JPS6249521A

JPS6249521A - 自走ロボツトの教示位置修正方式

Info

Publication number: JPS6249521A
Application number: JP60188438A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Toyoda; 豊田　賢一; Tsuneo Kawagoe; 川越　常生; Hitotsugu Ozaki; 小崎　仁嗣
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1985-08-29
Filing date: 1985-08-29
Publication date: 1987-03-04

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、走行路面に敷設した誘導線に沿って自走する
ことができる無人搬送者と腕ロボットからなる自走ロボ
ットの教示位置修正方式に関する。

従来の技術加工セル９組立セル等のＣＮＣ設備群を備えた無人工場
においては、ＣＮＣ設備群と加工前あるいは加工後のワ
ークの保管を行う自動倉庫との間でワークの運搬及び受
渡し、その他の作業を自動的に行う必要がある。そこで
、近来、ＣＮＣ設備間及びＣＮＣ設備と自動倉庫との間
のワークの運搬及び受渡し等の作業を制御プログラムに
従って行うことができる自走ロボットが開発された。一
般に、自走ロボットは無人搬送車（以下ＡＧＶという）
と、該ＡＧＶ上に設置された腕ロボットと、ＡＧＶに設
けられてＡＧＶの運行及び前記腕ロボットの動作を制御
する制御装置とを備えている。

ＡＧＶは無人工場内の走行路面に敷設された誘導線から
のずれを修正しつつ誘導線に沿って自走することができ
る。

腕ロボットは先端にロボットハンド等の作業用アタッチ
メントを有しており、ＣＮＣ設備及び自動倉庫に対して
ワークの受渡しを行うことができる。また、必要により
ワークのぼり取り、洗浄等のような各種の作業を行うこ
とができる。

発明が解決しようとする問題点本発明は、自走ロボットの位置決め位置の誤差を検出し
、ロボットが行う仕事対象位置すなわち教示位置を修正
し、正確な仕事対象位置を求めることができるようにす
ることにある。

問題点を解決するための手段本発明は、自走ロボットに視覚センサを設けて該視覚セ
ンサにより位置決め位置を検出して教示位置を修正する
ようにすることにより、上記問題点を解決した。

作　　用視覚センサによって、位置決め用のマークまたは仕事位
置のワークを検出して教示された該マークやワークの形
状と視覚センサで検出したデータを比較して位置のずれ
を検出し、そのずれ分を補正した教示位置を修正する。

実施例第１図、第２図は、本発明の一実施例を示すものである
。無人工場内には誘導線としてのワイヤガイド１１が敷
設されている。このワイヤガイド１１には電ｇ（図示せ
ず）からの低周波電流が流れており、従って、走行経路
上の近傍には破線で示される誘導磁界１１１）が発生し
ている。ワイヤガイド１１は適所に位置情報等の運行指
示情報を自走ロボット２０に与えるための指示ポイント
１１ａを有している。該指示ポイント１１ａは、ＦＭデ
ジタル無線で発振する発振器で、図に示されている指示
ポイント１１ａはステーションユニットＳ１の近傍でＡ
ＧＶ２１を停止させるための情報を与えるためのもので
ある。

、自走ロボット２０はＡＧＶ２１を備えており、ＡＧＶ
２１にはＡＧＶ２１の運行制御のための車体コントロー
ラ２２と、腕ロボット２３と、該腕ロボット２３の動作
制御のためのロボットコントローラ２４と、ＡＧＶ２１
の走行中にＡＧＶ２１及び腕ロボット２３の電源となる
バッテリ２５とが設けられている。ＡＧＶ２１は左右に
一対の走行駆動輪２６．２７を１えている。駆動輪２６
゜２７はそれぞれブレーキ装置２８．２９及びＡＣサー
ボモータ３０．３１に連結されている。駆動輪２６．２
７の前後にはそれぞれキャスタ３２が設けられている。

ＡＧＶ２１の前後部にはワイヤガイド１１からの誘導磁
界１１ｂ及び指示ポイント１１ａからの情報を検出する
ｌ＝めのコイルセンサ３３が設けられている。

車体コントローラ２２はプログラムに従って駆動輪２６
，２７の正転、逆転等の指令信号及び高速、中速、低速
等の速度指令信号を駆動輪２６゜２７に接続されたサー
ボアンプ３４．３５に与える。また、ＡＧＶ２１の走行
進路がワイヤガイド１１からずれた場合にはコイルセン
サ３３のそれぞれの誘導電流の値に差が生じる。この差
を差動増幅器３７において増幅することにより、走行中
のＡＧＶ２１の偏位量が検出されることになる。

