JPH0929673A - Manipulator controller - Google Patents

Manipulator controller

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JPH0929673A
JPH0929673A JP17364495A JP17364495A JPH0929673A JP H0929673 A JPH0929673 A JP H0929673A JP 17364495 A JP17364495 A JP 17364495A JP 17364495 A JP17364495 A JP 17364495A JP H0929673 A JPH0929673 A JP H0929673A
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JP
Japan
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manipulator
model
orientation
deviation
relative
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP17364495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michiaki Mizuochi
道明 水落
Takeya Kawamura
武也 川村
Naoto Kawauchi
直人 川内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH0929673A publication Critical patent/JPH0929673A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To markedly simplify labor required for calibration process by providing a camera in a handy position of a manipulator, calculating relative deviation from a picture image obtained from the camera and correcting a model stored in a model storing means according to the relative deviation by a model correcting means. SOLUTION: A handy camera 8 is provided in the handy part of an articular type manipulator. A photographed picture image is inputted to a relative position posture deviation calculation part 13 to process the coordinate comversion from the numerical value of camera coordinate system to the numerical value of manipulator coordinate system. Also, the deviation for the relative position posture to an object on a model from a manipulator action commanding part 9 is figured out. Then, in a model correcting part 16, models stored in a model storing part 15 are renewedly stored from actual position posture calculated in a calculation part 11 from respective detecting signals of angle detecting sensors 5-7 and the posture deviation, so that the calibration process of the actual absolute position posture and actual relative position posture and relative model position posture is executed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、手先にカメラを備
え、各関節の角速度を入力とする関節形マニピュレータ
を制御するマニピュレータ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manipulator control device for controlling a joint type manipulator which has a camera at its hand and receives the angular velocity of each joint as an input.

【0002】[0002]

【従来の技術】関節形マニピュレータは、一般に人間の
腕と似た形を有しており、その各関節にはアクチュエー
タ、角度センサ等が備えられている。また、視覚系につ
いては、上記の頭部に相当する部位に設けられる場合
と、マニピュレータの手先に設けられる場合とに大別さ
れる。以下、従来のマニピュレータ装置の構成を図3及
び図4により説明する。
2. Description of the Related Art A joint type manipulator generally has a shape similar to that of a human arm, and each joint has an actuator, an angle sensor and the like. Further, the visual system is roughly classified into a case where it is provided in a portion corresponding to the above-mentioned head and a case where it is provided in the hand of the manipulator. The configuration of the conventional manipulator device will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.

【0003】図3は視覚系17を関節形マニピュレータ
1の動作とは独立した位置、例えば関節形マニピュレー
タ1を人間の腕とした場合に人間の頭部に相当する位置
に備えた場合のマニピュレータ及びその制御回路の構成
を示すものである。
FIG. 3 shows a manipulator in which the visual system 17 is provided at a position independent of the operation of the articulated manipulator 1, for example, when the articulated manipulator 1 is a human arm and a position corresponding to a human head. The structure of the control circuit is shown.

【0004】同図で、関節形マニピュレータ1は各関節
位置にアクチュエータ2,3,4及び角度検出センサ
5,6,7を有する。このような構成の関節形マニピュ
レータ1自身や作業対象物の位置姿勢、寸法、形状、作
業手順等のモデルをモデル記憶部15が記憶しており、
このモデル記憶部15の記憶したモデルに基づいて、マ
ニピュレータ動作指令部9が関節形マニピュレータ1へ
の動作指令Xrを算出し、絶対位置姿勢偏差算出部12
へ送出する一方、モデル上の対象物との相対位置姿勢を
相対位置姿勢偏差算出部13へ送出する。
In the figure, the articulated manipulator 1 has actuators 2, 3, 4 and angle detection sensors 5, 6, 7 at each joint position. The model storage unit 15 stores models such as the position / orientation, dimensions, shape, and work procedure of the articulated manipulator 1 itself and the work target having such a configuration.
Based on the model stored in the model storage unit 15, the manipulator operation command unit 9 calculates the operation command Xr to the joint type manipulator 1, and the absolute position / orientation deviation calculation unit 12
On the other hand, the relative position and orientation with respect to the object on the model is sent to the relative position and orientation deviation calculation unit 13.

