JP2021160037A - 較正システム、情報処理システム、ロボット制御システム、較正方法、情報処理方法、ロボット制御方法、較正プログラム、情報処理プログラム、較正装置、情報処理装置、及びロボット制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1の実施形態に係る較正システムの一例を示す図である。図1に示す較正システム1は、撮像装置20と、ロボットアーム30と、後に説明する、図示しない較正装置10とを備える。較正処理は、例えば、撮像装置20を設置するタイミングや、ロボットアーム30を起動するタイミングで実行される。
V = DV’ ・・・(2)
次に、第1の実施形態における学習処理及び較正処理について、図6及び図7を用いて説明する。図6は、第1の実施形態に係る学習処理の一例を示すフローチャートである。図6に示すように、まず、空間生成部151は、ロボットアーム30の把持部31の3次元モデルを取得する(ステップS101)。次に、空間生成部151は、3次元モデルを取得したロボットアーム30の把持部31を配置する条件である、3次元モデルの位置及び姿勢等を設定する(ステップS102)。そして、空間生成部151は、仮想空間上に、位置及び姿勢が決定されたロボットアーム30の把持部31を少なくとも1以上配置する(ステップS103)。
第1の実施形態では、較正システム1が、ロボットアーム30の各関節角の変位を合成することで、ロボットアーム30のロボット座標系Vにおける位置を算出する構成について説明した。しかし、ロボットアーム30の製造上の誤差や電源投入時の初期化のずれ等により、ロボットアーム30を動作した際のロボット座標系Vにおける位置が、ロボットアーム30の設計値に基づく位置からずれる場合がある。第2の実施形態では、ロボットアーム30の回転角度や並進位置の誤差も考慮して、座標変換情報を算出する構成について説明する。なお、以下において、先に説明した図面に示す部位と同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、図6に示すような学習処理を、他の装置が行うような構成であってもよい。すなわち、図3に示す空間生成部151及び学習部152が、図3に示す較正装置10ではなく他の装置に備えられていてもよい。この場合において、較正装置10は、外部の装置から学習モデル141を取得して記憶部14に格納するような構成であってもよい。
Claims (14)
- ロボットアームと、撮像装置と、較正装置と、を備える較正システムであって、
前記ロボットアームは、
把持対象物を把持する把持部を先端に備え、
前記撮像装置は、
前記ロボットアームを所定の方向から撮像することで少なくとも1つの撮像画像を生成し、
前記較正装置は、
前記ロボットアームに関する3次元モデルを含む仮想空間をキャプチャした画像と前記仮想空間に含まれるロボットアームの把持部の位置を示す情報とを有する複数の教師データを機械学習することで生成される学習モデルと、ロボットアームを所定の方向から撮像した撮像画像と、に基づいて、前記撮像画像を基準とした撮像画像座標系における前記把持部の位置を示す第1座標情報を生成する第1座標生成部と、
前記ロボットアームを基準とするロボット座標系における前記把持部の位置を示す第2座標情報に前記第1座標情報を座標変換する座標変換処理に用いられる座標変換情報と前記第1座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を第2座標情報に座標変換する変換部と、
を備える、較正システム。 - 前記所定の方向からの撮像に応じて前記ロボットアームを所定量だけ駆動させるロボット制御部と、
前記撮像に関する所定のタイミングにおける前記第2座標情報を前記ロボットアームの関節角に基づいて生成する第2座標生成部と、
1つ以上の前記第1座標情報と前記第1座標情報と同じ数の前記ロボットアームの関節角に基づいて生成された前記第2座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を前記第2座標情報に座標変換する前記座標変換情報を生成する座標変換情報生成部と、
をさらに備える、請求項1に記載の較正システム。 - 前記座標変換情報生成部は、前記第1座標情報と前記第2座標情報との差分が所定の条件を満たすように前記座標変換情報を生成する、請求項2に記載の較正システム。
- 前記第2座標生成部は、前記関節角の回転方向及び並進位置における誤差に関する情報を含む誤差第2座標情報を生成し、
前記座標変換情報生成部は、前記第1座標情報と前記誤差第2座標情報とに基づいて前記座標変換情報を生成する、請求項2又は3に記載の較正システム。 - ロボットアームと、撮像装置と、較正装置と、を備える情報処理システムであって、
前記ロボットアームは、
把持対象物を把持する把持部を先端に備え、
前記撮像装置は、
前記ロボットアームを所定の方向から撮像することで少なくとも1つの撮像画像を生成し、
前記較正装置は、
