JPH05177565A - ロボットのキャリブレーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】キャリブレーションを簡易に、精度よく、確実
に行う。 【構成】ロボットＲＢのエルボが左右対称でかつツール
先端Ｐが同一となる第１および第２の姿勢をティーチン
グした後、プレイバックしたときの軸３の回転角度を求
めるとともに、第１または第２の姿勢から軸３のみを駆
動してツール先端Ｐの第１および第２の位置から等距離
となる位置まで動かしたときの軸３の回転角度を求め、
各回転角度の偏差に基づき軸３の原点位置のキャリブレ
ーションを行う。ツールＴＬ各部の長さデータに基づき
ツール先端Ｐを定点に停止させ、ツールＴＬを該定点回
りに回転させる。所定回転位置にあるときのツールＴＬ
各部の方向と、この位置から正逆それぞれ９０度だけツ
ールＴＬを回転させたときのツール先端Ｐの第１および
第２の位置を求め、これら位置を結ぶベクトルのＴＬ各
部の方向における各成分に基づき長さデータと実際の長
さとの偏差を求め、長さデータを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水平多関節ロボットの所
定軸の原点位置のキャリブレーションおよびツールの各
部の長さのキャリブレーションを行なう装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるスカラ型と呼ばれる水平多関節
ロボットでは、アーム先端に取り付けられたツールの直
線補間、円弧補間移動およびツールの姿勢補間を制御す
る上で、その制御の精度はアーム同士がなす角を規定す
る軸の軸角度やアーム先端に取り付けられた際のツール
の各部の長さの精度によって大きな影響を受ける。そこ
で上記制御精度を確保すべく上記軸角度の原点位置やツ
ールの長さのキャリブレーションをロボット稼働前に行
うこととしていたが、従来においてこれらキャリブレー
ションは特殊な治具を用いて行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記軸角度の
原点位置やツール各部の長さのキャリブレーションを行
うにあたり、特殊治具を用いたときは、当該治具の精度
や治具を使うオペレータの技能（熟練度）に応じてキャ
リブレーションの優劣が決定されることになる。このた
め、精度のよくない治具を用いたり未熟練のオペレータ
が作業を行ったりしたときはキャリブレーションが正確
に行われずに上記制御精度の劣化を招来することとなっ
ていた。

【０００４】また、特殊治具のロボットへの取り付け、
取り外しには相当の時間を要するため、稼働中のロボッ
トのキャリブレーションを行うには、長時間の稼働停止
を余儀なくされ、作業効率が大幅に損なわれることにな
っていた。本発明はこうした実状に鑑みてなされたもの
であり、上記キャリブレーションを特殊治具を用いるこ
となく簡易にかつ精度よくしかも確実かつ短時間で行う
ことができるロボットのキャリブレーション装置を提供
することをその目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明の第１
発明では、第１のアームを左右方向に回動する第１のア
ーム回動軸と、前記第１のアームの先端に枢着された第
２のアームを左右方向に回動する第２のアーム回動軸
と、前記第２のアームの先端に装着されたツールを回動
するツール回動軸とを有した水平多関節ロボットにおけ
る前記第２のアーム回動軸の原点位置のキャリブレーシ
ョンを行うロボットのキャリブレーション装置におい
て、前記第１および第２のアームによるアーム姿勢が左
右対称となりかつ前記ツールの先端位置が一致するよう
に前記ロボットの第１および第２の姿勢をそれぞれティ
ーチングするティーチング手段と、前記ティーチング手
段のティーチング結果に基づき前記第１および第２のア
ーム回動軸ならびに前記ツール回動軸を駆動して前記第
１および第２の姿勢をそれぞれプレイバックするプレイ
バック手段と、前記プレイバック手段により前記第１お
よび第２の姿勢がプレイバックされた際に前記第２のア
ーム回動軸の回転角度を検出するとともに、当該第１の
姿勢における前記ツールの先端位置からの距離と当該第
２の姿勢における前記ツールの先端位置からの距離とが
等しくなる位置まで前記ツールの先端が移動するように
前記第２のアーム回動軸を駆動したときの該第２のアー
ム回動軸の回転角度を検出する角度検出手段と、前記角
度検出手段で検出された各回転角度の偏差に応じて前記
第２のアーム回動軸の原点位置を補正する手段とを具え
ている。

