WO2024047808A1 - ロボット座標系に搬送装置座標系を設定する装置、及び方法 - Google Patents

Abstract

より簡単にロボット座標系に搬送装置座標系を設定する（すなわち、ロボット座標系と搬送装置座標系とのキャリブレーション）ことを可能とする技術が求められている。　装置６０は、第１の指標１８と、第１の指標１８を撮像した第１の画像データと、該撮像後に搬送装置１６によって搬送された第１の指標１８を撮像した第２の画像データとを取得するカメラ１４と、第１の画像データに写る第１の指標１８が表す第１の指標座標系のカメラに対する３次元位置を示す第１位置データと、第２の画像データに写る第１の指標が表す第１の指標座標系のカメラに対する３次元位置を示す第２位置データとを取得する位置データ取得部５２と、搬送方向を求める搬送方向取得部５４と、搬送方向に基づいてロボット座標系に搬送装置座標系を設定する座標系設定部５６とを備える。

Description

ロボット座標系に搬送装置座標系を設定する装置、及び方法

　本開示は、ロボット座標系に搬送装置座標系を設定する装置、及び方法に関する。

　ロボットの手先を搬送装置にタッチアップさせることで、ロボット座標系に搬送装置座標系を設定する装置が知られている（例えば、特許文献１）。また、ロボットの周辺装置に設けた複数のマークをカメラで撮像するビジュアルタッチアップを行うことで、該周辺装置に対してロボット座標系をキャリブレーションする装置も知られている（例えば、特許文献２）。

特開２０１５－１７４１７１号公報 特開２００５－１４９２９９号公報

　より簡単にロボット座標系に搬送装置座標系を設定する（すなわち、ロボット座標系と搬送装置座標系とのキャリブレーションを行う）ことを可能とする技術が求められている。

　本開示の一態様において、ワークに対して作業を行うロボットに設定されるロボット座標系に、ワークを搬送する搬送装置の搬送方向を規定する搬送装置座標系を設定する装置は、第１の指標座標系を表す第１の指標であって、搬送装置によって搬送されるように該搬送装置に設置される、第１の指標と、第１の指標を撮像した第１の画像データと、該第１の画像データの撮像後に搬送装置によって搬送された該第１の指標を撮像した第２の画像データとを取得するカメラとを備える。

　また、この装置は、第１の画像データに写る第１の指標が表す第１の指標座標系のカメラに対する３次元位置を示す第１位置データと、第２の画像データに写る第１の指標が表す第１の指標座標系のカメラに対する３次元位置を示す第２位置データとを取得する位置データ取得部と、第１位置データ及び第２位置データに基づいて、搬送方向を求める搬送方向取得部と、搬送方向取得部が求めた搬送方向に基づいて、ロボット座標系に搬送装置座標系を設定する座標系設定部とを備える。

　本開示の他の態様において、ワークに対して作業を行うロボットに設定されるロボット座標系に、ワークを搬送する搬送装置の搬送方向を規定する搬送装置座標系を設定する方法は、第１の指標座標系を表す第１の指標を、搬送装置によって搬送されるように該搬送装置に設置し、カメラによって第１の指標を撮像することで第１の画像データを取得し、該第１の画像データの撮像後に搬送装置によって搬送された該第１の指標をカメラによって撮像することで第２の画像データを取得する。

　また、この方法は、第１の画像データに写る第１の指標が表す第１の指標座標系のカメラに対する３次元位置を示す第１位置データと、第２の画像データに写る第１の指標が表す第１の指標座標系のカメラに対する３次元位置を示す第２位置データとを取得し、第１位置データ及び第２位置データに基づいて搬送方向を求め、搬送方向取得部が求めた搬送方向に基づいて、ロボット座標系に搬送装置座標系を設定する。

一実施形態に係るロボットシステムの概略斜視図である。 図１に示すロボットシステムのブロック図である。 図１に示すロボットシステムにおいて、ロボット座標系に搬送装置座標系を設定する方法の一例を示すフローチャートである。 図３中のステップＳ１で撮像される画像データの一例を示す。 図３中のステップＳ３で第１の指標が搬送された状態を示す。 図３中のステップＳ４で撮像される画像データの一例を示す。 図１に示すロボットシステムにおいて、ロボット座標系に設定された搬送装置座標系を示す。 他の実施形態に係るロボットシステムの概略斜視図である。 図８に示すロボットシステムのブロック図である。 図８に示す端末装置の裏面側を示す。 図８に示すロボットシステムにおいて、ロボット座標系に搬送装置座標系を設定する方法の一例を示すフローチャートである。 図１１中のステップＳ１１で撮像される画像データの一例を示す。 図１１中のステップＳ１３で第１の指標が搬送された状態を示す。 図１１中のステップＳ１４で撮像される画像データの一例を示す。 図８に示すロボットシステムにおいて、ロボット座標系に設定された搬送装置座標系を示す。 さらに他の実施形態に係るロボットシステムの概略斜視図である。 図１６に示すロボットシステムのブロック図である。 図１６に示すロボットシステムにおいて、ロボット座標系に搬送装置座標系を設定する方法の一例を示すフローチャートである。 図１８中のステップＳ２２で撮像される画像データの一例を示す。 図１８中のステップＳ２４で第１の指標が搬送された状態を示す。 図１８中のステップＳ２５で撮像される画像データの一例を示す。 図１８中のステップＳ２７で撮像される画像データの一例を示す。 図１６に示すロボットシステムにおいて、ロボット座標系に設定された搬送装置座標系を示す。 図１に示すロボットシステムにおいて、ロボット座標系に搬送装置座標系を設定する方法の他の例を示すフローチャートである。

　以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。まず、図１及び図２を参照して、一実施形態に係るロボットシステム１０について説明する。ロボットシステム１０は、ロボット１２、カメラ１４、搬送装置１６、第１の指標１８、及び制御装置２０を備える。

　本実施形態においては、ロボット１２は、垂直多関節ロボットであって、ワーク（図示せず）に対して所定の作業（例えば、ワークハンドリング、溶接、切削加工、レーザ加工等）を行う。具体的には、ロボット１２は、ロボットベース２２、旋回胴２４、下腕部２６、上腕部２８、及び手首部３０を有する。

　ロボットベース２２は、作業セルの床、又は無人搬送車（ＡＧＶ）の上に固定される。旋回胴２４は、鉛直軸周りに旋回可能となるようにロボットベース２２に設けられている。下腕部２６は、その基端部が水平軸周りに回動可能となるように旋回胴２４に設けられ、上腕部２８は、その基端部が下腕部２６の先端部に回動可能に設けられている。

　手首部３０は、互いに直交する２つの軸の周りに回動可能となるように上腕部２８の先端部に設けられた手首ベース３０ａと、手首軸Ａ１の周りに回動可能となるように手首ベース３０ａに設けられた手首フランジ３０ｂとを有する。手首フランジ３０ｂには、ワークに対して作業を行うエンドエフェクタ（ロボットハンド、溶接トーチ、切削工具、レーザ加工ヘッド等）が着脱可能に取り付けられる。

　ロボットベース２２、旋回胴２４、下腕部２６、上腕部２８、及び手首部３０には、複数のサーボモータ３２（図２）がそれぞれ設けられている。これらサーボモータ３２は、制御装置２０からの指令に応じて、ロボット１２の各可動コンポーネント（すなわち、旋回胴２４、下腕部２６、上腕部２８、手首部３０、手首フランジ３０ｂ）を回動させ、これにより、手首フランジ３０ｂに取り付けられたエンドエフェクタ（図示せず）を任意の位置へ移動させる。

　本実施形態においては、カメラ１４は、エンドエフェクタの代わりに、手首フランジ３０ｂに着脱可能に取り付けられている。カメラ１４は、撮像センサ（ＣＭＯＳ、ＣＣＤ等）、及び、該撮像センサへ被写体像を導光する光学レンズ（コリメートレンズ、フォーカスレンズ等）を有する２次元カメラであって、制御装置２０からの指令に応じて、被写体を撮像する。カメラ１４は、光軸Ａ２に沿って被写体像を取り込み、該被写体像を光学レンズによって撮像センサに結像させることで、該被写体像の画像データＩＤを取得する。本実施形態においては、カメラ１４は、ロボット１２によって任意の位置へ移動される。

　搬送装置１６は、ロボット１２の周囲に配置され、ワークを搬送方向Ｄ１へ搬送する。例えば、搬送装置１６は、ベルトコンベア等であって、ワークが載置される搬送面３４と、該搬送面３４を搬送方向Ｄ１へ移動させる駆動機構３６とを有する。搬送面３４は、タイミングベルトの外面によって画定されてもよい。

　また、駆動機構３６は、制御装置２０からの指令に応じて該タイミングベルト（つまり、搬送面３４）を駆動するサーボモータ（図示せず）を有してもよい。搬送装置１６は、その搬送面３４の少なくとも一部がロボット１２の動作範囲内（すなわち、エンドエフェクタを位置決め可能な範囲内）に在るように、配置される。

　制御装置２０は、ロボット１２、カメラ１４、及び搬送装置１６を制御する。具体的には、図２に示すように、制御装置２０は、プロセッサ４０、メモリ４２、及びＩ／Ｏインターフェース４４を有するコンピュータである。プロセッサ４０は、ＣＰＵ又はＧＰＵ等を有し、メモリ４２及びＩ／Ｏインターフェース４４とバス４６を介して通信可能に接続され、これらコンポーネントと通信しつつ、後述する搬送装置座標系を設定する機能を実現するための演算処理を行う。

　メモリ４２は、ＲＡＭ又はＲＯＭ等を有し、各種データを一時的又は恒久的に記憶する。メモリ４２は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、磁気記憶媒体、又は光記憶媒体等、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体から構成することができる。Ｉ／Ｏインターフェース４４は、例えば、イーサネット（登録商標）ポート、ＵＳＢポート、光ファイバコネクタ、又はＨＤＭＩ（登録商標）端子を有し、プロセッサ４０からの指令の下、外部機器との間でデータを有線又は無線で通信する。本実施形態においては、ロボット１２の各サーボモータ３２、カメラ１４、及び搬送装置１６（具体的には、駆動機構３６）は、Ｉ／Ｏインターフェース４４に通信可能に接続されている。

　また、制御装置２０には、表示装置４８及び入力装置５０が設けられている。表示装置４８及び入力装置５０は、Ｉ／Ｏインターフェース４４に通信可能に接続されている。表示装置４８は、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等を有し、プロセッサ４０からの指令の下、各種データを視認可能に表示する。

　入力装置５０は、押しボタン、スイッチ、キーボード、マウス、又はタッチパネル等を有し、オペレータからデータの入力を受け付ける。なお、表示装置４８及び入力装置５０は、制御装置２０の筐体に一体に組み込まれてもよいし、又は、制御装置２０の筐体とは別体の１つのコンピュータ（ＰＣ等）として、該筐体に外付けされてもよい。

