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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Korrektur einer gelernten
Position für
einen Roboter. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung
zur Korrektur einer gelernten Position, die verwendet wird, um eine gelernte
Position eines Bewegungsprogramms für einen Roboter zu korrigieren
wenn der Roboter, ein zu bearbeitendes Objekt, oder beide bewegt
wird bzw. werden.
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2. Stand der Technik
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Wenn
eine Fertigungsanlage verlagert wird, in welcher ein Roboter zum
Einsatz kommt, werden häufig
der Roboter, ein zu bearbeitendes Objekt (d. h. ein Werkstück), oder
beide verlagert. Dies tritt etwa in den folgenden Fällen auf:
- – Eine
in Betrieb befindliche Anlage wird an einen anderen Ort verlegt.
Beispielsweise wird die gesamte Fertigungsanlage in eine andere,
möglicherweise überseeische,
Betriebsstätte
verlagert.
- – Nachdem
ein System an einem anderen Platz in Betrieb genommen worden ist,
wird das System an die Fertigungsstätte verlegt und dort aufgebaut.
Beispielsweise wird eine neue Fertigungsanlage zunächst in
einer provisorischen Betriebsstätte
in Betrieb genommen, um die Arbeitsweise der Fertigungsanlage durchzugehen.
Sodann wird die Anlage an die tatsächliche Fertigungsstätte verlagert.
- – Aufgrund
der Umstrukturierung einer Anlage werden ein Roboter und ein Teil
der Werkstücke verlagert.
Beispielsweise wird die Anzahl an Fertigungsteilen erhöht oder
eine Roboterposition wird verändert,
um die Produktivität
zu verbessern.
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Wird
die Anlage verlagert, ergibt sich nach der Verlagerung ein Unterschied
in den Positionen des Roboters und des Werkstücks. Daher kann ein Bewegungsprogramm
für den
Roboter, welches vor der Verlagerung der Fertigungsanlage trainiert
wurde, nicht so verwendet werden, wie es ist. Die trainierte bzw.
gelernte Position muss korrigiert werden. Ein Bediener korrigiert
das Bewegungsprogramm, wobei er jede gelernte Position durchgeht
indem er diese mit dem Werkstück
in Übereinstimmung
bringt. Diese Arbeit zur Korrektur des Trainings ist sehr mühsam. Insbesondere
bei einer Anlage mit vielen Robotern zum Punktschweißen von
Automobilen ist die Anzahl der Schritte dieser Trainings-Korrekturarbeit beim
Verlagern der Anlage enorm.
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Um
die Zeit zu verkürzen,
die für
die Trainings-Korrekturarbeit nach dem Verlagern der Anlage erforderlich
ist, werden bisher die folgenden Verfahren verwendet, und zwar entweder
unabhängig voneinander
oder in Kombination miteinander:
- – Ein Verfahren
unter Verwendung mechanischer Mittel:
Abstecklinien, Markierungen,
und eine Befestigungsvorrichtung werden verwendet, um Roboter und
periphere Vorrichtungen so zu installieren, dass ihre relativen
Positionen vor und nach der Verlagerung der Anlage so identisch
wie möglich sind.
- – Eine
Programmverlagerung mittels Aufsetzen ("touchup"):
Eine Werkzeugspitze ("tool center point", nachfolgend abgekürzt als "TCP") des Roboters wird
auf drei oder mehrere Referenzpunkte auf dem Werkstück oder
einer den Roboter haltenden Haltevorrichtung aufgesetzt (d. h.,
der TCP wird exakt mit den Referenzpunkten in Übereinstimmung gebracht). Eine
dreidimensionale Position eines jeden Referenzpunktes, Pi (Xi, Yi,
Zi) [i = 1, ..., n; n ≥ 3],
wird gemessen. Drei oder mehr Referenzpunkte des Werkstückes oder
der Haltevorrichtung vor bzw. nach der Verlagerung werden gemessen.
Eine Positionsveränderung
des Werkstückes
oder der Haltevorrichtung zwischen den Positionen vor und nach der
Verlagerung wird aus den gemessenen Referenzpunkten gewonnen. Die
trainierte bzw. gelernte Position des Roboterprogramms wird entsprechend
dieser Positionsveränderung
verschoben.
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In
Bezug auf die später
zu beschreibende Kalibrierung sind die folgenden Dokumente verfügbar: Roger
Y. Tsai und Reimar K. Lenz, "A
New Technique for Fully Autonomous and Efficient 3D Robotics Hand/Eye
Calibration", IEEE
Trans. an Robotics and Automation, Vol. 5, No. 3, 1989, pp. 345–358, und
die ungeprüfte
Veröffentlichung
der
japanischen Patentanmeldung
Nr. 10-63317 .
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Bei
den obigen Verfahren unter Verwendung mechanischer Mittel beträgt die Genauigkeit
in der Position nach der Neueinrichtung üblicherweise einige Zentimeter.
Es ist praktisch schwierig, eine höhere Präzision sicherzustellen. Daher
ist eine Trainings-Korrekturarbeit
unvermeidbar, um den verbleibenden Fehler zu beseitigen. Es ist
schwierig, eine dreidimensionale Orientierungsänderung beispielsweise aufgrund
von Sinken oder Kippen abzugleichen. Die Genauigkeit einer Senkung
oder einer Neigung hängt
von der visuellen Beobachtung eines Einrichtungsbedieners ab.
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Das
obige Verfahren der Veränderung
des Roboterprogramms mittels Aufsetzens basiert auf Positionsdaten
des Werkstücks
oder der Haltevorrichtung, welche durch Messen ihrer Positionen
vor und nach der Verlagerung mittels des Aufsetzens des Roboters
erhalten werden. Allerdings kann in der tatsächlichen Praxis nicht erreicht
werden, dass das letztlich erhaltene Programm auf einfache Weise hochgenau
arbeitet, weil von den folgenden Fehlern wenigstens einer vorliegt:
Ein Einrichtungsfehler des TCP des Roboters und ein Positionsfehler
des Aufsetzpunktes auf den Referenzpunkten. Für die TCP-Einrichtung oder
das Aufsetzen wird der Roboter manuell mittels "Jog-Feed" oder dergleichen bedient. Der TCP des
Roboters wird mit einem Zielpunkt in Übereinstimmung gebracht. In
diesem Fall haben die TCP-Einrichtung und die Positionierung unterschiedliche
Genauigkeitsgrade, und zwar in Abhängigkeit von der Orientierung
des Roboters, wenn die TCP-Einrichtung und die Positionierung ausgeführt werden,
oder in Abhängigkeit
von den Fähigkeiten
des Bedieners. Diesbezüglich
ist zu sagen, dass nicht einmal ein erfahrener Bediener hochgenaue
Arbeit erreichen kann, da die Positionierung auf visuellen Messungen
basierend ausgeführt
wird. Daher ist es unabdingbar, jede gelernte Position nach der
Verlegung zu korrigieren.
