JP2002351531A - 教示データ補正方法および補正装置 - Google Patents
教示データ補正方法および補正装置Info
- Publication number
- JP2002351531A JP2002351531A JP2001153955A JP2001153955A JP2002351531A JP 2002351531 A JP2002351531 A JP 2002351531A JP 2001153955 A JP2001153955 A JP 2001153955A JP 2001153955 A JP2001153955 A JP 2001153955A JP 2002351531 A JP2002351531 A JP 2002351531A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- point
- work
- teaching
- deviation amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
び各作業点における作業方向のずれを合理的に検出・推
定するようにして、効率的にかつ適正な作業精度でオフ
ライン教示データを補正することができる教示データ補
正方法、補正プログラム、その補正プログラムが格納さ
れた記録媒体および補正装置を提供する。 【解決手段】 ワークの設計データに基づき作成され
る、ロボットに所定の作業を行わせるための教示データ
を補正するものであって、ワークに設けられる2つの計
測点の位置および方向を検出し、該検出された各計測点
の位置データおよび方向データに基づいて各計測点以外
の作業点の実際の位置・方向を推定し、該推定された各
作業点の位置データおよび方向データに基づいて教示デ
ータを補正する。
Description
法、補正プログラム、その補正プログラムが格納された
記録媒体および補正装置に関する。さらに詳しくは、C
ADデータに基づき作成される、オフラインティーチン
グ方式による教示データの誤差、特にワークの変形に起
因する誤差を補正するための教示データ補正方法、補正
プログラム、その補正プログラムが格納された記録媒体
および補正装置に関する。
作を行わせるよう教示する教示方法として、実際のロボ
ットおよびワークを用いて教示するのではなく、パソコ
ンなどの計算機を使用して教示データを作成し、作成さ
れた教示データをロボットに与えるようにするオフライ
ンティーチングが、省力化および生産性向上の観点から
注目されるようになってきている。
ソコンのみの操作により教示データを作成することがで
きるため、教示作業を行う際にも生産ラインを停止させ
る必要がなく、生産性向上のために有効であるととも
に、例えば航空機翼にリベット孔を穿孔するドリリング
作業のように作業点が多数に存在する場合にも、比較的
短時間で教示データを作成できるため教示作業を効率化
できるという利点がある。
ーチングプレイバック方式などのように実際のワークと
ロボットとを用いて現物合わせで各作業点を教示するも
のではないため、ワークの設置誤差、ロボットの機械的
ばらつき、ワークの重量によるたわみおよびツールの取
付誤差などの影響によって教示データと各作業点の実際
の位置・方向との間に誤差を生じるのが通常であり、こ
のような誤差を排除するために教示データを補正する必
要があるという問題がある。
方式における教示データの補正方法として、(1)ワー
クに所定数の基準点を設け、この基準点の位置を検出す
ることによってワークの設置誤差を演算し、これを用い
て教示データを補正する方法、(2)作業を実行する際
に各作業点の位置をセンシングし、このセンシングの結
果により教示データを補正する方法などが行われている
(また、切削加工を行う際に発生する予測可能なワーク
の歪みを考慮してNCデータを補正する方法として特開
平11−114771号公報参照。また、基盤の加工な
どの均一平面を対象とする作業における教示データの補
正方法として特開平5−326364号公報参照)。
クの設置ずれなどに起因する誤差を解消できるだけで、
ワークの熱膨張や歪みなどの変形に起因する誤差を補正
することはできない。
リベット孔のドリリング作業のように作業点が多数に存
在する場合には、作業点センシングのためのマーキング
作業などに多大の時間を要し、このことが作業効率向上
の障害となるという問題がある。
術の課題に鑑みなされたものであって、ワークの変形に
起因する各作業点の位置および各作業点における作業方
向のずれを合理的に検出・推定するようにして、効率的
にかつ適正な作業精度でオフライン教示データを補正す
ることができる教示データ補正方法、補正プログラム、
その補正プログラムが格納された記録媒体および補正装
置を提供することを目的としている。
方法は、ワークの設計データに基づき作成される、ロボ
ットに所定の作業を行わせるための教示データを補正す
る教示データ補正方法であって、ワークに設けられる2
つの計測点の位置および方向を検出し、該検出された各
計測点の位置データおよび方向データに基づいて各作業
点の実際の位置データおよび方向データを推定し、該推
定された各作業点の位置データおよび方向データに基づ
いて教示データを補正することを特徴とする。
検出された各計測点の位置データおよび方向データの、
ワークの設計データに基づき作成される位置データおよ
び方向データからの各偏差量を算出し、各作業点の位置
偏差量および方向偏差量が各計測点との位置関係に応じ
て変化するものとして、各作業点の位置偏差量および方
向偏差量を前記算出された各偏差量により推定し、該位
置偏差量および方向偏差量により各作業点の位置データ
および方向データを推定し、該推定された各作業点の位
置データおよび方向データに基づいて教示データを補正
したり、検出された各計測点の位置データおよび方向デ
ータのワークの設計データに基づき作成される位置デー
タおよび方向データからの各偏差量を算出し、前記各計