【0005】絶対位置姿勢偏差算出部12は減算回路に
より構成されるもので、マニピュレータ動作指令部9か
らの動作指令Xrを基に、上記角度検出センサ5,6,
7で得られる各検知信号θを集めて実絶対位置姿勢を算
出する実絶対位置姿勢算出部11からの実絶対位置姿勢
Xを減算してその偏差ΔXを各関節角速度指令部10に
与える。
The absolute position / orientation deviation calculation unit 12 is composed of a subtraction circuit, and based on the operation command Xr from the manipulator operation command unit 9, the angle detection sensors 5, 6, 6 are described.
The actual absolute position / orientation X from the actual absolute position / orientation calculating unit 11 that collects the respective detection signals θ obtained in 7 to calculate the actual absolute position / orientation is subtracted, and the deviation ΔX is given to each joint angular velocity command unit 10.

【0006】各関節角速度指令部10は、絶対位置姿勢
偏差算出部12から与えられた誤差信号ΔXにより実際
に上記関節形マニピュレータ1のアクチュエータ2,
3,4をそれぞれ駆動する角速度指令を作成してこれを
出力する。
Each joint angular velocity command unit 10 actually uses the error signal ΔX provided from the absolute position / orientation deviation calculation unit 12 to actually drive the actuator 2 of the joint type manipulator 1.
An angular velocity command for driving each of 3 and 4 is created and output.

【0007】しかるに、関節形マニピュレータ1の各ア
クチュエータ2,3,4の動作状態は直接角度検出セン
サ5,6,7によって検出されるだけでなく、上記視覚
系17により撮像されるもので、視覚系17で得られた
画像は、相対位置姿勢偏差算出部13に入力されてカメ
ラ座標系の数値からマニピュレータ座標系の数値へと座
標変換処理された後、この相対位置姿勢偏差算出部13
でマニピュレータ動作指令部9からのモデル上の対象物
との相対位置姿勢との偏差が算出され、モデル修正部1
6へ送られる。
However, the operating states of the actuators 2, 3 and 4 of the articulated manipulator 1 are not only directly detected by the angle detection sensors 5, 6 and 7, but also imaged by the visual system 17 described above. The image obtained by the system 17 is input to the relative position / orientation deviation calculation unit 13 and subjected to coordinate conversion processing from the numerical value of the camera coordinate system to the numerical value of the manipulator coordinate system.
Then, the deviation from the relative position and orientation with respect to the object on the model from the manipulator operation command unit 9 is calculated, and the model correction unit 1
Sent to 6.

【0008】モデル修正部16は、相対位置姿勢偏差算
出部13からの偏差により、上記モデル記憶部15に記
憶されているモデルを更新記憶させるもので、このモデ
ル記憶部15の更新記憶を行なうことで実相対位置姿勢
とモデル相対位置姿勢とのキャリブレーション処理が実
行される。
The model correction unit 16 updates and stores the model stored in the model storage unit 15 according to the deviation from the relative position / orientation deviation calculation unit 13. The model storage unit 15 should be updated and stored. Then, the calibration process of the actual relative position and orientation and the model relative position and orientation is executed.

【0009】この視覚系17を用いたキャリブレーショ
ン処理は、通常、関節形マニピュレータ1による作業動
作前に、関節形マニピュレータ1をホームポジションの
姿勢として視覚系17の視野を妨害しないようにした状
態で実行されるもので、キャリブレーション処理終了後
にモデル記憶部15に更新記憶されたモデルによって実
際の作業動作が開始されるようになる。
The calibration process using the visual system 17 is usually performed before the work operation by the articulated manipulator 1 with the articulated manipulator 1 in the home position posture so as not to obstruct the visual field of the visual system 17. After the calibration process is completed, the model updated and stored in the model storage unit 15 starts the actual work operation.

【0010】また、図4は上記図3の視覚系17に代え
て、関節形マニピュレータ1の手先部位置に手先カメラ
8を設けたもので、その他の回路構成等についてはほぼ
上記図3に示した場合と同様であるので、同一部分には
同一符号を付してその説明は省略する。
Further, FIG. 4 is a diagram in which a hand camera 8 is provided at the hand position of the articulated manipulator 1 in place of the visual system 17 of FIG. 3, and other circuit configurations and the like are shown in FIG. Since it is the same as the case described above, the same portions are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0011】しかして、手先カメラ8で取得された画像
は、上記視覚系17の場合と違って、関節形マニピュレ
ータ1の位置や作業対象物の位置姿勢のキャリブレーシ
ョンには用いられないのが通常であり、最終的な位置決
めの補正や移動物体の追従に使用されるのが常である。
However, unlike the case of the visual system 17, the image acquired by the hand camera 8 is usually not used for the calibration of the position of the articulated manipulator 1 and the position and orientation of the work object. And is usually used for final positioning correction and tracking of moving objects.

