JPH05261682A - 産業用ロボットのキャリブレーション方式 - Google Patents

産業用ロボットのキャリブレーション方式

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JPH05261682A
JPH05261682A JP10460191A JP10460191A JPH05261682A JP H05261682 A JPH05261682 A JP H05261682A JP 10460191 A JP10460191 A JP 10460191A JP 10460191 A JP10460191 A JP 10460191A JP H05261682 A JPH05261682 A JP H05261682A
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calibration
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calibration device
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Shuichi Tonai
修一 藤内
Otonori Yamamoto
己法 山本
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Yaskawa Electric Corp
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Yaskawa Electric Corp
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    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1692Calibration of manipulator
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/39Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39026Calibration of manipulator while tool is mounted
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/39048Closed loop kinematic self calibration, grip part of robot with hand

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、短時間でキャリブレーションが可能
となる方式を提供することを目的とする。 【構成】ロボットのキャリブレーション方式において、
6軸の動作自由度を持ち、各自由度ごとに変位検出装置
を持つキャリブレーション装置を、ロボット自体に設け
られた基準面またはロボットとの一関係が既知の基準面
に取り付け、前記キャリブレーション装置の先端部とロ
ボット手首先端部を機械的に結合させ、前記キャリブレ
ーション装置の変位検出装置から得られる位置データ・
姿勢データからロボットの位置データ・姿勢データを逆
算し、ロボットのキャリブレーションを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ロボットのキャ
リブレーション方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のキャリブレーション作業は、特開
昭62−148173号公報等に示されているように、
下記(1)から(5)の手順で行っていた。 (1)ロボット手首先端部のフランジにロボット側キャ
リブレーション用治具を取り付ける。 (2)固定側キャリブレーション用治具を定められた位
置にセットする。 (3)ロボットを、キャリブレーションを行える定位置
近くに動作させる。 (4)固定側キャリブレーション用治具治具に設けられ
た計測器の値が、それぞれ”0”となるように、ロボッ
トを微動させる。 (5)6個の計測器の値が全て”0”となった位置を、
前もって定められらたロボットの位置及び姿勢として登
録する。 なお、ある装置に対する位置決めロボットの動作点位置
を較正するものとしては、作業を行うロボットとは別の
計測ロボットを使用する例があるが(特開平1−245
108号公報参照)、ツール先端の位置のみ管理・較正
するもので、本願で目的としているロボット各軸の位置
関係を較正するものではない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来方式で
