JP6489776B2 - 座標系校正方法、ロボットシステム、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システムの概略構成を示す説明図である。ロボットシステム10は、ロボット300、制御装置400、視覚センサとしてのカメラ500、架台20、及び枠体30を備えている。制御装置400は、ロボット制御装置100と、画像処理装置200とで構成されている。
次に、本発明の第2実施形態に係るロボットシステムについて説明する。図7は、本発明の第2実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す説明図である。なお、第2実施形態において、上記第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
Claims (10)
- ロボットが校正器及び視覚センサのうちいずれか一方の部材を支持し、制御部により前記ロボットを教示点で教示された位置姿勢に動作させて、前記視覚センサに前記校正器を撮像させ、撮像画像の処理結果に基づいて、前記ロボットを基準とした座標系と前記視覚センサを基準とした座標系との校正を行う座標系校正方法において、
前記制御部が、前記教示点として、少なくとも、前記視覚センサの設計上の光軸を法線とする第1平面上に前記校正器の表面が位置し、かつ前記校正器の位置姿勢が互いに異なるよう前記ロボットを動作させる第1教示点及び第2教示点と、前記第1平面に対して交差する第2平面上に前記校正器の表面が位置するように前記ロボットを動作させる第3教示点と、を設定する設定工程と、
前記制御部が、少なくとも、前記ロボット、前記一方の部材、及び前記ロボットの動作の障害となり得る障害物、に関する立体形状データを用いて、前記第1教示点及び前記第2教示点に前記ロボットを仮想的に動作させ、前記ロボット又は前記一方の部材が前記障害物に干渉するか否かを判断する干渉判断工程と、
前記制御部が、前記干渉判断工程において、前記第1教示点及び前記第2教示点のうち少なくとも一方の教示点に前記ロボットを仮想的に動作させた際に前記ロボット又は前記一方の部材が前記障害物に干渉すると判断したときには、前記第1教示点に前記ロボットを動作させた際の前記校正器と、前記第2教示点に前記ロボットを動作させた際の前記校正器との間の相対的な位置姿勢を維持しながら、前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない前記ロボットの位置姿勢を探索する探索工程と、
前記制御部が、前記探索工程において探索した、前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない前記ロボットの位置姿勢に基づき、前記第1教示点及び前記第2教示点を再設定する再設定工程と、を備えたことを特徴とする座標系校正方法。 - 前記探索工程では、前記制御部が、前記立体形状データに基づき、前記設計上の光軸と平行な第1軸まわりに前記校正器を前記視覚センサに対して仮想的に相対的に回転させた際に前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない第1回転角度を探索し、
前記再設定工程では、前記制御部が、前記第1回転角度を探し当てた場合には前記校正器が前記視覚センサに対して前記第1軸まわりに前記第1回転角度で相対的に回転するように前記第1教示点及び前記第2教示点を再設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の座標系校正方法。 - 前記探索工程では、前記制御部が、前記第1回転角度がない場合には、前記第1軸に交差する第2軸まわりに前記校正器を前記視覚センサに対して仮想的に相対的に回転させた際に前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない第2回転角度を探索し、
前記再設定工程では、前記制御部が、前記第2回転角度を探し当てた場合には前記校正器が前記視覚センサに対して前記第2軸まわりに前記第2回転角度で相対的に回転するように前記第1教示点及び前記第2教示点を再設定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の座標系校正方法。 - 前記干渉判断工程では、前記制御部が、前記立体形状データを用いて、前記第3教示点に前記ロボットを仮想的に動作させる演算を行い、前記ロボット又は前記一方の部材が前記障害物に干渉するか否かを判断し、
前記探索工程では、前記制御部が、前記干渉判断工程において、前記第3教示点に前記ロボットを動作させた際に前記ロボット又は前記一方の部材が前記障害物に干渉すると判断したときには、前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない前記ロボットの位置姿勢を探索し、
前記再設定工程では、前記制御部が、前記探索工程により、前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない前記ロボットの位置姿勢を探し当てた場合には、探し当てた前記ロボットの位置姿勢に基づき、前記第3教示点を再設定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の座標系校正方法。 - 前記探索工程では、前記制御部が、前記ロボットが可動範囲内となる条件の下で、前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない前記ロボットの位置姿勢を探索することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の座標系校正方法。
