JP2839386B2 - ロボットの補正量制限方法 - Google Patents
ロボットの補正量制限方法Info
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- JP2839386B2 JP2839386B2 JP3103131A JP10313191A JP2839386B2 JP 2839386 B2 JP2839386 B2 JP 2839386B2 JP 3103131 A JP3103131 A JP 3103131A JP 10313191 A JP10313191 A JP 10313191A JP 2839386 B2 JP2839386 B2 JP 2839386B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は動作領域内で補正動作が
行われるように補正量を制限するロボットの補正量制限
方法に関し、特に画像処理装置を用いてロボットの補正
量を制限するロボットの補正量制限方法に関する。
行われるように補正量を制限するロボットの補正量制限
方法に関し、特に画像処理装置を用いてロボットの補正
量を制限するロボットの補正量制限方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ロボットは自動車の溶接、組立等の生産
ラインに広く使用されるようになってきた。このような
自動車の生産ラインでは、ロボットの作業対象物である
車体の停止位置は常に一定とは限らないため、視覚セン
サ等を用いて対象物の位置認識を行い、その結果に基づ
いてロボットの動作を補正し、ロボットが各対象物毎に
正確な作業を行うことができるようにしている。その際
に、視覚センサが認識した対象物の位置が、予め設定さ
れた基準位置に対して大きくずれている場合は、ロボッ
トの動作補正を行わないようにしている。それは、その
大きくずれている視覚センサが認識した対象物の位置に
合わせて、ロボットの動作を補正し作業を行うとした
ら、その作業はロボットの動作領域外となり、作業環境
内の他の物体との干渉等が発生したりするからである。
このロボットの動作補正制限は、検出点の位置が所定範
囲内に入っているか否かを判別して行われる。また、そ
の検出点が形成する平面を表す座標系を算出し、その座
標系の並行移動量または回転量が所定範囲内に入ってい
るか否かを判別して行われている。
ラインに広く使用されるようになってきた。このような
自動車の生産ラインでは、ロボットの作業対象物である
車体の停止位置は常に一定とは限らないため、視覚セン
サ等を用いて対象物の位置認識を行い、その結果に基づ
いてロボットの動作を補正し、ロボットが各対象物毎に
正確な作業を行うことができるようにしている。その際
に、視覚センサが認識した対象物の位置が、予め設定さ
れた基準位置に対して大きくずれている場合は、ロボッ
トの動作補正を行わないようにしている。それは、その
大きくずれている視覚センサが認識した対象物の位置に
合わせて、ロボットの動作を補正し作業を行うとした
ら、その作業はロボットの動作領域外となり、作業環境
内の他の物体との干渉等が発生したりするからである。
このロボットの動作補正制限は、検出点の位置が所定範
囲内に入っているか否かを判別して行われる。また、そ
の検出点が形成する平面を表す座標系を算出し、その座
標系の並行移動量または回転量が所定範囲内に入ってい
るか否かを判別して行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ロボットの動
作補正制限の判別が、上述したように、検出点の位置ま
たはその位置から算出された座標系を基準に行われる
と、その検出点の位置周辺に限ると、正しい判別が得ら
れるが、対象物全体が含まれる空間においては、必ずし
もそうとはいえない。すなわち、動作補正を行うことが
できるという判別結果が得られたときでも、その判別結
果に基づいてロボットの動作補正を行い、ロボットに実
際の作業を行わせると、その動作がロボットの動作領域
外のものになる場合がある。例えば、車体のドア付近の
検出点に基づいて判別しても、ヘッドライト付近では、
ロボットの動作がその動作領域から外れる場合がある。
作補正制限の判別が、上述したように、検出点の位置ま
たはその位置から算出された座標系を基準に行われる
と、その検出点の位置周辺に限ると、正しい判別が得ら
れるが、対象物全体が含まれる空間においては、必ずし
もそうとはいえない。すなわち、動作補正を行うことが
できるという判別結果が得られたときでも、その判別結
果に基づいてロボットの動作補正を行い、ロボットに実
際の作業を行わせると、その動作がロボットの動作領域
外のものになる場合がある。例えば、車体のドア付近の
検出点に基づいて判別しても、ヘッドライト付近では、
ロボットの動作がその動作領域から外れる場合がある。
【0004】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、対象物全体を含む空間でロボットの動作補正
制限の判別を的確に行うことができるロボットの補正量
制限方法を提供することを目的とする。
のであり、対象物全体を含む空間でロボットの動作補正
制限の判別を的確に行うことができるロボットの補正量
