JPH08118272A - Calibration of robot - Google Patents
Calibration of robotInfo
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- JPH08118272A JPH08118272A JP25574994A JP25574994A JPH08118272A JP H08118272 A JPH08118272 A JP H08118272A JP 25574994 A JP25574994 A JP 25574994A JP 25574994 A JP25574994 A JP 25574994A JP H08118272 A JPH08118272 A JP H08118272A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等の視覚装置か
らの情報によって処理を行うロボットのキャリブレーシ
ョン方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for calibrating a robot which performs processing based on information from a visual device such as a camera.
【０００２】[0002]
【従来の技術】人間が行っている組み立て、検査工程を
自動化するためには、人間の目に相当する視覚装置と人
間の手に相当するアクチュエータ、例えばロボットアー
ムとの制御を行わなければならない場合が多い。このよ
うな視覚装置は、主に対象をカメラ（撮像手段）などで
画像として捕らえ、その画像中での位置から対象となる
部品（ワーク）の置かれた空間位置を検出する。2. Description of the Related Art In order to automate assembly and inspection processes performed by humans, it is necessary to control a visual device equivalent to human eyes and an actuator equivalent to human hands, such as a robot arm. There are many. Such a visual device mainly captures an object as an image with a camera (imaging unit) or the like, and detects a spatial position where a target component (workpiece) is placed from the position in the image.
【０００３】このように視覚装置（以下、カメラとす
る）によって位置決めを行うためには、あらかじめカメ
ラのキャリブレーションを行っておく必要がある。つま
り、画像中での位置と空間位置の対応付けを行う事が必
要であり、空間座標内でのカメラの配置されている位
置、姿勢やカメラの焦点距離、アスペクト比などのカメ
ラパラメータを求めておかなければならない。In order to perform positioning with a visual device (hereinafter referred to as a camera), it is necessary to calibrate the camera in advance. In other words, it is necessary to associate the position in the image with the spatial position, and obtain the camera parameters such as the position where the camera is located in the spatial coordinates, the posture, the focal length of the camera, and the aspect ratio. I have to go.
【０００４】従来、カメラのキャリブレーションは、空
間座標内に置かれた座標値が既知の複数の教示点をカメ
ラで撮像して教示点画像を生成し、各教示点の空間座標
値と当該教示点の画像座標値を用いて、キャリブレーシ
ョンアルゴリズムに基づき演算を行うことで達成され
る。Conventionally, in the calibration of a camera, a plurality of teaching points having known coordinate values placed in spatial coordinates are picked up by a camera to generate a teaching point image, and the spatial coordinate value of each teaching point and the corresponding teaching point are generated. This is achieved by using the image coordinate value of the point and performing the calculation based on the calibration algorithm.
【０００５】例えば、２次元的（平面上）に分布した教
示点を有するプレート状のキャリブレーションプレート
の姿勢を用いて行うキャリブレーション方法が提案され
ている。このような場合、平面上に教示点を配置したキ
ャリブレーションプレートはカメラの撮像視野内のロボ
ットの基準面、例えば、ロボットのフレーム部分やロボ
ットを固定している固定台等に固定されている。つま
り、前記キャリブレーションプレートは前記ロボットの
作用点との相対位置を維持できるように取付けられてい
る。そして、カメラで撮影した教示点の画像と実際のキ
ャリブレーションプレートの教示点との比較を行うこと
によって上述した各パラメータを決定し、ロボットはカ
メラによってワークの位置を正確に認識し、組み立て作
業等を良好に行うことができる。For example, a calibration method has been proposed in which the orientation of a plate-shaped calibration plate having teaching points distributed two-dimensionally (on a plane) is used. In such a case, the calibration plate in which the teaching points are arranged on the plane is fixed to the reference surface of the robot within the imaging field of view of the camera, for example, the frame portion of the robot or a fixed base that fixes the robot. That is, the calibration plate is attached so as to maintain the relative position with respect to the action point of the robot. Then, each parameter described above is determined by comparing the image of the teaching point taken by the camera with the teaching point of the actual calibration plate, and the robot accurately recognizes the position of the work by the camera, and the assembly work etc. Can be done well.
