JP3412465B2 - 移動ロボット装置 - Google Patents
移動ロボット装置Info
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- JP3412465B2 JP3412465B2 JP21763097A JP21763097A JP3412465B2 JP 3412465 B2 JP3412465 B2 JP 3412465B2 JP 21763097 A JP21763097 A JP 21763097A JP 21763097 A JP21763097 A JP 21763097A JP 3412465 B2 JP3412465 B2 JP 3412465B2
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
- G05B19/4015—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes going to a reference at the beginning of machine cycle, e.g. for calibration
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、作業時に無人搬送
車を所定の教示位置に停止させた状態で、当該無人搬送
車に搭載されたロボットを予め教示された位置及び姿勢
となるように制御することによりワークに対して所定の
作業を行う移動ロボット装置に関する。
車を所定の教示位置に停止させた状態で、当該無人搬送
車に搭載されたロボットを予め教示された位置及び姿勢
となるように制御することによりワークに対して所定の
作業を行う移動ロボット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、無人搬送車に搭載したロボッ
トにより一連の作業を行わせる無人搬送車搭載型ロボッ
トが供されている。この種の無人搬送車搭載型ロボット
は、無人搬送車が作業台近傍の所定の教示位置に停止し
た状態で、予め教示された位置及び姿勢となるように制
御されることにより作業台の所定位置に載置されたワー
クをハンドリングして他の場所に移動したり、工作装置
にセットするようになっている。
トにより一連の作業を行わせる無人搬送車搭載型ロボッ
トが供されている。この種の無人搬送車搭載型ロボット
は、無人搬送車が作業台近傍の所定の教示位置に停止し
た状態で、予め教示された位置及び姿勢となるように制
御されることにより作業台の所定位置に載置されたワー
クをハンドリングして他の場所に移動したり、工作装置
にセットするようになっている。
【０００３】ところで、作業時に無人搬送車を所定の教
示位置に停止させるにしても、無人搬送車の停止位置或
いはロボットの停止位置は教示位置から僅かにずれてい
るのが通常であり、そのままの状態でロボットによりワ
ークに対してハンドリング作業を実行したのでは、ワー
クに対するハンドリング位置がずれて支障を生じる虞が
ある。
示位置に停止させるにしても、無人搬送車の停止位置或
いはロボットの停止位置は教示位置から僅かにずれてい
るのが通常であり、そのままの状態でロボットによりワ
ークに対してハンドリング作業を実行したのでは、ワー
クに対するハンドリング位置がずれて支障を生じる虞が
ある。
【０００４】そこで、ロボットのハンド部に視覚センサ
を取付けると共に、作業台上の所定位置にマークを付し
ておき、無人搬送車が教示位置に停止した状態で視覚セ
ンサにより撮影したマークの教示時位置と作業時位置と
の差を比較することにより、無人搬送車の位置ずれを含
むロボットの位置ずれ求め、その位置ずれ分だけロボッ
トによるワークに対するハンドリング位置を補正するこ
とが提案されている。
を取付けると共に、作業台上の所定位置にマークを付し
ておき、無人搬送車が教示位置に停止した状態で視覚セ
ンサにより撮影したマークの教示時位置と作業時位置と
の差を比較することにより、無人搬送車の位置ずれを含
むロボットの位置ずれ求め、その位置ずれ分だけロボッ
トによるワークに対するハンドリング位置を補正するこ
とが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
移動ロボットの認識方法の精度悪化の要因としては、上
述したような停止位置誤差に加えて、視覚センサの停止
角度誤差、或いは視覚センサから視覚装置への画像デー
タ伝送時のずれ等による視覚認識誤差によるものがあ
り、特に、視覚センサの停止角度誤差が大きいことが判
明した。これは、ロボットを使用して実験した結果とし
て、停止位置誤差は±０．０３ｍｍ、停止角度誤差は
０．０５deg 、視覚認識誤差は±０．０３ｍｍが得られ
たことによるものである。
移動ロボットの認識方法の精度悪化の要因としては、上
述したような停止位置誤差に加えて、視覚センサの停止
角度誤差、或いは視覚センサから視覚装置への画像デー
タ伝送時のずれ等による視覚認識誤差によるものがあ
り、特に、視覚センサの停止角度誤差が大きいことが判
明した。これは、ロボットを使用して実験した結果とし
て、停止位置誤差は±０．０３ｍｍ、停止角度誤差は
０．０５deg 、視覚認識誤差は±０．０３ｍｍが得られ
たことによるものである。
【０００６】この場合、停止角度誤差はロボット先端の
