JPH03251378A - ロボットのキャリブレーション方式 - Google Patents

ロボットのキャリブレーション方式

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JPH03251378A
JPH03251378A JP4893090A JP4893090A JPH03251378A JP H03251378 A JPH03251378 A JP H03251378A JP 4893090 A JP4893090 A JP 4893090A JP 4893090 A JP4893090 A JP 4893090A JP H03251378 A JPH03251378 A JP H03251378A
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calibration method
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Hiroshi Sugimura
杉村 洋
Yoshihisa Furukawa
善久 古川
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
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    • G05B19/408Numerical 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 data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
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    • GPHYSICS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はオフラインプログラム装置によって作成したオ
フラインプログラムを実際のロボットの動作プログラム
に変換するロボットのキャリブレーション方式に関し、
特に簡単な方法でロボットの幾何パラメータ誤差、ワー
ク配置誤差を補正するロボットのキャリブレーション方
式に関する。
〔従来の技術〕
自動車の溶接ライン等の大きなラインに使用されるロボ
ットでは、ラインの立ち上がり時間を短縮するために、
オフラインプログラムが不可欠となっている。一般にオ
フラインプログラム装置によって作成されたオフライン
プログラムはそのままロボットの動作プログラムとして
使用することはできない。ロボットの幾何パラメータに
よる誤差、ワークの配置誤差等の種々の誤差があり、こ
れらの誤差を補正する必要がある。
これらの誤差を個別に補正するには多大なコストを必要
とする。一方、様々な原因により発生する誤差はロボッ
トの作業座標系の誤差とみることができる。
これらの作業座標系の誤差を補正するものとして、ワー
ク上の3点をタッチアップにより求め、この点から同時
変換マ) IJフックス表される座標変換マトリックス
を求め、この座標変換マトリックスでオフラインプログ
ラム上の点あるいは姿勢を変換していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、3点のタッチアップではタッチアップ誤差が大
きく、座標変換マ) IJフックスは測定誤差が大きく
含まれていた。また、座標変換マ) IJフックスして
同時変換マ)IJフックス用いていたため、幾何パラメ
ータ誤差等による誤差を補正できなかった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、精
度よく簡単な方法でタッチアップできるロボットのキャ
リブレーション方式を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的はロボットの幾何パラメータを
含めて総合的に誤差補正を行えるロボットのキャリブレ
ーション方式を提供することを目的とする。
〔課題を解決するだめの手段〕
本発明では上記課題を解決するために、オフラインプロ
グラム装置によって作成したオフラインプログラムを実
際のロボットの動作プログラムに変換するロボットのキ
ャリブレーション方式において、少なくともワーク上の
同一平面上にない4点をロボットのベース座標系の座標
値としてタッチアップにより求める座標読み取り手段と
、前記ワーク上の点に対応するオフラインプログラムで
設定されたワークの基準座標系の点とから、前記ワーク
座標系の座標値と姿勢を、前記ベース座標系に変換する
変換マ) IJクスを求める演算手段と、前記変換マト
リクスによって、前記オフラインプログラムを前記動作
プログラムに変換するプログラム変換手段と、を有する
ことを特徴とするロボットのキャリブレーション方式が
、提供される。
〔作用〕
少な(とも、ロボットのベース座標系で測定したワーク
の同一平面上にない4点と、これに対応するオフライン
プログラムで設定されたワークの基準座標系の4点によ
って、オフラインプログラムでの点及び姿勢を動作プロ
グラム上の点及び姿勢に変換できる。このための変換マ