前記ロボットアームに関する3次元モデルを含む仮想空間をキャプチャした画像と前記仮想空間に含まれるロボットアームの把持部の位置を示す情報とを有する複数の教師データを機械学習することで生成される学習モデルと、ロボットアームを所定の方向から撮像した撮像画像と、に基づいて、前記撮像画像を基準とした撮像画像座標系における前記把持部の位置を示す第1座標情報を生成する第1座標生成部と、
前記撮像に関する所定のタイミングにおける第2座標情報を前記ロボットアームの関節角に基づいて生成する第2座標生成部と、
1つ以上の前記第1座標情報と前記第1座標情報と同じ数の前記ロボットアームの関節角に基づいて生成された前記第2座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を前記第2座標情報に座標変換する座標変換情報を生成する座標変換情報生成部と、
を備える、情報処理システム。 - ロボットアームと、撮像装置と、較正装置と、を備えるロボット制御システムであって、
前記ロボットアームは、
把持対象物を把持する把持部を先端に備え、
前記撮像装置は、
前記ロボットアームを所定の方向から撮像することで少なくとも1つの撮像画像を生成し、
前記較正装置は、
前記ロボットアームに関する3次元モデルを含む仮想空間をキャプチャした画像と前記仮想空間に含まれるロボットアームの把持部の位置を示す情報とを有する複数の教師データを機械学習することで生成される学習モデルと、ロボットアームを所定の方向から撮像した撮像画像と、に基づいて、前記撮像画像を基準とした撮像画像座標系における前記把持部の位置を示す第1座標情報を生成する第1座標生成部と、
前記ロボットアームを基準とするロボット座標系における前記把持部の位置を示す第2座標情報に前記第1座標情報を座標変換する座標変換処理に用いられる座標変換情報と前記第1座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を第2座標情報に座標変換する変換部と、
前記所定の方向からの撮像に応じて前記ロボットアームを所定量だけ駆動させるロボット制御部と、
を備える、ロボット制御システム。 - 把持対象物を把持する把持部を先端に備えたロボットアームと、前記ロボットアームを所定の方向から撮像することで少なくとも1つの撮像画像を生成する撮像装置と、較正装置と、を備える較正システムが実行する較正方法であって、
前記ロボットアームに関する3次元モデルを含む仮想空間をキャプチャした画像と前記仮想空間に含まれるロボットアームの把持部の位置を示す情報とを有する複数の教師データを機械学習することで生成される学習モデルと、ロボットアームを所定の方向から撮像した撮像画像と、に基づいて、前記撮像画像を基準とした撮像画像座標系における前記把持部の位置を示す第1座標情報を生成し、
前記ロボットアームを基準とするロボット座標系における前記把持部の位置を示す第2座標情報に前記第1座標情報を座標変換する座標変換処理に用いられる座標変換情報と前記第1座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を第2座標情報に座標変換する、
較正方法。 - 把持対象物を把持する把持部を先端に備えたロボットアームと、前記ロボットアームを所定の方向から撮像することで少なくとも1つの撮像画像を生成する撮像装置と、較正装置と、を備える情報処理システムが実行する情報処理方法であって、
前記ロボットアームに関する3次元モデルを含む仮想空間をキャプチャした画像と前記仮想空間に含まれるロボットアームの把持部の位置を示す情報とを有する複数の教師データを機械学習することで生成される学習モデルと、ロボットアームを所定の方向から撮像した撮像画像と、に基づいて、前記撮像画像を基準とした撮像画像座標系における前記把持部の位置を示す第1座標情報を生成し、
前記撮像に関する所定のタイミングにおける第2座標情報を前記ロボットアームの関節角に基づいて生成し、
1つ以上の前記第1座標情報と前記第1座標情報と同じ数の前記ロボットアームの関節角に基づいて生成された前記第2座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を前記第2座標情報に座標変換する座標変換情報を生成する、
情報処理方法。 - 把持対象物を把持する把持部を先端に備えたロボットアームと、前記ロボットアームを所定の方向から撮像することで少なくとも1つの撮像画像を生成する撮像装置と、較正装置と、を備えるロボット制御システムが実行するロボット制御方法であって、
前記ロボットアームに関する3次元モデルを含む仮想空間をキャプチャした画像と前記仮想空間に含まれるロボットアームの把持部の位置を示す情報とを有する複数の教師データを機械学習することで生成される学習モデルと、ロボットアームを所定の方向から撮像した撮像画像と、に基づいて、前記撮像画像を基準とした撮像画像座標系における前記把持部の位置を示す第1座標情報を生成する第1座標生成部と、
前記ロボットアームを基準とするロボット座標系における前記把持部の位置を示す第2座標情報に前記第1座標情報を座標変換する座標変換処理に用いられる座標変換情報と前記第1座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を第2座標情報に座標変換する変換部と、