【0012】まず、最終位置決め補正を行なう場合につ
いて述べると、モデル記憶部15に記憶されたモデルデ
ータを基にマニピュレータ動作指令部9が動作指令Xr
を出力する。
First, the case of performing the final positioning correction will be described. Based on the model data stored in the model storage unit 15, the manipulator operation command unit 9 causes the operation command Xr.
Is output.

【0013】このマニピュレータ動作指令部9の出力し
た動作指令Xrに対して、関節形マニピュレータ1の各
関節の角度検出センサ5,6,7の読取り値θから実絶
対位置姿勢算出部11が求めた現在の実絶対位置姿勢X
から偏差ΔXが絶対位置姿勢偏差算出部12で求められ
るもので、この求められた偏差ΔXと相対位置姿勢偏差
算出部13で得られる相対位置姿勢偏差のいずれかが切
換部14で切換選択されて各関節角速度指令部10に与
えられて、関節形マニピュレータ1の各関節のアクチュ
エータ2,3,4に対する角速度指令が出力されるよう
になる。
For the motion command Xr output from the manipulator motion command unit 9, the actual absolute position / orientation calculation unit 11 finds from the read values θ of the angle detection sensors 5, 6, 7 of each joint of the articulated manipulator 1. Current actual absolute position and posture X
The deviation ΔX is obtained from the absolute position / orientation deviation calculation unit 12 from this, and either the obtained deviation ΔX or the relative position / orientation deviation obtained by the relative position / orientation deviation calculation unit 13 is switched and selected by the switching unit 14. The angular velocity commands given to the respective joint angular velocity command units 10 are outputted to the actuators 2, 3, 4 of the respective joints of the articulated manipulator 1.

【0014】しかるに、手先カメラ8で得た画像を基に
最終位置決め補正を行なう際には、切換部14を図4に
示す如く相対位置姿勢偏差算出部13の出力する相対位
置姿勢偏差を切換選択して各関節角速度指令部10に供
するように接続制御すること達成される。
However, when the final positioning correction is performed based on the image obtained by the hand camera 8, the switching unit 14 switches and selects the relative position / orientation deviation output from the relative position / orientation deviation calculating unit 13 as shown in FIG. Then, the connection control is performed so that the joint angular velocity command unit 10 is provided with the joint angular velocity command unit 10.

【0015】また、手先カメラ8で得た画像を基に作業
対象物としての移動物体に追従する場合には、切換部1
4を図4に示した上述の相対位置姿勢偏差算出部13の
出力する相対位置姿勢偏差の側ではなく、絶対位置姿勢
偏差算出部12の出力する絶対位置姿勢偏差ΔXの側に
常に切換選択して接続しておくことにより実現できる。
これらいずれの場合においてもモデル記憶部15に記憶
されているモデルは更新されることなく、モデル修正部
16は用いない。
Further, when following a moving object as a work object based on the image obtained by the hand camera 8, the switching unit 1
4 is always switched and selected not to the relative position / posture deviation output side of the relative position / posture deviation calculation section 13 shown in FIG. 4 but to the absolute position / posture deviation ΔX side output from the absolute position / posture deviation calculation section 12. It can be realized by connecting by connecting.
In any of these cases, the model stored in the model storage unit 15 is not updated and the model correction unit 16 is not used.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上記図3に示した構成
にあっては、キャリブレーション用の視覚系17が関節
形マニピュレータ1の動作とは独立した位置にあったた
めに、その視野の邪魔とならないよう、関節形マニピュ
レータ1がホームポジションをとった状態でキャリブレ
ーション処理を行なうのが通常であった。
In the configuration shown in FIG. 3, since the visual system 17 for calibration is located at a position independent of the operation of the articulated manipulator 1, its visual field is obstructed. In order to prevent this from happening, it is usual to perform the calibration process with the articulated manipulator 1 in the home position.

