JP2002307346A - ロボットの視覚座標校正方法および装置 - Google Patents
ロボットの視覚座標校正方法および装置Info
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- JP2002307346A JP2002307346A JP2001119627A JP2001119627A JP2002307346A JP 2002307346 A JP2002307346 A JP 2002307346A JP 2001119627 A JP2001119627 A JP 2001119627A JP 2001119627 A JP2001119627 A JP 2001119627A JP 2002307346 A JP2002307346 A JP 2002307346A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 計測点の計測精度を向上させ、視野座標とロ
ボット座標との変換の際のキャリブレーション精度を向
上させ得るロボットの視覚座標校正方法および装置を得
ること。 【解決手段】 撮像画像に基づいて把持物体５上に設定
した単一の所定の計測点の視覚座標を計測するステップ
と、ロボット座標の既知の点Ｋを中心に把持物体５を２
以上の複数の異なる回転角度をもって回転させ、これら
複数の回転角度での計測点の視覚座標を計測するステッ
プと、回転前の計測点の視覚座標と回転後の複数の回転
角度での複数の視覚座標との変換を用いて撮像画像中の
回転不動点の視覚座標を算出し、ロボット座標の既知の
点と回転不動点の視覚座標とを同一点としてロボット座
標と視覚座標の校正を行うステップとを備える。
ボット座標との変換の際のキャリブレーション精度を向
上させ得るロボットの視覚座標校正方法および装置を得
ること。 【解決手段】 撮像画像に基づいて把持物体５上に設定
した単一の所定の計測点の視覚座標を計測するステップ
と、ロボット座標の既知の点Ｋを中心に把持物体５を２
以上の複数の異なる回転角度をもって回転させ、これら
複数の回転角度での計測点の視覚座標を計測するステッ
プと、回転前の計測点の視覚座標と回転後の複数の回転
角度での複数の視覚座標との変換を用いて撮像画像中の
回転不動点の視覚座標を算出し、ロボット座標の既知の
点と回転不動点の視覚座標とを同一点としてロボット座
標と視覚座標の校正を行うステップとを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多関節ロボットな
どのロボットにカメラなどの撮像手段を付設し、この撮
像手段による撮像画像を用いてロボットを制御するロボ
ットシステムにおいて、前記撮像手段による視覚座標と
ロボット座標との変換に係わるロボットの視覚座標校正
方法および装置に関するものである。
どのロボットにカメラなどの撮像手段を付設し、この撮
像手段による撮像画像を用いてロボットを制御するロボ
ットシステムにおいて、前記撮像手段による視覚座標と
ロボット座標との変換に係わるロボットの視覚座標校正
方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】カメラなどの撮像手段でロボットの先端
を撮像した撮像画像をモニタに表示し、このモニタ表示
画面を見ながら、オペレータがロボットあるいはワーク
の位置、姿勢を制御したり或いはティーチングを行うロ
ボットシステムが知られている。
を撮像した撮像画像をモニタに表示し、このモニタ表示
画面を見ながら、オペレータがロボットあるいはワーク
の位置、姿勢を制御したり或いはティーチングを行うロ
ボットシステムが知られている。
【０００３】この種のロボットシステムでは、撮像手段
による視覚座標とロボット座標とを対応づける必要があ
る。
による視覚座標とロボット座標とを対応づける必要があ
る。
【０００４】そこで、特開平７−１１７４０３号公報に
おいては、物体の回転の前後で物体上の複数の視覚座標
