 100 is installed on the tool arm 2 of the robot 1 and the camera 200 is arbitrarily set And can be fixedly arranged through the support 210 on one surface.

즉, 보정판(100)은 로봇(1)의 동작에 따라 측정점(P)에 위치되도록 이동되고, 이때 지면에 고정된 카메라(200)가 보정판(100)을 인식하고 촬영하게 되는 것이다.That is, the correction plate 100 is moved to be positioned at the measurement point P according to the operation of the robot 1. At this time, the camera 200 fixed on the ground recognizes the correction plate 100 and photographs it.

따라서, 카메라(200) 좌표계를 기준으로 기설정된 보정판(100)의 위치 정보값과 카메라(200)가 촬영하여 획득한 영상을 판독하여 상호간 위치정보를 계산하여 보정판(100)의 위치정보를 도출할 수 있게 된다.Therefore, the position information of the correction plate 100 is obtained by calculating the mutual position information by reading the position information value of the predetermined correction plate 100 and the image captured and acquired by the camera 200 based on the coordinate system of the camera 200 .

즉, 상기 로봇의 캘리브레이션 장치는 로봇(1) 베이스의 위치 및 방향, 로봇(1)의 기구학식을 지배하는 파라미터들, 공구의 설치 위치 및 방향 등을 실제와 동일하도록 보정하기 위해, 카메라(200)를 통해 보정판(100)을 촬영하여 카메라(200) 및 보정판(100)이 설치되는 로봇(1)의 툴암(2)의 위치좌표를 획득하고 로봇(1)의 캘리브레이션 입력값으로 입력하여, 상기 방법에 따라 획득한 툴암(2)의 위치좌표에 근거하여 로봇(1)의 기구학적 구조 해석에 따라 로봇(1)의 캘리브레이션을 수행할 수 있게 된다.That is, the calibration apparatus of the robot is configured to adjust the position and orientation of the base of the robot 1, the parameters that control the geometry of the robot 1, the mounting position and the orientation of the tool, The positional coordinates of the tool arm 2 of the robot 1 on which the camera 200 and the correction plate 100 are installed are obtained through the photographing of the correction plate 100 and input as calibration input values of the robot 1, It is possible to perform the calibration of the robot 1 according to the kinematic structural analysis of the robot 1 based on the position coordinates of the tool arm 2 acquired according to the method.

이하에서는 도 5 내지 도 6을 참조하여 상기 설명한 로봇의 캘리브레이션 장치를 이용한 로봇의 캘리브레이션 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of calibrating a robot using the robot calibration apparatus described above with reference to FIGS. 5 to 6 will be described.

먼저, 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 로봇의 캘리브레이션 방법은 크게, 카메라 부착단계(S111), 보정판 배치단계(S112), 측정점 초기화단계(S113), 측정점 횟수 비교단계(S114), 로봇 이동단계(S115), 보정판 촬영단계(S116), 보정판 인식단계(S117), 카메라 위치 도출단계(S118), 측정점 횟수 증가단계(S119), 카메라 위치값 입력단계(S120), 캘리브레이션 수행단계(S121)를 포함한다.5, a method of calibrating a robot according to the present invention includes a camera attaching step S111, a compensating plate disposing step S112, a measuring point initializing step S113, a measuring point number comparing step S114, (Step S115), a correction plate photographing step S116, a correction plate recognizing step S117, a camera position deriving step S118, a measurement point number increasing step S119, a camera position value inputting step S120, S121).

먼저, 카메라 부착단계(S111)는 로봇(1)의 툴암(2)에 카메라(200)를 부착하는 단계이다.First, the camera attaching step S111 is a step of attaching the camera 200 to the tool arm 2 of the robot 1. [

이때, 카메라(200)는 보정판(100)과 일정 거리를 둔 상태로 로봇(1)의 툴암(2)에 설치한다.At this time, the camera 200 is installed in the tool arm 2 of the robot 1 with a certain distance from the correction plate 100.

다음으로, 보정판 배치단계(S112)는 보정판(100)을 카메라(200)와 일정거리를 둔 임의의 위치에 고정 배치하는 단계이다.Next, the correction plate placement step S112 is a step of fixing and placing the correction plate 100 at an arbitrary position spaced apart from the camera 200 by a certain distance.

즉, 로봇(1)과 일정거리를 두고 복수개의 측정점(P) 공간을 확보한 상태로 지면에 보정판(100)을 설치하게 된다.That is, the correction plate 100 is installed on the ground with a space of a plurality of measurement points (P) at a certain distance from the robot 1.

