JP3402021B2 - ロボット装置の相対位置姿勢検出方法 - Google Patents
ロボット装置の相対位置姿勢検出方法Info
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- JP3402021B2 JP3402021B2 JP28829895A JP28829895A JP3402021B2 JP 3402021 B2 JP3402021 B2 JP 3402021B2 JP 28829895 A JP28829895 A JP 28829895A JP 28829895 A JP28829895 A JP 28829895A JP 3402021 B2 JP3402021 B2 JP 3402021B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はロボット装置の相対
位置姿勢検出方法に関し、特に、ロボットアーム装置と
ステレオ画像計測装置とを備えたロボット装置におい
て、ロボットアーム装置とステレオ画像計測装置との相
対位置姿勢関係を求める検出方法（キャリブレーション
手段）に関するものである。
位置姿勢検出方法に関し、特に、ロボットアーム装置と
ステレオ画像計測装置とを備えたロボット装置におい
て、ロボットアーム装置とステレオ画像計測装置との相
対位置姿勢関係を求める検出方法（キャリブレーション
手段）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ロボットアーム装置とステレオ画像計測
装置との相対位置姿勢関係（以下「相対関係」と略す）
を求める従来方法としては次のようなものがある。 上記両装置を含むロボットシステムの設計データか
ら相対関係を求める方法。 ロボットシステムを製作した後、人手により必要な
データを計測し、相対関係を求める方法。 上記の方法で最初のデータを求め、ロボットシス
テムを動作させた時の誤差を上記の方法で求めて、相
対関係を求める方法。
装置との相対位置姿勢関係（以下「相対関係」と略す）
を求める従来方法としては次のようなものがある。 上記両装置を含むロボットシステムの設計データか
ら相対関係を求める方法。 ロボットシステムを製作した後、人手により必要な
データを計測し、相対関係を求める方法。 上記の方法で最初のデータを求め、ロボットシス
テムを動作させた時の誤差を上記の方法で求めて、相
対関係を求める方法。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法では設計
データと実際のロボットシステムのデータとの間に、シ
ステム製作時の誤差が生じるため、正しいキャリブレー
ションを行うことができない。この方法によって正しい
キャリブレーションを行うには製作誤差を無くす必要が
あるが、ロボットシステムに使用する各部品の加工およ
び取り付けにかなりの高精度が要求されるため現実的で
はない。
データと実際のロボットシステムのデータとの間に、シ
ステム製作時の誤差が生じるため、正しいキャリブレー
ションを行うことができない。この方法によって正しい
キャリブレーションを行うには製作誤差を無くす必要が
あるが、ロボットシステムに使用する各部品の加工およ
び取り付けにかなりの高精度が要求されるため現実的で
はない。
【０００４】上記，の方法では人手によってキャリ
ブレーションに必要なデータを採取し、計算するという
面倒な作業が必要になる。また作業者によって計測誤差
が異なりキャリブレーションデータがまちまちになる。
ブレーションに必要なデータを採取し、計算するという
面倒な作業が必要になる。また作業者によって計測誤差
が異なりキャリブレーションデータがまちまちになる。
【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑み、ロボット
アーム装置とステレオ画像計測装置との相対関係を正確
かつ簡単に求めることのできるロボット装置の相対位置
姿勢検出方法を提供することを目的とする。
