CN114670188B - 决定机器人的控制位置的方法以及机器人系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了决定机器人的控制位置的方法以及机器人系统，不用测量多个机构参数而能够提高机器人的位置控制的精度。决定机器人的控制位置的方法包括如下工序：(a)获取真实空间中的N个真实基准位置和机器人控制坐标系中的N个控制基准位置的工序；(b)将分别以N个真实基准位置中的多个真实基准位置为顶点的M个图形设定在所述真实空间内，并且求出表示各图形内的真实位置和控制位置的对应关系的转换函数的工序；(c)受理真实空间中的控制点的目标位置的输入的工序；(d)从M个图形中选择用于计算针对目标位置的控制位置的对象图形的工序；(e)使用与对象图形相关的转换函数来计算针对目标位置的目标控制位置的工序。

Description

决定机器人的控制位置的方法以及机器人系统
技术领域
本公开涉及决定机器人的控制位置的方法以及机器人系统。
背景技术
专利文献1中公开了一种为了提高机器人动作精度而校正机器人的控制位置的方法。在该方法中，基于机器人的实际的指尖位置与控制机器人的控制装置使机器人动作时所使用的机器人控制坐标系中的指尖位置之差来计算臂长、关节旋转轴的原点等的机器人的机构参数，并基于计算出的机构参数来校正机器人的控制位置。
专利文献1：日本特开平8-290380号公报
然而，在以往技术中，存在如下问题：必须测量多个机构参数，为了测量而需要大规模的装置。
发明内容
根据本公开的第一方式，提供一种决定机器人的控制位置的方法。该方法包括如下工序：(a)将N设为3以上的整数，获取真实空间中的N个真实基准位置以及所述机器人的控制点分别位于所述N个真实基准位置时的机器人控制坐标系中的N个控制基准位置的工序；(b)将M设为1以上的整数，将分别以所述N个真实基准位置中的多个真实基准位置为顶点的M个图形设定在所述真实空间内，并且求出表示各图形内的真实位置和控制位置的对应关系的转换函数的工序；(c)受理所述真实空间中的所述控制点的目标位置的输入的工序；(d)从所述M个图形中选择用于计算针对所述目标位置的控制位置的对象图形的工序；以及(e)使用与所述对象图形相关的所述转换函数来计算针对所述目标位置的所述机器人控制坐标系中的控制位置即目标控制位置的工序。
根据本公开的第二方式，提供一种决定机器人的控制位置的机器人系统。该机器人系统具备机器人和控制所述机器人的控制部。所述控制部执行如下处理：(a)将N设为3以上的整数，获取真实空间中的N个真实基准位置以及所述机器人的控制点分别位于所述N个真实基准位置时的机器人控制坐标系中的N个控制基准位置的处理；(b)将M设为1以上的整数，将分别以所述N个真实基准位置中的多个真实基准位置为顶点的M个图形设定在所述真实空间内，并且求出表示各图形内的真实位置和控制位置的对应关系的转换函数的处理；(c)受理所述真实空间中的所述控制点的目标位置的输入的处理；(d)从所述M个图形中选择用于计算针对所述目标位置的控制位置的对象图形的处理；以及(e)使用与所述对象图形相关的所述转换函数来计算针对所述目标位置的所述机器人控制坐标系中的控制位置即目标控制位置的处理。
附图说明
图1是实施方式中的机器人系统的结构例的说明图。
图2是信息处理装置的功能框图。
图3是示出机器人的位置控制的误差的例子的说明图。
图4是示出实施方式中的控制位置校正处理的顺序的流程图。
图5是示出定位夹具的一例的说明图。
图6是示出定位夹具的另一例的说明图。
图7是示出控制位置校正用的图形的一例的说明图。
图8是示出控制位置校正用的图形的另一例的说明图。
图9是对有无校正的情况下的控制位置的误差进行比较而示出的说明图。
图10是示出在控制位置校正用的图形内不包括目标位置的情况下的校正方法的说明图。
图11是示出在控制位置校正用的图形内不包括目标位置的情况下的另一校正方法的说明图。
图12是示出控制位置校正用的图形的另一例的说明图。
图13是示出控制位置校正用的图形的又一例的说明图。
附图标记说明：
100…机器人；110…基台；120…臂；122…臂末端；150…末端执行器；200…控制装置；300…信息处理装置；310…处理器；312…控制位置决定部；320…存储器；330…接口电路；350…显示部；400…架台；410…定位夹具；420…三维测量仪；430…定位夹具；431…基板；432…壁部；440…定位辅助工具。
具体实施方式
