JP2021146445A - 校正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な方法で校正を行うことができる校正方法を提供すること。【解決手段】ロボットアームを有するロボットにおいて、ロボットアームの先端に装着されたエンドエフェクターに設定された第１制御点と、ロボットアームの先端に設定された第２制御点との位置関係を求める校正方法であって、第３状態における第２制御点の位置、および、第４状態における第２制御点の位置から得られる第２基準位置と、第４状態での第１特徴点と、の第２位置関係を算出する第６ステップと、第１位置関係と第２位置関係とに基づいて、ロボット座標系における第１特徴点の座標を算出する第７ステップと、を有することを特徴とする。【選択図】図２０

Description

本発明は、校正方法に関する。

例えば、特許文献１に示すように、先端にエンドエフェクターであるツールが装着されるロボットアームを有し、ロボットアームを駆動することによって、ワークに対して所定の作業を行うロボットが知られている。このようなロボットでは、ツールに設定されるツールセンターポイントの位置を、ロボット座標系で把握し、ツールセンターポイントが所定の位置に移動するようにロボットアームの駆動を制御して、所定の作業を行う。このためには、ロボットアームの先端に設定されている制御点と、ツールセンターポイントとのオフセットを求める、すなわち、校正を行う必要がある。

特許文献１では、ツールセンターポイントをロボット座標系で特定される空間上の所定点に少なくとも異なる３つの姿勢で位置決め、すなわち、前記所定点に移動させる。そして、そのときのロボットアームの姿勢に基づいて、ツールセンターポイントの位置、姿勢を求める。

特開平８−８５０８３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているような方法では、ツールセンターポイントを所定点に移動させる際、目視確認で行うため、ツールセンターポイントと所定点とが実際に一致しているとは限らず、ばらつきが生じてしまう。その結果、正確な校正ができない。

本発明の校正方法は、ロボットアームを有するロボットにおいて、前記ロボットアームの先端に装着されたエンドエフェクターに設定された第１制御点と、前記エンドエフェクターよりも前記ロボットアーム側に設定された第２制御点との位置関係を求める校正方法であって、
撮像部を用いて前記ロボットを撮像して、前記第１制御点と対応付けられる前記ロボットの第１特徴点が前記撮像部の撮像画像における所定の位置に位置し、かつ、前記ロボットアームが第１姿勢をとる第１状態になるように、前記ロボットアームを移動させる第１ステップと、
前記ロボットを撮像して、前記第１特徴点が前記撮像部の撮像画像における前記所定の位置に位置し、かつ、前記ロボットアームが第２姿勢をとる第２状態になるように、前記ロボットアームを移動させる第２ステップと、
前記第１状態における前記第２制御点の位置、および、前記第２状態における前記第２制御点の位置から得られる第１基準位置と、前記第２状態での前記第１特徴点の位置との第１位置関係を算出する第３ステップと、
前記撮像部を用いて前記ロボットを撮像して、前記第１特徴点が前記撮像部の撮像画像における前記所定の位置に位置し、かつ、前記ロボットアームが第３姿勢をとる第３状態になるように、前記ロボットアームを移動させる第４ステップと、
前記ロボットを撮像して、前記第１特徴点が前記撮像部の撮像画像における前記所定の位置に位置し、かつ、前記ロボットアームが第４姿勢をとる第４状態になるように、前記ロボットアームを移動させる第５ステップと、
前記第３状態における前記第２制御点の位置、および、前記第４状態における前記第２制御点の位置から得られる第２基準位置と、前記第４状態での前記第１特徴点と、の第２位置関係を算出する第６ステップと、
前記第１位置関係と前記第２位置関係とに基づいて、ロボット座標系における前記第１特徴点の座標を算出する第７ステップと、を含むことを特徴とする。

図１は、第１実施形態のロボットシステムの全体構成を示す図である。 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は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図４は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図５は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図６は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図７は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図８は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図９は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図１０は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図１１は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図１２は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図１３は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図１４は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図１５は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図１６は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図１７は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図１８は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図１９は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。 図２０は、図１に示す制御装置が実行する動作プログラムの一例を示すフローチャートである。 図２１は、図１に示すエンドエフェクターの一例を示す斜視図である。 図２２は、図１に示すエンドエフェクターの一例を示す斜視図である。 図２３は、図１に示すエンドエフェクターの一例を示す斜視図である。 図２４は、図１に示すエンドエフェクターの一例を示す斜視図である。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態のロボットシステムの全体構成を示す図である。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１９は、図１に示すロボットシステムが、本発明の校正方法を実行している状態を示す模式図である。図２０は、図１に示す制御装置が実行する動作プログラムの一例を示すフローチャートである。図２１〜図２４は、図１に示すエンドエフェクターの一例を示す斜視図である。

以下、本発明の校正方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の＋Ｚ軸方向、すなわち、上側を「上」、−Ｚ軸方向、すなわち、下側を「下」とも言う。また、ロボットアームについては、図１中の基台１１側の端部を「基端」、その反対側、すなわち、エンドエフェクター２０側の端部を「先端」、また、エンドエフェクターおよび力検出部については、ロボットアーム１０側の端部を「基端」、その反対側の端部を「先端」とも言う。また、図１中のＺ軸方向、すなわち、上下方向を「鉛直方向」とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向、すなわち、左右方向を「水平方向」とする。

図１および図２に示すように、ロボットシステム１００は、ロボット１と、ロボット１を制御する制御装置３と、教示装置４と、撮像部５と、を備え、本発明の校正方法を実行する。

まず、ロボット１について説明する。
図１に示すロボット１は、本実施形態では単腕の６軸垂直多関節ロボットであり、基台１１と、ロボットアーム１０と、を有する。また、ロボットアーム１０の先端部にエンドエフェクター２０を装着することができる。エンドエフェクター２０は、ロボット１の構成要件であってもよく、ロボット１の構成要件でなくてもよい。

