JP2808274B1 - 対象の位置検出方法および位置検出装置 - Google Patents
対象の位置検出方法および位置検出装置Info
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- JP2808274B1 JP2808274B1 JP13045197A JP13045197A JP2808274B1 JP 2808274 B1 JP2808274 B1 JP 2808274B1 JP 13045197 A JP13045197 A JP 13045197A JP 13045197 A JP13045197 A JP 13045197A JP 2808274 B1 JP2808274 B1 JP 2808274B1
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Abstract
【要約】
【課題】 ロボットのハンドやマニプレータの動作に制
約を与えることなく、しかも位置決め精度も向上される
とともに位置決めできる範囲も広いレーザ投光器を用い
た対象の位置検出方法および位置検出装置を提供する。 【解決手段】 ロボットＲのハンド１０に内蔵された２
方向に照射可能なレーザ投光手段を用い、ハンド１０の
中心軸に沿って対象Ｗに向けて第１レーザ光を照射する
一方、ハンド１０の可動指１４に形成された溝底面１７
ａに設けられた反射面に向けて第２レーザ光を照射して
その反射光を前記第１レーザ光と所定位置で交差させ、
さらに対象Ｗの第１および第２レーザ光が照射している
個所を撮像手段２により撮像し、前記撮像画像から第１
および第２レーザ光の照射間距離を算出し、例えばその
照射間距離を用いて制御手段により対象Ｗの設定位置か
らのずれを算出するものである。
約を与えることなく、しかも位置決め精度も向上される
とともに位置決めできる範囲も広いレーザ投光器を用い
た対象の位置検出方法および位置検出装置を提供する。 【解決手段】 ロボットＲのハンド１０に内蔵された２
方向に照射可能なレーザ投光手段を用い、ハンド１０の
中心軸に沿って対象Ｗに向けて第１レーザ光を照射する
一方、ハンド１０の可動指１４に形成された溝底面１７
ａに設けられた反射面に向けて第２レーザ光を照射して
その反射光を前記第１レーザ光と所定位置で交差させ、
さらに対象Ｗの第１および第２レーザ光が照射している
個所を撮像手段２により撮像し、前記撮像画像から第１
および第２レーザ光の照射間距離を算出し、例えばその
照射間距離を用いて制御手段により対象Ｗの設定位置か
らのずれを算出するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は対象の位置検出方法
および位置検出装置に関する。さらに詳しくは、ロボッ
トやマニプレータにおけるレーザ照射光を用いた対象の
位置検出方法および位置検出装置に関する。
および位置検出装置に関する。さらに詳しくは、ロボッ
トやマニプレータにおけるレーザ照射光を用いた対象の
位置検出方法および位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ロボットのハンドやマニプレ
ータを操作対象へ効率的に位置決めするためやその教示
作業を短縮するため、ロボットアームやマニプレータの
先端にレーザ投光器を２個設け、そして各レーザ投光器
から角度を異にして対象物にレーザ光を照射し、その照
射光により対象物にマークを形成してその形成されたマ
ークを目標として利用することがなされている。
ータを操作対象へ効率的に位置決めするためやその教示
作業を短縮するため、ロボットアームやマニプレータの
先端にレーザ投光器を２個設け、そして各レーザ投光器
から角度を異にして対象物にレーザ光を照射し、その照
射光により対象物にマークを形成してその形成されたマ
ークを目標として利用することがなされている。
【０００３】例えば、特開平８ー７１５８１号公報に
は、マニプレータｍによる作業機器の位置決め作業の容
易性を図るために、マニプレータｍの位置決め装置にお
いて、マニプレータｍのアーム先端部（面板ａ）にその
回転軸ｂによってアームブラケットｃを回転自在に取付
け、アームブラケットｃに、固定ボルト（図示省略）に
対してレーザ光を発射するレーザポインタｄとレーザポ
インタｄから発射されたレーザ光を読取るＣＣＤカメラ
ｅと作業機器としてのナットランナｆを装着し、レーザ
ポインタｄとナットランナｆとを面板ａの回転軸ｂの中
心から所定の角度で振り分け、かつ、回転軸ｂの中心か
ら同心円上に位置させるマニプレータｍの位置決め装置
が提案されている（図１２参照）。
は、マニプレータｍによる作業機器の位置決め作業の容
易性を図るために、マニプレータｍの位置決め装置にお
いて、マニプレータｍのアーム先端部（面板ａ）にその
回転軸ｂによってアームブラケットｃを回転自在に取付
け、アームブラケットｃに、固定ボルト（図示省略）に
対してレーザ光を発射するレーザポインタｄとレーザポ
インタｄから発射されたレーザ光を読取るＣＣＤカメラ
ｅと作業機器としてのナットランナｆを装着し、レーザ
ポインタｄとナットランナｆとを面板ａの回転軸ｂの中
心から所定の角度で振り分け、かつ、回転軸ｂの中心か
ら同心円上に位置させるマニプレータｍの位置決め装置
が提案されている（図１２参照）。
【０００４】しかしながら、前記従来の構成にあって
は、レーザ投光器がロボットアームやマニプレータ先端
部の外側に設けられているところから、取付けスペース
が大きくなるため、ロボットアームやマニプレータの作
業に制約を与えているという問題がある。また、ロボッ
トアームやマニプレータの先端部の限られた位置にレー
ザ投光器を２個設けるため、両レーザ投光器から照射さ
れるレーザ光線のなす角が小さくなるところから、位置
決め精度が悪いとともに、位置決めできる範囲も狭いと
いう問題もある。
は、レーザ投光器がロボットアームやマニプレータ先端
部の外側に設けられているところから、取付けスペース
が大きくなるため、ロボットアームやマニプレータの作
業に制約を与えているという問題がある。また、ロボッ
トアームやマニプレータの先端部の限られた位置にレー
ザ投光器を２個設けるため、両レーザ投光器から照射さ
れるレーザ光線のなす角が小さくなるところから、位置
決め精度が悪いとともに、位置決めできる範囲も狭いと
いう問題もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、ロボットのハン
ドやマニプレータの動作に制約を与えることなく、しか
も位置決め精度も向上されるとともに位置決めできる範
囲も広いレーザ投光器を用いた対象の位置検出方法およ
び位置検出装置を提供することを主たる目的としてい
る。
術の課題に鑑みなされたものであって、ロボットのハン
ドやマニプレータの動作に制約を与えることなく、しか
も位置決め精度も向上されるとともに位置決めできる範
囲も広いレーザ投光器を用いた対象の位置検出方法およ
び位置検出装置を提供することを主たる目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１形態は、ロ
ボットのハンドに内蔵された２方向に照射可能なレーザ
投光手段を用いた対象の位置検出方法であって、ハンド
の中心軸に沿って対象に向けて第１レーザ光を照射し、
ハンドの可動指に向けて第２レーザ光を照射すると共
に、その反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させ、前記第１レーザ光と第２レーザ光との交
差位置を検出し、前記検出された交差位置を用いて対象
の位置を検出することを特徴とする対象の位置検出方法
に関する。
ボットのハンドに内蔵された２方向に照射可能なレーザ
投光手段を用いた対象の位置検出方法であって、ハンド
の中心軸に沿って対象に向けて第１レーザ光を照射し、
ハンドの可動指に向けて第２レーザ光を照射すると共
に、その反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させ、前記第１レーザ光と第２レーザ光との交
差位置を検出し、前記検出された交差位置を用いて対象
の位置を検出することを特徴とする対象の位置検出方法
に関する。
【０００７】本発明の第２形態は、ロボットのハンドに
内蔵された２方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