【０００６】本来、キャリブレーションプレートの取り
付け位置は上述した条件を満たせば任意であるが、近年
の産業用ロボットの小型化とキャリブレーション等の補
助作業の効率化の要求に伴って、狭い範囲で効率よくキ
ャリブレーションを行うことが要望され、また、キャリ
ブレーションを高精度に行うためには空間座標系と、画
像座標系の対応関係を実際にロボットが作用する領域に
ついて、特に正確に知る必要があることからキャリブレ
ーションプレートの取り付け位置をロボットの作用点
（ロボットアーム先端のチャック部分等）近傍にするこ
とで装置の小型化、補助作業の効率化、キャリブレーシ
ョンの高精度化が行われている。Originally, the mounting position of the calibration plate is arbitrary as long as the above-mentioned conditions are satisfied, but with the recent demand for downsizing of industrial robots and efficiency of auxiliary work such as calibration, a narrow range is set. It is required to calibrate efficiently, and in order to perform calibration with high accuracy, it is necessary to know the correspondence between the spatial coordinate system and the image coordinate system particularly in the region where the robot actually operates. Therefore, by making the mounting position of the calibration plate near the action point of the robot (chuck part at the tip of the robot arm, etc.), the device is downsized, the efficiency of auxiliary work is improved, and the accuracy of calibration is improved. .
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、キャリブレー
ションはカメラ交換や配置し直し等、カメラの座標値と
ロボットの座標値が変化した場合のみロボットの稼働前
やメンテナンス時に行われるものである。従って、ロボ
ットの通常運転中には不必要なものであり、ロボットの
動作と共に移動するキャリブレーションプレートはロボ
ットの正常運転の妨げになる。そのため、キャリブレー
ション時以外は取り外すことができるようにキャリブレ
ーションプレートを着脱自在にする必要があるが、その
際に、その取り付け位置は所定の位置に正確に再現しな
ければならない。これができないと、キャリブレーショ
ンプレートの設計データ等を利用した演算中に基準点が
誤差を含むことになり正確なキャリブレーションが行え
ないという問題が発生する。取り付け位置を正確に再現
する手段としてはキーとキー溝を利用することが考えら
れるが、各部材に対して正確な加工が必要になると共
に、正確なキー嵌合作業の困難さや着脱の繰り返しによ
るキーのガタ発生等の問題も発生し、結果的にキャリブ
レーションプレートの装着の再現性を維持することが困
難になり、正確なキャリブレーションを行うことができ
ないという問題がある。However, the calibration is carried out before the operation of the robot or at the time of maintenance only when the coordinate values of the camera and the robot change, such as when the camera is replaced or rearranged. Therefore, the calibration plate, which is unnecessary during the normal operation of the robot, moves with the operation of the robot, which hinders the normal operation of the robot. Therefore, it is necessary to make the calibration plate detachable so that it can be removed except during calibration, but at that time, its mounting position must be accurately reproduced at a predetermined position. If this is not possible, the reference point will include an error during the calculation using the design data of the calibration plate, which causes a problem that accurate calibration cannot be performed. Although it is possible to use a key and a key groove as a means to accurately reproduce the mounting position, it is necessary to perform accurate processing on each member, and it is difficult to perform accurate key fitting work and repeated attachment and detachment. Problems such as backlash of keys also occur, and as a result, it becomes difficult to maintain reproducibility of attachment of the calibration plate, and accurate calibration cannot be performed.
