JPS6358505A - ロボツト制御装置 - Google Patents
ロボツト制御装置Info
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- JPS6358505A JPS6358505A JP61202914A JP20291486A JPS6358505A JP S6358505 A JPS6358505 A JP S6358505A JP 61202914 A JP61202914 A JP 61202914A JP 20291486 A JP20291486 A JP 20291486A JP S6358505 A JPS6358505 A JP S6358505A
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- 239000012636 effector Substances 0.000 abstract description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
- G05B19/4083—Adapting programme, configuration
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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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、ＣＡＤ／ＣＡＭを利用してロボットの制御を
行なうロボット制御装置に関する。
行なうロボット制御装置に関する。
（従来の技術）
従来、ＣＡ Ｄ ／ ＣＡ Ｍを利用してロボットの制
御を行なうロボット制御装置では、ロボットの例えば腕
を作業の施されるべき対象物に対して位置決めし、種々
の教示を行なった後、対象物に所定の作業を行なうよう
になっている。対象物に作業を施すに際しロボットの位
置決めあるいは対象物の位置決めはＣＡＤ／ＣＡＭを利
用したオフラインプログラミングシステムにより仮想的
にすなわち、ロボットの腕に撓み等がなくまた対象物に
位置ずれ等がないと仮想して計算され定められる。
御を行なうロボット制御装置では、ロボットの例えば腕
を作業の施されるべき対象物に対して位置決めし、種々
の教示を行なった後、対象物に所定の作業を行なうよう
になっている。対象物に作業を施すに際しロボットの位
置決めあるいは対象物の位置決めはＣＡＤ／ＣＡＭを利
用したオフラインプログラミングシステムにより仮想的
にすなわち、ロボットの腕に撓み等がなくまた対象物に
位置ずれ等がないと仮想して計算され定められる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このような従来の仮想的なオフラインプ
ログラミングシステムでは、ロポ・ントの位置決めは大
まかなものであり、例えばロボットを、十分な精度を必
要とするスボント／アーク溶接に適用する場合には適し
ていない。すなわち、例えばロボットの腕にエンドエフ
ェクタとしてスポットガンなどを取付ける場合にはエン
ドエフェクタの重量、モーメントの作用によりロボット
の腕が撓むが仮想的なオフラインプログラミングシステ
ムではこの撓みを何ら考慮しないのでロボットの腕を対
象物に対して正確に精度良く位置決めすることはできな
い。
ログラミングシステムでは、ロポ・ントの位置決めは大
まかなものであり、例えばロボットを、十分な精度を必
要とするスボント／アーク溶接に適用する場合には適し
ていない。すなわち、例えばロボットの腕にエンドエフ
ェクタとしてスポットガンなどを取付ける場合にはエン
ドエフェクタの重量、モーメントの作用によりロボット
の腕が撓むが仮想的なオフラインプログラミングシステ
ムではこの撓みを何ら考慮しないのでロボットの腕を対
象物に対して正確に精度良く位置決めすることはできな
い。
さらに、従来のオフラインプログラミングシステムでは
例えば車両車体へのスポット溶接を行なう場合にロボッ
トの作業対象となる搬送ラインで匝ばれる車体の位置が
予め定められていると仮想してロボットの腕の対象物に
対する相対位置を決定しているが、実際には対象物の位
置は搬送ラインの誤差でずれることがあり、この場合に
もロボットの腕を対象物に対して正確に精度良く位置す
ることができないという問題があった。
例えば車両車体へのスポット溶接を行なう場合にロボッ
トの作業対象となる搬送ラインで匝ばれる車体の位置が
予め定められていると仮想してロボットの腕の対象物に
対する相対位置を決定しているが、実際には対象物の位
置は搬送ラインの誤差でずれることがあり、この場合に
もロボットの腕を対象物に対して正確に精度良く位置す
ることができないという問題があった。
本発明は、ロボット自体の位置ずれおよび対象物の位置
ずれを補正して正確にかつ精度良く対象物に対するロボ
ットの位置を決定することの可能なロボット制御装置を
提供することを目的としている。
ずれを補正して正確にかつ精度良く対象物に対するロボ
ットの位置を決定することの可能なロボット制御装置を
