JP2019084609A - ロボット制御装置、ロボットおよびロボットシステム - Google Patents
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Abstract
Description
撮像部が撮像した対象物の画像に基づいて、前記対象物の輪郭を抽出し、前記輪郭に対応する点列を生成し、前記点列の座標を前記ロボットに設定されている座標系における座標に変換する制御部を備えることを特徴とする。
撮像部が撮像した対象物の画像と予め定められた指示とに基づいて、前記対象物の輪郭を抽出し、前記輪郭に対応する点列を生成し、前記点列の座標を前記ロボットに設定されている座標系における座標に変換する制御部を備えることを特徴とする。
これにより、対象物の輪郭に対応する点列の生成を容易に行うことができる。
これにより、対象物の輪郭の部分の一部に対して作業を行うことができる。
本発明のロボット制御装置により制御されることを特徴とする。
前記ロボットを制御する本発明のロボット制御装置と、を備えることを特徴とする。
プロセッサーを備え、
前記プロセッサーは、撮像部が撮像した対象物の画像に基づいて、前記対象物の輪郭を抽出し、前記輪郭に対応する点列を生成し、前記点列の座標を前記ロボットに設定されている座標系における座標に変換することを特徴とする。
プロセッサーを備え、
前記プロセッサーは、撮像部が撮像した対象物の画像と予め定められた指示とに基づいて、前記対象物の輪郭を抽出し、前記輪郭に対応する点列を生成し、前記点列の座標を前記ロボットに設定されている座標系における座標に変換することを特徴とする。
≪ロボットシステム≫
図1は、第1実施形態に係るロボットシステムを示す図である。図2は、図1に示すロボットシステムのブロック図である。図3〜図8は、それぞれ、対象物を示す平面図である。図9は、作業者が行う作業の手順を説明するための図(フローチャート)である。図10は、動作プログラムの実行時のロボットシステム100の動作を説明するための図(フローチャート)である。
〈ロボット〉
ロボット1は、いわゆる6軸の垂直多関節ロボットであり、例えば、精密機器等を製造する製造工程等で用いられ、精密機器や部品等の対象物(図示せず)の保持や搬送等の種々の作業(本実施形態では、例えば、対象物71に対する接着剤の塗布、バリの除去等)を行う。ロボット1は、基台110と、基台110に接続されたロボットアーム10(可動部)とを有する。なお、対象物としては、ロボット1が行う作業で用いられるものであればよく、特に限定されない。
ロボット制御装置2は、ロボット1の動作を制御する。また、ロボット制御装置2は、塗布器具制御装置46を介して塗布器具19の動作を制御する。このロボット制御装置2は、ロボット1が有する各部の機能をつかさどるロボットコントローラーで構成されており、ロボット1、コンピューター5、塗布器具制御装置46および画像処理装置42に対して通信可能に接続されている。
図2に示すコンピューター5としては、例えばPC(Personal Computer)等の種々のコンピューターを用いることが可能であり、ロボット制御装置2および画像処理装置42に対して通信可能に接続されている。
撮像部41は、撮像素子(図示しない)およびレンズ群(図示せず)等を有している。また、撮像部41は、ロボット1以外の(ロボット1とは異なる)任意の設置個所、例えば、壁や天井等の任意の設置箇所に取り付けられている(固定されている)。また、撮像素子としては、特に限定されず、例えば、CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー等が挙げられる。この撮像部41は、撮像を行って、画像データを生成する。
画像処理装置42は、撮像部41で撮像して得られた画像データに対して各種の画像処理を行う。この画像処理装置42は、撮像部41に対して通信可能に接続されている。
塗布器具制御装置46は、ロボット制御装置2の制御により、塗布器具19の動作を制御する。この塗布器具制御装置46は、塗布器具19が有する各部の機能をつかさどる塗布器具コントローラーで構成されており、塗布器具19に対して通信可能に接続されている。
図2に示す表示装置31(表示部)は、ディスプレイを備えており、例えば各種画面を表示する機能を有する。また、表示装置31としては、特に限定されず、例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置等の直視型の表示装置、プロジェクター等の投射型表示装置等が挙げられる。この表示装置31は、コンピューター5に接続されているが、ロボット制御装置2に接続することもできる。また、2つの表示装置31を用意し、その表示装置31をコンピューター5およびロボット制御装置2に接続することもできる。ここでは、表示装置31がコンピューター5に接続されている場合を例に挙げて説明する。
以上、ロボットシステム100の基本的な構成について簡単に説明した。
次に、作業者が行う作業の手順と、ロボットシステム100の動作について説明する。
(図9のステップ1)
作業者は、作業台91上に対象物71を載置し(図1参照)、入力装置32で、対象物71の形状を登録(教示)する操作指示を行う。撮像部41の視野は、作業台91上の対象物71を含むように設定されている。
作業者は、入力装置32で、ステップ1で登録した対象物71の輪郭761、762と、撮像部座標系が設定されているフレーム(Frame)(図示せず)とを結び付ける操作指示を行う。
