JPS6257004A - ロボツト用視覚センサ - Google Patents
ロボツト用視覚センサInfo
- Publication number
- JPS6257004A JPS6257004A JP19678985A JP19678985A JPS6257004A JP S6257004 A JPS6257004 A JP S6257004A JP 19678985 A JP19678985 A JP 19678985A JP 19678985 A JP19678985 A JP 19678985A JP S6257004 A JPS6257004 A JP S6257004A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grip
- rotation
- rotating shaft
- angle
- robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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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。
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〕
本発明はロボット用視覚センサの改良に関し、更に詳細
にはロボットのグリップの中心とグリップの回転軸とが
一致していない場合に於いても、グリップの位置及び姿
勢を所望のものとすることができるロボット用視覚セン
サに関するものである。
にはロボットのグリップの中心とグリップの回転軸とが
一致していない場合に於いても、グリップの位置及び姿
勢を所望のものとすることができるロボット用視覚セン
サに関するものである。
近年、ロボットとロボット用視覚センサとを組合せ、組
立作業等を無人化することが多く行なわれるようになっ
てきている。
立作業等を無人化することが多く行なわれるようになっ
てきている。
ロボット用視覚センサは、作業面をテレビカメラ等の撮
像装置で撮像して得られた撮像信号に基づいて、ロボッ
トのグリップを配置すべき位置及びグリップのとるべき
回転角度（姿勢）を求め、それらをロボット側に送出す
るものであり、ロボットはロボット用視覚センサからの
情報に従ってグリップ等の機械可動部を動作させるもの
である。
像装置で撮像して得られた撮像信号に基づいて、ロボッ
トのグリップを配置すべき位置及びグリップのとるべき
回転角度（姿勢）を求め、それらをロボット側に送出す
るものであり、ロボットはロボット用視覚センサからの
情報に従ってグリップ等の機械可動部を動作させるもの
である。
今、例えば、第５図に示すように、作業面（Ｘ−Ｙ平面
）５１にワーク５２が配置されていたとすると、ロボッ
トのグリップ５３の中心を配置すべき位置はＧ点（ｘｏ
、）’ｏ ＋ ２０）となり、グリップ５３の回転
角度はα０となる。但し、Ｇ点はワーク５２の重心であ
り、また、グリップ５３の中心を配置すべき位置のＺ座
標ＺＱは例えばワーク５２を横方向から撮像することに
より求めることも可能であるし、予め数値情報として与
えておくことも可能である。そして、上述した情報、即
ちグリップ中心を配置すべき位置（Ｘｏ ＋ ＞’ｏ
＋ ｚｏ ）及びグリップ５３のとるべき回転角度
α０を、第６図に示すように、グリップ５３の中心とグ
リップ５３の回転軸５４とが一致しているロボットに送
出することにより、グリップ５３を所望の位置及び姿勢
に制御することができる。
）５１にワーク５２が配置されていたとすると、ロボッ
トのグリップ５３の中心を配置すべき位置はＧ点（ｘｏ
、）’ｏ ＋ ２０）となり、グリップ５３の回転
角度はα０となる。但し、Ｇ点はワーク５２の重心であ
り、また、グリップ５３の中心を配置すべき位置のＺ座
標ＺＱは例えばワーク５２を横方向から撮像することに
より求めることも可能であるし、予め数値情報として与
えておくことも可能である。そして、上述した情報、即
ちグリップ中心を配置すべき位置（Ｘｏ ＋ ＞’ｏ
＋ ｚｏ ）及びグリップ５３のとるべき回転角度
α０を、第６図に示すように、グリップ５３の中心とグ
リップ５３の回転軸５４とが一致しているロボットに送
出することにより、グリップ５３を所望の位置及び姿勢
に制御することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第６図に示すように、ロボットのグリップ５３の中心と
