JPH05233055A - Device and method for teaching robot - Google Patents

Device and method for teaching robot

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JPH05233055A
JPH05233055A JP7344692A JP7344692A JPH05233055A JP H05233055 A JPH05233055 A JP H05233055A JP 7344692 A JP7344692 A JP 7344692A JP 7344692 A JP7344692 A JP 7344692A JP H05233055 A JPH05233055 A JP H05233055A
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JP
Japan
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image
teaching
robot
output
coordinate
Prior art date
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Pending
Application number
JP7344692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Otomo
友 篤 大
Masanobu Nagata
田 正 伸 永
Original Assignee
Kumamoto Techno Porisu Zaidan
財団法人熊本テクノポリス財団
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kumamoto Techno Porisu Zaidan, 財団法人熊本テクノポリス財団 filed Critical Kumamoto Techno Porisu Zaidan
Priority to JP7344692A priority Critical patent/JPH05233055A/en
Publication of JPH05233055A publication Critical patent/JPH05233055A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable teaching only with the instruction of a teaching tool, to improve accuracy and to shorten teaching time by extracting only the picture of the teaching tool from difference between the initial image of an image pickup device and a teaching picture, calculating teaching information from this picture and executing the coordinate transformation of this information. CONSTITUTION:The image of a machining object W loaded at a machining position, namely, on a work stand 21 is picked up by image pickup devices 12L and 12R, and the initial picture is obtained. The image of the machining object W is picked up by the image pickup devices 12L and 12R while instructing them by a teaching tool 11, and the teaching picture is obtained. These initial picture and teaching picture are held by an arithmetic unit 18A, only the picture of the teaching tool 11 is extracted from difference between these pictures, and the teaching information is extracted from this picture. This teaching information is transformed from a camera coordinate system to a robot coordinate system by the arithmetic unit 18A and applied to a robot 20. Thus, teaching is enabled only by instructing the machining object W with the teaching tool 11, the delicate position and posture of an end effector 22 can be easily taught, and teaching time can be considerably shortened.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の目的】 【0002】 【産業上の利用分野】本発明は、エンドエフェクタによ
る工作物の工作箇所と工作物を工作する際のエンドエフ
ェクタの工作姿勢とをロボットに対して教示するロボッ
ト教示装置およびロボット教示方法に関し、特に、工作
物に対するエンドエフェクタの工作箇所および工作姿勢
を教示具で工作物を直接に指示しつつ撮像手段によって
撮像して得た画像信号を処理することにより教示具によ
る指示内容をロボットに教示してなるロボット教示装置
およびロボット教示方法に関するものである。 【0003】 【従来の技術】従来、この種のロボット教示装置および
ロボット教示方法としては、(i) ティーチングボックス
などの教示装置を用いてロボットを間接的に操作して工
作物に対する作業に所要の特定点におけるエンドエフェ
クタの座標情報をロボットに対して直接に教示するもの
が提案され、また(ii)作業員がロボットの先端部すなわ
ちエンドエフェクタを待機位置から工作位置まで実際か
つ直接に移動してエンドエフェクタの軌跡および工作姿
勢を教示してなるものが提案されていた。 【0004】 【解決すべき問題点】しかしながら、従来のロボット教
示装置およびロボット教示方法では、(i) ティーチング
ボックスなどの教示装置を利用する場合、ロボットを間
接的に操作するので、エンドエフェクタによる工作物の
工作箇所およびエンドエフェクタの工作姿勢を精密に決
定することが困難という欠点があり、また(ii)作業員が
エンドエフェクタを移動する場合、エンドエフェクタを
人力で直接に移動しなければならないので、小型のロボ
ットしか対象とできない欠点があり、加えて(iii) ティ
ーチングボックスなどの教示装置を利用する場合もまた
作業員がエンドエフェクタを移動する場合もともに、ロ
ボットを実際に操作する必要があるので、教示に長時間
を要する欠点があった。 【0005】そこで、本発明は、これらの欠点を除去す
る目的で、工作位置におかれた工作物を撮像装置によっ
て撮像して得られた初期画像と工作位置におかれた工作
物を教示具で指示しつつ撮像装置によって撮像して得ら
れた教示画像との間の差から教示具画像を取り出し教示
具画像から教示情報を算出してカメラ座標系からロボッ
ト座標系へ座標変換しロボットに与えることによりロボ
ットに教示してなるロボット教示装置およびロボット教
示方法を提供せんとするものである。 【0006】 【発明の構成】 【0007】 【問題点の解決手段】本発明により提供される問題点の
第1の解決手段は、「エンドエフェクタによる工作物の
工作箇所と工作物を工作する際のエンドエフェクタの工
作姿勢とをロボットに対して教示するロボット教示装置
において、(a) 工作物の工作箇所に接近して指示するこ
とによりエンドエフェクタによる工作物の工作箇所およ
びエンドエフェクタの工作姿勢を教示するための教示具
(11)と、(b) 教示具(11)による教示に際して工作位置に
配置された工作物を撮像しかつ工作位置に配置された工
作物および教示具(11)を撮像するための撮像装置(12L,1
2R) と、(c) 撮像装置(12L,12R) の出力端に入力端が接
続されかつ出力端がロボットに接続されており、撮像装
置(12L,12R) の撮像した工作物の画像信号と撮像装置(1
2L,12R) の撮像した工作物および教示具(11)の画像信号
との間の差を求めて教示具(11)の画像信号を取り出し、
教示具(11)の画像信号から教示情報を算出し、教示情報
をカメラ座標系からロボット座標系に座標変換してロボ
ットに与えるための演算装置(18A) とを備えてなること
を特徴とするロボット教示装置」である。 【0008】また、本発明により提供される問題点の第
2の解決手段は、「エンドエフェクタによって工作物を
工作すべき工作箇所と工作物を工作する際のエンドエフ
ェクタの工作姿勢とをロボットに対して教示するロボッ
ト教示装置において、(a) 工作物の工作箇所に接近して
指示することによりエンドエフェクタによる工作物の工
作箇所およびエンドエフェクタの工作姿勢を教示するた
めの教示具(11)と、(b) 座標変換行列を求めるに際して
エンドエフェクタを撮像し、かつ教示具(11)による教示
に際して工作位置に配置された工作物を撮像しかつ工作
位置に配置された工作物および教示具(11)を撮像するた
めの撮像装置(12L,12R) と、(c) 撮像装置(12L,12R) の
出力端およびロボットの出力端にそれぞれ第1,第2の
入力端が接続されかつ出力端がロボットに接続されてお
り、撮像装置(12L,12R) の撮像したエンドエフェクタの
画像信号に基づきエンドエフェクタのカメラ座標系にお
ける座標を求めてロボットから与えられたロボット座標
系におけるエンドエフェクタの座標と比較することによ
りカメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列を
求め、撮像装置(12L,12R) の撮像した工作物の画像信号
と撮像装置(12L,12R) の撮像した工作物および教示具(1
1)の画像信号との間の差を求めて教示具(11)の画像信号
を取り出し、教示具(11)の画像信号から教示情報を算出
し、教示情報を座標変換行列に基づきカメラ座標系から
ロボット座標系に座標変換してロボットに与えるための
演算装置(18A) とを備えてなることを特徴とするロボッ
ト教示装置」である。 【0009】更に、本発明により提供される問題点の第
3の解決手段は、「エンドエフェクタによって工作物を
工作すべき工作箇所と工作物を工作する際のエンドエフ
ェクタの工作姿勢とをロボットに対して教示するロボッ
ト教示方法において、(a) 工作位置に配置された工作物
を撮像装置(12L,12R) によって撮像して工作物の画像信
号を得るための第1の撮像工程と、(b) 工作位置に配置
された工作物を教示具(11)によって指示しつつ撮像装置
(12L,12R) によって撮像して工作物および教示具(11)の
画像信号を得るための第2の撮像工程と、(c) 第1の撮
像工程で得られた工作物の画像信号と第2の撮像工程で
得られた工作物および教示具(11)の画像信号との間の差
を求めて教示具(11)の画像信号を得るための画像取出工
程と、(d) 画像取出工程で取り出された教示具(11)の画
像信号を処理して教示情報を求めるための教示情報算出
工程と、(e) 教示情報算出工程で求められた教示情報を
カメラ座標系からロボット座標系へ座標変換してロボッ
トに与えるための座標変換工程とを備えてなることを特
徴とするロボット教示方法」である。 【0010】加えて、本発明により提供される問題点の
第4の解決手段は、「エンドエフェクタによって工作物
を工作すべき工作箇所と工作物を工作する際のエンドエ
フェクタの工作姿勢とをロボットに対して教示するロボ
ット教示方法において、(a) 工作位置に配置された工作
物を撮像装置(12L,12R) によって撮像して工作物の画像
信号を得るための第1の撮像工程と、(b) 工作位置に配
置された工作物を教示具(11)によって指示しつつ撮像装
置(12L,12R) によって撮像して工作物および教示具(11)
の画像信号を得るための第2の撮像工程と、(c) 第1の
撮像工程で得られた工作物の画像信号と第2の撮像工程
で得られた工作物および教示具(11)の画像信号との間の
差を求めて教示具(11)の画像信号を得るための画像取出
工程と、(d) 画像取出工程で取り出された教示具(11)の
画像信号を処理して教示情報を求めるための教示情報算
出工程と、(e) 教示情報算出工程で求められた教示情報
をカメラ座標系からロボット座標系へ座標変換してロボ
ットに与えるための座標変換工程と、(f) エンドエフェ
クタを撮像装置によって撮像してエンドエフェクタの画
像信号を得るための第3の撮像工程と、(g) 第3の撮像
工程で得られたエンドエフェクタの画像信号を処理して
カメラ座標系におけるエンドエフェクタの座標を求める
ための座標算出工程と、(h) ロボットからロボット座標
系におけるエンドエフェクタの座標を受け取るための座
標読出工程と、(i) 座標算出工程で得られたカメラ座標
系におけるエンドエフェクタの座標と座標読出工程でロ
ボットから与えられたロボット座標系におけるエンドエ
フェクタの座標とに基づきカメラ座標系からロボット座
標系への座標変換行列を算出して座標変換工程に供する
ための座標変換行列算出工程とを備えてなることを特徴
とするロボット教示方法」である。 【0011】 【作用】本発明にかかるロボット教示装置は、上述の
[問題点の解決手段]の欄に第1の解決手段および第2
の解決手段として明示したごとく構成されているので、
(i) 教示具によって工作物を指示するのみで工作物に
対する工作要領を教示可能とする作用をなし、ひいては
(ii) エンドエフェクタの工作物に対する微妙な位置な
らびに姿勢を教示容易とする作用をなし、また(iii)
教示のために要する時間を大幅に短縮する作用をなし、
併せて(iv) 各種ロボットに対し適用可能とする作用を
なす。 【0012】本発明にかかるロボット教示方法は、上述
の[問題点の解決手段]の欄に第3の解決手段および第
4の解決手段として明示したごとく構成されているの
で、同様に、上記(i) 〜(iv)の作用をなす。 【0013】 【実施例】次に、本発明にかかるロボット教示装置およ
びロボット教示方法について、その好ましい実施例を挙
げ、添付図面を参照しつつ、具体的に説明する。 【0014】しかしながら、以下に説明する実施例は、
本発明の理解を容易化ないし促進化するために記載され
るものであって、本発明を限定するために記載されるも
のではない。 【0015】換言すれば、以下に説明する実施例におい
て開示される各要素は、本発明の精神ならびに技術的範
囲に属する全ての設計変更ならびに均等物置換を含むも
のである。 【0016】(添付図面の説明) 【0017】図1は、本発明にかかるロボット教示装置
の第1ないし第6の実施例を共通に示すための斜視図で
あって、教示具11で工作物Wの工作箇所を指示している
状態を示している。 【0018】図2は、図1に示した第1の実施例の回路
構成の主要部を示すためのブロック回路図である。 【0019】図3は、図1に示した第2の実施例の回路
構成の主要部を示すためのブロック回路図である。 【0020】図4は、図1に示した第3の実施例の回路
構成の主要部を示すためのブロック回路図である。 【0021】図5は、図1に示した第4の実施例の回路
構成の主要部を示すためのブロック回路図である。 【0022】図6は、図1に示した第1ないし第4の実
施例の作用を示すためのフローチャート図である。 【0023】図7は、図1に示した第5の実施例の回路
構成の主要部を示すためのブロック回路図である。 【0024】図8は、図1に示した第6の実施例の回路
構成の主要部を示すためのブロック回路図である。 【0025】図9は、図1に示した第5および第6の実
施例の作用を示すためのフローチャート図である。 【0026】図10(a)(b)は、図1に示した第1ないし
第6の実施例の作用を共通に示すための斜視図であっ
て、それぞれ撮像装置12L,12R で撮像した工作物Wの画
像を示している。 【0027】図11(a)(b)は、図1に示した第ないし第
6の実施例の作用を共通に示すための斜視図であって、
それぞれ撮像装置12L,12R で撮像した工作物Wおよび教
示具11の画像を示している。 【0028】図12(a) は、図1に示した第1ないし第
6の実施例の作用を共通に示すための正面図であって、
図11(a)(b)に示した工作物Wおよび教示具11の画像を
適宜に処理して求められたものを示している。 【0029】図12(b) は、図1に示した第1ないし第
6の実施例の作用を共通に示すための側面図であって、
図11(a)(b)に示した工作物Wおよび教示具11の画像を
適宜に処理して求められたものを示している。 【0030】図13(a)(b)は、図1に示した第1ないし
第6の実施例の作用を共通に示すための斜視図であっ
て、それぞれ図11(a)(b)に示した工作物Wおよび教示
具11の画像から図10(a)(b)に示した工作物Wの画像を
減算して得た教示具11の画像を示している。 【0031】(第1の実施例の構成) 【0032】まず、図1,図2および図6を参照しつ
つ、本発明にかかるロボット教示装置の第1の実施例に
ついて、その構成を詳細に説明する。 【0033】20は、ロボットであって、工作位置すなわ
ち作業台21上に載置された対象物すなわち工作物Wをエ
ンドエフェクタ22によって工作するためのロボット本体
23と、ロボット本体23に対し接続線24を介して接続され
ておりロボット本体23を制御してエンドエフェクタ22を
工作物Wに対して接近せしめかつエンドエフェクタ22に
工作物Wに対する所望の工作を実行せしめ再びエンドエ
フェクタ22を工作物Wから離間せしめるためのロボット
制御装置25とを、備えている。ちなみに、ロボット20
しては、以下の説明から明らかなごとく、特に制約はな
いが、産業用ロボットであれば、本発明の利益を十分に
反映できるので、好ましい。また、工作物Wに対するエ
ンドエフェクタ22による工作とは、工作物Wに対する加
工あるいは工作物Wの把持などの工作物Wに対する作業
を全て包有している。 【0034】10は、ロボット20に対し工作物Wの工作要
領 (すなわちエンドエフェクタ22による工作物Wの工作
箇所W0 およびそのときのエンドエフェクタ22の工作姿
勢)を教示するための本発明にかかるロボット教示装置
であって、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示するための教示
具11と、工作物Wの配置される工作位置を視野 (すなわ
ち撮像可能範囲) 内に含んでおり座標変換行列算出工程
でエンドエフェクタ22を撮像しかつ教示工程で工作位置
に配置された工作物Wを撮像し併せて工作物Wおよび教
示具11を撮像して所定時間 (たとえば 0.5秒) ごとに送
出するための2つの撮像装置12L,12R と、工作位置に配
置された工作物Wの撮像に好適な高さに所望の距離を隔
てて2つの撮像装置12L,12R を保持するための支持台13
と、2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接
続線14L,14R を介して接続されており2つの撮像装置12
L,12R の撮像した画像信号を受け取り後述の制御信号が
与えられたとき所定時間 (たとえば 0.5秒) だけ出力す
るための画像伝送装置15とを、備えている。ここで、教
示具11は、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示できる形状であ
れば、所望に応じて適宜の形状ないし構造とすればよい
が、たとえば、工作物Wの工作箇所W0 に接近して指示
するための第1の頂点P1 と第1の頂点P1 に協同して
工作物Wに対するエンドエフェクタ22の工作姿勢を指示
するための第2,第3の頂点P2,P3 とを包有した二等
辺三角形 (この場合について説明する) などの三角形の
形状をもつ教示板11A と、教示板11A に先端部が取り付
けられており基端部が教示工程に際し作業員によって把
持される把持部材11B とを包有しておれば、好ましい。
また、2つの撮像装置12L,12R が備えられている根拠
は、エンドエフェクタ22および教示具11に含まれた教示
板11A の頂点P1 〜P3 の三次元座標を求めることを確
保するためである。それ故、本発明では、エンドエフェ
クタ22および教示具11に含まれた教示板11A の頂点P1
〜P3 の三次元座標を求められる限り、2つの撮像装置
12L,12R に代え、他の所望の撮像装置を採用してもよ
い。 【0035】本発明にかかるロボット教示装置10は、ま
た、画像伝送装置15の出力端に対し第1,第2の入力端
がともに接続線16L,16R を介して接続されかつ第1,第
2の入出力端がそれぞれロボット制御装置25に対し接続
線17A,17B を介して接続されており座標変換行列算出工
程および教示工程で接続線19を介して画像伝送装置15を
制御するための制御信号を与えかつ座標変換行列算出工
程で接続線17B を介してロボット制御装置25に対しエン
ドエフェクタ22のロボット座標系における座標を読み出
すための制御信号を与えかつ座標変換行列算出工程で画
像伝送装置15から接続線16L,16R を介して与えられた画
像信号を適宜に処理してエンドエフェクタ22のカメラ座
標系における座標を算出しロボット制御装置25から接続
線17A を介して与えられたエンドエフェクタ22のロボッ
ト座標系における座標と比較することにより座標変換行
列を求めかつ教示工程で画像伝送装置15から接続線16L,
16R を介して与えられた画像信号を適宜に処理して教示
情報を取り出したのち座標変換行列に基づいてカメラ座
標系からロボット座標系へ座標変換し接続線17B を介し
てロボット制御装置25から教示情報の送出要求が与えら
れたとき接続線17Aを介してロボット制御装置25に与え
るための演算制御装置18とを、備えている。ここでは、
教示情報として、説明の都合上、エンドエフェクタ22に
よる工作物Wの工作箇所W0 を指示して教示する教示具
11の教示板11A の頂点P1 の座標と、そのときのエンド
エフェクタ22の工作姿勢に対応する教示具11の教示板11
A の頂点P1 と頂点P2,P3 の中間点P4 とを結ぶ直線
dとを採用しているが、本発明は、これらに限定される
ものではなく、これらに代え、教示具11の教示板11A の
頂点P1 〜P3 の座標 (“教示具11の座標”という) を
採用してもよい。教示情報として教示具11の座標を採用
する場合、ロボット制御装置25は、演算制御装置18から
与えられる教示情報から、工作物Wの工作要領 (すなわ
ちエンドエフェクタ22による工作物Wの工作箇所W0
よびそのときのエンドエフェクタ22の工作姿勢) を求め
る。 【0036】演算制御装置18は、画像伝送装置15の出力
端に対し入力端が接続線16L,16R を介して接続されかつ
入出力端がロボット制御装置25に対し接続線17A を介し
て接続されており座標変換行列算出工程で画像伝送装置
15から与えられた画像信号を適宜に処理してエンドエフ
ェクタ22のカメラ座標系における座標を算出しロボット
制御装置25から与えられたエンドエフェクタ22のロボッ
ト座標系における座標と比較して座標変換行列を求めか
つ教示工程で画像伝送装置15から与えられた画像信号を
適宜に処理して教示情報を取り出したのち座標変換行列
に基づいてカメラ座標系からロボット座標系へ座標変換
し接続線17A を介してロボット制御装置25に与えるため
の演算装置18A と、画像伝送装置15の制御端に対し第1
の出力端が接続線19を介して接続されかつ入出力端がロ
ボット制御装置25に対し接続線17B を介して接続されか
つ第2の出力端が演算装置18A の制御端に対し接続線
(図示せず)を介して接続されており座標変換行列算出
工程および教示工程で画像伝送装置15に対し撮像装置12
L,12R で撮像した画像信号を伝送するよう制御するため
の制御信号を与えかつ座標変換行列算出工程でエンドエ
フェクタ22のロボット座標系における座標を読み出すた
めの制御信号を接続線17B を介してロボット制御装置25
に与えかつ座標変換行列算出工程および教示工程で演算
装置18A に対し適宜の制御信号を与えかつ教示工程で演
算装置18A からロボット制御装置25への教示情報の送出
要求が接続線17B を介して与えられたとき画像伝送装置
15から与えられた画像信号を適宜に処理して演算装置18
A が求めた教示情報を接続線17Aを介してロボット制御
装置25に与えるための制御信号を演算装置18A に対して
与えるための制御装置18B とを、包有している。 【0037】演算装置18A は、更に詳細に説明すると、
2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接続線
14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を介して
それぞれ接続されており座標変換行列算出工程に際し2
つの撮像装置12L,12R によって撮像されたのち制御装置
18B から接続線19を介して画像伝送装置15に与えられた
制御信号に応じて接続線14L,14R,画像伝送装置15および
接続線16L,16R を介して与えられたエンドエフェクタ22
の画像信号をそれぞれ保持するための2つの画像保持装
置181L,181R と、2つの画像保持装置181L,181R の出力
端に対し第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており
2つの画像保持装置181L,181R に保持されたエンドエフ
ェクタ22の画像信号を処理しエンドエフェクタ22のカメ
ラ座標系における座標を求めて出力するための画像処理
装置182 と、画像処理装置182 の出力端に第1の入力端
が接続されかつ第2の入力端がロボット制御装置25の出
力端に接続線17A を介して接続されており画像処理装置
182 によって求められたエンドエフェクタ22のカメラ座
標系における座標とロボット制御装置25から接続線17A
を介して受け取ったエンドエフェクタ22のロボット座標
系における座標との対応関係に基づきカメラ座標系から
ロボット座標系への座標変換行列を算出して出力するた
めの座標変換行列算出装置183 と、座標変換行列算出装
置183 の出力端に入力端が接続されており座標変換行列
算出装置183 から与えられた座標変換行列を保持するた
めの座標変換行列保持装置184 とを、包有している。 【0038】演算装置18A は、また、2つの撮像装置12
L,12R の出力端に対し入力端が接続線14L,14R,画像伝送
装置15および接続線16L,16R を介してそれぞれ接続され
ており教示工程に際し2つの撮像装置12L,12R によって
撮像されたのち制御装置18Bから接続線19を介して画像
伝送装置15に与えられた制御信号に応じて接続線14L,14
R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を介して与えら
れた工作物Wの画像信号をそれぞれ保持するための2つ
の画像保持装置185L1,185R1 と、2つの撮像装置12L,12
R の出力端に対し入力端が接続線14L,14R,画像伝送装置
15および接続線16L,16R を介してそれぞれ接続されてお
り教示工程に際し2つの撮像装置12L,12R によって撮像
されたのち制御装置18B から接続線19を介して画像伝送
装置15に与えられた制御信号に応じて接続線14L,14R,画
像伝送装置15および接続線16L,16R を介して与えられた
工作物Wおよび教示具11の画像信号をそれぞれ保持する
ための他の2つの画像保持装置185L2,185R2 と、2つの
画像保持装置185L1,185L2の出力端に対し第1,第2の
入力端がそれぞれ接続されており画像保持装置185L2
保持された工作物Wおよび教示具11の画像信号から画像
保持装置185L1 に保持された工作物Wの画像信号を減算
し教示具11の画像信号を算出して第1の差画像信号とし
て出力するための減算装置186Lと、2つの画像保持装置
185R1,185R2の出力端に対し第1,第2の入力端がそれ
ぞれ接続されており画像保持装置185R2 に保持された工
作物Wおよび教示具11の画像信号から画像保持装置185R
1 に保持された工作物Wの画像信号を減算し教示具11の
画像信号を算出して第2の差画像信号として出力するた
めの他の減算装置186Rと、2つの減算装置186L,186R の
出力端に対し第1,第2の入力端がそれぞれ接続されて
おり2つの減算装置186L,186R からそれぞれ第1,第2
の差画像信号として与えられた教示具11の画像信号を処
理し教示情報 (すなわち工作物Wの工作箇所W0 および
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を求めて出力するため
の画像処理装置187 と、画像処理装置187の出力端に第
1の入力端が接続されかつ第2の入力端が座標変換行列
保持装置184 の出力端に接続されかつ出力端が接続線17
A を介してロボット制御装置25の入力端に接続されてお
り画像処理装置187 から与えられた教示情報を座標変換
行列保持装置184 から与えられた座標変換行列に基づい
てカメラ座標系からロボット座標系へ座標変換したのち
接続線17A を介してロボット制御装置25に与えるための
座標変換装置188 とを、包有している。 【0039】演算装置18A に含まれた画像保持装置181
L,181R などの装置の制御端には、図示の都合上、省略
されているが、制御装置18B の出力端が接続線を介して
接続されており、座標変換行列算出工程および教示工程
を実行するに所要の制御信号が制御装置18B から与えら
れている。 【0040】(第1の実施例の作用) 【0041】また、図1,図2および図6と図10(a)
(b)ないし図13(a)(b)とを参照しつつ、本発明にかか
るロボット教示装置の第1の実施例について、その作用
を詳細に説明する。 【0042】座標変換行列算出工程 【0043】作業員が、手動もしくはロボット制御装置
25によってエンドエフェクタ22を撮像装置12L,12R の視
野 (すなわち撮像可能範囲) 内に移動する。これに伴な
って、撮像装置12L,12R は、エンドエフェクタ22を撮像
して得た画像信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介
して画像伝送装置15に与え始める。 【0044】作業員は、次いで、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、座標変換行列を算出すべ
き旨の要求 (すなわち座標変換行列の算出要求) が、演
算制御装置18の制御装置18B に与えられる。 【0045】演算制御装置18の制御装置18B は、座標変
換行列の算出要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装
置15の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたの
ち接続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられて
いるエンドエフェクタ22の画像信号を伝送すべき旨の命
令 (“エンドエフェクタ22の撮像命令”という) を与え
る。 【0046】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられたエンドエフェクタ22の撮像命令
に応じてエンドエフェクタ22の画像信号を、接続線16L,
16Rを介して演算制御装置18の演算装置18A に含まれた
画像保持装置181L,181R に与えて保持せしめる。 【0047】画像保持装置181L,181R に保持されたエン
ドエフェクタ22の画像は、画像処理装置182 に与えられ
る。画像処理装置182 は、エンドエフェクタ22の画像信
号を処理することにより、その所望箇所(たとえば先端
部)の座標 (“エンドエフェクタ22のカメラ座標系にお
ける座標”という) を算出する。 【0048】画像処理装置182 によって求められたエン
ドエフェクタ22のカメラ座標系における座標は、座標変
換行列算出装置183 に与えられる。座標変換行列算出装
置183 は、エンドエフェクタ22のカメラ座標系における
座標を、ロボット制御装置25から接続線17A を介して受
け取ったエンドエフェクタ22のロボット座標系における
座標と比較して、カメラ座標系からロボット座標系への
座標変換行列を算出する。 【0049】座標変換行列装置183 によって求められた
カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列は、
座標変換行列保持装置184 に与えられて保持される。 【0050】演算制御装置18の制御装置18B は、そのの
ち、終了要求があるか否かを判断する。すなわち、演算
制御装置18の制御装置18B は、(i) 終了要求がある場合
は、本発明にかかるロボット教示装置10の一連の動作を
終了せしめ、また(ii)終了要求がない場合は、本発明に
かかるロボット教示装置10の動作を座標変換行列を算出
すべき旨の要求が与えられているか否かを判断する工程
に戻す。演算制御装置18の制御装置18B は、座標変換行
列を算出すべき旨の要求が与えられていない場合は、本
発明にかかるロボット教示装置10に以下の教示工程を実
行せしめる。これに対し、演算制御装置18の制御装置18
B は、座標変換行列を算出すべき旨の要求が与えられて
いる場合は、本発明にかかるロボット教示装置10に上述
の座標変換行列算出工程を反復せしめる。 【0051】教示工程 【0052】作業員は、手動もしくはロボット制御装置
25によってエンドエフェクタ22を撮像装置12L,12R の視
野 (すなわち撮像可能範囲) 外に移動したのち、工作位
置すなわち工作台21上に工作物Wを載置する。これに伴
なって、撮像装置12L,12R は、工作物Wを撮像して得た
画像信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介して画像
伝送装置15に与え始める。 【0053】作業員は、次いで、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を開始すべき旨
の要求 (“教示工程の開始要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0054】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の開始要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられている
工作物Wの画像信号を伝送すべき旨の命令 (“工作物W
の撮像命令”という) を与える。ちなみに、演算制御装
置18の制御装置18B は、教示工程の開始要求が与えられ
ない場合、終了要求があるか否かを判断する工程へ進
む。 【0055】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wの撮像命令に応じて工
作物Wの画像信号を接続線16L,16R を介して演算制御装
置18の演算装置18A に含まれた画像保持装置185L1,185R
1 に与えて保持せしめる。 【0056】作業員は、更に、工作位置すなわち工作台
21上に載置した工作物Wの工作箇所W0 を教示具11の頂
点P1 によって指示する。これに伴なって、撮像装置12
L,12R は、工作物Wおよび教示具11を撮像して得た画像
信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介して画像伝送
装置15に与え始める。 【0057】作業員は、加えて、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を継続すべき旨
の要求 (“教示工程の継続要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0058】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の継続要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられている
工作物Wおよび教示具11の画像信号を伝送すべき旨の命
令 (“工作物Wおよび教示具11の撮像命令”という)を
与える。 【0059】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wおよび教示具11の撮像
命令に応じて工作物Wおよび教示具11の画像信号を接続
線16L,16R を介して演算制御装置18の演算装置18B に含
まれた画像保持装置185L2,185R2 に与えて保持せしめ
る。 【0060】画像保持装置185L1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185L2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186L
に与えられる。減算装置186Lは、画像保持装置185L2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185L1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0061】画像保持装置185R1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185R2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186R
に与えられる。減算装置186Rは、画像保持装置185R2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185R1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0062】減算装置186L,186R によって取り出された
教示具11の画像信号は、それぞれ、第1,第2の差画像
信号として画像処理装置187 に与えられる。画像処理装
置187 は、教示具11の画像信号を処理して教示情報 (す
なわち工作物Wの工作箇所W0 およびエンドエフェクタ
22の工作姿勢) を求める。すなわち、画像処理装置187
は、教示具11の教示板11A の頂点P1 の座標を求めて工
作物Wの工作箇所W0とし、かつ教示具11の教示板11A
の頂点P2,P3 の座標から中間点P4 の座標を求めて頂
点P1 とを結ぶ直線dを算出しエンドエフェクタ22の工
作姿勢とする。 【0063】画像処理装置187 によって求められたカメ
ラ座標系における教示情報は、座標変換装置188 に与え
られる。座標変換装置188 は、カメラ座標系における教
示情報を、座標変換行列保持装置184 から読み出した座
標変換行列に基づき、カメラ座標系からロボット座標系
へ座標変換する。座標変換装置188 によって座標変換さ
れた教示情報 (すなわち“ロボット座標系における教示
情報”) は、接続線17B を介してロボット制御装置25か
ら教示情報の送出要求が制御装置18B に与えられたと
き、接続線17A を介してロボット制御装置25に与えられ
る。 【0064】演算制御装置18の制御装置18B は、そのの
ち、終了要求があるか否かを判断する。すなわち、演算
制御装置18の制御装置18B は、(i) 終了要求がある場合
は、本発明にかかるロボット教示装置10の一連の動作を
終了せしめ、また(ii)終了要求がない場合は、本発明に
かかるロボット教示装置10の動作を座標変換行列を算出
すべき旨の要求が与えられているか否かを判断する工程
に戻す。 【0065】(第2の実施例の構成) 【0066】まず、図1,図3および図6を参照しつ
つ、本発明にかかるロボット教示装置の第2の実施例に
ついて、その構成を詳細に説明する。 【0067】20は、ロボットであって、工作位置すなわ
ち作業台21上に載置された対象物すなわち工作物Wをエ
ンドエフェクタ22によって工作するためのロボット本体
23と、ロボット本体23に対し接続線24を介して接続され
ておりロボット本体23を制御してエンドエフェクタ22を
工作物Wに対して接近せしめかつエンドエフェクタ22に
工作物Wに対する所望の工作を実行せしめ再びエンドエ
フェクタ22を工作物Wから離間せしめるためのロボット
制御装置25とを、備えている。ちなみに、ロボット20
しては、以下の説明から明らかなごとく、特に制約はな
いが、産業用ロボットであれば、本発明の利益を十分に
反映できるので、好ましい。また、工作物Wに対するエ
ンドエフェクタ22による工作とは、工作物Wに対する加
工あるいは工作物Wの把持などの工作物Wに対する作業
を全て包有している。 【0068】10は、ロボット20に対し工作物Wの工作要
領 (すなわちエンドエフェクタ22による工作物Wの工作
箇所W0 およびそのときのエンドエフェクタ22の工作姿
勢)を教示するための本発明にかかるロボット教示装置
であって、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示するための教示
具11と、工作物Wの配置される工作位置を視野 (すなわ
ち撮像可能範囲) 内に含んでおり座標変換行列算出工程
でエンドエフェクタ22を撮像しかつ教示工程で工作位置
に配置された工作物Wを撮像し併せて工作物Wおよび教
示具11を撮像して所定時間 (たとえば 0.5秒) ごとに送
出するための2つの撮像装置12L,12R と、工作位置に配
置された工作物Wの撮像に好適な高さに所望の距離を隔
てて2つの撮像装置12L,12R を保持するための支持台13
と、2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接
続線14L,14R を介して接続されており2つの撮像装置12
L,12R の撮像した画像信号を受け取り後述の制御信号が
与えられたとき所定時間 (たとえば 0.5秒) だけ出力す
るための画像伝送装置15とを、備えている。ここで、教
示具11は、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示できる形状であ
れば、所望に応じて適宜の形状ないし構造とすればよい
が、たとえば、工作物Wの工作箇所W0 に接近して指示
するための第1の頂点P1 と第1の頂点P1 に協同して
工作物Wに対するエンドエフェクタ22の工作姿勢を指示
するための第2,第3の頂点P2,P3 とを包有した二等
辺三角形 (この場合について説明する) などの三角形の
形状をもつ教示板11A と、教示板11A に先端部が取り付
けられており基端部が教示工程に際し作業員によって把
持される把持部材11B とを包有しておれば、好ましい。
また、2つの撮像装置12L,12R が備えられている根拠
は、エンドエフェクタ22および教示具11に含まれた教示
板11A の頂点P1 〜P3 の三次元座標を求めることを確
保するためである。それ故、本発明では、エンドエフェ
クタ22および教示具11に含まれた教示板11A の頂点P1
〜P3 の三次元座標を求められる限り、2つの撮像装置
12L,12R に代え、他の所望の撮像装置を採用してもよ
い。 【0069】本発明にかかるロボット教示装置10は、ま
た、画像伝送装置15の出力端に対し第1,第2の入力端
がともに接続線16L,16R を介して接続されかつ第1,第
2の入出力端がそれぞれロボット制御装置25に対し接続
線17A,17B を介して接続されており座標変換行列算出工
程および教示工程で接続線19を介して画像伝送装置15を
制御するための制御信号を与えかつ座標変換行列算出工
程で接続線17B を介してロボット制御装置25に対しエン
ドエフェクタ22のロボット座標系における座標を読み出
すための制御信号を与えかつ座標変換行列算出工程で画
像伝送装置15から接続線16L,16R を介して与えられた画
像信号を適宜に処理してエンドエフェクタ22のカメラ座
標系における座標を算出しロボット制御装置25から接続
線17A を介して与えられたエンドエフェクタ22のロボッ
ト座標系における座標と比較することにより座標変換行
列を求めかつ教示工程で画像伝送装置15から接続線16L,
16R を介して与えられた画像信号を適宜に処理して教示
情報を取り出したのち座標変換行列に基づいてカメラ座
標系からロボット座標系へ座標変換し接続線17B を介し
てロボット制御装置25から教示情報の送出要求が与えら
れたとき接続線17Aを介してロボット制御装置25に与え
るための演算制御装置18とを、備えている。ここでは、
教示情報として、説明の都合上、エンドエフェクタ22に
よる工作物Wの工作箇所W0 を指示して教示する教示具
11の教示板11A の頂点P1 の座標と、そのときのエンド
エフェクタ22の工作姿勢に対応する教示具11の教示板11
A の頂点P1 と頂点P2,P3 の中間点P4 とを結ぶ直線
dとを採用しているが、本発明は、これらに限定される
ものではなく、これらに代え、教示具11の教示板11A の
頂点P1 〜P3 の座標 (“教示具11の座標”という) を
採用してもよい。教示情報として教示具11の座標を採用
する場合、ロボット制御装置25は、演算制御装置18から
与えられる教示情報から、工作物Wの工作要領 (すなわ
ちエンドエフェクタ22による工作物Wの工作箇所W0
よびそのときのエンドエフェクタ22の工作姿勢) を求め
る。 【0070】演算制御装置18は、画像伝送装置15の出力
端に対し入力端が接続線16L,16R を介して接続されかつ
入出力端がロボット制御装置25に対し接続線17A を介し
て接続されており座標変換行列算出工程で画像伝送装置
15から与えられた画像信号を適宜に処理してエンドエフ
ェクタ22のカメラ座標系における座標を算出しロボット
制御装置25から与えられたエンドエフェクタ22のロボッ
ト座標系における座標と比較して座標変換行列を求めか
つ教示工程で画像伝送装置15から与えられた画像信号を
適宜に処理して教示情報を取り出したのち座標変換行列
に基づいてカメラ座標系からロボット座標系へ座標変換
し接続線17A を介してロボット制御装置25に与えるため
の演算装置18A と、画像伝送装置15の制御端に対し第1
の出力端が接続線19を介して接続されかつ入出力端がロ
ボット制御装置25に対し接続線17B を介して接続されか
つ第2の出力端が演算装置18A の制御端に対し接続線
(図示せず)を介して接続されており座標変換行列算出
工程および教示工程で画像伝送装置15に対し撮像装置12