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Es
kostet Zeit, die TCP-Einrichtung und das Aufsetzen korrekt auszuführen. In
vielen Fällen
unterscheidet sich die insgesamt zur Korrektur gelernter Positionen
erforderliche Zeit kaum von der zur Korrektur gelernter Positionen
ohne Verlegung durch Aufsetzen erforderlichen Zeit. Daher wird die
Verlegung durch Aufsetzen nicht oft verwendet.
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Obwohl
Anforderungen der Benutzer zum Ausführen einer genauen, kurzfristigen
Korrektur gelernter Positionen in Bezug auf das Verlegen des Roboters
und des Werkstücks
bestehen, existiert – wie oben
beschrieben – kein
praktikables Verfahren, um dies zu erreichen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme zu lösen. Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
bereitzustellen, welche auf einfache Weise mit hoher Genauigkeit
gelernte Positionen nach einer Verlegung korrigieren kann, und welche
die Beanspruchung eines Bedieners reduzieren kann, der das mit der
Verlegung zusammenhängende
Training korrigiert.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird folgendes vorgeschlagen:
Eine Vorrichtung zur Korrektur einer gelernten Position, die eine gelernte
Position eines Bewegungsprogramms für einen Roboter korrigiert,
der mit einer mechanischen Robotereinheit ausgerüstet ist. Die Vorrichtung zur Korrektur
einer gelernten Position weist folgendes auf: einen Speicher, der
die gelernte Position des Bewegungsprogramms speichert; einen Bildsensor,
der an einem vorgegebenen Teil der mechanischen Robotereinheit vorgesehen
ist und der eine Position und Orientierung des Bildsensors relativ
zu dem vorgegebenen Teil und eine dreidimensionale Position von
jedem von mindestens drei Stellen bzw. Merkmalen misst, die nicht
entlang einer geraden Linie an einem Objekt angeordnet sind, welches
durch den Roboter zu bearbeiten ist; einen Positionsberechner, der
eine dreidimensionale Position von jedem von den mindestens drei
Merkmalen gewinnt, und zwar vor bzw. nach einer Veränderung
einer Position der mechanischen Robotereinheit in Bezug auf das
Objekt, welches zu bearbeiten ist, und basierend auf gemessenen,
durch den Bildsensor gewonnenen Daten; und eine Robotersteuerungseinrichtung,
welche die gelernte Position des im Speicher gespeicherten Bewegungsprogramms
basierend auf einer Veränderung in
der vom Positionsberechner gewonnenen relativen Position korrigiert.
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In
diesem Fall weist die mechanische Robotereinheit einen Endeffektor
auf, der das Objekt bearbeitet. Der Bildsensor kann an dem Endeffektor
angebracht sein.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird folgendes vorgeschlagen: Eine
weitere Vorrichtung zur Korrektur einer gelernten Position, welche
eine gelernte Position eines Bewegungsprogramms für einen
Roboter korrigiert, der mit einer mechanischen Robotereinheit ausgerüstet ist.
Die Vorrichtung zur Korrektur einer gelernten Position beinhaltet:
Einen Speicher, der die gelernte Position des Bewegungsprogramms
speichert; einen Bildsensor, der an einem vorbestimmten Teil vorgesehen
ist, welches nicht zu der mechanischen Robotereinheit gehört, und
wobei der Bildsensor eine dreidimensionale Position von jedem von
mindestens drei Merkmalen misst, die nicht entlang einer geraden
Linie an einem durch den Roboter zu bearbeitenden Objekt angeordnet
sind, und der Bildsensor eine dreidimensionale Position von jedem
von mindestens drei Stellen bzw. Merkmalen misst, die nicht entlang einer
geraden Linie an der mechanischen Robotereinheit angebracht sind;
einen Positionsberechner, der eine dreidimensionale Position von
jedem von den mindestens drei Merkmalen an dem zu bearbeitenden
Objekt und eine dreidimensionale Position von jedem von den mindestens
drei Merkmalen an der mechanischen Robotereinheit vor bzw. nach
einer Veränderung
einer Position der mechanischen Robotereinheit relativ zu dem bearbeitenden
Objekt gewinnt, und zwar basierend auf gemessenen Daten, welche
vom Bildsensor erhalten werden; und eine Robotersteuerungseinrichtung,
welche die gelernte Position des Bewegungsprogramms korrigiert,
die im Speicher gespeichert ist, und zwar basierend auf einer Änderung
in der relativen Position, die vom Positionsberechner gewonnen wird.
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In
diesem Falle ist der Bildsensor an einer anderen mechanischen Robotereinheit
eines zweiten Roboters angebracht, der sich von dem obigen Roboter
unterscheidet.
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Der
Bildsensor ist entfernbar an der mechanischen Robotereinheit angebracht
und kann von der mechanischen Robotereinheit entfernt werden, wenn der
Bildsensor mit der Messung der dreidimensionalen Positionen der
mindestens drei Merkmale des Objekts aufhört.
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Eine
Position und Orientierung des Bildsensors relativ zu der mechanischen
Robotereinheit kann durch Messung eines Referenzobjekts an einer vorbestimmten
Position von einer Mehrzahl verschiedener Punkte aus gewonnen werden,
und zwar jedes Mal dann, wenn der Bildsensor an der mechanischen Robotereinheit
angebracht ist.
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Die
mindestens drei Stellen bzw. Merkmale des Objekts können charakteristische
Gestaltmerkmale sein, die das Objekt aufweist.
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Alternativ
können
die mindestens drei Stellen bzw. Merkmale des Objekts Referenzmarkierungen
sein, die auf dem Objekt ausgebildet sind.
