CN107639653A - 控制装置、机器人以及机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供控制装置、机器人以及机器人系统。控制装置控制作业效率高的机器人，机器人由该控制装置控制，机器人系统具备该控制装置和机器人。控制装置的特征在于，具备控制部和接收部，控制部能够基于接收部接收到的一个输入命令，使机器人执行第一作业、第二作业、第三作业、第四作业及第五作业中的两种以上的作业，在第一作业中，进行具有摄像功能的第一摄像部的坐标系与机器人坐标系的校正，在第二作业中，进行具有摄像功能的第二摄像部的坐标系与机器人坐标系的校正，在第三作业中，计算与机器人进行作业的作业面相应的假想基准面的姿势，在第四作业中，计算第一摄像部与机器人具有的基准点的距离，在第五作业中，计算工具与基准点的距离。

Description

控制装置、机器人以及机器人系统

技术领域

本发明涉及控制装置、机器人以及机器人系统。

背景技术

长久以来，已知有例如在电子零部件等目标物的把持、搬运以及装配等作业中使用的机器人系统。这样的机器人系统具有：机器人，其包括具有多个臂的机械臂和设于该机械臂的前端的机械手；相机等摄像部；以及控制装置，分别控制机器人及摄像部。这样的构成的机器人系统例如基于摄像部拍摄到的目标物的图像，使机器人利用机械手对目标物进行各种作业。

在此，为了基于摄像部拍摄到的图像而使机器人准确地对目标物进行作业，需要进行摄像部的校正(标定)，求出用于将摄像部拍摄到的目标物的图像上的位置以及姿势转换为机器人坐标系中的值的校正参数。

例如，在专利文献1中记载了使用机器人-视觉传感器系统(机器人系统)而求出将图像上的位置转换为机器人坐标系的值的参数的处理。专利文献1所记载的机器人-视觉传感器系统包括：具有机械臂和设于该机械臂的前端的修正用机械手的机器人；设于机械臂的前端的视觉传感器(摄像部)；以及具有包括三个基准点和四个参照点的平面的标定夹具。

在专利文献1所记载的处理中，首先，通过使修正用机械手与三个基准点接触，指定机器人坐标系中的标定夹具的位置以及姿势。然后，驱动机械臂，利用视觉传感器拍摄四个参照点，并在摄像部的图像坐标系中指定标定夹具的位置，由此求出将图像上的位置转换为机器人坐标系的值的参数。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-210816号公报

但是，在专利文献1所记载的处理中，如前述那样，通过使修正用机械手与三个基准点接触，由此指定机器人坐标系中的标定夹具的位置。在这样的以往的校正中，一般来说，由于是作业人员确认标定夹具与修正用机械手的接触，因此，因作业人员的原因而导致在接触的判断中存在差异。为此，存在如下问题：难以高精度地指定标定夹具的位置及姿势，若想要由作业人员准确地进行接触的判断，则标定夹具的位置及姿势的指定需要花费长的时间。另外，作业人员直接进行的作业多、越增加作为校正对象的机器人、摄像机及基准面的数量则标定夹具的位置及姿势的指定越需要花费长的时间的问题严重。

发明内容

本发明是为了解决上述至少一个技术问题而完成的，可通过以下的本发明来实现。

本发明的控制装置的特征在于，具备：控制部，使具有可动部的机器人进行动作，对目标物进行作业的末端执行器能够设置于所述可动部；以及接收部，接收输入命令，并向所述控制部输出基于接收到的所述输入命令的信号，所述控制部能够基于所述接收部接收到的一个所述输入命令，使所述机器人执行第一作业、第二作业、第三作业、第四作业以及第五作业中的两种以上的作业，在所述第一作业中，进行具有摄像功能的第一摄像部的坐标系与所述机器人的坐标系的校正，在所述第二作业中，进行具有摄像功能的第二摄像部的坐标系与所述机器人的坐标系的校正，在所述第三作业中，计算与所述机器人进行作业的作业面相应的假想基准面的姿势，在所述第四作业中，计算所述第一摄像部与所述机器人具有的基准点之间的距离，在所述第五作业中，计算所述末端执行器与所述基准点之间的距离。

根据这样的本发明的控制装置，由于能够根据输入接收部的一个输入命令，通过控制部一并执行从第一作业～第五作业中选择的多个作业，因此能够提高作业效率。并且，作业人员的操作也变得容易。

在本发明的控制装置中，优选的是，所述第一摄像部设于所述可动部。

由此，例如能够基于第一摄像部拍摄到的图像，使机器人准确地进行对目标物的作业。

在本发明的控制装置中，优选的是，所述第二摄像部设于所述可动部以外的地方。

由此，例如能够基于第二摄像部拍摄到的图像，使机器人准确地进行对目标物的作业。另外，能够容易地掌握是否以末端执行器准确地把持着目标物，等等。

在本发明的控制装置中，优选的是，所述控制部能够基于所述接收部接收到的一个所述输入命令，使所述机器人执行所述第一作业、所述第二作业、所述第三作业、所述第四作业以及所述第五作业。

由此，能够一并地执行所有的第一作业～第五作业，从而能够提高所有的第一作业～第五作业的作业效率。

在本发明的控制装置中，优选的是，所述接收部能够接收对所述第一作业、所述第二作业、所述第三作业、所述第四作业以及所述第五作业中的至少一者选择性地不执行。

由此，能够省却第一作业～第五作业中不想要的作业的执行，能够高效地仅进行想要执行的作业。

在本发明的控制装置中，优选的是，所述控制部基于所述接收部接收到的一个所述输入命令，输出显示对所述第一作业、所述第二作业、所述第三作业、所述第四作业以及所述第五作业各自的作业内容进行设定的设定画面的信号。

由此，能够在具有画面的显示设备上显示设定各作业的作业内容的设定画面(窗口)。为此，作业人员通过操作显示的设定画面，从而能够简单地设定作业内容。

在本发明的控制装置中，优选的是，所述末端执行器安装于所述可动部具有的部件，所述可动部具有的部件能够绕转动轴转动，所述基准点位于所述转动轴上。

由此，例如通过进行第五作业而求出末端执行器与位于可动部(机械臂)所具有的部件(第六臂)的基准点(轴坐标O6)之间的距离，从而能够使机器人更准确地对目标物进行作业。

本发明的机器人的特征在于，由本发明的控制装置控制。

根据这样的本发明的机器人，能够准确地进行各种作业。

本发明的机器人系统的特征在于，具备本发明的控制装置以及由该控制装置控制的机器人。

根据这样的本发明的机器人系统，能够使机器人准确地进行各种作业。

附图说明

图1是表示本发明的优选实施方式涉及的机器人系统的概略立体图。

图2是图1所示的机器人的概略图。

图3是图1所示的机器人系统的框图。

图4是表示在图3所示的显示设备具有的画面中显示的窗口的图。

图5是表示用到了图1所示的机器人系统的摄像部的校正方法的流程图。

图6是表示在摄像部的校正时使用的窗口的图。

图7是表示在摄像部的校正时使用的窗口(设定画面)的图。

图8是在摄像部的校正中使用的校正用部件的平面图。

图9是用于说明图5所示的供给台处的动摄像机的校正的机器人的概略图。

图10是用于说明图5所示的末端执行器的校正的机器人的概略图。

图11是用于说明图5所示的末端执行器的校正的图。

图12是用于说明图5所示的末端执行器的校正的图。

图13是用于说明图5所示的末端执行器的校正的图。

图14是用于说明图5所示的末端执行器的校正的坐标图。

图15是用于说明图5所示的第二固定摄像机的校正的流程图。

图16是用于说明图15所示的基准面的指定处理的流程图。

图17是用于说明指定基准面的处理中的第一基准标记的大小是否处于阈值内的判断的图。

图18是用于说明图5所示的与检查台的检查面相应的基准面的指定的机器人的概略图。

图19是用于说明图5所示的与检查台的检查面相应的基准面的指定的流程图。

图20是用于说明图5所示的检查台处的动摄像机的校正的流程图。

图21是用于说明图20所示的求出偏移分量的处理的流程图。

图22是用于说明图21所示的求出偏移分量Δu、Δv、Δw的处理的图。

图23是用于说明图21所示的求出偏移分量Δx、Δy的处理的图。

图24是用于说明图21所示的求出偏移分量Δx、Δy的处理的图。

图25是用于说明图21所示的求出偏移分量Δx、Δy的处理的图。

图26是用于说明图21所示的求出偏移分量Δx、Δy的处理的图。

图27是用于说明图21所示的求出偏移分量Δx、Δy的处理的图。

图28是用于说明图21所示的求出偏移分量Δx、Δy的处理的坐标图。

图29是用于说明图21所示的求出偏移分量Δz的处理的图。

附图标记说明

1、机器人；2、第二固定摄像机；3、动摄像机；3′、动摄像机；5、控制装置；9、第三固定摄像机；10、机械臂；11、第一臂；12、第二臂；13、第三臂；14、第四臂；15、第五臂；16、第六臂；20、图像；21、摄像元件；22、透镜；30、图像；31、摄像元件；32、透镜；41、显示设备；42、操作设备；51、控制部；52、接收部；54、存储部；60、目标物；61、供给台；62、检查台；70、校正用部件；71、第一标记；72、第二标记；73、第三标记；75、标记；81、基准面；82、基准面；90、作业区域；91、摄像元件；92、透镜；100、机器人系统；101、基座；102、机械手；111、转动轴部件；120、电机驱动器；121、转动轴部件；130、驱动部；131、转动轴部件；141、转动轴部件；151、转动轴部件；161、转动轴部件；211、受光面；311、受光面；410、画面；452、项目；453、项目；454、项目；455、项目；456、项目；461、项目；462、项目；463、项目；464、项目；465、项目；466、项目；471、项目；472、项目；473、项目；611、供给面；621、检查面；701、表面；911、受光面；A、状态；A6、转动轴；B、状态；B21、按钮；B22、按钮；C、状态；C461、复选框；C462、复选框；C463、复选框；C464、复选框；C465、复选框；C466、复选框；H、距离；O2、拍摄基准点；O20、中心；O3、拍摄基准点；O30、中心；O6、轴坐标；O9、拍摄基准点；OA2、光轴；OA3、光轴；OA9、光轴；P、间距；P1、间距；P1′、间距；P2、间距；P2′、间距；P3、间距；P3′、间距；P4、间距；P4′、间距；S1、步骤；S2、步骤；S3、步骤；S31、步骤；S311、步骤；S3110、步骤；S3111、步骤；S3112、步骤；S3113、步骤；S312、步骤；S313、步骤；S314、步骤；S315、步骤；S316、步骤；S317、步骤；S318、步骤；S319、步骤；S32、步骤；S4、步骤；S411、步骤；S4110、步骤；S4111、步骤；S4112、步骤；S4113、步骤；S412、步骤；S413、步骤；S414、步骤；S415、步骤；S416、步骤；S417、步骤；S418、步骤；S419、步骤；S5、步骤；S51、步骤；S511、步骤；S512、步骤；S513、步骤；S514、步骤；S515、步骤；S516、步骤；S517、步骤；S518、步骤；S52、步骤；S53、步骤；S54、步骤；S6、步骤；TCP、工具中心点；WD1、窗口；WD2、窗口；WD3、窗口；X′、移动距离；r、半径；ΔH、修正量；θ、转动角度；θ1、转动角度；θ10、转动角度；θ2、角度。