トリックスを求め、オフライン プログラムを動作プロ
グラムに変換する。これによって、ロボットの幾何パラ
メータ誤差、ワークの配置誤差等の誤差は全て補正され
る。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第2図は本発明を実施するだめの全体の構成図である。
オフラインプログラム装置10はオフラインでロボット
のオフラインプログラドを作成する。オフラインプ「1
グラム装置10は一一一般にワークステーション、パー
ソナルコンビ、−夕等が使用される。
ロボット制御装置20はマイクロブロセッザ構成で、ロ
ボット30のザーボモータを駆動して、ロボット30を
動作プログラムに従って動作させる。ロボット30のア
ーム31の先端にはタッチアップ用のセンサ32がある
。センサ32には近接スイッチ、静電容量スイッチ等が
使用される。
ロボット制御装置20はロボット30を制御してワーク
40の作業領域内の同一平面上にない4点P1〜P4を
タッチアップする。タッチアップはセンサ32を4点P
1〜P4にタッチさせて、その点でのロボット30のベ
ース座標系上の座標値を読み取る。
次にオフラインプログラムを動作プログラムに変換する
変換マ) IJソックス求める手段について述べる。
第1図は本発明のロボットのキャリブレーション方式の
一実施例のブロック図である。
オフラインプログラム装置10ではワークの基準座標系
を設定し、この基準座標系上でタッチアップ点Pw、i
の座標値を設定する。ここで、添え字のWはワーク座標
系を意味し、iは点の番号であり、少なくとも同一平面
上にない4点のタッチアップ点が必要である。また、必
要に応じてタッチアップ用の治具のデータ等を作成する
。この基準座標系上でオフラインプログラムを作成する
次にタッチアップ動作を実行する。タッチアップは」1
記のタッチアップ点Pw、iに対応した点をタッチアッ
プする。実際にタッチアップされた点Pr、1は座標読
み取り手段によって読み取られる。
すなわち、センサ32がタッチアップした時点でロボッ
ト30のロボットのベース座標系の座標値が読み取られ
る。
このタッチアップ点Pr+1の座標値は演算手段22に
送られ、変換マトリックスTを求める。まず、オフライ
ンプログラム上のワークの基準座標系上のタッチアップ
点ηを、 P w、l−[’Xw、l +  yw、I +  z
、、0,1]1輸−1,2,、n) −−−−−(1)
とする。
pr、iをタッチアップすることで得られるロボットベ
ース座標系での、点pw、iに対応する点を、P r、
i−〔Xr+ I +  V r+0.   、i、1
〕”r (i =1.2.   n)−−−−−(2)とする。
このとき点Pw、+を点P W+ 1に変換する変換マ
トリックスT(4X4)が存在するものとすると、Pr
1=T ’ Pw、t (i=1.2.   n)−−−−−(3)ここで、変
換マトリックスTを、 とする。
(3)式よりTのパラメータに対する3n個の方程式が
求まる。n=4のときは方程式よりTのパラメータが一
意にきまり、n〉4のときは、最小自乗法などによりT
のパラメータを推定する。
これから、変換マトリックスTを有するプログラム変換
手段23によって、オフラインプログラム11の座標値
及び姿勢を動作プログラム24に変換することができる
この変換はロボットの幾何パラメータによる誤差、ワー
クの位置及び姿勢誤差を含めているので、個別の誤差を
考慮する必要がなく、簡単にオフラインプログラム11
を正確な動作プログラム24に変換することができる。
上記の説明では、変換マトリックスの演算、オフライン
プログラムの動作プログラムへの変換はロボット制御装
置内で行うことで説明したが、これをハンドヘルドのパ
ーソナルコンピュータ等を使用して、現場で行うことも
できる。これによっ0 て、Tコボット制御装置の負担を軽減することができる
。また、これらの変換マトリックスの演算、オフライン
プログラムから動作プロゲラl、への変換をオフライン
プログラム装置で行うように構成することもできる。
上記の点pw、i及びpr、iは同一平面上にない4点
で足りるが、それ以−ヒの場合は、最小自乗法を用いて
パラメータaを求めることもできる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明では、少なくとも同一平面上
にない4点のタッチアップによって、変換マトリックス
を求めて、オフラインプログラムを動作プログラムに変
換するように構成したので、オフラインプログラムから
簡単に動作プログラムを得ることができる。従って、テ
ィーチングが簡単になり、ラインの立ぢ上がり時間の短
縮、ティーチング要員の削減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のロボットのキャリブレーション方式の
一実施例のブロック図、 第2図は本発明を実施するだめの全体の構成図である。 0 1 2 オフラインプログラム、装置 オフラインプログラム オフラインプログラAJ二のタッチ アップ点(P、、+) ロボット制御装置 座標読み取り手段 演算手段 プログラム変換手段 動作プログラト ロボット センサ ワーク

