CN101036984A - 示教位置修正装置以及示教位置修正方法 - Google Patents

Abstract

一种示教位置修正装置(1)，其包含：当使所述机器人(2)依次移动至多个示教点的每一个、依次取得该多个示教点的每一个中的机器人的当前位置、由此对动作程序中的多个示教点位置进行修正时，根据修正后的示教点位置和修正前的示教点位置，计算位置修正量(A)的位置修正量计算单元(11a)；以及根据位置修正量(A)，对多个示教点中还没有修正的未修正示教点位置的校正后的位置进行计算的校正后位置计算单元(11b)。此外，当使机器人移动至未修正示教点时，通过移动单元(15)，使机器人移动至未修正示教点位置的校正后的位置。由此，即使在机器人的姿势变化较大时，也能正确地、且在短时间内修正动作程序的示教点位置。

Description

示教位置修正装置以及示教位置修正方法

技术领域

本发明涉及一种对机器人的动作程序中的多个示教点位置进行修正的示教位置修正装置以及示教位置修正方法。

背景技术

在由于机器人或作业对象物的设置位置的变更、机器人与作业对象物之间的相对位置或者姿势的关系发生了变化的情况下，需要对已生成的机器人动作程序的示教位置进行修正。特别是在将日本国内进行设置以及示教并确认了动作的机器人以及相关设备移动设置到海外的工厂时，需要这样的修正作业，即使是在同一工厂内将机器人从某场所移动设置到另外的场所时也需要这样的修正作业。

对于通过离线程序(offline programme)设计生成的动作程序，由于在离线设定的机器人以及作业对象物的设置位置、与实际的机器人以及作业对象物的设置位置之间的误差，因而也需要在现场进行修正，以使离线生成的机器人动作程序的示教点位置与实际的作业对象物的设置位置相重合。

此外，机器人程序的示教点数据通常包含作业工具的位置以及姿势的信息。另外，以下，示教点位置的修正是指对现有程序的示教点的位置或者姿势的单方或双方进行修正。

通过每个示教点的单步进给以低速度再现已示教的机器人程序，一边确认各示教点的位置一边进行机器人动作程序的示教点修正作业。具体地说，使机器人或机器人的作业工具不与作业对象物接触地在示教点前停止机器人。接着，通过示教操作盘的按键操作，通过微动进给运行机器人，由此来修正机器人的位置以及姿势，以使其成为期望的位置以及姿势。这样的机器人程序的示教位置的修正作业由操作者手动逐步进行，因此需要相当多的时间。为了实现修正作业的高效化，迄今提出了各种方法。

例如在特开平4-255003号公报中，通过机器人矫正(touchup)对象物上的三个或四个规定点，即通过手动运行机器人使机器人的工具前端分别与这些规定点重合。并且，通过得出的三个或四个位置数据来计算对象物的配置数据，根据该配置数据与离线的配置数据之间的差对动作程序进行校正。

但是，在特开平4-255003号公报中公开的方法中，需要通过手动运行机器人在多个位置进行矫正作业，因此需要用于矫正作业的额外的时间。另外，在机器人的工具前端点的位置即使存在稍许误差，修正作业的精度也会降低。此外，在矫正用的多个规定点的分布不适当时，不能正确地计算对象物的配置数据，这种情况下修正作业的精度也会降低。

因此，在特开2004-280529号公报以及专利文献3中公开了不需要矫正作业的其他方法。特开2004-280529号公报以及特开2005-66797号公报的方法为，针对某一个示教点计算位置修正量、根据该位置修正量自动地修正其他示教点的位置。

然而，在实施所述特开2004-280529号公报以及特开2005-66797号公报公开的方法时，需要以姿势变化较少、示教点连续为前提，姿势变化比较大时不能应用特开2004-280529号公报以及特开2005-66797号公报公开的方法。另外，为了通过一个示教点求得位置修正量，需要正确地设定工具的位置以及姿势，但实际上操作人员难以通过目视来正确地设定工具的位置以及姿势。

此外，在所述特开2004-280529号公报以及特开2005-66797号公报公开的方法中，在修正针对同一位置的作业对象物进行作业的多个程序时，需要对各个程序进行同样的修正作业。