【0017】したがって、複数の作業対象物に対して連
続した作業を実施しようとすると、各作業の間に1回ず
つキャリブレーション処理を行なうか、あるいは作業開
始前に各作業対象物の位置姿勢を予めキャリブレーショ
ン処理しておいてから作業を開始する必要があり、いず
れにおいても1つの作業を実施している間になにかの要
因で他の作業対象物の位置姿勢が移動してしまうと対処
できなくなってしまうという不具合がある。
Therefore, when it is attempted to carry out continuous work on a plurality of work objects, the calibration process is performed once during each work, or the position and orientation of each work object is determined before the work is started. It is necessary to start the work after performing the calibration process in advance, and in either case, it can be dealt with if the position and orientation of another work object moves due to some factor while performing one work. There is a problem that it disappears.

【0018】また、上記図4に示した如く最終位置決め
補正及び移動物体追従のために関節形マニピュレータ1
の手先にカメラ8を設けた構成の場合には、その補正、
追従情報が元来モデルに反映できない。したがって、絶
対位置姿勢偏差及び相対位置姿勢偏差の一方を切換選択
する切換部14によって絶対位置姿勢偏差側を切換選択
すると、関節形マニピュレータ1は当初の目標姿勢に戻
ってしまい、キャリブレーション処理後あるいは最終の
追従位置情報を完全に失うようになるため、繰返し作業
を行なうことが困難となってしまう。
Further, as shown in FIG. 4, the articulated manipulator 1 is used for final positioning correction and tracking of a moving object.
If the camera 8 is provided at the hand of the
Originally, the tracking information cannot be reflected in the model. Therefore, when the absolute position / orientation deviation side is switched and selected by the switching unit 14 that switches and selects one of the absolute position / orientation deviation and the relative position / orientation deviation, the joint-type manipulator 1 returns to the initial target attitude, and after the calibration process or Since the final follow-up position information is completely lost, it becomes difficult to perform the repetitive work.

【0019】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、複数の作業対象物
に対して連続した作業を実施する場合でもキャリブレー
ション処理に要する手間を大幅に簡略化し、且つ最終位
置決めの補正あるいは移動物体の追従を行なう場合にも
モデル更新を行なうことが可能なマニピュレータ制御装
置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to significantly reduce the time and effort required for the calibration process even when performing continuous work on a plurality of work objects. Another object of the present invention is to provide a manipulator control device that is simplified and that can update a model even when correcting final positioning or following a moving object.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
各関節の角速度を入力とする、手先位置にカメラを備え
た関節形マニピュレータの位置姿勢を示すモデルをその
作業に付随して記憶するモデル記憶手段と、このモデル
記憶手段に記憶されているモデルに従って上記マニピュ
レータへの手先目標位置姿勢を示す動作指令を出力する
動作指令手段と、上記マニピュレータの各関節の角度を
検出する角度検出手段と、この角度検出手段で得られる
各関節の角度検出値から上記マニピュレータ手先の現位
置姿勢を求める第1の算出手段と、この第1の算出手段
で得られたマニピュレータの手先現位置姿勢と上記動作
指令手段で出力された動作指令の手先目標位置姿勢との
絶対偏差を求める第2の算出手段と、この第2の算出手
段で得られた絶対偏差により上記マニピュレータに各関
節の角速度指令を送出する角速度指令手段と、上記マニ
ピュレータの手先位置に備えられたカメラで得られる画
像から対象物との相対位置姿勢を求め、この相対位置姿
勢と上記動作指令手段から出力される動作指令の手先目
標位置姿勢との相対偏差を算出する第3の算出手段と、
この第3の算出手段で得られる相対偏差及び上記第1の
算出手段で得られたマニピュレータの手先現位置姿勢に
基づいて上記モデル記憶手段に記憶されるマニピュレー
タの位置姿勢を示すモデルを修正するモデル手段とを備
えるようにしたものである。
According to the first aspect of the present invention,
According to the model storage means for storing the model indicating the position and orientation of the articulated manipulator equipped with the camera at the hand position as an input with the angular velocity of each joint, and the model stored in the model storage means The motion command means for outputting a motion command indicating the target hand position / posture to the manipulator, the angle detection means for detecting the angle of each joint of the manipulator, and the angle detection value of each joint obtained by this angle detection means First calculating means for obtaining the present position / orientation of the manipulator hand, absolute hand position / orientation of the manipulator obtained by the first calculating means, and hand target position / orientation of the action command output by the action commanding means The second calculating means for obtaining the deviation and the angular velocity command of each joint are given to the manipulator by the absolute deviation obtained by the second calculating means. The relative position and orientation with respect to the target object is obtained from the image obtained by the angular velocity commanding means and the camera provided at the hand position of the manipulator, and the hand target of the motion command output from this relative position and orientation and the motion commanding means. Third calculating means for calculating a relative deviation from the position and orientation;
A model for correcting the model indicating the position and orientation of the manipulator stored in the model storage means based on the relative deviation obtained by the third calculating means and the current hand position and orientation of the manipulator obtained by the first calculating means. And means.

