JP4820395B2 - Robot work position correction system and simple installation type robot equipped with the system - Google Patents

Robot work position correction system and simple installation type robot equipped with the system Download PDF

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本発明は、作業用の複数の撮像手段、作業腕、および台車を備える移動可能な簡易設置型ロボットに関するものであり、詳しくは、その簡易設置型ロボットの作業位置が大きく移動した際の作業位置修正システムに関するものである。   The present invention relates to a movable simple installation type robot including a plurality of image pickup means, a work arm, and a carriage for work, and more specifically, a work position when the work position of the simple installation type robot is greatly moved. It relates to the correction system.

今日の産業用ロボットの多くは、高速化され、人では為し得ない重量物の移動や組立て、悪環境での作業等に使用されている。一方で、社会の少子高齢化による人手不足対策やさらなる生産効率の向上のために、コンピュータによる総合自動化方式へと生産方式を変え、社会環境の変化に対応していく動きもある。   Many of today's industrial robots have been increased in speed, and are used for moving and assembling heavy objects that cannot be done by humans, and working in adverse environments. On the other hand, in order to cope with labor shortages due to the declining birthrate and aging of society and to further improve production efficiency, there is also a movement to change the production method to a computer-based comprehensive automation method and respond to changes in the social environment.

このような市場動向から、人的能力が中心のセル生産方式(需要に対応した変機種変量生産方式)の作業においても、単純で単調な作業を繰り返す組立て作業などは、人間に代わって人間と混在して稼動できる双腕を備えたヒューマノイドロボットのような自律形の産業用ロボットへのニーズが高まっている。   Because of these market trends, assembly work that repeats simple and monotonous work in human-centered cell production systems (variable and variable production systems that meet demand) There is a growing need for autonomous industrial robots such as humanoid robots with dual arms that can be operated in a mixed manner.

それゆえ今後は、例えば特許文献1記載の双腕ロボットのように、人と共存、協調することが予定されるロボットが多くなると予想される。
特開2005−238350号公報
Therefore, in the future, it is expected that more robots, such as the double-arm robot described in Patent Document 1, are planned to coexist and cooperate with humans.
JP 2005-238350 A

作業腕を持つ産業用ロボットは、主に作業腕を振り回すことにより各種作業を行う。対象作業としては、工場の出荷工程や倉庫での製品運搬などに供されるパレタイズ作業、ワークへの溶剤塗布などに供されるシーリング作業、プラスチック成形時のゲートカット作業、NC旋盤との組み合わせ等工作機械でのワーク取付け・取外し作業、クリーンルーム内等特別な空間での特殊作業等々があげられ、また、その動作は一見しただけでは予想がつきにくい。   Industrial robots having working arms mainly perform various operations by swinging the working arms. Target work includes palletizing work used for factory shipping processes and product transportation in warehouses, sealing work used for solvent application to workpieces, gate cutting work during plastic molding, combination with NC lathes, etc. Workpiece installation / removal work with machine tools, special work in special spaces such as in clean rooms, etc. can be mentioned, and the operation is difficult to predict at first glance.

このため産業用ロボットに関しては、過去に「叩かれる・挟まれる」など「労働災害」が発生しており、産業用ロボットを取り扱う作業は危険・有害作業に指定されている。それゆえ、予め作業工程に係る動作を教示(ティーチング)しておかなければならないが、その作業に従事する作業者は「特別教育の修了」が必要であり、また産業用ロボットの管理運営に当たっては「柵などの接触防止装置」の設置、「作業規定」の策定と遵守、「表示」や「点検」の徹底など法令で義務づけられている。   For this reason, regarding industrial robots, “labor accidents” such as “striking / striking” have occurred in the past, and work for handling industrial robots is designated as dangerous and harmful work. Therefore, it is necessary to teach (teaching) the operation related to the work process in advance, but the worker who engages in the work needs to complete "special education", and in managing and managing industrial robots It is required by law, such as the installation of “contact prevention devices such as fences”, the formulation and compliance of “work rules”, and thorough “display” and “inspection”.

従って、一人ないし数人の作業者が1つの製品を作り上げるセル生産の現場等にロボットを投入する場合には、従来の産業用ロボットをそのまま投入することは安全上の問題からも難しい。そこで、ロボットの可動出力の低減や、人との接触や外乱に対し危害を加えないような措置が必要となり、従来の産業用ロボットのようにロボットを架台へ設置固定することはできない。つまり、ロボットを簡易設置することが、特徴・利点であると同時に必要条件でもある。   Therefore, when a robot is introduced into a cell production site where one or several workers make one product, it is difficult to introduce a conventional industrial robot as it is because of safety problems. Therefore, it is necessary to take measures to reduce the movable output of the robot and prevent harm to human contact and disturbance, and it is impossible to install and fix the robot to the gantry like conventional industrial robots. In other words, simple installation of the robot is not only a feature / advantage but also a necessary condition.

また、このような人的能力を活用したセル生産方式の現場にロボットを投入する場合には、ロボットに対しても作業者と同じ環境への対応が求められ、さらに、その移動と設置を頻繁に行うことが考えられるため、迅速な設置と運用が可能な簡易設置型のロボットであることが望まれる。   In addition, when a robot is introduced into a cell production system site that utilizes such human abilities, the robot is required to respond to the same environment as the operator, and is frequently moved and installed. Therefore, it is desired to be a simple installation type robot that can be quickly installed and operated.

しかし、このような簡易設置型ロボットであるがゆえに、セル生産現場の作業環境によっては、作業者と作業領域が重複することで、隣接する作業者と接触したり、対象作業が変更されることで、ロボットの関節角(姿勢)のずれと、設置場所(環境)のずれとの両方を含むロボットの設置位置の変化が頻繁に起こったりすることも想定される。また、ロボットの作業動作によっては、動作中に発生するイナーシャ等によって微量な設置位置の変化が進行し、最終的には作業不可能な位置まで移動してしまう可能性もある。さらに、地震などの災害によってもロボットの設置位置に変化がおきることも予想される。その都度人手による設置位置の修正のために、作業者の労力を必要とするのはセル生産の作業効率が落ちることになるので好ましくない。   However, because it is such a simple installation type robot, depending on the work environment at the cell production site, the operator and the work area may overlap, and contact with an adjacent worker or the target work may be changed. Thus, it is assumed that the robot installation position frequently changes, including both the robot joint angle (posture) deviation and the installation location (environment) deviation. In addition, depending on the work operation of the robot, a slight change in the installation position may proceed due to inertia generated during the operation, and the robot may eventually move to a position where the operation is impossible. Furthermore, it is expected that the robot installation position will change due to disasters such as earthquakes. It is not preferable to require the labor of the operator to manually correct the installation position each time because the work efficiency of cell production is reduced.

それゆえこの発明は、人との接触、もしくは何らかの外乱によるロボットの作業位置の移動に対して、視覚(撮像手段)を利用して環境を把握し、作業位置の移動が大きい場合に移動手段によって作業位置を修正することを目的としている。   Therefore, the present invention grasps the environment using vision (imaging means) with respect to movement of the robot's work position due to contact with a person or some disturbance, and if the movement of the work position is large, the movement means The purpose is to correct the working position.

本発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の作業位置修正システムは、作業腕を備え、主に前記作業腕を振り回して各種作業を行うことができ、作業者と共存、協調して作業するように、作業台の手前に前記作業者と共に配置され、配置に際しては、可動出力の低減や前記作業者との接触や外乱に対し危害を加えないような措置を必要とすると共に、設置固定することなく移動と設置を頻繁に行うことが可能に簡易設置することが必要条件となる、作業用の複数の撮像手段および台車を備える移動可能な自律形の簡易設置型ロボットのための作業位置修正システムにおいて、所定作業領域に設けたマークを前記複数の撮像手段で互いに異なる複数の方向から撮像し、前記マークを撮像した複数の方向に基づき前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置を繰返し求める位置同定手段と、前記位置同定手段が繰返し求めた、前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置の変化に基づき前記ロボットの移動を検知する移動検知手段と、前記移動検知手段が検知した前記ロボットの移動量が所定量を超えて作業位置の修正が必要か否かを判断する作業位置修正要否判断手段と、前記作業位置修正要否判断手段が作業位置の修正が必要と判断した場合に、前記位置同定手段が繰返し求めた、前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置に基づき、前記作業腕による前記作業領域内での作業が可能な作業可能位置に前記ロボットを移動させる移動手段と、を備え、前記移動手段は、前記作業腕に設けられて前記作業領域に分離可能に連結し得るアンカ手段として前記作業腕のハンドを有し、前記作業可能位置に前記ロボットを移動させる際に前記ハンドにより前記作業領域を持つ作業台の端部を把持することにより、前記アンカ手段を前記作業領域に連結して前記腕の動作によって移動させることを特徴とするものである。
また、本発明の作業位置修正システムは、作業用の複数の撮像手段、作業腕、および台車を備える移動可能な簡易設置型ロボットのための作業位置修正システムにおいて、所定作業領域に設けたマークを前記複数の撮像手段で互いに異なる複数の方向から撮像し、前記マークを撮像した複数の方向に基づき前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置を繰返し求める位置同定手段と、前記位置同定手段が繰返し求めた、前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置の変化に基づき前記ロボットの移動を検知する移動検知手段と、前記移動検知手段が検知した前記ロボットの移動量が所定量を超えて作業位置の修正が必要か否かを判断する作業位置修正要否判断手段と、前記作業位置修正要否判断手段が作業位置の修正が必要と判断した場合に、前記位置同定手段が繰返し求めた、前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置に基づき、前記作業腕による前記作業領域内での作業が可能な作業可能位置に前記ロボットを移動させる移動手段と、を備え、前記移動手段は、前記作業腕に設けられて前記作業領域に分離可能に連結し得るアンカ手段を有し、前記作業可能位置に前記ロボットを移動させる際に前記アンカ手段を前記作業領域に連結して前記腕の動作によって移動させることを特徴とするものである。
The present invention aims to solve the above-mentioned problem advantageously, and the work position correction system of the present invention includes a work arm and can mainly perform various work by swinging the work arm. It is arranged with the worker in front of the work table so as to coexist and work together with the worker, and at the time of placement, the movable output is reduced and the contact with the worker and disturbance are not harmed. A movable autonomous type equipped with a plurality of working imaging means and carriages, which requires measures and requires simple installation so that it can be moved and installed frequently without being fixed. In a work position correcting system for a simple installation type robot, a mark provided in a predetermined work area is picked up from a plurality of directions different from each other by the plurality of image pickup means, and based on a plurality of directions in which the mark is picked up Position identifying means for repeatedly determining the relative position of the robot with respect to the work area; and movement detecting means for detecting movement of the robot based on a change in the relative position of the robot with respect to the work area, which is repeatedly determined by the position identifying means; The work position correction necessity judgment means for judging whether or not the movement position of the robot detected by the movement detection means exceeds a predetermined amount and the work position needs to be corrected, and the work position correction necessity judgment means Based on the relative position of the robot with respect to the work area, which is repeatedly obtained by the position identification means when it is determined that position correction is necessary, the work arm can perform work in the work area at a workable position. and a moving means for moving the robot, the moving means, the anchor hand be coupled detachably to the working area provided in the work arm As a result, the anchor means is connected to the work area by grasping an end of a work table having the work area by the hand when the robot is moved to the workable position. and it is characterized in Rukoto moved by the operation of the arm and.
In addition, the work position correction system of the present invention is a work position correction system for a movable simple installation type robot including a plurality of work imaging means, work arms, and a carriage, and a mark provided in a predetermined work area is provided. The position identification means for repeatedly obtaining the relative position of the robot with respect to the work area based on the plurality of directions in which the marks are picked up by the plurality of image pickup means and the position identification means repeatedly obtained. A movement detecting means for detecting the movement of the robot based on a change in the relative position of the robot with respect to the work area; and the movement position detected by the movement detecting means exceeds a predetermined amount and the work position needs to be corrected. The work position correction necessity determination means for determining whether or not the work position correction necessity determination means determines that the work position needs to be corrected. In addition, based on the relative position of the robot with respect to the work area repeatedly obtained by the position identification means, moving means for moving the robot to a workable position where the work arm can work in the work area; The moving means has anchor means provided on the work arm and separably connectable to the work area, and when the robot is moved to the workable position, the anchor means is moved to the work area. And is moved by the movement of the arm.