アーム装置とステレオ画像計測装置との相対関係を正確
かつ簡単に求めることのできるロボット装置の相対位置
姿勢検出方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明では、ロボットアームを、ステレオ画像計測装置の画
像装置の画面内で動作させた時の位置データを基に、ロ
ボットアームの座標系およびステレオ画像計測装置の座
標系に共通な中間座標系を作り、その座標系を介するこ
とでロボットアームとステレオ画像計測装置の相対関係
を求める。
明では、ロボットアームを、ステレオ画像計測装置の画
像装置の画面内で動作させた時の位置データを基に、ロ
ボットアームの座標系およびステレオ画像計測装置の座
標系に共通な中間座標系を作り、その座標系を介するこ
とでロボットアームとステレオ画像計測装置の相対関係
を求める。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【０００８】本発明では次の（１）（２）の順に計算を
進める。 （１）ロボットアーム装置とステレオ画像計測装置の相
対関係の計算。 （２）ロボット系・ビジョン系から中間系への座標変換
データの計算。
進める。 （１）ロボットアーム装置とステレオ画像計測装置の相
対関係の計算。 （２）ロボット系・ビジョン系から中間系への座標変換
データの計算。
【０００９】まずはじめに上記（１）の「ロボットアー
ム装置とステレオ画像計測装置の相対関係の計算」につ
いて説明する。
ム装置とステレオ画像計測装置の相対関係の計算」につ
いて説明する。
【００１０】図１の様に各座標系を設定する。ここで各
座標系は次のものである。 ロボット系 ：ロボットアーム装置１の座標系 ビジョン系 ：ステレオ画像計測装置２の座標系 テンポラリィ系：ロボットアーム装置１のアーム先端部
１ａを、ステレオ画像計測装置２の画像装置２ａの画面
内で動作させた時の位置データを基に計算した、ロボッ
トアーム装置の座標系およびステレオ画像計測装置の座
標系に共通な中間座標系
座標系は次のものである。 ロボット系 ：ロボットアーム装置１の座標系 ビジョン系 ：ステレオ画像計測装置２の座標系 テンポラリィ系：ロボットアーム装置１のアーム先端部
１ａを、ステレオ画像計測装置２の画像装置２ａの画面
内で動作させた時の位置データを基に計算した、ロボッ
トアーム装置の座標系およびステレオ画像計測装置の座
標系に共通な中間座標系
【００１１】ロボットアーム装置１とステレオ画像計測
装置２との相対関係は、ロボット系ΣR からビジョン系
ΣV への座標変換データＴRV（４×４同次変換行列）と
して求められる。
装置２との相対関係は、ロボット系ΣR からビジョン系
ΣV への座標変換データＴRV（４×４同次変換行列）と
して求められる。
【００１２】図１の場合、ビジョン系ΣV 、ロボット系
ΣR 、テンポラリィな中間系ΣT の関係は次式で表され
る。 ＴRT＝ＴRVＴVT …（１） ＴRV：ロボット系ΣR からビジョン系ΣV へ座標変換 ＴRT：ロボット系ΣR からテンポラリィな中間系ΣT へ
の座標変換 ＴVT：ビジョン系ΣV からテンポラリィな中間系ΣT へ
の座標変換 ∴ＴRV＝ＴRTＴVT -1 …（２）
ΣR 、テンポラリィな中間系ΣT の関係は次式で表され
る。 ＴRT＝ＴRVＴVT …（１） ＴRV：ロボット系ΣR からビジョン系ΣV へ座標変換 ＴRT：ロボット系ΣR からテンポラリィな中間系ΣT へ
の座標変換 ＴVT：ビジョン系ΣV からテンポラリィな中間系ΣT へ
の座標変換 ∴ＴRV＝ＴRTＴVT -1 …（２）
【００１３】よってロボット系ΣR ・ビジョン系ΣV そ
れぞれから中間系ΣT への座標変換データＴRT，ＴVTを
求めれば、ロボット系からビジョン系への変換データＴ
RVは式（２）により求めることができる。
れぞれから中間系ΣT への座標変換データＴRT，ＴVTを
求めれば、ロボット系からビジョン系への変換データＴ
RVは式（２）により求めることができる。
【００１４】次に上記（２）の「ロボット系・ビジョン