角度誤差であるため、例えば認識高さ／認識視野＝２４
０ｍｍ／１２０ｍｍとして停止角度誤差による認識位置
ずれ量を算出すると、０．２１ｍｍとなる。
角度誤差であるため、例えば認識高さ／認識視野＝２４
０ｍｍ／１２０ｍｍとして停止角度誤差による認識位置
ずれ量を算出すると、０．２１ｍｍとなる。
【０００７】しかし、停止角度誤差による認識位置ずれ
量への影響は、認識時の視覚センサの高さによって異な
るものの、通常、視覚センサによる認識高さは、認識視
野に対して十分な距離（認識高さ／認識視野≧１）をと
る。これは、視覚センサの特性として、この距離が短い
ほど、画像歪み量が大きくなり（例として玄関ドアに取
付けてある防犯用魚眼レンズを通して見たときは画像が
歪むことから理解される）、認識精度が悪化する傾向が
あることによる。
量への影響は、認識時の視覚センサの高さによって異な
るものの、通常、視覚センサによる認識高さは、認識視
野に対して十分な距離（認識高さ／認識視野≧１）をと
る。これは、視覚センサの特性として、この距離が短い
ほど、画像歪み量が大きくなり（例として玄関ドアに取
付けてある防犯用魚眼レンズを通して見たときは画像が
歪むことから理解される）、認識精度が悪化する傾向が
あることによる。
【０００８】従って、視覚センサの認識高さを大きく設
定した場合には、停止角度誤差による認識位置ずれ量
が、停止位置誤差及び視覚認識誤差の要因と比較して極
めて大きくなる。このため、視覚センサの停止角度を補
正しない構成のものでは、認識位置ずれが大きく、ワー
クに対するハンドリングに支障を生じる虞がある。
定した場合には、停止角度誤差による認識位置ずれ量
が、停止位置誤差及び視覚認識誤差の要因と比較して極
めて大きくなる。このため、視覚センサの停止角度を補
正しない構成のものでは、認識位置ずれが大きく、ワー
クに対するハンドリングに支障を生じる虞がある。
【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、撮像手段によりロボットによるワーク
に対する作業位置を補正する構成において、作業時に無
人搬送車が教示位置に停止した状態における撮像手段の
停止位置及び停止角度が教示時と異なっている場合であ
ってもワークに対して正しく作業することができる移動
ロボット装置を提供することにある。
で、その目的は、撮像手段によりロボットによるワーク
に対する作業位置を補正する構成において、作業時に無
人搬送車が教示位置に停止した状態における撮像手段の
停止位置及び停止角度が教示時と異なっている場合であ
ってもワークに対して正しく作業することができる移動
ロボット装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、ロボット制御手段は、作業時に無人搬送車を所定の
教示位置に停止させた状態で、撮像手段により静止部位
上に設けられた基準点の教示時位置と作業時位置との差
に基づいてワークに対する作業位置を補正するので、教
示時と作業時に無人搬送車が所定の教示位置に停止した
状態で、ロボットの先端部に取付けられた撮像手段に位
置ずれを生じている場合であっても、ロボットによるワ
ークに対する作業位置を補正することができる。
ば、ロボット制御手段は、作業時に無人搬送車を所定の
教示位置に停止させた状態で、撮像手段により静止部位
上に設けられた基準点の教示時位置と作業時位置との差
に基づいてワークに対する作業位置を補正するので、教
示時と作業時に無人搬送車が所定の教示位置に停止した
状態で、ロボットの先端部に取付けられた撮像手段に位
置ずれを生じている場合であっても、ロボットによるワ
ークに対する作業位置を補正することができる。
【００１１】ところで、撮像手段による認識ずれとして
は、上述したような撮像手段の位置ずれに加えて、撮像
手段の角度ずれによる影響が大きいことが判明した。そ
こで、教示時において、検出手段は、無人搬送車が所定
の教示位置に停止すると共に前記撮像手段が所定の教示
姿勢に制御された状態で、無人搬送車上に設けられた補
助用基準点を検出すると共に、教示位置記憶手段は、検
出手段が検出した補助用基準点位置を記憶する。
は、上述したような撮像手段の位置ずれに加えて、撮像
手段の角度ずれによる影響が大きいことが判明した。そ
こで、教示時において、検出手段は、無人搬送車が所定
の教示位置に停止すると共に前記撮像手段が所定の教示
姿勢に制御された状態で、無人搬送車上に設けられた補
助用基準点を検出すると共に、教示位置記憶手段は、検
出手段が検出した補助用基準点位置を記憶する。
【００１２】そして、作業時において、検出手段は、無
人搬送車が所定の教示位置に停止すると共に前記撮像手
段が所定の教示姿勢に制御された状態で、無人搬送車上
に設けられた補助用基準点を検出する。
人搬送車が所定の教示位置に停止すると共に前記撮像手
段が所定の教示姿勢に制御された状態で、無人搬送車上
に設けられた補助用基準点を検出する。
【００１３】ここで、停止角度ずれ量検出手段は、上述
のようにして検出手段が検出した補助用基準点位置と教
示位置記憶手段が記憶している補助用基準点位置との差
に基づいて撮像手段の角度ずれ量を求める。
のようにして検出手段が検出した補助用基準点位置と教
示位置記憶手段が記憶している補助用基準点位置との差