【０００８】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、ロボットの作用点
に装着するキャリブレーションプレートの装着再現性の
影響を受けることなく正確なキャリブレーションを行う
ことのできるロボットのキャリブレーション方法を提供
することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to perform accurate calibration without being affected by the mounting reproducibility of the calibration plate mounted at the operating point of the robot. An object is to provide a robot calibration method that can be performed.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のロボットのキャリブレーション方法
は、プレート上に認識マークを有するキャリブレーショ
ンプレートをカメラによって認識しキャリブレーション
を行うロボットのキャリブレーション方法であって、ロ
ボットの作用点に取り付けられたキャリブレーションプ
レートをカメラで認識しプレート姿勢を認識するプレー
ト姿勢認識ステップと、前記キャリブレーションプレー
トが取付けられたロボットの作用点を所定量移動させる
作用点移動ステップと、作用点と共に移動したキャリブ
レーションプレートを前記カメラによって認識し、移動
前後の認識結果に基づいてキャリブレーションプレート
の移動方向を算出する移動方向算出ステップと、前記プ
レート姿勢認識ステップで得たプレート姿勢と移動方向
算出ステップで得た移動方向とに基づいてキャリブレー
ションプレートのロボット作用点に対する取付け角度を
算出する取付け角度算出ステップと、前記取付け角度算
出ステップで得られた取り付け角度を加味してロボット
座標系とカメラ座標系とのキャリブレーションを実行す
るキャリブレーション実行ステップと、を含むことを特
徴とする。In order to achieve such an object, a method of calibrating a robot according to the present invention is a robot which performs calibration by recognizing a calibration plate having a recognition mark on the plate with a camera. A calibration method, a plate posture recognition step of recognizing a plate posture by recognizing a calibration plate attached to an action point of a robot by a camera, and moving a action point of a robot to which the calibration plate is attached by a predetermined amount. The step of moving the operating point, the step of calculating the moving direction of the calibration plate based on the recognition results before and after the movement is recognized by the camera, and the calibration plate moved together with the operating point; Attachment angle calculation step for calculating the attachment angle of the calibration plate with respect to the robot action point based on the plate orientation obtained in step S1 and the movement direction obtained in the movement direction calculation step, and the attachment obtained in the attachment angle calculation step. A calibration execution step of performing calibration of the robot coordinate system and the camera coordinate system in consideration of the angle.
【００１０】[0010]
【作用】本発明における構成によれば、プレート姿勢認
識ステップでロボットの作用点に取り付けられたキャリ
ブレーションプレートをカメラで認識しプレート姿勢を
認識した後、作用点移動ステップでキャリブレーション
プレートが取付けられたロボットの作用点を所定量移動
させる。そして、移動方向算出ステップで作用点と共に
移動したキャリブレーションプレートを前記カメラによ
って再度認識し、移動前後の認識結果によりキャリブレ
ーションプレートの移動方向を算出する。さらに、取付
け角度算出ステップで、認識したプレート姿勢と算出し
たプレートの移動方向とに基づいてキャリブレーション
プレートのロボット作用点に対する取付け角度を算出す
る。キャリブレーション実行ステップでは、算出された
取付け角度を加味してロボット座標系とカメラ座標系と
のキャリブレーションを実行する。According to the configuration of the present invention, after the calibration plate attached to the action point of the robot is recognized by the camera in the plate posture recognition step to recognize the plate posture, the calibration plate is attached in the action point moving step. The action point of the robot is moved by a predetermined amount. Then, in the moving direction calculating step, the calibration plate moved together with the action point is recognized again by the camera, and the moving direction of the calibration plate is calculated based on the recognition results before and after the movement. Further, in the mounting angle calculating step, the mounting angle of the calibration plate with respect to the robot action point is calculated based on the recognized plate orientation and the calculated moving direction of the plate. In the calibration execution step, calibration of the robot coordinate system and the camera coordinate system is performed in consideration of the calculated attachment angle.