系から中間系への座標変換データの計算」について説明
する。
系から中間系への座標変換データの計算」について説明
する。
【００１５】ある任意の座標系から中間系への座標変換
データを求めるには次のベクトルデータが分かればよ
い。 ・任意の座標系から中間系原点への位置ベクトル。 ・任意の座標系に対する中間系の各軸（Ｘ−Ｙ−Ｚ）ベ
クトルの内２つの方向ベクトル。
データを求めるには次のベクトルデータが分かればよ
い。 ・任意の座標系から中間系原点への位置ベクトル。 ・任意の座標系に対する中間系の各軸（Ｘ−Ｙ−Ｚ）ベ
クトルの内２つの方向ベクトル。
【００１６】本発明では、図２のように任意の座標系に
対するある平面上にある長方形の頂点の位置データを基
に、上記のベクトルを計算する。この時、中間系は設定
した長方形に対して次の条件を満たすものとする。 ・原点：長方形の中心。 ・Ｘ軸：直線ｐ1 ｐ2 と平行。 ・Ｙ軸：直線ｐ2 ｐ3 と平行。
対するある平面上にある長方形の頂点の位置データを基
に、上記のベクトルを計算する。この時、中間系は設定
した長方形に対して次の条件を満たすものとする。 ・原点：長方形の中心。 ・Ｘ軸：直線ｐ1 ｐ2 と平行。 ・Ｙ軸：直線ｐ2 ｐ3 と平行。
【００１７】(2.1）「中間系の座標軸ベクトルの計算」
について説明する。中間系の各軸の方向ベクトルを次の
ように求める。 Ｘ軸：ｐ1 →ｐ2 （ｘベクトル） Ｙ軸：ｐ2 →ｐ3 （ｙベクトル） Ｚ軸：Ｘ軸とＹ軸の外積（ｘ×ｙ）
について説明する。中間系の各軸の方向ベクトルを次の
ように求める。 Ｘ軸：ｐ1 →ｐ2 （ｘベクトル） Ｙ軸：ｐ2 →ｐ3 （ｙベクトル） Ｚ軸：Ｘ軸とＹ軸の外積（ｘ×ｙ）
【００１８】
【数１】
【００１９】
【数２】
【００２０】(2.2）「中間系原点への位置ベクトル計
算」について説明する。任意の座標系から中間系原点の
位置ベクトルを次のように求める。
算」について説明する。任意の座標系から中間系原点の
位置ベクトルを次のように求める。
【００２１】
【数３】
【００２２】(2.3）「任意の座標系から中間系への座標
変換データの設定」について説明する。上記(2.1), (2.
2)で得られた各軸の方向ベクトルおよび原点の位置ベク
トルより、任意の座標系から中間系への座標変換データ
は次のように設定できる。
変換データの設定」について説明する。上記(2.1), (2.
2)で得られた各軸の方向ベクトルおよび原点の位置ベク
トルより、任意の座標系から中間系への座標変換データ
は次のように設定できる。
【００２３】
【数４】
【００２４】よって式（６）より任意の座標系から中間
系への座標変換データを計算できる。
系への座標変換データを計算できる。
【００２５】(2.4）「ロボット系・ビジョン系から中間
系への座標変換データの計算」について説明する。式
（６）を用いてロボット系およびビジョン系から中間系
への座標変換データを求めるには、ロボット系に関する
長方形の頂点位置データ（ｐR1，ｐR2，ｐR3，ｐR4）お
よびビジョン系に関する長方形の頂点位置データ
（ｐV1，ｐV2，ｐV3，ｐV4）を計測し、それらに関して
式（６）を計算する。
系への座標変換データの計算」について説明する。式
（６）を用いてロボット系およびビジョン系から中間系
への座標変換データを求めるには、ロボット系に関する
長方形の頂点位置データ（ｐR1，ｐR2，ｐR3，ｐR4）お
よびビジョン系に関する長方形の頂点位置データ
（ｐV1，ｐV2，ｐV3，ｐV4）を計測し、それらに関して
式（６）を計算する。
【００２６】各座標系に関する長方形の頂点位置データ
の計測については、ロボット系においてはロボット各関
節の内部センサ（エンコーダー等）のデータを基に、ロ
ボットコントローラから容易に得ることができる。また
ビジョン系においてはそれを一般に知られているステレ
オ計測によって得ることができる。よってロボットアー
ムの示す長方形の頂点をステレオ計測することで、ロボ
ット系・ビジョン系両方に共通の中間系への座標変換デ
ータを求めるために必要な位置データを得ることができ