　図１に示すように、ロボット１２には、ロボット座標系Ｃ１が設定される。ロボット座標系Ｃ１は、ロボット１２の各可動要素の動作を自動制御するための座標系である。本実施形態においては、ロボット座標系Ｃ１は、その原点がロボットベース２２の中心に配置され、そのｚ軸が旋回胴２４の旋回軸と平行となる（具体的には、一致する）ように、ロボットベース２２に対して固定されている。

　一方、カメラ１４には、カメラ座標系Ｃ２が設定される。本実施形態においては、カメラ座標系Ｃ２は、その原点が、カメラ１４の撮像センサの中心に配置され、そのｚ軸が光軸Ａ２と平行となる（具体的には、一致する）ように、カメラ１４に対して設定されている。なお、カメラ１４は、その光軸Ａ２が手首軸Ａ１と平行となる（又は、一致する）ように、手首フランジ３０ｂに取り付けられてもよい。

　カメラ座標系Ｃ２は、カメラ１４が撮像した画像データＩＤ（又は、撮像センサ）の各画素の座標を規定する。ここで、本実施形態においては、ロボット座標系Ｃ１におけるカメラ１４の位置（換言すれば、手首フランジ３０ｂの位置）は既知である。よって、ロボット座標系Ｃ１と、該ロボット座標系Ｃ１の任意の位置ＰＳｎに配置したカメラ１４のカメラ座標系Ｃ２との位置関係Ｒ_{１_２_ｎ}は、既知となっている。

　したがって、ロボット座標系Ｃ１におけるカメラ座標系Ｃ２の座標Ｑ（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｗ，Ｐ，Ｒ）は既知であって、ロボット座標系Ｃ１の座標と、カメラ座標系Ｃ２の座標とは、既知の変換行列Ｍ_{１_２_ｎ}（同時変換行列、又はヤコビ行列等）を介して、相互に変換可能となっている。制御装置２０は、位置関係Ｒ_{１_２_ｎ}を示すデータとして、変換行列Ｍ_{１_２_ｎ}の各パラメータ、及びロボット座標系Ｃ１におけるカメラ座標系Ｃ２の座標等を保有し、メモリ４２に記憶している。

　ここで、ロボット１２と搬送装置１６とを協働させてワークに対する作業を行う場合、ロボット座標系Ｃ１に、搬送装置座標系を設定する必要がある。搬送装置座標系は、搬送装置１６に対して設定され、搬送面３４の位置、及び搬送方向Ｄ１を規定する。第１の指標１８は、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系を設定する（換言すれば、ロボット座標系Ｃ１と搬送装置座標系との位置関係を既知とする）ために用いられる。

　具体的には、第１の指標１８は、平坦な紙材又は板材等から構成され、その表面に模様１８ａが視認可能に表示されている。模様１８ａは、例えば、複数の線若しくは曲線からなる図形、又はドットパターンを含む。第１の指標１８は、その模様１８ａによって、第１の指標座標系Ｃ３を表すように構成され、搬送装置１６によって搬送されるように、該搬送装置１６の搬送面３４の上に設置される。なお、第１の指標１８は、搬送面３４に対して移動不能となるように、締結具（ボルト等）又は治具を用いて該搬送面３４に固定されてもよい。代替的には、第１の指標１８の模様１８ａは、印刷又は彫刻等によって、搬送面３４に直接形成されてもよい。

　次に、図３を参照して、ロボットシステム１０においてロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系を設定する方法について説明する。図３のフローを開始する前に、オペレータは、第１の指標１８を、図１に示すように搬送装置１６の搬送面３４の上に設置する。このとき、オペレータは、第１の指標１８を、ロボット１２の動作範囲内に配置してもよい。オペレータは、第１の指標１８の設置後、入力装置５０を操作して、プロセッサ４０に座標系設定指令を与える。プロセッサ４０は、座標系設定指令を受け付けたときに、図３に示すフローを開始する。

　ステップＳ１において、プロセッサ４０は、カメラ１４によって第１の指標１８を撮像する。具体的には、プロセッサ４０は、ロボット１２を動作させて、カメラ１４の視野内に第１の指標１８を収めることができる撮像位置ＰＳ１に、該カメラ１４を移動させる。そして、プロセッサ４０は、カメラ１４を動作させて、第１の指標１８を撮像させる。

　このステップＳ１でカメラ１４が撮像した画像データＩＤ１の一例を、図４に示す。画像データＩＤ１の各画素は、カメラ座標系Ｃ２の座標として表され、該画像データＩＤ１には、第１の指標１８が写っている。カメラ１４は、このように第１の指標１８を撮像した画像データＩＤ１（第１の画像データ）を取得し、プロセッサ４０に供給する。

　ステップＳ２において、プロセッサ４０は、画像データＩＤ１に写る第１の指標１８が表す第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ１４に対する３次元位置を示す位置データＰＤ１（第１位置データ）を取得する。ここで、画像データＩＤ１に写る第１の指標１８の模様１８ａは、該画像データＩＤ１の撮像時のカメラ１４に設定されているカメラ座標系Ｃ２における、第１の指標座標系Ｃ３の３次元位置を表すように、構成されている。

　プロセッサ４０は、模様１８ａから第１の指標座標系Ｃ３を読み取るための画像解析プログラムＰＧ１（又は、画像解析アプリケーション）を実行して、画像データＩＤ１に写る第１の指標１８の模様１８ａを解析し、該第１の指標１８によって表される第１の指標座標系Ｃ３を、画像データＩＤ１内で特定する。そして、プロセッサ４０は、特定した第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ座標系Ｃ２における座標Ｑ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１，Ｗ１，Ｐ１，Ｒ１）を取得する。

　この座標Ｑ１のうち、座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）は、図４のカメラ座標系Ｃ２における第１の指標座標系Ｃ３の原点位置を示し、座標（Ｗ１，Ｐ１，Ｒ１）は、図４のカメラ座標系Ｃ２に対する、第１の指標座標系Ｃ３の姿勢（つまり、各軸の方向）を示している（いわゆる、ヨー、ピッチ、ロール）。

　このように、座標Ｑ１は、図４のカメラ座標系Ｃ２における第１の指標座標系Ｃ３の３次元位置、換言すれば、画像データＩＤ１の撮像時のカメラ１４に対する、第１の指標座標系Ｃ３の３次元位置を示す。つまり、本稿において、「位置」とは、位置及び姿勢を表す場合がある。プロセッサ４０は、このステップＳ２において、位置データＰＤ１として、座標Ｑ１を取得する。したがって、プロセッサ４０は、位置データＰＤ１（具体的には、座標Ｑ１）を取得する位置データ取得部５２（図２）として機能する。

　ステップＳ３において、プロセッサ４０は、搬送装置１６によって第１の指標１８を搬送する。具体的には、プロセッサ４０は、搬送装置１６の駆動機構３６を動作させて、搬送面３４を所定の距離δだけ搬送方向Ｄ１へ搬送させる。これにより、図５に示すように、第１の指標１８は、画像データＩＤ１の撮像時の位置から、搬送方向Ｄ１へ距離δだけ搬送される。なお、図５では、理解の容易のために、画像データＩＤ１の撮像時の第１の指標１８の位置を点線Ｂにて示すとともに、該第１の指標１８によって表される第１の指標座標系Ｃ３を併記している。

　ステップＳ４において、プロセッサ４０は、カメラ１４によって第１の指標１８を撮像する。ここで、本実施形態においては、プロセッサ４０は、このステップＳ４において、上述のステップＳ１と同じ撮像位置ＰＳ１にカメラ１４を配置した状態で、該カメラ１４によって第１の指標１８を撮像する。すなわち、撮像位置ＰＳ１は、ステップＳ３の搬送前後の第１の指標１８をカメラ１４の視野内に収めることができるように、ロボット座標系Ｃ１に定められる。

　このステップＳ４でカメラ１４が撮像した画像データＩＤ２の一例を、図６に示す。この画像データＩＤ２には、ステップＳ３の搬送後の第１の指標１８が写っている。カメラ１４は、搬送後の第１の指標１８を撮像した画像データＩＤ２（第２の画像データ）を取得し、プロセッサ４０に供給する。

　ステップＳ５において、プロセッサ４０は、位置データ取得部５２として機能して、画像データＩＤ２に写る第１の指標１８が表す第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ１４に対する３次元位置を示す位置データＰＤ２（第２位置データ）を取得する。具体的には、プロセッサ４０は、上述のステップＳ２と同様に、画像解析プログラムＰＧ１を実行して、画像データＩＤ２に写る第１の指標１８によって表される第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ座標系Ｃ２における座標Ｑ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２，Ｗ２，Ｐ２，Ｒ２）を取得する。この座標Ｑ２は、画像データＩＤ２の撮像時のカメラ１４に対する、第１の指標座標系Ｃ３の３次元位置を示す。こうして、プロセッサ４０は、このステップＳ５において、位置データＰＤ２として座標Ｑ２を取得する。

　ステップＳ６において、プロセッサ４０は、位置データＰＤ１及びＰＤ２に基づいて、搬送方向Ｄ１を求める。具体的には、プロセッサ４０は、ロボット座標系Ｃ１と、撮像位置ＰＳ１に配置されたカメラ座標系Ｃ２との既知の位置関係Ｒ_{１_２_１}（具体的には、変換行列Ｍ_{１_２_１}）を用いて、上述のステップＳ２で位置データＰＤ１として取得したカメラ座標系Ｃ２の座標Ｑ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１，Ｗ１，Ｐ１，Ｒ１）を、ロボット座標系Ｃ１の座標Ｑ３（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３，Ｗ３，Ｐ３，Ｒ３）に変換する。この座標Ｑ３は、画像データＩＤ１の撮像時（つまり、ステップＳ１の実行時）に第１の指標Ｃ１が表す第１の指標座標系Ｃ３の、ロボット座標系Ｃ１における３次元位置（具体的には、３次元の位置及び姿勢）を示している。

　同様に、プロセッサ４０は、位置関係Ｒ_{１_２_１}を用いて、上述のステップＳ５で位置データＰＤ２として取得したカメラ座標系Ｃ２の座標Ｑ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２，Ｗ２，Ｐ２，Ｒ２）を、ロボット座標系Ｃ１の座標Ｑ４（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４，Ｗ４，Ｐ４，Ｒ４）に変換する。この座標Ｑ４は、画像データＩＤ２の撮像時（つまり、ステップＳ４の実行時）に第１の指標Ｃ１が表す第１の指標座標系Ｃ３の、ロボット座標系Ｃ１における３次元位置を示している。

　そして、プロセッサ４０は、座標Ｑ３のうちの座標（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）から、座標Ｑ４のうちの座標（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）へのベクトルＶＴ_{３_４}を演算により求める。このベクトルＶＴ_{３_４}は、座標（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）と座標（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）とを結ぶ軸線Ａ３と一致し、ロボット座標系Ｃ１における搬送方向Ｄ１のベクトルの位置を示している。

　このベクトルＶＴ_{３_４}（又は、軸線Ａ３）は、ステップＳ３によって搬送方向Ｄ１へ移動した第１の指標座標系Ｃ３の原点の、ロボット座標系Ｃ１における軌跡を示しており、搬送面３４上（又は、該搬送面３４から既知の距離だけ上側の位置）に配置されていると見做すことができる。つまり、ベクトルＶＴ_{３_４}（又は、軸線Ａ３）は、ロボット座標系Ｃ１における搬送方向Ｄ１を示すとともに、ロボット座標系Ｃ１における搬送面３４の位置を示すデータとなる。

