JPH08375B2 - ロボツトの位置決め補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は移動ロボット等に係わり、特に容易に位置決
め補正を行うことのできるロボットの位置決め補正方法
に関する。

〔従来技術〕

従来の無人車等の移動手段を具備した移動ロボットで
は、目的の場所に到着すると、第４図に示すように床に
設置されたメカニカルガイド４−１により無人車４−５
が床に対し正確に決め固定される。すなわち４−１は先
端円錐状に形成されたメカニカルガイドであり、地上側
（床上）にすくなくとも２本以上設けられており、この
メカニカルガイド４−１に対し、無人車側には先端部に
円錐状の孔４−２が穿設されたアウトリガ４−３が設け
られている。このアウトリガ４−３はエアーシリンダ４
−４の伸縮するロッドに下向きに取付けられており、第
４図に示したように無人車が目的の場所で停止した場合
にガイド４−１と各々対峠するように、アウトリガ４−
３の取付けピッチはガイド４−１の取付けピッチと同一
寸法に構成されている。４−６は車輪であり、無人車４
−５の前後左右少なくとも４個以上設けられている。４
−７はレール（リニアモータの二次導体）である。この
ような構成のためアウトリガ４−３がエアーシリンダ４
−４により押し下げられると、円錐状の孔４−２がガイ
ド４−１と係合し、無人車４−５は床面上において正確
に位置決めされる。そして、この位置決めが完了した後
にロボット自体の動作が開始され、ハンドリング等各種
の動作を行う。

このようにロボット自身の動きによりロボットの設置
位置にズレが生じないような構成となっており、したが
って設置位置のズレを補正するためセンサ等による補正
手段は設けられていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の移動ロボットにおいては上述したよう
にメカニカルガイド装置を床に設置する必要があり、メ
カニカルガイド装置設置工事が必要であること、さらに
メカニカルガイド装置は一般に床面近くに設けられるた
め、ゴミ，塵等の付着，堆積による位置決め不良が生ず
る等の問題が存在した。

そこで本発明の目的はメカニカルガイド装置を設置す
る必要がなく、さらに移動手段により移動してきたロボ
ットの到達位置に誤差が生じた場合や、ゴミの付着，塵
の堆積等による床面の凹凸に起因した位置決め不良が生
じた場合においても位置決め補正を行うことのできるロ
ボットの位置決め補正方法を提供することにある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、無人車に搭載されたロボットの位置決め補
正方法であって、水平面と垂直面に各々位置決めマーク
を設け、一方の位置決めマークをロボットの可動部に設
けられた検出手段により検出し、該一方の位置決めマー
クを検出した際のロボット可動部の位置偏差情報を上記
検出した一方の位置決めマークを基準にして求め、次に
上記検出手段が設けられたロボットの可動部を90゜変化
させて他方の位置決めマークを上記検出手段により検出
し、該他方の位置決めマークを検出した際のロボット可
動部の位置偏差情報を上記検出した他方の位置決めマー
クを基準にして求め、求められた上記各々の位置偏差情
報によりロボットの動きを修正し位置決めの補正を行う
ロボットの位置決め補正方法により上記問題点を解決す
るための手段とした。

〔作用〕

無人車に搭載されたロボットにおいて、ロボットの可
動部に設けられた検出手段により、水平面に設けられた
位置決めマークと垂直面に設けられた位置決めマークと
を各々検出し、次いでこれらの位置決めマークを各々検
出した際のロボット可動部の位置偏差情報を上記各々の
位置決めマークの位置情報を基準にして求め、これらの
位置偏差情報によりロボットの動きが修正され、位置決
めの補正が行われる。このため、ロボット駆動部の空間
上の位置に無人車の到着位置を加えた比較的広い補正範
囲を必要とする無人車搭載型のロボットにおいて、無人
車を所定の到着位置に固定するためのメカニカルガイド
装置が不要となり、無人車により移動してきたロボット
の到着位置に誤差が生じた場合や床上のゴミ，塵等によ
り位置決め不良が生じた場合においても状況に応じた位
置決め補正が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図はこの発明による方法を適用した産業用ロボット
の構成を示す斜視図である。この図において１は無人車
でありリニアモータを内蔵しており、該リニアモータの
推進力によりレール４−７上を移動する。無人車１の上
面1aには、該上面1aを含む平面上において回転する円盤
状のロボット基台２が突設されている。そして該基台２
の内部下方には基台２を回転させるためのモータおよび
基台２の回転角検出用のセンサー等が設けられている。

基台２の上端には第１腕部３が固設されており、第１
腕部３の先端には第１関節機構3aが構成されている。４
は上記関節機構3aにおいて第２腕部５を第１腕部３に対
し旋回可能に係止するための軸である。そして第２腕部
５が上記軸４を中心に旋回できるように、第２腕部５内
部下方にはギヤ機構，旋回モータ，旋回角を検出するた
めのセンサ等が設けられている。さらに第２腕部５の先
端には第２関節機構5aは第３腕部６を上記第２腕部５に
対し旋回可能にするための機構であり、軸７を中心に第
３腕部６が旋回する。このため第３腕部６を旋回させる
ための旋回モータ，ギヤー機構，第３腕部６の旋回角を
検出するためのセンサ等が第２腕部５の内部上方に設け
られている。

第３腕部６の先端には第３関節機構6aが構成されてい
る。第３関節機構6aは第４腕部８を上記同様第３腕部６
に対し旋回させるための機構で、軸９を中心に第４腕部
８が旋回する。このため第４腕部８を旋回させるための
旋回モータ，ギヤー機構，旋回角検出用のセンサ等が第
３腕部６内部に設けられている。第４腕部８にはモータ
10が設けられている。