上述の本発明作業位置修正システムによれば、作業用の複数の撮像手段と作業腕とを持つ移動可能なロボットの、所定作業領域に対する相対位置を同定するに際し、その所定作業領域に設けたマークを複数の撮像手段で互いに異なる複数の方向から撮像し、そのマークを撮像した複数の方向に基づき相対位置を求めるので、ロボットを精密に位置決めしない簡易な設置方法でも、ロボットの座標と所定作業領域との間の3次元的な位置同定を行い、ロボットの与えられた作業動作を環境に合わせて補正することができ、それによって、簡易な設置方法でのロボットの運用を可能とするとともに、ロボットを環境の変化に迅速に対応させることができる。   According to the above-described work position correction system of the present invention, when identifying the relative position of a movable robot having a plurality of work imaging means and work arms with respect to a predetermined work area, a mark provided in the predetermined work area The image is picked up from a plurality of different directions by a plurality of image pickup means, and the relative position is obtained based on the plurality of directions in which the mark is picked up. 3D position identification between the robot and the robot, and the given work movement of the robot can be corrected according to the environment, thereby enabling the robot to be operated with a simple installation method. Can quickly respond to changes in the environment.

さらに本発明作業位置修正システムによれば、作業ライン上に簡易設置されたロボットが、例えば作業者との接触などの外乱や、イナーシャなどにより、その作業位置が所定作業領域に対して大幅に移動して作業を継続することが不能となった場合にも、作業者の手を借りずに単独で作業位置の移動を検知し、複数の撮像手段を備えた位置同定手段および移動手段により、その作業位置の移動を修正および調整して作業に復帰することが可能となる。このように、ロボットが単独でその作業位置を修正および調整することができるようになったことで、作業者はロボットの作業位置が移動する都度手をとめ、ロボットの位置を調整する時間の無駄が省かれ、また、ロボットについても、作業位置が移動したまま放置され作業ができない等の時間の無駄が省かれるため、作業効率を格段に向上させることができる。また、ロボットは所定作業領域に対して大体の位置に持っていくだけでよく、位置の微調整が必要ないため、作業者一人当たりに対し、より多くのロボットを投入することができる。
Furthermore, according to the work position correction system of the present invention, a robot that is simply installed on the work line moves greatly with respect to a predetermined work area due to, for example, disturbance such as contact with the worker or inertia. and even when it becomes impossible to continue the work to detect the movement of the sole in the working position without borrow operator's hand, by the position identification means and the moving means comprising a plurality of image pickup means, its It is possible to return to work after correcting and adjusting the movement of the work position. In this way, the robot can rectify and adjust its work position independently, so that the operator must stop each time the robot work position moves and waste time adjusting the robot position. In addition, since the robot is not wasted time such that the work position is left moving and the work cannot be performed, the work efficiency can be greatly improved. Further, since the robot only needs to be brought to an approximate position with respect to the predetermined work area and fine adjustment of the position is not necessary, more robots can be introduced per worker.

なお、本発明の作業位置修正システムにおいて、移動手段は、作業腕に設けられて作業領域に分離可能に連結し得るアンカ手段を有し、作業可能位置にロボットを移動させる際に、このアンカ手段を作業領域に連結して腕の動作によって移動させると好適である。この構成により、技術的に簡単で正確な位置修正システムが実現される。   In the work position correcting system according to the present invention, the moving means has anchor means provided on the work arm and separably connectable to the work area. When the robot is moved to the workable position, the anchor means is provided. It is preferable to move to the work area by moving the arm. With this configuration, a technically simple and accurate position correction system is realized.

また、本発明の作業位置修正システムにおいて、移動手段は、台車に設けられた、駆動手段によって駆動可能な駆動輪を有し、作業可能位置にロボットを移動させる際に駆動手段で駆動輪を駆動して移動させると好適である。この構成により、一方では、作業腕先のアンカ手段が作業領域に届かない程の移動が生じた際にも、作業者の手を借りずに単独で作業位置に復帰することができ、他方では、作業領域にアンカ手段を連結するポイントを備えない場合にも、作業者の手を借りずに単独で作業位置に復帰するための作業位置修正システムが実現される。   In the work position correction system according to the present invention, the moving means has drive wheels provided on the carriage that can be driven by the drive means, and the drive means drives the drive wheels when moving the robot to the workable position. It is preferable to move it. With this configuration, on the one hand, even when the work arm tip anchor means moves beyond the work area, it is possible to return to the work position alone without helping the operator, Even when a point for connecting the anchor means to the work area is not provided, a work position correcting system for returning to the work position independently without helping the operator is realized.

さらに本発明の作業位置修正システムにおいて、アンカ手段は作業腕のハンドであり、移動手段は作業可能位置にロボットを移動させる際に、このハンドにより、作業領域を持つ作業台の端部を把持するものとすると好適である。こうすることで、作業台側に、位置同定のためのマーク以外の構成要素を特に増やすことなく移動手段を構成することができる。   Further, in the work position correcting system according to the present invention, the anchor means is a hand of the work arm, and the moving means grips the end of the work table having the work area by the hand when the robot is moved to the workable position. It is preferable that By doing so, the moving means can be configured on the work bench side without particularly increasing the number of components other than the mark for position identification.

さらに本発明の作業位置修正システムにおいて、アンカ手段は作業腕に設けられたピンであり、移動手段は作業可能位置にロボットを移動させる際に、ハンドによりこのピンを、作業領域を持つ作業台の端部に設けられたアタッチメントに掛合させるものとしても好適である。こうすることで、例えば作業台を把持することが困難な場合や、ハンドが狭持型でない場合などにも、シンプルな形状ロックによる移動手段を構成することが可能である。   Further, in the work position correcting system according to the present invention, the anchor means is a pin provided on the work arm, and the moving means moves the robot to the workable position by using the hand to attach the pin to a work table having a work area. It is also suitable for engaging with an attachment provided at the end. By doing so, for example, when it is difficult to grip the work table or when the hand is not a pinching type, it is possible to configure a moving means using a simple shape lock.

さらに本発明の作業位置修正システムにおいて、アンカ手段は作業腕に設けられたフックであり、移動手段は作業可能位置にロボットを移動させる際に、ハンドによりこのフックを、作業領域を持つ作業台の端部に設けられた引っ掛け部に掛合させるものとしても好適である。こうすることで、ハンドの位置精度がさほど高くない場合でも、フックを引っ掛け部に掛合させ得て、ロボットを確実に移動させることができる。   Furthermore, in the work position correcting system according to the present invention, the anchor means is a hook provided on the work arm, and the moving means is used to move the robot to the workable position by using a hand to attach the hook to a work table having a work area. It is suitable also as what hooks on the hook part provided in the edge part. By doing so, even when the position accuracy of the hand is not so high, the hook can be engaged with the hook portion, and the robot can be moved reliably.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。
図1は、本発明のロボット用作業位置修正システムの第1実施例をそれぞれ備えた二台の双腕ロボットが、一人の作業者Mと共存協調して作業するセル生産現場の全体を示す斜視図、図2(a),(b)は、図1に示す双腕ロボットを示す正面図および側面図、図3は、図1に示す双腕ロボットが作業台(机)上および作業対象物(ワーク)上に付されたマークを認識した状態を示す説明図、図4は、図1に示す双腕ロボットが、位置同定手段によりその双腕ロボットと一般的な位置同定対象物との間の位置同定をする手順を示すフローチャート、図5(a),(b),(c),(d),(e)は、図1に示す双腕ロボットが、移動検知手段により移動を検知してから、作業位置修正要否判断手段によって作業位置修正を必要と判断して作業可能位置に復帰するまでの様子を示す斜視図、図6は、図1に示す、双腕ロボットの移動が発生してから作業可能位置に復帰するまでの手順を示すフローチャートである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the entire cell production site where two dual-arm robots each equipped with a first embodiment of the robot work position correcting system of the present invention work together with one worker M. FIGS. 2A and 2B are a front view and a side view showing the dual-arm robot shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of the dual-arm robot shown in FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a mark placed on the (work) is recognized. FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the dual-arm robot shown in FIG. 5 (a), (b), (c), (d), and (e) are flow charts showing the procedure for identifying the position of the two-arm robot shown in FIG. After that, it is determined that the work position correction is necessary by the work position correction necessity determination means. Perspective view showing a state before returning to the ability position, FIG. 6 is shown in FIG. 1 is a flow chart showing the procedure up movement of the double-arm robot to return to a working position from the occurrence.