图1是示出一实施方式中的机器人系统的一例的说明图。该机器人系统具备机器人100、控制机器人100的控制装置200、信息处理装置300以及架台400。信息处理装置300例如是个人计算机。在图1中描绘出规定三维空间的正交坐标系的三个轴X、Y、Z。X轴和Y轴是水平方向的轴，Z轴是铅垂方向的轴。在以下，也将该三维空间称为“真实空间”。
机器人100具备基台110和臂120。臂120由六个关节依次连接。在臂120的前端部即臂末端122安装有末端执行器150。在末端执行器150的前端部设定有机器人100的控制点TCP。另外，控制点TCP的位置能够设定在任意位置。但是，为了使用后述的定位夹具410、三维测量仪420来决定控制点TCP的位置，优选将控制点TCP设定在末端执行器150的前端部。
臂120由六个关节J1～J6依次连接。这些关节J1～J6中的三个关节J2、J3、J5是弯曲关节，其他三个关节J1、J4、J6是扭转关节。在本实施方式中，例示出六轴机器人，但能够使用具有任意臂机构的机器人，其中，该任意臂机构具有一个以上的关节。此外，本实施方式的机器人100是垂直多关节机器人，但也可以使用水平多关节机器人。此外，本公开也能够应用于机器人以外的装置。
在架台400设置有多个定位夹具410。定位夹具410是在进行机器人的指尖的控制点TCP的定位时所使用的夹具。在架台400的支柱设置有能够测量三维位置的三维测量仪420。为了测量三维空间中的机器人的控制点TCP的位置，能够使用三维测量仪420。另外，也可以省略三维测量仪420和定位夹具410中的一方。
图2是示出信息处理装置300的功能的框图。信息处理装置300具有处理器310、存储器320、接口电路330以及连接于接口电路330的输入设备340和显示部350。进一步，三维测量仪420和控制装置200连接于接口电路330。
处理器310作为决定机器人的控制位置的控制位置决定部312发挥功能。处理器310执行存储于存储器320的计算机程序，从而实现控制位置决定部312的功能。但是，也可以通过硬件电路来实现控制位置决定部312的功能的一部分或全部。
在存储器320存储有控制位置校正数据CD和动作程序RP。控制位置校正数据CD包括后述的控制位置校正用的图形、转换函数。动作程序RP由使机器人100动作的多个动作命令构成。
图3是示出机器人100的位置控制的误差的例子的说明图。图3的左侧示出机器人控制坐标系中的控制位置，右侧示出真实空间中的误差。“机器人控制坐标系”是指表示在用于控制机器人100的动作命令中所使用的机器人100的位置、姿态的坐标系。在图3的例子中，设想在机器人控制坐标系中在X方向以及Y方向上以60mm间隔设定控制位置的状态，在真实空间描绘出的箭头表示位置控制的误差。即，箭头的起点是目标位置，箭头的前侧是包括误差的指尖位置。“指尖位置”意思是控制点TCP的位置。只是，为了便于图示，将误差量设为200倍来描绘箭头的长度。在本实施方式中，为了降低这样的误差而执行对机器人控制坐标系的控制位置进行校正的处理。
图4是示出实施方式中的控制位置校正处理的顺序的流程图。在步骤S110中，控制位置决定部312获取真实基准位置和与真实基准位置对应的控制基准位置。能够使用定位夹具410或三维测量仪420来进行该步骤S110的处理。
图5是示出定位夹具410的一例的说明图。该定位夹具410在其前端设定有真实基准位置P410，预先测量真实空间中的真实基准位置P410的三维的位置。由操作者来设置定位夹具410。当使机器人100的控制点TCP移动而与定位夹具410的真实基准位置P410接触时，能够获取此时的机器人控制坐标系的控制位置来作为与真实基准位置P410对应的控制基准位置。
图6是示出定位夹具的另一例的说明图。该定位夹具430具有平板状的基板431和设置于基板431之上的L字状的壁部432。壁部432呈直角弯折，在壁部432的弯折部与基板431的表面相接的点处设定有真实基准位置P430。在机器人100的臂120的前端连接有定位辅助工具440。该定位辅助工具440具有长方体状的形状，在其底面的顶点设定有控制点TCP。当使机器人100的控制点TCP移动而与定位夹具430的真实基准位置P430接触时，能够获取此时的机器人控制坐标系的控制位置来作为与真实基准位置P410对应的控制基准位置。此外，由于在定位夹具430与定位辅助工具440在三个面相互接触的状态下也唯一地决定机器人100的控制点TCP的姿态，因此能够获取此时的机器人控制坐标系的控制姿态来作为与真实基准位置P410处的真实姿态对应的控制基准姿态。另外，作为定位夹具，能够使用图5、图6所示以外的各种形状的夹具。