すなわち、コイルセンサ３３はＡＧＶ２１の偏位を修正
するための制御に利用されるものであり、差動増幅器３
７の出力は車体コントローラ２２に入力され、車体コン
トローラ２２は進路の晦正に必要な速度修正信号をサー
ボアンプ３４．３５に与える。コイルセンサ３３がＡＧ
Ｖ２１の停止位置を指示ポイントにより検出すると、車
体コントローラ２２はコイルセンサ３３から入力した信
号に応じてサーボモータ３０．３１を停止させると共に
ブレーキ装置２８．２９を作動させて駆動輪２６．２７
を停止させる。次いで、センタリング装置３６に信号を
送ってセンタリング装置３６を走行路面上に設けられた
位置決め突起１２に係合させる。

ＡＧＶ２１のＣンタリング動作が完了すると、車体コン
トローラ２２はＡＧＶ２１に設けられている可動コネク
タ４７に信号を送り、該可動コネクタ４７をステーショ
ンユニットＳＴに設けられているコネクタ１３に接合さ
せる。両コネクタ４７．１３の接続によ゛す、ＡＧＶ２
１とステーションユニットＳＴとの間で各信号ケーブル
が相互に接続される。また、ＡＧＶ２１及び腕ロボット
２３への電力の供給等がコネクタ１３．４７を通じて行
われる。さらに、必要な場合には、ＡＧＶ２１に搭載さ
れているバッテリ２５の充電作業がコネクタ１２．４７
を通じて行われる。

第１図を参照すると、ＡＧＶ２ｉ上の腕ロボット２３は
ＡＧＶ２１上に固定されたベース３８を備えている。ベ
ース３８には旋回ボデー３９が該ベース３８の設置面に
垂直な軸線の周りに回動可能に設けられている。旋回ボ
デー３９には上腕４０が該旋回ボデー３９の旋回軸に直
交する軸線の周りに回動可能に設けられている。上腕４
０には前！！４１が該上腕４０の回動軸と平行な軸線の
周りに回動可能に設けられている。前前腕４１の先端に
は手首機構４２を介してロボットハンド４３が取付けら
れている。これら、腕ロボット２３の各部はロボットコ
ントローラ２４からの指令によってプログラムに従って
作動する。なお、手首機構４２には他の作業用アタッチ
メントを取付けることもできる。

ＡＧＶ２１上には複数個のワークＷを整列状態で位置決
め貯蔵する貯蔵部４４が設けられている。

ここでは、ワーク貯蔵部４４は上下方向に延びる複数本
の支持バー４５を備えている。ワークＷは支持バー４５
に挿通されてＡＧＶ２１上に１層され、ロボットコント
ローラ２４からの信号により駆動する視覚センサコント
ローラ５４が設けられており、該視覚センサコントロー
ラ５４はワークＷや位置決め用のマークを記憶しておく
ことができ、腕ロボット２３により必要なワークＷをワ
ーク貯蔵部４４から取出したり取入れたりすることがで
きる。そして、ロボットハンド４３に設けられた２次元
の視覚センサ４６を該視覚センサコントローラ５４が制
御している。該視覚センサコントローラ５４及び視覚セ
ンサ４６は、位置決め用のマークまたはワークＷの形状
番教示し、メモリに記憶しており、ロボットコントロー
ラ２／ｌからの信号を受けて視覚センサ４６が駆動し、
マークやワークＷ等の画像データを取込み、これをＡ／
Ｄ変換して一画面の画像データを例えば縦２５６゜横２
５６個の微小領域の画素に分割し各画素の明かるさをあ
る設定されたしきい値と比較し、ｒＯＪ、「１」の２値
データに変換して画像データを特定し、教示されたデー
タと比較しマークやワークＷの識別を行い、選択した正
しい画像データであれば該画像データの図心位置（ｘ　
、　ｙ　）を求め、ロボットコントローラ２４に該図心
位置（ｘ　、　ｙ　）を出力する。なお、この視覚セン
サ４６．視覚センサコントローラ５４の処理は視覚セン
サとしての公知の処理である。