さらに、図7(a),(b),(c),(d)は、図1に示す上記双腕ロボットの作業腕およびその先端に設けられたアンカ手段としてのピンがアタッチメントと連結している状態を示す正面図および側面図、ピンがアタッチメントから抜かれて、双方の連結が解かれた状態を示す側面図、およびピンが上向きに回転されて再び作業可能状態に移行したハンドを示す側面図、図8(a),(b),(c)は、本発明作業位置修正システムの第2実施例を備えた双腕ロボットのアンカ手段を備えた作業腕およびその先端に設けられたハンドが所定作業領域と連結している状態を示す正面図および側面図と、連結が分離した状態を示す側面図、図9は、本発明作業位置修正システムの第3実施例を備えた双腕ロボットの、移動が発生してから作業可能位置に復帰するまでの手順を示すフローチャート、そして図10は、本発明作業位置修正システムの第4実施例を備えた双腕ロボットの、移動が発生してから作業可能位置に復帰するまでの手順を示すフローチャートである。   7 (a), 7 (b), 7 (c), and 7 (d) show that the working arm of the double-arm robot shown in FIG. 1 and the pin as the anchor means provided at the tip thereof are connected to the attachment. A front view and a side view showing a state in which the pin is removed, a side view showing a state in which the pins are removed from the attachment, and a connection between the two is released, and a side view showing the hand that has been shifted to the workable state again by rotating the pins upward 8 (a), 8 (b) and 8 (c) show a working arm equipped with an anchor means of a double arm robot equipped with a second embodiment of the working position correcting system of the present invention and a hand provided at the tip of the working arm. FIG. 9 is a front view and a side view showing a state of being connected to a predetermined work area, a side view of a state where the connection is separated, and FIG. 9 is a diagram of a double-arm robot provided with a third embodiment of the work position correcting system of the present invention. Work after the move occurs FIG. 10 is a flow chart showing a procedure until returning to the active position, and FIG. 10 is a flowchart from the movement of the double-arm robot provided with the fourth embodiment of the work position correction system of the present invention to the return to the workable position. It is a flowchart which shows a procedure.

図1に示すセル生産現場は、作業台としての五つの机T1〜T5を略コ字状に配置して具えており、中央の机T3の手前には作業者Mが配置され、中間の二つの机T2,T4の手前には二台の双腕ロボット1が、作業者Mと共存、協調して作業するように配置されている。このセル生産現場では、両端の机T1,T5上に図示しないワークを載せたパレットPが搬入されると、二台の双腕ロボット1が、それらの机T1,T5上のパレットPをそれぞれ中間の二つの机T2,T4上に移してそこでパレットPからワークを取り出し、円形の台RT上でワークの組立てを行い、組み立てたワークを空のパレットPに載せ、そのパレットPを中央の机T3上に移す。そして作業者Mが中央の机T3上で、それらのパレットPから組み立てたワークを取り出し、円形の台RT上で組み合わせて図示しない製品を組み立てて、その製品をパレットPとともに机T3上から搬出する。   The cell production site shown in FIG. 1 has five desks T1 to T5 as work tables arranged in a substantially U-shape, and an operator M is arranged in front of the central desk T3, and two intermediate machines are provided. Two dual-arm robots 1 are arranged in front of the two desks T2 and T4 so as to coexist and work together with the worker M. In this cell production site, when a pallet P on which workpieces (not shown) are placed is loaded onto the desks T1 and T5 at both ends, the two double-arm robots 1 place the pallets P on the desks T1 and T5 in the middle. Then, the workpiece is taken out from the pallet P, and the workpiece is assembled on the circular table RT. The assembled workpiece is placed on the empty pallet P, and the pallet P is placed on the central table T3. Move up. Then, the worker M takes out the workpieces assembled from the pallets P on the central desk T3, combines them on the circular table RT, assembles a product (not shown), and carries the products together with the pallet P from the desk T3. .

かかるセル生産作業を行うため、ここにおける二台の双腕ロボット1は互いに同一の構成とされ、各双腕ロボット1は、図2に示すように、胴体2と、その胴体2の上端に設けられた頭3と、その胴体2のロボット自身から見て左右側方に位置する二本の腕4と、それらの腕4の先端に設けられたエンドエフェクタの一例としての挟持型の手5と、胴体2の下部2aを脚の代わりに支持する台車6とを具えている。また、各双腕ロボット1は、頭3の前面に撮像手段としての二台のビデオカメラ7を搭載するとともに、頭3を支持する首関節8を具えており、その首関節8は、頭3を軸線P1周りに前後に傾動させる首ピッチ軸と、胴体2の上下方向に延在する中心線である軸線Y1周りに頭3を左右に回動させる首ヨー軸とを可動軸として有している。さらに、各双腕ロボット1は、胴体2の下部2aと上部2bとの間に腰関節9を具えており、その腰関節9は、胴体2の上部2bを下部2aひいては台車6に対して軸線Y1周りに左右に回動させる腰ヨー軸を可動軸として有している。   In order to perform such cell production work, the two dual-arm robots 1 here have the same configuration, and each double-arm robot 1 is provided on the body 2 and the upper end of the body 2 as shown in FIG. And the two arms 4 positioned on the left and right sides when viewed from the robot itself of the torso 2, and a sandwiching hand 5 as an example of an end effector provided at the tip of the arms 4 And a carriage 6 for supporting the lower part 2a of the body 2 instead of the legs. Each double-arm robot 1 is equipped with two video cameras 7 as imaging means on the front surface of the head 3 and a neck joint 8 that supports the head 3. Has a neck pitch axis that tilts forward and backward around the axis P1 and a neck yaw axis that rotates the head 3 left and right around an axis Y1 that is a center line extending in the vertical direction of the body 2 as movable axes. Yes. Further, each double-arm robot 1 has a waist joint 9 between the lower part 2 a and the upper part 2 b of the body 2, and the waist joint 9 has an axis line with respect to the lower part 2 a and thus the carriage 6. A waist yaw axis that rotates left and right around Y1 is provided as a movable axis.

さらに、各双腕ロボット1は、胴体2と各腕4の上腕4aとの間の肩関節10と、各腕4の上腕4aと下腕4bとの間の肘関節11と、各腕4の下腕4bとハンドとしての手5との間の手首関節12とをそれぞれ具えており、肩関節10は、図2(a)に示すように、胴体2の左右に突出して略ハ字状をなす肩ブラケット13上にそれぞれ配置され、胴体2に対し腕4全体を軸線Y2周りに相対的に左右に回動させる肩ヨー軸と、その肩ヨー軸の軸線Y2と互いに直交して軸線P2を配置され、胴体2に対し腕4全体をその軸線P2周りに相対的に前後に傾動させる肩ピッチ軸とを可動軸として有している。ここで、肩ブラケット13の上面は、上記軸線Y1に対して斜め下方に15度傾いて配置されていることから、各肩ヨー軸の軸線Y2は、胴体2の上下方向に対して15度傾いて、下方へ行くほど胴体2に近くなるように延在しており、それに伴い、各肩ヨー軸の軸線Y2と互いに直交する各肩ピッチ軸の軸線P2も、床面に対して15度傾いている。そして腕4の上腕4aは、下に下げた状態で肘関節11に近い部分ほど胴体2に近くなるように傾いて延在している。   Further, each double-arm robot 1 includes a shoulder joint 10 between the body 2 and the upper arm 4 a of each arm 4, an elbow joint 11 between the upper arm 4 a and the lower arm 4 b of each arm 4, and each arm 4. Each has a wrist joint 12 between the lower arm 4b and a hand 5 as a hand, and the shoulder joint 10 protrudes to the left and right of the body 2 as shown in FIG. A shoulder yaw axis that is arranged on the shoulder bracket 13 and pivots the entire arm 4 to the left and right relative to the body 2 about the axis Y2, and an axis P2 that is orthogonal to the axis Y2 of the shoulder yaw axis. In addition, the movable arm has a shoulder pitch axis that tilts the entire arm 4 relative to the body 2 in the front-rear direction around the axis P2. Here, since the upper surface of the shoulder bracket 13 is inclined 15 degrees obliquely downward with respect to the axis Y1, the axis Y2 of each shoulder yaw axis is inclined 15 degrees with respect to the vertical direction of the body 2. As it goes downward, it extends so as to be closer to the body 2, and accordingly, the axis P2 of each shoulder pitch axis orthogonal to the axis Y2 of each shoulder yaw axis is also inclined by 15 degrees with respect to the floor surface. ing. The upper arm 4a of the arm 4 extends so as to be closer to the body 2 as the portion closer to the elbow joint 11 is lowered.

さらに、各肘関節11は、上腕4aに対し下腕4bを、軸線P2に平行な軸線P3周りに上下に傾動させる肘ピッチ軸を可動軸として有し、また各手首関節12は、下腕4bに対して手5を軸線P4周りに相対的に上下に傾動させる手首ピッチ軸と、その手5を軸線P4に直交する軸線Y3周りに相対的に左右に回動させる手首ヨー軸と、下腕4bに対して手首ピッチ軸と手首ヨー軸とを軸線R周りにねじる手首ロール軸とを可動軸として有しており、結果として各腕4は、合計6つの可動軸、すなわち6自由度を有し、これら可動軸の軸配置により、この二本の腕4は特異点がなく自由な姿勢を作ることが可能である。なお、これらの可動軸は各々、周知のように例えばサーボモータ等のモータと例えば商品名ハーモニックドライブ等の減速機とを組み合わせた回動機構で構成されている。   Further, each elbow joint 11 has an elbow pitch axis that tilts the lower arm 4b up and down around an axis P3 parallel to the axis P2 with respect to the upper arm 4a as a movable axis, and each wrist joint 12 has a lower arm 4b. A wrist pitch axis that tilts the hand 5 relatively up and down around the axis P4, a wrist yaw axis that rotates the hand 5 around the axis Y3 perpendicular to the axis P4, and a lower arm 4b has a wrist roll axis that twists the wrist pitch axis and the wrist yaw axis about the axis R as a movable axis. As a result, each arm 4 has a total of six movable axes, that is, six degrees of freedom. However, by the arrangement of these movable shafts, the two arms 4 can have a singular point and can be in a free posture. As is well known, each of these movable shafts is constituted by a rotation mechanism in which a motor such as a servo motor is combined with a speed reducer such as a brand name harmonic drive.

