JP2722449B2 - 視覚付きロボットの座標換算方法 - Google Patents
視覚付きロボットの座標換算方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は視覚センサ座標系の位置・姿勢（２次元）情
報をロボツトの基準座標系の位置・姿勢へ換算する方法
に関するもので、部品組付用ロボツトに使用されるもの
である。 （従来の技術） 本発明に係る従来技術としては特開昭60-252914号の
公報がある。 これは第１図に示すように直角座標のa,b,cの３点の
関係を用いて視覚センサ座標上の任意の点（xs，ys）を
ロボツト基準座標の点XR，YRに変換しようとするもの
で、はロボツト原点から視覚原点Ｏ′までのベクト
ル，はｙ軸方向基本ベクトル，はｘ軸方向基本ベル
トてa,b,cは視覚座標値とその位置のロボツト座標値で
ある。 （発明が解決しようとする問題点） しかし前記換算方法は、 （１） 座標交換が位置に関して行われているために、
軸対象の様なワークは良いが、姿勢を持つワークに関し
ては別の方法で変換を行う必要があり、ワークを把持・
組付が出来なく、 （２） 第２図に示すような２次元平面に於いては、座
標系を直交と仮定すれば２点を用いれば変換が可能にも
かかわらず、３点を用いているために点の座標値をロボ
ツトに教示するために時間がかかり処理が著しく煩雑と
なる、という問題点がある。 本発明はa,bの２点の位置情報と、その姿勢情報を用
いて座標変換を行うものである。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 前記技術的課題を解決するための手段は、穴径の異な
る２つの穴を有する部材を用いて、２つの穴の重心を自
動的に算出することにより、視覚センサの視野内の２点
の位置・姿勢情報とその点におけるロボツトの位置・姿
勢情報を各々ロボツトに教示しそれに基づいて視覚座標
のオフセツト量と傾き及び姿勢の原点のズレ量を求め、
視覚座標上の位置・姿勢情報をロボツト座標上の位置・
姿勢情報に変換する方法である。 （作用） 前記技術的手段は次のように作用する。すなわち、穴
径の異なる２つの穴を有する部材を用いて、２つの穴の
重心を自動的に算出することにより、第２図に示す様に
a,bの２点の位置情報とその姿勢情報を用いて座標変換
を行うもので、A,Bを視覚座標原点のX,Y方向のオフセツ
ト量，θを視覚座標のロボツト座標に対する傾き角度,
W,wを各々視覚座標上における傾きとロボツト座標上に
おける傾きとすれば、 以上の様に（１），（２）式を用いて視覚座標系の任
意の位置と姿勢をロボツト座標情報に変換するもので、
前記（１），（２）式を用いて座標変換を行い、次に
（１），（２）式を解くためにa,b2点の視覚データとロ
ボツトデータをロボツトに教示するものである。 （実施例） 以下実施例について説明する。 第３図に於いて、１はＸ−Ｙロボツトで、２は制御装
置である。ロボツトのＹ軸には５に示す回転可能なハン
ド部が取り付けられ、治具６を把持している。４はITV
カメラで、その進は３の視覚センサ処理装置で処理され
る。 １のＸ−Ｙロボツトは７の通信ラインを通じて視覚セ
ンサと位置・姿勢情報を変換し両者によつて視覚ロボツ
トを構成している。８は視覚センサの視野を示す。また
X,Yはロボツト座標系であり、０は原点である。x,yは視
覚座標系で０′はその原点で、θは視覚座標系のロボツ
ト座標系に対する傾斜である。 第４図の11は穴径の異なる部材、例えば治具で、治具
はセンター穴12と姿勢穴13から構成され、その区別は穴
の大きさ（面積）によつて行われる。 第５図は治具の視覚座標系における傾き（ｗ）を示す
図であり、ｗは次式で計算される。 次に上記構成に於いてその作用を説明すれば、 （１） ロボツトハンドの軸中心に治具を把持させる （２） ロボツトを操作し、視覚センサ視野内の任意の
点ａへ置く、そしてこの時のロボツト座標（Xa,Ya,Wa）
を制御装置内のメモリに記憶する （３） ロボツトを視覚視野エリア内より退避し、ロボ
ツト制御装置より、通信ラインを介して視覚センサ処理
装置へ治具の２つの穴の重心を算出する様に指令を出す （４） 視覚センサ処理装置は、ITVカメラよりビデオ
信号を取り込み治具の２つの穴の重心を公知の算出アル
ゴリズムを用いて算出し、又その治具の傾きを前記
（３）式を用いて求める。そしてその座標値（xa,ya,w
a）を通信ラインを通じてロボツト制御装置に転送す
る。又座標値はメモリ上に記憶される。 （５） ロボツトが２点にある治具を把持し、次の視覚
視野エリア内の任意の点ｂに置き、その時のロボツト座
標（Xb,Yb,Wb）を制御装置内のメモリに記憶する。 （６） （３）及び（４）を再度実行する。 （７） ロボツト制御装置内にある４つの座標値を用い
て前記式（１）及び（２）を解いてA,B,θ,Wを求める。 以上より視覚視野エリア内の任意の点がロボツト座標