る。
の計測については、ロボット系においてはロボット各関
節の内部センサ（エンコーダー等）のデータを基に、ロ
ボットコントローラから容易に得ることができる。また
ビジョン系においてはそれを一般に知られているステレ
オ計測によって得ることができる。よってロボットアー
ムの示す長方形の頂点をステレオ計測することで、ロボ
ット系・ビジョン系両方に共通の中間系への座標変換デ
ータを求めるために必要な位置データを得ることができ
る。
【００２７】［実施例］以下に本発明の実施例を説明す
る。特に、ロボット系及びビジョン系に関する長方形の
頂点位置データを計測する手法について説明する。なお
以下の各実施例においては、ステレオ画像計測装置２の
画像装置２ａの画面内に、ロボットアーム装置１のアー
ム先端部１ａが映し出される状態で、ロボットアーム装
置１を動作させているものとする。
る。特に、ロボット系及びビジョン系に関する長方形の
頂点位置データを計測する手法について説明する。なお
以下の各実施例においては、ステレオ画像計測装置２の
画像装置２ａの画面内に、ロボットアーム装置１のアー
ム先端部１ａが映し出される状態で、ロボットアーム装
置１を動作させているものとする。
【００２８】第１実施例は、指し棒により長方形位置を
指示する方法である。即ち、図３に示すように、背景と
のコントラストの大きい指し棒３をアーム先端部１ａに
把持させ、指し棒３の先端が長方形を描くようにロボッ
トアーム装置１を動作させたときの頂点の位置データを
計測し、そのデータを基に座標変換データを計算するこ
とでロボットアーム装置１とステレオ画像計測装置２の
相対関係を求める。
指示する方法である。即ち、図３に示すように、背景と
のコントラストの大きい指し棒３をアーム先端部１ａに
把持させ、指し棒３の先端が長方形を描くようにロボッ
トアーム装置１を動作させたときの頂点の位置データを
計測し、そのデータを基に座標変換データを計算するこ
とでロボットアーム装置１とステレオ画像計測装置２の
相対関係を求める。
【００２９】第２実施例は、ロボットに付けたマークに
より長方形位置を指示する方法である。即ち、図４に示
すように、アーム先端部１ａのある部分に、ロボットの
色とのコントラストの大きなマーク４を付け、マーク４
が長方形を描くようにロボットアーム装置１を動作させ
たときの頂点の位置データを計測し、そのデータを基に
座標変換データを計算することでロボットアーム装置１
とステレオ画像計測装置２の相対関係を求める。この方
法ではマーク４を付けなくてもロボットアーム装置１上
の特定の部分がステレオ画像計測に適する場合はその部
分をマークに代用できる。
より長方形位置を指示する方法である。即ち、図４に示
すように、アーム先端部１ａのある部分に、ロボットの
色とのコントラストの大きなマーク４を付け、マーク４
が長方形を描くようにロボットアーム装置１を動作させ
たときの頂点の位置データを計測し、そのデータを基に
座標変換データを計算することでロボットアーム装置１
とステレオ画像計測装置２の相対関係を求める。この方
法ではマーク４を付けなくてもロボットアーム装置１上
の特定の部分がステレオ画像計測に適する場合はその部
分をマークに代用できる。
【００３０】第３実施例は、長方形の頂点の位置にマー
クを付けたプレートを用いる方法である。即ち、図５
（ａ）（ｂ）に示すように長方形の頂点に背景とコント
ラストの大きなマークを付けたプレート５ａ，５ｂをア
ーム先端部１ａに固定し、マークの指定位置をステレオ
画像計測し、そのデータを基に座標変換データを計算す
ることでロボットアーム装置１とステレオ画像計測装置
２の相対関係を求める。
クを付けたプレートを用いる方法である。即ち、図５
（ａ）（ｂ）に示すように長方形の頂点に背景とコント
ラストの大きなマークを付けたプレート５ａ，５ｂをア
ーム先端部１ａに固定し、マークの指定位置をステレオ
画像計測し、そのデータを基に座標変換データを計算す
ることでロボットアーム装置１とステレオ画像計測装置
２の相対関係を求める。