【００１１】従って、キャリブレーションを行う毎にキ
ャリブレーションプレートの取付け角度の認識を行うの
で、キャリブレーションプレートの装着再現性の影響を
受けることなく正確なキャリブレーションを行うことの
できる。Therefore, since the mounting angle of the calibration plate is recognized every time the calibration is performed, accurate calibration can be performed without being affected by the reproducibility of mounting the calibration plate.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１３】図１は本発明のキャリブレーション方法を
適応する多関節ロボット１を含むシステム概念図であっ
て、例えば、生産組み立てラインの近傍に配置されるも
のである。図１（ａ）は側面概念図、図１（ｂ）は上面
概念図である。この多関節ロボット（以下、単にロボッ
トという）１は例えば２本のアーム２ａ，２ｂを有し、
該アーム２ｂには部品取り出し位置３に図示しないコン
ベアー等によって供給される部品（ワーク）４を掴み上
げるチャック装置５を有している。キャリブレーション
を行う場合、このチャック装置５にキャリブレーション
プレート（以下、単にプレートという）６が装着され、
該プレート６の上方に配置されたカメラ７によって該プ
レート６が撮像される。前記プレート６は図１（ｂ）に
示すように複数の教示点（本実施例では２４個の円形穴
と１個の楕円穴である（図３（ｂ）参照））を有し、カ
メラ７はその視野内に前記プレート６が入るように配置
されている。また、前記ロボット１と一体または別体に
設けられた制御装置８は、前記ロボットの駆動制御を行
うロボットコントローラ８ａ、前記カメラ７の制御及び
得られた画像の処理を行う画像処理装置８ｂ、キャリブ
レーションアルゴリズム等に従った各種演算を行う演算
部８ｃ、システム全体の制御を行う制御部８ｄ等を有し
ている。FIG. 1 is a conceptual diagram of a system including an articulated robot 1 to which the calibration method of the present invention is applied. For example, it is arranged near a production assembly line. FIG. 1A is a conceptual side view, and FIG. 1B is a conceptual top view. This articulated robot (hereinafter, simply referred to as a robot) 1 has, for example, two arms 2a and 2b,
The arm 2b has a chuck device 5 for picking up a component (work) 4 supplied by a conveyor or the like (not shown) at the component take-out position 3. When performing calibration, a calibration plate (hereinafter simply referred to as plate) 6 is attached to the chuck device 5,
An image of the plate 6 is picked up by a camera 7 arranged above the plate 6. The plate 6 has a plurality of teaching points (24 circular holes and one elliptical hole in this embodiment (see FIG. 3B)) as shown in FIG. Is arranged such that the plate 6 is within its field of view. Further, the control device 8 provided integrally with or separately from the robot 1 includes a robot controller 8a that controls the drive of the robot, an image processing device 8b that controls the camera 7 and processes the obtained image, and a calibration. It has a computing unit 8c for performing various computations in accordance with a solution algorithm, a control unit 8d for controlling the entire system, and the like.
【００１４】以下、図１に加え、図２のフローチャー
ト、図３〜図５の説明図を用いて本発明のキャリブレー
ション方法について詳細に説明する。The calibration method of the present invention will be described in detail below with reference to the flowchart of FIG. 2 and the explanatory views of FIGS. 3 to 5 in addition to FIG.
【００１５】キャリブレーションを行う場合、まず、ロ
ボットの作用点、本実施例においては、チャック装置５
の側面にプレート６を装着する。このプレート６の装着
は図示しないマグネットや係止金具等によって行う。こ
の場合、プレート６がキャリブレーション演算中及び実
行中にその装着状態が変化しないように維持されれば、
他の方法でもよい。そして、プレート６の固定が確認さ
れると、ロボットコントローラ８ａによってロボット１
のアーム２ａ，２ｂを駆動してプレート６をカメラ７の
直下に移動する（Ｓ１）。この時、図３（ｂ）に示すよ
うにカメラの視野７ａにプレート６全体が入るようにす
る。この初期位置（任意位置）をプレート位置Ａとす
る。そして、画像処理装置８ｂの制御によってカメラ７
でプレート位置Ａでのプレート６を撮像し（Ｓ２）、該
プレート６の図３（ｂ）中右下に設けられた教示点とし
ての円形穴６ａのイメージ座標Ｍ（ｘ0 ，ｙ0 ）及び右
上の楕円穴６ｂのイメージ座標Ｎ（ｘ1 ，ｙ1 ）を算出
する（Ｓ３）。演算部８ｃはプレート位置Ａで得られた
イメージ座標Ｍ（ｘ0 ，ｙ0 ）、イメージ座標Ｎ（ｘ1
，ｙ1 ）を用いてイメージ座標上でのプレート６の姿
勢（装着方向）を算出する（Ｓ４：プレート姿勢認識ス
テップ）。具体的には図５に示すようにベクトルＭＮ
（ｘ1 −ｘ0 ，ｙ1 −ｙ0 ）である。ここで、イメージ
座標とは画像上の各穴の重心位置によって示している。When the calibration is performed, first, the working point of the robot, in this embodiment, the chuck device 5 is used.