なお、ロボット１は、図示の構成に限定されず、例えば、双腕型の多関節ロボットであってもよい。また、ロボット１は、水平多関節ロボットであってもよい。

基台１１は、ロボットアーム１０を下側から駆動可能に支持する支持体であり、例えば工場内の床に固定されている。ロボット１は、基台１１が中継ケーブル１８を介して制御装置３と電気的に接続されている。なお、ロボット１と制御装置３との接続は、図１に示す構成のように有線による接続に限定されず、例えば、無線による接続であってもよく、さらには、インターネットのようなネットワークを介して接続されていてもよい。

本実施形態では、ロボットアーム１０は、第１アーム１２と、第２アーム１３と、第３アーム１４と、第４アーム１５と、第５アーム１６と、第６アーム１７とを有し、これらのアームが基台１１側からこの順に連結されている。なお、ロボットアーム１０が有するアームの数は、６つに限定されず、例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、５つまたは７つ以上であってもよい。また、各アームの全長等の大きさは、それぞれ、特に限定されず、適宜設定可能である。

基台１１と第１アーム１２とは、関節１７１を介して連結されている。そして、第１アーム１２は、基台１１に対し、鉛直方向と平行な第１回動軸を回動中心とし、その第１回動軸回りに回動可能となっている。第１回動軸は、基台１１が固定される床の法線と一致している。

第１アーム１２と第２アーム１３とは、関節１７２を介して連結されている。そして、第２アーム１３は、第１アーム１２に対し、水平方向と平行な第２回動軸を回動中心として回動可能となっている。第２回動軸は、第１回動軸に直交する軸と平行である。

第２アーム１３と第３アーム１４とは、関節１７３を介して連結されている。そして、第３アーム１４は、第２アーム１３に対して水平方向と平行な第３回動軸を回動中心として回動可能となっている。第３回動軸は、第２回動軸と平行である。

第３アーム１４と第４アーム１５とは、関節１７４を介して連結されている。そして、第４アーム１５は、第３アーム１４に対し、第３アーム１４の中心軸方向と平行な第４回動軸を回動中心として回動可能となっている。第４回動軸は、第３回動軸と直交している。

第４アーム１５と第５アーム１６とは、関節１７５を介して連結されている。そして、第５アーム１６は、第４アーム１５に対して第５回動軸を回動中心として回動可能となっている。第５回動軸は、第４回動軸と直交している。

第５アーム１６と第６アーム１７とは、関節１７６を介して連結されている。そして、第６アーム１７は、第５アーム１６に対して第６回動軸を回動中心として回動可能となっている。第６回動軸は、第５回動軸と直交している。

また、第６アーム１７は、ロボットアーム１０の中で最も先端側に位置するロボット先端部となっている。この第６アーム１７は、ロボットアーム１０の駆動により、エンドエフェクター２０ごと回動することができる。

ロボット１は、駆動部としてのモーターＭ１、モーターＭ２、モーターＭ３、モーターＭ４、モーターＭ５およびモーターＭ６と、エンコーダーＥ１、エンコーダーＥ２、エンコーダーＥ３、エンコーダーＥ４、エンコーダーＥ５およびエンコーダーＥ６とを備える。モーターＭ１は、関節１７１に内蔵され、基台１１と第１アーム１２とを相対的に回転させる。モーターＭ２は、関節１７２に内蔵され、第１アーム１２と第２アーム１３とを相対的に回転させる。モーターＭ３は、関節１７３に内蔵され、第２アーム１３と第３アーム１４とを相対的に回転させる。モーターＭ４は、関節１７４に内蔵され、第３アーム１４と第４アーム１５とを相対的に回転させる。モーターＭ５は、関節１７５に内蔵され、第４アーム１５と第５アーム１６とを相対的に回転させる。モーターＭ６は、関節１７６に内蔵され、第５アーム１６と第６アーム１７とを相対的に回転させる。

また、エンコーダーＥ１は、関節１７１に内蔵され、モーターＭ１の位置を検出する。エンコーダーＥ２は、関節１７２に内蔵され、モーターＭ２の位置を検出する。エンコーダーＥ３は、関節１７３に内蔵され、モーターＭ３の位置を検出する。エンコーダーＥ４は、関節１７４に内蔵され、モーターＭ４の位置を検出する。エンコーダーＥ５は、関節１７５に内蔵され、モーターＭ５の位置を検出する。エンコーダーＥ６は、関節１７６に内蔵され、モーターＭ６の位置を検出する。

エンコーダーＥ１〜Ｅ６は、制御装置３と電気的に接続されており、モーターＭ１〜モーターＭ６の位置情報、すなわち、回転量が制御装置３に電気信号として送信される。そして、この情報に基づいて、制御装置３は、モーターＭ１〜モーターＭ６を、図示しないモータードライバーＤ１〜モータードライバーＤ６を介して駆動させる。すなわち、ロボットアーム１０を制御するということは、モーターＭ１〜モーターＭ６を制御することである。

また、ロボットアーム１０に設けられた力検出部１９の先端には、制御点ＣＰが設定されている。制御点ＣＰは、ロボットアーム１０の制御を行う際の基準となる点のことである。ロボットシステム１００では、ロボット座標系で制御点ＣＰの位置を把握し、制御点ＣＰが所望の位置に移動するようにロボットアーム１０を駆動する。すなわち、制御点ＣＰはエンドエフェクター２０よりもロボットアーム１０側に設定されている。なお、本実施形態においては、制御点ＣＰは、力検出部１６の先端に設定されているが、ロボット座標系の原点からの位置および姿勢が既知であれば、エンドエフェクター２０よりもロボットアーム１０側のどの位置に設定されてもよい。例えば、ロボットアーム１０の先端に設定されていてもよい。

また、ロボット１では、ロボットアーム１０に、力を検出する力検出部１９が着脱自在に設置される。そして、ロボットアーム１０は、力検出部１９が設置された状態で駆動することができる。力検出部１９は、本実施形態では、６軸力覚センサーである。力検出部１９は、互いに直交する３個の検出軸上の力の大きさと、当該３個の検出軸回りのトルクの大きさとを検出する。すなわち、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸方向の力成分と、Ｘ軸回りとなるＷ方向の力成分と、Ｙ軸回りとなるＶ方向の力成分と、Ｚ軸回りとなるＵ方向の力成分とを検出する。なお、本実施形態では、Ｚ軸方向が鉛直方向となっている。また、各軸方向の力成分を「並進力成分」と言い、各軸回りの力成分を「トルク成分」と言うこともできる。また、力検出部１９は、６軸力覚センサーに限定されず、他の構成のものであってもよい。

