KR20150056840A

KR20150056840A - 로봇 교정 방법

Info

Publication number: KR20150056840A
Application number: KR1020157009848A
Authority: KR
Inventors: 제이슨 엠. 샬러; 로버트 브렌트 보팻; 제임스 알. 매클레인
Original assignee: 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크.
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-05-27
Also published as: US9026249B2; CN104781051A; JP2015528401A; US20140081456A1; WO2014046905A1; TW201420290A

Abstract

갠트리 모듈의 좌표계와 카메라 시스템의 좌표계를 정렬하는 로봇 교정 방법이 개시된다. 방법은, 조작자로 하여금 갠트리 모듈에게 알려진 위치들에 작업물들을 위치시킬 수 있게 하는 정렬 툴을 사용하는 단계를 포함한다. 그 후 이러한 작업물들의 이미지가 카메라 시스템에 의해 캡처된다. 제어기는 2개의 좌표계들 사이의 관계를 결정하기 위해 갠트리 모듈 및 카메라 시스템으로부터의 정보를 사용한다. 그 후 제어기는 하나의 좌표계로부터 다른 좌표계로 변환하기 위한 변환 방정식을 결정한다.

Description

로봇 교정 방법{ROBOT CALIBRATION METHOD}

본 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로써 포함되는 2012.09.18에 출원된 미국 가특허출원 제61/702,377호에 대한 우선권을 주장한다.

본 발명은 작업물(workpiece) 프로세싱에 관한 것으로서, 더 구체적으로, 작업물 프로세싱을 위해 사용되는 로봇의 교정에 관한 것이다.

이온 주입은 작업물 내로 전도성-변경 불순물들을 도입하기 위한 표준 기술이다. 이온 소스 내에서 희망되는 불순물 재료가 이온화되고, 이온들이 미리 설정된 에너지의 이온 빔을 형성하기 위하여 가속되며, 이온 빔이 작업물의 표면으로 보내진다. 빔 내의 활성 이온들이 작업물 재료의 체적 내로 침투하며, 희망되는 전도성의 영역을 형성하기 위하여 작업물 재료의 결정 격자 내에 내장된다.

솔라 셀 제조 산업의 2개의 관심사는 제조 스루풋 및 셀 효율성이다. 셀 효율성은 전기로 변환되는 에너지의 양을 측정한다. 솔라 셀 제조 산업에서 경쟁력을 유지하기 위해서 더 높은 셀 효율성이 요구될 수 있다. 그러나, 셀 효율성을 증가시키기 위하여 제조 스루풋이 희생될 수는 없다.

이온 주입은 솔라 셀들을 도핑하기 위한 실행가능한 방법으로서 실증되었다. 이온 주입은 확산로(diffusion furnace)와 같은 기존의 기술들에 대해 요구되는 프로세스 단계들을 제거한다. 예를 들어, 확산로 대신 이온 주입이 사용되는 경우, 이온 주입이 오직 희망되는 표면만을 도핑하기 때문에, 레이저 에지 분리(laser edge isolation) 단계들이 또한 제거될 수 있다. 프로세스 단계들의 제거 이외에, 이온 주입을 사용하여 더 높은 셀 효율성이 실증되었다. 이온 주입은 또한 솔라 셀의 전체 표면의 블랭킷 주입(blanket implant) 또는 솔라 셀의 부분만의 선택적(또는 패턴화된) 주입을 수행하기 위한 능력을 제공한다. 이온 주입을 사용하는 높은 스루풋에서의 선택적 주입이 확산로에 대해 사용되는 비싸고 시간-소모적인 리소그래피 또는 패턴화 단계들을 회피한다. 선택적 주입은 또한 새로운 솔라 셀 설계들을 가능하게 한다. 이온 주입기의 제조 스루풋에 대한 임의의 개선 또는 그 신뢰성에 대한 임의의 개선이 전세계적인 솔라 셀 제조업체들에게 유익할 것이다. 이는 대체 에너지원으로서의 솔라 셀들의 채택을 가속시킬 수 있다.

갠트리(gantry) 모듈의 좌표계와 카메라 시스템의 좌표계를 정렬하는 로봇 교정 방법이 개시된다. 방법은, 조작자로 하여금 갠트리 모듈에게 알려진 위치들에 작업물들을 위치시킬 수 있게 하는 정렬 툴(alignment tool)을 사용하는 단계를 포함한다. 그 후 이러한 작업물들의 이미지가 카메라 시스템에 의해 캡처된다. 제어기는 2개의 좌표계들 사이의 관계를 결정하기 위해 갠트리 모듈 및 카메라 시스템으로부터의 정보를 사용한다. 그 후 제어기는 하나의 좌표계로부터 다른 좌표계로 변환하기 위한 변환 방정식을 결정한다.

제 1 실시예에 따르면, 로봇을 교정하는 방법이 개시된다. 방법은 로봇의 엔드 이펙터(end effector)에 정렬 툴을 부착하는 단계로서, 엔드 이펙터는 갠트리 모듈의 부분이며, 정렬 툴은 하나 이상의 공간(space)들을 포함하고, 각각의 공간은 3개의 개별적인 핑거(finger)들을 갖는, 단계; 엔드 이펙터를 카메라의 시계(field of view) 내의 제 1 위치로 이동시키는 단계; 엔드 이펙터를 하강시키는 단계; 엔드 이펙터가 제 1 위치에 있는 동안, 각각의 작업물들을 개별적인 3개의 핑거들쪽으로(against) 밀면서 공간들 중 하나 이상에 각각의 작업물을 위치시키는 단계; 갠트리 모듈과 관련된 좌표계를 사용하여 제 1 위치 내의 각각의 공간에 대한 좌표 위치들의 제 1 세트를 저장하는 단계; 작업물들의 위치에 영향을 주지 않으면서 제 1 위치로부터 시계 내의 제 2 위치로 엔드 이펙터를 이동시키는 단계; 엔드 이펙터가 제 2 위치에 있는 동안, 각각의 작업물들을 개별적인 3개의 핑거들쪽으로 밀면서 공간들 중 하나 이상에 각각의 작업물을 위치시키는 단계; 갠트리 모듈과 관련된 좌표계를 사용하여 제 2 위치 내의 각각의 공간에 대한 좌표 위치들의 제 2 세트를 저장하는 단계; 작업물들의 위치에 영향을 주지 않으면서 제 2 위치로부터 시계 밖의 위치로 엔드 이펙터를 이동시키는 단계; 엔드 이펙터가 시계 밖의 위치로 이동된 후 작업물들의 이미지를 캡처하기 위해 카메라를 사용하는 단계; 카메라와 관련된 좌표계를 사용하여 각각의 작업물에 대한 좌표 위치들의 제 3 세트를 결정하는 단계; 및 좌표 위치들의 제 1 세트, 제 2 세트 및 제 3 세트를 사용하여, 카메라와 관련된 좌표계의 좌표 위치들을 갠트리 모듈과 관련된 좌표계의 좌표 위치들로 변환하기 위한 변환 방정식을 계산하는 단계를 포함한다.

