JP2010149267A - ロボットのキャリブレーション方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ロボットとワーク間の相対位置姿勢のキャリブレーション方法において、目視で位置合わせを行う手間や、ロボットのツール先端をワークにタッチする際の位置を予め設定しておくこと無く、キャリブレーションする手段を提供する。
【解決手段】ロボット1を力制御状態にして位置合わせを簡易化し、ロボット1のタッチした実際の位置から理想のタッチ位置を求める処理を繰り返すことで、実際のワーク座標系の位置姿勢を求めることによりロボット1とワーク6間のキャリブレーションを行う。
【選択図】図1
【解決手段】ロボット1を力制御状態にして位置合わせを簡易化し、ロボット1のタッチした実際の位置から理想のタッチ位置を求める処理を繰り返すことで、実際のワーク座標系の位置姿勢を求めることによりロボット1とワーク6間のキャリブレーションを行う。
【選択図】図1
Description
本発明は、ロボットとワークとの間の位置姿勢関係をキャリブレーションするロボットのキャリブレーション方法および装置に関する。
産業用ロボットを使ってワークの組立・溶接ラインを構成するためには、事前にラインのレイアウトを検討する必要がある。この検討のために、オフラインティーチングシステムが利用されている。このオフラインティーチングシステムを使って作成したロボットの動作プログラムを実際のロボットに適用するためには、ロボットの幾何パラメータ誤差やワークの配置誤差を補正するため、ロボットとワークとの間の位置姿勢関係をキャリブレーションする必要がある。
このキャリブレーションをするためには、次の2つの方法が知られている。第1に、ツール先端をワークの角に目視で合わせて位置検出を行い、検出したワーク位置情報からワーク座標系を作成する方法である(特許文献1)。第2に、図7に示すようなオフラインティーチングシステムを用いて、予め設定した同一平面状に無い4点をタッチすることで、ワーク座標とロボット座標の位置関係を算出し、作成した動作プログラムに対して修正する方法である(特許文献2)。
特開平6−274213号(第5−7頁、図1)
特開平3−251378号(第3−10頁、図4)
しかし、第1の方法では、目視で位置合わせを行う手間や、作業者や試行数によるキャリブレーション結果のばらつきが発生する。また、第2の方法では、前記問題は解決されているが、タッチする4点を予め指定しておく必要がる。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ツール先端をワークにタッチさせ、簡便にワーク座標とロボット座標の位置姿勢関係を算出することができる方法を提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項1に記載の発明は、ロボットと、互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間と、の相対位置姿勢を求めるロボットのキャリブレーション方法において、前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、前記第1および第2の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項2に記載の発明は、ロボットと、互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間と、の相対位置姿勢を求めるロボットのキャリブレーション方法において、前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、前記第1の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項3に記載の発明は、前記第1乃至第4の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とするものである。
また、請求項4に記載の発明は、前記ロボットを力制御状態にして、前記プローブを前記ワークへタッチさせることを特徴とするものである。
また、請求項5に記載の発明は、ロボットと、互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間と、の相対位置姿勢を求めるロボットのキャリブレーション方法において、ロボット座標系に対する理想ワーク座標への同次変換行列RTW’を定め、前記第1の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第5の点の位置を計測し、前記計測した第5の点の位置から、該第5の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、前記第2の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第6の点の位置を計測し、前記計測した第6の点の位置から、該第6の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、前記第3の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第7の点の位置を計測し、前記計測した第7の点の位置から、該第7の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式を解くことにより、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項6に記載の発明は、前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とするものである。
また、請求項7に記載の発明は、前記ロボットを力制御状態にして、前記プローブを前記ワークへタッチさせることを特徴とするものである。
また、請求項8に記載の発明は、ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式は、次式
(ただし、RPC:ロボット座標系におけるタッチ位置、W’TW:ワーク座標系から理想ワーク座標系への同次変換行列、W’PC:理想ワーク座標系上におけるタッチ位置)であることを特徴とするものである。
また、請求項9に記載の発明は、前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、オフライン教示ソフト上で設定されることを特徴とするものである。