也可以不使用上述那样的定位夹具，而使用三维测量仪420来获取机器人控制坐标系的真实基准位置和控制基准位置。在该情况下，首先，使用机器人控制坐标系的控制基准位置对机器人100的控制点TCP进行定位，在该状态下，通过三维测量仪420来测量控制点TCP的真实空间中的三维位置，并设为真实基准位置。这样，在步骤S110中，能够使用定位夹具或三维测量仪420来获取真实基准位置和与真实基准位置对应的控制基准位置。另外，在使用定位夹具的情况下，由操作者来设定真实基准位置。另一方面，在使用三维测量仪420的情况下，由操作者来设定控制基准位置。这样，由于通过操作者来选择真实基准位置和控制基准位置中的一方，因此操作者能够任意地选择提高位置控制的精度的区域。
在步骤S120中，判断步骤S110的处理是否全部结束了。在本实施方式中，将N设为3以上的整数，反复执行步骤S110直到获取真实空间中的N个真实基准位置和机器人控制坐标系中的N个控制基准位置为止。
当步骤S110的处理全部结束时，进入步骤S130，控制位置决定部312将以多个真实基准位置为顶点的图形设定在真实空间内。在以下，也将该图形称为“控制位置校正用的图形”。图形的数量M能够被设定为1以上的任意数量。
图7是示出控制位置校正用的图形的一例的说明图。在该例子中，通过步骤S110的处理，获取真实空间中的四个真实基准位置RP1～RP4以及机器人控制坐标系中的四个控制基准位置CP1～CP4。在真实空间中，由四个真实基准位置RP1～RP4包围的区域被剖分为两个图形GC11、GC12。这些图形GC11、GC12是三角形。作为剖分方法，例如能够使用狄洛尼三角形剖分等的任意剖分方法，也可以由操作者进行剖分。
在步骤S140中，控制位置决定部312求出表示各图形GC11、GC12内的基准位置和控制位置的对应关系的转换函数。该转换函数例如由下式来表示。
[数学式1]
[Math.1]
Pctrl＝A×Preal (1)
在此，Pctrl是机器人控制坐标系中的控制位置，Preal是真实空间中的真实位置，A是转换函数。该转换函数A是表示仿射转换的转换式。a11、a12、a21、a22、b1、b2是系数，每个图形GC11、GC12取不同的值。通过使用这样的转换函数而将真实位置Preal转换为控制位置Pctrl，从而能够降低位置控制的误差。
在步骤S150中，使用通过转换函数转换后的控制位置来进行机器人100的控制，从而判定位置控制的误差是否在预先确定的阈值以下。例如，通过三维测量仪420来测量在使用通过转换函数转换后的控制位置对机器人100进行了控制时的控制点TCP的真实位置，从而能够确认位置控制的误差。在位置控制的误差不在预先确定的阈值以下的情况下，进入步骤S160，与上述的步骤S110同样地，追加一个以上的真实基准位置和一个以上的控制基准位置。这之后，返回到步骤S130，反复进行步骤S130～S150的处理。在位置控制的误差变为了预先确定的阈值以下的情况下，进入后述的步骤S210。
图8是示出追加了真实基准位置和控制基准位置的情况下的控制位置校正用的图形的例子的说明图。该例子在上述的图7的四个控制基准位置CP1～CP4的中央追加了第五个真实基准位置RP5，在四个控制基准位置CP1～CP4的中央追加了第五个控制基准位置CP5。在真实空间中，包括五个真实基准位置RP1～RP5的区域被剖分为四个图形GC21～GC24。在图8的例子中，由于各个图形比图7小，因此能够更缩小位置控制的误差。另外，优选将为了降低位置控制的误差而追加的真实基准位置设定在由这之前的多个真实基准位置包围的区域的内部。控制基准位置也是同样的。
图9是对有无校正的情况下的控制位置的误差进行比较而示出的说明图。在此，示出不进行使用了转换函数的控制位置的校正的情况下、使用图7所示的图形进行了控制位置的校正的情况下、以及使用图8所示的图形进行了控制位置的校正的情况下的控制位置的误差。如从该例子能够理解的那样，通过进行使用了转换函数的校正，从而能够大幅度降低控制位置的误差。此外，如果缩小应用转换函数的图形的大小，则能够进一步降低误差。
上述的步骤S110～S160相当于准备工序，接下来的步骤S210及其之后的步骤相当于进行实际的控制位置的校正的校正工序。步骤S210及其之后的步骤的处理也可以通过与信息处理装置300不同的信息处理装置、控制装置200来执行。