다음으로, 측정점 초기화단계(S113)는 로봇(1)의 동작 위치에 대한 측정점(P) 횟수를 초기화하는 단계이다.Next, the measuring point initializing step (S113) is a step of initializing the number of measuring points (P) with respect to the operating position of the robot (1).

이는, 복수개의 기설정된 측정점(P)의 횟수를 초기화하는 시작단계에 해당한다.This corresponds to a start step of initializing the number of the plurality of predetermined measurement points (P).

따라서, 상기 측정점 초기화단계(S113)를 통해 측정점(P) 측정에 대한 횟수가 제로(O)로 카운트 되도록 하는 작업이 이루어진다.Accordingly, an operation for counting the number of times of measurement of the measurement point P by zero is performed through the measurement point initialization step S113.

다음으로, 측정점 횟수 비교단계(S114)는 기설정된 측정점(P) 횟수와 측정된 측정점(P) 횟수를 비교하는 단계이다.Next, the step of comparing the number of measurement points (S114) is a step of comparing the number of predetermined measurement points (P) with the measured number of measurement points (P).

즉, 카메라(200)가 반복적으로 측정점(P)을 이동하면서 지면에 설치된 보정판(100)을 촬영하여 측정점(P)의 위치를 측정하는 과정에서 기설정된 측정점(P) 횟수를 초과하는지 여부를 확인하기 위한 단계로서, 예컨대, 12포인트를 측정점(P)으로 설정한 경우 측정된 측정점(P)이 12포인트에 도달했는지 여부를 판단한다.That is, as the camera 200 repeatedly moves the measurement point P, it is determined whether or not the correction plate 100 installed on the ground is photographed to measure the position of the measurement point P in excess of the predetermined number of measurement points P , It is determined whether or not the measured measurement point P has reached 12 points, for example, when 12 points are set to the measurement point P.

다음으로, 로봇 이동단계(S115)는 상기 측정점 횟수 비교단계(S114)에서 기설정된 측정점(P)의 횟수가 측정된 측정점(P)의 횟수보다 클 경우 로봇(1)이 기설정된 다음 측정점(P)으로 이동하는 단계이다.Next, the robot moving step S115 is performed when the number of the preset measuring points P is greater than the number of the measuring points P measured in the measuring point times comparing step S114, ).

즉, 반복적으로 측정점(P)을 측정한 횟수가 기설정된 측정점(P) 횟수보다 작다는 의미로 최종 마지막 측정점(P)까지 도달하기 전까지 로봇(1)이 측정점(P)을 이동하는 동작이 수행되게 된다.That is, an operation that the robot 1 moves the measuring point P is performed until reaching the final last measuring point P in the sense that the number of times of measuring the measuring point P repeatedly is smaller than the predetermined number of measuring points P .

다음으로, 보정판 촬영단계(S116)는 로봇(1)이 기설정된 측정점(P)에 위치되면 카메라(200)를 통해 지면에 설치된 보정판(100)을 촬영하는 단계이다.Next, the correction plate photographing step S116 is a step of photographing the correction plate 100 installed on the ground through the camera 200 when the robot 1 is positioned at a preset measurement point P.

이 과정에서 로봇(1)의 동작에 따라 툴암(2)이 각 측정점(P)에 위치되면 보정판(100)을 카메라(200)가 촬영하여 카메라(200)의 위치를 도출하는 과정이 이루어진다.In this process, when the tool arm 2 is positioned at each measurement point P according to the operation of the robot 1, the camera 200 photographs the correction plate 100 to derive the position of the camera 200.

다음으로, 보정판 인식단계(S117)는 상기 보정판 촬영단계(S116)에서 카메라(200)를 통해 촬영된 보정판(100) 영상을 인식하는 단계이다.Next, the correction plate recognition step S117 is a step of recognizing the image of the correction plate 100 photographed through the camera 200 in the correction plate shooting step S116.

즉, 카메라(200)를 통해 촬영된 보정판(100)의 영상을 인식하여 보정판(100)에 표시된 패턴(110) 및 표식부(120)를 확인하는 과정이 이루어진다.That is, a process of recognizing the image of the correction plate 100 photographed through the camera 200 and confirming the pattern 110 and the marking unit 120 displayed on the correction plate 100 is performed.