また、請求項10に記載の発明は、ロボットの手先に設けられた力センサと、前記力センサに設けられたプローブと、前記力センサが出力する信号が入力され、前記ロボットを制御するための制御装置と、を備え、前記ロボットと互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間との相対位置姿勢を求めるためのロボットのキャリブレーション装置において、前記制御装置は、前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、前記第1および第2の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項11に記載の発明は、ロボットの手先に設けられた力センサと、前記力センサに設けられたプローブと、前記力センサが出力する信号が入力され、前記ロボットを制御するための制御装置と、を備え、前記ロボットと互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間との相対位置姿勢を求めるためのロボットのキャリブレーション装置において、前記制御装置は、前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、前記第1の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項12に記載の発明は、前記第1乃至第4の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とするものである。
また、請求項13に記載の発明は、前記プローブを前記ワークへタッチさせるとき、前記制御装置は、ロボットを力制御状態にすることを特徴とするものである。
また、請求項14に記載の発明は、ロボットの手先に設けられた力センサと、前記力センサに設けられたプローブと、前記力センサが出力する信号が入力され、前記ロボットを制御するための制御装置と、を備え、前記ロボットと互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間との相対位置姿勢を求めるためのロボットのキャリブレーション装置において、前記制御装置は、ロボット座標系に対する理想ワーク座標への同次変換行列RTW’を定め、前記第1の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第5の点の位置を計測し、前記計測した第5の点の位置から、該第5の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、前記第2の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第6の点の位置を計測し、前記計測した第6の点の位置から、該第6の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、前記第3の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第7の点の位置を計測し、前記計測した第7の点の位置から、該第7の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式を解くことにより、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項15に記載の発明は、前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とするものである。
また、請求項16に記載の発明は、前記プローブを前記ワークへタッチさせるとき、前記制御装置は、ロボットを力制御状態にすることを特徴とするものである。
また、請求項17に記載の発明は、ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式は、次式
(ただし、RPC:ロボット座標系におけるタッチ位置、W’TW:ワーク座標系から理想ワーク座標系への同次変換行列、W’PC:理想ワーク座標系上におけるタッチ位置)であることを特徴とするものである。
また、請求項18に記載の発明は、前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、オフライン教示ソフト上で設定されることを特徴とするものである。
請求項1に記載の発明は、ロボットと、互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間と、の相対位置姿勢を求めるロボットのキャリブレーション方法において、前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、前記第1および第2の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項2に記載の発明は、ロボットと、互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間と、の相対位置姿勢を求めるロボットのキャリブレーション方法において、前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、前記第1の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項3に記載の発明は、前記第1乃至第4の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とするものである。
また、請求項4に記載の発明は、前記ロボットを力制御状態にして、前記プローブを前記ワークへタッチさせることを特徴とするものである。
また、請求項5に記載の発明は、ロボットと、互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間と、の相対位置姿勢を求めるロボットのキャリブレーション方法において、ロボット座標系に対する理想ワーク座標への同次変換行列RTW’を定め、前記第1の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第5の点の位置を計測し、前記計測した第5の点の位置から、該第5の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、前記第2の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第6の点の位置を計測し、前記計測した第6の点の位置から、該第6の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、前記第3の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第7の点の位置を計測し、前記計測した第7の点の位置から、該第7の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式を解くことにより、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項6に記載の発明は、前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とするものである。