- ロボットが校正器及び視覚センサのうちいずれか一方の部材を支持し、制御部により前記ロボットを教示点で教示された位置姿勢に動作させて、前記視覚センサに前記校正器を撮像させ、撮像画像の処理結果に基づいて、前記ロボットを基準とした座標系と前記視覚センサを基準とした座標系との校正を行う座標系校正方法において、
前記制御部が、前記教示点として、少なくとも、第1教示点と第2教示点と、を設定する設定工程と、
前記制御部が、少なくとも、前記ロボット、前記一方の部材、及び前記ロボットの動作の障害となり得る障害物、に関する立体形状データを用いて、前記第1教示点及び前記第2教示点に前記ロボットを仮想的に動作させ、前記ロボット又は前記一方の部材が前記障害物に干渉するか否かを判断する干渉判断工程と、
前記制御部が、前記干渉判断工程において、前記第1教示点及び前記第2教示点のうち少なくとも一方の教示点に前記ロボットを仮想的に動作させた際に、前記ロボット又は前記一方の部材が前記障害物に干渉すると判断したときには、前記第1教示点に前記ロボットを動作させた際の前記校正器と、前記第2教示点に前記ロボットを動作させた際の前記校正器との相対的な位置姿勢を維持しながら、前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない前記ロボットの位置姿勢を探索する探索工程と、
前記制御部が、前記探索工程において探索した、前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない前記ロボットの位置姿勢に基づき、前記第1教示点及び前記第2教示点を再設定する再設定工程と、を備えたことを特徴とする座標系校正方法。 - 校正器を撮像する視覚センサと、
前記校正器及び前記視覚センサのうちいずれか一方の部材を支持するロボットと、
前記ロボットを教示点で教示された位置姿勢に動作させて、前記視覚センサに前記校正器を撮像させ、撮像画像の処理結果に基づいて前記ロボットを基準とした座標系と前記視覚センサを基準とした座標系との校正を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記教示点として、少なくとも、前記視覚センサの設計上の光軸を法線とする第1平面上に前記校正器の表面が位置し、かつ前記校正器の位置姿勢が互いに異なるよう前記ロボットを動作させる第1教示点及び第2教示点と、前記第1平面に対して交差する第2平面上に前記校正器の表面が位置するように前記ロボットを動作させる第3教示点と、を設定する設定処理と、
少なくとも、前記ロボット、前記一方の部材、及び前記ロボットの動作の障害となり得る障害物、に関する立体形状データを用いて、前記第1教示点及び前記第2教示点に前記ロボットを仮想的に動作させ、前記ロボット又は前記一方の部材が前記障害物に干渉するか否かを判断する干渉判断処理と、
前記干渉判断処理において、前記第1教示点及び前記第2教示点のうち少なくとも一方の教示点に前記ロボットを仮想的に動作させた際に前記ロボット又は前記一方の部材が前記障害物に干渉すると判断したときには、前記第1教示点に前記ロボットを動作させた際の前記校正器と、前記第2教示点に前記ロボットを動作させた際の前記校正器との相対的な位置姿勢を維持しながら、前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない前記ロボットの位置姿勢を探索する探索処理と、
前記探索処理において探索した、前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない前記ロボットの位置姿勢に基づき、前記第1教示点及び前記第2教示点を再設定する再設定処理と、を実行することを特徴とするロボットシステム。 - 校正器を撮像する視覚センサと、
前記校正器及び前記視覚センサのうちいずれか一方の部材を支持するロボットと、
前記ロボットを教示点で教示された位置姿勢に動作させて、前記視覚センサに前記校正器を撮像させ、撮像画像の処理結果に基づいて前記ロボットを基準とした座標系と前記視覚センサを基準とした座標系との校正を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記教示点として、少なくとも、第1教示点と第2教示点と、を設定する設定処理と、
少なくとも、前記ロボット、前記一方の部材、及び前記ロボットの動作の障害となり得る障害物、に関する立体形状データを用いて、前記第1教示点及び前記第2教示点に前記ロボットを仮想的に動作させ、前記ロボット又は前記一方の部材が前記障害物に干渉するか否かを判断する干渉判断処理と、
前記干渉判断処理において、前記第1教示点及び前記第2教示点のうち少なくとも一方の教示点に前記ロボットを仮想的に動作させた際に、前記ロボット又は前記一方の部材が前記障害物に干渉すると判断したときには、前記第1教示点に前記ロボットを動作させた際の前記校正器と、前記第2教示点に前記ロボットを動作させた際の前記校正器との相対的な位置姿勢を維持しながら、前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない前記ロボットの位置姿勢を探索する探索処理と、
前記探索処理において探索した、前記ロボット及び前記一方の部材が前記障害物に干渉しない前記ロボットの位置姿勢に基づき、前記第1教示点及び前記第2教示点を再設定する再設定処理と、実行することを特徴とするロボットシステム。 - コンピュータに、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の座標系校正方法の各工程を実行させるためのプログラム。
- 請求項9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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