前記所定の方向からの撮像に応じて前記ロボットアームを所定量だけ駆動させるロボット制御部と、
を備える、ロボット制御方法。 - 把持対象物を把持する把持部を先端に備えたロボットアームと、前記ロボットアームを所定の方向から撮像することで少なくとも1つの撮像画像を生成する撮像装置と接続される較正装置により実行される較正プログラムであって、
前記ロボットアームに関する3次元モデルを含む仮想空間をキャプチャした画像と前記仮想空間に含まれるロボットアームの把持部の位置を示す情報とを有する複数の教師データを機械学習することで生成される学習モデルと、ロボットアームを所定の方向から撮像した撮像画像と、に基づいて、前記撮像画像を基準とした撮像画像座標系における前記把持部の位置を示す第1座標情報を生成し、
前記ロボットアームを基準とするロボット座標系における前記把持部の位置を示す第2座標情報に前記第1座標情報を座標変換する座標変換処理に用いられる座標変換情報と前記第1座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を第2座標情報に座標変換する、
較正プログラム。 - 把持対象物を把持する把持部を先端に備えたロボットアームと、前記ロボットアームを所定の方向から撮像することで少なくとも1つの撮像画像を生成する撮像装置と接続される情報処理装置により実行される情報処理プログラムであって、
前記ロボットアームに関する3次元モデルを含む仮想空間をキャプチャした画像と前記仮想空間に含まれるロボットアームの把持部の位置を示す情報とを有する複数の教師データを機械学習することで生成される学習モデルと、ロボットアームを所定の方向から撮像した撮像画像と、に基づいて、前記撮像画像を基準とした撮像画像座標系における前記把持部の位置を示す第1座標情報を生成し、
前記撮像に関する所定のタイミングにおける第2座標情報を前記ロボットアームの関節角に基づいて生成し、
1つ以上の前記第1座標情報と前記第1座標情報と同じ数の前記ロボットアームの関節角に基づいて生成された前記第2座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を前記第2座標情報に座標変換する座標変換情報を生成する、
情報処理プログラム。 - 把持対象物を把持する把持部を先端に備えたロボットアームに関する3次元モデルを含む仮想空間をキャプチャした画像と前記仮想空間に含まれるロボットアームの把持部の位置を示す情報とを有する複数の教師データを機械学習することで生成される学習モデルと、ロボットアームを所定の方向から撮像した撮像画像と、に基づいて、前記撮像画像を基準とした撮像画像座標系における前記把持部の位置を示す第1座標情報を生成する第1座標生成部と、
前記ロボットアームを基準とするロボット座標系における前記把持部の位置を示す第2座標情報に前記第1座標情報を座標変換する座標変換処理に用いられる座標変換情報と前記第1座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を第2座標情報に座標変換する第2座標生成部と、
を備える較正装置。 - 把持対象物を把持する把持部を先端に備えたロボットアームに関する3次元モデルを含む仮想空間をキャプチャした画像と前記仮想空間に含まれるロボットアームの把持部の位置を示す情報とを有する複数の教師データを機械学習することで生成される学習モデルと、ロボットアームを所定の方向から撮像した撮像画像と、に基づいて、前記撮像画像を基準とした撮像画像座標系における前記把持部の位置を示す第1座標情報を生成する第1座標生成部と、
前記撮像に関する所定のタイミングにおける第2座標情報を前記ロボットアームの関節角に基づいて生成する第2座標生成部と、
1つ以上の前記第1座標情報と前記第1座標情報と同じ数の前記ロボットアームの関節角に基づいて生成された前記第2座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を前記第2座標情報に座標変換する座標変換情報を生成する座標変換情報生成部と、
を備えた情報処理装置。 - 把持対象物を把持する把持部を先端に備えたロボットアームに関する3次元モデルを含む仮想空間をキャプチャした画像と前記仮想空間に含まれるロボットアームの把持部の位置を示す情報とを有する複数の教師データを機械学習することで生成される学習モデルと、ロボットアームを所定の方向から撮像した撮像画像と、に基づいて、前記撮像画像を基準とした撮像画像座標系における前記把持部の位置を示す第1座標情報を生成する第1座標生成部と、
前記ロボットアームを基準とするロボット座標系における前記把持部の位置を示す第2座標情報に前記第1座標情報を座標変換する座標変換処理に用いられる座標変換情報と前記第1座標情報とに基づいて、前記第1座標情報を第2座標情報に座標変換する変換部と、
前記所定の方向からの撮像に応じて前記ロボットアームを所定量だけ駆動させるロボット制御部と、
を備える、ロボット制御装置。
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