在步骤S210中，控制位置决定部312受理控制点TCP的目标位置的输入。控制点TCP的目标位置是想要使控制点TCP移动的真实空间内的点的三维位置。操作者能够使用输入设备340来进行控制点TCP的目标位置的输入。另外，在操作者制作动作程序RP并在其中的动作指令中记述有控制点TCP的目标位置的情况下，控制位置决定部312也可以通过获取包括于动作程序RP的动作指令的目标位置而进行步骤S210的处理。
在步骤S220中，控制位置决定部312从在步骤S130中所制作的控制位置校正用的图形之中选择用于计算针对目标位置的控制位置的对象图形。在通常情况下，关于对象图形，选择包括目标位置的图形。“包括目标位置的图形”意思是在由该图形的外缘包围的区域之中存在目标位置的图形。后述目标位置不包括在控制位置校正用的图形中的任一个的情况。在步骤S230中，控制位置决定部312使用与该对象图形对应的转换函数来计算针对目标位置的目标控制位置。例如，在上述的(1)式中，通过对Preal输入目标位置的坐标值，从而能够计算出Pctrl来作为目标控制位置。
在步骤S240中，控制位置决定部312使用在步骤S230中得到的目标控制位置来记述动作指令。另外，在预先制作了包括动作指令的动作程序RP的情况下，通过将包括在动作指令中的目标位置置换为目标控制位置，从而能够执行步骤S240的处理。
在步骤S250中，关于动作程序RP所需要的全部控制点的目标位置，控制位置决定部312判定步骤S210～S240的处理是否结束了。如果未结束，则再次执行步骤S210～S240的处理，如果结束了，则进入下一个步骤S260。在步骤S260中，使用包括所制作的动作指令的动作程序来执行机器人100的控制。可以由信息处理装置300的处理器310来执行该步骤S260中的控制，或者由控制装置200来执行。
如以上那样，在上述实施方式中，由于利用设定在真实空间内的图形内的转换函数而将真实空间内的目标位置转换为机器人控制坐标系的目标控制位置，因此能够提高机器人100的位置控制的精度。
另外，控制位置校正用的图形的形状也可以不是三角形，转换函数也可以不是仿射转换。例如，也可以将控制位置校正用的图形设为四角形，将转换函数设为投影转换。此外，在将包括多个真实基准位置的区域剖分为多个图形时，也可以剖分为混合有多个种类的多角形的状态，对各个图形的每个改变转换函数。此外，也可以将控制位置校正用的图形设为立体图形。转换函数也可以作为转换式构成，或者也可以由查找表那样的其他形式构成。
图10是在控制位置校正用的图形内不包括目标位置的情况下的校正方法的说明图。在该例子中，目标位置RPt不包括在两个图形GC31、GC32中的任一个。更详细而言，目标位置RPt处于夹持于两个图形GC31、GC32之间的位置。这样，在将M设为2以上的整数时，设定M个控制位置校正用的图形，在目标位置RPt不包括在M个图形中的任一个的情况下，优选将最靠近目标位置RPt的两个图形GC31、GC32作为对象图形进行选择。在该情况下，在两个对象图形GC31、GC32的每一个中，决定与目标位置RPt对应的对应目标位置RP31、RP32，使用转换函数来计算针对对应目标位置RP31、RP32的控制位置即对应目标控制位置。而且，通过进行使用了在两个对象图形GC31、GC32中计算出的对应目标控制位置的插值运算，从而能够计算针对目标位置RPt的目标控制位置。如果进行这样的处理，则在目标位置不包括在M个图形中的任一个的情况下，也能够利用插值运算将真实空间内的目标位置准确地转换为机器人控制坐标系的目标控制位置。在图10的例子中，对应目标位置RP31是在对象图形GC31之中处于距离目标位置RPt最短距离处的点。对应目标位置RP32也是同样的。但是，也可以通过其他方法来决定对应目标位置RP31、RP32。另外优选的是，如果将选择的对象图形的个数设为两个，则处理简单，但也可以设为三个以上。在控制位置校正用的图形为立体图形的情况下，也能够应用利用了这样的插值运算的目标位置的转换。作为插值运算，能够使用线性内插等的各种插值式。
