JP3538506B2 - ロボットのための画像処理プログラム自動生成方法、その装置およびロボットプログラム自動修正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は溶接作業や、面取り
作業等のワークとの接触を伴う作業を行うロボットに係
り、とりわけこのようなロボットのための画像処理プロ
グラム自動生成方法、その装置およびロボットプログラ
ム自動修正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より工場の製造ライン等において
は、各種の作業を行うために様々な形でロボットが利用
されている。ロボットの主な用途としては、自動車ライ
ンにおける溶接や、電子部品の組立等が挙げられるが、
その他にもマテハンや塗装、面取り等の各種の作業で利
用されている。なお、従来におけるロボットの基本的な
使用方法は、治具等によりロボットに対してワークが正
確に位置決めされるようにしておき、あらかじめマスタ
ワークについてティーチングされたロボットプログラム
による動作を数多くの同じワークに対して繰り返し行う
というものであった。

【０００３】しかしながら、近年のコンピュータの価格
低下と計算能力の急激な増大、およびＣＣＤ（Charge c
oupled device ，電荷結合素子）カメラの価格低下と性
能向上により、画像処理が従来とは比べものにならない
ほどの低価格で利用できるようになってきている。これ
に伴い、ロボットの分野においても、画像処理を積極的
に利用する例が増えている。代表的な利用方法として
は、物体をパレットの決められた位置に搬送するパレタ
イジングにおいてワークの種別や正確な位置を検出する
もの、チップマウンタにおいてＩＣの位置を検出するも
の等がある。また、ロボットにおけるこれまでの画像処
理では、処理時間の制約が厳しいために、画像処理専用
のハードウェアによる２値化処理を行うことが普通であ
ったが、コンピュータの価格低下と計算能力の向上によ
り、濃淡画像のパターンマッチング等を行う画像処理装
置も増えつつある。一般に濃淡画像のパターンマッチン
グの方が２値化処理に比べて照明条件の変化に対して安
定であるといわれている。

【０００４】ロボット用の画像処理装置は、ロボットの
動作を制御するロボットコントローラに組み込まれる
か、あるいはロボットコントローラとのデータのやりと
りが可能となっており、これにより画像処理結果をロボ
ットプログラムに反映できるようになっている。また画
像処理装置には、専用の画像処理用言語が用意されてい
るのが普通であり、この専用の画像処理用言語により、
あらかじめユーザはその処理内容についてのプログラム
を記述しておく必要がある。これまでの画像処理用言語
の中には、ユーザによるプログラム作業ができるだけ容
易になるように工夫されているものも多いが、画像処理
技術の発展とともに画像処理装置により提供される機能
は急激に増えつつあり、ユーザに必要とされる画像処理
に関する知識はむしろ増えつつあるといえる。

【０００５】なお、画像処理が利用できるロボットの具
体的な作業として、例えば面取り作業や溶接作業等のよ
うにワーク稜線に沿ってロボットの先端に取り付けられ
たツールが移動する作業においては、ワークの個体差に
よって変化するワーク稜線の位置および形状を正確に把
握しておく必要があり、このためにワークの位置および
形状を特徴づける教示点の実際の位置を画像処理により
求めておくことが有効となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ロボ
ットにより行われる各種の作業に画像処理を利用するこ
とは有効ではあるが、画像処理を利用するためには個々
の画像処理装置に固有の言語を習得した後に、各作業ご
とに画像処理プログラムを記述する必要があった。ま
た、個々のワークに対して画像処理プログラムを記述す
るとともに、その画像処理結果を利用してロボットが動
作するようにロボットプログラムを作成ないし修正する
必要があった。

【０００７】このため従来のロボットでは、画像処理プ
ログラムの記述に多大な時間を要していた。また画像処
理装置に固有の言語や画像処理に関する基礎知識を習得
するためにも多大な時間が必要であり、画像処理に詳し
い人間でないと画像処理装置を使いこなすことは困難で
あった。

【０００８】しかしながら、ロボットにより行われる溶
接作業や、面取り作業等のワークとの接触を伴う作業の
ために必要となる画像処理に限れば、ワークの個体差に
よって変化するワーク稜線の位置および形状等は、１つ
のマスタワークについてティーチングされたロボットプ
ログラムの中に動作命令の種別や動作命令の引数である
教示点としてすでに含まれている。ここで、画像処理に
より正確な位置が要求される教示点はワーク稜線等との
位置決めが要求される作業である。

【０００９】一方、ロボットプログラムの中には、溶接
作業時の動作や面取り作業時の動作等に直接関係する正
確な位置が要求される教示点以外にも、ロボットの姿勢
を単に変化させるだけの動作のようにワークの個体差を
考慮する必要のない動作に関係する教示点も含まれてい
る。しかしこれについては、例えば溶接作業に関して
は、溶接開始命令および溶接停止命令に挟まれたロボッ
トの動作命令のみを選択することにより高精度の位置決
めが要求される溶接作業時の動作に関係する教示点のみ
を抽出することが可能である。

【００１０】また力制御機能を有するロボットによる面
取り作業に関しては、ワークとの接触を伴う直線移動命
令や円弧移動命令等のようにワークとの接触を伴う作業
命令のみを選択することにより溶接作業の場合と同様に
高精度の位置決めが要求されるワークとの接触作業時の
動作に関係する教示点のみを抽出することが可能であ
る。このように、マスタワークについてティーチングさ
れたロボットプログラムの中には、画像処理プログラム
を作成するために必要な情報は全て含まれている。