提供することを目的としている。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、ＣＡＤ／ＣＡＭを利用してロボットの制御を
行なうロボット制御装置において、対象物の基準となる
点を認識するカメラと、カメラにより認識された対象物
の基準となる点に基づいて対象物と各点との三次元的な
相対位置関係を決めるビジョンシステムと、このビジョ
ンシステムで決定された相対位置関係によりＣＡＤ／Ｃ
ＡＭで得られた仮想的なプログラム位置に補正をかける
ロボット制御部とを具備するロボット制御装置によって
上記従来技術の問題点を解決するものである。
行なうロボット制御装置において、対象物の基準となる
点を認識するカメラと、カメラにより認識された対象物
の基準となる点に基づいて対象物と各点との三次元的な
相対位置関係を決めるビジョンシステムと、このビジョ
ンシステムで決定された相対位置関係によりＣＡＤ／Ｃ
ＡＭで得られた仮想的なプログラム位置に補正をかける
ロボット制御部とを具備するロボット制御装置によって
上記従来技術の問題点を解決するものである。
（作用）
本発明では、ロボットにより作業の施されるべき対象物
を予め仮想的に定められた所定の位置へ搬送ラインによ
り移動させ、カメラによって対象物の基準となる３つ以
上の点を認識して対象物を三次元的に認識する。カメラ
により三次元的に認識された対象物の３つ以上の点の情
報はビジョンシステムに送られてビジョンシステムによ
りカメラと対象物の認識された各点との相対位置関係が
決定される。ビジョンシステムはこの位置関係の情報を
ロボット制御部に送りロボット制御部はビジョンシステ
ムで決定された相対位置関係によりＣＡＤ／ＣＡＭで得
られた仮想的なプログラム位置に補正をかけて、対象物
を正確にかつ精度良く位置決めすることができる。
を予め仮想的に定められた所定の位置へ搬送ラインによ
り移動させ、カメラによって対象物の基準となる３つ以
上の点を認識して対象物を三次元的に認識する。カメラ
により三次元的に認識された対象物の３つ以上の点の情
報はビジョンシステムに送られてビジョンシステムによ
りカメラと対象物の認識された各点との相対位置関係が
決定される。ビジョンシステムはこの位置関係の情報を
ロボット制御部に送りロボット制御部はビジョンシステ
ムで決定された相対位置関係によりＣＡＤ／ＣＡＭで得
られた仮想的なプログラム位置に補正をかけて、対象物
を正確にかつ精度良く位置決めすることができる。
（実施例）
以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明のロボット制御装置の構成図、第２図は
対象物とこの対象物を三次元的に認識するロボットとの
位置関係を示す図、第３図は対象物の１つの点に対して
この点をカメラ座標系において複数の姿勢から認識する
様子を示す図である。
対象物とこの対象物を三次元的に認識するロボットとの
位置関係を示す図、第３図は対象物の１つの点に対して
この点をカメラ座標系において複数の姿勢から認識する
様子を示す図である。
第１図において、ロボット本体ｌは台２と、この台２に
対して回転自在にかつ折曲げ自在に取付けられたアーム
３ａと、このアーム３ａに対し回転自在にかつ折曲げ自
在に取付けられたアーム３ｂと、アーム３ｂの先端部に
回転自在にかつ折曲げ自在に設けられたエンドエフェク
タ４とから構成されている。
対して回転自在にかつ折曲げ自在に取付けられたアーム
３ａと、このアーム３ａに対し回転自在にかつ折曲げ自
在に取付けられたアーム３ｂと、アーム３ｂの先端部に
回転自在にかつ折曲げ自在に設けられたエンドエフェク
タ４とから構成されている。
ロボット本体１のアーム３ａ、３ｂおよびエンドエフェ
クタ４の移動はロボット制御部５によって制御される。
クタ４の移動はロボット制御部５によって制御される。
ロボット制御部５は、図示しないがマイクロプロセッサ
を使用してＣＡＤ／ＣＡＭのオフラインプログラミング
システムの制御の下でロボット本体ｌを作動し、アーム
３ａ、３ｂの位置決めあるいはエンドエフェクタ４の位
置決めを行なうようになっている。
を使用してＣＡＤ／ＣＡＭのオフラインプログラミング
システムの制御の下でロボット本体ｌを作動し、アーム
３ａ、３ｂの位置決めあるいはエンドエフェクタ４の位
置決めを行なうようになっている。
本発明のロボット制御装置ではさらにエンドエフェクタ
４の近くにカメラ６を設置し、カメラ６をロボットによ
って作業されるべき対象物８に向けて対象物８の映像を
撮像してビジョンシステム７に送るようになっている。
４の近くにカメラ６を設置し、カメラ６をロボットによ
って作業されるべき対象物８に向けて対象物８の映像を
撮像してビジョンシステム７に送るようになっている。
ビジョンシステＬ、 ７は、カメラ６で撮像された画像
を解析してロボット本体１のエンドエフェクタ４と対象
物８との相対的位置関係を認識し、位置ずれなどが生じ
ている場合には、認識結果をロボット制御部５に送り、
ロボット制御部５におけるオフラインプログラミングシ
ステムによる制御を補正するようになっている。
を解析してロボット本体１のエンドエフェクタ４と対象
物８との相対的位置関係を認識し、位置ずれなどが生じ
ている場合には、認識結果をロボット制御部５に送り、