さらに、各双腕ロボット1は、台車6の上端部に胴体2の下部2aを昇降可能に支持するとともに、レバー14aの操作で図示しないねじ部材を回転させることでその下部2aを締め付け固定する、一部切り欠かれたリング状の二個の胴ブラケット14と、胴体2の下部2aと台車6の下部との間に介挿されて、それらの胴ブラケット14による昇降可能な支持状態で胴体2を昇降移動させる、例えば通常のボールねじ式の電動アクチュエータ15と、胴体2の上部2b内に収容された各可動軸用駆動回路と、台車6の下部に搭載されて双腕ロボット1の上記各可動軸用駆動回路の作動を制御する、通常のコンピュータを有するコントロールボックス16と、頭3の前面に搭載した二台のビデオカメラ7からの画像(視覚情報)に基づき後述の如くして机T1〜T5やワークの3次元座標および向きを認識してコントロールボックス16に伝達する、これも通常のコンピュータを有する視覚制御ボックス17とを具えている。   Further, each double-arm robot 1 supports the lower part 2a of the body 2 to be movable up and down at the upper end of the carriage 6, and tightens and fixes the lower part 2a by rotating a screw member (not shown) by operating the lever 14a. Two trunk brackets 14 which are partly cut out, and the body 2 is inserted between the lower part 2a of the body 2 and the lower part of the carriage 6 so that the body bracket 14 can be moved up and down by the body brackets 14. For example, a normal ball screw type electric actuator 15, each movable shaft drive circuit housed in the upper part 2 b of the body 2, and each of the above-mentioned two-arm robot 1 mounted on the lower part of the carriage 6. Based on images (visual information) from a control box 16 having a normal computer for controlling the operation of the drive circuit for the movable shaft and two video cameras 7 mounted on the front surface of the head 3, which will be described later. In this way, the desks T1 to T5 and the three-dimensional coordinates and orientation of the workpiece are recognized and transmitted to the control box 16, which is also provided with a visual control box 17 having a normal computer.

そして、ここにおける台車6はその下部に、四本の固定脚18と、台車6の後側に位置する各々首振り可能な二個のキャスタ19Aと、台車6の前側に位置する各々向きを前後方向に固定された二個の駆動輪19Bとを有しており、これらキャスタ19Aおよび駆動輪19Bは、台車6の下部に平行リンクを介して昇降可能に支持された可動フレーム20に取付けられて可動フレーム20とともに昇降可能とされ、可動フレーム20は、図では折り畳まれているペダル21を外に倒して踏み降ろすことで下降させて、キャスタ19Aおよび駆動輪19Bが固定脚18よりも下がって台車6を床面F上で走行可能に支持する図示しない下降位置に固定することができ、また反対側のペダル22を踏み降ろすことでロックを解除して図示しないスプリングで、キャスタ19Aおよび駆動輪19Bが固定脚18よりも上がって台車6が固定脚18で固定支持される図示の収納位置へ上昇させることができる。さらに可動フレーム20は、コントロールボックス16に接続された図示しないクラッチ付昇降駆動モータによっても上記収納位置と上記下降位置との間で昇降させることができる。また、二個の駆動輪19Bは、各々駆動手段としての図示しないクラッチ付走行駆動モータに接続され、それらの走行駆動モータは、コントロールボックス16により作動を制御されて二個の駆動輪19Bを互いに独立に回転駆動することにより、台車6を任意の方向へ走行移動させることができる。   The carriage 6 here has four fixed legs 18, two casters 19 </ b> A that can be swung on the rear side of the carriage 6, and front and rear sides of the carriage 6. The caster 19A and the drive wheel 19B are attached to a movable frame 20 supported by a lower part of the carriage 6 through a parallel link so as to be movable up and down. The movable frame 20 can be moved up and down together with the movable frame 20, and the movable frame 20 is lowered by depressing the pedal 21 that is folded outward and stepping down, and the casters 19 </ b> A and the drive wheels 19 </ b> B are lowered below the fixed legs 18. 6 can be fixed to a lower position (not shown) that supports the vehicle so as to be able to run on the floor surface F, and the lock is released by stepping down the pedal 22 on the opposite side to release the lock (not shown). Ring, can raise caster 19A and the drive wheel 19B is raised than the fixed leg 18 to the retracted position illustrated carriage 6 is fixedly supported by the fixing leg 18. Further, the movable frame 20 can be moved up and down between the storage position and the lowered position by a clutch drive motor (not shown) connected to the control box 16. The two drive wheels 19B are connected to a travel drive motor with a clutch (not shown) as drive means, and these travel drive motors are controlled by the control box 16 to move the two drive wheels 19B to each other. By independently rotating and driving, the carriage 6 can be moved in any direction.

さらに、ここにおける台車6はその後部に、人手で押し引きできるようにハンドル23を設けられるとともに、そのハンドル23に、スイッチボックス24を着脱可能に装着されており、このスイッチボックス24には、双腕ロボット1の非常停止スイッチ24aおよび保護停止スイッチ24bと、電動アクチュエータ15による胴体2の上昇スイッチ24cおよび下降スイッチ24dとが設けられている。そして、各双腕ロボット1の首関節8には、頭3と緩衝しないように表示灯25が立設され、この表示灯25には、作動状態等の表示内容に応じて色分けされた複数のランプが設けられている。   Further, the carriage 6 here is provided with a handle 23 at the rear thereof so that it can be pushed and pulled by hand, and a switch box 24 is detachably attached to the handle 23. An emergency stop switch 24a and a protective stop switch 24b of the arm robot 1 and an ascending switch 24c and a descending switch 24d of the body 2 by the electric actuator 15 are provided. An indicator lamp 25 is erected on the neck joint 8 of each double-arm robot 1 so as not to be buffered with the head 3. The indicator lamp 25 has a plurality of colors that are color-coded according to the display contents such as the operating state. A lamp is provided.

かかる構成を具える各双腕ロボット1において、視覚制御ボックス17は、頭3の前面に搭載した二台のビデオカメラ7で、図3に示すように、机T1〜T5(代表として符号Tで示す)上の四隅または三箇所の隅に幅方向間隔aおよび奥行き方向間隔bをあけて設けたマークとしてのクロスマークCMや、円形台RTの例えば中心点から所定半径rの円上に周方向に等間隔に設けた、あるいはその中心点に設けた(図1参照)マークとしてのクロスマークCMや、パレットP上の四隅または三箇所の隅に幅方向および奥行き方向にそれぞれ所定間隔をあけて設けたマークとしてのクロスマークCMを撮像して、それらクロスマークCMの画像の位置、すなわち二台のビデオカメラ7がそのクロスマークCMを撮像している方向を求め、それらの方向から、図4に示す如くして、ロボットと位置同定対象物との位置同定を行う。   In each double-arm robot 1 having such a configuration, the visual control box 17 includes two video cameras 7 mounted on the front surface of the head 3, as shown in FIG. A cross mark CM as a mark provided with a width direction interval a and a depth direction interval b at the four corners or three corners on the upper side, or a circle of a predetermined radius r from, for example, the center point of the circular platform RT. Cross marks CM as marks provided at equal intervals or at the center point thereof (see FIG. 1), and four or three corners on the pallet P are spaced at predetermined intervals in the width direction and the depth direction, respectively. The cross mark CM as the provided mark is imaged, and the position of the image of the cross mark CM, that is, the direction in which the two video cameras 7 are imaging the cross mark CM is obtained. The direction, and as shown in FIG. 4, performs the localization of the robot and the position identification object.

図4は、図1に示す双腕ロボット1が、位置同定手段により、その双腕ロボットと、位置同定対象物としての机T1〜T5(代表として符号Tで示す)との位置同定をする手順を示すフローチャートであり、ここでは、まずステップS1で例えば双腕ロボット1の座標が判明している部位を撮像するキャリブレーションを行って、ビデオカメラ7の3次元座標系とロボットの3次元座標系とを合致させ、次いでステップS2で、位置同定対象物に付された各クロスマークCMを撮像し、続くステップS3で、各クロスマークCMの中心点(交差する線の交差点)の、ロボットの3次元座標系での点座標を画像処理によって求める。このような画像処理は例えば、二台のビデオカメラ7での二つの画像中の同じ四点または三点のクロスマークCMをそれらクロスマークCMの相互位置関係の近似性から認識し、次いでそれら四点または三点のクロスマークCMのうち同じ一点のクロスマークCMを相互の位置関係から識別して、その一点のクロスマークCMが両画像中で見える方向を求めることで、ロボットの3次元座標系でのその一点のクロスマークCMの点座標を三角測量の原理で幾何学的に演算する、という処理を繰り返すことで行うことができる。次いでステップS4で、ロボットの3次元座標系での複数のクロスマークCMの配置を計算して、パターンマッチングにより、クロスマークCMのその配置に意味付けされた位置同定対象物として認識し、続くステップS5で、複数のクロスマークCMの配置から、ロボットの3次元座標系でのその位置同定対象物の姿勢を計算して認識し、最後にステップS6で、ロボットの3次元座標系でのこの位置同定対象物の位置および姿勢をコントロールボックス16に伝達して位置同定を完了する。   FIG. 4 shows a procedure in which the dual-arm robot 1 shown in FIG. 1 performs position identification between the dual-arm robot and the desks T1 to T5 (represented by the symbol T) as position identification objects by the position identification means. Here, first, in step S1, for example, calibration is performed to image a region where the coordinates of the double-arm robot 1 are known, and the three-dimensional coordinate system of the video camera 7 and the three-dimensional coordinate system of the robot. Then, in step S2, each cross mark CM attached to the position identification target is imaged. In subsequent step S3, the robot 3 of the center point (intersection of intersecting lines) of each cross mark CM is captured. Point coordinates in the dimensional coordinate system are obtained by image processing. Such image processing is performed by, for example, recognizing the same four-point or three-point cross mark CMs in two images from two video cameras 7 from the closeness of the mutual positional relationship between the cross marks CM, and then the four points. A three-dimensional coordinate system of the robot is obtained by identifying the same one cross mark CM from the mutual positional relationship among the three or three cross mark CMs and determining the direction in which the single cross mark CM can be seen in both images. This can be done by repeating the process of geometrically calculating the point coordinates of the cross mark CM at the point according to the principle of triangulation. Next, in step S4, the arrangement of a plurality of cross marks CM in the three-dimensional coordinate system of the robot is calculated, and is recognized as a position identification object meaning the arrangement of the cross marks CM by pattern matching. In S5, the posture of the position identification target in the robot's three-dimensional coordinate system is calculated and recognized from the arrangement of the plurality of cross marks CM. Finally, in step S6, this position in the robot's three-dimensional coordinate system. The position and orientation of the identification object are transmitted to the control box 16 to complete the position identification.

この実施例における位置同定手段によれば、視覚制御ボックス17が、作業用の二台のビデオカメラ7と二本の腕4とを持つ移動可能な双腕ロボット1の、机Tおよびアンカポイントを含む位置同定対象物に対する相対位置を同定するに際し、それらの位置同定対象物に設けたクロスマークCMを二台のビデオカメラ7で互いに異なる二方向から撮像し、そのクロスマークCMを撮像した二方向に基づき相対位置を求めるので、双腕ロボット1を精密に位置決めしない簡易な設置方法でも、双腕ロボット1の座標と各位置同定対象物との間の3次元的な位置同定を行い、双腕ロボット1の与えられた作業動作を環境に合わせて補正することができ、それによって、簡易な設置方法での双腕ロボット1の運用を可能とするとともに、双腕ロボット1を環境の変化に迅速に対応させることができる。   According to the position identification means in this embodiment, the visual control box 17 determines the desk T and the anchor point of the movable double-arm robot 1 having the two video cameras 7 for work and the two arms 4. When identifying the relative position with respect to the position identification target object, the cross marks CM provided on the position identification target objects are imaged from two different directions by the two video cameras 7, and the two directions in which the cross mark CM is imaged Since the relative position is obtained based on the above, even in a simple installation method in which the double-arm robot 1 is not precisely positioned, three-dimensional position identification between the coordinates of the double-arm robot 1 and each position identification object is performed. The given work movement of the robot 1 can be corrected according to the environment, thereby enabling the operation of the double-arm robot 1 with a simple installation method and the double-arm robot. 1 can correspond quickly to changes in the environment.