Attach the plate 6 to the side surface of the. The mounting of the plate 6 is performed by a magnet, a locking metal fitting or the like (not shown). In this case, if the mounting state of the plate 6 is not changed during the calibration calculation and execution,
Other methods may be used. Then, when the fixation of the plate 6 is confirmed, the robot controller 8a causes the robot 1
The plates 6 are moved to the position just below the camera 7 by driving the arms 2a and 2b (S1). At this time, as shown in FIG. 3B, the entire plate 6 is placed in the visual field 7a of the camera. This initial position (arbitrary position) is referred to as a plate position A. The camera 7 is controlled by the image processing device 8b.
The plate 6 at the plate position A is imaged (S2), and the image coordinates M (x0, y0) of the circular hole 6a as a teaching point provided at the lower right of FIG. The image coordinates N (x1, y1) of the elliptical hole 6b are calculated (S3). The calculation unit 8c calculates the image coordinates M (x0, y0) and the image coordinates N (x1) obtained at the plate position A.
, Y1) is used to calculate the attitude (mounting direction) of the plate 6 on the image coordinates (S4: plate attitude recognition step). Specifically, as shown in FIG. 5, the vector MN
(X1-x0, y1-y0). Here, the image coordinates are indicated by the barycentric position of each hole on the image.
【００１６】次に、図４（ａ）に示すようにロボットコ
ントローラ８ａによってロボット１のアーム２ａ，２ｂ
を所定方向（例えば、図中Ｙ方向）に所定量（例えば、
イメージ座標Ｍを認識した穴６ａが視野７ａから出ない
程度に定められた量）だけ駆動して、図４（ｂ）に示す
ようにプレート位置Ｂにプレート６を移動させ（Ｓ５：
作用点移動ステップ）、カメラ７でプレート位置Ｂでの
プレート６を撮像し（Ｓ６）、プレート位置Ｂに移動し
た穴６ａのイメージ座標Ｍ´（ｘ2 ，ｙ2 ）を算出する
（Ｓ７）。演算部８ｃは、プレート位置Ａで得られたイ
メージ座標Ｍ（ｘ0 ，ｙ0 ）とイメージ座標Ｍ´（ｘ2
，ｙ2 ）を用いてイメージ座標上でのロボット１の移
動方向を算出する（Ｓ８：移動方向算出ステップ）。具
体的にはベクトルＭＭ´（ｘ2 −ｘ0 ，ｙ2 −ｙ0 ）で
ある。続いて、前記２種のベクトルＭＮ、ベクトルＭＭ
´を用いてイメージ座標上でのプレート６の取付け角度
θを以下のようにベクトルの内積を用いて算出する（Ｓ
９：取付け角度算出ステップ）。Next, as shown in FIG. 4A, the robot controller 8a operates the arms 2a and 2b of the robot 1.
In a predetermined direction (for example, the Y direction in the drawing) by a predetermined amount (for example,
The hole 6a that recognizes the image coordinates M is driven by an amount determined so that the hole 6a does not come out of the visual field 7a), and the plate 6 is moved to the plate position B as shown in FIG. 4B (S5:
The action point moving step), the image of the plate 6 at the plate position B is picked up by the camera 7 (S6), and the image coordinates M '(x2, y2) of the hole 6a moved to the plate position B are calculated (S7). The calculation unit 8c calculates the image coordinates M (x0, y0) obtained at the plate position A and the image coordinates M '(x2).
, Y2) is used to calculate the moving direction of the robot 1 on the image coordinates (S8: moving direction calculating step). Specifically, it is a vector MM '(x2-x0, y2-y0). Subsequently, the two types of vector MN and vector MM
′ Is used to calculate the mounting angle θ of the plate 6 on the image coordinates using the inner product of the vector as follows (S
9: installation angle calculation step).
【００１７】[0017]
【数１】 このように、プレート６の認識位置（プレート位置Ａ，
Ｂ）に基づいてプレート６の取付け角度を容易に算出す
ることができる。[Equation 1] In this way, the recognition position of the plate 6 (the plate position A,
The mounting angle of the plate 6 can be easily calculated based on B).
【００１８】続いて、ロボットコントローラ８ａによっ
てロボット１のアーム２ａ，２ｂを駆動してプレート６
を前記プレート位置Ａに移動し（Ｓ１０）、カメラ７で
プレート位置Ａでのプレート６を再度撮像する（Ｓ１
１）。Subsequently, the robot controller 8a drives the arms 2a and 2b of the robot 1 to drive the plate 6
Is moved to the plate position A (S10), and the image of the plate 6 at the plate position A is taken again by the camera 7 (S1).