【0021】このような構成とすれば、マニピュレータ
の手先位置に備えられたカメラはその視野がマニピュレ
ータ自体によって妨害されることがないため、マニピュ
レータの動作開始時あるいは動作途中でも、該カメラで
得られる画像から上記第3の算出手段で求められた相対
偏差により上記モデル修正手段が上記モデル記憶手段に
記憶されるモデルを修正することでキャリブレーション
処理を実行することができる。
With such a configuration, since the field of view of the camera provided at the hand position of the manipulator is not obstructed by the manipulator itself, it can be obtained by the camera even at the start or during the operation of the manipulator. The calibration process can be executed by correcting the model stored in the model storage unit by the model correction unit based on the relative deviation obtained from the image by the third calculation unit.

【0022】請求項2記載の発明は、上記請求項1記載
の発明において、上記第2の算出手段で得られた絶対偏
差及び上記第3の算出手段で得られる相対偏差のいずれ
か一方を切換選択して上記角速度指令手段に供する切換
手段をさらに備えるようにしたものである。
According to a second aspect of the invention, in the invention of the first aspect, one of the absolute deviation obtained by the second calculating means and the relative deviation obtained by the third calculating means is switched. A switching means for selecting and supplying the angular velocity command means is further provided.

【0023】このような構成とすれば、上記切換手段で
上記第3の算出手段で得られる相対偏差を切換選択して
上記角速度指令手段に供することで、カメラで得られた
画像から上記第3の算出手段で求められた相対偏差をモ
デルに反映することで最終的な作業対象物の位置姿勢を
記憶しておくことが可能となり、最終位置決め補正ある
いは移動物体の追従を実現することができる。
With such a configuration, the switching means selects and switches the relative deviation obtained by the third calculating means and supplies the relative deviation to the angular velocity commanding means, so that the third image is obtained from the image obtained by the camera. It is possible to store the final position and orientation of the work object by reflecting the relative deviation obtained by the calculation means in the model, and it is possible to realize the final positioning correction or the tracking of the moving object.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の一形態を説明する。図1は上記図3の視覚系17に代
えて、関節形マニピュレータ1の手先部位置に手先カメ
ラ8を設けたもので、その他の回路構成等についてはほ
ぼ上記図3に示した場合と同様であるので、同一部分に
は同一符号を付してその説明は省略する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram in which, instead of the visual system 17 of FIG. 3, a hand camera 8 is provided at the hand position of the articulated manipulator 1, and other circuit configurations are almost the same as those shown in FIG. Therefore, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0025】しかして、手先カメラ8で得られる画像は
相対位置姿勢偏差算出部13に入力されてカメラ座標系
の数値からマニピュレータ座標系の数値へと座標変換処
理された後、この相対位置姿勢偏差算出部13でマニピ
ュレータ動作指令部9からのモデル上の対象物との相対
位置姿勢との偏差が算出され、モデル修正部16へ送ら
れる。
Thus, the image obtained by the hand camera 8 is input to the relative position / orientation deviation calculating unit 13 and subjected to coordinate conversion processing from the numerical value of the camera coordinate system to the numerical value of the manipulator coordinate system. The calculation unit 13 calculates the deviation from the relative position and orientation of the object on the model from the manipulator operation command unit 9, and sends the deviation to the model correction unit 16.

【0026】このモデル修正部16にはまた、関節形マ
ニピュレータ1の角度検出センサ5,6,7で得られる
各検知信号θを集めて実絶対位置姿勢を算出する実絶対
位置姿勢算出部11からの実絶対位置姿勢Xが入力され
ている。
The model correction unit 16 also receives from the real absolute position / orientation calculation unit 11 which collects the respective detection signals θ obtained by the angle detection sensors 5, 6, 7 of the articulated manipulator 1 to calculate the real absolute position / orientation. The actual absolute position / orientation X of is input.