图11是示出在控制位置校正用的图形内不包括目标位置的情况下的另一校正方法的说明图。在该例子中，在目标位置RPt不包括在控制位置校正用的图形中的任一个的点上，与图10的情况是共同的，但在目标位置RPt存在于最靠近目标位置RPt的图形GC41的外侧的点上，与图10不同。在本公开中，“存在于图形的外侧”这一语句意思是在将M设为2以上的整数时不处于夹持于M个图形中的任意两个图形之间的状态。在这样的情况下，优选设定虚拟的真实基准位置VRP。假定在该真实基准位置VRP处真实位置与控制位置一致。此外，在图形GC41为平面图形的情况下，优选将真实基准位置VRP设定在图形GC41所存在的平面PL41上。控制位置决定部312使用该虚拟的真实基准位置VRP和从构成图形GC41的顶点的三个真实基准位置RP41～RP43选择出的两个真实基准位置RP41、RP42，设定包括目标位置RPt的虚拟图形VGC。此外，控制位置决定部312生成表示虚拟图形VGC内的真实位置和控制位置的对应关系的转换函数。如果使用该虚拟图形VGC中的转换函数来计算针对目标位置RPt的目标控制位置，则与使用外插运算来计算针对目标位置RPt的目标控制位置的情况相比，能够防止控制误差过度变大。特别是，由于假定在虚拟的真实基准位置VRP处真实位置与控制位置一致，因此存在如下优点：在目标位置RPt处于远离图形GC41的位置的情况下，控制误差也不会过度变大。
优选将虚拟的真实基准位置VRP设定在距离图形GC41足够远处。例如，优选将虚拟的真实基准位置VRP设定在机器人100的控制点TCP的动作范围的外侧。此外，作为虚拟的真实基准位置VRP的具体的位置的决定方法，能够采用各种方法。例如，也可以求出由目标位置RPt和两个真实基准位置RP41、RP42构成的三角形的重心，在连结该重心和目标位置RPt的直线上，将处于距离目标位置RPt预先确定的距离的位置设为虚拟的真实基准位置VRP。
在控制位置校正用的图形为立体图形的情况下，也能够应用使用了虚拟的真实基准位置VRP的图形的设定以及转换函数的生成。在将n设为4以上的整数时，在控制位置校正用的图形为具有n个顶点的立体图形的情况下，能够使用最靠近目标位置RPt的图形的(n-1)个顶点处的真实基准位置和虚拟的真实基准位置VRP来设定虚拟图形VGC。
另外，也可以是，在目标位置RPt不包括在位置控制校正用的图形中的任一个的情况下，选择最靠近目标位置RPt的图形来作为对象图形。在该情况下，能够使用针对该图形的转换函数来求出与目标位置RPt对应的目标控制位置。这样一来，由于在目标位置RPt不包括在位置控制校正用的图形中的任一个的情况下也利用最靠近目标位置的图形来将真实空间内的目标位置RPt转换为机器人控制坐标系的目标控制位置，因此能够防止误差过度变大。
图12是示出控制位置校正用的图形的另一例的说明图。在该例子中，将立体图形GC51作为控制位置校正用的图形设定在真实空间内。在使用这样的立体图形的情况下，优选将M设为2以上的整数，将M个立体图形无间隙地配置在真实空间。这样一来，能够利用包括目标位置的立体图形内的转换函数来将目标位置准确地转换为机器人控制坐标系的目标控制位置。该情况下的转换函数例如也可以作为查找表来进行制作。
另外，在将M个立体图形无间隙地配置在真实空间的情况下，当将目标位置RPt设定在机器人100的动作区域的外缘附近时，该目标位置RPt有可能成为M个立体图形的外侧的位置，而不包括在M个图形中的任一个。在该情况下，优选选择最靠近目标位置RPt的图形GC51作为对象图形，在选择出的对象图形GC51中，决定与目标位置RPt对应的对应目标位置RP31，使用转换函数，计算针对对应目标位置RP51的对应目标控制位置。在该情况下，也可以通过进行使用了计算出的对应目标控制位置的外插运算来计算针对目标位置RPt的目标控制位置。这样一来，在目标位置不包括在M个图形中的任一个的情况下，也能够将目标位置高精度地转换为机器人控制坐标系的目标控制位置。在图12的例子中，对应目标位置RP51是在对象图形GC51之中处于距离目标位置RPt最短距离处的点。但是，也可以通过其他方法来决定对应目标位置RP51。另外，优选的是，如果将选择的对象图形的个数设为一个，则处理简单，但也可以设为两个以上。
图13是示出控制位置校正用的图形的又一例的说明图。在该例子中，在由SCARA机器人的X轴、Y轴以及U轴规定的三维空间内，将立体图形GC61作为控制位置校正用的图形进行设定。U轴是表示第一关节的旋转角度的轴。这样，也可以在不仅具有位置而且还具有表示基于旋转角度的姿态的轴的真实空间设定控制位置校正用的图形。在垂直多关节机器人等的其他种类的机器人中，这一点也是同样的。
一般而言，关于多关节机器人，不仅能够对控制点TCP的位置进行控制，而且还能够控制其姿态。因此，也可以在将控制点TCP的位置和姿态全部考虑在内的多维空间设定位置姿态控制校正用的图形，使用应用于各图形的转换函数来进行控制位置的校正。例如，在为图1所示的六轴机器人的情况下，在将位置和姿态全部考虑在内的六维空间中，能够设定位置姿态控制校正用的图形。