【０００６】また、本発明の第２発明では、第１のアー
ムを左右方向に回動する第１のアーム回動軸と、前記第
１のアームの先端に枢着された第２のアームを左右方向
に回動する第２のアーム回動軸と、前記第２のアームの
先端に装着されたツールを回動するツール回動軸とを有
した水平多関節ロボットにおける前記ツールの各部の長
さを示す長さデータのキャリブレーションを行うロボッ
トのキャリブレーション装置において、前記ツールの先
端が定点に停止され、かつ前記ツールが該定点回りに回
転するように前記長さデータに基づき前記第１および第
２のアーム回動軸並びに前記ツール回動軸を駆動制御す
るツール先端停止制御手段と、前記ツール先端停止制御
手段により前記ツールが回転制御された際に前記ツール
が所定回転位置にあるときの前記ツールの各部の方向を
それぞれ検出するとともに、当該所定回転位置から前記
ツールが正逆それぞれに９０度だけ回転したときの前記
ツール先端の第１および第２の位置をそれぞれ検出する
検出手段と、前記第１および第２の位置を結ぶベクトル
の成分を前記ツール各部の検出方向について求め、該求
めた成分に基づき前記長さデータで示される前記ツール
各部の長さと前記ツールが前記第２のアームに装着され
た際の前記ツール各部の長さとの偏差を演算して、該偏
差に応じて前記長さデータを補正する手段とを具えてい
る。

【０００７】

【作用】かかる第１発明の構成によれば、前記第１およ
び第２のアームによるアーム姿勢が左右対称となりかつ
前記ツールの先端位置が一致するように前記ロボットの
第１および第２の姿勢がそれぞれティーチングされる。
そして、このティーチング結果に基づき前記第１および
第２のアーム回動軸ならびに前記ツール回動軸が駆動さ
れ前記第１および第２の姿勢がそれぞれプレイバックさ
れる。こうして前記第１および第２の姿勢がプレイバッ
クされた際に前記第２のアーム回動軸の回転角度が検出
されるとともに、当該第１の姿勢における前記ツールの
先端位置からの距離と当該第２の姿勢における前記ツー
ルの先端位置からの距離とが等しくなる位置まで前記ツ
ールの先端が移動するように前記第２のアーム回動軸を
駆動したときの該第２のアーム回動軸の回転角度とが検
出される。しかして、これら検出された各回転角度の偏
差に応じて前記第２のアーム回動軸の原点位置が補正さ
れる。

【０００８】また、かかる第２発明の構成によれば、前
記ツールの先端が定点に停止され、かつ前記ツールが該
定点回りに回転するように前記長さデータに基づき前記
第１および第２のアーム回動軸並びに前記ツール回動軸
が駆動制御される。この際、前記ツールが所定回転位置
にあるときの前記ツールの各部の方向がそれぞれ検出さ
れるとともに、当該所定回転位置から前記ツールが正逆
それぞれに９０度だけ回転したときの前記ツール先端の
第１および第２の位置がそれぞれ検出される。そして前
記第１および第２の位置を結ぶベクトルの成分を前記ツ
ール各部の検出方向について求め、該求めた成分に基づ
き前記長さデータで示される前記ツール各部の長さと前
記ツールが前記第２のアームに装着された際の前記ツー
ル各部の長さとの偏差が演算され、該偏差に応じて前記
長さデータが補正される

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係るロボット
のキャリブレーション装置の実施例について説明する。

【００１０】さて、図９は、この発明が適用される４軸
の水平多関節ロボットＲＢの構成を斜視図にて示すもの
であり、同図に示すようにロボットＲＢは第１軸１〜第
４軸を有し、第４軸４にツールＴＬが装着されている。
ここで第２軸２〜第４軸４およびツールＴＬで構成され
る部分を説明の便宜上「エルボ」と呼称することにする
と、該エルボはスライド機構により動作する第１軸によ
り鉛直方向に直動される。第１軸の直動変位はθ1 で表
せられる。第２軸２は該第２軸２および第３軸３間の第
１のアーム５を水平方向（左右方向）に回動するもので
あり、軸角度はθ2 で表せられる。同様に第３軸３は該
第３軸３および第４軸４間の第２のアーム６を水平方向
に回動するものであり、軸角度はθ3 で表せられる。第
４軸はツールＴＬを水平方向に回動するものであり、軸
角度はθ4 で表せられる。

