TW201830272A - 變換係數算出裝置、變換係數算出方法以及變換係數算出程式 - Google Patents

變換係數算出裝置、變換係數算出方法以及變換係數算出程式 Download PDF

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TW201830272A
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日商三菱電機股份有限公司
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Abstract

變換係數算出部(13)每當切換機器手(1)之位置或姿勢時，儲存藉位置姿勢資訊取得部(11)所特定之在機器人座標系統的位置與藉感測器資訊取得部(12)所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的位置之一對，並從所儲存之複數個一對，算出在將在感測器座標系統的位置變換成在機器人座標系統的位置時所使用的變換係數。

Description

變換係數算出裝置、變換係數算出方法以及變換係數算出程式
本發明係有關於一種算出在將在感測器座標系統的位置變換成在機器人座標系統的位置時所使用之變換係數的變換係數算出裝置、變換係數算出方法以及變換係數算出程式。
機器人系統係例如是包括被安裝握持加工對象等之物體的機器手之機器手臂等的系統。
又，機器人系統係具測量物體及機器手之周邊的感測器，並作成使用藉感測器所測量之感測器資訊，控制機器手臂及機器手之位置與姿勢。
但，藉感測器所測量之感測器資訊係表示物體之在感測器座標系統之三維位置的資訊。因此，為了作成機器人系統在控制機器手臂等之位置及姿勢時，可使用感測器資訊，需要將感測器資訊所示之三維位置從感測器座標系統變換成機器人座標系統。
感測器座標系統係將感測器作為中心的座標系統，機器人座標系統係將機器人作為中心的機器人座標系統。
在以下之專利文獻1，揭示一種變換係數算出裝 置，該變換係數算出裝置係藉由機器手握影像識別用的標記，藉由是感測器之相機拍攝標記，藉此，算出座標的變換係數。
此變換係數算出裝置係從藉相機所拍攝之影像內的標記之在感測器座標系統(相機座標系統)的位置與藉機器手所握持之標記之在機器人座標系統的位置，算出表示是感測器之相機與機器人之相對的位置關係之參數。
表示是感測器之相機與機器人之相對的位置關係之參數係相當於將在感測器座標系統的三維位置變換成在機器人座標系統的三維位置時所使用之座標的變換係數。
此變換係數算出裝置係算出表示相機與機器人之相對的位置關係之參數時，以後，使用表示相對之位置關係的參數，將藉感測器所測量的感測器資訊所示之物體等的三維位置變換成機器人座標系統的三維位置。
【先行專利文獻】
【專利文獻】
[專利文獻1]特開2014-180720號公報
因為以往之變換係數算出裝置係如以上所示構成，所以感測器是相機，若作成機器手握持標記，可算出表示是感測器之相機與機器人之相對的位置關係之參數。可是，在感測器例如是雷射掃描器等之三維感測器的情況，因為無法拍攝標記，所以具有無法算出表示感測器與機器人之相對的位置關係之參數的課題。
本發明係為了解決如上述所示之課題而開發的，其目的在於得到一種即使感測器是雷射掃描器等之三維感測器，亦可算出將在感測器座標系統的位置變換成在機器人座標系統的位置時所使用之變換係數的變換係數算出裝置、變換係數算出方法以及變換係數算出程式。
本發明之變換係數算出裝置係設置：位置姿勢資訊取得部，係取得表示固定物體之機器手之位置及姿勢的位置姿勢資訊，並從位置姿勢資訊特定物體之在機器人座標系統的位置或物體之在機器人座標系統之是平面的參數之平面參數：及感測器資訊取得部，係從測量被固定於機器手之物體的感測器取得表示物體之在感測器座標系統的位置或物體之在感測器座標系統之是平面的參數之平面參數的感測器資訊：變換係數算出部係作成每當切換機器手之位置或姿勢時，儲存藉位置姿勢資訊取得部所特定之在機器人座標系統的位置或平面參數與藉感測器資訊取得部所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的位置或平面參數之一對，並從所儲存之複數個一對，算出在將在感測器座標系統的位置變換成在機器人座標系統的位置時所使用的變換係數。
若依據本發明，因為變換係數算出部構成為每當切換機器手之位置或姿勢時，儲存藉位置姿勢資訊取得部所特定之在機器人座標系統的位置或平面參數與藉感測器資訊取得部所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的位置或 平面參數之一對，並從所儲存之複數個一對，算出在將在感測器座標系統的位置變換成在機器人座標系統的位置時所使用的變換係數，所以具有即使感測器是雷射掃描器等之三維感測器，亦可算出將在感測器座標系統的位置變換成在機器人座標系統的位置時所使用之變換係數的效果。
1‧‧‧機器手
2‧‧‧機器人控制部
3、5‧‧‧感測器
4、6‧‧‧變換係數算出裝置
10‧‧‧物體
11‧‧‧位置姿勢資訊取得部
12‧‧‧感測器資訊取得部
13‧‧‧變換係數算出部
13a‧‧‧記憶部
14‧‧‧座標變換部
21‧‧‧位置姿勢資訊取得電路
22‧‧‧感測器資訊取得電路
23‧‧‧變換係數算出電路
24‧‧‧座標變換電路
31‧‧‧記憶體
32‧‧‧處理器
33‧‧‧通訊電路
34‧‧‧顯示裝置
41‧‧‧位置姿勢資訊取得部
42‧‧‧感測器資訊取得部
43a‧‧‧記憶部
44‧‧‧座標變換部
45‧‧‧變換係數算出部
46‧‧‧位置姿勢調整部
51‧‧‧位置姿勢資訊取得電路
52‧‧‧感測器資訊取得電路
53‧‧‧變換係數算出電路
54‧‧‧座標變換電路
55‧‧‧變換係數算出電路
56‧‧‧位置姿勢調整電路
第1圖係表示組裝本發明之第1實施形態的變換係數算出裝置4之機器人系統的構成圖。
第2圖係表示本發明之第1實施形態的變換係數算出裝置4之硬體的構成圖。
第3圖係以軟體或韌體等實現變換係數算出裝置4的情況之電腦之硬體的構成圖。
第4圖係相當於以軟體或韌體等實現變換係數算出裝置4的情況之處理程序之變換係數算出方法的流程圖。
第5圖係表示組裝本發明之第2實施形態的變換係數算出裝置6之機器人系統的構成圖。