ロボット制御部５におけるオフラインプログラミングシ
ステムによる制御を補正するようになっている。
以上のような構成のロボット制御装置の動作を第４図を
用いて説明する。第４図は、ロボット制御部５およびビ
ジョンシステム７の処理の流れを示したフローチャート
である。
用いて説明する。第４図は、ロボット制御部５およびビ
ジョンシステム７の処理の流れを示したフローチャート
である。
第４図において、まずステップＳＴＩで作業の施される
べき対象物８、例えばロボットによりスポット／アーク
溶接の施されるべき車体を搬送ライン（図示せず）上で
移動させてロボット本体１に対して予め仮想的に定めら
れている所定の位置に位置決めする０次いでカメラ６で
対象物８の基準となる点を認識する（ステップ５Ｔ２）
、対象物を三次元的に認識するには、３つ以上の点が必
要となり、第２図では例えば点Ｐｉ、Ｐ２．Ｐ３がこれ
らの点に該当する。さらにカメラ６と各点ＰＬ、Ｐ２．
Ｐ３との三次元的な位置関係を決めるには１つの点、例
えば点Ｐ１についてこの点Ｐｌを第３図に示すように複
数のカメラ姿勢ＰＳ１、ＰＳ２から認識しなければなら
ない、従って対象物８を三次元的に認識し、対象物８の
各点の位置関係を決めるには、カメラ８の位置すなわち
姿勢を少なくとも６＠変える必要がある。またカメラ８
によって各姿勢で撮像された対象物の各点の画像はビジ
ョンシステム７によって解析され位置関係が決定される
。このようにステップＳＴ２に続いてステップＳＴ３で
は、ビジョンシステム７によってカメラ６と対象物の各
点ＰＩ、Ｐ２゜Ｐ３との三次゛元凶な相対位置関係を決
定する０次いでステップＳＴ４ではこのように決定され
た位置関係に基づいてＣＡＤ／ＣＡＭにより得られた仮
想的なプログラム位置を補正することによって、例えば
ロボットの腕にエンドエフェクタとしてのスポットガン
などを取付けることによるロボットの腕の撓みや搬送ラ
インで連ばれる対象物の位置ずれを補正して正確な位置
決めの下で対象物に十分な精度で例えばスポット／アー
ク溶接等の作業を施すことが可能となる。
べき対象物８、例えばロボットによりスポット／アーク
溶接の施されるべき車体を搬送ライン（図示せず）上で
移動させてロボット本体１に対して予め仮想的に定めら
れている所定の位置に位置決めする０次いでカメラ６で
対象物８の基準となる点を認識する（ステップ５Ｔ２）
、対象物を三次元的に認識するには、３つ以上の点が必
要となり、第２図では例えば点Ｐｉ、Ｐ２．Ｐ３がこれ
らの点に該当する。さらにカメラ６と各点ＰＬ、Ｐ２．
Ｐ３との三次元的な位置関係を決めるには１つの点、例
えば点Ｐ１についてこの点Ｐｌを第３図に示すように複
数のカメラ姿勢ＰＳ１、ＰＳ２から認識しなければなら
ない、従って対象物８を三次元的に認識し、対象物８の
各点の位置関係を決めるには、カメラ８の位置すなわち
姿勢を少なくとも６＠変える必要がある。またカメラ８
によって各姿勢で撮像された対象物の各点の画像はビジ
ョンシステム７によって解析され位置関係が決定される
。このようにステップＳＴ２に続いてステップＳＴ３で
は、ビジョンシステム７によってカメラ６と対象物の各
点ＰＩ、Ｐ２゜Ｐ３との三次゛元凶な相対位置関係を決
定する０次いでステップＳＴ４ではこのように決定され
た位置関係に基づいてＣＡＤ／ＣＡＭにより得られた仮
想的なプログラム位置を補正することによって、例えば
ロボットの腕にエンドエフェクタとしてのスポットガン
などを取付けることによるロボットの腕の撓みや搬送ラ
インで連ばれる対象物の位置ずれを補正して正確な位置
決めの下で対象物に十分な精度で例えばスポット／アー
ク溶接等の作業を施すことが可能となる。
なお、ロボット制御部５とビジョンシステム７との関係
は、例えばロボット制御部５のＣＡＤ／ＣＡＭのオフラ
インプログラミングシステムを実現するプロセッサをメ
インプロセッサとし、ビジョンシステム７に用いられる
プロセッサを画像処理専用プロセッサとすれば、この画
像処理専用プロセッサはメインプロセッサのコプロセッ
サとなりメインプロセッサの制御の下で独自に画像処理
を実行することができるようになっている。
は、例えばロボット制御部５のＣＡＤ／ＣＡＭのオフラ
インプログラミングシステムを実現するプロセッサをメ
インプロセッサとし、ビジョンシステム７に用いられる
プロセッサを画像処理専用プロセッサとすれば、この画
像処理専用プロセッサはメインプロセッサのコプロセッ
サとなりメインプロセッサの制御の下で独自に画像処理
を実行することができるようになっている。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように本発明によれば、ロボット制
御部はビジョンシステムで決定された対象物とカメラと
の相対位置関係によりＣＡＤ／ＣＡＭで得られた仮想的
なプログラム位置に補正をかけるので、作業の施される
べき対象物を正確にかつ精度良く位置決めすることがで
きて、例えばスポット／アーク溶接作業のような十分な
精度を必要とする作業にも適用しうるという効果を得る
ことができる。
御部はビジョンシステムで決定された対象物とカメラと
の相対位置関係によりＣＡＤ／ＣＡＭで得られた仮想的
なプログラム位置に補正をかけるので、作業の施される