本実施形態では、力検出部１９は、第６アーム１７に設置されている。なお、力検出部１９の設置箇所としては、第６アーム１７、すなわち、最も先端側に位置するアームに限定されず、例えば、他のアームや、隣り合うアーム同士の間であってもよい。

力検出部１９には、エンドエフェクター２０を着脱可能に装着することができる。エンドエフェクター２０は、本実施形態では、作業対象物に対してネジ締めを行うドライバーで構成される。また、エンドエフェクター２０は、連結棒２１を介して力検出部１９に固定されている。図示の構成では、エンドエフェクター２０は、その長手方向が、連結棒２１の長手方向と交わる向きで設定されている。

なお、エンドエフェクター２０としては、図示の構成に限定されず、例えば、レンチ、研磨機、研削機、切削機ドライバー、レンチ等の工具であってもよく、吸引、挟持により作業対象物を把持するハンドであってもよい。

また、ロボット座標系において、エンドエフェクター２０の先端には、第１制御点であるツールセンターポイントＴＣＰが設定される。ロボットシステム１００では、ツールセンターポイントＴＣＰの位置をロボット座標系で把握しておくことにより、ツールセンターポイントＴＣＰを制御の基準とすることができる。ロボットシステム１００では、ロボットアーム１０に設定された第２制御点である制御点ＣＰの位置をロボット座標系で把握していることとする。このため、ツールセンターポイントＴＣＰと制御点ＣＰとの位置関係を把握することにより、ツールセンターポイントＴＣＰを制御の基準としてロボットアーム１０を駆動し、作業を行うことができる。このような、ツールセンターポイントＴＣＰと制御点ＣＰとの位置関係を把握することをキャリブレーション、すなわち、校正するという。後述する本発明の校正方法は、ツールセンターポイントＴＣＰと制御点ＣＰとの位置関係を把握するための方法である。

次に、撮像部５について説明する。
撮像部５は、例えば、複数の画素を有するＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサーで構成された撮像素子と、レンズ等を含む光学系と、を有する構成とすることができる。図２に示すように、撮像部５は、制御装置３と電気的に接続されている。また、撮像部５は、撮像素子が受光した光を電気信号に変換し、その電気信号を制御装置３へと出力する。すなわち、撮像部５は、撮像結果を制御装置３へと送信する。なお、撮像結果は、静止画であってもよく、動画であってもよい。

また、撮像部５は、ロボット１の設置面付近に設置され、かつ、上方を向いており、上方を撮像する。また、本実施形態では、後述する校正方法の説明を容易にするために、撮像部５を、光軸Ｏ５が鉛直方向、すなわち、Ｚ軸に対して若干傾斜した状態で設置している。なお、撮像部５が向いている方向は、特に限定されず、例えば、水平方向や、鉛直方向および水平方向に交わる向きを向いて配置されていてもよい。また、配置位置も図示の構成に限定されない。

次に、制御装置３および教示装置４について説明する。本実施形態では、制御装置３が、本発明の校正方法を実行する場合について説明するが、本発明ではこれに限定されず、例えば、教示装置４が行ってもよく、制御装置３および教示装置４が分担して行ってもよい。

図１および図２に示すように、制御装置３は、本実施形態では、ロボット１と離れた位置に設置されている。ただし、この構成に限定されず、基台１１に内蔵されていてもよい。また、制御装置３は、ロボット１の駆動を制御する機能を有し、前述したロボット１の各部と電気的に接続されている。制御装置３は、プロセッサー３１と、記憶部３２と、通信部３３と、を有する。これらの各部は、例えばバスを介して相互に通信可能に接続されている。

プロセッサー３１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成され、記憶部３２に記憶されている各種プログラム等を読み出し、実行する。プロセッサー３１で生成された指令信号は、通信部３３を介してロボット１に送信される。これにより、ロボットアーム１０が所定の作業を実行することができる。また、本実施形態では、プロセッサー３１が、撮像部５の撮像結果に基づいて、後述するステップＳ１０１〜ステップＳ１１６を実行する。ただし、これに限定されず、教示装置４のプロセッサー４１が、ステップＳ１０１〜ステップＳ１１６を実行する構成であってもよく、プロセッサー３１およびプロセッサー４１が、ステップＳ１０１〜ステップＳ１１６を分担して行う構成であってもよい。

記憶部３２は、プロセッサー３１が実行可能な各種プログラム等を保存する。記憶部３２としては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリー、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリー、着脱式の外部記憶装置等が挙げられる。

通信部３３は、例えば有線ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ等の外部インターフェースを用いてロボット１の各部および教示装置４との間でそれぞれ信号の送受信を行う。

次に、教示装置４について説明する。
図１および図２に示すように、教示装置４は、ロボットアーム１０に対して動作プログラムを作成、入力したりする機能を有する。教示装置４は、プロセッサー４１と、記憶部４２と、通信部４３と、を有する。教示装置４としては、特に限定されず、例えば、タブレット、パソコン、スマートフォン、ティーチングペンダント等が挙げられる。

プロセッサー４１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成され、記憶部４２に記憶されている教示プログラム等の各種プログラムを読み出し、実行する。なお、教示プログラムは、教示装置４で生成されたものであってもよく、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の外部記録媒体から記憶されたものであってもよく、ネットワーク等を介して記憶されたものであってもよい。

プロセッサー４１で生成された信号は、通信部４３を介してロボット１の制御装置３に送信される。これにより、ロボットアーム１０が所定の作業を所定の条件で実行したりすることができる。

記憶部４２は、プロセッサー４１が実行可能な各種プログラム等を保存する。記憶部４２としては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリー、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリー、着脱式の外部記憶装置等が挙げられる。

通信部４３は、例えば有線ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ等の外部インターフェースを用いて制御装置３との間で信号の送受信を行う。