測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を
各作業点と前記計測点との位置関係、例えば各作業点の
前記計測点からの距離の比に応じて設定し、前記算出さ
れた各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとし
て前記補正基準点における各偏差量を算出し、該算出さ
れた各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび方
向データを推定し、該推定された各作業点の位置データ
および方向データに基づいて教示データを補正したりす
るのが好ましい。
ークの設計データに基づき作成される、ロボットに所定
の作業を行わせるための教示データを補正する教示デー
タ補正プログラムであって、コンピュータに、ワークに
設けられる2つの計測点の位置および方向を検出する位
置・方向検出手順と、該検出された各計測点の位置デー
タおよび方向データに基づいて、各作業点の実際の位置
データおよび方向データを推定する位置・方向推定手順
と、該推定された各作業点の位置データおよび方向デー
タに基づいて教示データを補正する補正手順とを実行さ
せることを特徴とする。
ては、位置・方向推定手順が、位置・方向検出手順によ
り検出された各計測点の位置データおよび方向データ
の、ワークの設計データに基づき作成される位置データ
および方向データからの各偏差量を算出し、各作業点の
位置偏差量および方向偏差量が各計測点との位置関係に
応じて変化するものとして、各作業点の位置偏差量およ
び方向偏差量を推定し、該推定された位置偏差量および
方向偏差量により各作業点の位置データおよび方向デー
タを推定したり、位置・方向推定手順が、位置・方向検
出手順により検出された各計測点の位置データおよび方
向データの、ワークの設計データに基づき作成される位
置データおよび方向データからの各偏差量を算出し、前
記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基
準点を各作業点と前記計測点との位置関係、例えば各作
業点の前記計測点からの距離の比に応じて設定し、前記
各偏差量が前記線分上で比例的に変化するものとして前
記補正基準点における各偏差量を算出し、該算出された
各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよび方向デ
ータを推定したりするのが好ましい。
プログラムが格納されてなることを特徴とする。
設計データに基づき作成される、ロボットに所定の作業
を行わせるための教示データを補正する教示データ補正
装置であって、ワークに設けられる2つの計測点の位置
および方向を検出する検出手段と、該検出された各計測
点の位置データおよび方向データに基づいて各作業点の
実際の位置および方向を推定し、該推定された各作業点
の位置データおよび方向データに基づいて教示データを
補正する補正手段とを備えてなることを特徴とする。
補正手段が、検出された各計測点の位置データおよび方
向データの、ワークの設計データに基づき作成される位
置データおよび方向データからの各偏差量を算出し、各
作業点の位置偏差量および方向偏差量が各計測点との位
置関係に応じて変化するものとして、各作業点の位置偏
差量および方向偏差量を推定し、該位置偏差量および方
向偏差量により各作業点の位置データおよび方向データ
を推定し、該推定された各作業点の位置データおよび方
向データに基づいて教示データを補正したり、補正手段
が、検出された各計測点の位置データおよび方向データ
のワークの設計データに基づき作成される位置データお
よび方向データからの各偏差量を算出し、前記各計測点
を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準点を各作
業点と前記計測点との位置関係、例えば各作業点の前記
計測点からの距離の比に応じて設定し、前記各偏差量が
前記線分上で比例的に変化するものとして前記補正基準
点における各偏差量を算出し、前記算出された各偏差量
に基づいて各作業点の位置データおよび方向データを推
定し、該推定された各作業点の位置データおよび方向デ
ータに基づいて教示データを補正したりするのが好まし
い。
作業工程では少数の計測点を設けるだけでよく作業効率
を向上させることができるとともに、各計測点における
実測データから合理的に各作業点の位置・方向を推定す
るので、適正な精度で教示データを補正することが可能
となる。
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。
補正方法が適用されるロボット制御システムの概略構成
を示し、このロボット制御システム(以下、単にシステ
ムという)Aは、例えば航空機翼にリベット孔を穿孔す
るドリリング作業のような所定の作業を産業用ロボット
を用いて行うために、パソコンなどの計算機を使用して
各作業点におけるロボットの位置・姿勢を指示する教示
データを作成し、この教示データを用いてロボットに前
記所定の作業を行わせるよう制御する、いわゆるオフラ
インティーチング式の制御システムとされる。
てのワークWを設計し、その3次元モデルを作成するC
AD(Computer Aided Design)装置10と、CAD装
置10により作成されるワークWの3次元モデルを使用
して教示データを作成するCAM(Computer Aided Man
ufacturing)装置20と、ロボット30と、ビジョンセ
ンサ40とを主要構成要素として備えてなる。
を備えたワークWを設計しモデリングする作業を支援す
る各種プログラムを含み、作成されたワークWの3次元
モデルから各作業点の位置および方向を示すデータ
(例:リベット孔のワークW表面における中心位置の座
標や穿孔方向を示す方向ベクトルの各成分値)を生成
し、出力するものとされる(以下、CAD装置10によ
り作成される各作業点の位置を示すデータおよび方向を
示すデータをそれぞれ理論位置データおよび理論方向デ