第6圖係表示本發明之第2實施形態的變換係數算出裝置6之硬體的構成圖。
第7圖係相當於以軟體或韌體等實現變換係數算出裝置6的情況之處理程序之變換係數算出方法的流程圖。
第8圖係表示組裝本發明之第4實施形態的變換係數算出裝置6之機器人系統的構成圖。
第9圖係表示本發明之第4實施形態的變換係數算出裝置 6之硬體的構成圖。
以下，為了更詳細地說明本發明，根據附加之圖面，說明本發明之實施形態。
第1實施形態
第1圖係表示組裝本發明之第1實施形態的變換係數算出裝置4之機器人系統的構成圖。
在第1圖，機器手1係被安裝於機器手臂的前端等，例如，加工對象等之物體10被固定。
機器手臂係包括至少一個以上的關節，藉由控制至少一個以上的關節，切換機器手1的位置或姿勢。
機器手1具有握持物體10的功能。但，機器手1係只要可固定物體10即可，握持物體10之方式係不論。例如，有藉由開閉多支手指來夾入物體10之方式、藉磁力或吸力握持物體10之方式等。
機器人控制部2係藉由控制機器手臂或機器手1的關節，切換機器手1之位置或姿勢的換氣控制裝置。機器手1之姿勢係例如對被放置機器人之面的角度等符合。
感測器3係測量藉機器手1所握持之物體10之雷射掃描器等的三維感測器，並輸出表示物體10之測量結果的感測器資訊。
從感測器3所輸出之感測器資訊係空間中之物體10的表面之三維座標(X,Y,Z)的集合。作為藉感測器3之物體10的測量方法，已知根據立體視覺之方法、Time-of-Flight法等。
變換係數算出裝置4包括位置姿勢資訊取得部11、感測器資訊取得部12、變換係數算出部13以及座標變換部14。
第2圖係表示本發明之第1實施形態的變換係數算出裝置4之硬體的構成圖。
位置姿勢資訊取得部11係例如藉第2圖所示之位置姿勢資訊取得電路21所實現，取得表示機器手1之位置及姿勢的位置姿勢資訊，並實施從位置姿勢資訊特定物體10之在機器人座標系統的三維位置之處理。
感測器資訊取得部12係例如藉第2圖所示之感測器資訊取得電路22所實現，並實施從感測器3取得表示物體10之在感測器座標系統的三維位置之感測器資訊的處理。
此外，感測器座標系統係以感測器3為中心的座標系統，機器人座標系統係以機器手1為中心的機器人座標系統。
變換係數算出部13係例如藉第2圖所示之變換係數算出電路23所實現。
變換係數算出部13係包括記憶部13a，該記憶部13a係每當藉機器人控制部2切換機器手1之位置或姿勢時，儲存藉位置姿勢資訊取得部11所特定之在機器人座標系統的三維位置與藉感測器資訊取得部12所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的三維位置之一對。
變換係數算出部13係實施從記憶部13a所儲存之複數個一對，算出在剛體變換之旋轉矩陣R及平行向量t，作為在將在感測器座標系統的三維位置變換成在機器人座標系統的三 維位置時所使用之變換係數的處理。
又，變換係數算出部13係每當記憶在機器人座標系統之三維位置與在感測器座標系統之三維位置的一對時，實施向機器人控制部2輸出指示機器手1之位置或姿勢的切換之控制信號的處理。
座標變換部14係例如藉第2圖所示之座標變換電路24所實現。
座標變換部14係實施使用是藉變換係數算出部13所算出之變換係數的旋轉矩陣R及平行向量t，將藉感測器資訊取得部12所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的三維位置變換成在機器人座標系統之三維位置的處理。
設想以如第2圖所示之專用的硬體，即位置姿勢資訊取得電路21、感測器資訊取得電路22、變換係數算出電路23以及座標變換電路24來實現在第1圖，是變換係數算出裝置4之構成元件之位置姿勢資訊取得部11、感測器資訊取得部12、變換係數算出部13以及座標變換部14的各個。
此處，變換係數算出部13所包括之記憶部13a係例如以記憶處理電路所實現。
此記憶處理電路係例如是RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、快閃記憶體、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等之不揮發性或揮發性的半導體記憶體、或磁碟、軟碟、光碟、小型光碟、迷你光碟、DVD(Digital Versatile Disc)等符合。
又，位置姿勢資訊取得電路21、感測器資訊取得電路22、變換係數算出電路23以及座標變換電路24係例如單一電路、複合電路、程式化處理器、平行程式化處理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、或這些元件的組合符合。
變換係數算出裝置4的構成元件係不是限定為以專用的硬體所實現，亦可變換係數算出裝置4是以軟體、韌體、或軟體與韌體之組合所實現。
軟體或韌體係作為程式，被儲存於電腦的記憶體。電腦係意指執行程式的硬體，例如，CPU(Central Processing Unit)、中央處理裝置、處理裝置、運算裝置、微處理器、微電腦、處理器、DSP(Digital Signal Processor)等符合。
第3圖係以軟體或韌體等實現變換係數算出裝置4的情況之電腦之硬體的構成圖。
在以軟體或韌體等實現變換係數算出裝置4的情況，只要作成在電腦的記憶體31上構成變換係數算出部13所包括之記憶部13a。且將用以使電腦執行位置姿勢資訊取得部11之位置姿勢資訊取得處理程序、感測器資訊取得部12之感測器資訊取得處理程序、變換係數算出部13之變換係數算出處理程序以及座標變換部14之座標變換處理程序的變換係數算出程式儲存於記憶體31，並電腦的處理器32執行記憶體31所儲存之程式即可。
在第3圖，通訊電路33係從機器手1接收位置姿勢資訊，且從感測器3接收感測器資訊，又向機器人控制部2 輸出控制信號的電路。
顯示裝置34係例如以液晶顯示器所實現，並顯示處理器32之處理的狀況等。
第4圖係相當於以軟體或韌體等實現變換係數算出裝置4的情況之處理程序之變換係數算出方法的流程圖。
其次，說明動作。
機器手1係握持物體10。在本第1實施形態，作為一例，當作握持球體之物體10。
機器人控制部2係藉由控制機器手臂或機器手1之關節，切換機器手1之位置或姿勢。
在本第1實施形態，採用機藉由器人控制部2根據從變換係數算出部13所輸出之控制信號來改變機器手臂或機器手1之關節的角度，切換機器手1之位置或姿勢。