鉴于上述情况而作出本发明，其目的在于提供一种示教位置修正装置以及示教位置修正方法，即使在机器人或工具的姿势变化比较大的情况下，也能在短时间内正确地进行机器人程序中的示教点位置的修正。

发明内容

为了实现所述目的，根据第一方式提供一种示教位置修正装置，所述示教位置修正装置对机器人的动作程序中的多个示教点位置进行修正，其具有：当使所述机器人依次移动至多个示教点的每一个、依次取得该多个示教点的每一个中的所述机器人的当前位置、由此对所述动作程序中的多个示教点位置进行修正时，根据对所述多个示教点位置中已修正的修正后的示教点位置、和与这些修正后的示教点位置所对应的修正前的示教点位置，计算相对于所述修正前的示教点位置的位置修正量的位置修正量计算单元；根据通过所述位置修正量计算单元算出的位置修正量，对所述多个示教点中还没有修正的未修正示教点位置的校正后的位置进行计算的校正后位置计算单元；以及在使所述机器人移动至所述未修正示教点时，使所述机器人移动至由所述校正后位置计算单元算出的所述未修正示教点位置的校正后的位置的移动单元。

即在第一方式中，在多个示教点位置的修正作业中，使机器人移动至根据位置修正量求出的未修正示教点位置的校正后的位置。由于该校正后的位置变得比较接近于该示教点的修正后的位置，因此移动至校正后的位置以后的机器人的移动距离变短，由此可以缩短修正作业中所需的时间。并且，若通过依次进行修正作业修正了的示教点位置的数量增多，则位置修正量的精度也会提高。因此，即使在机器人或工具的姿势变化比较大的情况下，也能够进一步缩短从校正后的示教点位置起的机器人的移动距离，可以正确地、且在短时间内进行修正作业。此外，还可以对在求出位置修正量时余下的全部未修正示教点位置进行统一校正，由于此时不需要对全部多个示教点位置进行修正，因此可以在更短时间内进行修正作业。

根据第二方式，在第一方式中，通过离线程序设计装置生成所述机器人的动作程序。

即在第二方式中，可以简单地进行在将由离线程序设计装置生成的动作程序应用于实际的机器人时需要的动作程序的修正作业。

根据第三方式，在第一方式中，在所述机器人与所述工件之间的相对位置关系变化之前生成所述动作程序，在所述机器人与所述工件之间的相对位置关系变化之后进行所述示教点位置的修正。

即在第三方式中，能够简易地进行在机器人与工件之间的相对位置关系发生变化时、例如将机器人系统从某工厂移动设置到其他工厂时或移动设置到同一工厂内的另外的场所时所需的动作程序的修正作业。

根据第四方式，在第一方式中，所述未修正示教点位置存在于与包含所述修正后示教点位置的动作程序相同的动作程序内。

即在第四方式中，根据由同一动作程序中得出的位置修正量，可以正确地校正余下的未修正示教点。

根据第五方式，在第一方式中，所述未修正示教点位置存在于与包含所述修正后示教点位置的动作程序不同动作程序内。

即在第五方式中，根据由其他动作程序得出的位置修正量，可以统一修正该动作程序的示教点。

根据第六方式，在第一方式中，所述位置修正量计算单元在每次进行一个或多个示教点的修正时，重新计算所述位置修正量。

即在第六方式中可以求得精度更高的位置修正量。

根据第七方式，在第一至第六的任意一种方式中，还具有所述机器人的示教操作盘，通过所述示教操作盘，进行所述位置修正量计算单元的所述位置修正量的计算、和所述校正后位置计算单元的所述未修正示教点位置的校正后的位置计算。

即在第七方式中，可以通过使用示教操作盘容易地进行位置修正量的计算等指示。

根据第八方式，提供一种示教位置修正方法，用于对机器人的动作程序中的多个示教点位置进行修正，该示教位置修正方法包含如下步骤：当使所述机器人依次移动至多个示教点的每一个、依次取得该多个示教点的每一个中的所述机器人的当前位置、由此对所述动作程序中的多个示教点位置进行修正时，根据所述多个示教点位置中已修正的修正后的示教点位置、和所述修正后的示教点位置所对应的修正前的示教点位置，计算相对于所述修正前的示教点位置的位置修正量，根据所述位置修正量，对所述多个示教点中还没有修正的未修正示教点位置的校正后的位置进行计算，在使所述机器人移动至所述未修正示教点时，使所述机器人移动至所述未修正示教点位置的校正后的位置。

