WO2023277095A1 - 補正システム及び教示データの補正方法 - Google Patents

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WO2023277095A1
WO2023277095A1 PCT/JP2022/026072 JP2022026072W WO2023277095A1 WO 2023277095 A1 WO2023277095 A1 WO 2023277095A1 JP 2022026072 W JP2022026072 W JP 2022026072W WO 2023277095 A1 WO2023277095 A1 WO 2023277095A1
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WO
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tool
imaging
robot
marker
electrode
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Application number
PCT/JP2022/026072
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English (en)
French (fr)
Inventor
匡志 庄司
敏幸 鈴木
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • 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
    • G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine

Definitions

  • the technology disclosed herein relates to a correction system and a teaching data correction method.
  • Patent Document 1 discloses a teaching system that uses offline teaching to teach the operation of a multi-joint arm that moves a welding gun with respect to a workpiece.
  • This teaching system includes a marker provided on the welding gun in place of the electrode for spot welding of the welding gun, an imaging unit for imaging the marker, and correction means for correcting the motion of the articulated arm based on the imaging result of the imaging unit. and
  • the position of the marker corresponding to the position of the electrode is measured from the imaging result, and the deviation between the real machine and the simulator is calculated based on this to correct the operation program.
  • the position or posture of the welding gun or the posture of the articulated arm may cause the marker to be hidden by the welding gun or the articulated arm when viewed from the imaging unit.
  • the marker cannot be imaged by the imaging unit, the positions of the electrodes cannot be measured, and it is difficult to appropriately correct the teaching data.
  • a correction system disclosed herein includes a first imaging target provided on a tool of a robot, an imaging device for imaging the first imaging target, and a correction device for correcting teaching data of the robot, wherein the correction The device corrects the teaching data based on the detected position of the tool obtained from the imaging result of the first imaging target captured by the imaging device when the robot operates according to the teaching data, and corrects the teaching data.
  • An imaging target is a plurality of markers provided at mutually different positions on the tool.
  • the teaching data correction method disclosed herein includes: operating a robot according to teaching data; imaging a first imaging target provided on a tool of the robot operated according to the teaching data with an imaging device; correcting the teaching data based on the detected position of the tool obtained from imaging results of the first imaging target imaged by the imaging device, wherein the first imaging target is located at different positions on the tool. includes a plurality of markers provided in the .
  • the teaching data of the robot can be corrected appropriately.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the correction system according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of the tool;
  • FIG. 3 is a plan view of the tool.
  • FIG. 4 is a rear view of the tool.
  • FIG. 5 is an enlarged plan view showing a state in which the jig is attached to the tool.
  • FIG. 6 is a diagram showing a schematic hardware configuration of the control device.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a schematic hardware configuration of the robot controller.
  • FIG. 8 is a diagram showing a schematic software configuration of the control device.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic software configuration of the robot controller.
  • FIG. 10 is a flow chart of the correction system.
  • FIG. 11 is a sequence diagram of the correction system.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a modification of the first marker.
  • FIG. 13 is a diagram showing another modification of the first marker.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a correction system 100 according to the embodiment.
  • the correction system 100 is included in the robot system 101.
  • the robot system 101 includes a robot 4 in addition to the correction system 100 .
  • the correction system 100 executes correction processing for correcting teaching data of the robot 4 .
  • the teaching data is data that defines the position and posture of the robot 4 during the motion of the robot 4 .
  • the teaching data is used when the robot 4 is automatically operated. That is, automatic operation of the robot 4 is realized by controlling the robot 4 based on the teaching data.
  • the correction system 100 corrects this teaching data.
  • the robot 4 is an industrial robot.
  • the robot 4 works on the object W.
  • the work performed by the robot 4 is welding, more specifically, spot welding.
  • the object W is, for example, two plates that are superimposed.
  • the robot 4 has a robot arm 5 and a tool 6 as an end effector.
  • the robot arm 5 changes the position and orientation of the tool 6 (hereinafter, the position and orientation are referred to as “position etc.”).
  • the robot arm 5 is of a vertical articulated type.
  • the correction system 100 includes a first imaging target 1 , an imaging device 39 and a correction device 3 .
  • a first imaging target 1 is provided on a tool 6 of a robot 4 .
  • the imaging device 39 images the first imaging target 1 .
  • the correction device 3 corrects teaching data of the robot 4 .
  • the correction device 3 corrects the teaching data based on the position and orientation of the tool 6 obtained from the imaging result of the first imaging target 1 captured by the imaging device 39 when the robot 4 operates according to the teaching data.
  • the obtained position and orientation of the tool 6 will be referred to as "detected position" and “detected orientation”, respectively, and both will be collectively referred to as "detected position and the like".
  • the robot 4 may further have a base 41 that supports the robot arm 5.
  • the robot 4 is installed, for example, by fixing the base 41 to an installation target such as a floor.
  • the robot 4 has a base coordinate system defined with the base 41 as a reference.
  • the robot arm 5 includes multiple links 51, multiple joints 52, and multiple motors 53 (see FIG. 7). Each joint 52 rotatably connects two adjacent links 51 . A plurality of motors 53 rotationally drive a plurality of joints 52, respectively. Each motor 53 is, for example, a servo motor.
  • Figures 2, 3 and 4 are a side view, a plan view and a rear view of the tool, respectively.
  • the tool 6 is a welding gun having a first electrode 61 and a second electrode 62 for welding.
  • the tool 6 further has a tool body 60 and an electrode driving device 63 in addition to the first electrode 61 and the second electrode 62 .
  • the tool body 60 is attached to a link 51 positioned at the tip of the robot arm 5 .
  • Each of the first electrode 61 and the second electrode 62 is formed in a bar shape.
  • the tip of the first electrode 61 and the tip of the second electrode 62 face each other.
  • the first electrode 61 is directly attached to the tool body 60.
  • the position of the first electrode 61 with respect to the tool body 60 is fixed.
  • the second electrode 62 is attached to the tool body 60 via an electrode driver 63 .
  • the position of the second electrode 62 relative to the tool body 60 is variable.
  • the tool body 60 has an attachment portion 64 and a support portion 65 .
  • the mounting portion 64 is configured to be detachable from the robot arm 5 .
  • the support portion 65 is connected to the mounting portion 64 .
  • the support portion 65 supports the first electrode 61 and the electrode driving device 63 . Substantially, the support portion 65 supports the second electrode 62 via the electrode driving device 63 .
  • the support portion 65 is formed in a C shape.
  • a first electrode 61 is attached to one end of the support portion 65 .
  • the first electrode 61 is fixed to the support portion 65 .
  • An electrode driving device 63 is attached to the end of the supporting portion 65 opposite to the first electrode 61 .
  • the electrode driver 63 drives the second electrode 62 to change the position of the second electrode 62 with respect to the first electrode 61 .
  • the electrode driving device 63 has a driving mechanism 68 that moves the second electrode 62 and a driving source 69 for the driving mechanism 68 .
  • the drive mechanism 68 is a ball screw mechanism having a screw shaft and a nut. The screw shaft moves in its axial direction as the nut rotates.
  • a second electrode 62 is attached to the screw shaft either directly or via another member.
  • the drive source 69 is, for example, a servomotor.
  • the power generated by the drive source 69 rotates the nut, thereby moving the second electrode 62 and changing the position of the second electrode 62 with respect to the first electrode 61 . As a result, the distance from the first electrode 61 to the second electrode 62 is changed.
  • the tool 6 further has a voltage application device 67 (see FIG. 7).
  • a voltage application device 67 applies a voltage between the first electrode 61 and the second electrode 62 .
  • a voltage is applied between the first electrode 61 and the second electrode 62 by the voltage applying device 67 while the object W is sandwiched between the tip of the first electrode 61 and the tip of the second electrode 62. , the object W is welded.
  • the first imaging target 1 is provided on the tool 6.
  • the first imaging target 1 is a plurality of markers provided at different positions on the tool 6 .
  • the first imaging target 1 includes a plurality of first markers 10 provided at different positions on the tool 6 .
  • the first marker 10 is an example of a marker.
  • the first marker 10 is provided on the tool body 60.
  • the plurality of first markers 10 are arranged in the tool body 60 so that at least one first marker 10 can be imaged by the imaging device 39 regardless of the position of the tool 6 when the image of the tool 6 is captured by the imaging device 39 . are distributed in the
  • the correction system 100 further includes a second imaging target 2 (see FIG. 5).
  • FIG. 5 is an enlarged plan view showing the second object 2 to be imaged.
  • a second imaging target 2 is positioned in association with a specific portion of the tool 6 .
  • "arranged in association with a specific portion” means arranged with a predetermined positional relationship with the specific portion.
  • the correction system 100 further includes a jig 21 attached to the tool body 60 .
  • the jig 21 is provided with the second imaging target 2 .
  • the jig 21 is attached to the tool body 60 with reference to a specific portion of the tool 6.
  • the particular portion of the tool 6 is the tool tip, specifically the first electrode 61 (more specifically the tip of the first electrode 61).
  • “attached with reference to a specific part” means that the position and orientation are determined with reference to a specific part.
  • the jig 21 is detachable from the tool body 60.
  • the jig 21 may be attached to the tool body 60 only during a specific process in the correction process, and removed from the tool body 60 at other times.
  • the imaging device 39 is installed, for example, on a structure such as a wall, ceiling, floor, or pillar, or on an installation installed on the structure. That is, the imaging device 39 is fixedly arranged at the installation location of the robot 4 .
  • the imaging device 39 is installed at a position where it can image the first imaging target 1 provided on the tool 6 throughout the entire work of the robot 4, for example. That is, the range of movement of the first imaging target 1 during the entire work of the robot 4 is included in the angle of view of the imaging device 39 .
  • the imaging device 39 acquires a three-dimensional image, a stereo image, or a depth image of the robot.
  • the imaging device 39 is, for example, a camera capable of capturing still images.
  • the imaging device 39 can communicate with the correction device 3.
  • the imaging device 39 receives a command from the correction device 3 and performs imaging.
  • the imaging device 39 inputs the imaging result to the correction device 3 .
  • the correction device 3 has a control device 8 and a robot control device 7, as shown in FIG.
  • the control device 8 can communicate with the imaging device 39 and the robot control device 7 .
  • the control device 8 controls the entire robot system 101 and the entire correction system 100 .
  • the control device 8 outputs a command to the robot control device 7 to cause the robot control device 7 to operate the robot 4 . Further, the control device 8 controls the correction process as a whole.
  • the robot control device 7 controls the robot 4.
  • the robot control device 7 receives commands from the control device 8 and executes automatic operation of the robot 4 .
  • the robot controller 7 operates the robot 4 according to teaching data.
  • the control device 8 has a control section 80 , a storage section 81 and a memory 82 .
  • the control unit 80 implements various functions of the control device 8 by reading the program from the storage unit 81 to the memory 82 and developing it.
  • the control unit 80 is formed from a processor such as a CPU (Central Processing Unit), for example.
  • the control unit 80 may be formed from MCU (Micro Controller Unit), MPU (Micro Processor Unit), FPGA (Field Programmable Gate Array), PLC (Programmable Logic Controller), system LSI (large scale integrated circuit), and the like.
  • the storage unit 81 stores programs executed by the control unit 80 and various data.
  • the storage unit 81 is formed of a non-volatile memory, HDD (Hard Disc Drive), SSD (Solid State Drive), or the like.
  • HDD Hard Disc Drive
  • SSD Solid State Drive
  • the storage unit 81 stores a correction program for correcting teaching data.
  • the memory 82 temporarily stores data and the like.
  • Memory 82 is formed of, for example, a volatile memory.
  • FIG. 7 shows a schematic hardware configuration of the robot control device 7.
  • the robot control device 7 has a control section 70 , a storage section 71 and a memory 72 .
  • the control unit 70 implements various functions of the robot control device 7 by reading the program from the storage unit 71 to the memory 72 and developing it.
  • the control unit 70 is formed from a processor such as a CPU, for example.
  • the control unit 70 may be formed from an MCU, MPU, FPGA, PLC, system LSI, or the like.
  • the storage unit 71 stores programs executed by the control unit 70 and various data.
  • the storage unit 71 is formed of a nonvolatile memory, HDD, SSD, or the like.
  • the memory 72 temporarily stores data and the like.
  • the memory 72 is formed of, for example, volatile memory.
  • the storage unit 71 stores a teaching program for causing the robot 4 to perform a predetermined work.
  • the teaching program is a program for operating the robot 4 according to teaching data.
  • the storage unit 71 stores teaching data. Further, the storage unit 71 stores the corrected teaching data.
  • the work of the robot 4 executed according to the teaching data is, for example, the work of welding a plurality of different parts of the object W or a plurality of objects W with the tool 6 .
  • the robot control device 7 drives the plurality of motors 53 of the robot arm 5 to move the tool 6 to a plurality of different hitting positions, and drives the electrode driving device 63 and the voltage applying device 67 at each hitting position. Welding with the tool 6 is performed.
  • the teaching data defines the trajectory of the robot 4 in its motion.
  • the teaching data discretely define the position and orientation of a specific portion of the tool 6 during the motion of the robot 4 .