L,12R で撮像した画像信号を伝送するよう制御するため
の制御信号を与えかつ座標変換行列算出工程でエンドエ
フェクタ22のロボット座標系における座標を読み出すた
めの制御信号を接続線17B を介してロボット制御装置25
に与えかつ座標変換行列算出工程および教示工程で演算
装置18A に対し適宜の制御信号を与えかつ教示工程で演
算装置18A からロボット制御装置25への教示情報の送出
要求が接続線17B を介して与えられたとき画像伝送装置
15から与えられた画像信号を適宜に処理して演算装置18
A が求めた教示情報を接続線17Aを介してロボット制御
装置25に与えるための制御信号を演算装置18A に対して
与えるための制御装置18B とを、包有している。 【0071】演算装置18A は、更に詳細に説明すると、
2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接続線
14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を介して
それぞれ接続されており座標変換行列算出工程に際し2
つの撮像装置12L,12R によって撮像されたのち制御装置
18B から接続線19を介して画像伝送装置15に与えられた
制御信号に応じて接続線14L,14R,画像伝送装置15および
接続線16L,16R を介して与えられたエンドエフェクタ22
の画像信号をそれぞれ保持し併せて教示工程に際し2つ
の撮像装置12L,12R によって撮像されたのち制御装置18
B から接続線19を介して画像伝送装置15に与えられた制
御信号に応じて接続線14L,14R,画像伝送装置15および接
続線16L,16R を介して与えられた工作物Wの画像信号を
それぞれ保持するための2つの画像保持装置185L1,185R
1 と、2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が
接続線14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を
介してそれぞれ接続されており教示工程に際し2つの撮
像装置12L,12R によって撮像されたのち制御装置18B か
ら接続線19を介して画像伝送装置15に与えられた制御信
号に応じて接続線14L,14R,画像伝送装置15および接続線
16L,16R を介して与えられた工作物Wおよび教示具11の
画像信号をそれぞれ保持するための他の2つの画像保持
装置185L2,185R2 とを、包有している。 【0072】演算装置18A は、また、2つの画像保持装
置185L1,185R1 の出力端に対し第1,第2の入力端がそ
れぞれ接続されており2つの画像保持装置185L1,185R1
に保持されたエンドエフェクタ22の画像信号を処理しエ
ンドエフェクタ22のカメラ座標系における座標を求めて
出力するための画像処理装置182 と、画像処理装置182
の出力端に第1の入力端が接続されかつ第2の入力端が
ロボット制御装置25の出力端に接続線17A を介して接続
されており画像処理装置182 によって求められたエンド
エフェクタ22のカメラ座標系における座標とロボット制
御装置25から接続線17A を介して受け取ったエンドエフ
ェクタ22のロボット座標系における座標との対応関係に
基づきカメラ座標系からロボット座標系への座標変換行
列を算出して出力するための座標変換行列算出装置183
と、座標変換行列算出装置183 の出力端に入力端が接続
されており座標変換行列算出装置183 から与えられた座
標変換行列を保持するための座標変換行列保持装置184
とを、包有している。 【0073】演算装置18A は、更に、2つの画像保持装
置185L1,185L2 の出力端に対し第1,第2の入力端がそ
れぞれ接続されており画像保持装置185L2 に保持された
工作物Wおよび教示具11の画像信号から画像保持装置18
5L1 に保持された工作物Wの画像信号を減算し教示具11
の画像信号を算出して第1の差画像信号として出力する
ための減算装置186Lと、2つの画像保持装置185R1,185R
2 の出力端に対し第1,第2の入力端がそれぞれ接続さ
れており画像保持装置185R2 に保持された工作物Wおよ
び教示具11の画像信号から画像保持装置185R1 に保持さ
れた工作物Wの画像信号を減算し教示具11の画像信号を
算出して第2の差画像信号として出力するための他の減
算装置186Rと、2つの減算装置186L,186R の出力端に対
し第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており2つの
減算装置186L,186R からそれぞれ第1,第2の差画像信
号として与えられた教示具11の画像信号を処理し教示情
報(すなわち工作物Wの工作箇所W0 およびエンドエフ
ェクタ22の工作姿勢) を求めて出力するための画像処理
装置187 と、画像処理装置187 の出力端に第1の入力端
が接続されかつ第2の入力端が座標変換行列保持装置18
4 の出力端に接続されかつ出力端が接続線17A を介して
ロボット制御装置25の入力端に接続されており画像処理
装置187 から与えられた教示情報を座標変換行列保持装
置184 から与えられた座標変換行列に基づいてカメラ座
標系からロボット座標系へ座標変換したのち接続線17A
を介してロボット制御装置25に与えるための座標変換装
置188とを、包有している。 【0074】演算装置18A に含まれた画像保持装置185L
1,185R1 などの装置の制御端には、図示の都合上、省略
されているが、制御装置18B の出力端が接続線を介して
接続されており、座標変換行列算出工程および教示工程
を実行するに所要の制御信号が制御装置18B から与えら
れている。 【0075】(第2の実施例の作用) 【0076】また、図1,図3および図6と図10(a)
(b)ないし図13(a)(b)とを参照しつつ、本発明にかか
るロボット教示装置の第2の実施例について、その作用
を詳細に説明する。 【0077】座標変換行列算出工程 【0078】作業員が、手動もしくはロボット制御装置
25によってエンドエフェクタ22を撮像装置12L,12R の視
野 (すなわち撮像可能範囲) 内に移動する。これに伴な
って、撮像装置12L,12R は、エンドエフェクタ22を撮像
して得た画像信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介
して画像伝送装置15に与え始める。 【0079】作業員は、次いで、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、座標変換行列を算出すべ
き旨の要求 (すなわち座標変換行列の算出要求) が、演
算制御装置18の制御装置18B に与えられる。 【0080】演算制御装置18の制御装置18B は、座標変
換行列の算出要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装
置15の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたの
ち接続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられて
いるエンドエフェクタ22の画像信号を伝送すべき旨の命
令 (“エンドエフェクタ22の撮像命令”という) を与え
る。 【0081】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられたエンドエフェクタ22の撮像命令
に応じてエンドエフェクタ22の画像信号を、接続線16L,
16Rを介して演算制御装置18の演算装置18A に含まれた
画像保持装置185L1,185R1 に与えて保持せしめる。 【0082】画像保持装置185L1,185R1 に保持されたエ
ンドエフェクタ22の画像は、画像処理装置182 に与えら
れる。画像処理装置182 は、エンドエフェクタ22の画像
信号を処理することにより、その所望箇所(たとえば先
端部)の座標 (“エンドエフェクタ22のカメラ座標系に
おける座標”という) を算出する。 【0083】画像処理装置182 によって求められたエン
ドエフェクタ22のカメラ座標系における座標は、座標変
換行列算出装置183 に与えられる。座標変換行列算出装
置183 は、エンドエフェクタ22のカメラ座標系における
座標を、ロボット制御装置25から接続線17A を介して受
け取ったエンドエフェクタ22のロボット座標系における
座標と比較して、カメラ座標系からロボット座標系への
座標変換行列を算出する。 【0084】座標変換行列装置183 によって求められた
カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列は、
座標変換行列保持装置184 に与えられて保持される。 【0085】演算制御装置18の制御装置18B は、そのの
ち、終了要求があるか否かを判断する。すなわち、演算
制御装置18の制御装置18B は、(i) 終了要求がある場合
は、本発明にかかるロボット教示装置10の一連の動作を
終了せしめ、また(ii)終了要求がない場合は、本発明に
かかるロボット教示装置10の動作を座標変換行列を算出
すべき旨の要求が与えられているか否かを判断する工程
に戻す。演算制御装置18の制御装置18B は、座標変換行
列を算出すべき旨の要求が与えられていない場合は、本
発明にかかるロボット教示装置10に以下の教示工程を実
行せしめる。これに対し、演算制御装置18の制御装置18
B は、座標変換行列を算出すべき旨の要求が与えられて
いる場合は、本発明にかかるロボット教示装置10に上述
の座標変換行列算出工程を反復せしめる。 【0086】教示工程 【0087】作業員は、手動もしくはロボット制御装置
25によってエンドエフェクタ22を撮像装置12L,12R の視
野 (すなわち撮像可能範囲) 外に移動したのち、工作位
置すなわち工作台21上に工作物Wを載置する。これに伴
なって、撮像装置12L,12R は、工作物Wを撮像して得た
画像信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介して画像
伝送装置15に与え始める。 【0088】作業員は、次いで、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を開始すべき旨
の要求 (“教示工程の開始要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0089】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の開始要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられている
工作物Wの画像信号を伝送すべき旨の命令 (“工作物W
の撮像命令”という) を与える。ちなみに、演算制御装
置18の制御装置18B は、教示工程の開始要求が与えられ
ない場合、終了要求があるか否かを判断する工程へ進
む。 【0090】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wの撮像命令に応じて工
作物Wの画像信号を接続線16L,16R を介して演算制御装
置18の演算装置18A に含まれた画像保持装置185L1,185R
1 に与えて保持せしめる。 【0091】作業員は、更に、工作位置すなわち工作台
21上に載置した工作物Wの工作箇所W0 を教示具11の頂
点P1 によって指示する。これに伴なって、撮像装置12
L,12R は、工作物Wおよび教示具11を撮像して得た画像
信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介して画像伝送
装置15に与え始める。 【0092】作業員は、加えて、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を継続すべき旨
の要求 (“教示工程の継続要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0093】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の継続要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられている
工作物Wおよび教示具11の画像信号を伝送すべき旨の命
令 (“工作物Wおよび教示具11の撮像命令”という)を
与える。 【0094】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wおよび教示具11の撮像
命令に応じて工作物Wおよび教示具11の画像信号を接続
線16L,16R を介して演算制御装置18の演算装置18B に含
まれた画像保持装置185L2,185R2 に与えて保持せしめ
る。 【0095】画像保持装置185L1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185L2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186L
に与えられる。減算装置186Lは、画像保持装置185L2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185L1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0096】画像保持装置185R1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185R2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186R
に与えられる。減算装置186Rは、画像保持装置185R2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185R1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0097】減算装置186L,186R によって取り出された
教示具11の画像信号は、それぞれ、第1,第2の差画像
信号として画像処理装置187 に与えられる。画像処理装
置187 は、教示具11の画像信号を処理して教示情報 (す
なわち工作物Wの工作箇所W0 およびエンドエフェクタ
22の工作姿勢) を求める。すなわち、画像処理装置187
は、教示具11の教示板11A の頂点P1 の座標を求めて工
作物Wの工作箇所W0とし、かつ教示具11の教示板11A
の頂点P2,P3 の座標から中間点P4 の座標を求めて頂
点P1 とを結ぶ直線dを算出しエンドエフェクタ22の工
作姿勢とする。 【0098】画像処理装置187 によって求められたカメ
ラ座標系における教示情報は、座標変換装置188 に与え
られる。座標変換装置188 は、カメラ座標系における教
示情報を、座標変換行列保持装置184 から読み出した座
標変換行列に基づき、カメラ座標系からロボット座標系
へ座標変換する。座標変換装置188 によって座標変換さ
れた教示情報 (すなわち“ロボット座標系における教示
情報”) は、接続線17B を介してロボット制御装置25か
ら教示情報の送出要求が制御装置18B に与えられたと
き、接続線17A を介してロボット制御装置25に与えられ
る。 【0099】演算制御装置18の制御装置18B は、そのの
ち、終了要求があるか否かを判断する。すなわち、演算
制御装置18の制御装置18B は、(i) 終了要求がある場合
は、本発明にかかるロボット教示装置10の一連の動作を
終了せしめ、また(ii)終了要求がない場合は、本発明に
かかるロボット教示装置10の動作を座標変換行列を算出
すべき旨の要求が与えられているか否かを判断する工程
に戻す。 【0100】(第3の実施例の構成) 【0101】まず、図1,図4および図6を参照しつ
つ、本発明にかかるロボット教示装置の第3の実施例に
ついて、その構成を詳細に説明する。 【0102】20は、ロボットであって、工作位置すなわ
ち作業台21上に載置された対象物すなわち工作物Wをエ
ンドエフェクタ22によって工作するためのロボット本体
23と、ロボット本体23に対し接続線24を介して接続され
ておりロボット本体23を制御してエンドエフェクタ22を
工作物Wに対して接近せしめかつエンドエフェクタ22に
工作物Wに対する所望の工作を実行せしめ再びエンドエ
フェクタ22を工作物Wから離間せしめるためのロボット
制御装置25とを、備えている。ちなみに、ロボット20
しては、以下の説明から明らかなごとく、特に制約はな
いが、産業用ロボットであれば、本発明の利益を十分に
反映できるので、好ましい。また、工作物Wに対するエ
ンドエフェクタ22による工作とは、工作物Wに対する加
工あるいは工作物Wの把持などの工作物Wに対する作業
を全て包有している。 【0103】10は、ロボット20に対し工作物Wの工作要
領 (すなわちエンドエフェクタ22による工作物Wの工作
箇所W0 およびそのときのエンドエフェクタ22の工作姿
勢)を教示するための本発明にかかるロボット教示装置
であって、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示するための教示
具11と、工作物Wの配置される工作位置を視野 (すなわ
ち撮像可能範囲) 内に含んでおり座標変換行列算出工程
でエンドエフェクタ22を撮像しかつ教示工程で工作位置
に配置された工作物Wを撮像し併せて工作物Wおよび教
示具11を撮像して所定時間 (たとえば 0.5秒) ごとに送
出するための2つの撮像装置12L,12R と、工作位置に配
置された工作物Wの撮像に好適な高さに所望の距離を隔
てて2つの撮像装置12L,12R を保持するための支持台13
と、2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接
続線14L,14R を介して接続されており2つの撮像装置12
L,12R の撮像した画像信号を受け取り後述の制御信号が
与えられたとき所定時間 (たとえば 0.5秒) だけ出力す
るための画像伝送装置15とを、備えている。ここで、教
示具11は、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示できる形状であ
れば、所望に応じて適宜の形状ないし構造とすればよい
が、たとえば、工作物Wの工作箇所W0 に接近して指示
するための第1の頂点P1 と第1の頂点P1 に協同して
工作物Wに対するエンドエフェクタ22の工作姿勢を指示
するための第2,第3の頂点P2,P3 とを包有した二等
辺三角形 (この場合について説明する) などの三角形の
形状をもつ教示板11A と、教示板11A に先端部が取り付
けられており基端部が教示工程に際し作業員によって把
持される把持部材11B とを包有しておれば、好ましい。
また、2つの撮像装置12L,12R が備えられている根拠
は、エンドエフェクタ22および教示具11に含まれた教示
板11A の頂点P1 〜P3 の三次元座標を求めることを確
保するためである。それ故、本発明では、エンドエフェ
クタ22および教示具11に含まれた教示板11A の頂点P1
〜P3 の三次元座標を求められる限り、2つの撮像装置
12L,12R に代え、他の所望の撮像装置を採用してもよ
い。 【0104】本発明にかかるロボット教示装置10は、ま
た、画像伝送装置15の出力端に対し第1,第2の入力端
がともに接続線16L,16R を介して接続されかつ第1,第
2の入出力端がそれぞれロボット制御装置25に対し接続
線17A,17B を介して接続されており座標変換行列算出工
程および教示工程で接続線19を介して画像伝送装置15を
制御するための制御信号を与えかつ座標変換行列算出工
程で接続線17B を介してロボット制御装置25に対しエン
ドエフェクタ22のロボット座標系における座標を読み出
すための制御信号を与えかつ座標変換行列算出工程で画
像伝送装置15から接続線16L,16R を介して与えられた画
像信号を適宜に処理してエンドエフェクタ22のカメラ座
標系における座標を算出しロボット制御装置25から接続
線17A を介して与えられたエンドエフェクタ22のロボッ
ト座標系における座標と比較することにより座標変換行
列を求めかつ教示工程で画像伝送装置15から接続線16L,
16R を介して与えられた画像信号を適宜に処理して教示
情報を取り出したのち座標変換行列に基づいてカメラ座
標系からロボット座標系へ座標変換し接続線17B を介し
てロボット制御装置25から教示情報の送出要求が与えら
れたとき接続線17Aを介してロボット制御装置25に与え
るための演算制御装置18とを、備えている。ここでは、
教示情報として、説明の都合上、エンドエフェクタ22に
よる工作物Wの工作箇所W0 を指示して教示する教示具
11の教示板11A の頂点P1 の座標と、そのときのエンド
エフェクタ22の工作姿勢に対応する教示具11の教示板11
A の頂点P1 と頂点P2,P3 の中間点P4 とを結ぶ直線
dとを採用しているが、本発明は、これらに限定される
ものではなく、これらに代え、教示具11の教示板11A の
頂点P1 〜P3 の座標 (“教示具11の座標”という) を
採用してもよい。教示情報として教示具11の座標を採用
する場合、ロボット制御装置25は、演算制御装置18から
与えられる教示情報から、工作物Wの工作要領 (すなわ
ちエンドエフェクタ22による工作物Wの工作箇所W0
よびそのときのエンドエフェクタ22の工作姿勢) を求め
る。 【0105】演算制御装置18は、画像伝送装置15の出力
端に対し入力端が接続線16L,16R を介して接続されかつ
入出力端がロボット制御装置25に対し接続線17A を介し
て接続されており座標変換行列算出工程で画像伝送装置
15から与えられた画像信号を適宜に処理してエンドエフ
ェクタ22のカメラ座標系における座標を算出しロボット
制御装置25から与えられたエンドエフェクタ22のロボッ
ト座標系における座標と比較して座標変換行列を求めか
つ教示工程で画像伝送装置15から与えられた画像信号を
適宜に処理して教示情報を取り出したのち座標変換行列
に基づいてカメラ座標系からロボット座標系へ座標変換
し接続線17A を介してロボット制御装置25に与えるため
の演算装置18A と、画像伝送装置15の制御端に対し第1
の出力端が接続線19を介して接続されかつ入出力端がロ
ボット制御装置25に対し接続線17B を介して接続されか
つ第2の出力端が演算装置18A の制御端に対し接続線
(図示せず)を介して接続されており座標変換行列算出
工程および教示工程で画像伝送装置15に対し撮像装置12
L,12R で撮像した画像信号を伝送するよう制御するため
の制御信号を与えかつ座標変換行列算出工程でエンドエ
フェクタ22のロボット座標系における座標を読み出すた
めの制御信号を接続線17B を介してロボット制御装置25
に与えかつ座標変換行列算出工程および教示工程で演算
装置18A に対し適宜の制御信号を与えかつ教示工程で演
算装置18A からロボット制御装置25への教示情報の送出
要求が接続線17B を介して与えられたとき画像伝送装置
15から与えられた画像信号を適宜に処理して演算装置18
A が求めた教示情報を接続線17Aを介してロボット制御
装置25に与えるための制御信号を演算装置18A に対して
与えるための制御装置18B とを、包有している。 【0106】演算装置18A は、更に詳細に説明すると、
2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接続線
14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を介して
それぞれ接続されており座標変換行列算出工程に際し2
つの撮像装置12L,12R によって撮像されたのち制御装置
18B から接続線19を介して画像伝送装置15に与えられた
制御信号に応じて接続線14L,14R,画像伝送装置15および
接続線16L,16R を介して与えられたエンドエフェクタ22
の画像信号をそれぞれ保持するための2つの画像保持装
置181L,181R と、2つの画像保持装置181L,181R の出力
端に対し第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており
2つの画像保持装置181L,181R に保持されたエンドエフ
ェクタ22の画像信号を処理しエンドエフェクタ22のカメ
ラ座標系における座標を求めて出力するための画像処理
装置182 と、画像処理装置182 の出力端に第1の入力端
が接続されかつ第2の入力端がロボット制御装置25の出
力端に接続線17A を介して接続されており画像処理装置
182 によって求められたエンドエフェクタ22のカメラ座
標系における座標とロボット制御装置25から接続線17A
を介して受け取ったエンドエフェクタ22のロボット座標
系における座標との対応関係に基づきカメラ座標系から
ロボット座標系への座標変換行列を算出して出力するた
めの座標変換行列算出装置183 と、座標変換行列算出装
置183 の出力端に入力端が接続されており座標変換行列
算出装置183 から与えられた座標変換行列を保持するた
めの座標変換行列保持装置184 とを、包有している。 【0107】演算装置18A は、また、2つの撮像装置12
L,12R の出力端に対し入力端が接続線14L,14R,画像伝送
装置15および接続線16L,16R を介してそれぞれ接続され
ており教示工程に際し2つの撮像装置12L,12R によって
撮像されたのち制御装置18Bから接続線19を介して画像
伝送装置15に与えられた制御信号に応じて接続線14L,14
R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を介して与えら
れた工作物Wの画像信号をそれぞれ保持するための2つ
の画像保持装置185L1,185R1 と、2つの撮像装置12L,12
R の出力端に対し入力端が接続線14L,14R,画像伝送装置
15および接続線16L,16R を介してそれぞれ接続されてお
り教示工程に際し2つの撮像装置12L,12R によって撮像
されたのち制御装置18B から接続線19を介して画像伝送
装置15に与えられた制御信号に応じて接続線14L,14R,画
像伝送装置15および接続線16L,16R を介して与えられた
工作物Wおよび教示具11の画像信号をそれぞれ保持する
ための他の2つの画像保持装置185L2,185R2 と、2つの
画像保持装置185L1,185R1の出力端に対し第1の入力端
が接続されかつ2つの画像保持装置185L2,185R2 の出力
端に対し第2の入力端が接続されており画像保持装置18
5L2 に保持された工作物Wおよび教示具11の画像信号か
ら画像保持装置185L1 に保持された工作物Wの画像信号
を減算し教示具11の画像信号を算出して第1の差画像信
号として出力し併せて画像保持装置185R2 に保持された
工作物Wおよび教示具11の画像信号から画像保持装置18
5R1 に保持された工作物Wの画像信号を減算し教示具11
の画像信号を算出して第2の差画像信号として出力する
ための減算装置186 と、減算装置186 の出力端に対し入
力端が接続されており減算装置186 から第1,第2の差
画像信号として与えられた教示具11の画像信号を処理し
教示情報 (すなわち工作物Wの工作箇所W0 およびエン
ドエフェクタ22の工作姿勢) を求めて出力するための画
像処理装置187 と、画像処理装置187 の出力端に第1の
入力端が接続されかつ第2の入力端が座標変換行列保持
装置184 の出力端に接続されかつ出力端が接続線17A を
介してロボット制御装置25の入力端に接続されており画
像処理装置187 から与えられた教示情報を座標変換行列
保持装置184 から与えられた座標変換行列に基づいてカ
メラ座標系からロボット座標系へ座標変換したのち接続
線17A を介してロボット制御装置25に与えるための座標
変換装置188 とを、包有している。 【0108】演算装置18A に含まれた画像保持装置181
L,181R などの装置の制御端には、図示の都合上、省略
されているが、制御装置18B の出力端が接続線を介して
接続されており、座標変換行列算出工程および教示工程
を実行するに所要の制御信号が制御装置18B から与えら
れている。 【0109】(第3の実施例の作用) 【0110】また、図1,図4および図6と図10(a)
(b)ないし図13(a)(b)とを参照しつつ、本発明にかか
るロボット教示装置の第3の実施例について、その作用
を詳細に説明する。 【0111】座標変換行列算出工程 【0112】作業員が、手動もしくはロボット制御装置
25によってエンドエフェクタ22を撮像装置12L,12R の視
野 (すなわち撮像可能範囲) 内に移動する。これに伴な
って、撮像装置12L,12R は、エンドエフェクタ22を撮像
して得た画像信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介
して画像伝送装置15に与え始める。 【0113】作業員は、次いで、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、座標変換行列を算出すべ
き旨の要求 (すなわち座標変換行列の算出要求) が、演
算制御装置18の制御装置18B に与えられる。 【0114】演算制御装置18の制御装置18B は、座標変
換行列の算出要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装
置15の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたの
ち接続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられて
いるエンドエフェクタ22の画像信号を伝送すべき旨の命
令 (“エンドエフェクタ22の撮像命令”という) を与え
る。 【0115】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられたエンドエフェクタ22の撮像命令
に応じてエンドエフェクタ22の画像信号を、接続線16L,
16Rを介して演算制御装置18の演算装置18A に含まれた
画像保持装置181L,181R に与えて保持せしめる。 【0116】画像保持装置181L,181R に保持されたエン
ドエフェクタ22の画像は、画像処理装置182 に与えられ
る。画像処理装置182 は、エンドエフェクタ22の画像信
号を処理することにより、その所望箇所(たとえば先端
部)の座標 (“エンドエフェクタ22のカメラ座標系にお
ける座標”という) を算出する。 【0117】画像処理装置182 によって求められたエン
ドエフェクタ22のカメラ座標系における座標は、座標変
換行列算出装置183 に与えられる。座標変換行列算出装
置183 は、エンドエフェクタ22のカメラ座標系における
座標を、ロボット制御装置25から接続線17A を介して受
け取ったエンドエフェクタ22のロボット座標系における
座標と比較して、カメラ座標系からロボット座標系への
座標変換行列を算出する。 【0118】座標変換行列装置183 によって求められた
カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列は、
座標変換行列保持装置184 に与えられて保持される。 【0119】演算制御装置18の制御装置18B は、そのの
ち、終了要求があるか否かを判断する。すなわち、演算
制御装置18の制御装置18B は、(i) 終了要求がある場合
は、本発明にかかるロボット教示装置10の一連の動作を
終了せしめ、また(ii)終了要求がない場合は、本発明に
かかるロボット教示装置10の動作を座標変換行列を算出
すべき旨の要求が与えられているか否かを判断する工程
に戻す。演算制御装置18の制御装置18B は、座標変換行
列を算出すべき旨の要求が与えられていない場合は、本
発明にかかるロボット教示装置10に以下の教示工程を実
行せしめる。これに対し、演算制御装置18の制御装置18
B は、座標変換行列を算出すべき旨の要求が与えられて
いる場合は、本発明にかかるロボット教示装置10に上述
の座標変換行列算出工程を反復せしめる。 【0120】教示工程 【0121】作業員は、手動もしくはロボット制御装置
25によってエンドエフェクタ22を撮像装置12L,12R の視
野 (すなわち撮像可能範囲) 外に移動したのち、工作位
置すなわち工作台21上に工作物Wを載置する。これに伴
なって、撮像装置12L,12R は、工作物Wを撮像して得た
画像信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介して画像
伝送装置15に与え始める。 【0122】作業員は、次いで、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を開始すべき旨
の要求 (“教示工程の開始要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0123】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の開始要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられている
工作物Wの画像信号を伝送すべき旨の命令 (“工作物W
の撮像命令”という) を与える。ちなみに、演算制御装
置18の制御装置18B は、教示工程の開始要求が与えられ
ない場合、終了要求があるか否かを判断する工程へ進
む。 【0124】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wの撮像命令に応じて工
作物Wの画像信号を接続線16L,16R を介して演算制御装
置18の演算装置18A に含まれた画像保持装置185L1,185R
1 に与えて保持せしめる。 【0125】作業員は、更に、工作位置すなわち工作台
21上に載置した工作物Wの工作箇所W0 を教示具11の頂
点P1 によって指示する。これに伴なって、撮像装置12
L,12R は、工作物Wおよび教示具11を撮像して得た画像
信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介して画像伝送
装置15に与え始める。 【0126】作業員は、加えて、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を継続すべき旨
の要求 (“教示工程の継続要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0127】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の継続要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられている
工作物Wおよび教示具11の画像信号を伝送すべき旨の命
令 (“工作物Wおよび教示具11の撮像命令”という)を
与える。 【0128】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wおよび教示具11の撮像
命令に応じて工作物Wおよび教示具11の画像信号を接続
線16L,16R を介して演算制御装置18の演算装置18B に含
まれた画像保持装置185L2,185R2 に与えて保持せしめ
る。 【0129】画像保持装置185L1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185L2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186
に与えられる。減算装置186 は、画像保持装置185L2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185L1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0130】画像保持装置185R1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185R2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186
に与えられる。減算装置186 は、画像保持装置185R2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185R1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0131】減算装置186 によって取り出された教示具
11の画像信号は、それぞれ、第1,第2の差画像信号と
して画像処理装置187 に与えられる。画像処理装置187
は、教示具11の画像信号を処理して教示情報 (すなわち
工作物Wの工作箇所W0 およびエンドエフェクタ22の工
作姿勢) を求める。すなわち、画像処理装置187 は、教
示具11の教示板11A の頂点P1 の座標を求めて工作物W
の工作箇所W0 とし、かつ教示具11の教示板11A の頂点
2,P3 の座標から中間点P4 の座標を求めて頂点P1
とを結ぶ直線dを算出しエンドエフェクタ22の工作姿勢
とする。 【0132】画像処理装置187 によって求められたカメ
ラ座標系における教示情報は、座標変換装置188 に与え
られる。座標変換装置188 は、カメラ座標系における教
示情報を、座標変換行列保持装置184 から読み出した座
標変換行列に基づき、カメラ座標系からロボット座標系
へ座標変換する。座標変換装置188 によって座標変換さ
れた教示情報 (すなわち“ロボット座標系における教示
情報”) は、接続線17B を介してロボット制御装置25か
ら教示情報の送出要求が制御装置18B に与えられたと
き、接続線17A を介してロボット制御装置25に与えられ
る。 【0133】演算制御装置18の制御装置18B は、そのの
ち、終了要求があるか否かを判断する。すなわち、演算
制御装置18の制御装置18B は、(i) 終了要求がある場合
は、本発明にかかるロボット教示装置10の一連の動作を
終了せしめ、また(ii)終了要求がない場合は、本発明に
かかるロボット教示装置10の動作を座標変換行列を算出
すべき旨の要求が与えられているか否かを判断する工程
に戻す。 【0134】(第4の実施例の構成) 【0135】まず、図1,図5および図6を参照しつ
つ、本発明にかかるロボット教示装置の第4の実施例に
ついて、その構成を詳細に説明する。 【0136】20は、ロボットであって、工作位置すなわ
ち作業台21上に載置された対象物すなわち工作物Wをエ
ンドエフェクタ22によって工作するためのロボット本体
23と、ロボット本体23に対し接続線24を介して接続され
ておりロボット本体23を制御してエンドエフェクタ22を
工作物Wに対して接近せしめかつエンドエフェクタ22に
工作物Wに対する所望の工作を実行せしめ再びエンドエ
フェクタ22を工作物Wから離間せしめるためのロボット
制御装置25とを、備えている。ちなみに、ロボット20
しては、以下の説明から明らかなごとく、特に制約はな
いが、産業用ロボットであれば、本発明の利益を十分に
反映できるので、好ましい。また、工作物Wに対するエ
ンドエフェクタ22による工作とは、工作物Wに対する加
工あるいは工作物Wの把持などの工作物Wに対する作業
を全て包有している。 【0137】10は、ロボット20に対し工作物Wの工作要
領 (すなわちエンドエフェクタ22による工作物Wの工作
箇所W0 およびそのときのエンドエフェクタ22の工作姿
勢)を教示するための本発明にかかるロボット教示装置
であって、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示するための教示
具11と、工作物Wの配置される工作位置を視野 (すなわ
ち撮像可能範囲) 内に含んでおり座標変換行列算出工程
でエンドエフェクタ22を撮像しかつ教示工程で工作位置
に配置された工作物Wを撮像し併せて工作物Wおよび教
示具11を撮像して所定時間 (たとえば 0.5秒) ごとに送
出するための2つの撮像装置12L,12R と、工作位置に配
置された工作物Wの撮像に好適な高さに所望の距離を隔
てて2つの撮像装置12L,12R を保持するための支持台13
と、2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接
続線14L,14R を介して接続されており2つの撮像装置12
L,12R の撮像した画像信号を受け取り後述の制御信号が
与えられたとき所定時間 (たとえば 0.5秒) だけ出力す
るための画像伝送装置15とを、備えている。ここで、教
示具11は、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示できる形状であ
れば、所望に応じて適宜の形状ないし構造とすればよい
が、たとえば、工作物Wの工作箇所W0 に接近して指示
するための第1の頂点P1 と第1の頂点P1 に協同して
工作物Wに対するエンドエフェクタ22の工作姿勢を指示
するための第2,第3の頂点P2,P3 とを包有した二等
辺三角形 (この場合について説明する) などの三角形の
形状をもつ教示板11A と、教示板11A に先端部が取り付
けられており基端部が教示工程に際し作業員によって把
持される把持部材11B とを包有しておれば、好ましい。
また、2つの撮像装置12L,12R が備えられている根拠
は、エンドエフェクタ22および教示具11に含まれた教示
板11A の頂点P1 〜P3 の三次元座標を求めることを確
保するためである。それ故、本発明では、エンドエフェ
クタ22および教示具11に含まれた教示板11A の頂点P1
〜P3 の三次元座標を求められる限り、2つの撮像装置
12L,12R に代え、他の所望の撮像装置を採用してもよ
い。 【0138】本発明にかかるロボット教示装置10は、ま
た、画像伝送装置15の出力端に対し第1,第2の入力端
がともに接続線16L,16R を介して接続されかつ第1,第
2の入出力端がそれぞれロボット制御装置25に対し接続
線17A,17B を介して接続されており座標変換行列算出工
程および教示工程で接続線19を介して画像伝送装置15を
制御するための制御信号を与えかつ座標変換行列算出工
程で接続線17B を介してロボット制御装置25に対しエン
ドエフェクタ22のロボット座標系における座標を読み出
すための制御信号を与えかつ座標変換行列算出工程で画
像伝送装置15から接続線16L,16R を介して与えられた画
像信号を適宜に処理してエンドエフェクタ22のカメラ座
標系における座標を算出しロボット制御装置25から接続
線17A を介して与えられたエンドエフェクタ22のロボッ
ト座標系における座標と比較することにより座標変換行
列を求めかつ教示工程で画像伝送装置15から接続線16L,
16R を介して与えられた画像信号を適宜に処理して教示
情報を取り出したのち座標変換行列に基づいてカメラ座
標系からロボット座標系へ座標変換し接続線17B を介し
てロボット制御装置25から教示情報の送出要求が与えら
れたとき接続線17Aを介してロボット制御装置25に与え
るための演算制御装置18とを、備えている。ここでは、
教示情報として、説明の都合上、エンドエフェクタ22に
よる工作物Wの工作箇所W0 を指示して教示する教示具
11の教示板11A の頂点P1 の座標と、そのときのエンド
エフェクタ22の工作姿勢に対応する教示具11の教示板11
A の頂点P1 と頂点P2,P3 の中間点P4 とを結ぶ直線
dとを採用しているが、本発明は、これらに限定される
ものではなく、これらに代え、教示具11の教示板11A の
頂点P1 〜P3 の座標 (“教示具11の座標”という) を
採用してもよい。教示情報として教示具11の座標を採用
する場合、ロボット制御装置25は、演算制御装置18から
与えられる教示情報から、工作物Wの工作要領 (すなわ
ちエンドエフェクタ22による工作物Wの工作箇所W0
よびそのときのエンドエフェクタ22の工作姿勢) を求め
る。 【0139】演算制御装置18は、画像伝送装置15の出力
端に対し入力端が接続線16L,16R を介して接続されかつ
入出力端がロボット制御装置25に対し接続線17A を介し
て接続されており座標変換行列算出工程で画像伝送装置
15から与えられた画像信号を適宜に処理してエンドエフ
ェクタ22のカメラ座標系における座標を算出しロボット
制御装置25から与えられたエンドエフェクタ22のロボッ
ト座標系における座標と比較して座標変換行列を求めか
つ教示工程で画像伝送装置15から与えられた画像信号を
適宜に処理して教示情報を取り出したのち座標変換行列
に基づいてカメラ座標系からロボット座標系へ座標変換
し接続線17A を介してロボット制御装置25に与えるため
の演算装置18A と、画像伝送装置15の制御端に対し第1
の出力端が接続線19を介して接続されかつ入出力端がロ
ボット制御装置25に対し接続線17B を介して接続されか
つ第2の出力端が演算装置18A の制御端に対し接続線
(図示せず)を介して接続されており座標変換行列算出
工程および教示工程で画像伝送装置15に対し撮像装置12
L,12R で撮像した画像信号を伝送するよう制御するため
の制御信号を与えかつ座標変換行列算出工程でエンドエ
フェクタ22のロボット座標系における座標を読み出すた
めの制御信号を接続線17B を介してロボット制御装置25
に与えかつ座標変換行列算出工程および教示工程で演算
装置18A に対し適宜の制御信号を与えかつ教示工程で演
算装置18A からロボット制御装置25への教示情報の送出
要求が接続線17B を介して与えられたとき画像伝送装置
15から与えられた画像信号を適宜に処理して演算装置18
A が求めた教示情報を接続線17Aを介してロボット制御
装置25に与えるための制御信号を演算装置18A に対して
与えるための制御装置18B とを、包有している。 【0140】演算装置18A は、更に詳細に説明すると、
2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接続線
14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を介して
それぞれ接続されており座標変換行列算出工程に際し2
つの撮像装置12L,12R によって撮像されたのち制御装置
18B から接続線19を介して画像伝送装置15に与えられた
制御信号に応じて接続線14L,14R,画像伝送装置15および
接続線16L,16R を介して与えられたエンドエフェクタ22
の画像信号をそれぞれ保持し併せて教示工程に際し2つ
の撮像装置12L,12R によって撮像されたのち制御装置18
B から接続線19を介して画像伝送装置15に与えられた制
御信号に応じて接続線14L,14R,画像伝送装置15および接
続線16L,16R を介して与えられた工作物Wの画像信号を
それぞれ保持するための2つの画像保持装置185L1,185R
1 と、2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が
接続線14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を