以上のように構成された自走ロボット２０の位置決め方
式について第３図を参照しながら述べる。

まず、車体コントローラ２２はプログラムに従ってワイ
ヤガイド１１にガイドされながらＡＧＶ２１を指令位置
まで走行させ、コイルセンサ３３が指令位置の指示ポイ
ント１１ａを検出すると、サーボモータ３０．３１の駆
動を停止させると共にブレーキ装置２８．２９を駆動さ
せＡＧＶ２１を停止させる（ステップ８１）。次に、セ
ンタリング装置３６を走行路面上に設けられた位置決め
突起１２に係合させ、ＡＧＶ２１すなわち自走ロボット
２０を位置決めする（ステップ３２）。次に、可動コネ
クタ４７をステーションユニットＳＴに設けられたコネ
クタ１３に接合させる（ステップ８３）。接続されると
腕ロボット２３．視覚センサ４６に電源が供給され、腕
ロボット２３゜視覚センサ４６は稼動可能状態となる（
ステップ８４）。そこで、ロボットコントローラ２４は
機械の座標系とソフトウェアの座標系を合せるすなわち
キャリブレーションを行い（ステップ３５）、腕４０．
４１を駆動し教示位置まで近づき、視覚センサコントロ
ーラ５４に位置補正要求信号を出力する（ステップ８６
．８７）。視覚センサコントローラ５４は位置補正要求
信号を受けると視覚センサ４６より画像の取込みを行い
（ステップＳ８）、すでに記憶している教示データを比
較しくステップ＄９）、図心位置を求めて該図心位置を
ロボットコントローラ２２に出力する（ステップ８１０
）。ロボットコントローラ２２は上記図心位置データよ
り教示された位置を修正しくステップ５１１）、腕４０
．４１を該修正した位置へ移動させ（ステップＳ１２）
　、ロボットハンド４３を駆動しワークＷを掴んだり、
掴ノυだワークＷを取外す（ステップ５１３）。

なお、上記実施例では、視覚センサ４６をロボットハン
ド４３に固着したが、マークを読取って位置決めする場
合にあっては、必ずしも視覚センサ４６をロボットハン
ド４３に設ける必要がなく、自走ロボット２０のマーク
を検出しやすい場所に設けてもよい。また、ＡＧＶ２１
の誘導方式として他の誘導方式、例えばバーコードを利
用した視覚センによる誘導方式を用いてもよい。ざらに
、指示ポイント１１ａに複数の永久磁石を走行経路内に
埋設しこれらの永久磁石の存在、非存在によりコード化
してこれをリードスイッチ等で検出し、ＡＧＶ２１の停
止位置を検出するようにしてもよい。

発明の効果本発明は、自走ロボットに視覚センサを取付けたから、
該視覚センサでマーク等を読取り、これにより自走ロボ
ットの停止位置の誤差を修正し、腕ロボットに対し外界
、対象仕事との位置を修正。

補正し、正確な位置を出すことができる。また、視覚セ
ンサをロボットハンドに取付ければ、自走ロボットの停
止位置すなわちＡＧＶの停止位置及びバックラッシュ等
によるロボットハンドの教示位Ｍ誤差や、さらにはワー
クの載置誤差を修正。

補正し、常に正確な仕事対象位置を求めることができる
。・

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す自走ロボットの概略
斜視図、第２図は第１図に示す自走ロボットのＡＧＶ及
び制御系の構成を概略的に示す線図、第３図は本発明の
動作説明図である。１１・・・ワイヤガイド、２０・・・自走ロボット、２
１・・・無人搬送車（ＡＧＶ）、２２・・・ロボットコ
ントローラ、２３・・・腕ロボット、２４・・・ロボッ
トコントローラ、４６・・・視覚センサ、５４・・・視
覚センサコントローラ。第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）無人搬送車と腕ロボットを組合わせた自走ロボッ
トに視覚センサを取付け、該視覚センサにより位置決め
用マークを検出し、教示されたマークの形状データと比
較し、位置のずれを検出し、該位置のずれより教示位置
を修正するようにした自走ロボットの教示位置修正方式
。
（２）上記視覚センサは腕ロボットのロボットハンドに
取付けられ、上記位置決め用マークは仕事対象位置に設
けられたマークまたは該仕事対象位置に載置されたワー
クである特許請求の範囲第１項記載の自走ロボットの教
示位置修正方式。