【００１１】かかるロボットＲＢは、図１０に示すよう
に、ロボットコントローラ１０に接続され、このロボッ
トコントローラ１０で行われる制御によって駆動され
る。また、ロボットＲＢの各軸の角度は図示しないエン
コーダによって検出され、検出値はロボットコントロー
ラ１０に入力される。ロボットコントローラ１０にはテ
ィーチングボックス２０が接続され、このティーチング
ボックス２０からティーチング（教示）指令が出力され
る。ティーチングボックス２０には、ティーチング用の
通常の操作ボタンの他に後述するキャリブレーション用
の操作ボタン３０が設けられている。ティーチングボッ
クス２０の操作により設定された内容はロボットコント
ローラ１０の図示しないメモリに記憶されるとともに、
図示しないＣＰＵは上記メモリの記憶内容に基づき後述
する図１および図２の処理を行う。以下、図１および図
３から図５を併せ参照してロボットＲＢの第３軸３の軸
角度θ3 、つまり第１のアーム５と第２のアーム６とが
なす角度θ3 の原点位置のキャリブレーションを行う第
１の実施例について説明する。

【００１２】図３はロボットＲＢの各軸の構成を概念的
に示したものであり、図４は図３の矢視Ｊ方向、つまり
上面を示している。図４は上記キャリブレーションが正
確になされている状態を示したものであり、第３軸３の
原点位置が第１のアーム５の延長線分Ｅとなっている。
なお、第２軸２および第４軸４の原点位置は特に規定さ
れておらず、これについてのキャリブレーションは行う
必要がない。ただし、軸角度の基準となる位置を示せば
第２軸２についてはロボットＲＢの正面中心線Ｄ（図９
参照）であり、また、第４軸４については第２のアーム
６である。

【００１３】ここで第２軸２を位置Ｄから右回りにθ2
だけ回転させるとともに第３軸３を原点位置Ｅから左回
りにθ3 だけ回転させ、さらに第４軸４を位置６から左
回りにθ4 だけ回転させてツール先端Ｐを所定位置に停
止させたものとする。このときエルボの姿勢ＳＰを仮に
状態０とする。そこでツール先端Ｐが上記所定位置に停
止されかつ同一姿勢のままとなるようエルボの姿勢ＳＰ
を状態０と中心線Ｄを対称中心にして対称となる状態１
にする。なお、このとき各軸２〜４の角度は状態０の場
合と絶対値は等しく、極性は反対となる（同図破線参
照、状態０と同一のものには符号にダッシュを付与して
いる）。

【００１４】しかし、図５に示すように第３軸３の本来
の原点位置Ｅが左回り方向にΔθ3だけずれてしまい原
点位置がＧとなってしまうことがある。かかる場合はキ
ャリブレーションを行う必要がある。このとき状態０に
おいて、第３軸３が原点位置Ｇから上記と同じ角度θ3
回転したものとすると、第４軸４はその本来の正しい位
置ＨC から第４軸４の軌跡ＨＬ上において左回り方向に
上記ずれ角Δθ3 に応じた距離だけ離間した位置Ｈ1 に
ずれてしまうことになる。状態１の場合も同様に第３軸
３´が原点位置Ｇから上記と同じ角度ーθ3 回転したも
のとすると、第４軸４´はその本来の正しい位置ＨC か
ら第４軸４´の軌跡ＨＬ´上において右回り方向に上記
ずれ角Δθ3 に応じた距離だけ離間した位置Ｈ2 にずれ
てしまうことになる。これに応じてツール先端Ｐの位置
も本来の位置ＴC からそれぞれ上記ずれ角Δθ3 に応じ
た距離だけずれてしまい、それぞれＴ1 （状態０）、Ｔ
2（状態１）となる。ここで対称性から明らかに両距離
（Ｔ1 とＴC との間、Ｔ2とＴC との間）は等しい。