を求め、求められた複数組の視覚座標の間で変換の不動
点としての視覚座標を算出し、回転中心のロボット座標
と不動点の視覚座標を同一の点としてロボット座標と視
覚座標の対応付けを行うようにしている。
おいては、物体の回転の前後で物体上の複数の視覚座標
を求め、求められた複数組の視覚座標の間で変換の不動
点としての視覚座標を算出し、回転中心のロボット座標
と不動点の視覚座標を同一の点としてロボット座標と視
覚座標の対応付けを行うようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、把持物体上の複数の位置に計測点を設定
し、これら複数の計測点の回転前後の視覚座標を用いて
ロボット座標と視覚座標の対応付けを行うようにしてい
るので、カメラの視野は常に複数の計測点の回転前後の
位置をカバーできるように設定されてなくてはならず、
カメラの所要撮像エリアが大きくなって、計測点自体の
大きさの撮像エリア全体に対するに割合が小さくなって
画像品質が落ち、その後の画像認識精度が低下するとい
う問題がある。したがって、この従来技術は、大きな把
持物体に対処し難い問題がある。このように、従来技術
では、計測点の計測精度を高めることができず、キャリ
ブレーション精度自体も低いという問題がある。
来技術では、把持物体上の複数の位置に計測点を設定
し、これら複数の計測点の回転前後の視覚座標を用いて
ロボット座標と視覚座標の対応付けを行うようにしてい
るので、カメラの視野は常に複数の計測点の回転前後の
位置をカバーできるように設定されてなくてはならず、
カメラの所要撮像エリアが大きくなって、計測点自体の
大きさの撮像エリア全体に対するに割合が小さくなって
画像品質が落ち、その後の画像認識精度が低下するとい
う問題がある。したがって、この従来技術は、大きな把
持物体に対処し難い問題がある。このように、従来技術
では、計測点の計測精度を高めることができず、キャリ
ブレーション精度自体も低いという問題がある。
【０００６】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
計測点の計測精度を向上させ、視野座標とロボット座標
との変換の際のキャリブレーション精度を向上させ得る
ロボットの視覚座標校正方法および装置を得ることを目
的としている。
計測点の計測精度を向上させ、視野座標とロボット座標
との変換の際のキャリブレーション精度を向上させ得る
ロボットの視覚座標校正方法および装置を得ることを目
的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明にかかるロボットの視覚座標校正方法は、ロボ
ットに把持された物体を撮像し、この撮像画像に基づい
てロボット座標と視覚座標との校正を行うロボットの視
覚座標校正方法において、前記撮像画像に基づいて把持
物体上に設定した単一の所定の計測点の視覚座標を計測
するステップと、ロボット座標の既知の点を中心に前記
把持物体を２以上の複数の異なる回転角度をもって回転
させ、これら複数の回転角度での前記計測点の視覚座標
を計測するステップと、前記回転前の計測点の視覚座標
と回転後の複数の回転角度での複数の視覚座標との変換
を用いて前記撮像画像中の回転不動点の視覚座標を算出
し、前記ロボット座標の既知の点と前記回転不動点の視
覚座標とを同一点としてロボット座標と視覚座標の校正
を行うステップとを備えることを特徴とする。
この発明にかかるロボットの視覚座標校正方法は、ロボ
ットに把持された物体を撮像し、この撮像画像に基づい
てロボット座標と視覚座標との校正を行うロボットの視
覚座標校正方法において、前記撮像画像に基づいて把持
物体上に設定した単一の所定の計測点の視覚座標を計測
するステップと、ロボット座標の既知の点を中心に前記
把持物体を２以上の複数の異なる回転角度をもって回転
させ、これら複数の回転角度での前記計測点の視覚座標
を計測するステップと、前記回転前の計測点の視覚座標
と回転後の複数の回転角度での複数の視覚座標との変換