又，在本第1實施形態，為了便於說明，當作控制機器手臂或機器手1的關節N(N係3以上的整數)次。
藉機器手1所握持之物體10係藉機器人控制部2控制機器手臂或機器手1的關節，藉此，在第n(n=1,2,...,N)次之控制，移至在機器人座標系統Pr n的位置(第4圖之步驟ST1)。在此階段，因為是n=1，所以移至在機器人座標系統Pr 1的位置。
位置Pr n係如以下之第(1)數學式所示，以在機器人座標系統之X軸的座標Xr、Y軸的座標Yr、Z軸的座標Zr所表示。
第(1)數學式，T係表示轉置之記號，例如，xT係向量x 的轉置。
位置姿勢資訊取得部11係取得表示機器手1之位置及姿勢的位置姿勢資訊，並從位置姿勢資訊特定物體10之在機器人座標系統的三維位置Pr n(第4圖之步驟ST2)。
因為從位置姿勢資訊特定物體10之在機器人座標系統的三維位置Pr n的處理係周知之技術，所以省略詳細的說明，例如可藉如以下所示之處理來特定三維位置Pr n。
例如，預先準備表示機器手1之位置及姿勢、與藉機器手1所握持之物體10的三維位置Pr n之對應關係的表，藉由位置姿勢資訊取得部11參照表，特定與位置姿勢資訊所示之位置及姿勢對應的三維位置Pr n。
感測器3係測量藉機器人控制部2移至在機器人座標系統Pr n(n=1,2,...,N)之位置的物體10，作為物體10的測量結果，輸出表示物體10之在感測器座標系統的三維位置PS n(n=1,2,...,N)的感測器資訊。
在本第1實施形態，從感測器3所輸出之感測器資訊係表示在物體10的表面之M點的位置之三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n。
感測器資訊取得部12係取得從感測器3所輸出之感測器資訊，並從感測器資訊特定物體10之在感測器座標系統的三維位置PS n(n=1,2,...,N)(第4圖之步驟ST3)。
M係1以上的整數，在M=1的情況，係PS n=p1 n。
在M≧2的情況，感測器資訊取得部12係使用表示物體 10之形狀的形狀資料，從三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n算出物體10之在感測器座標系統的三維位置PS n。
在本第1實施形態，因為機器手1握持球體之物體10，所以三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n係球體之表面上的任一點。
因此，感測器資訊取得部12係作為表示物體10之形狀的形狀資料，使用表示球體的形狀之球的方程式，藉由將球的方程式配適於三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n，作為物體10之中心(Xo,Yo,Zo)的位置，可得到三維位置Ps n。
作為將球的方程式配適於三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n的方法，有複數種方法，此處，作為一例，說明根據最小平方法的配適方法。
首先，球的方程式係當作以以下的第(3)數學式表示者。
(X-X 0)2+(Y-Y 0)2+(Z-Z 0)2=r 2 (3)
在第(3)數學式，r係球體的半徑。
在此時，M點之三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n的平方誤差係以以下的第(4)數學式所表示。
在第(4)數學式，∥x∥係表示向量x之長度的記號。
感測器資訊取得部12係算出以第(4)數學式所表示的平方誤差成為最小的PS n，作為在感測器座標系統之三維位置PS n。
算出以第(4)數學式所表示的平方誤差成為最小之PS n的方法亦存在複數種，例如可使用在非專利文獻1所揭示之「Direct Least Squares Algorithm」等的方法。
在本第1實施形態，說明球體是正球體之例子，但是亦可物體10是是正球體之橢圓體。在此情況，只要作成使用表示橢圓體之形狀的方程式即可。
[非專利文獻1]
David Eberly著“Least Squares Fitting Data,”1999年7月15日發行，https://www.geometrictools.com/Documentation/Least Squares Fitting.pdf
此外，在M點之三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n中，有亦包含藉機器手1所握持之物體10的三維位置以外之不要的位置之測量結果的情況。
在此情況，需要從M點之三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n中，除去不要之位置的測量結果。不要的位置之測量結果的除去係亦可作成藉人力除去，但是例如，亦可作成使用以下之非專利文獻2所記載之方法來除去。
在非專利文獻2，記載從M點之三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n中，自動地抽出藉機器手1所握持之物體10的區域之測量結果的方法。
[非專利文獻2]
Anas Abuzaina等著“Sphere Detection in Kinect Point Clouds via the 3D Hough Transform,”Computer Analysis of Images and Patterns.vol.8048,pp,290~297,Springer,2013年發行
變換係數算出部13係取得藉位置姿勢資訊取得部11所特定之物體10之在機器人座標系統的三維位置Pr n、與藉感測器資訊取得部12所特定之物體10之在感測器座標系統的 三維位置PS n，並將在機器人座標系統之三維位置Pr n與在感測器座標系統之三維位置PS n的一對儲存於記憶部13a(第4圖之步驟ST4)。
變換係數算出部13係將在機器人座標系統之三維位置Pr n與在感測器座標系統之三維位置PS n的一對儲存於記憶部13a時，判定控制機器手臂或機器手1的關節的次數n是否達到N次(第4圖之步驟ST5)。
在本第1實施形態，N係3以上的整數，在此階段，因為是n=1，所以判定控制機器手臂或機器手1的關節的次數n未達到N次。