【００１１】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、マスタワークについてティーチングされた
ロボットプログラムからワークごとの個体差に対応する
ための画像処理プログラムを自動的に生成することがで
きるロボットのための画像処理プログラム自動生成方法
およびその装置を提供することを目的とする。また、こ
のような方法により生成された画像処理プログラムを用
いてロボットプログラムにあらかじめ内蔵された各教示
点の座標値を自動的に修正することができるロボットプ
ログラム自動修正方法を提供することも目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、ワークとの接
触を伴う作業（溶接作業や面取り作業等）を行うロボッ
トのための画像処理プログラム自動生成方法において、
あらかじめマスタワークについてティーチングされたロ
ボットプログラムの中からワークとの接触作業を行う際
のロボット座標系に基づく教示点を含む動作命令を抽出
し、この抽出された動作命令からあらかじめ内蔵された
教示点を抽出する第１の工程と、この第１の工程により
抽出された各教示点について、それぞれの教示点を含む
動作命令の種別から各教示点がどのような曲線（直線や
円弧等）に属するかを判別するとともに、この判別され
た曲線の範囲を特定する教示点（端点や途中の点等）の
座標値を前記ロボットプログラムの中から読み出す第２
の工程と、この第２の工程により読み出された各教示点
のロボット座標系での座標値を、あらかじめ定義された
前記ワークを撮影するためのビデオカメラの座標系とロ
ボット座標系との変位量を用いて前記ビデオカメラの画
面内での座標値に変換する第３の工程と、この第３の工
程により変換された各教示点の座標値および各教示点の
属する曲線の種別に基づいて、前記ビデオカメラにより
撮影された画像から前記各教示点に対応する曲線（直線
や円弧等）の位置を検出してこれらの交点としての各教
示点の実際の位置を求める画像処理プログラムを生成す
る第４の工程と、を備えたことを特徴とするロボットの
ための画像処理プログラム自動生成方法を提供する。

【００１３】また本発明は、ワークとの接触を伴う作業
（溶接作業や面取り作業等）を行うロボットのための画
像処理プログラム自動生成装置において、作業対象とな
るワークを撮影するビデオカメラと、あらかじめマスタ
ワークについてティーチングされたロボットプログラム
の中からワークとの接触作業を行う際のロボット座標系
に基づく教示点を含む動作命令を抽出し、この抽出され
た動作命令からあらかじめ内蔵された教示点を抽出する
手段と、この手段により抽出された各教示点について、
それぞれの教示点を含む動作命令の種別から各教示点が
どのような曲線（直線や円弧等）に属するかを判別する
とともに、この判別された曲線の範囲を特定する教示点
（端点や途中の点等）の座標値を前記ロボットプログラ
ムの中から読み出す手段と、この手段により読み出され
た各教示点のロボット座標系での座標値を、あらかじめ
定義された前記ビデオカメラの座標系とロボット座標系
との変位量を用いて前記ビデオカメラの画面内での座標
値に変換する手段と、この手段により変換された各教示
点の座標値および各教示点の属する曲線の種別に基づい
て、前記ビデオカメラにより撮影された画像から前記各
教示点に対応する曲線（直線や円弧等）の位置を検出し
てこれらの交点としての各教示点の実際の位置を求める
画像処理プログラムを生成する手段と、を備えたことを
特徴とするロボットのための画像処理プログラム自動生
成装置を提供する。

【００１４】さらに本発明は、上述したロボットのため
の画像処理プログラム自動生成方法により生成された画
像処理プログラムを用いて、前記ビデオカメラにより撮
影された画像から実際のワークの教示点の座標値を求め
る工程と、この工程により求められた実際のワークの教
示点の座標値に基づいて、ロボットプログラムにあらか
じめ内蔵された各教示点の座標値を修正する工程と、を
備えたことを特徴とするロボットプログラム自動修正方
法を提供する。

【００１５】本発明のロボットのための画像処理プログ
ラム自動生成方法およびその装置によれば、あらかじめ
マスタワークについてティーチングされたロボットプロ
グラムの中から画像処理により正確な位置を求めるべき
教示点を抽出し、この抽出された各教示点を含む動作命
令の種別および他の動作命令に含まれる教示点に基づい
て、これらの各教示点のロボット座標系での座標値およ
び各教示点の属する曲線の種別を求め、これらの各教示
点のロボット座標系での座標値をビデオカメラの画面内
での座標値に変換する。そして、この変換された各教示
点の座標値および各教示点の属する曲線の種別に基づい
て、ビデオカメラにより撮影された画像から前記各教示
点に対応する曲線（直線や円弧等）の位置を検出してこ
れらの交点としての各教示点の実際の位置を求める画像
処理プログラムを生成する。これにより、マスタワーク
についてティーチングされたロボットプログラムからワ
ークごとの個体差に対応するための画像処理プログラム
を自動的に生成することができる。

