JP5744587B2 - ロボット制御装置、ロボット制御方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るロボットの概略構成を示す説明図である。ロボット100は、ロボット本体101と、ロボット本体101を制御するロボット制御装置102とを備えて構成される。
次に、本発明の第2実施形態に係るロボットについて説明する。図6は、本発明の第2実施形態に係るロボットにおいて導出される第1のワークの軌道を説明するための図である。なお、本第2実施形態におけるロボットの構成は、上記第1実施形態と同様であり、同一符号を用いて説明するが、ロボット本体101の動作、即ちROM10bに格納されているプログラムが異なるものである。
次に、本発明の第3実施形態に係るロボットについて説明する。図7は、本発明の第3実施形態に係るロボット100Bの概略構成を示す説明図である。上記第1実施形態では、カメラ4を不図示のカメラ取付台に固定した場合について説明したが、本第3実施形態では、カメラ4をハンド部1に固定している。このようにカメラ4をハンド部1に固定しても、カメラ4の位置姿勢にかかわりなく、座標変換行列ATB,ATCを用いた座標変換により、ハンド部1の座標系における注目点8及び教示点9の座標データが算出され、これらの結果から動作指令が作成される。つまり、カメラ座標系からロボット座標系に変換する変換行列を用いずに、相対的な座標変換行列ATB,ATCを用いて座標変換された注目点8及び教示点9の座標データに基づき動作指令が作成される。したがって、ロボット座標系に対するカメラ座標系の位置姿勢を求めなくても動作指令を作成できるので、カメラ4をハンド部1に固定するなど、カメラ4をどの位置に設置しても、上記第1実施形態と同様の作用効果を奏するものである。
次に、本発明の第4実施形態に係るロボットについて説明する。図8は、長尺の第1のワークを第2のワークに形成した貫通孔にくぐらせる作業を示す説明図であり、図9は、本発明の第4実施形態に係るロボットのロボット制御装置の動作を示す動作フローチャートである。なお、上記第1実施形態と同様の構成及び動作については、同一の符号を用いて説明する。
次に、本発明の第5実施形態に係るロボットについて説明する。図10は、本発明の第5実施形態に係るロボット100Dの概略構成を示す説明図である。なお、図10において上記第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
Claims (7)
- 複数のリンク部材が連結されてなるアーム部と、前記アーム部の先端に設けられ、第1のワークを把持して第2のワークに組み付けるハンド部とを有するロボット本体を制御するロボット制御装置において、
前記ロボット本体、前記第1のワーク及び前記第2のワークを撮像して得られる画像データを出力するカメラと、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記ハンド部の位置姿勢を示す第1の座標系を算出する第1の座標系算出部と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記第1のワークの位置姿勢を示す第2の座標系を算出する第2の座標系算出部と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記第2のワークの位置姿勢を示す第3の座標系を算出する第3の座標系算出部と、
前記第2の座標系を前記第1の座標系に変換する第1の座標変換行列を算出する第1の座標変換行列算出部と、
前記第3の座標系を前記第1の座標系に変換する第2の座標変換行列を算出する第2の座標変換行列算出部と、
前記第1のワークに対して一定の位置姿勢である注目点の座標データを、前記第1のワークの座標系で設定する注目点設定部と、
前記第2のワークに対して一定の位置姿勢で前記注目点を通過させるための教示点の座標データを、前記第2のワークの座標系で設定する教示点設定部と、
前記注目点設定部で設定された前記注目点の座標データを、前記第1の座標変換行列を用いて座標変換する第1の座標変換部と、
前記教示点設定部で設定された前記教示点の座標データを、前記第2の座標変換行列を用いて座標変換する第2の座標変換部と、
前記第1の座標変換部で座標変換された前記注目点の座標データが、前記第2の座標変換部で座標変換された前記教示点の座標データと一致する軌道をたどるように前記ロボット本体を動作させるための動作指令を作成する動作指令作成部と、
前記ロボット本体に前記動作指令作成部で作成した動作指令を出力する動作指令出力部と、を備えたことを特徴とするロボット制御装置。 - 複数のリンク部材が連結されてなるアーム部と、前記アーム部の先端に設けられ、第1のワークを把持して第2のワークに組み付けるハンド部とを有するロボット本体を制御するロボット制御方法において、