対象の位置検出方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第１レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第２レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、対象の第１および第２レーザ光が照射し
ている個所を撮像する手順と、前記撮像画像から第１お
よび第２レーザ光の照射位置間距離を算出する手順と、
前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順とを含んでなることを特徴とする対象の
位置検出方法に関する。
内蔵された２方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
対象の位置検出方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第１レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第２レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、対象の第１および第２レーザ光が照射し
ている個所を撮像する手順と、前記撮像画像から第１お
よび第２レーザ光の照射位置間距離を算出する手順と、
前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順とを含んでなることを特徴とする対象の
位置検出方法に関する。
【０００８】本発明の第３形態は、ロボットのハンドに
内蔵された２方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
ロボットの制御方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第１レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第２レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、対象の第１および第２レーザ光が照射し
ている個所を撮像する手順と、前記撮像画像から第１お
よび第２レーザ光の照射位置間距離を算出する手順と、
前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順と、前記ずれを解消する方向にロボット
を制御する手順とを含んでなることを特徴とするロボッ
トの制御方法に関する。
内蔵された２方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
ロボットの制御方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第１レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第２レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、対象の第１および第２レーザ光が照射し
ている個所を撮像する手順と、前記撮像画像から第１お
よび第２レーザ光の照射位置間距離を算出する手順と、
前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順と、前記ずれを解消する方向にロボット
を制御する手順とを含んでなることを特徴とするロボッ
トの制御方法に関する。
【０００９】本発明の第４形態は、ロボットのハンドに
内蔵された２方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
ロボットの教示方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第１レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第２レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、第１レーザ光および第２レーザ光が交差
している位置に対象の所定個所が位置するようにハンド
を移動させる手順とを含んでなることを特徴とするロボ
ットの教示方法に関する。
内蔵された２方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
ロボットの教示方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第１レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第２レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、第１レーザ光および第２レーザ光が交差
している位置に対象の所定個所が位置するようにハンド
を移動させる手順とを含んでなることを特徴とするロボ
ットの教示方法に関する。
【００１０】本発明の第５形態は、２方向に照射可能な
レーザ投光手段を内蔵したロボットのハンドと、前記レ
ーザ投光手段からの照射光をハンドの中心軸に向けて反
射可能な反射面が設けられた溝を有する可動指と、ハン
ドの動きに追従しながら撮像可能とされている撮像手段
と、前記撮像手段からの画像を処理する画像処理手段
と、入力手段と、出力手段と、制御手段とを備え、前記
レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象に向
けて第１レーザ光を照射するとともに前記可動指に設け
られた反射面に向けて第２レーザ光を照射し、前記撮像
手段により対象の第１レーザ光および第２レーザ光に照
射された個所を撮像して前記画像処理手段に送出し、前
記画像処理手段により前記画像から第１レーザ光および
第２レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手段
に送出し、前記制御手段により前記照射位置間距離を用
いて対象の位置が算出されることを特徴とする対象の位
置検出装置に関する。
レーザ投光手段を内蔵したロボットのハンドと、前記レ
ーザ投光手段からの照射光をハンドの中心軸に向けて反
射可能な反射面が設けられた溝を有する可動指と、ハン
ドの動きに追従しながら撮像可能とされている撮像手段
と、前記撮像手段からの画像を処理する画像処理手段
と、入力手段と、出力手段と、制御手段とを備え、前記
レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象に向
けて第１レーザ光を照射するとともに前記可動指に設け
られた反射面に向けて第２レーザ光を照射し、前記撮像
手段により対象の第１レーザ光および第２レーザ光に照
射された個所を撮像して前記画像処理手段に送出し、前
記画像処理手段により前記画像から第１レーザ光および
第２レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手段
に送出し、前記制御手段により前記照射位置間距離を用
いて対象の位置が算出されることを特徴とする対象の位
置検出装置に関する。
【００１１】本発明の第６形態は、２方向に照射可能な
レーザ投光手段を内蔵したロボットのハンドと、前記レ
ーザ投光手段からの照射光をハンドの中心軸に向けて反
射可能な反射面が設けられた溝を有する可動指と、ハン
ドの動きに追従しながら撮像可能とされている撮像手段
と、前記撮像手段からの画像を処理する画像処理手段
と、入力手段と、出力手段と、制御手段とを備え、前記
レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象に向
けて第１レーザ光を照射するとともに前記可動指に設け
られた反射面に向けて第２レーザ光を照射し、前記撮像
手段により対象の第１レーザ光および第２レーザ光に照
射された個所を撮像して前記画像処理手段に送出し、前
記画像処理手段により前記画像から第１レーザ光および
第２レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手段
に送出し、前記制御手段により、前記照射位置間距離を
用いてハンドと対象間の距離が算出され、その距離が設
定値か否か判定され、その距離が設定値でない場合、ハ
ンドと対象間が設定値となるようにロボットが制御され
ることを特徴とするロボットの制御装置に関する。
レーザ投光手段を内蔵したロボットのハンドと、前記レ
ーザ投光手段からの照射光をハンドの中心軸に向けて反
射可能な反射面が設けられた溝を有する可動指と、ハン
ドの動きに追従しながら撮像可能とされている撮像手段