　こうして、プロセッサ４０は、位置データＰＤ１及びＰＤ２に基づいて、ロボット座標系Ｃ１における搬送方向Ｄ１として、ベクトルＶＴ_{３_４}（又は、軸線Ａ３）を取得する。したがって、本実施形態においては、プロセッサ４０は、位置データＰＤ１及びＰＤ２に基づいて搬送方向Ｄ１を求める搬送方向取得部５４（図２）として機能する。

　ステップＳ７において、プロセッサ４０は、ステップＳ６で求めた搬送方向Ｄ１に基づいて、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４（図７）を設定する。具体的には、プロセッサ４０は、ステップＳ６で求めた搬送方向Ｄ１（具体的には、ベクトルＶＴ_{３_４}）を、搬送装置座標系Ｃ４のｙ軸プラス方向として定める。

　また、プロセッサ４０は、搬送装置座標系Ｃ４のｚ軸方向を、ロボット座標系Ｃ１のｙ－ｚ平面と平行であり、且つ、上述のように定めた搬送装置座標系Ｃ４のｙ軸と直交する方向として定める。そして、プロセッサ４０は、搬送装置座標系Ｃ４のｘ軸方向を、搬送装置座標系Ｃ４のｙ軸及びｚ軸と直交する方向として定める。

　このとき、プロセッサ４０は、搬送装置座標系Ｃ４のｚ軸プラス方向及びｘ軸プラス方向を、ランダムに定めてもよい。代替的には、オペレータは、入力装置５０を操作して、ｚ軸プラス方向又はｘ軸プラス方向の設定情報を予め入力し、プロセッサ４０は、該設定情報に従って、搬送装置座標系Ｃ４のｚ軸プラス方向又はｘ軸プラス方向を定めてもよい。

　この設定情報は、搬送装置座標系Ｃ４のｚ軸プラス方向を、ロボット座標系Ｃ１のｚ軸プラス方向（すなわち、鉛直上方）に近い方向（つまり、両者の内積がより大きくなる方向）として定める情報を含んでもよい。又は、設定情報は、搬送装置座標系Ｃ４のｘ軸プラス方向を、ロボット座標系Ｃ１とは反対の方向として定める情報を含んでもよい。

　また、プロセッサ４０は、ロボット座標系Ｃ１に、搬送装置座標系Ｃ４の原点を定める。一例として、プロセッサ４０は、上述の座標Ｑ３（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、又は座標Ｑ４（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）を、搬送装置座標系Ｃ４の原点として定める。他の例として、プロセッサ４０は、上述のステップＳ６で軸線Ａ３を取得した場合において、搬送装置座標系Ｃ４の原点を、軸線Ａ３上の所定の位置（例えば、搬送面３４の上流端若しくは下流端、又は、ロボット１２の動作範囲の中心、上流端若しくは下流端）として定めてもよい。

　なお、上述の座標Ｑ３は、ステップＳ３の搬送前の、ロボット座標系Ｃ１における第１の指標座標系Ｃ３の位置及び姿勢（各軸の方向）を示している。プロセッサ４０は、このステップＳ７において、座標Ｑ３のうち、姿勢を示す座標（Ｗ３，Ｐ３，Ｒ３）を、搬送前の第１の指標座標系Ｃ３のｙ軸プラス方向が搬送方向Ｄ１（ベクトルＶＴ_{３_４}）に一致するように補正することで、新たな姿勢の座標（Ｗ３ｃ，Ｐ３ｃ，Ｒ３ｃ）を求めてもよい。そして、プロセッサ４０は、該新たな姿勢の座標（Ｗ３ｃ，Ｐ３ｃ，Ｒ３ｃ）を、搬送装置座標系Ｃ４の各軸の方向として定めてもよい。

　同様に、プロセッサ４０は、ステップＳ３の搬送後の、ロボット座標系Ｃ１における第１の指標座標系Ｃ３の位置及び姿勢を示す座標Ｑ４のうち、姿勢を示す座標（Ｗ４，Ｐ４，Ｒ４）を補正することで、新たな姿勢の座標（Ｗ４ｃ，Ｐ４ｃ，Ｒ４ｃ）を求めてもよい。そして、プロセッサ４０は、新たな姿勢の座標（Ｗ４ｃ，Ｐ４ｃ，Ｒ４ｃ）を、搬送装置座標系Ｃ４の各軸の方向として定めてもよい。

　こうして、図７に示すように、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４が設定されることになる。搬送装置座標系Ｃ４は、ロボット座標系Ｃ１に対して固定され、そのｙ軸プラス方向は、ロボット座標系Ｃ１における搬送方向Ｄ１を高精度に示すものとなる。そして、搬送装置座標系Ｃ４のｘ－ｙ平面（又は、原点）は、ロボット座標系Ｃ１における搬送面３４の位置を示す。このように、本実施形態においては、プロセッサ４０は、搬送方向Ｄ１に基づいて、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定する座標系設定部５６（図２）として機能する。

　以上のように、プロセッサ４０は、位置データ取得部５２、搬送方向取得部５４、及び座標系設定部５６として機能し、カメラ１４が第１の指標１８を撮像した画像データＩＤ１及びＩＤ２に基づいて、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定している。したがって、カメラ１４、第１の指標１８、位置データ取得部５２、搬送方向取得部５４、及び座標系設定部５６は、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定する装置６０（図２）を構成する。

　この装置６０においては、第１の指標座標系Ｃ３を表す第１の指標１８は、搬送装置１６によって搬送されるように、該搬送装置１６（具体的には、搬送面３４）に設置される。また、カメラは、第１の指標１８を撮像した第１の画像データＩＤ１（図４）と、該第１の画像データＩＤ１の撮像後に、ステップＳ３で搬送装置１６によって搬送された第１の指標１８を撮像した第２の画像データＩＤ２（図６）とを取得する（ステップＳ１、Ｓ４）。

　また、位置データ取得部５２は、第１の画像データＩＤ１に写る第１の指標１８が表す第１の指標座標系Ｃ４の、カメラ１４（具体的には、カメラ座標系Ｃ２）に対する３次元位置を示す第１位置データＰＤ１（具体的には、座標Ｑ１）を取得する（ステップＳ２）。次いで、位置データ取得部５２は、第２の画像データＩＤ２に写る第１の指標１８が表す第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ１４（カメラ座標系Ｃ２）に対する３次元位置を示す第２位置データＰＤ２（具体的には、座標Ｑ２）を取得する（ステップＳ５）。

　そして、搬送方向取得部５４は、第１位置データＰＤ１及び第２位置データＰＤ２に基づいて、ロボット座標系Ｃ１における搬送方向Ｄ１（具体的には、ベクトルＶＴ_{３_４}、又は軸線Ａ３）を求める（ステップＳ６）。座標系設定部５６は、搬送方向取得部５４が求めた搬送方向Ｄ１に基づいて、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定する（ステップＳ７）。

　この構成によれば、ロボット１２の手先（手首フランジ３０ｂ又はエンドエフェクタ）を搬送装置１６にタッチアップしたり、又は、搬送装置１６に設けた複数のマークをカメラ１４で撮像するビジュアルタッチアップを行ったりすることなく、搬送装置１６によって搬送される第１の指標１８をカメラ１４で撮像することで、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定できる。これにより、ロボット座標系Ｃ１に対する搬送装置座標系Ｃ４の設定（つまり、キャリブレーション）を、より容易に行うことができる。

　また、装置６０においては、第１の指標１８は、画像データＩＤを撮像したカメラ１４に設定されるカメラ座標系Ｃ２における、第１の指標座標系Ｃ３の３次元位置を表す模様１８ａを含む。この構成によれば、画像データＩＤに写る第１の指標１８の模様１８ａによって、第１の指標座標系Ｃ３をカメラ座標系Ｃ２に、より効果的に表すことができる。

　なお、本実施形態においては、ステップＳ４において、ステップＳ１と同じ撮像位置ＰＳ１にカメラ１４を配置した状態で第１の指標１８を撮像する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、ステップＳ４において、プロセッサ４０は、カメラ１４を撮像位置ＰＳ１から撮像位置ＰＳ２へ移動させ、該撮像位置ＰＳ２で第１の指標１８を撮像した画像データＩＤ２’を取得してもよい。

　この場合、プロセッサ４０は、ステップＳ５で位置データ取得部５２として機能し、画像データＩＤ２’において特定した第１の指標座標系Ｃ３のカメラ座標系Ｃ２における座標Ｑ２’（Ｘ２’，Ｙ２’，Ｚ２’，Ｗ２’，Ｐ２’，Ｒ２’）を取得する。そして、プロセッサ４０は、ステップＳ７において、ロボット座標系Ｃ１と、撮像位置ＰＳ２に配置されたカメラ１４のカメラ座標系Ｃ２との既知の位置関係Ｒ_{１_２_２}（具体的には、変換行列Ｍ_{１_２_２}）を用いて、座標Ｑ２’を、ロボット座標系Ｃ１の座標Ｑ４（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４，Ｗ４，Ｐ４，Ｒ４）に変換する。

　次に、図８及び図９を参照して、他の実施形態に係るロボットシステム７０について説明する。ロボットシステム７０は、上述のロボットシステム１０と、端末装置７２、及び第２の指標７４をさらに備える点で相違する。端末装置７２は、例えば、スマートフォン、タブレット型端末装置、又はノートＰＣ等の携帯型コンピュータであって、オペレータが手で持ち運び可能である。

　具体的には、図９に示すように、端末装置７２は、プロセッサ８０、メモリ８２、Ｉ／Ｏインターフェース８４、表示装置８６、入力装置８８、及びカメラ１４を有する。表示装置８６及び入力装置８８は、図８に示すように、端末装置７２の表面に一体に設けられている一方、カメラ１４は、図１０に示すように、端末装置７２の裏面に一体に設けられている。カメラ１４には、上述の実施形態と同様に、カメラ座標系Ｃ２が設定される。

　プロセッサ８０は、メモリ８２、Ｉ／Ｏインターフェース８４、表示装置８６、入力装置８８、及びカメラ１４と、バス９０を介して通信可能に接続され、これらコンポーネントと通信しつつ、後述する搬送装置座標系を設定する機能を実現するための演算処理を行う。Ｉ／Ｏインターフェース８４は、制御装置２０のＩ／Ｏインターフェース４４と、有線又は無線で通信可能に接続されている。

　なお、プロセッサ８０、メモリ８２、Ｉ／Ｏインターフェース８４、表示装置８６、及び入力装置８８の構成は、それぞれ、上述のプロセッサ４０、メモリ４２、Ｉ／Ｏインターフェース４４、表示装置４８、及び入力装置５０と同様であるので、重複する説明を省略する。