具体实施方式

以下，基于附图所示的优选实施方式详细说明本发明的控制装置、机器人以及机器人系统。

机器人系统

图1是表示本发明的优选实施方式涉及的机器人系统的概略立体图。图2是图1所示的机器人的概略图。图3是图1所示的机器人系统的框图。图4是表示在图3所示的显示设备所具有的画面中显示的窗口的图。

需要注意的是，以下，为了方便说明，将图2中的上侧称作“上”或者“上方”，将下侧称作“下”或者“下方”。另外，将图2中的上下方向作为“铅垂方向”，将与该铅垂方向交叉的面作为“水平面”，将与水平面平行的方向作为“水平方向”。在此，本申请说明书中所说的“水平”不限定于完全的水平，也包含相对于水平在5°以下的范围倾斜的情况。另外，本申请说明书中所说的“铅垂”不限于完全的铅垂，也包含相对于铅垂在5°以下的范围倾斜的情况。另外，将图2中所示的机器人的基座侧称作“基端”，将其相反侧(机械手侧)称作“前端”。

图1所示的机器人系统100例如是在电子零部件及电子设备等目标物60的把持、搬运及装配等作业中使用的装置。

如图1所示，机器人系统100包括：具有机械臂10的机器人1；具有摄像功能的第二固定摄像机2(第二摄像部)；具有摄像功能的第三固定摄像机9(第三摄像部)；具有摄像功能的动摄像机3(第一摄像部)；以及控制装置5(校正装置)。第二固定摄像机2和第三固定摄像机9分别固定于作业区域90内。动摄像机3安装于机器人1。控制装置5分别独立地控制机器人1、第二固定摄像机2、第三固定摄像机9以及动摄像机3。

另外，本实施方式中，在作业区域90内设有供作业人员将目标物60供给至机器人1的供给台61(Pickup place)、以及供目标物60被检查等的检查台62(Inspection stage)。供给台61及检查台62分别设置在机器人1的机械臂10的驱动范围内。

下面，依次说明机器人系统100具有的各部分。

＜机器人＞

图1及图2所示的机器人1能够进行目标物60的把持、搬运及装配等作业。

机器人1是6轴的垂直多关节机器人，具有基座101、与基座101连接的机械臂10、以及设于机械臂10的前端部的作为末端执行器的机械手102(工具)。另外，如图3所示，机器人1具备产生驱动机械臂10的动力的多个驱动部130以及多个电机驱动器120。

基座101是使机器人1安装于作业区域90内的规定部位的部分。

机械臂10具有第一臂11(臂)、第二臂12(臂)、第三臂13(臂)、第四臂14(臂)、第五臂15(臂)和第六臂16(臂)。第一臂11与基座101连接，第一臂11、第二臂12、第三臂13、第四臂14、第五臂15与第六臂16从基端侧朝向前端侧依次连结。

如图2所示，第一臂11具有与基座101连结的转动轴部件111，并能够以转动轴部件111的转动轴为转动中心而相对于基座101转动。另外，第二臂12具有与第一臂11连结的转动轴部件121，并能够以转动轴部件121的转动轴为转动中心而相对于第一臂11转动。另外，第三臂13具有与第二臂12连结的转动轴部件131，并能够以转动轴部件131的转动轴为转动中心而相对于第二臂12转动。另外，第四臂14具有与第三臂13连结的转动轴部件141，并能够以转动轴部件141的转动轴为转动中心而相对于第三臂13转动。另外，第五臂15具有与第四臂14连结的转动轴部件151，并能够以转动轴部件151的转动轴为转动中心而相对于第四臂14转动。另外，第六臂16具有与第五臂15连结的转动轴部件161，并能够以转动轴部件161的转动轴A6为转动中心而相对于第五臂15转动。在此，将转动轴A6与第六臂16的前端面相交的点(第六臂16的前端面的中心)称作轴坐标O6(规定的部位)。

机械手102在设计上以机械手102的中心轴与第六臂16的转动轴A6一致的方式安装于第六臂16的前端面。在此，将机械手102的前端面的中心称作TCP(工具中心点)。在本实施方式中，是指机械手102所具有的两指之间的区域的中心。

另外，在各臂11～16上分别设有具有伺服电机等电机以及减速器的多个驱动部130。即，如图3所示，机器人1具有与各臂11～16对应的数量(在本实施方式中为六个)的驱动部130。并且，各臂11～16分别经由与对应的驱动部130电连接的多个(在本实施方式中为六个)电机驱动器120而被控制装置5控制。

另外，在各驱动部130中例如设有编码器、旋转编码器等角度传感器(未图示)。由此，能够检测各驱动部130具有的电机或减速器的旋转轴的旋转角度。

另外，如图1以及图2所示，在本实施方式中，作为在控制机器人1时使用的机器人坐标系(机器人1的坐标系)，设定有由分别与水平方向平行的xr轴和yr轴、以及与水平方向正交且将铅直向上作为正方向的zr轴限定的三维正交坐标系。另外，将相对于xr轴的平移分量(translational component)设为“分量xr”，将相对于yr轴的平移分量设为“分量yr”，将相对于zr轴的平移分量设为“分量zr”，将绕zr轴的旋转分量设为“分量ur”，将绕yr轴的旋转分量设为“分量vr”，将绕xr轴的旋转分量设为“分量wr”。分量xr、分量yr以及分量zr的长度(大小)的单位为“mm”，分量ur、分量vr以及分量wr的角度(大小)的单位为“°”。

作为这样的本发明的机器人的一个例子的机器人1由后述的作为本发明的控制装置的一个例子的控制装置5控制。为此，能够提供进行更准确的作业的机器人1。

＜第二固定摄像机＞

图1及图2所示的第二固定摄像机2具有拍摄目标物60等的功能。

如图2所示，第二固定摄像机2包括由具有多个像素的CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合器件)图像传感器构成的摄像元件21、以及透镜22(光学系统)。该第二固定摄像机2使来自目标物60等的光通过透镜22而在摄像元件21的受光面211(传感器面)成像，并将光转换为电信号而向控制装置5输出该电信号。在此，受光面211是指摄像元件21的表面、且是光成像的面。另外，在本实施方式中，将从受光面211朝光轴OA2方向前进相当于焦距的距离后的位置设为“第二固定摄像机2的拍摄基准点O2”。另外，第二固定摄像机2具备自动调节焦点的自动对焦功能、调整拍摄的倍率的变焦功能。

这样的第二固定摄像机2以能够拍摄铅垂方向上方的方式固定于作业区域90内的规定部位。另外，在本实施方式中，第二固定摄像机2被安装为，其光轴OA2(透镜22的光轴)相对于铅垂方向几乎平行。

这样，在本实施方式中，作为第二摄像部的第二固定摄像机2设置于具有作为可动部的机械臂10的机器人1以外的场所的作业区域90。由此，例如基于由第二固定摄像机2拍摄到的图像，能够使机器人1准确地对目标物60进行作业。另外，通过将第二固定摄像机2设置于机械臂10以外，例如能够容易地确认安装于机械臂10的机械手102是否准确地把持着目标物60。

另外，在本实施方式中，作为第二固定摄像机2的图像坐标系(从第二固定摄像机2输出的图像的坐标系)，设定有由相对于图像的面内方向分别平行的xa轴与ya轴限定的二维正交坐标系。另外，将相对于xa轴的平移分量设为“分量xa”，将相对于ya轴的平移分量设为“分量ya”，将绕xa-ya平面的法线的旋转分量(rotational component)设为“分量ua”。分量xa以及分量ya的长度(大小)的单位为“像素(pixel)”，分量ua的角度(大小)的单位为“°”。

需要注意的是，第二固定摄像机2的图像坐标系是参考了透镜22的光学特性(焦距、畸变等)与摄像元件21的像素数及大小而对第二固定摄像机2的相机视场角中拍到的三维正交坐标进行非线性转换而得的二维正交坐标系。

＜第三固定摄像机＞

图1及图2所示的第三固定摄像机9具有与前述的第二固定摄像机2相同的结构，并具有拍摄目标物60等的功能。

如图2所示，第三固定摄像机9与第二固定摄像机2同样地具有摄像元件91和透镜92(光学系统)。第三固定摄像机9也在摄像元件91的受光面911(传感器面)成像，并将光转换为电信号而向控制装置5输出该电信号。受光面911是指摄像元件91的表面、且是光成像的面。另外，在本实施方式中，将从受光面911朝光轴OA9方向前进相当于焦距的距离后的位置设为“第三固定摄像机9的拍摄基准点O9”。另外，第三固定摄像机9具备自动调节焦点的自动对焦功能、调整拍摄的倍率的变焦功能。

这样的第三固定摄像机9以能够拍摄作为检查台62的上表面的检查面621(作业面)的铅垂方向上方的方式设置于检查台62。需要说明的是，检查台62的检查面621除了能够使之为与水平方向平行的状态之外，还能够使之为相对于水平方向倾斜的状态。另外，在本实施方式中，第三固定摄像机9被安装为，其光轴OA9(透镜92的光轴)相对于铅垂方向几乎平行。

另外，在本实施方式中，作为第三固定摄像机9的图像坐标系(从第三固定摄像机9输出的图像的坐标系)，设定有由xc轴与yc轴限定的二维正交坐标系。将相对于xc轴的平移分量设为“分量xc”，将相对于yc轴的平移分量设为“分量yc”，将绕xc-yc平面的法线的旋转分量设为“分量uc”。分量xc及分量yc的长度(大小)的单位为“像素”，分量uc的角度(大小)的单位为“°”。

＜动摄像机＞

图1及图2所示的动摄像机3具有拍摄目标物60等的功能。

如图2所示，动摄像机3包括由具有多个像素的CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)图像传感器构成的摄像元件31、以及透镜32(光学系统)。该动摄像机3使来自目标物60等的光通过透镜32而在摄像元件31的受光面311(传感器面)成像，并将光转换为电信号而向控制装置5输出该电信号。在此，受光面311是摄像元件31的表面、且是光成像的面。另外，在本实施方式中，将从受光面311朝光轴OA3方向前进相当于焦距的距离后的位置设为“动摄像机3的拍摄基准点O3”。另外，动摄像机3具备自动调节焦点的自动对焦功能、调整拍摄倍率的变焦功能。

这样的动摄像机3以能够拍摄比第六臂16更靠机械臂10的前端侧的位置的方式安装于第六臂16。另外，在本实施方式中，动摄像机3在设计上以其光轴OA3(透镜32的光轴)相对于第六臂16的转动轴A6几乎平行的方式安装于第六臂16。另外，由于动摄像机3安装于第六臂16，因此能够随着机械臂10的驱动而与第六臂16一起改变姿势。