以上、ロボットシステム１００について説明した。
このようなロボットシステム１００では、ロボット１が所定の作業を行うのに先立って、オペレーターがロボットアーム１０の先端に、作業に応じたエンドエフェクターを装着する。制御装置３または教示装置４は、どのようなエンドエフェクターが装着されているかを把握しておく必要がある。また、装着されているエンドエフェクターの形状、種類を把握していたとしても、オペレーターが装着する際に、所望の姿勢で装着されているとは限らない。そこで、装着されたエンドエフェクター２０のツールセンターポイントＴＣＰと制御点ＣＰとの位置関係を対応付けるキャリブレーション、すなわち、校正を行う。

以下、本発明の校正方法について、図３〜図１９および図２０に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、撮像部５の写野、すなわち、撮像範囲は、図３〜図１９に示す破線Ａ１および破線Ａ２の内側の領域である。

また、以下では、撮像部５の撮像画像において、ツールセンターポイントＴＣＰを、第１特徴点として説明する。すなわち、第１制御点であるツールセンターポイントＴＣＰを第１特徴点として認識することとする。なお、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４が、第１ステップであり、ステップＳ１０５〜ステップＳ１１１が、第２ステップであり、ステップＳ１１２およびステップＳ１１３が、第３ステップであり、ステップＳ１１５、ループ２周目のステップＳ１０３およびステップＳ１０４が第４ステップであり、ループ２周目のステップＳ１０５〜ステップＳ１１１が第５ステップであり、ループ２周目のステップＳ１１２およびステップＳ１１３が第６ステップであり、ステップＳ１１６が第７ステップである。

１．ステップＳ１０１（第１ステップ）
まず、ステップＳ１０１において、図３に示すように、エンドエフェクター２０がＺ軸に対して傾斜した状態で、かつ、初期位置にツールセンターポイントＴＣＰが位置するよう、ロボットアーム１０を移動させる。初期位置は、撮像部５の結像位置、すなわち、焦点位置である結像面Ｆ１上の任意の位置とされる。なお、結像面Ｆ１は、撮像部５の光軸Ｏ５を法線とする面であり、本実施形態では、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜している。

また、結像面Ｆ１は、撮像部５の光軸を法線とする平面である。また、結像可能な位置は、撮像部５の光軸方向に沿って、所定の幅を有している。この幅が、図中２本の破線の間の領域である。以下、「結像面Ｆ１上に位置している」とは、この領域内の任意の位置に位置していることを言う。

ステップＳ１０１では、撮像部５が移動中のツールセンターポイントＴＣＰを映像として撮像し、制御装置３に送信する。そして、プロセッサー３１は、撮像部５から送信されてきた映像において、ツールセンターポイントＴＣＰを第１特徴点として捉え、ツールセンターポイントＴＣＰが結像面Ｆ１上の任意の位置に位置するよう、ロボットアーム１０を駆動する。

２．ステップＳ１０２（第１ステップ）
次いで、ステップＳ１０２において、図４に示すように、基準面Ｆ２を設定する。基準面Ｆ２は、本実施形態では、結像面Ｆ１よりも＋Ｚ軸側に位置し、かつ、Ｘ−Ｙ平面と平行な平面である。基準面Ｆ２を設定するということは、基準面Ｆ２の高さ、すなわち、Ｚ軸方向の座標を設定し、記憶部３２に記憶することである。本実施形態では、ステップＳ１０１が完了した際の制御点ＣＰの位置に基準面Ｆ２を設定する。

なお、本実施形態では、基準面Ｆ２は、Ｘ−Ｙ平面と平行な平面であるが、本発明では、これに限定されず、Ｘ−Ｙ平面と平行な平面でなくてもよく、例えば、Ｘ−Ｚ平面に平行な面であってもよく、Ｙ−Ｚ平面と平行な面であってもよく、こられに対して傾斜した平面であってもよい。

このように、基準面Ｆ２は、ロボットアーム１０が作業を行う作業面と平行な面であり、ロボットアーム１０が作業を行う際の基準となる面である。また、後述するステップＳ１０３、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６およびステップＳ１０９において、ロボットアーム１０の姿勢を変更する際の基準となる面である。このように、第１ステップでは、前記ロボットアームを移動させる際の基準となる基準面Ｆ２を設定する。これにより、後述するステップＳ１０３、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６およびステップＳ１０９を正確かつ容易に実行することができる。

３．ステップＳ１０３（第１ステップ）
次に、ステップＳ１０３を実行する。なお、ステップＳ１０３〜ステップＳ１１３は、ロボットアーム１０を異なる姿勢として２回繰り返される。まず、１回目について説明する。

ステップＳ１０３において、図５に示すように、撮像部５を用いて撮像して、本実施形態では、撮像しつつツールセンターポイントＴＣＰが撮像中心に移動するよう、ロボットアーム１０を駆動する。この際、制御点ＣＰを基準面Ｆ２の面内で水平移動させるようロボットアーム１０を駆動する。なお、撮像中心とは、結像面Ｆ１と撮像部５の光軸Ｏ５との交点である。なお、本ステップ、および、以降のステップでは、撮像部５で常時撮像を行っていてもよく、間欠的、すなわち、所定時間毎に撮像を行ってもよい。

４．ステップＳ１０４（第１ステップ）
次いで、ステップＳ１０４では、図６に示すように、ツールセンターポイントＴＣＰが撮像中心に位置しているときの制御点ＣＰの位置、すなわち、ロボット座標系におけるＸ座標、Ｙ座標およびＺ座標を教示する。なお、教示するとは、記憶部３２に記憶することを言う。また、本ステップで教示する位置を位置Ｐ１と言う。

なお、図６に示すロボットアーム１０の姿勢が第１姿勢である。また、ツールセンターポイントＴＣＰが撮像中心に位置し、かつ、ロボットアーム１０が第１姿勢をとる状態が第１状態である。以上のようなステップＳ１０１〜ステップＳ１０４が、第１ステップである。

５．ステップＳ１０５（第２ステップ）
次いで、ステップＳ１０５では、図７に示すように、第１軸Ｏ１回りにロボットアーム１０を回転させる。第１軸Ｏ１は、第１姿勢における制御点ＣＰを通過し、かつ、基準面Ｆ２を法線とする直線である。また、ステップＳ１０５における回転量は、ツールセンターポイントＴＣＰが撮像部５の撮像範囲から外れない程度とされ、例えば、１°以上６０°以下程度とされる。