제 2 실시예에 따르면, 로봇을 교정하는 방법이 개시된다. 방법은, 카메라에 의해 캡처된 이미지 상의 픽셀 위치들을 카메라의 시계 내의 물리적 치수(dimension)들로 변환하기 위해 카메라에 대한 수직 및 수평 변환 인자들을 결정하기 위해 광학적 정규화(normalization) 프로세스를 수행하는 단계; 정렬 툴을 로봇의 엔드 이펙터에 부착하는 단계로서, 엔드 이펙터는 갠트리 모듈의 부분이며, 정렬 툴은 하나 이상의 공간들을 포함하고, 각각의 공간은 3개의 개별적인 핑거들을 갖는, 단계; 엔드 이펙터를 카메라의 시계 내의 제 1 위치로 이동시키는 단계; 엔드 이펙터를 하강시키는 단계; 엔드 이펙터가 제 1 위치에 있는 동안, 각각의 작업물들을 개별적인 3개의 핑거들쪽으로 밀어서 각각의 공간들 내에 적어도 2개의 작업물들을 위치시키는 단계; 갠트리 모듈과 관련된 좌표계를 사용하여 각각의 공간에 대한 좌표 위치들의 제 1 세트를 저장하는 단계; 작업물들의 위치에 영향을 주지 않으면서 제 1 위치로부터 시계 밖의 위치로 엔드 이펙터를 이동시키는 단계; 엔드 이펙터가 시계 밖의 위치로 이동된 후 작업물들의 이미지를 캡처하기 위해 카메라를 사용하는 단계; 카메라와 관련된 좌표계를 사용하여 각각의 작업물에 대한 좌표 위치들의 제 2 세트를 결정하는 단계; 및 좌표 위치들의 제 1 세트 및 제 2 세트에 기초하여, 카메라와 관련된 좌표계의 좌표 위치들을 갠트리 모듈과 관련된 좌표계의 좌표 위치들로 변환하기 위한 변환 방정식을 계산하는 단계를 포함한다.

제 3 실시예에 따르면, 작업물 처리 시스템이 개시된다. 작업물 처리 시스템은, 엔드 이펙터를 포함하는 갠트리 모듈; 엔드 이펙터에 부착되는 정렬 툴로서, 복수의 공간들을 가지고, 각각의 공간이 3개의 개별적인 핑거들을 가지며, 각각의 공간이 작업물을 수용하도록 구성된, 상기 정렬 툴; 하나 이상의 컨베이어 벨트들; 컨베이어 벨트들 위에 배치되는 카메라; 및 카메라 및 갠트리 모듈과 통신하는 제어기로서, 실행될 때 시스템을 교정하는 방법을 수행하는 명령들을 포함하는 저장 엘러먼트를 포함하는, 상기 제어기를 포함하며,

방법은, 엔드 이펙터를 카메라의 시계 내의 제 1 컨베이어 벨트로 이동시키는 단계; 엔드 이펙터를 하강시키는 단계; 사용자가 개별적인 3개의 핑거들쪽으로 각각의 작업물을 밀어서 각각의 공간들 내의 제 1 컨베이어 벨트 상에 적어도 2개의 작업물들을 위치시킬 때까지 대기하는 단계; 갠트리 모듈과 관련된 좌표계를 사용하여 각각의 공간에 대한 좌표 위치들의 제 1 세트를 저장하는 단계; 작업물들의 위치에 영향을 주지 않으면서 제 1 컨베이어 벨트로부터 시계 밖의 위치로 엔드 이펙터를 이동시키는 단계; 엔드 이펙터가 시계 밖의 위치로 이동된 후 작업물들의 이미지를 캡처하기 위해 카메라를 사용하는 단계; 카메라와 관련된 좌표계를 사용하여 각각의 작업물에 대한 좌표 위치들의 제 2 세트를 결정하는 단계; 및 좌표 위치들의 제 1 세트 및 제 2 세트에 기초하여, 카메라와 관련된 좌표계의 좌표 위치들을 갠트리 모듈과 관련된 좌표계의 좌표 위치들로 변환하기 위한 변환 방정식을 계산하는 단계를 포함한다.

본 발명의 더 양호한 이해를 위하여, 본 명세서에 참조로써 포함된 첨부된 도면들에 대한 참조가 이루어진다.
도 1은 작업물 처리 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 갠트리 모듈에 대한 정렬 툴의 상단 사시도이다.
도 3은 도 1의 엔드 이펙터에 연결된 도 2의 정렬 툴의 사시도이다.
도 4는 교정의 제 1 실시예의 사시도이다.
도 5는 제 1 실시예에 따른 교정 방법을 도시하는 순서도이다.
도 6은 제 2 실시예에 따른 교정 방법을 도시하는 순서도이다.

교정 방법의 실시예들이 이온 주입기와 관련되어 본 명세서에서 설명된다. 그러나, 교정 방법은 솔라 셀 또는 반도체 제조에 수반되는 다른 시스템들 및 프로세스들 또는 작업물들을 프로세싱하는 다른 시스템들과 함께 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명이 이하에서 설명되는 특정 실시예들에 한정되지 않는다.