【0027】モデル修正部16はこれら入力によって上
記モデル記憶部15に記憶されているモデルを更新記憶
させるもので、このモデル記憶部15の更新記憶を行な
うことで実絶対位置姿勢及び実相対位置姿勢とモデル相
対位置姿勢とのキャリブレーション処理が実行される。
The model correction unit 16 updates and stores the model stored in the model storage unit 15 according to these inputs. By updating and storing the model storage unit 15, the actual absolute position / orientation and the actual relative position / orientation are obtained. And the model relative position and orientation are calibrated.

【0028】上記のような構成にあっては、手先カメラ
8を関節形マニピュレータ1の手先部位置に備え、手先
カメラ8で得られる画像の視野がマニピュレータ自体に
よって妨害されることがないため、関節形マニピュレー
タ1がホームポジションにない作業開始時あるいは作業
途中であっても、該カメラで得られる画像から上記相対
位置姿勢偏差算出部13で求められた相対偏差により上
記モデル修正部16が上記モデル記憶部15に記憶され
るモデルを修正することでキャリブレーション処理を実
行することができる。
In the above-described structure, the hand camera 8 is provided at the hand position of the articulated manipulator 1, and the visual field of the image obtained by the hand camera 8 is not obstructed by the manipulator itself. Even when the manipulator 1 is not in the home position and the work is started or during the work, the model correction unit 16 stores the model in accordance with the relative deviation obtained by the relative position / orientation deviation calculation unit 13 from the image obtained by the camera. The calibration process can be executed by modifying the model stored in the unit 15.

【0029】したがって、複数の作業対象物に対して連
続した作業を実施する場合でも、関節形マニピュレータ
1を一々ホームポジションまで戻すことなくキャリブレ
ーション処理を行なうことができ、キャリブレーション
に要する手間を大幅に簡略化することが可能であると共
に、複数の作業対象物の位置姿勢を一括してキャリブレ
ーション処理した後に思いもかけず作業対象物が動いて
対処できなくなってしまうという事態を避けることがで
きる。
Therefore, even when continuous work is performed on a plurality of work objects, the calibration process can be performed without returning the articulated manipulator 1 to the home position one by one, and the labor required for the calibration is greatly increased. It is possible to simplify, and it is possible to avoid the situation where the work objects unexpectedly move and become unable to cope after the position and orientation of the plurality of work objects are collectively calibrated. .

【0030】また、図2は上記図1の構成に加えて、絶
対位置姿勢偏差算出部12が出力する絶対位置姿勢偏差
ΔXと上記相対位置姿勢偏差算出部13が出力する相対
位置姿勢偏差とのいずれか一方を切換選択して上記各関
節角速度指令部10に供する、上記図4に示したものと
同様の切換部14を設ける。この切換部14は図2中で
は相対位置姿勢偏差算出部13の側に接続されている。
In addition to the configuration of FIG. 1, FIG. 2 shows the absolute position / posture deviation ΔX output by the absolute position / posture deviation calculator 12 and the relative position / posture deviation output by the relative position / posture deviation calculator 13. A switching unit 14 similar to that shown in FIG. 4 is provided, which switches and selects one of them and supplies it to each of the joint angular velocity command units 10. This switching unit 14 is connected to the relative position / orientation deviation calculating unit 13 side in FIG.

【0031】上記のような構成にあっては、最終位置決
め補正、あるいは移動物体の追従を行なう場合に、切換
部14を図2に示す如く相対位置姿勢偏差算出部13の
側に接続し、相対位置姿勢偏差算出部13から出力され
る相対位置姿勢偏差を切換選択させて各関節角速度指令
部10に供するものとする。
In the above-described structure, when the final positioning correction or the tracking of the moving object is performed, the switching unit 14 is connected to the relative position / orientation deviation calculating unit 13 side as shown in FIG. It is assumed that the relative position / orientation deviation output from the position / orientation deviation calculation unit 13 is switched and selected and supplied to each joint angular velocity command unit 10.

【0032】このとき、相対位置姿勢偏差算出部13の
出力する相対位置姿勢偏差はモデル修正部16にも送出
され、モデル記憶部15に記憶されるモデルの更新に使
用される。これによって、最終位置決めの補正、並びに
移動物体追従を行なった後の作業対象物の実位置姿勢が
モデル記憶部15に記憶される。
At this time, the relative position / orientation deviation output from the relative position / orientation deviation calculation unit 13 is also sent to the model correction unit 16 and used for updating the model stored in the model storage unit 15. As a result, the actual position and orientation of the work target after the correction of the final positioning and the tracking of the moving object are stored in the model storage unit 15.