と、前記撮像手段からの画像を処理する画像処理手段
と、入力手段と、出力手段と、制御手段とを備え、前記
レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象に向
けて第１レーザ光を照射するとともに前記可動指に設け
られた反射面に向けて第２レーザ光を照射し、前記撮像
手段により対象の第１レーザ光および第２レーザ光に照
射された個所を撮像して前記画像処理手段に送出し、前
記画像処理手段により前記画像から第１レーザ光および
第２レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手段
に送出し、前記制御手段により、前記照射位置間距離を
用いてハンドと対象間の距離が算出され、その距離が設
定値か否か判定され、その距離が設定値でない場合、ハ
ンドと対象間が設定値となるようにロボットが制御され
ることを特徴とするロボットの制御装置に関する。
【００１２】この場合、撮像手段は対象の第１レーザ光
および第２レーザ光に照射された個所を光路変更手段を
介して撮像可能とされてハンドに内蔵、例えばハンドの
中心に位置させて内蔵されていてもよい。ここにおける
前記光路変更手段は、例えば第１レーザ光の光路途中に
設けられたビームスプリッターとされる。
および第２レーザ光に照射された個所を光路変更手段を
介して撮像可能とされてハンドに内蔵、例えばハンドの
中心に位置させて内蔵されていてもよい。ここにおける
前記光路変更手段は、例えば第１レーザ光の光路途中に
設けられたビームスプリッターとされる。
【００１３】あるいは、撮像手段は対象の第１レーザ光
および第２レーザ光に照射された個所を光路変更手段を
介して撮像可能とされてハンドに外方においてハンドに
沿わせて配設されていてもよい。ここにおける前記光路
変更手段は、例えば第１レーザ光の光路途中に設けられ
たビームスプリッターと、このビームスプリッターによ
り分光された光をハンド外部に透過させるハンド外周の
光路に位置する個所に設けられた透過窓と、この透過窓
から透過して光を反射させて撮像手段に入射させるミラ
ーとからなるものとされる。
および第２レーザ光に照射された個所を光路変更手段を
介して撮像可能とされてハンドに外方においてハンドに
沿わせて配設されていてもよい。ここにおける前記光路
変更手段は、例えば第１レーザ光の光路途中に設けられ
たビームスプリッターと、このビームスプリッターによ
り分光された光をハンド外部に透過させるハンド外周の
光路に位置する個所に設けられた透過窓と、この透過窓
から透過して光を反射させて撮像手段に入射させるミラ
ーとからなるものとされる。
【００１４】本発明のおいては前記レーザ光は、例えば
可視光線とされる。また、第１レーザ光の色と第２レー
ザ光の色とは異なっていてもよい。さらに、第１レーザ
光および第２レーザ光がともにスリット光とされ、それ
らが直交するように照射されてもよい。
可視光線とされる。また、第１レーザ光の色と第２レー
ザ光の色とは異なっていてもよい。さらに、第１レーザ
光および第２レーザ光がともにスリット光とされ、それ
らが直交するように照射されてもよい。
【００１５】
【作用】本発明は前記の如く構成されているので、第１
レーザ光と第２レーザ光を所定位置において交差させ、
その位置に対象の所定個所が位置するようにすることに
より、ハンドの対象間の距離が検出できる。また、第１
レーザ光と第２レーザ光との交差位置にハンドを移動さ
せることにより、ロボットの教示がなし得る。さらに、
第１レーザ光および第２レーザ光の対象の照射位置間距
離により、対象の設定位置からのずれが算出できるの
で、そのずれを解消するようにロボットを制御すればハ
ンドを対象に対して所定距離に位置決めできる。
レーザ光と第２レーザ光を所定位置において交差させ、
その位置に対象の所定個所が位置するようにすることに
より、ハンドの対象間の距離が検出できる。また、第１
レーザ光と第２レーザ光との交差位置にハンドを移動さ
せることにより、ロボットの教示がなし得る。さらに、
第１レーザ光および第２レーザ光の対象の照射位置間距
離により、対象の設定位置からのずれが算出できるの
で、そのずれを解消するようにロボットを制御すればハ
ンドを対象に対して所定距離に位置決めできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
【００１７】実施の形態１ 本発明の対象Ｗの位置検出方法に用いる位置検出装置Ｄ
の実施の形態１の全体構成を図１にブロック図で示し、
同装置Ｄに適用されるロボットＲのハンド（以下、単に
ハンドという）１０を図２に断面図で示す。この位置検
出装置Ｄは、図１に示すように、レーザ投光器１が内蔵
されているハンド１０が接続されているアームＡを有す
るロボットＲと、このレーザ投光器１が照射している対
象Ｗを撮像するＣＣＤカメラ（以下、単にカメラとい
う）２と、このカメラ２からの画像を処理する画像処理
装置３と、設定値などを入力するための入力装置４と、
検出結果を出力する出力装置５と、レーザ投光器１、ロ
ボットＲ、画像処理装置３、入力装置４および出力装置
５を制御するとともに各種の演算処理をするための制御
装置６とを主要構成要素として備えてなる。
の実施の形態１の全体構成を図１にブロック図で示し、
同装置Ｄに適用されるロボットＲのハンド（以下、単に
ハンドという）１０を図２に断面図で示す。この位置検
出装置Ｄは、図１に示すように、レーザ投光器１が内蔵
されているハンド１０が接続されているアームＡを有す
るロボットＲと、このレーザ投光器１が照射している対
象Ｗを撮像するＣＣＤカメラ（以下、単にカメラとい
う）２と、このカメラ２からの画像を処理する画像処理
装置３と、設定値などを入力するための入力装置４と、
検出結果を出力する出力装置５と、レーザ投光器１、ロ
ボットＲ、画像処理装置３、入力装置４および出力装置
５を制御するとともに各種の演算処理をするための制御
装置６とを主要構成要素として備えてなる。
【００１８】ハンド１０は、図２も参照するに、アーム
Ａに接続される基端部１１と、この基端部１１に固定さ
れている基材１２と、この基材１２の一端に固定されて
いる第１可動指１３と、基材１２の前記第１可動指１３
が設けられた反対側の端部に設けられた第２可動指１４
と、この基材１２に裏面（アームＡ側の面）１２ａに設
けられた２個のレーザ投光器１，１と、各レーザ投光器
１からのスリット光を透過させるための基材１２にレー
ザ投光器１，１に対応させて設けられた２個の照射窓１
５，１６とを備えてなるものとされる。
Ａに接続される基端部１１と、この基端部１１に固定さ
れている基材１２と、この基材１２の一端に固定されて
いる第１可動指１３と、基材１２の前記第１可動指１３
が設けられた反対側の端部に設けられた第２可動指１４
と、この基材１２に裏面（アームＡ側の面）１２ａに設
けられた２個のレーザ投光器１，１と、各レーザ投光器
１からのスリット光を透過させるための基材１２にレー
ザ投光器１，１に対応させて設けられた２個の照射窓１
５，１６とを備えてなるものとされる。
【００１９】レーザ投光器１，１は、具体的には、ハン
ド１０の中心軸線に沿ってレーザ光を照射する第１レー
ザ投光器１Ａと、この第１レーザ投光器１Ａからのレー
ザ光と同一平面において所定の角度θをなして第２可動
指１４に向けてレーザ光を照射する第２レーザ投光器１
Ｂとされる。また、この第２可動指１４の第２レーザ投
光器１Ｂからのレーザ光が到達する個所には、その全長
に渡って溝１７が形成されるとともに、その溝１７の底
面１７ａは鏡面とされて到達したレーザ光を反射するよ
うになっている。そして、第１レーザ投光器１Ａからの
レーザ光（スリット光）は、この第１レーザ投光器１Ａ
に対応させて基材１２に設けられた第１照射窓１５を透
過して対象Ｗに照射される一方、第２レーザ投光器１Ｂ
からのレーザ光（スリット光）は、この第２レーザ投光
器に対応させて基材１２に設けられた第２照射窓１６を
透過した後、第２可動指１４に設けられた溝１７の底面
１７ａにより反射されて対象Ｗを照射する。なお、前記
説明から明らかなように、この実施の形態１においては
第１レーザ投光器および第２レーザ投光器により、ハン
ドに内蔵された２方向に照射可能なレーザ投光手段が構
成される。
ド１０の中心軸線に沿ってレーザ光を照射する第１レー
ザ投光器１Ａと、この第１レーザ投光器１Ａからのレー
ザ光と同一平面において所定の角度θをなして第２可動
指１４に向けてレーザ光を照射する第２レーザ投光器１
Ｂとされる。また、この第２可動指１４の第２レーザ投
光器１Ｂからのレーザ光が到達する個所には、その全長
