JP2014151427A - ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロボット本体2、カメラ3、制御装置を備え、制御装置は、基準計測位置姿勢7a及び第1のオフセット範囲内の位置姿勢を含む第1の位置姿勢グループ7の各位置姿勢でカメラ3により校正プレート10を計測させ、計測値から第1の校正値を算出し、基準計測位置姿勢7aとは異なる基準作業位置姿勢8aと、第1のオフセット範囲とは離隔する又は一部が第1のオフセット範囲に重なり別の一部が第1のオフセット範囲に重ならない第2のオフセット範囲内にある位置姿勢と、を含む第2の位置姿勢グループ8の各位置姿勢でカメラ3により校正プレート10を計測させ、計測値から第2の校正値を算出し、カメラ3によりワークを計測させ、第1及び第2の校正値を利用して、ロボット本体2を動作させる。
【選択図】図3
Description
本実施形態のロボットシステム1の説明に先立って、本明細書中での数式表現の定義について説明する。本明細書中では、ロボットシステム1を構成する多関節アーム20、ハンド21、カメラ3、ワーク6等について、6自由度の位置姿勢を3次元の座標系により表すと共に、任意の2つの座標系の相対位置姿勢を座標変換行列(同次変換行列)によって表現する。
次に、本発明の第2実施形態に係るロボットシステム1について説明する。このロボットシステム1のハード構成については第1実施形態と同様であるので、第1実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
Claims (12)
- 多関節アームと、前記多関節アームに支持されたエンドエフェクタと、を有するロボット本体と、
前記ロボット本体に設けられた視覚センサと、
前記ロボット本体の位置姿勢を制御し、前記視覚センサによる計測値を利用してワークの位置姿勢を算出する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記ロボット本体の第1の基準位置姿勢と、前記第1の基準位置姿勢を囲む第1のオフセット範囲内にある前記ロボット本体の位置姿勢と、を含む第1の位置姿勢グループの各位置姿勢で、前記視覚センサにより基準部材を計測させ、
前記第1の位置姿勢グループの各位置姿勢における前記視覚センサによる前記基準部材の計測値を利用して第1の校正値を算出し、
前記第1の基準位置姿勢とは異なる前記ロボット本体の第2の基準位置姿勢と、前記第2の基準位置姿勢を囲むと共に、前記第1のオフセット範囲とは離隔する又は一部が前記第1のオフセット範囲に重なり別の一部が前記第1のオフセット範囲に重ならない第2のオフセット範囲内にある前記ロボット本体の位置姿勢と、を含む第2の位置姿勢グループの各位置姿勢で、前記視覚センサにより前記基準部材を計測させ、
前記第2の位置姿勢グループの各位置姿勢における前記視覚センサによる前記基準部材の計測値を利用して第2の校正値を算出し、
前記視覚センサにより前記ワークを計測させ、前記第1の校正値及び前記第2の校正値を利用して、前記ロボット本体を動作させる、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 前記第1の基準位置姿勢は、前記第2の基準位置姿勢よりも前記視覚センサが前記ワークに正対する位置姿勢である、
ことを特徴とする請求項1記載のロボットシステム。 - 前記第2の基準位置姿勢は、前記第1の基準位置姿勢よりも前記エンドエフェクタが前記ワークに正対する位置姿勢である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のロボットシステム。 - 前記制御装置は、
前記第1の位置姿勢グループ及び前記第2の位置姿勢グループの全位置姿勢における前記視覚センサによる前記基準部材の計測値を利用して基本校正値を算出し、
前記第1の位置姿勢グループの各位置姿勢における前記視覚センサによる前記基準部材の計測値を利用して前記基本校正値に対する第1の補正値を算出し、
前記第1の補正値及び前記基本校正値から前記第1の校正値を算出し、
前記第2の位置姿勢グループの全位置姿勢における前記視覚センサによる前記基準部材の計測値を利用して前記基本校正値に対する第2の補正値を算出し、
前記第2の補正値及び前記基本校正値から前記第2の校正値を算出する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - 前記ワークに組み付け可能な組付け用ワークが前記エンドエフェクタに把持されると共に、前記多関節アームを支持する基台に前記ワークが支持され、
前記制御装置は、
前記組付け用ワークを前記視覚センサに計測させ、
前記組付け用ワークの計測値及び前記ワークの計測値を、前記第1の校正値及び前記第2の校正値を利用して、前記視覚センサの座標系から前記ロボット本体の座標系に座標変換し、