そしてこの実施例の作業位置修正システムによれば、この位置同定手段の機能と、互いに着脱可能に構成された、位置同定対象物に備えられたアンカポイントおよび双腕ロボット1の腕に備えられたアンカ手段の連結と、腕の動作と、移動手段の作動とによって、以下に述べるようにして台車の作業位置をロボットが自力で修正することができる。   According to the working position correction system of this embodiment, the function of the position identification means, the anchor point provided in the position identification object and the arms of the double-arm robot 1 configured to be detachable from each other are provided. The robot can correct the working position of the carriage by itself by the connection of the anchor means, the movement of the arm, and the operation of the moving means as described below.

図5(a)〜(e)は、この実施例の作業位置修正システムを搭載した双腕ロボット1が、外力またはイナーシャ等によって所定作業領域から大きく移動した作業位置にいる状態から、位置同定手段、移動検知手段、作業位置修正要否判断手段、および移動手段を用いて、その作業位置を修正する様子を時系列で示した斜視図である。   FIGS. 5A to 5E show position identification means from a state in which the double-arm robot 1 equipped with the work position correcting system of this embodiment is at a work position greatly moved from a predetermined work area by external force or inertia or the like. FIG. 5 is a perspective view showing, in chronological order, how a work position is corrected using a movement detection means, a work position correction necessity determination means, and a movement means.

図5(a)〜(e)に示すように、作業位置の移動を後述の移動検知手段によって検知した双腕ロボット1(図5(a))は、移動量を認識し、後述の作業位置修正要否判断手段により作業位置を修正する必要があると判断したら、可動フレーム20を上記昇降駆動モータによって上記下降位置へ下降させ、相対的に固定脚18を引っ込めることでロボットの位置固定を解除する。次いで、移動手段としての駆動輪19Bを上記走行駆動モータで駆動して台車を走行移動させることで、ロボットの所定作業領域に対する姿勢や距離を補正し(図5(b))、位置同定手段を用いて双腕の先端に備えられたアンカ手段であるピン25を、位置同定対象物である机に備えられたアンカポイント26に係合させる(図5(c))。ピン25がアンカポイント26に係合したら、走行駆動モータのクラッチを切って駆動輪19Bを自由回転可能にするとともに、アンカポイント26にアンカ手段を係合させるために伸ばした腕4をロボット自身のほうへ引き寄せるようにして、さらなる移動手段としての腕4の動作によって、望ましい作業位置へと台車を移動させる(図5(d))。その後、可動フレーム20を上記昇降駆動モータによって上記収納位置へ上昇させることで、相対的に固定脚18を再び下ろし、ピン25をアンカポイント26から引き上げ、手首ひいてはピン25を上向きに回転させ、作業可能状態へと戻る。   As shown in FIGS. 5A to 5E, the double-arm robot 1 (FIG. 5A) that has detected the movement of the work position by the movement detection means described below recognizes the movement amount, and the work position described later. When it is determined that the work position needs to be corrected by the correction necessity determination means, the movable frame 20 is lowered to the lowered position by the lifting drive motor, and the fixed position of the robot is relatively retracted to release the fixed position of the robot. To do. Next, the posture and distance of the robot with respect to the predetermined work area are corrected by driving the driving wheel 19B as the moving means with the travel drive motor and moving the carriage (FIG. 5 (b)). The pin 25 which is the anchor means provided at the tip of the double arm is engaged with the anchor point 26 provided on the desk which is the position identification object (FIG. 5C). When the pin 25 engages with the anchor point 26, the clutch of the traveling drive motor is disengaged so that the drive wheel 19B can freely rotate, and the arm 4 extended to engage the anchor means with the anchor point 26 is extended by the robot itself. Then, the carriage is moved to a desired work position by the operation of the arm 4 as a further moving means (FIG. 5D). After that, the movable frame 20 is raised to the storage position by the lifting drive motor, so that the fixed leg 18 is relatively lowered again, the pin 25 is pulled up from the anchor point 26, and the wrist and thus the pin 25 is rotated upward. Return to possible state.

図6は、双腕ロボット1が、アンカ手段とアンカポイント26との連結による移動手段としての腕4の動作と、走行駆動用モータを有する移動手段としての駆動輪19Bとを用いて、図5に示される作業位置修正を行う場合の制御フローチャートを示すものである。   FIG. 6 shows an example in which the double-arm robot 1 uses the operation of the arm 4 as a moving means by connecting the anchor means and the anchor point 26 and the drive wheel 19B as a moving means having a traveling drive motor. 7 shows a control flowchart for performing the work position correction shown in FIG.

ここではコントロールボックス16が、まず、作業中に上記位置同定手段が繰り返し求めた、作業領域に対する双腕ロボット1の相対位置の変化に基づき、移動検知手段として双腕ロボット1の移動を検知すると(ステップS11)、次にその相対位置の変化に基づき双腕ロボット1の移動量を認識し(ステップS12)、これが過大であるか、すなわち位置同定による腕4の動作の補正だけでは正常に作業を行えない位置に移動したかどうかを作業位置修正要否判断手段として判断する(ステップS13)。もしも移動量が過大であり、例えば一方または双方のアンカ手段がアンカポイントに届かない距離であったり、台車6の回転が認識されたりした場合などは、コントロールボックス16は、作業位置の修正が必要と判断し、上述の如くして双腕ロボット1の固定を解除するために固定脚18を引っ込め、移動手段であるキャスタ19Aおよび駆動輪19Bを床面に当接させる(ステップS14)。そのうえでコントロールボックス16は、駆動輪19Bを図示しない走行駆動モータにより駆動し、所定作業領域に対する双腕ロボット1の姿勢や距離を修正する(ステップS15)。   Here, when the control box 16 first detects the movement of the double-arm robot 1 as a movement detection means based on a change in the relative position of the double-arm robot 1 with respect to the work area, which is repeatedly obtained by the position identification means during work ( Next, based on the change of the relative position, the amount of movement of the double-arm robot 1 is recognized (step S12). If this is excessive, that is, the operation is normally performed only by correcting the movement of the arm 4 by position identification. It is determined as a work position correction necessity determination means whether or not it has moved to a position where it cannot be performed (step S13). If the amount of movement is excessive, for example if it is a distance that one or both anchor means do not reach the anchor point, or if the rotation of the carriage 6 is recognized, the control box 16 needs to be corrected for the working position. In order to release the fixation of the double-arm robot 1 as described above, the fixed leg 18 is retracted, and the caster 19A and the driving wheel 19B as moving means are brought into contact with the floor (step S14). Then, the control box 16 drives the drive wheels 19B by a travel drive motor (not shown) to correct the posture and distance of the double-arm robot 1 with respect to a predetermined work area (step S15).

次いでコントロールボックス16が、上記位置同定手段での位置同定により、図7に示す、腕4の腕先に備えたアンカ手段であるピン25を、図3に示す、作業台である机Tに備えられたアンカポイント26に連結させる(ステップS16)。この状態で、移動手段である駆動輪19Bを走行駆動モータから切り離して自由にし、双腕4を協調して動作させることにより、キャスタ19Aおよび駆動輪19Bを駆動し、作業位置を修正する(ステップS17)。その後、コントロールボックス16は、位置調整要否判断手段として、再び作業可能位置であるか否かの判断を行い(ステップS18)、もしもさらなる作業位置修正が必要と判断すれば、再度双腕4の動作により作業位置を修正する。作業可能な位置であり作業位置修正が必要でないと判断すれば、移動手段であるキャスタ19Aおよび駆動輪19Bを収納し、固定脚18を床面に当接させて双腕ロボット1を再び固定し(ステップS19)、作業を再開する。   Next, the control box 16 is provided with the pin 25 which is the anchor means provided on the arm tip of the arm 4 shown in FIG. 7 on the desk T which is the work table shown in FIG. The anchor point 26 is connected (step S16). In this state, the driving wheel 19B, which is the moving means, is separated from the traveling drive motor and is freely operated, and the caster 19A and the driving wheel 19B are driven by operating the two arms 4 in a coordinated manner to correct the working position (step) S17). Thereafter, the control box 16 again determines whether or not it is a workable position as a position adjustment necessity determination means (step S18). If it is determined that further work position correction is necessary, the control box 16 again determines the position of the double arm 4. The work position is corrected by operation. If it is determined that the work position is correct and the work position correction is not necessary, the caster 19A and the drive wheel 19B, which are moving means, are accommodated, the fixed leg 18 is brought into contact with the floor surface, and the double-arm robot 1 is fixed again. (Step S19), the work is resumed.

このように、移動手段として駆動輪19Bを走行駆動モータにより駆動可能としたことで、例えば腕4の腕先に備えたアンカ手段がアンカポイントに届かないほどに移動量が大きい場合にも、双腕ロボット1が単独で作業位置を修正し、作業可能位置に復帰することができる。また、台車6が作業机Tに対して平行に対峙しておらず、作業者Mの移動範囲を侵害するときにも、容易にこれを修正することができる。このとき、腕4の動作もその作業位置修正に用いることで、駆動手段としての駆動輪19Bによって大まかな位置を調整した後で、さらなる駆動手段としての腕4の動作によって細かい位置調整をすることができ、位置同定の回数を減らすことができる。   As described above, since the driving wheel 19B can be driven by the travel drive motor as the moving means, for example, even when the amount of movement is so large that the anchor means provided on the arm tip of the arm 4 does not reach the anchor point. The arm robot 1 can independently correct the work position and return to the workable position. Further, even when the cart 6 does not face the work table T in parallel, it can be easily corrected when the movement range of the worker M is infringed. At this time, the movement of the arm 4 is also used for correcting the work position, and after the rough position is adjusted by the driving wheel 19B as the driving means, fine position adjustment is performed by the movement of the arm 4 as the further driving means. And the number of times of position identification can be reduced.