介してそれぞれ接続されており教示工程に際し2つの撮
像装置12L,12R によって撮像されたのち制御装置18B か
ら接続線19を介して画像伝送装置15に与えられた制御信
号に応じて接続線14L,14R,画像伝送装置15および接続線
16L,16R を介して与えられた工作物Wおよび教示具11の
画像信号をそれぞれ保持するための他の2つの画像保持
装置185L2,185R2 とを、包有している。 【0141】演算装置18A は、また、2つの画像保持装
置185L1,185R1 の出力端に対し第1,第2の入力端がそ
れぞれ接続されており2つの画像保持装置185L1,185R1
に保持されたエンドエフェクタ22の画像信号を処理しエ
ンドエフェクタ22のカメラ座標系における座標を求めて
出力するための画像処理装置182 と、画像処理装置182
の出力端に第1の入力端が接続されかつ第2の入力端が
ロボット制御装置25の出力端に接続線17A を介して接続
されており画像処理装置182 によって求められたエンド
エフェクタ22のカメラ座標系における座標とロボット制
御装置25から接続線17A を介して受け取ったエンドエフ
ェクタ22のロボット座標系における座標との対応関係に
基づきカメラ座標系からロボット座標系への座標変換行
列を算出して出力するための座標変換行列算出装置183
と、座標変換行列算出装置183 の出力端に入力端が接続
されており座標変換行列算出装置183 から与えられた座
標変換行列を保持するための座標変換行列保持装置184
とを、包有している。 【0142】演算装置18A は、更に、2つの画像保持装
置185L1,185R1 の出力端に対し第1の入力端が接続され
かつ2つの画像保持装置185L2,185R2 の出力端に対し第
2の入力端が接続されており画像保持装置185L2 に保持
された工作物Wおよび教示具11の画像信号から画像保持
装置185L1 に保持された工作物Wの画像信号を減算し教
示具11の画像信号を算出して第1の差画像信号として出
力し併せて画像保持装置185R2 に保持された工作物Wお
よび教示具11の画像信号から画像保持装置185R1 に保持
された工作物Wの画像信号を減算し教示具11の画像信号
を算出して第2の差画像信号として出力するための減算
装置186 と、減算装置186 の出力端に対し入力端が接続
されており減算装置186 から第1,第2の差画像信号と
して与えられた教示具11の画像信号を処理し教示情報
(すなわち工作物Wの工作箇所W0およびエンドエフェク
タ22の工作姿勢) を求めて出力するための画像処理装置
187 と、画像処理装置187 の出力端に第1の入力端が接
続されかつ第2の入力端が座標変換行列保持装置184 の
出力端に接続されかつ出力端が接続線17A を介してロボ
ット制御装置25の入力端に接続されており画像処理装置
187 から与えられた教示情報を座標変換行列保持装置18
4 から与えられた座標変換行列に基づいてカメラ座標系
からロボット座標系へ座標変換したのち接続線17A を介
してロボット制御装置25に与えるための座標変換装置18
8 とを、包有している。 【0143】演算装置18A に含まれた画像保持装置185L
1,185R1 などの装置の制御端には、図示の都合上、省略
されているが、制御装置18B の出力端が接続線を介して
接続されており、座標変換行列算出工程および教示工程
を実行するに所要の制御信号が制御装置18B から与えら
れている。 【0144】(第4の実施例の作用) 【0145】また、図1,図5および図6と図10(a)
(b)ないし図13(a)(b)とを参照しつつ、本発明にかか
るロボット教示装置の第4の実施例について、その作用
を詳細に説明する。 【0146】座標変換行列算出工程 【0147】作業員が、手動もしくはロボット制御装置
25によってエンドエフェクタ22を撮像装置12L,12R の視
野 (すなわち撮像可能範囲) 内に移動する。これに伴な
って、撮像装置12L,12R は、エンドエフェクタ22を撮像
して得た画像信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介
して画像伝送装置15に与え始める。 【0148】作業員は、次いで、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、座標変換行列を算出すべ
き旨の要求 (すなわち座標変換行列の算出要求) が、演
算制御装置18の制御装置18B に与えられる。 【0149】演算制御装置18の制御装置18B は、座標変
換行列の算出要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装
置15の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたの
ち接続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられて
いるエンドエフェクタ22の画像信号を伝送すべき旨の命
令 (“エンドエフェクタ22の撮像命令”という) を与え
る。 【0150】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられたエンドエフェクタ22の撮像命令
に応じてエンドエフェクタ22の画像信号を、接続線16L,
16Rを介して演算制御装置18の演算装置18A に含まれた
画像保持装置185L1,185R1 に与えて保持せしめる。 【0151】画像保持装置185L1,185R1 に保持されたエ
ンドエフェクタ22の画像は、画像処理装置182 に与えら
れる。画像処理装置182 は、エンドエフェクタ22の画像
信号を処理することにより、その所望箇所(たとえば先
端部)の座標 (“エンドエフェクタ22のカメラ座標系に
おける座標”という) を算出する。 【0152】画像処理装置182 によって求められたエン
ドエフェクタ22のカメラ座標系における座標は、座標変
換行列算出装置183 に与えられる。座標変換行列算出装
置183 は、エンドエフェクタ22のカメラ座標系における
座標を、ロボット制御装置25から接続線17A を介して受
け取ったエンドエフェクタ22のロボット座標系における
座標と比較して、カメラ座標系からロボット座標系への
座標変換行列を算出する。 【0153】座標変換行列装置183 によって求められた
カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列は、
座標変換行列保持装置184 に与えられて保持される。 【0154】演算制御装置18の制御装置18B は、そのの
ち、終了要求があるか否かを判断する。すなわち、演算
制御装置18の制御装置18B は、(i) 終了要求がある場合
は、本発明にかかるロボット教示装置10の一連の動作を
終了せしめ、また(ii)終了要求がない場合は、本発明に
かかるロボット教示装置10の動作を座標変換行列を算出
すべき旨の要求が与えられているか否かを判断する工程
に戻す。演算制御装置18の制御装置18B は、座標変換行
列を算出すべき旨の要求が与えられていない場合は、本
発明にかかるロボット教示装置10に以下の教示工程を実
行せしめる。これに対し、演算制御装置18の制御装置18
B は、座標変換行列を算出すべき旨の要求が与えられて
いる場合は、本発明にかかるロボット教示装置10に上述
の座標変換行列算出工程を反復せしめる。 【0155】教示工程 【0156】作業員は、手動もしくはロボット制御装置
25によってエンドエフェクタ22を撮像装置12L,12R の視
野 (すなわち撮像可能範囲) 外に移動したのち、工作位
置すなわち工作台21上に工作物Wを載置する。これに伴
なって、撮像装置12L,12R は、工作物Wを撮像して得た
画像信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介して画像
伝送装置15に与え始める。 【0157】作業員は、次いで、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を開始すべき旨
の要求 (“教示工程の開始要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0158】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の開始要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられている
工作物Wの画像信号を伝送すべき旨の命令 (“工作物W
の撮像命令”という) を与える。ちなみに、演算制御装
置18の制御装置18B は、教示工程の開始要求が与えられ
ない場合、終了要求があるか否かを判断する工程へ進
む。 【0159】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wの撮像命令に応じて工
作物Wの画像信号を接続線16L,16R を介して演算制御装
置18の演算装置18A に含まれた画像保持装置185L1,185R
1 に与えて保持せしめる。 【0160】作業員は、更に、工作位置すなわち工作台
21上に載置した工作物Wの工作箇所W0 を教示具11の頂
点P1 によって指示する。これに伴なって、撮像装置12
L,12R は、工作物Wおよび教示具11を撮像して得た画像
信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介して画像伝送
装置15に与え始める。 【0161】作業員は、加えて、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を継続すべき旨
の要求 (“教示工程の継続要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0162】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の継続要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えられている
工作物Wおよび教示具11の画像信号を伝送すべき旨の命
令 (“工作物Wおよび教示具11の撮像命令”という)を
与える。 【0163】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wおよび教示具11の撮像
命令に応じて工作物Wおよび教示具11の画像信号を接続
線16L,16R を介して演算制御装置18の演算装置18B に含
まれた画像保持装置185L2,185R2 に与えて保持せしめ
る。 【0164】画像保持装置185L1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185L2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186
に与えられる。減算装置186 は、画像保持装置185L2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185L1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0165】画像保持装置185R1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185R2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186
に与えられる。減算装置186 は、画像保持装置185R2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185R1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0166】減算装置186 によって取り出された教示具
11の画像信号は、それぞれ、第1,第2の差画像信号と
して画像処理装置187 に与えられる。画像処理装置187
は、教示具11の画像信号を処理して教示情報 (すなわち
工作物Wの工作箇所W0 およびエンドエフェクタ22の工
作姿勢) を求める。すなわち、画像処理装置187 は、教
示具11の教示板11A の頂点P1 の座標を求めて工作物W
の工作箇所W0 とし、かつ教示具11の教示板11A の頂点
2,P3 の座標から中間点P4 の座標を求めて頂点P1
とを結ぶ直線dを算出しエンドエフェクタ22の工作姿勢
とする。 【0167】画像処理装置187 によって求められたカメ
ラ座標系における教示情報は、座標変換装置188 に与え
られる。座標変換装置188 は、カメラ座標系における教
示情報を、座標変換行列保持装置184 から読み出した座
標変換行列に基づき、カメラ座標系からロボット座標系
へ座標変換する。座標変換装置188 によって座標変換さ
れた教示情報 (すなわち“ロボット座標系における教示
情報”) は、接続線17B を介してロボット制御装置25か
ら教示情報の送出要求が制御装置18B に与えられたと
き、接続線17A を介してロボット制御装置25に与えられ
る。 【0168】演算制御装置18の制御装置18B は、そのの
ち、終了要求があるか否かを判断する。すなわち、演算
制御装置18の制御装置18B は、(i) 終了要求がある場合
は、本発明にかかるロボット教示装置10の一連の動作を
終了せしめ、また(ii)終了要求がない場合は、本発明に
かかるロボット教示装置10の動作を座標変換行列を算出
すべき旨の要求が与えられているか否かを判断する工程
に戻す。 【0169】(第5の実施例の構成) 【0170】更に、図1,図7および図9を参照しつ
つ、本発明にかかるロボット教示装置の第5の実施例に
ついて、その構成を詳細に説明する。 【0171】20は、ロボットであって、工作位置すなわ
ち作業台21上に載置された工作物Wをエンドエフェクタ
22によって工作するためのロボット本体23と、ロボット
本体23に対し接続線24を介して接続されておりロボット
本体23を制御してエンドエフェクタ22を工作物Wに対し
て接近せしめかつエンドエフェクタ22に工作物Wに対す
る所望の工作を実行せしめ再びエンドエフェクタ22を工
作物Wから離間せしめるためのロボット制御装置25と
を、備えている。ちなみに、ロボット20としては、以下
の説明から明らかなごとく、特に制約はないが、産業用
ロボットであれば、本発明の利益を十分に反映できるの
で、好ましい。また、工作物Wに対するエンドエフェク
タ22による工作とは、工作物Wに対する加工あるいは工
作物Wの把持などの工作物Wに対する作業を全て包有し
ている。 【0172】10は、ロボット20に対し工作物Wの工作要
領 (すなわちエンドエフェクタ22による工作物Wの工作
箇所W0 およびそのときのエンドエフェクタ22の工作姿
勢)を教示するための本発明にかかるロボット教示装置
であって、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示するための教示
具11と、工作物Wの配置される工作位置を視野 (すなわ
ち撮像可能範囲) 内に含んでおり座標変換行列算出工程
でエンドエフェクタ22を撮像しかつ教示工程で工作位置
に配置された工作物Wを撮像し併せて工作物Wおよび教
示具11を撮像して所定時間 (たとえば 0.5秒) ごとに送
出するための2つの撮像装置12L,12R と、工作位置に配
置された工作物Wの撮像に好適な高さに所望の距離を隔
てて2つの撮像装置12L,12R を保持するための支持台13
と、2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接
続線14L,14R を介して接続されており2つの撮像装置12
L,12R の撮像した画像信号を受け取り後述の制御信号が
与えられたとき所定時間 (たとえば 0.5秒) だけ出力す
るための画像伝送装置15とを、備えている。ここで、教
示具11は、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示できる形状であ
れば、所望に応じて適宜の形状ないし構造とすればよい
が、たとえば、工作物Wの工作箇所W0 に接近して指示
するための第1の頂点P1 と第1の頂点P1 に協同して
工作物Wに対するエンドエフェクタ22の工作姿勢を指示
するための第2,第3の頂点P2,P3 とを包有した二等
辺三角形 (この場合について説明する) などの三角形の
形状をもつ教示板11A と、教示板11A に先端部が取り付
けられており基端部が教示工程に際し作業員によって把
持される把持部材11B とを包有しておれば、好ましい。
また、2つの撮像装置12L,12R が備えられている根拠
は、エンドエフェクタ22および教示具11に含まれた教示
板11A の頂点P1 〜P3 の三次元座標を求めることを確
保するためである。それ故、本発明では、エンドエフェ
クタ22および教示具11に含まれた教示板11A の頂点P1
〜P3 の三次元座標を求められる限り、2つの撮像装置
12L,12R に代え、他の所望の撮像装置を採用してもよ
い。 【0173】本発明にかかるロボット教示装置10は、ま
た、画像伝送装置15の出力端に対し第1,第2の入力端
がともに接続線16L,16R を介して接続されかつ第3の入
力端がロボット制御装置25に対し接続線17B を介して接
続されかつ出力端がロボット制御装置25に対し接続線17
A を介して接続されており教示工程で接続線19を介して
画像伝送装置15を制御するための制御信号を与えかつ画
像伝送装置15から接続線16L,16R を介して与えられた画
像信号を適宜に処理して教示情報を取り出したのち座標
変換行列に基づいてカメラ座標系からロボット座標系へ
座標変換し接続線17B を介してロボット制御装置25から
教示情報の送出要求が与えられたとき接続線17A を介し
てロボット制御装置25に与えるための演算制御装置18と
を、備えている。ここでは、教示情報として、説明の都
合上、エンドエフェクタ22による工作物Wの工作箇所W
0 を指示して教示する教示具11の教示板11A の頂点P1
の座標と、そのときのエンドエフェクタ22の工作姿勢に
対応する教示具11の教示板11A の頂点P1 と頂点P2,P
3 の中間点P4 とを結ぶ直線dとを採用しているが、本
発明は、これらに限定されるものではなく、これらに代
え、教示具11の教示板11A の頂点P1 〜P3 の座標
(“教示具11の座標”という) を採用してもよい。教示
情報として教示具11の座標を採用する場合、ロボット制
御装置25は、演算制御装置18の演算装置18B から与えら
れる教示情報から、工作物Wの工作要領 (すなわちエン
ドエフェクタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそ
のときのエンドエフェクタ22の工作姿勢) を求める。 【0174】演算制御装置18は、画像伝送装置15の出力
端に対し入力端が接続線16L,16R を介して接続されかつ
出力端がロボット制御装置25に対し接続線17A を介して
接続されており教示工程で画像伝送装置15から与えられ
た画像信号を適宜に処理して教示情報を取り出したのち
座標変換行列に基づいてカメラ座標系からロボット座標
系へ座標変換し接続線17A を介してロボット制御装置25
に与えるための演算装置18A と、画像伝送装置15の制御
端に対し第1の出力端が接続線19を介して接続されかつ
入出力端がロボット制御装置25に対し接続線17B を介し
て接続されかつ演算装置18A の制御端に対し接続線(図
示せず)を介して接続されており教示工程で画像伝送装
置15に対し撮像装置12L,12R で撮像した画像信号を伝送
するよう制御するための制御信号を与えかつロボット制
御装置25から接続線17B を介して教示情報の送出要求が
与えられたとき画像伝送装置15から与えられた画像信号
を適宜に処理して演算装置18A が求めた教示情報を接続
線17A を介してロボット制御装置25に与えるための制御
信号を演算装置18A に対して与えかつ教示工程で演算装
置18A に対し適宜の制御信号を与えるための制御装置18
B とを、包有している。 【0175】演算装置18A は、更に詳細に説明すると、
2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接続線
14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を介して
それぞれ接続されており教示工程に際し2つの撮像装置
12L,12R によって撮像されたのち制御装置18B から接続
線19を介して画像伝送装置15に与えられた制御信号に応
じて接続線14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16
R を介して与えられた工作物Wの画像信号をそれぞれ保
持するための2つの画像保持装置185L1,185R1と、2つ
の撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接続線14L,
14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を介してそれ
ぞれ接続されており教示工程に際し2つの撮像装置12L,
12R によって撮像されたのち制御装置18B から接続線19
を介して画像伝送装置15に与えられた制御信号に応じて
接続線14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を
介して与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号を
それぞれ保持するための他の2つの画像保持装置185L2,
185R2 と、2つの画像保持装置185L1,185L2 の出力端に
対し第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており画像
保持装置185L2 に保持された工作物Wおよび教示具11の
画像信号から画像保持装置185L1 に保持された工作物W
の画像信号を減算し教示具11の画像信号を算出して第1
の差画像信号として出力するための減算装置186Lと、2
つの画像保持装置185R1,185R2 の出力端に対し第1,第
2の入力端がそれぞれ接続されており画像保持装置185R
2 に保持された工作物Wおよび教示具11の画像信号から
画像保持装置185R1 に保持された工作物Wの画像信号を
減算し教示具11の画像信号を算出して第2の差画像信号
として出力するための他の減算装置186Rと、2つの減算
装置186L,186R の出力端に対し第1,第2の入力端がそ
れぞれ接続されており2つの減算装置186L,186R からそ
れぞれ第1,第2の差画像信号として与えられた教示具
11の画像信号を処理し教示情報 (すなわち工作物Wの工
作箇所W0 およびエンドエフェクタ22の工作姿勢) を求
めて出力するための画像処理装置187 と、画像処理装置
187 の出力端に第1の入力端が接続されかつ第2の入力
端が座標変換行列保持装置189 の出力端に接続されかつ
出力端が接続線17A を介してロボット制御装置25の入力
端に接続されており画像処理装置187 から与えられた教
示情報を座標変換行列保持装置189 から与えられた座標
変換行列に基づいてカメラ座標系からロボット座標系へ
座標変換したのち接続線17A を介してロボット制御装置
25に与えるための座標変換装置188 とを、包有してい
る。ちなみに、座標変換行列保持装置189 には、適宜の
要領で得られたカメラ座標系からロボット座標系への座
標変換に所要の座標変換行列が予め適宜に保持せしめら
れている。 【0176】演算装置18A に含まれた画像保持装置185L
1,185R1 などの装置の制御端には、図示の都合上、省略
されているが、制御装置18B の出力端が接続線を介して
接続されており、教示工程を実行するに所要の制御信号
が制御装置18B から与えられている。 【0177】(第5の実施例の作用) 【0178】加えて、図1および図7と図9ないし図1
3(a)(b)とを参照しつつ、本発明にかかるロボット教示
装置の第5の実施例について、その作用を詳細に説明す
る。 【0179】作業員は、まず、工作位置すなわち工作台
21上に工作物Wを載置する。これに伴なって、撮像装置
12L,12R は、工作物Wを撮像して得た画像信号を所定時
間ごとに接続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与え
始める。 【0180】作業員は、次いで、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を開始すべき旨
の要求 (“教示工程の開始要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0181】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の開始要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えている工作
物Wの画像信号を伝送すべき旨の命令 (“工作物Wの撮
像命令”という) を与える。ちなみに、演算制御装置18
の制御装置18B は、教示工程の開始要求が与えられない
場合、終了要求があるか否かを判断する工程へ進む。 【0182】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wの撮像命令に応じて工
作物Wの画像信号を接続線16L,16R を介して演算制御装
置18の演算装置18A に含まれた画像保持装置185L1,185R
1 に与えて保持せしめる。 【0183】作業員は、更に、工作位置すなわち工作台
21上に載置した工作物Wの工作箇所W0 を教示具11の頂
点P1 によって指示する。これに伴なって、撮像装置12
L,12R は、工作物Wおよび教示具11を撮像して得た画像
信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介して画像伝送
装置15に与え始める。 【0184】作業員は、加えて、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を継続すべき旨
の要求 (“教示工程の継続要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0185】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の継続要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えている工作
物Wおよび教示具11の画像信号を伝送すべき旨の命令
(“工作物Wおよび教示具11の撮像命令”という) を与
える。 【0186】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wおよび教示具11の撮像
命令に応じて工作物Wおよび教示具11の画像信号を接続
線16L,16R を介して演算制御装置18の演算装置18A に含
まれた画像制御装置185L2,185R2 に与えて保持せしめ
る。 【0187】画像保持装置185L1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185L2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186L
に与えられる。減算装置186Lは、画像保持装置185L2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185L1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0188】画像保持装置185R1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185R2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186R
に与えられる。減算装置186Rは、画像保持装置185R2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185R1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0189】減算装置186L,186R によって取り出された
教示具11の画像信号は、それぞれ、第1,第2の差画像
信号として画像処理装置187 に与えられる。画像処理装
置187 は、教示具11の画像信号を処理して教示情報 (す
なわち工作物Wの工作箇所W0 およびエンドエフェクタ
22の工作姿勢) を求める。すなわち、画像処理装置187
は、教示具11の教示板11A の頂点P1 の座標を求めて工
作物Wの工作箇所W0とし、かつ教示具11の指示板11A
の頂点P2,P3 の座標から中間点P4 の座標を求めて頂
点P1 とを結ぶ直線dを算出しエンドエフェクタ22の工
作姿勢とする。 【0190】画像処理装置187 によって求められたカメ
ラ座標系における教示情報は、座標変換装置188 に与え
られる。座標変換装置188 は、カメラ座標系における教
示情報を、座標変換行列保持装置189 から読み出した座
標変換行列に基づき、カメラ座標系からロボット座標系
へ座標変換する。座標変換装置188 によって座標変換さ
れた教示情報 (すなわち“ロボット座標系における教示
情報”) は、接続線17B を介してロボット制御装置25か
ら教示情報の送出要求が制御装置18B に与えられたと
き、接続線17A を介してロボット制御装置25に与えられ
る。 【0191】演算制御装置18の制御装置18B は、そのの
ち、終了要求があるか否かを判断する。すなわち、演算
制御装置18の制御装置18B は、(i) 終了要求がある場合
は、本発明にかかるロボット教示装置10の一連の動作を
終了せしめ、また(ii)終了要求がない場合は、本発明に
かかるロボット教示装置10の動作を座標変換行列を算出
すべき旨の要求が与えられているか否かを判断する工程
に戻す。 【0192】(第6の実施例の構成) 【0193】更に、図1,図8および図9を参照しつ
つ、本発明にかかるロボット教示装置の第6の実施例に
ついて、その構成を詳細に説明する。 【0194】20は、ロボットであって、工作位置すなわ
ち作業台21上に載置された工作物Wをエンドエフェクタ
22によって工作するためのロボット本体23と、ロボット
本体23に対し接続線24を介して接続されておりロボット
本体23を制御してエンドエフェクタ22を工作物Wに対し
て接近せしめかつエンドエフェクタ22に工作物Wに対す
る所望の工作を実行せしめ再びエンドエフェクタ22を工
作物Wから離間せしめるためのロボット制御装置25と
を、備えている。ちなみに、ロボット20としては、以下
の説明から明らかなごとく、特に制約はないが、産業用
ロボットであれば、本発明の利益を十分に反映できるの
で、好ましい。また、工作物Wに対するエンドエフェク
タ22による工作とは、工作物Wに対する加工あるいは工
作物Wの把持などの工作物Wに対する作業を全て包有し
ている。 【0195】10は、ロボット20に対し工作物Wの工作要
領 (すなわちエンドエフェクタ22による工作物Wの工作
箇所W0 およびそのときのエンドエフェクタ22の工作姿
勢)を教示するための本発明にかかるロボット教示装置
であって、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示するための教示
具11と、工作物Wの配置される工作位置を視野 (すなわ
ち撮像可能範囲) 内に含んでおり座標変換行列算出工程
でエンドエフェクタ22を撮像しかつ教示工程で工作位置
に配置された工作物Wを撮像し併せて工作物Wおよび教
示具11を撮像して所定時間 (たとえば 0.5秒) ごとに送
出するための2つの撮像装置12L,12R と、工作位置に配
置された工作物Wの撮像に好適な高さに所望の距離を隔
てて2つの撮像装置12L,12R を保持するための支持台13
と、2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接
続線14L,14R を介して接続されており2つの撮像装置12
L,12R の撮像した画像信号を受け取り後述の制御信号が
与えられたとき所定時間 (たとえば 0.5秒) だけ出力す
るための画像伝送装置15とを、備えている。ここで、教
示具11は、工作物Wの工作要領 (すなわちエンドエフェ
クタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそのときの
エンドエフェクタ22の工作姿勢) を教示できる形状であ
れば、所望に応じて適宜の形状ないし構造とすればよい
が、たとえば、工作物Wの工作箇所W0 に接近して指示
するための第1の頂点P1 と第1の頂点P1 に協同して
工作物Wに対するエンドエフェクタ22の工作姿勢を指示
するための第2,第3の頂点P2,P3 とを包有した二等
辺三角形 (この場合について説明する) などの三角形の
形状をもつ教示板11A と、教示板11A に先端部が取り付
けられており基端部が教示工程に際し作業員によって把
持される把持部材11B とを包有しておれば、好ましい。
また、2つの撮像装置12L,12R が備えられている根拠
は、エンドエフェクタ22および教示具11に含まれた教示
板11A の頂点P1 〜P3 の三次元座標を求めることを確
保するためである。それ故、本発明では、エンドエフェ
クタ22および教示具11に含まれた教示板11A の頂点P1
〜P3 の三次元座標を求められる限り、2つの撮像装置
12L,12R に代え、他の所望の撮像装置を採用してもよ
い。 【0196】本発明にかかるロボット教示装置10は、ま
た、画像伝送装置15の出力端に対し第1,第2の入力端
がともに接続線16L,16R を介して接続されかつ第3の入
力端がロボット制御装置25に対し接続線17B を介して接
続されかつ出力端がロボット制御装置25に対し接続線17
A を介して接続されており教示工程で接続線19を介して
画像伝送装置15を制御するための制御信号を与えかつ画
像伝送装置15から接続線16L,16R を介して与えられた画
像信号を適宜に処理して教示情報を取り出したのち座標
変換行列に基づいてカメラ座標系からロボット座標系へ
座標変換し接続線17B を介してロボット制御装置25から
教示情報の送出要求が与えられたとき接続線17A を介し
てロボット制御装置25に与えるための演算制御装置18と
を、備えている。ここでは、教示情報として、説明の都
合上、エンドエフェクタ22による工作物Wの工作箇所W
0 を指示して教示する教示具11の教示板11A の頂点P1
の座標と、そのときのエンドエフェクタ22の工作姿勢に
対応する教示具11の教示板11A の頂点P1 と頂点P2,P
3 の中間点P4 とを結ぶ直線dとを採用しているが、本
発明は、これらに限定されるものではなく、これらに代
え、教示具11の教示板11A の頂点P1 〜P3 の座標
(“教示具11の座標”という) を採用してもよい。教示
情報として教示具11の座標を採用する場合、ロボット制
御装置25は、演算制御装置18の演算装置18B から与えら
れる教示情報から、工作物Wの工作要領 (すなわちエン
ドエフェクタ22による工作物Wの工作箇所W0 およびそ
のときのエンドエフェクタ22の工作姿勢) を求める。 【0197】演算制御装置18は、画像伝送装置15の出力
端に対し入力端が接続線16L,16R を介して接続されかつ
出力端がロボット制御装置25に対し接続線17A を介して
接続されており教示工程で画像伝送装置15から与えられ
た画像信号を適宜に処理して教示情報を取り出したのち
座標変換行列に基づいてカメラ座標系からロボット座標
系へ座標変換し接続線17A を介してロボット制御装置25
に与えるための演算装置18A と、画像伝送装置15の制御
端に対し第1の出力端が接続線19を介して接続されかつ
入出力端がロボット制御装置25に対し接続線17B を介し
て接続されかつ演算装置18A の制御端に対し接続線(図
示せず)を介して接続されており教示工程で画像伝送装
置15に対し撮像装置12L,12R で撮像した画像信号を伝送
するよう制御するための制御信号を与えかつロボット制
御装置25から接続線17B を介して教示情報の送出要求が
与えられたとき画像伝送装置15から与えられた画像信号
を適宜に処理して演算装置18A が求めた教示情報を接続
線17A を介してロボット制御装置25に与えるための制御
信号を演算装置18A に対して与えかつ教示工程で演算装
置18A に対し適宜の制御信号を与えるための制御装置18
B とを、包有している。 【0198】演算装置18A は、更に詳細に説明すると、
2つの撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接続線
14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を介して
それぞれ接続されており教示工程に際し2つの撮像装置
12L,12R によって撮像されたのち制御装置18B から接続
線19を介して画像伝送装置15に与えられた制御信号に応
じて接続線14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16
R を介して与えられた工作物Wの画像信号をそれぞれ保
持するための2つの画像保持装置185L1,185R1と、2つ
の撮像装置12L,12R の出力端に対し入力端が接続線14L,
14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を介してそれ
ぞれ接続されており教示工程に際し2つの撮像装置12L,
12R によって撮像されたのち制御装置18B から接続線19
を介して画像伝送装置15に与えられた制御信号に応じて
接続線14L,14R,画像伝送装置15および接続線16L,16R を
介して与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号を
それぞれ保持するための他の2つの画像保持装置185L2,
185R2 と、2つの画像保持装置185L1,185R1 の出力端に
対し第1の入力端が接続されかつ2つの画像保持装置18
5L2,185R2 の出力端に対し第2の入力端が接続されてお
り画像保持装置185L2 に保持された工作物Wおよび教示
具11の画像信号から画像保持装置185L1 に保持された工
作物Wの画像信号を減算し教示具11の画像信号を算出し
て第1の差画像信号として出力し併せて画像保持装置18
5R2 に保持された工作物Wおよび教示具11の画像信号か
ら画像保持装置185R1 に保持された工作物Wの画像信号
を減算し教示具11の画像信号を算出して第2の差画像信
号として出力するための減算装置186 と、減算装置186
の出力端に対し入力端が接続されており減算装置186 か
ら第1,第2の差画像信号として与えられた教示具11の
画像信号を処理し教示情報 (すなわち工作物Wの工作箇
所W0 およびエンドエフェクタ22の工作姿勢) を求めて
出力するための画像処理装置187 と、画像処理装置187
の出力端に第1の入力端が接続されかつ第2の入力端が
座標変換行列保持装置189 の出力端に接続されかつ出力
端が接続線17A を介してロボット制御装置25の入力端に
接続されており画像処理装置187 から与えられた教示情
報を座標変換行列保持装置189 から与えられた座標変換
行列に基づいてカメラ座標系からロボット座標系へ座標
変換したのち接続線17A を介してロボット制御装置25に
与えるための座標変換装置188 とを、包有している。ち
なみに、座標変換行列保持装置189 には、適宜の要領で
得られたカメラ座標系からロボット座標系への座標変換
に所要の座標変換行列が予め適宜に保持せしめられてい
る。 【0199】演算装置18A に含まれた画像保持装置185L
1,185R1 などの装置の制御端には、図示の都合上、省略
されているが、制御装置18B の出力端が接続線を介して
接続されており、教示工程を実行するに所要の制御信号
が制御装置18B から与えられている。 【0200】(第6の実施例の作用) 【0201】加えて、図1と図8ないし図13(a)(b)と
を参照しつつ、本発明にかかるロボット教示装置の第6
の実施例について、その作用を詳細に説明する。 【0202】作業員は、まず、工作位置すなわち工作台
21上に工作物Wを載置する。これに伴なって、撮像装置
12L,12R は、工作物Wを撮像して得た画像信号を所定時
間ごとに接続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与え
始める。 【0203】作業員は、次いで、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を開始すべき旨
の要求 (“教示工程の開始要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0204】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の開始要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えている工作
物Wの画像信号を伝送すべき旨の命令 (“工作物Wの撮
像命令”という) を与える。ちなみに、演算制御装置18
の制御装置18B は、教示工程の開始要求が与えられない
場合、終了要求があるか否かを判断する工程へ進む。 【0205】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wの撮像命令に応じて工
作物Wの画像信号を接続線16L,16R を介して演算制御装
置18の演算装置18A に含まれた画像保持装置185L1,185R
1 に与えて保持せしめる。 【0206】作業員は、更に、工作位置すなわち工作台
21上に載置した工作物Wの工作箇所W0 を教示具11の頂
点P1 によって指示する。これに伴なって、撮像装置12
L,12R は、工作物Wおよび教示具11を撮像して得た画像
信号を所定時間ごとに接続線14L,14R を介して画像伝送
装置15に与え始める。 【0207】作業員は、加えて、適宜の押ボタン(図示
せず)を押圧することにより、教示工程を継続すべき旨
の要求 (“教示工程の継続要求”という) を、演算制御
装置18の制御装置18B に与える。 【0208】演算制御装置18の制御装置18B は、教示工
程の継続要求に応じ、接続線19を介して画像伝送装置15
の制御端に対し、撮像装置12L,12R で撮像されたのち接
続線14L,14R を介して画像伝送装置15に与えている工作
物Wおよび教示具11の画像信号を伝送すべき旨の命令
(“工作物Wおよび教示具11の撮像命令”という) を与
える。 【0209】画像伝送装置15は、演算制御装置18の制御
装置18B から与えられた工作物Wおよび教示具11の撮像
命令に応じて工作物Wおよび教示具11の画像信号を接続
線16L,16R を介して演算制御装置18の演算装置18A に含
まれた画像制御装置185L2,185R2 に与えて保持せしめ
る。 【0210】画像保持装置185L1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185L2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186
に与えられる。減算装置186 は、画像保持装置185L2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185L1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0211】画像保持装置185R1 に保持された工作物W
の画像信号と画像保持装置185R2 に保持された工作物W
および教示具11の画像信号とは、ともに、減算装置186
に与えられる。減算装置186 は、画像保持装置185R2
ら与えられた工作物Wおよび教示具11の画像信号から画
像保持装置185R1 から与えられた工作物Wの画像信号を
減算することにより、教示具11の画像信号を取り出す。 【0212】減算装置186 によって取り出された教示具
11の画像信号は、それぞれ、第1,第2の差画像信号と
して画像処理装置187 に与えられる。画像処理装置187
は、教示具11の画像信号を処理して教示情報 (すなわち
工作物Wの工作箇所W0 およびエンドエフェクタ22の工
作姿勢) を求める。すなわち、画像処理装置187 は、教
示具11の教示板11A の頂点P1 の座標を求めて工作物W
の工作箇所W0 とし、かつ教示具11の指示板11A の頂点
2,P3 の座標から中間点P4 の座標を求めて頂点P1
とを結ぶ直線dを算出しエンドエフェクタ22の工作姿勢
とする。 【0213】画像処理装置187 によって求められたカメ
ラ座標系における教示情報は、座標変換装置188 に与え
られる。座標変換装置188 は、カメラ座標系における教
示情報を、座標変換行列保持装置189 から読み出した座
標変換行列に基づき、カメラ座標系からロボット座標系
へ座標変換する。座標変換装置188 によって座標変換さ
れた教示情報 (すなわち“ロボット座標系における教示
情報”) は、接続線17B を介してロボット制御装置25か
ら教示情報の送出要求が制御装置18B に与えられたと
き、接続線17A を介してロボット制御装置25に与えられ
る。 【0214】演算制御装置18の制御装置18B は、そのの
ち、終了要求があるか否かを判断する。すなわち、演算
制御装置18の制御装置18B は、(i) 終了要求がある場合
は、本発明にかかるロボット教示装置10の一連の動作を
終了せしめ、また(ii)終了要求がない場合は、本発明に
かかるロボット教示装置10の動作を座標変換行列を算出
すべき旨の要求が与えられているか否かを判断する工程
に戻す。 【0215】(変形例) 【0216】第1ないし第6の実施例で説明した演算制
御装置18は、所望によりその少なくとも一部を、コンピ
ュータによって構成してもよい。 【0217】 【発明の効果】上述より明らかなように、本発明にかか
るロボット教示装置は、[問題点の解決手段]の欄に第
1の解決手段および第2の解決手段として明示したごと
く構成されているので、(i) 教示具によって工作物を
指示するのみで工作物に対する工作要領を教示可能とで
きる効果を有し、ひいては(ii) エンドエフェクタの工
作物に対する微妙な位置ならびに姿勢を教示容易とでき
る効果を有し、また(iii) 教示のために要する時間を
大幅に短縮できる効果を有し、併せて(iv) 各種ロボッ
トに対し適用可能とできる効果を有する。 【0218】本発明にかかるロボット教示方法は、[問
題点の解決手段]の欄に第3の解決手段および第4の解
決手段として明示したごとく構成されているので、同様
に、上記(i) 〜(iv)の効果を有する。
Detailed Description of the Invention [0001] [Object of the Invention] [0002] This invention relates to end effectors.