  • the teaching data defines the angle of each joint 52 when the specific portion (tool tip) is positioned at a predetermined teaching point in a predetermined posture. Since the length of each link 51 is known, once the angle of each joint 52 of the robot 4 is determined, the position and orientation of the robot 4, that is, the position and orientation of a specific portion of the tool 6 are uniquely determined.
  • a plurality of teaching points are, for example, a plurality of hitting positions in welding work.
  • the teaching data is time-series data in which the angles of the joints 52 corresponding to the hitting positions are arranged in the order of the hitting positions passed.
  • the initial data of the teaching data in the storage unit 71 that is, the teaching data before correction is obtained in advance.
  • Teaching data before correction is acquired by offline teaching, for example. Offline teaching is performed using, for example, a robot model in virtual space.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the software configuration of the control device 8. As shown in FIG.
  • the control device 8 has a receiver 83, an image processor 84, a relative relationship acquirer 85, a position detector 86, and a deviation calculator 87 as functional blocks.
  • the control unit 80 implements these functional blocks by reading out the correction program from the storage unit 81 into the memory 72 and expanding it.
  • the acceptor 83 accepts a correction processing execution instruction from the user.
  • the acceptor 83 starts correction processing when an instruction is input from the user.
  • the acceptor 83 causes the robot controller 7 to move the robot 4 according to the teaching data.
  • the image processor 84 detects the positions of the first marker 10 and the second marker 20 in the base coordinate system by causing the imaging device 39 to perform imaging and processing the imaging result of the imaging device 39 .
  • the relative relationship acquirer 85 acquires the relative positional relationship between the first marker 10 and a specific portion of the tool 6.
  • the specific portion is the tool tip of the robot 4, specifically the first electrode 61 (more specifically, the tip of the first electrode 61).
  • the relative positional relationship is the position and orientation of the first electrode 61 with respect to the first imaging target 1 .
  • the relative relationship acquirer 85 receives the positions of the first marker 10 and the second marker 20 in the base coordinate system detected by the image processor 84, and determines the relative positional relationship between the first marker 10 and the first electrode 61. demand.
  • the image processor 84 images the tool body 60 to which the jig 21 is attached in order to acquire the relative positional relationship.
  • the relative relationship acquirer 85 obtains the position and orientation of the tool coordinate system set for the tool 6 based on the positions of the multiple first markers 10 .
  • the tool 6 is set with a tool coordinate system defined by orthogonal three axes. Since the position of the first marker 10 on the tool body 60 is known, if the position of the first marker 10 is known, the origin position of the tool coordinate system and the direction of the coordinate axes can also be known.
  • the relative relationship acquirer 85 obtains the position and orientation of the first electrode 61 from the positions of the plurality of second markers 20 . Since the plurality of second markers 20 are arranged in association with the first electrodes 61 , the position and orientation of the first electrodes 61 can be obtained from the positions of the plurality of second markers 20 . The position and orientation of the tool coordinate system and the position and orientation of the first electrode 61 are obtained based on the base coordinate system.
  • the relative relationship acquirer 85 obtains the position and orientation of the first electrode 61 in the tool coordinate system based on the positions of the second markers 20 with respect to the multiple first markers 10 .
  • the position and orientation of the first electrode 61 in this tool coordinate system are an example of the relative positional relationship between the first marker 10 and the first electrode 61 .
  • the relative relationship acquirer 85 stores the obtained position and orientation of the first electrode 61 in the tool coordinate system in the storage unit 71 .
  • the position detector 86 receives the position of the first marker 10 in the base coordinate system detected by the image processor 84, and detects the detected position of the tool 6 and the like. The position detector 86 detects the detected position of the tool 6 and the like when the robot 4 operates according to the teaching data.
  • the position detector 86 detects the position and orientation of the first electrode 61, which is the specific portion. First, the position detector 86 detects the position and orientation of the tool body 60 based on the position of the first marker 10 in the base coordinate system detected by the image processor 84 . For example, the position detector 86 obtains the origin position and the orientation of the coordinate axes of the tool coordinate system in the base coordinate system as the position and orientation of the tool body 60 . Subsequently, the position detector 86 reads the position and orientation of the first electrode 61 in the tool coordinate system from the storage section 71 . The position detector 86 obtains the position and orientation of the first electrode 61 in the base coordinate system from the origin position and orientation of the coordinate axes of the tool coordinate system and the position and orientation of the first electrode 61 in the tool coordinate system.
  • the deviation calculator 87 obtains the deviation between the target position and target orientation of the first electrode 61 (hereinafter referred to as the "target position, etc.”), which is a specific portion, and the detected position, etc. of the first electrode 61. Specifically, the deviation calculator 87 sets the position and orientation of the first electrode 61 defined by the teaching data as the target position and orientation, respectively. The deviation calculator 87 receives teaching data from the robot control device 7 and calculates the target position of the first electrode 61 and the like based on the teaching data. The teaching data is the angle of each joint 52 as described above. Since the length of each link 51 is known, the deviation calculator 87 can obtain the position and orientation of the tool body 60 when the angle of each joint 52 is known.
  • Design values for the position and orientation of the first electrode 61 with respect to the tool body 60 are set for each tool 6 .
  • the deviation calculator 87 can obtain the position and orientation of the first electrode 61 from the position and orientation of the tool body 60 as the target position and orientation.
  • the deviation calculator 87 calculates the deviation between the obtained target position of the first electrode 61 and the detected position of the first electrode 61 detected by the position detector 86 (hereinafter referred to as "deviation of the specific portion"). calculate.
  • the deviation calculator 87 outputs the determined deviation of the specific portion to the robot controller 7 .
  • FIG. 9 is a block diagram showing a schematic software configuration of the robot control device 7. As shown in FIG.
  • the robot controller 7 has a motion controller 73 and a compensator 74 as functional blocks.
  • the control unit 70 of the robot control device 7 implements these functional blocks by reading the program from the storage unit 71 (see FIG. 7) into the memory 72 and developing it.
  • the motion controller 73 controls the robot 4 according to the teaching program stored in the storage unit 71. Specifically, the motion controller 73 moves the robot 4 according to teaching data.
  • the motion controller 73 reads the angle of each joint 52 defined by the teaching data from the storage unit 71, and outputs the angle of each joint 52 to the servo amplifier (driver) as a command angle to the motor 53 corresponding to each joint 52. do.
  • the servo amplifier feedback-controls the current applied to the motor 53 so that the angle of each joint 52 becomes the command angle.
  • the motion controller 73 not only controls the robot 4 when correcting the teaching data, but also controls the motion of the robot 4 during normal operation of the robot 4 based on the teaching data.
  • the motion controller 73 operates the tool 6 by outputting commands to the voltage application device 67 and the drive source 69 in addition to outputting command angles to the motor 53 .
  • the corrector 74 corrects the teaching data stored in the storage unit 71 .
  • a corrector 74 corrects the teaching data based on the deviation of the specific portion.
  • the target position and target orientation of the specific portion are the position and orientation of the specific portion defined by the initial data of the teaching data.
  • the corrector 74 corrects the teaching data based on the deviation between the detected position or the like of the first electrode 61, which is the specific portion, and the target position or the like.
  • the corrector 74 receives the deviation of the specific part from the control device 8 and corrects the angle of each joint 52 in the teaching data so that the deviation becomes small.
  • the corrector 74 stores the corrected teaching data in the storage unit 71 .
  • the first marker 10 is attached to the tool body 60.
  • the first marker 10 is substantially spherical.
  • the first marker 10 is a self-luminous marker capable of emitting light by itself.
  • the light source of the self-luminous marker is, for example, an LED (Light Emitting Diode).
  • the position detector 86 can properly determine the position and orientation of the tool body 60. Therefore, the plurality of first markers 10 are dispersedly arranged on the tool body 60 so that at least three first markers 10 can be imaged by the imaging device 39 regardless of the position and orientation of the tool body 60. is preferred.
  • the tool body 60 has a first surface 60a and a second surface 60b facing opposite sides.
  • the direction parallel to the facing direction of the first electrode 61 and the second electrode 62 that is, the driving direction of the second electrode 62 by the electrode driving device 63
  • the first surface 60a and the second surface 60b Each is oriented in a direction intersecting the vertical direction.
  • a plurality of first markers 10 are provided on each of the first surface 60a and the second surface 60b. Specifically, three first markers 10 are arranged on the first surface 60a, and three first markers 10 are arranged on the second surface 60b. More specifically, one first marker 10 is arranged on the attachment portion 64 portion of the first surface 60a, and two first markers 10 are arranged on the support portion 65 portion of the first surface 60a. The first markers 10 are similarly arranged on the second surface 60b. That is, the tool body 60 is provided with a total of six first markers 10 .
  • a plurality of second markers 20 are provided on a jig 21 shown in FIG. 5, for example.
  • the jig 21 has a substantially cylindrical mounting portion 22 mounted on the first electrode 61 and three blades 23 radially extending from the mounting portion 22 in a radial direction centered on the mounting portion 22 .
  • the mounting portion 22 is attached to the tool body 60 so as not to rotate with respect to the first electrode 61 .
  • the blades 23 are arranged every 120 degrees in the circumferential direction around the mounting portion 22 .
  • the plurality of second markers 20 are provided at different positions on the jig 21 . Specifically, a second marker 20 is provided at the tip of each blade 23 . The three second markers 20 form an equilateral triangle.
  • the second marker 20 is a non-luminous marker. Specifically, the second marker 20 is a notch formed in the jig 21 (specifically, the tip of the blade 23).
  • the plurality of second markers 20 are provided on the jig 21 so that all the second markers 20 and the tips of the first electrodes 61 are virtually arranged on the same plane. That is, the first electrode 61, which is the specific portion, is arranged on a virtual plane including the plurality of second markers 20. As shown in FIG. In this example, the first electrode 61 is positioned at the center of gravity of the equilateral triangle formed by the three second markers 20 .
  • FIG. 10 is a flowchart showing correction processing.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing correction processing.
  • step S1 the acceptor 83 of the control device 8 accepts a correction process execution instruction from the user.
  • the acceptor 83 displays an acceptance screen on the display of the control device 8 and waits for input of an execution instruction from the user.
  • the acceptor 83 starts the correction process.
  • the relative relationship acquirer 85 requests the user to attach the jig 21 to the tool body 60 in step S2.
  • the relative relationship acquirer 85 makes this attachment request by voice output or display of the control device 8 .
  • the user Upon receiving the mounting request, the user mounts the jig 21 to the tool body 60 as shown in FIG.
  • the relative relationship acquirer 85 determines whether or not the attachment of the jig 21 is completed in step S3. For example, the relative relationship acquirer 85 determines whether or not there is an input to the control device 8 from the user to the effect that the installation has been completed. The relative relationship acquirer 85 waits until the attachment of the jig 21 is completed.
  • the relative relationship acquirer 85 acquires the relative positional relationship between the first marker 10 and the specific portion of the tool 6 to which the jig 21 is attached in step S4.
  • the robot 4 is operated so as to be arranged in a position and posture (hereinafter referred to as “acquisition position, etc.”) for obtaining the data.
  • acquisition position a position and posture
  • the relative relationship acquirer 85 outputs to the robot controller 7 a command to operate the robot 4 so that the tool 6 is arranged at the acquisition position (step ss41).
  • the robot control device 7 Upon receiving the command from the relative relationship acquirer 85, the robot control device 7 operates the robot 4 and moves the tool 6 to the acquisition position (step ss42).
  • the acquisition positions and the like are the positions and orientations of the tool 6 in which at least three or more first markers 10 and three second markers 20 are visible from the imaging device 39 without being hidden by other objects. Acquisition positions and the like are determined in advance.
  • the robot control device 7 outputs a movement completion report to the control device 8 (step ss43).
  • the relative relationship acquirer 85 determines whether or not the movement of the tool 6 has been completed in step S5. Specifically, the relative relationship acquirer 85 determines whether or not a movement completion report has been received from the robot controller 7 . The relative relationship acquirer 85 waits until it receives a movement completion report.
  • the relative relationship acquirer 85 acquires the relative positional relationship between the first marker 10 and the first electrode 61 in step S6. Specifically, first, the image processor 84 captures an image of the robot 4 with the tool 6 placed at the acquisition position or the like, and obtains the positions of the first marker 10 and the second marker 20 from the imaging result. The relative relationship acquirer 85 obtains the position of the first electrode 61 and the like in the tool coordinate system based on the obtained positions of the first marker 10 and the second marker 20 . The relative relationship acquirer 85 stores the obtained position of the first electrode 61 in the tool coordinate system in the storage unit 81 .
  • the relative relationship acquirer 85 requests the user to remove the jig 21 from the tool body 60 in step S7.
  • the relative relationship acquirer 85 issues this removal request through voice output or display of the control device 8 .
  • the user Upon receiving the removal request, the user removes the jig 21 from the tool body 60.
  • the user inputs to the control device 8 that the removal is completed. Acquisition of the relative positional relationship between the first marker 10 and the first electrode 61 is thereby completed.
  • the position detector 86 causes the robot 4 to operate according to the teaching data in step S8. Specifically, as shown in FIG. 11, the position detector 86 outputs to the robot controller 7 a command to operate the robot 4 according to the teaching data (step ss81a).