도 1은 작업물 처리 시스템의 사시도이다. 시스템(100)은 하나 이상의 로드 락(load lock)들에 연결된다. 솔라 셀들, 반도체 웨이퍼들, 또는 당업자들에게 공지된 다른 작업물들일 수 있는 작업물들(111)이 컨베이어 벨트들(108, 109, 110) 상에 위치되며, 갠트리 모듈(103)의 매트릭스 엔드 이펙터(102)에 의해 캐리어 빌드 스테이션(carrier build station)(112) 상으로 로딩(load)되거나 또는 이로부터 언로딩(unload)된다. 일 실시예에 있어, 매트릭스 엔드 이펙터(102)는 이송을 위해 4개의 작업물들(111)을 동시에 집어 올릴 수 있지만, 다른 수도 가능하다. 이러한 갠트리 모듈(103)은 매트릭스 엔드 이펙터(102)를 사용하여 벨트 모듈(101) 내의 컨베이어 벨트들(108, 109, 110)로부터 캐리어 빌드 스테이션(112)으로 작업물들(111)을 이송한다. 갠트리 모듈(103)은 또한 매트릭스 엔드 이펙터(102)를 사용하여 캐리어 빌드 스테이션(112)으로부터 벨트 모듈(101)로 작업물들(111)을 이송한다. 매트릭스 엔드 이펙터(102)는 복수의 작업물들(111)을 동시에 홀딩(hold)할 수 있으며, 이송 동안 적절한 정렬을 가능하게 하기 위해 이러한 작업물들(111)을 개별적으로 재위치시킬 수 있다. 스왑(swap) 엔드 이펙터(105)는 셀 매트릭스/캐리어(106)를 로드 락(107)으로부터 로딩하거나 또는 언로딩한다. 작업물들(111)은 셀 매트릭스/캐리어(106) 상에 또는 그 안에 놓여진다. 카메라(104)는 갠트리 모듈(103) 위에 또는 그 상에 위치된다. 3개의 컨베이어 벨트들(108, 109, 110)이 도시되지만, 본 발명이 임의의 특정한 수의 벨트들에 한정되지 않는다.

제어기(미도시)는 엔드 이펙터(102)의 이동을 제어하는 것을 가능하게 하기 위해 갠트리 모듈(103)과 통신할 수 있다. 제어기는 또한 카메라(104)로부터 데이터를 수신하기 위해 카메라(104)와 통신할 수 있다. 이러한 데이터는 픽셀 정보일 수 있거나, 또는 카메라(104) 내에 포함된 프로세서에 의해 이미 프로세싱된 데이터일 수 있다. 제어기는 또한 전기적으로 제어기에 연결된 저장 엘러먼트(storage element)를 가질 수 있다. 저장 엘러먼트는 명령들 및 다른 정보를 포함할 수 있다. 명령들은 제어기로 하여금 본 명세서에서 설명되는 단계들, 프로세스들 및 방법들 전부를 수행하도록 제어기를 인에이블(enable)할 수 있다.

카메라(104)는 컨베이어 벨트들(108, 109, 110) 중 하나의 컨베이어 벨트 상의 작업물들(111)의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 갠트리 모듈(103)은 이송을 위해 작업물들(111)을 집어 올릴 장소를 결정하는데 이러한 위치 정보를 사용한다. 카메라(104) 및 갠트리 모듈(103)에 대한 좌표계들 사이에 관계가 수립될 필요성이 있다. 카메라(104)는 컨베이어 벨트들(108, 109, 110) 중 하나의 컨베이어 벨트 상의 작업물들(111)에 대해 절대 위치 데이터(Xc, Yc) 및 회전(Rc)을 반환한다. 갠트리 모듈(103)은 상이한 데카르트 좌표계(Xg, Yg, Rg)에서 동작한다. 2개의 좌표계들 사이에 물리적 기준이 존재하지 않기 때문에, 이러한 2개의 좌표계들이 오정렬될 수 있다. 오정렬은 또한 카메라(104) 또는 갠트리 모듈(103)의 공차 또는 어셈블리에 기인해 발생할 수 있다. 2개의 좌표계들 사이의 상이한 X, Y, 및 R 방향들이 카메라(104) 또는 갠트리 모듈(103)의 이동 정의(movement definition) 또는 소프트웨어의 차이점들에 기인해 발생할 수 있다. 카메라(104) 좌표계 내의 지점들이 변환 방정식들을 사용하여 갠트리 모듈(103)에 대한 좌표계로 변환되거나 또는 이로 표현될 수 있다. 카메라(104) 및 갠트리 모듈(103)의 제어가 프로세서(미도시)에 의해 수행된다.

도 2는 도 1의 갠트리 모듈에 대한 정렬 툴의 상단 사시도이다. 정렬 툴(200)은 엔드 이펙터(102) 아래에서 암(arm)에 정렬 툴을 정렬시키기 위한 핀들을 사용하여 메인 지지 암(main support arm)에 부착된다. 정렬 툴(200)은 개구들(204)을 갖는 플레이트(205)를 갖는다. 이러한 예에 있어, 정렬 툴은 3개의 개구들(204)을 갖는다. 일부 실시예들에 있어, 개구들(204)은 정렬 툴의 중량을 감소시키기 위해 포함된다. 다른 실시예들에 있어, 정렬 툴(200) 내에 더 적은 개구들이 존재하거나 또는 개구들이 존재하지 않는다. 정렬 툴(200)은 또한 플레이트(205)로부터 연장하며 정렬 툴의 하단 표면 상에 배치되는 핑거들(201, 202, 203)을 갖는다. 따라서, 핑거들(201, 202, 203)은 아래쪽으로 연장하며, 정렬 툴(200)의 나머지 부분이 벨트들 위에 배치되는 동안 컨베이어 벨트(108, 109, 110)와 접촉할 수 있고, 그럼으로써 작업물들(111)이 정렬 툴(200) 아래에 위치되도록 한다. 다른 실시예에 있어, 핑거들(201, 202, 203)이 정렬 툴(200) 상에 배치되며, 그 결과 정렬 툴이 컨베이어 벨트(108, 109, 110)에 걸친다(straddle). 이러한 실시예에 있어, 핑거들(201, 202, 203)이 컨베이어 벨트들과 접촉하지 않지만, 그러나, 정렬 툴(200)의 하부면과 컨베이어 벨트들(108, 109, 110)의 상단 표면 사이에 소정의 영역이 여전히 생성되며, 그럼으로써 작업물들이 정렬 툴(200) 아래에 위치되게 한다. 더욱이, 이러한 3개의 핑거들은, 핑거(201) 및 핑거(202)가 선분(line segment)을 형성하고 제 3 핑거(203)가 비선형적으로(nonlinearly) 그리고 선분의 종점들 너머에 배치되도록 구성된다. 이는 작업물들이 일 면(side)에서 핑거들(201, 202)과 접촉하게 하며, 인접한 수직 면이 제 3 핑거(203)와 접촉하게 한다. 예를 들어, 컨베이어 벨트 상에 배치된 작업물(111)이 적어도 하나의 핑거(201), 적어도 하나의 핑거(202), 및 적어도 하나의 핑거(203)와 접촉할 수 있다. 하나의 핑거(201), 하나의 핑거(202), 및 하나의 핑거(203)의 각각의 개별적인 세트가 그 안에 작업물(111)이 배치될 수 있는 공간을 규정(define)한다. 작업물은 개구들(204) 중 하나를 통해 노출될 수 있다. 일 실시예에 있어, 4개의 작업물들이 정렬 툴(200)의 핑거들(201, 202, 203)의 각각의 세트들에 의해 규정된 4개의 공간들 내에 정렬된다. 도 3은 도 1의 엔드 이펙터에 연결된 도 2의 정렬 툴의 사시도이다.