这样，作为第一摄像部的动摄像机3设置于作为可动部的机械臂10具有的第六臂16。由此，例如能够基于动摄像机3拍摄到的图像而使机器人1准确地进行对目标物60的作业。

另外，在本实施方式中，作为动摄像机3的图像坐标系(由动摄像机3输出的图像的坐标系)，设定有由相对于图像的面内方向分别平行的xb轴与yb轴限定的二维正交坐标系。另外，将相对于xb轴的平移分量设为“分量xb”，将相对于yb轴的平移分量设为“分量yb”，将绕xb-yb平面的法线的旋转分量设为“分量ub”。分量xb及分量yb的长度(大小)的单位为“像素”，分量ub的角度(大小)的单位为“°”。

需要注意的是，动摄像机3的图像坐标系是参考了透镜32的光学特性(焦距、畸变等)与摄像元件31的像素数及大小而对动摄像机3的相机视场角中拍到的三维正交坐标进行非线性转换而得的二维正交坐标系。

＜控制装置＞

图1所示的控制装置5控制机器人1、第二固定摄像机2、第三固定摄像机9以及动摄像机3的各部。该控制装置5例如能够由内置有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)和RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)的个人计算机(PC)等构成。

如图3所示，控制装置5具备控制部51、接收部52(信息取得部)和存储部54。

控制部51能够控制各驱动部130的驱动，使各臂11～16分别独立地驱动或停止。例如，为了使机械手102移动至目标位置，控制部51导出设于各臂11～16的各驱动部130所具有的电机的目标值。另外，控制部51基于从各驱动部130所具有的角度传感器输出的旋转角度(检测结果)对机器人1进行反馈控制。另外，控制部51控制第二固定摄像机2、第三固定摄像机9以及动摄像机3的拍摄等。

另外，控制部51具有作为处理部的功能。即，控制部51基于通过接收部52取得的检测结果，进行各种运算、各种判断等处理。例如，控制部51基于第二固定摄像机2拍摄到的图像，计算第二固定摄像机2的图像坐标系中的拍摄对象的坐标(分量xa、ya、ua：位置及姿势)、或基于第三固定摄像机9拍摄到的图像，计算第三固定摄像机9的图像坐标系中的拍摄对象的坐标(分量xc、yc、uc：位置及姿势)、或基于动摄像机3拍摄到的图像，计算动摄像机3的图像坐标系中的拍摄对象的坐标(分量xb、yb、ub：位置及姿势)。另外，例如控制部51求出用于将第二固定摄像机2的图像坐标系中的目标物60的坐标转换为机器人坐标系中的坐标的校正参数、或求出用于将第三固定摄像机9的图像坐标系中的目标物60的坐标转换为机器人坐标系中的坐标的校正参数、或求出用于将动摄像机3的图像坐标系中的目标物60的坐标转换为机器人坐标系中的坐标的校正参数。

接收部52取得从机器人1、第二固定摄像机2、第三固定摄像机9以及动摄像机3分别输出的检测结果。作为检测结果，例如可举出机器人1的各驱动部130所具有的电机或减速器的旋转轴的旋转角度、由第二固定摄像机2、第三固定摄像机9以及动摄像机3分别拍摄到的图像、以及机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标(分量xr、yr、zr、ur、vr、wr：位置及姿势)等。

存储部54存储用于控制装置5进行各种处理的程序、数据等。另外，存储部54存储各种检测结果等。

另外，如图1及图3所示，在控制装置5上连接有显示设备41及操作设备42。

显示设备41具有由具有画面410的液晶显示面板等显示面板构成的监视器。在画面410中例如显示在使机器人1进行作业时使用的窗口WD1等各种窗口。作业人员能够经由该画面410确认由第二固定摄像机2、第三固定摄像机9以及动摄像机3拍摄到的图像等。

操作设备42在本实施方式中是由鼠标、键盘构成的输入设备，对控制装置5输出基于作业人员的指示的信号。因而，作业人员通过对操作设备42进行操作，能够对控制装置5进行各种处理等的指示。需要注意的是，作为操作设备42，也可以是触摸面板等。

以上，简单说明了机器人系统100的基本构成。

这样的作为本发明的机器人系统的一个例子的机器人系统100具备作为本发明的控制装置的一个例子的控制装置5、以及由该控制装置5控制的机器人1。为此，通过控制装置5的控制，机器人1能够准确地进行各种作业。

另外，在前述的机器人系统100中，例如能够基于预先编入的程序，通过控制装置5的控制而使机器人1对目标物60进行以下那样的作业。

首先，驱动机械臂10，利用机械手102把持在作为供给台61的上表面的供给面611上载置的目标物60。之后，在用机械手102把持目标物60的状态下驱动机械臂10而使机械手102移动至第二固定摄像机2上。接下来，利用第二固定摄像机2拍摄目标物60，基于该第二固定摄像机2拍摄到的图像，控制装置5判断是否通过机械手102准确地把持着目标物60。若准确地把持，则通过机械臂10的驱动使机械手102移动至检查台62上。然后，基于由动摄像机3拍摄到的图像，将通过机械手102把持着的目标物60载置在检查台62上。在该载置中，通过第三固定摄像机9拍摄目标物60，基于该第三固定摄像机9拍摄到的图像，控制装置5判断是否将目标物60准确地载置在了检查台62上。

在这样的对目标物60的作业中，控制装置5基于经由显示于图4所示那样的画面410的窗口WD1进行的作业人员的指示，控制机器人1的动作。窗口WD1由GUI(图形用户界面)构成。

如图4所示，窗口WD1具有显示由动摄像机3(第一摄像部)拍摄到的图像的项目451、显示由第二固定摄像机2(第二摄像部)拍摄到的图像的项目452、以及显示由第三固定摄像机9(第三摄像部)拍摄到的图像的项目453。为此，作业人员能够经由窗口WD1目视确认由第二固定摄像机2、第三固定摄像机9以及动摄像机3拍摄到的各图像。另外，窗口WD1具有项目454，该项目454包括用于指示控制部51使机器人1进行期望的动作(作业的开始等)的各种作为指令按钮的“Start”按钮、“Stop”按钮、“Pause”按钮、“Continue”按钮。另外，窗口WD1具有包括用于显示校正(标定)用的窗口的“Open Calib Wizard Window”按钮的项目455、以及包括用于显示光量等的调整用窗口的“Open Check-Lighting Window”按钮的项目456。

经由这样的窗口WD1，作业人员对控制部51进行各种指示。例如，当作业人员利用鼠标等操作设备42点击(指示)了“Start”按钮时，接收部52接收基于该指示的输入命令。然后，基于接收部52接收到的输入命令，控制部51使机器人1开始对目标物60的上述作业。

如上所述，在本实施方式中，由于具有由GUI构成的具有各种按钮的窗口WD1，因此，作业人员仅以点击期望的按钮的较简单的操作即可对控制装置5指示使机器人1对目标物60进行作业，较为简便。

需要注意的是，虽未图示，但窗口WD1例如也可以具有可选择机器人1的作业程序的组合框等。由此，能够从下拉列表选择期望的作业程序而执行所选择的程序。

在这样的机器人1对于目标物60的作业中，为了基于第二固定摄像机2拍摄到的图像使机器人1准确地对目标物60进行作业，需要进行求出用于将第二固定摄像机2的图像上的坐标(图像坐标系中的位置及姿势)转换为机器人坐标系中的坐标的校正参数的处理，即需要进行第二固定摄像机2的校正(标定)。关于第三固定摄像机9及动摄像机3也同样地需要进行第三固定摄像机9的校正(标定)以及动摄像机3的校正(标定)。

下面，对使用机器人系统100的第二固定摄像机2的校正方法、第三固定摄像机9的校正方法以及动摄像机3的校正方法(下面，将它们统称为“摄像部的校正方法(标定(calibration)方法)”)进行说明。

摄像部的校正方法(标定方法)

图5是表示使用图1所示的机器人系统的摄像部的校正方法的流程图。图6是表示在摄像部的校正时使用的窗口的图。图7是表示在摄像部的校正时使用的窗口(设定画面)的图。图8是在摄像部的校正中使用的校正用部件的平面图。

如图5所示，在本实施方式的摄像部的校正中，依次进行供给台61处的动摄像机3的校正(步骤S1)、作为末端执行器的机械手102的校正(步骤S2)、第二固定摄像机2的校正(步骤S3)、与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)、检查台62处的动摄像机3的校正(步骤S5)以及第三固定摄像机9的校正(步骤S6)。需要注意的是，这些处理(校正)可基于作业人员的指示而省略其一部分。

另外，图5所示的摄像部的校正是基于作业人员经由画面410上所显示的窗口WD2、WD3进行的指示而开始的(参照图6、图7)。另外，在本实施方式中，使用图8所示的校正用部件70(标定板)进行摄像部的校正。因此，首先对为了进行与摄像部的校正相关的指示而使用的窗口WD2、WD3以及摄像部的校正中使用的校正用部件70进行说明。

(窗口)

图6所示的窗口WD2由GUI(图形用户界面)构成。

如图6所示，窗口WD2具有与图5所示的摄像部的校正方法中的各处理对应的项目461～466。项目461与供给台61处的动摄像机3的校正(步骤S1)对应。项目462与作为末端执行器的机械手102的校正(步骤S2)对应。项目463与第二固定摄像机2的校正(步骤S3)对应。项目464与同检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)对应。项目465与检查台62处的动摄像机3的校正(步骤S5)对应。项目466与第三固定摄像机9的校正(步骤S6)对应。这样，对应各处理以不同的项目461～466进行显示，因此作业人员容易掌握各处理。

项目461具有用于指示(命令)控制部51单独执行供给台61处的动摄像机3的校正(步骤S1)的作为命令按钮的“Execute Cam#1Calib(1)”按钮。关于各项目462～466也是同样。即，项目462具有作为执行按钮的“Execute TLSet”按钮，项目463具有作为命令按钮的“Execute Cam#2Calib”按钮，项目464具有作为命令按钮的“Execute Stage Calib”按钮，项目465具有作为命令按钮的“Execute Cam#1Calib(2)”按钮，项目466具有作为命令按钮的“Execute Cam#3Calib”按钮。

当作业人员用鼠标等操作设备42点击(指示)了这样的命令按钮时，接收部52接收与该指示相应的输入命令。于是，控制部51显示进行与具有所点击的命令按钮的项目461～466对应的校正的各种设定的窗口WD3(设定画面)(参照图7)。

如图7所示，窗口WD3具有进行与摄像部(第二固定摄像机2、第三固定摄像机9或者动摄像机3)相关的设定的项目471(Settings)、进行与处理(校正)相关的设定的项目472(Calibration)、以及显示摄像部拍摄到的图像(输出拍摄信息)的项目473。

作为项目471具有的设定内容(作业内容)，例如可举出摄像部具有的照明的开/关、照明的光量的设定等。需要注意的是，项目471具有的设定内容(作业内容)不限定于图示的内容，其是任意的。另外，作为设定方法，可举出从下拉列表选择期望的内容的方法、将与期望的内容相应的数值、字符输入文本框的方法。另外，无法设定的设定内容也可以变成灰色而无法选择、或也可以使之为非显示。