【００１５】そこで第３軸３の原点位置のキャリブレー
ションを行うには上記ずれ角Δθ3を求めて、原点位置
ＧをーΔθ3 だけずらして原点位置Ｅに復帰させるよう
にすればよい。この場合、ずれ角Δθ3 は図５の幾何学
的関係から明らかなようにエルボの姿勢ＳＰを状態０と
状態１にしてやり、そのときのツール先端位置Ｔ1 、Ｔ
2 双方からの距離が等しい位置ＴC を求め、ツール先端
Ｐが位置Ｔ1 （またはＴ2 ）にあるとき第３軸３の角度
θ3 とツール先端Ｐが位置ＴC にあるときの第３軸３の
角度θ´3 との偏差として得ることができる。以下、か
かる原理に基づくキャリブレーションの様子を図１のフ
ローチャートを参照して説明する。

【００１６】オペレータがティーチングボックス２０の
上記キャリブレーション用のスイッチ３０を投入するこ
とで同図の処理がスタートされる。

【００１７】そこで、まず、エルボの姿勢ＳＰが状態０
で、ツール先端Ｐの位置が上記位置ＴC に位置されるよ
うにロボットＲＢの各軸２〜４をリモート操作して、そ
のときのツール先端位置Ｔc およびツール方向をティー
チングする。かかる位置および方向を示すデータは上記
メモリに記憶される（ステップ１０１）。つぎにエルボ
の状態が１で（ツール姿勢は変化させずに）、ツール先
端Ｐが上記と同じ位置ＴC になるようにロボットＲＢの
各軸２〜４をリモート操作して、そのときのツール先端
位置ＴC およびツール方向をティーチングする。ティー
チングデータは同様に上記メモリに記憶される（ステッ
プ１０２）。

【００１８】つぎに上記ティーチングされた内容をプレ
イバック（再生）する操作が行われる。すなわち、最初
にステップ１０１で記憶されたティーチングデータが上
記メモリから読み出され、このティーチングデータに逆
変換を施して各軸２〜４の軸角度θ2 、θ3 、θ4 が演
算される。そこでこれら演算値θ2 、θ3 、θ4 を目標
値として各軸２〜４を駆動するモータを駆動制御する。
これに応じてロボットＲＢは駆動され、ツール先端位置
Ｐは位置Ｔ1 に移動され、停止する。このときオペレー
タはツール先端Ｐの座標位置Ｔ1 に第１の目印を立てて
おく（ステップ１０３）。

【００１９】続いてステップ１０２で記憶されたティー
チングデータが読み出され、このティーチングデータに
逆変換を施して各軸２〜４の軸角度ーθ2 、ーθ3 、ー
θ4が演算される。そこでこれら演算値ーθ2 、ーθ3
、ーθ4 を目標値として各軸２〜４を駆動するモータ
を駆動制御する。これに応じてロボットＲＢは駆動さ
れ、ツール先端位置Ｐは位置Ｔ2 に移動され、停止す
る。このときオペレータはツール先端Ｐの座標位置Ｔ2
に第２の目印を立てておく（ステップ１０４）。ここで
第１の目印の位置（Ｔ1 ）と第２の目印の位置（Ｔ2 ）
とが一致しているか否かが判断される（ステップ１０
５）。このステップ１０５の判断結果がＹＥＳであり、
両目印の位置が等しい場合には、第３軸３の原点位置Ｅ
にはずれがないものとして処理は終了する（図４の場
合）。一方、ステップ１０５の判断結果がＮＯであり、
両目印の位置が等しくない場合には、現在のエルボ姿勢
ＳＰ＝１における第３軸３の角度の絶対値θ3 をエンコ
ーダで検出し、検出値θ3 を上記メモリに記憶しておく
（ステップ１０６）。そしてつぎにロボットＲＢの第３
軸３のみをリモート操作してツール先端Ｐを第１の目印
および第２の目印から等距離の位置ＴC に合わせ、その
ときの第３軸３の角度の絶対値θ´3 を上記エンコーダ
で検出し、該検出値を上記メモリに記憶しておく（ステ
ップ１０７）。