  • the motion controller 73 receives a command from the position detector 86 and starts motion of the robot 4 according to the teaching data.
  • the motion controller 73 operates the robot 4 such that the first electrode 61 (that is, the specific portion) moves in order to all teaching points defined by the teaching data.
  • the teaching data defines the angle of each joint 52 when the first electrode 61 is positioned at each teaching point, as described above.
  • the motion controller 73 outputs the angle of each joint 52 corresponding to one teaching point to the motor 53 . As a result, the first electrode 61 moves to the teaching point (step ss82a).
  • the motion controller 73 When the first electrode 61 moves to the teaching point, the motion controller 73 outputs a motion completion report to the control device 8 (step ss83a). At this time, the motion controller 73 outputs the teaching data (specifically, the information of the teaching point where the first electrode 61 is positioned (that is, the angle of each joint 52)) together with the motion completion report.
  • the position detector 86 determines whether or not the movement of the first electrode 61 to the teaching point has been completed in step S9. Specifically, the position detector 86 determines whether or not an operation completion report has been received from the operation controller 73 . Position detector 86 waits until it receives an operation completion report.
  • the deviation calculator 87 obtains the deviation of the specific portion in step S10.
  • the image processor 84 captures an image of the robot 4 with the first electrode 61 positioned at the teaching point, and obtains the position of the first marker 10 from the imaging result.
  • the position detector 86 obtains the origin position and the orientation of the coordinate axes of the tool coordinate system based on the obtained position of the first marker 10 .
  • the position detector 86 detects the position of the first electrode 61 in the base coordinate system based on the determined origin position and direction of the coordinate axis of the tool coordinate system and the position of the first electrode 61 in the tool coordinate system read from the storage unit 71 . Find the position of 61 and so on.
  • the obtained position and the like of the first electrode 61 are the detection position and the like of the first electrode 61 .
  • the deviation calculator 87 calculates the target position etc. of the first electrode 61 based on the teaching data received from the motion controller 73 .
  • the deviation calculator 87 calculates the deviation between the obtained target position and the like of the first electrode 61 and the detected position and the like of the first electrode 61 detected by the position detector 86 .
  • the deviation calculator 87 associates the obtained deviation of the specific portion with the information of the teaching point and stores it in the storage unit 81 .
  • the position detector 86 determines in step S11 whether or not the movement of the first electrode 61 to all teaching points has been completed. Specifically, when the movement of the first electrode 61 to all the teaching points is completed, the motion controller 73 notifies the control device 8 of the completion of all motions indicating that all motions of the robot 4 according to the teaching data have been completed. Output. Position detector 86 determines whether or not a full completion report has been received from motion controller 73 .
  • the position detector 86 returns to step S8 and outputs again to the robot control device 7 a command to operate the robot 4 according to the teaching data (step ss81b).
  • the motion controller 73 receives the command from the position detector 86 and moves the first electrode 61 to the next teaching point (step ss82b). When the first electrode 61 moves to the next teaching point, the motion controller 73 outputs corresponding teaching data and a motion completion report to the controller 8 (step ss83b).
  • the deviation calculator 87 obtains the deviation of the specific portion in step S10, and determines in step S11 whether or not the movement of the first electrode 61 to all teaching points has been completed. Thus, the processing of steps S8, S9, S10, and S11 is repeated until the movement of the first electrode 61 to all teaching points is completed.
  • step S11 the motion controller 73 outputs the corresponding teaching data, motion completion report, and all completion report to the control device 8 (step ss83x).
  • a deviation calculator 87 calculates the deviation of a specific portion corresponding to the last taught point. Since the deviation calculator 87 has received the all-completion report, the process proceeds from step S11 to step S12.
  • the deviation calculator 87 reads the deviations of all the specific portions from the storage unit 81 and outputs them to the robot control device 7 (step ss12).
  • the corrector 74 corrects the angle of each joint 52 in the teaching data so that each deviation becomes small in step S13.
  • the corrector 74 stores the corrected teaching data in the storage unit 71 . After that, the corrector 74 outputs a correction completion report to the control device 8 (step ss13).
  • the deviation calculator 87 ends the correction process upon receiving the correction completion report.
  • the robot control device 7 uses the corrected teaching data when the robot 4 is normally operated.
  • the first imaging target 1 is a plurality of first markers 10 provided at mutually different positions on the tool 6 . Therefore, when the robot 4 is operated according to the teaching data and the imaging device 39 captures an image of the first imaging target 1, even if one first marker 10 is positioned at a position that cannot be captured by the imaging device 39, the other first markers 10 can be captured. There is a possibility that the marker 10 can be imaged by the imaging device 39 . In other words, a situation in which the imaging device 39 can capture an image of at least one first marker 10 is more likely to occur. Therefore, the position and orientation of the tool 6 can be detected appropriately, and the teaching data can be corrected appropriately.
  • the first markers 10 are provided on a first surface 60a and a second surface 60b, which are a plurality of surfaces of the tool 6 facing in different directions. That is, the first marker 10 is provided on each of the first surface 60a and the second surface 60b.
  • the imaging device 39 can image the first marker 10 more reliably.
  • the first surface 60a and the second surface 60b are surfaces facing opposite sides. Therefore, even if one of the first surface 60a and the second surface 60b is oriented in a direction that is difficult for the imaging device 39 to image, the other surface is more likely to be oriented in a direction that is easy for the imaging device 39 to image.
  • At least three first markers 10 are provided on each of the first surface 60a and the second surface 60b. Therefore, when the imaging device 39 can image the first surface 60a or the second surface 60b, it is possible to image at least three first markers 10 .
  • the positions of the three first markers 10 are known, not only the position of the tool 6 but also the attitude of the tool 6 can be obtained.
  • the specific portion is detected based on the imaging result of the first marker 10 provided on the tool body 60 and the relative positional relationship between the first marker 10 and the specific portion (the first electrode 61 in this example). Location, etc. are required. That is, the detection position or the like of the specific portion is not directly obtained using the imaging result of the specific portion, but the imaging result of the first marker 10 provided on the tool body 60, which is a portion different from the specific portion, is used. The detection position and the like of the specific portion can be obtained indirectly by using this.
  • the detection position and the like of the specific portion can be detected. can be easily obtained.
  • the specific portion is the first electrode 61, the second electrode 62, the electrode driving device 63, the supporting portion 65, etc. are arranged around the first electrode 61. Therefore, the first electrode 61 is It is easy to hide from the imaging device 39 .
  • the position of the first marker 10 can be determined on the tool body 60 with a relatively high degree of freedom. That is, the first marker 10 can be easily arranged at a position not hidden from the imaging device 39 . As a result, the detection position of the first electrode 61 and the like can be obtained appropriately.
  • the relative positional relationship between the first marker 10 and the first electrode 61 is the imaging result of the first marker 10 and the second marker 20 arranged in association with the first electrode 61, that is, the position of the tool 6. It is obtained based on the imaging result of the actual machine. Therefore, the relative positional relationship between the first marker 10 and the first electrode 61 can be obtained accurately regardless of the deflection of the tool 6, the dimensional error of the tool 6, and the like. Detection positions and the like can be obtained more accurately.
  • the second marker 20 is provided on a jig 21 that is detachable from the tool body 60 . Therefore, when operating the robot 4 according to the teaching data in the correction process, the jig 21 can be removed from the tool body 60 . In the state where the jig 21 is attached to the tool body 60, the jig 21 prevents the tool 6 from reaching the teaching point when the robot 4 operates according to the teaching data. 10 may be hidden from the imaging device 39 . Therefore, by removing the jig 21 from the tool body 60 , the tool 6 can be appropriately reached at the teaching point, and the image of the first marker 10 can be properly imaged by the imaging device 39 .
  • the first marker 10 is a self-luminous marker capable of emitting light. Therefore, for example, even when the tool body 60 is made of a material that easily reflects light, such as metal, when the image of the first marker 10 is captured by the imaging device 39, light reflection or the like by the tool body 60 may occur. The effect of disturbance can be reduced, and the first marker 10 can be properly imaged.
  • the first imaging target 1 includes four or more first markers 10 . Once the positions of the at least three first markers 10 are known, the position and orientation of the tool body 60 can be determined. When four or more first markers 10 are provided, even if one first marker 10 is hidden from the imaging device 39, the imaging device 39 can image the remaining three or more first markers 10. can be done. In other words, a situation in which at least three first markers 10 can be photographed is likely to occur.
  • a correction system 100 includes a first imaging target 1 provided on a tool 6 of a robot 4, an imaging device 39 imaging the first imaging target 1, and teaching data of the robot 4. Based on the detected position of the tool 6 obtained from the imaging result of the first imaging target 1 imaged by the imaging device 39 when the robot 4 operates according to the teaching data
  • the first imaging target 1 is a plurality of first markers 10 (markers) provided at mutually different positions on the tool 6 .
  • the detection position of the tool 6 can be obtained appropriately, and the teaching data of the robot 4 can be corrected appropriately.
  • a correction system 100 according to a second aspect of the technology of the present disclosure is the correction system 100 according to the first aspect, in which the first marker 10 has a first surface 60a and a second surface 60b facing different directions of the tool 6. (several planes).
  • the imaging device 39 can image the first marker 10 more reliably.
  • a correction system 100 according to a third aspect of the technology of the present disclosure is the correction system 100 according to the second aspect, in which the first marker 10 has a first surface 60a and a second surface of the tool 6 facing opposite sides. 60b.
  • the imaging device 39 can image the first marker 10 more reliably.
  • a correction system 100 according to a fourth aspect of the technology of the present disclosure is the correction system 100 according to any one of the first to third aspects, wherein the tool 6 includes a tool body 60 and a second 1 electrode 61 (specific portion), the first imaging target 1 includes a plurality of first markers 10 provided on the tool body 60, and the control device 8 controls imaging of the first markers 10 by the imaging device 39.
  • the detected position of the first electrode 61 is obtained from the result and the relative positional relationship between the first marker 10 and the first electrode 61 , and the teaching data is corrected based on the detected position of the first electrode 61 .
  • the detection position of the first electrode 61 can be appropriately determined from the imaging result of the first marker 10 provided on the tool body 60. can be asked for.
  • the correction system 100 according to the fifth aspect of the technology of the present disclosure is the correction system 100 according to the fourth aspect, further comprising a second imaging target 2 arranged in association with the first electrode 61 (specific portion),
  • the control device 8 obtains the relative positional relationship from the imaging results of the first marker 10 and the second imaging target 2 imaged by the imaging device 39 .
  • the second imaging target 2 is arranged to have a predetermined positional relationship with the first electrode 61 .
  • the relative positional relationship of one electrode 61 can be obtained accurately.
  • a correction system 100 according to a sixth aspect of the technology of the present disclosure in the correction system 100 according to the fifth aspect, further includes a jig 21 attached to the tool body 60 with the first electrode 61 as a reference;
  • the imaging target 2 is a plurality of second markers 20 provided at different positions on the jig 21 .
  • the relative positional relationship of the first electrode 61 with respect to the first marker 10 can be obtained. Moreover, since the jig 21 is provided with a plurality of second markers 20, the relative positional relationship of the first electrode 61 to the first markers 10 can be determined more accurately.
  • a correction system 100 according to a seventh aspect of the technology of the present disclosure is the correction system 100 according to the sixth aspect, in which the first electrode 61 is arranged on a virtual plane including the plurality of second markers 20.
  • a correction system 100 according to the eighth aspect of the technology of the present disclosure is the correction system 100 according to the sixth or seventh aspect, in which the jig 21 is used by the robot 4 to capture an image of the first marker 10 with the imaging device 39 . is removed from the tool body 60 when operating according to the teaching data.
  • the robot 4 can operate according to the teaching data while the jig 21 is removed from the tool body 60 . Therefore, when the image of the first marker 10 is imaged by the imaging device 39, the first marker 10 is not hidden by the jig 21, and the image of the first marker 10 can be appropriately imaged. Moreover, it is possible to prevent the jig 21 from interfering with the movement of the tool 6 when the robot 4 is operated according to the teaching data.
  • a correction system 100 according to a ninth aspect of the technology of the present disclosure is a correction system 100 according to any one of the fourth to eighth aspects, in which the first marker 10 is a self-luminous marker capable of emitting light.
  • the imaging device 39 in imaging the first marker 10 by the imaging device 39, by causing the first marker 10 to emit light, for example, it is possible to reduce the influence of disturbance such as reflection of light by the tool body 60.
  • the first marker 10 can be properly imaged.
  • a correction system 100 according to a tenth aspect of the technology of the present disclosure is the correction system 100 according to any one of the fourth to ninth aspects, wherein the tool 6 has a first electrode 61 (electrode) for welding. Gunn, and the particular part is the first electrode 61 .
  • the detected position of the first electrode 61 of the welding gun is obtained based on the imaging result of the first marker 10 by the imaging device 39, and the teaching data is corrected based on the detected position of the first electrode 61. be able to. Therefore, welding can be properly performed by the welding gun.