制限方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、ロボットの動作領域内で補正動作を行う
ように補正量を制限するロボットの補正量制限方法にお
いて、対象物の外形を囲む所定形状を基準位置において
設定し、前記基準位置における所定形状の各頂点の位置
をロボット座標系で入力し、前記対象物に設けられた検
出点を、前記対象物の基準位置及び移動後の位置におい
て、視覚センサを用いて検出し、前記対象物の検出点の
検出結果に基づいて、前記対象物の基準位置から移動後
の位置への変換行列を求め、前記変換行列を用いて前記
各頂点の、前記対象物の移動後の位置における投影先を
求め、前記基準位置における各頂点の位置と、前記投影
先における各頂点の位置との間の距離を求め、前記距離
が所定距離以上のとき、前記移動後の対象物に対する前
記ロボットの作業は、前記ロボットの動作領域外になる
として前記ロボットの補正動作を行わないことを特徴と
するロボットの補正量制限方法が、提供される。
決するために、ロボットの動作領域内で補正動作を行う
ように補正量を制限するロボットの補正量制限方法にお
いて、対象物の外形を囲む所定形状を基準位置において
設定し、前記基準位置における所定形状の各頂点の位置
をロボット座標系で入力し、前記対象物に設けられた検
出点を、前記対象物の基準位置及び移動後の位置におい
て、視覚センサを用いて検出し、前記対象物の検出点の
検出結果に基づいて、前記対象物の基準位置から移動後
の位置への変換行列を求め、前記変換行列を用いて前記
各頂点の、前記対象物の移動後の位置における投影先を
求め、前記基準位置における各頂点の位置と、前記投影
先における各頂点の位置との間の距離を求め、前記距離
が所定距離以上のとき、前記移動後の対象物に対する前
記ロボットの作業は、前記ロボットの動作領域外になる
として前記ロボットの補正動作を行わないことを特徴と
するロボットの補正量制限方法が、提供される。
【0006】
【作用】先ず、対象物の外形を囲む所定形状を基準位置
において設定し、その所定形状の各頂点の位置をロボッ
ト座標系で入力する。次に、視覚センサを用いて、対象
物に設けられた検出点を、基準位置及び移動後の位置に
おいてそれぞれ検出する。その検出点の検出結果に基づ
いて、対象物の基準位置から移動後の位置への変換行列
を求める。その変換行列を用いて、対象物の移動後の位
置における各頂点の投影先が求められる。基準位置にお
ける各頂点の位置と、投影先における各頂点の位置との
間の距離を求め、その距離が所定距離以上のとき、移動
後の対象物に対するロボットの作業はロボットの動作領
域外になると判別して、ロボットの動作補正は行わない
ようにする。このため、対象物全体を含む空間において
ロボットの補正後の位置がロボットの動作領域内にある
か否かを判別することができる。したがって、ロボット
の補正動作制限の判別を的確に行うことができる。
において設定し、その所定形状の各頂点の位置をロボッ
ト座標系で入力する。次に、視覚センサを用いて、対象
物に設けられた検出点を、基準位置及び移動後の位置に
おいてそれぞれ検出する。その検出点の検出結果に基づ
いて、対象物の基準位置から移動後の位置への変換行列
を求める。その変換行列を用いて、対象物の移動後の位
置における各頂点の投影先が求められる。基準位置にお
ける各頂点の位置と、投影先における各頂点の位置との
間の距離を求め、その距離が所定距離以上のとき、移動
後の対象物に対するロボットの作業はロボットの動作領
域外になると判別して、ロボットの動作補正は行わない
ようにする。このため、対象物全体を含む空間において
ロボットの補正後の位置がロボットの動作領域内にある
か否かを判別することができる。したがって、ロボット
の補正動作制限の判別を的確に行うことができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明のロボットの補正量制限方法を実
施するためのロボットシステムの全体の構成図である。
図において、ロボット1は、生産ラインの作業対象物で
ある車体30に対して組立、塗装等の作業を行う。ロボ
ット制御装置10はそのロボット1の動作を制御する。
画像処理装置20はプロセッサ(CPU)21を中心に
構成される。ROM22には本発明を実施するためのコ
ントロール・ソフトウェアが格納されている。RAM2
3には、車体30を囲む直方体40の各頂点L1A,L
2A,L3A,L4A,L5A,L6A,L7A,L8
Aの位置データが、ロボット座標系で予め入力されてい
る。この立方体40は、基準位置における車体30の外
形に沿って形成されたものであり、その位置データはキ
ーボード29から入力される。画像処理装置20にはカ
メラ4が結合されている。一方、車体30には3点の検
出点P,Q,Rが設けられており、カメラ4は、車体3
0が基準位置にあるときのその検出点P,Q,Rを撮像
し、その撮像データはカメラインタフェース28を経由
してRAM24に格納される。さらに、カメラ4は、車
体30がライン上を送られてきて所定位置 (基準位置近
傍) に停止したときの検出点P,Q,R、すなわち、車
体30の移動後の検出点P,Q,Rを撮像し、その撮像
データも、RAM24に格納される。