を用いて前記撮像画像中の回転不動点の視覚座標を算出
し、前記ロボット座標の既知の点と前記回転不動点の視
覚座標とを同一点としてロボット座標と視覚座標の校正
を行うステップとを備えることを特徴とする。
【０００８】この発明によれば、単一の計測点を複数の
異なる回転位置で計測する。すなわち、撮像画像に基づ
いて把持物体上に設定した単一の所定の計測点の視覚座
標を計測し、ロボット座標の既知の点を中心に把持物体
を２以上の複数の異なる回転角度をもって回転させ、こ
れら複数の回転角度での計測点の視覚座標を計測し、回
転前の計測点の視覚座標と回転後の複数の回転角度での
複数の視覚座標との変換を用いて撮像画像中の回転不動
点の視覚座標を算出し、ロボット座標の既知の点と回転
不動点の視覚座標とを同一点としてロボット座標と視覚
座標の校正を行う。
異なる回転位置で計測する。すなわち、撮像画像に基づ
いて把持物体上に設定した単一の所定の計測点の視覚座
標を計測し、ロボット座標の既知の点を中心に把持物体
を２以上の複数の異なる回転角度をもって回転させ、こ
れら複数の回転角度での計測点の視覚座標を計測し、回
転前の計測点の視覚座標と回転後の複数の回転角度での
複数の視覚座標との変換を用いて撮像画像中の回転不動
点の視覚座標を算出し、ロボット座標の既知の点と回転
不動点の視覚座標とを同一点としてロボット座標と視覚
座標の校正を行う。
【０００９】つぎの発明にかかるロボットの視覚座標校
正装置は、ロボットに把持された物体を撮像する撮像手
段を備え、この撮像手段の撮像画像に基づいてロボット
座標と視覚座標との校正を行うロボットの視覚座標校正
装置において、前記撮像画像に基づいて把持物体上に設
定した単一の所定の計測点の視覚座標を計測するととも
に、ロボット座標の既知の点を中心に前記把持物体を２
以上の複数の異なる回転角度をもって回転させたとき
の、これら複数の回転角度での前記計測点の視覚座標を
計測する手段と、前記回転前の計測点の視覚座標と回転
後の複数の回転角度での複数の視覚座標との変換を用い
て前記撮像画像中の回転不動点の視覚座標を算出し、前
記ロボット座標の既知の点と前記回転不動点の視覚座標
とを同一点としてロボット座標と視覚座標の校正を行う
手段とを備えることを特徴とする。
正装置は、ロボットに把持された物体を撮像する撮像手
段を備え、この撮像手段の撮像画像に基づいてロボット
座標と視覚座標との校正を行うロボットの視覚座標校正
装置において、前記撮像画像に基づいて把持物体上に設
定した単一の所定の計測点の視覚座標を計測するととも
に、ロボット座標の既知の点を中心に前記把持物体を２
以上の複数の異なる回転角度をもって回転させたとき
の、これら複数の回転角度での前記計測点の視覚座標を
計測する手段と、前記回転前の計測点の視覚座標と回転
後の複数の回転角度での複数の視覚座標との変換を用い
て前記撮像画像中の回転不動点の視覚座標を算出し、前
記ロボット座標の既知の点と前記回転不動点の視覚座標
とを同一点としてロボット座標と視覚座標の校正を行う
手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】この発明によれば、単一の計測点を複数の
異なる回転位置で計測する。すなわち、撮像画像に基づ
いて把持物体上に設定した単一の所定の計測点の視覚座
標を計測し、ロボット座標の既知の点を中心に把持物体
を２以上の複数の異なる回転角度をもって回転させ、こ
れら複数の回転角度での計測点の視覚座標を計測し、回
転前の計測点の視覚座標と回転後の複数の回転角度での
複数の視覚座標との変換を用いて撮像画像中の回転不動
点の視覚座標を算出し、ロボット座標の既知の点と回転
不動点の視覚座標とを同一点としてロボット座標と視覚
座標の校正を行う。
異なる回転位置で計測する。すなわち、撮像画像に基づ
いて把持物体上に設定した単一の所定の計測点の視覚座
標を計測し、ロボット座標の既知の点を中心に把持物体
を２以上の複数の異なる回転角度をもって回転させ、こ