作業者は、入力装置32で、対象物71の複数の輪郭761、762、763のうちから、接着剤を塗布する部分の輪郭(形状)を選択する操作指示を行う。本実施形態では、対象物71の外周部720の輪郭763を選択する。なお、このステップ3で使用する画像は、ステップ1で使用した画像でもよく、また、新に、撮像部41により対象物71を撮像して得られた画像でもよい。
(図10のステップS101)
ロボット1が対象物71の外周部720に接着剤を塗布する作業を行う際は、ロボット制御装置2の制御部21の指令により、撮像部41が対象物71を撮像し、画像(画像データ)を得る。そして、制御部21は、得られた対象物71の画像について、登録されている輪郭761、762(図4参照)を基準とする対象物71のパターンマッチングを行い、画像中の対象物71の輪郭761、762を検出する。
制御部21は、撮像部座標系が設定されているフレームを、画像中の輪郭761、762の位置に、そのフレームに設定されている撮像部座標系の姿勢が輪郭761、762に対して常に一定になるように移動させる。
登録されている点列783(図6参照)の各点のフレームに設定されている撮像部座標系における座標を、ロボット1に設定されているツール座標系における座標に変換し、登録する。これにより、作業者は、点列783の各点の撮像部座標系における座標と、ロボット1に設定されているツール座標系における座標との関係を考慮することなく、動作プログラムを容易に作成することができ、労力の軽減および時間の短縮を図ることができる。
以下、第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
作業者は、入力装置32で、撮像部41が対象物71を撮像して得られた画像から対象物71の輪郭を抽出(選択)する指示の1例である規則(以下、「選択規則」とも言う)を登録する操作指示を行う。その規則の具体例としては、例えば、「輪郭が囲む部分の面積が最も大きい輪郭を抽出する」、「輪郭が囲む部分の面積が2番目に大きい輪郭を抽出する」等が挙げられる。本実施形態では、例えば、「輪郭が囲む部分の面積が最も大きい輪郭を抽出する」という選択規則を登録する。
次に、作業者は、ロボット1の動作プログラムを作成する。
ロボット1が対象物71の外周部720に接着剤を塗布する作業を行う際は、ロボット制御装置2の制御部21の指令により、撮像部41が対象物71を撮像し、画像(画像データ)を得る。そして、制御部21は、得られた対象物71の画像と、登録されている選択規則とに基づいて、画像中の対象物71の輪郭763(図5参照)を抽出する。
図11および図12は、それぞれ、変形例を説明するための対象物の図である。なお、図11には、輪郭軌跡791を他の部分よりも太い線で記載し、図12には、輪郭軌跡792を他の部分よりも太い線で記載する。
図14は、本発明のロボットシステムの他の例1(変形例1)を示すブロック図である。
図15は、本発明のロボットシステムの他の例2(変形例2)を示すブロック図である。
Claims (10)
- ロボットを制御するロボット制御装置であって、
撮像部が撮像した対象物の画像に基づいて、前記対象物の輪郭を抽出し、前記輪郭に対応する点列を生成し、前記点列の座標を前記ロボットに設定されている座標系における座標に変換する制御部を備えることを特徴とするロボット制御装置。 - ロボットを制御するロボット制御装置であって、
撮像部が撮像した対象物の画像と予め定められた指示とに基づいて、前記対象物の輪郭を抽出し、前記輪郭に対応する点列を生成し、前記点列の座標を前記ロボットに設定されている座標系における座標に変換する制御部を備えることを特徴とするロボット制御装置。 - 前記点列は、前記輪郭よりも前記輪郭の重心側に配置されている請求項1または2に記載のロボット制御装置。
- 前記点列は、前記輪郭よりも前記輪郭の重心と反対側に配置されている請求項1または2に記載のロボット制御装置。
- 前記制御部は、前記輪郭を抽出する際は、前記輪郭を点群として抽出する請求項1ないし4のいずれか1項に記載のロボット制御装置。
- 前記制御部は、前記輪郭を抽出する際は、前記輪郭の一部を抽出する請求項1ないし5のいずれか1項に記載のロボット制御装置。
- ロボットアームを有し、
請求項1ないし6のいずれか1項に記載のロボット制御装置により制御されることを特徴とするロボット。 - ロボットと、
前記ロボットを制御する請求項1ないし6のいずれか1項に記載のロボット制御装置と、を備えることを特徴とするロボットシステム。 - ロボットを制御するロボット制御装置であって、
プロセッサーを備え、
前記プロセッサーは、撮像部が撮像した対象物の画像に基づいて、前記対象物の輪郭を抽出し、前記輪郭に対応する点列を生成し、前記点列の座標を前記ロボットに設定されている座標系における座標に変換することを特徴とするロボット制御装置。 - ロボットを制御するロボット制御装置であって、
プロセッサーを備え、
前記プロセッサーは、撮像部が撮像した対象物の画像と予め定められた指示とに基づいて、前記対象物の輪郭を抽出し、前記輪郭に対応する点列を生成し、前記点列の座標を前記ロボットに設定されている座標系における座標に変換することを特徴とするロボット制御装置。
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