  • a teaching data correction method is to operate the robot 4 according to the teaching data, and to move the first imaging target 1 provided on the tool 6 of the robot 4 operated according to the teaching data. and correcting the teaching data based on the detection position of the tool 6 obtained from the imaging result of the first imaging target 1 imaged by the imaging device 39, the first imaging target 1 includes a plurality of first markers 10 (markers) provided at mutually different positions on the tool 6 .
  • the detection position of the tool 6 can be obtained appropriately, and the teaching data of the robot 4 can be corrected appropriately.
  • the first marker 10 may be a self-luminous marker as shown in FIG.
  • This first marker 10 has a light source 12 and a cover 13 that covers the light source 12 .
  • the cover 13 is provided with a window portion 14 through which the light emitted from the light source 12 passes.
  • the window part 14 is, for example, a hole or a transparent or translucent part through which light can pass.
  • the window 14 has, for example, a circular, triangular, quadrangular, or star-shaped shape.
  • the self-luminous marker emits light having substantially the same shape as the window portion 14 .
  • the shape of the first marker 10 can be changed for each first marker 10 simply by changing the shape of the window portion 14 . Therefore, the control device 8 can easily determine which part of the tool 6 the first marker 10 is arranged on the basis of the imaging result of the first marker 10 . can be obtained more easily.
  • the first marker 10 may be a marker whose appearance changes depending on the viewing angle.
  • the first marker 10 may include multiple marks 15 as shown in FIG.
  • First marker 10 preferably includes three or more marks 15 .
  • a polygon whose vertices are three or more marks 15 changes its shape according to the viewing angle. Therefore, the orientation of the polygon (for example, the normal direction), that is, the orientation of the tool 6, is obtained based on the outline of the polygon having three or more marks 15 as vertices captured by the imaging device 39. be able to.
  • the plurality of marks 15 may be configured to be distinguishable from each other by their shapes, colors, or the like. Thereby, the posture of the tool 6 can be obtained more easily.
  • the first marker 10 may be provided with a symbol (including letters and numbers) 16 or a graphic that allows identification of each of the plurality of first markers 10 .
  • a symbol including letters and numbers
  • a graphic that allows identification of each of the plurality of first markers 10 .
  • each first marker 10 may be determined as described below. First, an image of the tool 6 is imaged by the imaging device 39, and an approximate posture of the tool 6 is obtained by comparing the imaged result with pre-registered CAD data of the tool 6 or the like. Thereafter, based on the obtained approximate posture of the tool 6, the detection range of each first marker 10 is automatically changed and each first marker 10 is detected. By detecting the first markers 10 in this way, for example, it is possible to determine which part of the tool 6 each of the first markers 10 is the first marker 10 placed without changing the shape or the like for each first marker 10 . It is possible to determine whether
  • the robot 4 is not limited to an industrial robot, and may be a medical robot, for example.
  • the robot arm 5 is not limited to a vertical multi-joint type, and may be a horizontal multi-joint type, a parallel link type, a Cartesian coordinate type, a polar coordinate type, or the like.
  • the mechanism for moving the tool 6 is not limited to the robot arm.
  • the object W to be welded by the robot 4 is not limited to two plates, and may be a combination of members other than plates, for example.
  • the work performed by the robot 4 may be welding other than spot welding, such as arc welding or laser welding. Also, the work may be work other than welding, such as drilling, grinding, polishing, painting, assembly or sorting.
  • the shape and size of the tool body 60 can be changed as appropriate.
  • the drive mechanism 68 of the tool 6 is not limited to a ball screw mechanism, and may be another mechanism such as a link mechanism.
  • the drive source 69 of the tool 6 may be a motor other than the servomotor. Further, the drive source 69 is not limited to a motor, and may be, for example, a hydraulic or pneumatic piston or an electric linear actuator.
  • the tool 6 of the robot 4 is not limited to a welding gun.
  • the tool 6 may be a drilling, grinding, polishing or painting device, a robot hand, or the like.
  • correction device 3 may be formed from one device including the functions of the robot control device 7 and the functions of the control device 8 .
  • the instruction to execute the correction process may be received by the robot control device 7 or may be received by another device.
  • each of the communication between the imaging device 39 and the control device 8 and the communication between the imaging device 39 and the robot control device 7 may be wired communication or wireless communication.
  • the imaging device 39 may be a camera capable of capturing moving images.
  • the corrector 74 may correct the teaching data each time the control device 8 acquires the deviation of the specific portion. Further, the correction processing by the correction device 3 is not limited to being performed only once as in the flowchart shown in FIG. For example, after correction of the teaching data, it is determined whether or not the deviation of the specific portion has become equal to or less than a predetermined threshold. The correction process may be repeated until
  • the relative positional relationship between the first marker 10 and the specific portion of the tool 6 is not limited to that acquired by imaging the second imaging target 2 with the imaging device 39 .
  • the relative positional relationship between the first marker 10 and a specific portion of the tool 6 may be set based on design values of the tool 6 or the like. In this case, the processing of steps S2 to S7 shown in FIG. 10 can be omitted.
  • teaching data is not limited to the angle of each joint 52, and may be the position and orientation of a specific portion of the robot 4 such as the tip of a tool.
  • teaching point in the teaching data is not limited to the hitting position.
  • teaching point may include a waypoint to the hitting position in addition to the hitting position.
  • the work of the robot 4 that is executed according to the teaching data may be the work of welding only one part of the object W.
  • teaching data before correction can be used for direct teaching by the teacher directly touching and moving the actual robot 4, teaching by remote control by the teacher using a teaching pendant, or operation of the master-slave device by the teacher. may be acquired by teaching or the like.
  • the motion controller 73 of the robot control device 7 does not have to have the function of controlling the motion of the robot 4 during normal operation of the robot 4 based on the teaching data. That is, the robot control device 7 may have another functional block for controlling normal operation of the robot 4 .