다음으로, 카메라 위치 도출단계(S118)는 상기 보정판 인식단계(S117)에서 보정판(100)이 인식되면 기설정된 보정판(100) 위치 정보를 통해 카메라(200)와의 위치를 계산하여 해당 측정점(P)의 카메라(200)의 위치를 도출하는 단계이다.When the correction plate 100 is recognized in the correction plate recognition step S117, the camera position derivation step S118 calculates the position of the camera 200 through the predetermined position of the correction plate 100, The position of the camera 200 of FIG.

이때, 보정판(100)의 기설정된 위치정보와 카메라(200)를 통해 촬영된 보정판(200) 영상 정보를 판독하여 카메라(200)가 설치된 로봇(1)의 툴암(2) 위치를 도출할 수 있게 된다.At this time, it is possible to read the predetermined position information of the correction plate 100 and the image information of the correction plate 200 taken through the camera 200 to derive the position of the tool arm 2 of the robot 1 installed with the camera 200 do.

다음으로, 측정점 횟수 증가단계(S119)는 측정점(P) 횟수를 증가시키는 단계이다.Next, the step of increasing the number of measurement points (S119) is a step of increasing the number of measurement points (P).

이는, 상기 카메라 위치 도출단계(S118) 과정까지 완료되면 측정점(P)의 횟수를 증가시켜 다음 위치에 해당하는 측정점(P) 측정을 위해 측정점(P) 횟수를 증가시키는 것이다.When the camera position deriving step S118 is completed, the number of measurement points P is increased and the number of measurement points P is increased for measuring a measurement point P corresponding to the next position.

이렇게, 측정점 횟수 증가단계(S119)까지 완료되면 증가된 측정점(P) 횟수에 대응하여 다시 측정점 횟수 비교단계(S114)로 이동하여 기설정된 측정점(P)까지 도달했는지 여부를 다시 판단하게 된다.When the step of increasing the number of measurement points S119 is completed, the flow returns to the step S114 of comparing the number of measurement points in accordance with the number of the increased measurement points P and determines again whether or not the predetermined measurement point P has been reached.

상기 측정점 횟수 비교단계(S114)에서 기설정된 측정점(P)의 횟수보다 측정된 측정점(P)이 크다고 판단되면 다음 과정으로 이동한다.If it is determined in step S114 that the measured point P is greater than the predetermined number of measurement points P, the process moves to the next step.

다음으로, 카메라 위치값 입력단계(S120)는 상기 측정점 횟수 비교단계(S114)에서 기설정된 측정점(P)의 횟수가 측정된 측정점(P)의 횟수보다 작을 경우, 즉, 상기 측정점 횟수 비교단계(S114)에서 기설정된 측정점(P)의 횟수보다 측정된 측정점(P)이 크다고 판단되면 상기 카메라 위치 도출단계(S118)에서 획득된 카메라(200) 위치들을 로봇(1) 캘리브레이션 입력값으로 입력하는 단계이다.Next, the camera position value input step S120 is performed when the number of the preset measurement points P is smaller than the number of the measured point P in the comparison of the number of measurement points S114, If it is determined that the measurement point P measured from the number of measurement points P is larger than the predetermined number of measurement points P in step S114, inputting the positions of the camera 200 obtained in the camera position deriving step S118 as a calibration input value of the robot 1 to be.

다음으로, 캘리브레이션 수행단계(S121)는 상기 카메라 입력값 입력단계(S120)를 거쳐 최종적으로 로봇 캘리브레이션을 작업을 수행하는 단계이다.Next, the calibration step S121 is a step of finally performing the robot calibration through the camera input value input step S120.

상기 과정을 거쳐 로봇(1)이 복수개의 기설정된 측정점(P)에 대한 카메라(200)의 위치값을 도출하고, 도출된 카메라(200) 위치값을 입력하여 로봇(1)의 캘리브레이션 작업을 수행하면 일련의 캘리브레이션 방법이 완료된다.The robot 1 derives the position value of the camera 200 for a plurality of predetermined measurement points P and inputs the derived position value of the camera 200 to perform the calibration operation of the robot 1 A series of calibration methods are completed.

다음으로, 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇의 캘리브레이션 방법은 크게, 보정판 부착단계(S211), 카메라 배치단계(S212), 측정점 초기화단계(S213), 측정점 횟수 비교단계(S214), 로봇 이동단계(S215), 보정판 촬영단계(S216), 보정판 인식단계(S217), 보정판 위치 도출단계(S218), 측정점 횟수 증가단계(S219), 보정판 위치값 입력단계(S220), 캘리브레이션 수행단계(S221)를 포함한다.Next, referring to FIG. 6, a method of calibrating a robot according to another embodiment of the present invention includes a step of attaching a correction plate (S211), a camera placement step (S212), a measurement point initialization step (S213) (Step S214), the robot moving step S215, the compensating plate photographing step S216, the compensating plate recognizing step S217, the compensating plate position deriving step S218, the measuring point number increasing step S219, the compensator position value inputting step S220, , And a calibration execution step S221.