變換係數算出部13係判定控制機器手臂或機器手1的關節的次數n未達到N次時(第4圖之步驟ST5：NO的情況)，向機器人控制部2輸出指示切換機器手1之位置或姿勢的控制信號(第4圖之步驟ST6)。
從變換係數算出部13輸出指示切換機器手1之位置或姿勢的控制信號時，重複步驟ST1~ST5的處理。
即，機器人控制部2係從變換係數算出部13收到控制信號時，進行藉由根據該控制信號來改變機器手臂或機器手1之關節的角度，進行切換機器手1之位置及姿勢的控制。
藉此，藉機器手1所握持之物體10係移至在機器人座標系統Pr n的位置(第4圖之步驟ST1)。例如，若控制機器手臂或機器手1之關節的次數n是2，則移至在機器人座標系統Pr 2的位置。例如，若控制機器手臂或機器手1之關節的次數n是3，則移至在機器人座標系統Pr 3的位置。
位置姿勢資訊取得部11係取得表示機器手1之位置及姿勢的位置姿勢資訊，再從位置姿勢資訊特定物體10之在機器人座標系統的三維位置Pr n(第4圖之步驟ST2)。
感測器3係測量藉機器人控制部2移至在機器人座標系統Pr n之位置的物體10，並輸出表示物體10之在機器人座標系統的三維位置PS n之感測器資訊，作為物體10的測量結果。
感測器資訊取得部12係取得從感測器3所輸出之感測器資訊，再從感測器資訊特定物體10之在感測器座標系統的三維位置PS n(第4圖之步驟ST3)。
變換係數算出部13係取得藉位置姿勢資訊取得部11所特定之物體10之在機器人座標系統的三維位置Pr n、與藉感測器資訊取得部12所特定之物體10之在感測器座標系統的三維位置PS n，並將在機器人座標系統之三維位置Pr n與在感測器座標系統之三維位置PS n的一對儲存於記憶部13a(第4圖之步驟ST4)。
變換係數算出部13係將在機器人座標系統之三維位置Pr n與在感測器座標系統之三維位置PS n的一對儲存於記憶部13a時，判定控制機器手臂或機器手1的關節的次數n是否達到N次(第4圖之步驟ST5)。
變換係數算出部13係判定控制機器手臂或機器手1的關節的次數n達到N次時(第4圖之步驟ST5：YES的情況)，算出旋轉矩陣R及平行向量t，作為變換係數(第4圖之步驟ST7)。
在將在感測器座標系統的三維位置PS n變換成在機器人座標系統的三維位置Pr n時的剛體變換係使用旋轉矩陣R及平行向量t時，以以下的第(5)數學式所表示。
以下，具體地說明藉變換係數算出部13之旋轉矩陣R及平行向量t的算出處理。
變換係數算出部13係取得記憶部13a所儲存之N個一對。
即，變換係數算出部13係如以下所示，取得N個在機器人座標系統之三維位置Pr n與在感測器座標系統之三維位置PS n的一對。n=1,2,...,N。
Pr 1-PS 1之一對
Pr 2-PS 2之一對
：
Pr N-PS N之一對
變換係數算出部13係取得N個在機器人座標系統之三維位置Pr n與在感測器座標系統之三維位置PS n的一對時，如以下所示，從N個一對算出旋轉矩陣R及平行向量t。
作為從N個一對算出旋轉矩陣R的方法，例如，可使用在以下之非專利文獻3所記載之方法。
在非專利文獻3所記載之方法係使在N個一對之三維位置Pr n與三維位置Ps n儘量接近的方法。
即，在非專利文獻3所記載之方法係使以下之第(6)數學式變成最小之旋轉矩陣R的方法，
[非專利文獻3]
八木康史等編著「電腦視覺最尖端導引3」 Advanced Communication Media股份有限公司，2010年12月8日發行，p.36~37
變換係數算出部13係為了算出使第(6)數學式變成最小之旋轉矩陣R，首先，算出以以下之第(7)數學式所表示的共變異矩陣A。
在第(7)數學式，μr係在機器人座標系統之物體10之觀測點的重心座標，並以以下之第(8)數學式表示。
μS係在感測器座標系統之物體10之觀測點的重心座標，並以以下之第(9)數學式表示。
變換係數算出部13係算出共變異矩陣A時，如以下之第(10)數學式所示，對共變異矩陣A進行特異值分解。
A→USV T (16)
在第(10)數學式，U、V係單位矩陣，單位矩陣U、V係藉由對共變異矩陣A進行特異值分解所得到。
變換係數算出部13係如以下之第(11)數學式所示，使用單位矩陣U、V，算出旋轉矩陣R。
在第(11)數學式，det(X)表示矩陣X的行列式。
變換係數算出部13係算出旋轉矩陣R時，如以下之第(12)數學式所示，使用旋轉矩陣R、物體10之觀測點的重心座標μr、μS，算出平行向量t。
t = μ S -Rμ r (12)
座標變換部14係取得藉變換係數算出部13所算出之旋轉矩陣R及平行向量t，並記憶旋轉矩陣R及平行向量t。
然後，座標變換部14係從感測器資訊取得部12收到感測器資訊時，藉由將所儲存之旋轉矩陣R及平行向量t、該感測器資訊所示之物體10之在感測器座標系統的三維位置PS代入以下之第(13)數學式，將物體10之在感測器座標系統的三維位置PS變換成在機器人座標系統的三維位置Pr(第4圖之步驟ST8)。
P r =RP S +t (13)
根據以上得知，若依據本第1實施形態，因為變換係數算出部13構成為每當切換機器手1之位置或姿勢時，儲存藉位置姿勢資訊取得部11所特定之在機器人座標系統的位置與藉感測器資訊取得部12所取得的感測器資訊所示之在 感測器座標系統的三維位置之一對，再從所儲存之複數個一對，算出將在感測器座標系統的位置變換成在機器人座標系統的位置時所使用的變換係數，所以具有即使感測器3是雷射掃描器等之三維感測器，亦可算出將在感測器座標系統的位置變換成在機器人座標系統的位置時所使用之變換係數的效果。
第2實施形態
在該第1實施形態，表示藉機器手1所握持之物體10是球體的例子，但是在本第2實施形態，說明藉機器手1所握持之物體10是平板的例子。
第5圖係表示組裝本發明之第2實施形態的變換係數算出裝置6之機器人系統的構成圖。在第5圖，因為與第1圖相同之符號係表示相同或相當之部分，所以省略說明。
感測器5係測量藉機器手1所握持之物體10之雷射掃描器等的三維感測器，並輸出表示物體10之測量結果的感測器資訊。
從感測器5所輸出之感測器資訊係空間中之物體10的表面之平面的參數(以下稱為「平面參數」)的集合。作為藉感測器5之物體10的測量方法，已知根據立體視覺之方法、Time-of-Flight法等。
此外，感測器5係除了輸出是平面參數之集合的感測器資訊以外，還與第1圖之感測器3一樣，輸出是物體10之表面的三維座標(X,Y,Z)之集合的感測器資訊。