即在第八方式中，在多个示教点位置的修正作业中，使机器人移动至根据位置修正量求出的未修正示教点位置的校正后的位置。该校正后的位置比较接近于对于该示教点的修正后的位置，因此移动至校正后的位置以后的机器人的移动距离变短，由此可以缩短修正作业所需的时间。并且，若通过依次进行修正作业修正的示教点位置的数量增多，则位置修正量的精度也会提高。因此，即使在机器人或工具姿势变化比较大的情况下，也可以进一步缩短从校正后的示教点位置起的机器人的移动距离，可以正确地、且在短时间内进行修正作业。

根据第九方式，在第八方式中，在每次进行一个或多个示教点的修正时，重新计算所述位置修正量。

即在第九方式中，可以根据由其他动作程序所得出的位置修正量，统一修正该动作程序的示教点。

通过附图所示的本发明的典型实施方式的详细说明，本发明的这些目的、特征和优点以及其他目的、特征和优点变得更加明了。

附图说明

图1是基于本发明的一个实施方式的机器人控制装置的结构图。

图2是所述实施方式中的机器人控制装置的主要部分框图。

图3是表示本发明的示教点修正步骤的流程图。

图4是表示本发明的校正矩阵的计算步骤的流程图。

图5是表示本发明的校正后位置的计算步骤的流程图。

图6是表示使用某程序的示教修正结果一并修正其他程序的示教位置时的步骤的流程图。

图7是用于说明现有技术中的示教位置修正作业的图。

图8是用于说明本发明中的示教位置修正作业的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。在下面的附图中对同样的部件标注相同的参照符号。为了容易理解，这些附图适当变更了比例。

图1是基于本发明的一个实施方式的机器人控制装置的结构图。机器人控制装置1与机器人2相连。机器人控制装置1是示教再现型机器人控制装置，具有针对机器人2的动作程序进行生成、存储、示教以及再现的功能。如图1所示，机器人控制装置1连接有具有显示画面的示教操作盘3，所述示教操作盘3用于进行机器人的微动进给(手动操作)或程序的生成等机器人的各种操作。

机器人2的机械臂前端安装有对作业对象物5进行规定作业的作业工具4。在图1中，作业对象物5是例如汽车车身等钣金。作业对象物5通过未图示的固定用夹具被固定，以一定的位置以及姿势被设置在机器人2的前方。

作业工具4是例如点焊用的焊枪。点焊焊枪4通过伺服电动机开关工具前端部分的焊嘴，由此来进行点焊。通过机器人控制装置1控制点焊焊枪4用伺服电动机来开关点焊焊枪4的焊嘴。作业工具4以及机器人控制装置1与未图示的点焊用电源装置相连，根据来自机器人控制装置1的指令进行焊接作业。由于这种点焊焊枪4也为公知技术，因此省略其详细说明。

图2是机器人控制装置1的主要部分框图，与现有的机器人控制装置为相同结构。机器人控制装置1含有：CPU11；具有RAM、ROM、非易失性存储器(EEPROM等)的存储器12；示教操作盘用接口13；外围设备6等外部装置用的接口16；以及用于控制机器人2的各部分使其适当移动的伺服控制部15。另外，示教操作盘用接口13连接有具有显示画面的示教操作盘3。

CPU11执行机器人2的动作程序以及后述流程的处理。另外，CPU11起到作为位置修正量计算单元11a和校正后位置计算单元11b的作用，所述位置修正量计算单元11a对动作程序中的相对于修正前的示教点位置的修正后的示教点位置的位置修正量进行计算；所述校正后位置计算单元11b，根据位置修正量计算未修正示教点位置的校正后的位置。对于所述位置修正量计算单元11a以及校正后位置计算单元11b在下面进行描述。

支持机器人2以及机器人控制装置1的基本功能的系统程序，存储在存储器12的ROM中。另外，由离线程序设计装置生成、通过未图示的通信线路或存储介质输入的机器人2的动作程序以及关联设定数据，存储在存储器12的非易失性存储器中。存储器12的RAM被用作暂时存储CPU11进行的各种运算处理中的数据、例如后述的校正矩阵A的存储区域。