ータという)。
理論位置データおよび理論方向データを使用して各作業
点におけるロボット30の位置・姿勢を指示する教示デ
ータの作成を支援する各種プログラムから構成される。
CAD装置10およびCAM装置20を構成する各種プ
ログラムは、具体的にはパソコンなどの計算機に組み込
まれて動作するものとされる。
1と、例えば6軸多関節型のマニピュレータ32と、マ
ニピュレータ32に装着されるドリルなどのツール33
とから構成される。
arge Coupled Device)撮像装置およびパターン認識・
評価処理演算部(ともに不図示である)から構成され、
所定のマーキング方法でワークW上に形成される各計測
点を撮像し、この撮像画像に所定の画像処理を施した画
像情報を用いて各計測点の位置・方向を検出し、その検
出信号をロボットコントローラ31に出力するものとさ
れる。
示す。
ンサ40からの検出信号に基づいてCAM装置20が作
成した教示データを補正する教示データ補正部34と、
教示データ補正部34により補正された教示データに従
ってマニピュレータ32をNC制御するNC制御部35
とから構成される。
リベット孔を穿孔するドリリング作業を行う場合を例
に、教示データ補正部34が実施する教示データ補正処
理を説明する。以下説明を平易にするため、2次元空間
上にて説明を行うが、実際の補正は3次元で行うもので
ある。
正処理は、ワークWの各作業点P1、P2、…、P5の
理論位置データおよび理論方向データが、ロボット座標
系x−zにおける各座標位置P1、P2、…、P5(以
下、通常の添字は点の名称を表し、下付の添字はデータ
を表すものとする)および各方向ベクトルB1,B2、
…、B5として与えられている場合に、例えば両端の各
作業点P1、P5を所定の方法でマーキングして計測点
を形成し、同図(b)に示すように、各計測点P1、P
5の座標位置および方向ベクトルをビジョンセンサ40
により検出し、検出された各座標位置P1´、P5´およ
び各方向ベクトルB1´、B5´を示すデータ(以下、検
出位置データおよび検出方向データという)を用いて、
同図(c)に示すように、各計測点P1,P5以外の各
作業点P2、P3、P4の座標位置P 2´、P3´、P4
´および方向ベクトルB2´、B3´、B4´を推定し、
これら推定された各座標位置P2´、P3´、P4´およ
び各方向ベクトルB2´、B3´、B4´を示すデータ
(以下、推定位置データおよび推定方向データという)
と、前掲の各計測点P1,P5の検出位置データおよび
検出方向データとを用いて、CAM装置20からの教示
データを補正するものとされる。
理の具体的な手順を説明する。
の各作業点の位置データおよび方向データを取得する。
の1つの断面上にあるような複数の作業点P1、P2,
…、P7の中で例えば両端の2つの作業点P1、P7を
先行作業工程で予めマーキングして、2つの計測点P
1、P7を形成する。
計測点P1、P7の位置データP1´、P7´および方向
データB1´、B7´を検出する。
データP1´、P7´および検出方向データB1´、B7´
を用いて、各計測点P1、P7以外の各作業点P2、P
3…、P6の位置データP2´、P3´、…、P6´およ
び方向データB2´、B3´、…、B6´をワークWの位
置ずれおよびワークWの歪みの影響を考慮に入れて推定
し、この推定位置データP2´、P3´、…、P6´およ
び推定方向データB2´、B3´、…、B6´に基づき教
示データを補正する。以下、手順4の推定処理の要点を
説明する。
形の影響のみを問題として推定処理を説明する。
置データおよび検出方向データを理論位置データおよび
理論方向データと比較し、検出位置データの理論位置デ
ータからの偏差(以下、位置偏差量という)および検出
方向データの理論方向データからの偏差(以下、方向偏
差量という)を算出する。位置偏差量は3次元データ
を、方向偏差量は2次元データを保有するベクトル量と
してそれぞれ算出される。
6の位置偏差量および方向偏差量が各計測点P1、P7
との位置関係に応じて変化するものとして、各作業点P
2、P3、…、P6の位置偏差量および方向偏差量を推
定し、これらの位置偏差量および方向偏差量を用いて各
作業点P2〜P6の位置データおよび方向データを推定
して教示データを補正する。
置偏差量および方向偏差量が、各計測点P1、P7から
の距離に応じて比例的に変化する場合には、以下の手順
により各作業点P2、P3、…、P6における位置偏差
量および方向偏差量を推定して教示データを補正する。
業点P2、P3、…、P6について、補正基準点を設定
する。例えば、図4(b)に示すように、理論位置デー
タによる各点P1〜P7間の距離の比、すなわち〈P1
P2〉:〈P2P3〉:…:〈P6P7〉により線分P1P7
を内分し、これら各内分点R2、R3、…,R6を対応
する各作業点P2〜P6の補正基準点として設定する。
なお、〈P1P2〉、〈P 2P3〉、…、〈P6P7〉は、線
分P1P2、線分P2P3、…、P6P7の長さをそれぞれ示
す。このことは、以下において同様である。
ける位置偏差量および方向偏差量を各計測点P1、P7
からの距離に応じて比例的に変化するものとして演算
し、この演算された各補正基準点R2〜R6における位
置偏差量および方向偏差量を用いて各作業点P2〜P6
の位置および方向を推定し、教示データを補正する。
よび方向を推定する際の、各計測点P1、P7を結ぶ線
分P1P7と垂直な方向への偏位量の成分(以下、垂直偏
位成分という)の導出は、ワークWの材質などを具体的
に考慮して決定される。例えば、
するような場合には、各計測点P1、P7間の伸び率を
そのまま反映して各作業点P2〜P6の垂直偏位成分を
演算する。
1P7に平行な方向と垂直な方向とで異なり、かつ両者が
比例関係にあるような場合には、平行な方向の伸び率に
比例係数を乗算して各作業点P2〜P6の垂直偏位成分
を演算する。
び率が線分P1P7に垂直な方向の伸び率に反比例するよ
うな場合は、各計測点P1、P7間の伸び率の逆数によ
り各作業点P2〜P6の垂直偏位成分を演算する。