【００１６】また本発明のロボットプログラム自動修正
方法によれば、本発明のロボットのための画像処理プロ
グラム自動生成方法により生成された画像処理プログラ
ムを用いて、ビデオカメラにより撮影された画像から実
際のワークの教示点の座標値を各ワークごとに求め、さ
らにこの求められた実際のワークの教示点の座標値に基
づいて、ロボットプログラムにあらかじめ内蔵された各
教示点の座標値を自動的に修正するので、１つのマスタ
ワークについてティーチングを行ってロボットプログラ
ムを作成するだけでワークごとの個体差を吸収するよう
にロボットプログラムを自動的に修正することができ、
このため仮に画像処理に関しての十分な知識を有しない
人であっても容易に画像処理を利用してワークの個体差
を吸収した形でロボットを動作させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００１８】図１および図２は本発明によるロボットの
ための画像処理プログラム自動生成方法およびその装置
の一実施の形態を説明するための図である。

【００１９】まず図２によりロボットのための画像処理
プログラム自動生成方法を実現する装置の全体構成につ
いて説明する。図２に示すように、この装置は、作業対
象となるワーク６を撮影するビデオカメラ１と、ビデオ
カメラ１により撮影された画像を取り込む画像入力ボー
ド２が挿入されたパーソナルコンピュータ３とから構成
されている。ここで、パーソナルコンピュータ３におい
て生成された画像処理プログラムはパーソナルコンピュ
ータ３上で実行され、この実行結果に基づいてマスタワ
ークについてティーチングされたロボットプログラムが
修正される。修正後のロボットプログラムはロボット５
の動作を制御するロボットコントローラ４上で実行さ
れ、ロボット５によりワーク６の個体差を考慮した動作
がなされる。なお、ロボットプログラムの修正はパーソ
ナルコンピュータ３上またはロボットコントローラ４上
のいずれでも行うことができ、パーソナルコンピュータ
３上で修正が行われる場合には修正後のロボットプログ
ラムがロボットコントローラ４に転送される。

【００２０】次に図１によりロボットのための画像処理
プログラム自動生成方法の手順について説明する。図１
に示すように、まず、あらかじめマスタワークについて
ティーチングされたロボットプログラムの中から溶接作
業や、面取り作業等の作業対象であるワークとの接触を
伴う作業を行う際のロボット座標系に基づく動作命令を
抽出し、この抽出された動作命令から正確な位置計測が
必要な教示点を抽出する（ステップＳ１０１）。

【００２１】続いて、ステップＳ１０１において抽出さ
れた各教示点について、それぞれの教示点を含む動作命
令の種別から各教示点が直線や円弧等の曲線のうちどの
ような曲線に属するかを判別するとともに、この判別さ
れた曲線における端点や途中の点等の曲線の範囲を特定
する教示点の座標値をロボットプログラムの中から読み
出す（ステップＳ１０２）。

【００２２】その後、ステップＳ１０１において抽出さ
れた教示点のロボット座標系での座標値、およびステッ
プＳ１０２において抽出されたその他の教示点のロボッ
ト座標系での座標値をビデオカメラの画面内での座標値
に変換する（ステップＳ１０３）。すなわち、ロボット
プログラムで記述されている座標値はロボット座標系で
の座標値であるので、これらの座標値をロボット座標系
とビデオカメラの投影中心に原点を有するカメラ座標系
との変位量を用いてビデオカメラの画面内での座標系で
ある画面座標系での座標値に変換する。なお、ロボット
座標系とカメラ座標系との変位量はあらかじめユーザが
設定しておく。

【００２３】そして、ステップＳ１０３において変換さ
れた各教示点の座標値および各教示点の属する曲線の種
別に基づいて、ビデオカメラの画面内での直線や円弧等
の曲線の位置を検出する位置検出プログラムを生成する
とともに（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０４にお
いて生成された位置検出プログラムにより検出される直
線や円弧等の曲線の位置からステップＳ１０１およびス
テップＳ１０２において抽出された各教示点のビデオカ
メラの画面内での実際の位置を算出する位置算出プログ
ラムと、この位置算出プログラムにより算出される各教
示点の画面座標系での座標値をロボット座標系での座標
値に変換する座標変換プログラムとを生成する（ステッ
プＳ１０５）。

【００２４】以下、図３に示すワークを例にとり、この
ワークについての画像処理プログラムが生成される手順
を図１により具体的に説明する。図４は図３に示すワー
クのエッジの面取り作業を行うためのロボットプログラ
ムを示す図である。

【００２５】図４に示すロボットプログラムにおいて、
１５行目の「ｓｐｅｅｄ １０」はロボットの動作速度
を“１０”に設定することを意味する。また、１６行目
の「ｆｏｒｃｅ １」は動作命令のうちｇｍｏｖｅｌ等
による押し付け作業時の押し付け力を“１ｋｇ”に設定
することを意味する。さらに、１７行目の「ｄｓｅｔ
１」はデジタル出力のチャンネル１の出力を“１（Ｏ
Ｎ）”に設定することを意味し、２８行目の「ｄｒｅｓ
ｅｔ １」はデジタル出力のチャンネル１の出力を“０
（ＯＦＦ）”に設定することを意味する。なお、「ｄｓ
ｅｔ １」および「ｄｒｅｓｅｔ １」はそれぞれ、円
錐工具等の回転開始および回転停止に対応している。

【００２６】一方、１８行目および２７行目の「ｍｏｖ
ｅｌ」はワークへの押し付けを伴わない直線移動命令で
あり、命令実行開始時の位置から引数で指定された教示
点までワークへの押し付けを行わずに円錐工具等を直線
移動させるためのものである。これに対し、１９行目等
の「ｇｍｏｖｅｌ」はワークへの押し付けを伴う直線移
動命令であり、命令実行開始時の位置から引数で指定さ
れた教示点までワークへの押し付けを行いながら円錐工
具等を直線移動させるためのものである。また、２０行
目等の「ｇｍｏｖｅｃ」はワークへの押し付けを伴う円
弧移動命令であり、命令実行開始時の位置と引数で指定
された２つの教示点とを通る円弧上を、命令実行開始時
の位置から第１の引数で指定された教示点を通って第２
の引数で指定された教示点までワークへの押し付けを行
いながら円錐工具等を移動させるためのものである。