도 4는 교정의 제 1 실시예의 사시도이다. 정렬 툴(200)이 갠트리 모듈(103)의 엔드 이펙터(102) 상에 설치된다. 그 후 엔드 이펙터(102)가 컨베이어 벨트(110) 상의 알려진 좌표 위치로 이동된다. 그 후 엔드 이펙터(102)가 하강된다. 조작자가 4개의 작업물들(111)을 컨베이어 벨트(110) 상에 위치시킨다. 조작자는 각각의 작업물(111)을 3개의 핑거들(201, 202, 203)의 각각의 세트에 의해 규정된 4개의 공간들 중 하나의 공간 내에 위치시킨다. 그 뒤 조작자는 각각의 작업물(111)을 갠트리 모듈(103)의 엔드 이펙터(102) 상의 정렬 툴(200)의 핑거들(201, 202, 203)(도 2에 도시된 바와 같은)의 개별적인 세트쪽으로(against) 민다(push). 이는 각각의 작업물(111)에 대해 3개의 접촉 지점들을 제공하며, 작업물들(111)을 컨베이어 벨트(110) 상의 특정의 알려진 위치로 그리고 갠트리 모듈(103)에 대해 정렬한다. 일단 작업물들(111)이 정렬 툴(200)의 핑거들과 접촉하면, Xg, Yg, 및 Rg 방향들에서 갠트리 모듈(103)의 좌표계에 대해 알려진 관계가 존재한다. 예를 들어, 각각의 작업물이 동일한 Xg 좌표 및 상이한 Yg 좌표를 가질 수 있다. 갠트리 모듈(103)이 적업물들이 위치되는 장소를 실질적으로 결정하지 못하기 때문에, 이러한 좌표들은 정렬 툴(200) 내의 각각의 개별적인 공간의 알려진 위치들에 기반한다. 따라서, 이러한 작업물들에 대해 Xg, Yg, Rg 좌표들을 수립할 때 작업물들이 그 개별적인 공간 내에 적절하게 정렬된 것으로 가정된다.

그 뒤 갠트리 모듈(103)의 엔드 이펙터(102)가 카메라(104)의 시계를 떠나기 위해 컨베이어 벨트(110)의 영역으로부터 제거된다. 작업물들(111)은 컨베이어 벨트(110) 상에 남겨진다. 엔드 이펙터(102)는 작업물들(111)의 위치에 영향을 주지 않으면서 제거된다. 일 실시예에 있어, 작업물들(111)이 그 후 동일한 방법을 사용하여 다른 컨베이어 벨트들(108, 109) 상에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 총 12개의 작업물들에 대하여, 컨베이어 벨트들(108, 109, 110)의 각각 상에 4개의 작업물들(111)이 존재할 것이다.

그 후 갠트리 모듈(103)의 엔드 이펙터(102)가 컨베이어 벨트들(108, 109, 110)의 영역으로부터 제거된다. 카메라(도 1에 예시된)는 컨베이어 벨트들(108, 109, 110) 상의 작업물들(111)의 이미지를 취하며, 각각의 작업물(111)에 대한 Xc, Yc, 및 Rc 데이터를 프로세서로 반환한다. 카메라에 의해 측정되는 각각의 작업물(111)에 대한 Xc, Yc 및 Rc 데이터와 갠트리 모듈(103) 상의 정렬 툴(200)에 의해 수립되는 Xg, Yg, 및 Rg 데이터 사이에 특정한 관계가 존재한다.

Xc, Yc 및 Rc 데이터는 다양한 방식으로 포맷될 수 있다. 일 실시예에 있어, Xc 및 Yc 값들이 이미지 상의 픽셀 위치들로서 표현될 수 있다. 이러한 포맷은 픽셀들과 물리적 치수들 사이에 미리 결정된 관계가 존재하지 않는 경우 사용될 수 있다. 따라서, 이러한 실시예의 교정 프로세스는 2개의 좌표계들을 정렬할 뿐만 아니라 픽셀 위치로부터 물리적 치수들로의 변환을 처리한다. 갠트리 좌표들(Xg, Yg)은 밀리미터, 인치, 센티미터, 또는 다른 적절한 단위와 같은 선형 측정 단위(linear unit of measure)들로 표현될 수 있다.

프로세서는 좌표계 변환 방정식의 상수들을 결정하기 위해 카메라 및 갠트리 모듈(103)에 대한 좌표계의 3개의 지점들(X, Y, 및 R)을 사용한다. 일단 이러한 상수들이 결정되면, 각각의 작업물(111)에 대한 Xc, Yc, 및 Rc가 방정식을 사용하여 Xg, Yg, 및 Rg로 변환되거나 또는 전환된다. 일 예에 있어 이들은 변환 방정식들일 수 있으며, 변환 매트릭스가 또한 사용될 수 있다.

따라서, 일 실시예에 있어, 12개의 작업물들(111)이 컨베이어 벨트들 상에 배치된다(각각의 컨베이어 벨트 상에 4개씩). 12개의 작업물들(111) 각각에 대한 좌표 위치들(Xg, Yg, Rg)은 갠트리 모듈에게 알려져 있다. 일부 실시예들에 있어, 좌표들이 공간 또는 작업물의 기하학적 중심과 관련된다. 다시 말해서, 좌표들(Xg, Yg, Rg)은 작업물의 중심이 (Xg, Yg)이며, 작업물이 공칭 배향(nominal orientation)으로부터 Rg의 각도만큼 회전된다는 것을 암시한다. 물론, 다른 종래기술들이 사용될 수도 있다. 예를 들어, (Xg, Yg)는 작업물의 중심이 아니라 작업물의 특정 코너를 나타낼 수도 있다. 일단 카메라가 이러한 12개의 작업물들(111)의 이미지를 캡처하면, 프로세서는 이러한 작업물들(111)의 각각의 좌표 위치들(Xc, Yc, Rc)을 결정할 수 있다. 갠트리 좌표계와 유사하게, 카메라 좌표계는 (Xc, Yc) 위치로서 작업물의 기하학적 중심을 사용할 수 있다. 그러나, 작업물 상의 다른 지점들이 또한 사용될 수도 있다. 일부 실시예들에 있어, 2개의 좌표계가 동일한 종래기술(즉, 둘 모두가 작업물의 기하학적 중심을 나타내는)을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 지점들의 12개의 세트들을 사용하면, 좌표계 변환 방정식들의 세트가 생성될 수 있다. 이러한 변환 방정식들은 변환 매트릭스들, 즉, Tx, Ty, 및 Tr의 세트를 생성하는데 사용될 수 있다. 이러한 방정식들 또는 매트릭스들을 사용하면, 임의의 카메라 위치(Xc, Yc, Rc)가 대응하는 갠트리 위치(Xg, Yg, Rg)로 번역될 수 있다.