End of the machine and the work place of the work
Robot that teaches the robot's work posture and
And a robot teaching method, and more particularly,
Work location and work posture of the end effector with respect to the object
While pointing the workpiece directly with the teaching tool,
By teaching the image signal obtained by imaging,
Robot teaching device that teaches the robot the instruction content to
And a robot teaching method. [0003] 2. Description of the Related Art Conventionally, this type of robot teaching device and
Robot teaching methods include (i) Teaching box
Using a teaching device such as
End effects at specific points required for work on crops
Directly teaching the robot's coordinate information to the robot
Is proposed, and (ii) the worker runs the tip of the robot
Is the end effector actually from the standby position to the work position?
Directly moving to the end effector trajectory and working shape
It was proposed to teach the force. [0004] [Problems to be solved] However, conventional robot teaching
In the teaching device and robot teaching method, (i) teaching
When using a teaching device such as a box,
Since it is operated directly, the work piece by the end effector
Precisely determine the work position and work posture of the end effector
Has the drawback that it is difficult to determine
If you move the end effector,
Since it has to move directly with human power, a small robot
However, in addition to (iii)
When using a teaching device such as a teaching box
When a worker moves the end effector,
Because it is necessary to actually operate the bot, it takes a long time to teach
There was a drawback that required. Therefore, the present invention eliminates these drawbacks.
For the purpose of
Initial image obtained by taking a picture and the work placed at the work position
An object can be obtained by imaging with an imaging device while instructing it with a teaching tool.
Teaching tool image is extracted from the difference between the teaching image and the teaching image
The teaching information is calculated from the tool image and the robot coordinate is calculated from the camera coordinate system.
The robot can be converted to the robot coordinate system and given to the robot.
Robot teaching device and robot teaching device
It is intended to provide an indication method. [0006] [Constitution of the invention] [0007] [Means for Solving the Problems]
The first solution is "a workpiece with an end effector.
Machining of work sites and end effectors when machining a work
Robot teaching device that teaches the robot how to create
In (a), instructions to approach the work place of the work piece should be given.
And by using the end effector
And a teaching tool for teaching the working posture of the end effector
(11) and (b) Set the work position when teaching with the teaching tool (11).
An image of the placed work and the work placed at the work position
Imaging device (12L, 1L) for imaging crops and teaching tools (11)
2R) and (c) the input end of the imager (12L, 12R) is connected to the output end.
Connected to the robot at the output end.
Image signal of the workpiece imaged by the device (12L, 12R) and the imaging device (1
2L, 12R) image signal of the workpiece and teaching tool (11)
The image signal of the teaching tool (11) is obtained by obtaining the difference between
The teaching information is calculated from the image signal of the teaching tool (11) and the teaching information is calculated.
Coordinates from the camera coordinate system to the robot coordinate system
With an arithmetic unit (18A) for feeding
Is a robot teaching device. [0008] Further, the problem of the present invention provided by the first
The second solution is, "The end effector is used to
The work place to be worked and the end effect when working the work
Robot that teaches the robot's work posture and
In the teaching device, (a)
By instructing, the work of the workpiece by the end effector
It teaches the work position and the working posture of the end effector.
Teaching tool (11) and (b) for obtaining the coordinate transformation matrix
Image the end effector and teach with the teaching tool (11)
Image of the workpiece placed in the working position and
The workpiece and teaching tool (11) placed at the position are imaged.
Image pickup device (12L, 12R) and (c) image pickup device (12L, 12R)
At the output end and the output end of the robot
The input end is connected and the output end is connected to the robot.
Of the end effector imaged by the imaging device (12L, 12R).
Based on the image signal, the camera coordinate system of the end effector
Robot coordinates given by the robot
By comparing with the coordinates of the end effector in the system
The coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system
Image signal of the work obtained by the image pickup device (12L, 12R)
A workpiece and teaching tool (1L, 12R) imaged by the imaging device (12L, 12R)
Find the difference between the image signal of 1) and the image signal of the teaching tool (11).
And extract teaching information from the image signal of the teaching tool (11)
The teaching information from the camera coordinate system based on the coordinate transformation matrix.
To convert the coordinates to the robot coordinate system and give it to the robot
A robot characterized by comprising an arithmetic unit (18A).
Teaching device ”. In addition, the first of the problems provided by the present invention
The solution of No. 3 is "a workpiece is processed by an end effector.
The work place to be worked and the end effect when working the work
Robot that teaches the robot's work posture and
In the teaching method, (a) Workpiece placed at the work position
The image of the workpiece by imaging the image with the imaging device (12L, 12R).
First imaging step to obtain the number, and (b) Place at work position
Imaging device while pointing the machined workpiece with the teaching tool (11)
(12L, 12R) images and the workpiece and teaching tool (11)
A second imaging step for obtaining an image signal, and (c) a first imaging step
In the second imaging process and the image signal of the workpiece obtained in the imaging process
Difference between the obtained workpiece and the image signal of the teaching tool (11)
Image pick-up to obtain the image signal of the teaching tool (11)
And (d) the image of the teaching tool (11) extracted in the image extraction process.
Teaching information calculation for processing image signals and obtaining teaching information
The process and (e) Teaching information calculation
The robot coordinate system is converted from the camera coordinate system to the robot coordinate system.
And a coordinate conversion process for giving
The method of teaching a robot. In addition, the problems provided by the present invention are
The fourth solution is to "workpieces with end effectors.
Where to make a work and the end point when making a work
A robot that teaches the robot the work posture of the effector
In the teaching method, (a) the work placed at the work position
An image of the workpiece by imaging the object with the imaging device (12L, 12R)
The first imaging step to obtain the signal, and (b)
While pointing the placed workpiece with the teaching tool (11),
Work piece and teaching tool (11) by imaging with the table (12L, 12R)
Second imaging step for obtaining the image signal of (c) the first
Image signal of the workpiece obtained in the imaging process and the second imaging process
Between the workpiece and the image signal of the teaching tool (11) obtained in
Image extraction to obtain the image signal of the teaching tool (11) by finding the difference
Of the teaching tool (11) extracted in the process and (d) image extraction process.
Teaching information calculation for processing image signals to obtain teaching information
Output process and teaching information obtained in (e) Teaching information calculation process
Coordinates from the camera coordinate system to the robot coordinate system
Coordinate conversion process to give the
Image of the end effector with an imager.
Third imaging step for obtaining the image signal, and (g) third imaging step
By processing the image signal of the end effector obtained in the process
Find coordinates of end effector in camera coordinate system
(H) Robot coordinate from robot
A locus for receiving the coordinates of the end effector in the system
Camera coordinates obtained in the index reading process and (i) coordinate calculation process
The coordinate of the end effector in the system and the coordinate reading process
Endo in the robot coordinate system given by the bot
From the camera coordinate system to the robot seat based on the coordinates of the effector
Calculate the coordinate conversion matrix to the standard system and use it for the coordinate conversion process.
And a coordinate transformation matrix calculation step for
Robot teaching method ”. [0011] The robot teaching apparatus according to the present invention has the above-mentioned structure.
The first solution and the second solution are provided in the [Solution for problem] column.
Since it is configured as explicitly stated as a solution of,
(i) To point to the work by simply pointing the work with the teaching tool
It has the effect of making it possible to teach the work procedure against it, and by extension,
(ii) Make sure that the end effector does not have a delicate position with respect to the workpiece.
It has the effect of facilitating teaching of postures, and (iii)
Has the effect of significantly reducing the time required for teaching,
In addition (iv) the action that can be applied to various robots
Eggplant The robot teaching method according to the present invention is described above.
In the [Solutions for problems] column of
It is configured as specified as the solution of No. 4
In the same manner, the above-mentioned actions (i) to (iv) are performed. [0013] Embodiments Next, a robot teaching device and a robot teaching device according to the present invention will be described.
And robot teaching methods, the preferred embodiments will be described.
First, a detailed description will be given with reference to the accompanying drawings. However, the embodiment described below is
Described to facilitate or facilitate understanding of the present invention.
Which are described to limit the present invention.
Not of. In other words, in the embodiments described below
The elements disclosed as follows are the spirit and technical scope of the present invention.
Includes all design changes and equivalent replacements
Of. [0016](Explanation of attached drawings) FIG. 1 shows a robot teaching apparatus according to the present invention.
3 is a perspective view for commonly showing the first to sixth embodiments of FIG.
Therefore, the teaching tool 11 is used to indicate the work location of the work W.
It shows the state. FIG. 2 is a circuit diagram of the first embodiment shown in FIG.
It is a block circuit diagram for showing the principal part of composition. FIG. 3 is a circuit diagram of the second embodiment shown in FIG.
It is a block circuit diagram for showing the principal part of composition. FIG. 4 is a circuit diagram of the third embodiment shown in FIG.
It is a block circuit diagram for showing the principal part of composition. FIG. 5 is a circuit diagram of the fourth embodiment shown in FIG.
It is a block circuit diagram for showing the principal part of composition. FIG. 6 shows the first to fourth examples shown in FIG.
It is a flow chart figure for showing an operation of an example. FIG. 7 is a circuit diagram of the fifth embodiment shown in FIG.
It is a block circuit diagram for showing the principal part of composition. FIG. 8 is a circuit diagram of the sixth embodiment shown in FIG.
It is a block circuit diagram for showing the principal part of composition. FIG. 9 shows the fifth and sixth examples shown in FIG.
It is a flow chart figure for showing an operation of an example. FIGS. 10 (a) and 10 (b) show the first to the first parts shown in FIG.
It is a perspective view for showing an operation of a 6th example in common.
Image of the workpiece W captured by the imaging devices 12L and 12R, respectively.
Shows the statue. FIGS. 11 (a) and 11 (b) are the first to the third shown in FIG.
6 is a perspective view for commonly showing the operation of the sixth embodiment,
The workpiece W and the teaching image taken by the imaging devices 12L and 12R, respectively.
The image of the indicator 11 is shown. FIG. 12A shows the first to the first shown in FIG.
6 is a front view for commonly showing the operation of the sixth embodiment,
The images of the workpiece W and the teaching tool 11 shown in FIGS.
What is obtained by appropriately processing is shown. FIG. 12B shows the first to the first shown in FIG.
It is a side view for showing the operation of the sixth embodiment in common,
The images of the workpiece W and the teaching tool 11 shown in FIGS.
What is obtained by appropriately processing is shown. FIGS. 13 (a) and 13 (b) are the first through the third parts shown in FIG.
It is a perspective view for showing an operation of a 6th example in common.
The workpiece W and the teaching shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), respectively.
From the image of the tool 11, the image of the workpiece W shown in FIGS.
The image of the teaching tool 11 obtained by subtraction is shown. [0031](Structure of the first embodiment) First, referring to FIG. 1, FIG. 2 and FIG.
In the first embodiment of the robot teaching device according to the present invention,
The configuration will be described in detail. [0033]20Is a robot, which is the work position
The target object, that is, the workpiece W placed on the work table 21 is
Robot body for working with the hand effector 22
23 and the robot body 23 via a connecting wire 24.
Control the robot body 23 to move the end effector 22
Close to the workpiece W and the end effector 22
The desired work is performed on the work W and the end work is performed again.
Robot for separating the effector 22 from the workpiece W
And a control device 25. By the way, the robot20When
As is clear from the explanation below, there are no particular restrictions.
However, if it is an industrial robot, the benefits of the present invention can be fully realized.
This is preferable because it can be reflected. In addition,
The work with the hand effector 22 is the addition to the work W.
Work on work W such as work or gripping work W
Have all [0034]TenThe robot20Against the work piece W
Area (that is, machining of the workpiece W by the end effector 22)
Point W0 And the working figure of the end effector 22 at that time
Device for teaching robots according to the present invention
However, the work procedure of the work W (that is, the end effect)
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
Teaching for teaching the work posture of the end effector 22)
View the tool 11 and the work position where the work W is placed (ie,
(Image capturing range) The coordinate conversion matrix calculation process
The end effector 22 is imaged with the work position in the teaching process.
Images of the workpiece W placed in the
Image the indicator 11 and send it every predetermined time (for example, 0.5 seconds).
Two imaging devices 12L and 12R for taking out, and placement at the work position
Set a desired distance to a height suitable for imaging the placed workpiece W.
Support 13 for holding two imaging devices 12L and 12R
And the input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R.
Two image pickup devices 12 connected via connecting lines 14L and 14R
The image signals captured by L and 12R are received, and the control signals described later
Output for a specified time (for example, 0.5 seconds) when given
And an image transmission device 15 for the purpose. Where the teaching
The tool 11 is a work procedure of the work W (that is, end effect).
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
A shape that can teach the working posture of the end effector 22).
If so, it may have an appropriate shape or structure as desired.
However, for example, the work location W of the work W0 Instruct and approach
The first vertex P to do1 And the first vertex P1 In cooperation with
Instructing the work posture of the end effector 22 with respect to the work W
Second and third vertices P for2, P3 Second class with and
Of a triangle, such as an edge triangle (discussing this case)
The teaching plate 11A with a shape and the tip part is attached to the teaching plate 11A.
The operator holds the base end of the grip during the teaching process.
It is preferable to include the gripping member 11B to be held.
In addition, the reason why two imaging devices 12L and 12R are provided
Is a teaching included in the end effector 22 and the teaching tool 11.
Vertex P of plate 11A1 ~ P3 Be sure to find the three-dimensional coordinates of
This is to keep it. Therefore, in the present invention, the end effect is
The apex P of the teaching plate 11A included in the teaching tool 11 and the teaching tool 111
~ P3 Two imaging devices as long as the three-dimensional coordinates of
Instead of 12L and 12R, you can use any other desired imaging device.
Yes. Robot teaching apparatus according to the present inventionTenHa
In addition, the first and second input ends with respect to the output end of the image transmission device
Are connected together via connection lines 16L and 16R, and
2 input / output terminals are connected to the robot controller 25 respectively
Connected via lines 17A and 17B, and coordinate conversion matrix calculation
In the process of teaching and teaching, the image transmission device 15 is connected via the connecting line 19.
Gives control signals to control and calculates coordinate transformation matrix
The robot controller 25 via the connecting line 17B.
Reads the coordinates of the do effector 22 in the robot coordinate system
Control signal to control
The image provided from the image transmission device 15 via the connecting lines 16L and 16R.
The image signal is processed appropriately and the camera seat of the end effector 22 is processed.
Calculate coordinates in standard system and connect from robot controller 25
Robot of end effector 22 given via line 17A.
Coordinate conversion line by comparing with the coordinate in the coordinate system
The line is obtained from the image transmission device 15 in the teaching process and the line 16L,
Teaching by appropriately processing the image signal given via 16R
After retrieving the information, the camera constellation is based on the coordinate transformation matrix.
Convert the coordinate system from the standard system to the robot coordinate system and connect via the connecting line 17B.
The robot controller 25 sends a request for sending teaching information.
The robot controller 25 via connection line 17A
And an arithmetic and control unit 18 for here,
As teaching information, for convenience of explanation, the end effector 22
Work location W of the workpiece W according to0 Teaching tool for pointing and teaching
11 teaching plate 11A vertex P1 Coordinates and the end at that time
Teaching plate 11 of teaching tool 11 corresponding to the working posture of effector 22
Vertex P of A1 And vertex P2, P3 Midpoint P ofFour A straight line connecting to
However, the present invention is not limited to these.
Instead of these, instead of these, the teaching plate 11A of the teaching tool 11
Vertex P1 ~ P3 Of the coordinates (referred to as "coordinates of teaching tool 11")
May be adopted. Uses the coordinates of the teaching tool 11 as teaching information
Robot controller 25 from the arithmetic and control unit 18
From the teaching information provided, the work procedure of the work W (that is,
Work location W of the workpiece W by the end effector 220 Oh
And the working posture of the end effector 22 at that time)
It The arithmetic and control unit 18 outputs the output of the image transmission unit 15.
The input end is connected to the end via connecting lines 16L and 16R, and
The input / output terminal is connected to the robot controller 25 via the connecting wire 17A.
Image transmission device in the coordinate conversion matrix calculation process
The image signal given from 15 is processed appropriately and end effected.
The robot calculates the coordinates of the vector 22 in the camera coordinate system.
The robot of the end effector 22 provided by the controller 25.
To obtain the coordinate transformation matrix by comparing with the coordinates in the coordinate system
Image signal provided from the image transmission device 15 in the teaching process.
Coordinate transformation matrix after processing appropriately and extracting teaching information
Coordinate conversion from camera coordinate system to robot coordinate system based on
To feed the robot controller 25 via the connecting line 17A
1A to the control unit of the image processing device 18A and the image transmission device 15
Of the input and output terminals of the
Is it connected to the bot controller 25 via connecting line 17B?
The second output end is a connection line to the control end of the arithmetic unit 18A.
Connected via (not shown) to calculate coordinate transformation matrix
In the process and the teaching process, the image pickup device 12 is used for the image transmission device 15.
To control to transmit the image signal captured by L and 12R
Control signal and the end of the coordinate conversion matrix calculation process.
Read the coordinates of the effector 22 in the robot coordinate system.
Control signal for the robot controller 25 via the connecting line 17B.
And calculation in the coordinate transformation matrix calculation process and teaching process
Providing appropriate control signals to device 18A and performing the teaching process.
Sending teaching information from the computing device 18A to the robot controller 25
Image transmission device when request is given via connecting line 17B
An image processing unit 18 which appropriately processes the image signal given from 15
Robot control of teaching information obtained by A via connection line 17A
A control signal for giving to the device 25 is given to the arithmetic device 18A.
And a control device 18B for giving. The arithmetic unit 18A will be described in more detail.
The input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R
Via 14L, 14R, image transmission device 15 and connecting lines 16L, 16R
They are connected to each other and are used in the coordinate transformation matrix calculation process.
After being imaged by two imaging devices 12L and 12R, the control device
18B is given to the image transmission device 15 via the connection line 19.
Connection lines 14L, 14R, image transmission device 15 and
End effector 22 given via connecting lines 16L, 16R
Image holding device for holding each image signal of
Outputs of two image holding devices 181L and 181R
The first and second input terminals are connected to the respective terminals
End-F held by two image holding devices 181L, 181R
The image signal of the effector 22 is processed and the camera of the end effector 22 is processed.
Image processing for obtaining and outputting coordinates in the La coordinate system
The device 182 and a first input end at the output end of the image processing device 182.
Is connected and the second input terminal is the output of the robot controller 25.
The image processing device is connected to the power end via connection line 17A.
Camera seat of end effector 22 sought by 182
Coordinates in standard system and connecting line 17A from robot controller 25
Robot coordinates of end effector 22 received via
From the camera coordinate system based on the correspondence with the coordinates in the system
Calculate and output the coordinate transformation matrix to the robot coordinate system.
Coordinate transformation matrix calculation device 183 for
The input end is connected to the output end of the device 183 and the coordinate transformation matrix
It holds the coordinate transformation matrix given by the calculator 183.
And a coordinate transformation matrix holding device 184 for The computing device 18A also includes two image pickup devices 12
The input terminal is connected to the output terminals of L and 12R, connecting lines 14L and 14R, image transmission
Device 15 and connecting lines 16L and 16R respectively
The two imaging devices 12L and 12R are used during the teaching process.
After being imaged, the image from the control device 18B via the connection line 19
The connection lines 14L, 14 according to the control signal given to the transmission device 15
R, image transmission device 15 and connection lines 16L, 16R
Two for holding the image signal of each workpiece W
Image holding device 185L1, 185R1 And two imaging devices 12L, 12
The input terminal is connected to the output terminal of R, the connecting lines 14L, 14R, image transmission device
15 and connecting lines 16L and 16R respectively.
During the teaching process, images are taken by the two imaging devices 12L and 12R
After that, the image is transmitted from the control device 18B via the connection line 19.
Depending on the control signal given to the device 15, the connecting lines 14L, 14R,
Given via image transmission device 15 and connecting lines 16L, 16R
Holds the image signals of the workpiece W and the teaching tool 11, respectively.
Two other image holding devices for 185L2, 185R2 And two
Image holding device 185L1, 185L2The first and second to the output end of
Image holding device 185L2 To
Image from the image signal of the held work W and teaching tool 11.
Holding device 185L1 Subtract the image signal of the workpiece W held in
Then, the image signal of the teaching tool 11 is calculated as the first difference image signal.
Subtraction device 186L for outputting and outputting two image holding devices
185R1, 185R2The first and second input terminals are for the output terminal of
Image holding device 185R connected to each2 Held by
Image holding device 185R based on the image signals of the crop W and the teaching tool 11
1 The image signal of the workpiece W held in
The image signal is calculated and output as the second difference image signal.
Other subtraction device 186R and two subtraction devices 186L and 186R
The first and second input terminals are connected to the output terminal
The first and second subtraction devices 186L and 186R from the cage, respectively.
The image signal of the teaching tool 11 given as the difference image signal of
Teaching information (that is, the work location W of the work W)0 and
To obtain and output the work posture of the end effector 22)
Image processing device 187 and the output end of the image processing device 187
One input terminal is connected and the second input terminal is the coordinate transformation matrix
It is connected to the output of the holding device 184 and the output is connected to the connecting line 17
It is connected to the input end of the robot controller 25 via A.
Coordinate conversion of teaching information given by the image processing device 187
Based on the coordinate transformation matrix given by the matrix holding device 184
Coordinate conversion from the camera coordinate system to the robot coordinate system.
For feeding to the robot controller 25 via connecting line 17A
The coordinate transformation device 188 is included. Image holding device 181 included in the computing device 18A
For the convenience of illustration, the control ends of devices such as L and 181R are omitted.
However, the output end of the control device 18B
Connected, coordinate transformation matrix calculation process and teaching process
The control signals required to execute
Has been. [0040](Operation of the first embodiment) Further, FIGS. 1, 2 and 6 and FIG. 10 (a)
The present invention will be described with reference to (b) to FIGS. 13 (a) and (b).
Operation of the first embodiment of the robot teaching device
Will be described in detail. [0042]Coordinate conversion matrix calculation process A worker manually or robot controller
The end effector 22 is viewed by the imaging devices 12L and 12R by means of 25.
Move to the field (that is, the imaging range). With this
Therefore, the imaging devices 12L and 12R capture the image of the end effector 22.
The image signal obtained in this way is passed through the connecting lines 14L and 14R at predetermined intervals.
Then, the image is transmitted to the image transmission device 15. The worker then pushes the appropriate pushbutton (illustration
Press (No) to calculate the coordinate transformation matrix.
Request (that is, the request to calculate the coordinate transformation matrix)
It is given to the control device 18B of the arithmetic control device 18. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is a coordinate converter.
In response to the conversion matrix calculation request, the image transmission device is connected via the connection line 19.
Imaged by the imaging devices 12L and 12R on the control end of the device 15.
It is given to the image transmission device 15 via the connection lines 14L and 14R.
Command to transmit the image signal of the end effector 22
Order (called “imaging command of end effector 22”)
It The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
Imaging command of the end effector 22 given from the device 18B
Image signal from the end effector 22 according to the connection line 16L,
Included in the arithmetic unit 18A of the arithmetic and control unit 18 via 16R
It is given to the image holding devices 181L and 181R and held. The images held by the image holding devices 181L and 181R
The image of the do effector 22 is given to the image processing device 182.
It The image processing device 182 is an image processor of the end effector 22.
The desired number of points (for example, the tip
Part) coordinates (in the camera coordinate system of the end effector 22
”). The image obtained by the image processing device 182
The coordinates in the camera coordinate system of the do effector 22 are
It is given to the conversion matrix calculation device 183. Coordinate conversion matrix calculator
Position 183 is in the camera coordinate system of the end effector 22.
Coordinates are received from the robot controller 25 via connection line 17A.
In the robot coordinate system of the scraped end effector 22
From the camera coordinate system to the robot coordinate system compared to the coordinates
Calculate the coordinate transformation matrix. Determined by the coordinate transformation matrix device 183
The coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system is
It is given to the coordinate transformation matrix holding device 184 and held. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is
Then, it is determined whether or not there is a termination request. That is, the operation
Controller 18B of controller 18 is (i) when there is a termination request.
Is a robot teaching apparatus according to the present inventionTenA series of actions
If the termination is requested and (ii) there is no termination request, the present invention
Such a robot teaching deviceTenCalculate the coordinate transformation matrix
The process of determining whether a request to do so has been given
Return to. The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is a coordinate conversion line.
If no request has been made to calculate the column, the book
Robot teaching device according to the inventionTenThe following teaching process
Let's go. On the other hand, the controller 18 of the arithmetic and control unit 18
B is given a request that the coordinate transformation matrix be calculated.
If so, the robot teaching apparatus according to the present inventionTenTo above
The coordinate transformation matrix calculation process of is repeated. [0051]Teaching process The worker is a manual or robot controller.
The end effector 22 is viewed by the imaging devices 12L and 12R by means of 25.
After moving out of the field (that is, the imaging range),
The work W is placed on the work table 21. Along with this
Then, the imaging devices 12L and 12R were obtained by imaging the workpiece W.
The image signal is imaged via the connecting lines 14L and 14R at predetermined time intervals.
Start feeding to the transmitter 15. The worker then pushes the appropriate pushbutton (illustration
The teaching process should be started by pressing (No)
Of the request (referred to as "teaching process start request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching machine.
In response to the start request, the image transmission device 15 is connected through the connection line 19.
The control end of the
It is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R.
A command to transmit the image signal of the workpiece W (“the workpiece W
By the way, the arithmetic and control unit
The controller 18B of the device 18 is given a request to start the teaching process.
If not, proceed to the process of determining whether there is a termination request.
Mu. The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
The work is performed in response to the imaging command of the workpiece W given from the device 18B.
The image signal of the crop W is calculated and controlled via the connecting lines 16L and 16R.
Image holding device 185L included in the computing device 18A of device 181, 185R
1 Give it to and hold it. The worker also has a work position, that is, a work table.
Work location W of the work W placed on 210 The top of teaching tool 11
Point P1 Instruct by. Along with this, the imaging device 12
L and 12R are images obtained by imaging the work W and the teaching tool 11.
Image transmission of signals via connection lines 14L and 14R at predetermined time intervals
Start feeding to device 15. In addition to the workers, appropriate pushbuttons (not shown)
Not press) to continue the teaching process
Of the request (called "teaching process continuation request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching device.
In response to the continuous request, the image transmission device 15 is connected via the connection line 19.
The control end of the
It is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R.
A command to transmit the image signals of the work W and the teaching tool 11.
Decree (referred to as "imaging command for workpiece W and teaching tool 11")
give. The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
Imaging of the workpiece W and the teaching tool 11 given by the device 18B
Connect the image signals of the workpiece W and the teaching tool 11 according to the command
Included in the arithmetic unit 18B of the arithmetic and control unit 18 via the lines 16L and 16R.
Image holding device 185L2, 185R2 Give it to and hold it
It Image holding device 185L1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185L2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtraction device 186L is the image holding device 185L.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185L1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Image holding device 185R1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185R2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtracting device 186R is an image holding device 185R.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185R1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Retrieved by the subtracting devices 186L and 186R
The image signals of the teaching tool 11 are respectively the first and second difference images.
It is given to the image processing device 187 as a signal. Image processing equipment
The device 187 processes the image signal of the teaching tool 11 and
Work location W of Nozawa work W0 And end effector
22 work postures). That is, the image processing device 187
Is the apex P of the teaching plate 11A of the teaching tool 11.1 To find the coordinates of
Work site W of crop W0And the teaching plate 11A of the teaching tool 11
Vertex P of2, P3 From the coordinates of the intermediate point PFour Ask for the coordinates of
Point P1 Calculate the straight line d that connects the
Let's create a posture. The turtle obtained by the image processing device 187.
The teaching information in the La coordinate system is given to the coordinate transformation device 188.
Be done. The coordinate transformation device 188 is a teaching device in the camera coordinate system.
Position information read from the coordinate transformation matrix holding device 184.
From the camera coordinate system to the robot coordinate system based on the standard transformation matrix
Coordinate conversion to. The coordinates are converted by the coordinate conversion device 188.
Teaching information (ie “Teaching in robot coordinate system
Information ”) is sent to the robot controller 25 via the connecting line 17B.
From the control device 18B.
Connected to the robot controller 25 via connection line 17A.
It The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is
Then, it is determined whether or not there is a termination request. That is, the operation
Controller 18B of controller 18 is (i) when there is a termination request.
Is a robot teaching apparatus according to the present inventionTenA series of actions
If the termination is requested and (ii) there is no termination request, the present invention
Such a robot teaching deviceTenCalculate the coordinate transformation matrix
The process of determining whether a request to do so has been given
Return to. [0065](Structure of the second embodiment) First, referring to FIG. 1, FIG. 3 and FIG.
The second embodiment of the robot teaching device according to the present invention
The configuration will be described in detail. [0067]20Is a robot, which is the work position
The target object, that is, the workpiece W placed on the work table 21 is
Robot body for working with the hand effector 22
23 and the robot body 23 via a connecting wire 24.
Control the robot body 23 to move the end effector 22
Close to the workpiece W and the end effector 22
The desired work is performed on the work W and the end work is performed again.
Robot for separating the effector 22 from the workpiece W
And a control device 25. By the way, the robot20When
As is clear from the explanation below, there are no particular restrictions.
However, if it is an industrial robot, the benefits of the present invention can be fully realized.
This is preferable because it can be reflected. In addition,
The work with the hand effector 22 is the addition to the work W.
Work on work W such as work or gripping work W
Have all [0068]TenThe robot20Against the work piece W
Area (that is, machining of the workpiece W by the end effector 22)
Point W0 And the working figure of the end effector 22 at that time
Device for teaching robots according to the present invention
However, the work procedure of the work W (that is, the end effect)
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
Teaching for teaching the work posture of the end effector 22)
View the tool 11 and the work position where the work W is placed (ie,
(Image capturing range) The coordinate conversion matrix calculation process
The end effector 22 is imaged with the work position in the teaching process.
Images of the workpiece W placed in the
Image the indicator 11 and send it every predetermined time (for example, 0.5 seconds).
Two imaging devices 12L and 12R for taking out, and placement at the work position
Set a desired distance to a height suitable for imaging the placed workpiece W.
Support 13 for holding two imaging devices 12L and 12R
And the input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R.
Two image pickup devices 12 connected via connecting lines 14L and 14R
The image signals captured by L and 12R are received, and the control signals described later
Output for a specified time (for example, 0.5 seconds) when given
And an image transmission device 15 for the purpose. Where the teaching
The tool 11 is a work procedure of the work W (that is, end effect).
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
A shape that can teach the working posture of the end effector 22).
If so, it may have an appropriate shape or structure as desired.
However, for example, the work location W of the work W0 Instruct and approach
The first vertex P to do1 And the first vertex P1 In cooperation with
Instructing the work posture of the end effector 22 with respect to the work W
Second and third vertices P for2, P3 Second class with and
Of a triangle, such as an edge triangle (discussing this case)
The teaching plate 11A with a shape and the tip part is attached to the teaching plate 11A.
The operator holds the base end of the grip during the teaching process.
It is preferable to include the gripping member 11B to be held.
In addition, the reason why two imaging devices 12L and 12R are provided
Is a teaching included in the end effector 22 and the teaching tool 11.
Vertex P of plate 11A1 ~ P3 Be sure to find the three-dimensional coordinates of
This is to keep it. Therefore, in the present invention, the end effect is
The apex P of the teaching plate 11A included in the teaching tool 11 and the teaching tool 111
~ P3 Two imaging devices as long as the three-dimensional coordinates of
Instead of 12L and 12R, you can use any other desired imaging device.
Yes. Robot teaching apparatus according to the present inventionTenHa
In addition, the first and second input ends with respect to the output end of the image transmission device
Are connected together via connection lines 16L and 16R, and
2 input / output terminals are connected to the robot controller 25 respectively
Connected via lines 17A and 17B, and coordinate conversion matrix calculation
In the process of teaching and teaching, the image transmission device 15 is connected via the connecting line 19.
Gives control signals to control and calculates coordinate transformation matrix
The robot controller 25 via the connecting line 17B.
Reads the coordinates of the do effector 22 in the robot coordinate system
Control signal to control
The image provided from the image transmission device 15 via the connecting lines 16L and 16R.
The image signal is processed appropriately and the camera seat of the end effector 22 is processed.
Calculate coordinates in standard system and connect from robot controller 25
Robot of end effector 22 given via line 17A.
Coordinate conversion line by comparing with the coordinate in the coordinate system
The line is obtained from the image transmission device 15 in the teaching process and the line 16L,
Teaching by appropriately processing the image signal given via 16R
After retrieving the information, the camera constellation is based on the coordinate transformation matrix.
Convert the coordinate system from the standard system to the robot coordinate system and connect via the connecting line 17B.
The robot controller 25 sends a request for sending teaching information.
The robot controller 25 via connection line 17A
And an arithmetic and control unit 18 for here,
As teaching information, for convenience of explanation, the end effector 22
Work location W of the workpiece W according to0 Teaching tool for pointing and teaching
11 teaching plate 11A vertex P1 Coordinates and the end at that time
Teaching plate 11 of teaching tool 11 corresponding to the working posture of effector 22
Vertex P of A1 And vertex P2, P3 Midpoint P ofFour A straight line connecting to
However, the present invention is not limited to these.