に基づいて撮像手段の角度ずれ量を求める。
【００１４】これにより、ロボット制御手段は、停止角
度ずれ量検出手段の検出結果に基づいてロボットによる
ワークに対する作業位置を補正するので、ワークに対し
て確実に作業することができる。
度ずれ量検出手段の検出結果に基づいてロボットによる
ワークに対する作業位置を補正するので、ワークに対し
て確実に作業することができる。
【００１５】請求項２の発明によれば、ワークが位置決
めされた静止部位には２つの基準点が設けられており、
撮像手段は、２つの基準点を所定の対象関係となるよう
に撮像する。
めされた静止部位には２つの基準点が設けられており、
撮像手段は、２つの基準点を所定の対象関係となるよう
に撮像する。
【００１６】この場合、撮像手段による撮像は周辺部と
なるにしたがって歪みを生じているものの、その歪み方
向は撮像の中心を対象として反対方向となっているの
で、撮像手段により所定の対象関係となるようにした撮
像した２つの基準点の歪み方向は反対方向となってい
る。
なるにしたがって歪みを生じているものの、その歪み方
向は撮像の中心を対象として反対方向となっているの
で、撮像手段により所定の対象関係となるようにした撮
像した２つの基準点の歪み方向は反対方向となってい
る。
【００１７】従って、検出手段が撮像手段により検出し
た２つの基準点位置が反対方向に歪んでいるにしても、
その歪み方向による影響を基準点位置の中点位置では無
効化することができるので、その中点位置を基準として
ワークに対して作業することにより、ワークに対して確
実に作業することができる。
た２つの基準点位置が反対方向に歪んでいるにしても、
その歪み方向による影響を基準点位置の中点位置では無
効化することができるので、その中点位置を基準として
ワークに対して作業することにより、ワークに対して確
実に作業することができる。
【００１８】そこで、停止位置ずれ量検出手段は、作業
時に前記検出手段が検出した中点位置と教示位置記憶手
段が記憶している前記中点位置との差に基づいて撮像手
段の位置ずれ量を求める。
時に前記検出手段が検出した中点位置と教示位置記憶手
段が記憶している前記中点位置との差に基づいて撮像手
段の位置ずれ量を求める。
【００１９】そして、ロボット制御手段は、教示位置記
憶手段が記憶している中点位置を基準としてワークに対
して作業する際に、作業時に前記検出手段が検出した中
点位置と教示位置記憶手段が記憶している中点位置との
位置ずれ量に基づいて当該中点位置からワークまでの変
位量を補正する。
憶手段が記憶している中点位置を基準としてワークに対
して作業する際に、作業時に前記検出手段が検出した中
点位置と教示位置記憶手段が記憶している中点位置との
位置ずれ量に基づいて当該中点位置からワークまでの変
位量を補正する。
【００２０】これにより、撮像手段の撮像歪みの影響を
受けることなく、ロボットによりワークに対して確実に
作業を行うことができる。
受けることなく、ロボットによりワークに対して確実に
作業を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して説明する。図１は移動ロボット装置の全体を示
す斜視図である。この図１において、移動台車１（無人
搬送車に相当）は、床面に付設された誘導線に沿って走
行すると共に、予め教示された教示位置で停止するよう
なっている。移動台車１上には多軸ロボット２が搭載さ
れており、この多軸ロボット２は予め教示された位置及
び姿勢に制御されることにより所定の動作を実行するよ
うになっている。
参照して説明する。図１は移動ロボット装置の全体を示
す斜視図である。この図１において、移動台車１（無人
搬送車に相当）は、床面に付設された誘導線に沿って走
行すると共に、予め教示された教示位置で停止するよう
なっている。移動台車１上には多軸ロボット２が搭載さ
れており、この多軸ロボット２は予め教示された位置及
び姿勢に制御されることにより所定の動作を実行するよ
うになっている。
【００２２】多軸ロボット２は複数のアーム３を備え、
そのアーム先端部３ａにはハンド部４が設けられてい
る。また、アーム先端部３ａには視覚センサ５（撮像手
段）が取付けられており、アーム先端部３ａの位置及び
姿勢に応じて視覚センサ５の位置及び姿勢が変化するよ
うになっている。
そのアーム先端部３ａにはハンド部４が設けられてい
る。また、アーム先端部３ａには視覚センサ５（撮像手
段）が取付けられており、アーム先端部３ａの位置及び
姿勢に応じて視覚センサ５の位置及び姿勢が変化するよ
うになっている。
【００２３】一方、地上側には作業台６（静止部位に相
当）が固定されており、その作業台６上の所定位置に形
成された凹部にワーク７が挿入されている。ここで、作
業台６上の所定位置には２つのマーク８ａ，８ｂ（基準
点に相当）が設けられており、それらのマーク８ａ，８
ｂとワーク７の中心位置とが常に一定の位置関係となっ
ている。
当）が固定されており、その作業台６上の所定位置に形
成された凹部にワーク７が挿入されている。ここで、作
業台６上の所定位置には２つのマーク８ａ，８ｂ（基準
点に相当）が設けられており、それらのマーク８ａ，８
ｂとワーク７の中心位置とが常に一定の位置関係となっ
ている。
【００２４】また、移動台車１上には多軸ロボット２の
脚中心（回転中心）から所定距離となる位置に１つの補
