JP2020075325A - ツールセンターポイントの設定方法及び設定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ロボット1は、ロボットアーム5、ハンド部6、及び処理ツール7を備える。
この処理ツール7は、ロボットアーム5の駆動により、三次元空間内で位置と姿勢を移動可能である。本実施形態では、処理ツール7は、物体を把持する把持部であって、例えば、グリッパや吸着パッドである。ただし、本発明はこれに限定されず、処理ツール7の種類には、特定に限定されない。例えば、処理ツール7は、エンドエフェクタを取り換えるためのツールチェンジャーでもよい。
本発明の一実施形態に係る設定装置4は、複数の撮像装置8、表示装置9、操作部10、処理装置11を備える。なお、表示装置9及び操作部10は、遠隔操縦装置2と一体で構成されてもよい。また、本実施形態では、設定装置4は、2つの撮像装置8を有する場合について説明するが、本発明はこれに限定されず、設定装置4は、複数の撮像装置8を有していればよく、2つ以上であるならばその数には特に限定されない。また、撮像装置8として、例えば、反射時間を利用したTOF(Time of Flight)カメラやレーザーセンサーを用いた三次元点群を取得し,それらを3次元的に計測値を表示する撮像装置でも可能であり、これらであれば実質的に一つの装置で2つ以上の撮像装置の機能を用いていることに変わりない。
例えば、図5に示すように、ロボット1を遠隔操縦することでロボット1の処理ツール7でドアノブdnを把持してドアDを開ける場合を考える。ドアDはヒンジ部分Gを中心にした回転運動を行うことで開閉できる。
ここで、TCPを処理ツール7の先端に設定した場合には、手先の点周りの並進運動と回転運動を組み合わせながらドアDを開けなければならず、ドアDを開ける作業は非常に困難である。ただし、ドアDの回転軸R上にTCPを設定すれば、TCPを中心とする回転運動だけでドアDの開閉動作を行うことができ、直感的に操作を行うことができる。そのため、本実施形態に係るTCPの設定方法を用いることで、未知の物体であるドアDの回転軸R上にTCPを設定することができ、作業効率が向上することが期待できる。
1 ロボット(マニピュレータ)
2 遠隔操縦装置
3 ロボット制御装置
4 設定装置
8 撮像装置
9 表示装置
10 操作部
11 処理装置
12 表示制御部
13 TCP設定部(設定部)
Claims (6)
- マニピュレータにおけるツールセンターポイント(TCP)の設定方法であって、
設置位置が既知の複数の撮像装置で撮像された撮像画像に、仮想的なマーカーを重畳させて表示装置の表示画面に表示する表示ステップと、
前記処理装置が、前記マニピュレータにおける既知の位置と、前記設置位置に基づいて得らえるワールド座標系における前記マーカーの位置との位置関係を演算することで前記マーカーの位置を前記ツールセンターポイント(TCP)として設定する設定ステップと、
を含むことを特徴とするツールセンターポイント(TCP)の設定方法。 - 前記表示画面上において、前記マーカーの位置と前記ツールセンターポイント(TCP)に設定したい位置とを合わせる位置合わせステップを含み、
前記設定ステップは、前記位置合わせステップ後に行われることを特徴とする、請求項1に記載のツールセンターポイント(TCP)の設定方法。 - 前記設定ステップでは、前記処理装置が、前記マニピュレータの先端の位置を基準とするツール座標系と前記マーカーの位置を基準とするマーカー座標系との間の座標変換行列を、ワールド座標系における前記マーカーの位置及び前記マニピュレータの先端の位置に基づいて演算することで前記位置関係を演算することを特徴とする、請求項1又は2に記載のツールセンターポイント(TCP)の設定方法。
- 前記設定ステップは、
前記マニピュレータの先端の位置に基づいて、ワールド座標系から前記ツール座標系に座標変換する第1の座標変換行列を演算する第1の演算ステップと、
前記マーカーの位置に基づいて、ワールド座標系から前記マーカー座標系に座標変換する第2の座標変換行列を演算する第2の演算ステップと、
前記第1の座標変換行列及び前記第2の座標変換行列に基づいて、前記ツール座標系と前記前記マーカー座標系との間の第3の座標変換行列を演算する第3の演算ステップと、
を含むことを特徴とする、請求項3に記載のツールセンターポイント(TCP)の設定方法。 - マニピュレータにおけるツールセンターポイント(TCP)を設定する設定装置であって、
設置位置が既知の複数の撮像装置と、
前記各撮像装置で撮像された撮像画像に、仮想的なマーカーを重畳させて表示装置の表示画面に表示する表示制御部と、
前記マニピュレータにおける既知の位置と、前記設置位置に基づいて得らえるワールド座標系での前記マーカーの位置との位置関係を演算することで前記マーカーの位置を前記ツールセンターポイント(TCP)として設定する設定部と、
を備えることを特徴とする設定装置。 - 前記表示画面上において、前記マーカーの位置を任意に変更可能な操作部を備えることを特徴とする、請求項5に記載の設定装置。
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