【0033】このように、最終位置決めの補正、並びに
移動物体追従を行なった後の実際の作業対象物の位置姿
勢をモデル記憶部15に記憶させておくことで、他の作
業を実施してから再びアクセスを行なう必要が生じた場
合でも、容易に位置制御のみで対処することが可能とな
り、また同一の繰返し作業にも適した、キャリブレーシ
ョン処理に要する手間を大幅に軽減可能なものとなる。
In this way, by storing the actual position and orientation of the work object after the correction of the final positioning and the tracking of the moving object in the model storage unit 15, after performing other work. Even if it becomes necessary to access again, it is possible to easily deal with it only by position control, and it is possible to significantly reduce the time and effort required for the calibration process, which is suitable for the same repetitive work.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上に述べた如く本発明によれば、複数
の作業対象物に対して連続した作業を実施する場合でも
キャリブレーション処理に要する手間を大幅に簡略化
し、且つ最終位置決めの補正あるいは移動物体の追従を
行なう場合にもモデル更新を行なうことが可能なマニピ
ュレータ制御装置を提供することがで切る。
As described above, according to the present invention, even when performing a continuous work on a plurality of work objects, the labor required for the calibration process is greatly simplified, and the final positioning correction or It is possible to provide a manipulator control device capable of updating a model even when following a moving object.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の一形態に係る回路構成を例示す
るブロック図。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a circuit configuration according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態に係る他の回路構成を例示するブ
ロック図。
FIG. 2 is a block diagram illustrating another circuit configuration according to the same embodiment.

【図3】従来のマニピュレータ制御装置の回路構成を例
示するブロック図。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a conventional manipulator control device.

【図4】従来のマニピュレータ制御装置の回路構成を例
示するブロック図。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a circuit configuration of a conventional manipulator control device.

【符号の説明】 1…関節形マニピュレータ 2,3,4…アクチュエータ 5,6,7…角度検出センサ 8…手先カメラ 9…マニピュレータ動作指令部 10…各関節角速度指令部 11…実絶対位置姿勢算出部 12…絶対位置姿勢偏差算出部 13…相対位置姿勢偏差算出部 14…切換部 15…モデル記憶部 16…モデル修正部 17…視覚系 X…実絶対位置姿勢 Xr…動作指令 ΔX…偏差[Explanation of Codes] 1 ... Joint type manipulator 2, 3, 4 ... Actuator 5, 6, 7 ... Angle detection sensor 8 ... Hand camera 9 ... Manipulator operation command section 10 ... Joint angular velocity command section 11 ... Real absolute position / orientation calculation Part 12 ... Absolute position / orientation deviation calculation unit 13 ... Relative position / orientation deviation calculation unit 14 ... Switching unit 15 ... Model storage unit 16 ... Model correction unit 17 ... Visual system X ... Real absolute position / orientation Xr ... Motion command ΔX ... Deviation

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各関節の角速度を入力とする、手先位置
にカメラを備えた関節形マニピュレータの位置姿勢を示
すモデルをその作業に付随して記憶するモデル記憶手段
と、 このモデル記憶手段に記憶されているモデルに従って上
記マニピュレータへの手先目標位置姿勢を示す動作指令
を出力する動作指令手段と、 上記マニピュレータの各関節の角度を検出する角度検出
手段と、 この角度検出手段で得られる各関節の角度検出値から上
記マニピュレータ手先の現位置姿勢を求める第1の算出
手段と、 この第1の算出手段で得られたマニピュレータの手先現
位置姿勢と上記動作指令手段で出力された動作指令の手
先目標位置姿勢との絶対偏差を求める第2の算出手段
と、 この第2の算出手段で得られた絶対偏差により上記マニ
ピュレータに各関節の角速度指令を送出する角速度指令
手段と、 上記マニピュレータの手先位置に備えられたカメラで得
られる画像から対象物との相対位置姿勢を求め、この相
対位置姿勢と上記動作指令手段から出力される動作指令
の手先目標位置姿勢との相対偏差を算出する第3の算出
手段と、 この第3の算出手段で得られる相対偏差及び上記第1の
算出手段で得られたマニピュレータの手先現位置姿勢に
基づいて上記モデル記憶手段に記憶されるマニピュレー
タの位置姿勢を示すモデルを修正するモデル手段とを具
備したことを特徴とするマニピュレータ制御装置。
1. A model storage unit for storing a model indicating the position and orientation of a joint type manipulator having a camera at a hand position as an input, the angular velocity of each joint being input, and the model storage unit. According to the model described above, a motion command means for outputting a motion command indicating the target hand position / posture to the manipulator, an angle detection means for detecting the angle of each joint of the manipulator, and an angle detection means for each joint obtained by this angle detection means. First calculation means for obtaining the current position / orientation of the manipulator hand from the detected angle value, and the hand current position / orientation of the manipulator obtained by the first calculation means and the hand target of the motion command output by the motion command means. Second calculating means for obtaining an absolute deviation from the position and orientation, and each of the functions of the manipulator by the absolute deviation obtained by the second calculating means. The angular velocity command means for sending the angular velocity command and the relative position and orientation with respect to the object are obtained from the image obtained by the camera provided at the hand position of the manipulator, and the relative position and orientation and the operation output from the operation commanding means. Based on the third calculation means for calculating the relative deviation of the command from the target hand position / posture, the relative deviation obtained by the third calculation means, and the current hand position / posture of the manipulator obtained by the first calculation means. And a model means for modifying a model indicating the position and orientation of the manipulator stored in the model storage means.
【請求項2】 上記第2の算出手段で得られた絶対偏差
及び上記第3の算出手段で得られる相対偏差のいずれか
一方を切換選択して上記角速度指令手段に供する切換手
段をさらに具備したことを特徴とする請求項1記載のマ
ニピュレータ制御装置。
2. A switching means for switching and selecting one of the absolute deviation obtained by the second calculating means and the relative deviation obtained by the third calculating means and providing it to the angular velocity commanding means. The manipulator control device according to claim 1, wherein
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100482562B1 (en) * 2002-06-26 2005-04-14 현대자동차주식회사 Calibration method for robot
KR100587572B1 (en) * 2004-10-15 2006-06-08 삼성전자주식회사 System and method for extracting corner point in space using pixel information on camera, robot including the system
EP2545421A1 (en) * 2010-03-10 2013-01-16 Robotic Drilling Systems AS Method and device for securing operation of automatic or autonomous equipment
CN106029308A (en) * 2014-02-28 2016-10-12 索尼公司 Robot arm apparatus, calibration method, and program
CN111482961A (en) * 2020-03-31 2020-08-04 广州富港万嘉智能科技有限公司 Positioning control method for movement of manipulator, computer-readable storage medium, and device with manipulator
WO2022045320A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-03 川崎重工業株式会社 Simulation apparatus and simulation system
CN114523478A (en) * 2022-04-24 2022-05-24 季华实验室 Method for obtaining compensation model of mechanical arm structure parameters and compensation method
WO2022241756A1 (en) * 2021-05-21 2022-11-24 深圳市大疆创新科技有限公司 Gimbal control method and robotic arm

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100482562B1 (en) * 2002-06-26 2005-04-14 현대자동차주식회사 Calibration method for robot
KR100587572B1 (en) * 2004-10-15 2006-06-08 삼성전자주식회사 System and method for extracting corner point in space using pixel information on camera, robot including the system
EP2545421A1 (en) * 2010-03-10 2013-01-16 Robotic Drilling Systems AS Method and device for securing operation of automatic or autonomous equipment
EP2545421A4 (en) * 2010-03-10 2014-01-01 Robotic Drilling Systems As Method and device for securing operation of automatic or autonomous equipment
CN106029308A (en) * 2014-02-28 2016-10-12 索尼公司 Robot arm apparatus, calibration method, and program
JPWO2015129473A1 (en) * 2014-02-28 2017-03-30 ソニー株式会社 Robot arm device, calibration method and program
CN111482961A (en) * 2020-03-31 2020-08-04 广州富港万嘉智能科技有限公司 Positioning control method for movement of manipulator, computer-readable storage medium, and device with manipulator
WO2022045320A1 (en) * 2020-08-28 2022-03-03 川崎重工業株式会社 Simulation apparatus and simulation system
WO2022241756A1 (en) * 2021-05-21 2022-11-24 深圳市大疆创新科技有限公司 Gimbal control method and robotic arm
CN114523478A (en) * 2022-04-24 2022-05-24 季华实验室 Method for obtaining compensation model of mechanical arm structure parameters and compensation method
CN114523478B (en) * 2022-04-24 2022-06-28 季华实验室 Method for obtaining compensation model of mechanical arm structure parameters and compensation method

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