　第２の指標７４は、第１の指標１８とともに、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定するために用いられる。具体的には、第２の指標７４は、図８に示すように、上述の第１の指標１８と同様に、平坦な紙材又は板材等から構成され、その表面に模様７４ａが視認可能に表示されている。

　模様７４ａは、例えば、複数の線若しくは曲線からなる図形、又はドットパターンを含む。第２の指標７４は、ロボット１２（例えば、ロボットベース２２）に対して固定され、その模様７４ａによって、第２の指標座標系Ｃ５を表すように構成されている。ここで、第２の指標７４は、その模様７４ａが表す第２の指標座標系Ｃ５とロボット座標系Ｃ１との位置関係Ｒ_{１_５}が既知となるように、ロボット１２に対して位置決めされる。

　したがって、ロボット座標系Ｃ１の座標と、第２の指標座標系Ｃ５の座標とは、既知の変換行列Ｍ_{１_５}（同時変換行列、又はヤコビ行列等）を介して、相互に変換可能となっている。本実施形態においては、制御装置２０は、位置関係Ｒ_{１_５}を示すデータとして、変換行列Ｍ_{１_５}の各パラメータ、及びロボット座標系Ｃ１における第２の指標座標系Ｃ５の座標等を保有し、メモリ４２に記憶している。なお、図８では、理解の容易のために、ロボット座標系Ｃ１を点線表示している。

　次に、図１１を参照して、ロボットシステム７０においてロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定する方法について説明する。上述の実施形態と同様に、オペレータは、図１１のフローを開始する前に、第１の指標１８を搬送装置１６の搬送面３４の上に設置する。

　ステップＳ１１において、端末装置７２のプロセッサ８０は、カメラ１４によって第１の指標１８及び第２の指標７４を撮像する。具体的には、オペレータは、端末装置７２のカメラ１４の視野内に第１の指標と第２の指標７４とを収めることができる撮像位置ＰＳ３に該端末装置７２を配置する。このとき、プロセッサ８０は、カメラ１４が連続的に撮像した画像データＩＤを端末装置７２の表示装置８６にリアルタイムで表示（いわゆる、ライブビュー表示）してもよい。

　そして、オペレータは、撮像位置ＰＳ３に配置した端末装置７２の入力装置８８を操作して、プロセッサ８０に撮像指令を与える。該撮像指令に応じて、プロセッサ８０は、カメラ１４を動作させて、第１の指標と第２の指標７４とを撮像する。このステップＳ１１でカメラ１４が撮像した画像データＩＤ３の一例を、図１２に示す。

　カメラ１４は、このように第１の指標１８と第２の指標とを撮像した画像データＩＤ３（第１の画像データ）を取得し、プロセッサ８０に供給する。なお、画像データＩＤ３を撮像するとき、オペレータは、手で端末装置７２を保持してもよいし、又は、端末装置７２を、固定具（三脚、スタンド等）を用いて定点に固定してもよい。

　ステップＳ１２において、プロセッサ８０は、位置データ取得部５２（図９）として機能し、画像データＩＤ３に写る第１の指標１８が表す第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ１４に対する３次元位置を示す位置データＰＤ３（第１位置データ）を取得する。具体的には、プロセッサ８０は、上述の画像解析プログラムＰＧ１を実行して、画像データＩＤ３に写る第１の指標１８の模様１８ａを解析し、該第１の指標１８によって表される第１の指標座標系Ｃ３を、画像データＩＤ３内で特定する。画像解析プログラムＰＧ１は、メモリ８２に予め格納されてもよい。

　そして、プロセッサ８０は、特定した第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ座標系Ｃ２における座標Ｑ５（Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５，Ｗ５，Ｐ５，Ｒ５）を取得する。この座標Ｑ５は、画像データＩＤ３の撮像時のカメラ１４に対する、第１の指標座標系Ｃ３の３次元位置を示す。プロセッサ８０は、このステップＳ１２において、位置データＰＤ３として、座標Ｑ５を取得する。

　また、プロセッサ８０は、位置データ取得部５２として機能し、画像データＩＤ３に写る第２の指標７４が表す第２の指標座標系Ｃ５の、カメラ１４に対する３次元位置を示す位置データＰＤ４（第３位置データ）を取得する。具体的には、プロセッサ８０は、画像解析プログラムＰＧ１を実行して、画像データＩＤ３に写る第２の指標７４の模様７４ａを解析し、該第２の指標７４によって表される第２の指標座標系Ｃ５を、画像データＩＤ３内で特定する。

　そして、プロセッサ８０は、特定した第２の指標座標系Ｃ５の、カメラ座標系Ｃ２における座標Ｑ６（Ｘ６，Ｙ６，Ｚ６，Ｗ６，Ｐ６，Ｒ６）を取得する。この座標Ｑ６は、画像データＩＤ３の撮像時のカメラ１４に対する、第２の指標座標系Ｃ５の３次元位置を示す。プロセッサ８０は、このステップＳ１２において、位置データＰＤ４として、座標Ｑ６を取得する。こうして、プロセッサ８０は、このステップＳ１２において、第１の指標座標系Ｃ３の位置データＰＤ３とともに、第２の指標座標系Ｃ５の位置データＰＤ４を取得する。

　ステップＳ１２を完了したとき、プロセッサ８０は、完了信号ＳＧ１を制御装置２０へ送信する。制御装置２０のプロセッサ４０は、完了信号ＳＧ１に応じて、ステップＳ１３を実行する。具体的には、ステップＳ１３において、プロセッサ４０は、上述のステップＳ３と同様に、搬送装置１６を動作させて、第１の指標１８を搬送方向Ｄ１へ距離δだけ搬送する。

　なお、プロセッサ４０は、完了信号ＳＧ１を受け付けたときに、搬送装置１６によって第１の指標１８を搬送すべき旨を報知する報知信号ＮＳ１を生成し、表示装置４８（又は、制御装置２０に設けられたスピーカ）に出力してもよい。そして、オペレータは、該報知信号ＮＳ１を認識したときに、ステップＳ１３を実行し、搬送装置１６を手動で動作させて、第１の指標１８を搬送してもよい。このステップＳ１３を完了した状態を、図１３に示す。なお、図１３では、理解の容易のために、画像データＩＤ３の撮像時の第１の指標１８の位置を点線Ｂにて示すとともに、該第１の指標１８によって表される第１の指標座標系Ｃ３を併記している。

　ステップＳ１３の完了後、プロセッサ４０は、完了信号ＳＧ２を端末装置７２へ送信する。該完了信号ＳＧ２を受け付けると、端末装置７２のプロセッサ８０は、ステップＳ１４を実行する。このとき、プロセッサ８０は、カメラ１４によって第１の指標１８及び第２の指標７４を再度撮像すべき旨を報知する報知信号ＮＳ２を生成し、表示装置８６（又は、端末装置７２に設けられたスピーカ）に出力してもよい。

　ステップＳ１４において、端末装置７２のプロセッサ８０は、カメラ１４によって第１の指標１８及び第２の指標７４を撮像する。具体的には、オペレータは、表示装置８６（又は端末装置７２のスピーカ）に出力された報知信号ＮＳ２を認識すると、カメラ１４の視野内に第１の指標と第２の指標７４とを収めることができる撮像位置ＰＳ４に、端末装置７２を配置する。この撮像位置ＰＳ４は、上述のステップＳ１１の撮像位置ＰＳ３とは異なってもよいし、又は同じでもよい。また、プロセッサ８０は、このときに、上述のライブビュー表示を実行してもよい。

　そして、オペレータは、端末装置７２の入力装置８８を操作してカメラ１４を動作させ、第１の指標と第２の指標７４とを撮像する。このステップＳ１４でカメラ１４が撮像した画像データＩＤ４の一例を、図１４に示す。この画像データＩＤ４には、ステップＳ１３の搬送後の第１の指標１８とともに、第２の指標７４が写っている。カメラ１４は、搬送された第１の指標１８と、第２の指標７４とを撮像した画像データＩＤ４（第２の画像データ）を取得し、プロセッサ８０に供給する。

　なお、ステップＳ１１及びＳ１４で端末装置７２を固定具によって同じ撮像位置ＰＳ３＝ＰＳ４に定点固定している場合、プロセッサ８０は、上述の完了信号ＳＧ２を受け付けたときにステップＳ１４を自動で実行し、カメラ１４によって画像データＩＤ４を自動撮像してもよい。

　ステップＳ１５において、プロセッサ８０は、位置データ取得部５２（図９）として機能し、上述のステップＳ１２と同様に、画像データＩＤ４に写る第１の指標１８が表す第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ１４に対する３次元位置を示す位置データＰＤ５（第２位置データ）を取得する。

　具体的には、プロセッサ８０は、画像解析プログラムＰＧ１を実行して、画像データＩＤ４に写る第１の指標１８によって表される第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ座標系Ｃ２における座標Ｑ７（Ｘ７，Ｙ７，Ｚ７，Ｗ７，Ｐ７，Ｒ７）を取得する。この座標Ｑ７は、画像データＩＤ４の撮像時のカメラ１４に対する、第１の指標座標系Ｃ３の３次元位置を示す。こうして、プロセッサ８０は、位置データＰＤ５として、座標Ｑ７を取得する。

　また、プロセッサ８０は、位置データ取得部５２として機能し、画像データＩＤ４に写る第２の指標７４が表す第２の指標座標系Ｃ５の、カメラ１４に対する３次元位置を示す位置データＰＤ６（第４位置データ）を取得する。具体的には、プロセッサ８０は、画像解析プログラムＰＧ１を実行して、画像データＩＤ４に写る第２の指標７４によって表される第２の指標座標系Ｃ５の、カメラ座標系Ｃ２における座標Ｑ８（Ｘ８，Ｙ８，Ｚ８，Ｗ８，Ｐ８，Ｒ８）を取得する。

　この座標Ｑ８は、画像データＩＤ４の撮像時のカメラ１４に対する、第２の指標座標系Ｃ５の３次元位置を示す。プロセッサ８０は、位置データＰＤ６として、座標Ｑ８を取得する。こうして、プロセッサ８０は、このステップＳ１５において、第１の指標座標系Ｃ３の位置データＰＤ５とともに、第２の指標座標系Ｃ５の位置データＰＤ６を取得する。

　ステップＳ１６において、プロセッサ８０は、搬送方向取得部５４（図９）として機能し、位置データＰＤ３、ＰＤ４、ＰＤ５及びＰＤ６に基づいて、搬送方向Ｄ１を求める。具体的には、プロセッサ８０は、上述のステップＳ１２で取得した第１の指標座標系Ｃ３の位置データＰＤ３（つまり、カメラ座標系Ｃ２の座標Ｑ５）と、第２の指標座標系Ｃ５の位置データＰＤ４（つまり、カメラ座標系Ｃ２の座標Ｑ６）とに基づいて、画像データＩＤ３（図１２）のカメラ座標系Ｃ２に表される第１の指標座標系Ｃ３及び第２の指標座標系Ｃ５の位置関係Ｒ_{３_５_１}（第１位置関係）を求める。