项目472具有“Jog&Teach(Robot Manager)”按钮B31、“Open Vision Guide”按钮B32、以及“Execute Calibration”按钮B33。“Jog&Teach(Robot Manager)”按钮B31用于显示与窗口WD3不同的别的操作机器人1的窗口。“Open Vision Guide”按钮B32用于显示与窗口WD3不同的别的进行用于在摄像部中图像识别规定的标记的模板的设定等的窗口。“Execute Calibration”按钮B33是指示控制部51执行显示于窗口WD3的校正开始的执行按钮。因而，一旦作业人员用鼠标等操作设备42点击(指示)了“Execute Calibration”按钮B33，则接收部52接收与该指示相应的输入命令。然后，基于接收部52接收到的输入命令，控制部51开始与窗口WD3对应的处理。

另外，如图6所示，窗口WD2的项目461具有复选框C461，项目462具有复选框C462，项目463具有复选框C463，项目464具有复选框C464，项目465具有复选框C465，项目466具有复选框C466。

另外，窗口WD2具有“Continuous execution”按钮B21和“Step by stepexecution”按钮B22。这些“Continuous execution”按钮B21及“Step by step execution”按钮B22分别是用于指示控制部51一并执行与在复选框C461～466中进行了勾选的项目461～466对应的处理的执行按钮。需要注意的是，不执行与未勾选的项目461～466对应的处理而跳过该处理。

更具体来说，“Continuous execution”按钮B21用于连续执行与进行了勾选的项目461～466对应的处理。因而，当作业人员用鼠标等操作设备42点击(指示)了“Continuousexecution”按钮B21时，接收部52接收与该指示相应的输入命令。于是，基于接收部52接收到的输入命令，控制部51按照图5所示的流程执行与进行了勾选的项目461～466对应的处理。此时，不伴有前述的窗口WD3的显示。因而，只要作业人员用鼠标等操作设备42点击(指示)了“Continuous execution”按钮B21，之后便通过机器人系统100(控制装置5)自动地进行摄像部的校正。

另一方面，“Step by step execution”按钮B22用于阶段性地进行与进行了勾选的项目461～466对应的处理。因而，当作业人员用鼠标等操作设备42点击(指示)了“Stepby step execution”按钮B22时，接收部52接收与该指示相应的输入命令。于是，基于接收部52接收到的输入命令，控制部51按照图5所示的流程执行与进行了勾选的项目461～466对应的处理。此时，控制部51对应各处理进行前述的窗口WD3的显示。例如，在执行与项目461对应的处理之前，显示与同项目461对应的处理相应的窗口WD3。于是，基于经由窗口WD3所具有的“Execute Calibration”按钮B33的输入命令，控制部51开始与项目461对应的处理。之后，一旦与项目461对应的处理结束，则控制部51在执行与项目462对应的处理之前，显示与同项目462对应的处理相应的窗口WD3。之后，与前述同样。因而，在想要进行各处理的设定时、想要进行确认、变更等时，与“Continuous execution”按钮B21相比，使用“Stepby step execution”按钮B22更为有效。

如上所述，作为本发明的控制装置的一个例子的控制装置5具备：使机器人1动作的控制部51，该机器人1具有作为可动部的机械臂10，对目标物60进行作业的作为末端执行器的机械手102以能装卸的方式安装于机械臂10；以及接收部52，接收基于作业人员的指示的输入命令，并向控制部51输出基于接收到的输入命令的信号。于是，控制部51能够基于来自接收部52的信号，一并执行供给台61处的动摄像机3的校正(步骤S1)、作为末端执行器的机械手102的校正(步骤S2)、第二固定摄像机2的校正(步骤S3)、与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)、检查台62处的动摄像机3的校正(步骤S5)以及第三固定摄像机9的校正(步骤S6)中的两者以上。即，控制部51能够使显示设备41所具有的画面410显示具有作为执行按钮(GUI按钮)的“Continuous execution”按钮B21和“Step by stepexecution”按钮B22、以及复选框C461～466的窗口WD2。并且，控制部51能够基于与作业人员对这些执行按钮的指示(点击)相应的输入命令，一并执行多个处理(校正)。这样，控制装置5能够以对接收部52的一个输入命令一并执行选择出的多个校正(作业)，从而校正的设定容易，并能在短时间内执行校正，效率好。另外，作业人员的操作也容易。

需要注意的是，在供给台61处的动摄像机3的校正(步骤S1)或者检查台62处的动摄像机3的校正(步骤S5)中进行第一作业，其中，进行具有摄像功能的作为第一摄像部的动摄像机3的坐标系与机器人1的坐标系的校正，详细的校正方法见后述。另外，在第二固定摄像机2的校正(步骤S3)中进行第二作业，其中，进行具有摄像功能的作为第二摄像部的第二固定摄像机2的坐标系与机器人1的坐标系的校正。另外，在与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)中进行第三作业，其中，计算与机器人1进行作业的作业面相应的假想基准面的姿势。另外，在供给台61处的动摄像机3的校正(步骤S1)或者检查台62处的动摄像机3的校正(步骤S5)中进行第四作业，其中，计算作为第一摄像部的动摄像机3与机器人1具有的作为基准点的轴坐标O6之间的距离。另外，在作为末端执行器的机械手102的校正(步骤S2)中进行第五作业，其中，计算作为末端执行器的机械手102与作为基准点的轴坐标O6之间的距离。

另外，控制部51能够基于来自接收部52的信号，将步骤S1～S6的各处理全部一并地执行。即，控制部51能够一并执行前述的第一作业、第二作业、第三作业、第四作业及第五作业。由此，能够提高第一作业～第五作业的全部的作业效率。

另外，如上所述，控制部51能够使显示设备41所具有的画面410显示具有复选框C461～466的窗口WD2。并且，接收部52构成为能够接收对步骤S1～S6的处理中的至少一处理选择性地不执行。即，接收部52构成为能够接收对第一作业、第二作业、第三作业、第四作业及第五作业中的至少一者选择性地不执行。由此，能够省却第一作业～第五作业中不想要的作业的执行，能够高效地仅进行想要执行的作业。

另外，控制部51基于来自接收部52的信号，输出显示对步骤S1～S6的各处理中的各设定内容(作业内容)进行设定的设定画面那样的信号。由此，能够使显示设备41的画面410显示窗口WD3(设定画面)。换言之，控制部51能够输出显示对第一作业、第二作业、第三作业、第四作业及第五作业各自的作业内容进行设定的设定画面、即窗口WD3那样的信号。为此，作业人员通过对显示的窗口WD3进行操作，能够简单地设定作业内容。

(校正用部件)

如上所述，在本实施方式中，使用图8所示的校正用部件70(标定板)进行摄像部的校正。需要注意的是，根据需要，也可以替代校正用部件70而使用其它的部件等进行摄像部的校正。

校正用部件70是四边形的平板状部件，在校正用部件70的表面701带有多个标记75。多个标记75呈彼此相同的圆形(形状)，具有彼此几乎相同的大小。另外，多个标记75配置为相邻的标记75彼此的间距(间隔)全部基本为一定。另外，标记75彼此的间距被预先测定，是已知的。

在这多个标记75中的位于图8中的上侧的标记75、位于图8中的中央部(表面701的中央部)的标记75、以及位于图8中的右侧的标记75上分别进一步带有包围标记75的圆。在这三个由标记75与包围其的圆构成的呈同心圆状的标记中，将位于图8中的上侧的标记设为“第一标记71(第一基准点)”，将位于图8中的中央部的标记设为“第二标记72(第二基准点)”，将位于图8中的右侧的标记设为“第三标记73(第三基准点)”。另外，第一标记71、第二标记72以及第三标记73处于彼此不同的位置，并且，第一标记71、第二标记72以及第三标记73不在同一直线上。

需要注意的是，多个标记75、第一标记71、第二标记72以及第三标记73的形状分别不限于图示的形状，也可以是任意的形状。另外，标记75、第一标记71、第二标记72以及第三标记73分别是能够目视确认的形态即可，既可以是任意的颜色，也可以是具有凹凸的形态。另外，多个标记75、第一标记71、第二标记72以及第三标记73也可以是不同的形态。例如，多个标记75、第一标记71、第二标记72以及第三标记73也可以是分别不同的颜色、形状。不过，由于将第一标记71、第二标记72以及第三标记73用作基准标记，因此，优选采用可与其它标记75间相辨别的形态。

(摄像部的校正)

图9是用于说明图5所示的供给台处的动摄像机的校正的机器人的概略图。图10是用于说明图5所示的末端执行器的校正的机器人的概略图。图11～图13分别是用于说明图5所示的末端执行器的校正的图。图14是用于说明图5所示的末端执行器的校正的坐标图。图15是用于说明图5所示的第二固定摄像机的校正的流程图。图16是用于说明图15所示的指定基准面的处理的流程图。图17是用于说明指定基准面的处理中的第一基准标记的大小是否处于阈值内的判断的图。图18是用于说明图5所示的与检查台的检查面相应的基准面的指定的机器人的概略图。图19是用于说明图5所示的与检查台的检查面相应的基准面的指定的流程图。图20是用于说明图5所示的检查台处的动摄像机的校正的流程图。图21是用于说明图20所示的求出偏移分量(offset component)的处理的流程图。图22是用于说明图21所示的求出偏移分量Δu、Δv、Δw的处理的图。图23～图27分别是用于说明图21所示的求出偏移分量Δx、Δy的处理的图。图28是用于说明图21所示的求出偏移分量Δx、Δy的处理的坐标图。图29是用于说明图21所示的求出偏移分量Δz的处理的图。

如上所述，在本实施方式的摄像部的校正中，依次进行供给台61处的动摄像机3的校正(步骤S1)、作为末端执行器的机械手102的校正(步骤S2)、第二固定摄像机2的校正(步骤S3)、与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)、检查台62处的动摄像机3的校正(步骤S5)以及第三固定摄像机9的校正(步骤S6)(参照图5)。需要注意的是，下面假设控制部51基于与窗口WD2的“Continuous execution”按钮B21相应的输入命令而按照图5所示的流程执行全部的各处理来进行说明。

另外，在本实施方式中，在执行摄像部的校正时，假设预先已完成机器人标定、即求出机械手102的坐标系与机器人1的坐标系(基础坐标系)的对应关系的处理。

＜供给台61处的动摄像机3的校正(步骤S1)＞

首先，控制装置5开始供给台61处的动摄像机3的校正(步骤S1)。需要说明的是，在开始该校正(步骤S1)之前，如图9所示，预先将校正用部件70载置在供给台61上。

该校正(步骤S1)除了是替代检查台62而在供给台61处进行动摄像机3的校正以外，其余均与后述的检查台62处的动摄像机3的校正(步骤S5)几乎相同。为此，省略详细的说明(处理内容及效果)，但在该校正(步骤S1)中也进行求出后述的偏移分量的处理、指定检查面的处理、向机器人1示教标记的位置和姿势的处理、以及求出动摄像机3的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(参照图20)。另外，当该校正(步骤S1)结束时，能够将在供给台61处由动摄像机3拍摄到的目标物60等的位置及姿势(具体来说，为分量xb、yb、ub)转换为机器人坐标系中的值(具体来说，为分量xr、yr、ur)。