伺服控制部15具有伺服控制器#1～#n(n：将机器人的总轴数、还有根据需要安装在机器人手腕上的工具的可动轴数相加后得到的数)，各伺服控制器#1～#n由处理器、ROM、RAM等构成，进行驱动机器人的各轴的伺服电动机的位置/速度环路控制，还进行电流环路控制。这些伺服控制器构成通过软件进行位置、速度、电流环路控制的所谓数字伺服控制器。伺服控制器#1～#n的输出通过各伺服放大器A1～An对机器人2的各关节轴的伺服电动机M1～Mn进行驱动控制。此外，虽未图示，但各伺服电动机M1～Mn上安装有位置/速度检测器，由该位置/速度检测器所测出的各伺服电动机的位置、速度被反馈到各伺服控制器#1～#n。另外，外部装置用接口16连接有设置在外围设备6上的传感器等。

图1所示的机器人控制装置1中生成并保存有：对被未图示的固定用夹具固定的作业对象物5进行点焊的程序。该程序中含有与机器人2、特别是作业工具4的位置相关的多个示教点。将该机器人从某工厂移动设置至其他工厂时、移动设置至同一工厂内的另外的场所时、或将通过离线程序设计装置生成的动作程序应用于实际的机器人时，需要修正程序的示教点位置。使机器人2与固定用夹具的相对位置关系在移动设置前后完全相同较为困难。另外，在实际中构建实际的各要素间的相对位置关系、例如机器人2与作业对象物5之间的相对位置关系，以使其等同于在离线生成动作程序时的模型的各要素间的相对位置关系较为困难。即使是在移动设置前测定所述位置关系、在移动设置后的场所设置为相同的位置关系时，由于测定或设置的误差，也会产生数毫米～数十毫米左右的误差。由此，在移动设置后、或应用离线生成的动作程序时，必需进行程序的示教位置的修正。

在本发明的机器人控制装置1的示教点修正作业中，在进行示教点位置的修正时，将机器人控制装置1切换为示教点位置修正模式，进行适合于示教点位置修正的动作。例如可以通过示教操作盘3上的示教模式切换按键(未图示)来进行模式的切换、或通过示教操作盘3的菜单操作将控制装置1切换为位置修正模式。

图3是表示本发明的示教点修正步骤的流程图。在步骤100中，当通过所述操作切换为示教点位置修正模式时，在示教操作盘3的显示画面上显示机器人2的已选择的动作程序。由此，对校正示教位置的校正矩阵进行初始化(步骤101)。校正矩阵A是由12个元素构成的3×4型矩阵，通过初始化成为下面的[数学式1]。此外，在后面详细描述校正矩阵A。

[数学式1]

$A=\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\end{array}\right]$

接着，在步骤102中，从显示在示教操作盘3的显示画面上的动作程序中选择指定希望修正的示教点。在机器人2的移动设置前后，例如机器人2与作业对象物5之间的位置关系发生了变化，因此如果使机器人2直接移动至修正前的示教点，机器人2的作业工具4与作业对象物5可能接触。所以，最好在示教点的示教位置前使机器人2停止。

因此，在图3的步骤103中，对选择出的示教点如后述内容那样进行校正，接着，在步骤104中使机器人2移动至校正后的示教点。由此来防止作业工具4与作业对象物5接触。此外，在未生成校正矩阵A的情况下，可以不进行步骤103的处理。

机器人2移动至校正后的示教位置时，操作人员使用示教操作盘3通过微动进给(手动进给)使机器人2移动，由此使机器人2的作业工具4相对于作业对象物5成为期望的位置以及姿势(步骤105)。由于进行了所述的校正作业，因此可以使微动进给的机器人的移动距离变少。例如作业工具4为点焊焊枪时使作业工具4的前端的焊接焊嘴移动、以接触作为作业对象物5的钣金。

微动进给移动结束时，在步骤106中，判断作业工具4与作业对象5是否已接触。通过能够在视野中观察到作业工具4的前端的照相机(未图示)来进行作业工具4以及作业对象物5的接触判定。