먼저, 보정판 부착단계(S211)는 로봇(1)의 툴암(2)에 보정판(100)을 부착하는 단계이다.The correction plate attaching step S211 is a step of attaching the correction plate 100 to the tool arm 2 of the robot 1. [

이때, 보정판(100)은 카메라(200)와 일정 거리를 둔 상태로 로봇(1)의 툴암(2)에 설치한다.At this time, the correction plate 100 is installed on the tool arm 2 of the robot 1 with a certain distance from the camera 200.

다음으로, 카메라 배치단계(S212)는 카메라(200)를 보정판(100)과 일정거리를 둔 임의의 위치에 고정 배치하는 단계이다.Next, the camera placement step S212 is a step of fixing the camera 200 to an arbitrary position at a certain distance from the correction plate 100. [

즉, 로봇(1)과 일정거리를 두고 복수개의 측정점(P) 공간을 확보한 상태로 지면에 서포트(210)를 이용하여 카메라(200)를 설치하게 된다.That is, the camera 200 is installed on the ground using the support 210 in a state where a plurality of measurement points P are secured with a certain distance from the robot 1.

다음으로, 측정점 초기화단계(S213)는 로봇(1)의 동작 위치에 대한 측정점(P) 횟수를 초기화하는 단계이다.Next, the measurement point initialization step (S213) is a step of initializing the number of measurement points (P) for the operation position of the robot (1).

이는, 복수개의 기설정된 측정점(P)의 횟수를 초기화하는 시작단계에 해당한다.This corresponds to a start step of initializing the number of the plurality of predetermined measurement points (P).

따라서, 상기 측정점 초기화단계(S213)를 통해 측정점(P) 측정에 대한 횟수가 제로(O)로 카운트 되도록 하는 작업이 이루어진다.Therefore, an operation for counting the number of times of measurement of the measurement point P by zero is performed through the measurement point initialization step S213.

다음으로, 측정점 횟수 비교단계(S214)는 기설정된 측정점(P) 횟수와 측정된 측정점(P) 횟수를 비교하는 단계이다.Next, the step of comparing the number of measurement points (S214) is a step of comparing the number of the predetermined measurement points (P) with the measured number of measurement points (P).

즉, 로봇(1)이 반복적으로 측정점(P)을 이동하면서 툴암(2)에 설치된 보정판(100)을 카메라(200)가 촬영하여 측정점(P)의 위치를 측정하는 과정에서 기설정된 측정점(P) 횟수를 초과하는지 여부를 확인하기 위한 단계로서, 예컨대, 12포인트를 측정점(P)으로 설정한 경우 측정된 측정점(P)이 12포인트에 도달했는지 여부를 판단한다.That is, when the camera 200 repeatedly photographs the correction plate 100 installed on the tool arm 2 while moving the measurement point P and measures the position of the measurement point P, For example, when 12 points are set to the measurement point P, it is determined whether or not the measured measurement point P has reached 12 points.

다음으로, 로봇 이동단계(S215)는 상기 측정점 횟수 비교단계(S214)에서 기설정된 측정점(P)의 횟수가 측정된 측정점(P)의 횟수보다 클 경우 로봇(1)이 기설정된 다음 측정점(P)으로 이동하는 단계이다.Next, the robot moving step S215 is performed when the number of the preset measuring points P is greater than the number of the measuring points P measured in the measuring point number comparing step S214 ).

즉, 반복적으로 측정점(P)을 측정한 횟수가 기설정된 측정점(P) 횟수보다 작다는 의미로 최종 마지막 측정점(P)까지 도달하기 전까지 로봇(1)이 측정점(P)을 이동하는 동작이 수행되게 된다.That is, an operation that the robot 1 moves the measuring point P is performed until reaching the final last measuring point P in the sense that the number of times of measuring the measuring point P repeatedly is smaller than the predetermined number of measuring points P .