系での座標値に変換可能となる。 〔発明の効果〕 本発明は次の効果を有する。すなわち、 （１） ２点の視覚センサ座標系における座標値と姿勢
情報から視覚座標原点のオフセツト量と傾きと姿勢原点
のズレ量を換算するようにしたものであり、簡単に視覚
センサ座標系の位置・姿勢情報を座標系の位置・姿勢情
報に換算できる。 （２） 変換のためのデータが２点のため、このデータ
情報の収集のための時間が少なくて済む。 （３） ロボツトのハンドを取り換えて、姿勢原点にズ
レを生じた場合においても簡単に復帰できる。 （４） 変換式が簡単なため、ロボツトのマイクロコン
ピュータの演算時間，メモリ消費量等の負荷が軽減でき
る。（５）部材は穴径が異なる２つの穴を有していれば
よく、物体の形状に関係なく自動的かつ正確に座標変換
が可能となる。
報をロボツトの基準座標系の位置・姿勢へ換算する方法
に関するもので、部品組付用ロボツトに使用されるもの
である。 （従来の技術） 本発明に係る従来技術としては特開昭60-252914号の
公報がある。 これは第１図に示すように直角座標のa,b,cの３点の
関係を用いて視覚センサ座標上の任意の点（xs，ys）を
ロボツト基準座標の点XR，YRに変換しようとするもの
で、はロボツト原点から視覚原点Ｏ′までのベクト
ル，はｙ軸方向基本ベクトル，はｘ軸方向基本ベル
トてa,b,cは視覚座標値とその位置のロボツト座標値で
ある。 （発明が解決しようとする問題点） しかし前記換算方法は、 （１） 座標交換が位置に関して行われているために、
軸対象の様なワークは良いが、姿勢を持つワークに関し
ては別の方法で変換を行う必要があり、ワークを把持・
組付が出来なく、 （２） 第２図に示すような２次元平面に於いては、座
標系を直交と仮定すれば２点を用いれば変換が可能にも
かかわらず、３点を用いているために点の座標値をロボ
ツトに教示するために時間がかかり処理が著しく煩雑と
なる、という問題点がある。 本発明はa,bの２点の位置情報と、その姿勢情報を用
いて座標変換を行うものである。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 前記技術的課題を解決するための手段は、穴径の異な
る２つの穴を有する部材を用いて、２つの穴の重心を自
動的に算出することにより、視覚センサの視野内の２点
の位置・姿勢情報とその点におけるロボツトの位置・姿
勢情報を各々ロボツトに教示しそれに基づいて視覚座標
のオフセツト量と傾き及び姿勢の原点のズレ量を求め、
視覚座標上の位置・姿勢情報をロボツト座標上の位置・
姿勢情報に変換する方法である。 （作用） 前記技術的手段は次のように作用する。すなわち、穴
径の異なる２つの穴を有する部材を用いて、２つの穴の
重心を自動的に算出することにより、第２図に示す様に
a,bの２点の位置情報とその姿勢情報を用いて座標変換
を行うもので、A,Bを視覚座標原点のX,Y方向のオフセツ
ト量，θを視覚座標のロボツト座標に対する傾き角度,
W,wを各々視覚座標上における傾きとロボツト座標上に
おける傾きとすれば、 以上の様に（１），（２）式を用いて視覚座標系の任
意の位置と姿勢をロボツト座標情報に変換するもので、
前記（１），（２）式を用いて座標変換を行い、次に
（１），（２）式を解くためにa,b2点の視覚データとロ
ボツトデータをロボツトに教示するものである。 （実施例） 以下実施例について説明する。 第３図に於いて、１はＸ−Ｙロボツトで、２は制御装
置である。ロボツトのＹ軸には５に示す回転可能なハン
ド部が取り付けられ、治具６を把持している。４はITV
カメラで、その進は３の視覚センサ処理装置で処理され
る。 １のＸ−Ｙロボツトは７の通信ラインを通じて視覚セ
ンサと位置・姿勢情報を変換し両者によつて視覚ロボツ
トを構成している。８は視覚センサの視野を示す。また
X,Yはロボツト座標系であり、０は原点である。x,yは視
覚座標系で０′はその原点で、θは視覚座標系のロボツ
ト座標系に対する傾斜である。 第４図の11は穴径の異なる部材、例えば治具で、治具
はセンター穴12と姿勢穴13から構成され、その区別は穴
の大きさ（面積）によつて行われる。 第５図は治具の視覚座標系における傾き（ｗ）を示す
図であり、ｗは次式で計算される。 次に上記構成に於いてその作用を説明すれば、 （１） ロボツトハンドの軸中心に治具を把持させる （２） ロボツトを操作し、視覚センサ視野内の任意の
点ａへ置く、そしてこの時のロボツト座標（Xa,Ya,Wa）
を制御装置内のメモリに記憶する （３） ロボツトを視覚視野エリア内より退避し、ロボ
ツト制御装置より、通信ラインを介して視覚センサ処理
装置へ治具の２つの穴の重心を算出する様に指令を出す （４） 視覚センサ処理装置は、ITVカメラよりビデオ
信号を取り込み治具の２つの穴の重心を公知の算出アル
ゴリズムを用いて算出し、又その治具の傾きを前記
（３）式を用いて求める。そしてその座標値（xa,ya,w
a）を通信ラインを通じてロボツト制御装置に転送す
る。又座標値はメモリ上に記憶される。 （５） ロボツトが２点にある治具を把持し、次の視覚