に渡って溝１７が形成されるとともに、その溝１７の底
面１７ａは鏡面とされて到達したレーザ光を反射するよ
うになっている。そして、第１レーザ投光器１Ａからの
レーザ光（スリット光）は、この第１レーザ投光器１Ａ
に対応させて基材１２に設けられた第１照射窓１５を透
過して対象Ｗに照射される一方、第２レーザ投光器１Ｂ
からのレーザ光（スリット光）は、この第２レーザ投光
器に対応させて基材１２に設けられた第２照射窓１６を
透過した後、第２可動指１４に設けられた溝１７の底面
１７ａにより反射されて対象Ｗを照射する。なお、前記
説明から明らかなように、この実施の形態１においては
第１レーザ投光器および第２レーザ投光器により、ハン
ドに内蔵された２方向に照射可能なレーザ投光手段が構
成される。
【００２０】しかして、第１レーザ投光器１Ａにより照
射されるレーザ光と第２レーザ投光器１Ｂにより照射さ
れるレーザ光とは同一平面上に存在するので、第２可動
指１４により反射された第２レーザ投光器１Ｂからのレ
ーザ光は、第１レーザ投光器１Ａからのレーザ光と交差
することになる。この交差位置は、第２可動指１４を第
１可動指１３側に移動させるにつれて手前側（ハンド１
０側）に移動する（図２の２点鎖線参照）。また、第２
可動指１４の特定の位置における前記交差位置は簡単な
幾何学の計算により算出される。そこで、第１レーザ投
光器１Ａからのレーザ光と第２レーザ投光器１Ｂからの
レーザ光の交差位置を対象Ｗに位置するように第２可動
指１４の位置を調整することにより、ハンド１０から対
象Ｗまでの位置が検出される。なお、第２可動指１４が
ステップ状に移動するときには、第１レーザ投光器１Ａ
からのレーザ光と第２レーザ投光器１Ｂからのレーザ光
との交差位置もステップ状に変化するため、その間の位
置は直接的には検出できないが、補間法によりその間の
位置は間接的に算出可能である。
射されるレーザ光と第２レーザ投光器１Ｂにより照射さ
れるレーザ光とは同一平面上に存在するので、第２可動
指１４により反射された第２レーザ投光器１Ｂからのレ
ーザ光は、第１レーザ投光器１Ａからのレーザ光と交差
することになる。この交差位置は、第２可動指１４を第
１可動指１３側に移動させるにつれて手前側（ハンド１
０側）に移動する（図２の２点鎖線参照）。また、第２
可動指１４の特定の位置における前記交差位置は簡単な
幾何学の計算により算出される。そこで、第１レーザ投
光器１Ａからのレーザ光と第２レーザ投光器１Ｂからの
レーザ光の交差位置を対象Ｗに位置するように第２可動
指１４の位置を調整することにより、ハンド１０から対
象Ｗまでの位置が検出される。なお、第２可動指１４が
ステップ状に移動するときには、第１レーザ投光器１Ａ
からのレーザ光と第２レーザ投光器１Ｂからのレーザ光
との交差位置もステップ状に変化するため、その間の位
置は直接的には検出できないが、補間法によりその間の
位置は間接的に算出可能である。
【００２１】また、この位置検出にあたっては第１レー
ザ投光器１Ａからのレーザ光により形成されるスリット
模様と、第２レーザ投光器１Ｂからのレーザ光により形
成されるスリット模様とが直交するように第１照射窓１
５および第２照射窓１６が形成されているのが好ましい
（図３参照）。そして、そのようにすることにより、設
定位置では図４（ａ）に示すように第１レーザ投光器１
Ａからのレーザ光によるスリット模様と、第２レーザ投
光器１Ｂからのレーザ光によるスリット模様とにより十
字が形成される一方、設定位置から外れると、図４
（ｂ）および図４（ｃ）に示すように十字が形成されな
くなる。そのため、第１レーザ投光器１Ａからのレーザ
光と第２レーザ投光器１Ｂからのレーザ光が交差してい
るか否かの判断が容易となる。なおその場合、図４
（ｂ）に示すように、第２レーザ投光器１Ｂにより形成
されるスリット模様が第２可動指１４に形成されている
溝幅方向となるようにされているのが、溝底面１７に形
成されている反射面を有効に利用できるので好ましい。
しかしながら、第２可動指１４の幅が狭い場合、図４
（ｃ）に示すように、第２レーザ投光器１Ｂにより形成
されるスリット模様が溝長手方向とされてもよい。な
お、第２可動指１４に形成される溝１７は、図５（ａ）
に示す通常の凹状のものばかりでなく、図５（ｂ）に示
すように底面１７ａが曲面とされているものでもよい。
ザ投光器１Ａからのレーザ光により形成されるスリット
模様と、第２レーザ投光器１Ｂからのレーザ光により形
成されるスリット模様とが直交するように第１照射窓１
５および第２照射窓１６が形成されているのが好ましい
（図３参照）。そして、そのようにすることにより、設
定位置では図４（ａ）に示すように第１レーザ投光器１
Ａからのレーザ光によるスリット模様と、第２レーザ投
光器１Ｂからのレーザ光によるスリット模様とにより十
字が形成される一方、設定位置から外れると、図４
（ｂ）および図４（ｃ）に示すように十字が形成されな
くなる。そのため、第１レーザ投光器１Ａからのレーザ
光と第２レーザ投光器１Ｂからのレーザ光が交差してい
るか否かの判断が容易となる。なおその場合、図４
（ｂ）に示すように、第２レーザ投光器１Ｂにより形成
されるスリット模様が第２可動指１４に形成されている
溝幅方向となるようにされているのが、溝底面１７に形
成されている反射面を有効に利用できるので好ましい。
しかしながら、第２可動指１４の幅が狭い場合、図４
（ｃ）に示すように、第２レーザ投光器１Ｂにより形成
されるスリット模様が溝長手方向とされてもよい。な
お、第２可動指１４に形成される溝１７は、図５（ａ）
に示す通常の凹状のものばかりでなく、図５（ｂ）に示
すように底面１７ａが曲面とされているものでもよい。
【００２２】カメラ２は、ハンド１０近傍の適宜位置に
おいてレーザ投光器１，１により照射されている対象Ｗ
を臨ませてハンド１０の動きに追従可能に設けられてい
る。そして、このカメラ２により撮像された画像は画像
処理装置３に送出される。
おいてレーザ投光器１，１により照射されている対象Ｗ
を臨ませてハンド１０の動きに追従可能に設けられてい
る。そして、このカメラ２により撮像された画像は画像
処理装置３に送出される。
【００２３】画像処理装置３はカメラ２から入力された
画像を、例えば２値化処理などの画像処理を行って第１
レーザ投光器１Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂにより対
象面上に形成されているスリット模様画像のデジタルデ
ータ（以下、単に画像データという）を生成し、ついで
この生成された画像データから第１レーザ投光器１Ａに
よる照射位置と第２レーザ投光器１Ｂによる照射位置と
の距離を算出するとともに、第２レーザ投光器１Ｂによ
る照射位置が第１レーザ投光器１Ａの照射位置の右側あ
るいは左側にあるか判定し、その判定結果およびその算
出した距離を制御装置６に送出する。
画像を、例えば２値化処理などの画像処理を行って第１
レーザ投光器１Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂにより対
象面上に形成されているスリット模様画像のデジタルデ
ータ（以下、単に画像データという）を生成し、ついで
この生成された画像データから第１レーザ投光器１Ａに
よる照射位置と第２レーザ投光器１Ｂによる照射位置と
の距離を算出するとともに、第２レーザ投光器１Ｂによ
る照射位置が第１レーザ投光器１Ａの照射位置の右側あ
るいは左側にあるか判定し、その判定結果およびその算
出した距離を制御装置６に送出する。
【００２４】制御装置６は画像処理装置３から入力され
た第１レーザ投光器１Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂの
照射位置間の距離によりハンド１０と対象Ｗとの距離が
設定値であるか否か判定するとともに、設定位置よりも
ずれている場合、前記照射位置間距離によりハンド１０
と対象Ｗとの間の距離の設定値からのずれを算出すると
もに、前記判定結果からそのずれの方向を算出する。つ
まり、ハンド１０の手前側にずれているのか後方にずれ
ているのかを判定する。
た第１レーザ投光器１Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂの
照射位置間の距離によりハンド１０と対象Ｗとの距離が
設定値であるか否か判定するとともに、設定位置よりも
ずれている場合、前記照射位置間距離によりハンド１０
と対象Ｗとの間の距離の設定値からのずれを算出すると
もに、前記判定結果からそのずれの方向を算出する。つ