다음으로, 보정판 촬영단계(S216)는 로봇(1)이 기설정된 측정점(P)에 위치되면 카메라(200)를 통해 툴암(2)에 설치된 보정판(100)을 촬영하는 단계이다.Next, the correction plate photographing step S216 is a step of photographing the correction plate 100 installed on the tool arm 2 through the camera 200 when the robot 1 is positioned at the preset measurement point P.

이 과정에서 로봇(1)의 동작에 따라 툴암(2)이 각 측정점(P)에 위치되면 보정판(100)을 카메라(200)가 촬영하여 보정판(100)의 위치를 도출하는 과정이 이루어진다.In this process, when the tool arm 2 is positioned at each measurement point P according to the operation of the robot 1, the camera 200 photographs the correction plate 100 to derive the position of the correction plate 100.

다음으로, 보정판 인식단계(S217)는 상기 보정판 촬영단계(S216)에서 카메라(200)를 통해 촬영된 보정판(100) 영상을 인식하는 단계이다.Next, the correction plate recognition step S217 is a step of recognizing the image of the correction plate 100 photographed through the camera 200 in the correction plate shooting step S216.

즉, 카메라(200)를 통해 촬영된 보정판(100)의 영상을 인식하여 보정판(100)에 표시된 패턴(110) 및 표식부(120)를 확인하는 과정이 이루어진다.That is, a process of recognizing the image of the correction plate 100 photographed through the camera 200 and confirming the pattern 110 and the marking unit 120 displayed on the correction plate 100 is performed.

다음으로, 보정판 위치 도출단계(S218)는 상기 보정판 인식단계(S217)에서 보정판(100)이 인식되면 기설정된 보정판(100) 위치 정보를 통해 카메라(200)와의 위치를 계산하여 해당 측정점(P)의 보정판(100)의 위치를 도출하는 단계이다.Next, when the correction plate 100 is recognized in the correction plate recognition step S217, the position of the correction plate 100 is calculated through the position information of the predetermined correction plate 100 and the corresponding measurement point P is calculated. The position of the correction plate 100 of FIG.

이때, 보정판(100)의 기설정된 위치정보와 카메라(200)를 통해 촬영된 보정판(200) 영상 정보를 판독하여 보정판(100)이 설치된 로봇(1)의 툴암(2) 위치를 도출할 수 있게 된다.At this time, the position of the tool arm 2 of the robot 1 installed with the correction plate 100 can be derived by reading predetermined positional information of the correction plate 100 and image information of the correction plate 200 photographed through the camera 200 do.

다음으로, 측정점 횟수 증가단계(S219)는 측정점(P) 횟수를 증가시키는 단계이다.Next, the step of increasing the number of measurement points (S219) is a step of increasing the number of measurement points (P).

이는, 상기 보정판 위치 도출단계(S218) 과정까지 완료되면 측정점(P)의 횟수를 증가시켜 다음 위치에 해당하는 측정점(P) 측정을 위해 측정점(P) 횟수를 증가시키는 것이다.When the correction plate position deriving step S218 is completed, the number of measurement points P is increased and the number of measurement points P is increased for measuring a measurement point P corresponding to the next position.

이렇게, 측정점 횟수 증가단계(S219)까지 완료되면 증가된 측정점(P) 횟수에 대응하여 다시 측정점 횟수 비교단계(S214)로 이동하여 기설정된 측정점(P)까지 도달했는지 여부를 다시 판단하게 된다.When the step of increasing the number of measurement points S219 is completed, the flow returns to the step S214 of comparing the number of measurement points in accordance with the number of the increased measurement points P and determines again whether or not the predetermined measurement point P has been reached.

상기 측정점 횟수 비교단계(S214)에서 기설정된 측정점(P)의 횟수보다 측정된 측정점(P)이 크다고 판단되면 다음 과정으로 이동한다.If it is determined in step S214 that the measured point P is greater than the predetermined number of measurement points P, the process moves to the next step.

다음으로, 보정판 위치값 입력단계(S220)는 상기 측정점 횟수 비교단계(S214)에서 기설정된 측정점(P)의 횟수가 측정된 측정점(P)의 횟수보다 작을 경우, 즉, 상기 측정점 횟수 비교단계(S214)에서 기설정된 측정점(P)의 횟수보다 측정된 측정점(P)이 크다고 판단되면 상기 보정판 위치 도출단계(S218)에서 획득된 보정판(100)의 위치들을 로봇(1) 캘리브레이션 입력값으로 입력하는 단계이다.Next, the compensator position value input step S220 is performed when the number of the preset measurement points P is smaller than the number of the measured measurement points P in the comparison of the number of measurement points S214, If it is determined that the measurement point P measured from the number of measurement points P is larger than the predetermined number of measurement points P in step S214, the position of the correction plate 100 obtained in the deriving step of the correction plate position S218 is input as the calibration input value of the robot 1 .