図7(a),(b),(c),(d)に示すのは、本実施例のシステムを備える双腕ロボット1が、その腕先のハンドとしての手5に備えられたアンカ手段としてのピン25をアンカポイント26に連結した状態、およびその連結を離脱した状態における、作業机Tに備えられたアンカポイント26、およびロボット自身から見て左の腕4の詳細である。アンカポイント26は、机Tにはめ込むためのはめ込み部分と、アンカ手段のための受容穴26aを備えたアンカ部分とを有する。アンカ手段としてのピン25はロケット型に形成され、その自由端部は軸線に向かって傾斜する案内面を備える。このため、ピン25を降ろす位置が厳密でなくとも、案内面に受容穴26aが掛合すれば、そのまま下方に力を掛けることで案内され、ピン25が受容穴26aに嵌合して連結する。作業位置調整が終わると、双腕ロボット1はアンカ手段としてのピン25を備えた手(腕先)5を持ち上げることで、ピン25とアンカポイント26との連結を解消する。図7(b)に示すように、ピン25は、手5において、作業に使用される狭持型の指部5aとは反対側に設けており、したがって、アンカポイント26と掛合させる際には、R軸を回転させることで図7(c)に示すようにピン25が下に向くようにし、また、作業に復帰する際には、図7(d)に示すように再びピン25が上に向くようにする。   7 (a), (b), (c), and (d) show that the double-arm robot 1 having the system of the present embodiment is an anchor means provided in the hand 5 as the hand of the arm tip. These are details of the anchor point 26 provided on the work desk T and the left arm 4 when viewed from the robot itself in a state where the pin 25 is connected to the anchor point 26 and in a state where the connection is released. The anchor point 26 has a fitting portion for fitting into the desk T and an anchor portion provided with a receiving hole 26a for anchor means. The pin 25 as the anchor means is formed in a rocket shape, and its free end has a guide surface inclined toward the axis. For this reason, even if the position where the pin 25 is lowered is not strict, if the receiving hole 26a engages with the guide surface, it is guided by applying a force downward, and the pin 25 is fitted and connected to the receiving hole 26a. When the work position adjustment is completed, the double-arm robot 1 lifts the hand (arm tip) 5 provided with the pin 25 as the anchor means to cancel the connection between the pin 25 and the anchor point 26. As shown in FIG. 7 (b), the pin 25 is provided on the opposite side of the hand 5 from the pinching finger portion 5a used for work. By rotating the R axis, the pin 25 faces downward as shown in FIG. 7 (c), and when returning to work, the pin 25 is again raised as shown in FIG. 7 (d). Try to face.

図8(a),(b),(c)は、本発明作業位置修正システムの第2実施例を備えた双腕ロボット1が、作業腕4の先端に設けられたアンカ手段としての手(ハンド)5の指部5aで、アンカポイントとしての、所定作業領域を持つ作業机Tの端部を把持することでこれと連結した状態を示す正面図および側面図、並びにその連結を離脱した状態における、ロボット自身から見て左の腕4の詳細を示す側面図である。ここで、アンカポイントとしての作業机Tには、手5の指部5aで把持する位置の近傍に図示しないクロスマークが設けられていて、双腕ロボット1はそのクロスマークに対する所定位置で作業机Tの端部を手5の指部5aで把持して作業腕4で台車6を作業机Tに引き寄せることで所定の作業可能位置に復帰する。また、この第2実施例におけるアンカ手段としての手5は、図7に示すアンカ手段としてのピン25とは異なり、作業に用いる作業手段をそのまま併用するので、R軸での回転が不要である。   FIGS. 8A, 8B and 8C show a hand (as an anchor means) provided at the tip of the work arm 4 by the double-arm robot 1 having the second embodiment of the work position correction system of the present invention. A front view and a side view showing a state in which the hand is gripped by an end of the work desk T having a predetermined work area as an anchor point with the finger part 5a of the hand 5 and a state in which the connection is released. FIG. 3 is a side view showing details of the left arm 4 when viewed from the robot itself. Here, the work desk T as an anchor point is provided with a cross mark (not shown) in the vicinity of the position held by the finger portion 5a of the hand 5, and the double-arm robot 1 is placed at a predetermined position with respect to the cross mark. The end of T is gripped by the finger part 5a of the hand 5, and the carriage 6 is pulled to the work desk T by the work arm 4 to return to the predetermined workable position. Further, unlike the pin 25 as the anchor means shown in FIG. 7, the hand 5 as the anchor means in the second embodiment uses the working means used for the work as it is, so that rotation on the R axis is unnecessary. .

図9には、腕動作を用いずに、駆動手段により駆動される移動手段のみを用いて作業位置を修正する、本発明の第3実施例におけるシステムの制御フローチャートを示す。この第3実施例のシステムは、双腕ロボット1がアンカ手段を備えていない点以外は先の実施例と同様に構成されており、例えば作業台である机Tにアンカポイントを設けるのが困難な場合や、双腕ロボット1の腕先にアンカ手段を設けるのが困難な場合などに好適に適用され得る。   FIG. 9 shows a control flowchart of the system in the third embodiment of the present invention in which the work position is corrected using only the moving means driven by the driving means without using the arm motion. The system according to the third embodiment is configured in the same manner as in the previous embodiment except that the double-arm robot 1 does not include anchor means. For example, it is difficult to provide anchor points on the desk T which is a work table. The present invention can be suitably applied to cases where it is difficult to provide anchor means at the arm tips of the double-arm robot 1.

ここではコントロールボックス16が、まず、作業中に上記位置同定手段が繰り返し求めた、作業領域に対する双腕ロボット1の相対位置の変化に基づき、移動検知手段として双腕ロボット1の移動を検知すると(ステップS21)、次にその相対位置の変化に基づき双腕ロボット1の移動量を認識し(ステップS22)、これが過大であるか、すなわち位置同定による腕4の動作の補正だけでは正常に作業を行えない位置に移動したかどうかを作業位置修正要否判断手段として判断する(ステップS23)。もしも移動量が過大で作業位置の修正が必要と判断した場合、コントロールボックス16は、双腕ロボット1の固定を解除するために固定脚18を引っ込め、移動手段であるキャスタ19Aおよび駆動輪19Bを床面に当接させる(ステップS24)。そのうえでコントロールボックス16は、駆動輪19Bを図示しない走行駆動モータにより駆動し、所定作業領域に対する双腕ロボット1の作業位置を修正する(ステップS25)。   Here, when the control box 16 first detects the movement of the double-arm robot 1 as a movement detection means based on a change in the relative position of the double-arm robot 1 with respect to the work area, which is repeatedly obtained by the position identification means during work ( Next, based on the change in the relative position, the amount of movement of the double-arm robot 1 is recognized (step S22). If this is excessive, that is, the operation is normally performed only by correcting the movement of the arm 4 by position identification. It is determined as a work position correction necessity determination means whether or not it has moved to a position where it cannot be performed (step S23). If the amount of movement is excessive and it is determined that the work position needs to be corrected, the control box 16 retracts the fixed leg 18 to release the fixation of the double-arm robot 1 and moves the caster 19A and the drive wheel 19B as moving means. Contact the floor (step S24). In addition, the control box 16 drives the drive wheels 19B by a travel drive motor (not shown) to correct the work position of the double-arm robot 1 with respect to a predetermined work area (step S25).

次いでコントロールボックス16は、位置調整要否判断手段として、再び作業可能位置であるか否かの判断を行い(ステップS26)、もしもさらなる作業位置修正が必要と判断すれば、再度駆動輪19Bの駆動により作業位置を修正する。作業可能な位置でありこれ以上の作業位置修正が必要ないと判断すれば、キャスタ19Aおよび駆動輪19Bを収納し、固定脚18を床面に当接させて双腕ロボット1を再び固定し(ステップS27)、作業を再開する。   Next, the control box 16 again determines whether or not the position is a workable position as a position adjustment necessity determination means (step S26). If it is determined that further work position correction is necessary, the drive of the drive wheel 19B is again performed. To correct the working position. If it is determined that it is possible to work and no further work position correction is necessary, the caster 19A and the drive wheel 19B are accommodated, the fixed leg 18 is brought into contact with the floor surface, and the double-arm robot 1 is fixed again ( Step S27), the work is resumed.

図10は、アンカ手段とアンカポイントとの連結により腕4の動作のみを用いて作業位置を調整する、本発明の第4実施例におけるシステムの制御フローチャートを示すものである。この第4実施例のシステムは、双腕ロボット1が、移動手段として格別駆動手段や駆動輪を有していない点以外は先の実施例と同様に構成されており、ここでの車輪は、腕4の動作に応じて回転する四個のキャスタ19Aとする。   FIG. 10 shows a control flowchart of the system in the fourth embodiment of the present invention in which the work position is adjusted using only the movement of the arm 4 by connecting the anchor means and the anchor point. The system of the fourth embodiment is configured in the same manner as in the previous embodiment except that the double-arm robot 1 does not have any special driving means or driving wheels as moving means. Four casters 19A that rotate according to the movement of the arm 4 are used.

ここではコントロールボックス16が、まず、作業中に上記位置同定手段が繰り返し求めた、作業領域に対する双腕ロボット1の相対位置の変化に基づき、移動検知手段として双腕ロボット1の移動を検知すると(ステップS31)、次にその相対位置の変化に基づき双腕ロボット1の移動量を認識し(ステップS32)、これが過大であるか、すなわち位置同定による腕4の動作の補正だけでは正常に作業を行えない位置に移動したかどうかを作業位置修正要否判断手段として判断する(ステップS33)。もしも移動量が過大で作業位置の修正が必要と判断すると、次いでコントロールボックス16は、上記位置同定手段により、腕4の腕先に備えたアンカ手段としてのピン25を、作業台である机Tに備えられたアンカポイント26に連結させ(ステップS34)、双腕ロボット1の固定を解除するために固定脚18を引っ込め、四個のキャスタ19Aを床面に当接させる(ステップS35)。この状態で、双方の腕4を協調して動作させることにより、キャスタ19Aを回転させ、作業位置を修正する(ステップS36)。   Here, when the control box 16 first detects the movement of the double-arm robot 1 as a movement detection means based on a change in the relative position of the double-arm robot 1 with respect to the work area, which is repeatedly obtained by the position identification means during work ( Next, based on the change of the relative position, the amount of movement of the double-arm robot 1 is recognized (step S32). If this is excessive, that is, the operation is normally performed only by correcting the movement of the arm 4 by position identification. It is determined as a work position correction necessity determination means whether or not it has moved to a position where it cannot be performed (step S33). If it is determined that the movement position is excessive and the work position needs to be corrected, then the control box 16 uses the position identification means to place the pin 25 as the anchor means provided on the arm tip of the arm 4 as a work table T. (Step S34), the fixed legs 18 are retracted to release the fixation of the dual-arm robot 1, and the four casters 19A are brought into contact with the floor surface (step S35). In this state, by operating both arms 4 in a coordinated manner, the caster 19A is rotated to correct the work position (step S36).