回転軸５４とが一致している場合は、土建したように、
ロボット側に位置情ｆ［！ （Ｘｏ 、 ）’ｏ 。
回転軸５４とが一致している場合は、土建したように、
ロボット側に位置情ｆ［！ （Ｘｏ 、 ）’ｏ 。
Ｚｏ）及びグリップ５３の回転角度α０を送出すること
により、グリップ５３を所望の位置及び姿勢に制御する
ことが可能となる。しかし、グリップ５３と他の部分と
の緩衝を防ぐために、第７図に示すように、グリップ５
３の中心を回転軸５４′ に対して偏心させることが必
要となった場合は、上述したようにロボット側に位置情
報（ＸＯ、）’Ｏ、ｚｏ ）及びグリップの回転角度α
０を送出するだけでは、゛グリップを所望の位置、姿勢
に制御できない問題があった。
により、グリップ５３を所望の位置及び姿勢に制御する
ことが可能となる。しかし、グリップ５３と他の部分と
の緩衝を防ぐために、第７図に示すように、グリップ５
３の中心を回転軸５４′ に対して偏心させることが必
要となった場合は、上述したようにロボット側に位置情
報（ＸＯ、）’Ｏ、ｚｏ ）及びグリップの回転角度α
０を送出するだけでは、゛グリップを所望の位置、姿勢
に制御できない問題があった。
本発明は前述の如き問題点を改善したものであり、その
目的はグリップ中心とグリップの回転軸とが一致してい
ない場合に於いても、グリップを所望の位置、姿勢に制
御できるようにすることにある。
目的はグリップ中心とグリップの回転軸とが一致してい
ない場合に於いても、グリップを所望の位置、姿勢に制
御できるようにすることにある。
本発明は前述の如き問題点を解決するため、第１図の構
成図に示すように、 Ｘ−Ｙ平面に設けられた作業面を撮像手段ｌで撮像する
ことにより得られた撮像信号に基づいてロボットのグリ
ップの中心を配置すべき位置を示すＸ、 Ｙ座標を求め
る座標値算出手段２と、前記撮像手段１からの撮像信号
に基づいて前記グリップのとるべき回転角度を求める回
転角度算出手段３とを備えたロボット用視覚センサに於
いて、 前記グリップの中心と前記グリップの回転軸との間の距
離及び前記グリップの取付は角度を入力する入力手段５
と、 該入力手段５からの入力情報と、前記座標値算出手段２
の算出結果と、前記回転角度算出手段３の算出結果とに
基づいて、前記グリップの回転軸を配置すべき位置を示
すｘ、ｙ座標及び前記グリップの回転軸の回転角度を求
める補正手段４とを設けたものである。
成図に示すように、 Ｘ−Ｙ平面に設けられた作業面を撮像手段ｌで撮像する
ことにより得られた撮像信号に基づいてロボットのグリ
ップの中心を配置すべき位置を示すＸ、 Ｙ座標を求め
る座標値算出手段２と、前記撮像手段１からの撮像信号
に基づいて前記グリップのとるべき回転角度を求める回
転角度算出手段３とを備えたロボット用視覚センサに於
いて、 前記グリップの中心と前記グリップの回転軸との間の距
離及び前記グリップの取付は角度を入力する入力手段５
と、 該入力手段５からの入力情報と、前記座標値算出手段２
の算出結果と、前記回転角度算出手段３の算出結果とに
基づいて、前記グリップの回転軸を配置すべき位置を示
すｘ、ｙ座標及び前記グリップの回転軸の回転角度を求
める補正手段４とを設けたものである。
座標値算出手段２によりグリップ中心を配置すべきＸ、
Ｙ座標が求められ、回転角度算出手段３によりグリップ
の回転角度が求められる。また、補正手段４により、グ
リップの回転軸を配置すべき位置及び回転軸の回転角度
が求められる。従って、補正手段４で求めた情報をロボ
ット側に送出するようにすれば、グリップの回転軸とグ
リップ中心とが一致していない場合に於いても、グリッ
プを所望の位置、姿勢に制御することができる。
Ｙ座標が求められ、回転角度算出手段３によりグリップ
の回転角度が求められる。また、補正手段４により、グ
リップの回転軸を配置すべき位置及び回転軸の回転角度
が求められる。従って、補正手段４で求めた情報をロボ
ット側に送出するようにすれば、グリップの回転軸とグ
リップ中心とが一致していない場合に於いても、グリッ
プを所望の位置、姿勢に制御することができる。
第２図は本発明の実施例のブロック線図であり、１１は
マイクロプロセッサ、１２は作業面（Ｘ−Ｙ平面）１４
を撮像するテレビカメラ等の撮像装置、１３はｙ−ｚ平
面を撮像する撮像装置、１５はワーク、Ｉ６はカメライ
ンタフェース、１７はメモリ、１８はＸ−Ｙ平面の二値
画像データを一画面分記憶する画像メモリ１．Ｉ９はＹ
−Ｚ平面の二値画像データを一両面分記憶する画像メモ
リ、２０はキーボード、２１はＣＲＴ、２２はインタフ
ェース、詔はグリップ、２４はグリップ詔の回転軸、２