また、請求項7に記載の発明は、前記ロボットを力制御状態にして、前記プローブを前記ワークへタッチさせることを特徴とするものである。
また、請求項8に記載の発明は、ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式は、次式
(ただし、RPC:ロボット座標系におけるタッチ位置、W’TW:ワーク座標系から理想ワーク座標系への同次変換行列、W’PC:理想ワーク座標系上におけるタッチ位置)であることを特徴とするものである。
また、請求項9に記載の発明は、前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、オフライン教示ソフト上で設定されることを特徴とするものである。
また、請求項10に記載の発明は、ロボットの手先に設けられた力センサと、前記力センサに設けられたプローブと、前記力センサが出力する信号が入力され、前記ロボットを制御するための制御装置と、を備え、前記ロボットと互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間との相対位置姿勢を求めるためのロボットのキャリブレーション装置において、前記制御装置は、前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、前記第1および第2の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項11に記載の発明は、ロボットの手先に設けられた力センサと、前記力センサに設けられたプローブと、前記力センサが出力する信号が入力され、前記ロボットを制御するための制御装置と、を備え、前記ロボットと互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間との相対位置姿勢を求めるためのロボットのキャリブレーション装置において、前記制御装置は、前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、前記第1の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項12に記載の発明は、前記第1乃至第4の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とするものである。
また、請求項13に記載の発明は、前記プローブを前記ワークへタッチさせるとき、前記制御装置は、ロボットを力制御状態にすることを特徴とするものである。
また、請求項14に記載の発明は、ロボットの手先に設けられた力センサと、前記力センサに設けられたプローブと、前記力センサが出力する信号が入力され、前記ロボットを制御するための制御装置と、を備え、前記ロボットと互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間との相対位置姿勢を求めるためのロボットのキャリブレーション装置において、前記制御装置は、ロボット座標系に対する理想ワーク座標への同次変換行列RTW’を定め、前記第1の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第5の点の位置を計測し、前記計測した第5の点の位置から、該第5の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、前記第2の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第6の点の位置を計測し、前記計測した第6の点の位置から、該第6の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、前記第3の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第7の点の位置を計測し、前記計測した第7の点の位置から、該第7の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式を解くことにより、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするものである。
また、請求項15に記載の発明は、前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とするものである。
また、請求項16に記載の発明は、前記プローブを前記ワークへタッチさせるとき、前記制御装置は、ロボットを力制御状態にすることを特徴とするものである。
また、請求項17に記載の発明は、ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式は、次式
(ただし、RPC:ロボット座標系におけるタッチ位置、W’TW:ワーク座標系から理想ワーク座標系への同次変換行列、W’PC:理想ワーク座標系上におけるタッチ位置)であることを特徴とするものである。
また、請求項18に記載の発明は、前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、オフライン教示ソフト上で設定されることを特徴とするものである。
請求項1、2、3、10、11、12に記載の発明によると、ワークを構成する2平面につき、それぞれ2点にプローブでタッチさせ、簡便にロボット座標系に対するワーク座標系の位置姿勢を計算することができる。
また、請求項4、7、13、16に記載の発明によると、プローブをワークへタッチさせる際、ロボットを力制御状態にしてタッチさせることで、位置合わせを簡易化することができる。また、作業者や試行回数によるキャリブレーション結果のばらつきを抑えることができる。
また、請求項5、6、8、14、15、17に記載の発明によると、合計3点にプローブでタッチさせ、簡便にロボット座標系に対するワーク座標系の位置姿勢を計算することができる。
また、請求項9、18に記載の発明によると、ロボット座標系に対するワーク座標系の位置姿勢を求める処理において、理想ワーク座標系上のタッチ位置をオフライン教示ソフト上で設定し、ワークタッチ操作からワーク据付位置姿勢の誤差の計算までを自動化することができる。