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)オフラインプログラム装置によって作成したオフ
    ラインプログラムを実際のロボットの動作プログラムに
    変換するロボットのキャリブレーション方式において、 少なくともワーク上の同一平面上にない4点をロボット
    のベース座標系の座標値としてタッチアップにより求め
    る座標読み取り手段と、 前記ワーク上の点に対応するオフラインプログラムで設
    定されたワークの基準座標系の点とから、前記ワーク座
    標系の座標値と姿勢を、前記ベース座標系に変換する変
    換マトリクスを求める演算手段と、 前記変換マトリクスによって、前記オフラインプログラ
    ムを前記動作プログラムに変換するプログラム変換手段
    と、 を有することを特徴とするロボットのキャリブレーショ
    ン方式。
  2. (2)前記座標読み取り手段は、ロボットのアームの先
    端に設けられたセンサを含むことを特徴とする請求項1
    記載のロボットのキャリブレーション方式。
  3. (3)前記タッチアップ点を5以上設け、変換マトリッ
    クスの要素を最小自乗法によって求めるように構成した
    ことを特徴とする請求項1記載のロボットのキャリブレ
    ーション方式。
  4. (4)前記演算手段及び前記プログラム変換手段をロボ
    ット制御装置に設けたことを特徴とする請求項1記載の
    ロボットのキャリブレーション方式。
  5. (5)前記演算手段及び前記変換手段をオフラインプロ
    グラム装置に設けたことを特徴とする請求項1記載のロ
    ボットのキャリブレーション方式。
  6. (6)前記演算手段及び前記変換手段をハンドヘルドの
    パーソナルコンピュータに設けたことを特徴とする請求
    項1記載のロボットのキャリブレーション方式。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008207199A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 溶接方法および溶接装置
JP2008279461A (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 溶接方法、溶接装置
JP2011230243A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 Yaskawa Electric Corp ロボットの教示手順校正装置および方法
JP2018114576A (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 ファナック株式会社 オフラインプログラミング装置及び位置パラメータ補正方法
DE112021002334T5 (de) 2020-04-14 2023-01-26 Fanuc Corporation Koordinatensystem-Einstellungssystem und Positions-/ Orientierungs-Messsystem
DE112021004632T5 (de) 2020-11-02 2023-06-29 Fanuc Corporation Robotersteuerungsvorrichtung und robotersystem