５はアームである。また、第３図はマイクロプロセッサ
１１の処理内容の一部を示すフローチャート、第４図は
本発明の動作説明図であり、以下第３図、第４図を参照
して第２図の動作を説明する。
マイクロプロセッサ、１２は作業面（Ｘ−Ｙ平面）１４
を撮像するテレビカメラ等の撮像装置、１３はｙ−ｚ平
面を撮像する撮像装置、１５はワーク、Ｉ６はカメライ
ンタフェース、１７はメモリ、１８はＸ−Ｙ平面の二値
画像データを一画面分記憶する画像メモリ１．Ｉ９はＹ
−Ｚ平面の二値画像データを一両面分記憶する画像メモ
リ、２０はキーボード、２１はＣＲＴ、２２はインタフ
ェース、詔はグリップ、２４はグリップ詔の回転軸、２
５はアームである。また、第３図はマイクロプロセッサ
１１の処理内容の一部を示すフローチャート、第４図は
本発明の動作説明図であり、以下第３図、第４図を参照
して第２図の動作を説明する。
マイクロプロセッサ１１は撮像装置１２．１３からの撮
像信号に基づいてＸ−Ｙ平面及びＹ−Ｚ平面の二値画像
データを作成し、それらを画像メモリ和。
像信号に基づいてＸ−Ｙ平面及びＹ−Ｚ平面の二値画像
データを作成し、それらを画像メモリ和。
１９に記憶させる処理を行なっている。そして、作業面
１斗上に配置されているワーク１５をグリップ邪により
掴むことが指令されると、画像メモリ１８゜１９の記憶
内容に基づいてグリップ邪の中心を配置すべき位置の座
標値（ｘ、ｙ、ｚ）とグリップ詔の回転角度αとを求め
る（ステップＳｌ）。尚、この場合、マイクロプロセッ
サ１１はワーク１５の重心Ｇをグリップ２３の中心を配
置すべき位置とするものであり、また、グリップ詔の回
転角度αとは第４図に示すように、グリップ詔と直交す
る方向とＸ軸との成す角度を言うものとする。
１斗上に配置されているワーク１５をグリップ邪により
掴むことが指令されると、画像メモリ１８゜１９の記憶
内容に基づいてグリップ邪の中心を配置すべき位置の座
標値（ｘ、ｙ、ｚ）とグリップ詔の回転角度αとを求め
る（ステップＳｌ）。尚、この場合、マイクロプロセッ
サ１１はワーク１５の重心Ｇをグリップ２３の中心を配
置すべき位置とするものであり、また、グリップ詔の回
転角度αとは第４図に示すように、グリップ詔と直交す
る方向とＸ軸との成す角度を言うものとする。
次いで、マイクロプロセッサ１１はメモリ口に記憶され
ている距離ｌとグリップ詔の取付角度・βとを読込む（
ステップＳ２）。尚、距離βはグリフ・プ２３の中心と
回転軸２４との間の距離を示し、取付は角度βはグリッ
プ詔と直交する方向とアーム２５の延長方向との成す角
度であり、共に予めキーボード２０等より入力されてい
るものである。次いで、マイクロプロセッサ１１は次式
（１）〜（３）に示す演算を行ない、回転軸２４を配置
すべき位置の座標（Ｘｃ ＋ ３’ｃ 、 ２ｃ
）を求める（ステップ８３〜５）。
ている距離ｌとグリップ詔の取付角度・βとを読込む（
ステップＳ２）。尚、距離βはグリフ・プ２３の中心と
回転軸２４との間の距離を示し、取付は角度βはグリッ
プ詔と直交する方向とアーム２５の延長方向との成す角
度であり、共に予めキーボード２０等より入力されてい
るものである。次いで、マイクロプロセッサ１１は次式
（１）〜（３）に示す演算を行ない、回転軸２４を配置
すべき位置の座標（Ｘｃ ＋ ３’ｃ 、 ２ｃ
）を求める（ステップ８３〜５）。
ＸＣ＝Ｘ−ｆｆｃｏｓ （α−β） −・−・−（
１）ｙ ｏ＝ ｙ −Ｉｔ ｃｏｓ （α−β）−・
−−−−−（２”）２０品Ｚ＋２’ ・
・・−・・−（３）尚、２′はグリップ２３の形状９回
転軸２４の長さ等によって定まる定数であり、予めキー
ボード２０等よりメモリ１７に入力しておくものである
。
１）ｙ ｏ＝ ｙ −Ｉｔ ｃｏｓ （α−β）−・
−−−−−（２”）２０品Ｚ＋２’ ・
・・−・・−（３）尚、２′はグリップ２３の形状９回
転軸２４の長さ等によって定まる定数であり、予めキー
ボード２０等よりメモリ１７に入力しておくものである
。
次いで、マイクロプロセッサ１１は次式（４）に示す演
算を行ない、回転軸２４の回転角度αＣを求める（ステ
ップＳ６）。
算を行ない、回転軸２４の回転角度αＣを求める（ステ
ップＳ６）。
α。＝α−β −−−−−−−−−（４）
尚、回転軸の回転角度α。はアーム２５とＸ軸との成す
角度と１対１に対応するものである。次いで、マイクロ
プロセッサ１１はインタフェース２２を介してロボット
側に、ステップ８３〜５で求めた位置情報（Ｘｃ ＋
３’ｃ ＋ ２ｃ ）及びステップＳ６で求めた回
転軸２４の回転角度αＣを送出する（ステップＳ７）。