また、請求項4、7、13、16に記載の発明によると、プローブをワークへタッチさせる際、ロボットを力制御状態にしてタッチさせることで、位置合わせを簡易化することができる。また、作業者や試行回数によるキャリブレーション結果のばらつきを抑えることができる。
また、請求項5、6、8、14、15、17に記載の発明によると、合計3点にプローブでタッチさせ、簡便にロボット座標系に対するワーク座標系の位置姿勢を計算することができる。
また、請求項9、18に記載の発明によると、ロボット座標系に対するワーク座標系の位置姿勢を求める処理において、理想ワーク座標系上のタッチ位置をオフライン教示ソフト上で設定し、ワークタッチ操作からワーク据付位置姿勢の誤差の計算までを自動化することができる。
まず、以下の説明で使用する座標系等について図3を参照して説明する。
「ロボット座標系」とは、ロボット本体に固定された直交座標系であり、ロボットを動作させる際の基準として使う座標系である。このロボット座標系は、図においてΣRで表している。ロボット座標系は、通常ロボットの前後方向にX軸、左右方向にY軸、上下方向にZ軸をとる。また、P1 R [x1 y1]は、点P1のロボット座標系のx、y座標値を意味し、同様にP2 R[x2 y2] は点P2のロボット座標系のx、y座標値を意味する。なお、括弧の左肩の”R”は、ロボット座標系を示している。
「ワーク座標系」とは、対象ワークの特定部に固定した直交座標系である。このワーク座標系は、図においてΣwで表している。ワーク座標系の軸方向は任意に決定できるが、図3においては直方体ワークの頂点を原点にとり、直方体ワークの辺に沿ってXYZ軸を取っている。また、「ロボット座標系」から「ワーク座標系」への同次変換行列は、RTwで表している。
「ロボット座標系」とは、ロボット本体に固定された直交座標系であり、ロボットを動作させる際の基準として使う座標系である。このロボット座標系は、図においてΣRで表している。ロボット座標系は、通常ロボットの前後方向にX軸、左右方向にY軸、上下方向にZ軸をとる。また、P1 R [x1 y1]は、点P1のロボット座標系のx、y座標値を意味し、同様にP2 R[x2 y2] は点P2のロボット座標系のx、y座標値を意味する。なお、括弧の左肩の”R”は、ロボット座標系を示している。
「ワーク座標系」とは、対象ワークの特定部に固定した直交座標系である。このワーク座標系は、図においてΣwで表している。ワーク座標系の軸方向は任意に決定できるが、図3においては直方体ワークの頂点を原点にとり、直方体ワークの辺に沿ってXYZ軸を取っている。また、「ロボット座標系」から「ワーク座標系」への同次変換行列は、RTwで表している。
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
キャリブレーションするためには、ロボット座標系に対するワーク座標系の位置姿勢を求めること、すなわち、ロボット座標系からみたワーク座標系の位置姿勢を表す同次変換行列RTWを求めることが必要である。この同次変換行列RTWを求める際、ワークが3次元物体である場合には、ロボット座標系に対するワーク座標系の位置3変数(XYZの各位置)および姿勢3変数(XYZの各軸周りの回転)を考慮する必要がある。
しかし、説明の簡略化のため、まずは位置2変数(XYの各位置)および姿勢1変数(Z軸周りの姿勢)のみを考慮した同次変換行列RTWの導出ついて説明する。
キャリブレーションするためには、ロボット座標系に対するワーク座標系の位置姿勢を求めること、すなわち、ロボット座標系からみたワーク座標系の位置姿勢を表す同次変換行列RTWを求めることが必要である。この同次変換行列RTWを求める際、ワークが3次元物体である場合には、ロボット座標系に対するワーク座標系の位置3変数(XYZの各位置)および姿勢3変数(XYZの各軸周りの回転)を考慮する必要がある。
しかし、説明の簡略化のため、まずは位置2変数(XYの各位置)および姿勢1変数(Z軸周りの姿勢)のみを考慮した同次変換行列RTWの導出ついて説明する。
図1は、本発明の方法を実施するキャリブレーション装置の構成図である。本発明の装置は、パーソナルコンピュータ1、多関節ロボット2、制御装置3、プローブ4、力センサ5を備えている。
パーソナルコンピュータ1は、オフライン教示ソフトを動作させるための計算機である。
多関節ロボット2は、6軸又は7軸の関節を有する一般的な産業用ロボットである。この多関節ロボット2は、所定の場所に載置された直方体のワーク6に対して、所定の組立作業や、溶接作業等をする。なお、ワーク6は互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するものであれば良く、必ずしも直方体でなくとも良いが、以下の説明においては、このようなワークも便宜上、直方体のワークとして扱う。
制御装置3は、ロボット2を制御して、本発明のキャリブレーションを行うための制御装置である。このロボット制御装置3には、多関節ロボットと2パーソナルコンピュータ1および力センサ5が接続されている。制御装置は、ロボット2を力制御することができる。また、後述する各ステップの計算等を行う。
プローブ4は、ワークとの接触を検出するためのものであり、球状の部材である。このプローブ4は、力センサ5に設けられている。
力センサ5は、プローブ4がワーク6にタッチすることにより発生する力を計測するためのセンサである。この力センサ5は、6軸方向(並進3軸、回転3軸)の力の検出が可能である。この力センサ5は、多関節ロボット2の手先に設けられている。力センサ5によって計測された力信号は、制御装置3に入力される。
パーソナルコンピュータ1は、オフライン教示ソフトを動作させるための計算機である。
多関節ロボット2は、6軸又は7軸の関節を有する一般的な産業用ロボットである。この多関節ロボット2は、所定の場所に載置された直方体のワーク6に対して、所定の組立作業や、溶接作業等をする。なお、ワーク6は互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するものであれば良く、必ずしも直方体でなくとも良いが、以下の説明においては、このようなワークも便宜上、直方体のワークとして扱う。
制御装置3は、ロボット2を制御して、本発明のキャリブレーションを行うための制御装置である。このロボット制御装置3には、多関節ロボットと2パーソナルコンピュータ1および力センサ5が接続されている。制御装置は、ロボット2を力制御することができる。また、後述する各ステップの計算等を行う。
プローブ4は、ワークとの接触を検出するためのものであり、球状の部材である。このプローブ4は、力センサ5に設けられている。