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5724264A (en) * 1993-07-16 1998-03-03 Immersion Human Interface Corp. Method and apparatus for tracking the position and orientation of a stylus and for digitizing a 3-D object
GB9424707D0 (en) * 1994-12-07 1995-02-01 Robot Simulations Ltd Control of industrial robots
US6374255B1 (en) 1996-05-21 2002-04-16 Immersion Corporation Haptic authoring
NL1005318C2 (nl) 1997-02-20 1998-08-24 Johan Massee Inrichting voor het bewerken van een werkstuk, alsmede werkwijzen voor toepassing bij een dergelijke inrichting.
US6104382A (en) 1997-10-31 2000-08-15 Immersion Corporation Force feedback transmission mechanisms
US6256011B1 (en) 1997-12-03 2001-07-03 Immersion Corporation Multi-function control device with force feedback
US6067077A (en) 1998-04-10 2000-05-23 Immersion Corporation Position sensing for force feedback devices
US6615112B1 (en) 1999-06-26 2003-09-02 Kuka Schweissanlagen Gmbh Method and device for calibrating robot measuring stations, manipulators and associated optical measuring devices
DE19931676C2 (de) * 1999-07-08 2002-07-11 Kuka Schweissanlagen Gmbh Verfahren zum Vermessen von Werkstücken und Bearbeitungsstation
US6693626B1 (en) 1999-12-07 2004-02-17 Immersion Corporation Haptic feedback using a keyboard device
DE10003611A1 (de) * 2000-01-28 2001-08-09 Duerr Systems Gmbh Verfahren zum Einmessen eines Roboters
ATE257941T1 (de) * 2000-03-29 2004-01-15 Tms Produktionssysteme Gmbh Weitgehend selbsttätige kalibrierung eines betätigungsarmes eines roboters
DE10062471A1 (de) * 2000-12-14 2002-07-04 Witzig & Frank Gmbh Bearbeitungseinrichtung und Maschinensteuerprogramm
DE10124044B4 (de) * 2001-05-16 2011-12-01 Kuka Systems Gmbh Verfahren zum Kalibrieren eines Bahnprogramms
DE10150225A1 (de) * 2001-10-12 2003-04-17 Tecmedic Gmbh Verfahren zur Verringerung von Fehlern bei der Positionierung eines Roboters gegenüber einem Werkstück
US6904823B2 (en) 2002-04-03 2005-06-14 Immersion Corporation Haptic shifting devices
US8917234B2 (en) 2002-10-15 2014-12-23 Immersion Corporation Products and processes for providing force sensations in a user interface
US8992322B2 (en) 2003-06-09 2015-03-31 Immersion Corporation Interactive gaming systems with haptic feedback
CN100489449C (zh) * 2006-06-30 2009-05-20 廊坊智通机器人系统有限公司 基于相对测量的工件坐标系统标定方法
CN100489448C (zh) * 2006-06-30 2009-05-20 廊坊智通机器人系统有限公司 一种工件坐标系统的标定方法
CN104656900A (zh) 2006-09-13 2015-05-27 意美森公司 用于游戏厅游戏触觉的系统和方法
US9486292B2 (en) 2008-02-14 2016-11-08 Immersion Corporation Systems and methods for real-time winding analysis for knot detection
JP2010052067A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Kawasaki Heavy Ind Ltd 自動仕上げ装置とその制御方法
US9104791B2 (en) 2009-05-28 2015-08-11 Immersion Corporation Systems and methods for editing a model of a physical system for a simulation
DE102010010920A1 (de) * 2010-03-10 2011-09-15 Eisenmann Ag Verfahren zum Kalibrieren eines Roboters
US9866924B2 (en) 2013-03-14 2018-01-09 Immersion Corporation Systems and methods for enhanced television interaction
EP2818283A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 Robotkonsult AB Method for robot calibration
CN113146613B (zh) * 2021-01-22 2022-11-04 吉林省计量科学研究院 一种工业机器人d-h参数三维自标定校准装置及方法
CN114347013A (zh) * 2021-11-05 2022-04-15 深港产学研基地(北京大学香港科技大学深圳研修院) 印刷电路板与fpc柔性电缆线的装配方法及相关设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62139003A (ja) * 1985-12-13 1987-06-22 Mitsubishi Electric Corp 外部にワ−ク位置検出用のセンサを備えたロボツトシステム
JPH07107644B2 (ja) * 1986-02-28 1995-11-15 株式会社小松製作所 ロボットの制御方法
JPS62218808A (ja) * 1986-03-20 1987-09-26 Tokyo Boeki Kk 三次元計測ロボットの計測精度補正方法
US4831549A (en) * 1987-07-28 1989-05-16 Brigham Young University Device and method for correction of robot inaccuracy

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008207199A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 溶接方法および溶接装置
JP2008279461A (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 溶接方法、溶接装置
JP2011230243A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 Yaskawa Electric Corp ロボットの教示手順校正装置および方法
JP2018114576A (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 ファナック株式会社 オフラインプログラミング装置及び位置パラメータ補正方法
US10406691B2 (en) 2017-01-17 2019-09-10 Fanuc Corporation Offline programming device and position-parameter correcting method
DE102018100420B4 (de) 2017-01-17 2022-02-17 Fanuc Corporation Offline-Programmierungseinrichtung und Positionsparameterkorrekturverfahren
DE112021002334T5 (de) 2020-04-14 2023-01-26 Fanuc Corporation Koordinatensystem-Einstellungssystem und Positions-/ Orientierungs-Messsystem
DE112021004632T5 (de) 2020-11-02 2023-06-29 Fanuc Corporation Robotersteuerungsvorrichtung und robotersystem

Also Published As

Publication number Publication date
EP0470257A1 (en) 1992-02-12
EP0470257A4 (en) 1992-06-03
WO1991012935A1 (en) 1991-09-05

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