明する。図1は本発明のロボットの補正量制限方法を実
施するためのロボットシステムの全体の構成図である。
図において、ロボット1は、生産ラインの作業対象物で
ある車体30に対して組立、塗装等の作業を行う。ロボ
ット制御装置10はそのロボット1の動作を制御する。
画像処理装置20はプロセッサ(CPU)21を中心に
構成される。ROM22には本発明を実施するためのコ
ントロール・ソフトウェアが格納されている。RAM2
3には、車体30を囲む直方体40の各頂点L1A,L
2A,L3A,L4A,L5A,L6A,L7A,L8
Aの位置データが、ロボット座標系で予め入力されてい
る。この立方体40は、基準位置における車体30の外
形に沿って形成されたものであり、その位置データはキ
ーボード29から入力される。画像処理装置20にはカ
メラ4が結合されている。一方、車体30には3点の検
出点P,Q,Rが設けられており、カメラ4は、車体3
0が基準位置にあるときのその検出点P,Q,Rを撮像
し、その撮像データはカメラインタフェース28を経由
してRAM24に格納される。さらに、カメラ4は、車
体30がライン上を送られてきて所定位置 (基準位置近
傍) に停止したときの検出点P,Q,R、すなわち、車
体30の移動後の検出点P,Q,Rを撮像し、その撮像
データも、RAM24に格納される。
【0008】画像処理プロセッサ26はRAM24に格
納された検出点P,Q,Rの、基準位置及び移動後の位
置における位置データに基づいて、基準位置から移動後
の位置への変換行列Tを求め、その変換行列TをRAM
23に格納する。さらに、その変換行列Tを用いて、直
方体40の各頂点L1〜L8の移動後の投影先を求め
る。すなわち、移動後の車体30に対応して想定される
直方体41の各頂点L1B,L2B,L3B,L4B,
L5B,L6B,L7B,L8Bの位置データを求め
る。その位置データはRAM23に格納される。次に、
このRAM23に格納された各頂点L1A〜L8A及び
L1B〜L8Bの位置データに基づいて、その各頂点間
の距離|L1A−L1B|等を求める。すなわち、基準
位置での各頂点L1A〜L8Aと移動後の各頂点L1B
〜L8Bとの間の各距離を求める。その各距離が所定距
離Lo (例えば5cm)以上であるときは、移動後の車
体30に対するロボット1の作業は、ロボット1の動作
領域外になると判別し、その判別結果をロボット制御装
置10に送る。ロボット制御装置10はその判別結果に
基づいてロボット1の動作補正を行わないようにする。
このように、頂点間の距離が大きくなるような場合は、
例えば、カメラ4が誤って別の検出点を撮像した場合と
か、実際に車体30の位置が大きくずれた場合等であ
る。
納された検出点P,Q,Rの、基準位置及び移動後の位
置における位置データに基づいて、基準位置から移動後
の位置への変換行列Tを求め、その変換行列TをRAM
23に格納する。さらに、その変換行列Tを用いて、直
方体40の各頂点L1〜L8の移動後の投影先を求め
る。すなわち、移動後の車体30に対応して想定される
直方体41の各頂点L1B,L2B,L3B,L4B,
L5B,L6B,L7B,L8Bの位置データを求め
る。その位置データはRAM23に格納される。次に、
このRAM23に格納された各頂点L1A〜L8A及び
L1B〜L8Bの位置データに基づいて、その各頂点間
の距離|L1A−L1B|等を求める。すなわち、基準
位置での各頂点L1A〜L8Aと移動後の各頂点L1B
〜L8Bとの間の各距離を求める。その各距離が所定距
離Lo (例えば5cm)以上であるときは、移動後の車
体30に対するロボット1の作業は、ロボット1の動作
領域外になると判別し、その判別結果をロボット制御装
置10に送る。ロボット制御装置10はその判別結果に
基づいてロボット1の動作補正を行わないようにする。
このように、頂点間の距離が大きくなるような場合は、
例えば、カメラ4が誤って別の検出点を撮像した場合と
か、実際に車体30の位置が大きくずれた場合等であ
る。
【0009】このように、車体30を囲む直方体40を
想定し、その直方体40の基準位置における各頂点L1
A〜L8Aの位置と、投影先における各頂点L1B〜L
8Bの位置との間の距離を求め、その距離が所定距離L
o以上のとき、移動後の対象物に対するロボットの作業
はロボットの動作領域外になると判別して、ロボットの
動作補正は行わないように構成した。すなわち、ロボッ
ト1の動作補正を制限するか否かの判別を、車体30を
囲む直方体40の各頂点の移動量に基づいて行うように
した。このため、車体30の一部でなくその全体を含む
空間においてロボット1の補正後の位置が動作領域内に
あるか否かを判別することができる。したがって、ロボ
ット1の動作補正制限の判別を的確に行うことができ
る。また、判別基準となる所定距離Loは、直方体40
の移動量であるため、その設定を容易に行うことができ
る。さらに、この判別は、ロボット制御装置10でな
く、画像処理装置20で行われる。このため、ロボット
制御装置10は画像処理装置20から判別結果が送られ
るまでの間に別の作業、例えばロボット1のハンドの取
り替え等を行うことができる。したがって、アプリケー
ションのサイクルタイム削減を可能にすることができ
る。
想定し、その直方体40の基準位置における各頂点L1
A〜L8Aの位置と、投影先における各頂点L1B〜L
8Bの位置との間の距離を求め、その距離が所定距離L
o以上のとき、移動後の対象物に対するロボットの作業
はロボットの動作領域外になると判別して、ロボットの
動作補正は行わないように構成した。すなわち、ロボッ
ト1の動作補正を制限するか否かの判別を、車体30を
囲む直方体40の各頂点の移動量に基づいて行うように
した。このため、車体30の一部でなくその全体を含む
空間においてロボット1の補正後の位置が動作領域内に
あるか否かを判別することができる。したがって、ロボ
ット1の動作補正制限の判別を的確に行うことができ
る。また、判別基準となる所定距離Loは、直方体40
の移動量であるため、その設定を容易に行うことができ
る。さらに、この判別は、ロボット制御装置10でな
く、画像処理装置20で行われる。このため、ロボット
制御装置10は画像処理装置20から判別結果が送られ
るまでの間に別の作業、例えばロボット1のハンドの取
り替え等を行うことができる。したがって、アプリケー
ションのサイクルタイム削減を可能にすることができ
る。
【0010】図2は本発明のロボットの補正量制限方法
を実行するためのフローチャートを示す図である。図に
おいて、Sに続く数値はステップ番号を示す。 〔S1〕車体30を囲む直方体40の各頂点L1A〜L
8Aの位置データを入力する。 〔S2〕車体30の基準位置から移動後の位置への変換
行列Tを求める。 〔S3〕各頂点L1A〜L8A及び変換行列Tから各頂
点L1A〜L8Aの投影先L1B〜L8Bを求める。 〔S4〕各頂点間の距離 (例えば|L1A−L1B|)
を求める。 〔S5〕各頂点間の距離が所定距離Lo以上のとき、ロ
ボット1の動作補正を停止する。
を実行するためのフローチャートを示す図である。図に
おいて、Sに続く数値はステップ番号を示す。 〔S1〕車体30を囲む直方体40の各頂点L1A〜L
8Aの位置データを入力する。 〔S2〕車体30の基準位置から移動後の位置への変換
行列Tを求める。 〔S3〕各頂点L1A〜L8A及び変換行列Tから各頂
点L1A〜L8Aの投影先L1B〜L8Bを求める。 〔S4〕各頂点間の距離 (例えば|L1A−L1B|)
を求める。 〔S5〕各頂点間の距離が所定距離Lo以上のとき、ロ
ボット1の動作補正を停止する。
【0011】上記の説明では、対象物を囲むものとして
直方体を想定したが、他の形状のもの、例えば円柱、三
角柱等を想定して構成することもできる。また、一台の
カメラで撮像するようにしたが、複数のカメラで撮像す
るようにしてもよい。
直方体を想定したが、他の形状のもの、例えば円柱、三
角柱等を想定して構成することもできる。また、一台の
カメラで撮像するようにしたが、複数のカメラで撮像す
るようにしてもよい。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、対象物
を囲む所定形状を想定し、その所定形状の基準位置にお
ける各頂点の位置と、投影先における各頂点の位置との
間の距離を求め、その距離が所定距離以上のとき、移動
後の対象物に対するロボットの作業はロボットの動作領
域外になると判別して、ロボットの動作補正は行わない
ように構成した。すなわち、ロボットの動作補正を制限
するか否かの判別を、対象物を囲む所定形状の各頂点の
移動量に基づいて行うようにした。このため、対象物の
一部でなくその全体を含む空間においてロボットの補正
後の位置が動作領域内にあるか否かを判別することがで
きる。したがって、ロボットの動作補正制限の判別を的
確に行うことができる。
を囲む所定形状を想定し、その所定形状の基準位置にお
ける各頂点の位置と、投影先における各頂点の位置との
間の距離を求め、その距離が所定距離以上のとき、移動
後の対象物に対するロボットの作業はロボットの動作領
域外になると判別して、ロボットの動作補正は行わない
ように構成した。すなわち、ロボットの動作補正を制限
するか否かの判別を、対象物を囲む所定形状の各頂点の
移動量に基づいて行うようにした。このため、対象物の
一部でなくその全体を含む空間においてロボットの補正
後の位置が動作領域内にあるか否かを判別することがで
きる。したがって、ロボットの動作補正制限の判別を的
確に行うことができる。
【0013】また、判別基準となる所定距離は、所定形
状の各頂点の移動量であるため、その設定を容易に行う
ことができる。さらに、この判別は、ロボット制御装置
でなく、画像処理装置側で行われる。このため、ロボッ
ト制御装置は画像処理装置から判別結果が送られるまで
の間に別の作業、例えばロボットのハンドの取り替え等
を行うことができる。したがって、アプリケーションの
サイクルタイム削減を可能にすることができる。
状の各頂点の移動量であるため、その設定を容易に行う
ことができる。さらに、この判別は、ロボット制御装置
でなく、画像処理装置側で行われる。このため、ロボッ
ト制御装置は画像処理装置から判別結果が送られるまで
の間に別の作業、例えばロボットのハンドの取り替え等
を行うことができる。したがって、アプリケーションの
サイクルタイム削減を可能にすることができる。
【図1】本発明のロボットの補正量制限方法を実施する
ためのロボットシステムの全体の構成図である。
ためのロボットシステムの全体の構成図である。
【図2】本発明のロボットの補正量制限方法を実行する
ためのフローチャートを示す図である。
ためのフローチャートを示す図である。
1 ロボット 10 ロボット制御装置 20 画像処理装置 21 プロセッサ 22 ROM 23,24 RAM 30 車体 40,41 直方体
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G05B 19/18 G05B 19/18 X 19/4093 19/403 P (72)発明者 十文字 隆 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社 商品開発研 究所内 (56)参考文献 特開 平2−29807(JP,A) 特開 平2−160486(JP,A) 特開 昭64−66508(JP,A) 特開 昭62−191904(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 19/404 G05B 19/18
Claims (3)
- 【請求項1】 ロボットの動作領域内で補正動作を行う
ように補正量を制限するロボットの補正量制限方法にお
いて、 対象物の外形を囲む所定形状を基準位置において設定
し、 前記基準位置における所定形状の各頂点の位置をロボッ
ト座標系で入力し、 前記対象物に設けられた検出点を、前記対象物の基準位
置及び移動後の位置において、視覚センサを用いて検出
し、 前記対象物の検出点の検出結果に基づいて、前記対象物
の基準位置から移動後の位置への変換行列を求め、 前記変換行列を用いて前記各頂点の、前記対象物の移動
後の位置における投影先を求め、 前記基準位置における各頂点の位置と、前記投影先にお
ける各頂点の位置との間の距離を求め、 前記距離が所定距離以上のとき、前記移動後の対象物に
対する前記ロボットの作業は、前記ロボットの動作領域
外になるとして前記ロボットの補正動作を行わないこと
を特徴とするロボットの補正量制限方法。 - 【請求項2】 前記所定形状は直方体であることを特徴
とする請求項1記載のロボットの補正量制限方法。 - 【請求項3】 前記直方体は、前記対象物の外形に沿っ
て形成されることを特徴とする請求項2記載のロボット
の補正量制限方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3103131A JP2839386B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | ロボットの補正量制限方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3103131A JP2839386B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | ロボットの補正量制限方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04310103A JPH04310103A (ja) | 1992-11-02 |
JP2839386B2 true JP2839386B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=14345993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3103131A Expired - Fee Related JP2839386B2 (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | ロボットの補正量制限方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2839386B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6044293A (ja) * | 1983-08-18 | 1985-03-09 | 株式会社日立製作所 | 産業用ロボットの制御装置 |
JPS63241603A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-06 | Hitachi Ltd | ロボツトの位置偏差信号の処理方法及び装置 |
JPS6466508A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | Nissan Motor | Coordinate conversion |
JP2678002B2 (ja) * | 1988-02-10 | 1997-11-17 | 株式会社日立製作所 | 視覚付きロボットの座標系較正方法 |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP3103131A patent/JP2839386B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04310103A (ja) | 1992-11-02 |
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