力センサ5は、プローブ4がワーク6にタッチすることにより発生する力を計測するためのセンサである。この力センサ5は、6軸方向(並進3軸、回転3軸)の力の検出が可能である。この力センサ5は、多関節ロボット2の手先に設けられている。力センサ5によって計測された力信号は、制御装置3に入力される。
図2は、キャリブレーションの処理手順を示すフローチャートである。また、図3(B)は、ワーク6とロボット手先部分の拡大図である。以下、これらの図を用いて本発明のキャリブレーション方法を説明する。
(ステップ1)
ロボットの制御を力制御状態にする。オペレータがマニュアルでロボットを動作させ、プローブ4を、ワーク6を構成するYZ平面上の任意の点へアプローチさせる(図3(B))。このとき、プローブ4のプローブ姿勢に制約は無いが、アプローチ方向はロボット座標系の座標軸に沿う必要がある。アプローチ方向に応じて(式1)のように場合分けする処理を施すためである。プローブ姿勢に制約がない理由は、プローブ先端が一定半径の球形だからである。
ロボットの制御を力制御状態にする。オペレータがマニュアルでロボットを動作させ、プローブ4を、ワーク6を構成するYZ平面上の任意の点へアプローチさせる(図3(B))。このとき、プローブ4のプローブ姿勢に制約は無いが、アプローチ方向はロボット座標系の座標軸に沿う必要がある。アプローチ方向に応じて(式1)のように場合分けする処理を施すためである。プローブ姿勢に制約がない理由は、プローブ先端が一定半径の球形だからである。
(ステップ2)
力制御の状態で、制御装置3が、プローブ4がワーク6にタッチしたことを検出する。このタッチは、力センサ5が、所定のしきい値を超えたことで検出される。制御装置3は、タッチした時のロボットの手先位置とプローブの球の半径rに基づいて、ロボット座標系上のタッチ位置P1 R [x1 y1]を求める。ここで、タッチ位置とはプローブの球の中心位置PTCP R [xtcp ytcp]にプローブ半径rを加算した位置であり、(式1)に示すようにプローブ4のアプローチ方向(4方向)に応じて求める。なお、タッチ位置を求めるために、ロボット座標系におけるプローブ位置PTCP R [xtcp ytcp] は予め正確にキャリブレーションされている必要がある。
次に、YZ平面上において、P1とは異なるタッチ位置P2を同様の手法で求める。
力制御の状態で、制御装置3が、プローブ4がワーク6にタッチしたことを検出する。このタッチは、力センサ5が、所定のしきい値を超えたことで検出される。制御装置3は、タッチした時のロボットの手先位置とプローブの球の半径rに基づいて、ロボット座標系上のタッチ位置P1 R [x1 y1]を求める。ここで、タッチ位置とはプローブの球の中心位置PTCP R [xtcp ytcp]にプローブ半径rを加算した位置であり、(式1)に示すようにプローブ4のアプローチ方向(4方向)に応じて求める。なお、タッチ位置を求めるために、ロボット座標系におけるプローブ位置PTCP R [xtcp ytcp] は予め正確にキャリブレーションされている必要がある。
次に、YZ平面上において、P1とは異なるタッチ位置P2を同様の手法で求める。
(ステップ3)
(式2)を用いて2点P1 R [x1 y1]、P2 R[x2 y2]を通る直線1の式(y=a1x+b1)を計算する。
(式2)を用いて2点P1 R [x1 y1]、P2 R[x2 y2]を通る直線1の式(y=a1x+b1)を計算する。
(ステップ4)
また、YZ平面と直交するXZ平面において、同様に異なる2点P3、P4の位置検出を行う。このP3、P4を通る直線2の式(y=a2x+b2)を計算する。
なお、直線1、2の計算に当たり、最小二乗法などを用いて、P1、P2までの距離が最小となるようなYZ平面上の直線を直線1、そして、P3、P4までの距離が最小となるようなXZ平面上の直線を直線2としても良い。
また、YZ平面と直交するXZ平面において、同様に異なる2点P3、P4の位置検出を行う。このP3、P4を通る直線2の式(y=a2x+b2)を計算する。
なお、直線1、2の計算に当たり、最小二乗法などを用いて、P1、P2までの距離が最小となるようなYZ平面上の直線を直線1、そして、P3、P4までの距離が最小となるようなXZ平面上の直線を直線2としても良い。
(ステップ5)
(式3)により、求めるワーク座標系の位置を算出する。すなわち、直線1、2の交点Pm R[x0 y0]を求める。
(式3)により、求めるワーク座標系の位置を算出する。すなわち、直線1、2の交点Pm R[x0 y0]を求める。
(ステップ6)
次に、直線1、2の傾きを用いて、ワーク座標系の姿勢を算出する。「直線の傾き」とは、xとy座標値の変動量の比である。直線1の場合、x方向に位置が1変動した場合にyの位置はa1変化する。故に、傾きa1を用いて直線1の方向余弦ベクトルを作ると[1 a1]となる。これを正規化して、求める同次変換行列RTWの第1列に格納する。同様に、傾きa2を用いて直線2の方向余弦ベクトル[1 a2]を作成し、同次変換行列の第2列に格納する。
本発明では、両直線は、XY平面においては原則として直交している。しかし、ワークの加工精度(厳密に直方体になるのは考えにくい)、およびインピーダンス制御の接触安定性(タッチ状態の検出にはばらつきがあり、結果的に検出した位置は繰返し誤差が生じる)の2つの要因により直交しない場合がある。このような場合は、 (式4)を用いて直線1の傾きa1から直線2の傾きa2を決定し、直線2の方向余弦ベクトル[1 a2]を作成する。このようにRTWに格納された部分は、ワーク座標系の姿勢を表している。
次に、直線1、2の傾きを用いて、ワーク座標系の姿勢を算出する。「直線の傾き」とは、xとy座標値の変動量の比である。直線1の場合、x方向に位置が1変動した場合にyの位置はa1変化する。故に、傾きa1を用いて直線1の方向余弦ベクトルを作ると[1 a1]となる。これを正規化して、求める同次変換行列RTWの第1列に格納する。同様に、傾きa2を用いて直線2の方向余弦ベクトル[1 a2]を作成し、同次変換行列の第2列に格納する。
本発明では、両直線は、XY平面においては原則として直交している。しかし、ワークの加工精度(厳密に直方体になるのは考えにくい)、およびインピーダンス制御の接触安定性(タッチ状態の検出にはばらつきがあり、結果的に検出した位置は繰返し誤差が生じる)の2つの要因により直交しない場合がある。このような場合は、 (式4)を用いて直線1の傾きa1から直線2の傾きa2を決定し、直線2の方向余弦ベクトル[1 a2]を作成する。このようにRTWに格納された部分は、ワーク座標系の姿勢を表している。
次に、算出したワーク座標系の位置及び姿勢から(式5)により、ロボット座標系からみたワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列RTWを計算する。