다음으로, 캘리브레이션 수행단계(S221)는 상기 보정판 입력값 입력단계(S220)를 거쳐 최종적으로 로봇 캘리브레이션을 작업을 수행하는 단계이다.Next, the calibration step (S221) is a step of finally performing robot calibration through the correction plate input value input step (S220).

상기 과정을 거쳐 로봇(1)이 복수개의 기설정된 측정점(P)에 대한 보정판(100)의 위치값을 도출하고, 도출된 보정판(100) 위치값을 입력하여 로봇(1)의 캘리브레이션 작업을 수행하면 일련의 캘리브레이션 방법이 완료된다.The robot 1 derives the position value of the correction plate 100 for a plurality of predetermined measurement points P and inputs the derived position value of the correction plate 100 to perform the calibration operation of the robot 1 A series of calibration methods are completed.

한편, 상기 로봇의 캘리브레이션 방법을 수행함에 있어, 보정판(100)이 제작상의 편차로 오차가 발생할 경우 이를 감안하여 카메라(200)의 캘리브레이션 작업과 병행해서 이루어질 수도 있다.Meanwhile, in performing the method of calibrating the robot, the correction plate 100 may be performed in parallel with the calibration of the camera 200 in consideration of an error due to manufacturing variations.

즉, 카메라(200)가 보정판(100)을 촬영 후 영상을 판독하여 위치정보를 도출하는 과정에서 보정판(100)의 제작 오차에 대한 부분을 감안하여 영상 판독 시 카메라(200)의 초점거리, 각도 및 높이 등을 고려하여 자체 보정을 거쳐 보정판(100) 또는 카메라(200)의 위치값 계산을 수행할 수 있게 된다.That is, in consideration of the manufacturing error of the correction plate 100 in the process of the camera 200 reading the image after capturing the correction plate 100 to derive the position information, the focal distance of the camera 200, The position of the correction plate 100 or the position of the camera 200 can be calculated through self-correction in consideration of the height, height, and the like.

상기 설명한 바와 같이, 로봇(1)의 툴암(2)에 카메라(200)를 설치하고, 카메라(200)에서 일정 거리를 둔 상태로 지면에 보정판(100)을 고정 배치하여, 로봇(1)이 복수개의 측정점(P)으로 이동하고 카메라가 이동된 측정점마다 지면에 배치된 보정판을 촬영하여 로봇의 카메라 위치값을 도출할 수 있게 된다.As described above, the camera 200 is installed on the tool arm 2 of the robot 1, and the correction plate 100 is fixedly disposed on the ground with a predetermined distance from the camera 200, so that the robot 1 It is possible to derive the camera position value of the robot by moving to a plurality of measurement points P and photographing the correction plate arranged on the ground for each measurement point at which the camera is moved.

또한, 로봇의 툴암에 보정판을 설치하고, 보정판에서 일정 거리를 둔 상태로 지면에 카메라를 고정 배치하여, 로봇이 복수개의 측정점으로 이동하고 카메라가 이동된 측정점마다 툴암에 설치된 보정판을 촬영하여 로봇의 보정판 위치값을 도출할 수 있게 된다.In addition, a correction plate is provided on the tool arm of the robot, and the camera is fixedly disposed on the ground with a certain distance from the compensation plate. The robot moves to a plurality of measurement points and the correction plate installed on the tool arm is photographed The correction plate position value can be derived.

이에 따라, 현장에 기설치된 로봇에 대해서 카메라 및 보정판을 용이하게 설치할 수 있고, 로봇의 이동된 좌표값을 측정하는 과정을 간소화시켜 로봇의 캘리브레이션 작업에 소요되는 작업시간을 단축시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 저가의 비용으로 로봇의 캘리브레이션 장치를 구성할 수 있는 특징이 있는 것이다.Accordingly, it is possible to easily install the camera and the correction plate on the robot installed on the site, and to simplify the process of measuring the coordinate value of the robot, it is possible to shorten the work time required for the calibration operation of the robot, And a robot calibration apparatus can be constructed at a low cost.

한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. .