６．ステップＳ１０６（第２ステップ）
次いで、ステップＳ１０６では、図８に示すように、ツールセンターポイントＴＣＰが、撮像部５の撮像画像における撮像中心で、かつ、結像面Ｆ１上に位置するように、任意の位置の基準面Ｆ２の法線回りにロボットアーム１０を回転させる。

７．ステップＳ１０７（第２ステップ）
次いで、ステップＳ１０７では、図９に示すように、ステップＳ１０６での移動が完了したときの位置、すなわち、ツールセンターポイントＴＣＰが、撮像部５の撮像画像における撮像中心で、かつ、結像面Ｆ１上に位置する状態での制御点ＣＰの位置Ｐ２’を教示する。

８．ステップＳ１０８（第２ステップ）
次いで、ステップＳ１０８では、図１０に示すように、位置Ｐ１および位置Ｐ２’に基づいて、中心Ｐ’を求める。中心Ｐ’は、撮像部５の撮像画像において、制御点ＣＰが位置Ｐ１に位置しているときのツールセンターポイントＴＣＰの位置と、制御点ＣＰが位置Ｐ２’に位置しているときのツールセンターポイントＴＣＰの位置とを通過する同一円の中心である。

９．ステップＳ１０９（第２ステップ）
次いで、ステップＳ１０９では、図１１に示すように、中心Ｐ’を通過し、かつ、基準面Ｆ２の法線と平行な第２軸Ｏ２回りにロボットアーム１０を回転させる。ステップＳ１０９における回転量は、ステップＳ１０５における回転量よりも多いのが好ましく、例えば、３０°以上１８０°以下程度とされる。

１０．ステップＳ１１０（第２ステップ）
次いで、ステップＳ１１０では、図１２に示すように、ツールセンターポイントＴＣＰが、撮像部５の撮像画像における撮像中心で、かつ、結像面Ｆ１上に位置するようにロボットアーム１０を駆動する。これにより、ロボットアーム１０が、第２状態となる。第２状態は、ツールセンターポイントＴＣＰが撮像部５の撮像画像における撮像中心に位置し、かつ、ロボットアーム１０が第１姿勢とは異なる第２姿勢をとる状態である。

１１．ステップＳ１１１（第２ステップ）
次いで、ステップＳ１１１では、図１３に示すように、ステップＳ１１０での移動が完了したときの位置、すなわち、第２状態での制御点ＣＰの位置Ｐ２を教示する。以上のようなステップＳ１０５〜ステップＳ１１１が、第２ステップである。

このように、第２ステップでは、第１状態から第２状態とする際、第２制御点である制御点ＣＰが第１状態における位置を維持し、かつ、ロボットアーム１０が鉛直方向に沿った第１軸Ｏ１を中心として回転するように、ロボットアーム１０を駆動し、第１特徴点であるツールセンターポイントＴＣＰが、撮像部５の撮像画像における所定の位置としての撮像中心に位置するようにロボットアーム１０を駆動し、ツールセンターポイントＴＣＰが、基準面Ｆ２の法線と平行な第２軸Ｏ２を中心として回転するように、ロボットアーム１０を駆動し、ツールセンターポイントＴＣＰが、撮像部５の撮像画像における所定の位置としての撮像中心に位置するようにロボットアーム１０を駆動することにより、ロボットアーム１０を第２状態とする。このようなステップを経ることにより、後述する第１基準位置Ｐ０Ａを正確に求めることができる。

１２．ステップＳ１１２（第３ステップ）
次いで、ステップＳ１１２では、図１４に示すように、第１状態における制御点ＣＰの位置Ｐ１、および、第２状態における制御点ＣＰの位置Ｐ２から第１基準位置Ｐ０Ａを求める。第１基準位置Ｐ０Ａは、後述する第１ベクトルＢ１を求めるための基準となる位置のことである。本ステップでは、位置Ｐ１および位置Ｐ２の中点を第１基準位置Ｐ０Ａとし、その座標を記憶部３２に記憶する。

１３．ステップＳ１１３（第３ステップ）
次いで、ステップＳ１１３では、図１５に示すように、第１位置関係である第１ベクトルＢ１を求める。第１ベクトルＢ１は、第１基準位置Ｐ０Ａを始点とし、第２状態でのツールセンターポイントＴＣＰの位置に向かう成分の直線である。そして、この第１ベクトルＢ１を記憶部３２に記憶する。

このようなステップＳ１１２およびステップＳ１１３が、第１状態における制御点ＣＰの位置Ｐ１、および、第２状態における制御点ＣＰの位置Ｐ２から得られる第１基準位置Ｐ０Ａと、第２状態でのツールセンターポイントＴＣＰの位置との第１位置関係である第１ベクトルＢ１を算出する第３ステップである。

１４．ステップＳ１１４
次いで、ステップＳ１１４において、ループ１周目か否かを判断する。ステップＳ１１４において、ループ１周目であると判断した場合、ステップＳ１１５に移行する。なお、ステップＳ１１４において、ループ１周目ではない、すなわち、２周目であると判断した場合、ステップＳ１１６に移行する。

ステップＳ１１５では、図１６に示すように、第２状態であるロボットアーム１０を移動させる。本ステップでは、第１基準位置Ｐ０Ａを通過し、かつ、Ｘ軸と平行な軸を中心として所定角度、ロボットアーム１０が回転するよう駆動する。ステップＳ１１５における回転量は、移動後のツールセンターポイントＴＣＰおよび制御点ＣＰの位置が、ステップＳ１０１における初期位置と異なっていればよく、例えば、３０°以上１８０°以下程度とされる。また、ステップＳ１１５における回転中心は、移動後のツールセンターポイントＴＣＰおよび制御点ＣＰの位置が、ステップＳ１０１における初期位置と異なっていればよく、例えば、第１基準位置Ｐ０Ａを通過し、かつ、Ｙ軸と平行な軸としてもよい。

１５．ループ２周目
そして、ステップＳ１０３に戻り、ツールセンターポイントＴＣＰおよび制御点ＣＰの位置が、ステップＳ１０１における初期位置とは異なる状態で、ループ２周目を実行、すなわち、ステップＳ１０３〜ステップＳ１１３を実行する。これにより、第４ステップ〜第６ステップが実行される。