【００２７】図４に示すようなロボットプログラムが与
えられると、図１のステップＳ１０１において、面取り
作業を行う際の動作命令である「ｇｍｏｖｅｌ」，「ｇ
ｍｏｖｅｃ」のみがロボットプログラムの中から選び出
され、これらの動作命令の引数として指定されている教
示点および、これらの動作命令の実行開始時の位置を決
定する１つ前の動作命令の教示点を調べることにより、
面取り作業時の動作と関係する教示点を抽出する。例え
ば、図４に示すロボットプログラムの１９行目の動作命
令「ｇｍｏｖｅｌ ｐ３」の引数は「ｐ３」であり、ま
たこの動作命令の実行開始時の位置を決定するのは１つ
前の１８行目の動作命令である「ｍｏｖｅｌ ｐ２」の
引数である「ｐ２」である。同様にして、図４に示すロ
ボットプログラムから面取り作業時の動作と関係する教
示点を全て抽出すると、ｐ２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ
６，ｐ７，ｐ８，ｐ９，ｐ１０，ｐ１１，ｐ１２，ｐ１
３となる。

【００２８】図１のステップＳ１０２においては、これ
らｐ２〜ｐ１３の各教示点について、それぞれの教示点
を含む動作命令の種別から各教示点が直線や円弧等の曲
線のうちどのような曲線に属するかを判別するととも
に、この判別された曲線における端点や途中の点等の曲
線の範囲を特定する教示点の座標値をロボットプログラ
ムの中から読み出す。図３に示すワークの場合には、ワ
ーク稜線が直線および円弧に限定されるので、各教示点
の種別は（１）直線と直線との交点、（２）直線と円弧
との境界、および（３）円弧の途中の点の３通りに限定
される。また、曲線の範囲を特定する教示点は、直線の
場合にはその両端点となり、円弧の場合にはその両端点
および途中の点となる。このため、図４に示すロボット
プログラムの場合であれば、教示点の種別および曲線の
範囲を特定する教示点は以下のようになる。

【００２９】 図１のステップＳ１０３においては、ステップＳ１０２
までに求められた、面取り作業時の動作と関係する教示
点、および曲線の範囲を特定する教示点のロボット座標
系での座標値を、カメラ座標系さらには画面座標系での
座標値に変換する。なお、図４に示すロボットプログラ
ムの場合であれば、座標変換計算が必要な教示点はｐ
２，ｐ３，ｐ４，ｐ５，ｐ６，ｐ７，ｐ８，ｐ９，ｐ１
０，ｐ１１，ｐ１２，ｐ１３となる。ここで、カメラ座
標系とロボット座標系との変位量は２つの座標系原点の
位置変位量および座標系の姿勢変化量により特定するこ
とができる。これらの値については、あらかじめビデオ
カメラとロボットとの位置関係を正確にキャリブレーシ
ョンして、本実施の形態によるロボットのための画像処
理プログラム自動生成方法を実装したプログラムの設定
ファイルにユーザが設定しておく。

【００３０】カメラ座標系とロボット座標系との変位量
から計算されるロボット座標系からカメラ座標系への座
標変換行列をＴ、ロボット座標系での各教示点の座標値
をＸ_ri、カメラ座標系での各教示点の座標値をＸ_ciとす
ると、カメラ座標系への変換は次式（１）により行われ
る。

【００３１】

【数１】 上式（１）において、行列Ｔは同次座標で表現されてい
るものとする。ここで、カメラ座標系はビデオカメラの
投影中心に原点を有しており、本実施の形態ではレンズ
光軸をＺ軸、原点を通り画面の水平方向に対応する軸を
Ｘ軸、原点を通り画面の垂直方向に対応する軸をＹ軸と
している。また、画面右方向に対応する向きをＸ軸の正
方向、画面上方向に対応する向きをＹ軸の正方向、ビデ
オカメラの前方からビデオカメラに向かう方向をＺ軸の
正方向としている。このようにして教示点のロボット座
標系での座標値をビデオカメラの投影中心に原点を有す
る三次元空間の座標系であるカメラ座標系での座標値に
変換した後、ビデオカメラの画面内の二次元空間の座標
系である画面座標系への変換を次式（２）により行う。

【００３２】

【数２】 上式（２）において、Ｘ_c ＝［ｘ_c ，ｙ_c ，ｚ_c ］^t は
教示点のカメラ座標系での座標値であり、［ｘ_f ，
ｙ_f ］^t は教示点の画面座標系での座標値である。画面
座標系は画面中央に原点を有しており、本実施の形態で
は原点を通り画面の水平方向に対応する軸をＸ軸、原点
を通り画面の垂直方向に対応する軸をＹ軸としている。
また、画面右方向に対応する向きをＸ軸の正方向、画面
上方向に対応する向きをＹ軸の正方向としている。