前記ロボット本体、前記第1のワーク及び前記第2のワークをカメラで撮像して画像データを取得する撮像工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記ハンド部の位置姿勢を示す第1の座標系を算出する第1の座標系算出工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記第1のワークの位置姿勢を示す第2の座標系を算出する第2の座標系算出工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記第2のワークの位置姿勢を示す第3の座標系を算出する第3の座標系算出工程と、
前記第2の座標系を前記第1の座標系に変換する第1の座標変換行列を算出する第1の座標変換行列算出工程と、
前記第3の座標系を前記第1の座標系に変換する第2の座標変換行列を算出する第2の座標変換行列算出工程と、
前記第1のワークに対して一定の位置姿勢である注目点の座標データを、前記第1のワークの座標系で設定する注目点設定工程と、
前記第2のワークに対して一定の位置姿勢で前記注目点を通過させるための教示点の座標データを、前記第2のワークの座標系で設定する教示点設定工程と、
前記注目点設定工程にて設定された前記注目点の座標データを、前記第1の座標変換行列を用いて座標変換する第1の座標変換工程と、
前記教示点設定工程にて設定された前記教示点の座標データを、前記第2の座標変換行列を用いて座標変換する第2の座標変換工程と、
前記第1の座標変換工程にて座標変換された前記注目点の座標データが、前記第2の座標変換工程にて座標変換された前記教示点の座標データと一致する軌道をたどるように前記ロボット本体を動作させるための動作指令を作成する動作指令作成工程と、
前記ロボット本体に前記動作指令作成工程にて作成された動作指令を出力する動作指令出力工程と、を備えたことを特徴とするロボット制御方法。 - ベースに固定され、複数のリンク部材が連結されてなるアーム部と、前記アーム部の先端に設けられ、第1のワークを把持して第2のワークに組み付けるハンド部とを有するロボット本体を制御するロボット制御方法において、
前記ベース、前記第1のワーク及び前記第2のワークをカメラで撮像して画像データを取得する撮像工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記ベースの位置姿勢を示すベース座標系を算出した後、前記ベース座標系から前記カメラのカメラ座標系における前記ハンド部の位置姿勢を示す第1の座標系を順運動学に基づいて算出する第1の座標系算出工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記第1のワークの位置姿勢を示す第2の座標系を算出する第2の座標系算出工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記第2のワークの位置姿勢を示す第3の座標系を算出する第3の座標系算出工程と、
前記第2の座標系を前記第1の座標系に変換する第1の座標変換行列を算出する第1の座標変換行列算出工程と、
前記第3の座標系を前記第1の座標系に変換する第2の座標変換行列を算出する第2の座標変換行列算出工程と、
前記第1のワークに対して一定の位置姿勢である注目点の座標データを、前記第1のワークの座標系で設定する注目点設定工程と、
前記第2のワークに対して一定の位置姿勢で前記注目点を通過させるための教示点の座標データを、前記第2のワークの座標系で設定する教示点設定工程と、
前記注目点設定工程にて設定された前記注目点の座標データを、前記第1の座標変換行列を用いて座標変換する第1の座標変換工程と、
前記教示点設定工程にて設定された前記教示点の座標データを、前記第2の座標変換行列を用いて座標変換する第2の座標変換工程と、
前記第1の座標変換工程にて座標変換された前記注目点の座標データが、前記第2の座標変換工程にて座標変換された前記教示点の座標データと一致する軌道をたどるように前記ロボット本体を動作させるための動作指令を作成する動作指令作成工程と、
前記ロボット本体に前記動作指令作成工程にて作成された動作指令を出力する動作指令出力工程と、を備えたことを特徴とするロボット制御方法。 - 前記注目点設定工程では、前記第2の座標系算出工程に先立って、複数の注目点の座標データを、前記第1のワークにおけるそれぞれ異なる特徴点で規定される座標系で設定し、
前記複数の注目点のうち、前記教示点を未通過の注目点を選択する選択工程を備え、
前記第2の座標系算出工程では、前記画像データから、前記選択工程で選択された注目点の座標系を規定する特徴点を抽出し、抽出した特徴点から前記第2の座標系を算出し、