　ここで、画像データＩＤ３のカメラ座標系Ｃ２によって規定される３次元空間内での、第１の指標座標系Ｃ３と第２の指標座標系Ｃ５との位置関係Ｒ_{３_５_１}は、位置データＰＤ３及びＰＤ４から既知である。プロセッサ８０は、位置データＰＤ３及びＰＤ４から、位置関係Ｒ_{３_５_１}のデータとして、図１２に示す第２の指標座標系Ｃ５における第１の指標座標系Ｃ３の座標Ｑ９（Ｘ９，Ｙ９，Ｚ９，Ｗ９，Ｐ９，Ｒ９）を取得する。

　同様に、プロセッサ８０は、上述のステップＳ１５で取得した第１の指標座標系Ｃ３の位置データＰＤ５（つまり、カメラ座標系Ｃ２の座標Ｑ７）と、第２の指標座標系Ｃ５の位置データＰＤ６（つまり、カメラ座標系Ｃ２の座標Ｑ８）とに基づいて、画像データＩＤ４（図１４）のカメラ座標系Ｃ２に表される第１の指標座標系Ｃ３及び第２の指標座標系Ｃ５の位置関係Ｒ_{３_５_２}（第２位置関係）を求める。具体的には、プロセッサ８０は、位置データＰＤ５及びＰＤ６から、位置関係Ｒ_{３_５_２}のデータとして、図１４に示す第２の指標座標系Ｃ５における第１の指標座標系Ｃ３の座標Ｑ１０（Ｘ１０，Ｙ１０，Ｚ１０，Ｗ１０，Ｐ１０，Ｒ１０）を取得する。

　そして、プロセッサ８０は、座標Ｑ９のうちの座標（Ｘ９，Ｙ９，Ｚ９）から、座標Ｑ１０のうちの座標（Ｘ１０，Ｙ１０，Ｚ１０）へのベクトルＶＴ_{９_１０}を、演算により求める。このベクトルＶＴ_{９_１０}は、座標（Ｘ９，Ｙ９，Ｚ９）と座標（Ｘ１０，Ｙ１０，Ｚ１０）とを結ぶ軸線Ａ３と一致し、第２の指標座標系Ｃ５における搬送方向Ｄ１のベクトル（換言すれば、軸線Ａ３）の位置を示している。

　このベクトルＶＴ_{９_１０}（又は、軸線Ａ３）は、第２の指標座標系Ｃ５の座標（又は関数）として表され、ステップＳ１３によって搬送方向Ｄ１へ移動した第１の指標座標系Ｃ３の原点の、第２の指標座標系Ｃ５における軌跡を示し、搬送面３４上に配置されていると見做すことができる。こうして、プロセッサ８０は、搬送方向Ｄ１として、第２の指標座標系Ｃ５におけるベクトルＶＴ_{９_１０}（又は、軸線Ａ３）を取得する。

　ステップＳ１６の完了後、プロセッサ８０は、ステップＳ１５で取得した搬送方向Ｄ１のデータ（具体的には、第２の指標座標系Ｃ５におけるベクトルＶＴ_{９_１０}又は軸線Ａ３の座標又は関数のデータ）を、制御装置２０へ供給する。制御装置２０のプロセッサ４０は、搬送方向Ｄ１のデータを受け付けると、ステップＳ１７を実行する。

　ステップＳ１７において、プロセッサ４０は、座標系設定部５６（図９）として機能し、ステップＳ１６で求めた搬送方向Ｄ１に基づいて、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４（図１５）を設定する。具体的には、プロセッサ４０は、第２の指標座標系Ｃ５とロボット座標系Ｃ１との既知の位置関係Ｒ_{１_５}（具体的には、変換行列Ｍ_{１_５}）を用いて、ステップＳ１６で第２の指標座標系Ｃ５の座標（又は関数）として求めた搬送方向Ｄ１（例えば、ベクトルＶＴ_{９_１０}）を、ロボット座標系Ｃ１に変換する。

　そして、プロセッサ４０は、上述のステップＳ７と同様に、ロボット座標系Ｃ１に変換した搬送方向Ｄ１（ベクトルＶＴ_{９_１０}）を、搬送装置座標系Ｃ４のｙ軸プラス方向として定める。その後、プロセッサ４０は、上述のステップＳ７と同様に、搬送装置座標系Ｃ４のｘ軸プラス方向及びｚ軸プラス方向をそれぞれ定める。

　また、プロセッサ４０は、ロボット座標系Ｃ１に、搬送装置座標系Ｃ４の原点を定める。一例として、プロセッサ４０は、上述の座標Ｑ９（Ｘ９，Ｙ９，Ｚ９）を、ロボット座標系Ｃ１の座標Ｃ９’（Ｘ９’，Ｙ９’，Ｚ９’）に変換し、該座標Ｃ９’を搬送装置座標系Ｃ４の原点として定める。他の例として、プロセッサ４０は、上述の座標Ｑ１０（Ｘ１０，Ｙ１０，Ｚ１０）を、ロボット座標系Ｃ１の座標Ｃ１０’（Ｘ１０’，Ｙ１０’，Ｚ１０’）に変換し、該座標Ｃ１０’を搬送装置座標系Ｃ４の原点として定めてもよい。

　さらに他の例として、プロセッサ４０は、上述のステップＳ１６で第２の指標座標系Ｃ５の座標（又は関数）として求めた軸線Ａ３をロボット座標系Ｃ１に変換し、搬送装置座標系Ｃ４の原点を、ロボット座標系Ｃ１における軸線Ａ３上の所定の位置として定めてもよい。こうして、図１５に示すように、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４が設定されることになる。

　以上のように、本実施形態においては、端末装置７２のプロセッサ８０は、位置データ取得部５２、及び搬送方向取得部５４として機能する一方、制御装置２０のプロセッサ４０は座標系設定部５６として機能している。そして、プロセッサ４０及び８０は、互いに協働して、カメラ１４が第１の指標１８及び第２の指標７４を撮像した画像データＩＤ３及びＩＤ４に基づいて、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定している。したがって、カメラ１４、第１の指標１８、位置データ取得部５２、搬送方向取得部５４、座標系設定部５６、及び第２の指標７４は、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定する装置１００（図９）を構成する。

　この装置１００においては、第２の指標座標系Ｃ５を表す第２の指標７４は、ロボット座標系Ｃ１の既知の位置に設置され、カメラ１４は、第１の指標１８と第２の指標７４とを撮像した第１の画像データＩＤ３と、ステップＳ１３で搬送された第１の指標１８と第２の指標７４とを撮像した第２の画像データＩＤ４とを取得する（ステップＳ１１、Ｓ１４）。

　また、位置データ取得部５２（プロセッサ８０）は、第１の画像データＩＤ３に写る第２の指標７４が表す第２の指標座標系Ｃ５の、カメラ１４（カメラ座標系Ｃ２）に対する３次元位置を示す第３位置データＰＤ４（具体的には、座標Ｑ６）を取得する（ステップＳ１２）。次いで、位置データ取得部５２は、第２の画像データＩＤ４に写る第２の指標７４が表す第２の指標座標系Ｃ５の、カメラ１４に対する３次元位置を示す第４位置データＰＤ６（具体的には、座標Ｑ８）を取得する。

　そして、搬送方向取得部（プロセッサ８０）は、第１位置データＰＤ３（座標Ｑ５）、第２位置データＰＤ５（座標Ｑ７）、第３位置データＰＤ４（座標Ｑ６）、及び第４位置データＰＤ６（座標Ｑ８）に基づいて、ロボット座標系Ｃ１における搬送方向Ｄ１を求めている（ステップＳ１６）。

　この構成によれば、カメラ１４によって第１の指標１８と第２の指標７４とを撮像するだけで、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定できる。したがって、ロボット座標系Ｃ１に対する搬送装置座標系Ｃ４の設定（つまり、キャリブレーション）を、容易に行うことができる。

　また、装置１００においては、搬送方向取得部５４は、第１位置データＰＤ３及び第３位置データＰＤ４に基づいて、第１の画像データＩＤ３（図１２）における第１の指標座標系Ｃ３と第２の指標座標系Ｃ５との第１位置関係Ｒ_{３_５_１}（具体的には、座標Ｑ９）を求めている（ステップＳ１６）。

　また、搬送方向取得部５４は、第２位置データＰＤ５及び第４位置データＰＤ６に基づいて、第２の画像データＩＤ４（図１４）における第１の指標座標系Ｃ３と第２の指標座標系Ｃ５との第２位置関係Ｒ_{３_５_２}（具体的には、座標Ｑ１０）を求めている（ステップＳ１６）。

　そして、搬送方向取得部５４は、第１位置関係Ｒ_{３_５_１}及び第２位置関係Ｒ_{３_５_２}に基づいて、搬送方向Ｄ１を求めている（ステップＳ１６）。この構成によれば、搬送方向Ｄ１を、既存のアルゴリズム（具体的には、画像解析プログラムＰＧ１等）を用いて、迅速且つ高精度に求めることが可能となる。

　また、装置１００においては、第２の指標７４は、画像データＩＤ３、ＩＤ４を撮像したカメラ１４に設定されるカメラ座標系Ｃ２における、第２の指標座標系Ｃ５の３次元位置を表す模様７４ａを含む。この構成によれば、画像データＩＤ３、ＩＤ４に写る第２の指標７４の模様７４ａによって、第２の指標座標系Ｃ５をカメラ座標系Ｃ２に、より効果的に表すことができる。

　次に、図１６及び図１７を参照して、さらに他の実施形態に係るロボットシステム１１０について説明する。ロボットシステム１１０は、上述のロボットシステム７０と、センサ１１２をさらに備える点で相違する。センサ１１２は、カメラ１４の変位Δを検出する。

　より具体的には、センサ１１２は、ジャイロセンサ、及び加速度センサの少なくとも１つを有し、カメラ１４に対して固定されるように、端末装置７２に設けられる。本実施形態においては、センサ１１２は、端末装置７２のＩ／Ｏインターフェース８４に通信可能に接続され、カメラ１４（換言すれば、端末装置７２）の位置の変位Δ（より具体的には、位置及び姿勢の変位量及び変位方向）を検出し、プロセッサ８０に供給する。

　次に、図１８を参照して、ロボットシステム１１０においてロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定する方法について説明する。上述の実施形態と同様に、オペレータは、図１８のフローを開始する前に、第１の指標１８を搬送装置１６の搬送面３４の上に設置する。

　ステップＳ２１において、端末装置７２のプロセッサ８０は、センサ１１２によるカメラ１４の変位Δの検出を開始する。具体的には、プロセッサ８０は、センサ１１２を動作させて、カメラ１４（又は、端末装置７２）の位置の変位Δを連続的（例えば、周期的）に検出させる。プロセッサ８０は、センサ１１２から変位Δの検出データを順次取得し、メモリ４２に記憶する。

　ステップＳ２２において、プロセッサ８０は、カメラ１４によって第１の指標１８を撮像する。具体的には、オペレータは、端末装置７２のカメラ１４の視野内に第１の指標１８を収めることができる撮像位置ＰＳ５に、該端末装置７２を配置する。このとき、プロセッサ８０は、上述のライブビュー表示を実行してもよい。