尚、回転軸の回転角度α。はアーム２５とＸ軸との成す
角度と１対１に対応するものである。次いで、マイクロ
プロセッサ１１はインタフェース２２を介してロボット
側に、ステップ８３〜５で求めた位置情報（Ｘｃ ＋
３’ｃ ＋ ２ｃ ）及びステップＳ６で求めた回
転軸２４の回転角度αＣを送出する（ステップＳ７）。
これにより、ロボット側では回転軸２４の位置を（Ｘｃ
、 Ｖｃ ＋ ２ｃ ）にすると共に、回転軸２
４の回転角度をαＣとする。
、 Ｖｃ ＋ ２ｃ ）にすると共に、回転軸２
４の回転角度をαＣとする。
尚、グリップ中心とグリップの回転軸とが一致している
場合は、前記した距離ａ及び取付角度βを共に零とすれ
ば良いものである。
場合は、前記した距離ａ及び取付角度βを共に零とすれ
ば良いものである。
以上説明したように、本発明は、グリップ中心とグリッ
プの回転軸との間の距離！及びグリップの取付角度βを
入力するキーボード２０等の入力手段を設け、補正手段
（実施例ではマイクロプロセッサ１１でステップＳ３，
４．６の処理を行なうことにより実現する）で入力手段
からの入力情報と座標値算出手段の算出結果と回転角度
算出手段の算出結果とに基づいてグリップの回転軸の位
置（ＸＣ，）’Ｃ）及び回転角度αＣを求めるものであ
るから、グリップ中心とグリップの回転軸とが一致して
いない場合に於いても、グリップの位置及び姿勢を所望
のものとすることができる利点がある。
プの回転軸との間の距離！及びグリップの取付角度βを
入力するキーボード２０等の入力手段を設け、補正手段
（実施例ではマイクロプロセッサ１１でステップＳ３，
４．６の処理を行なうことにより実現する）で入力手段
からの入力情報と座標値算出手段の算出結果と回転角度
算出手段の算出結果とに基づいてグリップの回転軸の位
置（ＸＣ，）’Ｃ）及び回転角度αＣを求めるものであ
るから、グリップ中心とグリップの回転軸とが一致して
いない場合に於いても、グリップの位置及び姿勢を所望
のものとすることができる利点がある。
第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の実施例のブ
ロック線図、第３図はマイクロプロセッサ１１の処理内
容の一部を示すフローチャート、第４図は本発明の動作
説明図、第５図は従来例の説明図、第６図はロボットの
構成例を示す図、第７図は従来例の欠点を説明する図で
ある。 １は撮像手段、２は座標値算出手段、３は回転角度算出
手段、４は補正手段、５は入力手段、１１はマイクロプ
ロセッサ、１２．１３は撮像装置、１４゜５１は作業面
、１５．５２はワーク、１６はカメラインタフェース、
１７はメモリ、１８．１９は画像メモリ、２０はキーボ
ード、２１はＣＲＴ、２２はインタフェース、２３．５
３はグリップ、２４．５４．５４’ は回転軸、２５は
アームである。 特許出願人 ファナノク株式会社 代理人弁理士玉蟲久五部（外２名） 第３図 本発明の動作説明図 第 ４ 図 従来例の説明図 第 ５ 図 ロボットの構成例を示す図 第 ６ 図 従来例の欠点を説明する図 第 ７ 図
ロック線図、第３図はマイクロプロセッサ１１の処理内
容の一部を示すフローチャート、第４図は本発明の動作
説明図、第５図は従来例の説明図、第６図はロボットの
構成例を示す図、第７図は従来例の欠点を説明する図で
ある。 １は撮像手段、２は座標値算出手段、３は回転角度算出
手段、４は補正手段、５は入力手段、１１はマイクロプ
ロセッサ、１２．１３は撮像装置、１４゜５１は作業面
、１５．５２はワーク、１６はカメラインタフェース、
１７はメモリ、１８．１９は画像メモリ、２０はキーボ
ード、２１はＣＲＴ、２２はインタフェース、２３．５
３はグリップ、２４．５４．５４’ は回転軸、２５は
アームである。 特許出願人 ファナノク株式会社 代理人弁理士玉蟲久五部（外２名） 第３図 本発明の動作説明図 第 ４ 図 従来例の説明図 第 ５ 図 ロボットの構成例を示す図 第 ６ 図 従来例の欠点を説明する図 第 ７ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｘ−Ｙ平面に設けられた作業面を撮像手段で撮像するこ
とにより得られた撮像信号に基づいてロボットのグリッ
プの中心を配置すべき位置を示すＸ、Ｙ座標を求める座
標値算出手段と、 前記撮像手段からの撮像信号に基づいて前記グリップの
とるべき回転角度を求める回転角度算出手段とを備えた
ロボット用視覚センサに於いて、前記グリップの中心と
前記グリップの回転軸との間の距離及び前記グリップの