  • the first marker 10 may be a marker whose appearance changes depending on the angle at which the first marker 10 is viewed, such as having an aspherical shape. In this case, as long as the first imaging target 1 has at least two first markers 10, even if one of the first markers 10 cannot be imaged by the imaging device 39, the other first marker 10 can be imaged. Then, since the orientation of the first marker 10 is known, the position and orientation of the tool 6 can be obtained.
  • the surface of the tool 6 on which the first marker 10 is provided is not limited.
  • the first markers 10 may not be provided on the surfaces of the tool 6 that face opposite sides, or may be provided on a plurality of surfaces that do not face opposite sides but face different directions.
  • the position and number of the 1st markers 10 provided in the tool main body 60 are not limited.
  • the first markers 10 may be arranged in addition to or instead of the six first markers 10 shown in FIGS. may be provided on a plane that intersects with
  • the light source of the self-luminous marker as the first marker 10 is not limited to an LED, and may be an incandescent lamp, organic electroluminescence, or the like.
  • the first marker 10 may be a non-luminous marker that does not emit light.
  • a non-luminous marker is, for example, a figure, a pattern, a convex portion, a concave portion, a hole, a notch, or the like.
  • the shape of the first marker 10 is not limited. Also, the first marker 10 may be provided on the first electrode 61, the second electrode 62, the electrode driving device 63, or the like instead of the tool body 60. FIG.
  • the first marker 10 may be directly attached to the tool body 60, or may be indirectly attached via another member.
  • the jig 21 may be directly attached to the tool body 60, or may be indirectly attached to the tool body 60 via another member.
  • the jig 21 may be attached to the tool body 60 when the robot 4 operates in the correction process. Also, the correction system 100 may not include the jig 21 , and the second imaging target 2 may be provided directly on the tool body 60 , for example.
  • the plurality of second markers 20 can be arranged at arbitrary positions as long as they are arranged in association with a specific portion.
  • the first electrode 61 may be positioned at the midpoint of the line segment formed by the two second markers 20 .
  • the first electrode 61 may be positioned at the center of gravity of the polygon with the plurality of second markers 20 as vertices.
  • the first electrode 61 is arranged not at the center of gravity of the figure formed by the plurality of second markers 20 but at an arbitrary position. be able to.
  • the first electrode is placed at a position where the ratio of the distance from one second marker 20 to the distance from the other second marker 20 is 1:2. 61 may be located.
  • the second markers 20 can be arranged with a high degree of freedom.
  • the second marker 20 may be arranged at the specific portion instead of at a position away from the specific portion. That is, when imaging the second marker 20, the robot 4 moves to the acquisition position, which is the position for imaging the second marker 20, regardless of the teaching data. By setting the acquisition position or the like to a position and orientation in which the second marker 20 arranged in the specific portion is not hidden from the image pickup device 39, the image of the second marker 20 arranged in the specific portion can be appropriately imaged by the image pickup device 39. can be done.
  • each second marker 20 is not limited to a notch, and may be a pattern, a convex portion, a concave portion, a hole, or the like. Also, each second marker 20 may be a self-luminous marker as shown in FIGS. 12 and 13 .

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Abstract

補正システム１００は、ロボット４のツール６に設けられた第１撮像対象１と、第１撮像対象１を撮像する撮像装置３９と、ロボット４の教示データを補正する補正装置３とを備える。補正装置３は、ロボット４が教示データに従って動作する際に撮像装置３９によって撮像された第１撮像対象１の撮像結果から求められるツール６の検出位置に基づいて教示データを補正し、第１撮像対象１は、ツール６における互いに異なる位置に設けられた複数のマーカ１０である。

Description

補正システム及び教示データの補正方法
　ここに開示された技術は、補正システム及び教示データの補正方法に関する。
　特許文献１には、溶接ガンをワークに対して移動させる多関節アームの動作をオフラインティーチングにより教示する教示システムが開示されている。この教示システムは、溶接ガンのスポット溶接用の電極に代えて溶接ガンに設けられるマーカと、マーカを撮像する撮像部と、撮像部の撮像結果に基づいて多関節アームの動作を補正する補正手段とを備えている。この教示システムでは、電極の位置に相当するマーカの位置を撮像結果から計測し、これにより、実機とシミュレータとのずれを算出して動作プログラムを補正する。
特開２０２０－６９５６８号公報
　前述の教示システムでは、例えば、溶接ガンの位置若しくは姿勢、又は多関節アームの姿勢等によって、マーカが撮像部から見て溶接ガン又は多関節アーム等に隠れる可能性がある。この場合、マーカは撮像部で撮像できないため、電極の位置を計測できず、教示データの補正を適切に行うことが難しい。
　ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ロボットの教示データを適切に補正できるようにすることにある。
　ここに開示された補正システムは、ロボットのツールに設けられた第１撮像対象と、前記第１撮像対象を撮像する撮像装置と、前記ロボットの教示データを補正する補正装置とを備え、前記補正装置は、前記ロボットが前記教示データに従って動作する際に前記撮像装置によって撮像された前記第１撮像対象の撮像結果から求められる前記ツールの検出位置に基づいて前記教示データを補正し、前記第１撮像対象は、前記ツールにおける互いに異なる位置に設けられた複数のマーカである。
　ここに開示された教示データの補正方法は、ロボットを教示データに従って動作させることと、前記教示データに従って動作させられたロボットのツールに設けられた第１撮像対象を撮像装置によって撮像することと、前記撮像装置によって撮像された前記第１撮像対象の撮像結果から求められる前記ツールの検出位置に基づいて前記教示データを補正することとを含み、前記第１撮像対象は、前記ツールにおける互いに異なる位置に設けられた複数のマーカを含んでいる。
　前記補正システムによれば、ロボットの教示データを適切に補正することができる。
　前記教示データの補正方法によれば、ロボットの教示データを適切に補正することができる。
図１は、実施形態に係る補正システムの構成を示す模式図である。 図２は、ツールの側面図である。 図３は、ツールの平面図である。 図４は、ツールの背面図である。 図５は、ツールに治具を取り付けた状態を示す拡大平面図である。 図６は、制御装置の概略的なハードウェア構成を示す図である。 図７は、ロボット制御装置の概略的なハードウェア構成を示すブロック図である。 図８は、制御装置の概略的なソフトウェア構成を示す図である。 図９は、ロボット制御装置の概略的なソフトウェア構成を示すブロック図である。 図１０は、補正システムのフローチャートである。 図１１は、補正システムのシーケンス図である。 図１２は、第１マーカの変形例を概略的に示す断面図である。 図１３は、第１マーカの他の変形例を示す図である。
　以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に実施形態に係る補正システム１００の概略構成を示す。
　補正システム１００は、ロボットシステム１０１に含まれている。ロボットシステム１０１は、補正システム１００に加えて、ロボット４を備えている。補正システム１００は、ロボット４の教示データを補正する補正処理を実行する。教示データは、ロボット４の動作におけるロボット４の位置及び姿勢を規定するデータである。教示データは、ロボット４を自動運転する際などに用いられる。すなわち、ロボット４が教示データに基づいて制御されることによって、ロボット４の自動運転が実現される。補正システム１００は、この教示データを補正する。
　ロボット４は、産業用ロボットである。ロボット４は、対象物Ｗに対して作業を行う。ロボット４が行う作業は、溶接であり、詳しくは、スポット溶接である。対象物Ｗは、例えば、重ね合わされた２枚の板である。
　ロボット４は、ロボットアーム５と、エンドエフェクタとしてのツール６とを備えている。ロボットアーム５は、ツール６の位置及び姿勢（以下、位置及び姿勢を「位置等」という）を変更する。ロボットアーム５は、垂直多関節型である。
　補正システム１００は、第１撮像対象１と、撮像装置３９と、補正装置３とを備えている。第１撮像対象１は、ロボット４のツール６に設けられている。撮像装置３９は、第１撮像対象１を撮像する。補正装置３は、ロボット４の教示データを補正する。詳しくは、補正装置３は、ロボット４が教示データに従って動作する際に撮像装置３９によって撮像された第１撮像対象１の撮像結果から求められるツール６の位置及び姿勢に基づいて教示データを補正する。以下、求められたツール６の位置及び姿勢をそれぞれ、「検出位置」及び「検出姿勢」と称し、両者を合わせて「検出位置等」と称する。
　ロボット４は、ロボットアーム５を支持するベース４１をさらに有してもよい。ロボット４は、例えば、ベース４１が床等の設置対象に固定されることで、設置される。ロボット４は、ベース４１を基準に規定されたベース座標系を有する。
　ロボットアーム５は、複数のリンク５１と、複数の関節５２と、複数のモータ５３（図７参照）とを備えている。各関節５２は、隣り合う２つのリンク５１を回転可能に接続している。複数のモータ５３は、それぞれ、複数の関節５２を回転駆動する。各モータ５３は、例えば、サーボモータである。
　図２、図３及び図４は、それぞれ、ツールの側面図、平面図及び背面図である。ツール６は、溶接用の第１電極６１及び第２電極６２を有する溶接ガンである。ツール６は、第１電極６１及び第２電極６２に加えて、ツール本体６０及び電極駆動装置６３をさらに有している。ツール本体６０は、ロボットアーム５の先端に位置するリンク５１に取り付けられている。第１電極６１及び第２電極６２の各々は、棒状に形成されている。第１電極６１の先端と、第２電極６２の先端とは、対向している。
　第１電極６１は、ツール本体６０に直接取り付けられている。第１電極６１のツール本体６０に対する位置は、固定されている。第２電極６２は、電極駆動装置６３を介してツール本体６０に取り付けられている。第２電極６２のツール本体６０に対する位置は、変更可能である。
　ツール本体６０は、取付部６４と支持部６５とを有している。取付部６４は、ロボットアーム５に対して着脱可能に構成されている。支持部６５は、取付部６４に接続されている。支持部６５は、第１電極６１と電極駆動装置６３とを支持している。実質的には、支持部６５は、電極駆動装置６３を介して第２電極６２を支持している。
　支持部６５は、Ｃ字状に形成されている。支持部６５の一端部には、第１電極６１が取り付けられている。第１電極６１は、支持部６５に対して固定されている。支持部６５における第１電極６１とは反対側の端部には、電極駆動装置６３が取り付けられている。電極駆動装置６３は、第２電極６２を駆動して、第１電極６１に対する第２電極６２の位置を変更する。
　電極駆動装置６３は、第２電極６２を移動させる駆動機構６８と、駆動機構６８の駆動源６９とを有している。駆動機構６８は、ねじ軸及びナットを有するボールねじ機構である。ねじ軸は、ナットの回転に伴ってねじ軸の軸方向に移動する。ねじ軸には、直接又は他の部材を介して第２電極６２が取り付けられている。駆動源６９は、例えば、サーボモータである。