その後コントロールボックス16は、位置調整要否判断手段として、再び作業可能位置であるか否かの判断を行い(ステップS37)、もし、さらなる作業位置修正が必要と判断すれば再度双腕4の動作により作業位置を修正する。作業可能な位置であり作業位置修正が必要でないと判断すれば、四個のキャスタ19Aを収納し、固定脚18を床面に当接させて双腕ロボット1を再び固定し(ステップS38)、作業を再開する。   Thereafter, the control box 16 again determines whether or not it is a workable position as a position adjustment necessity determination means (step S37). If it is determined that further work position correction is necessary, the operation of the double arm 4 is performed again. To correct the working position. If it is determined that it is a workable position and the work position correction is not necessary, the four casters 19A are housed, the fixed legs 18 are brought into contact with the floor surface, and the double-arm robot 1 is fixed again (step S38). Resume work.

以上図と共に述べた実施例は、あくまでも本発明の実施形態の例示であり、当業者は本発明の請求の範囲内で様々な変更を考え得るだろう。例えば、移動を検知するにあたっては、加速度センサや近接センサを有効に用いても良いし、また、アンカ手段およびアンカポイントの形態は上述以外のどのような適切な係合を形成するものでも良く、例えば、アンカ手段をフックとして、アンカポイントをリングなどである引っ掛け部として構成しても好適である。   The examples described above with the drawings are merely examples of the embodiments of the present invention, and those skilled in the art will be able to consider various modifications within the scope of the claims of the present invention. For example, in detecting movement, an acceleration sensor or a proximity sensor may be used effectively, and the form of the anchor means and anchor point may be any suitable engagement other than those described above. For example, the anchor means may be configured as a hook and the anchor point may be configured as a hook portion such as a ring.

かくして本発明のロボット用作業位置修正システムによれば、作業用の複数の撮像手段と作業腕とを持つ移動可能なロボットの、少なくとも作業台を含む位置同定対象物に対する相対位置を同定するに際し、位置同定対象物に設けたマークを複数の撮像手段で互いに異なる複数の方向から撮像し、そのマークを撮像した複数の方向に基づき相対位置を求めるので、ロボットを精密に位置決めしない簡易な設置方法でも、ロボットの座標と少なくとも作業台を含む位置同定対象物との間の3次元的な位置同定を行い、ロボットの与えられた作業動作を環境に合わせて補正することができ、それによって、簡易な設置方法でのロボットの運用を可能とするとともに、ロボットを環境の変化に迅速に対応させることができる。   Thus, according to the robot working position correction system of the present invention, when identifying the relative position of the movable robot having a plurality of working imaging means and working arms to the position identification object including at least the work table, Since the mark provided on the position identification object is imaged from a plurality of directions different from each other by a plurality of imaging means, and the relative position is obtained based on the plurality of directions of imaging the mark, even a simple installation method that does not accurately position the robot 3D position identification between the robot coordinates and the position identification object including at least the workbench can be performed, and the given work movement of the robot can be corrected according to the environment. The robot can be operated by the installation method, and the robot can be quickly adapted to changes in the environment.

さらに本発明作業位置修正システムによれば、作業ライン上に簡易設置されたロボットが、例えば作業者との接触などの外乱や、イナーシャなどにより、その作業位置が所定作業領域に対して大幅に移動して作業を継続することが不能となった場合にも、作業者の手を借りずに単独で作業位置の移動を検知し、複数の撮像手段を備えた位置同定手段および移動手段により、その作業位置の移動を修正および調整して作業に復帰することが可能となる。このように、ロボットが単独でその作業位置を修正および調整することができるようになったことで、作業者はロボットの作業位置が移動する都度手をとめ、ロボットの位置を調整する時間の無駄が省かれ、また、ロボットについても、作業位置が移動したまま放置され作業ができない等の時間の無駄が省かれるため、作業効率を格段に向上させることができる。また、ロボットは所定作業領域に対して大体の位置に持っていくだけでよく、位置の微調整が必要ないため、作業者一人当たりに対し、より多くのロボットを投入することができる。   Furthermore, according to the work position correction system of the present invention, a robot that is simply installed on the work line moves greatly with respect to a predetermined work area due to, for example, disturbance such as contact with the worker or inertia. Even if it becomes impossible to continue the work, the movement of the work position is detected independently without the help of the worker, and the position identification means and the movement means provided with a plurality of imaging means It becomes possible to return to work by correcting and adjusting the movement of the work position. In this way, the robot can rectify and adjust its work position independently, so that the operator must stop each time the robot work position moves and waste time adjusting the robot position. In addition, since the robot is not wasted time such that the work position is left moving and the work cannot be performed, the work efficiency can be greatly improved. Further, since the robot only needs to be brought to an approximate position with respect to the predetermined work area and fine adjustment of the position is not necessary, more robots can be introduced per worker.

本発明のロボット用作業位置修正システムの第1実施例をそれぞれ備えた二台の双腕ロボットが、一人の作業者Mと共存協調して作業するセル生産現場の全体を示す斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an entire cell production site in which two dual-arm robots each equipped with a first embodiment of the robot work position correcting system of the present invention work together with one worker M. 図1に示す双腕ロボットを示す図であり、(a)は正面図であり、(b)は側面図である。It is a figure which shows the double-arm robot shown in FIG. 1, (a) is a front view, (b) is a side view. 図1に示す双腕ロボットが作業台(机)上および作業対象物(ワーク)上に付されたマークを認識した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which recognized the mark attached | subjected on the work table (desk) and the work target object (work) by the double-arm robot shown in FIG. 図1に示す双腕ロボットが、位置同定手段によりその双腕ロボットと一般的な位置同定対象物との間の位置同定をする手順を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for the position identification unit to perform position identification between the double-arm robot and a general position identification target by the position identification means. 図1に示す双腕ロボットが、移動検知手段により移動を検知してから、作業位置修正要否判断手段によって作業位置修正を必要と判断して作業可能位置に復帰するまでの一連の様子を示す斜視図である。FIG. 1 shows a series of states from when the double-arm robot shown in FIG. 1 detects movement by the movement detection means to when it is determined that the work position correction necessity determination means needs to correct the work position and returns to the workable position. It is a perspective view. 図1に示す、双腕ロボットの移動が発生してから作業可能位置に復帰するまでの手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure after the movement of a double-arm robot shown in FIG. 1 returns to a workable position. 図1に示す上記双腕ロボットの作業腕およびその先端に設けられたアンカ手段としてのピンがアタッチメントと連結している状態を示す正面図が(a)であり側面図が(b)である。さらに、ピンがアタッチメントから抜かれて、双方の連結が解かれた状態を示す側面図が(c)であり、ピンが上向きに回転されて再び作業可能状態に移行したハンドを示す側面図が(d)である。FIG. 1A is a front view and FIG. 2B is a side view showing a state in which the working arm of the double-arm robot shown in FIG. 1 and a pin as anchor means provided at the tip thereof are connected to the attachment. Further, (c) is a side view showing a state in which the pin is pulled out of the attachment and the connection between the two is released, and a side view showing the hand that has been shifted to the workable state again after the pin is rotated upward (d). ). 本発明作業位置修正システムの第2実施例を備えた双腕ロボットのアンカ手段を備えた作業腕およびその先端に設けられたハンドが所定作業領域と連結している状態を示す正面図が(a)であり、側面図が(b)、連結が分離した状態を示す側面図が(c)である。The front view which shows the state which the working arm provided with the anchor means of the double arm robot provided with 2nd Example of this invention working position correction system, and the hand provided in the front-end | tip is connected with the predetermined work area | region (a) ), The side view is (b), and the side view showing the state where the connection is separated is (c). 本発明作業位置修正システムの第3実施例を備えた双腕ロボットの、移動が発生してから作業可能位置に復帰するまでの手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure after a movement generate | occur | produces until it returns to a workable position of the double-arm robot provided with 3rd Example of this invention work position correction system. 本発明作業位置修正システムの第4実施例を備えた双腕ロボットの、移動が発生してから作業可能位置に復帰するまでの手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure until it returns to a workable position after a movement generate | occur | produces of the double arm robot provided with 4th Example of this invention work position correction system.

符号の説明Explanation of symbols

1 双腕ロボット
2 胴体
2a 下部
2b 上部
3 頭
4 腕
4a 上腕
4b 下腕
5 手
5a 指部
6 台車
7 ビデオカメラ
8 首関節
9 腰関節
10 肩関節
11 肘関節
12 手首関節
13 肩ブラケット
14 胴ブラケット
14a レバー
15 電動アクチュエータ
16 コントロールボックス
17 視覚制御ボックス
18 固定脚
19A キャスタ
19B駆動輪
20 可動フレーム
21,22 ぺダル
23ハンドル
24 スイッチボックス
24a 非常停止スイッチ
24b 保護停止スイッチ
24c 上昇スイッチ
24d 下降スイッチ
25 ピン
26 アンカポイント
26a 受容穴
CM クロスマーク
M 作業者
P パレット
RT 円形台
T,T1〜T5 机
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Two-arm robot 2 Body 2a Lower part 2b Upper part 3 Head 4 Arm 4a Upper arm 4b Lower arm 5 Hand 5a Finger part 6 Cart 7 Video camera 8 Neck joint 9 Waist joint 10 Shoulder joint 11 Elbow joint 12 Wrist joint 13 Shoulder bracket 14 Body bracket 14a lever 15 electric actuator 16 control box 17 visual control box 18 fixed leg 19A caster 19B drive wheel 20 movable frame 21, 22 pedal 23 handle 24 switch box 24a emergency stop switch 24b protection stop switch 24c ascent switch 24d descend switch 25 pin 26 Anchor point 26a Receiving hole CM Cross mark M Worker P Pallet RT Round base T, T1-T5 Desk

Claims (6)