【００３３】なお、教示点の座標値をロボット座標系か
らカメラ座標系へ変換する関数またはコマンド、および
教示点の座標値をカメラ座標系から画面座標系へ変換す
る関数またはコマンドとして、 ｘｃ＝ＴｒｎＲｏｂＣａｍ（ｘｒ，Ｔ）， ｘｐ＝Ｐｅｒｓｐ（ｘｃ） のような形式の２つの関数またはコマンドをあらかじめ
用意しておけば、図４に示すロボットプログラムの場合
には、図１のステップＳ１０４およびステップＳ１０５
において生成される画像処理プログラムの前段のプログ
ラムとして、図５に示すプログラムが実行される。な
お、図５の（Ａ）の部分は教示点の座標値をロボット座
標系からカメラ座標系へ変換するプログラムであり、図
５の（Ｂ）の部分は教示点の座標値をカメラ座標系から
画面座標系へ変換するプログラムである。

【００３４】図１のステップＳ１０４においては、ステ
ップＳ１０３において変換された各教示点の座標値およ
び各教示点の属する曲線の種別に基づいて、ビデオカメ
ラの画面内での直線や円弧等の曲線の位置を検出する位
置検出プログラムを生成する。図３に示すワークの場合
には、ワーク稜線が直線と円弧とに限定されるので、画
面内の限定された領域内に存在する直線を検出するルー
チン、および画面内の限定された領域内に存在する円弧
を検出するルーチンをあらかじめ用意しておき、図１の
ステップＳ１０２で求められた直線および円弧を画面内
から順次検出していくプログラムを生成する。すなわ
ち、図４に示すロボットプログラムの場合であれば、あ
らかじめ用意された上述したような専用の画像処理ルー
チンを呼び出し、直線Ｌ１から直線Ｌ４、および円弧Ｃ
１から円弧Ｃ４を順次検出するプログラムを生成する。
なお、本実施の形態における画像処理ルーチンでは、ワ
ーク稜線では明るさが急激に変化していることを利用し
て、あらかじめ指定されたワークの個体差の範囲を考慮
した領域内から直線や円弧等の曲線の正確な位置を検出
する。

【００３５】以下、画面内の限定された領域内に存在す
る直線または円弧を検出するルーチンの詳細について説
明する。

【００３６】まず、画面内の限定された領域内に存在す
る直線を検出するルーチンについて図６により説明す
る。ここで、画面内の限定された領域とは、両端点が指
定された直線（線分）のまわりのある指定された距離だ
けの幅を持つ領域であり、その形状は例えば長方形であ
る。なお、距離の指定に関してはワークの個体差を考慮
してその範囲をユーザがあらかじめ指定しておく。

【００３７】画面内の限定された領域が設定された場合
には、図６に示すように、まずその領域内についてエッ
ジ強調処理を行う（ステップＳ２０１）。図７にエッジ
強調処理の具体例を示す。図７（ａ）はビデオカメラに
より撮影された画像の全体を示す図であり、図７（ｂ）
は図７（ａ）に示した画像の全体に対してエッジ強調処
理を行った結果を示している。なお、図６のステップＳ
２０１においては、例えば図７（ａ）中の点線で囲まれ
た領域についてエッジ強調処理を行う。ここで、エッジ
強調処理とは領域内の各画素について次式（３）のよう
なフィルタリング計算を行うことを意味する。

【００３８】

【数３】 上式（３）において、ｆｉｌｔｅｒ［ｉ］［ｊ］はフィ
ルタのパターンであり、本実施の形態ではエッジの傾き
に垂直な方向に傾けたガウシアン関数を微分したもの
（ＤｏＧ：Derivative of Gaussian）とする。なお、エ
ッジの傾きは図１のステップＳ１０３までに算出された
線分の両端点の座標値から算出する。このようなエッジ
強調処理を行うことにより、図７（ｂ）に示すようにエ
ッジ上の画素の値は大きくなり、それ以外の画素の値は
小さくなる。

【００３９】エッジ強調処理が施された画像が得られた
ら、直線の方程式をハフ（Hough ）変換により求める。
ハフ変換は、直線や楕円等の方程式を求める代表的な手
法の１つであり、ノイズのある画面からも安定して直線
や楕円等を検出できるという特徴を有している。

【００４０】ハフにより提案された直線検出用のハフ変
換は、直線を傾きａおよび切片ｂの２つのパラメータ
（ａ，ｂ）により、 ｙ＝ａｘ＋ｂ … （４） と表現し、特徴点（Ｘ_i ，Ｙ_i ）が与えられたときに、
直線のパラメータ（ａ，ｂ）によって張られるパラメー
タ空間に、 ｂ＝Ｙ_i −ａＸ_i … （５） により表される軌跡を描くようにする。そして、全ての
特徴点について軌跡を描いた後、パラメータ空間中で多
くの軌跡が交わる点を抽出することにより、その点に対
応する直線が画像空間中に存在するものとみなす。

【００４１】なお、実際にプログラムによりハフ変換を
行う場合には、パラメータ空間を「セル」と呼ばれる多
数の要素に分解し、各特徴点についての軌跡を描く際
に、パラメータ空間で軌跡が通過する各セルの投票度数
をエッジ強調処理が施された結果の値だけ増やすことに
より、よりエッジらしい点にはより大きな重みが与えら
れるようにする。このような処理が図６のステップＳ２
０２の処理である。