或者，可以设置判定作业工具4与作业对象物5的接触的单元，通过该接触判定单元进行接触判定。例如，作业工具4上施加有电压，作业工具4与作业对象物5(作业对象物接地)接触并电导通时，检测作业工具4中流动的电流或电压的变化，由此可以测出所述作业工具4与作业对象物5已接触。当作业工具4为点焊焊枪时，可以设置利用焊接电源(图示省略)内的电路来检测接触的电路。同样地也可以利用驱动作业工具的电源电路。另外，在微动进给动作时，可以根据机器人的电动机电流值，判定作业工具4以及作业对象物5有无接触，在接触的时刻停止机器人。

或者，将干扰推断观测器安装于机器人的电动机控制电路中，由该观测器来推断干扰转矩，可以根据该推断干扰转矩检测出作业工具4与作业对象物5的接触。还可以在作业工具4的焊嘴的前端附近安装非接触式传感器，通过检测焊嘴与作业对象物5之间的距离达到规定值以下来判定接触。

在步骤106中，在判定为作业工具4与作业对象物5未接触的情况下，返回步骤105，反复进行处理，直到作业工具4与作业对象物5接触为止、即直到可以确认作业工具4相对于作业对象物5成为了期望的位置以及姿势为止。

将作业工具4定位于期望的位置以及姿势后，在步骤107中通过示教操作盘3输入修正指令。由此，以此时的机器人2的位置以及姿势作为新的示教位置，对示教点进行修正。

修正示教点时，在步骤108中，机器人控制装置1根据至此所修正的示教点的位置修正量，求得修正示教点位置的校正矩阵A。即使在已求得校正矩阵A的情况下，也重新计算矩阵A。如后所述，若未修正三个以上示教点则难以算出校正矩阵A，当尚未算出校正矩阵A时，可以跳过图3的步骤108。在后面描述求得校正矩阵A的步骤的详细内容。另外，一旦生成校正矩阵A，就将校正矩阵A存储于存储器12的RAM中。

接着，在步骤109中，判断操作人员对于动作程序中全部期望修正的多个示教点的修正作业是否结束。在全部期望修正的示教点的修正作业未结束时，返回步骤102，反复进行处理直到全部期望修正的示教点的修正作业结束为止。当然，每当进行该反复操作，都会重新计算校正矩阵A。当全部示教点的修正作业结束时，操作人员解除示教点位置修正模式。

下面，参照作为表示校正矩阵的计算步骤的流程图的图4，说明图3中的步骤108中的校正矩阵A的计算方法。从后述的说明可知，校正矩阵A与相对于校正前示教点的位置修正量对应，因此通过CPU11的位置修正计算单元11a进行校正矩阵A的计算。

在本发明的存储器12、例如非易失性存储器中存储有如表1所示的表格。

[表1]

位置号	修正前位置	修正后位置
			1	P1(x1，y1，z1)	P1’(x1’，y1’，z1’)
2	P2(x2，y2，z2)	P2’(x2’，y2’，z2’)
n	Pn(xn，yn，zn)	Pn’(xn’，yn’，zn’)

如表1所示，表中可以储存以下内容：动作程序内的示教点的位置号；与这些位置号对应的修正前的示教点的三维位置；修正后的示教点的三维位置。其中，在图3所示的步骤101中初始化校正矩阵A时，表格也被初始化为无‘位置号’、‘修正前位置’以及‘修正后位置’内容的状态。

并且，在图3的步骤108中计算校正矩阵A时，在图4的步骤200中，在步骤101中初始化后判定是否已经对示教点Pi(‘i’为大于等于1小于等于n的自然数)进行位置修正。根据表1所示表格的‘位置号’的项目中是否存在号码‘i’来进行步骤200中的判定。

在示教点Pi未修正的情况下，即‘位置号’的项目中不存在号码‘i’时，进入步骤201，在表格的对应区域分别储存示教点Pi的位置号i和修正前的示教点的三维位置Pi(xi、yi、zi)。另一方面，在示教点Pi已修正的情况下，即‘位置号’的项目中登录有号码‘i’时，跳过步骤201，在步骤202中，在表格的对应的区域储存当前的机器人位置、即修正后的示教点的三维位置Pi’(xi’、yi’、zi’)。