このように、作業ワークへのタッチを繰り返すことで、予めタッチする位置を指定することなくロボット座標系に対するワーク座標系の位置姿勢を計算することができる。また、目視でワーク角とツール先端を微調整し位置合わせをすることなく、簡易に位置合わせが可能となる。
実施例1においては、タッチ位置がP1〜P4の4点必要であった。本実施例は、後述する「理想ワーク座標系」を予め定義しておくことにより、タッチ位置を4点から3点に削減するものである。ここで、「理想ワーク座標系」とはワークの据付誤差が無いときのワーク座標系を指す。
図4は第2実施例における、キャリブレーションの処理手順を示すフローチャートである。また、図5は、本実施例の説明図である。図5において、ロボット座標系はΣR、ワーク座標系はΣw、理想ワーク座標系はΣw’として記載している。また、以降で、「 ’ 」を付与する値は、理想ワーク座標系上での座標値である。
以下、これらの図を用いて本発明の方法を順を追って説明する。
図4は第2実施例における、キャリブレーションの処理手順を示すフローチャートである。また、図5は、本実施例の説明図である。図5において、ロボット座標系はΣR、ワーク座標系はΣw、理想ワーク座標系はΣw’として記載している。また、以降で、「 ’ 」を付与する値は、理想ワーク座標系上での座標値である。
以下、これらの図を用いて本発明の方法を順を追って説明する。
(ステップ1)
ロボット座標系に対する理想ワーク座標系の位置姿勢を定めておく。具体的には、ロボット座標系から、理想ワーク座標系への同次変換行列を定める。
ロボット座標系に対する理想ワーク座標系の位置姿勢を定めておく。具体的には、ロボット座標系から、理想ワーク座標系への同次変換行列を定める。
(ステップ2)
ロボットを力制御状態にして、ロボットの手先のプローブを、ワークを構成する第1の平面上の任意の点へアプローチさせる(図5)。ステップ3でプローブ半径を加算する方向を知っておく必要があるので、プローブのアプローチ方向はロボット座標系の座標軸に沿う必要がある。しかし、実施例1で説明したようにプローブの半径は一定なので、プローブ姿勢に制約は無い。
ロボットを力制御状態にして、ロボットの手先のプローブを、ワークを構成する第1の平面上の任意の点へアプローチさせる(図5)。ステップ3でプローブ半径を加算する方向を知っておく必要があるので、プローブのアプローチ方向はロボット座標系の座標軸に沿う必要がある。しかし、実施例1で説明したようにプローブの半径は一定なので、プローブ姿勢に制約は無い。
(ステップ3)
力制御によりワークへのタッチを検出し、タッチした時のロボットの手先位置とプローブの寸法から、実際のロボット座標系上の実際のタッチ位置 RPC=R[x3 y3]を計測する。具体的な計算方法は、実施例1のステップ2と同様であるので、その説明は省略する。
力制御によりワークへのタッチを検出し、タッチした時のロボットの手先位置とプローブの寸法から、実際のロボット座標系上の実際のタッチ位置 RPC=R[x3 y3]を計測する。具体的な計算方法は、実施例1のステップ2と同様であるので、その説明は省略する。
(ステップ4)
計測した実際のタッチ位置 RPC=R[x3 y3]から(式6)のようにして理想ワーク座標系上のタッチ位置 W’PC=W’[x3’ y3’]を計算する。
計測した実際のタッチ位置 RPC=R[x3 y3]から(式6)のようにして理想ワーク座標系上のタッチ位置 W’PC=W’[x3’ y3’]を計算する。
ここで、RTW’は、ステップ1で予め定めたロボット座標系から、理想ワーク座標系への同次変換行列を用いる。
(ステップ5)
実際のタッチ位置 RPC=R[x3 y3]、理想のタッチ位置 W’PC=W’[x3’ y3’]、およびロボット座標系から理想ワーク座標系へのx、y方向移動量とz軸周りの回転量を表す3変数[pxW’ pyW’ θW’]を用いて、(式7)に示すワーク据付位置姿勢の誤差 [ΔxW ΔyW ΔθW](理想ワーク座標系とワーク座標系の誤差)の方程式を導く。
(ステップ5)
実際のタッチ位置 RPC=R[x3 y3]、理想のタッチ位置 W’PC=W’[x3’ y3’]、およびロボット座標系から理想ワーク座標系へのx、y方向移動量とz軸周りの回転量を表す3変数[pxW’ pyW’ θW’]を用いて、(式7)に示すワーク据付位置姿勢の誤差 [ΔxW ΔyW ΔθW](理想ワーク座標系とワーク座標系の誤差)の方程式を導く。
ここで、W’TWは、ワーク座標系から、理想ワーク座標系への同次変換行列であり、ワーク据付位置姿勢の誤差を表している。W’TWは、一次近似により、sin(Δθw)=Δθw、cos(Δθw)=1とする。また、ワーク据付誤差が微小であるとして、理想ワーク座標系上から見たタッチ位置 W’PCと、実際のワークから見たワーク位置 WPCは等しいとしている。CW’、SW’は、それぞれcos(θW’)、sin(θW’)を表している。
(ステップ6)
この(式7)で示される関係を少なくとも3点得る(3点タッチする)ことにより3つの連立方程式を導き、これらを解くことでワーク据付位置姿勢の誤差 [ΔxW ΔyW ΔθW]を計算することが出来る。この際、キャリブレーション精度を得るために各点のタッチ面を変える必要がある。つまり、第1の平面に加え、第2と第3の平面でそれぞれタッチさせる(タッチする順番に制約は無い)。このワーク据付位置姿勢の誤差 [ΔxW ΔyW ΔθW]と計測した位置姿勢の3変数[pxW’ pyW’ θW’]を(式8)へ代入することにより、ロボット座標系に対するワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列RTWを求めることが出来る。
(ステップ6)
この(式7)で示される関係を少なくとも3点得る(3点タッチする)ことにより3つの連立方程式を導き、これらを解くことでワーク据付位置姿勢の誤差 [ΔxW ΔyW ΔθW]を計算することが出来る。この際、キャリブレーション精度を得るために各点のタッチ面を変える必要がある。つまり、第1の平面に加え、第2と第3の平面でそれぞれタッチさせる(タッチする順番に制約は無い)。このワーク据付位置姿勢の誤差 [ΔxW ΔyW ΔθW]と計測した位置姿勢の3変数[pxW’ pyW’ θW’]を(式8)へ代入することにより、ロボット座標系に対するワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列RTWを求めることが出来る。
ここで、RTW’はロボット座標系から、理想ワーク座標系への同次変換行列であり、ステップ1で得られた値を用いる。
このように、実際にプローブがタッチした位置に基づいてワークの据付誤差が無い理想とするタッチ位置を計算することにより、予めタッチする位置を指定することなくロボットとワーク間のキャリブレーションを行うことができる。また、キャリブレーションに必要なタッチ位置の数は、実施例1の4点に対して3点に削減できる。
