JP2011110627A - ロボット制御方法、ロボット制御プログラムおよびロボット制御方法に用いられるティーチングペンダント - Google Patents
ロボット制御方法、ロボット制御プログラムおよびロボット制御方法に用いられるティーチングペンダント Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】
教示方法の一実施形態は、トレイ20のマーカー23が含まれるように可搬型カメラ8で撮像する第1撮像工程と、その画像からマーカー23を検出して、トレイ20毎に予め登録されているデータとの照合などの判断を行う第1画像処理工程と、該当するマーカー23に応じた初期位置へロボットハンド31を移動させる初期移動工程と、ロボットハンド31の小型カメラ34によってマーカー23の少なくとも1つが含まれるように撮像する第2撮像工程と、その画像からマーカー23の位置誤差を検出する第2画像処理工程とを含む。
【選択図】図7
Description
<ロボット制御システム1の構成>
図1は本発明の第1実施形態に係るロボット制御システム1の平面概略図である。図2はこのロボット制御システム1で制御されるロボット3の側面斜視図である。図3はこのロボット3が有するロボットアーム30の先端に設けられるロボットハンド31の拡大斜視図である。図4はロボット制御システム1のティーチングに使用されるティーチングペンダント10の正面拡大図である。
図6は第1実施形態で使用される部品供給トレイ5、6であるトレイ20の一例の概略を示す平面図である。このトレイ20は、複数の部品を同時に整列配置可能な構造を有しており、その部品搭載面21の周辺部などにトレイの種類および位置を識別可能にするために複数の目印であるマーカー23(23a〜23d)が印されている。これらのマーカー23は、部品搭載面21において、部品を搭載しても隠されることがないような位置、例えば、部品搭載面21の周辺部などに印すことが好ましい。
トレイ20に印されたマーカー23を用いるロボット3などの自動ティーチングは、以下の各ステップによって行う。なお、これらに先立って、上述した可搬型カメラ8を、ロボットハンド31に対向するほぼ正面からトレイ20を見下ろすような位置に配置しておく。
まず、部品搭載用のトレイ20が、ロボットハンド31によって作業が行われるべき所定位置(図1の部品供給トレイ5、6が配置されている位置)に置かれた状態で、可搬型カメラ8によって、トレイ20の部品搭載面21に印された各マーカー23のすべてが含まれていて、できるだけ明瞭に写るように撮像を行う。このようにして撮像された画像が、パソコン110の画面に表示され、この画像の一例を図7に示す。
可搬型カメラ8によって撮像された画像を、パソコン110によって画像処理することによって、トレイ20の部品搭載面21に印されている各マーカー23を検出する。なお、マーカー23が正しく検出できたかどうかが作業者にも容易に視認できるように、例えば、検出したマーカー23を画面上で強調表示するようにしてもよい。強調表示は、具体的には、赤色で表示したり、所定のマークを表示したりすることなどが考えられるが、そのような表示態様に限るわけではない。
該当すると判断されたパターンデータのマーカー23に応じたロボット3の作業内容に従って、ロボットハンド31を初期位置へ移動させる。なお、この初期位置では、ロボットハンド31の小型カメラ34が、マーカー23の少なくとも1つを撮像できるようにしておく。
ロボットハンド31を初期位置へ移動させた後、ロボットハンド31の小型カメラ34によって、トレイ20の部品搭載面21に印されたマーカー23の少なくとも1つが含まれるように撮像を行う。このようにして撮像された画像が、パソコン110の画面に表示された一例を図8に示す。
小型カメラ34によって撮像された画像をパソコン110によって画像処理することによって、その画像に含まれているマーカー23およびその詳細な位置を検出する。そして、ロボットハンド31の初期位置におけるマーカー23の本来の位置データとの比較によってマーカー23の位置誤差を算出する。
第2実施形態は、ロボットハンド31に行わせるべき作業全体あるいはその一部について、移動経路の始点および終点が予め定まっている場合などに、その途中の移動のためのティーチング作業を容易にするためのものである。例えば、始点と終点との間に障害物が存在するときなどに好適である。なお、以下の説明では、第1実施形態と相違する点を中心に説明する。