11はフランジであり上記モータ10の回転シャフトに固
定されている。このフランジ11にはテレビカメラ12とメ
カニカルハント部13とが固設されており、上記モータ10
の回転によりテレビカメラ12とメカニカルハンド部13と
が一体となって回転する。そしてこの回転角はロータリ
エンコーダ等の回転角度センサにより検出される。

14はメカニカルハンドのツメである。15は床上に固定
された水平面位置決めマーク、16は床面に垂直な面に固
定された垂直面位置決めマークである。

次に本実施例の動作について述べる。

まず、無人車はレール上を移動して第１図に示す位置
に停止しており、ロボットは図に示す形で各腕部3,5等
は完全固定されている。ロボットは、まず、テレビカメ
ラ12により水平面位置決めマーク15が視野にとらえられ
ていると、画面上の基準座標軸（本実施例では第３図に
示す画面17中央において直交する座標軸x,y）と画面上
に写し出された水平面位置決めマーク15との画面上の位
置偏差Δx,Δｙを画像処理手段により検出する。そし
て、水平面位置決めマーク15に対する上記偏差情報Δx,
Δｙはロボットの制御部に送られ記憶される。

また、無人車はレール上を移動して来るので、第１図
に示した停止位置における上記偏差は一般に、テレビカ
メラ12の視野の入らない程の大きな量ではないが、上記
水平面位置決めマーク15がテレビカメラ12の視野に入ら
ない程の大きな偏差が生ずることがある場合はロボット
を動作させてテレビカメラ12により上記マーク15をサー
チするスキャニング手段が必要となる。

水平位置決めマーク15に対する偏差情報Δx,Δｙが検
出されると、ロボット制御部は上記モータ10により、メ
カニカルハンド部13を90゜回転させ、テレビカメラ12を
第２図に示すように水平方向に向ける。テレビカメラ12
が向いた方向には垂直面位置決めマーク16が設けられて
おり、テレビカメラ12は該位置決めマーク16を画面内に
写し出す。位置決めマーク16が画面内に写し出される
と、すでに述べた水平面位置決めマーク15に対する偏差
情報の検出の場合と同様な手段により、垂直面位置決め
マーク16に対する上下方向（高さ方向）の偏差情報Δｚ
が求められ、ロボット制御部に送られる。

ロボット制御部は、上記した水平面位置決めマーク1
5,垂直位置決めマーク16に対する各々の偏差情報によ
り、あらかじめプログラムされている上述した各々の腕
部等の移動量，回転角度等のデータを修正し、ハンドリ
ング等を誤りなく行われるように制御する。

他方、ハンドリングされる対象物がそれまでと異なる
重量の物であり、このためロボットの腕部にたわみが生
じ、上下方向に一ズレがロボットの稼動中に発生した場
合は、ハンドリングした状態でロボットの腕部を第２図
に示す位置に戻し、再度垂直位置決めマーク16に対する
偏差情報Δｚ′を検出する。そして、この新たに求めら
れた垂直位置決めマーク16に対する偏差情報をそれまで
の偏差情報に代えてロボット制御部に入力する。ロボッ
ト制御部は上記新たな偏差情報Δｚ′と、すでに入力さ
れている水平位置決めマーク15に対する偏差情報Δx,Δ
ｙとを用いて、あらかじめプログラムされている上述し
た各々の腕部等の移動量，回転角度等のデータを再度修
正する。

〔効果〕

本発明は上述したような構成であるから、ロボット駆
動部の空間上の位置に無人車の到着位置を加えた比較的
広い補正範囲を必要とする無人車搭載型のロボットにお
いて、無人車を所定の到着位置に固定するメカニカルガ
イドを床面に設ける必要がなく、床面上に凹凸が生じて
いる場合においても、該凹凸に応じた位置決め補正を行
うことができ、さらにロボット腕部の剛性が小さく、腕
部にたわみが生ずるような場合においても、該たわみに
応じた位置決め補正することができる。また、複数の到
着位置においてロボットが作業を行う場合、各到着位置
には水平面及び垂直面にマークを設けるのみによって位
置補正が行えるので、コストの掛からないロボットの位
置決め補正が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例である位置決め補正方法
を用いたロボットの斜視図、第２図はテレビカメラが水
平方向を向いた状態を示す斜視図、第３図はテレビカメ
ラにより写し出された画像面を示す図、第４図は従来の
移動ロボットを示す斜視図である。 12……テレビカメラ、15……水平面位置決めマーク、16
……垂直面位置決めマーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無人車に搭載されたロボットの位置決め補
   正方法であって、 水平面と垂直面に各々位置決めマークを設け、一方の位
   置決めマークをロボットの可動部に設けられた検出手段
   によって検出し、該一方の位置決めマークを検出した際
   のロボット可動部の位置偏差情報を上記検出した一方の
   位置決めマークの位置情報を基準にして求め、 次に上記検出手段が設けられたロボットの可動部を90゜
   変化させて他方の位置決めマークを上記検出手段により
   検出し、該他方の位置決めマークを検出した際のロボッ
   ト可動部の位置偏差情報を上記検出した他方の位置決め
   マークの位置情報を基準にして求め、 求められた上記各々の位置偏差情報によりロボットの動
   きを修正し位置決めの補正を行うことを特徴とするロボ
   ットの位置決め補正方法。