び率が線分P1P7に垂直な方向の伸び率に1以外の比例
係数で反比例するような場合は、各計測点P1、P7間
の伸び率の逆数にその比例係数を乗算し、この乗算結果
により各作業点P2〜P6の垂直偏位成分を演算する。
る。
業点P11、P12、P13の理論位置データおよび理
論方向データが座標P11、P12、P13および方向ベクト
ルB 11、B12、B13として与えられており、両端の各作
業点P11、P13を計測点として中間の作業点P12
の位置・方向を推定する場合を考える。
1、点P11、P12間の理論距離を値m1、点P1
2、P13間の理論距離を値m2とする。また、作業点
P12の補正基準点を符号R12で表し、点P11、R
12間の理論距離を値(t×L 1)で表すものとすると
(但し、t:0<t<1)、前記要点3から下記式
(1)が成り立つ。
距離が値L2であるものとする。
Wの位置が点線W´で示す位置まで単純にずれているよ
うな場合は、公知の平行移動および回転移動に基づく処
理により教示データを補正することが可能である。した
がって、以下の説明ではワークWの位置ずれは捨象し
て、ワークWの変形に起因する誤差のみを問題として各
作業ポイントの位置データおよび方向データを推定する
手順を説明する。
ために平面内においてワークの変形が発生する状況を説
明するが、実際の歪みは立体的に発生し、位置・方向偏
差ともに立体的成分をもち、本方式はこの立体的歪みに
対応するものである。
のみの場合
後の各計測点P11、P13の位置は点P11´、P13´
に移動しているが、各計測点P11、P13の方向デー
タは元のB11、B13のままである場合を考える。このと
き、点各計測点P11、P13間の伸び率が値α(α:
縮小の場合は0<α<1、膨張の場合は1<α)である
ものとすると、αを引数とする関数f(α)を前記要点
5に準じて算出する。
12´は、計測点P11、P13の計測位置P11´、P13
´間をm1:m2にて内分する点R12´から距離f
(α)×L2離れた点として推定される。なお、この例
でワークWが均一的に膨張または縮小する場合は、f
(α)=αとして、点P12´の位置が推定される。
タは、ワークWにねじれがないものと考えられるため元
のB12のままとされる。
場合
データが理論方向データと相違している場合は、作業点
P12の方向データもそれに応じて補正する。すなわ
ち、各計測点P11、P13における検出方向データを
それぞれB11´、B13´で表し、各々の方向偏差量がそ
れぞれz軸となすy軸回りの角度差θ1,θ2であるもの
とすると、作業点P12の補正基準点R12における方
向偏差量θaは下記式(2)により算出される。
位置データが理論位置データと相違しないものとする
と、推定作業点P12´と補正基準点R12´との距離は値
L2のままであるものと推定される。
合の補正例
合
1、P24の間に複数の作業点P22、P23があり、
各点P21〜P24間の距離の比、すなわち〈P
21P22〉:〈P22P23〉:〈P23P24〉がa:b:c
(但し、a、b、c:a>0、b>0、c>0かつa+
b+c=1)であるものとする。
業点P22、P23の補正基準点R22、R23は下記
式(3)を満足するように線分P21P24上に設定され
る。
4の各理論方向データを方向ベクトルB21、B22、
B23、B24により示し、各作業点P22、P23の方向
ベクトルB22、B23がz軸となすy軸回りの角度をそれ
ぞれθ21、θ22とし、線分R22P 22および線分R23P23
がz軸となすy軸回りの角度をそれぞれ角度θ23、θ24
とし、線分R22P22および線分R23P23の長さをそれぞ
れ値L21、値L22とする。
Wの膨張によって、各計測点P21、P24の位置が点
P21´、P24´に移動したものとすると、各計測点P2
1,P24間のワークWの伸び率αは、下記式(4)で
算出される。
cに内分するように各作業点P22、P23の補正基準
点R22´、R23´を設定する。ワークW変形後の作業点
P22の位置P22´は補正基準点R22´から角度θ23の
方向に距離α×L21の点と推定され、ワークW変形後の
作業点P23の位置P23´は補正基準点R23´から角
度θ24の方向に距離α×L22の点と推定される。
4の各方向データを示す方向ベクトルB21´、B22´、
B23´、B24´は理論方向データの各方向ベクトル
B21、B 22、B23、B24とそれぞれ同一とされる。
1、P34の間に複数の作業点P32、P33があり、
各点P31〜P34間の距離の比、すなわち〈P
31P32〉:〈P32P33〉:〈P33P34〉がa:b:c
(但し、a、b、c:a>0、b>0、c>0かつa+
b+c=1)であるものとする。
点P32、P33の補正基準点R32、R33は下記式
(5)を満足するように線分P31P34上に設定される。
4の各理論方向データを方向ベクトルB31、B32、
B33、B34により示し、各作業点P32、P33の方向
ベクトルB32、B33がz軸となすy軸回りの角度をそれ
ぞれθ31、θ32とし、線分R32P 32および線分R33P33
がz軸となすy軸回りの角度をそれぞれ角度θ33、θ34
とし、線分R32P32および線分R33P33の長さをそれぞ
れ値L31、値L32とする。
点P31,P34における検出方向データ(方向ベクト
ル)がB31´、B34´であり、その方向偏差量がそれぞ
れ角度θ35、θ36で表されるものとすると、前記要点2
に準じて下記式(6)、(7)により各作業点P32、
P33に対応する方向偏差量θ37,θ38が演算される。
位置データおよび検出方向データに基づき推定される各
作業点P32、P33の推定位置(以下、推定作業点と
いう)P32´、P33´は、線分R32P32および線分R33
P33を各補正基準点R32、R33を中心に方向偏差量
に相当する角度θ37,θ38それぞれ回転させた位置とし
て設定される。また、点R32´、P32´間の距離は値L
31のままであり、点R 33´、P33´間の距離は値L32の