1: 로봇 2: 툴암
100: 보정판 110: 패턴
120: 표식부 200: 카메라
210: 서포트 P: 측정점1: robot 2:
100: Compensation plate 110: Pattern
120: marking unit 200: camera
210: Support P: Measuring point

Claims (6)

로봇 동작의 정확도를 향상시키기 위한 로봇의 캘리브레이션 장치에 있어서,
지면에 고정 배치되고, 복수개의 다중평면을 갖도록 외면이 형성되며, 외면에는 특정 패턴이 인쇄되어 있는 보정판; 및
상기 보정판과 일정 거리를 둔 상태로 로봇의 툴암에 설치되고, 로봇의 동작에 의해 툴암이 기설정된 복수개의 측정점에 위치되면 상기 지면에 고정된 보정판을 촬영하는 카메라;를 포함하며,
상기 카메라가 보정판 외면의 다중평면 중 2개 이상의 면을 포함하도록 촬영하고, 이를 통해 상호간 위치정보를 계산하여 측정점에 위치된 카메라의 위치 데이터를 도출하는 것을 특징으로 하는 로봇의 캘리브레이션 장치.An apparatus for calibrating a robot for improving the accuracy of robot operation,
A correction plate which is fixed on the paper surface and has an outer surface formed to have a plurality of multiple planes and a specific pattern printed on an outer surface thereof; And
And a camera mounted on the tool arm of the robot with a predetermined distance from the compensation plate and photographing the correction plate fixed on the ground when the tool arm is positioned at a predetermined plurality of measurement points by the operation of the robot,
Wherein the camera captures at least two of the multiple planes of the outer surface of the correction plate, and calculates the mutual position information to derive the position data of the camera located at the measurement point. 로봇 동작의 정확도를 향상시키기 위한 로봇의 캘리브레이션 장치에 있어서,
로봇의 툴암에 설치되고, 복수개의 다중평면을 갖도록 외면이 형성되며, 외면에는 특정 패턴이 인쇄되어 있는 보정판; 및
상기 보정판과 일정 거리를 둔 상태로 지면에 고정 배치되고, 로봇의 동작에 의해 툴암이 기설정된 복수개의 측정점에 위치되면 상기 툴암에 설치된 보정판을 촬영하는 카메라;를 포함하며,
상기 카메라가 보정판 외면의 다중평면 중 2개 이상의 면을 포함하도록 촬영하고, 이를 통해 상호간 위치정보를 계산하여 측정점에 위치된 보정판의 위치 데이터를 도출하는 것을 특징으로 하는 로봇의 캘리브레이션 장치.An apparatus for calibrating a robot for improving the accuracy of robot operation,
A correction plate provided on a tool arm of the robot and having an outer surface formed to have a plurality of multiple planes and a specific pattern printed on an outer surface thereof; And
And a camera for photographing the correction plate provided on the tool arm when the tool arm is positioned at a predetermined plurality of measurement points by the operation of the robot,
Wherein the camera captures at least two of the multiple planes of the outer surface of the correction plate, and calculates the mutual position information thereby to derive the position data of the correction plate positioned at the measurement point. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 보정판은,
다중평면을 갖는 외면에는 각 면을 다르게 인식하여 식별할 수 있도록 표식부가 표시되는 것을 특징으로 하는 로봇의 캘리브레이션 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The correction plate
And a marking part is displayed on an outer surface having multiple planes so that each surface can be recognized and identified differently. 제 3항에 있어서,
상기 표식부는,
숫자, 바코드 및 포인트 중 어느 하나가 선택되어 표시되는 것을 특징으로 하는 로봇의 캘리브레이션 장치.The method of claim 3,
The marking unit includes:
A bar code, and a point are selected and displayed on the display unit. 로봇의 툴암에 카메라를 부착하는 카메라 부착단계;
보정판을 상기 카메라와 일정거리를 둔 임의의 위치에 고정 배치하는 보정판 배치단계;
로봇의 동작 위치에 대한 측정점 횟수를 초기화하는 측정점 초기화단계;
기설정된 측정점 횟수와 측정된 횟수를 비교하는 측정점 횟수 비교단계;
상기 측정점 횟수 비교단계에서 기설정된 측정점의 횟수가 측정된 측정점의 횟수보다 클 경우 로봇이 기설정된 측정점으로 이동하는 로봇 이동단계;
로봇이 기설정된 측정점에 위치되면 카메라를 통해 보정판을 촬영하는 보정판 촬영단계;
카메라를 통해 촬영된 보정판 영상을 인식하는 보정판 인식단계;
상기 보정판 인식단계에서 보정판이 인식되면 기설정된 보정판 위치 정보를 통해 카메라와의 위치를 계산하여 해당 측정점의 카메라의 위치를 도출하는 카메라 위치 도출단계;
측정점 횟수를 증가시키는 측정점 횟수 증가단계;
상기 측정점 횟수 비교단계에서 기설정된 측정점의 횟수가 측정된 측정점의 횟수보다 작을 경우 상기 카메라 위치 도출단계에서 획득된 카메라 위치들을 로봇 캘리브레이션 입력값으로 입력하는 카메라 위치값 입력단계; 및
상기 카메라 입력값 입력단계를 거쳐 로봇 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 수행단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 캘리브레이션 방법.Attaching a camera to the tool arm of the robot;
A correction plate positioning step of fixing the correction plate to an arbitrary position spaced a certain distance from the camera;
A measuring point initializing step of initializing the number of measuring points with respect to the operating position of the robot;