일부 실시예들에 있어, 12개보다 적은 작업물들이 정렬 및 변환 프로세스를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, 하나의 작업물이 컨베이어 벨트(110) 상에 배치될 수 있으며, 하나의 작업물은 컨베이어 벨트(108) 상에 배치될 수 있다. 이러한 2개의 작업물들이 엔드 이펙터(102) 내의 상이한 공간들에 배치될 수 있으며, 그 결과 그들 각각의 좌표들(Xg 및 Yg) 둘 모두가 상이하다. 다시 말해서, 2개의 작업물들을 정확하게 사용하여 생성된 좌표 위치들의 2개의 세트들만이 좌표계 변환 방정식에 대한 상수들을 결정하는데 요구될 수 있다.

그러나, 사용자가 정렬 툴(200)의 핑거들에 대하여 작업물들(111)을 컨베이어 벨트 상에 위치시킴에 있어 어떤 부정확성이 존재할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에 있어, 4개 이상의 작업물들의 사용이 사용자에 의한 오배치(misplacement)에 의해 야기되는 임의의 오차들 또는 부정확성들을 평균화(average)할 수 있다. 일단 좌표계 변환 방정식이 프로세서에 의해 만들어지면, 카메라(104)에 의해 측정되는 바와 같은 원래의 좌표들이 방정식에 대입되고 갠트리 모듈 좌표계로 변환될 수 있다. 이는 오차를 결정하기 위해 갠트리 모듈 좌표계를 사용하는 작업물들의 알려진 위치들과 비교될 수 있다. 필요한 경우, 방정식들이 오차를 제거하기 위해 변경될 수 있다.

따라서, 일 실시예에 따르면, 비전 좌표계를 갠트리 좌표계로 교정하는 방법이 개시된다. 이러한 방법이 도 5에 예시된다. 먼저, 정렬 툴(200)이 엔드 이펙터(102)에 부착된다(박스(500) 참조). 정렬 툴은 각각의 작업물(111)에 대해 3개의 접촉 지점들을 제공하는 하향으로 돌출된 핑거들을 갖는다. 그 뒤, 컨베이어 벨트(110) 상에 배치되기 위해 엔드 이펙터(102)가 이동된다(박스(510) 참조). 이상에서 설명된 바와 같이, 일부 실시예들에 있어, 핑거들(201, 202, 및 203)이 컨베이어 벨트(110)와 접촉할 수 있다. 다른 실시예들에 있어, 핑거들(201, 202, 203)이 컨베이어 벨트에 걸치며, 접촉하지 않는다. 위치가 컨베이어 벨트로서 설명되지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다는 것을 주의해야 한다. 예를 들어, 엔드 이펙터(102)는 카메라(104) 시계 내의 임의의 위치로 이동될 수 있다. 그 후, 사용자는 핑거들(201, 202, 203)의 각각의 세트에 의해 규정된 공간 내로 적어도 하나의 작업물(111)을 위치시킨다. 그 후, 작업물(111)이 핑거들(201, 202, 203) 3개 모두와 접촉하기 위해 조작자에 의해 밀려진다(박스(520) 참조). 엔드 이펙터(102) 내의 각각의 공간에 대한 갠트리 위치들(Xg, Yg, Rg)의 제 1 세트가 저장된다. 그 뒤, 엔드 이펙터(102)가 제 2 컨베이어 벨트로 이동된다(박스(530) 참조). 사용자는 그 후 적어도 하나의 작업물(111)을 핑거들(201, 202, 203)의 각각의 세트에 의해 규정된 공간 내로 위치시킨다(박스(540) 참조). 이는 이전의 작업물에 대해 사용되었던 공간과 상이한 공간일 수 있다. 엔드 이펙터(102) 내의 각각의 공간에 대한 갠트리 위치들(Xg, Yg, Rg)의 제 2 세트가 저장된다. 일부 실시예들에 있어, 각각의 컨베이어 벨트의 갠트리 위치들(Xg, Yg, Rg)이 이미 알려져 있다는 것을 주목해야 한다. 따라서, 엔드 이펙터(102)는 카메라 시스템에 의해 요구되는 작업물들(111)의 물리적 배치를 가능하게 하기 위해서만 이동된다. 그 후 갠트리 모듈이 카메라(104)의 시계를 벗어나게 이동된다(박스(550) 참조). 그 후 카메라(104)가 작업물(111)의 이미지를 캡처하며, 카메라 좌표들(Xc, Yc, Rc)에 기초하여 좌표 위치들의 제 3 세트를 결정한다(박스(560) 참조). 좌표 위치들의 제 1 세트, 제 2 세트 및 제 3 세트에 기초하여, 변환 방정식들이 프로세서에 의해 생성될 수 있다(박스(570) 참조). 이상에서 설명된 바와 같이, 3개 이상의 작업물들의 사용이 변환 방정식들의 정확성을 개선할 수 있다. 이러한 실시예에 있어, 카메라의 좌표계는 픽셀들로 표현될 수 있으며, 반면 갠트리 모듈의 좌표계는 선형 측정 단위들로 표현될 수 있다. 따라서, 변환 방정식이 좌표계들 사이의 오정렬을 정정할 수 있으며, 픽셀들로부터 선형 측정 단위로의 변환을 계산할 수 있다.