ままであると推定される。
推定方向データ(ベクトル)B32´、B33´がz軸とな
すy軸回りの角度をθ31´、θ32´は、下記式(8)、
(9)により算出される。
つねじれが発生した場合
1、P44の間に複数の作業点P42、P43があり、
各点P41〜P44間の距離の比、すなわち〈P
41P42〉:〈P42P43〉:〈P43P44〉がa:b:c
(但し、a、b、c:a>0、b>0、c>0かつa+
b+c=1)であるものとする。
業点P42、P43の補正基準点R42、R43は下記
式(10)を満足するように線分P41P44上に設定され
る。
4の各理論方向データを方向ベクトルB41、B42、
B43、B44により示し、各作業点P42、P43の方向
ベクトルB42、B43がz軸となすy軸回りの角度をそれ
ぞれθ41、θ42とし、線分R42P 42および線分R43P43
がz軸となすy軸回りの角度をそれぞれ角度θ43、θ44
とし、線分R42P42および線分R43P43の長さをそれぞ
れ値L41、値L42とする。
点P41、P44における検出位置データにより各計測
点P41、P44の位置がそれぞれ点P41´、P44´に
移動したものとすると、各計測点P41、P44間のワ
ークWの伸び率αは、下記式(11)で算出される。
2、P43の推定作業点P42´、P43´に対応する補正
基準点(以下、推定補正基準点という)R42´、R43´
は下記式(12)を満足するように線分P41´P44´上
に設定される。
方向偏差量がそれぞれ角度θ45、θ 46であることが検出
されたものとすると、前記要点2に準じて下記式(1
3)、(14)により各推定作業点P42、P43に対
応する方向偏差量θ47,θ48が演算される。
43´P43´の各々がz軸となす角度θ49、θ50は下記式
(15)、(16)により算出される。
α×L41であり、点R43、P43間の推定距離はα×
L42であるものと推定される。
データを示す各方向ベクトルB42´、B43´がz軸とな
す角度θ41´、θ42´は、下記式(17)、(18)に
より算出される。
ワークWの一つの断面上にあるような各作業点の中で、
例えば両端の作業点を予め計測点として先行作業工程で
形成し、教示データ補正部34が、ビジョンセンサ40
により検出される各計測点の位置データおよび方向デー
タに基づいて、計測点以外の各作業点の位置データおよ
び方向データを推定し、これら各計測点の検出位置デー
タおよび検出方向データ、ならびに各作業点の推定位置
データおよび推定方向データを用いて教示データを補正
するので、オフラインティーチング方式による教示デー
タを、先行作業工程を省力化して効率良く補正すること
ができる。また、各計測点の検出位置データおよび検出
方向データの理論位置データおよび理論方向データから
の各偏差量を使用して各作業点における位置データおよ
び方向データの偏差量を合理的に推定し、この推定結果
に基づき教示データを補正するので、適正な精度で教示
データを補正し、ロボットを制御することが可能とな
る。
は、作業場の温度条件等の変化によりワークWの変形量
が予め予測し得ないような場合にも各作業点の位置・方
向を推定することが可能である。この点で、前記特開平
11−114771号公報による方法が、予想されるワ
ークWの変形量にのみ対処しているのと異なる。
上の各点である場合にもその位置・方向を推定すること
が可能となる。この点で、前記特開平5−326364
号公報による方法が、基盤表面のような均一平面上の各
作業点を対象としているのとは異なる。
てきたが、本発明はかかる実施形態に限定されるもので
はなく、種々改変が可能である。
よび各作業点からなる点列間の距離の比により各計測点
を結ぶ線分を内分した点を基準に、各作業点の実際の位
置・方向を推定するものとしたが、各作業点の各計測点
からの距離の比により各計測点を結ぶ線分を内分した点
を基準に各作業点の実際の位置・方向を推定するものと
してもよい。
ある作業点を対象としたが、計測2点外にある作業点に
ついても、各計測点を外分した位置に補正基準点を設け
ることにより、補正を行うことが可能である。
の設計データに基づき作成される教示データをワークの
変形に起因する誤差を排除するように補正する際に、ワ
ークに設けられる2つの計測点の位置・方向を検出し、
この検出された各計測点の位置データおよび方向データ
に基づいて、各計測点以外の作業点の実際の位置および
方向を推定し、この推定された各作業点の位置データお
よび方向データに基づいて教示データを補正するので、
補正のための先行作業工程を省力化して、作業効率を向
上させることができるという優れた効果を奏する。
が適用されるロボット制御システムの概略構成を示すブ
ロック図である。
である。
するための模式図である。
模式図である。
の具体的手順を説明するための模式図である。
の具体的手順の一例を説明するための模式図である。
の具体的手順の他の例を説明するための模式図である。
の具体的手順のさらに他の例を説明するための模式図で
ある。
Claims (13)
- 【請求項1】 ワークの設計データに基づき作成され
る、ロボットに所定の作業を行わせるための教示データ
を補正する教示データ補正方法であって、 ワークに設けられる2つの計測点の位置および方向を検
出し、該検出された各計測点の位置データおよび方向デ
ータに基づいて各作業点の実際の位置データおよび方向
データを推定し、該推定された各作業点の位置データお
よび方向データに基づいて教示データを補正することを
特徴とする教示データ補正方法。 - 【請求項2】 検出された各計測点の位置データおよび
方向データの、ワークの設計データに基づき作成される
位置データおよび方向データからの各偏差量を算出し、
各作業点の位置偏差量および方向偏差量が各計測点との
位置関係に応じて変化するものとして、各作業点の位置
偏差量および方向偏差量を前記算出された各偏差量によ
り推定し、該位置偏差量および方向偏差量により各作業
点の位置データおよび方向データを推定し、該推定され