【００２０】つぎにステップ１０６、１０７で記憶され
た角度θ3 、θ´3 を読みだして第３軸３の原点位置ず
れがこれらの偏差Δθ3 ＝θ´3 ーθ3 として演算され
る。そして、演算されたずれ量ーΔθ3 だけ第３軸３の
原点位置をずらす処理を行う。なお、角度θ3 の極性は
図５において左回り方向がプラスであるものとする（図
５参照；ステップ１０８）。以上のようにして第３軸３
の原点位置のキャリブレーションがなされると、作業軌
跡のティーチングが正確になされ、補間制御が高精度に
行われる。しかも、キャリブレーションの作業は特殊な
治具を用いることないので未熟練なオペレータであって
も確実にかつ短時間で行うことができる。

【００２１】つぎに、図２および図６から図８を併せ参
照してツールＴＬの各部の長さのキャリブレーション、
つまりツールＴＬをロボットＲＢの第４軸４に取り付け
た際のツールＴＬの寸法ずれを補正するキャリブレーシ
ョンを行う第２の実施例について説明する。

【００２２】まず、この第２の実施例に適用される原理
について説明する。

【００２３】図６は図３の矢視Ｊ方向（上面）を示した
ものであり、上記キャリブレーションが正確になされて
いる場合を想定している。同図はツール先端Ｐを定点Ｃ
Ｏに停止させたままで、該定点ＣＯを回転中心にして第
４軸４を円弧状の軌跡ＣＬに沿って回転させツールＴＬ
を矢印Ｃに示すように回転させる動きを示している。以
下、かかる動きを説明の便宜のため「先端停止制御」と
呼称することにする。この先端停止制御は、定点ＣＯの
位置データと、ツールＴＬが第４軸４に配設された際の
該ツールＴＬの各部の長さを示す長さデータに基づき各
軸２〜４を駆動することにより行われる。ツールＴＬは
第４軸４の中心からコーナまでの部分の要素Ｌ1 とこの
要素Ｌ1 の先端に直角に形成され、コーナからツール先
端Ｐまでの部分の要素Ｌ2 とから成っている。ここで上
記メモリには上記長さデータとして要素Ｌ1 、Ｌ2 の長
さはそれぞれＴx 、ＴY であるという内容が記憶されて
いる。

【００２４】しかし、ツールＴＬを第４軸４に取り付け
るときの取り付け誤差等によって実際には要素Ｌ1 の長
さはＴ´x に、要素Ｌ2 の長さはＴ´Y になっていしま
い（図７実線参照）、上記メモリに記憶された長さデー
タＴx 、ＴY （図７破線参照）とそれぞれ偏差ΔＴX 、
ΔＴY だけ異なってしまう。

【００２５】よって、この場合、上記メモリに格納され
た長さデータＴx 、ＴY に基づきツールＴＬの先端停止
制御を行ったものとすると、ツール先端Ｐは実際には軌
跡ＣＴＬを描くことになり、定点ＣＯに停止されないこ
とになる（図７参照）。なお、この場合、第３軸３の原
点位置ずれは発生していないことを前提としている。こ
こでツールＴＬの回転方向を仮に右回り方向をプラスと
して定義して（図７参照）、ツール先端位置の幾何学的
関係を検討してみると、図８に示すようにツール先端Ｐ
が位置Ｐ0 にあるときの要素Ｌ1 の方向を示す単位ベク
トルをｔx 、要素Ｌ2 の方向を示す単位ベクトルをｔY
とし、ツール先端Ｐを位置Ｐ0 から回転角Ｃ＝９０度だ
け回転させたときの位置をＰ1 、回転角Ｃ＝ー９０度だ
け回転させたときの位置をＰ2 とすれば、Ｐ1 を始点と
しＰ2 を終点とするベクトルΔは、 Δ＝ー２ΔＴY ・ｔX ＋２ΔＴX ・ｔY …（１） となるのは明かである。したがって、ベクトルΔが得ら
れれば、これにより偏差ΔＴX 、ΔＴY を知ることがで
き、この偏差に基づき上記メモリに記憶された長さデー
タの内容を補正するキャリブレーションを行うことがで
きる。以下、かかる原理に基づくキャリブレーションの
様子を図２のフローチャートを参照して説明する。