这样，在每次修正示教点Pi的位置时，将位置号i、修正前示教点位置Pi(xi、yi、zi)、以及修正后示教点位置Pi’(xi’、yi’、zi’)顺次储存于表格中(参照表1)。因此，在修正作业的过程中，到该时刻为止将全部修正了的示教点Pi的位置号及修正前以及修正后的示教点位置都储存于表格中。

接着，在步骤203中，使用此时储存于表1的表格中的全部示教点Pi、Pi’的数据来计算校正矩阵A。此时，使用例如最小二乘法，计算将修正前的示教点Pi变换为修正后的示教点Pi’的坐标变换矩阵A(参照公式(1))。

Pi’＝[A]Pi                                       (1)

这里，若将坐标变换矩阵A表示为[数学式2]，则公式(1)表示为如下的[数学式3]。

[数学式2]

$A=\left[\begin{array}{cccc}a11& a12& a13& a14\\ a21& a22& a23& a24\\ a31& a32& a33& a34\end{array}\right]$

[数学式3]

$\left[\begin{array}{c}P{i}^{\text{'}}\\ 1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}a11& a12& a13& a14\\ a21& a22& a23& a24\\ a31& a32& a33& a34\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{Pi}\\ 1\end{array}\right]$

此外，可将[数学式3]表示为下面的三个公式(2)～公式(4)。

xi’＝a11·xi+a12·yi+a13·zi+a14            公式(2)

yi’＝a21·xi+a22·yi+a23·zi+a24            公式(3)

zi’＝a31·xi+a32·yi+a33·zi+a34            公式(4)

这里，从矩阵A的第一列至第三列所表示的部分矩阵R(参照[数学式4])为表示机器人2的旋转移动的矩阵，矩阵A的第四列所表示的矩阵T(参照[数学式5])为表示机器人2的平行移动的矩阵。

[数学式4]

$P=\left[\begin{array}{ccc}a11& a12& a13\\ a21& a22& a23\\ a31& a32& a33\end{array}\right]$

[数学式5]

$T=\left[\begin{array}{c}a14\\ a24\\ a34\end{array}\right]$

一般而言，如果已知不在同一直线上的三个以上不同的修正前的示教点Pi以及修正后的示教点Pi’的组，就可以求得矩阵A的参数a11～a34。此外，在已知四个以上不同的修正前的示教点Pi以及修正后的示教点Pi’的组时，通过牛顿法或广义逆矩阵等最小二乘法的计算，可以算出使变换后的位置误差的平方和最小的参数a11～a34。由于这些计算方法为公知方法，因此省略说明。

当仅已知修正后的示教点Pi’的一点或两点时，或者修正后的示教点Pi’在同一直线上时，无法求得坐标变换矩阵A的表示旋转移动的部分矩阵R。这种情况下，可以假定没有旋转移动，加上对于修正后的示教点Pi’的位置修正量的平均值这样地求得坐标变换矩阵A。此时，矩阵A的参数a11～a34表示为下面的[数学式6]。或者，在这样修正后的示教点Pi’的数量不足以生成校正矩阵A时，可以跳过图3的步骤108，在得到三个或四个示教点Pi’后计算校正矩阵A。

[数学式6]

$\left[\begin{array}{c}a11,a12,a13,a14\\ a21,a22,a23,a24\\ a31,a32,a33,a34\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\mathrm{1,0,0},\mathrm{\Σ}(\mathrm{xi}\text{'}-\mathrm{xi})/n\\ \mathrm{0,1},0,\mathrm{\Σ}(\mathrm{yi}\text{'}-\mathrm{yi})/n\\ \mathrm{0,0,1},\mathrm{\Σ}(\mathrm{zi}\text{'}-\mathrm{zi})/n\end{array}\right]$

这里，参照图5，说明图3的步骤103中的示教点的校正作业。通过CPU11的校正后位置计算单元11b来进行该作业。在图5的步骤300中，取得由操作人员选择的一个目标示教点Pd。接着，在步骤301中，如下面的公式(5)那样地通过矩阵A来变换目标示教点Pd，由此求得校正后的示教点Pd’。然后在图3的步骤104中，使机器人2移动至该校正后的示教点Pd’。

Pd’＝[A]Pd                              (5)