在通过转换函数对位置和姿态双方进行转换的情况下，在图4的步骤S110～S120中还获取N个真实基准位置处的机器人100的姿态即N个真实基准姿态、以及N个目标控制位置处的控制姿态即N个目标控制姿态。此外，在步骤S140中，转换函数还以表示M个图形的各图形中的真实姿态和控制姿态的关系的方式生成。进一步，在步骤S210中，受理目标位置及目标姿态的输入。在步骤S230中，使用转换函数，计算针对目标姿态的目标控制姿态，在步骤S240中，使用目标控制位置及目标控制姿态来记述动作命令。这样一来，由于不仅目标位置而且目标姿态也使用转换函数进行转换，因此能够提高机器人100的位置控制和姿态控制的双方的精度。
·又一实施方式：
本公开并不限于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内能够通过各种方式来实现。例如，本公开还能够通过以下的方式(aspect)来实现。为了解决本公开的课题的一部分或全部，或者为了达成本公开的效果的一部分或全部，与以下所记载的各方式中的技术特征对应的上述实施方式中的技术特征能够适当地进行替换、组合。此外，如果该技术特征在本说明书中未被说明为是必须的，则能够适当地进行删除。
(1)根据本公开的第一方式，提供一种决定机器人的控制位置的方法。该方法包括如下工序：(a)将N设为3以上的整数，获取真实空间中的N个真实基准位置以及所述机器人的控制点分别位于所述N个真实基准位置时的机器人控制坐标系中的N个控制基准位置的工序；(b)将M设为1以上的整数，将分别以所述N个真实基准位置中的多个真实基准位置为顶点的M个图形设定在所述真实空间内，并且求出表示各图形内的真实位置和控制位置的对应关系的转换函数的工序；(c)受理所述真实空间中的所述控制点的目标位置的输入的工序；(d)从所述M个图形中选择用于计算针对所述目标位置的控制位置的对象图形的工序；以及(e)使用与所述对象图形相关的所述转换函数来计算针对所述目标位置的所述机器人控制坐标系中的控制位置即目标控制位置的工序。
根据该方法，由于利用设定于真实空间内的图形内的转换函数将真实空间内的目标位置转换为机器人控制坐标系的目标控制位置，因此能够提高机器人的位置控制的精度。
(2)在上述方法中，也可以是，所述M是2以上的整数，所述工序(d)包括在所述目标位置不包括在所述M个图形中的任一个的情况下选择最靠近所述目标位置的两个以上的图形作为所述对象图形的工序，所述工序(e)包括如下工序：(e1)在所述两个以上的对象图形的每一个中计算针对与所述目标位置对应的对应目标位置的控制位置即对应目标控制位置的工序；以及(e2)通过进行使用了在所述两个以上的对象图形中计算出的所述对应目标控制位置的插值运算来计算针对所述目标位置的所述目标控制位置的工序。
根据该方法，在目标位置不包括在M个图形中的任一个的情况下，也能够利用插值运算将真实空间内的目标位置高精度地转换为机器人控制坐标系的目标控制位置。
(3)在上述方法中，也可以是，所述工序(d)包括在所述目标位置不包括在所述M个图形中的任一个的情况下，在所述M个图形中选择最靠近所述目标位置的图形作为所述对象图形的工序。
根据该方法，由于在目标位置不包括在M个图形中的任一个的情况下也能够利用最靠近目标位置的图形将真实空间内的目标位置转换为机器人控制坐标系的目标控制位置，因此能够防止误差过度变大。
(4)在上述方法中，也可以是，在所述目标位置不包括在所述M个图形中的任一个的情况下，所述工序(d)包括如下工序：(d1)设定真实位置与控制位置一致的虚拟的真实基准位置的工序；(d2)使用所述虚拟的真实基准位置和从所述N个真实基准位置选择出的多个真实基准位置来设定包括所述目标位置的虚拟图形，并选择所述虚拟图形作为所述对象图形的工序；以及(d3)求出表示所述虚拟图形内的真实位置和控制位置的对应关系的转换函数的工序。
根据该方法，由于在目标位置不包括在M个图形中的任一个的情况下也能够利用使用虚拟的真实基准位置所设定的虚拟图形将真实空间内的目标位置转换为机器人控制坐标系的目标控制位置，因此能够防止误差多度变大。
(5)在上述方法中，也可以是，所述M是2以上的整数，所述M个图形是无间隙地配置于所述真实空间的M个立体图形。
根据该方法，能够利用包括目标位置的图形内的转换函数将目标位置高精度地转换为机器人控制坐标系的目标控制位置。