다른 실시예에 있어, 카메라 이미지가 교정 프로세서 전에 정규화될 수 있다. 예를 들어, 픽셀 치수들의 알려진 패턴을 갖는 이미지가 컨베이어 벨트들(108, 109, 110) 상에 배치될 수 있다. 이러한 패턴은 체크보드 패턴과 같은 정사각형들의 패턴일 수 있지만, 다른 패턴들이 또한 가능하다. 카메라(104)는 이러한 패턴의 이미지를 캡처한다. 패턴의 치수들이 알려져 있기 때문에, 카메라(104)의 비전 시스템이 정규화될 수 있다. 예를 들어, 수평 및 수직 변환 인자들(즉, 각각의 방향에서의 인치 내의 픽셀들의 수)가 결정될 수 있다. 따라서, 변환 인자들이 픽셀 위치들이 카메라의 시계 내의 물리적 치수들로 변환되게 하는 것을 가능하게 한다. 또한, 일반적으로 특히 시계의 외측 에지들을 따를 수 있는 왜곡(distortion)이 계산되고 보상될 수 있다. 예를 들어, 수평 및 수직 변환 인자들이 시계에 걸쳐 변화할 수 있다. 이러한 광학적 정규화 방법이 이러한 변화들을 처리하기 위해 그리고 이러한 변화들을 보상하기 위해 사용된다. 따라서, 광학적 정규화 프로세스의 완료 후, 카메라 렌즈에 의해 야기된 왜곡이 제거될 수 있으며, 물리적 치수들이 수직 및 수평 변환 인자들에 기초해 결정될 수 있다. 따라서, 이러한 실시예에 있어, (Xc, Yc) 좌표들이 갠트리 (Xg, Yg) 좌표들과 동일한 선형 측정 단위(즉, 인치 또는 밀리미터)로 표현될 수 있다.

광학적 정규화 프로세스가 완료된 후, 교정 프로세스가 수행된다. 일 실시예에 있어, 교정 프로세스는 이상에서 설명된 바와 같이 수행되며, 여기에서 작업물들은 적어도 2개의 상이한 컨베이어 벨트들 상에 배치된다. 이상에서 설명된 바와 같이, 이러한 실시예에 있어 교정 프로세스 동안 사용되는 무려 12개의 작업물들이 존재할 수 있거나, 또는 겨우 2개의 작업물들이 존재할 수 있다.

그러나, 다른 실시예에 있어, 도 6에 도시된 간략화된 교정 프로세스가 이용될 수 있다. 이러한 실시예에 있어, 먼저 광학적 정규화 프로세스가 실행된다(박스(600) 참조). 이는 교정 프로세스 바로 직전에 이루어질 수 있거나, 또는 교정 프로세스 이전의 상이한 시간에 이루어질 수 있다. 다음으로, 정렬 툴(200)이 엔드 이펙터(102) 상에 위치된다(박스(610) 참조). 그 후 엔드 이펙터(102)가 컨베이어 벨트들(110) 중 하나로 이동되며 하강된다(박스(620) 참조). 그 후 사용자는 핑거들의 각각의 세트에 의해 규정된 공간들 중 2개의 공간에 작업물을 위치시킨다. 이러한 작업물들(111)은 그들의 핑거들(201, 202, 203)의 각각의 세트쪽으로 밀려진다(박스(630) 참조). 갠트리 모듈과 연관된 각각의 공간에 대한 좌표 위치들의 제 1 세트가 저장된다. 그 후 엔드 이펙터(102)가 작업물들(111)의 위치에 영향을 주지 않으면서 올려지고, 카메라(104)의 시계 밖으로 이동된다(박스(640) 참조). 그 후 카메라(104)가 이러한 2개의 작업물들(111)의 이미지를 캡처한다(박스(650) 참조). 카메라 시스템과 연관된 좌표 위치들(Xc, Yc, Rc)의 제 2 세트가 저장된다. 그러면 프로세서는 좌표 위치들의 이러한 제 1 세트 및 제 2 세트를 사용하여 변환 방정식들을 생성하는데 필요한 계산들을 수행한다(박스(660) 참조).

카메라 좌표들이 갠트리 모듈과 동일한 단위이기 때문에, 변환은 주로 2개의 파라미터들을 정정하는데 사용된다. 첫째로, 좌표계들 둘 다가 동일한 단위를 사용하지만, 이들은 이들 각각의 좌표계들에 대해 상이한 원점들을 가질 수 있다. 따라서, 교정 프로세스가 2개의 좌표계들에 대해 공통 원점의 생성을 가능하게 한다. 둘째로, 2개의 좌표계들이 서로에 대해 약간 회전될 수 있다. 교정 프로세스는 또한 좌표 시스템들 간의 임의의 회전차들을 정정한다. 마지막으로, 측정에서의 임의의 공칭 변동들이 또한 처리될 수 있다.

따라서, 이러한 모드에서, 광학적 정규화 프로세스가 이미 직교 방향에서 변환 인자들을 이미 결정했기 때문에, 다른 컨베이어 벨트에 대해 이러한 프로세스를 반복해야할 필요가 없다. 따라서, 하나의 컨베이어 벨트 상에 2개의 작업물들(111)을 위치시키는 것이 교정 프로세스로 하여금 갠트리 모듈에 대한 하나의 축을 결정하고 이를 카메라 시스템에 대한 동일한 축으로 교정하게끔 한다. 그러면 다른 축은 이러한 축에 수직인 것으로 정의된다. 따라서, 광학적 정규화 프로세스와 함께 사용될 때, 교정 프로세스를 완료하기 위해 동일한 컨베이어 벨트 상에 배치된 단지 2개의 작업물들(111)만이 요구된다. 2개의 작업물들이 원점을 정의하기 위해 사용되며, 이는, 예를 들어, 컨베이어 벨트(110) 상의 정렬 툴(200) 상의 제 1 공간 내에 배치된 작업물의 좌표들일 수 있다. 2개의 작업물들의 조합이 선(line)을 정의하며, 이는 각 좌표계의 X 축인 것으로 가정된다. 각 작업물의 카메라 좌표들을 사용하면, 선이 생성되고 갠트리 좌표계의 동일한 선의 방정식과 비교될 수 있다. 이는 회전의 각도가 결정될 수 있게 한다.

다른 실시예에 있어, 추가적인 작업물들(111)이 도 6의 교정 프로세스에서 사용된다. 예를 들어, 정렬 툴(200) 상의 핑거들(201, 202, 203)의 각각의 세트에 의해 규정되는 각각의 공간 내에 하나씩 4개의 작업물들(111)이 사용될 수 있다. 이상에서 설명된 바와 같이 추가적인 작업물들(111)의 사용이 변환 방정식들의 정확성을 개선할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 있어, 선을 생성하기 위해 2개의 작업물들만을 이용하는 것이 아니라, 추가적인 좌표 위치들을 제공하는 추가적인 작업물들이 최적선(best fit line)을 생성하는데 사용된다. 이는 작업물들(111)의 경미한 오배치를 해결하는데 도움을 줄 수 있다. 그 뒤 이러한 최적선이 2개의 좌표계들의 상대적인 회전을 결정하기 위해 갠트리 좌표계의 동일한 선의 방정식과 비교된다.