Instead of these, instead of these, the teaching plate 11A of the teaching tool 11
Vertex P1 ~ P3 Of the coordinates (referred to as "coordinates of teaching tool 11")
May be adopted. Uses the coordinates of the teaching tool 11 as teaching information
Robot controller 25 from the arithmetic and control unit 18
From the teaching information provided, the work procedure of the work W (that is,
Work location W of the workpiece W by the end effector 220 Oh
And the working posture of the end effector 22 at that time)
It The arithmetic and control unit 18 outputs the output of the image transmission unit 15.
The input end is connected to the end via connecting lines 16L and 16R, and
The input / output terminal is connected to the robot controller 25 via the connecting wire 17A.
Image transmission device in the coordinate conversion matrix calculation process
The image signal given from 15 is processed appropriately and end effected.
The robot calculates the coordinates of the vector 22 in the camera coordinate system.
The robot of the end effector 22 provided by the controller 25.
To obtain the coordinate transformation matrix by comparing with the coordinates in the coordinate system
Image signal provided from the image transmission device 15 in the teaching process.
Coordinate transformation matrix after processing appropriately and extracting teaching information
Coordinate conversion from camera coordinate system to robot coordinate system based on
To feed the robot controller 25 via the connecting line 17A
1A to the control unit of the image processing device 18A and the image transmission device 15
Of the input and output terminals of the
Is it connected to the bot controller 25 via connecting line 17B?
The second output end is a connection line to the control end of the arithmetic unit 18A.
Connected via (not shown) to calculate coordinate transformation matrix
In the process and the teaching process, the image pickup device 12 is used for the image transmission device 15.
To control to transmit the image signal captured by L and 12R
Control signal and the end of the coordinate conversion matrix calculation process.
Read the coordinates of the effector 22 in the robot coordinate system.
Control signal for the robot controller 25 via the connecting line 17B.
And calculation in the coordinate transformation matrix calculation process and teaching process
Providing appropriate control signals to device 18A and performing the teaching process.
Sending teaching information from the computing device 18A to the robot controller 25
Image transmission device when request is given via connecting line 17B
An image processing unit 18 which appropriately processes the image signal given from 15
Robot control of teaching information obtained by A via connection line 17A
A control signal for giving to the device 25 is given to the arithmetic device 18A.
And a control device 18B for giving. The arithmetic unit 18A will be described in more detail.
The input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R
Via 14L, 14R, image transmission device 15 and connecting lines 16L, 16R
They are connected to each other and are used in the coordinate transformation matrix calculation process.
After being imaged by two imaging devices 12L and 12R, the control device
18B is given to the image transmission device 15 via the connection line 19.
Connection lines 14L, 14R, image transmission device 15 and
End effector 22 given via connecting lines 16L, 16R
Two image signals are stored in the teaching process and used in the teaching process.
After being imaged by the imaging devices 12L and 12R of
The control given from B to the image transmission device 15 via the connecting line 19
Connection lines 14L, 14R, image transmission device 15 and connection
The image signal of the workpiece W given via the connecting lines 16L, 16R
Two image holding devices 185L for holding each1, 185R
1 And the input end for the output end of the two imaging devices 12L, 12R
Connect the connection lines 14L and 14R, the image transmission device 15 and the connection lines 16L and 16R.
Two images are taken during the teaching process.
After being imaged by the image devices 12L and 12R, the control device 18B
Control signal given to the image transmission device 15 via the connection line 19 from
Connection lines 14L, 14R, image transmission device 15 and connection line
Of workpiece W and teaching tool 11 given via 16L, 16R
Two other image holdings for holding image signals respectively
Device 185L2, 185R2 And include. The arithmetic unit 18A also includes two image holding devices.
185L1, 185R1 The first and second input terminals are connected to the output terminal of
Two image holding devices 185L, each connected1, 185R1
The image signal of the end effector 22 stored in the
The coordinates of the camera effector 22 in the camera coordinate system
Image processing device 182 for outputting, and image processing device 182
Has a first input connected to the output of and a second input connected to
Connected to the output end of robot controller 25 via connecting wire 17A
The end determined by the image processing device 182
Coordinates of the effector 22 in the camera coordinate system and robot control
End device received from the control device 25 via the connecting line 17A.
To the coordinates of the vector 22 robot coordinate system.
Based on the coordinate conversion line from the camera coordinate system to the robot coordinate system
Coordinate transformation matrix calculation device 183 for calculating and outputting columns
And the input end is connected to the output end of the coordinate transformation matrix calculator 183
The coordinates given by the coordinate transformation matrix calculator 183
Coordinate transformation matrix holding device 184 for holding the standard transformation matrix
And include. The arithmetic unit 18A further includes two image holding devices.
185L1, 185L2 The first and second input terminals are connected to the output terminal of
Image holding device 185L2 Held in
An image holding device 18 based on the image signals of the work W and the teaching tool 11.
5L1 The teaching tool 11 by subtracting the image signal of the workpiece W held in the
Image signal of and is output as the first difference image signal
Subtraction device 186L and two image holding devices 185R1, 185R
2 The first and second input terminals are connected to the output terminal of
Image holding device 185R2 The workpiece W held by
Image holding device 185R from the image signal of the teaching tool 111 Held in
The image signal of the teaching tool 11 is subtracted by subtracting the image signal of the workpiece W
Another subtraction for calculating and outputting as the second difference image signal
Pair the output terminals of the arithmetic unit 186R and the two subtraction units 186L and 186R.
The first and second input terminals are connected to each other
From the subtracting devices 186L and 186R, the first and second difference image signals are respectively received.
Image signal of the teaching tool 11 given as a
Report (that is, the work location W of the work W)0 And Endev
Image processing for obtaining and outputting
The device 187 and a first input end at the output end of the image processing device 187.
Is connected and the second input end is the coordinate transformation matrix holding device 18
4 is connected to the output end and the output end is connected via connecting line 17A.
Image processing by connecting to the input end of the robot controller 25
The teaching information given by the device 187 is stored in the coordinate transformation matrix holding device.
The camera constellation based on the coordinate transformation matrix given by
Connection line 17A after coordinate conversion from the standard system to the robot coordinate system
Coordinate conversion device for giving to the robot controller 25 via
The unit 188 has a package. Image holding device 185L included in the computing device 18A
1, 185R1 For the convenience of illustration, the control end of the device such as
However, the output end of the control device 18B
Connected, coordinate transformation matrix calculation process and teaching process
The control signals required to execute
Has been. [0075](Operation of the second embodiment) Further, FIGS. 1, 3 and 6 and FIG. 10 (a)
The present invention will be described with reference to (b) to FIGS. 13 (a) and (b).
Operation of the second embodiment of the robot teaching device
Will be described in detail. [0077]Coordinate conversion matrix calculation process A worker manually or robot controller
The end effector 22 is viewed by the imaging devices 12L and 12R by means of 25.
Move to the field (that is, the imaging range). With this
Therefore, the imaging devices 12L and 12R capture the image of the end effector 22.
The image signal obtained in this way is passed through the connecting lines 14L and 14R at predetermined intervals.
Then, the image is transmitted to the image transmission device 15. The worker then pushes the appropriate pushbutton (shown in the figure).
Press (No) to calculate the coordinate transformation matrix.
Request (that is, the request to calculate the coordinate transformation matrix)
It is given to the control device 18B of the arithmetic control device 18. The control unit 18B of the arithmetic and control unit 18 has a coordinate changing unit.
In response to the conversion matrix calculation request, the image transmission device is connected via the connection line 19.
Imaged by the imaging devices 12L and 12R on the control end of the device 15.
It is given to the image transmission device 15 via the connection lines 14L and 14R.
Command to transmit the image signal of the end effector 22
Order (called “imaging command of end effector 22”)
It The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
Imaging command of the end effector 22 given from the device 18B
Image signal from the end effector 22 according to the connection line 16L,
Included in the arithmetic unit 18A of the arithmetic and control unit 18 via 16R
Image holding device 185L1, 185R1 Give it to and hold it. Image holding device 185L1, 185R1 Held in
The image of the band effector 22 is given to the image processing device 182.
Be done. The image processing device 182 displays the image of the end effector 22.
By processing the signal, its desired location (eg
End) coordinates (in the camera coordinate system of the “end effector 22”
"Coordinates in the space"). The image obtained by the image processing device 182
The coordinates in the camera coordinate system of the do effector 22 are
It is given to the conversion matrix calculation device 183. Coordinate conversion matrix calculator
Position 183 is in the camera coordinate system of the end effector 22.
Coordinates are received from the robot controller 25 via connection line 17A.
In the robot coordinate system of the scraped end effector 22
From the camera coordinate system to the robot coordinate system compared to the coordinates
Calculate the coordinate transformation matrix. Determined by the coordinate transformation matrix device 183
The coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system is
It is given to the coordinate transformation matrix holding device 184 and held. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is
Then, it is determined whether or not there is a termination request. That is, the operation
Controller 18B of controller 18 is (i) when there is a termination request.
Is a robot teaching apparatus according to the present inventionTenA series of actions
If the termination is requested and (ii) there is no termination request, the present invention
Such a robot teaching deviceTenCalculate the coordinate transformation matrix
The process of determining whether a request to do so has been given
Return to. The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is a coordinate conversion line.
If no request has been made to calculate the column, the book
Robot teaching device according to the inventionTenThe following teaching process
Let's go. On the other hand, the controller 18 of the arithmetic and control unit 18
B is given a request that the coordinate transformation matrix be calculated.
If so, the robot teaching apparatus according to the present inventionTenTo above
The coordinate transformation matrix calculation process of is repeated. [0086]Teaching process The worker is a manual or robot controller.
The end effector 22 is viewed by the imaging devices 12L and 12R by means of 25.
After moving out of the field (that is, the imaging range),
The work W is placed on the work table 21. Along with this
Then, the imaging devices 12L and 12R were obtained by imaging the workpiece W.
The image signal is imaged via the connecting lines 14L and 14R at predetermined time intervals.
Start feeding to the transmitter 15. The worker then pushes the appropriate pushbutton (shown in the figure).
The teaching process should be started by pressing (No)
Of the request (referred to as "teaching process start request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching device.
In response to the start request, the image transmission device 15 is connected through the connection line 19.
The control end of the
It is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R.
A command to transmit the image signal of the workpiece W (“the workpiece W
By the way, the arithmetic and control unit
The controller 18B of the device 18 is given a request to start the teaching process.
If not, proceed to the process of determining whether there is a termination request.
Mu. The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
The work is performed in response to the imaging command of the workpiece W given from the device 18B.
The image signal of the crop W is calculated and controlled via the connecting lines 16L and 16R.
Image holding device 185L included in the computing device 18A of device 181, 185R
1 Give it to and hold it. The worker is further in charge of the work position, that is, the work table.
Work location W of the work W placed on 210 The top of teaching tool 11
Point P1 Instruct by. Along with this, the imaging device 12
L and 12R are images obtained by imaging the work W and the teaching tool 11.
Image transmission of signals via connection lines 14L and 14R at predetermined time intervals
Start feeding to device 15. In addition to the above, the worker is required to push an appropriate push button
Not press) to continue the teaching process
Of the request (called "teaching process continuation request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching device.
In response to the continuous request, the image transmission device 15 is connected via the connection line 19.
The control end of the
It is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R.
A command to transmit the image signals of the work W and the teaching tool 11.
Decree (referred to as "imaging command for workpiece W and teaching tool 11")
give. The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
Imaging of the workpiece W and the teaching tool 11 given by the device 18B
Connect the image signals of the workpiece W and the teaching tool 11 according to the command
Included in the arithmetic unit 18B of the arithmetic and control unit 18 via the lines 16L and 16R.
Image holding device 185L2, 185R2 Give it to and hold it
It Image holding device 185L1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185L2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtraction device 186L is the image holding device 185L.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185L1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Image holding device 185R1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185R2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtracting device 186R is an image holding device 185R.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185R1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Retrieved by the subtraction device 186L, 186R
The image signals of the teaching tool 11 are respectively the first and second difference images.
It is given to the image processing device 187 as a signal. Image processing equipment
The device 187 processes the image signal of the teaching tool 11 and
Work location W of Nozawa work W0 And end effector
22 work postures). That is, the image processing device 187
Is the apex P of the teaching plate 11A of the teaching tool 11.1 To find the coordinates of
Work site W of crop W0And the teaching plate 11A of the teaching tool 11
Vertex P of2, P3 From the coordinates of the intermediate point PFour Ask for the coordinates of
Point P1 Calculate the straight line d that connects the
Let's create a posture. Turtle obtained by the image processing device 187
The teaching information in the La coordinate system is given to the coordinate transformation device 188.
Be done. The coordinate transformation device 188 is a teaching device in the camera coordinate system.
Position information read from the coordinate transformation matrix holding device 184.
From the camera coordinate system to the robot coordinate system based on the standard transformation matrix
Coordinate conversion to. The coordinates are converted by the coordinate conversion device 188.
Teaching information (ie “Teaching in robot coordinate system
Information ”) is sent to the robot controller 25 via the connecting line 17B.
From the control device 18B.
Connected to the robot controller 25 via connection line 17A.
It The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is
Then, it is determined whether or not there is a termination request. That is, the operation
Controller 18B of controller 18 is (i) when there is a termination request.
Is a robot teaching apparatus according to the present inventionTenA series of actions
If the termination is requested and (ii) there is no termination request, the present invention
Such a robot teaching deviceTenCalculate the coordinate transformation matrix
The process of determining whether a request to do so has been given
Return to. [0100](Structure of the third embodiment) First, referring to FIG. 1, FIG. 4 and FIG.
The third embodiment of the robot teaching device according to the present invention
The configuration will be described in detail. [0102]20Is a robot, which is the work position
The target object, that is, the workpiece W placed on the work table 21 is
Robot body for working with the hand effector 22
23 and the robot body 23 via a connecting wire 24.
Control the robot body 23 to move the end effector 22
Close to the workpiece W and the end effector 22
The desired work is performed on the work W and the end work is performed again.
Robot for separating the effector 22 from the workpiece W
And a control device 25. By the way, the robot20When
As is clear from the explanation below, there are no particular restrictions.
However, if it is an industrial robot, the benefits of the present invention can be fully realized.
This is preferable because it can be reflected. In addition,
The work with the hand effector 22 is the addition to the work W.
Work on work W such as work or gripping work W
Have all [0103]TenThe robot20Against the work piece W
Area (that is, machining of the workpiece W by the end effector 22)
Point W0 And the working figure of the end effector 22 at that time
Device for teaching robots according to the present invention
However, the work procedure of the work W (that is, the end effect)
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
Teaching for teaching the work posture of the end effector 22)
View the tool 11 and the work position where the work W is placed (ie,
(Image capturing range) The coordinate conversion matrix calculation process
The end effector 22 is imaged with the work position in the teaching process.
Images of the workpiece W placed in the
Image the indicator 11 and send it every predetermined time (for example, 0.5 seconds).
Two imaging devices 12L and 12R for taking out, and placement at the work position
Set a desired distance to a height suitable for imaging the placed workpiece W.
Support 13 for holding two imaging devices 12L and 12R
And the input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R.
Two image pickup devices 12 connected via connecting lines 14L and 14R
The image signals captured by L and 12R are received, and the control signals described later
Output for a specified time (for example, 0.5 seconds) when given
And an image transmission device 15 for the purpose. Where the teaching
The tool 11 is a work procedure of the work W (that is, end effect).
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
A shape that can teach the working posture of the end effector 22).
If so, it may have an appropriate shape or structure as desired.
However, for example, the work location W of the work W0 Instruct and approach
The first vertex P to do1 And the first vertex P1 In cooperation with
Instructing the work posture of the end effector 22 with respect to the work W
Second and third vertices P for2, P3 Second class with and
Of a triangle, such as an edge triangle (discussing this case)
The teaching plate 11A with a shape and the tip part is attached to the teaching plate 11A.
The operator holds the base end of the grip during the teaching process.
It is preferable to include the gripping member 11B to be held.
In addition, the reason why two imaging devices 12L and 12R are provided
Is a teaching included in the end effector 22 and the teaching tool 11.
Vertex P of plate 11A1 ~ P3 Be sure to find the three-dimensional coordinates of
This is to keep it. Therefore, in the present invention, the end effect is
The apex P of the teaching plate 11A included in the teaching tool 11 and the teaching tool 111
~ P3 Two imaging devices as long as the three-dimensional coordinates of
Instead of 12L and 12R, you can use any other desired imaging device.
Yes. Robot teaching apparatus according to the present inventionTenHa
In addition, the first and second input ends with respect to the output end of the image transmission device
Are connected together via connection lines 16L and 16R, and
2 input / output terminals are connected to the robot controller 25 respectively
Connected via lines 17A and 17B, and coordinate conversion matrix calculation
In the process of teaching and teaching, the image transmission device 15 is connected via the connecting line 19.
Gives control signals to control and calculates coordinate transformation matrix
The robot controller 25 via the connecting line 17B.
Reads the coordinates of the do effector 22 in the robot coordinate system
Control signal to control
The image provided from the image transmission device 15 via the connecting lines 16L and 16R.
The image signal is processed appropriately and the camera seat of the end effector 22 is processed.
Calculate coordinates in standard system and connect from robot controller 25
Robot of end effector 22 given via line 17A.
Coordinate conversion line by comparing with the coordinate in the coordinate system
The line is obtained from the image transmission device 15 in the teaching process and the line 16L,
Teaching by appropriately processing the image signal given via 16R
After retrieving the information, the camera constellation is based on the coordinate transformation matrix.
Convert the coordinate system from the standard system to the robot coordinate system and connect via the connecting line 17B.
The robot controller 25 sends a request for sending teaching information.
The robot controller 25 via connection line 17A
And an arithmetic and control unit 18 for here,
As teaching information, for convenience of explanation, the end effector 22
Work location W of the workpiece W according to0 Teaching tool for pointing and teaching
11 teaching plate 11A vertex P1 Coordinates and the end at that time
Teaching plate 11 of teaching tool 11 corresponding to the working posture of effector 22
Vertex P of A1 And vertex P2, P3 Midpoint P ofFour A straight line connecting to
However, the present invention is not limited to these.
Instead of these, instead of these, the teaching plate 11A of the teaching tool 11
Vertex P1 ~ P3 Of the coordinates (referred to as "coordinates of teaching tool 11")
May be adopted. Uses the coordinates of the teaching tool 11 as teaching information
Robot controller 25 from the arithmetic and control unit 18
From the teaching information provided, the work procedure of the work W (that is,
Work location W of the workpiece W by the end effector 220 Oh
And the working posture of the end effector 22 at that time)
It The arithmetic and control unit 18 outputs the output of the image transmission unit 15.
The input end is connected to the end via connecting lines 16L and 16R, and
The input / output terminal is connected to the robot controller 25 via the connecting wire 17A.
Image transmission device in the coordinate conversion matrix calculation process
The image signal given from 15 is processed appropriately and end effected.
The robot calculates the coordinates of the vector 22 in the camera coordinate system.
The robot of the end effector 22 provided by the controller 25.
To obtain the coordinate transformation matrix by comparing with the coordinates in the coordinate system
Image signal provided from the image transmission device 15 in the teaching process.
Coordinate transformation matrix after processing appropriately and extracting teaching information
Coordinate conversion from camera coordinate system to robot coordinate system based on
To feed the robot controller 25 via the connecting line 17A
1A to the control unit of the image processing device 18A and the image transmission device 15
Of the input and output terminals of the
Is it connected to the bot controller 25 via connecting line 17B?
The second output end is a connection line to the control end of the arithmetic unit 18A.
Connected via (not shown) to calculate coordinate transformation matrix
In the process and the teaching process, the image pickup device 12 is used for the image transmission device 15.
To control to transmit the image signal captured by L and 12R
Control signal and the end of the coordinate conversion matrix calculation process.
Read the coordinates of the effector 22 in the robot coordinate system.
Control signal for the robot controller 25 via the connecting line 17B.
And calculation in the coordinate transformation matrix calculation process and teaching process
Providing appropriate control signals to device 18A and performing the teaching process.
Sending teaching information from the computing device 18A to the robot controller 25
Image transmission device when request is given via connecting line 17B
An image processing unit 18 which appropriately processes the image signal given from 15
Robot control of teaching information obtained by A via connection line 17A
A control signal for giving to the device 25 is given to the arithmetic device 18A.
And a control device 18B for giving. The arithmetic unit 18A will be described in more detail.
The input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R
Via 14L, 14R, image transmission device 15 and connecting lines 16L, 16R
They are connected to each other and are used in the coordinate transformation matrix calculation process.
After being imaged by two imaging devices 12L and 12R, the control device
18B is given to the image transmission device 15 via the connection line 19.
Connection lines 14L, 14R, image transmission device 15 and
End effector 22 given via connecting lines 16L, 16R
Image holding device for holding each image signal of
Outputs of two image holding devices 181L and 181R
The first and second input terminals are connected to the respective terminals
End-F held by two image holding devices 181L, 181R
The image signal of the effector 22 is processed and the camera of the end effector 22 is processed.
Image processing for obtaining and outputting coordinates in the La coordinate system
The device 182 and a first input end at the output end of the image processing device 182.
Is connected and the second input terminal is the output of the robot controller 25.
The image processing device is connected to the power end via connection line 17A.
Camera seat of end effector 22 sought by 182
Coordinates in standard system and connecting line 17A from robot controller 25
Robot coordinates of end effector 22 received via
From the camera coordinate system based on the correspondence with the coordinates in the system
Calculate and output the coordinate transformation matrix to the robot coordinate system.
Coordinate transformation matrix calculation device 183 for
The input end is connected to the output end of the device 183 and the coordinate transformation matrix
It holds the coordinate transformation matrix given by the calculator 183.
And a coordinate transformation matrix holding device 184 for The arithmetic unit 18A also includes two image pickup devices 12A and 12B.
The input terminal is connected to the output terminals of L and 12R, connecting lines 14L and 14R, image transmission
Device 15 and connecting lines 16L and 16R respectively
The two imaging devices 12L and 12R are used during the teaching process.
After being imaged, the image from the control device 18B via the connection line 19
The connection lines 14L, 14 according to the control signal given to the transmission device 15
R, image transmission device 15 and connection lines 16L, 16R
Two for holding the image signal of each workpiece W
Image holding device 185L1, 185R1 And two imaging devices 12L, 12
The input terminal is connected to the output terminal of R, the connecting lines 14L, 14R, image transmission device
15 and connecting lines 16L and 16R respectively.
During the teaching process, images are taken by the two imaging devices 12L and 12R
After that, the image is transmitted from the control device 18B via the connection line 19.
Depending on the control signal given to the device 15, the connecting lines 14L, 14R,
Given via image transmission device 15 and connecting lines 16L, 16R
Holds the image signals of the workpiece W and the teaching tool 11, respectively.
Two other image holding devices for 185L2, 185R2 And two
Image holding device 185L1, 185R1The first input end to the output end of
Image holding device 185L2, 185R2 Output of
The second input end is connected to the end of the image holding device 18
5L2 Image signals of the workpiece W and the teaching tool 11 held by
Image holding device 185L1 Signal of the workpiece W held in the
Is subtracted to calculate the image signal of the teaching tool 11 to calculate the first difference image signal.
Image holding device 185R2 Held in
An image holding device 18 based on the image signals of the work W and the teaching tool 11.
5R1 The teaching tool 11 by subtracting the image signal of the workpiece W held in the
Image signal of and is output as the second difference image signal
Subtraction device 186 and the output end of the subtraction device 186
The force end is connected to the subtractor 186 and the first and second difference
The image signal of the teaching tool 11 given as the image signal is processed.
Teaching information (that is, the work location W of the work W)0 And EN
Image for calculating and outputting the work posture of the DO effector 22)
The image processing device 187 and the first end at the output end of the image processing device 187
The input end is connected and the second input end holds the coordinate transformation matrix
Connected to the output of device 184 and connected to line 17A
Connected to the input end of the robot controller 25 via
The teaching information given by the image processing device 187 is converted into a coordinate conversion matrix.
Based on the coordinate transformation matrix given by the holding device 184,
Connect after converting coordinates from the mel coordinate system to the robot coordinate system
Coordinates to give to robot controller 25 via line 17A
The converter 188 is included. Image holding device 181 included in the computing device 18A
For the convenience of illustration, the control ends of devices such as L and 181R are omitted.
However, the output end of the control device 18B
Connected, coordinate transformation matrix calculation process and teaching process
The control signals required to execute
Has been. [0109](Operation of the third embodiment) Further, FIGS. 1, 4 and 6 and FIG. 10 (a)
The present invention will be described with reference to (b) to FIGS. 13 (a) and (b).
Operation of the third embodiment of the robot teaching device
Will be described in detail. [0111]Coordinate conversion matrix calculation process A worker can manually or use a robot controller.
The end effector 22 is viewed by the imaging devices 12L and 12R by means of 25.
Move to the field (that is, the imaging range). With this
Therefore, the imaging devices 12L and 12R capture the image of the end effector 22.
The image signal obtained in this way is passed through the connecting lines 14L and 14R at predetermined intervals.
Then, the image is transmitted to the image transmission device 15. The worker then pushes the appropriate pushbutton (shown in the figure).
Press (No) to calculate the coordinate transformation matrix.
Request (that is, the request to calculate the coordinate transformation matrix)
It is given to the control device 18B of the arithmetic control device 18. The control unit 18B of the arithmetic and control unit 18 has a coordinate changing unit.
In response to the conversion matrix calculation request, the image transmission device is connected via the connection line 19.
Imaged by the imaging devices 12L and 12R on the control end of the device 15.
It is given to the image transmission device 15 via the connection lines 14L and 14R.
Command to transmit the image signal of the end effector 22
Order (called “imaging command of end effector 22”)
It The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
Imaging command of the end effector 22 given from the device 18B
Image signal from the end effector 22 according to the connection line 16L,
Included in the arithmetic unit 18A of the arithmetic and control unit 18 via 16R
It is given to the image holding devices 181L and 181R and held. The images held by the image holding devices 181L and 181R
The image of the do effector 22 is given to the image processing device 182.
It The image processing device 182 is an image processor of the end effector 22.
The desired number of points (for example, the tip
Part) coordinates (in the camera coordinate system of the end effector 22
”). The image obtained by the image processing device 182
The coordinates in the camera coordinate system of the do effector 22 are
It is given to the conversion matrix calculation device 183. Coordinate conversion matrix calculator
Position 183 is in the camera coordinate system of the end effector 22.
Coordinates are received from the robot controller 25 via connection line 17A.
In the robot coordinate system of the scraped end effector 22
From the camera coordinate system to the robot coordinate system compared to the coordinates
Calculate the coordinate transformation matrix. Determined by the coordinate transformation matrix device 183
The coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system is
It is given to the coordinate transformation matrix holding device 184 and held. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is
Then, it is determined whether or not there is a termination request. That is, the operation
Controller 18B of controller 18 is (i) when there is a termination request.
Is a robot teaching apparatus according to the present inventionTenA series of actions
If the termination is requested and (ii) there is no termination request, the present invention
Such a robot teaching deviceTenCalculate the coordinate transformation matrix
The process of determining whether a request to do so has been given
Return to. The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is a coordinate conversion line.
If no request has been made to calculate the column, the book
Robot teaching device according to the inventionTenThe following teaching process
Let's go. On the other hand, the controller 18 of the arithmetic and control unit 18
B is given a request that the coordinate transformation matrix be calculated.
If so, the robot teaching apparatus according to the present inventionTenTo above
The coordinate transformation matrix calculation process of is repeated. [0120]Teaching process The worker is a manual or robot controller.
The end effector 22 is viewed by the imaging devices 12L and 12R by means of 25.
After moving out of the field (that is, the imaging range),
The work W is placed on the work table 21. Along with this
Then, the imaging devices 12L and 12R were obtained by imaging the workpiece W.
The image signal is imaged via the connecting lines 14L and 14R at predetermined time intervals.
Start feeding to the transmitter 15. The worker then pushes the appropriate pushbutton (shown in the figure).
The teaching process should be started by pressing (No)
Of the request (referred to as "teaching process start request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching device.
In response to the start request, the image transmission device 15 is connected through the connection line 19.
The control end of the
It is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R.
A command to transmit the image signal of the workpiece W (“the workpiece W
By the way, the arithmetic and control unit
The controller 18B of the device 18 is given a request to start the teaching process.
If not, proceed to the process of determining whether there is a termination request.
Mu. The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
The work is performed in response to the imaging command of the workpiece W given from the device 18B.
The image signal of the crop W is calculated and controlled via the connecting lines 16L and 16R.
Image holding device 185L included in the computing device 18A of device 181, 185R
1 Give it to and hold it. The worker is further in charge of the work position, that is, the work table.
Work location W of the work W placed on 210 The top of teaching tool 11
Point P1 Instruct by. Along with this, the imaging device 12
L and 12R are images obtained by imaging the work W and the teaching tool 11.
Image transmission of signals via connection lines 14L and 14R at predetermined time intervals
Start feeding to device 15. In addition to the workers, appropriate pushbuttons (not shown)
Not press) to continue the teaching process
Of the request (called "teaching process continuation request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching machine.
In response to the continuous request, the image transmission device 15 is connected via the connection line 19.
The control end of the
It is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R.
A command to transmit the image signals of the work W and the teaching tool 11.
Decree (referred to as "imaging command for workpiece W and teaching tool 11")
give. The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
Imaging of the workpiece W and the teaching tool 11 given by the device 18B
Connect the image signals of the workpiece W and the teaching tool 11 according to the command
Included in the arithmetic unit 18B of the arithmetic and control unit 18 via the lines 16L and 16R.
Image holding device 185L2, 185R2 Give it to and hold it
It Image holding device 185L1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185L2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtraction device 186 is an image holding device 185L.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185L1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Image holding device 185R1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185R2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtraction device 186 is the image holding device 185R.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185R1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Teaching tool extracted by subtraction device 186
The 11 image signals are respectively the first and second difference image signals.
It is then provided to the image processing device 187. Image processing device 187
Is for processing the image signal of the teaching tool 11 and teaching information (that is,
Work location W of work W0 And end effector 22
(Work posture). That is, the image processing device 187
Apex P of teaching plate 11A of indicator 111 Find the coordinates of the workpiece W
Work site W0 And the apex of the teaching plate 11A of the teaching tool 11.
P2, P3 From the coordinates of the intermediate point PFour Find the coordinates of the vertex P1
Calculate the straight line d that connects to and work posture of the end effector 22
And The turtle obtained by the image processing device 187.
The teaching information in the La coordinate system is given to the coordinate transformation device 188.
Be done. The coordinate transformation device 188 is a teaching device in the camera coordinate system.
Position information read from the coordinate transformation matrix holding device 184.
From the camera coordinate system to the robot coordinate system based on the standard transformation matrix
Coordinate conversion to. The coordinates are converted by the coordinate conversion device 188.
Teaching information (ie “Teaching in robot coordinate system
Information ”) is sent to the robot controller 25 via the connecting line 17B.
From the control device 18B.
Connected to the robot controller 25 via connection line 17A.
It The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is
Then, it is determined whether or not there is a termination request. That is, the operation
Controller 18B of controller 18 is (i) when there is a termination request.
Is a robot teaching apparatus according to the present inventionTenA series of actions
If the termination is requested and (ii) there is no termination request, the present invention
Such a robot teaching deviceTenCalculate the coordinate transformation matrix
The process of determining whether a request to do so has been given
Return to. [0134](Structure of the fourth embodiment) First, referring to FIG. 1, FIG. 5 and FIG.
The fourth embodiment of the robot teaching apparatus according to the present invention
The configuration will be described in detail. [0136]20Is a robot, which is the work position
The target object, that is, the workpiece W placed on the work table 21 is
Robot body for working with the hand effector 22
23 and the robot body 23 via a connecting wire 24.
Control the robot body 23 to move the end effector 22
Close to the workpiece W and the end effector 22
The desired work is performed on the work W and the end work is performed again.
Robot for separating the effector 22 from the workpiece W
And a control device 25. By the way, the robot20When
As is clear from the explanation below, there are no particular restrictions.
However, if it is an industrial robot, the benefits of the present invention can be fully realized.
This is preferable because it can be reflected. In addition,
The work with the hand effector 22 is the addition to the work W.
Work on work W such as work or gripping work W
Have all [0137]TenThe robot20Against the work piece W
Area (that is, machining of the workpiece W by the end effector 22)
Point W0 And the working figure of the end effector 22 at that time
Device for teaching robots according to the present invention
However, the work procedure of the work W (that is, the end effect)
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
Teaching for teaching the work posture of the end effector 22)
View the tool 11 and the work position where the work W is placed (ie,
(Image capturing range) The coordinate conversion matrix calculation process
The end effector 22 is imaged with the work position in the teaching process.
Images of the workpiece W placed in the
Image the indicator 11 and send it every predetermined time (for example, 0.5 seconds).
Two imaging devices 12L and 12R for taking out, and placement at the work position
Set a desired distance to a height suitable for imaging the placed workpiece W.
Support 13 for holding two imaging devices 12L and 12R
And the input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R.
Two image pickup devices 12 connected via connecting lines 14L and 14R
The image signals captured by L and 12R are received, and the control signals described later
Output for a specified time (for example, 0.5 seconds) when given
And an image transmission device 15 for the purpose. Where the teaching
The tool 11 is a work procedure of the work W (that is, end effect).
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
A shape that can teach the working posture of the end effector 22).
If so, it may have an appropriate shape or structure as desired.
However, for example, the work location W of the work W0 Instruct and approach
The first vertex P to do1 And the first vertex P1 In cooperation with
Instructing the work posture of the end effector 22 with respect to the work W
Second and third vertices P for2, P3 Second class with and
Of a triangle, such as an edge triangle (discussing this case)
The teaching plate 11A with a shape and the tip part is attached to the teaching plate 11A.
The operator holds the base end of the grip during the teaching process.
It is preferable to include the gripping member 11B to be held.
In addition, the reason why two imaging devices 12L and 12R are provided
Is a teaching included in the end effector 22 and the teaching tool 11.
Vertex P of plate 11A1 ~ P3 Be sure to find the three-dimensional coordinates of
This is to keep it. Therefore, in the present invention, the end effect is
The apex P of the teaching plate 11A included in the teaching tool 11 and the teaching tool 111
~ P3 Two imaging devices as long as the three-dimensional coordinates of
Instead of 12L and 12R, you can use any other desired imaging device.
Yes. Robot teaching apparatus according to the present inventionTenHa
In addition, the first and second input ends with respect to the output end of the image transmission device
Are connected together via connection lines 16L and 16R, and
2 input / output terminals are connected to the robot controller 25 respectively
Connected via lines 17A and 17B, and coordinate conversion matrix calculation
In the process of teaching and teaching, the image transmission device 15 is connected via the connecting line 19.
Gives control signals to control and calculates coordinate transformation matrix
The robot controller 25 via the connecting line 17B.
Reads the coordinates of the do effector 22 in the robot coordinate system
Control signal to control
The image provided from the image transmission device 15 via the connecting lines 16L and 16R.
The image signal is processed appropriately and the camera seat of the end effector 22 is processed.
Calculate coordinates in standard system and connect from robot controller 25
Robot of end effector 22 given via line 17A.
Coordinate conversion line by comparing with the coordinate in the coordinate system
The line is obtained from the image transmission device 15 in the teaching process and the line 16L,
Teaching by appropriately processing the image signal given via 16R
After retrieving the information, the camera constellation is based on the coordinate transformation matrix.
Convert the coordinate system from the standard system to the robot coordinate system and connect via the connecting line 17B.
The robot controller 25 sends a request for sending teaching information.
The robot controller 25 via connection line 17A
And an arithmetic and control unit 18 for here,
As teaching information, for convenience of explanation, the end effector 22
Work location W of the workpiece W according to0 Teaching tool for pointing and teaching
11 teaching plate 11A vertex P1 Coordinates and the end at that time
Teaching plate 11 of teaching tool 11 corresponding to the working posture of effector 22
Vertex P of A1 And vertex P2, P3 Midpoint P ofFour A straight line connecting to
However, the present invention is not limited to these.
Instead of these, instead of these, the teaching plate 11A of the teaching tool 11
Vertex P1 ~ P3 Of the coordinates (referred to as "coordinates of teaching tool 11")
May be adopted. Uses the coordinates of the teaching tool 11 as teaching information
Robot controller 25 from the arithmetic and control unit 18
From the teaching information provided, the work procedure of the work W (that is,
Work location W of the workpiece W by the end effector 220 Oh
And the working posture of the end effector 22 at that time)
It The arithmetic and control unit 18 outputs the output of the image transmission unit 15.