前記第1の座標変換工程では、前記注目点設定工程にて設定された前記複数の注目点のうち前記選択工程で選択された注目点の座標データを、前記第1の座標変換行列を用いて座標変換することを特徴とする請求項2又は3に記載のロボット制御方法。 - 複数のリンク部材が連結されてなるアーム部と、前記アーム部の先端に設けられ、第1のワークを把持して第2のワークに組み付けるハンド部とを有するロボット本体を制御するコンピュータに、
前記ロボット本体、前記第1のワーク及び前記第2のワークをカメラで撮像して画像データを取得する撮像工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記ハンド部の位置姿勢を示す第1の座標系を算出する第1の座標系算出工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記第1のワークの位置姿勢を示す第2の座標系を算出する第2の座標系算出工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記第2のワークの位置姿勢を示す第3の座標系を算出する第3の座標系算出工程と、
前記第2の座標系を前記第1の座標系に変換する第1の座標変換行列を算出する第1の座標変換行列算出工程と、
前記第3の座標系を前記第1の座標系に変換する第2の座標変換行列を算出する第2の座標変換行列算出工程と、
前記第1のワークに対して一定の位置姿勢である注目点の座標データを、前記第1のワークの座標系で設定する注目点設定工程と、
前記第2のワークに対して一定の位置姿勢で前記注目点を通過させるための教示点の座標データを、前記第2のワークの座標系で設定する教示点設定工程と、
前記注目点設定工程にて設定された前記注目点の座標データを、前記第1の座標変換行列を用いて座標変換する第1の座標変換工程と、
前記教示点設定工程にて設定された前記教示点の座標データを、前記第2の座標変換行列を用いて座標変換する第2の座標変換工程と、
前記第1の座標変換工程にて座標変換された前記注目点の座標データが、前記第2の座標変換工程にて座標変換された前記教示点の座標データと一致する軌道をたどるように前記ロボット本体を動作させるための動作指令を作成する動作指令作成工程と、
前記ロボット本体に前記動作指令作成工程にて作成された動作指令を出力する動作指令出力工程と、を実行させるためのプログラム。 - ベースに固定され、複数のリンク部材が連結されてなるアーム部と、前記アーム部の先端に設けられ、第1のワークを把持して第2のワークに組み付けるハンド部とを有するロボット本体を制御するコンピュータに、
前記ベース、前記第1のワーク及び前記第2のワークをカメラで撮像して画像データを取得する撮像工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記ベースの位置姿勢を示すベース座標系を算出した後、前記ベース座標系から前記カメラのカメラ座標系における前記ハンド部の位置姿勢を示す第1の座標系を順運動学に基づいて算出する第1の座標系算出工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記第1のワークの位置姿勢を示す第2の座標系を算出する第2の座標系算出工程と、
前記画像データから前記カメラのカメラ座標系における前記第2のワークの位置姿勢を示す第3の座標系を算出する第3の座標系算出工程と、
前記第2の座標系を前記第1の座標系に変換する第1の座標変換行列を算出する第1の座標変換行列算出工程と、
前記第3の座標系を前記第1の座標系に変換する第2の座標変換行列を算出する第2の座標変換行列算出工程と、
前記第1のワークに対して一定の位置姿勢である注目点の座標データを、前記第1のワークの座標系で設定する注目点設定工程と、
前記第2のワークに対して一定の位置姿勢で前記注目点を通過させるための教示点の座標データを、前記第2のワークの座標系で設定する教示点設定工程と、
前記注目点設定工程にて設定された前記注目点の座標データを、前記第1の座標変換行列を用いて座標変換する第1の座標変換工程と、
前記教示点設定工程にて設定された前記教示点の座標データを、前記第2の座標変換行列を用いて座標変換する第2の座標変換工程と、
前記第1の座標変換工程にて座標変換された前記注目点の座標データが、前記第2の座標変換工程にて座標変換された前記教示点の座標データと一致する軌道をたどるように前記ロボット本体を動作させるための動作指令を作成する動作指令作成工程と、
前記ロボット本体に前記動作指令作成工程にて作成された動作指令を出力する動作指令出力工程と、を実行させるためのプログラム。 - 請求項5又は6に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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