助マーク９（補助基準点に相当）が設けられている。こ
の場合、作業台６上に設けられたマーク８ａ，８ｂ及び
移動台車１上に設けられた補助マーク９は、移動台車１
が作業台６に対して所定の教示位置に停止した状態で視
覚センサ５がそれらを同時に画像として取り込むことが
可能な位置に設定されている。
脚中心（回転中心）から所定距離となる位置に１つの補
助マーク９（補助基準点に相当）が設けられている。こ
の場合、作業台６上に設けられたマーク８ａ，８ｂ及び
移動台車１上に設けられた補助マーク９は、移動台車１
が作業台６に対して所定の教示位置に停止した状態で視
覚センサ５がそれらを同時に画像として取り込むことが
可能な位置に設定されている。
【００２５】図２は全体の電気的構成を概略的に示して
いる。この図２において、多軸ロボット２はロボット制
御装置１０（ロボット制御手段に相当）により制御され
る。視覚センサ５はシャッタ機能を有するもので、画像
処理装置１１（検出手段、教示位置記憶手段、停止角度
ずれ量検出手段、停止位置ずれ量検出手段に相当）から
トリガーが与えられたタイミングで撮像信号を当該画像
処理装置１１に出力する。
いる。この図２において、多軸ロボット２はロボット制
御装置１０（ロボット制御手段に相当）により制御され
る。視覚センサ５はシャッタ機能を有するもので、画像
処理装置１１（検出手段、教示位置記憶手段、停止角度
ずれ量検出手段、停止位置ずれ量検出手段に相当）から
トリガーが与えられたタイミングで撮像信号を当該画像
処理装置１１に出力する。
【００２６】画像処理装置１１は、視覚センサ５からの
撮像信号に基づいて画像処理を施すことにより、後述す
るようにアーム先端部３ａ、ひいては視覚センサ５の位
置ずれ及び角度ずれによる認識ずれ量を認識する。ティ
ーチペンダント１２は、ロボット制御装置１０に対して
多軸ロボット２の動作を予め教示するためのものであ
る。
撮像信号に基づいて画像処理を施すことにより、後述す
るようにアーム先端部３ａ、ひいては視覚センサ５の位
置ずれ及び角度ずれによる認識ずれ量を認識する。ティ
ーチペンダント１２は、ロボット制御装置１０に対して
多軸ロボット２の動作を予め教示するためのものであ
る。
【００２７】一方、多軸ロボット２は、ロボット制御装
置１０からの指令に応じて複数のサーボモータ（図示せ
ず）により複数のアーム３を動作させることによりアー
ム先端部３ａの位置及び姿勢を制御するようになってい
る。この場合、各アーム３の位置はエンコーダ（図示せ
ず）により検出するようになっている。
置１０からの指令に応じて複数のサーボモータ（図示せ
ず）により複数のアーム３を動作させることによりアー
ム先端部３ａの位置及び姿勢を制御するようになってい
る。この場合、各アーム３の位置はエンコーダ（図示せ
ず）により検出するようになっている。
【００２８】次に、上記構成の作用を多軸ロボット２の
動作を示す図３のフローチャート及び幾何学的位置関係
を示す図４を参照して説明する。まず、教示時において
は、移動台車１を作業台６に対して所定位置に停止させ
る。また、多軸ロボット２のアーム先端部３ａを所定位
置に制御すると共にアーム先端部３ａが真下を向くよう
に制御する。つまり、視覚センサ５が真下を撮像するよ
うように制御するもので、その撮像範囲に作業台６に設
けられた２つのマーク８ａ，８ｂ及び無人搬送車１に設
けられた補助マーク９が位置するようになる。
動作を示す図３のフローチャート及び幾何学的位置関係
を示す図４を参照して説明する。まず、教示時において
は、移動台車１を作業台６に対して所定位置に停止させ
る。また、多軸ロボット２のアーム先端部３ａを所定位
置に制御すると共にアーム先端部３ａが真下を向くよう
に制御する。つまり、視覚センサ５が真下を撮像するよ
うように制御するもので、その撮像範囲に作業台６に設
けられた２つのマーク８ａ，８ｂ及び無人搬送車１に設
けられた補助マーク９が位置するようになる。
【００２９】ここで、視覚センサ５は、教示時において
は図４に示す教示時ロボット座標系（Ｘ，Ｙ）を有して
おり、その教示時ロボット座標系（Ｘ，Ｙ）における視
野が矢印Ｐで示す範囲に設定されていると共に、その範
囲内に作業台６上に設けられた２つのマーク８ａ，８ｂ
と移動台車１上に設けられた補助マーク９とが位置して
いる。
は図４に示す教示時ロボット座標系（Ｘ，Ｙ）を有して
おり、その教示時ロボット座標系（Ｘ，Ｙ）における視
野が矢印Ｐで示す範囲に設定されていると共に、その範
囲内に作業台６上に設けられた２つのマーク８ａ，８ｂ
と移動台車１上に設けられた補助マーク９とが位置して
いる。
【００３０】さて、教示時においては、図３に示すよう
にワーク７の座標位置（ｉt ，ｊt）を教示してから
（Ｓ１）、作業台６上に設けられた２つのマーク８ａ，
８ｂの基準位置（Ｘat，Ｙat）、（Ｘbt，Ｙbt）と、移
動台車１上に設けられた補助マーク９の基準位置（Ｘd
t，Ｙdt）とを視覚センサ５により検出してその位置を
算出する（Ｓ２）。
にワーク７の座標位置（ｉt ，ｊt）を教示してから
（Ｓ１）、作業台６上に設けられた２つのマーク８ａ，
８ｂの基準位置（Ｘat，Ｙat）、（Ｘbt，Ｙbt）と、移
動台車１上に設けられた補助マーク９の基準位置（Ｘd
t，Ｙdt）とを視覚センサ５により検出してその位置を
算出する（Ｓ２）。