れら複数の回転角度での計測点の視覚座標を計測し、回
転前の計測点の視覚座標と回転後の複数の回転角度での
複数の視覚座標との変換を用いて撮像画像中の回転不動
点の視覚座標を算出し、ロボット座標の既知の点と回転
不動点の視覚座標とを同一点としてロボット座標と視覚
座標の校正を行う。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかるロボットの視覚座標校正方法および装置の
好適な実施の形態を詳細に説明する。
発明にかかるロボットの視覚座標校正方法および装置の
好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】実施の形態１.図１は本発明を適用するロ
ボットシステムの概念的構成を示すものである。このロ
ボットシステムは、ロボット１０、撮像手段としてのカ
メラ２０、画像認識部３０，ロボットコントローラ４０
およびディスプレイ５０を有して構成される。
ボットシステムの概念的構成を示すものである。このロ
ボットシステムは、ロボット１０、撮像手段としてのカ
メラ２０、画像認識部３０，ロボットコントローラ４０
およびディスプレイ５０を有して構成される。
【００１３】ロボット１０は、この場合、２軸構成の垂
直多関節ロボットであり、第１軸１と第２軸２の間に第
１アームＡ１を備え、第２軸２の先端軸３にハンド４を
支持している。この場合、ハンド４は吸着パッドであ
り、把持物体（以下ワークという）５を吸着することで
把持物体５を支持する。吸着パッド４は、例えば、第２
軸２を回転させることで、第１アームＡ１に対し回転す
ることができ、これにより図３に示すように、ワーク５
を複数の異なる回転角度に回転させることができる。こ
の場合、ワーク５は図３に示すように、薄板の正方形形
状であるとする。
直多関節ロボットであり、第１軸１と第２軸２の間に第
１アームＡ１を備え、第２軸２の先端軸３にハンド４を
支持している。この場合、ハンド４は吸着パッドであ
り、把持物体（以下ワークという）５を吸着することで
把持物体５を支持する。吸着パッド４は、例えば、第２
軸２を回転させることで、第１アームＡ１に対し回転す
ることができ、これにより図３に示すように、ワーク５
を複数の異なる回転角度に回転させることができる。こ
の場合、ワーク５は図３に示すように、薄板の正方形形
状であるとする。
【００１４】カメラ２０は、例えばＣＣＤカメラであ
り、吸着パッド４に支持されたワーク５を撮像できるよ
うに、その位置あるいは角度が設定されている。カメラ
２０で撮像された画像データは画像認識部３０へ入力さ
れる。画像認識部３０は、カメラ２０からの画像データ
を画像認識して、ワーク５上の計測点の視覚座標を特定
するなどの処理を実行する。カメラ２０の撮像画像はデ
ィスプレイ５０上に表示されている。
り、吸着パッド４に支持されたワーク５を撮像できるよ
うに、その位置あるいは角度が設定されている。カメラ
２０で撮像された画像データは画像認識部３０へ入力さ
れる。画像認識部３０は、カメラ２０からの画像データ
を画像認識して、ワーク５上の計測点の視覚座標を特定
するなどの処理を実行する。カメラ２０の撮像画像はデ
ィスプレイ５０上に表示されている。
【００１５】ロボットコントローラ４０は、ロボットの
位置、姿勢を制御するものであり、画像認識部３０から
の認識結果に基づいて、カメラ２０による視覚座標と予
め設定されているロボット座標との校正（キャリブレー
ション）を実行する。
位置、姿勢を制御するものであり、画像認識部３０から
の認識結果に基づいて、カメラ２０による視覚座標と予
め設定されているロボット座標との校正（キャリブレー
ション）を実行する。
【００１６】本ロボットシステムにおいては、ワーク５
上に単一の計測点Ｐｑを設定し、この計測点Ｐｑの回転
前の位置と、この単一の計測点Ｐｑに関する回転後の複
数の位置とを計測し、これらの計測点の位置から回転不
動点の位置を算出している。
上に単一の計測点Ｐｑを設定し、この計測点Ｐｑの回転
前の位置と、この単一の計測点Ｐｑに関する回転後の複