視野エリア内の任意の点ｂに置き、その時のロボツト座
標（Xb,Yb,Wb）を制御装置内のメモリに記憶する。 （６） （３）及び（４）を再度実行する。 （７） ロボツト制御装置内にある４つの座標値を用い
て前記式（１）及び（２）を解いてA,B,θ,Wを求める。 以上より視覚視野エリア内の任意の点がロボツト座標
系での座標値に変換可能となる。 〔発明の効果〕 本発明は次の効果を有する。すなわち、 （１） ２点の視覚センサ座標系における座標値と姿勢
情報から視覚座標原点のオフセツト量と傾きと姿勢原点
のズレ量を換算するようにしたものであり、簡単に視覚
センサ座標系の位置・姿勢情報を座標系の位置・姿勢情
報に換算できる。 （２） 変換のためのデータが２点のため、このデータ
情報の収集のための時間が少なくて済む。 （３） ロボツトのハンドを取り換えて、姿勢原点にズ
レを生じた場合においても簡単に復帰できる。 （４） 変換式が簡単なため、ロボツトのマイクロコン
ピュータの演算時間，メモリ消費量等の負荷が軽減でき
る。（５）部材は穴径が異なる２つの穴を有していれば
よく、物体の形状に関係なく自動的かつ正確に座標変換
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の３点方式のロボツト座標，第２図は本実
施例の２点方式のロボツト座標，第３図は実施例の説明
図、第４図は治具の説明図，第５図は治具を使用したロ
ボツト座標を示す。 １……Ｘ−Ｙロボツト,4……視覚センサ
施例の２点方式のロボツト座標，第３図は実施例の説明
図、第４図は治具の説明図，第５図は治具を使用したロ
ボツト座標を示す。 １……Ｘ−Ｙロボツト,4……視覚センサ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．視覚センサ座標系の位置・姿勢情報をロボット座標
系の位置・姿勢情報に変換する方式において、穴径の異
なる２つの穴を有する部材を用いて、２つの穴の重心を
自動的に算出することにより、視覚センサの視野内の２
点の位置・姿勢状態と、その点におけるロボットの位置
・姿勢情報を各々ロボットに教示し、それの基づいて視
覚座標系のオフセット量と傾き及び姿勢の原点のズレ量
を求め、視覚座標系上の位置・姿勢情報をロボット座標
上の位置情報に変換する、視覚付きロボット座標換算方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62041936A JP2722449B2 (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 視覚付きロボットの座標換算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62041936A JP2722449B2 (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 視覚付きロボットの座標換算方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63212491A JPS63212491A (ja) | 1988-09-05 |
| JP2722449B2 true JP2722449B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=12622109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62041936A Expired - Fee Related JP2722449B2 (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 視覚付きロボットの座標換算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722449B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6042584U (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-26 | フアナツク株式会社 | 産業ロボツト用視覚センサ |
| JPS60252914A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-13 | Fanuc Ltd | 視覚センサ座標情報とロボツト基準座標情報の換算方式 |
-
1987
- 1987-02-25 JP JP62041936A patent/JP2722449B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63212491A (ja) | 1988-09-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |