JPS638805A - Self-contained correcting device for stereoscopic pantograph - Google Patents

Self-contained correcting device for stereoscopic pantograph

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JPS638805A
JPS638805A JP15126186A JP15126186A JPS638805A JP S638805 A JPS638805 A JP S638805A JP 15126186 A JP15126186 A JP 15126186A JP 15126186 A JP15126186 A JP 15126186A JP S638805 A JPS638805 A JP S638805A
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pedestal
pantograph
output
optical
point
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山口 隆男
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Abstract

PURPOSE:To automatically correct the motion error of the output end of a stereoscopic pantograph during the work using the pantograph by incorporating a correcting device in the stereoscopic pantograph itself. CONSTITUTION:The lower part of a core bar solid part 10 is fixed to a bottom base 12, and a load table 13 is provided on the core bar solid part 10, and plural turning and elevating optical apparatus 15 and 16 are arranged on the about center position of the core bar solid part and the load table. Optical principal points of these optical apparatus are set on axial lines Z1 and Z2 of vertical cylinders, and the device is so set that optical paths given by turning and elevation of respective optical apparatus are directed to a target point on an output pedestal E performing a corresponding XYZ motion. The difference between coordinate value of the target point on the output pedestal and actual values is measured, and the input XYZ motion is corrected in accordance with this measured value to correct the space error of the pedestal. Thus, the correcting operation is automatically performed even when the hand of a manipulator set to an outward face S0 of the pedestal is operated in an outside operation area.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロボット等に用いて好適の立体パンタグラフ
の自蔵較正装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a self-contained calibration device for a three-dimensional pantograph suitable for use in robots and the like.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、立体パンタグラフ自体に較正装置を内蔵させ
ることにより、立体パンタグラフを使用する作業中にそ
の出力端の運動誤差を自動的に修正できるようにしたも
のである。
According to the present invention, by incorporating a calibration device into the three-dimensional pantograph itself, it is possible to automatically correct motion errors at the output end of the three-dimensional pantograph while the three-dimensional pantograph is being used.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

立体パンタグラフに塔載されたマニピュレータによるロ
ボットの制御方式として、先に本発明の発明者によって
発明され出願されたものがある(特願昭60−1494
89号参照)。この制御方式によれば、ロボット・ハン
ド手先の姿勢運動の空間偏差(誤差)修正をDDA演算
により自動的に行いうるので、マンマシン制御によるテ
ィーチング操作が容易であり、且つ、図面よりロボット
運動のNCテープ作製が可能であり、また、目標位置の
計画値と実際値との差異を手先の視覚センサにより自動
修正することもできる。したがって、外界領域に標準ス
ケールを置くことにより、ロボット手先の較正操作が可
能である。
As a robot control method using a manipulator mounted on a three-dimensional pantograph, there is a system that was previously invented and filed by the inventor of the present invention (Japanese Patent Application No. 1494-1982).
(See No. 89). According to this control method, the spatial deviation (error) of the posture movement of the robot hand can be automatically corrected by DDA calculation, so the teaching operation by man-machine control is easy, and the robot movement can be easily determined from the drawing. It is possible to produce an NC tape, and it is also possible to automatically correct the difference between the planned value and the actual value of the target position using a visual sensor at the hand. Therefore, by placing a standard scale in the external area, the robot hand can be calibrated.

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上述の較正方法は、ロボット作業中には行えな
いので作業時に発生する誤差を補正できない。また、そ
の較正用標準スケールは、ロボット・ハンドの操作する
外界に設置するため、移動するロボットには恒常的に設
けることができない等の不便さがある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-described calibration method cannot be performed while the robot is working, and cannot correct errors that occur during the work. Further, since the calibration standard scale is installed in the outside world where the robot hand operates, it is inconvenient that it cannot be permanently installed on a moving robot.

したがって、本発明の目的は、立体パンタグラフの出力
端にあるペデスタル(出力台)のX、Y。
Therefore, the object of the present invention is to improve the X and Y of the pedestal (output stand) at the output end of a three-dimensional pantograph.

23次元位置のパンタグラフ機構内に内在させた基準か
らの偏差を測定して、較正操作を自動的に行いうるよう
にするにある。
The purpose of the present invention is to measure deviations from a reference included in a pantograph mechanism at 23-dimensional positions and to automatically perform a calibration operation.

〔問題点を解決するための手段及び作用〕1)立体パン
タグラフの説明 立体パンタグラフについては上記の特許出願に詳述した
が、もう1度第1ないし第3図により立体パンタグラフ
の概要を述べる。第3図(イ)。
[Means and effects for solving the problems] 1) Description of the three-dimensional pantograph The three-dimensional pantograph has been described in detail in the above patent application, but the outline of the three-dimensional pantograph will be described once again with reference to FIGS. 1 to 3. Figure 3 (a).

(ロ)及び(ハ)は立体パンタグラフの拡大作用を示す
もので、同図(イ)はそのX方向運動、同図(ロ)はそ
のY方向運動、同図(ハ)はそのZ方向運動の拡大作用
をそれぞれ示す。第3図(イ)(ロ)は、立体パンタグ
ラフの下部にある駆動部のXYテーブル上の入力点Aの
X、 Y運動に対する出力点Fの運動を示している。こ
れらの図に示すように、出力点Fの運動は、常に入力点
AのX。
(B) and (C) show the magnification effect of the three-dimensional pantograph. (A) shows its X-direction movement, (B) shows its Y-direction movement, and (C) shows its Z-direction movement. The expansion effect of each is shown. Figures 3(a) and 3(b) show the movement of the output point F with respect to the X and Y movements of the input point A on the XY table of the drive section at the bottom of the three-dimensional pantograph. As shown in these figures, the motion of output point F is always the same as that of input point A.

Y運動に対しそれぞれ一定の比をもち且つ平行である。Each has a constant ratio and is parallel to the Y motion.

第3図(ハ)は、立体パンタグラフの下部駆動部のZス
テージ上の入力点りのZ運動を示している。同図に示す
ように、出力点Fの運動は入力点りのZ運動に対して一
定の比をもち且つ平行である。
FIG. 3(c) shows the Z movement of the input point on the Z stage of the lower drive section of the three-dimensional pantograph. As shown in the figure, the motion of the output point F has a constant ratio and is parallel to the Z motion of the input point.

いま、入力点A及びDのx、y、Z方向運動をそれぞれ
X^、Y^、ZDとし、出力点FのX。
Now, let the x, y, and Z direction movements of input points A and D be X^, Y^, and ZD, respectively, and the X of output point F.

y、Z方向運動をそれぞれXF 、YF 、Zpとすれ
ば、次式が成立する。
If the y- and Z-direction movements are respectively represented by XF, YF, and Zp, the following equation holds true.

、 続いて、この立体パンタグラフの出力点Fを姿勢規
正されたペデスタル(出力台)上に位置させるため、第
2図に示すような3連年行四辺形を構成する。すなわち
、第1平行四辺形GI HI CL At、及び第2平
行四辺形11 JL FI C1を共通点C工を含み辺
HIC1と辺CL11とが直角(HICllClll)
となるように結合し、辺AlC1の中間点B1及び辺C
IF1の中間点E1を第3平行四辺形BICI EI 
DIによりZ運動入力点D1に結合する。同時に、第1
平行四辺形の入力点A1を含む入力辺ClAlを水平な
運動平面XY (Z一定)に結合すると、入力点D1を
含めてこの3連年行四辺形は同一平面内に拘束される。
, Subsequently, in order to position the output point F of this three-dimensional pantograph on a pedestal (output platform) whose attitude is regulated, a triple-row quadrilateral as shown in FIG. 2 is constructed. That is, the first parallelogram GI HI CL At and the second parallelogram 11 JL FI C1 include a common point C, and the sides HIC1 and CL11 are right angles (HICllCllll)
The intermediate point B1 of the side AlC1 and the side C
The midpoint E1 of IF1 is the third parallelogram BICI EI
It is coupled to the Z motion input point D1 by DI. At the same time, the first
When the input side ClAl of the parallelogram including the input point A1 is connected to the horizontal motion plane XY (Z constant), this triple quadrilateral including the input point D1 is constrained within the same plane.

この結果、出力点F1を含む出力辺JL Flは、常に
Z線に平行で且つX線に垂直となる。そして、このよう
な3連年行四辺形リンク機構を左右対称に一定間隔をお
いて2個設ける。すなわち、第1図(イ)の平面図に示
すように、第1平行四辺形G工Hz Ct At ニ対
称にG2H2C2A2を、第2平行四辺形IIJIFt
Ctに対称に12 J2 F2C2を、入力点D1に対
称に入力点D2を設ける。
As a result, the output side JL Fl including the output point F1 is always parallel to the Z-line and perpendicular to the X-ray. Then, two such triple-row quadrilateral link mechanisms are provided symmetrically at a constant interval. That is, as shown in the plan view of FIG. 1(A), G2H2C2A2 is symmetrically expressed in the first parallelogram
12 J2 F2C2 is provided symmetrically to Ct, and an input point D2 is provided symmetrically to input point D1.

この場合、Y−Y軸の零位置を双3連年行四辺形の中央
にとり、Dl及びD2のXYZ座標値をそれぞれDI、
D1v+  Dtz及びD2X+ D2Yl 022と
すれば、D12=D22.DIX=D2Mでそれぞれ一
定となる。このような対称3連平行四辺形機構を構成す
ることにより、双方の出力点を結ぶPI F2線はDI
 02線に平行、したがってY線に平行となる。よって
、JI Fl 、J2 F2で構成される四辺形JI 
J2 F2 Ftは、Jx FtがZ方向に、JIJ2
がY方向に、そしてこの四辺形に垂直な方向がX方向に
それぞれ方向規正される。それゆえ、第1図(ロ)に示
すように、この四辺形を一面とする直方体をペデスタル
Eとして構成すれば、このペデスタルEは空間に姿勢規
正されたマニピュレータの設置場所を提供することがで
きる。この3次元XYZ方向に姿勢規正されたペデスタ
ルEは、空間において式(2)に示した倍率mでパンク
グラフ下部に入力されるXYZ運動を拡大して運動する
。第1図(イ)、(ロ)にその運動域を1点鎖線で示す
、この運動範囲は、双3連年行四辺形機構のペデスタル
Eからみた外向空間範囲として示しである。したがって
、ペデスタルEの外向面S oにマニピュレータ(破線
で示す。)の肩部を装着すれば、その手先部は該外向空
間内の作業対称物に対して操作をすることになる。
In this case, the zero position of the Y-Y axis is set at the center of the bi-triple quadrilateral, and the XYZ coordinate values of Dl and D2 are DI,
If D1v+ Dtz and D2X+ D2Yl 022, then D12=D22. Each becomes constant at DIX=D2M. By constructing such a symmetric triple parallelogram mechanism, the PI F2 line connecting both output points is DI
It is parallel to the 02 line, and therefore parallel to the Y line. Therefore, the quadrilateral JI composed of JI Fl , J2 F2
J2 F2 Ft is Jx Ft in the Z direction, JIJ2
is oriented in the Y direction, and the direction perpendicular to this quadrilateral is oriented in the X direction. Therefore, if a rectangular parallelepiped with this quadrilateral as one side is configured as a pedestal E, as shown in FIG. . The pedestal E whose posture is regulated in the three-dimensional XYZ directions moves in space by magnifying the XYZ motion input to the lower part of the puncture graph by the magnification m shown in equation (2). In FIGS. 1(a) and 1(b), the range of motion is shown by a dashed line, and this range of motion is shown as an outward spatial range as seen from the pedestal E of the bitrilateral row-quadrilateral mechanism. Therefore, if the shoulder portion of the manipulator (indicated by a broken line) is attached to the outward facing surface So of the pedestal E, the hand portion of the manipulator will operate the object to be worked on within the outward facing space.

2)問題点を解決するための手段(第1図)上述のよう
な立体パンタグラフにおいて、双3連年行四辺形機構の
間の垂直円筒空間に心金実体部を設け、その下部を底部
基盤に固定すると共にその上部に立体パンタグラフの運
動面より外れた上方位置に載荷テーブルを設け、この心
金実体部のほぼ中央位置と載荷テーブルに旋回・俯仰運
動を行う複数の光学機器を配設する。これらの光学機器
の光学主点を上記垂直円筒軸線上に配し、それぞれの光
学機器の旋回・俯仰運動により与えられる光路が対応し
たXYZ運動を行う出力ペデスタル上の目標点に指向す
るように装置を設定する。
2) Means for solving the problem (Fig. 1) In the above-mentioned three-dimensional pantograph, a core body is provided in the vertical cylindrical space between the double-triple quadrilateral mechanisms, and its lower part is connected to the bottom base. At the same time, a loading table is provided above the three-dimensional pantograph at an upper position away from the moving plane of the three-dimensional pantograph, and a plurality of optical devices that perform rotation and elevation movements are arranged at approximately the center of this mandrel body and on the loading table. . The optical principal points of these optical instruments are arranged on the vertical cylinder axis, and the optical path given by the rotation and elevation movement of each optical instrument is directed to a target point on the output pedestal that performs the corresponding XYZ movement. Set.

そして、出力ペデスタル上における目標点の座標値と実
際値の差異を計測し、この計測値により入力XYZ連動
を修正してペデスタルの空間誤差を補正するように構成
した。
Then, the difference between the coordinate value and the actual value of the target point on the output pedestal is measured, and the input XYZ interlock is corrected based on this measured value to correct the spatial error of the pedestal.

3)作用 上述のような自動較正装置を立体パンタグラフ機構内部
に設けることにより、立体パンタグラフ出力端のペデス
タルの外向面Soに装着されたマニピュレータのハンド
が外界操作域で作業中でも、較正操作が自動的に行われ
る。
3) Function By providing the automatic calibration device as described above inside the three-dimensional pantograph mechanism, the calibration operation can be performed automatically even when the hand of the manipulator attached to the outward facing surface So of the pedestal at the output end of the three-dimensional pantograph is working in the external operation area. It will be held in

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の実施例の要部を示す略図で、同図(イ
)は立体パンタグラフのみを示す平面図、°同図(ロ)
は立面図である。前述の立体パンタグラフの機構内部を
ペデスタルEの方から見たとき、双3連年行四辺形は、
第1図に破線と実線で示すように、雨垂直入力点DL 
D2間距離に相当する直径をもつ垂直円筒空間に接して
平行リンク運動を行っていることが分かる。そして、第
1図(イ)に破線で示したこの垂直円筒空間の前方に常
にペデスタル四辺形JL J2 F2 Ftが位置する
点に着目し、中心空洞をもつ心金実体部(10)をこの
円筒空間に設け、その下部(11)を鉤(かぎ)の平伏
に曲げて底部基盤(12)に固定し、その上部の機構運
動面より外れた位1に載荷テーブル(13)を設け、心
金実体部(10)の中心空洞及び載荷テーブル(13)
上に、それぞれ旋回・俯仰運動を行う光学機器の支持筒
(15) 、  (16)を配置する。
Figure 1 is a schematic diagram showing the main parts of an embodiment of the present invention, where (a) is a plan view showing only the three-dimensional pantograph, and (b) is a plan view showing only the three-dimensional pantograph.
is an elevation view. When the inside of the mechanism of the three-dimensional pantograph mentioned above is viewed from pedestal E, the bitrilateral quadrilateral is as follows.
As shown by the broken line and solid line in Figure 1, the rain vertical input point DL
It can be seen that parallel link motion is performed in contact with a vertical cylindrical space having a diameter corresponding to the distance between D2. Then, paying attention to the point where the pedestal quadrilateral JL J2 F2 Ft is always located in front of this vertical cylindrical space shown by the broken line in FIG. The lower part (11) is fixed to the bottom base (12) by bending it into the flat position of a hook, and the loading table (13) is installed at a position 1 away from the mechanism movement surface at the upper part. Central cavity of the real part (10) and loading table (13)
At the top, support tubes (15) and (16) for optical instruments that perform rotation and elevation movements, respectively, are arranged.

これらの光学!a器の光学主点Q、Vl  (V2につ
いては後述する。)を上部垂直円筒軸Z1 Z2線上に
おき、それぞれの光学機器の旋回・俯仰運動により与え
られる光路が対応したXYZ運動を行うペデスタルE上
の目標点P1を指向するように装置を設定し、目標点の
座標値と実際値との差異を計測して入力XYZ運動に修
正を加えるように構成する。第1図中のMeR,Msn
、 MAT、 MNTは光学機器支持筐(15) 、 
 (16)を旋回・俯仰させるモータであるが、これら
については後述する。
These optics! A pedestal E whose optical principal points Q and Vl (V2 will be described later) of the instrument are placed on the upper vertical cylindrical axis Z1 and Z2 lines, and the optical paths given by the rotation and elevation movements of the respective optical instruments make corresponding XYZ movements. The apparatus is set to point at the upper target point P1, and is configured to measure the difference between the coordinate values of the target point and the actual values to correct the input XYZ movement. MeR, Msn in Figure 1
, MAT, MNT are optical equipment support casings (15),
(16) This is a motor for turning and lifting up and down, and these will be described later.

第4図は、光学機器の光路に関する説明図である。第1
図の光路QPよ、VIPlの関係を考えるため、目標点
P工の座標を21−22線上の71点を原点としたXY
Z系においてPL  (XI  )’+2)とする。い
ま、光学機器としてV主点に光学主点をもつテレビカメ
ラT1を、Q点に光軸主点をもつレーザー投光器Rをお
き、ペデスタル内向面Si上の目標点P1に表示光点を
設け、Zニー22線上の2点Q、VL間の距離をt工と
する。
FIG. 4 is an explanatory diagram regarding the optical path of the optical device. 1st
In order to consider the relationship between the optical path QP and VIPl in the figure, the coordinates of the target point P are XY with the 71st point on the 21-22 line as the origin.
In the Z system, it is assumed that PL (XI )'+2). Now, as optical devices, a television camera T1 with an optical principal point at the V principal point, a laser projector R with an optical axis principal point at the Q point, and a display light point at a target point P1 on the inward surface Si of the pedestal, Let the distance between two points Q and VL on the Z knee 22 line be t.

垂直2線上の定点Q、V+よりXYZ空間を運動中のペ
デスタル内向面Si上の目標点P1に指向する光路は、
11点上のテレビカメラTi及びQ点上のレーザー投光
器Rのそれぞれの旋回角0丁及びθR1俯仰角δ丁及び
δR,PL点の座標値x、y、z並びに点VL、Q間距
離t1によって決定される。ここで、テレビカメラT1
及びレーザー投光器Rの旋回角は常に等しくし、これを
θとお(。すなわち、θ丁−〇。=θとする。
The optical path directed from fixed points Q and V+ on two vertical lines to a target point P1 on the inward surface Si of the pedestal moving in the XYZ space is:
The rotation angle 0 and θR1 of the television camera Ti on the 11 points and the laser projector R on the Q point, and the depression and elevation angles δ and δR, the coordinate values x, y, z of the PL point and the distance t1 between the points VL and Q. It is determined. Here, TV camera T1
The turning angles of the laser projector and the laser projector R are always the same, and this is set to θ (i.e., θ - 〇 = θ).

第5図は立体パンタグラフ出力端の空間誤差についての
説明図で、同図(イ)及び(ロ)はテレビカメラT1に
よるモニタ画面を示す。これらの図において両心Oを通
る水平線をη−〇−η′、垂直線をζ−0−ζ′とし、
第4図において両心に垂直な面内にあるテレビカメラ光
軸方向を■1ξ、この直交3軸をvl−ξηことする。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the spatial error at the output end of the three-dimensional pantograph, and FIG. 5 (a) and (b) show the monitor screen by the television camera T1. In these figures, the horizontal line passing through both centers O is η-〇-η', the vertical line is ζ-0-ζ',
In FIG. 4, the optical axis direction of the television camera in a plane perpendicular to both centers is 1ξ, and the three orthogonal axes are vl-ξη.

これらと先に設定したVi−XYZ系との関係を考える
と、前者は、後者の2軸の周りにθ回転した中間座標系
(X’ Y’ Z)を更にそのY′座標軸(これがη軸
となる。)の周りに6丁だけ回転したものとなる。した
がって、XYZ系及びξηζ系の各軸間の方向余弦は、
θ及び6丁によって決定される。
Considering the relationship between these and the Vi-XYZ system set earlier, the former has an intermediate coordinate system (X'Y' Z) rotated by θ around the latter two axes, and then its Y' coordinate axis (which is the η axis). ) is rotated by 6 pieces. Therefore, the direction cosine between each axis of the XYZ system and ξηζ system is
It is determined by θ and 6 guns.

いま、目標点P1の空間位置に誤差がない場合、すなわ
ち、レーザー光のペデスタル内向面Si上への光点が2
1点の表示光点と一致するとき、モニタ画面で両心Oに
21点の表示@!(標識点)とレーザー光点の映像が共
に合致するようにする。
Now, if there is no error in the spatial position of the target point P1, that is, the light point of the laser beam on the pedestal inward surface Si is 2.
When it matches one display light point, 21 points are displayed in both centers O on the monitor screen @! (marker point) and the image of the laser light point should both match.

そうすると、目標点P1の実際位置が計画位置と一致せ
ずP1′点にある場合、その誤差ベクトルをPs p1
′=ΔPとし、これをXYZ系及びξηζ系によりそれ
ぞれ(ΔX、Δy、Δ2)及び(Δξ。
Then, if the actual position of target point P1 does not match the planned position and is at point P1', the error vector is Ps p1
' = ΔP, which is expressed as (ΔX, Δy, Δ2) and (Δξ) by the XYZ system and the ξηζ system, respectively.

Δη、Δζ)で示すと、 ΔP(ΔX、Δy、Δz)= ΔP(Δξ、Δη、Δζ) となる。また、それぞれの誤差値の相互関係は、XYZ
系及びξηζ系の各軸間の方向余弦値をθ。
ΔP(ΔX, Δy, Δz)=ΔP(Δξ, Δη, Δζ). Also, the correlation between each error value is XYZ
The direction cosine value between each axis of the system and the ξηζ system is θ.

δTで表わせるので、次のようになる。Since it can be expressed as δT, it becomes as follows.

すなわち、(3)式よりΔξ、Δη、Δζが与えられれ
ばΔX、Δy、Δ2が計算できる。
That is, from equation (3), if Δξ, Δη, and Δζ are given, ΔX, Δy, and Δ2 can be calculated.

これらの目標点P1の空間誤差のうち、Δη及びΔζ誤
差は、第5図(イ)に示すようにモニタ画面上にP1′
標識点が左右、上下にそれぞれ両心0よりΔη及びΔζ
だけ偏倚して表示されるので、テレビ画面の光像測定操
作により計測できる。これに対し、Δξ誤差は、テレビ
カメラ光軸方向の誤差のためモニタ画面上では計測でき
ない。しがし、テレビカメラの視軸と交叉する光軸をも
つレーザー光線による照明点は、Δξ=0のときは両心
Oにレーザー光点が一致するが、Δξ≠0のときは、レ
ーザー光点は第5図(ロ)に示すようにモニタ両心Oを
通るζζ′ζ′で両心よりεだけ偏倚する。このε値は
、モニタ画面上に表示でき計測可能である。ただし、こ
のε値は、レーザー光軸方向に計測した規定位置よりの
距離誤差Δξ′のモニタ画面への正斜影に対応するもの
で、カメラ光軸方向の誤差値Δξそのものではない。し
かし、カメラ視軸とレーザー光軸との交叉角は既知であ
るから、Δξ′よりΔξへの変換は容易に行いうる。こ
れらの関係は、俯仰角6丁を含む鉛直面内におけるカメ
ラ視軸とレーザー光路と目標点P1の実在平面との関係
を示す第5図(ハ)により、容易に理解できるであろう
。なお、第5図(イ)の22点については後述する。
Among these spatial errors of the target point P1, the Δη and Δζ errors are displayed as P1' on the monitor screen as shown in Figure 5 (a).
Signal points are Δη and Δζ from both centers 0 left and right, and up and down, respectively.
Since the image is displayed with a deviation of 100 kHz, it can be measured by measuring the optical image on the TV screen. On the other hand, the Δξ error cannot be measured on the monitor screen because of the error in the optical axis direction of the television camera. However, when Δξ=0, the illumination point by a laser beam whose optical axis intersects with the viewing axis of the television camera coincides with both centers O, but when Δξ≠0, the laser beam point coincides with the center O. As shown in FIG. 5(b), ζζ'ζ' passes through both monitor centers O and deviates from both centers by ε. This ε value can be displayed and measured on a monitor screen. However, this ε value corresponds to the orthographic shadow on the monitor screen of the distance error Δξ' from the specified position measured in the laser optical axis direction, and is not the error value Δξ itself in the camera optical axis direction. However, since the intersection angle between the camera viewing axis and the laser optical axis is known, the conversion from Δξ' to Δξ can be easily performed. These relationships can be easily understood from FIG. 5(c), which shows the relationship between the camera visual axis, the laser optical path, and the actual plane of the target point P1 in a vertical plane including six elevation angles. Note that the 22 points in FIG. 5(a) will be described later.

また、第4図において、ペデスタル内向面Siの目標点
P1の表示光点とレーザー投光点との双方の位置表示及
び位置計測を便宜上同一モニタ画面上で行うように説明
したが、Z線上の71点とペデスタル内向面siの中央
鉛直線上のP主点とを相対的関係を保ったまま上下に移
動してもこれまでの理論になんら変更を来たさないので
、実際には表示光点とレーザー光点の表示モニタを別に
する。そのため、第1図(ロ)に示すように、第4図で
説明したテレビカメラT1の光学主点v2とペデスタル
内向面St中央鉛直線上の表示光点P1とを平行移動し
て、ZI Z2線上の72点とこれに対応するペデスタ
ル鉛直線上の表示光点Pとを定め、この72点にもう1
つのカメラT2をおきこれを22点の表示及び位置計測
に用い、71点のカメラT1はQ点よりのレーザー光の
ペデスタルEへの投光点の表示及び位置計測に用いるよ
うにする。このように構成すれば、ペデスタル上の目標
点P1の計画値と実際値の差異は、2つのモニタ上の目
標点表示像及びレーザー光点像それぞれの中央位置より
の偏差がらΔξ、Δη。
In addition, in FIG. 4, it has been explained that the position display and position measurement of both the display light point of the target point P1 on the pedestal inward surface Si and the laser projection point are performed on the same monitor screen for convenience. Even if point 71 and the principal point P on the central vertical line of the inward facing surface si of the pedestal are moved up and down while maintaining their relative relationship, there will be no change in the previous theory; therefore, in reality, the display light point and a separate monitor to display the laser light spot. Therefore, as shown in FIG. 1(b), the optical principal point v2 of the television camera T1 explained in FIG. 72 points and the corresponding display light point P on the pedestal vertical line are determined, and one more point is added to these 72 points.
One camera T2 is provided and used to display and measure the position of 22 points, and the camera T1 of 71 points is used to display and measure the position of the point where the laser beam from point Q is projected onto the pedestal E. With this configuration, the difference between the planned value and the actual value of the target point P1 on the pedestal is Δξ, Δη, which is the deviation from the center position of the target point display image and the laser beam spot image on the two monitors.

Δことして測定計算され、これらの値を(3)式に代入
することにより、ペデスタルの空間位置の計画値と実際
値の差異ΔX、Δy、Δ2を求めることができる。
By substituting these values into equation (3), the differences ΔX, Δy, and Δ2 between the planned and actual spatial positions of the pedestal can be obtained.

第6図は、本発明を用いた立体パンタグラフ・ロボット
の具体的構成例を示すもので、同図(イ)は正面図、同
図(ロ)は平面図、同rI!J(ハ)は側面図である。
FIG. 6 shows a specific configuration example of a three-dimensional pantograph robot using the present invention, in which (a) is a front view, (b) is a plan view, and (b) is a plan view. J (c) is a side view.

これらの図において、第1図と対応する部分には同一の
符号を付しである。第7図は、第6図のものの計測制御
の流れを示す電気系統図である。第6図に示すように、
立体パンタグラフは、それぞれ一平面(鉛直面)内に拘
束されている左右並行な2つの3連平行四辺形リンクよ
り構成される。一方は、第1平行四辺形AICIHIC
1,結合直角三角形CtlIHz、第2平行四辺形CI
FI JL 11及び第3平行四辺形BLDIRICI
より成り、他方は、第1平行四辺形A2C2H2G2 
、結合直角三角形C212H2,第2平行四辺形C2F
2 J2 12及び第3平行四辺形B2 D2 E2 
C2より成る。XY入力端G1AtとG2 A2は、モ
ータM×及びMyにより駆動されるXY運動部に結合さ
れ、Z入力端D1とD2はモータMZにより駆動される
Z運動部に結合される。出力端のペデスタルEは、姿勢
正規化され(ペデスタルの直交6面がそれぞれX、 Y
、  Z3軸に直交関係にある状態をいう、)でいて、
入力端のXYZ運動が所定の倍率で拡大された空間運動
を行う。第6図(イ)、(ロ)に、この拡大された空間
運動範囲を1点鎖線で示す。なお、ペデスタルEの外向
きの面Soには、破線で示すようにロボットのマニピュ
レータ肩部が装着される。
In these figures, parts corresponding to those in FIG. 1 are given the same reference numerals. FIG. 7 is an electrical system diagram showing the flow of measurement control of the one shown in FIG. As shown in Figure 6,
A three-dimensional pantograph is composed of two horizontally parallel triple parallelogram links, each of which is constrained within one plane (vertical plane). One is the first parallelogram AICIHIC
1, Combined right triangle CtlIHz, second parallelogram CI
FI JL 11 and 3rd parallelogram BLDIRICI
and the other is the first parallelogram A2C2H2G2
, combined right triangle C212H2, second parallelogram C2F
2 J2 12 and third parallelogram B2 D2 E2
Consists of C2. The XY inputs G1At and G2A2 are coupled to an XY motion section driven by motors Mx and My, and the Z inputs D1 and D2 are coupled to a Z motion section driven by motor MZ. The pedestal E at the output end is normalized in attitude (the six orthogonal faces of the pedestal are X and Y, respectively).
, refers to a state that is perpendicular to the Z3 axis,) and
The XYZ movement of the input end performs spatial movement magnified by a predetermined magnification. In FIGS. 6(a) and 6(b), this expanded spatial movement range is shown by a chain line. Note that the manipulator shoulder of the robot is attached to the outward facing surface So of the pedestal E, as shown by the broken line.

自蔵較正装置は、既に第1図で述べたとおりであるが、
若干説明を補足する。上述の立体パンタグラフ双3連年
行四辺形は、互いに平行な鉛直面内に拘束された状態で
、第6図(ロ)に斜線付き破線内で示す垂直円筒空間(
両垂直入力端DI 02間距離に相当する直径をもつ。
The self-contained calibration device is as already described in Figure 1,
I will add some explanation. The above-mentioned three-dimensional pantograph double triple quadrilateral is constrained in vertical planes parallel to each other, and the vertical cylindrical space (
It has a diameter corresponding to the distance between both vertical input ends DI02.

)に外接して回転平行運動を行う。この円筒空間の前方
空間(第6図(ロ)に、反対方向の斜線で示す。)は、
ペデスタルEの内向面Siで遮られている。かような垂
直円筒空間内に設けた心金実体部(10)の下部(11
)は、鉤の平伏に曲げて底部基1(12)に固定し、上
部の機構運動面より外れた位置に載荷テーブル(13)
を設ける。心金実体部(10)の中央空洞部及び載荷テ
ーブル(13)上に、それぞれ旋回・俯仰運動可能の光
学機器支持筐(15) 、  (16)を設ける。一方
の支持筐(15)には、旋回モータM Bp s俯仰モ
ータMARにより駆動されるレーザー投光器Rを塔載し
、他方の支持筐(16)には、旋回モータM6丁により
ZL  Z2線を軸として同一の旋回運動を行い、且つ
垂直方向に間隔t2をおいて並行に設けられた俯仰軸を
中心として俯仰モータMETにより同一の俯仰運動を行
う2台のテレビカメラT1及びT2を塔載する。レーザ
ー投光器R,テレビカメラTs 、T2の各光学主点Q
) and performs rotational parallel motion. The space in front of this cylindrical space (indicated by diagonal lines in the opposite direction in Figure 6 (b)) is:
It is blocked by the inward facing surface Si of the pedestal E. The lower part (11) of the mandrel body part (10) provided in such a vertical cylindrical space
) is bent to the prostrate position of the hook and fixed to the bottom base 1 (12), and the loading table (13) is placed at a position away from the upper mechanism movement surface.
will be established. Optical equipment support casings (15) and (16), which are capable of pivoting and elevation movements, are provided in the central cavity of the mandrel body (10) and on the loading table (13), respectively. One support case (15) is equipped with a laser projector R driven by a turning motor M Bps elevation motor MAR, and the other support case (16) is equipped with a laser projector R driven by a turning motor M6 with a ZL Z2 line as an axis. Two television cameras T1 and T2 are mounted on a tower.The two television cameras T1 and T2 perform the same rotational movement as shown in FIG. Laser projector R, television camera Ts, each optical principal point Q of T2
.

VL、V2は、いずれも前記円筒空間の垂直軸Z1−2
2線上にあるようにする。
Both VL and V2 are the vertical axis Z1-2 of the cylindrical space.
Make sure it is on the 2nd line.

点Q V 1間の距離はtlであり、点VIV2間の距
離はt2である。各光学機器R及びT1の旋回・俯仰運
動により与えられる光路は、対応したXYZ運動を行う
ペデスタルEの内向面Siの鉛直線上の目標点P1を指
向するように、また、テレビカメラT2の光路は同様に
して点P2を指向するように制御される(第7図の説明
参照)。この場合、21点は、空間座標値x、y、zの
ペデスタル已における代表点であるが光表示をもたな仮
想点とする。これに対し、22点は光点で表示する。ま
た、PxP2=t2である。
The distance between the points Q V 1 is tl, and the distance between the points VIV2 is t2. The optical path given by the rotation and elevation movement of each optical device R and T1 is directed to the target point P1 on the vertical line of the inward surface Si of the pedestal E that performs the corresponding XYZ movement, and the optical path of the television camera T2 is Similarly, it is controlled to point toward point P2 (see explanation in FIG. 7). In this case, the 21 points are representative points on the pedestal side of the spatial coordinate values x, y, and z, but are assumed to be virtual points without optical display. On the other hand, 22 points are displayed as light points. Moreover, PxP2=t2.

まず、空間でXYZ運動を行うペデスタルEの実際位置
に誤差がない場合、レーザー投光器Rよりのレーザー光
点はペデスタルEのP1点位置にあり、テレビカメラT
1のモニタ画面の両心にその映像点が合致し、テレビカ
メラT2のモニタ画面の両心にはF2光点の映像が合致
する。次に、ペデスタルの実際位置に空間誤差ΔP(Δ
X、ΔyΔ2)があった場合、これをモニタの画面に垂
直、横及び縦のξηζ系でτ学(Δξ、Δη、Δζ)と
表わすと、テレビカメラT2のモニタ画面(第5図(イ
)参照)にはF2光点の計画位置よりの水平・垂直偏差
Δη、Δζが両心0よりの偏倚として表示され、テレビ
カメラT1のモニタ画面(第5図(ロ)参照)には、計
画位置よりの垂直偏差Δξに相当するところのレーザー
光路の距離誤差Δξ′の正斜影εが両心Oよりの偏倚と
じて表示される。
First, if there is no error in the actual position of pedestal E that performs XYZ motion in space, the laser beam point from laser projector R is at point P1 of pedestal E, and television camera T
The image point coincides with both centers of the monitor screen of TV camera T2, and the image of the light point F2 coincides with both centers of the monitor screen of television camera T2. Next, the actual position of the pedestal has a spatial error ΔP(Δ
X, ΔyΔ2), if this is expressed as τ theory (Δξ, Δη, Δζ) in vertical, horizontal, and vertical ξηζ systems on the monitor screen, then the monitor screen of the television camera T2 (Fig. 5 (a) The horizontal and vertical deviations Δη and Δζ of the F2 light spot from the planned position are displayed as deviations from 0 in both centers, and the monitor screen of the television camera T1 (see Figure 5 (b)) shows the planned position. The orthographic shadow ε of the distance error Δξ' of the laser optical path, which corresponds to the vertical deviation Δξ of the laser beam, is displayed as a deviation from both centers O.

これらの偏差値は、第7図におけるモニタ画像処理コン
ピュータ(画像プロセッサ)CPによりΔξ、Δη、Δ
ζ値として求められ、次いで変換制御ユニットTUによ
りΔX、Δy、Δ2に変換され、ペデスタルXYZ運動
に修正操作を施すことができる。これらの動作について
は、あとで第7図により一括して説明する。
These deviation values are calculated as Δξ, Δη, Δ by the monitor image processing computer (image processor) CP in FIG.
It is determined as a ζ value, and then converted into ΔX, Δy, and Δ2 by the conversion control unit TU, so that correction operations can be performed on the pedestal XYZ movement. These operations will be collectively explained later with reference to FIG.

なお、前記ペデスタルEのXYZ運動中の自己較正動作
については、基準となる鉛直線ZL  Z2上の点Q+
  Vl +  v2と姿勢正規化ペデスタルEの内向
面Siの垂直線上の点Pl、P2を結ぶQPL、VI 
 Pl、V2  F2の各線が、ペデスタルの空間運動
の全範囲に対して死角なく成立していることが望ましい
。しかるに、本機構においては、始めに述べたように、
立体パンタグラフの双3連年行四辺形によって形成され
る2つの平行鉛直面がZI  22線を軸心とする垂直
円筒空間に外接してペデスタルEの運動に対応する回転
平行運動を行っており、上記固定ZI  Z2鉛直線と
移動ペデスタルEのSi面のPI F2鉛直線とを含む
鉛直面は、上記双3連年行四辺形が形成する平行鉛直2
平面の2等分中間面である。このことは、上記の較正動
作がペデスタルの運動全範囲にわたって死角なく行われ
ることを示している。
In addition, regarding the self-calibration operation during the XYZ movement of the pedestal E, point Q+ on the reference vertical line ZL Z2
QPL, VI connecting Vl + v2 and points Pl, P2 on the vertical line of the inward surface Si of the posture normalization pedestal E
It is desirable that the lines Pl, V2, and F2 extend over the entire range of spatial motion of the pedestal without blind spots. However, in this organization, as stated at the beginning,
The two parallel vertical planes formed by the bitrilateral quadrilateral of the three-dimensional pantograph are circumscribed in a vertical cylindrical space with the ZI 22 line as the axis, and are performing rotational and parallel movements corresponding to the movement of the pedestal E. The vertical plane including the fixed ZI Z2 vertical line and the PI F2 vertical line of the Si surface of the movable pedestal E is the parallel vertical 2
It is an intermediate plane that bisects a plane. This shows that the calibration operation described above is performed over the entire range of motion of the pedestal without blind spots.

第7図において、M×及びMYは立体パンタグラフ・ロ
ボットの入力XY運動台を駆動するモータ、M2は入力
Z運動台を駆動するモータである。
In FIG. 7, Mx and MY are motors that drive the input XY movement table of the three-dimensional pantograph robot, and M2 is a motor that drives the input Z movement table.

入力端のXYZ変位運動は、出力端ペデスタルEにおい
てm倍に拡大されたxyz運動となる。レーザー投光器
Rは旋回モータMl?R1俯仰モークMARにより駆動
され、テレビカメラT1及びT2支持筐は旋回モータM
e7、俯仰モータMETにより駆動される。一方、中央
コンピュータCCでは、ロボットアーム操作対象線列座
標値やロボットアーム姿勢等に関するデータが入力され
、フォーマット・コマンドが作製される。中央コンピュ
ータCCよりDDA演算器DDCに指令ブロック信号が
送られ、DDCはDDA演算を行って各モータへ指令パ
ルスΔXQ、  Δyo、  Δ20.  Δθ、Δδ
ア。
The XYZ displacement movement at the input end becomes an xyz movement magnified by m times at the output end pedestal E. Is the laser projector R equipped with a rotation motor Ml? R1 is driven by the elevation motor MAR, and the TV camera T1 and T2 support casings are driven by the rotation motor M.
e7, driven by the elevation motor MET. On the other hand, in the central computer CC, data regarding the robot arm operation object line coordinate values, robot arm posture, etc. are input, and a format command is created. A command block signal is sent from the central computer CC to the DDA calculator DDC, which performs DDA calculations and sends command pulses ΔXQ, Δyo, Δ20 . Δθ, Δδ
a.

ΔδRを出力する。これらのうち、ΔXD+  ΔVo
Output ΔδR. Among these, ΔXD+ ΔVo
.

Δ2Dは、パルス合成器PMXを経て合成信号Δx4゜
Δyt、Δztとなり、第1パワーユニツトPU1によ
り増幅されΔX、ΔY、ΔZとなってMに。
Δ2D passes through the pulse synthesizer PMX to become composite signals Δx4°Δyt, Δzt, and is amplified by the first power unit PU1 to become ΔX, ΔY, ΔZ, and becomes M.

My、Mzモータを駆動し、立体パンタグラフで変位を
拡大してペデスタルEの内向面Siの21点にx、y、
z変位を与える。同時に、Δθ、ΔδR1Δδ丁信号は
、そのまま第2パワーユニツトPU2を介してレーザー
投光器Rに対するモータMeR1MSRを駆動し、レー
ザー光を21点に指向する。
Drive the My and Mz motors, expand the displacement with a three-dimensional pantograph, and apply x, y, and
Gives z displacement. At the same time, the Δθ, ΔδR1 Δδ signal directly drives the motor MeR1MSR for the laser projector R via the second power unit PU2, and directs the laser beam to 21 points.

また、Δθ及びΔδT信号は、PU2を介してテレビカ
メラTl、T2の支持筐に対するモータMeT、MET
をも駆動し、テレビカメラT1の視軸をSt画面上21
点に、テレビカメラT2の視軸をSt画面上22点に指
向する。
In addition, the Δθ and ΔδT signals are sent to the motors MeT and MET for the support casing of the television cameras Tl and T2 via PU2.
is also driven, and the visual axis of the TV camera T1 is set to 21 on the St screen.
At this point, the viewing axis of the television camera T2 is directed to 22 points on the screen St.

5図(ロ)のようにT1モニタ画面に垂直偏差εが表示
され、第5図(イ)に示すようにT2モニ夕画面に水平
、垂直偏差Δη、Δζが表示される。
The vertical deviation ε is displayed on the T1 monitor screen as shown in FIG. 5(B), and the horizontal and vertical deviations Δη and Δζ are displayed on the T2 monitor screen as shown in FIG. 5(A).

これらの誤差情報値は、画像プロセッサCPにより検出
処理されてΔξ、Δη、Δζ信号となり、変換制御ユニ
・ノドTUによりXYZ系の修正パルスΔX、Δy、Δ
2が算出される。これらの修正パルスは、パルス合成器
PMXのもう1つの入力に導かれ、上述のDDA演算器
DDCよりのΔXD+Δyo+  Δ20信号と合成さ
れてΔxt、  Δyt。
These error information values are detected and processed by the image processor CP to become Δξ, Δη, and Δζ signals, and converted into XYZ system correction pulses ΔX, Δy, and Δ by the conversion control unit TU.
2 is calculated. These modified pulses are led to another input of the pulse synthesizer PMX, and are combined with the ΔXD+Δyo+Δ20 signals from the DDA calculator DDC mentioned above to produce Δxt, Δyt.

Δztとなり、第1パワーユニン)PUIを介してΔX
、ΔY、ΔZとなって各駆動モータMX。
ΔX via PUI (first power unit)
, ΔY, and ΔZ for each drive motor MX.

My 、Mzに入力され、入力XYZi!!!動が自動
的に修正されてパンタグラフ出力端ペデスタルEの誤差
が補正される。
My, Mz is input, and input XYZi! ! ! The movement is automatically corrected and the error of the pantograph output end pedestal E is corrected.

以上、ペデスタル已に装着されたマニピュレータ・ロボ
ットが対象線列に対し連続NC操作中の動的状態におい
て、運動中のペデスタルのXYZ実際位置の計画値に対
する誤差を較正して補償する場合の具体例について述べ
た。これに対し、ロボットアームを3次元測定又は組立
作業等に用いる場合は、点から点への運動になり誤差の
発生は静的状態に近くなるので、誤差の補正を動的状態
で行う必要がない、このような場合に対しては、XYZ
運動によりペデスタルの誤差テーブルを本発明の内蔵較
正装置により予め作成しておき、このテーブルによりロ
ボットNCコマンドに対応してXYZ出力値を補正する
ことができる。このような誤差テーブルの作成に当たっ
ては、XYZ運動を高速で行う必要がないので高精度の
測定が可能となり、また、マニピュレータの負荷状態を
パラメータにして幾つかのテーブルを作成しておくこと
も容易である。
The above is a specific example of calibrating and compensating for errors in the actual XYZ position of the pedestal during movement in a dynamic state where the manipulator/robot attached to the pedestal is performing continuous NC operations on the target line array. I talked about it. On the other hand, when a robot arm is used for three-dimensional measurement or assembly work, it moves from point to point and errors occur in a static state, so it is necessary to correct errors in a dynamic state. No, for such cases, XYZ
An error table of the pedestal is created in advance by the built-in calibration device of the present invention based on the movement, and the XYZ output values can be corrected in response to the robot NC command using this table. When creating such an error table, it is not necessary to perform XYZ motion at high speed, so highly accurate measurement is possible, and it is also easy to create several tables using the manipulator load condition as a parameter. It is.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

1)内蔵型の較正装置であるから、外部に較正装置を設
ける必要がなく、作業中におけるロボットアームの荷重
による誤差や運動中の慣性による遅れ誤差を自動的に補
正することができる。
1) Since it is a built-in calibration device, there is no need to provide an external calibration device, and errors due to the load of the robot arm during work and delay errors due to inertia during movement can be automatically corrected.

2)XYZ運動に対する静的誤差の修正テーブルを随時
作成できる利点がある。
2) There is an advantage that a static error correction table for XYZ motion can be created at any time.

3)移動する対象物に対し全装置を移動台に載せて作業
が行われるときでも、内蔵較正装置は基盤との関連にお
いて正常に動作する。
3) The built-in calibration device operates normally in relation to the base even when work is performed on a moving object with the entire device mounted on a moving platform.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例の要部を示す略図、第2図は本
発明に用いる立体パンタグラフの出力端が姿勢規正され
る原理を示す説明図、第3図は立体パンタグラフの拡大
作用を示す説明図、第4図は本発明に用いる光学機器の
光路に関する説明図、第5図は立体パンタグラフ出力端
の空間誤差についての説明図、第6図は本発明を使用し
たパンタグラフ・ロボットの具体的構成例を示す図、第
7図は第6図ロボットの計測制御の流れを示す電気系統
図である。 QI HICIAl  (G2 H2C2A2 )・・
・第1平行四辺形、GIAl  (G2 A2 )・・
・そのXY運動入力辺、ILJ工F工Ct  (12J
2 F202 )・・・第2平行四辺形、JI Fl 
 (J2 F2)・・・その出力辺、HICt  It
  (H2C2I2 )・・・直角三角形、C1(C2
)・・・その直角頂点、BtDIEICl  (B2 
D2 E2 C2)・・・第3平行四辺形、Dl(D2
)・・・Z運動入力端、E・・・出力ペデスタル、(1
0)・・・心金実体部、(11)・・・その下部、(1
2)・・・底部基盤、(13)・・・載荷テーブル、R
,Ti。 T2・・・複数の光学機器、Q、Vl、V2・・・光学
主点、ZI  Z2・・・垂直円筒軸線、Pl・・・目
標点、(x、y、z)・・・目標点の座標値、(X+Δ
x1y+Δy、z+Δ2)・・・実際値。
Fig. 1 is a schematic diagram showing the main parts of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the principle of posture regulation of the output end of the three-dimensional pantograph used in the present invention, and Fig. 3 is an explanatory diagram showing the enlargement effect of the three-dimensional pantograph. FIG. 4 is an explanatory diagram of the optical path of the optical equipment used in the present invention, FIG. 5 is an explanatory diagram of the spatial error at the output end of the stereoscopic pantograph, and FIG. 6 is a specific diagram of the pantograph robot using the present invention. FIG. 7 is an electrical system diagram showing the flow of measurement control of the robot shown in FIG. 6. QI HICIA (G2 H2C2A2)...
・First parallelogram, GIAl (G2 A2)...
・The XY motion input side, ILJ engineering F engineering Ct (12J
2 F202 )...Second parallelogram, JI Fl
(J2 F2)... Its output side, HICt It
(H2C2I2)...Right triangle, C1 (C2
)...its right angle vertex, BtDIEICl (B2
D2 E2 C2)...Third parallelogram, Dl(D2
)...Z motion input end, E...output pedestal, (1
0) ... Mandrel body part, (11) ... Its lower part, (1
2)...Bottom base, (13)...Loading table, R
, Ti. T2...Multiple optical instruments, Q, Vl, V2...Optical principal point, ZI Z2...Vertical cylinder axis, Pl...Target point, (x, y, z)...Target point Coordinate value, (X+Δ
x1y+Δy, z+Δ2)...Actual value.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 水平面に保持されXY運動が与えられる入力辺を一辺と
する第1平行四辺形、垂直方向に保持される出力辺を一
辺とする第2平行四辺形、上記第1及び第2平行四辺形
の入力辺及び出力辺にそれぞれ対向する水平及び垂直の
2辺を共有する直角三角形、この直角三角形の直角頂点
において結合する上記第1及び第2平行四辺形の各辺の
各中間点までの長さの2辺を共有し該2辺に対向する2
辺の結合点をZ運動入力端とする第3平行四辺形より成
る平面拘束型3連平行四辺形機構を一定間隔で左右対称
に配列し、上記出力辺を相互に四辺形に結合して出力ペ
デスタルとした立体パンタグラフにおいて、 上記双3連平行四辺形機構の間の垂直円筒空間に心金実
体部を設け、その下部を底部基盤に固定すると共にその
上部の上記パンタグラフ運動面より外れた位置に載荷テ
ーブルを設け、上記心金実体部及び上記載荷テーブルに
旋回・俯仰運動をする複数の光学機器を配置し、 これらの光学機器の光学主点を上記垂直円筒軸線上にお
き、それぞれの光学機器の旋回・俯仰連動により与えら
れる光路が入力XYZ運動に対応して運動する上記パン
タグラフの出力ペデスタル上に規定した目標点に指向す
るように装置を設定し、 上記出力ペデスタル上における目標点の座標値と実際値
の差異を上記の光学機器を介して計測し、この計測値に
基いて入力XYZ運動を修正することにより、上記出力
ペデスタルの空間誤差を補正するようにした立体パンタ
グラフの自蔵較正装置。
[Scope of Claims] A first parallelogram whose side is an input side held in a horizontal plane and subjected to XY motion; a second parallelogram whose side is an output side held in the vertical direction; A right triangle that shares two horizontal and vertical sides that are opposite to the input side and output side of the two parallelograms, respectively, and the middle of each side of the first and second parallelograms that are joined at the right angle apex of this right triangle. 2 that shares the two sides of the length to the point and is opposite to the two sides.
A plane-constrained triple parallelogram mechanism consisting of a third parallelogram with the connecting point of the sides as the Z motion input end is arranged symmetrically at regular intervals, and the output sides are connected to each other to form a quadrilateral and output. In a three-dimensional pantograph in the form of a pedestal, a mandrel body is provided in the vertical cylindrical space between the bi-triple parallelogram mechanisms, the lower part of which is fixed to the bottom base, and the upper part of the mandrel is fixed at a position away from the pantograph movement plane. A loading table is provided, and a plurality of optical instruments that rotate and move up and down are arranged on the mandrel body part and the loading table, the optical principal points of these optical instruments are placed on the vertical cylinder axis, and each optical instrument is The device is set so that the optical path given by the interlocking rotation and elevation of the pantograph is directed to a target point defined on the output pedestal of the pantograph that moves in response to the input XYZ movement, and the coordinate value of the target point on the output pedestal is determined. A self-contained calibration device for a three-dimensional pantograph that corrects the spatial error of the output pedestal by measuring the difference between the output pedestal and the actual value through the optical device and correcting the input XYZ motion based on the measured value. .
JP15126186A 1986-06-27 1986-06-27 Self-calibration device for three-dimensional pantograph Expired - Lifetime JPH07120178B2 (en)

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