このように、実際にプローブがタッチした位置に基づいてワークの据付誤差が無い理想とするタッチ位置を計算することにより、予めタッチする位置を指定することなくロボットとワーク間のキャリブレーションを行うことができる。また、キャリブレーションに必要なタッチ位置の数は、実施例1の4点に対して3点に削減できる。
次に、オフライン教示ソフトを使用して上述のキャリブレーションを行う方法について説明する。
図6は本方法の処理手順を示すフローチャートである。この図を用いて本発明の方法を順を追って説明する。
(ステップ1)
オフライン教示ソフト上でロボット座標系に対する理想のワーク座標の位置姿勢および理想ワーク座標系上のタッチ位置を与えておく。
(ステップ2)
ロボット制御装置3が、実施例2のステップ2と同様にして、オフライン教示ソフト上で与えられたタッチ位置へプローブ4をアプローチさせる。
(ステップ3)
ロボット制御装置3が、実施例1のステップ2あるいは、実施例2のステップ3と同様にして、ロボット座標系上の実際のタッチ位置を検出する。
(ステップ4)
ロボット制御装置3が、実施例2のステップ5と同様にして、理想ワーク座標系上タッチ位置と実際のタッチ位置の誤差の範囲から理想のワーク位置姿勢と実際のワーク位置姿勢の誤差(ワーク据付位置姿勢の誤差)を計算する。
このように、オフライン教示ソフトにより理想とするタッチ位置を設定することで、実施例1、2において手動で行っていたタッチングを自動化することができる。その結果、タッチングから実際のワーク座標系の位置姿勢の計算までの処理を簡便に行うことが出来る。
図6は本方法の処理手順を示すフローチャートである。この図を用いて本発明の方法を順を追って説明する。
(ステップ1)
オフライン教示ソフト上でロボット座標系に対する理想のワーク座標の位置姿勢および理想ワーク座標系上のタッチ位置を与えておく。
(ステップ2)
ロボット制御装置3が、実施例2のステップ2と同様にして、オフライン教示ソフト上で与えられたタッチ位置へプローブ4をアプローチさせる。
(ステップ3)
ロボット制御装置3が、実施例1のステップ2あるいは、実施例2のステップ3と同様にして、ロボット座標系上の実際のタッチ位置を検出する。
(ステップ4)
ロボット制御装置3が、実施例2のステップ5と同様にして、理想ワーク座標系上タッチ位置と実際のタッチ位置の誤差の範囲から理想のワーク位置姿勢と実際のワーク位置姿勢の誤差(ワーク据付位置姿勢の誤差)を計算する。
このように、オフライン教示ソフトにより理想とするタッチ位置を設定することで、実施例1、2において手動で行っていたタッチングを自動化することができる。その結果、タッチングから実際のワーク座標系の位置姿勢の計算までの処理を簡便に行うことが出来る。
なお、ワークをプローブ4でタッチしているが、ワークの平面上の点の位置が計測できれば、任意の方法でよい。例えば、反射型の位置センサで当該点の位置を計測しても良い。
また、ロボット軸数は、任意のものでよい。
また、ロボット軸数は、任意のものでよい。
1 パーソナルコンピュータ
2 多関節ロボット
3 制御装置
4 プローブ
5 力センサ
6 ワーク
2 多関節ロボット
3 制御装置
4 プローブ
5 力センサ
6 ワーク
Claims (18)
- ロボットと、互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間と、の相対位置姿勢を求めるロボットのキャリブレーション方法において、
前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、
前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、
前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、
前記第1および第2の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、
前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするロボットのキャリブレーション方法。 - ロボットと、互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間と、の相対位置姿勢を求めるロボットのキャリブレーション方法において、
前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、
前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、
前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、
前記第1の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、
前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするロボットのキャリブレーション方法。 - 前記第1乃至第4の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とする請求項1または2に記載のロボットのキャリブレーション方法。
- 前記ロボットを力制御状態にして、前記プローブを前記ワークへタッチさせることを特徴とする請求項3記載のロボットのキャリブレーション方法。
- ロボットと、互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間と、の相対位置姿勢を求めるロボットのキャリブレーション方法において、
ロボット座標系に対する理想ワーク座標への同次変換行列RTW’を定め、
前記第1の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第5の点の位置を計測し、前記計測した第5の点の位置から、該第5の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、
前記第2の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第6の点の位置を計測し、前記計測した第6の点の位置から、該第6の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、
前記第3の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第7の点の位置を計測し、前記計測した第7の点の位置から、該第7の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、
ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式を解くことにより、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするロボットのキャリブレーション方法。 - 前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とする請求項5記載のロボットのキャリブレーション方法。
- 前記ロボットを力制御状態にして、前記プローブを前記ワークへタッチさせることを特徴とする請求項6記載のロボットのキャリブレーション方法。
- 前記ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式は、次式
(ただし、RPC:ロボット座標系におけるタッチ位置、W’TW:ワーク座標系から理想ワーク座標系への同次変換行列、W’PC:理想ワーク座標系上におけるタッチ位置)
であることを特徴とする請求項7記載のロボットのキャリブレーション方法。 - 前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、オフライン教示ソフト上で設定されることを特徴とする請求項8記載のロボットのキャリブレーション方法。
- ロボットの手先に設けられた力センサと、前記力センサに設けられたプローブと、前記力センサが出力する信号が入力され、前記ロボットを制御するための制御装置と、を備え、前記ロボットと互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間との相対位置姿勢を求めるためのロボットのキャリブレーション装置において、
前記制御装置は、
前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、
前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、
前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、
前記第1および第2の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、
前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするロボットのキャリブレーション装置。 - ロボットの手先に設けられた力センサと、前記力センサに設けられたプローブと、前記力センサが出力する信号が入力され、前記ロボットを制御するための制御装置と、を備え、前記ロボットと互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間との相対位置姿勢を求めるためのロボットのキャリブレーション装置において、
前記制御装置は、
前記第1の平面上に存在する第1および第2の点の位置から、該点を通る第1の直線を求め、
前記第2の平面上に存在する第3および第4の点の位置とから、該点を通る第2の直線を求め、
前記第1および第2の直線の第3の平面における交点から、ワーク座標系の位置を算出し、
前記第1の直線の第3の平面における傾きから、前記ワーク座標系の姿勢を算出し、
前記算出したワーク座標系の位置および姿勢から、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするロボットのキャリブレーション装置。 - 前記第1乃至第4の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とする請求項10または11に記載のロボットのキャリブレーション装置。
- 前記プローブを前記ワークへタッチさせるとき、前記制御装置は、ロボットを力制御状態にすることを特徴とする請求項12記載のロボットのキャリブレーション装置。
- ロボットの手先に設けられた力センサと、前記力センサに設けられたプローブと、前記力センサが出力する信号が入力され、前記ロボットを制御するための制御装置と、を備え、前記ロボットと互いに直交する第1から第3の平面を少なくとも有するワーク間との相対位置姿勢を求めるためのロボットのキャリブレーション装置において、
前記制御装置は、
ロボット座標系に対する理想ワーク座標への同次変換行列RTW’を定め、
前記第1の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第5の点の位置を計測し、前記計測した第5の点の位置から、該第5の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、
前記第2の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第6の点の位置を計測し、前記計測した第6の点の位置から、該第6の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、
前記第3の平面上に存在する前記ロボット座標系上の第7の点の位置を計測し、前記計測した第7の点の位置から、該第7の点の前記理想ワーク座標系上の位置を求め、
ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式を解くことにより、ロボット座標系からみた前記ワーク座標系の位置姿勢を示す同次変換行列を求めることを特徴とするロボットのキャリブレーション装置。 - 前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、前記ロボットの手先に設けられたプローブでワークをタッチしたときのタッチ位置であることを特徴とする請求項14記載のロボットのキャリブレーション装置。
- 前記プローブを前記ワークへタッチさせるとき、前記制御装置は、ロボットを力制御状態にすることを特徴とする請求項15記載のロボットのキャリブレーション装置。
- 前記ワーク据付位置姿勢の誤差を表す連立方程式は、次式
(ただし、RPC:ロボット座標系におけるタッチ位置、W’TW:ワーク座標系から理想ワーク座標系への同次変換行列、W’PC:理想ワーク座標系上におけるタッチ位置)
であることを特徴とする請求項16記載のロボットのキャリブレーション装置。 - 前記ロボット座標系上の第5乃至7の点の位置は、オフライン教示ソフト上で設定されることを特徴とする請求項17記載のロボットとワーク間の相対位置姿勢のキャリブレーション装置。
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