座標変換した前記組付け用ワークの計測値及び前記ワークの計測値を利用して、前記組付け用ワークを前記ワークに対して組み付けるように前記ロボット本体を移動させる指令値を算出する、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のロボットシステム。 - 多関節アームと、前記多関節アームに支持されたエンドエフェクタと、を有するロボット本体と、
前記ロボット本体に設けられた視覚センサと、
前記ロボット本体の位置姿勢を制御し、前記視覚センサによる計測値を利用してワークの位置姿勢を算出する制御装置と、を備えたロボットシステムの制御方法において、
前記制御装置が、前記ロボット本体の第1の基準位置姿勢と、前記第1の基準位置姿勢を囲む第1のオフセット範囲内にある前記ロボット本体の位置姿勢と、を含む第1の位置姿勢グループの各位置姿勢で、前記視覚センサにより基準部材を計測させる第1の計測工程と、
前記制御装置が、前記第1の位置姿勢グループの各位置姿勢における前記視覚センサによる前記基準部材の計測値を利用して第1の校正値を算出する第1の校正値算出工程と、
前記制御装置が、前記第1の基準位置姿勢とは異なる前記ロボット本体の第2の基準位置姿勢と、前記第2の基準位置姿勢を囲むと共に、前記第1のオフセット範囲とは離隔する又は一部が前記第1のオフセット範囲に重なり別の一部が前記第1のオフセット範囲に重ならない第2のオフセット範囲内にある前記ロボット本体の位置姿勢と、を含む第2の位置姿勢グループの各位置姿勢で、前記視覚センサにより前記基準部材を計測させる第2の計測工程と、
前記制御装置が、前記第2の位置姿勢グループの各位置姿勢における前記視覚センサによる前記基準部材の計測値を利用して第2の校正値を算出する第2の校正値算出工程と、
前記制御装置が、前記視覚センサにより前記ワークを計測させるワーク計測工程と、
前記制御装置が、前記第1の校正値及び前記第2の校正値を利用して、前記ロボット本体を動作させる動作工程と、を備える、
ことを特徴とするロボットシステムの制御方法。 - 前記第1の基準位置姿勢は、前記第2の基準位置姿勢よりも前記視覚センサが前記ワークに正対する位置姿勢である、
ことを特徴とする請求項6記載のロボットシステムの制御方法。 - 前記第2の基準位置姿勢は、前記第1の基準位置姿勢よりも前記エンドエフェクタが前記ワークに正対する位置姿勢である、
ことを特徴とする請求項6又は7に記載のロボットシステムの制御方法。 - 前記制御装置が、前記第1の位置姿勢グループ及び前記第2の位置姿勢グループの全位置姿勢における前記視覚センサによる前記基準部材の計測値を利用して基本校正値を算出する基本校正値算出工程を備え、
前記第1の校正値算出工程は、
前記制御装置が、前記第1の位置姿勢グループの各位置姿勢における前記視覚センサによる前記基準部材の計測値を利用して前記基本校正値に対する第1の補正値を算出する第1の補正値算出工程と、
前記制御装置が、前記第1の補正値及び前記基本校正値から前記第1の校正値を算出する第1の演算工程と、を備え、
前記第2の校正値算出工程は、
前記制御装置が、前記第2の位置姿勢グループの全位置姿勢における前記視覚センサによる前記基準部材の計測値を利用して前記基本校正値に対する第2の補正値を算出する第2の補正値算出工程と、
前記制御装置が、前記第2の補正値及び前記基本校正値から前記第2の校正値を算出する第2の演算工程と、を備える、
ことを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載のロボットシステムの制御方法。 - 前記ワークに組み付け可能な組付け用ワークが前記エンドエフェクタに把持されると共に、前記多関節アームを支持する基台に前記ワークが支持され、
前記制御装置が、前記組付け用ワークを前記視覚センサに計測させる組付け用ワーク計測工程と、
前記制御装置が、前記組付け用ワークの計測値及び前記ワークの計測値を、前記第1の校正値及び前記第2の校正値を利用して、前記視覚センサの座標系から前記ロボット本体の座標系に座標変換する組付け座標変換工程と、
前記制御装置が、座標変換した前記組付け用ワークの計測値及び前記ワークの計測値を利用して、前記組付け用ワークを前記ワークに対して組み付けるように前記ロボット本体を移動させる指令値を算出する組付け指令値算出工程と、を備える、
ことを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載のロボットシステムの制御方法。 - 請求項6乃至10のいずれか1項に記載のロボットシステムの制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項11に記載のロボットシステムの制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
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