變換係數算出裝置6包括位置姿勢資訊取得部41、感測器資訊取得部42、變換係數算出部43以及座標變換 部44。
第6圖係表示本發明之第2實施形態的變換係數算出裝置6之硬體的構成圖。
位置姿勢資訊取得部41係例如藉第6圖所示之位置姿勢資訊取得電路51所實現，取得表示機器手1之位置及姿勢的位置姿勢資訊，並實施從位置姿勢資訊特定物體10之在機器人座標系統的平面參數之處理。
感測器資訊取得部42係例如藉第6圖所示之感測器資訊取得電路52所實現，並實施從感測器5取得表示物體10之在感測器座標系統的平面參數之感測器資訊的處理。
變換係數算出部43係例如藉第6圖所示之變換係數算出電路53所實現。
變換係數算出部43係包括記憶部43a，該記憶部43a係每當藉機器人控制部2切換機器手1之位置或姿勢時，儲存藉位置姿勢資訊取得部41所特定之在機器人座標系統的平面參數與藉感測器資訊取得部42所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的平面參數之一對。
變換係數算出部43係實施從記憶部43a所儲存之複數個一對，算出在剛體變換之旋轉矩陣R及平行向量t，作為在將在感測器座標系統的三維位置變換成在機器人座標系統的三維位置時所使用之變換係數的處理。
又，變換係數算出部43係每當記憶在機器人座標系統之平面參數與在感測器座標系統之平面參數的一對時，實施向機器人控制部2輸出指示機器手1之位置或姿勢的切換之控制信 號的處理。
座標變換部44係例如藉第6圖所示之座標變換電路54所實現。
座標變換部44係實施使用是藉變換係數算出部43所算出之變換係數的旋轉矩陣R及平行向量t，將藉感測器資訊取得部42所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的三維位置變換成在機器人座標系統之三維位置的處理。
在第5圖，設想以專用的硬體實現變換係數算出裝置6之構成元件。
可是，變換係數算出裝置6的構成元件係不是限定為以專用的硬體所實現，亦可變換係數算出裝置6是以軟體、韌體、或軟體與韌體之組合所實現。
在以軟體或韌體等實現變換係數算出裝置6的情況，只要作成在第3圖所示之電腦的記憶體31上構成變換係數算出部45所包括之記憶部45a，且將用以使電腦執行位置姿勢資訊取得部41之位置姿勢資訊取得處理程序、感測器資訊取得部42之感測器資訊取得處理程序、變換係數算出部43之變換係數算出處理程序以及座標變換部44之座標變換處理程序的變換係數算出程式儲存於記憶體31，並電腦的處理器32執行記憶體31所儲存之程式即可。
第7圖係相當於以軟體或韌體等實現變換係數算出裝置4的情況之處理程序之變換係數算出方法的流程圖。
其次，說明動作。
在本第2實施形態，是物體10之平板係假設在機器人座 標系統無限地寬廣的平面，平板的平面係當作以以下之第(14)數學式所示之平面參數πr所表示者。
πr=( n r ,d r ) (14)
在第(14)數學式，nr係平面的法線向量，dr係從機器人座標系統之原點至平面的距離。機器人座標系統之原點係例如是機器手1的中心位置。
機器手1係握持平板的物體10。
機器人控制部2係藉由控制機器手臂或機器手1之關節，切換機器手1之位置或姿勢。
在本第2實施形態，亦與該第1實施形態一樣，當作藉由機器人控制部2根據控制信號來改變機器手臂或機器手1之關節的角度，切換機器手1之位置或姿勢。
又，在本第2實施形態，為了便於說明，當作控制機器手臂或機器手1的關節N(N係3以上的整數)次。
藉機器手1所握持之物體10的平面係藉機器人控制部2控制機器手臂或機器手1的關節，藉此，在第n(n=1,2,...,N)次之控制，成為以以下之第(15)數學式所示的平面參數πr n所表示的平面(第7圖之步驟ST11)。在此階段，因為是n=1，所以物體10的平面成為以平面參數πr 1所表示的平面。
位置姿勢資訊取得部41係取得表示機器手1之位置及姿勢的位置姿勢資訊，並從位置姿勢資訊特定物體10之在機器人座標系統的平面參數πr n(第7圖之步驟ST12)。
因為從位置姿勢資訊特定在機器人座標系統的平面參數πr n的處理係周知之技術，所以省略詳細的說明，例如可藉如以下所示之處理來特定平面參數πr n。
例如，預先準備表示機器手1之位置及姿勢、與藉機器手1所握持之物體10的平面參數πr n之對應關係的表，藉由位置姿勢資訊取得部41參照表，特定與位置姿勢資訊所示之位置及姿勢對應的平面參數πr n。
感測器5係輸出表示藉機器人控制部2被切換位置或姿勢之機器手1所握持的物體10之在感測器座標系統之平面參數πS n(n=1,2,...,N)的感測器資訊。
在本第2實施形態，從感測器5所輸出之感測器資訊係表示在物體10的表面之M點的平面參數之三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n。
感測器資訊取得部42係取得從感測器5所輸出之感測器資訊，並從感測器資訊特定物體10之在感測器座標系統之平面參數πS n(n=1,2,...,N)(第7圖之步驟ST13)。
M係1以上的整數，在M=1的情況，係πS n=p1 n。
在M≧2的情況，感測器資訊取得部42係使用表示物體10之形狀的形狀資料，從三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n算出物體10之在感測器座標系統的平面參數πS n。
在本第2實施形態，因為機器手1握持平板之物體10，所以三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n係平板之表面上的任一點。
因此，感測器資訊取得部42係作為表示物體10之形狀的 形狀資料，使用表示平板的形狀之平面的方程式，藉由將平面的方程式配適於三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n，可得到物體10之在感測器座標系統的平面參數πS n。
作為將平面的方程式配適於三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n的方法，有複數種方法，與該第1實施形態一樣，可使用根據最小平方法的配適方法。平面的方程式係例如以以下的第(17)數學式表示。
a(X-X 0)+b(Y-Y 0)+c(Z-Z 0)=0 (17)