1).
【００１９】一方、演算部８ｃではロボットコントロー
ラ８ａが予め認識しているロボットの作用点の現在値座
標、取付け角度算出ステップで算出したプレート６の取
付け角度θ、及びプレート６の教示点（穴６ａ，６ｂ
等）のピッチ等のプレート設計データに基づいてプレー
ト位置Ａでの２５個の教示点（穴６ａ，６ｂ）のロボッ
ト座標Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出する（Ｓ１２）。On the other hand, in the calculation unit 8c, the robot controller 8a recognizes in advance the current value coordinates of the action point of the robot, the attachment angle θ of the plate 6 calculated in the attachment angle calculation step, and the teaching point of the plate 6 (hole 6a). , 6b
The robot coordinates P (X, Y, Z) of the 25 teaching points (holes 6a, 6b) at the plate position A are calculated based on the plate design data such as the pitch) (S12).
【００２０】以下、既知にキャリブレーション処理を実
行する。つまり、（Ｓ１１）で撮像したプレート６の画
像を２５個の閉包図形として抽出し、閉包図形重心によ
りイメージ座標ｐ（ｘ，ｙ）を求め、（Ｓ１２）で算出
したロボット座標Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と前記イメージ座標
ｐ（ｘ，ｙ）とからカメラ７とロボット１との座標系の
対応付けを行いキャリブレーション変換行列を求め、プ
レート位置Ａにおけるキャリブレーションを実行する
（Ｓ１３）。Hereinafter, the calibration process is executed in a known manner. That is, the image of the plate 6 captured in (S11) is extracted as 25 closed figures, the image coordinates p (x, y) are obtained from the center of gravity of the closed figure, and the robot coordinates P (X, Y) calculated in (S12). , Z) and the image coordinates p (x, y) are associated with the coordinate system of the camera 7 and the robot 1 to obtain a calibration conversion matrix, and the calibration at the plate position A is executed (S13).
【００２１】なお、本実施例においては、プレート位置
Ａ，Ｂにおける撮像動作と、撮像画面から得られるデー
タ等に基づく演算を対応付けながら順に行う例を示した
が、プレート位置Ａ，Ｂにおける撮像動作を先に行い、
演算動作をまとめて行ってもよい。In this embodiment, the image pickup operation at the plate positions A and B and the operation based on the data obtained from the image pickup screen are sequentially performed in association with each other, but the image pickup at the plate positions A and B is performed. Do the action first,
The arithmetic operations may be collectively performed.
【００２２】また、本実施例では２５個の穴状の教示点
を有するキャリブレーションプレートを用いた例を説明
したが、他の形態のキャリブレーションプレートを用い
た場合でも同様なキャリブレーションを行うことができ
る。In this embodiment, an example of using a calibration plate having 25 hole-shaped teaching points has been described, but similar calibration can be performed even when using a calibration plate of another form. You can
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明におけるキャリブレーション方法
によれば、プレート姿勢認識ステップでキャリブレーシ
ョンプレートの姿勢を認識した後、作用点移動ステップ
でキャリブレーションプレートが取付けられたロボット
の作用点を所定量移動させる。続いて、移動方向算出ス
テップ作用点と共に移動したキャリブレーションプレー
トを前記カメラによって再度認識し、キャリブレーショ
ンプレートの移動前後の認識結果に基づいて移動方向を
算出する。そして、取付け角度算出ステップで、先に認
識したプレート姿勢と算出したプレートの移動方向とに
基づいてプレートのロボット作用点に対する取付け角度
を算出する。さらに、キャリブレーション実行ステップ
では、算出された取付け角度を加味してロボット座標系
とカメラ座標系とのキャリブレーションを実行する。According to the calibration method of the present invention, after the posture of the calibration plate is recognized in the plate posture recognition step, the action point of the robot to which the calibration plate is attached is moved by a predetermined amount in the action point movement step. Let Subsequently, the calibration plate moved together with the movement direction calculation step action point is recognized again by the camera, and the movement direction is calculated based on the recognition results before and after the movement of the calibration plate. Then, in the mounting angle calculating step, the mounting angle of the plate with respect to the robot action point is calculated based on the previously recognized plate posture and the calculated moving direction of the plate. Further, in the calibration execution step, calibration of the robot coordinate system and the camera coordinate system is performed in consideration of the calculated attachment angle.