【００３１】第４実施例は、長方形を描いたプレートを
用いる方法である。即ち、図６（ａ）（ｂ）に示すよう
に背景とコントラストの大きな色の長方形を描いたプレ
ート６ａ，６ｂをアーム先端部１ａに固定し、その長方
形の頂点位置をステレオ画像計測し、そのデータを基に
座標変換データを計算することでロボットアーム装置１
とステレオ画像計測装置２の相対関係を求める。
用いる方法である。即ち、図６（ａ）（ｂ）に示すよう
に背景とコントラストの大きな色の長方形を描いたプレ
ート６ａ，６ｂをアーム先端部１ａに固定し、その長方
形の頂点位置をステレオ画像計測し、そのデータを基に
座標変換データを計算することでロボットアーム装置１
とステレオ画像計測装置２の相対関係を求める。
【００３２】第５実施例は、ロボットアーム装置とステ
レオ画像計測装置の自動キャリブレーションである。即
ち第１〜第４の実施例での、頂点を示す「マーク」，
「指し棒先端」，「長方形の角」の画像データをステレ
オ画像計測時のパターンマッチングによる対応点検出に
用いるパターンとして保存しておけば、長方形の頂点位
置データを取得してロボットアーム装置１とステレオ画
像計測装置２の相対関係を求める一連の作業を全て自動
化できる。このフローチャートを図７に示す。つまり、
まずステレオ計測のためのパッチ（小領域）を設定し、
次に、長方形頂点位置計測をし、中間座標系の軸方向ベ
クトルを計算し、中間座標系の原点位置ベクトルを計算
し、中間座標系へ変換データ計算をし、そして相対位置
姿勢関係データを計算する。
レオ画像計測装置の自動キャリブレーションである。即
ち第１〜第４の実施例での、頂点を示す「マーク」，
「指し棒先端」，「長方形の角」の画像データをステレ
オ画像計測時のパターンマッチングによる対応点検出に
用いるパターンとして保存しておけば、長方形の頂点位
置データを取得してロボットアーム装置１とステレオ画
像計測装置２の相対関係を求める一連の作業を全て自動
化できる。このフローチャートを図７に示す。つまり、
まずステレオ計測のためのパッチ（小領域）を設定し、
次に、長方形頂点位置計測をし、中間座標系の軸方向ベ
クトルを計算し、中間座標系の原点位置ベクトルを計算
し、中間座標系へ変換データ計算をし、そして相対位置
姿勢関係データを計算する。
【００３３】
【発明の効果】以上具体的に説明したように本発明によ
れば、ステレオ画像計測装置の画像装置の画像内に、ロ
ボットアーム装置のアーム先端部が映し出される状態で
ロボットアーム装置を動作させ、このときの位置データ
を基に座標変換データを計算することにより、ロボット
系及びビジョン系をテンポラリ系（中間座標系）に変換
するようにしたので、次のような効果が得られる。
れば、ステレオ画像計測装置の画像装置の画像内に、ロ
ボットアーム装置のアーム先端部が映し出される状態で
ロボットアーム装置を動作させ、このときの位置データ
を基に座標変換データを計算することにより、ロボット
系及びビジョン系をテンポラリ系（中間座標系）に変換
するようにしたので、次のような効果が得られる。
【００３４】（１）設計データでなく、実際にロボット
システムにより計測したデータを用いるので、システム
を製作した際に生じる加工および取り付けによる誤差の
影響を受けないため、ロボットアーム装置とステレオ画
像計測装置の正確な相対位置姿勢関係を求めることがで
きる。 （２）作業に人手を必要としないため、作業者が変わる
ことによるキャリブレーションデータの相違を取り除く
ことができる。 （３）作業の自動化ができるため、キャリブレーション
作業に要する時間を短縮できる。
システムにより計測したデータを用いるので、システム
を製作した際に生じる加工および取り付けによる誤差の
影響を受けないため、ロボットアーム装置とステレオ画
像計測装置の正確な相対位置姿勢関係を求めることがで
きる。 （２）作業に人手を必要としないため、作業者が変わる
ことによるキャリブレーションデータの相違を取り除く
ことができる。 （３）作業の自動化ができるため、キャリブレーション