た各作業点の位置データおよび方向データに基づいて教
示データを補正することを特徴とする請求項1記載の教
示データ補正方法。 - 【請求項3】 検出された各計測点の位置データおよび
方向データの、ワークの設計データに基づき作成される
位置データおよび方向データからの各偏差量を算出し、
前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正
基準点を各作業点と前記計測点との位置関係に応じて設
定し、前記算出された各偏差量が前記線分上で比例的に
変化するものとして前記補正基準点における各偏差量を
算出し、該算出された各偏差量に基づいて各作業点の位
置データおよび方向データを推定し、該推定された各作
業点の位置データおよび方向データに基づいて教示デー
タを補正することを特徴とする請求項1記載の教示デー
タ補正方法。 - 【請求項4】 検出された各計測点の位置データおよび
方向データの、ワークの設計データに基づき作成される
位置データおよび方向データからの各偏差量を算出し、
前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正
基準点を各作業点の前記計測点からの距離の比に応じて
設定し、前記算出された各偏差量が前記線分上で比例的
に変化するものとして前記補正基準点における各偏差量
を算出し、該算出された各偏差量に基づいて各作業点の
位置データおよび方向データを推定し、該推定された各
作業点の位置データおよび方向データに基づいて教示デ
ータを補正することを特徴とする請求項1記載の教示デ
ータ補正方法。 - 【請求項5】 ワークの設計データに基づき作成され
る、ロボットに所定の作業を行わせるための教示データ
を補正する教示データ補正プログラムであって、 コンピュータに、 ワークに設けられる2つの計測点の位置および方向を検
出する位置・方向検出手順と、 該検出された各計測点の位置データおよび方向データに
基づいて、各作業点の実際の位置データおよび方向デー
タを推定する位置・方向推定手順と、 該推定された各作業点の位置データおよび方向データに
基づいて教示データを補正する補正手順とを実行させる
ことを特徴とする教示データ補正プログラム。 - 【請求項6】 位置・方向推定手順が、位置・方向検出
手順により検出された各計測点の位置データおよび方向
データの、ワークの設計データに基づき作成される位置
データおよび方向データからの各偏差量を算出し、各作
業点の位置偏差量および方向偏差量が各計測点との位置
関係に応じて変化するものとして、各作業点の位置偏差
量および方向偏差量を推定し、該推定された位置偏差量
および方向偏差量により各作業点の位置データおよび方
向データを推定することを特徴とする請求項5記載の教
示データ補正プログラム。 - 【請求項7】 位置・方向推定手順が、位置・方向検出
手順により検出された各計測点の位置データおよび方向
データの、ワークの設計データに基づき作成される位置
データおよび方向データからの各偏差量を算出し、前記
各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させた補正基準
点を各作業点と前記計測点との位置関係に応じて設定
し、前記各偏差量が前記線分上で比例的に変化するもの
として前記補正基準点における各偏差量を算出し、該算
出された各偏差量に基づいて各作業点の位置データおよ
び方向データを推定することを特徴とする請求項5記載
の教示データ補正プログラム。 - 【請求項8】 位置・方向推定手順が、位置・方向検出
手順により検出された検出された各計測点の位置データ
および方向データの、ワークの設計データに基づき作成
される位置データおよび方向データからの各偏差量を算
出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に対応させ
た補正基準点を各作業点の前記計測点からの距離の比に
応じて設定し、前記各偏差量が前記線分上で比例的に変
化するものとして前記補正基準点における各偏差量を算
出し、該算出された各偏差量に基づいて各作業点の位置
データおよび方向データを推定することを特徴とする請
求項5記載の教示データ補正プログラム。 - 【請求項9】 請求項5、6、7または8記載の教示デ
ータ補正プログラムが格納されてなることを特徴とする
記録媒体。 - 【請求項10】 ワークの設計データに基づき作成され
る、ロボットに所定の作業を行わせるための教示データ
を補正する教示データ補正装置であって、 ワークに設けられる2つの計測点の位置および方向を検
出する検出手段と、 該検出された各計測点の位置データおよび方向データに
基づいて各作業点の実際の位置および方向を推定し、該
推定された各作業点の位置データおよび方向データに基
づいて教示データを補正する補正手段とを備えてなるこ
とを特徴とする教示データ補正装置。 - 【請求項11】 補正手段が、検出された各計測点の位
置データおよび方向データの、ワークの設計データに基
づき作成される位置データおよび方向データからの各偏
差量を算出し、各作業点の位置偏差量および方向偏差量
が各計測点との位置関係に応じて変化するものとして、
各作業点の位置偏差量および方向偏差量を推定し、該位
置偏差量および方向偏差量により各作業点の位置データ
および方向データを推定し、該推定された各作業点の位
置データおよび方向データに基づいて教示データを補正
することを特徴とする請求項10記載の教示データ補正
装置。 - 【請求項12】 補正手段が、検出された各計測点の位
置データおよび方向データの、ワークの設計データに基
づき作成される位置データおよび方向データからの各偏
差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に
対応させた補正基準点を各作業点と前記計測点との位置
関係に応じて設定し、前記各偏差量が前記線分上で比例
的に変化するものとして前記補正基準点における各偏差
量を算出し、前記算出された各偏差量に基づいて各作業