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Der
Bildsensor kann eine Kamera aufweisen, die eine Bildverarbeitung
durchführt,
und die Kamera kann eine dreidimensionale Position eines gemessenen
Merkmals durch Abbilden des gemessenen Teils bei einer Mehrzahl
unterschiedlicher Positionen gewinnen. Diese Kamera kann beispielsweise eine
TV-Kamera für
industrielle Zwecke sein.
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Der
Bildsensor kann ein dreidimensionaler Bildsensor sein. Der dreidimensionale
Bildsensor kann eine Kombination einer TV-Kamera für industrielle
Zwecke mit einem Projektor sein.
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Gemäß jedem
der obigen Aspekte der Erfindung misst der an der mechanischen Robotereinheit angebrachte
Bildsensor dreidimensionale Positionen einer Mehrzahl spezifischer
Stellen bzw. Merkmale an dem zu bearbeitenden Objekt. Basierend
auf dreidimensionalen vor bzw. nach der Verlegung gemessenen Positionen
wird eine zur Korrektur der gelernten Position erforderliche Koordinatenumwandlung gewonnen.
Die gelernte Position des Programms wird korrigiert, indem die Koordinatenumwandlung
in die gelernten Positionsdaten des Bewegungsprogramms eingearbeitet
wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung weiter ersichtlich. Hierbei wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
genommen, von denen:
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1 ein
Blockdiagramm ist, welches in schematischer Form eine Anordnung
eines Roboters mit einer Vorrichtung zur Korrektur einer gelernten Position
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine
Gesamtansicht eines Robotersystems gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 ein
Blockschaltbild einer Robotersteuerungseinrichtung ist;
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4 ein
Blockschaltbild einer Bildverarbeitungseinheit ist;
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5 ein
Flussdiagramm ist, welches eine Übersicht über eine
Prozedur zur Korrektur einer gelernten Position gemäß der Ausführungsform
zeigt;
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6 eine
Darstellung ist, welche die Kalibrierung eines Bildsensors erläutert;
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7 eine
Darstellung ist, welche eine Messung von Positionen von Referenzmarkierungen
auf einer Haltevorrichtung unter Verwendung eines Bildsensors erläutert;
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8 eine
Gesamtansicht eines Robotersystems gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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9 eine
Darstellung ist, welche ein Beispiel für Referenzmarkierungen zeigt,
die an einer mechanischen Robotereinheit eines zweiten Roboters
gebildet sind, der in 8 gezeigt ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Vorrichtung zur Korrektur
einer gelernten Position gemäß Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung erläutert.
Wie in 1 gezeigt, ist die Vorrichtung zur Korrektur einer
gelernten Position gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgebildet, um eine gelernte Position eines Bewegungsprogramms
für einen
Roboter zu korrigieren, wenn entweder der Roboter mit einer mechanischen
Robotereinheit, ein durch den Roboter zu bearbeitendes Objekt, oder
beide verlagert werden. Die Vorrichtung zur Korrektur einer gelernten
Position weist folgendes auf: Einen Speicher, der die gelernte Position
des Bewegungsprogramms speichert; einen Bildsensor, der ausgebildet
ist, um eine dreidimensionale Position von jedem von mindestens
drei Stellen bzw. Merkmalen zu messen, welche nicht entlang einer
geraden Linie an dem durch den Roboter zu bearbeitenden Objekt angeordnet
sind; einen Positionsberechner, der eine dreidimensionale Position
von jedem von den mindestens drei Stellen bzw. Merkmalen vor bzw.
nach einer Veränderung
einer Position der mechanischen Robotereinheit relativ zu dem zu
bearbeitenden Objekt gewinnt, und zwar basierend auf gemessenen
Daten, die vom Bildsensor gewonnen wurden; und eine Robotersteuerungseinrichtung, welche
die gelernte Position des im Speicher gespeicherten Bewegungsprogramms
korrigiert, und zwar basierend auf einer Veränderung in der vom Positionsberechner
gewonnenen relativen Position.
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2 ist
eine Gesamtansicht eines Robotersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In 2 bezeichnet
eine Bezugsziffer 1 ein Beispiel für einen bekannten Roboter. Der
Roboter 1 weist eine Robotersteuerungseinrichtung 1a mit
einer in 3 gezeigten Systemkonfiguration
sowie eine mechanische Robotereinheit 1b auf, dessen Arbeitsweise
durch die Robotersteuerungseinrichtung 1a gesteuert wird.
Die Robotersteuerungseinrichtung 1a verfügt über eine
Haupt-CPU (eine
Haupt-Zentralverarbeitungseinheit, "Central Processing Unit", die nachfolgend
einfach als CPU bezeichnet wird) 11, einen Bus 17,
der mit der CPU 11 verbunden ist, einen Speicher ("storage" oder "memory") 12, der
mit dem Bus 17 verbunden ist und aus einem RAM ("Random Access Memory"), einem ROM ("Read-Only Memory") und einem nichtflüchtigen
Speicher besteht, eine Trainings- bzw. Trainingskonsole-Schnittstelle 13,
eine Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 16 für externe Einheiten, eine Servosteuerung 15,
und eine Kommunikationsschnittstelle 14.
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Eine
Lern- bzw. Trainingskonsole 18, welches mit der Trainingskonsole-Schnittstelle 13 verbunden
ist, kann eine übliche
Display- bzw. Anzeigefunktion aufweisen. Ein Bediener bereitet ein
Bewegungsprogramm für
einen Roboter durch manuelle Bedienung der Trainingskonsole 18 vor
und korrigiert und registriert dieses auch durch manuelle Bedienung.
Der Bediener stellt weiterhin verschiedene Parameter ein, bedient
den Roboter auf Basis des gelernten bzw. trainierten Bewegungsprogramms,
und führt
Jog-Feeds im manuellen Modus durch. Ein Systemprogramm zur Unterstützung der
grundlegenden Funktionalität
des Roboters und der Robotersteuerungseinrichtung ist im ROM des
Speichers 12 gespeichert. Das Bewegungsprogramm (in diesem
Fall zum Punktschweißen)
des Roboters, welches gemäß der Applikation
und der relevanten, eingestellten Daten trainiert wurde, wird im
nichtflüchtigen Speicher
des Speichers 12 gespeichert. Ein Programm und Parameter
zur Durchführung
der für
die Korrektur der gelernten Positionsdaten verwendeten, nachfolgend
zu beschreibenden Verarbeitung werden ebenfalls in dem nichtflüchtigen
Speicher des Speichers 12 gespeichert. Der RAM des Speichers 12 wird
für einen
Speicherbereich zum temporären Speichern
verschiedener von der CPU 11 verarbeiteter Daten verwendet.