　そして、オペレータは、端末装置７２の入力装置８８を操作してカメラ１４を動作させ、第１の指標１８を撮像する。このステップＳ２２でカメラ１４が撮像した画像データＩＤ５の一例を、図１９に示す。カメラ１４は、このように第１の指標１８を撮像した画像データＩＤ５（第１の画像データ）を取得し、プロセッサ８０に供給する。

　ステップＳ２３において、プロセッサ８０は、位置データ取得部５２（図１７）として機能し、画像データＩＤ５に写る第１の指標１８が表す第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ１４に対する３次元位置を示す位置データＰＤ７（第１位置データ）を取得する。具体的には、プロセッサ８０は、上述の実施形態と同様に、画像解析プログラムＰＧ１を実行することで、位置データＰＤ７として、図１９のカメラ座標系Ｃ２における第１の指標座標系Ｃ３の座標Ｑ１１（Ｘ１１，Ｙ１１，Ｚ１１，Ｗ１１，Ｐ１１，Ｒ１１）を取得する。ステップＳ２３を完了したとき、プロセッサ８０は、完了信号ＳＧ１を制御装置２０へ送信する。

　制御装置２０のプロセッサ４０は、完了信号ＳＧ１に応じて、ステップＳ２４を実行する。具体的には、ステップＳ２４において、プロセッサ４０は、上述のステップＳ１３と同様に、搬送装置１６を動作させて、第１の指標１８を搬送方向Ｄ１へ距離δだけ搬送する。このステップＳ２４を完了した状態を、図２０に示す。なお、図２０では、理解の容易のために、画像データＩＤ５の撮像時の第１の指標１８の位置を点線Ｂにて示すとともに、該第１の指標１８によって表される第１の指標座標系Ｃ３を併記している。

　ステップＳ２４の完了後、プロセッサ４０は、完了信号ＳＧ２を端末装置７２へ送信する。該完了信号ＳＧ２を受け付けると、端末装置７２のプロセッサ８０は、ステップＳ２５を実行する。このとき、プロセッサ８０は、上述の実施形態と同様に、カメラ１４によって第１の指標１８を再度撮像すべき旨を報知する報知信号ＮＳ３を出力してもよい。

　ステップＳ２５において、端末装置７２のプロセッサ８０は、カメラ１４によって第１の指標１８を撮像する。具体的には、オペレータは、表示装置８６（又は端末装置７２のスピーカ）に出力された報知信号ＮＳ３を認識すると、カメラ１４の視野内に第１の指標１８を収めることができる撮像位置ＰＳ６に端末装置７２を配置する。この撮像位置ＰＳ６は、上述のステップＳ２２の撮像位置ＰＳ５と異なってもよいし、又は同じでもよい。また、プロセッサ８０は、このときに、上述のライブビュー表示を実行してもよい。

　そして、オペレータは、端末装置７２の入力装置８８を操作してカメラ１４を動作させ、第１の指標１８を撮像する。このステップＳ２５でカメラ１４が撮像した画像データＩＤ６の一例を、図２１に示す。カメラ１４は、搬送された第１の指標１８を撮像した画像データＩＤ６（第２の画像データ）を取得し、プロセッサ８０に供給する。

　ステップＳ２６において、プロセッサ８０は、位置データ取得部５２（図１７）として機能し、画像データＩＤ６に写る第１の指標１８が表す第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ１４に対する３次元位置を示す位置データＰＤ８（第２位置データ）を取得する。具体的には、プロセッサ８０は、上述のステップＳ２３と同様に、画像解析プログラムＰＧ１を実行することで、位置データＰＤ８として、図２１のカメラ座標系Ｃ２における第１の指標座標系Ｃ３の座標Ｑ１２（Ｘ１２，Ｙ１２，Ｚ１２，Ｗ１２，Ｐ１２，Ｒ１２）を取得する。

　ステップＳ２７において、プロセッサ８０は、カメラ１４によって第２の指標７４を撮像する。具体的には、オペレータは、端末装置７２のカメラ１４の視野内に第２の指標７４を収めることができる撮像位置ＰＳ７に、該端末装置７２を配置する。この撮像位置ＰＳ７は、上述の撮像位置ＰＳ５及びＰＳ６とは異なる。このとき、プロセッサ８０は、上述のライブビュー表示を実行してもよい。

　そして、オペレータは、端末装置７２の入力装置８８を操作してカメラ１４を動作させ、第２の指標７４を撮像する。このステップＳ２７でカメラ１４が撮像した画像データＩＤ７の一例を、図２２に示す。カメラ１４は、第２の指標７４を撮像した画像データＩＤ７（第３の画像データ）を取得し、プロセッサ８０に供給する。このように、本実施形態においては、オペレータは、ステップＳ２２及びＳ２５と、ステップＳ２７とにおいて、第１の指標１８と第２の指標７４とを、別々に撮像する。

　ステップＳ２８において、プロセッサ８０は、位置データ取得部５２（図１７）として機能し、画像データＩＤ７に写る第２の指標７４が表す第２の指標座標系Ｃ５の、カメラ１４に対する３次元位置を示す位置データＰＤ９（第３位置データ）を取得する。具体的には、プロセッサ８０は、上述の実施形態と同様に、画像解析プログラムＰＧ１を実行することで、位置データＰＤ９として、図２２のカメラ座標系Ｃ２における第２の指標座標系Ｃ５の座標Ｑ１３（Ｘ１３，Ｙ１３，Ｚ１３，Ｗ１３，Ｐ１３，Ｒ１３）を取得する。

　ステップＳ２９において、プロセッサ８０は、位置データＰＤ７、ＰＤ８及びＰＤ９と、センサ１１２が検出した変位Δとに基づいて、搬送方向Ｄ１を求める。ここで、センサ１１２は、ステップＳ２１の開始後、ステップＳ２２の画像データＩＤ５、ステップＳ２５の画像データＩＤ６、及び、ステップＳ２７の画像データＩＤ７を撮像する間、カメラ１４（端末装置７２）の変位Δを継続して検出している。

　したがって、プロセッサ８０は、センサ１１２の検出データから、ステップＳ２２で画像データＩＤ５を撮像した撮像位置ＰＳ５から、ステップＳ２５で画像データＩＤ６を撮像した撮像位置ＰＳ６までの変位Δ_{５_６}と、該撮像位置ＰＳ６から、ステップＳ２７で画像データＩＤ７を撮像した撮像位置ＰＳ７までの変位Δ_{６_７}とを求めることができる。

　プロセッサ８０は、変位Δ_{５_６}及びΔ_{６_７}と、ステップＳ２３で取得した位置データＰＤ７（座標Ｑ１１）と、ステップＳ２７で取得した位置データＰＤ９（座標Ｑ１３）とから、ステップＳ２４の搬送前の第１の指標座標系Ｃ３と第２の指標座標系Ｃ５との位置関係Ｒ_{３_５_３}を求めることができる。具体的には、プロセッサ８０は、位置関係Ｒ_{３_５_３}のデータとして、搬送前の第１の指標座標系Ｃ３の、第２の指標座標系Ｃ５における座標Ｑ１４（Ｘ１４，Ｙ１４，Ｚ１４，Ｗ１４，Ｐ１４，Ｒ１４）を取得する。

　また、プロセッサ８０は、変位Δ_{６_７}と、ステップＳ２６で取得した位置データＰＤ８（座標Ｑ１２）と、ステップＳ２７で取得した位置データＰＤ９（座標Ｑ１３）とから、ステップＳ２４の搬送後の第１の指標座標系Ｃ３と第２の指標座標系Ｃ５との位置関係Ｒ_{３_５_４}を求めることができる。具体的には、プロセッサ８０は、位置関係Ｒ_{３_５_４}のデータとして、搬送後の第１の指標座標系Ｃ３の、第２の指標座標系Ｃ５における座標Ｑ１５（Ｘ１５，Ｙ１５，Ｚ１５，Ｗ１５，Ｐ１５，Ｒ１５）を取得する。

　そして、プロセッサ８０は、座標Ｑ１４のうちの座標（Ｘ１４，Ｙ１４，Ｚ１４）から、座標Ｑ１５のうちの座標（Ｘ１５，Ｙ１５，Ｚ１５）へのベクトルＶＴ_{１４_１５}を、演算により求める。このベクトルＶＴ_{１４_１５}は、座標（Ｘ１４，Ｙ１４，Ｚ１４）と座標（Ｘ１５，Ｙ１５，Ｚ１５）とを結ぶ軸線Ａ３と一致し、第２の指標座標系Ｃ５における搬送方向Ｄ１のベクトル（換言すれば、軸線Ａ３）の位置を示している。

　このベクトルＶＴ_{１４_１５}（又は、軸線Ａ３）は、第２の指標座標系Ｃ５の座標（又は関数）として表され、ステップＳ２４によって搬送方向Ｄ１へ移動した第１の指標座標系Ｃ３の原点の、第２の指標座標系Ｃ５における軌跡を示し、搬送面３４上に配置されていると見做すことができる。こうして、プロセッサ８０は、搬送方向Ｄ１として、第２の指標座標系Ｃ５におけるベクトルＶＴ_{１４_１５}（又は、軸線Ａ３）を取得する。

　ステップＳ２９の完了後、プロセッサ８０は、上述の実施形態と同様に、ステップＳ２９で取得した搬送方向Ｄ１のデータ（具体的には、第２の指標座標系Ｃ５におけるベクトルＶＴ_{１４_１５}又は軸線Ａ３の座標又は関数のデータ）を、制御装置２０へ供給する。制御装置２０のプロセッサ４０は、搬送方向Ｄ１のデータを受け付けると、ステップＳ３０を実行する。

　ステップＳ３０において、プロセッサ４０は、座標系設定部５６（図１７）として機能し、ステップＳ２９で求めた搬送方向Ｄ１に基づいて、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４（図２３）を設定する。具体的には、プロセッサ４０は、上述のステップＳ１７と同様に、第２の指標座標系Ｃ５とロボット座標系Ｃ１との既知の位置関係Ｒ_{１_５}を用いて、ステップＳ２９で第２の指標座標系Ｃ５の座標（又は関数）として求めた搬送方向Ｄ１（例えば、ベクトルＶＴ_{１４_１５}）を、ロボット座標系Ｃ１に変換する。

　そして、プロセッサ４０は、上述の実施形態と同様に、ロボット座標系Ｃ１に変換した搬送方向Ｄ１（ベクトルＶＴ_{１４_１５}）を、搬送装置座標系Ｃ４のｙ軸プラス方向として定めるとともに、搬送装置座標系Ｃ４のｘ軸プラス方向及びｚ軸プラス方向をそれぞれ定める。

　また、プロセッサ４０は、ロボット座標系Ｃ１に、搬送装置座標系Ｃ４の原点を定める。一例として、プロセッサ４０は、上述の座標Ｑ１４（Ｘ１４，Ｙ１４，Ｚ１４）を、ロボット座標系Ｃ１の座標Ｃ１４’（Ｘ１４’，Ｙ１４’，Ｚ１４’）に変換し、該座標Ｃ１４’を搬送装置座標系Ｃ４の原点として定める。他の例として、プロセッサ４０は、上述の座標Ｑ１５（Ｘ１５，Ｙ１５，Ｚ１５）を、ロボット座標系Ｃ１の座標Ｃ１５’（Ｘ１５’，Ｙ１５’，Ｚ１５’）に変換し、該座標Ｃ１５’を搬送装置座標系Ｃ４の原点として定めてもよい。