まり、ハンド１０の手前側にずれているのか後方にずれ
ているのかを判定する。
【００２５】次に、かかる構成とされている位置検出装
置Ｄによる対象Ｗの位置検出の一例について、図６に示
すフローチャートおよび図７の動作説明図を参照しなが
ら説明する。なお、図６の符号Ｓ１〜Ｓ９はステップ番
号を示す。
置Ｄによる対象Ｗの位置検出の一例について、図６に示
すフローチャートおよび図７の動作説明図を参照しなが
ら説明する。なお、図６の符号Ｓ１〜Ｓ９はステップ番
号を示す。
【００２６】（１）入力装置４により距離Ｌを設定する
（ステップ１）。ここで、距離Ｌは第１レーザ投光器１
Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂの焦点Ｏから第１レーザ
投光器１Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂからの照射光の
交点までの距離である。
（ステップ１）。ここで、距離Ｌは第１レーザ投光器１
Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂの焦点Ｏから第１レーザ
投光器１Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂからの照射光の
交点までの距離である。
【００２７】（２）制御装置６は設定された距離Ｌに基
づいてハンド１０の開幅Ｗを算出する（ステップ２）。
ここで、開幅Ｗはハンド１０の中心軸から第２可動指１
４の溝底面１７ａに形成された反射面までの距離とされ
る。なお、この開幅Ｗは第１レーザ投光器１Ａと第２レ
ーザ投光器１Ｂとのなす角θを用いて下記式により算出
される。
づいてハンド１０の開幅Ｗを算出する（ステップ２）。
ここで、開幅Ｗはハンド１０の中心軸から第２可動指１
４の溝底面１７ａに形成された反射面までの距離とされ
る。なお、この開幅Ｗは第１レーザ投光器１Ａと第２レ
ーザ投光器１Ｂとのなす角θを用いて下記式により算出
される。
【００２８】Ｗ＝Ｌtanθ/２
【００２９】（３）カメラ２により対象Ｗの第１レーザ
投光器１Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂにより照射され
ている個所を撮像して画像処理装置２に送出する（ステ
ップ３）。この場合、対象Ｗが設定距離Ｌ、つまり図７
（ａ）のＡ点の位置にあれば、第２レーザ投光器１Ｂの
照射位置は第１レーザ投光器１Ａの照射位置に一致して
図７（ｂ）のＡ点の位置にあり、また対象Ｗが設定距離
Ｌより手前、例えば図７（ａ）のＢ点の位置にあれば、
第２レーザ投光器１Ｂの照射位置は第１レーザ投光器１
Ａの照射位置より右にずれて図７（ｂ）のＢ点の位置と
なり、その逆に対象Ｗが設定距離Ｌより後方、例えば図
７（ａ）のＣ点の位置にあれば、第２レーザ投光器１Ｂ
の照射位置は第１レーザ投光器１Ａの照射位置より左に
ずれて図７（ｂ）のＣ点の位置となる。
投光器１Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂにより照射され
ている個所を撮像して画像処理装置２に送出する（ステ
ップ３）。この場合、対象Ｗが設定距離Ｌ、つまり図７
（ａ）のＡ点の位置にあれば、第２レーザ投光器１Ｂの
照射位置は第１レーザ投光器１Ａの照射位置に一致して
図７（ｂ）のＡ点の位置にあり、また対象Ｗが設定距離
Ｌより手前、例えば図７（ａ）のＢ点の位置にあれば、
第２レーザ投光器１Ｂの照射位置は第１レーザ投光器１
Ａの照射位置より右にずれて図７（ｂ）のＢ点の位置と
なり、その逆に対象Ｗが設定距離Ｌより後方、例えば図
７（ａ）のＣ点の位置にあれば、第２レーザ投光器１Ｂ
の照射位置は第１レーザ投光器１Ａの照射位置より左に
ずれて図７（ｂ）のＣ点の位置となる。
【００３０】（４）画像処理装置３は入力された画像を
２値化処理して背景を除去し、レーザ光のみの画像を生
成するとともに、その画像データを生成する（ステップ
４）。
２値化処理して背景を除去し、レーザ光のみの画像を生
成するとともに、その画像データを生成する（ステップ
４）。
【００３１】（５）画像処理装置３は、ついで生成した
画像データから第２レーザ投光器１Ｂの照射位置と第１
レーザ投光器１Ａの照射位置との間の距離Ｘを算出する
とともに第２レーザ投光器１Ｂの照射位置が第１レーザ
投光器１Ａの照射位置の右にあるか左にあるか判定し、
その算出した距離Ｘおよび判定結果を制御装置６に送出
する（ステップ５）。
画像データから第２レーザ投光器１Ｂの照射位置と第１
レーザ投光器１Ａの照射位置との間の距離Ｘを算出する
とともに第２レーザ投光器１Ｂの照射位置が第１レーザ
投光器１Ａの照射位置の右にあるか左にあるか判定し、
その算出した距離Ｘおよび判定結果を制御装置６に送出
する（ステップ５）。
【００３２】（６）制御装置６は入力された距離Ｘが許
容範囲内であるか否か判定し、距離Ｘが許容範囲内であ
れば検出作業を終了する。その逆に距離Ｘが許容範囲内
でなければ次のステップに進む。（ステップ６）
容範囲内であるか否か判定し、距離Ｘが許容範囲内であ
れば検出作業を終了する。その逆に距離Ｘが許容範囲内
でなければ次のステップに進む。（ステップ６）
【００３３】（７）制御装置６は入力された距離Ｘに基
づいて対象の設定距離ＬからのずれＹを算出する（ステ
ップ７）。このずれＹは下記式により算出される。
づいて対象の設定距離ＬからのずれＹを算出する（ステ
ップ７）。このずれＹは下記式により算出される。
【００３４】Ｙ＝ＬＸ／２Ｗ
【００３５】（８）制御装置６は入力された第２レーザ
投光器１Ｂの照射位置が第１レーザ投光器１Ａの照射位
置（図７（ｂ）のＡ点）より右にあるか左にあるかの判
定結果により対象Ｗが設定距離Ｌより手前にあるか後方
にあるかを判定する（ステップ８）。
投光器１Ｂの照射位置が第１レーザ投光器１Ａの照射位
置（図７（ｂ）のＡ点）より右にあるか左にあるかの判
定結果により対象Ｗが設定距離Ｌより手前にあるか後方
にあるかを判定する（ステップ８）。
【００３６】（９）制御装置６は前記ずれＹおよび
（８）の判定結果によりハンド１０を手前あるいは後方
にＹだけ移動させ、ハンド１０と対象Ｗとの間の設定距
離Ｌに設定する（ステップ９）。
（８）の判定結果によりハンド１０を手前あるいは後方
にＹだけ移動させ、ハンド１０と対象Ｗとの間の設定距
離Ｌに設定する（ステップ９）。
【００３７】このように、この実施の形態１によれば、
レーザ投光器１をハンド１０に内蔵させているので、ハ
ンド１０の外周にレーザ投光器１およびその付属物が存
在しなくなりハンド１０がコンパクトになる。そのた
め、ハンド１０と対象Ｗ間の距離検出やハンド１０に対
する対象Ｗの位置検出あるいは教示作業において、ハン
ド１０の動作にレーザ投光器１を設けたことによる制約
は生じない。また、第２レーザ投光器１Ｂからの照射光
を第２可動指１４に設られた反射面により反射させて第
１レーザ投光器１Ａからの照射光と交差させているの
で、第１レーザ投光器１Ａの照射光と第２レーザ投光器
１Ｂの照射光との交差角を大きくでき、精度よく位置検
出あるいは位置決めがなし得る。さらに、第２レーザ投
光器１Ｂからの照射光を反射する反射面を第２可動指１
４に設けた溝底面１７ａに形成しているので、ハンド１
０がワークを把持した際に反射面が損傷するおそれもな
い。
レーザ投光器１をハンド１０に内蔵させているので、ハ
ンド１０の外周にレーザ投光器１およびその付属物が存
在しなくなりハンド１０がコンパクトになる。そのた
め、ハンド１０と対象Ｗ間の距離検出やハンド１０に対
する対象Ｗの位置検出あるいは教示作業において、ハン
ド１０の動作にレーザ投光器１を設けたことによる制約
は生じない。また、第２レーザ投光器１Ｂからの照射光
を第２可動指１４に設られた反射面により反射させて第
１レーザ投光器１Ａからの照射光と交差させているの
で、第１レーザ投光器１Ａの照射光と第２レーザ投光器
１Ｂの照射光との交差角を大きくでき、精度よく位置検
出あるいは位置決めがなし得る。さらに、第２レーザ投
光器１Ｂからの照射光を反射する反射面を第２可動指１
４に設けた溝底面１７ａに形成しているので、ハンド１
０がワークを把持した際に反射面が損傷するおそれもな
い。
【００３８】なお、この実施の形態１ではずれＹを算出
し、そのずれＹを一度に解消するようにロボットを動作
させたが、距離Ｘが許容範囲となるようにロボットを徐
々に手前あるいは後方に動作させてもよい。つまり、ビ
ジュアル・フィードバックさせてもよい。そして、この
ようにロボットを動作させれば、対象が移動したとして
もそれに追従させることができる。また、前述の方法で