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Die
Servosteuerung 15 verfügt über Servosteuerungen
#1 bis #n, wobei n eine Gesamtanzahl der Achsen des Roboters ist.
Im vorliegenden Fall wird angenommen, dass n gleich 6 ist. Die Servosteuerung 15 empfängt einen
Verstellungsbefehl, welcher mittels Bedienungshandlungen (wie etwa
einer Pfad-Plan-Vorbereitung, einer Interpolation und einer inversen
Transformation basierend auf dem Plan) vorbereitet wurde, um den
Roboter zu steuern. Die Servosteuerung 15 gibt Moment("torque")befehle an Servoverstärker A1
bis An aus, und zwar basierend auf dem Verstellungsbefehl und Rückkopplungssignalen,
welche von nicht gezeigten Impulskodierern empfangen werden, die
zu den Achsen gehören.
Basierend auf den Momentbefehlen versorgen die Servoverstärker A1
bis An Servomotoren der entsprechenden Achsen mit Strom, wodurch
die Servomotoren getrieben werden. Die Kommunikationsschnittstelle 14 ist
mit dem Positionsberechner verbunden, d. h. einer Bildverarbeitungseinheit 2,
die in 2 gezeigt ist. Die Robotersteuerungseinrichtung 1a tauscht
messungsrelevante Befehle und gemessene Daten (die später geschrieben
werden) über
die Kommunikationsschnittstelle 14 mit der Bildverarbeitungseinheit 2 aus.
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Ein
Blockdiagramm der Bildverarbeitungseinheit 2 ist in 4 gezeigt.
Die Bildverarbeitungseinheit 2 verfügt über eine CPU 20 mit
Mikroprozessoren, und verfügt
weiterhin über
ein ROM 21, eine Bildverarbeitungseinheit 22,
eine Kameraschnittstelle 23, eine Monitorschnittstelle 24,
eine Ein-/Ausgabe("Input/Output", I/O)-Einheit 25,
einen Framespeicher (d. h. einen Bildspeicher) 26, einen
nichtflüchtigen
Speicher 27, einen RAM 28, und eine Kommunikationsschnittstelle 29.
Diese Einheiten sind jeweils über
eine Busleitung 30 mit der CPU 20 verbunden.
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Mit
der Kameraschnittstelle 23 ist eine Kamera verbunden, die
eine Abbildungseinheit eines Bildsensors 3 darstellt, d.
h. in diesem Falle eine CCD("Charge-Coupled
Device")-Kamera.
Empfängt die
Kamera einen Abbildungsbefehl über
die Kameraschnittstelle 23, nimmt die Kamera ein Bild auf,
und zwar unter Verwendung einer elektronischen Verschlussfunktion,
die in die Kamera eingebaut ist. Die Kamera sendet ein aufgenommenes
Videosignal über
die Kameraschnittstelle 23 an den Framespeicher 26.
Der Framespeicher 26 speichert das Videosignal in der Form
eines Grauskalensignals. Ein Display, wie etwa ein CRT ("Cathode Ray Tube") oder ein LCD ("Liquid Crystal Display") ist als Monitor 2a (vgl. 2 und 6)
mit der Monitorschnittstelle 24 verbunden. Der Monitor 2a stellt
je nach Bedarf gegenwärtig
mit der Kamera aufgenommene Bilder, im Framespeicher 26 gespeicherte
Bilder früherer
Zeitpunkte oder durch die Bildverarbeitungseinheit 22 verarbeitete
Bilder dar.
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Die
Bildverarbeitungseinheit 22 analysiert das im Framespeicher 26 gespeicherte
Videosignal des Werkstücks.
Die Bildverarbeitungseinheit 22 erkennt ausgewählte Referenzmarkierungen 6a, 6b und 6c,
welche nicht entlang einer geraden Linie angeordnet sind und welche
die Positionen von drei Stellen bzw. Markierungen auf einer Haltevorrichtung 5 anzeigen.
Basierend auf dieser Erkennung wird eine dreidimensionale Position
einer jeden der Markierungen 6a, 6b und 6c gewonnen,
wie unten im Detail beschrieben. Ein Programm und Parameter sind im
nichtflüchtigen
Speicher 27 zu diesem Zweck gespeichert. Der RAM 28 speichert
temporär
Daten, welche die CPU 20 verwendet, um verschiedene Verarbeitungen
durchzuführen.
Die Kommunikationsschnittstelle 29 ist mit der Robotersteuerungseinrichtung über die
Kommunikationsschnittstelle 14 auf der Seite der Robotersteuerungseinrichtung
verbunden.
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Nachfolgend
wird erneut auf 2 Bezug genommen. Ein Endeffektor,
wie etwa ein Arbeitswerkzeug 1d (im vorliegenden Beispiel
eine Schweißpistole
zum Punktschweißen)
wird an ein vorderes Ende eines Roboterarms 1c der mechanischen
Robotereinheit 1b des Roboters 1 angesetzt. Der
Roboter 1 schweißt
ein Werkstück 4 (im
vorliegenden Beispiel ein zu verschweißendes Metallblech). Das Werkstück 4 wird
von der Haltevorrichtung 5 gehalten. Zwischen dem Werkstück 4 und
der Haltevorrichtung 5 besteht eine konstante relative positionsbezogene
Beziehung zueinander. Diese relative Beziehung ändert sich durch eine Versetzung nicht,
wie unten beschrieben. Ein Beispiel für die Haltevorrichtung 5 ist
eine Befestigungseinrichtung mit einem Klammermechanismus, der das
Metallblech befestigt. Das zu bearbeitende Objekt (nachfolgend nur
als Objekt bezeichnet) gemäß der vorliegenden Erfindung
ist das Werkstück 4,
oder das Werkstück 4 und
die Haltevorrichtung 5, wenn die Haltevorrichtung 5 verwendet
wird.