【００４２】画面内の限定された領域内の全ての特徴点
についての投票が終了した後、投票度数が最も大きい値
を有するセルを抽出することにより、直線のパラメータ
（ａ，ｂ）が求められる（ステップＳ２０３）。なお、
ステップＳ２０３においては、領域内の全ての特徴点に
ついて投票を行うのではなく、ステップＳ２０１におい
てエッジ強調処理が施されてよりエッジらしい点である
とみなされた特徴点のみに限定して投票を行うようにし
てもよい。

【００４３】上式（４）のようにパラメータ（ａ，ｂ）
により画像空間中の直線を表現すると、画面内で直線が
垂直に近づくにつれてこれらのパラメータの値が無限大
になるので、パラメータ空間が有界にならない。この問
題を解決するための一般的な方法は、画像空間中の直線
を垂角θと原点からの符号付き距離ρを用いて、 ρ＝ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθ … （６） と表現し、パラメータ空間としては（ρ，θ）空間を用
いることである。図８（ａ）は直線に対する（ρ，θ）
パラメータ空間の設定の仕方を示し、図８（ｂ）はハフ
変換による直線のパラメータ（ρ，θ）の決定の仕方を
示す。本実施の形態においては、両端点が指定された直
線（線分）のまわりの長方形の領域内の各点について、
その点でのエッジ強調処理が施された結果の値を、上式
（６）により計算される（ρ，θ）パラメータ空間での
直線上の各セルについて加算する。これにより、エッジ
強調処理が施された結果の値が大きい点をより多く通る
直線が選び出されることになる。

【００４４】次に、画面内の限定された領域内に存在す
る円弧を検出するルーチンについて直線の場合と同様に
図６により説明する。円弧の場合には、未知の値は円弧
中心の座標値（ｘ０，ｙ０）および円弧の半径ｒの３つ
であるので、円弧中心の座標値（ｘ０，ｙ０）および半
径ｒの値をパラメータとする３次元の（ｘ０，ｙ０，
ｒ）パラメータ空間において上述した直線の場合と同様
の投票を行うことにより、円弧の方程式すなわち円弧の
位置を決定する。

【００４５】エッジ強調処理は上述した直線の場合と同
様に、ＤｏＧフィルタを図１のステップＳ１０３までに
算出された円弧の両端点の座標値から算出したエッジの
傾きと直角な方向に設定したフィルタをかける（ステッ
プＳ２０１）。ただし、円弧の場合には、直線の場合と
は異なりエッジの傾きが連続的に変化していくので、各
点のエッジ強調処理を行う際に、ステップＳ１０３まで
に算出された教示点の座標値から算出できる円弧の方程
式を用いて、その円弧上の特定の点近傍での円弧の傾き
を計算し、ＤｏＧフィルタの傾きを設定している。

【００４６】エッジ強調処理が行われた後は、限定され
た領域内の各点Ｐについて次のような処理を行う。すな
わち、（ｘ０，ｙ０，ｒ）パラメータ空間の（ｘ０，ｙ
０）平面の各セルについて、点Ｐが円弧上の点であると
すると半径がいくらになるかを次式（７）により計算
し、該当するパラメータ空間のセル（ｘ０，ｙ０，
ｒ_o2）の投票度数を点Ｐでのエッジ強調処理が施された
結果の値だけ増やす（ステップＳ２０２）。なお、ｒ_o2
は（ｘ０，ｙ０，ｒ）パラメータ空間で次式（７）によ
り計算されたｒ_o を含むセルの代表値である。

【数４】

【００４７】画面内の限定された領域内の全ての特徴点
についての投票が終了した後、投票度数が最も大きい値
を有するセルを抽出することにより、円弧のパラメータ
（ｘ０，ｙ０，ｒ）が求められる（ステップＳ２０
３）。図９（ａ）は円弧に対する（ｘ０，ｙ０，ｒ）パ
ラメータ空間の設定の仕方を示し、図９（ｂ）はハフ変
換による円弧のパラメータ（ｘ０，ｙ０，ｒ）の決定の
仕方を示す。

【００４８】なお、上述した円弧のパラメータの算出方
法は、ビデオカメラがワークの真上に設置されている場
合の方法であり、ビデオカメラがワークの真上に設置さ
れていない場合には円弧が楕円として見えるので、次の
ようにして円弧のパラメータを求める。

【００４９】まずはじめに、図１のステップＳ１０２に
おいて算出されたロボット座標系での円弧上の３点の座
標値から３点の存在する平面の方程式、すなわち次式
（８）のパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄの値を算出する。

【００５０】ａｘ＋ｂｙ＋ｃｚ＋ｄ＝０ … （８） 上式（８）において、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄの値は
ロボット座標系での値であるので、以後の計算のために
これらの値をカメラ座標系での値に変換しておく。ま
た、上述した３点を通る円弧の中心位置は上述したワー
ク平面上に存在するはずであるので、円弧の中心位置か
ら３点までの距離は等しいという関係を表す２つの方程
式、および円弧の中心は既知のワーク平面上にあるとい
う関係を表す方程式により円弧中心の座標値を算出する
ことができ、これにより円弧の半径も容易に算出するこ
とができる。なお、円弧中心の座標値を（ｘ_cp，ｙ_cp，
ｚ_cp）とすると、次式（９）により円弧中心の座標値を
算出することができる。

【数５】

【００５１】このようにして算出された円弧の方程式か
ら、その円弧上の点の座標値を１度ごとに３６０点につ
いて計算し、各点について画面座標系での座標値に変換
して配列ｘｆｃｉｒｌｅに保存する。