は算出されたＹに誤差があるとその誤差を解消すること
ができないが、このビジュアル・フィードバックによれ
ば、そのような事態を回避できる。
し、そのずれＹを一度に解消するようにロボットを動作
させたが、距離Ｘが許容範囲となるようにロボットを徐
々に手前あるいは後方に動作させてもよい。つまり、ビ
ジュアル・フィードバックさせてもよい。そして、この
ようにロボットを動作させれば、対象が移動したとして
もそれに追従させることができる。また、前述の方法で
は算出されたＹに誤差があるとその誤差を解消すること
ができないが、このビジュアル・フィードバックによれ
ば、そのような事態を回避できる。
【００３９】実施の形態２ 本発明の対象Ｗの位置検出方法に用いる位置検出装置Ｄ
の実施の形態２のハンド１０Ａを図８に断面図で示す。
この実施の形態２は実施の形態１の反射面を改変したも
のである。すなわち、実施の形態１では反射面がハンド
１０の中心軸に平行とされていたが、この実施の形態２
では、図８に示すように溝底面１７ａにテーパが設けら
れているものである。かかる構成とすることにより、第
１レーザ投光器１Ａからの照射光と第２レーザ投光器１
Ｂからの照射光との交点を遠方とすることができ、それ
により検出距離を長くできる。なお、実施の形態２のそ
の余の構成および作用・効果は実施の形態１と同様とさ
れている。
の実施の形態２のハンド１０Ａを図８に断面図で示す。
この実施の形態２は実施の形態１の反射面を改変したも
のである。すなわち、実施の形態１では反射面がハンド
１０の中心軸に平行とされていたが、この実施の形態２
では、図８に示すように溝底面１７ａにテーパが設けら
れているものである。かかる構成とすることにより、第
１レーザ投光器１Ａからの照射光と第２レーザ投光器１
Ｂからの照射光との交点を遠方とすることができ、それ
により検出距離を長くできる。なお、実施の形態２のそ
の余の構成および作用・効果は実施の形態１と同様とさ
れている。
【００４０】実施の形態３ 本発明の対象Ｗの位置検出方法に用いる位置検出装置Ｄ
の実施の形態３のハンド１０Ｂを図９に断面図で示す。
この実施の形態３は実施の形態１を改変したものであ
る。すなわち、実施の形態１ではカメラ２は対象Ｗを臨
む適宜位置に設置されていたが、この実施の形態３では
カメラ２はハンド１０の基端部１１外周に沿わせて配設
されている。そして、かかる位置に配設されているカメ
ラ２により第１レーザ投光器１Ａおよび第２レーザ投光
器１Ｂの照射位置を撮像するため、第１レーザ投光器１
Ａの光路途中の適宜位置、例えば基材１２位置において
第１照射窓１５に代えてビームスプリッター１８が設け
られるとともに、このビームスプリッター１８によりハ
ンド１０Ｂの軸直角方向に分光された光をカメラ２に導
くためのミラー１９がカメラ２のレンズ手前に設けられ
ている。なお、明瞭には図示されていないが、基端部１
１のビームスプリッター１８とミラー１９との光路に位
置する個所には透孔あるいは窓が設けられていて、ビー
ムスプリッター１８により分光された光が支障なくカメ
ラ２に到達できるようにされている。なお、前記説明か
ら明らかなように、この実施の形態３においては、ビー
ムスプリッター１８、ミラー１９および透孔または窓に
より光路変更手段が構成されるのがわかる。
の実施の形態３のハンド１０Ｂを図９に断面図で示す。
この実施の形態３は実施の形態１を改変したものであ
る。すなわち、実施の形態１ではカメラ２は対象Ｗを臨
む適宜位置に設置されていたが、この実施の形態３では
カメラ２はハンド１０の基端部１１外周に沿わせて配設
されている。そして、かかる位置に配設されているカメ
ラ２により第１レーザ投光器１Ａおよび第２レーザ投光
器１Ｂの照射位置を撮像するため、第１レーザ投光器１
Ａの光路途中の適宜位置、例えば基材１２位置において
第１照射窓１５に代えてビームスプリッター１８が設け
られるとともに、このビームスプリッター１８によりハ
ンド１０Ｂの軸直角方向に分光された光をカメラ２に導
くためのミラー１９がカメラ２のレンズ手前に設けられ
ている。なお、明瞭には図示されていないが、基端部１
１のビームスプリッター１８とミラー１９との光路に位
置する個所には透孔あるいは窓が設けられていて、ビー
ムスプリッター１８により分光された光が支障なくカメ
ラ２に到達できるようにされている。なお、前記説明か
ら明らかなように、この実施の形態３においては、ビー
ムスプリッター１８、ミラー１９および透孔または窓に
より光路変更手段が構成されるのがわかる。
【００４１】かかる構成とされることにより、カメラ２
が直接対象Ｗのレーザ光の照射個所を臨まなくても対象
の第１レーザ投光器１Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂの
照射個所を撮像できる。また、かかる構成とすることに
よりハンド１０Ｂの動きにカメラ２を追従させるための
駆動装置が不要となるので、構成がより一層簡素化され
る。
が直接対象Ｗのレーザ光の照射個所を臨まなくても対象
の第１レーザ投光器１Ａおよび第２レーザ投光器１Ｂの
照射個所を撮像できる。また、かかる構成とすることに
よりハンド１０Ｂの動きにカメラ２を追従させるための
駆動装置が不要となるので、構成がより一層簡素化され
る。
【００４２】なお、実施の形態３のその余の構成および
作用・効果は実施の形態１と同様とされている。
作用・効果は実施の形態１と同様とされている。
【００４３】実施の形態４ 本発明の対象Ｗの位置検出方法に用いる位置検出装置Ｄ
の実施の形態４のハンド１０Ｃを図１０に断面図で示
す。この実施の形態４は実施の形態３を改変したもので
ある。すなわち、この実施の形態４ではカメラ２をビー
ムスプリッター１８によりハンド１０Ｃの軸直角方向に
分光された光を臨ませてハンド１０Ｃの基端部１１に内
蔵してなるものである。なお、前記説明から明らかなよ
うに、この実施の形態４においては、ビームスプリッタ
ー１８により光路変更手段が構成されるのがわかる。
の実施の形態４のハンド１０Ｃを図１０に断面図で示
す。この実施の形態４は実施の形態３を改変したもので
ある。すなわち、この実施の形態４ではカメラ２をビー
ムスプリッター１８によりハンド１０Ｃの軸直角方向に
分光された光を臨ませてハンド１０Ｃの基端部１１に内
蔵してなるものである。なお、前記説明から明らかなよ
うに、この実施の形態４においては、ビームスプリッタ
ー１８により光路変更手段が構成されるのがわかる。
【００４４】このように、この実施の形態４ではカメラ
２をハンド１０Ｃの基端部１１に内蔵しているので、ハ
ンド１０Ｃの動きにカメラ２を追従させるための駆動装
置が不要となるばかりでなく、カメラ２によるハンド１
０Ｃの動きに対する制約も生じない。
２をハンド１０Ｃの基端部１１に内蔵しているので、ハ
ンド１０Ｃの動きにカメラ２を追従させるための駆動装
置が不要となるばかりでなく、カメラ２によるハンド１
０Ｃの動きに対する制約も生じない。
【００４５】なお、この実施の形態４のその余の構成お
よび作用・効果は実施の形態３と同様とされている。
よび作用・効果は実施の形態３と同様とされている。
【００４６】実施の形態５ 本発明の対象Ｗの位置検出方法に用いる位置検出装置Ｄ
の実施の形態５のハンド１０Ｄを図１１に断面図で示
す。この実施の形態５は実施の形態４を改変したもので
ある。すなわち、この実施の形態５ではカメラ２と第１
レーザ投光器１Ａとの位置を入れ替えてなるものであ
る。
の実施の形態５のハンド１０Ｄを図１１に断面図で示
す。この実施の形態５は実施の形態４を改変したもので
ある。すなわち、この実施の形態５ではカメラ２と第１
レーザ投光器１Ａとの位置を入れ替えてなるものであ
る。
【００４７】このように、この実施の形態５ではカメラ
２をハンド１０Ｄの軸に一致させて基端部１１に内蔵す
る構成としているので、実施の形態４に比べて幅の狭い
ハンド１０においてもカメラ２をハンド１０の基端部１
１に内蔵でき、ハンド１０のスリム化が図られる。
２をハンド１０Ｄの軸に一致させて基端部１１に内蔵す
る構成としているので、実施の形態４に比べて幅の狭い
ハンド１０においてもカメラ２をハンド１０の基端部１
１に内蔵でき、ハンド１０のスリム化が図られる。
【００４８】なお、この実施の形態５のその余の構成お
よび作用・効果は実施の形態４と同様とされている。
よび作用・効果は実施の形態４と同様とされている。
【００４９】以上、本発明を実施の形態に基づいて説明
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではなく、種々改変が可能である。例えば、第１