取付け角度を入力する入力手段と、 該入力手段からの入力情報と、前記座標値算出手段の算
出結果と、前記回転角度算出手段の算出結果とに基づい
て、前記グリップの回転軸を配置すべき位置を示すＸ、
Ｙ座標及び前記グリップの回転軸の回転角度を求める補
正手段とを備えたことを特徴とするロボット用視覚セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19678985A JPS6257004A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | ロボツト用視覚センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19678985A JPS6257004A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | ロボツト用視覚センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6257004A true JPS6257004A (ja) | 1987-03-12 |
Family
ID=16363669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19678985A Pending JPS6257004A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | ロボツト用視覚センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6257004A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006026875A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Toyota Motor Corp | ロボットハンドの把持制御装置 |
| JP2018509357A (ja) * | 2015-03-24 | 2018-04-05 | ポート、ジョセフ | オーバーヘッド倉庫保管のためのシステムおよび方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS599708A (ja) * | 1982-07-09 | 1984-01-19 | Hitachi Ltd | ロボツトシステムの動作誤差補正方法 |
| JPS6015780A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | Hitachi Ltd | ロボット制御装置 |
| JPS60104681A (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-10 | ヤマザキマザック株式会社 | ロボツトの制御方法 |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP19678985A patent/JPS6257004A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS599708A (ja) * | 1982-07-09 | 1984-01-19 | Hitachi Ltd | ロボツトシステムの動作誤差補正方法 |
| JPS6015780A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-26 | Hitachi Ltd | ロボット制御装置 |
| JPS60104681A (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-10 | ヤマザキマザック株式会社 | ロボツトの制御方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006026875A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Toyota Motor Corp | ロボットハンドの把持制御装置 |
| JP2018509357A (ja) * | 2015-03-24 | 2018-04-05 | ポート、ジョセフ | オーバーヘッド倉庫保管のためのシステムおよび方法 |
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