【００２６】オペレータがティーチングボックス２０の
上記キャリブレーション用のスイッチ３０を投入するこ
とで同図の処理がスタートされる。

【００２７】まず、最初にツール先端Ｐが定点ＣＯに位
置され、かつツールＴＬの回転角度Ｃが所定の角度にな
るように上記メモリに記憶された長さデータに基づき各
軸２〜４をリモート操作する。この結果、ツール先端位
置は、長さデータと実際の長さとの間にずれがあるとき
は上述するようにＣＯではなくＰ0 となる。このときの
ツールＴＬの回転角度Ｃを０度と定義する（図８参照；
ステップ２０１）。そしてステップ２０１のツール姿勢
における要素Ｌ1 の方向単位ベクトルおよび要素Ｌ2 の
方向単位ベクトルｔX 、ｔY をそれぞれエンコーダの出
力に基づき求め、記憶しておく（ステップ２０２）。つ
ぎに上記長さデータに基づく先端停止制御を行い、ツー
ル先端Ｐが定点ＣＯに位置されるようにツール先端ＴＬ
の回転角度Ｃを右回りに９０度だけ回転させる。この結
果、上記長さずれのためツール先端位置はＣＯではなく
Ｐ1 となる。そしてこのツール先端位置Ｐ1 に目印を立
てておく（ステップ２０３）。今度は回転角度Ｃ＝０度
を起点にして逆回りに９０度回転させる同様な先端停止
制御を行う。しかしてツール先端位置はＣＯでなくてＰ
2 となる（図８参照；ステップ２０４）。

【００２８】ここで、現在のツール先端位置Ｐ2 とステ
ップ２０３でセットされた目印の位置Ｐ1 とが一致して
いるか否かが判断される（ステップ２０５）。ステップ
２０５の判断結果がＹＥＳである場合は、長さデータと
実際の長さとの間にずれがなく先端停止制御が正確にな
され、ツール先端Ｐは常に定点ＣＯにある場合なので以
下の処理を行う必要がなく、ここで処理は終了する。一
方、ステップ２０５の判断結果がＮＯである場合には、
つぎのステップ２０６において目印の位置Ｐ1を始点と
し、現在のツール先端位置Ｐ2 を終点とするベクトルΔ
を、ステップ２０２で記憶した単位ベクトルｔX 、ｔY
の成分に分解する処理を行う。この結果、ベクトルΔを
下記（１）´式として得ることができる。

【００２９】Δ＝ａ・ｔX ＋ｂ・ｔY …（１）´ よって、前記（１）式との比較により要素Ｌ1 の偏差Δ
ＴX をｔY の係数ｂに１／２を乗じたものとして、また
要素Ｌ2 の偏差ΔＴY をｔX の係数ａにー１／２を乗じ
たものとして求めることができる。こうして得られた偏
差ΔＴX 、ΔＴY を上記メモリの記憶データＴX 、ＴY
にそれぞれ加算して、補正長さデータＴX ＋ΔＴX （＝
Ｔ´X ）、ＴY ＋ΔＴY （＝Ｔ´Y ）を上記メモリに更
新、記憶する（ステップ２０７）。以上のようにしてツ
ールＴＬの長さデータのキャリブレーションがなされる
と、作業軌跡のティーチングが正確になされ、補間制御
が高精度に行われる。しかも、キャリブレーションの作
業は特殊な治具を用いることないので未熟練なオペレー
タであっても確実にかつ短時間で行うことができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、水
平多関節ロボットの第３軸の原点位置およびツール各部
の長さのキャリブレーションを簡易にかつ常に正確に行
うことができるようになる。しかも、特殊工具を使用す
る場合に較べて熟練を要することがなく短時間でキャリ
ブレーションが行える。このため、ロボットの軌跡制御
の精度および作業効率が大幅に向上するとともにオペレ
ータにかかる負担が大幅に軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係るロボットのキャリブレーシ
ョン装置の第１の実施例を示すフローチャートである。