【００３１】続いて、作業台６に設けられた２つのマー
ク８ａ，８ｂ間の中点８ｃの座標位置を求め（Ｓ３）、
その中点８ｃからワーク７までのベクトルＡｔを算出す
る（Ｓ４）。つまり、マーク８ａ，８ｂの位置（Ｘat，
Ｙat）、（Ｘbt，Ｙbt）に基づいて、それらの中点８ｃ
（Ｘct，Ｙct）の位置は（（Ｘat＋Ｘbt）／２、 （Ｙ
at＋Ｙbt）／２）と算出されるので、この中点８ｃの位
置とワーク７の中心位置（ｉｔ，ｊｔ）との差から、ベ
クトルＡｔは（ｉ−（（Ｘat＋Ｘbt）／２）、ｊ−
（（Ｙat＋Ｙbt）／２）と算出することができる。
ク８ａ，８ｂ間の中点８ｃの座標位置を求め（Ｓ３）、
その中点８ｃからワーク７までのベクトルＡｔを算出す
る（Ｓ４）。つまり、マーク８ａ，８ｂの位置（Ｘat，
Ｙat）、（Ｘbt，Ｙbt）に基づいて、それらの中点８ｃ
（Ｘct，Ｙct）の位置は（（Ｘat＋Ｘbt）／２、 （Ｙ
at＋Ｙbt）／２）と算出されるので、この中点８ｃの位
置とワーク７の中心位置（ｉｔ，ｊｔ）との差から、ベ
クトルＡｔは（ｉ−（（Ｘat＋Ｘbt）／２）、ｊ−
（（Ｙat＋Ｙbt）／２）と算出することができる。
【００３２】要するに、マーク８ａ，８ｂの中点８ｃか
らベクトルＡｔだけ変位した位置にワーク７が存在する
ことになる。以上の動作により教示時における必要デー
タを取得することができる。
らベクトルＡｔだけ変位した位置にワーク７が存在する
ことになる。以上の動作により教示時における必要デー
タを取得することができる。
【００３３】次に、実際に移動台車１が走行した後、停
止したときの処理方法について説明する。まず、多軸ロ
ボット２のアーム先端部３ａを教示時と同じ位置及び姿
勢に制御した状態で、視覚センサ５によりマーク８ａ，
８ｂの位置を算出する（Ｓ５）。つまり、このときの視
覚センサ５の停止時ロボット座標系（Ｕ，Ｖ）における
マーク８ａ，８ｂの位置（Ｘas，Ｙas）、（Ｘbs，Ｙb
s）を視覚センサ５により算出する（図４参照）。ここ
から、停止時ロボット座標系におけるマーク８ａ，８ｂ
の中点８ｃ（Ｘcs，Ｙcs）の位置は（（Ｘas＋Ｘbs）／
２、（（Ｙas＋Ｙbs）／２）と算出することができる
（Ｓ６）。
止したときの処理方法について説明する。まず、多軸ロ
ボット２のアーム先端部３ａを教示時と同じ位置及び姿
勢に制御した状態で、視覚センサ５によりマーク８ａ，
８ｂの位置を算出する（Ｓ５）。つまり、このときの視
覚センサ５の停止時ロボット座標系（Ｕ，Ｖ）における
マーク８ａ，８ｂの位置（Ｘas，Ｙas）、（Ｘbs，Ｙb
s）を視覚センサ５により算出する（図４参照）。ここ
から、停止時ロボット座標系におけるマーク８ａ，８ｂ
の中点８ｃ（Ｘcs，Ｙcs）の位置は（（Ｘas＋Ｘbs）／
２、（（Ｙas＋Ｙbs）／２）と算出することができる
（Ｓ６）。
【００３４】ところで、上述のようにして算出した中点
８ｃの位置データには、（１）視覚センサ５が取付けて
ある多軸ロボット２のアーム先端部３ａの停止位置誤
差、（２）アーム先端部３ａの停止角度誤差、（３）画
像データ伝送時のずれによる視覚認識誤差を含んでお
り、特に、（２）停止角度誤差の影響が大きいことが判
明した。
８ｃの位置データには、（１）視覚センサ５が取付けて
ある多軸ロボット２のアーム先端部３ａの停止位置誤
差、（２）アーム先端部３ａの停止角度誤差、（３）画
像データ伝送時のずれによる視覚認識誤差を含んでお
り、特に、（２）停止角度誤差の影響が大きいことが判
明した。
【００３５】そこで、これらの誤差を算出するために上
述の教示時に記憶した補助マーク９の位置情報を利用す
ることにした。即ち、作業開始時に移動台車１が所定の
停止位置に停止した状態で、マーク８ａ，８ｂの位置を
視覚センサ５により算出すると共に（Ｓ６）、補助マー
ク９の位置（Ｘds，Ｙds）を算出する（Ｓ７）。この補
助マーク９の位置（Ｘds，Ｙds）と、教示時における補
助マーク９の位置（Ｘdt，Ｙdt）との差が、視野のず
れ、つまり、停止角度誤差、停止位置誤差、画像データ
伝送時のずれによる視覚視認誤差である。
述の教示時に記憶した補助マーク９の位置情報を利用す
ることにした。即ち、作業開始時に移動台車１が所定の
停止位置に停止した状態で、マーク８ａ，８ｂの位置を
視覚センサ５により算出すると共に（Ｓ６）、補助マー
ク９の位置（Ｘds，Ｙds）を算出する（Ｓ７）。この補
助マーク９の位置（Ｘds，Ｙds）と、教示時における補
助マーク９の位置（Ｘdt，Ｙdt）との差が、視野のず
れ、つまり、停止角度誤差、停止位置誤差、画像データ
伝送時のずれによる視覚視認誤差である。
【００３６】従って、上記の誤差を除去するために、ま
ず、この差を算出すると、（Ｘdt−Ｘds，Ｙdt−Ｙds）
となる（Ｓ８）。次に、算出済みのマーク８ａ，８ｂの
中点８ｃの位置（（Ｘas＋Ｘbs）／２、（Ｙas＋Ｙbs）
／２）に差（Ｘct−Ｘcs、Ｙct−Ｙcs）を加算すると、
これが視覚視認誤差を除去した中点８ｃの位置となる
（Ｓ９）。
ず、この差を算出すると、（Ｘdt−Ｘds，Ｙdt−Ｙds）
となる（Ｓ８）。次に、算出済みのマーク８ａ，８ｂの
中点８ｃの位置（（Ｘas＋Ｘbs）／２、（Ｙas＋Ｙbs）
／２）に差（Ｘct−Ｘcs、Ｙct−Ｙcs）を加算すると、
これが視覚視認誤差を除去した中点８ｃの位置となる
（Ｓ９）。