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Das
Bewegungsprogramm für
den Roboter, der das Schweißen
ausführt,
wird im Voraus trainiert und ist in der Robotersteuerungseinrichtung 1a gespeichert.
Der Bildsensor (d. h., ein Sensorkopf) 3 ist mit der Bildverarbeitungseinheit 2 verbunden.
Die Bildverarbeitungseinheit 2 verarbeitet ein vom Bildsensor 3 kommendes
Bild und erfasst einen spezifischen Punkt oder eine Position einer
charakteristischen Struktur bzw. eines charakteristischen Gestaltmerkmals
innerhalb des Sensorbildes. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist der Bildsensor 3 eine CCD-Kamera, welche ein zweidimensionales
Bild aufnimmt. Der Bildsensor 3 ist lösbar an einem vorgegebenen
Teil angebracht, wie etwa dem Arbeitswerkzeug 1d des Roboters.
Dies geschieht durch geeignete Befestigungsmittel, wie etwa Ansaugen
bzw. Anziehen durch einen Permanentmagneten oder Klammern unter
Verwendung einer Schraubstockfunktion. Der Bildsensor 3 kann nach
einer Messung und vor der unten beschriebenen Versetzung vom Arbeitswerkzeug 1d entfernt werden
und nach der Versetzung erneut angebracht werden. Alternativ kann
das Arbeitswerkzeug 1d mit weiterhin angebrachtem Bildsensor 3 versetzt
werden, sofern dieses kein Problem darstellt. Im ersteren Fall kann
ein einzelner Bildsensor verwendet werden, um gelernte Positionen
einer Mehrzahl von Robotern zu korrigieren. Eine relative Beziehung
zwischen einem Koordinatensystem Σf
einer mechanischen Schnittstelle eines abschließenden Gliedes des Roboters 1 und
einem Referenzkoordinatensystem Σc
des Bildsensors kann im voraus oder aber durch Kalibrierung eingestellt
werden, wenn der Bildsensor 3 an dem Arbeitswerkzeug 1d angesetzt wird.
Wird der Bildsensor 3 nach der Messung und vor der Versetzung
abgenommen, wird die Kalibrierung auch nach der Versetzung durchgeführt. Wie nachfolgend
kurz erläutert,
wird der Bildsensor mit einer bekannten Technik kalibriert.
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Wie
oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden
Erfindung die gelernte Position des Bewegungsprogramms für den Schweißroboter
auf einfache und genaue Weise vollständig korrigiert werden, wenn
eine Position des Roboters 1 sich relativ zu dem Objekt
verändert,
nachdem der Roboter 1, die Haltevorrichtung 5 oder
beide verschoben werden. Zu diesem Zweck wird bei diesem Ausführungsbeispiel
eine Verarbeitungsprozedur ausgeführt, die anhand des in 5 gezeigten
Flussdiagramms beschrieben wird.
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In
dem in 5 gezeigten Flussdiagramm betrifft die Verarbeitung
der Schritte 100 bis 105 die Messung vor der Versetzung.
In diesen Schritten wird vor der Versetzung das Messen vorbereitet
und dreidimensionale Positionen der drei an der Haltevorrichtung 5 gebildeten
Referenzmarkierungen werden gemessen. In Schritt 200 und
den nachfolgenden Schritten betrifft die Verarbeitung das Messen
nach der Versetzung. In den Schritten 200 bis 205 nach der
Versetzung wird das Messen vorbereitet und dreidimensionale Positionen
der drei Referenzmarkierungen werden gemessen. In den Schritten 300 bis 302 wird
eine Bewegungsdistanz der Haltevorrichtung in Bezug auf den Roboter
berechnet, und zwar basierend auf den Markierungspositionen vor
und nach der Versetzung. Die gelernte Position des Bewegungsprogramms
für den
Roboter, die vor der Versetzung trainiert wurde, wird korrigiert.
Nachfolgend wird ein Überblick über die
Arbeitsweise bei jedem Schritt gegeben. In der nachfolgenden Erläuterung werden
Klammern [ ] als Symbol zur Kennzeichnung einer Matrix verwendet.
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Schritt 100:
Der Bildsensor (d. h. die CCD-Kamera) 3 wird an dem Arbeitswerkzeug 1d angesetzt.
Wenn der Bildsensor 3 einen Sensorkopf hat, der mit einer
Kamera und einem Projektor ausgestattet ist, wird dieser Sensorkopf
an dem Arbeitswerkzeug 1d angesetzt. Der Bildsensor 3 ist
lösbar angebracht
und wird später
entfernt (vgl. Schritt 150).
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Schritt 101:
Eine Ansetzungsposition und -orientierung des Sensors werden kalibriert,
um eine relative Positions- und Orientierungsbeziehung zwischen
dem Koordinatensystem Σf
eines abschließenden
Gliedes des Roboters und dem Referenzkoordinatensystem Σc des angesetzten
Bildsensors (d. h. der Kamera) zu gewinnen. Ein bekanntes Kalibrierungsverfahren
kann in geeigneter Weise verwendet werden. 6 zeigt
ein Beispiel einer Anordnung, bei der eines der Kalibrierungsverfahren
verwendet wird. Zunächst
wird ein Referenzobjekt R zur Kalibrierung verwendet, welches eine
Mehrzahl von Punkten d beinhaltet, die in einem bekannten Intervall
angeordnet sind. Das Referenzobjekt R wird innerhalb eines Arbeitsbereiches
des Roboters platziert. Dieses Referenzobjekt R ist eines, welches
allgemein zum Kalibrieren des Bildsensors verwendet wird.