作業腕を備え、主に前記作業腕を振り回して各種作業を行うことができ、作業者と共存、協調して作業するように、作業台の手前に前記作業者と共に配置され、配置に際しては、可動出力の低減や前記作業者との接触や外乱に対し危害を加えないような措置を必要とすると共に、設置固定することなく移動と設置を頻繁に行うことが可能に簡易設置することが必要条件となる、作業用の複数の撮像手段および台車を備える移動可能な自律形の簡易設置型ロボットのための作業位置修正システムにおいて、
所定作業領域に設けたマークを前記複数の撮像手段で互いに異なる複数の方向から撮像し、前記マークを撮像した複数の方向に基づき前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置を繰返し求める位置同定手段と、
前記位置同定手段が繰返し求めた、前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置の変化に基づき前記ロボットの移動を検知する移動検知手段と、
前記移動検知手段が検知した前記ロボットの移動量が所定量を超えて作業位置の修正が必要か否かを判断する作業位置修正要否判断手段と、
前記作業位置修正要否判断手段が作業位置の修正が必要と判断した場合に、前記位置同定手段が繰返し求めた、前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置に基づき、前記作業腕による前記作業領域内での作業が可能な作業可能位置に前記ロボットを移動させる移動手段と、を備え
前記移動手段は、前記作業腕に設けられて前記作業領域に分離可能に連結し得るアンカ手段として前記作業腕のハンドを有し、前記作業可能位置に前記ロボットを移動させる際に前記ハンドにより前記作業領域を持つ作業台の端部を把持することにより、前記アンカ手段を前記作業領域に連結して前記腕の動作によって移動させることを特徴とする、簡易設置型ロボットの作業位置修正システム。
It is equipped with a work arm, and can perform various work mainly by swinging the work arm, and is arranged with the worker in front of the work table so as to coexist and work together with the worker. It is necessary to take measures to reduce the movable output and to prevent harm to contact and disturbance with the above-mentioned workers, and it is necessary to install easily so that it can be moved and installed frequently without being fixed. In a working position correction system for a movable autonomous simple installation type robot equipped with a plurality of working imaging means and a carriage as a condition,
Position identification means for imaging a mark provided in a predetermined work area from a plurality of directions different from each other by the plurality of imaging means, and repeatedly determining a relative position of the robot with respect to the work area based on the plurality of directions of imaging the mark;
A movement detecting means for detecting movement of the robot based on a change in a relative position of the robot with respect to the work area, which is repeatedly obtained by the position identifying means;
A work position correction necessity judgment means for judging whether or not the movement position of the robot detected by the movement detection means exceeds a predetermined amount and the work position needs to be corrected;
When the work position correction necessity determination means determines that the work position needs to be corrected, the position identification means repeatedly calculates the position within the work area by the work arm based on the relative position of the robot with respect to the work area. Moving means for moving the robot to a workable position where work can be performed at
The moving means has a hand of the working arm as an anchor means provided on the working arm and detachably connectable to the work area, and the hand moves the robot to the workable position by the hand. by grasping the platform end with a working area, said anchor means coupled to said working area, characterized in Rukoto moved by the operation of said arm, working position correction system simple installation robot.
作業用の複数の撮像手段、作業腕、および台車を備える移動可能な簡易設置型ロボットのための作業位置修正システムにおいて、
所定作業領域に設けたマークを前記複数の撮像手段で互いに異なる複数の方向から撮像し、前記マークを撮像した複数の方向に基づき前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置を繰返し求める位置同定手段と、
前記位置同定手段が繰返し求めた、前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置の変化に基づき前記ロボットの移動を検知する移動検知手段と、
前記移動検知手段が検知した前記ロボットの移動量が所定量を超えて作業位置の修正が必要か否かを判断する作業位置修正要否判断手段と、
前記作業位置修正要否判断手段が作業位置の修正が必要と判断した場合に、前記位置同定手段が繰返し求めた、前記作業領域に対する前記ロボットの相対位置に基づき、前記作業腕による前記作業領域内での作業が可能な作業可能位置に前記ロボットを移動させる移動手段と、を備え、
前記移動手段は、前記作業腕に設けられて前記作業領域に分離可能に連結し得るアンカ手段を有し、前記作業可能位置に前記ロボットを移動させる際に前記アンカ手段を前記作業領域に連結して前記腕の動作によって移動させることを特徴とする、簡易設置型ロボットの作業位置修正システム。
In a work position correcting system for a movable simple installation type robot having a plurality of working imaging means, work arms, and a carriage,
Position identification means for imaging a mark provided in a predetermined work area from a plurality of directions different from each other by the plurality of imaging means, and repeatedly determining a relative position of the robot with respect to the work area based on the plurality of directions of imaging the mark;
A movement detecting means for detecting movement of the robot based on a change in a relative position of the robot with respect to the work area, which is repeatedly obtained by the position identifying means;
A work position correction necessity judgment means for judging whether or not the movement position of the robot detected by the movement detection means exceeds a predetermined amount and the work position needs to be corrected;
When the work position correction necessity determination means determines that the work position needs to be corrected, the position identification means repeatedly calculates the position within the work area by the work arm based on the relative position of the robot with respect to the work area. Moving means for moving the robot to a workable position where work can be performed at
The moving means includes anchor means provided on the work arm and separably connectable to the work area, and connects the anchor means to the work area when the robot is moved to the workable position. A system for correcting the work position of a simple installation type robot, wherein the system is moved by movement of the arm.
前記移動手段は、前記台車に設けられた、駆動手段によって駆動可能な駆動輪を有し、前記作業可能位置に前記ロボットを移動させる際に前記駆動手段で前記駆動輪を駆動して移動させる、請求項1または2に記載の簡易設置型ロボットの作業位置修正システム。 The moving means has driving wheels provided on the carriage, which can be driven by driving means, and when the robot is moved to the workable position, the driving means drives and moves the driving wheels. The work position correcting system for a simple installation type robot according to claim 1 or 2 . 前記アンカ手段は、前記作業腕に設けられたピンであり、
前記移動手段は、前記作業可能位置に前記ロボットを移動させる際に前記ハンドにより前記ピンを、前記作業領域を持つ作業台の端部に設けられたアタッチメントに掛合させる、請求項1〜のうちいずれか1項に記載の簡易設置型ロボットの作業位置修正システム。
The anchor means is a pin provided on the working arm,
Said moving means, said pin by the hand when moving the robot to the workable position, to engage the attachment provided at the end of the workbench with the working area, of claims 1-3 The work position correction system for a simple installation type robot according to any one of the preceding claims.
前記アンカ手段は、前記作業腕に設けられたフックであり、
前記移動手段は、前記作業可能位置に前記ロボットを移動させる際に前記ハンドにより前記フックを、前記作業領域を持つ作業台の端部に設けられた引っ掛け部に掛合させる、請求項1〜のうちいずれか1項に記載の簡易設置型ロボットの作業位置修正システム。
The anchor means is a hook provided on the working arm,
Said moving means, said hook by the hand when moving the robot to the workable position, to engage the hook portion provided on a workbench end with the working area, according to claim 1 to 3 The working position correction system for a simple installation type robot according to any one of the above.
請求項1〜のうちいずれか1項に記載の作業位置修正システムを備えた簡易設置型ロボット。 The simple installation type robot provided with the working position correction system of any one of Claims 1-5 .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10584733B2 (en) 2017-09-28 2020-03-10 Fanuc Corporation Relocating mechanism of industrial machine
US10737382B2 (en) 2017-09-28 2020-08-11 Fanuc Corporation Robot

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012232370A (en) * 2011-04-28 2012-11-29 Seiko Epson Corp Robot controller, simplified installation type robot, and method of controlling simplified installation type robot
JP2013166197A (en) * 2012-02-15 2013-08-29 Seiko Epson Corp Robot mount, robot, and robot apparatus
JP2014151369A (en) * 2013-02-05 2014-08-25 Seiko Epson Corp Robot
JP6123364B2 (en) * 2013-03-08 2017-05-10 セイコーエプソン株式会社 Robot control system, robot, program, and robot control method
JP6330287B2 (en) 2013-10-29 2018-05-30 セイコーエプソン株式会社 Robot, robot contact member
JP5924786B2 (en) * 2014-05-07 2016-05-25 川田工業株式会社 Driving robot guidance method and guidance device
JP6249292B2 (en) * 2014-05-07 2017-12-20 カワダロボティクス株式会社 Work system
JP2016031619A (en) * 2014-07-28 2016-03-07 グローリー株式会社 Storage work device, valuable medium storage system, and storage work method
JP2016120529A (en) * 2014-12-24 2016-07-07 セイコーエプソン株式会社 Robot, robot system, control device, and control method
CN107000199B (en) 2014-12-26 2020-04-17 川崎重工业株式会社 Self-propelled joint manipulator
CN107107332B (en) 2014-12-26 2019-11-01 川崎重工业株式会社 Production system
JP6505442B2 (en) * 2015-01-14 2019-04-24 サンナイス株式会社 Unmanned vehicle
JP6140262B1 (en) 2015-12-25 2017-05-31 ファナック株式会社 Manufacturing management device that corrects work cell delays
JP6213604B2 (en) * 2016-04-15 2017-10-18 株式会社安川電機 Work robot and work system
JP6490037B2 (en) * 2016-10-04 2019-03-27 ファナック株式会社 Robot system comprising a robot supported by a movable carriage
JP6442457B2 (en) * 2016-10-18 2018-12-19 株式会社エム・エス・ケー Robot structure
JP6851570B2 (en) * 2017-11-06 2021-03-31 邦夫 戸熊 Mutual exchangeable processing and assembly method for robot work and human work
JP6644104B2 (en) * 2018-04-05 2020-02-12 カワダロボティクス株式会社 Multi-function integrated work table and production system using it
TW202224875A (en) * 2020-12-22 2022-07-01 日商發那科股份有限公司 Robot system and robot movement control device
DE112021006090T5 (en) * 2021-02-18 2023-10-19 Hitachi High-Tech Corporation MOBILE ROBOT
CN117561145A (en) * 2021-07-08 2024-02-13 Dmg森精机株式会社 Workpiece supply system
WO2024057360A1 (en) * 2022-09-12 2024-03-21 ファナック株式会社 Robot device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6377671A (en) * 1986-09-19 1988-04-07 株式会社日立製作所 Robot device
JPH089151B2 (en) * 1986-11-06 1996-01-31 神鋼電機株式会社 Position correction method for robot equipped with automatic guided vehicle
JPH04211807A (en) * 1990-04-20 1992-08-03 Hitachi Ltd Method and device for estimating installing error of robot and robot drive controlling method, working bench with standard, and standard
JP3164243B2 (en) * 1992-04-16 2001-05-08 株式会社小松製作所 Control method of work handling machine
JPH08216065A (en) * 1995-02-10 1996-08-27 Yaskawa Electric Corp Remote control device of mobile manipulator
JP3325824B2 (en) * 1998-01-30 2002-09-17 株式会社不二越 Robot work changer
JP2009279663A (en) * 2008-05-19 2009-12-03 Kawada Kogyo Kk Method and apparatus for position identification of robot

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10584733B2 (en) 2017-09-28 2020-03-10 Fanuc Corporation Relocating mechanism of industrial machine
US10590977B2 (en) 2017-09-28 2020-03-17 Fanuc Corporation Industrial machine
US10737382B2 (en) 2017-09-28 2020-08-11 Fanuc Corporation Robot

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