【００２４】従って、キャリブレーションを行う毎にキ
ャリブレーションプレートの取付け角度の認識を行うの
で、キャリブレーションプレートの装着再現性の影響を
受けることなく正確なキャリブレーションを行うことの
できるので、キャリブレーション精度の向上、キャリブ
レーション作業の容易化を行うことができる。Therefore, since the mounting angle of the calibration plate is recognized every time the calibration is performed, accurate calibration can be performed without being affected by the reproducibility of mounting the calibration plate. Can be improved and calibration work can be facilitated.
【図１】本発明に係るロボットのキャリブレーション方
法を適応したシステム概念図である。FIG. 1 is a system conceptual diagram to which a robot calibration method according to the present invention is applied.
【図２】本発明に係るロボットのキャリブレーション方
法のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of a robot calibration method according to the present invention.
【図３】本発明に係るロボットのキャリブレーション方
法のステップを説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating steps of a robot calibration method according to the present invention.
【図４】本発明に係るロボットのキャリブレーション方
法のステップを説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating steps of a robot calibration method according to the present invention.
【図５】本発明に係るロボットのキャリブレーション方
法のキャリブレーションプレート取付け角度を算出する
方法を説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a method of calculating a calibration plate attachment angle of a robot calibration method according to the present invention.
【符号の説明】 １ 多関節ロボット ２ａ，２ｂ アーム ３ 部品取り出し位置 ４ 部品 ５ チャック装置 ６ キャリブレーションプレート ７ カメラ ８ 制御装置[Explanation of Codes] 1 Articulated robot 2a, 2b Arm 3 Parts take-out position 4 Parts 5 Chuck device 6 Calibration plate 7 Camera 8 Control device
Claims (1)
ブレーションプレートをカメラによって認識しキャリブ
レーションを行うロボットのキャリブレーション方法で
あって、 ロボットの作用点に取り付けられたキャリブレーション
プレートをカメラで認識しプレート姿勢を認識するプレ
ート姿勢認識ステップと、 前記キャリブレーションプレートが取付けられたロボッ
トの作用点を所定量移動させる作用点移動ステップと、 作用点と共に移動したキャリブレーションプレートを前
記カメラによって認識し、移動前後の認識結果に基づい
てキャリブレーションプレートの移動方向を算出する移
動方向算出ステップと、 前記プレート姿勢認識ステップで得たプレート姿勢と移
動方向算出ステップで得た移動方向とに基づいてキャリ
ブレーションプレートのロボット作用点に対する取付け
角度を算出する取付け角度算出ステップと、 前記取付け角度算出ステップで得られた取り付け角度を
加味してロボット座標系とカメラ座標系とのキャリブレ
ーションを実行するキャリブレーション実行ステップ
と、 を含むことを特徴とするロボットのキャリブレーション
方法。1. A calibration method for a robot, wherein a calibration plate having a recognition mark on a plate is recognized by a camera for calibration, and the calibration plate attached to an action point of the robot is recognized by the camera. A plate posture recognition step for recognizing the posture, an action point moving step for moving the action point of the robot to which the calibration plate is attached by a predetermined amount, and a calibration plate moved together with the action point are recognized by the camera, and before and after movement. The moving direction calculation step for calculating the moving direction of the calibration plate based on the recognition result, and the calibration based on the plate attitude obtained in the plate attitude recognition step and the moving direction obtained in the moving direction calculation step. A mounting angle calculating step of calculating a mounting angle of the plate with respect to the robot action point, and a calibration executing step of executing calibration of the robot coordinate system and the camera coordinate system in consideration of the mounting angle obtained in the mounting angle calculating step. A method for calibrating a robot, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25574994A JPH08118272A (en) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | Calibration of robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25574994A JPH08118272A (en) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | Calibration of robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08118272A true JPH08118272A (en) | 1996-05-14 |
Family
ID=17283102
Family Applications (1)
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| JP25574994A Pending JPH08118272A (en) | 1994-10-20 | 1994-10-20 | Calibration of robot |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08118272A (en) |
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1994
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