ロボットハンド31が現在の始点から次にどの位置へ移動すべきか、つまり、移動経路上の中継点をタッチペンでディスプレイ11上に直接タッチすることによって指示する。ティーチングペンダント10は、ディスプレイ11でタッチされた位置の2次元座標を認識することができるので、その2次元座標を記憶しておく。
ディスプレイ11上の2次元座標だけでは、ロボットハンド31のロボット座標系の3次元座標を一意に定めることはできない。そこで、ロボット座標系における3次元座標が既知である始点および終点を含む鉛直平面上に各中継点があることにすれば、各中継点のディスプレイ11上の2次元座標をロボット座標系の3次元座標へ変換できる。
第3実施形態では、第1及び第2実施形態を組み合わせる。つまり、第1実施形態で説明したようにトレイ20及び組立用治具7のいずれについてもマーカーを付して自動ティーチング(自動運転)を行うとともに、トレイ20と組立用治具7との間にある障害物を避けるティーチングについては、第2実施形態で説明したように作業者が指示することによってティーチングを行う。これにより、大幅にティーチングの負荷を軽減することができる。
2 ワークテーブル
3 ロボット
5 部品供給トレイ
6 部品供給トレイ
7 組立用治具
30 ロボットアーム
31 ロボットハンド
32 チャック部
33 支持台
34 小型カメラ
4 ロボット
40 ロボットアーム
41 ロボットハンド
44 小型カメラ
8 可搬型カメラ
10 ティーチングペンダント
11 タッチパネル式ディスプレイ
12 グリップ
13 グリップ
14 非常停止ボタン
15 イネーブルスイッチ
20 トレイ
21 部品搭載面
22 丸孔
23 マーカー(目印)
100 制御部
105 撤去装置
106 撤去装置
110 パソコン
A、B コントローラ
W ワーク
Claims (8)
- 作業対象物が搭載される領域を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で撮像された画像データから目印に対応する初期位置を得る第1画像処理工程と、
前記撮像工程で撮像された画像データから前記目印の位置を得る第2画像処理工程と、
前記初期位置へロボットハンドを移動させる第1移動工程と、
前記初期位置から前記目印の位置に基づいて前記作業対象物へ前記ロボットハンドを接近させる第2移動工程と、
を備えたことを特徴とするロボット制御方法。 - 前記撮像工程は、
前記第1画像処理工程用の画像データを撮像する第1撮像工程と、
前記第2画像処理工程用の画像データを撮像する第2撮像工程と、
を含み、
前記第2撮像工程は、前記初期位置から前記領域を撮像する請求項1に記載のロボット制御方法。 - 前記第2撮像工程における撮像は、前記ロボットハンドに設けられたカメラによって行われる請求項2に記載のロボット制御方法。
- ロボットハンドが動作する領域を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で撮像された画像上で作業者によって指示された第1の位置を付加する第1画像処理工程と、
前記第1画像処理工程の後、前記撮像工程で撮像された前記画像上で前記作業者によって指示された第2の位置を付加する第2画像処理工程と、
前記第1の位置へロボットハンドを移動させる第1移動工程と、
前記第1の位置から前記第2の位置へ前記ロボットハンドを移動させる第2移動工程と、
を備えたことを特徴とするロボット制御方法。 - 前記第1及び第2画像処理工程は
前記画像データをティーチングペンダントの表示部に表示する工程と、
前記表示部に表示された画像上で前記作業者によって触れられた箇所を前記第1及び第2の位置として指示する工程と、
を含む請求項4に記載のロボット制御方法。 - 前記第1及び第2画像処理工程は、
前記前記表示部上の指示された箇所に所定の表示を行う工程を含む請求項5に記載のロボット制御方法。 - 請求項1から6までのいずれかに記載のロボット制御方法をコンピュータに実行させるためのロボット制御プログラム。
- 請求項5に記載のロボット制御方法に用いられるティーチングペンダント。
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