在第(17)數學式，(a,b,c)係平面的法線向量。
變換係數算出部43係取得藉位置姿勢資訊取得部41所特定之物體10之在機器人座標系統的平面參數πr n、與藉感測器資訊取得部42所特定之物體10之在感測器座標系統的平面參數πS n，並將在機器人座標系統之平面參數πr n與在感測器座標系統之平面參數πS n的一對儲存於記憶部43a(第7圖之步驟ST14)。
變換係數算出部43係將在機器人座標系統之平面參數πr n與在感測器座標系統之平面參數πS n的一對儲存於記憶部43a時，判定控制機器手臂或機器手1的關節的次數n是否達到N次(第7圖之步驟ST15)。
在本第2實施形態，N係3以上的整數，在此階段，因為是n=1，所以判定控制機器手臂或機器手1的關節的次數n未達到N次。
變換係數算出部43係判定控制機器手臂或機器手1的關節的次數n未達到N次時(第7圖之步驟ST15：NO的情 況)，向機器人控制部2輸出指示切換機器手1之位置或姿勢的控制信號(第7圖之步驟ST16)。
從變換係數算出部43輸出指示切換機器手1之位置或姿勢的控制信號時，重複步驟ST11~ST15的處理。
即，機器人控制部2係從變換係數算出部43收到控制信號時，進行藉由根據該控制信號來改變機器手臂或機器手1之關節的角度，進行切換機器手1之位置及姿勢的控制。
藉此，藉機器手1所握持之物體10的平面成為以平面參數πr n所表示的平面(第7圖之步驟ST11)。例如，若控制機器手臂或機器手1之關節的次數n是2，則物體10的平面成為以平面參數πr 2所表示的平面，例如，若控制機器手臂或機器手1之關節的次數n是3，則物體10的平面成為以平面參數πr 3所表示的平面。
位置姿勢資訊取得部41係取得表示機器手1之位置及姿勢的位置姿勢資訊，再從位置姿勢資訊特定物體10之在機器人座標系統的平面參數πr n(第7圖之步驟ST12)。
感測器5係輸出表示藉機器人控制部2被切換位置或姿勢之機器手1所握持的物體10之在感測器座標系統之平面參數πS n(n=1,2,...,N)的感測器資訊。
感測器資訊取得部42係取得從感測器5所輸出之感測器資訊，並從感測器資訊特定物體10之在感測器座標系統之平面參數πS n(第7圖之步驟ST13)。
變換係數算出部43係取得藉位置姿勢資訊取得部41所特定之物體10之在機器人座標系統的平面參數πr n、與藉感測器 資訊取得部42所特定之物體10之在感測器座標系統的平面參數πS n，並將在機器人座標系統之平面參數πr n與在感測器座標系統之平面參數πS n的一對儲存於記憶部43a(第7圖之步驟ST14)。
變換係數算出部43係將在機器人座標系統之平面參數πr n與在感測器座標系統之平面參數πS n的一對儲存於記憶部43a時，判定控制機器手臂或機器手1的關節的次數n是否達到N次(第7圖之步驟ST15)。
變換係數算出部43係判定控制機器手臂或機器手1的關節的次數n未達到N次時(第7圖之步驟ST15：YES的情況)，算出旋轉矩陣R及平行向量t，作為變換係數(第7圖之步驟ST17)。
在機器人座標系統的平面參數πr n與在感測器座標系統之平面參數πS n的關係係使用旋轉矩陣R及平行向量t時，以以下的第(18)數學式所表示。
以下，具體地說明藉變換係數算出部13之旋轉矩陣R及平行向量t的算出處理。
變換係數算出部43係取得記憶部43a所儲存之N個一對。
即，變換係數算出部43係如以下所示，取得N個在機器人座標系統之平面參數πr n與在感測器座標系統之平面參數πS n的一對。n=1,2,...,N。
πr 1-πS 1之一對
πr 2-πS 2之一對
：
πr N-πS N之一對
變換係數算出部43係取得N個在機器人座標系統之平面參數πr n與在感測器座標系統之平面參數πS n的一對時，如以下所示，從N個一對算出旋轉矩陣R及平行向量t。
作為從N個一對算出旋轉矩陣R的方法，例如，可使用在以下之非專利文獻4所記載之方法。
在非專利文獻4所記載之方法係使以下之第(19)數學式變成最小之旋轉矩陣R的方法。
[非專利文獻4]
Yuichi Taguchi等著“Point-Plane SLAM for Hand-Held 3D Sensors”Proceeding IEEE International Conference on Robotics and Automation,pp. 5182-5189,2013年發行
變換係數算出部43係算出旋轉矩陣R時，藉由解以下之第(20)數學式所表示的聯立一次方程式，求得平行向量t。
座標變換部44係取得藉變換係數算出部43所算出之旋轉矩陣R及平行向量t，並記憶旋轉矩陣R及平行向量 t。
然後，座標變換部44係從感測器資訊取得部12收到表示物體10之在感測器座標系統的三維位置PS的感測器資訊時，藉由將所儲存之旋轉矩陣R及平行向量t、感測器資訊所示之三維位置PS代入以下之第(21)數學式，將物體10之在感測器座標系統的三維位置PS變換成在機器人座標系統的三維位置Pr(第7圖之步驟ST18)。
P r =RP S +t (21)
根據以上得知，若依據本第2實施形態，因為變換係數算出部43構成為每當切換機器手1之位置或姿勢時，儲存藉位置姿勢資訊取得部41所特定之在機器人座標系統的平面參數與藉感測器資訊取得部42所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的平面參數之一對，再從所儲存之複數個一對，算出將在感測器座標系統的位置變換成在機器人座標系統的位置時所使用的變換係數，所以具有即使感測器5是雷射掃描器等之三維感測器，亦可算出將在感測器座標系統的位置變換成在機器人座標系統的位置時所使用之變換係數的效果。
第3實施形態
在該第1實施形態，表示藉機器手1所握持之物體10是球體的例子，在該第2實施形態，表示藉機器手1所握持之物體10是平板的例子。藉機器手1所握持之物體10係不是限定於球體或平板。
在本第3實施形態，只要物體10的形狀是以三維模型所表示的形狀，作為表示物體10之形狀的形狀資料，使 用三維模型。
例如，如具有角等之立方體般在形狀具有特徵的物體10係能以三維模型表示形狀。又，從感測器資訊所示之三維點群資料，可抽出具有角等之特徵的點。
作為三維模型，可使用藉機器手1所握持之物體10的CAD模型或多邊形資料等。