　駆動源６９で発生した動力によってナットが回転することにより、第２電極６２が移動し、第２電極６２の第１電極６１に対する位置が変更される。この結果、第１電極６１から第２電極６２までの距離が変更される。
　ツール６は、電圧印加装置６７（図７参照）をさらに有している。電圧印加装置６７は、第１電極６１と第２電極６２との間に電圧を印加する。第１電極６１の先端と第２電極６２の先端との間に対象物Ｗが挟み込まれた状態で、電圧印加装置６７によって第１電極６１及び第２電極６２間に電圧が印加されることにより、対象物Ｗが溶接される。
　第１撮像対象１は、ツール６に設けられている。第１撮像対象１は、ツール６において互いに異なる位置に設けられた複数のマーカである。具体的には、第１撮像対象１は、ツール６において互いに異なる位置に設けられた複数の第１マーカ１０を含んでいる。第１マーカ１０は、マーカの一例である。
　第１マーカ１０は、ツール本体６０に設けられている。複数の第１マーカ１０は、撮像装置３９によってツール６を撮像したときに、ツール６の位置等にかかわらず、少なくとも１つの第１マーカ１０が撮像装置３９によって撮像され得るように、ツール本体６０に分散して配置されている。
　補正システム１００は、第２撮像対象２（図５参照）をさらに備えている。図５は、第２撮像対象２を示す拡大平面図である。第２撮像対象２は、ツール６の特定部分に関連付けて配置される。ここで、「特定部分に関連付けて配置される」とは、特定部分と所定の位置関係を有して配置されることを意味する。詳しくは、補正システム１００は、ツール本体６０に取り付けられる治具２１をさらに備えている。治具２１には、第２撮像対象２が設けられている。
　治具２１は、ツール６の特定部分を基準にしてツール本体６０に取り付けられる。この例では、ツール６の特定部分は、ツール先端であり、具体的には第１電極６１（さらに詳しくは、第１電極６１の先端）である。ここで、「特定部分を基準に取り付けられる」とは、位置及び姿勢が特定部分を基準にして決められることを意味する。
　治具２１は、ツール本体６０に対して着脱可能である。治具２１は、補正処理における特定の処理時にだけツール本体６０に取り付けられ、それ以外のときにはツール本体６０から取り外されてもよい。
　撮像装置３９は、例えば、壁、天井、床又は柱等の構造物、若しくは構造物に設置された設置物等に設置される。つまり、撮像装置３９は、ロボット４の設置場所に固定的に配置されている。撮像装置３９は、例えば、ロボット４の作業の全体において、ツール６に設けられた第１撮像対象１を撮像し得る位置に設置される。つまり、ロボット４の作業の全体における第１撮像対象１の移動範囲は、撮像装置３９の画角に含まれる。撮像装置３９は、ロボットの三次元画像、ステレオ画像又はデプス画像を取得する。撮像装置３９は、例えば、静止画を撮像可能なカメラである。
　撮像装置３９は、補正装置３と通信可能である。撮像装置３９は、補正装置３からの指令を受けて、撮像を行う。撮像装置３９は、撮像結果を補正装置３に入力する。
　補正装置３は、図１に示すように、制御装置８とロボット制御装置７とを有している。制御装置８は、撮像装置３９及びロボット制御装置７と通信可能である。
　制御装置８は、ロボットシステム１０１の全体を制御すると共に補正システム１００の全体を制御する。例えば、制御装置８は、ロボット制御装置７に指令を出力して、ロボット制御装置７にロボット４を動作させる。また、制御装置８は、補正処理を全体的に統括する。
　ロボット制御装置７は、ロボット４を制御する。例えば、ロボット制御装置７は、制御装置８からの指令を受けて、ロボット４の自動運転を実行する。自動運転においては、ロボット制御装置７は、ロボット４を教示データに従って動作させる。
　図６に、制御装置８の概略的なハードウェア構成を示す。制御装置８は、制御部８０、記憶部８１及びメモリ８２を有している。
　制御部８０は、記憶部８１からプログラムをメモリ８２に読み出して展開することによって、制御装置８の各種機能を実現する。制御部８０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサから形成される。制御部８０は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、システムＬＳＩ（large scale integrated circuit）等から形成されてもよい。
　記憶部８１は、制御部８０で実行されるプログラム及び各種データを記憶する。記憶部８１は、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等で形成される。例えば、記憶部８１は、教示データの補正を行う補正プログラムを記憶している。メモリ８２は、データ等を一時的に記憶する。メモリ８２は、例えば、揮発性メモリで形成される。
　図７に、ロボット制御装置７の概略的なハードウェア構成を示す。ロボット制御装置７は、制御部７０、記憶部７１及びメモリ７２を有している。
　制御部７０は、記憶部７１からプログラムをメモリ７２に読み出して展開することによって、ロボット制御装置７の各種機能を実現する。制御部７０は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサから形成される。制御部７０は、ＭＣＵ、ＭＰＵ、ＦＰＧＡ、ＰＬＣ、システムＬＳＩ等から形成されてもよい。
　記憶部７１は、制御部７０で実行されるプログラム及び各種データを記憶する。記憶部７１は、不揮発性メモリ、ＨＤＤ又はＳＳＤ等で形成される。メモリ７２は、データ等を一時的に記憶する。メモリ７２は、例えば、揮発性メモリで形成される。
　記憶部７１は、ロボット４に所定の作業を行わせるための教示プログラムを記憶する。教示プログラムは、ロボット４を教示データに従って動作させるためのプログラムである。言い換えると、記憶部７１は、教示データを記憶する。さらに、記憶部７１は、補正後の教示データを記憶していく。
　教示データに従って実行されるロボット４の作業は、例えば、対象物Ｗの複数の異なる個所又は複数の対象物Ｗをツール６によって溶接する作業である。この場合、ロボット制御装置７は、ロボットアーム５の複数のモータ５３を駆動してツール６を複数の異なる打点位置に移動させ、各打点位置において電極駆動装置６３及び電圧印加装置６７を駆動してツール６による溶接を実行する。
　教示データは、ロボット４の動作におけるロボット４の軌跡を規定している。例えば、教示データは、ロボット４の動作におけるツール６の特定部分の位置及び姿勢を離散的に規定している。
　この例では、教示データは、特定部分（ツール先端）が所定の姿勢で所定の教示点に位置するときの各関節５２の角度を規定している。各リンク５１の長さは既知であるため、ロボット４の各関節５２の角度が決まると、ロボット４の位置及び姿勢、即ち、ツール６の特定部分の位置及び姿勢が一義的に決まる。
　複数の教示点は、例えば、溶接作業における複数の打点位置である。教示データは、各打点位置に対応する各関節５２の角度が、通過する打点位置の順に並んだ時系列データである。
　記憶部７１における教示データの初期データ、即ち、補正前の教示データは、予め取得される。補正前の教示データは、例えば、オフライン教示によって取得される。オフライン教示は、例えば、仮想空間上のロボットモデルを用いて行われる。
　図８は、制御装置８のソフトウェア構成を示すブロック図である。制御装置８は、機能ブロックとして、受付器８３、画像処理器８４、相対関係取得器８５、位置検出器８６及び偏差算出器８７を有している。制御部８０は、記憶部８１から補正プログラムをメモリ７２に読み出して展開することによって、これらの機能ブロックを実現する。
　受付器８３は、ユーザからの補正処理の実行指示を受け付ける。受付器８３は、ユーザからの指示が入力されると、補正処理を開始する。例えば、受付器８３は、ロボット制御装置７に、教示データに従ったロボット４の動作を実行させる。
　画像処理器８４は、撮像装置３９に撮像を実行させ、撮像装置３９の撮像結果を画像処理することで、ベース座標系における第１マーカ１０及び第２マーカ２０の位置を検出する。
　相対関係取得器８５は、第１マーカ１０とツール６の特定部分との相対的な位置関係を取得する。この例では、特定部分は、ロボット４のツール先端であり、具体的には第１電極６１（さらに具体的には、第１電極６１の先端）である。つまり、相対的な位置関係は、第１撮像対象１を基準とした第１電極６１の位置及び姿勢である。
　相対関係取得器８５は、画像処理器８４で検出されたベース座標系における第１マーカ１０及び第２マーカ２０の位置を受け取り、第１マーカ１０と第１電極６１との相対的な位置関係を求める。つまり、相対的な位置関係を取得するために、画像処理器８４は、治具２１が取り付けられたツール本体６０を撮像する。
　相対関係取得器８５は、複数の第１マーカ１０の位置に基づいて、ツール６に設定されたツール座標系の位置及び姿勢を求める。元々、ツール６には、直交三軸で規定されるツール座標系が設定されている。ツール本体６０における第１マーカ１０の位置が既知であるので、第１マーカ１０の位置がわかれば、ツール座標系の原点位置、及び座標軸の向きもわかる。また、相対関係取得器８５は、複数の第２マーカ２０の位置から第１電極６１の位置及び姿勢を求める。複数の第２マーカ２０は、第１電極６１に関連付けて配置されるため、複数の第２マーカ２０の位置から第１電極６１の位置及び姿勢を求めることができる。ツール座標系の位置及び姿勢、並びに、第１電極６１の位置及び姿勢は、ベース座標系を基準に求められる。
　その後、相対関係取得器８５は、複数の第１マーカ１０に対する第２マーカ２０の位置に基づいて、ツール座標系における第１電極６１の位置及び姿勢を求める。このツール座標系における第１電極６１の位置及び姿勢が、第１マーカ１０と第１電極６１との相対的な位置関係の一例である。相対関係取得器８５は、求められた、ツール座標系における第１電極６１の位置及び姿勢を記憶部７１に記憶する。
　位置検出器８６は、画像処理器８４で検出したベース座標系における第１マーカ１０の位置を受け取り、ツール６の検出位置等を検出する。位置検出器８６は、教示データに従ってロボット４が動作する際のツール６の検出位置等を検出する。
　具体的には、位置検出器８６は、特定部分である第１電極６１の位置及び姿勢を検出する。まず、位置検出器８６は、画像処理器８４で検出したベース座標系における第１マーカ１０の位置に基づいてツール本体６０の位置及び姿勢を検出する。例えば、位置検出器８６は、ベース座標系におけるツール座標系の原点位置及び座標軸の向きを、ツール本体６０の位置及び姿勢として求める。続いて、位置検出器８６は、記憶部７１からツール座標系における第１電極６１の位置及び姿勢を読み出す。位置検出器８６は、ツール座標系の原点位置及び座標軸の向きと、ツール座標系における第１電極６１の位置及び姿勢とから、ベース座標系における第１電極６１の位置及び姿勢を求める。
　偏差算出器８７は、特定部分である第１電極６１の目標位置及び目標姿勢（以下、両者を合わせて「目標位置等」という）と第１電極６１の検出位置等との偏差を求める。詳しくは、偏差算出器８７は、教示データで規定される第１電極６１の位置及び姿勢をそれぞれ目標位置及び目標姿勢とする。偏差算出器８７は、ロボット制御装置７から教示データを受け取り、教示データに基づいて第１電極６１の目標位置等を算出する。教示データは、前述の如く、各関節５２の角度である。各リンク５１の長さは既知であるため、偏差算出器８７は、各関節５２の角度がわかると、ツール本体６０の位置及び姿勢を求めることができる。ツール本体６０に対する第１電極６１の位置及び姿勢の設計値がツール６ごとに設定されている。偏差算出器８７は、この設計値を用いることによって、ツール本体６０の位置及び姿勢から第１電極６１の位置及び姿勢を目標位置及び目標姿勢として求めることができる。
　偏差算出器８７は、求められた第１電極６１の目標位置等と位置検出器８６によって検出された第１電極６１の検出位置等との偏差（以下、「特定部分の偏差」と称する）を算出する。偏差算出器８７は、求められた特定部分の偏差をロボット制御装置７へ出力する。
　図９は、ロボット制御装置７の概略的なソフトウェア構成を示すブロック図である。ロボット制御装置７は、機能ブロックとして、動作制御器７３と補正器７４とを有している。ロボット制御装置７の制御部７０は、記憶部７１（図７参照）からプログラムをメモリ７２に読み出して展開することによって、これらの機能ブロックを実現する。
　動作制御器７３は、記憶部７１で記憶された教示プログラムに従ってロボット４を制御する。詳しくは、動作制御器７３は、教示データに従ってロボット４を動作させる。動作制御器７３は、教示データで規定される各関節５２の角度を記憶部７１から読み出し、各関節５２の角度を各関節５２に対応するモータ５３への指令角度としてサーボアンプ（ドライバ）に出力する。サーボアンプは、各関節５２の角度が指令角度となるように、モータ５３へ印加する電流をフィードバック制御する。
　動作制御器７３は、教示データの補正時にロボット４を制御するだけでなく、教示データに基づくロボット４の通常運転の際にもロボット４の動作を制御する。例えば、動作制御器７３は、モータ５３へ指令角度を出力することに加えて、電圧印加装置６７及び駆動源６９への指令も出力することによってツール６を動作させる。
　補正器７４は、記憶部７１に記憶された教示データを補正する。補正器７４は、特定部分の偏差に基づいて教示データを補正する。特定部分の目標位置及び目標姿勢は、教示データの初期データで規定される特定部分の位置及び姿勢である。この例では、補正器７４は、特定部分である第１電極６１の検出位置等と目標位置等との偏差に基づいて教示データを補正する。補正器７４は、特定部分の偏差を制御装置８から受け取り、偏差が小さくなるように教示データにおける各関節５２の角度を補正する。補正器７４は、補正後の教示データを記憶部７１に記憶する。
　第１マーカ１０は、ツール本体６０に取り付けられる。第１マーカ１０は、略球状である。第１マーカ１０は、自ら発光可能な自発光マーカである。自発光マーカの光源は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。
　少なくとも３つの第１マーカ１０の位置がわかると、位置検出器８６は、ツール本体６０の位置及び姿勢を適切に求めることができる。このため、複数の第１マーカ１０は、ツール本体６０の位置及び姿勢にかかわらず、撮像装置３９によって少なくとも３つの第１マーカ１０が撮像され得るように、ツール本体６０に分散して配置されることが好ましい。
　具体的には、ツール本体６０は、互いに反対側を向く第１面６０ａ及び第２面６０ｂを有している。第１電極６１と第２電極６２との対向方向（即ち、電極駆動装置６３による第２電極６２の駆動方向）と平行な方向を上下方向としたとき、第１面６０ａ及び第２面６０ｂの各々は、上下方向と交差する方向を向いている。
　第１面６０ａ及び第２面６０ｂの各々に、複数の第１マーカ１０が設けられている。具体的には、第１面６０ａに３つの第１マーカ１０が配置され、第２面６０ｂに３つの第１マーカ１０が配置されている。より詳しくは、第１面６０ａのうち取付部６４の部分に１つの第１マーカ１０が配置され、第１面６０ａのうち支持部６５の部分に２つの第１マーカ１０が配置されている。第２面６０ｂにおいても同様に第１マーカ１０が配置されている。つまり、ツール本体６０には、合計６つの第１マーカ１０が設けられている。
　複数の第２マーカ２０は、例えば図５に示す治具２１に設けられる。治具２１は、第１電極６１に装着される略円筒状の装着部２２と、装着部２２を中心とする半径方向へ装着部２２から放射状に延びる３つの羽根２３とを有している。装着部２２は、第１電極６１に対して回転不能にツール本体６０に取り付けられる。羽根２３は、装着部２２を中心とする周方向において１２０度ごとに配置されている。
　複数の第２マーカ２０は、治具２１における互いに異なる位置に設けられている。具体的には、各羽根２３の先端に第２マーカ２０が設けられている。３つの第２マーカ２０は、正三角形を形成している。
　この例では、第２マーカ２０は、非発光マーカである。具体的には、第２マーカ２０は、治具２１（詳しくは、羽根２３の先端）に形成された切欠きである。
　複数の第２マーカ２０は、全ての第２マーカ２０と第１電極６１の先端とが仮想的な同一平面上に配置されるように、治具２１に設けられている。即ち、特定部分である第１電極６１は、複数の第２マーカ２０を含む仮想的な平面上に配置されている。この例では、３つの第２マーカ２０によって形成される正三角形の重心の位置に、第１電極６１が位置する。
　続いて、補正処理について詳細に説明する。図１０は、補正処理を示すフローチャートである。図１１は、補正処理を示すシーケンス図である。