点の位置データおよび方向データを推定し、該推定され
た各作業点の位置データおよび方向データに基づいて教
示データを補正することを特徴とする請求項10記載の
教示データ補正装置。 - 【請求項13】 補正手段が、検出された各計測点の位
置データおよび方向データの、ワークの設計データに基
づき作成される位置データおよび方向データからの各偏
差量を算出し、前記各計測点を結ぶ線分上に各作業点に
対応させた補正基準点を各作業点の前記計測点からの距
離の比に応じて設定し、前記各偏差量が前記線分上で比
例的に変化するものとして前記補正基準点における各偏
差量を算出し、前記算出された各偏差量に基づいて各作
業点の位置データおよび方向データを推定し、該推定さ
れた各作業点の位置データおよび方向データに基づいて
教示データを補正することを特徴とする請求項10記載
の教示データ補正装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001153955A JP3579742B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 教示データ補正方法、補正プログラムおよび補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001153955A JP3579742B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 教示データ補正方法、補正プログラムおよび補正装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002351531A true JP2002351531A (ja) | 2002-12-06 |
JP3579742B2 JP3579742B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=18998386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001153955A Expired - Lifetime JP3579742B2 (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 教示データ補正方法、補正プログラムおよび補正装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3579742B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100408280C (zh) * | 2004-07-15 | 2008-08-06 | 发那科株式会社 | 一种机器人控制装置及具有该装置的机器人系统 |
JP2011093076A (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Honda Motor Co Ltd | 情報処理方法及び装置並びにプログラム |
JP2011201011A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Deckel Maho Seebach Gmbh | 工作機械における温度に依存した位置変化を補償するための方法およびデバイス |
JP2013521141A (ja) * | 2010-03-04 | 2013-06-10 | シュナイダー、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング、ウント、コンパニー、コマンディト、ゲゼルシャフト | 自動校正 |
JP2019072799A (ja) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボット制御方法 |
JP2020044619A (ja) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボット制御方法 |
-
2001
- 2001-05-23 JP JP2001153955A patent/JP3579742B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100408280C (zh) * | 2004-07-15 | 2008-08-06 | 发那科株式会社 | 一种机器人控制装置及具有该装置的机器人系统 |
JP2011093076A (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Honda Motor Co Ltd | 情報処理方法及び装置並びにプログラム |
JP2013521141A (ja) * | 2010-03-04 | 2013-06-10 | シュナイダー、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング、ウント、コンパニー、コマンディト、ゲゼルシャフト | 自動校正 |
JP2011201011A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Deckel Maho Seebach Gmbh | 工作機械における温度に依存した位置変化を補償するための方法およびデバイス |
JP2019072799A (ja) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボット制御方法 |
JP7048188B2 (ja) | 2017-10-16 | 2022-04-05 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボット制御方法 |
JP2020044619A (ja) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボット制御方法 |