＜作为末端执行器的机械手102的校正(步骤S2)＞

接下来，如图5所示，控制装置5开始机械手102的校正(步骤S2)，即开始第五作业，计算作为末端执行器的机械手102与作为基准点的轴坐标O6之间的距离。需要注意的是，在开始该校正(步骤S2)之前，如图10所示，预先用机械手102把持校正用部件70。需要注意的是，第二标记72与TCP位于同一直线上。

在此，如上所述，机械手102在设计上以TCP位于第六臂16的转动轴A6上的方式安装于第六臂16。但实际上，由于将机械手102组装于第六臂16的组装误差等，TCP有时会与第六臂16的转动轴A6偏离少许。对此，进行用于导出并设定TCP相对于转动轴A6的偏离、即偏移分量(机械手102相对于第六臂16的位置及姿势)的工具套件(toolset)处理。

首先，控制部51驱动机械臂10，使得第二标记72位于第二固定摄像机2的图像20的中心O20(重心)，并移动第六臂16的轴坐标O6，使得第二标记72位于图像20的中心O20(参照图11)。之后，控制部51指示第二固定摄像机2进行拍摄，取得图像数据(1)。接下来，控制部51根据所取得的图像数据(1)在第二固定摄像机2的坐标系中检测第二标记72的位置(更具体来说，为第二标记72的中心的位置)。接下来，控制部51使第六臂16沿xr轴方向和yr轴方向分别平移预定的距离之后，指示第二固定摄像机2进行拍摄，取得图像数据(2)。接下来，控制部51根据所取得的图像数据(2)在第二固定摄像机2的坐标系中检测第二标记72的位置。接下来，控制部51基于拍摄到图像数据(1)的时间点时的第六臂16的轴坐标O6在机器人坐标系的坐标、从图像数据(1)检测到的第二标记72在第二固定摄像机2的坐标系的坐标、拍摄到图像数据(2)的时间点时的轴坐标O6在机器人坐标系的坐标、以及从图像数据(2)检测到的第二标记72在第二固定摄像机2的坐标系的坐标，导出将第二固定摄像机2的坐标系(图像坐标系)中的对象的位移转换为机器人坐标系中的对象的位移的坐标转换矩阵。接下来，控制部51导出从图像数据(2)检测到的第二标记72至图像20的中心O20的位移，使用坐标转换矩阵将导出的位移转换为机器人坐标系的xr轴方向与yr轴方向的位移，由此导出用于使第二标记72与由第二固定摄像机2拍摄的图像20的中心O20对位的轴坐标O6的目标值。

接下来，控制部51输出导出的目标值，并移动机械臂10。其结果，轴坐标O6沿xr轴方向与yr轴方向分别平移，第二固定摄像机2、轴坐标O6和第二标记72的位置关系成为状态A，如图11所示，第二标记72位于由第二固定摄像机2拍摄的图像20的中心O20。在此，由第二固定摄像机2拍摄的图像20的中心O20成为使图像坐标系与机器人坐标系建立对应的基准点。于是，在第二标记72位于图像20的中心O20的状态下，第二标记72成为对应于基准点的作业空间内的点。需要注意的是，在图11中，在图像20中描绘有轴坐标O6，但这不过是为了方便说明而描绘的，实际上在图像20中没有拍到轴坐标O6。此外，关于后述的图12及图13也是同样。

接下来，控制部51使用坐标转换矩阵导出机器人坐标系中的第二标记72的xr坐标和yr坐标。在此，由于第二标记72位于图像20的中心O20，因此当使用坐标转换矩阵将图像20的中心O20的坐标转换为机器人坐标系时，导出机器人坐标系中的第二标记72的xr坐标和yr坐标。

接下来，控制部51在将第六臂16的旋转轴维持为与zr轴平行的状态下使第六臂16旋转预定的角度(例如30度)。在以轴坐标O6为中心使机械手102旋转的情况下，第二标记72有可能从图像20的中心O20移动至图像20外。因而，使第六臂16旋转的角度预先定为在旋转后第二标记72位于图像20内的范围。当像这样地使第六臂16进行了旋转时，通过机械手102绕通过轴坐标O6并与zr轴平行的旋转轴旋转而成为第二标记72进行了旋转后的状态C(参照图12)。

接下来，控制部51指示第二固定摄像机2进行拍摄，使机械手102以轴坐标O6为中心旋转，如图12所示，取得以轴坐标O6为中心第二标记72进行了旋转的状态C下的图像数据(3)。在图像数据(3)中，如图12所示，第二标记72与图像20的中心O20分离。

接下来，控制部51驱动机械臂10，使得第二标记72再次移动至由第二固定摄像机2拍摄的图像20的中心O20(参照图13)。由此，轴坐标O6从图11所示那样的状态A以第二标记72为中心旋转预定的角度，轴坐标O6与第二标记72的位置关系从图11所示那样的状态A经由图12所示那样的状态C转变为图13所示那样的状态B。在状态B下，如图13所示，第二标记72位于由第二固定摄像机2拍摄的图像20的中心O20。即，在从状态A向状态B转变的过程中，在第二固定摄像机2的坐标系(图像坐标系)中，如图11～图13所示，与以图像20的中心O20为中心使轴坐标O6旋转等同。因而，如图14所示，从状态A经状态C而变为状态B的移动与以通过轴坐标O6的线段为转动中心轴使轴坐标O6移动转动角度θ相等。换言之，轴坐标O6描绘以第二标记72为中心的圆弧轨迹。该圆弧的半径r与从轴坐标O6至第二标记72的距离相等，作为圆弧的中心角的转动角度θ与使轴坐标O6从状态A旋转为状态B的角度相等。因此，关于状态A与状态B，控制部51对于轴坐标O6的xa、ya坐标，以第二标记72的xa、ya坐标、圆弧的转动角度θ(中心角)和圆弧的半径r表示来求解联立方程式，在机器人坐标系中导出第二标记72的xr坐标和yr坐标。状态A、状态B的轴坐标O6的xa坐标及ya坐标是已知的，机器人坐标系与固定于第六臂16的坐标系(固定于TCP的坐标系)的对应关系也是已知的。对此，控制部51能够基于状态A、状态B中任一方的轴坐标O6的xa坐标和ya坐标、以及第二标记72的xa坐标和ya坐标，关于与第六臂16的转动轴A6垂直的2轴的方向导出并设定机械手102相对于轴坐标O6的偏移分量。

如以上说明的那样，在机械手102的校正(步骤S2)中，只要通过例如点动进给(jog-feeding)操作将轴坐标O6移动至可利用第二固定摄像机2拍摄第二标记72的位置就能够自动地导出并设定TCP相对于轴坐标O6的偏移。因而，能够容易地在短时间内执行机器人1的偏移的设定。而且，即便在第二固定摄像机2的坐标系与机器人1的坐标系尚未校正的状态下，也能够自动地设定机械手102相对于机械臂10的轴坐标O6的偏移。

在此，如上所述，作为末端执行器的机械手102安装成相对于作为可动部的机械臂10能够转动，作为基准点的轴坐标O6位于作为机械臂10所具有的部件的第六臂16的转动轴A6上。

为此，通过进行前述那样的求出偏移分量的处理(第五作业)，求出机械手102与轴坐标O6之间的距离，从而机器人1能够以更高精度对目标物60进行作业。

＜第二固定摄像机的校正(步骤S3)＞

接下来，如图5所示，控制装置5开始第二固定摄像机2的校正(步骤S3)。

如图15所示，在第二固定摄像机2的校正(步骤S3)中，在进行了指定基准面的处理(步骤S31)之后，进行求出第二固定摄像机2的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(步骤S32)。

[指定基准面的处理(步骤S31)]

下面，参照图16所示的流程图来说明指定基准面的处理(步骤S31)。

如图16所示，首先，控制装置5驱动机械臂10，如图10所示，使由机械手102把持的校正用部件70与第二固定摄像机2相对(步骤S311)。

接下来，如图16所示，控制装置5驱动机械臂10，使校正用部件70移动为校正用部件70上带的第二标记72位于第二固定摄像机2的图像的中心部(步骤S312)。

接下来，控制装置5使第二固定摄像机2拍摄第二标记72(步骤S313)。此时，控制装置5进行通过驱动机械臂10，使得第二固定摄像机2的焦点与第二标记72一致(对焦)来移动校正用部件70的处理(对焦处理)。该处理也可以使用第二固定摄像机2的自动对焦功能来进行。此外，省略该对焦处理也没关系。

接下来，控制装置5将由第二固定摄像机2拍摄到的第二标记72的图像作为“第一图像”存储于存储部54、且将拍摄到第一图像时的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标存储于存储部54(步骤S314)。在此，在指定第二固定摄像机2中的基准面的处理(步骤S31)中，将拍摄到第一图像时的第二标记72设为“第一基准标记”。

接下来，控制装置5驱动机械臂10，使校正用部件70沿着机器人坐标系中的xr轴、yr轴及zr轴平移移动(並進移動)，使得在第二固定摄像机2的图像上第二标记72位于与在步骤S312中移动到的位置不同的位置(步骤S315)。

接下来，控制装置5使第二固定摄像机2拍摄第二标记72(步骤S316)。

接下来，比较在步骤S316中由第二固定摄像机2拍摄到的图像中的第二标记72的形状及大小与在步骤S314中存储于存储部54的第一图像中的第二标记72的形状及大小(步骤S317)。然后，判断第二标记72的形状及大小与第一图像中的第二标记72的形状及大小之差是否在规定的阈值内(步骤S318)。

在判断为处于规定的阈值内的情况下(步骤S318的“是”)，移至步骤S3110。另一方面，在判断为不在规定的阈值内的情况下(步骤S318的“否”)，通过机械臂10的驱动使校正用部件70移动为处于规定的阈值内(步骤S319)。例如，图17中的双点划线所示的第二标记72的大小(外形)与图17中的实线所示的第一图像中的第二标记72的大小(外形)不同，在其大小之差不在规定的阈值内的情况下，利用机械臂10的驱动使校正用部件70移动为处于规定的阈值内。

接下来，控制装置5若判断为在规定的阈值内，则将第二固定摄像机2拍摄到的第二标记72的图像作为“第二图像(第n图像)”存储于存储部54、且将拍摄到第二图像(第n图像)时的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标存储于存储部54(步骤S3110)。在此，在指定第二固定摄像机2中的基准面的处理(步骤S31)中，将拍摄到第二图像时的第二标记72设为“第二基准标记”。需要注意的是，在拍摄第二图像时，被机械手102把持的校正用部件70所带的第二标记72处于与拍摄第一图像时的位置不同的位置。

接下来，判断拍摄到的图像的数量n是否为预先设定的规定数量(其中，n为整数、且是满足3≤n的关系的数量)(步骤S3111)。在判断为是规定数量的情况下，移至步骤S3112，在判断为不足规定数量的情况下，重复前述的步骤S315～步骤S3110，直至判断为是规定数量。