(6)在上述方法中，也可以是，所述工序(d)包括在所述目标位置不包括在所述M个图形中的任一个的情况下选择最靠近所述目标位置的一个以上的图形作为所述对象图形的工序，所述工序(e)包括如下工序：(e1)在所述一个以上的对象图形的每一个中计算针对与所述目标位置对应的对应目标位置的控制位置即对应目标控制位置的工序；以及(e2)通过进行使用了在所述一个以上的对象图形中计算出的所述对应目标控制位置的外插运算来计算针对所述目标位置的所述目标控制位置的工序。
根据该方法，在目标位置不包括在M个图形中的任一个的情况下，也能够利用外插运算将目标位置高精度是转换为机器人控制坐标系的目标控制位置。
(7)上述方法也可以进一步包括如下工序：(i)求出使用所述目标控制位置对所述机器人进行控制时的位置控制误差的工序；(ii)在所述位置控制误差超过了预先确定的阈值的情况下，通过追加一个以上的新的真实基准位置和一个以上的新的控制基准位置来获取N+1个以上的真实基准位置和N+1个以上的控制基准位置的工序；以及(iii)使用所述N+1个以上的真实基准位置和所述N+1个以上的控制基准位置来再次执行所述工序(b)而使所述M增加的工序。
根据该方法，由于在位置控制误差超过阈值的情况下追加真实基准位置和控制基准位置，因此能够使位置控制的误差为阈值以下。
(8)在上述方法中，也可以是，由操作者来选择所述真实基准位置和所述控制基准位置中的一方。
根据该方法，由于通过操作者来选择真实基准位置和控制基准位置中的一方，因此操作者能够任意地选择提高位置控制的精度的区域。
(9)在上述方法中，也可以是，所述工序(a)包括求出所述N个真实基准位置处的所述机器人的姿态即N个真实基准姿态以及所述N个目标控制位置处的控制姿态即N个目标控制姿态的工序，在所述工序(b)中，还以表示所述M个图形的各图形中的真实姿态和控制姿态的关系的方式生成所述转换函数，所述工序(c)包括受理所述目标位置和目标姿态的工序，所述工序(e)包括使用所述转换函数来计算针对所述目标姿态的所述机器人控制坐标系中的控制姿态即目标控制姿态的工序。
根据该方法，由于不仅目标位置而且目标姿态也使用转换函数进行转换，因此能够提高机器人的位置控制和姿态控制的双方的精度。
(10)根据本公开的第二方式，提供一种决定机器人的控制位置的机器人系统。该机器人系统具备机器人和控制所述机器人的控制部。所述控制部执行如下处理：(a)将N设为3以上的整数，获取真实空间中的N个真实基准位置以及所述机器人的控制点分别位于所述N个真实基准位置时的机器人控制坐标系中的N个控制基准位置的处理；(b)将M设为1以上的整数，将分别以所述N个真实基准位置中的多个真实基准位置为顶点的M个图形设定在所述真实空间内，并且求出表示各图形内的真实位置和控制位置的对应关系的转换函数的处理；(c)受理所述真实空间中的所述控制点的目标位置的输入的处理；(d)从所述M个图形中选择用于计算针对所述目标位置的控制位置的对象图形的处理；以及(e)使用与所述对象图形相关的所述转换函数来计算针对所述目标位置的所述机器人控制坐标系中的控制位置即目标控制位置的处理。
根据该机器人系统，由于能够利用设定于真实空间内的图形内的转换函数将真实空间内的目标位置转换为机器人控制坐标系的目标控制位置，因此能够提高机器人的位置控制的精度。
本公开也能够通过上述以外的各种方式来实现。例如，能够通过具备机器人和机器人控制装置的机器人系统、用于实现机器人控制装置的功能的计算机程序、记录有该计算机程序的非临时的记录介质(non-transitory storage medium)等的方式来实现。

Claims (9)

1.一种决定机器人的控制位置的方法，其特征在于，包括如下工序：
(a)将N设为3以上的整数，获取真实空间中的N个真实基准位置以及所述机器人的控制点分别位于所述N个真实基准位置时的机器人控制坐标系中的N个控制基准位置的工序；
(b)将M设为1以上的整数，将分别以所述N个真实基准位置中的多个真实基准位置为顶点的M个图形设定在所述真实空间内，并且求出表示各图形内的真实位置和控制位置的对应关系的转换函数的工序；
(c)受理所述真实空间中的所述控制点的目标位置的输入的工序；
(d)从所述M个图形中选择用于计算针对所述目标位置的控制位置的对象图形的工序；以及
(e)使用与所述对象图形相关的所述转换函数来计算针对所述目标位置的所述机器人控制坐标系中的控制位置即目标控制位置的工序，