作業に要する時間を短縮できる。
【図１】各座標系の関係を示す説明図。
【図２】長方形の頂点位置データを示す説明図。
【図３】長方形位置を指示する指し棒を備えたアーム先
端部を示す斜視図。
端部を示す斜視図。
【図４】長方形位置を指示するマークを付したアーム先
端部を示す斜視図。
端部を示す斜視図。
【図５】長方形の頂点位置にマークを付けたプレートを
備えたアーム先端部を示す平面図。
備えたアーム先端部を示す平面図。
【図６】長方形を描いたプレートを備えたアーム先端部
を示す平面図。
を示す平面図。
【図７】自動キャリブレーションの手順を示すフローチ
ャート。
ャート。
１ ロボットアーム装置
１ａ アーム先端部
２ ステレオ画像計測装置
２ａ 画像装置
３ 指し棒
４ マーク
５ａ，５ｂ プレート
６ａ，６ｂ プレート
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｃ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06T 7/00 - 7/60
B25J 9/00 - 9/14
G01B 11/00 - 11/30
G06T 1/00
Claims (6)
- 【請求項１】 ロボットアーム装置とステレオ画像計測
装置を備えるロボット装置の、前記ロボットアーム装置
を前記ステレオ画像計測装置の画面内で動作させたとき
の位置データを基に、ロボットアーム装置の座標系およ
びステレオ画像計測装置の座標系の両方に共通する中間
座標系を作り、この中間座標系を介することでロボット
アーム装置とステレオ画像計測装置との相対位置姿勢関
係を求める方法であって、 前記ロボットアーム装置のアーム先端部に、背景に対し
てコントラストの大きい指し棒を把持させ、指し棒の先
端が長方形を描くようにロボットアーム装置を動作させ
たときの長方形の各頂点の位置を、前記ステレオ画像計
測装置によりステレオ画像計測し、その計測データを基
に座標変換データを計算して中間座標系を求めることで
ロボットアーム装置とステレオ画像計測装置の相対位置
姿勢関係を求めることを特徴とするロボット装置の相対
位置姿勢検出方法。 - 【請求項２】 ロボットアーム装置とステレオ画像計測
装置を備えるロボット装置の、前記ロボットアーム装置
を前記ステレオ画像計測装置の画面内で動作させたとき
の位置データを基に、ロボットアーム装置の座標系およ
びステレオ画像計測装置の座標系の両方に共通する中間
座標系を作り、この中間座標系を介することでロボット
アーム装置とステレオ画像計測装置との相対位置姿勢関
係を求める方法であって、 ロボットアーム装置のある部分にロボットアーム装置の
色に対してコントラストの大きなマークを付け、マーク
が長方形を描くようにロボットアーム装置を動作させた
ときの長方形の各頂点の位置を、前記ステレオ画像計測
装置によりステレオ画像計測し、その計測データを基に
座標変換データを計算して中間座標系を求めることでロ
ボットアーム装置とステレオ画像計測装置の相対位置姿
勢関係を求めることを特徴とするロボット装置の相対位
置姿勢検出方法。 - 【請求項３】 ロボットアーム装置とステレオ画像計測
装置を備えるロボット装置の、前記ロボットアーム装置
を前記ステレオ画像計測装置の画面内で動作させたとき
の位置データを基に、ロボットアーム装置の座標系およ
びステレオ画像計測装置の座標系の両方に共通する中間
座標系を作り、この中間座標系を介することでロボット
アーム装置とステレオ画像計測装置との相対位置姿勢関
係を求める方法であって、 ロボットアーム装置のある特定の部分が長方形を描くよ
うにロボットアーム装置を動作させたときの長方形の各
頂点の位置を、前記ステレオ画像計測装置によりステレ
オ画像計測し、その計測データを基に座標変換データを
計算して中間座標系を求めることでロボットアーム装置
とステレオ画像計測装置の相対位置姿勢関係を求めるこ
とを特徴とするロボット装置の相対位置姿勢検出方法。 - 【請求項４】 ロボットアーム装置とステレオ画像計測