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Der
Bediener setzt in einem manuellen Modus wie dem Jog-Feed den Roboter
an eine erste Position A1, bei der sich das Referenzobjekt R innerhalb des
Gesichtsfeldes des Bildsensors befindet. Der Bediener bedient die
Tastatur der Bildverarbeitungseinheit, um die Aufnahme eines Bildes
für eine
erste Kalibrierung zu befehlen. Die Bildverarbeitungseinheit 2 nimmt
ein Bild vom Bildsensor auf. Die Bildverarbeitungseinheit analysiert
das Referenzobjekt R zur Kalibrierung und gewinnt Daten einer Position
und Orientierung [D1] des Referenzobjektes R aus der Sicht des Sensorkoordinatensystems Σc aus gesehen,
und zwar aus den Positionen der Punkte auf dem Bild, der Punktintervalle
und einem Punktmuster. Parallel dazu zieht die Bildverarbeitungseinheit
eine Position und Orientierung [Al] des Koordinatensystems Σf des abschließenden Gliedes
zum Zeitpunkt der Bildaufnahme heran, und zwar über die Kommunikationsschnittstelle
von der Robotersteuerungseinrichtung, und speichert [D1] und [A1]
im Speicher der Bildverarbeitungseinheit.
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In
gleicher Weise wird der Roboter zu einer anderen Position A2 bewegt,
und [D2] und [A2] werden gespeichert. Weiterhin wird der Roboter
an eine Position A3 bewegt, die sich nicht auf einer geraden, Al
und A2 verbindenden Linie befindet. [D3] und [A3] werden gespeichert.
Generell werden [Di] und [Ai] bei drei oder mehreren unterschiedlichen
Positionen gewonnen, die sich nicht auf einer geraden Linie befinden.
Die Bildverarbeitungseinheit berechnet über eine Mehrzahl von Paaren
[Di] und [Ai], die auf diese Weise erhalten werden, eine Position
und Orientierung [S] des Sensor-Koordinatensystems Σc relativ zum
abschließenden
Glied Σf,
und speichert das berechnete Ergebnis [S]. Verschiedene Verfahren
zum Berechnen von [S] sind bekannt. Aus diesem Grund wird auf eine
detaillierte Erläuterung
verzichtet (vgl. "A
New Technique for Fully autonomous and Efficient 3D-Robotics Hand/Eye
Calibration", IEEE
Trans. an Robotics and Automation, Vol. 5, No. 3, 1989, pp. 345–358).
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Verschiedene
Verfahren zum Kalibrieren eines dreidimensionalen Bildsensors mit
einer Kamera und einem Projektor, die in Kombination miteinander vorliegen,
sind ebenfalls bekannt, weshalb auf eine detaillierte Erläuterung
verzichtet wird (vgl. beispielsweise die ungeprüfte Veröffentlichung der
japanischen Patentanmeldung Nr. 10-63317 ).
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Bei
dem obigen Ausführungsbeispiel
wird die Beziehung zwischen dem Koordinatensystem Σf eines abschließenden Gliedes
und dem Referenzkoordinatensystem Σc des Bildsensors mittels Kalibrierung
eingestellt. Ist eine Kamera-Ansetzbefestigung so ausgebildet, dass
der Bildsensor stets in der gleichen Position und Orientierung am
abschließenden Glied
des Roboters angebracht werden kann, so kann die Kalibrierung übersprungen
werden und es kann über
eine Eingabeeinheit, wie etwa eine Tastatur, eine im Voraus bekannte
Beziehung zwischen Σc und Σf in der
Bildverarbeitungseinheit eingestellt werden.
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Wird
die Kalibrierung – wie
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel – jedes
Mal ausgeführt, wenn
der Bildsensor angesetzt wird, ist keine besondere Genauigkeit beim
Ansetzen des Bildsensors am Arbeitswerkzeug zu beachten. Mit anderen
Worten, selbst wenn das Ansetzen des Bildsensors am Arbeitswerkzeug
einen Fehler aufweist, kann dieser Fehler durch die Kalibration
abgefangen werden. Somit ergibt sich ein Vorteil dadurch dass sich
der Ansetzungsfehler nicht auf die Genauigkeit der Messung auswirkt.
Ist beim Ansetzen keine besonders ausgeprägte Reproduzierbarkeit von
Position und Orientierung erforderlich, führt dies zu dem Vorteil, dass
ein einfacher Ansetzungsmechanismus verwendet werden kann, wie etwa
ein Magnet oder ein Schraubstockmechanismus.
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Schritte 102, 103, 104 und 105:
Nach der Beendigung der Kalibration werden dreidimensionale Positionen
der ersten bis dritten Referenzmarkierungen (vgl. 6a bis 6c in 2)
gemessen, die auf der das Werkstück 4 haltenden
Haltevorrichtung 5 gebildet sind. Die drei Referenzmarkierungen
werden an Positionen gewählt,
die sich nicht auf einer geraden Linie befinden. Jede dieser Referenzmarkierungen wird
als eine Kreis- oder Kreuzform gebildet und wird an dem Werkstück oder
der Haltevorrichtung vorbereitet oder angesteckt bzw. angeklebt,
wenn das Werkstück
oder die Haltevorrichtung kein Merkmal aufweisen, welches der Bildsensor
auf einfache Weise erfassen kann, wie etwa bei einem ebenen Blech.
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Anstelle
auf künstliche
Weise Referenzmarkierungen vorzusehen, können (soweit vorhanden) gebrauchsfertige
Teile mit einer charakteristischen Gestalt bzw. Struktur verwendet
werden. Löcher
und Ecken bzw. Winkel, deren Positionen mittels Bildverarbeitung
auf genaue Weise gewonnen werden können, sind für derartige
Teile vorzuziehen. Es bestehen keine besonderen Einschränkungen
für diese Teile,
solange sie ein Merkmal haben, dessen Position durch den Bildsensor
erfasst werden kann. Von den Referenzmarkierungen oder alternativ
den charakteristischen Gestalt- bzw. Strukturmerkmalen oder charakteristischen
Teile können
alle oder ein Teil auf dem Werkstück 4 vorgesehen sein.
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Wie
konkret in 7 gezeigt, bedient der Bediener
den Roboter, um den Roboter an eine Position B1 zu bewegen, bei
welcher die erste Referenzmarkierung 6a sich im Blickfeld
des Bildsensors befindet. Der Bediener gibt über die Tastatur der Bildverarbeitungseinheit
die Anweisung, ein Bild aufzunehmen. Die Bildverarbeitungseinheit
nimmt durch den Sensor ein Bild auf und erfasst die Position der
ersten Referenzmarkierung 6a auf dem Bild. Parallel dazu zieht
die Bildverarbeitungseinheit über
die Kommunikationsschnittstelle eine Position [B1] des abschließenden Gliedes Σf zum Aufnahmezeitpunkt
von der Robotersteuerungseinrichtung heran.