レーザ投光器と第２レーザ投光器とのレーザ光の色を異
ならせてもよい。また、照射するレーザ光は教示の際に
は可視光線とし、通常の動作時には自然光にはない波長
の光または変調をかけた光としてもよい。
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではなく、種々改変が可能である。例えば、第１
レーザ投光器と第２レーザ投光器とのレーザ光の色を異
ならせてもよい。また、照射するレーザ光は教示の際に
は可視光線とし、通常の動作時には自然光にはない波長
の光または変調をかけた光としてもよい。
【００５０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、レ
ーザ投光器をハンドに内蔵させているので、ハンドの外
周にレーザ投光器およびその付属物が存在しなくなりハ
ンドがコンパクトになるという優れた効果が得られ、ま
たそれに伴いハンドと対象間の距離検出やハンドに対す
る対象の位置検出あるいは教示作業において、ハンドの
動作にレーザ投光器を設けたことによる制約は生じない
という効果も得られる。
ーザ投光器をハンドに内蔵させているので、ハンドの外
周にレーザ投光器およびその付属物が存在しなくなりハ
ンドがコンパクトになるという優れた効果が得られ、ま
たそれに伴いハンドと対象間の距離検出やハンドに対す
る対象の位置検出あるいは教示作業において、ハンドの
動作にレーザ投光器を設けたことによる制約は生じない
という効果も得られる。
【００５１】また、第２レーザ投光器からの照射光を可
動指に設られた反射面により反射させて第１レーザ投光
器からの照射光と交差させているので、第１レーザ投光
器の照射光と第２レーザ投光器の照射光との交差角を大
きくできるため、精度よく位置検出あるいは位置決めが
なし得るという優れた効果が得られる。
動指に設られた反射面により反射させて第１レーザ投光
器からの照射光と交差させているので、第１レーザ投光
器の照射光と第２レーザ投光器の照射光との交差角を大
きくできるため、精度よく位置検出あるいは位置決めが
なし得るという優れた効果が得られる。
【００５２】さらに、第２レーザ投光器からの照射光を
反射する反射面を可動指に設けた溝底面に形成している
ので、ハンドがワークを把持した際に反射面が損傷する
おそれもないという効果も得られる。
反射する反射面を可動指に設けた溝底面に形成している
ので、ハンドがワークを把持した際に反射面が損傷する
おそれもないという効果も得られる。
【図１】本発明の位置検出方法に用いられる位置検出装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る位置検出装置のハ
ンドの断面図である。
ンドの断面図である。
【図３】同底面図である。
【図４】同スリット光の位置がハンドの対象との距離に
より移動する状態を示す説明図であって、同（ａ）がそ
の距離が設定値である場合を示し、同（ｂ）および同
（ｃ）はその位置が設定値からずれている場合を示す。
より移動する状態を示す説明図であって、同（ａ）がそ
の距離が設定値である場合を示し、同（ｂ）および同
（ｃ）はその位置が設定値からずれている場合を示す。
【図５】可動指に形成される溝の形状を示す説明図であ
る。
る。
【図６】本発明の位置検出方法の手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図７】本発明の実施の形態１に係る位置検出装置の動
作説明図である。
作説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る位置検出装置のハ
ンドの断面図である。
ンドの断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る位置検出装置のハ
ンドの断面図である。
ンドの断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る位置検出装置の
ハンドの断面図である。
ハンドの断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態５に係る位置検出装置の
ハンドの断面図である。
ハンドの断面図である。
【図１２】特開平８ー７１５８１号の提案に係るマニプ
レータの斜視図である。
レータの斜視図である。
１ レーザ投光器 ２ ＣＣＤカメラ ３ 画像処理装置 ４ 入力装置 ５ 出力装置 ６ 制御装置 １０ ハンド １１ 基端部 １２ 基材 １３ 第１可動指 １４ 第２可動指 １５ 第１照射窓 １６ 第２照射窓 １７ 溝 １７ａ 溝底面 １８ ビームスプリッター １９ ミラー Ｄ 位置検出装置 Ｗ 対象 Ｒ ロボット Ａ アーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−264284（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−314365（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−90086（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−107584（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−105594（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B25J 15/08 B25J 13/08
Claims (20)
- 【請求項１】 ロボットのハンドに内蔵された２方向に
照射可能なレーザ投光手段を用いた対象の位置検出方法
であって、 ハンドの中心軸に沿って対象に向けて第１レーザ光を照
射し、 ハンドの可動指に向けて第２レーザ光を照射するととも
に、その反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させ、 第１レーザ光と第２レーザ光との交差位置を検出し、 前記検出された交差位置を用いて対象の位置を検出する
ことを特徴とする対象の位置検出方法。 - 【請求項２】 ロボットのハンドに内蔵された２方向に
照射可能なレーザ投光手段を用いた対象の位置検出方法
であって、 ハンドの中心軸に沿って対象に向けて第１レーザ光を照
射する手順と、 ハンドの可動指に向けて第２レーザ光を照射するととも
に、その反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させる手順と、 対象の第１および第２レーザ光が照射している個所を撮
像する手順と、 前記撮像画像から第１レーザ光および第２レーザ光の照
射位置間距離を算出する手順と、 前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順とを含んでなることを特徴とする対象の
位置検出方法。 - 【請求項３】 ロボットのハンドに内蔵された２方向に
照射可能なレーザ投光手段を用いたロボットの制御方法
であって、 ハンドの中心軸に沿って対象に向けて第１レーザ光を照
射する手順と、 ハンドの可動指に向けて第２レーザ光を照射するととも
に、その反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させる手順と、 対象の第１および第２レーザ光が照射している個所を撮
像する手順と、 前記撮像画像から第１レーザ光および第２レーザ光の照
射位置間距離を算出する手順と、 前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順と、 前記ずれを解消する方向にロボットを制御する手順とを
含んでなることを特徴とするロボットの制御方法。 - 【請求項４】 ロボットのハンドに内蔵された２方向に
照射可能なレーザ投光手段を用いたロボットの教示方法
であって、 ハンドの中心軸に沿って対象に向けて第１レーザ光を照
射する手順と、 ハンドの可動指に向けて第２レーザ光を照射するととも
に、その反射光が第１レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させる手順と、 第１レーザ光および第２レーザ光が交差している位置に
対象の所定個所が位置するようにハンドを移動させる手
順とを含んでなることを特徴とするロボットの教示方
法。 - 【請求項５】 前記レーザ光が可視光線とされてなるこ
とを特徴とする請求項１ないし４記載の方法。 - 【請求項６】 第１レーザ光の色と第２レーザ光の色と