は、前記(4)の作業は、操作者がティーチングボック
を用いてロボットを少しずつ動かすため、非常に難しく
時間がかかるという欠点があった。そこで本発明は、短
時間でキャリブレーションが可能となる方式を提供しよ
うとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットのキ
ャリブレーション方法において、6軸の動作自由度を持
ち、各自由度ごとに変位検出装置を持つキャリブレーシ
ョン装置(以下CA装置という)を、ロボット自体に設
けられた基準面またはロボットからの相対位置関係が既
知の基準面に取り付け、前記CA装置の先端部とロボッ
ト手首先端部を機械的に結合させ、前記CA装置の変位
検出装置から得られる位置データ・姿勢データからロボ
ットの位置データ・姿勢データを逆算し、ロボットのキ
ャリブレーションを行うことを特徴とするものである。
【0005】
【作用】CA装置の先端部とロボット手首先端部を機械
的に結合させられれば、その位置、姿勢はCA装置の先
端部のそれと一致する。CA装置はロボット基準面に取
り付けられているので、CA装置の変位検出装置から得
られたデータと、CA装置の機械的定数から、CA装置
の先端部のロボツト基準面からの位置、姿勢データ、す
なわち、ロボット手首先端部の位置・姿勢データが求ま
る。
【0006】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を図1を用いて
説明する。まず、本発明の実施に必要な装置を説明す
る。ロボット1は、垂直多関節形で原点位置パルスを補
正する(すなわちキャリブレーシュンする)対象であ
る。このロボット1にはその手首フランジ面1fに冶具
2が取り付けられている。CA装置3は、任意の位置に
手動によって多自由度に動作させることができるマニピ
ュレータ形式のもので、各軸には、回転位置を検出する
回転検出器が取り付けられており、インターフェース制
御盤5に接続されている。その自由度は、位置を決定す
る3自由度(3軸)、姿勢を決定する3自由度(3軸)
の計6自由度(6軸)を有することが望ましいが、その
具体的構成は問わない。図1では、回転6軸で構成した
例をスケルトン図で示している。そして、CA装置3の
先端部のCA装置フランジ面3fには冶具4が取り付け
られている。この冶具4は、例えば図2に示すように位
置決めピン4pを有し、ピン穴2hを有する前述の冶具
2と結合できる構造となっている。この結合により、ロ
ボットの制御点PとCA装置の先端点P’とは同一地点
で一致し、その姿勢も一致する事になる。なお、図1の
例では、CA装置3はロボット1の基準面1pに取り付
けられているが、CA装置3を取り付ける面とロボット
1との位置関係が既知であれば、取り付け面は必ずしも
ロボット本体に設ける必要はない。ロボット1のインタ
ーフェース制御盤5には、スイッチ6が用意されてお
り、スイッチ6がオンしているときにCA装置3の回転
検出器からパルスデータをサンプリングする。これによ
ってサンプリングされたデータは、一時的にインターフ
ェース制御盤5に記憶される。インターフェース制御盤
5は、外部計算装置7からの指令により、サンプリング
したパルスデータの転送を行う。ロボット制御装置8
は、外部計算装置7からの指令によってロボット1の原
点位置パルスを外部計算装置7に転送する。外部計算装
置7は、インターフェース制御盤5から受信したパルス
データからロボット1の原点位置キャリブレーション用
の位置作成処理を行う。また求めた位置とロボット制御
装置8から受信した原点位置パルスから、ロボット1の
原点位置パルスデータのキャリブレーションを行う。キ
ャリブレーションされた原点位置パルスは、本外部計算
装置7からの指令によってロボット制御装置8へ転送さ
れる。
【0007】次に、本発明の方式を作業手順に沿って説
明する。 (1)まず、CA装置3をロボット1に設けられた基準
面1pまたはロボット1との位置関係が既知の基準面に
取り付ける。 (2)CA装置3のフランジ面3fに治具4を取付け
る。 (3)ロボット1のフランジ面1fに治具2を取付け
る。 (4)治具2と治具4が結合できるようロボットを概略
の位置まで動作させる。 (5)CA装置3を手動で動かして治具2と治具4を結
合させる。 (6)この状態で、外部計算装置からデータサンプリン
グ指令が起動されたら、CA装置の各軸に取り付けられ
た絶対値エンコーダからインターフェース制御盤を経由
して、CA装置の位置データ(パルスデータ)を外部計
算装置で受信する。 この位置データが受信された後、外部計算装置でキャリ
ブレーション演算指令を起動すると、以下の如き計算を
行いキャリブレーション演算を行う。CA装置は、6自
由度マニプレータ故リンク間の同時変換をAi(i=1