数の位置とを計測し、これらの計測点の位置から回転不
動点の位置を算出している。
【００１７】以下、その手順を図２に示すフローチャー
トに従って説明する。図４に示すように、回転不動点Ｐ
0の座標を（Ｘ0，Ｙ0）とし、計測点Ｐｑの座標を（Ｘ
qi，Ｙqi）（ｉ＝１，２，３）とする。計測点Ｐｑはこ
の場合、正方形状のワーク５の角部とする。
トに従って説明する。図４に示すように、回転不動点Ｐ
0の座標を（Ｘ0，Ｙ0）とし、計測点Ｐｑの座標を（Ｘ
qi，Ｙqi）（ｉ＝１，２，３）とする。計測点Ｐｑはこ
の場合、正方形状のワーク５の角部とする。
【００１８】まず、ワーク５における単一の計測点Ｐｑ
を含むようにカメラ２０で撮像する。画像認識部３０は
この撮像データを画像認識することで、回転前の計測点
Ｐｑの視覚座標Ｐｑ１（Ｘq1，Ｙq1）を求める（ステッ
プ１００）。
を含むようにカメラ２０で撮像する。画像認識部３０は
この撮像データを画像認識することで、回転前の計測点
Ｐｑの視覚座標Ｐｑ１（Ｘq1，Ｙq1）を求める（ステッ
プ１００）。
【００１９】つぎに、ロボットコントローラ４０からワ
ーク回転指令を出力することで、吸着パッド４およびワ
ーク５をロボット座標で指定された所定の回転中心点Ｋ
（図１参照）を中心に所定角度θ１だけ回転させる（ス
テップ１１０）。そして、この回転後の計測点Ｐｑを含
むようにカメラ２０で撮像する。画像認識部３０はこの
撮像データを画像認識することで、回転後の計測点Ｐｑ
の視覚座標Ｐｑ２（Ｘ q2，Ｙq2）を求める（ステップ１
２０）。
ーク回転指令を出力することで、吸着パッド４およびワ
ーク５をロボット座標で指定された所定の回転中心点Ｋ
（図１参照）を中心に所定角度θ１だけ回転させる（ス
テップ１１０）。そして、この回転後の計測点Ｐｑを含
むようにカメラ２０で撮像する。画像認識部３０はこの
撮像データを画像認識することで、回転後の計測点Ｐｑ
の視覚座標Ｐｑ２（Ｘ q2，Ｙq2）を求める（ステップ１
２０）。
【００２０】さらに、ロボットコントローラ４０からワ
ーク回転指令を出力することで、吸着パッド４およびワ
ーク５を中心点Ｋを中心にさらに所定角度（θ２−θ
１）だけ回転させる（ステップ１３０）。そして、この
回転後の計測点Ｐｑを含むようにカメラ２０で撮像す
る。画像認識部３０はこの撮像データを画像認識するこ
とで、回転後の計測点Ｐｑの視覚座標Ｐｑ３（Ｘq3，Ｙ
q3）を求める（ステップ１４０）。
ーク回転指令を出力することで、吸着パッド４およびワ
ーク５を中心点Ｋを中心にさらに所定角度（θ２−θ
１）だけ回転させる（ステップ１３０）。そして、この
回転後の計測点Ｐｑを含むようにカメラ２０で撮像す
る。画像認識部３０はこの撮像データを画像認識するこ
とで、回転後の計測点Ｐｑの視覚座標Ｐｑ３（Ｘq3，Ｙ
q3）を求める（ステップ１４０）。
【００２１】つぎに、回転前後の位置Ｐｑ１とＰｑ２、
Ｐｑ１とＰｑ３との間には、下式のような座標変換関係
が成立する。なお、これらの座標変換では並進成分はな
く、回転成分のみであるとして、２次元の座標変換で表
している。
Ｐｑ１とＰｑ３との間には、下式のような座標変換関係
が成立する。なお、これらの座標変換では並進成分はな
く、回転成分のみであるとして、２次元の座標変換で表
している。
【００２２】
【数１】
【００２３】
【数２】
【００２４】ロボットコントローラ４０では、３つの既
知の視覚座標Ｐｑ１（Ｘq1，Ｙq1）、Ｐｑ２（Ｘq2，Ｙ
q2）およびＰｑ３（Ｘq3，Ｙq3）と上式とを用いて回転
不動点Ｐ0の座標を（Ｘ0，Ｙ0）および回転角度θ１お
よびθ２を求める（ステップ１５０）。
知の視覚座標Ｐｑ１（Ｘq1，Ｙq1）、Ｐｑ２（Ｘq2，Ｙ
q2）およびＰｑ３（Ｘq3，Ｙq3）と上式とを用いて回転
不動点Ｐ0の座標を（Ｘ0，Ｙ0）および回転角度θ１お
よびθ２を求める（ステップ１５０）。
【００２５】さらに、このようにして求めた回転不動点
の視覚座標Ｐ0（Ｘ0，Ｙ0）とロボット座標で指定され