Comparing the number of measurement points to be measured and the number of measured times;
A robot moving step of moving the robot to a preset measuring point when the number of the preset measuring points is greater than the number of measuring points measured in the measuring point number comparing step;
A correction plate photographing step of photographing the correction plate through the camera when the robot is positioned at a predetermined measurement point;
A correction plate recognition step of recognizing an image of the correction plate photographed through a camera;
A camera position deriving step of calculating a position of the camera with respect to the camera through a predetermined correction plate position information when the correction plate is recognized in the correction plate recognition step;
Increasing the number of measurement points to increase the number of measurement points;
A camera position value input step of inputting the camera positions acquired in the camera position deriving step as a robot calibration input value when the number of measurement points previously set in the comparison of the number of measurement points is smaller than the number of measurement points measured; And
And performing a calibration of the robot through the camera input value input step. 로봇의 툴암에 보정판을 부착하는 보정판 부착단계;
카메라를 상기 보정판과 일정거리를 둔 임의의 위치에 고정 배치하는 카메라 배치단계;
로봇의 동작 위치에 대한 측정점 횟수를 초기화하는 측정점 초기화단계;
기설정된 측정점 횟수와 측정된 횟수를 비교하는 측정점 횟수 비교단계;
상기 측정점 횟수 비교단계에서 기설정된 측정점의 횟수가 측정된 측정점의 횟수보다 클 경우 로봇이 기설정된 측정점으로 이동하는 로봇 이동단계;
로봇이 기설정된 측정점에 위치되면 카메라를 통해 보정판을 촬영하는 보정판 촬영단계;
카메라를 통해 촬영된 보정판 영상을 인식하는 보정판 인식단계;
상기 보정판 인식단계에서 보정판이 인식되면 기설정된 보정판 위치 정보를 통해 카메라와의 위치를 계산하여 해당 측정점의 보정판의 위치를 도출하는 보정판 위치 도출단계;
측정점 횟수를 증가시키는 측정점 횟수 증가단계;
상기 측정점 횟수 비교단계에서 기설정된 측정점의 횟수가 측정된 측정점의 횟수보다 작을 경우 상기 보정판 위치 도출단계에서 획득된 보정판의 위치들을 로봇 캘리브레이션 입력값으로 입력하는 보정판 위치값 입력단계; 및
상기 보정판 입력값 입력단계를 거쳐 로봇 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 수행단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 캘리브레이션 방법.Attaching a correction plate to the tool arm of the robot;
A camera disposing step of disposing the camera at an arbitrary position spaced a certain distance from the compensation plate;
A measuring point initializing step of initializing the number of measuring points with respect to the operating position of the robot;
Comparing the number of measurement points to be measured and the number of measured times;
A robot moving step in which the robot moves to a predetermined measuring point when the number of the preset measuring points is greater than the number of measuring points measured in the measuring point number comparing step;
A correction plate photographing step of photographing the correction plate through the camera when the robot is positioned at a predetermined measurement point;
A correction plate recognition step of recognizing an image of the correction plate photographed through a camera;
Calculating a position of the correction plate with respect to the camera through the preset correction plate position information when the correction plate is recognized in the correction plate recognition step, and deriving a position of the correction plate of the measurement point;
Increasing the number of measurement points to increase the number of measurement points;
A compensator position value input step of inputting, as a robot calibration input value, the positions of the compensator plate obtained in the compensator position deriving step when the number of measurement points preset in the step of comparing the number of measurement points is smaller than the number of measured measurement points; And
And performing a calibration of the robot through the correction plate input value input step.
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