与前文所述相同，可知在没有算出矩阵A的情况下跳过图3的步骤103。

这样在本发明中，在每次修正一个示教点Pi时，根据图4的流程图，重新计算校正矩阵A。因此，当已修正的示教点增加时，根据更多的示教点数据求得校正矩阵A，因此校正矩阵A的精度提高。这样利用精度较高的矩阵A，更准确地求得校正后的示教点Pd’，若使机器人2移动至该位置，余下的微动进给动作只稍微进行即可。因此，可以缩短整个动作程序的修正作业所需的时间。因此，在本发明中，即使在机器人或工具的姿势变化比较大的情况下，从校正后的示教点Pd’起的机器人的移动距离只需较短距离即可，可以正确地、且在短时间内进行修正作业。

此外，在本发明中，可以对求得校正矩阵A、即位置修正量时余下的全部未修正的示教点位置进行统一校正。此时，不需要修正全部的多个示教点位置，因此可以在更短时间内进行修正作业。另外，此时由于是基于同一动作程序中的修正内容的修正作业，因此可以正确地对余下的未修正示教点进行校正。此外，通过基于本发明的方法，由于在程序的修正时不需要进行矫正，因此可以节省矫正所需的工作量以及时间。

图6是表示使用某程序的示教修正结果对其他程序的示教位置进行统一修正时的步骤的流程图。下面的处理适用于，在某动作程序中的全部示教点的修正已结束的状态下生成校正矩阵A的情况、或至少通过修正最低限数量的示教点来生成校正矩阵A的情况。在图6的步骤400中，按下示教操作盘3的程序一览键(未图示)，显示多个程序的一览。接着，在步骤401中，从程序的一览中选择期望对示教位置进行统一修正的的其他程序。通过将光标对准程序一览的期望的程序、按下示教操作盘3的确定键(未图示)来进行该操作。

然后，在步骤402中，按下示教操作盘3的示教位置统一修正键(未图示)。由此，使用存储器12所存储的最新的校正矩阵A，变换期望程序的全部示教点，更新程序的示教位置数据(步骤403、404)。由此，可以将与通过某程序进行的示教修正相同的示教修正应用于其他程序，因此可以在极短时间内进行其他程序中的示教修正作业。这样对于根据多个动作程序的各个来驱动一个机器人2的情况是十分有利的。

图7是用于说明现有技术中的示教位置修正作业的图，图8是用于说明本发明的示教位置修正作业的图。下面，参照图7以及图8，对现有的方法与本发明的示教位置修正方法进行比较。在所述附图中，为了简化说明，将各自的全部示教点配置在同一平面。

在所述附图中，p1～p4分别表示修正前的示教点、p1’～p4’分别表示修正后的示教点。另外，pi[j]表示示教点pi的第j次示教修正后(包含平行移动)的位置。在图7以及图8中，进行修正以使示教点p1～p4与示教点p1’～p4’重合。

在图7中，将示教点p1修正为修正后示教点p1’时，接下来的示教点p2、p3、p4如图所示，以等同于示教点p1与修正后示教点p1’之间的差的量进行平行移动，分别移动至点p2[1]、p3[1]、p4[1]。

接着，进行第二次示教修正操作，以使在第一次修正操作中移动了的点p2[1]变为修正后示教点p2’。如图7所示，通过第二次示教修正操作，点p3[1]、p4[1]分别平行移动至点p3[2]、p4[2]。

然后，进行第三次示教修正操作，以使点p3[2]变为修正后p3’，由此，点p4[2]平行移动至点p4[3]。进而，进行第四次示教修正操作(平行移动)，以使点p4[3]变为修正后示教点p4’。

在示教点p1～p4与修正后示教点p1’～p4’之间的位置变化仅为平行移动时(无旋转移动)，通过将示教点p1修正为修正后示教点p1’的第一次示教修正操作，使示教点p2～p4的各自与修正后示教点p2’～p4’重合。然而，在示教点p1～p4与修正后示教点p1’～p4’之间的位置变化包含平行移动和旋转移动时，无法只通过平行移动使全部示教点与修正后示教点重合。在示教点的修正前后的位置变化包含旋转移动时，如参照图7所说明的那样，需要对全部示教点进行修正作业。