The input end is connected to the end via connecting lines 16L and 16R, and
The input / output terminal is connected to the robot controller 25 via the connecting wire 17A.
Image transmission device in the coordinate conversion matrix calculation process
The image signal given from 15 is processed appropriately and end effected.
The robot calculates the coordinates of the vector 22 in the camera coordinate system.
The robot of the end effector 22 provided by the controller 25.
To obtain the coordinate transformation matrix by comparing with the coordinates in the coordinate system
Image signal provided from the image transmission device 15 in the teaching process.
Coordinate transformation matrix after processing appropriately and extracting teaching information
Coordinate conversion from camera coordinate system to robot coordinate system based on
To feed the robot controller 25 via the connecting line 17A
1A to the control unit of the image processing device 18A and the image transmission device 15
Of the input and output terminals of the
Is it connected to the bot controller 25 via connecting line 17B?
The second output end is a connection line to the control end of the arithmetic unit 18A.
Connected via (not shown) to calculate coordinate transformation matrix
In the process and the teaching process, the image pickup device 12 is used for the image transmission device 15.
To control to transmit the image signal captured by L and 12R
Control signal and the end of the coordinate conversion matrix calculation process.
Read the coordinates of the effector 22 in the robot coordinate system.
Control signal for the robot controller 25 via the connecting line 17B.
And calculation in the coordinate transformation matrix calculation process and teaching process
Providing appropriate control signals to device 18A and performing the teaching process.
Sending teaching information from the computing device 18A to the robot controller 25
Image transmission device when request is given via connecting line 17B
An image processing unit 18 which appropriately processes the image signal given from 15
Robot control of teaching information obtained by A via connection line 17A
A control signal for giving to the device 25 is given to the arithmetic device 18A.
And a control device 18B for giving. The arithmetic unit 18A will be described in more detail.
The input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R
Via 14L, 14R, image transmission device 15 and connecting lines 16L, 16R
They are connected to each other and are used in the coordinate transformation matrix calculation process.
After being imaged by two imaging devices 12L and 12R, the control device
18B is given to the image transmission device 15 via the connection line 19.
Connection lines 14L, 14R, image transmission device 15 and
End effector 22 given via connecting lines 16L, 16R
Two image signals are stored in the teaching process and used in the teaching process.
After being imaged by the imaging devices 12L and 12R of
The control given from B to the image transmission device 15 via the connecting line 19
Connection lines 14L, 14R, image transmission device 15 and connection
The image signal of the workpiece W given via the connecting lines 16L, 16R
Two image holding devices 185L for holding each1, 185R
1 And the input end for the output end of the two imaging devices 12L, 12R
Connect the connection lines 14L and 14R, the image transmission device 15 and the connection lines 16L and 16R.
Two images are taken during the teaching process.
After being imaged by the image devices 12L and 12R, the control device 18B
Control signal given to the image transmission device 15 via the connection line 19 from
Connection lines 14L, 14R, image transmission device 15 and connection line
Of workpiece W and teaching tool 11 given via 16L, 16R
Two other image holdings for holding image signals respectively
Device 185L2, 185R2 And include. The arithmetic unit 18A also includes two image holding devices.
185L1, 185R1 The first and second input terminals are connected to the output terminal of
Two image holding devices 185L, each connected1, 185R1
The image signal of the end effector 22 stored in the
The coordinates of the camera effector 22 in the camera coordinate system
Image processing device 182 for outputting, and image processing device 182
Has a first input connected to the output of and a second input connected to
Connected to the output end of robot controller 25 via connecting wire 17A
The end determined by the image processing device 182
Coordinates of the effector 22 in the camera coordinate system and robot control
End device received from the control device 25 via the connecting line 17A.
To the coordinates of the vector 22 robot coordinate system.
Based on the coordinate conversion line from the camera coordinate system to the robot coordinate system
Coordinate transformation matrix calculation device 183 for calculating and outputting columns
And the input end is connected to the output end of the coordinate transformation matrix calculator 183
The coordinates given by the coordinate transformation matrix calculator 183
Coordinate transformation matrix holding device 184 for holding the standard transformation matrix
And include. The arithmetic unit 18A further includes two image holding devices.
185L1, 185R1 The first input is connected to the output of
And two image holding device 185L2, 185R2 First to the output end of
Image input device 185L with two input terminals connected2 Hold on
Image retention from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11
Device 185L1 Subtract the image signal of the workpiece W held in
The image signal of the indicator 11 is calculated and output as the first difference image signal.
Image holding device 185R2 The workpiece W held by
And the image holding device 185R from the image signal of the teaching tool 11.1 Hold on
The image signal of the teaching tool 11 by subtracting the image signal of the workpiece W
For calculating and outputting as a second difference image signal
The input end is connected to the output end of the device 186 and the subtraction device 186
The subtraction device 186 outputs the first and second difference image signals.
The image signal of the teaching tool 11 given by
(That is, the work location W of the work W0And end effects
Image processing device for obtaining and outputting
187 and the first input end is connected to the output end of the image processing device 187.
And the second input terminal of the coordinate transformation matrix holding device 184 is
It is connected to the output end and the output end is connected to the robot via connecting line 17A.
Image processing device connected to the input terminal of the control device 25
The teaching information given from 187 is applied to the coordinate transformation matrix holding device 18
Camera coordinate system based on the coordinate transformation matrix given by 4
From the robot coordinate system to the robot coordinate system, and then via the connecting line 17A.
Coordinate conversion device 18 for giving to the robot controller 25
8 and 8. Image holding device 185L included in the computing device 18A
1, 185R1 For the convenience of illustration, the control end of the device such as
However, the output end of the control device 18B
Connected, coordinate transformation matrix calculation process and teaching process
The control signals required to execute
Has been. [0144](Operation of the fourth embodiment) Further, FIGS. 1, 5 and 6 and FIG. 10 (a)
The present invention will be described with reference to (b) to FIGS. 13 (a) and (b).
Operation of the fourth embodiment of the robot teaching device
Will be described in detail. [0146]Coordinate conversion matrix calculation process A worker manually or robot controller
The end effector 22 is viewed by the imaging devices 12L and 12R by means of 25.
Move to the field (that is, the imaging range). With this
Therefore, the imaging devices 12L and 12R capture the image of the end effector 22.
The image signal obtained in this way is passed through the connecting lines 14L and 14R at predetermined intervals.
Then, the image is transmitted to the image transmission device 15. The worker then pushes the appropriate pushbutton (shown in the figure).
Press (No) to calculate the coordinate transformation matrix.
Request (that is, the request to calculate the coordinate transformation matrix)
It is given to the control device 18B of the arithmetic control device 18. The control unit 18B of the arithmetic and control unit 18 has a coordinate changing unit.
In response to the conversion matrix calculation request, the image transmission device is connected via the connection line 19.
Imaged by the imaging devices 12L and 12R on the control end of the device 15.
It is given to the image transmission device 15 via the connection lines 14L and 14R.
Command to transmit the image signal of the end effector 22
Order (called “imaging command of end effector 22”)
It The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
Imaging command of the end effector 22 given from the device 18B
Image signal from the end effector 22 according to the connection line 16L,
Included in the arithmetic unit 18A of the arithmetic and control unit 18 via 16R
Image holding device 185L1, 185R1 Give it to and hold it. Image holding device 185L1, 185R1 Held in
The image of the band effector 22 is given to the image processing device 182.
Be done. The image processing device 182 displays the image of the end effector 22.
By processing the signal, its desired location (eg
End) coordinates (in the camera coordinate system of the “end effector 22”
"Coordinates in the space"). The image obtained by the image processing device 182
The coordinates in the camera coordinate system of the do effector 22 are
It is given to the conversion matrix calculation device 183. Coordinate conversion matrix calculator
Position 183 is in the camera coordinate system of the end effector 22.
Coordinates are received from the robot controller 25 via connection line 17A.
In the robot coordinate system of the scraped end effector 22
From the camera coordinate system to the robot coordinate system compared to the coordinates
Calculate the coordinate transformation matrix. Determined by the coordinate transformation matrix device 183
The coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system is
It is given to the coordinate transformation matrix holding device 184 and held. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is
Then, it is determined whether or not there is a termination request. That is, the operation
Controller 18B of controller 18 is (i) when there is a termination request.
Is a robot teaching apparatus according to the present inventionTenA series of actions
If the termination is requested and (ii) there is no termination request, the present invention
Such a robot teaching deviceTenCalculate the coordinate transformation matrix
The process of determining whether a request to do so has been given
Return to. The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is a coordinate conversion line.
If no request has been made to calculate the column, the book
Robot teaching device according to the inventionTenThe following teaching process
Let's go. On the other hand, the controller 18 of the arithmetic and control unit 18
B is given a request that the coordinate transformation matrix be calculated.
If so, the robot teaching apparatus according to the present inventionTenTo above
The coordinate transformation matrix calculation process of is repeated. [0155]Teaching process The worker is a manual or robot controller.
The end effector 22 is viewed by the imaging devices 12L and 12R by means of 25.
After moving out of the field (that is, the imaging range),
The work W is placed on the work table 21. Along with this
Then, the imaging devices 12L and 12R were obtained by imaging the workpiece W.
The image signal is imaged via the connecting lines 14L and 14R at predetermined time intervals.
Start feeding to the transmitter 15. The worker then pushes the appropriate pushbutton (shown in the figure).
The teaching process should be started by pressing (No)
Of the request (referred to as "teaching process start request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching device.
In response to the start request, the image transmission device 15 is connected through the connection line 19.
The control end of the
It is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R.
A command to transmit the image signal of the workpiece W (“the workpiece W
By the way, the arithmetic and control unit
The controller 18B of the device 18 is given a request to start the teaching process.
If not, proceed to the process of determining whether there is a termination request.
Mu. The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
The work is performed in response to the imaging command of the workpiece W given from the device 18B.
The image signal of the crop W is calculated and controlled via the connecting lines 16L and 16R.
Image holding device 185L included in the computing device 18A of device 181, 185R
1 Give it to and hold it. The worker is further in charge of the work position, that is, the work table.
Work location W of the work W placed on 210 The top of teaching tool 11
Point P1 Instruct by. Along with this, the imaging device 12
L and 12R are images obtained by imaging the work W and the teaching tool 11.
Image transmission of signals via connection lines 14L and 14R at predetermined time intervals
Start feeding to device 15. In addition to the above, the worker is required to push an appropriate push button (not shown).
Not press) to continue the teaching process
Of the request (called "teaching process continuation request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching device.
In response to the continuous request, the image transmission device 15 is connected via the connection line 19.
The control end of the
It is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R.
A command to transmit the image signals of the work W and the teaching tool 11.
Decree (referred to as "imaging command for workpiece W and teaching tool 11")
give. The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
Imaging of the workpiece W and the teaching tool 11 given by the device 18B
Connect the image signals of the workpiece W and the teaching tool 11 according to the command
Included in the arithmetic unit 18B of the arithmetic and control unit 18 via the lines 16L and 16R.
Image holding device 185L2, 185R2 Give it to and hold it
It Image holding device 185L1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185L2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtraction device 186 is an image holding device 185L.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185L1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Image holding device 185R1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185R2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtraction device 186 is the image holding device 185R.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185R1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Teaching tool extracted by subtraction device 186
The 11 image signals are respectively the first and second difference image signals.
It is then provided to the image processing device 187. Image processing device 187
Is for processing the image signal of the teaching tool 11 and teaching information (that is,
Work location W of work W0 And end effector 22
(Work posture). That is, the image processing device 187
Apex P of teaching plate 11A of indicator 111 Find the coordinates of the workpiece W
Work site W0 And the apex of the teaching plate 11A of the teaching tool 11.
P2, P3 From the coordinates of the intermediate point PFour Find the coordinates of the vertex P1
Calculate the straight line d that connects to and work posture of the end effector 22
And The turtle obtained by the image processing device 187.
The teaching information in the La coordinate system is given to the coordinate transformation device 188.
Be done. The coordinate transformation device 188 is a teaching device in the camera coordinate system.
Position information read from the coordinate transformation matrix holding device 184.
From the camera coordinate system to the robot coordinate system based on the standard transformation matrix
Coordinate conversion to. The coordinates are converted by the coordinate conversion device 188.
Teaching information (ie “Teaching in robot coordinate system
Information ”) is sent to the robot controller 25 via the connecting line 17B.
From the control device 18B.
Connected to the robot controller 25 via connection line 17A.
It The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is
Then, it is determined whether or not there is a termination request. That is, the operation
Controller 18B of controller 18 is (i) when there is a termination request.
Is a robot teaching apparatus according to the present inventionTenA series of actions
If the termination is requested and (ii) there is no termination request, the present invention
Such a robot teaching deviceTenCalculate the coordinate transformation matrix
The process of determining whether a request to do so has been given
Return to. [0169](Structure of the fifth embodiment) Further, please refer to FIG. 1, FIG. 7 and FIG.
The fifth embodiment of the robot teaching device according to the present invention
The configuration will be described in detail. [0171]20Is a robot, which is the work position
The work W placed on the workbench 21 is an end effector.
Robot body 23 for working with 22 and robot
The robot is connected to the main unit 23 via a connecting line 24.
Control the body 23 to move the end effector 22 to the workpiece W.
The workpiece W to the end effector 22.
The end effector 22 again.
A robot controller 25 for separating the crop W from the
Is equipped with. By the way, the robot20As below
As is clear from the explanation, there are no particular restrictions, but for industrial use
Robots can fully reflect the benefits of the invention
Is preferred. Also, the end effect on the workpiece W
The work with the tool 22 is a process or a work for the work W.
Has all the work on the workpiece W such as gripping the crop W
ing. [0172]TenThe robot20Against the work piece W
Area (that is, machining of the workpiece W by the end effector 22)
Point W0 And the working figure of the end effector 22 at that time
Device for teaching robots according to the present invention
However, the work procedure of the work W (that is, the end effect)
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
Teaching for teaching the work posture of the end effector 22)
View the tool 11 and the work position where the work W is placed (ie,
(Image capturing range) The coordinate conversion matrix calculation process
The end effector 22 is imaged with the work position in the teaching process.
Images of the workpiece W placed in the
Image the indicator 11 and send it every predetermined time (for example, 0.5 seconds).
Two imaging devices 12L and 12R for taking out, and placement at the work position
Set a desired distance to a height suitable for imaging the placed workpiece W.
Support 13 for holding two imaging devices 12L and 12R
And the input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R.
Two image pickup devices 12 connected via connecting lines 14L and 14R
The image signals captured by L and 12R are received, and the control signals described later
Output for a specified time (for example, 0.5 seconds) when given
And an image transmission device 15 for the purpose. Where the teaching
The tool 11 is a work procedure of the work W (that is, end effect).
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
A shape that can teach the working posture of the end effector 22).
If so, it may have an appropriate shape or structure as desired.
However, for example, the work location W of the work W0 Instruct and approach
The first vertex P to do1 And the first vertex P1 In cooperation with
Instructing the work posture of the end effector 22 with respect to the work W
Second and third vertices P for2, P3 Second class with and
Of a triangle, such as an edge triangle (discussing this case)
The teaching plate 11A with a shape and the tip part is attached to the teaching plate 11A.
The operator holds the base end of the grip during the teaching process.
It is preferable to include the gripping member 11B to be held.
In addition, the reason why two imaging devices 12L and 12R are provided
Is a teaching included in the end effector 22 and the teaching tool 11.
Vertex P of plate 11A1 ~ P3 Be sure to find the three-dimensional coordinates of
This is to keep it. Therefore, in the present invention, the end effect is
The apex P of the teaching plate 11A included in the teaching tool 11 and the teaching tool 111
~ P3 Two imaging devices as long as the three-dimensional coordinates of
Instead of 12L and 12R, you can use any other desired imaging device.
Yes. Robot teaching apparatus according to the present inventionTenHa
In addition, the first and second input ends with respect to the output end of the image transmission device
Are connected together via connecting lines 16L, 16R and the third input
The force end contacts the robot controller 25 via connecting line 17B.
Connected to the robot controller 25 at the output end
It is connected via A and via the connecting line 19 in the teaching process.
A control signal for controlling the image transmission device 15 is provided and the image is transmitted.
The image provided from the image transmission device 15 via the connecting lines 16L and 16R.
Coordinates after extracting the teaching information by appropriately processing the image signal
From camera coordinate system to robot coordinate system based on transformation matrix
From the robot controller 25 through coordinate conversion and connecting line 17B
When a request to send teaching information is given, via connection line 17A
And the arithmetic and control unit 18 for giving the robot controller 25
Is equipped with. Here, as the teaching information,
Work point W of the work W by the end effector 22
0 Pointer P of teaching plate 11A of teaching tool 111
To the coordinates and the working posture of the end effector 22 at that time.
Apex P of the teaching plate 11A of the corresponding teaching tool 11.1 And vertex P2, P
3 Midpoint P ofFour The straight line d that connects
The invention is not limited to these, but substitutes for these.
E, the vertex P of the teaching plate 11A of the teaching tool 111 ~ P3 Coordinates of
(“Coordinates of teaching tool 11”) may be adopted. Teaching
When using the coordinates of the teaching tool 11 as information, the robot control
The control unit 25 is provided by the arithmetic unit 18B of the arithmetic control unit 18.
Based on the teaching information provided,
Work location W of the work W by the do effector 220 And so
The working posture of the end effector 22 at is calculated. The arithmetic and control unit 18 outputs the output of the image transmission unit 15.
The input end is connected to the end via connecting lines 16L and 16R, and
The output end is connected to the robot controller 25 via the connecting wire 17A.
It is connected and given from the image transmission device 15 in the teaching process.
After processing the processed image signal appropriately and extracting the teaching information,
Robot coordinate from camera coordinate system based on coordinate transformation matrix
The coordinate system is converted into the system and the robot controller 25 is connected via the connecting line 17A.
Control unit 18A and image transmission device 15
The first output end is connected to the end via a connecting line 19 and
The input / output terminal is connected to the robot controller 25 via the connecting wire 17B.
Connected to the control end of the arithmetic unit 18A (Fig.
(Not shown), the image transmission device is connected in the teaching process.
Image signals captured by the imaging devices 12L and 12R are transmitted to the device 15.
Control signal to control the robot
A request to send teaching information is sent from the control device 25 via the connecting line 17B.
Image signal given from the image transmission device 15 when given
Is connected to the teaching information obtained by the arithmetic unit 18A.
Control for feeding robot controller 25 via line 17A
A signal is given to the arithmetic unit 18A and the arithmetic unit
A control device 18 for giving an appropriate control signal to the device 18A.
It has B and B. The arithmetic unit 18A will be described in more detail.
The input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R
Via 14L, 14R, image transmission device 15 and connecting lines 16L, 16R
Two imaging devices, each connected to the teaching process
Imaged by 12L and 12R, then connected from the control device 18B
In response to a control signal given to the image transmission device 15 via the line 19.
Connection lines 14L, 14R, image transmission device 15 and connection lines 16L, 16
The image signals of the workpiece W given via R are stored respectively.
Two image holding devices for holding 185L1, 185R1And two
The input end is connected to the output line of the image pickup device 12L, 12R of
14R, image transmission device 15 and connecting lines 16L, 16R via it
Two imaging devices 12L, which are connected to each other during the teaching process,
After being imaged by the 12R, the control line 18B to the connecting line 19
According to a control signal given to the image transmission device 15 via
Connect the connection lines 14L and 14R, the image transmission device 15 and the connection lines 16L and 16R.
The image signals of the workpiece W and the teaching tool 11 given via
Two other image holding devices 185L for holding each2,
185R2 And two image holding devices 185L1, 185L2 At the output end of
On the other hand, the first and second input terminals are connected to each other.
Holding device 185L2 Of the workpiece W and the teaching tool 11 held by
Image signal to image holding device 185L1 Workpiece W held by
The image signal of the teaching tool 11 is calculated by subtracting the image signal of
Subtraction device 186L for outputting as a difference image signal of
Image holding device 185R1, 185R2 1st, 1st
Image holding device 185R with two input terminals respectively connected
2 From the image signals of the workpiece W and teaching tool 11 held by
Image holding device 185R1 The image signal of the workpiece W held in
The image signal of the teaching tool 11 is subtracted to calculate the second difference image signal.
And another subtraction device 186R for outputting as
The first and second input terminals are connected to the output terminals of the devices 186L and 186R.
It is connected to each of the two subtraction devices 186L and 186R
Teaching tool given as first and second difference image signals respectively
11 image signals are processed and teaching information (that is, the work W
Work site W0 And the working posture of the end effector 22).
And image processing device 187 for outputting the same
The first input is connected to the output of 187 and the second input is connected.
The end is connected to the output end of the coordinate transformation matrix holding device 189 and
The output end is the input of the robot controller 25 via the connecting line 17A
It is connected to the end and the instruction given from the image processing device 187.
The display information is the coordinates given from the coordinate transformation matrix holding device 189.
From camera coordinate system to robot coordinate system based on transformation matrix
After coordinate conversion, the robot controller via the connecting line 17A
And a coordinate transformation device 188 for feeding
It By the way, the coordinate transformation matrix holding device 189 has an appropriate
Position from the camera coordinate system obtained in the way to the robot coordinate system
The coordinate conversion matrix required for standard conversion should be stored in advance.
Has been. Image holding device 185L included in the computing device 18A
1, 185R1 For the convenience of illustration, the control end of the device such as
However, the output end of the control device 18B
Connected control signals required to execute teaching process
Is given from the controller 18B. [0177](Operation of the fifth embodiment) In addition, FIGS. 1 and 7 and FIGS. 9 to 1
Robot teaching according to the present invention with reference to 3 (a) and (b)
The operation of the fifth embodiment of the device will be described in detail.
It First of all, the worker must first find the work position, that is, the work table.
Place the workpiece W on the 21. Accompanying this, the imaging device
12L and 12R are image signals obtained by imaging the workpiece W at a predetermined time
It is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R
start. The worker then selects the appropriate pushbutton (shown in the figure).
The teaching process should be started by pressing (No)
Of the request (referred to as "teaching process start request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching device.
In response to the start request, the image transmission device 15 is connected through the connection line 19.
The control end of the
Work that is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R
A command to transmit the image signal of the workpiece W (“shooting of the workpiece W
By the way, the arithmetic and control unit 18
Controller 18B is not given a request to start the teaching process.
In this case, the process proceeds to the step of determining whether there is a termination request. The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
The work is performed in response to the imaging command of the workpiece W given from the device 18B.
The image signal of the crop W is calculated and controlled via the connecting lines 16L and 16R.
Image holding device 185L included in the computing device 18A of device 181, 185R
1 Give it to and hold it. The worker is further in the work position, that is, the work table.
Work location W of the work W placed on 210 The top of teaching tool 11
Point P1 Instruct by. Along with this, the imaging device 12
L and 12R are images obtained by imaging the work W and the teaching tool 11.
Image transmission of signals via connection lines 14L and 14R at predetermined time intervals
Start feeding to device 15. In addition to the above, the worker is required to press an appropriate push button (not shown).
Not press) to continue the teaching process
Of the request (called "teaching process continuation request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching device.
In response to the continuous request, the image transmission device 15 is connected via the connection line 19.
The control end of the
Work that is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R
Instruction to transmit the image signal of the object W and the teaching tool 11
("Imaging command of work W and teaching tool 11")
Get The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
Imaging of the workpiece W and the teaching tool 11 given by the device 18B
Connect the image signals of the workpiece W and the teaching tool 11 according to the command
Included in the arithmetic unit 18A of the arithmetic and control unit 18 via lines 16L and 16R.
Image control device 185L2, 185R2 Give it to and hold it
It Image holding device 185L1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185L2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtraction device 186L is the image holding device 185L.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185L1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Image holding device 185R1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185R2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtracting device 186R is an image holding device 185R.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185R1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Retrieved by the subtraction device 186L, 186R
The image signals of the teaching tool 11 are respectively the first and second difference images.
It is given to the image processing device 187 as a signal. Image processing equipment
The device 187 processes the image signal of the teaching tool 11 and
Work location W of Nozawa work W0 And end effector
22 work postures). That is, the image processing device 187
Is the apex P of the teaching plate 11A of the teaching tool 11.1 To find the coordinates of
Work site W of crop W0And the instruction plate 11A of the teaching tool 11
Vertex P of2, P3 From the coordinates of the intermediate point PFour Ask for the coordinates of
Point P1 Calculate the straight line d that connects the
Let's create a posture. Turtle obtained by the image processing device 187
The teaching information in the La coordinate system is given to the coordinate transformation device 188.
Be done. The coordinate transformation device 188 is a teaching device in the camera coordinate system.
Position information read from the coordinate transformation matrix holding device 189.
From the camera coordinate system to the robot coordinate system based on the standard transformation matrix
Coordinate conversion to. The coordinates are converted by the coordinate conversion device 188.
Teaching information (ie “Teaching in robot coordinate system
Information ”) is sent to the robot controller 25 via the connecting line 17B.
From the control device 18B.
Connected to the robot controller 25 via connection line 17A.
It The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is
Then, it is determined whether or not there is a termination request. That is, the operation
Controller 18B of controller 18 is (i) when there is a termination request.
Is a robot teaching apparatus according to the present inventionTenA series of actions
If the termination is requested and (ii) there is no termination request, the present invention
Such a robot teaching deviceTenCalculate the coordinate transformation matrix
The process of determining whether a request to do so has been given
Return to. [0192](Structure of the sixth embodiment) Further, please refer to FIG. 1, FIG. 8 and FIG.
In the sixth embodiment of the robot teaching device according to the present invention,
The configuration will be described in detail. [0194]20Is a robot, which is the work position
The work W placed on the workbench 21 is an end effector.
Robot body 23 for working with 22 and robot
The robot is connected to the main unit 23 via a connecting line 24.
Control the body 23 to move the end effector 22 to the workpiece W.
The workpiece W to the end effector 22.
The end effector 22 again.
A robot controller 25 for separating the crop W from the
Is equipped with. By the way, the robot20As below
As is clear from the explanation, there are no particular restrictions, but for industrial use
Robots can fully reflect the benefits of the invention
Is preferred. Also, the end effect on the workpiece W
The work with the tool 22 is a process or a work for the work W.
Has all the work on the workpiece W such as gripping the crop W
ing. [0195]TenThe robot20Against the work piece W
Area (that is, machining of the workpiece W by the end effector 22)
Point W0 And the working figure of the end effector 22 at that time
Device for teaching robots according to the present invention
However, the work procedure of the work W (that is, the end effect)
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
Teaching for teaching the work posture of the end effector 22)
View the tool 11 and the work position where the work W is placed (ie,
(Image capturing range) The coordinate conversion matrix calculation process
The end effector 22 is imaged with the work position in the teaching process.
Images of the workpiece W placed in the
Image the indicator 11 and send it every predetermined time (for example, 0.5 seconds).
Two imaging devices 12L and 12R for taking out, and placement at the work position
Set a desired distance to a height suitable for imaging the placed workpiece W.
Support 13 for holding two imaging devices 12L and 12R
And the input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R.
Two image pickup devices 12 connected via connecting lines 14L and 14R
The image signals captured by L and 12R are received, and the control signals described later
Output for a specified time (for example, 0.5 seconds) when given
And an image transmission device 15 for the purpose. Where the teaching
The tool 11 is a work procedure of the work W (that is, end effect).
Work site W of work W by Kuta 220 And at that time
A shape that can teach the working posture of the end effector 22).
If so, it may have an appropriate shape or structure as desired.
However, for example, the work location W of the work W0 Instruct and approach
The first vertex P to do1 And the first vertex P1 In cooperation with
Instructing the work posture of the end effector 22 with respect to the work W
Second and third vertices P for2, P3 Second class with and
Of a triangle, such as an edge triangle (discussing this case)
The teaching plate 11A with a shape and the tip part is attached to the teaching plate 11A.
The operator holds the base end of the grip during the teaching process.
It is preferable to include the gripping member 11B to be held.
In addition, the reason why two imaging devices 12L and 12R are provided
Is a teaching included in the end effector 22 and the teaching tool 11.
Vertex P of plate 11A1 ~ P3 Be sure to find the three-dimensional coordinates of
This is to keep it. Therefore, in the present invention, the end effect is
The apex P of the teaching plate 11A included in the teaching tool 11 and the teaching tool 111
~ P3 Two imaging devices as long as the three-dimensional coordinates of
Instead of 12L and 12R, you can use any other desired imaging device.
Yes. Robot teaching apparatus according to the present inventionTenHa
In addition, the first and second input ends with respect to the output end of the image transmission device
Are connected together via connecting lines 16L, 16R and the third input
The force end contacts the robot controller 25 via connecting line 17B.
Connected to the robot controller 25 at the output end
It is connected via A and via the connecting line 19 in the teaching process.
A control signal for controlling the image transmission device 15 is provided and the image is transmitted.
The image provided from the image transmission device 15 via the connecting lines 16L and 16R.
Coordinates after extracting the teaching information by appropriately processing the image signal
From camera coordinate system to robot coordinate system based on transformation matrix
From the robot controller 25 through coordinate conversion and connecting line 17B
When a request to send teaching information is given, via connection line 17A
And the arithmetic and control unit 18 for giving the robot controller 25
Is equipped with. Here, as the teaching information,
Work point W of the work W by the end effector 22
0 Pointer P of teaching plate 11A of teaching tool 111
To the coordinates and the working posture of the end effector 22 at that time.
Apex P of the teaching plate 11A of the corresponding teaching tool 11.1 And vertex P2, P
3 Midpoint P ofFour The straight line d that connects
The invention is not limited to these, but substitutes for these.
E, the vertex P of the teaching plate 11A of the teaching tool 111 ~ P3 Coordinates of
(“Coordinates of teaching tool 11”) may be adopted. Teaching
When using the coordinates of the teaching tool 11 as information, the robot control
The control unit 25 is provided by the arithmetic unit 18B of the arithmetic control unit 18.
Based on the teaching information provided,
Work location W of the work W by the do effector 220 And so
The working posture of the end effector 22 at is calculated. The arithmetic and control unit 18 outputs the output of the image transmission unit 15.
The input end is connected to the end via connecting lines 16L and 16R, and
The output end is connected to the robot controller 25 via the connecting wire 17A.
It is connected and given from the image transmission device 15 in the teaching process.
After processing the processed image signal appropriately and extracting the teaching information,
Robot coordinate from camera coordinate system based on coordinate transformation matrix
The coordinate system is converted into the system and the robot controller 25 is connected via the connecting line 17A.
Control unit 18A and image transmission device 15
The first output end is connected to the end via a connecting line 19 and
The input / output terminal is connected to the robot controller 25 via the connecting wire 17B.
Connected to the control end of the arithmetic unit 18A (Fig.
(Not shown), the image transmission device is connected in the teaching process.
Image signals captured by the imaging devices 12L and 12R are transmitted to the device 15.
Control signal to control the robot
A request to send teaching information is sent from the control device 25 via the connecting line 17B.
Image signal given from the image transmission device 15 when given
Is connected to the teaching information obtained by the arithmetic unit 18A.
Control for feeding robot controller 25 via line 17A
A signal is given to the arithmetic unit 18A and the arithmetic unit
A control device 18 for giving an appropriate control signal to the device 18A.
It has B and B. The arithmetic unit 18A will be described in more detail.
The input end is connected to the output end of the two imaging devices 12L and 12R
Via 14L, 14R, image transmission device 15 and connecting lines 16L, 16R
Two imaging devices, each connected to the teaching process
Imaged by 12L and 12R, then connected from the control device 18B
In response to a control signal given to the image transmission device 15 via the line 19.
Connection lines 14L, 14R, image transmission device 15 and connection lines 16L, 16
The image signals of the workpiece W given via R are stored respectively.
Two image holding devices for holding 185L1, 185R1And two
The input end is connected to the output line of the image pickup device 12L, 12R of
14R, image transmission device 15 and connecting lines 16L, 16R via it
Two imaging devices 12L, which are connected to each other during the teaching process,
After being imaged by the 12R, the control line 18B to the connecting line 19
According to a control signal given to the image transmission device 15 via
Connect the connection lines 14L and 14R, the image transmission device 15 and the connection lines 16L and 16R.
The image signals of the workpiece W and the teaching tool 11 given via
Two other image holding devices 185L for holding each2,
185R2 And two image holding devices 185L1, 185R1 At the output end of
On the other hand, the first input terminal is connected and the two image holding devices 18 are connected.
5L2, 185R2 The second input is connected to the output of
Image holding device 185L2 Workpiece W and Teaching
Image holding device 185L from the image signal of tool 111 Held by
The image signal of the teaching tool 11 is calculated by subtracting the image signal of the crop W.
And outputs as a first difference image signal together with the image holding device 18
5R2 Image signals of the workpiece W and the teaching tool 11 held by
Image holding device 185R1 Signal of the workpiece W held in the
Is subtracted to calculate the image signal of the teaching tool 11 to calculate the second difference image signal.
And a subtraction device 186 for outputting
The input end is connected to the output end of the
Of the teaching tool 11 given as the first and second difference image signals
The image signal is processed to provide teaching information (that is, the workpiece number of the workpiece W).
Place W0 And the working posture of the end effector 22)
Image processing device 187 for outputting, and image processing device 187
Has a first input connected to the output of and a second input connected to
Connected to the output of the coordinate transformation matrix holding device 189 and output
End to the input end of the robot controller 25 via the connecting line 17A.
The teaching information provided from the image processing device 187 that is connected
Coordinate transformation given by the coordinate transformation matrix holding device 189
Coordinates from camera coordinate system to robot coordinate system based on matrix
After conversion, it is connected to the robot controller 25 via the connecting line 17A.
And a coordinate transformation device 188 for giving. Chi
By the way, the coordinate transformation matrix holding device 189 can be
Coordinate conversion from the obtained camera coordinate system to the robot coordinate system
The required coordinate transformation matrix is stored in advance in
It Image holding device 185L included in the computing device 18A
1, 185R1 For the convenience of illustration, the control end of the device such as
However, the output end of the control device 18B
Connected control signals required to execute teaching process
Is given from the controller 18B. [0200](Operation of the sixth embodiment) In addition, FIG. 1 and FIGS. 8 to 13 (a) (b)
6 of the robot teaching apparatus according to the present invention with reference to FIG.
The operation of the embodiment will be described in detail. [0202] First of all, the worker is in the work position, that is, the work table.
Place the workpiece W on the 21. Accompanying this, the imaging device
12L and 12R are image signals obtained by imaging the workpiece W at a predetermined time
It is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R
start. The worker then selects the appropriate pushbutton (shown in the figure).
The teaching process should be started by pressing (No)
Of the request (referred to as "teaching process start request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching device.
In response to the start request, the image transmission device 15 is connected through the connection line 19.
The control end of the
Work that is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R
A command to transmit the image signal of the workpiece W (“shooting of the workpiece W
By the way, the arithmetic and control unit 18
Controller 18B is not given a request to start the teaching process.
In this case, the process proceeds to the step of determining whether there is a termination request. The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
The work is performed in response to the imaging command of the workpiece W given from the device 18B.
The image signal of the crop W is calculated and controlled via the connecting lines 16L and 16R.
Image holding device 185L included in the computing device 18A of device 181, 185R
1 Give it to and hold it. [0206] The worker is further provided with a work position, that is, a work table.
Work location W of the work W placed on 210 The top of teaching tool 11
Point P1 Instruct by. Along with this, the imaging device 12
L and 12R are images obtained by imaging the work W and the teaching tool 11.
Image transmission of signals via connection lines 14L and 14R at predetermined time intervals
Start feeding to device 15. In addition to the above, the worker is required to push an appropriate push button (not shown).
Not press) to continue the teaching process
Of the request (called "teaching process continuation request")
It is given to the control device 18B of the device 18. The control device 18B of the arithmetic and control unit 18 is a teaching device.
In response to the continuous request, the image transmission device 15 is connected via the connection line 19.
The control end of the
Work that is given to the image transmission device 15 via the connecting lines 14L and 14R
Instruction to transmit the image signal of the object W and the teaching tool 11
("Imaging command of work W and teaching tool 11")
Get The image transmission device 15 controls the arithmetic and control unit 18.
Imaging of the workpiece W and the teaching tool 11 given by the device 18B
Connect the image signals of the workpiece W and the teaching tool 11 according to the command
Included in the arithmetic unit 18A of the arithmetic and control unit 18 via lines 16L and 16R.