　制御装置８の受付器８３は、ステップＳ１において、ユーザから補正処理の実行指示を受け付ける。例えば、受付器８３は、制御装置８のディスプレイに受付画面を表示し、ユーザからの実行指示の入力を待機する。ユーザから実行指示が入力されると、受付器８３は、補正処理を開始する。
　補正処理が開始されるとまず、相対関係取得器８５は、ステップＳ２において、ユーザに対してツール本体６０への治具２１の取り付けを要求する。例えば、相対関係取得器８５は、制御装置８の音声出力又は表示等によってこの取り付け要求を行う。
　ユーザは、取り付け要求を受けて、治具２１を図５に示すようにツール本体６０へ取り付ける。
　その後、相対関係取得器８５は、ステップＳ３において、治具２１の取り付けが完了したか否かを判定する。例えば、相対関係取得器８５は、取り付け完了の旨の入力がユーザから制御装置８へあったか否かを判定する。相対関係取得器８５は、治具２１の取り付けが完了するまで待機する。
　治具２１の取り付けが完了すると、相対関係取得器８５は、ステップＳ４において、治具２１が取り付けられたツール６が、第１マーカ１０とツール６の特定部分との相対的な位置関係を取得するための位置及び姿勢（以下、「取得位置等」という）に配置されるようにロボット４を動作させる。具体的には、図１１に示すように、相対関係取得器８５は、ツール６が取得位置等に配置されるようにロボット４を動作させる指令をロボット制御装置７へ出力する（ステップｓｓ４１）。
　ロボット制御装置７は、相対関係取得器８５からの指令を受けて、ロボット４を動作させ、ツール６を取得位置等に移動させる（ステップｓｓ４２）。取得位置等は、少なくとも３つ以上の第１マーカ１０と３つの第２マーカ２０が他の物体に隠れることなく撮像装置３９から見える状態となるツール６の位置及び姿勢である。取得位置等は、予め決められている。ツール６が取得位置等に移動すると、ロボット制御装置７は、移動完了報告を制御装置８へ出力する（ステップｓｓ４３）。
　相対関係取得器８５は、ステップＳ５において、ツール６の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、相対関係取得器８５は、ロボット制御装置７から移動完了報告を受け取ったか否かを判定する。相対関係取得器８５は、移動完了報告を受け取るまで待機する。
　ツール６の取得位置等への移動が完了すると、相対関係取得器８５は、ステップＳ６において、第１マーカ１０と第１電極６１との相対的な位置関係を取得する。具体的には、まず、画像処理器８４は、ツール６が取得位置等に配置されたロボット４を撮像し、撮像結果から第１マーカ１０及び第２マーカ２０の位置を求める。相対関係取得器８５は、求められた第１マーカ１０及び第２マーカ２０の位置に基づいて、ツール座標系における第１電極６１の位置等を求める。相対関係取得器８５は、求められたツール座標系における第１電極６１の位置等を記憶部８１に記憶する。
　その後、相対関係取得器８５は、ステップＳ７において、治具２１をツール本体６０から取り外すことをユーザに要求する。例えば、相対関係取得器８５は、制御装置８の音声出力又は表示等によって、この取り外し要求を行う。
　ユーザは、取り外し要求を受けて、治具２１をツール本体６０から取り外す。ユーザは、取り外しが完了した旨を制御装置８へ入力する。これにより、第１マーカ１０と第１電極６１との相対的な位置関係の取得が完了する。
　続いて、位置検出器８６は、ステップＳ８において、ロボット４を教示データに従って動作させる。具体的には、図１１に示すように、位置検出器８６は、ロボット４を教示データに従って動作させる指令をロボット制御装置７へ出力する（ステップｓｓ８１ａ）。
　動作制御器７３は、位置検出器８６からの指令を受けて、教示データに従ったロボット４の動作を開始させる。動作制御器７３は、教示データで規定される全ての教示点へ第１電極６１（即ち、特定部分）が順番に移動するようにロボット４を動作させる。教示データは、前述の如く、第１電極６１が各教示点に位置する際の各関節５２の角度を規定している。動作制御器７３は、一の教示点に対応する各関節５２の角度をモータ５３へ出力する。これにより、第１電極６１が教示点へ移動する（ステップｓｓ８２ａ）。
　第１電極６１が教示点まで移動すると、動作制御器７３は、動作完了報告を制御装置８へ出力する（ステップｓｓ８３ａ）。このとき、動作制御器７３は、教示データ（具体的には、第１電極６１が位置する教示点の情報（即ち、各関節５２の角度））を動作完了報告と共に出力する。
　位置検出器８６は、ステップＳ９において、教示点への第１電極６１の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、位置検出器８６は、動作制御器７３から動作完了報告を受け取ったか否かを判定する。位置検出器８６は、動作完了報告を受け取るまで待機する。
　教示点への第１電極６１の移動が完了すると、偏差算出器８７は、ステップＳ１０において、特定部分の偏差を求める。
　具体的には、まず、画像処理器８４は、第１電極６１が教示点に位置する状態のロボット４を撮像し、撮像結果から第１マーカ１０の位置を求める。位置検出器８６は、求められた第１マーカ１０の位置に基づいて、ツール座標系の原点位置及び座標軸の向きを求める。位置検出器８６は、求められたツール座標系の原点位置及び座標軸の向きと、記憶部７１から読み出した、ツール座標系における第１電極６１の位置等に基づいて、ベース座標系における第１電極６１の位置等を求める。求められた第１電極６１の位置等は、第１電極６１の検出位置等である。
　次に、偏差算出器８７は、動作制御器７３から受け取った教示データに基づいて第１電極６１の目標位置等を算出する。偏差算出器８７は、求められた第１電極６１の目標位置等と位置検出器８６によって検出された第１電極６１の検出位置等との偏差を算出する。偏差算出器８７は、求められた特定部分の偏差を教示点の情報と紐づけて記憶部８１に記憶していく。
　特定部分の偏差の算出が完了すると、位置検出器８６は、ステップＳ１１において、全ての教示点への第１電極６１の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、全ての教示点への第１電極６１の移動が完了したときには、動作制御器７３は、教示データに従うロボット４の全動作が完了したことを示す全完了報告を制御装置８へ出力する。位置検出器８６は、全完了報告を動作制御器７３から受け取ったか否かを判定する。
　全ての教示点へのロボット４の移動が完了していない場合には、位置検出器８６は、ステップＳ８へ戻り、ロボット４を教示データに従って動作させる指令をロボット制御装置７へ再び出力する（ステップｓｓ８１ｂ）。動作制御器７３は、位置検出器８６からの指令を受けて、第１電極６１を次の教示点へ移動させる（ステップｓｓ８２ｂ）。第１電極６１が次の教示点へ移動すると、動作制御器７３は、対応する教示データと動作完了報告とを制御装置８へ出力する（ステップｓｓ８３ｂ）。
　その後、偏差算出器８７は、前述の如く、ステップＳ１０において特定部分の偏差を求め、ステップＳ１１において全ての教示点への第１電極６１の移動が完了したか否かを判定する。こうして、全ての教示点への第１電極６１の移動が完了するまで、ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１の処理が繰り返される。
　全ての教示点への第１電極６１の移動が完了すると、動作制御器７３は、対応する教示データと動作完了報告と全完了報告とを制御装置８へ出力する（ステップｓｓ８３ｘ）。偏差算出器８７は、最後の教示点に対応する特定部分の偏差を算出する。偏差算出器８７は、全完了報告を受け取っているので、ステップＳ１１からステップＳ１２へ進む。
　偏差算出器８７は、ステップＳ１２において、記憶部８１から全ての特定部分の偏差を読み出し、ロボット制御装置７へ出力する（ステップｓｓ１２）。
　ロボット制御装置７が全ての特定部分の偏差を受け取ると、補正器７４は、ステップＳ１３において、各偏差が小さくなるように教示データにおける各関節５２の角度を補正する。補正器７４は、補正後の教示データを記憶部７１に記憶する。その後、補正器７４は、補正完了報告を制御装置８へ出力する（ステップｓｓ１３）。
　偏差算出器８７は、補正完了報告を受け取ることによって補正処理を終了する。
　こうして、教示データが補正された後は、ロボット制御装置７は、ロボット４の通常運転を行う際には補正後の教示データを用いる。
　このように、第１撮像対象１は、ツール６において互いに異なる位置に設けられた複数の第１マーカ１０である。このため、教示データに従ってロボット４を動作させて撮像装置３９により第１撮像対象１を撮像する際、１つの第１マーカ１０が撮像装置３９によって撮像できない箇所に位置したとしても、他の第１マーカ１０を撮像装置３９によって撮像できる可能性がある。つまり、撮像装置３９が少なくとも１つの第１マーカ１０を撮像できる状況が発生しやすくなる。したがって、ツール６の位置及び姿勢を適切に検出でき、ひいては、教示データを適切に補正することができる。
　また、第１マーカ１０は、ツール６において異なる方向を向く複数の面である第１面６０ａと第２面６０ｂとに設けられている。すなわち、第１マーカ１０は、第１面６０ａと第２面６０ｂとのそれぞれに設けられている。この場合、第１面６０ａ及び第２面６０ｂのうちの一方が撮像装置３９によって撮像し難い方向を向いたとしても、他方は撮像装置３９によって撮像しやすい方向を向く可能性が高い。このため、撮像装置３９によって、より確実に第１マーカ１０を撮像することができる。特にこの例では第１面６０ａと第２面６０ｂとは、互いに反対側を向く面である。そのため、第１面６０ａ及び第２面６０ｂのうちの一方が撮像装置３９によって撮像し難い方向を向いたとしても、他方は撮像装置３９によって撮像しやすい方向を向く可能性がより高くなる。
　さらに、第１面６０ａ及び第２面６０ｂのそれぞれに少なくとも３つの第１マーカ１０が設けられている。そのため、撮像装置３９が第１面６０ａ又は第２面６０ｂを撮像できる場合には、少なくとも３つの第１マーカ１０を撮像することができる。３つの第１マーカ１０の位置がわかると、ツール６の位置だけでなく、ツール６の姿勢も求めることができる。
　また、ツール本体６０に設けられた第１マーカ１０の撮像結果と、第１マーカ１０と特定部分（この例では第１電極６１）との相対的な位置関係とに基づいて、特定部分の検出位置等が求められる。即ち、特定部分の撮像結果を用いて直接的に特定部分の検出位置等が求められるのではなく、特定部分とは別の部分であるツール本体６０に設けられた第１マーカ１０の撮像結果を用いて間接的に特定部分の検出位置等が求められる。これにより、ツール６において特定部分が撮像装置３９によって撮像し難い箇所に位置する場合でも、撮像装置３９によって撮像しやすいツール本体６０に第１マーカ１０を設けることによって、特定部分の検出位置等を容易に求めることができる。特に特定部分が第１電極６１である場合には、第１電極６１の周囲には、第２電極６２、電極駆動装置６３及び支持部６５等が配置されているので、第１電極６１は、撮像装置３９から隠れやすい。しかし、第１マーカ１０をツール本体６０に設けることによって、第１マーカ１０の位置をツール本体６０において比較的高い自由度で決めることができる。つまり、第１マーカ１０は、撮像装置３９から隠れない位置に配置しやすい。その結果、第１電極６１の検出位置等を適切に求めることができる。
　また、第１マーカ１０と第１電極６１との相対的な位置関係は、第１マーカ１０と、第１電極６１に関連付けて配置された第２マーカ２０との撮像結果、即ち、ツール６の実機の撮像結果に基づいて求められる。このため、ツール６の撓み又はツール６の寸法誤差等にかかわらず、第１マーカ１０と第１電極６１との相対的な位置関係を正確に求めることができ、これにより、第１電極６１の検出位置等をより正確に求めることができる。
　また、第２マーカ２０は、ツール本体６０に対して着脱可能な治具２１に設けられている。このため、補正処理において教示データに従ってロボット４を動作させる際に、治具２１をツール本体６０から取り外した状態にすることができる。ツール本体６０に治具２１が取り付けられた状態では、ロボット４が教示データに従って動作する際に、ツール６が教示点に到達することを治具２１が妨害したり、治具２１によって第１マーカ１０が撮像装置３９から隠れたりする虞がある。したがって、治具２１をツール本体６０から取り外すことによって、ツール６を教示点に適切に到達させることができ、撮像装置３９によって第１マーカ１０を適切に撮像することができる。
　また、第１マーカ１０は、発光可能な自発光マーカである。このため、例えば、ツール本体６０が、例えば、金属等の光を反射しやすい材料から形成される場合にも、撮像装置３９による第１マーカ１０の撮像において、ツール本体６０による光の反射等の外乱の影響を受け難くすることができ、第１マーカ１０を適切に撮像することができる。
　また、第１撮像対象１は、４つ以上の第１マーカ１０を含んでいる。少なくとも３つの第１マーカ１０の位置がわかると、ツール本体６０の位置及び姿勢を求めることができる。４つ以上の第１マーカ１０が設けられていると、１つの第１マーカ１０が撮像装置３９から隠れたとしても、撮像装置３９は、残りの３つ以上の第１マーカ１０を撮像することができる。つまり、少なくとも３つの第１マーカ１０を撮影できる状況は発生しやすくなる。
　本開示の技術の第１の側面に係る補正システム１００は、ロボット４のツール６に設けられた第１撮像対象１と、第１撮像対象１を撮像する撮像装置３９と、ロボット４の教示データを補正する補正装置３とを備え、制御装置８は、ロボット４が教示データに従って動作する際に撮像装置３９によって撮像された第１撮像対象１の撮像結果から求められるツール６の検出位置に基づいて教示データを補正し、第１撮像対象１は、ツール６における互いに異なる位置に設けられた複数の第１マーカ１０（マーカ）である。
　この構成によれば、撮像装置３９によって第１撮像対象１を撮像する際に、１つの第１マーカ１０が撮像装置３９によって撮像できない箇所に位置したとしても、他の第１マーカ１０を撮像できる可能性がある。したがって、ツール６の検出位置を適切に求め、ロボット４の教示データを適切に補正することができる。
　本開示の技術の第２の側面に係る補正システム１００は、第１の側面に係る補正システム１００において、第１マーカ１０は、ツール６のうち異なる方向を向く第１面６０ａ及び第２面６０ｂ（複数の面）に設けられている。
　この構成によれば、第１マーカ１０が設けられた第１面６０ａ及び第２面６０ｂのうちの一方が、撮像装置３９によって撮像し難い方向を向いたとしても、他方は撮像装置３９によって撮像しやすい方向を向く可能性がある。このため、撮像装置３９によって、より確実に第１マーカ１０を撮像することができる。
　本開示の技術の第３の側面に係る補正システム１００は、第２の側面に係る補正システム１００において、第１マーカ１０は、ツール６のうち互いに反対側を向く第１面６０ａ及び第２面６０ｂに設けられている。
　この構成によれば、第１面６０ａ及び第２面６０ｂのうちの少なくとも一方が、撮像装置３９によって撮像しやすい方向を向く可能性が高い。このため、撮像装置３９によって、より確実に第１マーカ１０を撮像することができる。
　本開示の技術の第４の側面に係る補正システム１００は、第１乃至３のいずれか１つの側面に係る補正システム１００において、ツール６は、ツール本体６０と、ツール本体６０に設けられた第１電極６１（特定部分）とを有し、第１撮像対象１は、ツール本体６０に設けられた複数の第１マーカ１０を含み、制御装置８は、撮像装置３９による第１マーカ１０の撮像結果と、第１マーカ１０と第１電極６１との相対的な位置関係とから第１電極６１の検出位置を求め、第１電極６１の検出位置に基づいて教示データを補正する。
　この構成によれば、第１電極６１が撮像装置３９から見て隠れやすい位置に存在する場合でも、ツール本体６０に設けられた第１マーカ１０の撮像結果から第１電極６１の検出位置を適切に求めることができる。
　本開示の技術の第５の側面に係る補正システム１００は、第４の側面に係る補正システム１００において、第１電極６１（特定部分）に関連付けて配置された第２撮像対象２をさらに備え、制御装置８は、撮像装置３９によって撮像された第１マーカ１０及び第２撮像対象２の撮像結果から相対的な位置関係を求める。
　この構成によれば、第２撮像対象２は、第１電極６１と所定の位置関係を有して配置されているので、第２撮像対象２の撮像結果に基づいて、第１マーカ１０に対する第１電極６１の相対的な位置関係を正確に求めることができる。
　本開示の技術の第６の側面に係る補正システム１００は、第５の側面に係る補正システム１００において、第１電極６１を基準にしてツール本体６０に取り付けられる治具２１をさらに備え、第２撮像対象２は、治具２１において互いに異なる位置に設けられた複数の第２マーカ２０である。