第４ステップは、ループ２周目のステップＳ１０３およびステップＳ１０４である。第４ステップは、撮像部５を用いてロボット１を撮像して、ツールセンターポイントＴＣＰが撮像部５の撮像画像における撮像中心に位置し、かつ、ロボットアーム１０が第１姿勢とは異なる第３姿勢をとる第３状態になるように、ロボットアーム１０を移動させるステップである。このような第４ステップを経ることにより、図１７に示すように、第３状態における制御点ＣＰの位置である位置Ｐ３の教示が完了する。

第５ステップは、ループ２周目のステップＳ１０５〜ステップＳ１１１である。第５ステップは、ロボット１を撮像して、ツールセンターポイントＴＣＰが撮像部５の撮像画像における撮像中心に位置し、かつ、ロボットアーム１０が第２姿勢とは異なる第４姿勢をとる第４状態になるように、ロボットアーム１０を移動させる。これにより、図１７に示すように、第４状態における制御点ＣＰの位置である位置Ｐ４の教示が完了する。すなわち、本実施形態において、第１姿勢、第２姿勢、第３姿勢および第４姿勢は、それぞれ異なる姿勢である。

このように、第５ステップでは、第３状態から第４状態とする際、第２制御点である制御点ＣＰが第３状態における位置を維持し、かつ、ロボットアーム１０が基準面Ｆ２の法線を中心として回転するように、ロボットアーム１０を駆動し、第１特徴点であるツールセンターポイントＴＣＰが、撮像部５の撮像画像における所定の位置としての撮像中心に位置するようにロボットアーム１０を駆動し、ツールセンターポイントＴＣＰが、基準面Ｆ２の法線と平行な軸を中心として回転するように、ロボットアーム１０を駆動し、ツールセンターポイントＴＣＰが、撮像部５の撮像画像における所定の位置としての撮像中心に位置するようにロボットアーム１０を駆動することにより、ロボットアーム１０を第４状態とする。このようなステップを経ることにより、後述する第２基準位置Ｐ０Ｂを正確に求めることができる。

第６ステップは、ループ２周目のステップＳ１１２およびステップＳ１１３である。すなわち、図１７に示すように、第３状態における制御点ＣＰの位置Ｐ３、および、第４状態における制御点ＣＰの位置Ｐ４から得られる第２基準位置Ｐ０Ｂ求め、第２基準位置Ｐ０Ｂと、第４状態でのツールセンターポイントＴＣＰと、の第２位置関係である第２ベクトルＢ２を算出し、第２ベクトルＢ２を記憶部３２に記憶するステップである。第２ベクトルＢ２は、第２基準位置Ｐ０Ｂを始点とし、第４状態でのツールセンターポイントＴＣＰの位置に向かう成分の直線である。

１５．ステップＳ１１６（第７ステップ）
次いで、ステップＳ１１６において、図１８に示すように、第１ベクトルＢ１と第２ベクトルＢ２とに基づいて、ロボット座標系におけるツールセンターポイントＴＣＰの座標を算出する。具体的には、制御点ＣＰが位置Ｐ４から位置Ｐ２に移動するようにロボットアーム１０を移動させたと仮定し、その移動に伴って第２ベクトルＢ２を仮想的に変位させる。そして、図１９に示すように、第１ベクトルＢ１と変位後の第２ベクトルＢ２との交点Ｐ５を算出し、交点Ｐ５の座標（Ｘ,Ｙ,Ｚ）を求め、その座標（Ｘ,Ｙ,Ｚ）を、制御点ＣＰが位置Ｐ２に位置しているときのツールセンターポイントＴＣＰの位置とみなす。

なお、上記では、第２ベクトルＢ２を変位させる構成について説明したが、本発明ではこれに限定されず、第１ベクトルＢ１を変位させてもよく、第１ベクトルＢ１および第２ベクトルＢ２の双方を互いに異なる方向に変位させてもよい。

このように、第１位置関係は、第１基準位置Ｐ０Ａから第２状態における第２制御点である制御点ＣＰの位置Ｐ２に向かう第１ベクトルＢ１であり、第２位置関係は、第２基準位置Ｐ０Ｂから第４状態における制御点ＣＰの位置Ｐ４に向かう第２ベクトルＢ２である。また、第７ステップでは、第１ベクトルＢ１および第２ベクトルＢ２のうちの一方を変位させ、第１ベクトルＢ１および第２ベクトルＢ２の交点Ｐ５の座標を、ロボット座標系におけるツールセンターポイントＴＣＰの座標とみなす。これにより、制御点ＣＰの座標およびツールセンターポイントＴＣＰの座標を求めることができ、制御点ＣＰとツールセンターポイントＴＣＰとの位置関係を正確に把握することができる。

なお、本実施形態では、第２ベクトルＢ２を変位させる構成について説明したが、本発明ではこれに限定されず、例えば、第１ベクトルＢ１を変位させてもよい。

制御点ＣＰとツールセンターポイントＴＣＰとの位置関係に基づいて、制御点ＣＰの位置と、ツールセンターポイントＴＣＰの位置とを紐づける、すなわち、対応付けることができる。よって、ツールセンターポイントＴＣＰの位置を基準としてロボットアーム１０を駆動することができ、所定の作業を正確に行うことができる。