Image control device 185L2, 185R2 Give it to and hold it
It Image holding device 185L1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185L2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtraction device 186 is an image holding device 185L.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185L1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Image holding device 185R1 Workpiece W held by
Image signal and image holding device 185R2 Workpiece W held by
And the image signal of the teaching tool 11 together.
Given to. The subtraction device 186 is the image holding device 185R.2 Or
Image from the image signal of the workpiece W and the teaching tool 11 given by
Image holding device 185R1 Image signal of the workpiece W given by
The image signal of the teaching tool 11 is extracted by subtracting. Teaching tool extracted by subtraction device 186
The 11 image signals are respectively the first and second difference image signals.
It is then provided to the image processing device 187. Image processing device 187
Is for processing the image signal of the teaching tool 11 and teaching information (that is,
Work location W of work W0 And end effector 22
(Work posture). That is, the image processing device 187
Apex P of teaching plate 11A of indicator 111 Find the coordinates of the workpiece W
Work site W0 And the top of the pointing plate 11A of the teaching tool 11.
P2, P3 From the coordinates of the intermediate point PFour Find the coordinates of the vertex P1
Calculate the straight line d that connects to and work posture of the end effector 22
And The turtle obtained by the image processing device 187.
The teaching information in the La coordinate system is given to the coordinate transformation device 188.
Be done. The coordinate transformation device 188 is a teaching device in the camera coordinate system.
Position information read from the coordinate transformation matrix holding device 189.
From the camera coordinate system to the robot coordinate system based on the standard transformation matrix
Coordinate conversion to. The coordinates are converted by the coordinate conversion device 188.
Teaching information (ie “Teaching in robot coordinate system
Information ”) is sent to the robot controller 25 via the connecting line 17B.
From the control device 18B.
Connected to the robot controller 25 via connection line 17A.
It The controller 18B of the arithmetic and control unit 18 is
Then, it is determined whether or not there is a termination request. That is, the operation
Controller 18B of controller 18 is (i) when there is a termination request.
Is a robot teaching apparatus according to the present inventionTenA series of actions
If the termination is requested and (ii) there is no termination request, the present invention
Such a robot teaching deviceTenCalculate the coordinate transformation matrix
The process of determining whether a request to do so has been given
Return to. [0215](Modification) Operation system described in the first to sixth embodiments
If desired, the control device 18 may include at least a part of the
It may be configured by a computer. [0217] As is apparent from the above, the present invention has
For the robot teaching device, refer to the [Problem solving means] column.
As stated as the first solution and the second solution
(I) The teaching tool can be used to
It is possible to teach the work procedure for the work piece only by giving instructions.
Has the effect that
Easy to teach delicate position and attitude to crop
And (iii) reduce the time required for teaching.
It has the effect of being able to greatly shorten it.
Has an effect that can be applied to [0218] The robot teaching method according to the present invention is
The third solution and the fourth solution in the column of [Solving means of subject]
Since it is configured as specified as a means of determination, it is the same
In addition, the above effects (i) to (iv) are obtained.
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明にかかるロボット教示装置の第1ないし
第6の実施例を共通に示すための斜視図である。 【図2】図1に示した第1の実施例の回路構成の主要部
を示すためのブロック回路図である。 【図3】図1に示した第2の実施例の回路構成の主要部
を示すためのブロック回路図である。 【図4】図1に示した第3の実施例の回路構成の主要部
を示すためのブロック回路図である。 【図5】図1に示した第4の実施例の回路構成の主要部
を示すためのブロック回路図である。 【図6】図1に示した第1ないし第4の実施例の作用を
示すためのフローチャート図である。 【図7】図1に示した第5の実施例の回路構成の主要部
を示すためのブロック回路図である。 【図8】図1に示した第6の実施例の回路構成の主要部
を示すためのブロック回路図である。 【図9】図1に示した第5および第6の実施例の作用を
示すためのフローチャート図である。 【図10】図1に示した第1ないし第6の実施例の作用
を共通に示すための斜視図である。 【図11】図1に示した第1ないし第6の実施例の作用
を共通に示すための斜視図である。 【図12】図1に示した第1ないし第6の実施例の作用
を共通に示すための正面図および側面図である。 【図13】図1に示した第1ないし第6の実施例の作用
を共通に示すための斜視図である。 【符号の説明】10・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ロボット教示装置 11・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・教示具 11A ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・指示板 11B ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・把持部材 12L,12R ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・撮像装置 13・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・支持台 14L,14R ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・接続線 15・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・画像伝送装置 16L,16R ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・接続線 17A,17B ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・接続線 18・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・演算制御装置 18A ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・演算装置 181L,181R・・・・・・・・・・・・・・・・・・・画像保持装置 182 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・画像処理装置 183 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・座標変換行列算出装置 184 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・座標変換行列保持装置 185L1,185L2,185R1,185R2・・・・座標変換行列保持装置 186,186L,186R・・・・・・・・・・・・・・・減算装置 187 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・画像処理装置 188 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・座標変換装置 189 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・座標変換行列保持装置 18B ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・制御装置 19・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・接続線20・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ロボット 21・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・作業台 22・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・エンドエフェクタ 23・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ロボット本体 24・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・接続線 25・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ロボット制御装置 W・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・工作物
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view commonly showing first to sixth embodiments of a robot teaching device according to the present invention. FIG. 2 is a block circuit diagram showing a main part of the circuit configuration of the first embodiment shown in FIG. FIG. 3 is a block circuit diagram showing a main part of the circuit configuration of the second embodiment shown in FIG. FIG. 4 is a block circuit diagram showing a main part of a circuit configuration of a third embodiment shown in FIG. 5 is a block circuit diagram showing the main part of the circuit configuration of the fourth embodiment shown in FIG. 1. FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the first to fourth embodiments shown in FIG. FIG. 7 is a block circuit diagram showing the main part of the circuit configuration of the fifth embodiment shown in FIG. FIG. 8 is a block circuit diagram showing a main part of the circuit configuration of the sixth embodiment shown in FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the fifth and sixth embodiments shown in FIG. FIG. 10 is a perspective view commonly showing the operation of the first to sixth embodiments shown in FIG. FIG. 11 is a perspective view commonly showing the operation of the first to sixth embodiments shown in FIG. FIG. 12 is a front view and a side view for commonly showing the operation of the first to sixth embodiments shown in FIG. FIG. 13 is a perspective view commonly showing the operation of the first to sixth embodiments shown in FIG. [Explanation of symbols] 10 ... Robot teaching device 11 ...・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Teaching tool 11A ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ Indicator plate 11B ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Gripping members 12L, 12R ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ Imaging device 13 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Support bases 14L, 14R ・ ・ ・Connection line 15・ ・ ・ Image transmission device 16L, 16R ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Connection line 17A, 17B ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Connection 18 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Arithmetic and control unit 18A・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Computing device 181L, 181R ・ ・ ・ ・ Image holding device 182 ・ ・ ・ ・ ・ ・Image processing device 183 ... Coordinate transformation matrix calculation device 184 ...・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Coordinate transformation matrix holding device 185L 1 , 185L 2 , 185R 1 , 185R 2・ ・ ・ ・ Coordinate transformation matrix holding device 186,186L, 186R・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Subtraction device 187 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Image processing device 188 ・ ・ ・・ ・ ・ ・ Coordinate transformation device 189 ・ ・ ・ ・Coordinate transformation matrix holding device 18B ... Control device 19 ... Connection line 20 Robot 21 ... Work table 22 ... End effector 23 ... Robot body 24 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Connection line 25 ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Robot control unit W ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・Workpiece

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】エンドエフェクタによる工作物の工作箇所
    と工作物を工作する際のエンドエフェクタの工作姿勢と
    をロボットに対して教示するロボット教示装置におい
    て、 (a) 工作物の工作箇所に接近して指示することによりエ
    ンドエフェクタによる工作物の工作箇所およびエンドエ
    フェクタの工作姿勢を教示するための教示具(11)と、 (b) 教示具(11)による教示に際して工作位置に配置され
    た工作物を撮像しかつ工作位置に配置された工作物およ
    び教示具(11)を撮像するための撮像装置(12L,12R) と、 (c) 撮像装置(12L,12R) の出力端に入力端が接続されか
    つ出力端がロボットに接続されており、撮像装置(12L,1
    2R) の撮像した工作物の画像信号と撮像装置(12L,12R)
    の撮像した工作物および教示具(11)の画像信号との間の
    差を求めて教示具(11)の画像信号を取り出し、教示具(1
    1)の画像信号から教示情報を算出し、教示情報をカメラ
    座標系からロボット座標系に座標変換してロボットに与
    えるための演算装置(18A) とを備えてなることを特徴と
    するロボット教示装置。 【請求項2】教示具(11)が、 (a) エンドエフェクタによる工作物の工作箇所を教示す
    るための第1の頂点と、第1の頂点と協同してエンドエ
    フェクタの工作姿勢を教示するための第2,第3の頂点
    とをもつ三角形状の教示板(11A) と、 (b) 教示板(11A) に対して先端部が取り付けられた把持
    部材(11B) とを包有してなることを特徴とする請求項1
    に記載のロボット教示装置。 【請求項3】撮像装置(12L,12R) が、 (a) 教示情報を求めるに際し工作物を撮像して第1の画
    像信号として出力しかつ工作物および教示具(11)を撮像
    して第2の画像信号として出力するための第1の撮像手
    段(12L) と、 (b) 第1の撮像手段(12L) から所望の距離だけ離間され
    ており、教示情報を求めるに際し工作物を撮像して第3
    の画像信号として出力しかつ工作物および教示具(11)を
    撮像して第4の画像信号として出力するための第2の撮
    像手段(12R) とを包有してなることを特徴とする請求項
    1に記載のロボット教示装置。 【請求項4】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1,第2の
    画像信号をそれぞれ保持するための第1,第2の画像保
    持装置(185L1,185L2) と、 (b) 第1,第2の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    1,第2の画像保持装置(185L1,185L2) の保持している
    第1,第2の画像信号の間の差を求め第1の差画像信号
    として出力するための第1の減算装置(186L)と、 (c) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第3,第4の
    画像信号をそれぞれ保持するための第3,第4の画像保
    持装置(185R1,185R2) と、 (d) 第3,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    3,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の保持している
    第3,第4の画像信号の間の差を求め第2の差画像信号
    として出力するための第2の減算装置(186R)と、 (e) 第1,第2の減算装置(186L,186R) の出力端に第
    1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第1,第
    2の減算装置(186L,186R) から与えられた第1,第2の
    差画像信号から教示情報を算出するための画像処理装置
    (187) と、 (f) 画像処理装置(187) の出力端に入力端が接続されか
    つ出力端がロボットに接続されており、画像処理装置(1
    87) の算出した教示情報をカメラ座標系からロボット座
    標系に座標変換してロボットに与えるための座標変換装
    置(188) とを包有してなることを特徴とする請求項3に
    記載のロボット教示装置。 【請求項5】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1,第2の
    画像信号をそれぞれ保持するための第1,第2の画像保
    持装置(185L1,185L2) と、 (b) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第3,第4の
    画像信号をそれぞれ保持するための第3,第4の画像保
    持装置(185R1,185R2) と、 (c) 第1,第2の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されかつ第1,第
    2の入力端が第3,第4の画像保持装置(185R1,185R2)
    の出力端にそれぞれ接続されており、第1,第2の画像
    保持装置(185L1,185L2) の保持している第1,第2の画
    像信号の間の差を求めて第1の差画像信号として出力
    し、かつ第3,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の保
    持している第3,第4の画像信号の間の差を求めて第2
    の差画像信号として出力するための減算装置(186) と、 (d) 減算装置(186) の出力端に入力端が接続されてお
    り、減算装置(186) から与えられた第1,第2の差画像
    信号から教示情報を算出するための画像処理装置(187)
    と、 (e) 画像処理装置(187) の出力端に入力端が接続されか
    つ出力端がロボットに接続されており、画像処理装置(1
    87) の算出した教示情報をカメラ座標系からロボット座
    標系に座標変換してロボットに与えるための座標変換装
    置(188) とを包有してなることを特徴とする請求項3に
    記載のロボット教示装置。 【請求項6】教示具(11)が、 (a) エンドエフェクタによる工作物の工作箇所を教示す
    るための第1の頂点と、第1の頂点と協同してエンドエ
    フェクタの工作姿勢を教示するための第2,第3の頂点
    とをもつ三角形状の教示板(11A) と、 (b) 教示板(11A) に対して先端部が取り付けられた把持
    部材(11B) とを包有し、かつ撮像装置(12L,12R) が、 (a) 教示情報を求めるに際し工作物を撮像して第1の画
    像信号として出力しかつ工作物および教示具(11)を撮像
    して第2の画像信号として出力するための第1の撮像手
    段(12L) と、 (b) 第1の撮像手段(12L) から所望の距離だけ離間され
    ており、教示情報を求めるに際し工作物を撮像して第3
    の画像信号として出力しかつ工作物および教示具(11)を
    撮像して第4の画像信号として出力するための第2の撮
    像手段(12R) とを包有してなることを特徴とする請求項
    1に記載のロボット教示装置。 【請求項7】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1,第2の
    画像信号をそれぞれ保持するための第1,第2の画像保
    持装置(185L1,185L2) と、 (b) 第1,第2の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    1,第2の画像保持装置(185L1,185L2) の保持している
    第1,第2の画像信号の間の差を求め第1の差画像信号
    として出力するための第1の減算装置(186L)と、 (c) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第3,第4の
    画像信号をそれぞれ保持するための第3,第4の画像保
    持装置(185R1,185R2) と、 (d) 第3,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    3,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の保持している
    第3,第4の画像信号の間の差を求め第2の差画像信号
    として出力するための第2の減算装置(186R)と、 (e) 第1,第2の減算装置(186L,186R) の出力端に第
    1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第1,第
    2の減算装置(186L,186R) から与えられた第1,第2の
    差画像信号から教示情報を算出するための画像処理装置
    (187) と、 (f) 画像処理装置(187) の出力端に入力端が接続されか
    つ出力端がロボットに接続されており、画像処理装置(1
    87) の算出した教示情報をカメラ座標系からロボット座
    標系に座標変換してロボットに与えるための座標変換装
    置(188) とを包有してなることを特徴とする請求項6に
    記載のロボット教示装置。 【請求項8】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1,第2の
    画像信号をそれぞれ保持するための第1,第2の画像保
    持装置(185L1,185L2) と、 (b) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第3,第4の
    画像信号をそれぞれ保持するための第3,第4の画像保
    持装置(185R1,185R2) と、 (c) 第1,第2の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されかつ第1,第
    2の入力端が第3,第4の画像保持装置(185R1,185R2)
    の出力端にそれぞれ接続されており、第1,第2の画像
    保持装置(185L1,185L2) の保持している第1,第2の画
    像信号の間の差を求めて第1の差画像信号として出力
    し、かつ第3,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の保
    持している第3,第4の画像信号の間の差を求めて第2
    の差画像信号として出力するための減算装置(186) と、 (d) 減算装置(186) の出力端に入力端が接続されてお
    り、減算装置(186) から与えられた第1,第2の差画像
    信号から教示情報を算出するための画像処理装置(187)
    と、 (e) 画像処理装置(187) の出力端に入力端が接続されか
    つ出力端がロボットに接続されており、画像処理装置(1
    87) の算出した教示情報をカメラ座標系からロボット座
    標系に座標変換してロボットに与えるための座標変換装
    置(188) とを包有してなることを特徴とする請求項6に
    記載のロボット教示装置。 【請求項9】演算装置(18A) からロボットに与えられる
    教示情報が、教示具(11)の第1ないし第3の頂点のロボ
    ット座標系における座標でなることを特徴とする請求項
    2,請求項7もしくは請求項8に記載のロボット教示装
    置。 【請求項10】演算装置(18A) からロボットに与えられ
    る教示情報が、教示具(11)の第1の頂点のロボット座標
    系における座標と、教示具(11)の第1の頂点と第2,第
    3の頂点の中間点とを結ぶロボット座標系における直線
    とでなることを特徴とする請求項2,請求項7もしくは
    請求項8に記載のロボット教示装置。 【請求項11】エンドエフェクタによって工作物を工作
    すべき工作箇所と工作物を工作する際のエンドエフェク
    タの工作姿勢とをロボットに対して教示するロボット教
    示装置において、 (a) 工作物の工作箇所に接近して指示することによりエ
    ンドエフェクタによる工作物の工作箇所およびエンドエ
    フェクタの工作姿勢を教示するための教示具(11)と、 (b) 座標変換行列を求めるに際してエンドエフェクタを
    撮像し、かつ教示具(11)による教示に際して工作位置に
    配置された工作物を撮像しかつ工作位置に配置された工
    作物および教示具(11)を撮像するための撮像装置(12L,1
    2R) と、 (c) 撮像装置(12L,12R) の出力端およびロボットの出力
    端にそれぞれ第1,第2の入力端が接続されかつ出力端
    がロボットに接続されており、撮像装置(12L,12R) の撮
    像したエンドエフェクタの画像信号に基づきエンドエフ
    ェクタのカメラ座標系における座標を求めてロボットか
    ら与えられたロボット座標系におけるエンドエフェクタ
    の座標と比較することによりカメラ座標系からロボット
    座標系への座標変換行列を求め、撮像装置(12L,12R) の
    撮像した工作物の画像信号と撮像装置(12L,12R) の撮像
    した工作物および教示具(11)の画像信号との間の差を求
    めて教示具(11)の画像信号を取り出し、教示具(11)の画
    像信号から教示情報を算出し、教示情報を座標変換行列
    に基づきカメラ座標系からロボット座標系に座標変換し
    てロボットに与えるための演算装置(18A) とを備えてな
    ることを特徴とするロボット教示装置。 【請求項12】教示具(11)が、 (a) エンドエフェクタによる工作物の工作箇所を教示す
    るための第1の頂点と、第1の頂点と協同してエンドエ
    フェクタの工作姿勢を教示するための第2,第3の頂点
    とをもつ三角形状の教示板(11A) と、 (b) 教示板(11A) に対して先端部が取り付けられた把持
    部材(11B) とを包有してなることを特徴とする請求項1
    1に記載のロボット教示装置。 【請求項13】撮像装置(12L,12R) が、 (a) 座標変換行列を求めるに際しエンドエフェクタを撮
    像して第1の画像信号として出力し、かつ教示情報を求
    めるに際し工作物を撮像して第2の画像信号として出力
    しかつ工作物および教示具(11)を撮像して第3の画像信
    号として出力するための第1の撮像手段(12L) と、 (b) 第1の撮像手段(12L) から所望の距離だけ離間され
    ており、座標変換行列を求めるに際しエンドエフェクタ
    を撮像して第4の画像信号として出力し、かつ教示情報
    を求めるに際し工作物を撮像して第5の画像信号として
    出力しかつ工作物および教示具(11)を撮像して第6の画
    像信号として出力するための第2の撮像手段(12R) とを
    包有してなることを特徴とする請求項11に記載のロボ
    ット教示装置。 【請求項14】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1の画像信
    号を保持するための第1の画像保持装置(181L)と、 (b) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第4の画像信
    号を保持するための第2の画像保持装置(181R)と、 (c) 第1,第2の画像保持装置(181L,181R) の出力端に
    第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第1,
    第4の画像信号からエンドエフェクタのカメラ座標系に
    おける座標を算出するための画像処理装置(182) と、 (d) 画像処理装置(182) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端がロボットに接続されており、画
    像処理装置(182) から与えられたカメラ座標系における
    エンドエフェクタの座標とロボットから与えられたロボ
    ット座標系におけるエンドエフェクタの座標とに基づき
    カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列を算
    出するための座標変換行列算出装置(183) と、 (e) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第2,第3の
    画像信号をそれぞれ保持するための第3,第4の画像保
    持装置(185L1,185L2) と、 (f) 第3,第4の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    3,第4の画像保持装置(185L1,185L2) の保持している
    第2,第3の画像信号の間の差を求め第1の差画像信号
    として出力するための第1の減算装置(186L)と、 (g) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第5,第6の
    画像信号をそれぞれ保持するための第5,第6の画像保
    持装置(185R1,185R2) と、 (h) 第5,第6の画像保持装置(185R1,185R2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    5,第6の画像保持装置(185R1,185R2) の保持している
    第5,第6の画像信号の間の差を求め第2の差画像信号
    として出力するための第2の減算装置(186R)と、 (i) 第1,第2の減算装置(186L,186R) の出力端に第
    1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第1,第
    2の減算装置(186L,186R) から与えられた第1,第2の
    差画像信号から教示情報を算出するための画像処理装置
    (187) と、 (j) 画像処理装置(187) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端が座標変換行列算出装置(183) の
    出力端に接続されかつ出力端がロボットに接続されてお
    り、画像処理装置(187) の算出した教示情報を座標変換
    行列算出装置(183) から与えられた座標変換行列に基づ
    きカメラ座標系からロボット座標系に座標変換してロボ
    ットに与えるための座標変換装置(188) とを包有してな
    ることを特徴とする請求項13に記載のロボット教示装
    置。 【請求項15】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1の画像信
    号を保持するための第1の画像保持装置(181L)と、 (b) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第4の画像信
    号を保持するための第2の画像保持装置(181R)と、 (c) 第1,第2の画像保持装置(181L,181R) の出力端に
    第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第1,
    第4の画像信号からエンドエフェクタのカメラ座標系に
    おける座標を算出するための画像処理装置(182) と、 (d) 画像処理装置(182) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端がロボットに接続されており、画
    像処理装置(182) から与えられたカメラ座標系における
    エンドエフェクタの座標とロボットから与えられたロボ
    ット座標系におけるエンドエフェクタの座標とに基づき
    カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列を算
    出するための座標変換行列算出装置(183) と、 (e) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第2,第3の
    画像信号をそれぞれ保持するための第3,第4の画像保
    持装置(185L1,185L2) と、 (f) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第5,第6の
    画像信号をそれぞれ保持するための第5,第6の画像保
    持装置(185R1,185R2) と、 (g) 第3,第4の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されかつ第1,第
    2の入力端が第5,第6の画像保持装置(185R1,185R2)
    の出力端にそれぞれ接続されており、第3,第4の画像
    保持装置(185L1,185L2) の保持している第2,第3の画
    像信号の間の差を求めて第1の差画像信号として出力
    し、かつ第5,第6の画像保持装置(185R1,185R2) の保
    持している第5,第6の画像信号の間の差を求めて第2
    の差画像信号として出力するための減算装置(186) と、 (h) 減算装置(186) の出力端に入力端が接続されてお
    り、減算装置(186) から与えられた第1,第2の差画像
    信号から教示情報を算出するための画像処理装置(187)
    と、 (i) 画像処理装置(187) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端が座標変換行列算出装置(183) の
    出力端に接続されかつ出力端がロボットに接続されてお
    り、画像処理装置(187) の算出した教示情報を座標変換
    行列算出装置(183) から与えられた座標変換行列に基づ
    きカメラ座標系からロボット座標系に座標変換してロボ
    ットに与えるための座標変換装置(188) とを包有してな
    ることを特徴とする請求項13に記載のロボット教示装
    置。 【請求項16】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1,第2の
    画像信号を保持するための第1の画像保持装置(181L1)
    と、 (b) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第4,第5の
    画像信号を保持するための第2の画像保持装置(181R1)
    と、 (c) 第1,第2の画像保持装置(181L1,181R1) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    1,第4の画像信号からエンドエフェクタのカメラ座標
    系における座標を算出するための画像処理装置(182)
    と、 (d) 画像処理装置(182) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端がロボットに接続されており、画
    像処理装置(182) から与えられたカメラ座標系における
    エンドエフェクタの座標とロボットから与えられたロボ
    ット座標系におけるエンドエフェクタの座標とに基づき
    カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列を算
    出するための座標変換行列算出装置(183) と、 (e) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第3の画像信
    号を保持するための第3の画像保持装置(185L2) と、 (f) 第1,第3の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    1,第3の画像保持装置(185L1,185L2) の保持している
    第2,第3の画像信号の間の差を求め第1の差画像信号
    として出力するための第1の減算装置(186L)と、 (g) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第6の画像信
    号を保持するための第4の画像保持装置(185R2) と、 (h) 第2,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    2,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の保持している
    第5,第6の画像信号の間の差を求め第2の差画像信号
    として出力するための第2の減算装置(186R)と、 (i) 第1,第2の減算装置(186L,186R) の出力端に第
    1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第1,第
    2の減算装置(186L,186R) から与えられた第1,第2の
    差画像信号から教示情報を算出するための画像処理装置
    (187) と、 (j) 画像処理装置(187) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端が座標変換行列算出装置(183) の
    出力端に接続されかつ出力端がロボットに接続されてお
    り、画像処理装置(187) の算出した教示情報を座標変換
    行列算出装置(183) から与えられた座標変換行列に基づ
    きカメラ座標系からロボット座標系に座標変換してロボ
    ットに与えるための座標変換装置(188) とを包有してな
    ることを特徴とする請求項13に記載のロボット教示装
    置。 【請求項17】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1,第2の
    画像信号を保持するための第1の画像保持装置(181L1)
    と、 (b) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第4,第5の
    画像信号を保持するための第2の画像保持装置(181R1)
    と、 (c) 第1,第2の画像保持装置(181L1,181R1) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    1,第4の画像信号からエンドエフェクタのカメラ座標
    系における座標を算出するための画像処理装置(182)
    と、 (d) 画像処理装置(182) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端がロボットに接続されており、画
    像処理装置(182) から与えられたカメラ座標系における
    エンドエフェクタの座標とロボットから与えられたロボ
    ット座標系におけるエンドエフェクタの座標とに基づき
    カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列を算
    出するための座標変換行列算出装置(183) と、 (e) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第3の画像信
    号を保持するための第3の画像保持装置(185L2) と、 (f) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第6の画像信
    号を保持するための第4の画像保持装置(185R2) と、 (g) 第1,第3の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されかつ第1,第
    2の入力端が第2,第4の画像保持装置(185R1,185R2)
    の出力端にそれぞれ接続されており、第1,第3の画像
    保持装置(185L1,185L2) の保持している第2,第3の画
    像信号の間の差を求めて第1の差画像信号として出力
    し、かつ第2,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の保
    持している第5,第6の画像信号の間の差を求めて第2
    の差画像信号として出力するための減算装置(186) と、 (h) 減算装置(186) の出力端に入力端が接続されてお
    り、減算装置(186) から与えられた第1,第2の差画像
    信号から教示情報を算出するための画像処理装置(187)
    と、 (i) 画像処理装置(187) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端が座標変換行列算出装置(183) の
    出力端に接続されかつ出力端がロボットに接続されてお
    り、画像処理装置(187) の算出した教示情報を座標変換
    行列算出装置(183) から与えられた座標変換行列に基づ
    きカメラ座標系からロボット座標系に座標変換してロボ
    ットに与えるための座標変換装置(188) とを包有してな
    ることを特徴とする請求項13に記載のロボット教示装
    置。 【請求項18】教示具(11)が、 (a) エンドエフェクタによる工作物の工作箇所を教示す
    るための第1の頂点と、第1の頂点と協同してエンドエ
    フェクタの工作姿勢を教示するための第2,第3の頂点
    とをもつ三角形状の教示板(11A) と、 (b) 教示板(11A) に対して先端部が取り付けられた把持
    部材(11B) とを包有し、かつ撮像装置(12L,12R) が、 (a) 教示情報を求めるに際し工作物を撮像して第1の画
    像信号として出力しかつ工作物および教示具(11)を撮像
    して第2の画像信号として出力するための第1の撮像手
    段(12L) と、 (b) 第1の撮像手段(12L) から所望の距離だけ離間され
    ており、教示情報を求めるに際し工作物を撮像して第3
    の画像信号として出力しかつ工作物および教示具(11)を
    撮像して第4の画像信号として出力するための第2の撮
    像手段(12R) とを包有してなることを特徴とする請求項
    11に記載のロボット教示装置。 【請求項19】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1の画像信
    号を保持するための第1の画像保持装置(181L)と、 (b) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第4の画像信
    号を保持するための第2の画像保持装置(181R)と、 (c) 第1,第2の画像保持装置(181L,181R) の出力端に
    第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第1,
    第4の画像信号からエンドエフェクタのカメラ座標系に
    おける座標を算出するための画像処理装置(182) と、 (d) 画像処理装置(182) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端がロボットに接続されており、画
    像処理装置(182) から与えられたカメラ座標系における
    エンドエフェクタの座標とロボットから与えられたロボ
    ット座標系におけるエンドエフェクタの座標とに基づき
    カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列を算
    出するための座標変換行列算出装置(183) と、 (e) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第2,第3の
    画像信号をそれぞれ保持するための第3,第4の画像保
    持装置(185L1,185L2) と、 (f) 第3,第4の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    3,第4の画像保持装置(185L1,185L2) の保持している
    第2,第3の画像信号の間の差を求め第1の差画像信号
    として出力するための第1の減算装置(186L)と、 (g) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第5,第6の
    画像信号をそれぞれ保持するための第5,第6の画像保
    持装置(185R1,185R2) と、 (h) 第5,第6の画像保持装置(185R1,185R2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    5,第6の画像保持装置(185R1,185R2) の保持している
    第5,第6の画像信号の間の差を求め第2の差画像信号
    として出力するための第2の減算装置(186R)と、 (i) 第1,第2の減算装置(186L,186R) の出力端に第
    1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第1,第
    2の減算装置(186L,186R) から与えられた第1,第2の
    差画像信号から教示情報を算出するための画像処理装置
    (187) と、 (j) 画像処理装置(187) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端が座標変換行列算出装置(183) の
    出力端に接続されかつ出力端がロボットに接続されてお
    り、画像処理装置(187) の算出した教示情報を座標変換
    行列算出装置(183) から与えられた座標変換行列に基づ
    きカメラ座標系からロボット座標系に座標変換してロボ
    ットに与えるための座標変換装置(188) とを包有してな
    ることを特徴とする請求項18に記載のロボット教示装
    置。 【請求項20】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1の画像信
    号を保持するための第1の画像保持装置(181L)と、 (b) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第4の画像信
    号を保持するための第2の画像保持装置(181R)と、 (c) 第1,第2の画像保持装置(181L,181R) の出力端に
    第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第1,
    第4の画像信号からエンドエフェクタのカメラ座標系に
    おける座標を算出するための画像処理装置(182) と、 (d) 画像処理装置(182) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端がロボットに接続されており、画
    像処理装置(182) から与えられたカメラ座標系における
    エンドエフェクタの座標とロボットから与えられたロボ
    ット座標系におけるエンドエフェクタの座標とに基づき
    カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列を算
    出するための座標変換行列算出装置(183) と、 (e) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第2,第3の
    画像信号をそれぞれ保持するための第3,第4の画像保
    持装置(185L1,185L2) と、 (f) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第5,第6の
    画像信号をそれぞれ保持するための第5,第6の画像保
    持装置(185R1,185R2) と、 (g) 第3,第4の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されかつ第1,第
    2の入力端が第5,第6の画像保持装置(185R1,185R2)
    の出力端にそれぞれ接続されており、第3,第4の画像
    保持装置(185L1,185L2) の保持している第2,第3の画
    像信号の間の差を求めて第1の差画像信号として出力
    し、かつ第5,第6の画像保持装置(185R1,185R2) の保
    持している第5,第6の画像信号の間の差を求めて第2
    の差画像信号として出力するための減算装置(186) と、 (h) 減算装置(186) の出力端に入力端が接続されてお
    り、減算装置(186) から与えられた第1,第2の差画像
    信号から教示情報を算出するための画像処理装置(187)
    と、 (i) 画像処理装置(187) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端が座標変換行列算出装置(183) の
    出力端に接続されかつ出力端がロボットに接続されてお
    り、画像処理装置(187) の算出した教示情報を座標変換
    行列算出装置(183) から与えられた座標変換行列に基づ
    きカメラ座標系からロボット座標系に座標変換してロボ
    ットに与えるための座標変換装置(188) とを包有してな
    ることを特徴とする請求項18に記載のロボット教示装
    置。 【請求項21】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1,第2の
    画像信号を保持するための第1の画像保持装置(181L1)
    と、 (b) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第4,第5の
    画像信号を保持するための第2の画像保持装置(181R1)
    と、 (c) 第1,第2の画像保持装置(181L1,181R1) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    1,第4の画像信号からエンドエフェクタのカメラ座標
    系における座標を算出するための画像処理装置(182)
    と、 (d) 画像処理装置(182) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端がロボットに接続されており、画
    像処理装置(182) から与えられたカメラ座標系における
    エンドエフェクタの座標とロボットから与えられたロボ
    ット座標系におけるエンドエフェクタの座標とに基づき
    カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列を算
    出するための座標変換行列算出装置(183) と、 (e) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第3の画像信
    号を保持するための第3の画像保持装置(185L2) と、 (f) 第1,第3の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    1,第3の画像保持装置(185L1,185L2) の保持している
    第2,第3の画像信号の間の差を求め第1の差画像信号
    として出力するための第1の減算装置(186L)と、 (g) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第6の画像信
    号を保持するための第4の画像保持装置(185R2) と、 (h) 第2,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    2,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の保持している
    第5,第6の画像信号の間の差を求め第2の差画像信号
    として出力するための第2の減算装置(186R)と、 (i) 第1,第2の減算装置(186L,186R) の出力端に第
    1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第1,第
    2の減算装置(186L,186R) から与えられた第1,第2の
    差画像信号から教示情報を算出するための画像処理装置
    (187) と、 (j) 画像処理装置(187) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端が座標変換行列算出装置(183) の
    出力端に接続されかつ出力端がロボットに接続されてお
    り、画像処理装置(187) の算出した教示情報を座標変換
    行列算出装置(183) から与えられた座標変換行列に基づ
    きカメラ座標系からロボット座標系に座標変換してロボ
    ットに与えるための座標変換装置(188) とを包有してな
    ることを特徴とする請求項18に記載のロボット教示装
    置。 【請求項22】演算装置(18A) が、 (a) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第1,第2の
    画像信号を保持するための第1の画像保持装置(181L1)
    と、 (b) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第4,第5の
    画像信号を保持するための第2の画像保持装置(181R1)
    と、 (c) 第1,第2の画像保持装置(181L1,181R1) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されており、第
    1,第4の画像信号からエンドエフェクタのカメラ座標
    系における座標を算出するための画像処理装置(182)
    と、 (d) 画像処理装置(182) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端がロボットに接続されており、画
    像処理装置(182) から与えられたカメラ座標系における
    エンドエフェクタの座標とロボットから与えられたロボ
    ット座標系におけるエンドエフェクタの座標とに基づき
    カメラ座標系からロボット座標系への座標変換行列を算
    出するための座標変換行列算出装置(183) と、 (e) 第1の撮像手段(12L) の出力端に入力端が接続され
    ており、第1の撮像手段(12L) の撮像した第3の画像信
    号を保持するための第3の画像保持装置(185L2) と、 (f) 第2の撮像手段(12R) の出力端に入力端が接続され
    ており、第2の撮像手段(12R) の撮像した第6の画像信
    号を保持するための第4の画像保持装置(185R2) と、 (g) 第1,第3の画像保持装置(185L1,185L2) の出力端
    に第1,第2の入力端がそれぞれ接続されかつ第1,第
    2の入力端が第2,第4の画像保持装置(185R1,185R2)
    の出力端にそれぞれ接続されており、第1,第3の画像
    保持装置(185L1,185L2) の保持している第2,第3の画
    像信号の間の差を求めて第1の差画像信号として出力
    し、かつ第2,第4の画像保持装置(185R1,185R2) の保
    持している第5,第6の画像信号の間の差を求めて第2
    の差画像信号として出力するための減算装置(186) と、 (h) 減算装置(186) の出力端に入力端が接続されてお
    り、減算装置(186) から与えられた第1,第2の差画像
    信号から教示情報を算出するための画像処理装置(187)
    と、 (i) 画像処理装置(187) の出力端に第1の入力端が接続
    されかつ第2の入力端が座標変換行列算出装置(183) の
    出力端に接続されかつ出力端がロボットに接続されてお
    り、画像処理装置(187) の算出した教示情報を座標変換
    行列算出装置(183) から与えられた座標変換行列に基づ
    きカメラ座標系からロボット座標系に座標変換してロボ
    ットに与えるための座標変換装置(188) とを包有してな
    ることを特徴とする請求項18に記載のロボット教示装
    置。 【請求項23】演算装置(18A) からロボットに与えられ
    る教示情報が、教示具(11)の第1ないし第3の頂点のロ
    ボット座標系における座標でなることを特徴とする請求
    項12,請求項16,請求項17もしくは請求項18に
    記載のロボット教示装置。 【請求項26】演算装置(18A) からロボットに与えられ
    る教示情報が、教示具(11)の第1の頂点のロボット座標
    系における座標と、教示具(11)の第1の頂点と第2,第
    3の頂点の中間点とを結ぶロボット座標系における直線
    とでなることを特徴とする請求項12,請求項16,請
    求項17もしくは請求項18に記載のロボット教示装
    置。 【請求項27】エンドエフェクタによって工作物を工作
    すべき工作箇所と工作物を工作する際のエンドエフェク
    タの工作姿勢とをロボットに対して教示するロボット教
    示方法において、 (a) 工作位置に配置された工作物を撮像装置(12L,12R)
    によって撮像して工作物の画像信号を得るための第1の
    撮像工程と、 (b) 工作位置に配置された工作物を教示具(11)によって
    指示しつつ撮像装置(12L,12R) によって撮像して工作物
    および教示具(11)の画像信号を得るための第2の撮像工
    程と、 (c) 第1の撮像工程で得られた工作物の画像信号と第2
    の撮像工程で得られた工作物および教示具(11)の画像信
    号との間の差を求めて教示具(11)の画像信号を得るため
    の画像取出工程と、 (d) 画像取出工程で取り出された教示具(11)の画像信号
    を処理して教示情報を求めるための教示情報算出工程
    と、 (e) 教示情報算出工程で求められた教示情報をカメラ座
    標系からロボット座標系へ座標変換してロボットに与え
    るための座標変換工程とを備えてなることを特徴とする
    ロボット教示方法。 【請求項28】エンドエフェクタによって工作物を工作
    すべき工作箇所と工作物を工作する際のエンドエフェク
    タの工作姿勢とをロボットに対して教示するロボット教
    示方法において、 (a) 工作位置に配置された工作物を撮像装置(12L,12R)
    によって撮像して工作物の画像信号を得るための第1の
    撮像工程と、 (b) 工作位置に配置された工作物を教示具(11)によって
    指示しつつ撮像装置(12L,12R) によって撮像して工作物
    および教示具(11)の画像信号を得るための第2の撮像工
    程と、 (c) 第1の撮像工程で得られた工作物の画像信号と第2
    の撮像工程で得られた工作物および教示具(11)の画像信
    号との間の差を求めて教示具(11)の画像信号を得るため
    の画像取出工程と、 (d) 画像取出工程で取り出された教示具(11)の画像信号
    を処理して教示情報を求めるための教示情報算出工程
    と、 (e) 教示情報算出工程で求められた教示情報をカメラ座
    標系からロボット座標系へ座標変換してロボットに与え
    るための座標変換工程と、 (f) エンドエフェクタを撮像装置によって撮像してエン
    ドエフェクタの画像信号を得るための第3の撮像工程
    と、 (g) 第3の撮像工程で得られたエンドエフェクタの画像
    信号を処理してカメラ座標系におけるエンドエフェクタ
    の座標を求めるための座標算出工程と、 (h) ロボットからロボット座標系におけるエンドエフェ
    クタの座標を受け取るための座標読出工程と、 (i) 座標算出工程で得られたカメラ座標系におけるエン
    ドエフェクタの座標と座標読出工程でロボットから与え
    られたロボット座標系におけるエンドエフェクタの座標
    とに基づきカメラ座標系からロボット座標系への座標変
    換行列を算出して座標変換工程に供するための座標変換
    行列算出工程とを備えてなることを特徴とするロボット
    教示方法。
    [Claims] [Claim 1] A work place of a workpiece by an end effector
    And the working posture of the end effector when working with a workpiece
    In a robot teaching device that teaches a robot to a robot
    (A) By approaching the work area of the work
    And the end effector of the workpiece
    A teaching tool (11) for teaching the working attitude of the effector, and (b) the teaching tool (11) is placed at the working position for teaching.