相對於在該第1實施形態，感測器資訊取得部12在算出物體10之在感測器座標系統的三維位置PS n時，作為表示物體10之形狀的形狀資料，使用表示球體的形狀之球的方程式，在本第3實施形態，在使用物體10之三維模型上相異。
因此，在本第3實施形態，感測器資訊取得部12係作為表示物體10之形狀的形狀資料，使用物體10之三維模型，藉由將物體10的三維模型配適於表示物體10之角等之具有特徵的點之位置的三維點群資料p1 n、p2 n、...、pM n，作為物體10之中心的位置，可得到物體10之三維位置PS n。
因為其他係與該第1實施形態一樣，所以省略詳細的說明。
第4實施形態
在該第1、第2實施形態，表示變換係數算出部13或變換係數算出部43算出將在感測器座標系統的位置變換成在機器人座標系統的位置時所使用之變換係數的例子。
可是，可能因藉機器手1所握持之物體10的姿勢，而在感測器3或感測器5的測量結果含有大的誤差。若在感測器3或感測器5的測量結果含有大的誤差，因為從感測器3或感測器5向變換係數算出部13或變換係數算出部43輸出含有大的 誤差的感測器資訊，所以藉變換係數算出部13或變換係數算出部43所算出之變換係數的精度變差。
例如，在物體10是平板的情況，比較一下平板與感測器5正面相向的狀況、和平板與感測器5未正面相向的狀況，在未正面相向之狀況所測量的感測器資訊含有比較大的誤差。
但，根據形狀或材等物體10的特性，亦有即使物體10的姿勢變化，亦在感測器資訊所含的誤差無變化的情況。
在本第4實施形態，說明藉物體10的姿勢，可避免藉變換係數算出部13或變換係數算出部43所算出之變換係數的精度變差之狀況的例子。
第8圖係表示組裝本發明之第4實施形態的變換係數算出裝置6之機器人系統的構成圖。在第8圖，與第5圖相同的符號係表示相同或相當之部分。
第9圖係表示本發明之第4實施形態的變換係數算出裝置6之硬體的構成圖。在第9圖，與第6圖相同的符號係表示相同或相當之部分。
變換係數算出裝置6包括位置姿勢資訊取得部41、感測器資訊取得部42、變換係數算出部45、座標變換部44以及位置姿勢調整部46。
變換係數算出部45係例如以第9圖所示之變換係數算出電路55所實現。
變換係數算出部45係與第5圖之變換係數算出部43一樣，包括記憶部45a，該記憶部45a係每當切換機器手1之位置或姿勢時，儲存藉位置姿勢資訊取得部41所特定之在機器 人座標系統的平面參數與藉感測器資訊取得部42所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的平面參數之一對。
變換係數算出部45係與第5圖之變換係數算出部43一樣，實施從記憶部45a所儲存之複數個一對，算出在剛體變換之旋轉矩陣R及平行向量t，作為在將在感測器座標系統的三維位置變換成在機器人座標系統的三維位置時所使用之變換係數的處理。
又，變換係數算出部45係與第5圖之變換係數算出部43一樣，每當儲存在機器人座標系統之平面參數與在感測器座標系統之平面參數的一對時，實施向機器人控制部2輸出指示機器手1之位置或姿勢的切換之控制信號的處理。
變換係數算出部45係與第5圖之變換係數算出部43相異，藉位置姿勢調整部46調整機器手1之位置或姿勢，然後，每當藉機器人控制部2切換機器手1之位置或姿勢時，將在機器人座標系統的平面參數與在感測器座標系統的平面參數之一對儲存於記憶部45a。
又，變換係數算出部45係實施從記憶部45a所儲存之複數個一對，再算出在剛體變換之旋轉矩陣R及平行向量t，作為在將在感測器座標系統的三維位置變換成在機器人座標系統的三維位置時所使用之變換係數的處理。
位置姿勢調整部46係例如以第9圖所示之位置姿勢調整電路56所實現。
位置姿勢調整部46係在藉變換係數算出部45最初算出變換係數後，控制機器人控制部2，藉此，調整機器手1之位置 或姿勢。
在本第4實施形態，說明將變換係數算出部45及位置姿勢調整部46應用於第5圖之變換係數算出裝置6的例子，但是亦可是應用於第1圖之變換係數算出裝置4者。
在應用於第1圖之變換係數算出裝置4的情況，變換係數算出部45係與第1圖之變換係數算出部13一樣，儲存藉位置姿勢資訊取得部11所特定之在機器人座標系統的三維位置與藉感測器資訊取得部12所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的三維位置之一對。
又，變換係數算出部45係與第1圖之變換係數算出部13一樣，從記憶部45a所儲存之複數個一對，算出在剛體變換之旋轉矩陣R及平行向量t，作為在將在感測器座標系統的三維位置變換成在機器人座標系統的三維位置時所使用之變換係數。
在第8圖，係設想以專用的硬體實現變換係數算出裝置6之構成元件。
可是，變換係數算出裝置6的構成元件係不是限定為以專用的硬體所實現，亦可變換係數算出裝置6是以軟體、韌體、或軟體與韌體之組合所實現。
在以軟體或韌體等實現變換係數算出裝置6的情況，只要作成在第3圖所示之電腦的記憶體31上構成變換係數算出部45所包括之記憶部45a，且將用以使電腦執行位置姿勢資訊取得部41之位置姿勢資訊取得處理程序、感測器資訊取得部42之感測器資訊取得處理程序、變換係數算出部45之變換係數 算出處理程序、座標變換部44之座標變換處理程序以及位置姿勢調整部46之處理程序的變換係數算出程式儲存於記憶體31，並電腦的處理器32執行記憶體31所儲存之程式即可。
其次，說明動作。
在本第4實施形態，說明物體10是平板的例子。
變換係數算出部45係與在該第2實施形態之第5圖的變換係數算出部43一樣，藉由執行第7圖之步驟ST11~ST17，算出旋轉矩陣R及平行向量t，作為變換係數。
變換係數算出部45係在算出旋轉矩陣R及平行向量t後，設定平板成為與感測器5大致正面相向之狀況的平面參數πS=(nS,dS)。
即，變換係數算出部45係將在感測器座標系統之平面參數πS=(nS,dS)設定成表示感測器5之光軸的向量na、與在平板的物體10之平面的法線向量nr的夾角成為例如5度以內，且從機器人系統之原點至平面的距離dr成為感測器5之可測距的範圍內。
變換係數算出部45係使用已算出之旋轉矩陣R及平行向量t，將所設定之在感測器座標系統的平面參數πS=(nS,dS)變換成在機器人座標系統的平面參數πr=(nr,dr)。
位置姿勢調整部46係藉由以物體10的平面成為以藉變換係數算出部45所變換之平面參數πr=(nr,dr)所表示之平面的方式控制機器人控制部2，調整機器手1之位置或姿勢。