べき対象物を正確にかつ精度良く位置決めすることがで
きて、例えばスポット／アーク溶接作業のような十分な
精度を必要とする作業にも適用しうるという効果を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のロボット制御装置のシステム構成図、
第２図は作業の施されるべき対象物とこの対象物を三次
元的に認識するロボットとの位置関係を示す図、第３図
は対象物の１つの点に対してこの点をカメラ座標系にお
いて複数の姿勢から認識する様子を示す図、第４図はロ
ボット制御装置の位置決め処理の流れを示す７け一チャ
ートである。 １・・・ロボット本体、２・・・台、３ａ、３ｂ・・・
アーム、４・・・エンドエフェクタ、５・・・ロボット
制御部、６・・・カメラ、７・・・ビジョンシステム、
８・・・対象物。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實第４図 Ｃ±Ｄ
第２図は作業の施されるべき対象物とこの対象物を三次
元的に認識するロボットとの位置関係を示す図、第３図
は対象物の１つの点に対してこの点をカメラ座標系にお
いて複数の姿勢から認識する様子を示す図、第４図はロ
ボット制御装置の位置決め処理の流れを示す７け一チャ
ートである。 １・・・ロボット本体、２・・・台、３ａ、３ｂ・・・
アーム、４・・・エンドエフェクタ、５・・・ロボット
制御部、６・・・カメラ、７・・・ビジョンシステム、
８・・・対象物。 特許出願人 ファナック株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實第４図 Ｃ±Ｄ
Claims (1)
- ＣＡＤ／ＣＡＭを利用してロボットの制御を行なうロボ
ット制御装置において、対象物の基準となる点を認識す
るカメラと、カメラにより認識された対象物の基準とな
る点に基づいて対象物と各点との三次元的な相対位置関
係を決めるビジョンシステムと、このビジョンシステム
で決定された相対位置関係によりＣＡＤ／ＣＡＭで得ら
れた仮想的なプログラム位置に補正をかけるロボット制
御部とを具備することを特徴とするロボット制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61202914A JP2767417B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ロボツト制御装置 |
| PCT/JP1987/000560 WO1988001764A1 (en) | 1986-08-29 | 1987-07-29 | Robot controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61202914A JP2767417B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ロボツト制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6358505A true JPS6358505A (ja) | 1988-03-14 |
| JP2767417B2 JP2767417B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=16465258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61202914A Expired - Lifetime JP2767417B2 (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | ロボツト制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2767417B2 (ja) |
| WO (1) | WO1988001764A1 (ja) |
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| GB2363861A (en) * | 2000-06-19 | 2002-01-09 | Robotic Technology Systems Plc | Processing an object, eg a workpiece, by a tool |
| JP5204575B2 (ja) * | 2008-07-29 | 2013-06-05 | 川崎重工業株式会社 | 位置測定方法及び位置測定装置 |
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- 1986-08-29 JP JP61202914A patent/JP2767417B2/ja not_active Expired - Lifetime
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- 1987-07-29 WO PCT/JP1987/000560 patent/WO1988001764A1/ja unknown
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