〜6)とすると、CA装置の位置姿勢T6C は、Ai行
列の積で表される。 T6c=A1・A2・A3・A4・A5・A6 CA装置の基準座標とロボットの基準座標間の変換行列
をZとすると、ロボットの基準座標で表したCA装置の
位置姿勢T6C1は、 T6c1 =Z・T6c ただし Z=Trans(X,Y,Z) また、治具4のリンク6に対する変換行列をEとする
と、図2に示すCA装置の制御点Pの位置姿勢T6 は、 T6 =T6c1 ・E=Z・T6c・E ただし、
【0008】
【数1】
【0009】このT6 により、CA装置の制御点での直
交座標値が算出される。本座標値は、ロボットの制御点
の座標値と同一である。このときのロボットの制御点の
位置データをT6Pとすると、次の関係式で与えられる。 T6P=T6 (xyz)
【0010】
【数2】
【0011】式中T6(xyz)は、T6 行列の位置データを
表す。治具2,4の方向(姿勢)もそろうので、ロボッ
トの姿勢T6S は、次の関係式で与えられる。 T6S=T6(orient) ・Rot(x,180゜)
【0012】
【数3】
【0013】式中T6(orient) とは、T6 行列の姿勢デ
ータの行列を表す。以上のようにして求めたT6P、T6S
からマスタロボットの位置T6Mは次の行列式で与えられ
る。
【数4】
【0014】このようにして求めたロボットの位置T6M
と、予め外部計算機に入力しておいたロボットの機械寸
法データ、機械定数データ、ツール寸法データを使用し
て、ロボットの6軸のパルス値を求める。この時の計算
によって得られたパルス値をPi’とする。
【0015】以上のようにキャリブレーション演算が終
了した後、ロボット制御装置に対して外部計算装置より
原点位置パルス補正指令を起動する。この原点位置パル
ス補正指令を起動されたことにより、ロボット制御装置
から、ロボット原点位置での各軸のパルスデータPi
と、現在いる位置でのロボット各軸のパルスデータP
i”とが外部計算装置に転送される。ロボット制御装置
から以上のパルスデータが転送されてきたら、次の計算
を行い6軸について差分データ△Piを求める。 △Pi=Pi’−Pi” ここで算出した△Piは外部計算装置で算出したロボッ
ト各軸のパルスデータとマスタロボットが現在いる位置
でのパルスデータとの差分データである。この求めた差
分データを使用して次の計算により6軸について原点位
置パルスPiの補正を行う。 Pi=Pi−△Pi この計算によって原点位置パルスの補正を行うことが出
来る。以上の計算によって求まった原点位置パルスPi
をロボット制御装置に転送して、ロボットの原点位置の
変更を行う。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
どのような機種のロボットであっても、比較的簡単な作
業でキャリブレーションが行えるという大きな効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す図
【図2】本発明の使用する治具を示す図
【符号の説明】
1 ロボット 2、4 治具 3 CA装置 5 インターフェース制御盤 6 スイッチ 7 外部計算装置 8 ロボット制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロボットのキャリブレーション方式におい
    て、6軸の動作自由度を持ち、各自由度ごとに変位検出
    装置を持つキャリブレーション装置を、ロボット自体に
    設けられた基準面に取り付け、前記キャリブレーション
    装置の先端部とロボット手首先端部を機械的に結合さ
    せ、前記キャリブレーション装置の変位検出装置から得
    られる位置データ・姿勢データからロボットの位置デー
    タ・姿勢データを逆算し、ロボットのキャリブレーショ
    ンを行うことを特徴とする産業用ロボットのキャリブレ
    ーション方式。
  2. 【請求項2】ロボットのキャリブレーション方式におい
    て、6軸の動作自由度を持ち、各自由度ごとに変位検出
    装置を持つキャリブレーション装置を、前記ロボットか
    らの相対位置関係がわかっている基準面に取り付け、前
    記キャリブレーション装置の先端部とロボット手首先端
    部を機械的に結合させ、前記キャリブレーション装置の
    変位検出装置から得られる位置データ・姿勢データから
    ロボットの位置データ・姿勢データを逆算し、ロボット
    のキャリブレーションを行うことを特徴とする産業用ロ
    ボットのキャリブレーション方式。
JP10460191A 1991-04-09 1991-04-09 産業用ロボットのキャリブレーション方式 Pending JPH05261682A (ja)