　この構成によれば、ツール本体６０に治具２１を取り付けることで、第１マーカ１０に対する第１電極６１の相対的な位置関係を求めることができる。また、治具２１には複数の第２マーカ２０が設けられるため、第１マーカ１０に対する第１電極６１の相対的な位置関係を一層正確に求めることができる。
　本開示の技術の第７の側面に係る補正システム１００は、第６の側面に係る補正システム１００において、第１電極６１は、複数の第２マーカ２０を含む仮想的な平面上に配置されている。
　この構成によれば、第２マーカ２０の位置から第１電極の位置を求めやすくなる。その結果、第１マーカ１０に対する第１電極６１の相対的な位置関係を簡単に求めることができる。
　本開示の技術の第８の側面に係る補正システム１００は、第６又は第７の側面に係る補正システム１００において、治具２１は、撮像装置３９によって第１マーカ１０を撮像するためにロボット４が教示データに従って動作する際にはツール本体６０から取り外される。
　この構成によれば、教示データに従って行われるロボット４の動作を、治具２１がツール本体６０から取り外されている状態で行うことができる。このため、撮像装置３９によって第１マーカ１０を撮像する際に治具２１によって第１マーカ１０が隠れることがなくなり、第１マーカ１０を適切に撮像することができる。また、教示データに従ってロボット４を動作させる際に、治具２１がツール６の移動を妨害することを回避することができる。
　本開示の技術の第９の側面に係る補正システム１００は、第４乃至８の何れか１つの側面に係る補正システム１００において、第１マーカ１０は、発光可能な自発光マーカである。
　この構成によれば、撮像装置３９による第１マーカ１０の撮像において、第１マーカ１０を発光させることにより、例えば、ツール本体６０による光の反射等の外乱の影響を受け難くすることができ、第１マーカ１０を適切に撮像することができる。
　本開示の技術の第１０の側面に係る補正システム１００は、第４乃至９の何れか１つの側面に係る補正システム１００において、ツール６は、溶接用の第１電極６１（電極）を有する溶接ガンであり、特定部分は、第１電極６１である。
　この構成によれば、撮像装置３９による第１マーカ１０の撮像結果に基づいて、溶接ガンの第１電極６１の検出位置を求め、この第１電極６１の検出位置に基づいて教示データを補正することができる。したがって、溶接ガンによって適切に溶接を行うことができる。
　本開示の技術の第１１の側面に係る教示データの補正方法は、ロボット４を教示データに従って動作させることと、教示データに従って動作させられたロボット４のツール６に設けられた第１撮像対象１を撮像装置３９によって撮像することと、撮像装置３９によって撮像された第１撮像対象１の撮像結果から求められるツール６の検出位置に基づいて教示データを補正することとを含み、第１撮像対象１は、ツール６における互いに異なる位置に設けられた複数の第１マーカ１０（マーカ）を含んでいる。
　この構成によれば、撮像装置３９によって第１撮像対象１を撮像する際に、１つの第１マーカ１０が撮像装置３９によって撮像できない箇所に位置したとしても、他の第１マーカ１０を撮像できる可能性がある。したがって、ツール６の検出位置を適切に求め、ロボット４の教示データを適切に補正することができる。
　《その他の実施形態》
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
　例えば、第１マーカ１０は、図１２に示すような自発光マーカであってもよい。この第１マーカ１０は、光源１２と、光源１２を覆うカバー１３とを有している。カバー１３には、光源１２から発せられた光が通過する窓部１４が設けられている。窓部１４は、例えば、孔又は光が透過可能な透明部又は半透明部である。窓部１４は、例えば、円形、三角形、四角形又は星形等の形状を有する。自発光マーカは、窓部１４と略同形状の光を発する。
　このような自発光マーカを用いることで、窓部１４の形状を変更するだけで、第１マーカ１０の形状を第１マーカ１０ごとに変更することができる。したがって、制御装置８は、第１マーカ１０の撮像結果に基づいて、第１マーカ１０がツール６のどの部分に配置された第１マーカ１０かを容易に判別することができ、ひいては、ツール６の姿勢をより簡単に求めることができる。
　また、第１マーカ１０は、見る角度によって見え方が変化するマーカであってもよい。例えば、第１マーカ１０は、図１３に示すように、複数のマーク１５を含んでいてもよい。第１マーカ１０は、３つ以上のマーク１５を含んでいることが好ましい。３つ以上のマーク１５を頂点とする多角形は、見る角度に応じて形状が変化する。そのため、撮像装置３９によって撮像された、３つ以上のマーク１５を頂点とする多角形の外形に基づいて、該多角形の姿勢（例えば、法線方向など）、即ち、ツール６の姿勢を求めることができる。また、複数のマーク１５を形状又は色等によって互いに判別可能に構成してもよい。これにより、ツール６の姿勢をより簡単に求めることができる。さらに、第１マーカ１０には、複数の第１マーカ１０のそれぞれを判別可能な記号（文字及び数字を含む）１６又は図形が付されてもよい。これにより、第１マーカ１０の撮像画像に基づいて、該第１マーカ１０がツール６のどの部分に配置された第１マーカ１０かを容易に判別することができ、ひいては、ツール６の姿勢をより簡単に求めることができる。
　また、例えば、以下に示すように各第１マーカ１０を判別してもよい。まず、撮像装置３９によってツール６を撮像し、この撮像結果と、予め登録された、ツール６のＣＡＤデータ等とを比較して、ツール６のおおよその姿勢を求める。この後、求めたツール６のおおよその姿勢に基づいて、各第１マーカ１０の検出する範囲を自動的に変更して各第１マーカ１０を検出する。このように第１マーカ１０を検出することで、例えば、第１マーカ１０ごとに形状等を変更することなく、各第１マーカ１０がツール６のどの部分に配置された第１マーカ１０であるのかを判定することができる。
　また、ロボット４は、産業用ロボットに限定されず、例えば、医療用ロボットであってもよい。また、ロボットアーム５は、垂直多関節型に限定されず、水平多関節型、パラレルリンク型、直角座標型、又は極座標型等であってもよい。また、ツール６を移動する機構は、ロボットアームに限定されない。
　また、ロボット４が行う溶接の対象物Ｗは、２枚の板に限定されず、例えば、板以外の部材の組み合わせであってもよい。
　また、ロボット４が行う作業は、スポット溶接以外の溶接であってもよく、例えば、アーク溶接又はレーザ溶接等であってもよい。また、作業は、溶接以外の作業であってもよく、例えば、穿孔、研削、研磨、塗装、組立又は仕分け等であってもよい。
　また、ツール本体６０の形状及び大きさ等は、適宜変更可能である。また、ツール６の駆動機構６８は、ボールねじ機構に限定されず、リンク機構等の他の機構であってもよい。
　また、ツール６の駆動源６９は、サーボモータ以外のモータであってもよい。また、駆動源６９は、モータに限定されず、例えば、油圧式又は空圧式のピストン又は電気式リニアアクチュエータ等であってもよい。
　また、ロボット４のツール６は、溶接ガンに限定されない。例えば、ツール６は、穿孔、研削、研磨、若しくは塗装を行う装置、又はロボットハンド等であってもよい。
　また、補正装置３は、ロボット制御装置７の機能と制御装置８の機能とを含む１つの装置から形成されてもよい。
　また、補正処理の実行指示は、ロボット制御装置７が受け付けてもよいし、さらに別の装置が受け付けてもよい。
　また、撮像装置３９と制御装置８との通信、及び撮像装置３９とロボット制御装置７との通信の各々は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。
　また、撮像装置３９は、動画を撮像可能なカメラであってもよい。
　また、補正器７４は、制御装置８が特定部分の偏差を取得する度に教示データを補正しても構わない。また、補正装置３による補正処理は、図１０に示すフローチャートのように一度だけ行われるものに限定されない。例えば、教示データの補正後に特定部分の偏差が所定の閾値以下になったか否かが判定され、所定の閾値以下でなければ再び補正処理が行われることにより、特定部分の偏差が所定の閾値以下になるまで補正処理が繰り返し行われてもよい。
　また、第１マーカ１０とツール６の特定部分との相対的な位置関係は、撮像装置３９によって第２撮像対象２を撮像することによって取得するものに限定されない。例えば、第１マーカ１０とツール６の特定部分との相対的な位置関係は、ツール６の設計上の値等に基づいて設定されてもよい。この場合、図１０に示すステップＳ２～ステップＳ７の処理は、省略可能である。
　また、教示データは、各関節５２の角度に限定されず、ツール先端等のロボット４における特定部分の位置及び姿勢であってもよい。さらに、教示データにおける教示点は、打点位置に限定されない。例えば、教示点には、打点位置に加えて、打点位置までの経由地点を含んでいてもよい。
　また、教示データに従って実行されるロボット４の作業は、対象物Ｗの一か所だけを溶接する作業であってもよい。
　また、補正前の教示データは、教示者が実際のロボット４を直接触って動かすことによるダイレクト教示、教示者がティーチングペンダントを用いて遠隔操縦することによる教示、又は教示者のマスタスレーブ装置の操作による教示等によって取得されてもよい。
　また、ロボット制御装置７の動作制御器７３は、教示データに基づくロボット４の通常運転の際にロボット４の動作を制御する機能を備えなくてもよい。つまり、ロボット制御装置７は、ロボット４の通常運転を制御する別の機能ブロックを有していてもよい。
　また、第１マーカ１０は、形状が非球状である等、第１マーカ１０の見え方が見る角度によって変化するマーカであってもよい。この場合、第１撮像対象１は、少なくとも２つの第１マーカ１０を有すれば、撮像装置３９によって一方の第１マーカ１０を撮像できなかったとしても、他方の第１マーカ１０を撮像できさえすれば、第１マーカ１０の姿勢がわかるため、ツール６の位置及び姿勢を求めることができる。
　また、ツール６において第１マーカ１０が設けられる面は限定されない。例えば、第１マーカ１０は、ツール６において互いに反対側を向く面に設けられなくてもよく、互いに反対側を向かないが、互いに異なる方向を向く複数の面に設けられてもよい。また、ツール本体６０に設けられる第１マーカ１０の位置及び数は限定されない。例えば、第１マーカ１０は、図２～図４に示す六つの第１マーカ１０に加えて又は代えて、支持部６５のうち取付部６４が設けられている面等、ツール本体６０における上下方向と交差する面等に設けられてもよい。
　また、第１マーカ１０としての自発光マーカの光源は、ＬＥＤに限定されず、白熱電球又は有機エレクトロルミネッセンス等であってもよい。また、第１マーカ１０は、発光しない非発光マーカであってもよい。非発光マーカは、例えば、図形、模様、凸部、凹部、孔又は切欠等である。
　また、第１マーカ１０の形状は限定されない。また、第１マーカ１０は、ツール本体６０ではなく、第１電極６１、第２電極６２又は電極駆動装置６３等に設けられてもよい。
　また、第１マーカ１０は、ツール本体６０に対して、直接的に取り付けられてもよいし、他の部材を介して間接的に取り付けられてもよい。
　また、治具２１は、ツール本体６０に直接的に取り付けられてもよいし、他の部材を介してツール本体６０に間接的に取り付けられてもよい。
　また、治具２１は、補正処理においてロボット４が動作する際に、ツール本体６０に取り付けられた状態であってもよい。また、補正システム１００は治具２１を備えなくてもよく、例えば、第２撮像対象２は、ツール本体６０に直接設けられてもよい。
　また、複数の第２マーカ２０は、特定部分に関連付けて配置される限り、任意の位置に配置することができる。例えば、第２マーカ２０の個数が２つである場合には、２つの第２マーカ２０で形成される線分の中点に第１電極６１が位置していてもよい。第２マーカ２０の個数が４つ以上である場合には、複数の第２マーカ２０を頂点とする多角形の重心に第１電極６１が位置していてもよい。
　また、複数の第２マーカ２０が形状等によって互いに判別可能な場合には、第１電極６１は、複数の第２マーカ２０で形成される図形の重心の位置ではなく、任意の位置に配置することができる。例えば、第２マーカ２０の個数が２つである場合には、一方の第２マーカ２０からの距離と他方の第２マーカ２０からの距離との比が１：２となる位置に第１電極６１が位置していてもよい。このように、複数の第２マーカ２０が互いに判別可能な場合には、第２マーカ２０を高い自由度で配置することができる。
　また、第２マーカ２０は、特定部分から離れた位置ではなく、特定部分に配置されていてもよい。つまり、第２マーカ２０を撮像するときには、ロボット４は、教示データとは無関係に、第２マーカ２０の撮像のための位置である取得位置へ移動する。特定部分に配置された第２マーカ２０が撮像装置３９から隠れない位置及び姿勢に取得位置等を設定することによって、特定部分に配置された第２マーカ２０を撮像装置３９で適切に撮像することができる。
　また、各第２マーカ２０は、切欠きに限定されず、模様、凸部、凹部又は孔等であってもよい。また、各第２マーカ２０は、図１２及び図１３に示すような自発光マーカであってもよい。

 

Claims (11)

  1. 　ロボットのツールに設けられた第１撮像対象と、
    　前記第１撮像対象を撮像する撮像装置と、
    　前記ロボットの教示データを補正する補正装置とを備え、
    　前記補正装置は、前記ロボットが前記教示データに従って動作する際に前記撮像装置によって撮像された前記第１撮像対象の撮像結果から求められる前記ツールの検出位置に基づいて前記教示データを補正し、
    　前記第１撮像対象は、前記ツールにおける互いに異なる位置に設けられた複数のマーカである補正システム。
  2. 　請求項１に記載の補正システムにおいて
    　前記マーカは、前記ツールのうち異なる方向を向く複数の面に設けられている補正システム。
  3. 　請求項２に記載の補正システムにおいて、
    　前記マーカは、前記ツールのうち互いに反対側を向く２つの面に設けられている補正システム。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか１つに記載の補正システムにおいて、
    　前記ツールは、ツール本体と、前記ツール本体に設けられた特定部分とを有し、
    　前記第１撮像対象は、前記ツール本体に設けられた複数の第１マーカを含み、
    　前記補正装置は、
    　　前記撮像装置による前記第１マーカの撮像結果と、前記第１マーカと前記特定部分との相対的な位置関係とから前記特定部分の検出位置を求め、
    　　前記特定部分の検出位置に基づいて前記教示データを補正する補正システム。
  5. 　請求項４に記載の補正システムにおいて、
    　前記特定部分に関連付けて配置される第２撮像対象をさらに備え、
    　前記補正装置は、前記撮像装置によって撮像された前記第１マーカ及び前記第２撮像対象の撮像結果から前記相対的な位置関係を求める補正システム。
  6. 　請求項５に記載の補正システムにおいて、
    　前記特定部分を基準にして前記ツール本体に取り付けられる治具をさらに備え、
    　前記第２撮像対象は、前記治具において互いに異なる位置に設けられた複数の第２マーカである補正システム。
  7. 　請求項６に記載の補正システムにおいて、
    　前記特定部分は、複数の前記第２マーカを含む仮想的な平面上に配置されている補正システム。
  8. 　請求項６又は７に記載の補正システムにおいて、
    　前記治具は、前記撮像装置によって前記第１マーカを撮像するために前記ロボットが前記教示データに従って動作する際には前記ツール本体から取り外されている補正システム。
  9. 　請求項４乃至８の何れか１つに記載の補正システムにおいて、
    　前記第１マーカは、発光可能な自発光マーカである補正システム。
  10. 　請求項４乃至９の何れか１つに記載の補正システムにおいて、
    　前記ツールは、溶接用の電極を有する溶接ガンであり、
    　前記特定部分は、前記電極である補正システム。
  11. 　ロボットを教示データに従って動作させることと、
    　前記教示データに従って動作させられたロボットのツールに設けられた第１撮像対象を撮像装置によって撮像することと、
    　前記撮像装置によって撮像された前記第１撮像対象の撮像結果から求められる前記ツールの検出位置に基づいて前記教示データを補正することとを含み、
    　前記第１撮像対象は、前記ツールにおける互いに異なる位置に設けられた複数のマーカを含んでいる教示データの補正方法。

     
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