由操作者来选择所述真实基准位置和所述控制基准位置中的一方。
2.根据权利要求1所述的决定机器人的控制位置的方法，其特征在于，
所述M是2以上的整数，
所述工序(d)包括在所述目标位置不包括在所述M个图形中的任一个的情况下选择最靠近所述目标位置的两个以上的图形作为所述对象图形的工序，
所述工序(e)包括如下工序：
(e1)在所述两个以上的对象图形的每一个中计算针对与所述目标位置对应的对应目标位置的控制位置即对应目标控制位置的工序；以及
(e2)通过进行使用了在所述两个以上的对象图形中计算出的所述对应目标控制位置的插值运算来计算针对所述目标位置的所述目标控制位置的工序。
3.根据权利要求1所述的决定机器人的控制位置的方法，其特征在于，
所述工序(d)包括在所述目标位置不包括在所述M个图形中的任一个的情况下，在所述M个图形中选择最靠近所述目标位置的图形作为所述对象图形的工序。
4.根据权利要求1所述的决定机器人的控制位置的方法，其特征在于，
在所述目标位置不包括在所述M个图形中的任一个的情况下，所述工序(d)包括如下工序：
(d1)设定真实位置与控制位置一致的虚拟的真实基准位置的工序；
(d2)使用所述虚拟的真实基准位置和从所述N个真实基准位置选择出的多个真实基准位置来设定包括所述目标位置的虚拟图形，并选择所述虚拟图形作为所述对象图形的工序；以及
(d3)求出表示所述虚拟图形内的真实位置和控制位置的对应关系的转换函数的工序。
5.根据权利要求1所述的决定机器人的控制位置的方法，其特征在于，
所述M是2以上的整数，所述M个图形是无间隙地配置于所述真实空间的M个立体图形。
6.根据权利要求5所述的决定机器人的控制位置的方法，其特征在于，
所述工序(d)包括在所述目标位置不包括在所述M个图形中的任一个的情况下选择最靠近所述目标位置的一个以上的图形作为所述对象图形的工序，
所述工序(e)包括如下工序：
(e1)在所述一个以上的对象图形的每一个中计算针对与所述目标位置对应的对应目标位置的控制位置即对应目标控制位置的工序；以及
(e2)通过进行使用了在所述一个以上的对象图形中计算出的所述对应目标控制位置的外插运算来计算针对所述目标位置的所述目标控制位置的工序。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的决定机器人的控制位置的方法，其特征在于，还包括如下工序：
(i)求出使用所述目标控制位置对所述机器人进行控制时的位置控制误差的工序；
(ii)在所述位置控制误差超过了预先确定的阈值的情况下，通过追加一个以上的新的真实基准位置和一个以上的新的控制基准位置来获取N+1个以上的真实基准位置和N+1个以上的控制基准位置的工序；以及
(iii)使用所述N+1个以上的真实基准位置和所述N+1个以上的控制基准位置来再次执行所述工序(b)而使所述M增加的工序。
8.根据权利要求1所述的决定机器人的控制位置的方法，其特征在于，
所述工序(a)包括求出所述N个真实基准位置处的所述机器人的姿态即N个真实基准姿态以及所述N个目标控制位置处的控制姿态即N个目标控制姿态的工序，
在所述工序(b)中，还以表示所述M个图形的各图形中的真实姿态和控制姿态的关系的方式生成所述转换函数，
所述工序(c)包括受理所述目标位置和目标姿态的工序，
所述工序(e)包括使用所述转换函数来计算针对所述目标姿态的所述机器人控制坐标系中的控制姿态即目标控制姿态的工序。
9.一种机器人系统，决定机器人的控制位置，其特征在于，具备：
机器人；以及
控制部，控制所述机器人，
所述控制部执行如下处理：
(a)将N设为3以上的整数，获取真实空间中的N个真实基准位置以及所述机器人的控制点分别位于所述N个真实基准位置时的机器人控制坐标系中的N个控制基准位置的处理；
(b)将M设为1以上的整数，将分别以所述N个真实基准位置中的多个真实基准位置为顶点的M个图形设定在所述真实空间内，并且求出表示各图形内的真实位置和控制位置的对应关系的转换函数的处理；
(c)受理所述真实空间中的所述控制点的目标位置的输入的处理；
(d)从所述M个图形中选择用于计算针对所述目标位置的控制位置的对象图形的处理；以及
(e)使用与所述对象图形相关的所述转换函数来计算针对所述目标位置的所述机器人控制坐标系中的控制位置即目标控制位置的处理，
由操作者来选择所述真实基准位置和所述控制基准位置中的一方。
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