た所定の回転中心点Ｋとを同一点としてロボット座標と
視覚座標との校正（キャリブレーション）を実行する
（ステップ１６０）。
の視覚座標Ｐ0（Ｘ0，Ｙ0）とロボット座標で指定され
た所定の回転中心点Ｋとを同一点としてロボット座標と
視覚座標との校正（キャリブレーション）を実行する
（ステップ１６０）。
【００２６】このようにこの実施の形態１では、ワーク
５上に単一の計測点Ｐｑを設定し、この計測点Ｐｑの回
転前の位置Ｐｑ１（Ｘq1，Ｙq1）と、この単一の計測点
Ｐｑに関する回転後の複数の位置Ｐｑ２（Ｘq2，
Ｙq2）、Ｐｑ３（Ｘq3，Ｙq3）とを計測し、これらの計
測点の位置から回転不動点の位置を算出するようにして
いるので、従来の複数の計測点を用いる手法に比べ、カ
メラ２０による撮像所要エリアを小さくすることができ
る。極端なことを言えば、回転前後の単一の計測点が撮
像できていればよく、ワーク全体を撮像する必要もなく
なる。このため、この実施の形態１においては、計測点
自体の撮像エリア全体に対するに割合が大きくなり、計
測点の画像品質が向上し、その後行われる画像認識精
度、さらにはキャリブレーション精度も向上する。ま
た、同様の理由で、キャリブレーション用の把持物体５
のサイズを小さく構成できるため、ロボット先端での把
持が容易となる。
５上に単一の計測点Ｐｑを設定し、この計測点Ｐｑの回
転前の位置Ｐｑ１（Ｘq1，Ｙq1）と、この単一の計測点
Ｐｑに関する回転後の複数の位置Ｐｑ２（Ｘq2，
Ｙq2）、Ｐｑ３（Ｘq3，Ｙq3）とを計測し、これらの計
測点の位置から回転不動点の位置を算出するようにして
いるので、従来の複数の計測点を用いる手法に比べ、カ
メラ２０による撮像所要エリアを小さくすることができ
る。極端なことを言えば、回転前後の単一の計測点が撮
像できていればよく、ワーク全体を撮像する必要もなく
なる。このため、この実施の形態１においては、計測点
自体の撮像エリア全体に対するに割合が大きくなり、計
測点の画像品質が向上し、その後行われる画像認識精
度、さらにはキャリブレーション精度も向上する。ま
た、同様の理由で、キャリブレーション用の把持物体５
のサイズを小さく構成できるため、ロボット先端での把
持が容易となる。
【００２７】なお、上記実施の形態１では、画像を撮像
する毎に、計測点Ｐｑの視覚座標を求めるようにしてい
るが、回転前、回転後の各画像をメモリに記憶してお
き、全ての撮像が終了した後に、画像認識、視覚座標の
算出を行うようにしてもよい。また、上記実施の形態で
は、把持物体５をロボットによって回転させるようにし
たが、適宜のツールをロボット先端に設け、オペレータ
が手動で回転させるようにしてもよい。
する毎に、計測点Ｐｑの視覚座標を求めるようにしてい
るが、回転前、回転後の各画像をメモリに記憶してお
き、全ての撮像が終了した後に、画像認識、視覚座標の
算出を行うようにしてもよい。また、上記実施の形態で
は、把持物体５をロボットによって回転させるようにし
たが、適宜のツールをロボット先端に設け、オペレータ
が手動で回転させるようにしてもよい。
【００２８】また、上記実施の形態１では、計測点Ｐｑ
をワーク５の角部に設定したが、ユニークな点であれば
他の任意の位置に設定しても良いし、さらには計測点用
のマークをワークに刻設あるいは貼設するようにしても
よい。
をワーク５の角部に設定したが、ユニークな点であれば
他の任意の位置に設定しても良いし、さらには計測点用
のマークをワークに刻設あるいは貼設するようにしても
よい。
【００２９】また、上記実施の形態１では、２つの異な
る回転角度位置にワークを回転させるようにしたが、３
つ以上の異なる回転角度位置にワークを回転させてもよ
い。また、上記実施の形態１では、２軸構成の垂直多関
節ロボットを用いるようにしたが、他の任意の構成ある
いは軸数のロボットに本発明を適用するようにしてもよ
い。
る回転角度位置にワークを回転させるようにしたが、３
つ以上の異なる回転角度位置にワークを回転させてもよ
い。また、上記実施の形態１では、２軸構成の垂直多関