在图8所示的本发明的示教位置修正作业中，在使示教点p1移动至修正后示教点p1’的第一次示教修正操作中，接下来的示教点p2、p3、p4平行移动至点p2[1]、p3[1]、p4[1]。这点与图7的情况相同。

接着，进行第二次示教修正操作，以使点p2[1]成为修正后示教点p2’。此时，根据第一次示教修正操作以及第二次示教修正操作中的示教修正量，计算与点p3[1]、p4[1]相关的示教修正量。

在本发明的方法中，根据对于示教点p1、p2的示教修正操作，可以得到分别使所述示教点p1、p2成为修正后示教点p1’、p2’的坐标变换矩阵A。通过该坐标变换矩阵A，对示教点p3、p4的位置进行校正，得到修正后的示教点p3’、p4’，因此通过两次示教修正操作，可以使全部四个示教点相重合。因此，可知在本发明中，可以在短时间内正确地进行动作程序内的多个示教点的修正。

虽然使用典型的实施方式说明了本发明，但本领域技术人员应该可以理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行所述的变更以及各种其他变更、省略、追加。

Claims (9)

1.一种示教位置修正装置(1)，其对机器人(2)的动作程序中的多个示教点位置进行修正，具有：

当将所述机器人(2)移动至多个示教点的每一个、取得该多个示教点的每一个中的所述机器人(2)的当前位置、由此对所述动作程序中的多个示教点位置进行修正时，

根据对所述多个示教点位置中已修正的修正后的示教点位置、以及与这些修正后的示教点位置对应的修正前的示教点位置，计算相对于所述修正前的示教点位置的位置修正量(A)的位置修正量计算单元(11a)；

根据由所述位置修正量计算单元(11a)算出的位置修正量(A)，对所述多个示教点中尚未修正的未修正示教点位置的校正后的位置进行计算的校正后位置计算单元(11b)；以及

在将所述机器人(2)移动至所述未修正示教点时，将所述机器人(2)移动至由所述校正后位置计算单元(11b)所算出的所述未修正示教点位置的校正后的位置的移动单元(15)。

2.根据权利要求1所述的示教位置修正装置，其特征在于，

所述机器人(2)的动作程序由离线程序设计装置生成。

3.根据权利要求1所述的示教位置修正装置，其特征在于，

在所述机器人(2)与所述工件之间的相对位置关系变化之前生成所述动作程序，在所述机器人(2)与所述工件之间的相对位置关系发生了变化之后进行所述示教点位置的修正。

4.根据权利要求1所述的示教位置修正装置，其特征在于，

所述未修正示教点位置，存在于与包含所述修正后示教点位置的动作程序相同的动作程序内。

5.根据权利要求1所述的示教位置修正装置，其特征在于，

所述未修正示教点位置，存在于与包含所述修正后示教点位置的动作程序不同的动作程序内。

6.根据权利要求1所述的示教位置修正装置，其特征在于，

所述位置修正量计算单元(11a)，在每次进行一个或多个示教点的修正时，重新计算所述位置修正量(A)。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的示教位置修正装置，其特征在于，

还具有所述机器人(2)的示教操作盘，

通过所述示教操作盘，进行所述位置修正量计算单元(11a)的所述位置修正量(A)的计算、以及所述校正后位置计算单元(11b)的所述未修正示教点位置的校正后的位置的计算。

8.一种示教位置修正方法，用于对机器人(2)的动作程序中的多个示教点位置进行修正，该示教位置修正方法包含如下步骤：

当将所述机器人(2)移动至多个示教点的每一个、取得该多个示教点的每一个中的所述机器人(2)的当前位置、由此对所述动作程序中的多个示教点位置进行修正时，

根据所述多个示教点位置中已修正过的修正后的示教点位置、以及与这些修正后的示教点位置对应的修正前的示教点位置，计算相对于所述修正前的示教点位置的位置修正量(A)；

根据所述位置修正量(A)，计算所述多个示教点中尚未修正的未修正示教点位置的校正后的位置，以及

在将所述机器人(2)移动至所述未修正示教点时，将所述机器人(2)移动至所述未修正示教点位置的校正后的位置。

9.根据权利要求8所述的示教位置修正方法，其特征在于，

在每次进行一个或多个示教点的修正时，进行重新计算所述位置修正量(A)。

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