在此，在本实施方式中，预先设定取得图像至图像的数量为3、即用第二固定摄像机2拍摄三幅图像(第一图像、第二图像及第三图像)。为此，在本实施方式中，在用第二固定摄像机2拍摄了第二图像之后，再一次进行步骤S315～步骤S3110，通过机械臂10的驱动使校正用部件70移动，并将第二固定摄像机2拍摄到的第二标记72的图像作为“第三图像”存储于存储部54、且将拍摄到第三图像时的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标存储于存储部54。在此，在指定第二固定摄像机2中的基准面的处理(步骤S31)中，将拍摄到第三图像时的第二标记72设为“第三基准标记”。需要说明的是，在拍摄第三图像时，被机械手102把持的校正用部件70所带的第二标记72处于与拍摄第一图像时的位置以及拍摄第二图像时的位置不同的位置，它们不在同一直线上。另外，在指定第二固定摄像机2中的基准面的处理(步骤S31)中，可视作第二标记72兼作“第一基准标记、第二基准标记以及第三基准标记”。

接下来，若判断为图像的数量n为规定数量，则控制部51基于存储于存储部54的n个(本实施方式中为三个)机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标，求出图10所示那样的与摄像元件21(通过配置于三个不同位置的状态的第二标记72的平面)平行的基准面81的原点以及x轴、y轴、z轴的各方向(步骤S3112)。然后，控制装置5定义机器人坐标系中的基准面81的位置以及姿势、即基准面81的分量xr、yr、zr、ur、vr、wr(步骤S3113)。

以上，图15所示的指定基准面的处理(步骤S31)结束。

如上所述，根据控制装置5，能够基于由第二固定摄像机2(摄像部)拍摄到的图像(第一图像、第二图像及第三图像)求出基准面81的姿势。为此，能够省却像以往那样由作业人员判断修正用机械手与标定夹具(校正用部件)的接触的作业。因此，能够减少人为的误差、因作业人员导致的偏差，从而能高精度地求出基准面81的姿势。另外，当如以往那样使修正用机械手与标定夹具接触来求出基准面时，因标定夹具的材质等而使求出的基准面的姿势不同，从而难以高精度地检测基准面的姿势。与之相对，在本实施方式中，由于基于第二固定摄像机2拍摄到的图像来求出基准面81的姿势，因此，能够在不接触校正用部件70(非接触)的情况下求出基准面81的姿势。为此，例如能够与校正用部件70的材质等无关地高精度地求出基准面81的姿势。

另外，根据控制装置5，由于能够基于第二固定摄像机2拍摄到的图像来求出基准面81的姿势，因此与以往相比，能够容易且迅速地求出基准面81的姿势。

另外，如上所述，在本实施方式中，基于分别拍摄到三个图像(第一图像、第二图像以及第三图像)时的机器人坐标系中的轴坐标O6(规定部位)的坐标来求出基准面81。因而，基准面81可以说是包含轴坐标O6的面。为此，通过使机器人1在基准面81上进行作业(例如，判断是否用机械手102准确地把持着目标物60的作业)，机器人1能够准确地进行前述作业。

特别是，如上所述，本实施方式中，在拍摄三个图像时，预先进行对焦处理，从而若机器人1在基准面81进行目标物60的检测、检查、装配等各作业，则机器人1能够更高精度地进行各种作业。

另外，在前述的作为末端执行器的机械手102的校正(步骤S2)中，轴坐标O6与工具中心点TCP之间的距离是已知的。为此，能够基于该距离和包含轴坐标O6的面、即基准面81而求出包含工具中心点TCP的面。

需要说明的是，在本实施方式中进行了基于轴坐标O6的坐标而指定基准面81的处理(步骤S31)，但既可以基于工具中心点TCP的坐标来指定基准面81，也可以基于其它机器人的任意部位来指定基准面81。

另外，如上所述，在本实施方式中，基于第一图像中的第二标记72的大小、第二图像中的第二标记72的大小以及第三图像中的第二标记72的大小来求出基准面81的位置及姿势。为此，在本实施方式中，若基于各图像中的第二标记72的大小而求出基准面81的位置及姿势，则能够准确地求出基准面81的姿势。

另外，基于各图像中的第二标记72的大小求出基准面81的位置及姿势与基于取得第一图像时的第二标记72和第二固定摄像机2的受光面211(更具体来说，为拍摄基准点O2)之间的距离(第一距离)、取得第二图像时的第二标记72和受光面211(拍摄基准点O2)之间的距离(第二距离)以及取得第三图像时的第二标记72和受光面211(拍摄基准点O2)之间的距离(第三距离)求出基准面81的姿势等同。因而，根据本实施方式的校正方法，能够基于第一距离、第二距离以及第三距离的距离求出基准面81的姿势。

[求出第二固定摄像机的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(步骤S32)]

接下来，如图15所示，进行求出第二固定摄像机2的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(步骤S32)，即进行第二作业，进行作为第二摄像部的第二固定摄像机2的坐标系与机器人1的坐标系的校正。

控制装置5首先驱动机械臂10，使校正用部件70移动，使得轴坐标O6分别位于在前述的步骤S31中求出的基准面81内的呈格子状排列的任意的九个基准点(假想的目标点)。即，使第二标记72移动至呈格子状排列的九个位置。此时，控制装置5在每次移动校正用部件70时均使第二固定摄像机2拍摄第二标记72。

在此，九个基准点全部处于第二固定摄像机2的图像的范围内(拍摄区域内)，相邻的基准点彼此的间隔全部相等。

接下来，控制装置5根据基于九个图像的第二固定摄像机2的图像坐标系中的第二标记72的坐标(分量xa、ya、ua)以及在上述步骤S31中求出的机器人坐标系中的基准面81的坐标(分量xr、yr、ur)，求出将第二固定摄像机2的图像坐标转换为机器人坐标系中的基准面81的坐标的校正参数(坐标转换矩阵)。

若使用这样求出的校正参数，则能够将由第二固定摄像机2拍摄到的目标物60等的位置及姿势(具体来说，为分量xa、ya、ua)转换为机器人坐标系中的值(具体来说，为分量xr、yr、ur)。需要注意的是，该校正参数是也参考了透镜22的畸变等第二固定摄像机2的内部参数的值。

此外，在本实施方式中，如上所述，使用九个基准点来求出校正参数，但用于求出校正参数的基准点的数量越多，则越能提高校正的精度。

以上，图5所示的固定摄像机的校正(步骤S3)结束。

＜与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)＞

接下来，控制装置5开始图5所示的与检查台62的检查面621相应的基准面(假想基准面)的指定(步骤S4)，即开始第三作业，计算与机器人1进行作业的作业面相应的假想基准面的姿势。

需要注意的是，如图18所示，预先将机械手102把持的校正用部件70载置在检查台62的检查面621上。之后，开始与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)。

以下，参照图19所示的流程图，详细说明与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)。

首先，控制装置5驱动机械臂10，如图18所示，使动摄像机3与校正用部件70相对(步骤S411)。

接下来，控制装置5驱动机械臂10，使动摄像机3移动，使得校正用部件70所带的第一标记71位于动摄像机3的图像的中心部(步骤S412)。

接下来，控制装置5使动摄像机3拍摄第一标记71(步骤S413)。此时，控制装置5进行通过驱动机械臂10而使动摄像机3的焦点与第一标记71一致(对焦)来移动动摄像机3的处理(对焦处理)。该处理也可以使用动摄像机3的自动对焦功能来进行。此外，省略该对焦处理也没关系。

接下来，控制装置5将由动摄像机3拍摄到的第一标记71的图像作为“第一图像”存储于存储部54、且将拍摄到第一图像时的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标存储于存储部54(步骤S414)。在此，在与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)中，将第一标记71设为“第一基准标记”。

接下来，控制装置5驱动机械臂10，使动摄像机3平移移动，使得第二标记72位于动摄像机3的图像的中心部(步骤S415)。

接下来，控制装置5使动摄像机3拍摄第二标记72(第n标记)(步骤S416)。

接下来，比较在步骤S416中由动摄像机3拍摄到的图像中的第二标记72的形状及大小与在步骤S414中存储于存储部54的第一图像中的第一标记71的形状及大小(步骤S417)。然后，判断第二标记72的形状及大小与第一标记71的形状及大小之差是否在规定的阈值内(步骤S418)。

在判断为是规定的阈值内的情况下(步骤S418的“是”)，移至步骤S4110。另一方面，在判断为不在规定的阈值内的情况下(步骤S418的“否”)，通过机械臂10的驱动而使动摄像机3移动为处于规定的阈值内(步骤S419)。

接下来，控制装置5若判断为在规定的阈值内，则将动摄像机3拍摄到的第二标记72(第n标记)的图像作为“第二图像(第n图像)”存储于存储部54、且将拍摄到第二图像(第n图像)时的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标存储于存储部54(步骤S4110)。在此，在与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)中，将第二标记72设为“第二基准标记”。

接下来，判断拍摄到的图像的数量n是否为预先设定的规定数量(其中，n为整数、且是满足3≤n的关系的数量)(步骤S4111)。在判断为是规定数量的情况下，移至步骤S4112，在判断为不足规定数量的情况下，重复前述的步骤S415～步骤S4110，直至判断为是规定数量。

在此，在本实施方式中，预先设定用动摄像机3拍摄三幅图像(第一图像、第二图像及第三图像)。为此，在本实施方式中，在用动摄像机3拍摄了第二图像之后，再一次进行步骤S415～步骤S4110，并将由动摄像机3拍摄到的第三标记73的图像作为“第三图像”存储于存储部54、且将拍摄到第三图像时的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标存储于存储部54。在此，在与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)中，将第三标记73设为“第三基准标记”。

接下来，若判断为图像的数量n为规定数量，则控制部51基于存储于存储部54的n个(本实施方式中为三个)机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标，求出图18所示那样的与表面701(通过第一标记71、第二标记72及第三标记73的平面)平行的基准面82(假想基准面)的原点以及x轴、y轴、z轴的各方向(步骤S4112)。然后，控制装置5定义机器人坐标系中的基准面82的位置及姿势、即基准面82的分量xr、yr、zr、ur、vr、wr(步骤S4113)。

如上所述，根据控制装置5，能够发挥与前述的第二固定摄像机2的校正中的指定基准面的处理(步骤S31)相同的效果。即，由于使用由动摄像机3(摄像部)拍摄到的图像(第一图像、第二图像以及第三图像)，从而能够在不接触校正用部件70的情况下求出基准面82的姿势，因此，例如能够与校正用部件70的材质等无关地高精度地求出基准面82的姿势。另外，与以往相比，能够容易且迅速地求出基准面82的姿势。

另外，如上所述，在本实施方式中，基于第一图像中的第一标记71的大小、第二图像中的第二标记72的大小以及第三图像中的第三标记73的大小，求出基准面82的位置及姿势。为此，在本实施方式中，若基于各图像中的第二标记72的大小而求出基准面82的位置及姿势，则能够准确地求出基准面82的姿势。