節ロボットを用いるようにしたが、他の任意の構成ある
いは軸数のロボットに本発明を適用するようにしてもよ
い。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明にかかるロ
ボットの視覚座標校正方法によれば、把持物体を複数の
異なる角度に回転させたときの把持物体上の単一の計測
点に対応する複数の視覚座標に基づいて回転不動点の視
覚座標を算出し、この算出結果に基づいて把持物体の回
転中心のロボット座標と回転不動点の視覚座標とを同一
点としてロボット座標と視覚座標との校正を行うように
しているので、撮像所要エリアを従来よりも小さくする
ことができ、したがって計測位置を求める際の画像計測
精度を向上することができ、これによりキャリブレーシ
ョン精度を向上させることができる。また、キャリブレ
ーション用の把持物体を小さく構成できるため、ロボッ
ト先端での把持が容易となる。
ボットの視覚座標校正方法によれば、把持物体を複数の
異なる角度に回転させたときの把持物体上の単一の計測
点に対応する複数の視覚座標に基づいて回転不動点の視
覚座標を算出し、この算出結果に基づいて把持物体の回
転中心のロボット座標と回転不動点の視覚座標とを同一
点としてロボット座標と視覚座標との校正を行うように
しているので、撮像所要エリアを従来よりも小さくする
ことができ、したがって計測位置を求める際の画像計測
精度を向上することができ、これによりキャリブレーシ
ョン精度を向上させることができる。また、キャリブレ
ーション用の把持物体を小さく構成できるため、ロボッ
ト先端での把持が容易となる。
【００３１】つぎの発明にかかるロボットの視覚座標校
正装置によれば、把持物体を複数の異なる角度に回転さ
せたときの把持物体上の単一の計測点に対応する複数の
視覚座標に基づいて回転不動点の視覚座標を算出し、こ
の算出結果に基づいて把持物体の回転中心のロボット座
標と回転不動点の視覚座標とを同一点としてロボット座
標と視覚座標との校正を行うようにしているので、撮像
所要エリアを小さくすることができ、したがって、計測
位置を求める際の画像計測精度を向上することができ、
これによりキャリブレーション精度を向上させることが
できる。また、キャリブレーション用の把持物体を小さ
く構成できるため、ロボット先端での把持が容易とな
る。
正装置によれば、把持物体を複数の異なる角度に回転さ
せたときの把持物体上の単一の計測点に対応する複数の
視覚座標に基づいて回転不動点の視覚座標を算出し、こ
の算出結果に基づいて把持物体の回転中心のロボット座
標と回転不動点の視覚座標とを同一点としてロボット座
標と視覚座標との校正を行うようにしているので、撮像
所要エリアを小さくすることができ、したがって、計測
位置を求める際の画像計測精度を向上することができ、
これによりキャリブレーション精度を向上させることが
できる。また、キャリブレーション用の把持物体を小さ
く構成できるため、ロボット先端での把持が容易とな
る。
【図１】 この発明にかかるロボットの視覚座標校正方
法および装置を適用するロボットシステム構成を示す概
念図である。
法および装置を適用するロボットシステム構成を示す概
念図である。
【図２】 視覚座標キャリブレーションの動作を説明す
るフローチャートである。
るフローチャートである。
【図３】 把持物体の回転前後の姿勢を示す図である。
【図４】 把持物体の回転前後の姿勢を示す図である。
１ 第１軸、２ 第２軸、３ 先端軸、４ ハンド（吸
着パッド）、５ 把持物体（ワーク）、１０ ロボッ
ト、２０ カメラ（撮像手段）、３０ 画像認識部、４
０ ロボットコントローラ、５０ ディスプレイ、Ｋ
回転中心点、Ｐ0回転不動点、Ａ１ 第１アーム。
着パッド）、５ 把持物体（ワーク）、１０ ロボッ
ト、２０ カメラ（撮像手段）、３０ 画像認識部、４
０ ロボットコントローラ、５０ ディスプレイ、Ｋ