【図２】図２は本発明に係るロボットのキャリブレーシ
ョン装置の第２の実施例を示すフローチャートである。

【図３】図３は実施例が適用される水平多関節ロボット
の各軸の動きを概念的に示す図である。

【図４】図４は図３を上面からみた図であり、第１の実
施例を説明するために用いた図である。

【図５】図５は図３を上面からみた図であり、第１の実
施例を説明するために用いた図である。

【図６】図６は図３を上面からみた図であり、第２の実
施例を説明するために用いた図である。

【図７】図７は図３を上面からみた図であり、第２の実
施例を説明するために用いた図である。

【図８】図８は図３を上面からみた図であり、第２の実
施例を説明するために用いた図である。

【図９】図９は実施例が適用される水平多関節ロボット
の構成を示す斜視図である。

【図１０】図１０は図９のロボットの制御系の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１ 第１軸 ２ 第２軸 ３ 第３軸 ４ 第４軸 ５ 第１のアーム ６ 第２のアーム １０ ロボットコントローラ ２０ ティーチングボックス ３０ キャリブレーション用スイッチ ＲＢ ロボット ＴＬ ツール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のアームを左右方向に回動する
   第１のアーム回動軸と、前記第１のアームの先端に枢着
   された第２のアームを左右方向に回動する第２のアーム
   回動軸と、前記第２のアームの先端に装着されたツール
   を回動するツール回動軸とを有した水平多関節ロボット
   における前記第２のアーム回動軸の原点位置のキャリブ
   レーションを行うロボットのキャリブレーション装置に
   おいて、前記第１および第２のアームによるアーム姿勢
   が左右対称となりかつ前記ツールの先端位置が一致する
   ように前記ロボットの第１および第２の姿勢をそれぞれ
   ティーチングするティーチング手段と、 前記ティーチング手段のティーチング結果に基づき前記
   第１および第２のアーム回動軸ならびに前記ツール回動
   軸を駆動して前記第１および第２の姿勢をそれぞれプレ
   イバックするプレイバック手段と、 前記プレイバック手段により前記第１および第２の姿勢
   がプレイバックされた際に前記第２のアーム回動軸の回
   転角度を検出するとともに、当該第１の姿勢における前
   記ツールの先端位置からの距離と当該第２の姿勢におけ
   る前記ツールの先端位置からの距離とが等しくなる位置
   まで前記ツールの先端が移動するように前記第２のアー
   ム回動軸を駆動したときの該第２のアーム回動軸の回転
   角度を検出する角度検出手段と、 前記角度検出手段で検出された各回転角度の偏差に応じ
   て前記第２のアーム回動軸の原点位置を補正する手段と
   を具えたロボットのキャリブレーション装置。
2. 【請求項２】 第１のアームを左右方向に回動する
   第１のアーム回動軸と、前記第１のアームの先端に枢着
   された第２のアームを左右方向に回動する第２のアーム
   回動軸と、前記第２のアームの先端に装着されたツール
   を回動するツール回動軸とを有した水平多関節ロボット
   における前記ツールの各部の長さを示す長さデータのキ
   ャリブレーションを行うロボットのキャリブレーション
   装置において、 前記ツールの先端が定点に停止され、かつ前記ツールが
   該定点回りに回転するように前記長さデータに基づき前
   記第１および第２のアーム回動軸並びに前記ツール回動
   軸を駆動制御するツール先端停止制御手段と、 前記ツール先端停止制御手段により前記ツールが回転制
   御された際に前記ツールが所定回転位置にあるときの前
   記ツールの各部の方向をそれぞれ検出するとともに、当
   該所定回転位置から前記ツールが正逆それぞれに９０度
   だけ回転したときの前記ツール先端の第１および第２の
   位置をそれぞれ検出する検出手段と、 前記第１および第２の位置を結ぶベクトルの成分を前記
   ツール各部の検出方向について求め、該求めた成分に基
   づき前記長さデータで示される前記ツール各部の長さと
   前記ツールが前記第２のアームに装着された際の前記ツ
   ール各部の長さとの偏差を演算して、該偏差に応じて前
   記長さデータを補正する手段とを具えたロボットのキャ
   リブレーション装置。