另外，基于各图像中的第二标记72的大小求出基准面82的位置及姿势与基于取得第一图像时的第一标记71和动摄像机3的受光面311(更具体来说，为拍摄基准点O3)之间的距离(第一距离)、取得第二图像时的第二标记72和受光面311(拍摄基准点O3)之间的距离(第二距离)以及取得第三图像时的第三标记73和受光面311(拍摄基准点O3)之间的距离(第三距离)求出基准面82的姿势等同。因而，根据本实施方式的校正方法，能够基于第一距离、第二距离以及第三距离的距离，求出基准面82的姿势。

进而，如上所述，使用带有大小彼此相等的第一标记71、第二标记72及第三标记73的校正用部件70，通过第二固定摄像机2以图像上的第一标记71、第二标记72及第三标记73的大小彼此相等的方式拍摄了第一图像、第二图像及第三图像。若像这样地进行拍摄，则即便动摄像机3的焦距、视角并非已知，也能够求出与表面701平行(与动摄像机3的光轴OA3正交)的基准面82。

另外，通过动摄像机3以第一标记71、第二标记72及第三标记73的大小彼此相等的方式拍摄第一图像、第二图像及第三图像与基于距离彼此相等的第一距离、第二距离及第三距离求出基准面82的姿势等同。因而，基于距离相等的第一距离、第二距离以及第三距离，即便动摄像机3的焦距、视角并非已知，也能够容易且迅速地求出与表面701平行的基准面82。

需要说明的是，在本实施方式中，第一标记71、第二标记72及第三标记73各自的大小彼此相等，但若它们的大小关系是已知的，则也可以使它们的大小分别不同。这种情况下，通过基于第一标记71、第二标记72及第三标记73各自的大小关系求出第一距离、第二距离以及第三距离的距离，从而能够容易且迅速地求出与表面701平行的基准面82。

＜检查台62处的动摄像机3的校正(步骤S5)＞

接下来，控制装置5开始图5所示的检查台62处的动摄像机3的校正(步骤S5)。

如图20所示，在检查台62处的动摄像机3的校正(步骤S5)中，依次进行求出偏移分量的处理(步骤S51)、指定检查面的处理(步骤S52)、向机器人1示教标记的位置及姿势的处理(步骤S53)、以及求出动摄像机3的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(步骤S54)。

[求出偏移分量(offset component)的处理(步骤S51)]

接下来，参照图21所示的流程图，说明求出偏移分量的处理(步骤S51)，即说明计算作为第一摄像部的动摄像机3与机器人1所具有的作为基准点的轴坐标O6之间的距离的第四作业。

在此，如上所述，动摄像机3在设计上以光轴OA3相对于第六臂16的转动轴A6几乎平行的方式，相对于第六臂16偏移地安装于第六臂16。但实际上，会与其设计上的偏移分量(动摄像机3相对于第六臂16的位置及姿势)产生偏离。该偏离例如因动摄像机3的组装误差、摄像元件31相对于动摄像机3的壳体的组装误差等而产生。对此，在求出该偏移分量的处理(步骤S51)中，求出实际的偏移分量(动摄像机3相对于第六臂16的位置及姿势)。

在以下的求出偏移分量的处理(步骤S51)中，求出动摄像机3的拍摄基准点O3的位置以及光轴OA3的方向(姿势)相对于转动轴部件161的轴坐标O6的偏移分量(Δx、Δy、Δz、Δu、Δv、Δw)。

需要注意的是，在本实施方式中，求出拍摄基准点O3的位置以及光轴OA3的方向相对于轴坐标O6的偏移分量，但在求出偏移分量时作为基准的部位不限于轴坐标O6以及拍摄基准点O3而是任意的。

如图21所示，当求出偏移的处理(步骤S51)开始时，首先，控制装置5驱动机械臂10，使动摄像机3检测校正用部件70(步骤S511)。

接下来，控制装置5驱动机械臂10，使得动摄像机3的受光面311正对校正用部件70的表面701(步骤S512)。

接下来，控制装置5验证校正用部件70的表面701相对于动摄像机3的受光面311的平行度(步骤S513)。然后，控制装置5判断平行度是否在规定的阈值内(步骤S514)。

如图22所示，使用图像中的表面701所带的相邻的标记75彼此的间距P之差来验证平行度。例如，如图22中的实线所示，相邻的标记75彼此的间距P1、P2、P3、P4之差几乎相同，在其差处于规定的阈值内的情况下，移至步骤S515。另一方面，如图22中的双点划线所示，相邻的标记75彼此的间距P1′、P2′、P3′、P4′之差不同，在其差超过规定的阈值的情况下，重复步骤S511～步骤S514，直至成为规定的阈值内。在此，在规定的阈值内是指，前述的基准面82与光轴OA3在阈值以内垂直。

接下来，控制装置5若判断为在规定的阈值内，则根据判断为在规定的阈值内时的机器人坐标系中的轴坐标O6的分量ur、vr、wr和在前述的与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)中进行求出时的机器人坐标系中的基准面82的分量ur、vr、wr之差来求出偏移分量Δu、Δv、Δw(步骤S515)。该偏移分量Δu、Δv、Δw相当于光轴OA3相对于轴坐标O6的偏移分量Δu、Δv、Δw。

接下来，如图21所示，控制装置5求出拍摄基准点O3相对于轴坐标O6的偏移分量Δx、Δy(步骤S516)。下面，参照图23～图27说明求出偏移分量Δx、Δy的方法。需要说明的是，图23～图27示意性表示例如从铅垂方向上方观察机器人1时的动摄像机3及第六臂16。

具体来说，首先，如图23所示，控制装置5驱动机械臂10，使得例如第二标记72位于动摄像机3的图像30的中心O30(重心)。将该图23所示的动摄像机3以及第六臂16的状态设为“第一状态”。在此，图像30的中心O30与拍摄基准点O3一致。

接下来，如图24所示，控制装置5驱动机械臂10，使第六臂16绕转动轴A6转动规定的角度。此时的规定的角度为使第二标记72不会出到图像30外的范围内(落在动摄像机3的拍摄区域内的范围内)的规定的角度(例如1°～10°左右)。将该图24所示的动摄像机3及第六臂16的状态设为“第二状态”。

接下来，如图25所示，控制装置5驱动机械臂10，使动摄像机3及第六臂16在与包含机器人坐标系中的xr轴及yr轴的平面(基准面82的x-y平面)平行的平面内平移移动，使得第二标记72与中心O30一致。将该图25所示的动摄像机3及第六臂16的状态设为“第三状态”。

观察图23所示的第一状态与图25所示的第三状态可知，这样的从第一状态经由第二状态而变为第三状态的动摄像机3及第六臂16的移动与将通过中心O30(拍摄基准点O3)的线段作为转动中心轴使轴坐标O6(第六臂16)转动等同。因而，如图28所示，从第一状态经由第二状态而变为第三状态的移动与以通过中心O30(拍摄基准点O3)的线段为转动中心轴使轴坐标O6移动转动角度θ10相等。因此，基于转动角度θ10、第一状态下的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标、以及第三状态下的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标，求出机器人坐标系中的拍摄基准点O3的坐标。于是，根据求出的机器人坐标系中的拍摄基准点O3的坐标、以及第一状态和第三状态中任一方的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标，求出拍摄基准点O3相对于轴坐标O6的临时偏移分量Δx′、Δy′。

接下来，如图26所示，控制装置5以使第二标记72不出到图像30外的方式基于临时偏移分量Δx′、Δy′驱动机械臂10，并以通过拍摄基准点O3(中心O30)的线段为转动中心轴使轴坐标O6转动规定的角度。将该图22所示的动摄像机3以及第六臂16的状态设为“第四状态”。

接下来，如图27所示，控制装置5通过机械臂10的驱动使动摄像机3及第六臂16在与包含机器人坐标系中的xr轴和yr轴的平面(基准面82的x-y平面)平行的平面内平移移动，使第二标记72位于图像30的中心O30。将该图27所示的动摄像机3及第六臂16的状态设为“第五状态”。

观察图23所示的第一状态与图27所示的第五状态可知，这样的从第一状态经由第二状态、第三状态及第四状态而变为第五状态的动摄像机3及第六臂16的移动与以通过中心O30(拍摄基准点O3)的线段为转动中心轴使轴坐标O6转动等同。因而，如图28所示，从第一状态经由第二状态、第三状态及第四状态而成为第五状态的移动与以通过中心O30(拍摄基准点O3)的线段为转动中心轴使轴坐标O6移动转动角度θ1相等。因此，基于转动角度θ1、第一状态下的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标、以及第五状态下的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标，求出机器人坐标系中的拍摄基准点O3的坐标。然后，根据求出的机器人坐标系中的拍摄基准点O3的坐标、以及第一状态和第五状态中任一方的机器人坐标系中的轴坐标O6的坐标，求出拍摄基准点O3相对于轴坐标O6的偏移分量Δx、Δy。

根据这样的处理，能够容易且高精度地求出拍摄基准点O3相对于轴坐标O6的偏移分量Δx、Δy。

另外，如上所述，在本实施方式中，通过进行从第一状态经由第二状态转移至第三状态的处理而算出了临时偏移分量Δx′、Δy′。即，通过进行以第二标记72落在动摄像机3的图像30内(拍摄区域内)的范围内的微小角度使第六臂16绕转动轴A6转动的处理，从而算出了临时偏移分量Δx′、Δy′。通过使用这样的临时偏移分量Δx′、Δy′的信息进行从第三状态向第四状态的移动，能够在第四状态下将第二标记72可靠地拍到图像30内。

接下来，如图21所示，控制装置5求出拍摄基准点O3相对于轴坐标O6的偏移分量Δz(步骤S517)。以下，参照图29说明求出偏移分量Δz的方法。需要注意的是，图29图示了求出偏移分量Δz时的动摄像机3以及第六臂16的过程，为了方便说明，图29中的实线所示的动摄像机3示出的是“设计上的动摄像机3”的位置，图29中的虚线所示的动摄像机3′示出的是“实际的动摄像机3”的位置。

如图29所示，首先，控制装置5例如以使第二标记72拍到动摄像机3′的图像的中心的方式驱动机械臂10，设其为图29所示的状态A。接下来，控制装置5利用动摄像机3′拍摄第二标记72，求出图29所示的动摄像机3的受光面311与第二标记72之间的距离H。

在此，在本实施方式中，动摄像机3的焦距被预先求出，是已知的。为此，例如能够根据动摄像机3的焦距、动摄像机3的图像中的标记75彼此的间距的长度“像素”、以及实际的标记75彼此的间距“mm”算出距离H。

需要说明的是，动摄像机3的焦距例如也能够根据在边拍校正用部件70的标记75，边使动摄像机3朝光轴OA3方向(zr方向)移动微小量的情况下的动作前后的、图像上的标记75彼此的间距的长度“像素”和实际的标记75彼此的间距“mm”而求出。