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Als
nächstes
setzt der Bediener den Roboter von B1 auf eine Position B1' in einem gewissen
Abstand von B1. Basierend auf den Anweisungen des Bedieners nimmt
die Bildverarbeitungseinheit das Bild des Sensors auf, erfasst die
Position der ersten Referenzmarkierung 6a auf dem Bild
und zieht eine Roboterposition [B1'] heran, und zwar in gleicher Weise
wie für
die Position B1.
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Die
Position des Sensor-Koordinatensystems Σc bei [B1] und [B1'] im Roboter-Koordinatensystem
wird aus [B1] und [B1']
gewonnen. Die Position und Orientierung [S] des Sensor-Koordinatensystems Σc relativ
zum abschließenden
Glied Σf
wird durch die Kalibration erhalten. Unter Verwendung dieser Position
und der Position der Markierung 6a auf dem Bild, welches
bei [B1] und [B1']
erfasst wurde, kann eine dreidimensionale Position P1 (x1, y1, z1)
der Markierung 6a im Roboterkoordinatensystem gewonnen
werden, und zwar basierend auf einem bekannten Stereosicht-Prinzip. Ist der
Bildsensor ein dreidimensionaler Bildsensor unter Verwendung eines
Projektors, kann die Position P1 (x1, y1, z1) jeder Referenzmarkierung
durch Abbilden bei einer Roboterposition gemessen werden.
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Die
gewonnene Position P1 (x1, y1, z1) wird über die Kommunikationsschnittstelle
an die Robotersteuerungseinrichtung übergeben und wird im Speicher
innerhalb der Robotersteuerungseinrichtung gespeichert. Die Auflösung eines üblichen Bildsensors
liegt zwischen 1/500 bis 1/1000 oder darüber, bezogen auf den Gesichtsfeldbereich.
Daher kann der Bildsensor Positionen der Referenzmarkierungen mit
einer wesentlich höheren
Genauigkeit messen als dies durch visuelle Beobachtung möglich ist.
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In
gleicher Weise versetzt der Bediener den Roboter an Positionen,
bei denen sich die zweiten bzw. dritten Referenzmarkierungen 6b und 6c sich
innerhalb des Blickfeldes des Sensors befinden. Der Bediener misst
dreidimensionale Positionen P2 (x2, y2, z2) und P3 (x3, y3, z3)
der zweiten bzw. dritten Markierung und speichert diese dreidimensionale Positionen
im Speicher innerhalb der Robotersteuerungseinrichtung. Um den Roboter
an die Messungspositionen zu setzen, kann der Bediener den Roboter manuell
mittels Jog-Feed versetzen. Alternativ kann ein Roboterbewegungsprogramm
zum Messen der Markierungs-Messungspositionen im Voraus vorbereitet
werden und jede Messungsposition wird dem Bewegungsprogramm antrainiert.
Die gemessenen Positionen der drei Referenzmarkierungen können im
Speicher der Bildverarbeitungseinheit gespeichert werden.
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Schritt 150:
Nachdem die Referenzmarkierungen vor der Versetzung gemessen wurden,
kann der Bildsensor abgenommen werden. Alternativ ist es nicht erforderlich,
den Bildsensor vom Arbeitswerkzeug abzunehmen. Der Roboter 1 und
die Haltevorrichtung 5 werden an unterschiedliche Positionen
versetzt und werden wieder aufgebaut.
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Schritte 200 und 201:
Nach der Versetzung wird der Bildsensor wieder am vorderen Ende
des Roboter-Arbeitswerkzeuges angebracht. Nach demselben Prozess
wie vor der Versetzung wird nochmals eine Kalibration ausgeführt. Wurde
der Bildsensor am vorderen Ende des Roboter-Arbeitswerkzeugs angesetzt
belassen, können
diese Schritte übersprungen
werden.
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Schritte 202, 203, 204 und 205:
Nach demselben Prozess wie vor der Versetzung werden Positionen
der Referenzmarkierungen 6a, 6b und 6c auf der
Haltevorrichtung in der Anordnung nach der Versetzung erneut gemessen.
Die nach der Versetzung gewonnenen Markierungspositionen P1' (x1', y1', z1'), P2' (x2', y2', z2') und P3' (x3', y3', z3') werden gespeichert.
An dieser Stelle im Verfahren werden die Referenz-Markierungspositionen
vor der Versetzung P1 (x1, y1, z1), P2 (x2, y2, z2) und P3 (x3,
y3, z3) und die Referenz-Markierungspositionen nach der Versetzung
P1' (x1', y1', z1'), P2' (x2', y2', z2') und P3' (x3', y3', z3') für die drei
Referenzmarkierungen auf der Haltevorrichtung 5 im Speicher
der Robotersteuerungseinrichtung gespeichert.
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Der
Bediener bedient die Roboter-Trainingskonsole 18, um das
Bewegungsprogramm anzuweisen, welche gelernten Positionen korrigiert
werden sollen. Als nächstes
weist der Bediener den Speicherbereich an, in dem die Positionen
der drei Referenzmarkierungen vor bzw. nach der Versetzung gespeichert
sind, und gibt Anweisungen um die gelernten Positionen des Bewegungsprogramms
zu korrigieren.
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Schritt 300:
Die Robotersteuerungseinrichtung berechnet aus den Referenzmarkierungs-Positionen
P1, P2 und P3 vor der Versetzung eine Matrix [W1], welche die Position
und Orientierung der Haltevorrichtung vor der Versetzung ausdrückt.
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Schritt 301:
Die Robotersteuerungseinrichtung berechnet aus den Referenzmarkierungs-Positionen
P1', P2' und P3' nach der Versetzung
eine Matrix [W2], welche die Position und Orientierung der Haltevorrichtung
nach der Versetzung ausdrückt.