【００３７】続いて、ベクトルＡｔを停止時ロボット座
標系（Ｕ−Ｖ）でのベクトル値に変換するため、教示
時、停止時のマーク８ａ，８ｂの座標値から教示時、停
止時各座標の角度ずれ量θを算出し、これに基づく回転
行列を教示時ベクトルＡｔに乗ずることによりベクトル
Ａｓを求める（Ｓ１０）。これに先ほど算出した誤差を
除いたマーク８ａ，８ｂの中点８ｃの位置データに加算
することにより、停止時のワーク７の位置を算出するこ
とができる（Ｓ１１）。従って、ロボット制御装置１０
により補正したワーク７の位置に対してハンドリングす
ることにより当該ワーク７を正しくハンドリングするこ
とができる。
標系（Ｕ−Ｖ）でのベクトル値に変換するため、教示
時、停止時のマーク８ａ，８ｂの座標値から教示時、停
止時各座標の角度ずれ量θを算出し、これに基づく回転
行列を教示時ベクトルＡｔに乗ずることによりベクトル
Ａｓを求める（Ｓ１０）。これに先ほど算出した誤差を
除いたマーク８ａ，８ｂの中点８ｃの位置データに加算
することにより、停止時のワーク７の位置を算出するこ
とができる（Ｓ１１）。従って、ロボット制御装置１０
により補正したワーク７の位置に対してハンドリングす
ることにより当該ワーク７を正しくハンドリングするこ
とができる。
【００３８】上記構成のものによれば、移動台車１が教
示位置からずれて停止すると共に、ロボット２の停止位
置が教示位置からずれている場合であっても、そのずれ
量をマーク８ａ，８ｂ及び補助マーク９を視覚センサ５
で位置検出し、それらの位置情報に基づいてワーク７の
位置を求めるようにしたので、多軸ロボット２によりワ
ーク７に対して正しくハンドリングすることできる。
示位置からずれて停止すると共に、ロボット２の停止位
置が教示位置からずれている場合であっても、そのずれ
量をマーク８ａ，８ｂ及び補助マーク９を視覚センサ５
で位置検出し、それらの位置情報に基づいてワーク７の
位置を求めるようにしたので、多軸ロボット２によりワ
ーク７に対して正しくハンドリングすることできる。
【００３９】しかも、マーク８ａ，８ｂの中点８ｃを基
準としてワーク７までの変位量を求めるようにしたの
で、視覚センサ５の光学系（レンズ）による撮像の歪み
が周辺部となるにしたがって大きくなるという特性を有
するにしても、その歪み方向は左右反対方向となってい
ることから、マーク８ａ，８ｂを光学系において所定の
対象関係で撮像することにより中点８ｃの位置を光学系
の歪みにかかわらず正しく検出することができる。
準としてワーク７までの変位量を求めるようにしたの
で、視覚センサ５の光学系（レンズ）による撮像の歪み
が周辺部となるにしたがって大きくなるという特性を有
するにしても、その歪み方向は左右反対方向となってい
ることから、マーク８ａ，８ｂを光学系において所定の
対象関係で撮像することにより中点８ｃの位置を光学系
の歪みにかかわらず正しく検出することができる。
【００４０】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。移動台
車１上に２つの補助マーク９を設け、これらのマーク９
に基づいてアーム先端部３ａの水平面方向における回転
ずれを補正するようにしてもよい。
のではなく、次のように変形または拡張できる。移動台
車１上に２つの補助マーク９を設け、これらのマーク９
に基づいてアーム先端部３ａの水平面方向における回転
ずれを補正するようにしてもよい。
【００４１】また、マーク８の中点８ｃを基準としてワ
ーク７までのベクトルＡｔを求めるのに代えて、マーク
８ａ，８ｂの何れか一方を基準としてベクトルＡｔを求
めるようにしてもよい。
ーク７までのベクトルＡｔを求めるのに代えて、マーク
８ａ，８ｂの何れか一方を基準としてベクトルＡｔを求
めるようにしてもよい。
【図１】本発明の一実施例における全体の斜視図
【図２】電気的構成を示す概略図
【図３】教示時及び停止時の視認動作を示すフローチャ
ート
ート
【図４】各座標系の関係を示す図
１は移動台車（無人搬送車）、２は多軸ロボット、３は
アーム、３ａはアーム先端部、５は視覚センサ（撮像手
段）、６は作業台、７はワーク、８ａ，８ｂはマーク
（基準点）、９は補助マーク（補助基準点）、１０はロ
ボット制御装置（ロボット制御手段）、１１は画像処理
装置（検出手段、教示位置記憶手段、停止角度ずれ量検
出手段、停止位置ずれ量検出手段）である。
アーム、３ａはアーム先端部、５は視覚センサ（撮像手
段）、６は作業台、７はワーク、８ａ，８ｂはマーク
（基準点）、９は補助マーク（補助基準点）、１０はロ
ボット制御装置（ロボット制御手段）、１１は画像処理
装置（検出手段、教示位置記憶手段、停止角度ずれ量検
出手段、停止位置ずれ量検出手段）である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−277491（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−785（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−100573（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−210816（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B25J 9/10 - 9/22