    Image of the workpiece and the workpiece placed at the workpiece position and
    And the imaging device (12L, 12R) for imaging the teaching tool (11), and (c) Is the input end connected to the output end of the imaging device (12L, 12R)?
    One output end is connected to the robot and the imaging device (12L, 1L
    2R) image signal of the imaged work and imaging device (12L, 12R)
    Between the imaged workpiece and the image signal of the teaching tool (11)
    The image signal of the teaching tool (11) is extracted by obtaining the difference, and the teaching tool (1
    The teaching information is calculated from the image signal of 1) and the teaching information is calculated by the camera.
    Coordinates are converted from the coordinate system to the robot coordinate system and given to the robot.
    And an arithmetic unit (18A) for obtaining
    Robot teaching device. 2. A teaching tool (11) teaches (a) a work place of a work by an end effector.
    End point in cooperation with the first apex for
    Second and third vertices for teaching the working posture of the fector
    A triangular teaching plate (11A) with and (b) a grip with the tip attached to the teaching plate (11A).
    A member (11B) is included in the envelope.
    The robot teaching device according to [1]. 3. An image pickup device (12L, 12R) (a) picks up a first image by picking up an image of a workpiece when obtaining teaching information.
    Output as image signal and image workpiece and teaching tool (11)
    And a first image pickup hand for outputting as a second image signal
    The step (12L) and (b) the desired distance from the first imaging means (12L).
    The third step is to take a picture of the workpiece when obtaining the teaching information.
    Output as an image signal of the workpiece and the teaching tool (11)
    A second image pickup for picking up and outputting as a fourth image signal
    The image means (12R) and a package.
    1. The robot teaching device according to 1. 4. An arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of the first imaging means (12L).
    The first and second images captured by the first imaging means (12L).
    First and second image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ), And (b) the first and second image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    First and second image holding device (185L 1 , 185L 2 ) Is holding
    First difference image signal is obtained by calculating the difference between the first and second image signals.
    A first subtraction device (186L) for outputting as, and (c) an input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    The third, fourth imaged by the second imaging means (12R)
    Third and fourth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185R 1 , 185R 2 ), And (d) the third and fourth image holding devices (185R 1 , 185R 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    3rd and 4th image holding device (185R 1 , 185R 2 ) Is holding
    The second difference image signal is obtained by calculating the difference between the third and fourth image signals.
    A second subtraction device (186R) for outputting as (1), and (e) a first subtraction device (186L, 186R)
    The first and second input terminals are connected to each other, and
    2nd subtraction device (186L, 186R)
    Image processing apparatus for calculating teaching information from difference image signal
    (187) and (f) Is the input terminal connected to the output terminal of the image processing device (187)?
    One output end is connected to the robot and the image processing device (1
    87) The teaching information calculated by
    A coordinate conversion device for converting the coordinates into the standard system and giving it to the robot.
    The device (188) according to claim 3, characterized in that
    The described robot teaching device. 5. An arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of a first image pickup means (12L).
    The first and second images captured by the first imaging means (12L).
    First and second image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ), And (b) the input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    The third, fourth imaged by the second imaging means (12R)
    Third and fourth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185R 1 , 185R 2 ), And (c) the first and second image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    To the first and second input ends, respectively, and
    The second input terminal is the third and fourth image holding device (185R 1 , 185R 2 )
    The first and second images are connected to the output terminals of
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ) The first and second images held by
    Find difference between image signals and output as first difference image signal
    And the third and fourth image holding devices (185R 1 , 185R 2 )
    The difference between the held third and fourth image signals is calculated to obtain the second
    The subtraction device (186) for outputting as the difference image signal of the
    The first and second difference images provided by the subtraction device (186).
    Image processing device for calculating teaching information from signal (187)
    And (e) Is the input terminal connected to the output terminal of the image processing device (187)?
    One output end is connected to the robot and the image processing device (1
    87) The teaching information calculated by
    A coordinate conversion device for converting the coordinates into the standard system and giving it to the robot.
    The device (188) according to claim 3, characterized in that
    The described robot teaching device. 6. A teaching tool (11) teaches (a) a work place of a work by an end effector.
    End point in cooperation with the first apex for
    Second and third vertices for teaching the working posture of the fector
    A triangular teaching plate (11A) with and (b) a grip with the tip attached to the teaching plate (11A).
    The image capturing device (12L, 12R) includes the member (11B), and (a) captures the first workpiece by capturing an image of the workpiece when obtaining the teaching information.
    Output as image signal and image workpiece and teaching tool (11)
    And a first image pickup hand for outputting as a second image signal
    The step (12L) and (b) the desired distance from the first imaging means (12L).
    The third step is to take a picture of the workpiece when obtaining the teaching information.
    Output as an image signal of the workpiece and the teaching tool (11)
    A second image pickup for picking up and outputting as a fourth image signal
    The image means (12R) and a package.
    1. The robot teaching device according to 1. 7. An arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of the first imaging means (12L).
    The first and second images captured by the first imaging means (12L).
    First and second image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ), And (b) the first and second image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    First and second image holding device (185L 1 , 185L 2 ) Is holding
    First difference image signal is obtained by calculating the difference between the first and second image signals.
    A first subtraction device (186L) for outputting as, and (c) an input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    The third, fourth imaged by the second imaging means (12R)
    Third and fourth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185R 1 , 185R 2 ), And (d) the third and fourth image holding devices (185R 1 , 185R 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    3rd and 4th image holding device (185R 1 , 185R 2 ) Is holding
    The second difference image signal is obtained by calculating the difference between the third and fourth image signals.
    A second subtraction device (186R) for outputting as (1), and (e) a first subtraction device (186L, 186R)
    The first and second input terminals are connected to each other, and
    2nd subtraction device (186L, 186R)
    Image processing apparatus for calculating teaching information from difference image signal
    (187) and (f) Is the input terminal connected to the output terminal of the image processing device (187)?
    One output end is connected to the robot and the image processing device (1
    87) The teaching information calculated by
    A coordinate conversion device for converting the coordinates into the standard system and giving it to the robot.
    The device (188) according to claim 6, characterized in that
    The described robot teaching device. 8. An arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of the first imaging means (12L).
    The first and second images captured by the first imaging means (12L).
    First and second image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ), And (b) the input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    The third, fourth imaged by the second imaging means (12R)
    Third and fourth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185R 1 , 185R 2 ), And (c) the first and second image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    To the first and second input ends, respectively, and
    The second input terminal is the third and fourth image holding device (185R 1 , 185R 2 )
    The first and second images are connected to the output terminals of
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ) The first and second images held by
    Find difference between image signals and output as first difference image signal
    And the third and fourth image holding devices (185R 1 , 185R 2 )
    The difference between the held third and fourth image signals is calculated to obtain the second
    The subtraction device (186) for outputting as the difference image signal of the
    The first and second difference images provided by the subtraction device (186).
    Image processing device for calculating teaching information from signal (187)
    And (e) Is the input terminal connected to the output terminal of the image processing device (187)?
    One output end is connected to the robot and the image processing device (1
    87) The teaching information calculated by
    A coordinate conversion device for converting the coordinates into the standard system and giving it to the robot.
    The device (188) according to claim 6, characterized in that
    The described robot teaching device. 9. A robot is provided from an arithmetic unit (18A).
    The teaching information is the robots of the first to third vertices of the teaching tool (11).
    The coordinates are in a dot coordinate system.
    2. A robot teaching device according to claim 7 or claim 8.
    Place 10. A robot is provided from an arithmetic unit (18A).
    The teaching information is the robot coordinates of the first vertex of the teaching tool (11).
    The coordinates in the system, the first vertex of the teaching tool (11), the second vertex, and the second vertex
    A straight line in the robot coordinate system that connects the midpoint of the three vertices
    And claim 2 or claim 7 or
    The robot teaching apparatus according to claim 8. 11. A workpiece is machined by an end effector.
    The end effect when working the work place and the work to be done
    Robot teaching that teaches the robot's work posture and robot
    In the display device, (a)
    And the end effector of the workpiece
    A teaching tool (11) for teaching the working posture of the effector, and (b) the end effector when determining the coordinate transformation matrix.
    The work position is imaged and taught by the teaching tool (11).
    An image of the placed work and the work placed at the work position
    Imaging device (12L, 1L) for imaging crops and teaching tools (11)
    2R), and (c) Output end of imaging device (12L, 12R) and output of robot
    The first and second input ends are respectively connected to the ends and the output end
    Is connected to the robot, and images of the imaging devices (12L, 12R)
    Based on the image signal of the imaged end effector, the end effector
    Is the robot seeking coordinates in the camera coordinate system of the vector?
    End effector in the robot coordinate system given by
    The robot from the camera coordinate system by comparing
    Obtain the coordinate transformation matrix to the coordinate system, and use the image pickup device (12L, 12R)
    Image signal of the imaged work and imaging of imaging device (12L, 12R)
    The difference between the workpiece and the image signal of the teaching tool (11)
    Then, the image signal of the teaching tool (11) is extracted and the image of the teaching tool (11) is extracted.
    Teaching information is calculated from the image signal and the teaching information is converted into a coordinate conversion matrix.
    Coordinate conversion from the camera coordinate system to the robot coordinate system based on
    Equipped with a computing device (18A)
    A robot teaching device characterized by the following. 12. A teaching tool (11) teaches (a) a work place of a work by an end effector.
    End point in cooperation with the first apex for
    Second and third vertices for teaching the working posture of the fector
    A triangular teaching plate (11A) with and (b) a grip with the tip attached to the teaching plate (11A).
    A member (11B) is included in the envelope.
    1. The robot teaching device according to 1. 13. An imaging device (12L, 12R) captures an end effector when (a) obtaining a coordinate transformation matrix.
    Image and output as the first image signal, and obtain the teaching information.
    When squeezing, the workpiece is imaged and output as a second image signal
    Image of the workpiece and the teaching tool (11)
    A first imaging means (12L) for outputting as a signal, and (b) a desired distance from the first imaging means (12L).
    End effector when calculating the coordinate transformation matrix.
    And outputs as a fourth image signal, and teach information
    When the image is obtained, the workpiece is imaged and used as the fifth image signal.
    The sixth image is output and the work and teaching tool (11) are imaged.
    The second image pickup means (12R) for outputting as an image signal
    The robot according to claim 11, wherein the robot has a package.
    Teaching device. 14. An arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of a first imaging means (12L).
    The first image signal captured by the first image capturing means (12L).
    The first image holding device (181L) for holding the signal, and (b) the input end is connected to the output end of the second image pickup means (12R).
    The fourth image signal captured by the second image capturing means (12R).
    The second image holding device (181R) for holding the signal, and (c) the output terminals of the first and second image holding devices (181L, 181R).
    The first and second input terminals are connected to each other, and
    From the fourth image signal to the camera coordinate system of the end effector
    The image processing device (182) for calculating coordinates in the image processing device, and (d) the first input end is connected to the output end of the image processing device (182).
    And the second input is connected to the robot,
    In the camera coordinate system given by the image processor (182)
    End effector coordinates and robot given by robot
    Based on the coordinates of the end effector in the
    Calculate the coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system
    An input end is connected to the output end of the coordinate transformation matrix calculation device (183) for outputting and (e) the first imaging means (12L).
    The second and third images captured by the first imaging means (12L)
    Third and fourth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ), And (f) the third and fourth image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    3rd and 4th image holding device (185L 1 , 185L 2 ) Is holding
    First difference image signal is obtained by obtaining the difference between the second and third image signals.
    A first subtraction device (186L) for outputting as, and (g) an input end is connected to the output end of the second image pickup means (12R).
    The fifth and sixth images captured by the second image capturing means (12R).
    Fifth and sixth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185R 1 , 185R 2 ), And (h) the fifth and sixth image holding devices (185R 1 , 185R 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    5th and 6th image holding device (185R 1 , 185R 2 ) Is holding
    The second difference image signal is obtained by calculating the difference between the fifth and sixth image signals.
    A second subtraction device (186R) for outputting as (1), and (i) a first subtraction device (186L, 186R)
    The first and second input terminals are connected to each other, and
    2nd subtraction device (186L, 186R)
    Image processing apparatus for calculating teaching information from difference image signal
    (187) and (j) The first input end is connected to the output end of the image processing device (187).
    And the second input end of the coordinate conversion matrix calculation device (183) is
    Connected to the output end and the output end connected to the robot
    Coordinate conversion of teaching information calculated by the image processing device (187).
    Based on the coordinate transformation matrix given by the matrix calculator (183)
    The robot coordinate system from the camera coordinate system to the robot coordinate system.
    And a coordinate transformation device (188) for feeding
    14. The robot teaching device according to claim 13, wherein
    Place 15. The arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of the first imaging means (12L).
    The first image signal captured by the first image capturing means (12L).
    The first image holding device (181L) for holding the signal, and (b) the input end is connected to the output end of the second image pickup means (12R).
    The fourth image signal captured by the second image capturing means (12R).
    The second image holding device (181R) for holding the signal, and (c) the output terminals of the first and second image holding devices (181L, 181R).
    The first and second input terminals are connected to each other, and
    From the fourth image signal to the camera coordinate system of the end effector
    The image processing device (182) for calculating coordinates in the image processing device, and (d) the first input end is connected to the output end of the image processing device (182).
    And the second input is connected to the robot,
    In the camera coordinate system given by the image processor (182)
    End effector coordinates and robot given by robot
    Based on the coordinates of the end effector in the
    Calculate the coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system
    An input end is connected to the output end of the coordinate transformation matrix calculation device (183) for outputting and (e) the first imaging means (12L).
    The second and third images captured by the first imaging means (12L)
    Third and fourth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ), And (f) the input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    The fifth and sixth images captured by the second image capturing means (12R).
    Fifth and sixth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185R 1 , 185R 2 ), And (g) the third and fourth image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    To the first and second input ends, respectively, and
    The second input terminal is the fifth and sixth image holding device (185R 1 , 185R 2 )
    The third and fourth images are connected to the output terminals of
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ) The second and third pictures held by
    Find difference between image signals and output as first difference image signal
    And the fifth and sixth image holding devices (185R 1 , 185R 2 )
    The difference between the held 5th and 6th image signals is calculated to obtain the 2nd
    The subtracting device (186) for outputting as the difference image signal of
    The first and second difference images provided by the subtraction device (186).
    Image processing device for calculating teaching information from signal (187)
    And (i) the first input end is connected to the output end of the image processing device (187).
    And the second input end of the coordinate conversion matrix calculation device (183) is
    Connected to the output end and the output end connected to the robot
    Coordinate conversion of teaching information calculated by the image processing device (187).
    Based on the coordinate transformation matrix given by the matrix calculator (183)
    The robot coordinate system from the camera coordinate system to the robot coordinate system.
    And a coordinate transformation device (188) for feeding
    14. The robot teaching device according to claim 13, wherein
    Place 16. An arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of a first imaging means (12L).
    The first and second images captured by the first imaging means (12L).
    A first image holding device (181L) for holding an image signal. 1 )
    And (b) the input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    And the fourth and fifth images taken by the second imaging means (12R).
    A second image holding device (181R) for holding an image signal 1 )
    And (c) the first and second image holding devices (181L 1 , 181R 1 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    Camera coordinates of the end effector from the 1st and 4th image signals
    Image processing device for calculating coordinates in system (182)
    And (d) the first input end is connected to the output end of the image processing device (182).
    And the second input is connected to the robot,
    In the camera coordinate system given by the image processor (182)
    End effector coordinates and robot given by robot
    Based on the coordinates of the end effector in the
    Calculate the coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system
    An input end is connected to the output end of the coordinate transformation matrix calculation device (183) for outputting and (e) the first imaging means (12L).
    The third image signal captured by the first image capturing means (12L).
    No.3 image holding device (185L 2 ), And (f) the first and third image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    1, third image holding device (185L 1 , 185L 2 ) Is holding
    First difference image signal is obtained by obtaining the difference between the second and third image signals.
    A first subtraction device (186L) for outputting as, and (g) an input end is connected to the output end of the second image pickup means (12R).
    The sixth image signal captured by the second image capturing means (12R).
    No.4 image holding device (185R 2 ), And (h) the second and fourth image holding devices (185R 1 , 185R 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    Second and fourth image holding device (185R 1 , 185R 2 ) Is holding
    The second difference image signal is obtained by calculating the difference between the fifth and sixth image signals.
    A second subtraction device (186R) for outputting as (1), and (i) a first subtraction device (186L, 186R)
    The first and second input terminals are connected to each other, and
    2nd subtraction device (186L, 186R)
    Image processing apparatus for calculating teaching information from difference image signal
    (187) and (j) The first input end is connected to the output end of the image processing device (187).
    And the second input end of the coordinate conversion matrix calculation device (183) is
    Connected to the output end and the output end connected to the robot
    Coordinate conversion of teaching information calculated by the image processing device (187).
    Based on the coordinate transformation matrix given by the matrix calculator (183)
    The robot coordinate system from the camera coordinate system to the robot coordinate system.
    And a coordinate transformation device (188) for feeding
    14. The robot teaching device according to claim 13, wherein
    Place 17. An arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of the first imaging means (12L).
    The first and second images captured by the first imaging means (12L).
    A first image holding device (181L) for holding an image signal. 1 )
    And (b) the input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    And the fourth and fifth images taken by the second imaging means (12R).
    A second image holding device (181R) for holding an image signal 1 )
    And (c) the first and second image holding devices (181L 1 , 181R 1 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    Camera coordinates of the end effector from the 1st and 4th image signals
    Image processing device for calculating coordinates in system (182)
    And (d) the first input end is connected to the output end of the image processing device (182).
    And the second input is connected to the robot,
    In the camera coordinate system given by the image processor (182)
    End effector coordinates and robot given by robot
    Based on the coordinates of the end effector in the
    Calculate the coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system
    An input end is connected to the output end of the coordinate transformation matrix calculation device (183) for outputting and (e) the first imaging means (12L).
    The third image signal captured by the first image capturing means (12L).
    No.3 image holding device (185L 2 ), And (f) the input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    The sixth image signal captured by the second image capturing means (12R).
    No.4 image holding device (185R 2 ), And (g) the first and third image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    To the first and second input ends, respectively, and
    The second input terminal is the second and fourth image holding devices (185R 1 , 185R 2 )
    The first and third images are connected to the output terminals of
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ) The second and third pictures held by
    Find difference between image signals and output as first difference image signal
    And the second and fourth image holding devices (185R 1 , 185R 2 )
    The difference between the held 5th and 6th image signals is calculated to obtain the 2nd
    The subtracting device (186) for outputting as the difference image signal of
    The first and second difference images provided by the subtraction device (186).
    Image processing device for calculating teaching information from signal (187)
    And (i) the first input end is connected to the output end of the image processing device (187).
    And the second input end of the coordinate conversion matrix calculation device (183) is
    Connected to the output end and the output end connected to the robot
    Coordinate conversion of teaching information calculated by the image processing device (187).
    Based on the coordinate transformation matrix given by the matrix calculator (183)
    The robot coordinate system from the camera coordinate system to the robot coordinate system.
    And a coordinate transformation device (188) for feeding
    14. The robot teaching device according to claim 13, wherein
    Place 18. A teaching tool (11) teaches (a) a work place of a work by an end effector.
    End point in cooperation with the first apex for
    Second and third vertices for teaching the working posture of the fector
    A triangular teaching plate (11A) with and (b) a grip with the tip attached to the teaching plate (11A).
    The image capturing device (12L, 12R) includes the member (11B), and (a) captures the first workpiece by capturing an image of the workpiece when obtaining the teaching information.
    Output as image signal and image workpiece and teaching tool (11)
    And a first image pickup hand for outputting as a second image signal
    The step (12L) and (b) the desired distance from the first imaging means (12L).
    The third step is to take a picture of the workpiece when obtaining the teaching information.
    Output as an image signal of the workpiece and the teaching tool (11)
    A second image pickup for picking up and outputting as a fourth image signal
    The image means (12R) and a package.
    11. The robot teaching device according to item 11. 19. An arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of a first imaging means (12L).
    The first image signal captured by the first image capturing means (12L).
    The first image holding device (181L) for holding the signal, and (b) the input end is connected to the output end of the second image pickup means (12R).
    The fourth image signal captured by the second image capturing means (12R).
    The second image holding device (181R) for holding the signal, and (c) the output terminals of the first and second image holding devices (181L, 181R).
    The first and second input terminals are connected to each other, and
    From the fourth image signal to the camera coordinate system of the end effector
    The image processing device (182) for calculating coordinates in the image processing device, and (d) the first input end is connected to the output end of the image processing device (182).
    And the second input is connected to the robot,
    In the camera coordinate system given by the image processor (182)
    End effector coordinates and robot given by robot
    Based on the coordinates of the end effector in the
    Calculate the coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system
    An input end is connected to the output end of the coordinate transformation matrix calculation device (183) for outputting and (e) the first imaging means (12L).
    The second and third images captured by the first imaging means (12L)
    Third and fourth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ), And (f) the third and fourth image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    3rd and 4th image holding device (185L 1 , 185L 2 ) Is holding
    First difference image signal is obtained by obtaining the difference between the second and third image signals.
    A first subtraction device (186L) for outputting as, and (g) an input end is connected to the output end of the second image pickup means (12R).
    The fifth and sixth images captured by the second image capturing means (12R).
    Fifth and sixth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185R 1 , 185R 2 ), And (h) the fifth and sixth image holding devices (185R 1 , 185R 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    5th and 6th image holding device (185R 1 , 185R 2 ) Is holding
    The second difference image signal is obtained by calculating the difference between the fifth and sixth image signals.
    A second subtraction device (186R) for outputting as (1), and (i) a first subtraction device (186L, 186R)
    The first and second input terminals are connected to each other, and
    2nd subtraction device (186L, 186R)
    Image processing apparatus for calculating teaching information from difference image signal
    (187) and (j) The first input end is connected to the output end of the image processing device (187).
    And the second input end of the coordinate conversion matrix calculation device (183) is
    Connected to the output end and the output end connected to the robot
    Coordinate conversion of teaching information calculated by the image processing device (187).
    Based on the coordinate transformation matrix given by the matrix calculator (183)
    The robot coordinate system from the camera coordinate system to the robot coordinate system.
    And a coordinate transformation device (188) for feeding
    The robot teaching device according to claim 18, characterized in that
    Place 20. An arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of a first imaging means (12L).
    The first image signal captured by the first image capturing means (12L).
    The first image holding device (181L) for holding the signal, and (b) the input end is connected to the output end of the second image pickup means (12R).
    The fourth image signal captured by the second image capturing means (12R).
    The second image holding device (181R) for holding the signal, and (c) the output terminals of the first and second image holding devices (181L, 181R).
    The first and second input terminals are connected to each other, and
    From the fourth image signal to the camera coordinate system of the end effector
    The image processing device (182) for calculating coordinates in the image processing device, and (d) the first input end is connected to the output end of the image processing device (182).
    And the second input is connected to the robot,
    In the camera coordinate system given by the image processor (182)
    End effector coordinates and robot given by robot
    Based on the coordinates of the end effector in the
    Calculate the coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system
    An input end is connected to the output end of the coordinate transformation matrix calculation device (183) for outputting and (e) the first imaging means (12L).
    The second and third images captured by the first imaging means (12L)
    Third and fourth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ), And (f) the input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    The fifth and sixth images captured by the second image capturing means (12R).
    Fifth and sixth image storages for respectively storing image signals
    Holding device (185R 1 , 185R 2 ), And (g) the third and fourth image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    To the first and second input ends, respectively, and
    The second input terminal is the fifth and sixth image holding device (185R 1 , 185R 2 )
    The third and fourth images are connected to the output terminals of
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ) The second and third pictures held by
    Find difference between image signals and output as first difference image signal
    And the fifth and sixth image holding devices (185R 1 , 185R 2 )
    The difference between the held 5th and 6th image signals is calculated to obtain the 2nd
    The subtracting device (186) for outputting as the difference image signal of
    The first and second difference images provided by the subtraction device (186).
    Image processing device for calculating teaching information from signal (187)
    And (i) the first input end is connected to the output end of the image processing device (187).
    And the second input end of the coordinate conversion matrix calculation device (183) is
    Connected to the output end and the output end connected to the robot
    Coordinate conversion of teaching information calculated by the image processing device (187).
    Based on the coordinate transformation matrix given by the matrix calculator (183)
    The robot coordinate system from the camera coordinate system to the robot coordinate system.
    And a coordinate transformation device (188) for feeding
    The robot teaching device according to claim 18, characterized in that
    Place 21. An arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of a first imaging means (12L).
    The first and second images captured by the first imaging means (12L).
    A first image holding device (181L) for holding an image signal. 1 )
    And (b) the input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    And the fourth and fifth images taken by the second imaging means (12R).
    A second image holding device (181R) for holding an image signal 1 )
    And (c) the first and second image holding devices (181L 1 , 181R 1 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    Camera coordinates of the end effector from the 1st and 4th image signals
    Image processing device for calculating coordinates in system (182)
    And (d) the first input end is connected to the output end of the image processing device (182).
    And the second input is connected to the robot,
    In the camera coordinate system given by the image processor (182)
    End effector coordinates and robot given by robot
    Based on the coordinates of the end effector in the
    Calculate the coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system
    An input end is connected to the output end of the coordinate transformation matrix calculation device (183) for outputting and (e) the first imaging means (12L).
    The third image signal captured by the first image capturing means (12L).
    No.3 image holding device (185L 2 ), And (f) the first and third image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    1, third image holding device (185L 1 , 185L 2 ) Is holding
    First difference image signal is obtained by obtaining the difference between the second and third image signals.
    A first subtraction device (186L) for outputting as, and (g) an input end is connected to the output end of the second image pickup means (12R).
    The sixth image signal captured by the second image capturing means (12R).
    No.4 image holding device (185R 2 ), And (h) the second and fourth image holding devices (185R 1 , 185R 2 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    Second and fourth image holding device (185R 1 , 185R 2 ) Is holding
    The second difference image signal is obtained by calculating the difference between the fifth and sixth image signals.
    A second subtraction device (186R) for outputting as (1), and (i) a first subtraction device (186L, 186R)
    The first and second input terminals are connected to each other, and
    2nd subtraction device (186L, 186R)
    Image processing apparatus for calculating teaching information from difference image signal
    (187) and (j) The first input end is connected to the output end of the image processing device (187).
    And the second input end of the coordinate conversion matrix calculation device (183) is
    Connected to the output end and the output end connected to the robot
    Coordinate conversion of teaching information calculated by the image processing device (187).
    Based on the coordinate transformation matrix given by the matrix calculator (183)
    The robot coordinate system from the camera coordinate system to the robot coordinate system.
    And a coordinate transformation device (188) for feeding
    The robot teaching device according to claim 18, characterized in that
    Place 22. An arithmetic unit (18A) has (a) an input end connected to an output end of the first imaging means (12L).
    The first and second images captured by the first imaging means (12L).
    A first image holding device (181L) for holding an image signal. 1 )
    And (b) the input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    And the fourth and fifth images taken by the second imaging means (12R).
    A second image holding device (181R) for holding an image signal 1 )
    And (c) the first and second image holding devices (181L 1 , 181R 1 ) Output end
    The first and second input terminals are respectively connected to
    Camera coordinates of the end effector from the 1st and 4th image signals
    Image processing device for calculating coordinates in system (182)
    And (d) the first input end is connected to the output end of the image processing device (182).
    And the second input is connected to the robot,
    In the camera coordinate system given by the image processor (182)
    End effector coordinates and robot given by robot
    Based on the coordinates of the end effector in the
    Calculate the coordinate transformation matrix from the camera coordinate system to the robot coordinate system
    An input end is connected to the output end of the coordinate transformation matrix calculation device (183) for outputting and (e) the first imaging means (12L).
    The third image signal captured by the first image capturing means (12L).
    No.3 image holding device (185L 2 ), And (f) the input end is connected to the output end of the second imaging means (12R).
    The sixth image signal captured by the second image capturing means (12R).
    No.4 image holding device (185R 2 ), And (g) the first and third image holding devices (185L 1 , 185L 2 ) Output end
    To the first and second input ends, respectively, and
    The second input terminal is the second and fourth image holding devices (185R 1 , 185R 2 )
    The first and third images are connected to the output terminals of
    Holding device (185L 1 , 185L 2 ) The second and third pictures held by
    Find difference between image signals and output as first difference image signal
    And the second and fourth image holding devices (185R 1 , 185R 2 )
    The difference between the held 5th and 6th image signals is calculated to obtain the 2nd
    The subtracting device (186) for outputting as the difference image signal of
    The first and second difference images provided by the subtraction device (186).
    Image processing device for calculating teaching information from signal (187)
    And (i) the first input end is connected to the output end of the image processing device (187).
    And the second input end of the coordinate conversion matrix calculation device (183) is
    Connected to the output end and the output end connected to the robot
    Coordinate conversion of teaching information calculated by the image processing device (187).
    Based on the coordinate transformation matrix given by the matrix calculator (183)
    The robot coordinate system from the camera coordinate system to the robot coordinate system.
    And a coordinate transformation device (188) for feeding
    The robot teaching device according to claim 18, characterized in that
    Place 23. A robot is provided from a computing device (18A).
    The teaching information that is given is the loci of the first to third vertices of the teaching tool (11).
    Claims characterized by coordinates in the bot coordinate system
    Item 12, claim 16, claim 17 or claim 18
    The described robot teaching device. 26. A robot is provided from a computing device (18A).
    The teaching information is the robot coordinates of the first vertex of the teaching tool (11).
    The coordinates in the system, the first vertex of the teaching tool (11), the second vertex, and the second vertex
    A straight line in the robot coordinate system that connects the midpoint of the three vertices
    And claim 12, characterized in that
    The robot teaching device according to claim 17 or claim 18.
    Place 27. A workpiece is machined by an end effector.
    The end effect when working the work place and the work to be done
    Robot teaching that teaches the robot's work posture and robot
    In the method shown in the figure, (a) the image pickup device (12L, 12R)
    First for obtaining the image signal of the workpiece by imaging by
    The imaging process, and (b) the workpiece placed at the work position with the teaching tool (11).
    While pointing, the image is taken by the imaging device (12L, 12R) and the workpiece
    And a second imaging engineer for obtaining the image signal of the teaching tool (11)
    (C) The image signal of the workpiece obtained in the first imaging step and the second
    Images of the workpiece and teaching tool (11) obtained in the imaging process of
    To obtain the image signal of the teaching tool (11) by finding the difference between
    And the image signal of the teaching tool (11) extracted in the image extraction step of (d)
    Information calculation process for processing teaching to obtain teaching information
    (E) The teaching information obtained in the teaching information calculation process
    Coordinate conversion from standard system to robot coordinate system and give to robot
    And a coordinate conversion process for
    Robot teaching method. 28. A workpiece is machined by an end effector.
    The end effect when working the work place and the work to be done
    Robot teaching that teaches the robot's work posture and robot
    In the method shown in the figure, (a) the image pickup device (12L, 12R)
    First for obtaining the image signal of the workpiece by imaging by
    The imaging process, and (b) the workpiece placed at the work position with the teaching tool (11).
    While pointing, the image is taken by the imaging device (12L, 12R) and the workpiece
    And a second imaging engineer for obtaining the image signal of the teaching tool (11)
    (C) The image signal of the workpiece obtained in the first imaging step and the second
    Images of the workpiece and teaching tool (11) obtained in the imaging process of
    To obtain the image signal of the teaching tool (11) by finding the difference between
    And the image signal of the teaching tool (11) extracted in the image extraction step of (d)
    Information calculation process for processing teaching to obtain teaching information
    (E) The teaching information obtained in the teaching information calculation process
    Coordinate conversion from standard system to robot coordinate system and give to robot
    (F) The end effector is imaged by the imaging device and the
    Third imaging step for obtaining the image signal of the do effector
    And (g) the image of the end effector obtained in the third imaging step
    End effector in the camera coordinate system that processes the signal
    Coordinate calculation process for obtaining the coordinates of the robot, and (h) the end effect in the robot coordinate system from the robot.
    Coordinate reading process to receive the coordinates of the vector, and (i) the camera coordinate system obtained in the coordinate calculation process.
    Coordinates of do effector and given from robot in coordinate reading process
    Coordinates of the end effector in the defined robot coordinate system
    Coordinate transformation from the camera coordinate system to the robot coordinate system based on
    Coordinate conversion for calculating the conversion matrix and using it for the coordinate conversion process
    A robot comprising a matrix calculation step
    Teaching method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003099526A1 (en) * 2002-05-24 2003-12-04 Abb Research Ltd A method and a system for programming an industrial robot
CN103625920A (en) * 2013-11-22 2014-03-12 中国科学院深圳先进技术研究院 Automatic workpiece conveying and assembling production system and method

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