回転中心点、Ｐ0回転不動点、Ａ１ 第１アーム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鷲見 和彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA03 BB01 BB27 EE00 FF04 FF66 JJ03 JJ09 JJ26 PP13 PP25 QQ00 QQ24 3C007 AS00 AS14 CT05 HS04 KS03 KS04 KS19 KS36 KT01 KT09 LT17 MT04
Claims (2)
- 【請求項１】 ロボットに把持された物体を撮像し、こ
の撮像画像に基づいてロボット座標と視覚座標との校正
を行うロボットの視覚座標校正方法において、 前記撮像画像に基づいて把持物体上に設定した単一の所
定の計測点の視覚座標を計測するステップと、 ロボット座標の既知の点を中心に前記把持物体を２以上
の複数の異なる回転角度をもって回転させ、これら複数
の回転角度での前記計測点の視覚座標を計測するステッ
プと、 前記回転前の計測点の視覚座標と回転後の複数の回転角
度での複数の視覚座標との変換を用いて前記撮像画像中
の回転不動点の視覚座標を算出し、前記ロボット座標の
既知の点と前記回転不動点の視覚座標とを同一点として
ロボット座標と視覚座標の校正を行うステップと、 を備えることを特徴とするロボットの視覚座標校正方
法。 - 【請求項２】 ロボットに把持された物体を撮像する撮
像手段を備え、この撮像手段の撮像画像に基づいてロボ
ット座標と視覚座標との校正を行うロボットの視覚座標
校正装置において、 前記撮像画像に基づいて把持物体上に設定した単一の所
定の計測点の視覚座標を計測するとともに、ロボット座
標の既知の点を中心に前記把持物体を２以上の複数の異
なる回転角度をもって回転させたときの、これら複数の
回転角度での前記計測点の視覚座標を計測する手段と、 前記回転前の計測点の視覚座標と回転後の複数の回転角
度での複数の視覚座標との変換を用いて前記撮像画像中
の回転不動点の視覚座標を算出し、前記ロボット座標の
既知の点と前記回転不動点の視覚座標とを同一点として
ロボット座標と視覚座標の校正を行う手段と、 を備えることを特徴とするロボットの視覚座標校正装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001119627A JP2002307346A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | ロボットの視覚座標校正方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001119627A JP2002307346A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | ロボットの視覚座標校正方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002307346A true JP2002307346A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18969813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001119627A Pending JP2002307346A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | ロボットの視覚座標校正方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002307346A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-04-18 JP JP2001119627A patent/JP2002307346A/ja active Pending
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