B25J 13/00 - 13/08
Claims (2)
- 【請求項１】 作業時に無人搬送車を所定の教示位置に
停止させた状態で、当該無人搬送車に搭載されたロボッ
トを予め教示された位置及び姿勢となるように制御する
ことにより静止部位に位置決めされたワークに対して所
定の作業を行うと共に、教示時及び作業時に前記無人搬
送車が所定の教示位置に停止した状態で前記ロボットの
先端部に取付けられた撮像手段により検出した前記静止
部位上の基準点位置の位置ずれに基づいて前記ワークに
対する作業位置を補正するロボット制御手段を備えた移
動ロボット装置において、 前記無人搬送車上に設けられた補助用基準点と、 前記無人搬送車が所定の教示位置に停止すると共に前記
撮像手段が所定の教示姿勢に制御された状態で、前記撮
像手段により前記基準点位置及び前記補助用基準点位置
を検出する検出手段と、 教示時に前記検出手段が検出した前記基準点位置及び前
記補助用基準点位置を記憶する教示位置記憶手段と、 作業時に前記検出手段が検出した前記補助用基準点位置
と前記教示位置記憶手段が記憶している前記補助用基準
点位置との位置ずれに基づいて前記撮像手段の角度ずれ
量を求める停止角度ずれ量検出手段とを備え、 前記ロボット制御手段は、前記停止角度ずれ量検出手段
の検出結果及び前記教示位置記憶手段が記憶している前
記基準点位置に基づいて前記ロボットによる前記ワーク
に対する作業位置を１回の視覚認識で補正することを特
徴とする移動ロボット装置。 - 【請求項２】 前記基準点は２つ設けられており、 前記撮像手段は、前記２つの基準点を所定の対象関係と
なるように撮像し、 前記検出手段は、前記撮像手段により検出した前記２つ
の基準点位置に基づいて当該基準点位置の中点位置を求
め、 前記教示位置記憶手段は、教示時に前記検出手段が検出
した前記中点位置を記憶すると共に、 作業時に前記検出手段が検出した前記中点位置と前記教
示位置記憶手段が記憶している前記中点位置との位置ず
れに基づいて前記撮像手段の位置ずれ量を検出する停止
位置ずれ量検出手段を設け、 前記ロボット制御手段は、前記教示位置記憶手段が記憶
している前記中点位置を基準として前記ワークに対して
作業を行うと共に、前記停止位置ずれ量検出手段の検出
結果に基づいて前記中点位置から前記ワークまでの変位
量を補正することを特徴とする請求項１記載の移動ロボ
ット装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21763097A JP3412465B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 移動ロボット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21763097A JP3412465B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 移動ロボット装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1158273A JPH1158273A (ja) | 1999-03-02 |
| JP3412465B2 true JP3412465B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=16707291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21763097A Expired - Lifetime JP3412465B2 (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 移動ロボット装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3412465B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021080730A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-29 | Dexterity, Inc. | Detecting slippage from robotic grasp |
| US11607816B2 (en) | 2019-10-25 | 2023-03-21 | Dexterity, Inc. | Detecting robot grasp of very thin object or feature |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6366707B1 (en) * | 1999-04-13 | 2002-04-02 | Hewlett-Packard Company | Imaging apparatus alignment system and method |
| JP2004093265A (ja) | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Fujitsu Ltd | 位置検出装置及びライブラリ装置 |