　さらに他の例として、プロセッサ４０は、上述のステップＳ２９で第２の指標座標系Ｃ５の座標（又は関数）として求めた軸線Ａ３をロボット座標系Ｃ１に変換し、搬送装置座標系Ｃ４の原点を、ロボット座標系Ｃ１における軸線Ａ３上の所定の位置として定めてもよい。こうして、図２３に示すように、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４が設定されることになる。

　以上のように、本実施形態においては、プロセッサ４０及び８０は、互いに協働して、位置データ取得部５２、搬送方向取得部５４、座標系設定部５６として機能し、カメラ１４が第１の指標１８及び第２の指標７４を撮像した画像データＩＤ５、ＩＤ６及びＩＤ７と、センサ１１２が検出した変位Δとに基づいて、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定している。したがって、カメラ１４、第１の指標１８、位置データ取得部５２、搬送方向取得部５４、座標系設定部５６、第２の指標７４、及びセンサ１１２は、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定する装置１２０（図１７）を構成する。

　この装置１２０においては、カメラ１４は、第１の指標１８を撮像した第１の画像データＩＤ５（ステップＳ２２）及び第２の画像データＩＤ６（ステップＳ２５）とともに、第２の指標７４を撮像した第３の画像データＩＤ３を取得する（ステップＳ２７）。また、位置データ取得部５２（プロセッサ８０）は、第３の画像データＩＤ３に写る第２の指標７４が表す第２の指標座標系Ｃ５の、カメラ１４（カメラ座標系Ｃ２）に対する３次元位置を示す第３位置データＰＤ９を取得する（ステップＳ２８）。

　また、センサ１１２は、第１の画像データＩＤ５、第２の画像データＩＤ６、及び第３の画像データＩＤ７を撮像する間のカメラ１４の変位Δ_{５_６}及びΔ_{６_７}を検出する。そして、搬送方向取得部５４は、第１位置データＰＤ７、第２位置データＰＤ８、第３位置データＰＤ９、及び変位Δ_{５_６}及びΔ_{６_７}に基づいて、搬送方向Ｄ１を求める（ステップＳ２９）。

　ここで、作業セルのスペースの制約上、図１２及び図１４に示すように、カメラ１４によって第１の指標と第２の指標７４とを同時に撮像できない場合がある。本実施形態によれば、図１９、図２１及び図２２に示すように、第１の指標と第２の指標７４とを別々に撮像したとしても、搬送方向Ｄ１を求めることができる。したがって、作業セルのスペースに余裕がない場合でも、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を効果的に設定できる。

　なお、上述した図３、図１１又は図１８に示すフローにおいては、プロセッサ４０又は８０が、搬送装置１６によって第１の指標１８を１回だけ搬送する前後にカメラ１４によって第１の指標１８を撮像し、搬送方向Ｄ１を求める場合について述べた。しかしながら、これに限らず、プロセッサ４０又は８０は、搬送装置１６によって第１の指標１８を複数回に亘って搬送し、その搬送前後にカメラ１４によって第１の指標１８を撮像して、搬送方向Ｄ１を複数回に亘って求めてもよい。

　以下、図２４を参照して、このような形態について説明する。図２４のフローは、上述のロボットシステム１０においてロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定する他の方法のフローを示す。ステップＳ３１において、プロセッサ４０は、後述するステップＳ３２で第１の指標１８を撮像する回数を示す数「ｎ」を「１」にセットする（ｎ＝１）。

　ステップＳ３２において、プロセッサ４０は、カメラ１４によって第１の指標１８を撮像する。具体的には、プロセッサ４０は、ロボット１２を動作させて、カメラ１４の視野内に第１の指標１８を収めることができる撮像位置ＰＳｎに、該カメラ１４を配置する。そして、プロセッサ４０は、カメラ１４を動作させて第１の指標１８を撮像させ、これにより、例えば図４又は図６に示すような画像データＩＤｎを取得する。仮に、このステップＳ３２の開始時点で数「ｎ」がｎ＝１にセットされている場合、プロセッサ４０は、撮像位置ＰＳ１に配置したカメラ１４によって、画像データＩＤ１を撮像する。

　ステップＳ３３において、プロセッサ４０は、上述のステップＳ２又はＳ５と同様に、位置データ取得部５２（図２）として機能して、画像データＩＤｎに写る第１の指標１８が表す第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ１４に対する３次元位置を示す位置データＰＤｎ（具体的には、カメラ座標系Ｃ２の座標Ｑｎ）を取得する。

　仮に、このステップＳ３３の開始時点で数「ｎ」がｎ＝１にセットされている場合、プロセッサ４０は、画像データＩＤ１に表される第１の指標座標系Ｃ３の、カメラ１４に対する３次元位置を示す位置データＰＤ１（具体的には、カメラ座標系Ｃ２の座標Ｑ１）を取得する。ステップＳ３４において、プロセッサ４０は、数「ｎ」を「１」だけインクリメントする（ｎ＝ｎ＋１）。

　ステップＳ３５において、プロセッサ４０は、数「ｎ」が、ｎ＞２であるか否かを判定する。プロセッサ４０は、ＹＥＳと判定した場合はステップＳ３６へ進む一方、ＮＯと判定した場合はステップＳ３８へ進む。仮に、第１回目の（つまり、ｎ＝１にセットされている状態で）ステップＳ３２を実行した後に、このステップＳ３５へ進んだ場合、この時点での数「ｎ」は、ステップＳ３４でｎ＝２にインクリメントされている。よって、この場合（つまり、第１の指標１８を１回だけ撮像した場合）、プロセッサ４０は、このステップＳ３５でＮＯと判定し、ステップＳ３８へ進むことになる。

　ステップＳ３６において、プロセッサ４０は、上述のステップＳ６と同様に、搬送方向取得部５４（図２）として機能し、直近に実行したステップＳ３３で取得した位置データＰＤｎ（具体的には、座標Ｑｎ）と、該位置データＰＤｎの取得前に実行したステップＳ３３で取得した位置データＰＤｎ－１（具体的には、座標Ｑｎ－１）とに基づいて、搬送方向Ｄ１_{_ｎ}を求める。

　ここで、図２４に示すフローでは、プロセッサ４０は、後述のステップＳ３７でＹＥＳと判定するまで、ステップＳ３２～Ｓ３８のループを繰り返し実行する。したがって、プロセッサ４０は、後述のステップＳ３８で搬送装置１６によって第１の指標１８を繰り返し搬送し、該搬送前のステップＳ３２で撮像した画像データＩＤｎ－１（第１の画像データ）から、該搬送前に実行したステップＳ３３で、位置データＰＤｎ－１（第１位置データ）を取得することになる。一方、プロセッサ４０は、該搬送後のステップＳ３２で撮像した画像データＩＤｎ（第２の画像データ）から、該搬送後に実行したステップＳ３３で、位置データＰＤｎ（第２位置データ）を取得することになる。

　プロセッサ４０は、このステップＳ３６において、上述のステップＳ６と同様の方法により、直近のステップＳ３３で取得した位置データＰＤｎ（第２位置データ）と、該位置データＰＤｎの取得前に実行したステップＳ３３で取得した位置データＰＤｎ－１（第１位置データ）とに基づいて、搬送方向Ｄ１_{_ｎ}（例えば、上述のベクトルＶＴ_{３_４}と同様のベクトルＶＴ_{_ｎ}）を求める。

　ステップＳ３７において、プロセッサ４０は、数「ｎ」がｎ＝ｎ_ＭＡＸになったか否かを判定する。この数ｎ_ＭＡＸは、ステップＳ３２で第１の指標１８を撮像する最大回数（例えば、ｎ_ＭＡＸ＝１０）を示し、オペレータによって予め定められる。プロセッサ４０は、ＹＥＳと判定した場合はステップＳ３９へ進む一方、ＮＯと判定した場合はステップＳ３８へ進む。

　ステップＳ３８において、プロセッサ４０は、上述のステップＳ３と同様に、搬送装置１６によって第１の指標１８を搬送する。なお、プロセッサ４０は、第ｎ回目のステップＳ３８においては、第１の指標１８を搬送方向Ｄ１へ搬送する一方、その後に実行する第ｎ＋１回目のステップＳ３８においては、第１の指標１８を、搬送装置１６によって、搬送方向Ｄ１とは反対の方向Ｄ２に搬送してもよい。

　このように反対の方向Ｄ２に搬送した後に実行するステップＳ３６では、プロセッサ４０は、位置データＰＤｎ－１及びＰＤｎから、該反対の方向Ｄ２のベクトルＶＴ_{_ｎ}’を演算により求めることになる。この場合、プロセッサ４０は、該ベクトルＶＴ_{_ｎ}’とは反対の方向のベクトルＶＴ_{_ｎ}を、搬送方向Ｄ１_{_ｎ}として求めてもよい。こうして、プロセッサ４０は、ステップＳ３７でＹＥＳと判定するまで、ステップＳ３２～Ｓ３８のループを繰り返し実行し、ステップＳ３６を実行する毎に、搬送方向Ｄ１_{_ｎ}を求める。

　ステップＳ３９において、プロセッサ４０は、搬送方向取得部５４として機能して、最終的な搬送方向Ｄ１_{_Ｆ}を求める。具体的には、プロセッサ４０は、ステップＳ３６を実行する毎に搬送方向Ｄ１_{_ｎ}として取得した複数のベクトルＶＴ_{_１}、ＶＴ_{_２}、・・・ＶＴ_{_ｎ}の合成ベクトルＶＴ_{_Ｆ}（又は、平均ベクトル）求め、該ベクトルＶＴ_{_Ｆ}を、最終的な搬送方向Ｄ１_{_Ｆ}として取得する。

　ステップＳ４０において、プロセッサ４０は、座標系設定部５６（図２）として機能し、上述のステップＳ６と同様に、ステップＳ３９で取得した搬送方向Ｄ１_{_Ｆ}に基づいて、ロボット座標系Ｃ１に搬送装置座標系Ｃ４を設定する。具体的には、プロセッサ４０は、ステップＳ３９で求めたベクトルＶＴ_{_Ｆ}を、搬送装置座標系Ｃ４のｙ軸プラス方向として定める。

　このように、本実施形態においては、プロセッサ４０は、搬送装置１６によって第１の指標１８を複数回に亘って搬送する毎に搬送方向Ｄ１_{_ｎ}を求め、求めた複数の搬送方向Ｄ１_{_ｎ}に基づいて、最終的な搬送方向Ｄ１_{_Ｆ}を取得している。この構成によれば、搬送装置１６の搬送方向Ｄ１を、より高精度に求めることができる。