變換係數算出部45係藉位置姿勢調整部46調整機器手1之位置或姿勢，然後，藉由執行第7圖之步驟 ST11~ST15 N次，分別將在機器人座標系統的平面參數πr n與在機器人座標系統的平面參數πS n之一對分別儲存於記憶部45a。
變換係數算出部45係從記憶部45a取得N個在機器人座標系統的平面參數πr n與在機器人座標系統的平面參數πS n之一對，從N個一對再算出旋轉矩陣R。
變換係數算出部45係再算出旋轉矩陣R時，使用該旋轉矩陣R，再算出平行向量t。
根據以上得知，若依據本第4實施形態，因為包括在藉變換係數算出部45算出變換係數後調整機器手1之位置或姿勢的位置姿勢調整部46，變換係數算出部45構成為藉位置姿勢調整部46調整機器手1之位置或姿勢後，再每當切換機器手1之位置或姿勢時，儲存藉位置姿勢資訊取得部41所特定之在機器人座標系統的平面參數與藉感測器資訊取得部42所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的平面參數之一對，再從所儲存之複數個一對，算出在將在機器人座標系統之位置變換成在感測器座標系統之位置時所使用的變換係數，所以具有藉物體10的姿勢，可避免藉變換係數算出部45所算出之變換係數的精度變差之狀況的效果。
此外，本發明係在本發明的範圍內，各實施形態之自由的組合、或各實施形態之任意之構成元件的變形、或在各實施形態之任意之構成元件的省略是可能。
【工業上的可應用性】
本發明係適合於算出在將在機器人座標系統之位 置變換成在感測器座標系統之位置時所使用之變換係數的變換係數算出裝置、變換係數算出方法以及變換係數算出程式。

Claims (9)

  1. 一種變換係數算出裝置，係包括：位置姿勢資訊取得部，係取得表示固定物體之機器手之位置及姿勢的位置姿勢資訊，並從該位置姿勢資訊特定該物體之在機器人座標系統的位置或該物體之在機器人座標系統之是平面的參數之平面參數：感測器資訊取得部，係從測量被固定於該機器手之物體的感測器取得表示該物體之在感測器座標系統的位置或該物體之在感測器座標系統之是平面的參數之平面參數的感測器資訊：以及變換係數算出部，係每當切換該機器手之位置或姿勢時，儲存藉該位置姿勢資訊取得部所特定之在機器人座標系統的位置或平面參數與藉該感測器資訊取得部所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的位置或平面參數之一對，並從該儲存之複數個一對，算出在將在該感測器座標系統的位置變換成在該機器人座標系統的位置時所使用的變換係數。
  2. 如申請專利範圍第1項之變換係數算出裝置，其中包括座標變換部，該座標變換部係使用藉該變換係數算出部所算出之變換係數，將藉該感測器資訊取得部所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的位置變換成在該機器人座標系統的位置。
  3. 如申請專利範圍第1項之變換係數算出裝置，其中該變換係數算出部係若藉該感測器資訊取得部所取得之感測器資 訊是表示在該物體之表面的複數個位置或複數個平面參數的三維點群資料，則使用表示該物體之形狀的形狀資料，從該三維點群資料算出該物體之在感測器座標系統的位置或平面參數。
  4. 如申請專利範圍第3項之變換係數算出裝置，其中該變換係數算出部係若該物體是球體，則作為表示物體之形狀的形狀資料，使用表示該球體的形狀之球的方程式。
  5. 如申請專利範圍第3項之變換係數算出裝置，其中該變換係數算出部係若該物體是平板，則作為表示物體之形狀的形狀資料，使用表示該平板的形狀之平面的方程式。
  6. 如申請專利範圍第3項之變換係數算出裝置，其中該變換係數算出部係若該物體的形狀是以三維模型所表示的形狀，則作為表示物體之形狀的形狀資料，使用該三維模型。
  7. 如申請專利範圍第1項之變換係數算出裝置，其中包括位置姿勢調整部，該位置姿勢調整部係在藉該變換係數算出部算出變換係數後，調整機器手之位置或姿勢；該變換係數算出部係在藉該位置姿勢調整部調整機器手之位置或姿勢後，再每當切換機器手之位置或姿勢時，儲存藉該位置姿勢資訊取得部所特定之在機器人座標系統的位置或平面參數與藉該感測器資訊取得部所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的位置或平面參數之一對，再從該儲存之複數個一對，算出在將在該感測器座標系統的位置變換成在該機器人座標系統的位置時所使用的變換係數。
  8. 一種變換係數算出方法，係位置姿勢資訊取得部取得表示固定物體之機器手之位置及姿勢的位置姿勢資訊，並從該位置姿勢資訊特定該物體之在機器人座標系統的位置或該物體之在機器人座標系統之是平面的參數之平面參數：感測器資訊取得部從測量被固定於該機器手之物體的感測器取得表示該物體之在感測器座標系統的位置或該物體之在感測器座標系統之是平面的參數之平面參數的感測器資訊：變換係數算出部每當切換該機器手之位置或姿勢時，儲存藉該位置姿勢資訊取得部所特定之在機器人座標系統的位置或平面參數與藉該感測器資訊取得部所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的位置或平面參數之一對，並從該儲存之複數個一對，算出在將在該感測器座標系統的位置變換成在該機器人座標系統的位置時所使用的變換係數。
  9. 一種變換係數算出程式，係用以使電腦執行以下之處理程序：位置姿勢資訊取得處理程序，係取得表示固定物體之機器手之位置及姿勢的位置姿勢資訊，並從該位置姿勢資訊特定該物體之在機器人座標系統的位置或該物體之在機器人座標系統之是平面的參數之平面參數：感測器資訊取得處理程序，係從測量被固定於該機器手之物體的感測器取得表示該物體之在感測器座標系統的位置或該物體之在感測器座標系統之是平面的參數之平面參數 的感測器資訊：以及變換係數算出處理程序，係每當切換該機器手之位置或姿勢時，儲存藉該位置姿勢資訊取得部所特定之在機器人座標系統的位置或平面參數與藉該感測器資訊取得部所取得的感測器資訊所示之在感測器座標系統的位置或平面參數之一對，並從該儲存之複數個一對，算出在將在該感測器座標系統的位置變換成在該機器人座標系統的位置時所使用的變換係數。
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