以上説明したように、本発明は、ロボットアーム１０を有するロボット１において、ロボットアーム１０の先端に装着されたエンドエフェクター２０に設定された第１制御点であるツールセンターポイントＴＣＰと、エンドエフェクター２０よりもロボットアーム１０側に設定された第２制御点である制御点ＣＰとの位置関係を求める校正方法である。また、本発明の校正方法は、撮像部５を用いてロボット１を撮像して、ツールセンターポイントＴＣＰと対応付けられるロボット１の第１特徴点が撮像部５の撮像画像における所定の位置、すなわち、撮像中心に位置し、かつ、ロボットアーム１０が第１姿勢をとる第１状態になるように、ロボットアーム１０を移動させる第１ステップと、ロボット１を撮像して、第１特徴点とみなすことができるツールセンターポイントＴＣＰが撮像部５の撮像画像における撮像中心に位置し、かつ、ロボットアーム１０が第２姿勢をとる第２状態になるように、ロボットアーム１０を移動させる第２ステップと、第１状態における制御点ＣＰの位置Ｐ１、および、第２状態における制御点ＣＰの位置Ｐ２から得られる第１基準位置Ｐ０Ａと、第２状態でのツールセンターポイントＴＣＰの位置と、の第１位置関係である第１ベクトルＢ１を算出する第３ステップと、撮像部５を用いてロボット１を撮像して、ツールセンターポイントＴＣＰが撮像部５の撮像画像における撮像中心に位置し、かつ、ロボットアーム１０が第３姿勢をとる第３状態になるように、ロボットアーム１０を移動させる第４ステップと、ロボット１を撮像して、ツールセンターポイントＴＣＰが撮像部５の撮像画像における撮像中心に位置し、かつ、ロボットアーム１０が第４姿勢をとる第４状態になるように、ロボットアーム１０を移動させる第５ステップと、第３状態における制御点ＣＰの位置Ｐ３、および、第４状態における制御点ＣＰの位置Ｐ４から得られる第２基準位置Ｐ０Ｂと、第４状態でのツールセンターポイントＴＣＰと、の第２位置関係である第２ベクトルＢ２を算出する第６ステップと、第１ベクトルＢ１と第２ベクトルＢ２とに基づいて、ロボット座標系におけるツールセンターポイントＴＣＰの座標を算出する第７ステップと、を含む。

このような本発明によれば、オペレーターが目視でツールセンターポイントＴＣＰ等の位置を確認する工程が無いため、より正確な校正を行うことができる。また、従来行われているようなタッチアップの工程を省略することができ、時間の短縮を図ることができる。また、オートフォーカス機能を有する撮像部や、比較的深い被写界深度を有する撮像部等を用意する必要がなく、比較的安価な撮像部を用いて校正を行うことができる。

なお、上記では、撮像部５の撮像画像における所定の位置を、撮像中心として説明したが、本発明ではこれに限定されず、撮像画像における如何なる位置であってもよい。

また、上記では、第１特徴点およびツールセンターポイントＴＣＰが対応付けられていることの一例として、第１特徴点がツールセンターポイントＴＣＰと一致している場合について説明したが、本発明ではこれに限定されず、第１特徴点は、エンドエフェクター２０のツールセンターポイントＴＣＰ以外の任意の位置であってもよい。また、以下で述べるような第２特徴点や第３特徴点を用いて制御点ＣＰとツールセンターポイントＴＣＰとの位置関係を求める構成であってもよい。

例えば、図２１に示すエンドエフェクター２０は、第１特徴点であるマーカーＳ１と、第２特徴点であるマーカーＳ２と、第３特徴点であるマーカーＳ３と、を有する。マーカーＳ１は、第１特徴点であり、エンドエフェクター２０の先端部、すなわち、ツールセンターポイントＴＣＰに対応する位置に設けられている。マーカーＳ２は、第２特徴点であり、エンドエフェクター２０の長手方向の中央部に設けられている。マーカーＳ３は、第３特徴点であり、エンドエフェクター２０の基端部に設けられている。

例えば、このようなエンドエフェクター２０のツールセンターポイントＴＣＰの位置を把握する場合、マーカーＳ２およびマーカーＳ３を用いても可能である。例えば、マーカーＳ２を特徴点として、前述したステップＳ１０１〜ステップＳ１１６を行い、その後、マーカーＳ３を特徴点として、前述したステップＳ１０１〜ステップＳ１１６を行う。これにより、マーカーＳ２と制御点ＣＰとの位置関係と、マーカーＳ３と制御点ＣＰとの位置関係とに基づいて、マーカーＳ１の座標を求めることもできる。

また、マーカーＳ２とマーカーＳ３との位置関係を求め、すなわち、マーカーＳ３上の任意の点から、マーカーＳ２上の任意の点に向かうベクトルを求め、このベクトルをマーカーＳ１、すなわち、ツールセンターポイントＴＣＰに適用することにより、エンドエフェクター２０の姿勢を求めることができる。

また、例えば、図２２〜図２４に示すようなエンドエフェクター２０を用いても、本発明の校正方法により、校正を簡単かつ正確に行うことができる。

図２２に示すエンドエフェクター２０は、マーカーＳ１と、マーカーＳ２と、を有する。マーカーＳ１は、第１特徴点であり、エンドエフェクター２０の先端部、すなわち、ツールセンターポイントＴＣＰに対応する位置に設けられている。マーカーＳ２は、第２特徴点であり、エンドエフェクター２０の基端に設けられている。このようなエンドエフェクター２０を用いても、本発明の校正方法により、校正を簡単かつ正確に行うことができる。

図２３に示すエンドエフェクター２０は、マーカーＳ１と、マーカーＳ２と、マーカーＳ３と、マーカーＳ４と、を有する。マーカーＳ１は、第１特徴点であり、エンドエフェクター２０の先端部、すなわち、ツールセンターポイントＴＣＰに対応する位置に設けられている。マーカーＳ２は、第２特徴点であり、エンドエフェクター２０の長手方向の途中に設けられている。マーカーＳ３は、第３特徴点であり、エンドエフェクター２０の長手方向の途中に設けられている。マーカーＳ４は、第４特徴点であり、エンドエフェクター２０の長手方向の途中に設けられている。また、マーカーＳ２〜マーカーＳ４は、エンドエフェクター２０の周方向に並んで配置されている。このようなエンドエフェクター２０を用いても、本発明の校正方法により、校正を簡単かつ正確に行うことができる。

図２４に示すエンドエフェクター２０は、第１特徴点であるマーカーＳ１と、第２特徴点であるマーカーＳ２と、第３特徴点であるマーカーＳ３と、を有する。マーカーＳ１〜マーカーＳ３は、エンドエフェクター２０の先端部に設けられている。具体的には、マーカーＳ１〜マーカーＳ３は、エンドエフェクター２０の先端面で、かつ、互いに異なる位置に配置されている。このようなエンドエフェクター２０を用いても、本発明の校正方法により、校正を簡単かつ正確に行うことができる。