　なお、図２４のフローの概念（つまり、搬送装置１６によって第１の指標１８を複数回に亘って搬送する毎に搬送方向Ｄ１_{_ｎ}を求め、複数の搬送方向Ｄ１_{_ｎ}に基づいて最終的な搬送方向Ｄ１_{_Ｆ}を取得すること）は、図１１又は図１８のフローに適用できることを理解されたい。例えば、図１１のフローの場合、プロセッサ４０及び８０は、互いに協働して、ステップＳ１１～Ｓ１６のループを繰り返し実行し、ステップＳ１６を実行する毎に求めた複数の搬送方向Ｄ１_{_ｎ}に基づいて、最終的な搬送方向Ｄ１_{_Ｆ}を求めてもよい。

　また、図１８のフローの場合、端末装置７２のプロセッサ８０は、ステップＳ２１の後に、ステップＳ２７及びＳ２８を実行する。その後、プロセッサ４０及び８０は、互いに協働して、ステップＳ２２～Ｓ２６、及びＳ２９のループを繰り返し実行し、ステップＳ２９を実行する毎に求めた複数の搬送方向Ｄ１_{_ｎ}に基づいて、最終的な搬送方向Ｄ１_{_Ｆ}を求めてもよい。

　なお、上述の実施形態においては、第２の指標７４が、カメラ座標系Ｃ２に第２の指標座標系Ｃ５を表す模様７４ａを含む場合について述べた。しかしながら、これに限らず、第２の指標７４は、ロボット１２の形状７４ｂから構成されてもよい。一例として、この形状７４ｂは、ロボット１２のコンポーネント（例えば、ロボットベース２２）に形成された複数の面、エッジ、凹部及び凸部から構成され得る。他の例として、形状７４ｂは、所定の位置に静止したロボット１２の全体（つまり、ロボットベース２２、旋回胴２４、下腕部２６、上腕部２８、手首部３０、及び手首フランジ３０ｂ）の形状から構成されてもよい。

　本実施形態において、上述のステップＳ１１、Ｓ１４又はＳ２７でカメラ１４が第２の指標７４としての形状７４ｂを撮像した場合、撮像された画像データＩＤに写る該形状７４ｂは、該カメラ１４のカメラ座標系Ｃ２における第２の指標座標系Ｃ５の３次元位置（つまり、座標Ｑ）を表す。

　そして、プロセッサ４０又は８０は、上述のステップＳ１２、Ｓ１５又は２８において、位置データ取得部５２として機能し、形状７４ｂから第２の指標座標系Ｃ４を読み取るための画像解析プログラムＰＧ２（画像解析アプリケーション）を実行して、形状７４ｂによって表される第２の指標座標系Ｃ４を、画像データＩＤ内で特定する。

　そして、プロセッサ４０又は８０は、位置データＰＤとして、特定した第２の指標座標系Ｃ４のカメラ座標系Ｃ２における座標Ｑを取得する。なお、第１の指標１８についても、模様１８ａに限らず、例えば、搬送面３４に形成された形状１８ｂ（面、エッジ、凹部、凸部）を含んでもよい。

　なお、上述のロボットシステム７０（図９）及び１１０（図１７）においては、端末装置７２のプロセッサ８０が、位置データ取得部５２及び搬送方向取得部５４として機能する場合について述べた。しかしながら、ロボットシステム７０又は１１０において、制御装置２０のプロセッサ４０が、位置データ取得部５２、搬送方向取得部５４、及び座標系設定部５６として機能してもよい。この場合、端末装置７２のプロセッサ８０は、カメラ１４が撮像した画像データＩＤ３、ＩＤ４、ＩＤ５、ＩＤ６、ＩＤ７を、制御装置２０に供給する。

　又は、端末装置７２を省略し、カメラ１４を、例えばデジタルカメラから構成することもできる。そして、オペレータは、カメラ１４で撮像した画像データＩＤ３、ＩＤ４、ＩＤ５、ＩＤ６、ＩＤ７を、有線又は無線で、制御装置２０のＩ／Ｏインターフェース４４に送信してもよい。

　なお、上述のステップＳ６においては、プロセッサ４０は、搬送方向Ｄ１を、第１の指標座標系Ｃ３の原点の軌跡を示す、座標Ｑ３（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）から座標Ｑ４（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）へのベクトルＶＴ_{３_４}として求める場合について述べた。しかしながら、これに限らず、プロセッサ４０は、座標Ｑ３のうち姿勢を示す座標（Ｗ３，Ｐ３，Ｑ３）と、座標Ｑ４のうち姿勢を示す座標（Ｗ４，Ｐ４，Ｒ４）との変化量に基づいて、搬送方向Ｄ１を求めることも可能である。

　同様に、プロセッサ８０は、上述のステップＳ１６、Ｓ２９又はＳ３６において、搬送方向Ｄ１を、姿勢を示す座標Ｑ９（Ｗ９，Ｐ９，Ｒ９）及び座標Ｑ１０（Ｗ１０，Ｐ１０，Ｒ１０）の変化量、姿勢を示す座標Ｑ１４（Ｗ１４，Ｐ１４，Ｒ１４）及び座標Ｑ１５（Ｗ１５，Ｐ１５，Ｒ１５）の変化量、又は、姿勢を示す座標Ｑｎ－１及び座標Ｑｎの変化量に基づいて、搬送方向Ｄ１を求めてもよい。

　なお、プロセッサ４０又は８０は、図３、図１１、図１８又は図２４に示すフローを、メモリ４２又は８２に予め記憶されたコンピュータプログラムＰＧ３に従って実行してもよい。また、プロセッサ４０又は８０が実行する位置データ取得部５２、搬送方向取得部５４、及び座標系設定部５６の機能は、コンピュータプログラムＰＧ３により実現される機能モジュールであってもよい。

　また、制御装置２０は、ロボット１２を制御する第１の制御装置２０Ａと、搬送装置１６を制御する第２の制御装置２０Ｂとを有してもよい。また、ロボット１２は、垂直多関節ロボットに限らず、水平多関節ロボット、パラレルリンクロボット等、如何なるタイプのロボットであってもよい。また、搬送装置１６は、ベルトコンベアに限らず、ワークを搬送可能な如何なる装置であってもよい。以上、実施形態を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。

　１０，７０，１１０　　ロボットシステム
　１２　　ロボット
　１４　カメラ
　１６　　搬送装置
　１８　　第１の指標
　２０　　制御装置
　４０，８０　　プロセッサ
　５２　　位置データ取得部
　５４　　搬送方向取得部
　５６　　座標系設定部
　６０，１００，１２０　　装置
　７４　　第２の指標
　１１２　　センサ

Claims (7)

1. 　ワークに対して作業を行うロボットに設定されるロボット座標系に、前記ワークを搬送する搬送装置の搬送方向を規定する搬送装置座標系を設定する装置であって、
   　第１の指標座標系を表す第１の指標であって、前記搬送装置によって搬送されるように該搬送装置に設置される、第１の指標と、
   　前記第１の指標を撮像した第１の画像データと、該第１の画像データの撮像後に前記搬送装置によって搬送された該第１の指標を撮像した第２の画像データと、を取得するカメラと、
   　前記第１の画像データに写る前記第１の指標が表す前記第１の指標座標系の前記カメラに対する３次元位置を示す第１位置データと、前記第２の画像データに写る前記第１の指標が表す前記第１の指標座標系の前記カメラに対する３次元位置を示す第２位置データと、を取得する位置データ取得部と、
   　前記第１位置データ及び前記第２位置データに基づいて、前記搬送方向を求める搬送方向取得部と、
   　前記搬送方向取得部が求めた前記搬送方向に基づいて、前記ロボット座標系に前記搬送装置座標系を設定する座標系設定部と、を備える、装置。
2. 　前記ロボット座標系の既知の位置に設置され、第２の指標座標系を表す第２の指標をさらに備え、
   　前記カメラは、前記第１の指標と前記第２の指標とを撮像した前記第１の画像データと、前記搬送された第１の指標と前記第２の指標とを撮像した前記第２の画像データと、を取得し、
   　前記位置データ取得部は、前記第１の画像データに写る前記第２の指標が表す前記第２の指標座標系の前記カメラに対する３次元位置を示す第３位置データと、前記第２の画像データに写る前記第２の指標が表す前記第２の指標座標系の前記カメラに対する３次元位置を示す第４位置データと、をさらに取得し、
   　前記搬送方向取得部は、前記第３位置データ及び前記第４位置データにさらに基づいて、前記搬送方向を求める、請求項１に記載の装置。
3. 　前記搬送方向取得部は、
   　　前記第１位置データ及び前記第３位置データに基づいて、前記第１の画像データにおける前記第１の指標座標系と前記第２の指標座標系との第１位置関係を求め、
   　　前記第２位置データ及び前記第４位置データに基づいて、前記第２の画像データにおける前記第１の指標座標系と前記第２の指標座標系との第２位置関係を求め、
   　　前記第１位置関係及び前記第２位置関係に基づいて、前記搬送方向を求める、請求項２に記載の装置。
4. 　前記ロボット座標系の既知の位置に設置され、第２の指標座標系を表す第２の指標と、
   　前記カメラの変位を検出するセンサと、を備え、
   　前記カメラは、前記第２の指標を撮像した第３の画像データをさらに取得し、
   　前記位置データ取得部は、前記第３の画像データに写る前記第２の指標が表す前記第２の指標座標系の前記カメラに対する３次元位置を示す第３位置データをさらに取得し、
   　前記センサは、前記第１の画像データ、前記第２の画像データ、及び前記第３の画像データを撮像する間の前記カメラの前記変位を検出し、
   　前記搬送方向取得部は、前記第３位置データ、及び前記センサが検出した前記変位にさらに基づいて、前記搬送方向を求める、請求項１に記載の装置。
5. 　前記第２の指標は、前記画像データを撮像した前記カメラに設定されるカメラ座標系における前記第２の指標座標系の３次元位置を表す模様又は前記ロボットの形状を含む、請求項２～４のいずれか１項に記載の装置。
6. 　前記第１の指標は、前記画像データを撮像した前記カメラに設定されるカメラ座標系における前記第１の指標座標系の３次元位置を表す模様を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の装置。
7. 　ワークに対して作業を行うロボットに設定されるロボット座標系に、前記ワークを搬送する搬送装置の搬送方向を規定する搬送装置座標系を設定する方法であって、
   　第１の指標座標系を表す第１の指標を、前記搬送装置によって搬送されるように該搬送装置に設置し、
   　カメラによって前記第１の指標を撮像することで第１の画像データを取得し、該第１の画像データの撮像後に前記搬送装置によって搬送された該第１の指標を前記カメラによって撮像することで第２の画像データを取得し、
   　前記第１の画像データに写る前記第１の指標が表す前記第１の指標座標系の前記カメラに対する３次元位置を示す第１位置データと、前記第２の画像データに写る前記第１の指標が表す前記第１の指標座標系の前記カメラに対する３次元位置を示す第２位置データと、を取得し、
   　前記第１位置データ及び前記第２位置データに基づいて、前記搬送方向を求め、
   　求めた前記搬送方向に基づいて、前記ロボット座標系に前記搬送装置座標系を設定する、方法。

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