스케일링 인자(scaling factor)가 모든 카메라 좌표계 지점들에 적용될 수 있다. 이러한 스케일링 인자는 렌즈 초점 거리, 렌즈 왜곡, 또는 다른 문제들을 처리한다. 스케일링 인자는 오차 피드백으로부터 연산되는 전체 오차를 감소시키기 위해 원래의 Xc, Yc, 및 Rc 좌표들에 반복적으로 적용될 수 있다. 스케일링 인자는 일 예에 있어 0.5%보다 작을 수 있다. 예를 들어, 최적선이 카메라 좌표계에서 축을 생성하는데 사용되는 것으로 가정하면, 이는 그 이후 갠트리 시스템에서 그 축의 방정식과 비교된다. 그 뒤 변환 방정식들이 이러한 2개의 선들에 기초하여 생성될 수 있다. 이들의 생성 후에, 각 작업물의 원래의 카메라 좌표들이 이러한 변환 방정식들에 적용된다. 그 뒤, 작업물들(111)의 전부로부터의 결과적인 변환된 좌표들이 오차 함수(error function)를 생성하기 위해 실제 갠트리 좌표들과 비교된다. 그 뒤, 스케일링 인자가 이러한 오차 함수를 최소화하기 위해 변환 방정식들에 적용된다. 이러한 스케일링 인자는 오차 함수가 어떤 미리 결정된 임계보다 작아질 때까지 반복적으로 계산될 수 있다.

이러한 방법의 사용이 비전 좌표계를 로봇 좌표계로 교정한다. 복수의 지점들의 평균화 및 스케일링 인자의 사용이 작업물들(111)과 관련된 갠트리 모듈(103)의 위치적 정확성을 개선한다.

본 발명은 본 명세서에서 설명된 특정 실시예들에 의해 그 범위가 제한되지 않는다. 오히려, 본 명세서에서 설명된 실시예들에 더하여, 본 발명의 다른 다양한 실시예들 및 본 발명에 대한 수정예들이 이상의 설명 및 첨부된 도면들로부터 당업자들에게 자명해질 것이다. 이러한 다른 실시예들 및 수정예들이 본 발명의 범위 내에 속하도록 의도된다. 또한, 본 발명이 특정 목적을 위한 특정 환경에서의 특정 구현예의 맥락에서 설명되었지만, 당업자들은 본 발명의 유용성이 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 임의의 수의 목적들을 위한 임의의 수의 환경들에서 유익하게 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 이하에서 기술되는 청구항들이 본 명세서에서 설명된 바와 같은 본 발명의 완전한 폭과 사상의 관점에서 해석되어야만 한다.