装置を備えるロボット装置の、前記ロボットアーム装置
を前記ステレオ画像計測装置の画面内で動作させたとき
の位置データを基に、ロボットアーム装置の座標系およ
びステレオ画像計測装置の座標系の両方に共通する中間
座標系を作り、この中間座標系を介することでロボット
アーム装置とステレオ画像計測装置との相対位置姿勢関
係を求める方法であって、 長方形の頂点に背景に対してコントラストの大きなマー
クを付けたプレートを前記ロボットアーム装置のアーム
先端部に固定し、マークの指定位置を前記ステレオ画像
計測装置によりステレオ画像計測し、その計測データを
基に座標変換データを計算して中間座標系を求めること
でロボットアーム装置とステレオ画像計測装置の相対位
置姿勢関係を求めることを特徴とするロボット装置の相
対位置姿勢検出方法。 - 【請求項５】 ロボットアーム装置とステレオ画像計測
装置を備えるロボット装置の、前記ロボットアーム装置
を前記ステレオ画像計測装置の画面内で動作させたとき
の位置データを基に、ロボットアーム装置の座標系およ
びステレオ画像計測装置の座標系の両方に共通する中間
座標系を作り、この中間座標系を介することでロボット
アーム装置とステレオ画像計測装置との相対位置姿勢関
係を求める方法であって、 背景に対してコントラストの大きな色の長方形を描いた
プレートを前記ロボットアーム装置のアーム先端部に固
定し、その長方形の各頂点の位置を前記ステレオ画像計
測装置によりステレオ画像計測し、その計測データを前
記座標変換データを計算して中間座標系を求めることで
ロボットアーム装置とステレオ画像計測装置の相対位置
姿勢関係を求めることを特徴とするロボット装置の相対
位置姿勢検出方法。 - 【請求項６】 ロボットアーム装置とステレオ画像計測
装置を備えるロボット装置の、前記ロボットアーム装置
を前記ステレオ画像計測装置の画面内で動作させたとき
の位置データを基に、ロボットアーム装置の座標系およ
びステレオ画像計測装置の座標系の両方に共通する中間
座標系を作り、この中間座標系を介することでロボット
アーム装置とステレオ画像計測装置との相対位置姿勢関
係を求める方法であって、 前記請求項（１）または請求項（２）または請求項
（３）または請求項（４）または請求項（５）の方法に
おける長方形の各頂点を示す「マーク」，「指し棒先
端」，「ロボットアーム装置のある特定の部分」，「長
方形の角」の画像データをステレオ画像計測時のパター
ンマッチングによる対応点検出に用いるパターンとして
予め保存しておき、そのパターンによって自動的に長方
形の頂点位置をステレオ計測し、そのデータを基に座標
変換データを計算することでロボットアーム装置とステ
レオ画像計測装置の相対位置姿勢関係を自動的に求める
ことを特徴とする請求項（１）または請求項（２）また
は請求項（３）または請求項（４）または請求項（５）
のロボット装置の相対位置姿勢検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28829895A JP3402021B2 (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | ロボット装置の相対位置姿勢検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009172718A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Canon Inc | 作業装置及びその校正方法 |
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| JP2012240174A (ja) * | 2011-05-23 | 2012-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | キャリブレーション装置及びキャリブレーション方法 |
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