接下来，如图29中的状态B所示，控制装置5驱动机械臂10，基于设计上的偏移分量Δz使动摄像机3′倾斜角度θ2。

接下来，如图29中的状态C所示，控制装置5驱动机械臂10，在保持状态B的动摄像机3′的姿势的情况下，使动摄像机3′在与包含机器人坐标系中的xr轴和yr轴的平面(基准面82的x-y平面)平行的面内平移移动，以使第二标记72拍到动摄像机3′的图像的中心。于是，控制装置5求出此时的机器人坐标系中的轴坐标O6的移动距离X′(具体来说，是基于设计上的偏移分量Δz的、与基准面82的x-y平面平行的面内的拍摄基准点O3的移动距离)。

接下来，控制装置5根据下述的式(1)求出用于求出动摄像机3′的实际的偏移分量Δz的修正量ΔH。

[数学式1]

接下来，控制装置5基于修正量ΔH与设计上的偏移分量Δz，求出实际的偏移分量Δz。

这样一来，能够求出偏移分量Δz。根据这样的处理，能够容易地算出偏移分量Δz。

接下来，如图21所示，控制装置5根据设计上的偏移分量，对求出的实际的偏移分量Δx、Δy、Δz、Δu、Δv、Δw更新数据(步骤S518)。

以上，图20所示的求出偏移的处理(步骤S51)结束。

[指定检查面的处理(步骤S52)]

接下来，如图20所示，进行指定检查面的处理(步骤S52)。指定检查面的处理(步骤S52)是求出机器人坐标系中的检查面621的位置及姿势、即检查面621的分量xr、yr、zr、ur、vr、wr的处理。

在此，检查面621与基准面82平行，处于在基准面82的法线方向(zr方向)上偏移的位置。为此，在指定该检查面的处理(步骤S52)中，通过确定检查面621相对于基准面82在法线方向(zr方向)上的偏移量，能够求出检查面621的分量xr、yr、zr、ur、vr、wr。

检查面621相对于基准面82在法线方向(zr方向)上的偏移量可基于预先求出的动摄像机3的焦距、相对于校正用部件70的相邻的标记75的间距的值(实际尺寸)的动摄像机3的像素数、以及前述的实际的偏移分量而求出。

这样一来，通过求出机器人坐标系中的检查面621的位置以及姿势，机器人1能够对载置在检查面621上的目标物60高精度地进行作业。

[对机器人示教标记的位置以及姿势的处理(步骤S53)]

接下来，如图20所示，进行对机器人1示教标记的位置以及姿势的处理(步骤S53)。

在此，例如，对机器人1示教基准面82(或者检查面621)的x-y平面中的第二标记72的机器人坐标。

具体来说，首先，控制装置5基于在前述的求出偏移分量的处理(步骤S51)中算出的拍摄基准点O3的位置以及光轴OA3的方向相对于轴坐标O6的偏移分量，使动摄像机3的光轴OA2与基准面82的z轴一致。之后，控制装置5通过机械臂10的驱动，使动摄像机3在与基准面82的x-y平面平行的面内平移移动，使第二标记72与动摄像机3的图像中心一致。于是，控制装置5将使第二标记72与动摄像机3的图像中心一致时的动摄像机3的拍摄基准点O3的位置作为第二标记72的机器人坐标进行示教。

需要注意的是，例如，也可以通过使轴坐标O6上的偏移为已知的示教专用工具(修正用机械手)与第二标记72接触来对机器人1示教第二标记72的位置以及姿势。不过，通过用动摄像机3来拍摄第二标记72的图像而对机器人1示教第二标记72的位置以及姿势时，例如能够与校正用部件70的材质等无关地高精度地示教第二标记72，因此是优选的。

[求出动摄像机的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(步骤S54)]

接下来，如图20所示，进行求出动摄像机的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(步骤S54)，即进行第一作业，进行作为第一摄像部的动摄像机3的坐标系与机器人1的坐标系的校正。

求出动摄像机的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(步骤S54)除了使用配置于检查面621上的校正用部件70来指定基准面、以及驱动机械臂10而边使动摄像机3移动到9处边拍摄9次配置于检查面621上的校正用部件70的第二标记72(机器人坐标为已知的标记)以外，均与前述的求出固定摄像机的图像坐标系和机器人坐标系的关系的处理(步骤S32)相同。

因而，当求出动摄像机3的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(步骤S54)结束时，根据基于9个图像的动摄像机3的图像坐标系中的第二标记72的坐标(分量xb、yb、ub)和在前述的与检查台62的检查面621相应的基准面的指定(步骤S4)中求出的机器人坐标系中的基准面82的坐标(分量xr、yr、ur)，能够求出将第二固定摄像机2的图像坐标转换为机器人坐标系中的基准面82的坐标的校正参数(坐标转换矩阵)。

若使用这样求出的校正参数，则能够将由动摄像机3拍摄到的目标物60等的位置及姿势(具体来说，为分量xb、yb、ub)转换为机器人坐标系中的值(具体来说，为分量xr、yr、ur)。

需要注意的是，如上所述，求出动摄像机的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(步骤S54)与前述的求出第二固定摄像机2的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(步骤S32)几乎相同，因此省略其详细的说明(处理内容及效果)。

＜第三固定摄像机9的校正(步骤S6)＞

接下来，如图5所示，控制装置5开始第三固定摄像机9的校正(步骤S6)。

该第三固定摄像机9的校正(步骤S6)除了替代第二固定摄像机2而利用第三固定摄像机9进行校正以外，与前述的第二固定摄像机2的校正(步骤S3)相同。因而，在第三固定摄像机9的校正中，也可以在进行了指定基准面的处理之后，进行求出第三固定摄像机9的图像坐标系与机器人坐标系的关系的处理(参照图15)。

因而，当第三固定摄像机9的校正(步骤S6)结束时，能够求出将第三固定摄像机9的图像坐标转换为机器人坐标系中的基准面81的坐标的校正参数(坐标转换矩阵)。由此，能够将由第三固定摄像机9拍摄的目标物60等的位置以及姿势(具体来说为分量xc、yc、uc)转换为机器人坐标系中的值(具体来说为分量xr、yr、ur)。

此外，如上所述，第三固定摄像机9的校正(步骤S6)在替代第二固定摄像机2而利用第三固定摄像机9进行校正以外，与前述的第二固定摄像机2的校正(步骤S3)相同，因此省略其详细的说明(处理内容以及效果)。

以上，图5所示的摄像部的校正结束。

根据这样的摄像部的校正方法，能够根据由第二固定摄像机2、第三固定摄像机9以及动摄像机3各自拍摄到的图像而求出基准面81、82的姿势，因此能够省却以往那样的由作业人员进行的判断。为此，能够减少人为误差、由作业人员引起的偏差，从而能够进行高精度的校正。

以上，基于图示的实施方式说明了本发明的控制装置、机器人以及机器人系统，但本发明不限于此，各部分的构成可替换为具有相同功能的任意的构成。另外，也可以附加其它任意的结构物。另外，本发明也可以通过组合前述各实施方式中的任意两个以上的构成(特征)而成。

另外，在前述实施方式中，以使用6轴的垂直多关节机器人的情况为例进行了说明，但本发明中的机器人也可以是垂直多关节机器人以外的机器人、例如水平多关节机器人等。而且，水平多关节机器人是指，例如具有基座、与基座连接且沿水平方向延伸的第一臂、以及与第一臂连接且具有沿水平方向延伸的部分的第二臂的构成。另外，在本发明中的机器人为水平多关节机器人的情况下，通过进行前述那样的校正，例如能够掌握机器人是否与作业面平行地设置、是否将固定摄像机设置为固定摄像机的光轴相对于机器人坐标系中的包含xr轴和yr轴的面铅直、等等。

另外，在前述实施方式中，机器人具有的机械臂的转动轴的数量为6个，但在本发明中不限于此，机械臂的转动轴的数量例如也可以是2个、3个、4个、5个或者7个以上。另外，在前述实施方式中，机器人具有的臂的数量为6个，但在本发明中不限于此，机器人具有的臂的数量例如也可以是2个、3个、4个、5个或者7个以上。

另外，在前述实施方式中，机器人具有的机械臂的数量为一个，但在本发明中不限于此，机器人具有的机械臂的数量例如也可以是2个以上。即，机器人例如也可以是双臂机器人等多臂机器人。

另外，在前述实施方式中，作为摄像部的两个固定摄像机以及动摄像机分别采用具有摄像元件及透镜的构成，但本发明中的摄像部只要能够对第一标记、第二标记以及第三标记进行拍摄，也可以是任意的构成。

另外，在前述实施方式中，使用校正用部件进行了固定摄像机的校正，但在固定摄像机的校正中，也可以不使用校正用部件。在不使用校正用部件的情况下，例如只要在机械臂的前端部(轴坐标)带一个标记，并将这一个标记用作基准标记即可。这种情况下，将一个标记视作“第一基准标记、第二基准标记以及第三基准标记”。

需要说明的是，在本实施方式中，将第二摄像部作为第二固定摄像机、将第三摄像部作为第三固定摄像机进行了说明，但也可以将第二摄像部视作第三固定摄像机、将第三摄像部视作第二固定摄像机。另外，还可以在第一摄像部、第二摄像部及第三摄像部之外进一步具有与这些不同的摄像部。

Claims (9)

1.一种控制装置，其特征在于，具备：

控制部，使具有可动部的机器人进行动作，对目标物进行作业的末端执行器能够设置于所述可动部；以及

接收部，接收输入命令，并向所述控制部输出基于接收到的所述输入命令的信号，

所述控制部能够基于所述接收部接收到的一个所述输入命令，使所述机器人执行第一作业、第二作业、第三作业、第四作业以及第五作业中的两种以上的作业，在所述第一作业中进行具有摄像功能的第一摄像部的坐标系与所述机器人的坐标系的校正，在所述第二作业中进行具有摄像功能的第二摄像部的坐标系与所述机器人的坐标系的校正，在所述第三作业中计算与所述机器人进行作业的作业面相应的假想基准面的姿势，在所述第四作业中计算所述第一摄像部与所述机器人具有的基准点之间的距离，在所述第五作业中计算所述末端执行器与所述基准点之间的距离。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述第一摄像部设于所述可动部。

3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，

所述第二摄像部设于所述可动部以外的地方。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于，

所述控制部能够基于所述接收部接收到的一个所述输入命令，使所述机器人执行所述第一作业、所述第二作业、所述第三作业、所述第四作业以及所述第五作业。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其特征在于，

所述接收部能够接收对所述第一作业、所述第二作业、所述第三作业、所述第四作业以及所述第五作业中的至少一者选择性地不执行。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制装置，其特征在于，

所述控制部基于所述接收部接收到的一个所述输入命令，输出显示对所述第一作业、所述第二作业、所述第三作业、所述第四作业以及所述第五作业各自的作业内容进行设定的设定画面的信号。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置，其特征在于，

所述末端执行器安装于所述可动部具有的部件，

所述可动部具有的部件能够绕转动轴转动，

所述基准点位于所述转动轴上。

8.一种机器人，其特征在于，由权利要求1至7中任一项所述的控制装置控制。

9.一种机器人系统，其特征在于，具备：

权利要求1至7中任一项所述的控制装置；以及

由所述控制装置控制的机器人。