が異なっていることを特徴とする請求項１ないし４記載
の方法。 - 【請求項７】 第１レーザ光がスリット光として照射さ
れるとともに、第２レーザ光が第１レーザ光のスリット
光と直交する方向にスリット光として照射されることを
特徴とする請求項１ないし４記載の方法。 - 【請求項８】 ２方向に照射可能なレーザ投光手段を内
蔵したロボットのハンドと、前記レーザ投光手段からの
照射光をハンドの中心軸に向けて反射可能な反射面が設
けられた溝を有する可動指と、ハンドの動きに追従しな
がら撮像可能とされている撮像手段と、前記撮像手段か
らの画像を処理する画像処理手段と、入力手段と、出力
手段と、制御手段とを備え、 前記レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象
に向けて第１レーザ光を照射するとともに前記可動指に
設けられた反射面に向けて第２レーザ光を照射し、 前記撮像手段により対象の第１レーザ光および第２レー
ザ光に照射された個所を撮像して前記画像処理手段に送
出し、 前記画像処理手段により前記画像から第１レーザ光およ
び第２レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手
段に送出し、 前記制御手段により前記照射位置間距離を用いて対象の
位置が算出されることを特徴とする対象の位置検出装
置。 - 【請求項９】 ２方向に照射可能なレーザ投光手段を内
蔵したロボットのハンドと、前記レーザ投光手段からの
照射光をハンドの中心軸に向けて反射可能な反射面が設
けられた溝を有する可動指と、ハンドの動きに追従しな
がら撮像可能とされている撮像手段と、前記撮像手段か
らの画像を処理する画像処理手段と、入力手段と、出力
手段と、制御手段とを備え、 前記レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象
に向けて第１レーザ光を照射するとともに前記可動指に
設けられた反射面に向けて第２レーザ光を照射し、 前記撮像手段により対象の第１レーザ光および第２レー
ザ光に照射された個所を撮像して前記画像処理手段に送
出し、 前記画像処理手段により前記画像から第１レーザ光およ
び第２レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手
段に送出し、 前記制御手段により、前記照射位置間距離を用いてハン
ドと対象間の距離が算出され、その距離が設定値か否か
判定され、その距離が設定値でない場合、ハンドと対象
間が設定値となるようにロボットが制御されることを特
徴とするロボットの制御装置。 - 【請求項１０】 撮像手段が対象の第１レーザ光および
第２レーザ光に照射された個所を光路変更手段を介して
撮像可能とされてハンドに内蔵されていることを特徴と
する請求項８または９記載の装置。 - 【請求項１１】 撮像手段がハンドの中心に位置させて
内蔵されていることを特徴とする請求項１０記載の装
置。 - 【請求項１２】 前記光路変更手段が、第１レーザ光の
光路途中に設けられたビームスプリッターであることを
特徴とする請求項１０記載の装置。 - 【請求項１３】 撮像手段が対象の第１レーザ光および
第２レーザ光に照射された個所を光路変更手段を介して
撮像可能とされてハンドに外方においてハンドに沿わせ
て配設されていることを特徴とする請求項８または９記
載の装置。 - 【請求項１４】 前記光路変更手段が、第１レーザ光の
光路途中に設けられたビームスプリッターと、このビー
ムスプリッターにより分光された光をハンド外部に透過
させるハンド外周の光路に位置する個所に設けられた透
過窓と、この透過窓から透過して光を反射させて撮像手
段に入射させるミラーとからなることを特徴とする請求
項１３記載の装置。 - 【請求項１５】 前記レーザ光が可視光線とされてなる
ことを特徴とする請求項８ないし１４記載の装置。 - 【請求項１６】 第１レーザ光の色と第２レーザ光の色
とが異なっていることを特徴とする請求項８ないし１４
記載の装置。 - 【請求項１７】 第１レーザ光がスリット光として照射
されるとともに、第２レーザ光が第１レーザ光のスリッ
ト光と直交する方向にスリット光として照射されること
を特徴とする請求項８ないし１４記載の装置。 - 【請求項１８】 ロボットのハンドであって、前記ハン
ドが２方向に照射可能なレーザ投光手段を内蔵し、か
つ、その可動指の前記レーザ投光手段からのレーザ光を
ハンドの中心軸に向けて反射可能な反射面がハンド内側
に設けられた溝に形成されてなることを特徴とするロボ
ットのハンド。 - 【請求項１９】 撮像手段を内蔵してなることを特徴と
する請求項１８記載のロボットのハンド。 - 【請求項２０】 前記反射面が曲面または傾斜面とされ
てなることを特徴とする請求項１８記載のロボットのハ
ンド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13045197A JP2808274B1 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | 対象の位置検出方法および位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13045197A JP2808274B1 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | 対象の位置検出方法および位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2808274B1 true JP2808274B1 (ja) | 1998-10-08 |
| JPH10296669A JPH10296669A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=15034555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13045197A Expired - Fee Related JP2808274B1 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | 対象の位置検出方法および位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2808274B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020038116A (ja) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | 株式会社アドバンテスト | テストセル内の異なるフォームファクタのテスト対象デバイスの自動ハンドリング |
| CN112720577A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-30 | 中研(山东)测控技术有限公司 | 一种工业机器人高精度检测装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6374158B1 (en) * | 2000-02-15 | 2002-04-16 | General Electric Company | Robotic laser pointer |
| WO2008132457A2 (en) | 2007-04-26 | 2008-11-06 | Andrew Turner | Positioning means for producing light signals to position a robot tool relative to a workpiece; method using such positioning means |
| JP5170402B2 (ja) * | 2008-03-13 | 2013-03-27 | トヨタ自動車株式会社 | 据付設備の位置決め方法 |
| JP6900290B2 (ja) * | 2017-10-03 | 2021-07-07 | 株式会社ダイヘン | ロボットシステム |
-
1997
- 1997-05-02 JP JP13045197A patent/JP2808274B1/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH10296669A (ja) | 1998-11-10 |
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