Claims

로봇을 교정(calibrate)하는 방법으로서,
상기 로봇의 엔드 이펙터(end effector)에 정렬 툴(tool)을 부착하는 단계로서, 상기 엔드 이펙터는 갠트리 모듈(gantry module)의 부분이며, 상기 정렬 툴은 하나 이상의 공간(space)들을 포함하고, 각각의 공간은 3개의 개별적인 핑거(finger)들을 갖는, 단계;
상기 엔드 이펙터를 카메라의 시계(field of view) 내의 제 1 위치로 이동시키는 단계;
상기 엔드 이펙터를 하강시키는 단계;
상기 엔드 이펙터가 상기 제 1 위치에 있는 동안, 각각의 작업물들을 상기 개별적인 3개의 핑거들쪽으로 밀면서 상기 공간들 중 하나 이상에 각각의 작업물을 위치시키는 단계;
상기 갠트리 모듈과 관련된 좌표계를 사용하여 상기 제 1 위치 내의 각각의 공간에 대한 좌표 위치들의 제 1 세트를 저장하는 단계;
상기 작업물들의 위치에 영향을 주지 않으면서 상기 제 1 위치로부터 상기 시계 내의 제 2 위치로 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계;
상기 엔드 이펙터가 상기 제 2 위치에 있는 동안, 각각의 작업물들을 상기 개별적인 3개의 핑거들쪽으로 밀면서 상기 공간들 중 하나 이상에 각각의 작업물을 위치시키는 단계;
상기 갠트리 모듈과 관련된 좌표계를 사용하여 상기 제 2 위치 내의 각각의 공간에 대한 좌표 위치들의 제 2 세트를 저장하는 단계;
상기 작업물들의 위치에 영향을 주지 않으면서 상기 제 2 위치로부터 상기 시계 밖의 위치로 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계;
상기 엔드 이펙터가 상기 시계 밖의 상기 위치로 이동된 후 상기 작업물들의 이미지를 캡처하기 위해 상기 카메라를 사용하는 단계;
상기 카메라와 관련된 좌표계를 사용하여 각각의 작업물에 대한 좌표 위치들의 제 3 세트를 결정하는 단계; 및
좌표 위치들의 상기 제 1 세트, 상기 제 2 세트 및 상기 제 3 세트를 사용하여, 상기 카메라와 관련된 상기 좌표계의 좌표 위치들을 상기 갠트리 모듈과 관련된 상기 좌표계의 좌표 위치들로 변환하기 위한 변환 방정식을 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 핑거들 중 상기 2개의 핑거들은 작업물의 제 1 면(side)과 접촉하도록 선분(line segment)으로 배치되며, 상기 제 3 핑거는 상기 작업물의 인접한 수직면과 접촉하도록 비선형적으로(nonlinearly) 배치되는, 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 카메라와 관련된 상기 좌표계는 픽셀 위치들로 표현되며, 상기 갠트리 모듈과 관련된 상기 좌표계는 선형 측정 단위(linear units of measurement)로 표현되는, 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 위치는 제 1 컨베이어 벨트의 일 부분을 포함하며, 상기 제 2 위치는 제 2 컨베이어 벨트의 일 부분을 포함하는, 방법.
청구항 4에 있어서,
적어도 2개의 작업물들이 상기 제 1 컨베이어 벨트 상에 위치되며, 적어도 2개의 작업물들이 상기 제 2 컨베이어 벨트 상에 위치되는, 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 카메라를 사용하는 단계 이전에:
상기 작업물들의 위치에 영향을 주지 않으면서 상기 엔드 이펙터를 상기 제 2 컨베이어 벨트로부터 상기 시계 내의 제 3 컨베이어 벨트로 이동시키는 단계;
상기 엔드 이펙터가 상기 제 3 컨베이어 벨트에 있는 동안, 각각의 작업물을 상기 개별적인 3개의 핑거들쪽으로 밀면서 상기 공간들 중 하나 이상에 각각의 작업물을 위치시키는 단계; 및
상기 갠트리 모듈과 관련된 좌표계를 사용하여 상기 제 3 컨베이어 벨트 내의 각각의 공간에 대한 좌표 위치들의 제 4 세트를 저장하는 단계를 더 포함하며,
좌표 위치들의 상기 제 4 세트는 상기 변환 방정식을 계산하는데 사용되는, 방법.
로봇을 교정하는 방법으로서,
카메라에 의해 캡처된 이미지 상의 픽셀 위치들을 상기 카메라의 시계 내의 물리적 치수(dimension)들로 변환하기 위한 상기 카메라에 대한 수직 및 수평 변환 인자들을 결정하기 위해 광학적 정규화(normalization) 프로세스를 수행하는 단계;
정렬 툴을 상기 로봇의 엔드 이펙터에 부착하는 단계로서, 상기 엔드 이펙터는 갠트리 모듈의 부분이며, 상기 정렬 툴은 하나 이상의 공간들을 포함하고, 각각의 공간은 3개의 개별적인 핑거들을 갖는, 단계;
상기 엔드 이펙터를 상기 카메라의 시계 내의 제 1 위치로 이동시키는 단계;
상기 엔드 이펙터를 하강시키는 단계;
상기 엔드 이펙터가 상기 제 1 위치에 있는 동안, 각각의 작업물을 상기 개별적인 3개의 핑거들쪽으로 밀어서 각각의 공간들 내에 적어도 2개의 작업물들을 위치시키는 단계;
상기 갠트리 모듈과 관련된 좌표계를 사용하여 각각의 공간에 대한 좌표 위치들의 제 1 세트를 저장하는 단계;
상기 작업물들의 위치에 영향을 주지 않으면서 상기 제 1 위치로부터 상기 시계 밖의 위치로 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계;
상기 엔드 이펙터가 상기 시계 밖의 상기 위치로 이동된 후 상기 작업물들의 이미지를 캡처하기 위해 상기 카메라를 사용하는 단계;
상기 카메라와 관련된 좌표계를 사용하여 각각의 작업물에 대한 좌표 위치들의 제 2 세트를 결정하는 단계; 및
좌표 위치들의 상기 제 1 세트 및 상기 제 2 세트에 기초하여, 상기 카메라와 관련된 상기 좌표계의 좌표 위치들을 상기 갠트리 모듈과 관련된 상기 좌표계의 좌표 위치들로 변환하기 위한 변환 방정식을 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 광학적 정규화 프로세스는:
상기 카메라의 상기 시계 내에 알려진 치수들을 갖는 패턴을 위치시키는 단계;
상기 패턴의 이미지를 캡처하기 위해 상기 카메라를 사용하는 단계; 및
상기 알려진 치수들에 기초하여, 상기 이미지 내의 상기 픽셀 위치들을 상기 시계 내의 상기 물리적 치수들로 변환하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제 1 위치는 컨베이어 벨트 상의 위치를 포함하는, 방법.
청구항 7에 있어서,
3개 이상의 작업물들이 각각의 공간들에 위치되며, 상기 3개 이상의 작업물들에 기초하여 최적선(best fit line)이 계산되고, 상기 최적선은 상기 변환 방정식을 계산하는데 사용되는, 방법.
청구항 10에 있어서,
좌표 위치들의 상기 제 2 세트를 상기 변환 방정식에 적용하는 단계;
오차 함수(error function)를 결정하는 단계;
상기 오차 함수를 최소화하기 위해 상기 변환 방정식과 함께 사용될 스케일링 인자(scaling factor)를 도입(introduce)하는 단계를 더 포함하는, 방법.
작업물 처리 시스템으로서,
엔드 이펙터를 포함하는 갠트리 모듈;
엔드 이펙터에 부착되는 정렬 툴로서, 복수의 공간들을 가지고, 각각의 공간은 3개의 개별적인 핑거들을 가지며, 각각의 공간이 작업물을 수용하도록 구성된, 상기 정렬 툴;
하나 이상의 컨베이어 벨트들;
상기 컨베이어 벨트들 위에 배치되는 카메라; 및
상기 카메라 및 상기 갠트리 모듈과 통신하는 제어기로서, 실행될 때 상기 시스템을 교정하는 방법을 수행하는 명령들을 포함하는 저장 엘러먼트를 포함하는, 상기 제어기를 포함하며,
상기 방법은:
상기 엔드 이펙터를 상기 카메라의 시계 내의 제 1 컨베이어 벨트로 이동시키는 단계;
상기 엔드 이펙터를 하강시키는 단계;
상기 개별적인 3개의 핑거들쪽으로 각각의 작업물을 밀어서 사용자가 각각의 공간들 내의 상기 제 1 컨베이어 벨트 상에 적어도 2개의 작업물들을 위치시킬 때까지 대기하는 단계;
상기 갠트리 모듈과 관련된 좌표계를 사용하여 각각의 공간에 대한 좌표 위치들의 제 1 세트를 저장하는 단계;
상기 작업물들의 위치에 영향을 주지 않으면서 상기 제 1 컨베이어 벨트로부터 상기 시계 밖의 위치로 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계;
상기 엔드 이펙터가 상기 시계 밖의 상기 위치로 이동된 후 상기 작업물들의 이미지를 캡처하기 위해 상기 카메라를 사용하는 단계;
상기 카메라와 관련된 좌표계를 사용하여 각각의 작업물에 대한 좌표 위치들의 제 2 세트를 결정하는 단계; 및
좌표 위치들의 상기 제 1 세트 및 상기 제 2 세트에 기초하여, 상기 카메라와 관련된 상기 좌표계의 좌표 위치들을 상기 갠트리 모듈과 관련된 상기 좌표계의 좌표 위치들로 변환하기 위한 변환 방정식을 계산하는 단계를 포함하는, 작업물 처리 시스템.
청구항 12에 있어서,
상기 저장 엘러먼트는, 실행될 때 상기 이미지 상의 픽셀 위치들을 상기 카메라의 시계 내의 물리적 치수들로 변환하기 위한 상기 카메라에 대한 수직 및 수평 변환 인자들을 결정하기 위해 광학적 정규화 프로세스를 수행하는 명령들을 더 포함하며, 상기 광학적 정규화 프로세스는 상기 엔드 이펙터를 이동시키는 단계 이전에 수행되는, 작업물 처리 시스템.