【００５２】次に、未知の値としてのカメラ座標系での
円弧中心の座標値（ｘ０，ｙ０）および円弧の半径ｒを
パラメータとする３次元の（ｘ０，ｙ０，ｒ）パラメー
タ空間において上述した直線および円弧の場合と同様の
投票を行うことにより、円弧の方程式すなわち円弧の位
置が決定される。

【００５３】エッジ強調処理は上述した直線および円弧
の場合と同様に、ＤｏＧフィルタをステップＳ１０３ま
でに算出された円弧の両端点の座標値から算出したエッ
ジの傾きと直角な方向に設定したフィルタをかける（ス
テップＳ２０１）。なお、エッジの傾きが連続的に変化
していくのに対応したＤｏＧフィルタの傾きの設定は、
各点でのフィルタの傾きの設定の際に上述した配列ｘｆ
ｃｉｒｌｅの中でその点に最も近傍に位置する座標値を
探し、その前後の配列要素の値から円弧の傾きを算出し
て、それと直角に設定する。

【００５４】エッジ強調処理が行われた後は、限定され
た領域内の各点Ｐについて次のような処理を行う。すな
わち、各点Ｐについてその画面座標系での座標値と平面
の方程式とからカメラ座標系での三次元座標値を算出す
る。（ｘ０，ｙ０，ｒ）パラメータ空間の（ｘ０，ｙ
０）平面の各セルについて、点Ｐが円弧上の点であると
すると半径がいくらになるかを次式（１０）により計算
し、該当するパラメータ空間のセル（ｘ０，ｙ０，
ｒ_o2）の投票度数を点Ｐでのエッジ強調処理が行われた
結果の値だけ増やす（ステップＳ２０２）。なお、ｒ_o2
は（ｘ０，ｙ０，ｒ）パラメータ空間で次式（１０）に
より計算されたｒ_o を含むセルの代表値である。また、
次式（１０）におけるｚ０の値は（ｘ０，ｙ０）の値と
平面の方程式とから算出される。

【数６】

【００５５】画面内の限定された領域内の全ての特徴点
についての投票が終了した後、投票度数が最も大きい値
を有するセルを抽出することにより、円弧のパラメータ
（ｘ０，ｙ０，ｒ）が求められる（ステップＳ２０
３）。

【００５６】なお、以上に説明した直線を検出するルー
チンおよび円弧を検出するルーチンについてはそれぞ
れ、 ｌ＝ｌｉｎｅ（ｘ１，ｘ２，ａｒｅａ）， ｃ＝ｃｉｒｃｌｅ（ｘ１，ｘ２，ｘ３，ａｒｅａ） のような形式の関数またはコマンドを用意しておき、図
１のステップＳ１０４において位置検出プログラムを生
成する際に、対応する引数を指定して関数またはコマン
ドを順次呼び出すプログラムを生成する。これらの関数
またはコマンドにおいて、ｌ，ｃはそれぞれ、算出され
た直線のパラメータ、円弧のパラメータを格納するため
の配列である。また、ｌｉｎｅ（）の引数であるｘ１，
ｘ２はステップＳ１０３までに算出された線分の両端点
の画面座標系での（ｘ，ｙ）座標値であり、ｃｉｒｃｌ
ｅ（）の引数であるｘ１，ｘ２，ｘ３は同様にステップ
Ｓ１０３までに算出された円弧の両端点および途中の点
の画面座標系での（ｘ，ｙ）座標値である。なお、ａｒ
ｅａは線分または円弧のまわりの画像処理が行われる領
域の幅であり、ワークの個体差等を考慮してマスタワー
クについてティーチングされたロボットプログラムの中
での教示点の座標値からワークごとに教示点の位置がど
の程度変動する可能性があるかを検討してユーザが設定
する。

【００５７】なお、図４に示すロボットプログラムの場
合には、直線Ｌ１から直線Ｌ４、円弧Ｃ１から円弧Ｃ４
までを検出する位置検出プログラムは図１０に示すもの
となる。

【００５８】図１０において、ｘｐ２，ｘｐ３等は図１
のステップＳ１０３までに算出された教示点Ｐ２，Ｐ３
の画面座標系での座標値である。なお、２本の直線の交
点を求める際に設定される直線を検出する領域（エッジ
検出領域１およびエッジ検出領域２）の具体例を図１２
に示す。