以上、本発明の校正方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、校正方法の各工程は、同様の機能を発揮し得る任意の工程と置換することができる。また、任意の工程が付加されていてもよい。

１…ロボット、３…制御装置、４…教示装置、５…撮像部、１０…ロボットアーム、１１…基台、１２…第１アーム、１３…第２アーム、１４…第３アーム、１５…第４アーム、１６…第５アーム、１７…第６アーム、１８…中継ケーブル、１９…力検出部、２０…エンドエフェクター、２１…連結棒、３１…プロセッサー、３２…記憶部、３３…通信部、４１…プロセッサー、４２…記憶部、４３…通信部、１００…ロボットシステム、１７１…関節、１７２…関節、１７３…関節、１７４…関節、１７５…関節、１７６…関節、Ａ１…破線、Ａ２…破線、Ｂ１…第１ベクトル、Ｂ２…第２ベクトル、ＣＰ…制御点、Ｄ１…モータードライバー、Ｄ２…モータードライバー、Ｄ３…モータードライバー、Ｄ４…モータードライバー、Ｄ５…モータードライバー、Ｄ６…モータードライバー、Ｅ１…エンコーダー、Ｅ２…エンコーダー、Ｅ３…エンコーダー、Ｅ４…エンコーダー、Ｅ５…エンコーダー、Ｅ６…エンコーダー、Ｆ１…結像面、Ｆ２…基準面、Ｍ１…モーター、Ｍ２…モーター、Ｍ３…モーター、Ｍ４…モーター、Ｍ５…モーター、Ｍ６…モーター、Ｏ１…第１軸、Ｏ２…第２軸、Ｏ５…光軸、Ｐ１…位置、Ｐ２…位置、Ｐ２’…位置、Ｐ３…位置、Ｐ４…位置、Ｐ'…中心、Ｐ０Ａ…第１基準位置、Ｐ０Ｂ…第２基準位置、Ｐ５…交点、Ｓ１…マーカー、Ｓ２…マーカー、Ｓ３…マーカー、Ｓ４…マーカー、ＴＣＰ…ツールセンターポイント

Claims (5)

1. ロボットアームを有するロボットにおいて、前記ロボットアームの先端に装着されたエンドエフェクターに設定された第１制御点と、前記エンドエフェクターよりも前記ロボットアーム側に設定された第２制御点との位置関係を求める校正方法であって、
   撮像部を用いて前記ロボットを撮像して、前記第１制御点と対応付けられる前記ロボットの第１特徴点が前記撮像部の撮像画像における所定の位置に位置し、かつ、前記ロボットアームが第１姿勢をとる第１状態になるように、前記ロボットアームを移動させる第１ステップと、
   前記ロボットを撮像して、前記第１特徴点が前記撮像部の撮像画像における前記所定の位置に位置し、かつ、前記ロボットアームが第２姿勢をとる第２状態になるように、前記ロボットアームを移動させる第２ステップと、
   前記第１状態における前記第２制御点の位置、および、前記第２状態における前記第２制御点の位置から得られる第１基準位置と、前記第２状態での前記第１特徴点の位置との第１位置関係を算出する第３ステップと、
   前記撮像部を用いて前記ロボットを撮像して、前記第１特徴点が前記撮像部の撮像画像における前記所定の位置に位置し、かつ、前記ロボットアームが第３姿勢をとる第３状態になるように、前記ロボットアームを移動させる第４ステップと、
   前記ロボットを撮像して、前記第１特徴点が前記撮像部の撮像画像における前記所定の位置に位置し、かつ、前記ロボットアームが第４姿勢をとる第４状態になるように、前記ロボットアームを移動させる第５ステップと、
   前記第３状態における前記第２制御点の位置、および、前記第４状態における前記第２制御点の位置から得られる第２基準位置と、前記第４状態での前記第１特徴点と、の第２位置関係を算出する第６ステップと、
   前記第１位置関係と前記第２位置関係とに基づいて、ロボット座標系における前記第１特徴点の座標を算出する第７ステップと、を含むことを特徴とする校正方法。
2. 前記第１ステップでは、前記ロボットアームを移動させる際の基準となる基準面を設定する請求項１に記載の校正方法。
3. 前記第２ステップでは、前記第１状態から前記第２状態とする際、
   前記第２制御点が前記第１状態における位置を維持し、かつ、前記ロボットアームが前記基準面の法線を中心として回転するように、前記ロボットアームを駆動し、
   前記第１特徴点が、前記撮像部の撮像画像における前記所定の位置に位置するように前記ロボットアームを駆動し、
   前記第１特徴点が、前記基準面の法線と平行な軸を中心として回転するように、前記ロボットアームを駆動し、
   前記第１特徴点が、前記撮像部の撮像画像における前記所定の位置に位置するように前記ロボットアームを駆動することにより、前記ロボットアームを前記第２状態とする請求項２に記載の校正方法。
4. 前記第５ステップでは、前記第３状態から前記第４状態とする際、
   前記第２制御点が前記第３状態における位置を維持し、かつ、前記ロボットアームが前記基準面の法線を中心として回転するように、前記ロボットアームを駆動し、
   前記第１特徴点が、前記撮像部の撮像画像における前記所定の位置に位置するように前記ロボットアームを駆動し、
   前記第１特徴点が、前記基準面の法線と平行な軸を中心として回転するように、前記ロボットアームを駆動し、
   前記第１特徴点が、前記撮像部の撮像画像における前記所定の位置に位置するように前記ロボットアームを駆動することにより、前記ロボットアームを前記第４状態とする請求項２または３に記載の校正方法。
5. 前記第１位置関係は、前記第１基準位置から前記第２状態における前記第２制御点の位置に向かう第１ベクトルであり、
   前記第２位置関係は、前記第２基準位置から前記第４状態における前記第２制御点の位置に向かう第２ベクトルであり、
   前記第７ステップでは、前記第１ベクトルまたは前記第２ベクトルを変位させ、前記第１ベクトルおよび前記第２ベクトルの交点の座標を、前記ロボット座標系における前記第１特徴点の座標とみなす請求項１ないし４のいずれか１項に記載の校正方法。

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