| JP5418915B2 (ja) * | 2010-05-20 | 2014-02-19 | 株式会社安川電機 | ロボット、状態呈示装置及び状態呈示方法並びにロボットの教示方法 |
| CN103465260B (zh) * | 2013-09-18 | 2016-08-17 | 武汉筑梦科技有限公司 | 多功能视觉试验台 |
| JP6854610B2 (ja) * | 2016-09-16 | 2021-04-07 | Juki株式会社 | 縫製システム |
| JP6490037B2 (ja) | 2016-10-04 | 2019-03-27 | ファナック株式会社 | 移動可能な台車に支持されたロボットを備えるロボットシステム |
| EP3311963A1 (de) * | 2016-10-21 | 2018-04-25 | Bystronic Laser AG | Positionierbare roboterzelle, fertigungseinrichtung mit einer fertigungsvorrichtung und mit positionierbare roboterzelle sowie verfahren zum betrieb einer solchen positionierbaren roboterzelle |
| JP6963748B2 (ja) * | 2017-11-24 | 2021-11-10 | 株式会社安川電機 | ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法 |
| JP6669713B2 (ja) | 2017-11-28 | 2020-03-18 | ファナック株式会社 | ロボットおよびロボットシステム |
| JP7022097B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2022-02-17 | ファナック株式会社 | 搬送装置及び受渡システム |
| JP6785931B1 (ja) * | 2019-08-30 | 2020-11-18 | Dmg森精機株式会社 | 生産システム |
| JP6832408B1 (ja) * | 2019-10-09 | 2021-02-24 | Dmg森精機株式会社 | 生産システム |
| JP6851535B1 (ja) * | 2020-11-05 | 2021-03-31 | Dmg森精機株式会社 | ティーチング操作を用いた設定方法 |
| FR3116224B1 (fr) * | 2020-11-19 | 2023-11-24 | Mohamed Zaoui | Saisie d’objets entre des robots mobiles |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03277491A (ja) * | 1990-03-27 | 1991-12-09 | Shinko Electric Co Ltd | 移動ロボット |
| JP2932445B2 (ja) * | 1990-07-11 | 1999-08-09 | 株式会社安川電機 | カメラ座標系ずれ補正方法 |
| JPH06785A (ja) * | 1992-06-23 | 1994-01-11 | Citizen Watch Co Ltd | 視覚センサ座標系の補正方法 |
| JPH08210816A (ja) * | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Fanuc Ltd | ロボット−視覚センサシステムにおいてセンサ座標系とロボット先端部の関係を定める座標系結合方法 |
-
1997
- 1997-08-12 JP JP21763097A patent/JP3412465B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021080730A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-29 | Dexterity, Inc. | Detecting slippage from robotic grasp |
| US11607816B2 (en) | 2019-10-25 | 2023-03-21 | Dexterity, Inc. | Detecting robot grasp of very thin object or feature |
| US11772262B2 (en) | 2019-10-25 | 2023-10-03 | Dexterity, Inc. | Detecting slippage from robotic grasp |
| US11969880B2 (en) | 2019-10-25 | 2024-04-30 | Dexterity, Inc. | Detecting robot grasp of very thin object or feature |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1158273A (ja) | 1999-03-02 |
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