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PCT/JP1992/000418 WO1992018294A1 (en) 1991-04-09 1992-04-03 Calibration system for industrial robot
EP19920907996 EP0533949A4 (en) 1991-04-09 1992-04-03 Calibration system for industrial robot
US08/201,138 US5392384A (en) 1991-04-09 1994-02-24 Method of calibrating an industrial robot

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998032571A1 (fr) * 1997-01-29 1998-07-30 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Dispositif d'etalonnage de robot et methode afferente
KR100381510B1 (ko) * 2001-05-03 2003-04-23 광주과학기술원 병렬 기구형 로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법
KR100416224B1 (ko) * 2001-05-03 2004-01-31 광주과학기술원 로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법
JP2007247730A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Nabtesco Corp 歯車式減速機および該歯車式減速機を備えた産業用ロボットの関節部構造
JP2010058235A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Ihi Corp ロボット装置の教示方法及びロボット装置の教示用治具
JP2010531238A (ja) * 2007-05-16 2010-09-24 エーエスアーベー カッティング システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 切断機用自在軸受装置の位置調整用装置および方法
JP2014527920A (ja) * 2011-09-28 2014-10-23 ユニバーサル ロボッツ アクツイエセルスカプ ロボットの較正およびプログラミング
CN109514549A (zh) * 2018-10-17 2019-03-26 南京工程学院 一种可实现六自由度的tcp在线快速标定方法及装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE501867C2 (sv) * 1993-11-15 1995-06-12 Asea Brown Boveri Förfarande och system för kalibrering av en industrirobot utnyttjande en sfärisk kalibreringskropp
DE59804883D1 (de) 1998-04-25 2002-08-29 Inst Fertigungstechnik Der Tu Messvorrichtung zum Messen der Positionier- und Bahngenauigkeit eines bewegten Maschinenteils
WO2006089887A2 (en) * 2005-02-28 2006-08-31 Abb Ab A system for calibration of an industrial robot and a method thereof
JP2013184236A (ja) 2012-03-06 2013-09-19 Jtekt Corp ロボットのキャリブレーション方法及びキャリブレーション装置
CN107243897B (zh) * 2017-06-23 2020-02-07 昆明理工大学 一种工业机器人的标定系统及方法
CN110181558A (zh) * 2019-06-20 2019-08-30 佛山市天目工业测量科技有限公司 一种变臂关节式坐标测量机标定机器人的装置及其方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4372721A (en) * 1981-05-18 1983-02-08 Nordson Corporation Apparatus for calibrating link position transducers of a teaching robot and a work robot
JPS62140783A (ja) * 1985-12-12 1987-06-24 フアナツク株式会社 産業用ロボツトのキヤリブレ−シヨン装置
DE3602813A1 (de) * 1986-01-30 1987-08-06 Fraunhofer Ges Forschung Messeinrichtung zur erfassung der position und orientierung eines koerpers
JPS6311289A (ja) * 1986-07-01 1988-01-18 株式会社日立製作所 ロボツトの基準姿勢デ−タ読込方式
JPS63318275A (ja) * 1987-06-19 1988-12-27 富士通株式会社 ロボットの動作座標補正方式

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998032571A1 (fr) * 1997-01-29 1998-07-30 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Dispositif d'etalonnage de robot et methode afferente
US6317699B1 (en) * 1997-01-29 2001-11-13 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Device and method for calibrating a robot
KR100381510B1 (ko) * 2001-05-03 2003-04-23 광주과학기술원 병렬 기구형 로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법
KR100416224B1 (ko) * 2001-05-03 2004-01-31 광주과학기술원 로봇의 캘리브레이션 장치 및 그 방법
JP2007247730A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Nabtesco Corp 歯車式減速機および該歯車式減速機を備えた産業用ロボットの関節部構造
JP2010531238A (ja) * 2007-05-16 2010-09-24 エーエスアーベー カッティング システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 切断機用自在軸受装置の位置調整用装置および方法
JP2010058235A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Ihi Corp ロボット装置の教示方法及びロボット装置の教示用治具
JP2014527920A (ja) * 2011-09-28 2014-10-23 ユニバーサル ロボッツ アクツイエセルスカプ ロボットの較正およびプログラミング
CN109514549A (zh) * 2018-10-17 2019-03-26 南京工程学院 一种可实现六自由度的tcp在线快速标定方法及装置
CN109514549B (zh) * 2018-10-17 2021-10-26 南京工程学院 一种可实现六自由度的tcp在线快速标定方法及装置

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Publication number Publication date
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