JP7182407B2 (ja) | 2018-09-20 | 2022-12-02 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボット制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3579742B2 (ja) | 2004-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7263412B2 (ja) | 駆動装置、ロボット装置、物品の製造方法、制御方法、制御プログラム、記録媒体 | |
JP4271232B2 (ja) | ロボットのオフラインプログラミングを実行するための装置、方法、プログラム及び記録媒体 | |
Guo et al. | A multilevel calibration technique for an industrial robot with parallelogram mechanism | |
US9418394B2 (en) | Operation simulation system of robot system | |
Zhuang et al. | Robot calibration with planar constraints | |
Koch et al. | Multisensor contour following with vision, force, and acceleration sensors for an industrial robot | |
KR102312368B1 (ko) | 여자유도 로봇 제어 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 | |
Lin et al. | Spindle configuration analysis and optimization considering the deformation in robotic machining applications | |
JP2012040634A (ja) | 力制御ロボットのキャリブレーション装置と方法 | |
JPH06131032A (ja) | ロボット装置およびロボット装置のティ−チング方法。 | |
CN115179289A (zh) | 一种面向数字孪生的机器人标定方法 | |
CN109789548B (zh) | 用于工件校准的方法和使用该方法的机器人系统 | |
JP2002351531A (ja) | 教示データ補正方法および補正装置 | |
Kim | Feedforward compensation of contour errors in robotic machining system using compliance model | |
CN111844017B (zh) | 显示方法 | |
JP3507032B2 (ja) | ロボットの機差導出方法 | |
WO2017026045A1 (ja) | ハンド力覚計測装置、ハンド力覚計測方法、及びハンド力覚計測プログラム | |
JP2021186929A (ja) | 多軸ロボットの制御方法 | |
JPH0728514A (ja) | 機差導出方法 | |
JPH0731536B2 (ja) | 教示デ−タ補正ロボツト | |
WO2024105847A1 (ja) | 制御装置、3次元位置計測システム、及びプログラム | |
JPS59173805A (ja) | 教示デ−タ変換機能を有する産業用ロボツト | |
EP4382258A1 (en) | Robot control device, robot control system, and robot control method | |
KR102591942B1 (ko) | 강성 모델과 절삭력 모델을 이용한 로봇 제어 방법 및 장치 | |
EP4382260A1 (en) | Robot control device, robot control system, and robot control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040120 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040317 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040420 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040421 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040702 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3579742 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090730 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100730 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110730 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110730 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120730 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120730 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730 Year of fee payment: 9 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |