JPS62157791A - ロボツトのグリツパ中心割り出し方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、部品の組立やハンドリングに用いられるハン
ドアイシステム（Ｈａｎｄ−Ｅｙｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の
ロボットのグリッパの中心を正確に割り出すアルゴリズ
ムに関する。

〔従来の技術〕

ハンドアイシステムは、外界に作用を及ぼす操作機能（
ハンド）と、触覚、視覚など外界からの情報を収集分析
する感覚機能（アイ）を組み合わせたシステムで、マニ
ピユレータだけでは行い得ない高度で複雑な作業を遂行
させることのできるシステムである。この視覚の機能を
有するのがビジョンシステムであり、ビジョンで見えた
物体の重心位置や物体の方向を即座に計算して、ロボッ
ト座標系に変換する。つまり、あらかじめロボットとビ
ジョンの座標系を関連づける計算敷は求められていて、
その計算敷に基づいて物体の重心位置や方向を計算する
ものである。

ビジョンシステムとロボットを組み合わせるとき、ロボ
ットの手首の中心位置、すなわちグリ、７バの中心位置
を正確に割り出すことが必要になる。

しかしながら、従来においては、ロボットのグリッパの
中心を正確に割り出す技術はなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の方法によると、必ず人間の熟練度を必要とし、再
現性に乏しい方法しかなかった。

例えば、円板をグリッパの中心につかませるためには、
人の視覚と手作業によって中心にっがむようにしていた
。

またジグとなる円板に種々の工作を施し、人の視力を補
う方法もあったが、いずれの場合も！！！練度や再現性
の点で根本的な問題解決とはなっていなかった。

本発明は、人の介在を無くし、ロボットだけでグリッパ
の中心に物をつかもうとする方法を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的の達成のため、本発明は、次に説明する手段を
採る。

グリッパの中心を見つけるためには、ロボットに視覚セ
ンサ取り付けた、いわゆるハンドアイシステムにおいて
行われる。

アイ　（Ｅｙｅ）に当たるビジョンには、ｃｃＤカメラ
からの情報を処理する能力があり、物体の重心と重心座
標を計算できることが必要である。ロボットのグリッパ
に持たせるジグとして、円板を用意する。この円板は、
グリッパで確実につかむことができるようにする。ロボ
ットとビジョンの位置関係は、ビジョン視野が、ロボッ
トの動作範囲内にあるようにする。

以上の準備のもとに、 ｆｉｌ　　ロボットのグリッパに円板の中心付近を確実
につかませる。

（２）　　ビジョンの視野内にあらかじめ教えられてい
る点があり、そこへ円板をティーチングで移動させ、グ
リッパを開いておく。

（３）　　ビジョンに計測させ、円板の重心位置座標を
計測する。

（４）　　再び（２）と逆のモーションで円板をつかみ
上げ（５）　　手首を１８０６回転させる。

（６１１２１の方法で円板を再び同一場所に置く。

＋７１　　＋３１の方法で計測する。

＋８１　　（３１と（７）で計測した円板の重心位置座
標の中点をグリッパの中心座標であるとする。

〔作用〕

次に、本発明を図面に示す説明図を参照して具体的に説
明する。第１図はロボットによって２回置かれた円板の
状態を重ねて描いたものである。

同図において、円板を１回目に置いた状態をＡｌとし、
手首を１８０”回転させて２回目に置いた状態をＡ２と
する。そして、それぞれの状態での円板の重心位置Ｐ１
及びＰ２の座標をそれぞれ（ｘ＋、？＋）、　　（ｘ２
＋　ｙｚ）とすると、グリッパの中心位置Ｃの座標は、
それぞれ次のように表される。

Ｃ”　（ｘ＋　＋ｘｇ）／２．　　（ｙ＋　　＋ｙｚ）
／２このようにしてグリッパの中心位置を正確に計算す
ることができる。

また、診断手法として長時間ロボットを動かしているこ
とによって起きる微小な位置ずれを自己診断するように
一定時間間隔で手首中心の補正を行ってやることも可能
である。

この場合、人の介在がなく、正確に行われることが重要
である。

精度については、本発明を適用した場合、１５１四方の
視野による計測で、数十μｍの誤差しかないことが、確
かめられている。

もしこれが、人の手による別の方法で行うとすれば、１
００μｍ以下に精度を上げるために多くの労力を必要と
するであろう。

しかも、繰り返し精度を保つことのできるような再現性
はない。

本発明によれば、人の労力を一切必要とせず、即座にグ
リッパの中心を正確に見つけ出すことができる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明によれば、下記の効果を奏する。

（１）　　ビジョンシステムによる計算と、グリッパの
反転動作とにより、ロボットのグリッパ中心を正確に知
ることができ、これによりロボットによる組立、ハンド
リングを人為的誤差を含まずに行える。

（２）人の介在を必要としなくなったので、自動スター
ト、自動運転が可能となる。

（３）すべてのロボットに対して適応が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はロボットによって２回置かれた円板の状態を重
ねて表した説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次のステップよりなるロボットのグリッパ中心割り
   出し方式。 （１）ロボットのグリッパに、円板の中心付近を確実に
   つかませる。 （２）ビジョンの視野内のあらかじめ教えられている点
   に、上記円板をティーチングで移動させ、グリッパを開
   いて円板を置く。 （３）ビジョンシステムに、円板の重心位置座標を計測
   させる。 （４）グリッパによって円板をつかみ上げる。 （５）グリッパの手首を１８０°回転させる。 （６）上記（２）と同様の方法で円板を再び同一場所に
   置く。 （７）上記（３）と同様の方法で計測する。 （８）上記（３）と（７）で計測した円板の重心位置座
   標の中点をグリッパの中心座標とする。