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Diese
vor und nach der Versetzung gewonnenen Matrizen stehen in folgender
Beziehung zueinander, wobei P die gelernte bzw. Trainingsposition vor
der Versetzung und P' die
gelernte bzw. Trainingsposition nach der Versetzung angibt: inv[W1] P = inv[W2]P' (1)wobei
inv[Wi] eine inverse Matrix von [Wi] ist. Aus dem obigen Ausdruck
kann unter Verwendung von W1, W2 und P die gelernte Position P', die nach der Versetzung
zu korrigieren ist, wie folgt gewonnen werden: P' =
[W2] inv[W1] P. (2)
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Somit
kann die gelernte Position nach der Versetzung gewonnen werden,
wenn die Matrix [W2] inv[W1] P mit der gelernten Position P vor
der Versetzung auf der linken Seite multipliziert wird. Darauf basierend,
wird [W2] inv[W1] P innerhalb der Robotersteuerungseinrichtung berechnet.
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Schritt 302:
Die Koordinatenumwandlung wird unter Verwendung des obigen Ausdrucks
(2) an alle gelernten Positionen des zugeordneten Bewegungsprogramms übergeben.
Auf diese Weise kann die gelernte Position nach Korrektur der relativen
Positionsabweichung zwischen dem Roboter und dem Objekt aufgrund
der Versetzung gewonnen werden.
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Das
Anbringen des Bildsensors am Arbeitsroboter mit Endeffektor ist
oben erklärt
worden. Wie in 8 gezeigt, kann bei einem weiteren
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zusätzlich zum
die Arbeit ausführenden
Roboter 1 ein zweiter Roboter 1' vorgesehen sein, welcher eine
weitere mechanische Robotereinheit 1b' enthält. Die mechanische Robotereinheit 1b' weist den Bildsensor 3 auf, welche
dreidimensionale Positionen der Referenzmarkierungen 6a bis 6c oder
alternativ dazu charakteristische Strukturen misst. Für diesen
Fall ist es notwendig, zusätzlich
zu der Position des Objekts die Position der mechanischen Robotereinheit 1b,
die das Objekt bearbeitet, zu gewinnen.
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Für diesen
Zweck werden, wie in 9 gezeigt, auf einer Roboterbasis 8 der
mechanischen Robotereinheit 1b Referenzmarkierungen 7a bis 7c auf
mindestens drei Stellen (genau drei Stellen in diesem Beispiel)
gesetzt, die sich nicht auf einer geraden Linie befinden. Diese
Positionskoordinaten können
vor und nach der Versetzung unter Verwendung des Bildsensors 3 gemessen
werden, der an der mechanischen Robotereinheit 1b' angebracht
ist. Dies kann in gleicher Weise geschehen wie wenn die drei Referenzmarkierungen 6a bis 6c an
der Haltevorrichtung 5 gemessen werden. Vorzugsweise werden
die Referenzmarkierungen 7a bis 7c an der mechanischen
Robotereinheit 1b an Stellen wie die Roboterbasis 8 gesetzt,
die sich nicht bewegen, wenn sich die Orientierung der mechanischen
Robotereinheit 1b ändert.
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Werden
die Referenzmarkierungen an Stellen gesetzt, deren Positionen sich
mit der Orientierung der mechanischen Robotereinheit 1b ändern, hat
die mechanische Robotereinheit 1b vorzugsweise zur Messzeit
vor der Versetzung und zur Messzeit nach der Versetzung die gleiche
Orientierung. Hat die mechanische Robotereinheit 1b eine
unterschiedliche Orientierung, ist es erforderlich, eine Veränderung
in der Position des Roboters nach dem Versetzen unter Berücksichtigung
des Unterschiedes der Orientierungen zu gewinnen. Dies erfordert
eine komplexe Berechnung und kann leicht zu Fehlern führen.
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Um
das Programm zu versetzen, wird eine Position der mechanischen Robotereinheit 1b relativ zu
der anderen mechanischen Robotereinheit 1b' berechnet, an welcher der Bildsensor
angebracht ist, und zwar basierend auf den drei Referenzmarkierungen 7a bis 7c der
mechanischen Robotereinheit 1b. Diese relative Position
wird mit demselben Verfahren berechnet wie dasjenige, welches zum
Berechnen der Position basierend auf den Referenzmarkierungen 6a bis 6c in
dem obigen Ausführungsbeispiel verwendet
wurde. Daher wird eine detaillierte Erläuterung dieser Berechnung übersprungen.
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Eine
Position (d. h. eine Matrix) der Haltevorrichtung 5 relativ
zur mechanischen Robotereinheit 1b wird unter Verwendung
der gewonnenen Position der mechanischen Robotereinheit 1b berechnet.
Die gelernte Position wird in Schritt 300 und den nachfolgenden
Schritten versetzt, wobei das gleiche Verfahren verwendet wie dasjenige,
welches in dem obigen Ausführungsbeispiel
verwendet wurde (bei dem der Messroboter und der Roboter, dessen
gelernte Positionen korrigiert werden, derselbe ist).
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Anzahl der Schritte der Trainings-Korrekturarbeit aufgrund
der Versetzung vorteilhaft aufgrund der nachfolgend beschriebenen
Effekte (1) und (2) verringert werden.
- (1)
Der Bildsensor misst Positionen ohne ein Aufsetzverfahren zu verwenden,
welches eine Positionierung basierend auf visueller Erkennung beinhaltet.
Daher kann eine hochgenaue Messung erreicht werden, wie sie basierend
auf visueller Erken nung nicht erreicht werden kann. Da eine visuelle
Bestätigung
nicht erforderlich ist, hängt
die Messung nicht von den Fähigkeiten
des Bedieners ab. Da der Bildsensor die Messung automatisch ausführt, wird
die Arbeit in kurzer Zeit durchgeführt.
- (2) Der Bildsensor erkennt die Positionen und Orientierungen
des vorderen Endes des Roboterarms und des Bildsensors, indem er
von verschiedenen Punkten aus auf ein Referenzobjekt schaut. Daher
kann der Bildsensor angebracht werden, wenn es erforderlich ist.
Die Position und Orientierung eines Teils, an dem der Bildsensor angebracht
ist, erfordert keine hohe Genauigkeit. Daher kann diese Arbeit einfach
ausgeführt
werden.
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Nachdem
die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, die zum Zweck der Erläuterung ausgewählt wurden,
sollte es ersichtlich sein, dass durch einen Fachmann zahlreiche
Modifikationen an diesen Ausführungsbeispielen
vorgenommen werden können, ohne
vom grundlegenden Konzept und Bereich der Erfindung abzuweichen.