【００５９】図１のステップＳ１０５においては、ステ
ップＳ１０４において生成された位置検出プログラムに
より検出される直線や円弧等の曲線の位置からステップ
Ｓ１０１およびステップＳ１０２において抽出された各
教示点のビデオカメラの画面内での実際の位置を算出す
る位置算出プログラムと、この位置算出プログラムによ
り算出される各教示点の画面座標系での座標値をロボッ
ト座標系での座標値に変換する座標変換プログラムとを
生成する。ここで、教示点の種別は上述したように、
（１）直線と直線との交点、（２）直線と円弧との境
界、および（３）円弧の途中の点の３通りに限定され
る。このため、これらの各場合について、 ｘｏ＝ｃｌｉｎｅｓ（ｌ１，ｌ２，ｘｐ１，ｘｐ２，ｘ
ｐ３）， ｘｏ＝ｃｌｉｎｅｃｉｒｃｌｅ（ｌ１，ｃ１，ｘｐ１，
ｘｐ２，ｘｐ３，ｘｐ４）， ｘｏ＝ｐｃｉｒｌｅ（ｃ１，ｘｐ１，ｘｐ２） のような形式の関数またはコマンドを用意しておく。こ
れらの関数またはコマンドにおいて、ｘｏは算出された
教示点の画面座標系での（ｘ，ｙ）座標値である。ｌ
１，ｌ２はステップＳ１０４において生成された位置検
出プログラムにより検出される直線のパラメータ（ａ，
ｂ）または（ρ，θ）を含む配列であり、ｃ１は同様に
位置検出プログラムにより検出される円弧の中心位置
（ｘ０，ｙ０）および半径の値ｒを含む配列である。ま
た、ｃｌｉｎｅｓ（）におけるｘｐ１，ｘｐ２，ｘｐ３
は引数で指定された２つの線分の端点の画面座標系での
座標値であり、ｃｌｉｎｅｃｉｒｃｌｅ（）におけるｘ
ｐ１，ｘｐ２，ｘｐ３，ｘｐ４は引数で指定された線分
の両端点と円弧の両端点および途中の点の画面座標系で
の座標値であり、ｐｃｉｒｌｅ（）におけるｘｐ１，ｘ
ｐ２は引数で指定された円弧の両端点の画面座標系での
座標値であり、全ての引数で指定した座標値はステップ
Ｓ１０３において変換して求められた値を用いる。これ
らの引数は、ステップＳ１０２において各教示点が含ま
れる動作命令の種別から各教示点が直線や円弧等の曲線
のうちどのような曲線に属するかを判別するとともに、
この判別された曲線における端点や途中の点等の曲線の
範囲を特定する教示点の座標値を求めているので、容易
に設定することが可能である。なお、図４に示すロボッ
トプログラムの場合には、直線や円弧等の曲線の位置か
らロボットプログラムの中から読み出された各教示点の
ビデオカメラの画面内での実際の位置を算出する位置算
出プログラムは図１１に示すものとなる。

【００６０】図１のステップＳ１０５においてはさら
に、図１１に示す位置算出プログラムにより算出される
画面座標系でのｘｆ２〜ｘｆ１３の値をカメラ座標系で
の値に変換し、これらの変換された値をロボット座標系
に変換する座標変換プログラムを生成する。ここで、教
示点の座標値を画面座標系からカメラ座標系へ変換する
関数またはコマンド、および教示点の座標値をカメラ座
標系からロボット座標系へ変換する関数またはコマンド
として、 ｘｃ＝ＴｒｎＣａｍ（ｘｆ，ｐｌａｎｅ）， ｘｒ＝ＴｒｎＣａｍＲｏｂ（ｘｃ，Ｔ） のような形式の２つの関数またはコマンドをあらかじめ
用意しておく。これらの関数またはコマンドにおいて、
ｐｌａｎｅはその点がのっている平面の方程式の係数ベ
クトルであり、点が円弧の一部であれば、平面の方程式
は上述したように算出されているので、その値を用い
る。一方、点が線分の一部であれば、線分の両端点およ
びステップＳ１０１で求められた教示点の中での隣接点
も含めて３点とし、平面の方程式を算出して用いる。ま
た、Ｔはカメラ座標系からロボット座標系への同次表現
の変換行列である。図４に示すロボットプログラムの場
合には、教示点の画面座標系での座標値をロボット座標
系での座標値に変換する座標変換プログラムは図１３に
示すものとなる。なお、図１３の（Ｅ）の部分は教示点
の座標値を画面座標系からカメラ座標系へ変換するプロ
グラムであり、図１３の（Ｆ）の部分は教示点の座標値
をカメラ座標系からロボット座標系へ変換するプログラ
ムである。

【００６１】図１４は本発明によるロボットプログラム
自動修正方法の一実施の形態を説明するための図であ
る。図１４に示すように、本発明によるロボットプログ
ラム自動修正方法は、上述したロボットのための画像処
理プログラム自動生成方法により生成された画像処理プ
ログラムを用いて、ビデオカメラにより撮影された画像
から実際のワークの教示点の座標値を求め、さらにこの
求められた実際のワークの教示点の座標値に基づいて、
ロボットプログラムにあらかじめ内蔵された各教示点の
座標値を修正するものである。なお、ステップＳ３０１
〜ステップＳ３０５のそれぞれの処理は図１のステップ
Ｓ１０１〜ステップＳ１０５の対応するそれぞれの処理
と同一であるので、その詳細な説明は省略する。

【００６２】図１４に示すように、まず、あらかじめマ
スタワークについてティーチングされたロボットプログ
ラムの中から溶接作業や、面取り作業等の作業対象であ
るワークとの接触作業を行う際のロボット座標系に基づ
く動作命令を抽出し、この抽出された動作命令から正確
な位置計測が必要な教示点を抽出する（ステップＳ３０
１）。

【００６３】続いて、ステップＳ３０１において抽出さ
れた各教示点について、それぞれの教示点を含む動作命
令の種別から各教示点が直線や円弧等の曲線のうちどの
ような曲線に属するかを判別するとともに、この判別さ
れた曲線における端点や途中の点等の曲線の範囲を特定
する教示点の座標値をロボットプログラムの中から読み
出す（ステップＳ３０２）。

【００６４】その後、ステップＳ３０１において抽出さ
れた教示点のロボット座標系での座標値、およびステッ
プＳ３０２において抽出されたその他の教示点のロボッ
ト座標系での座標値を画面座標系での座標値に変換する
（ステップＳ３０３）。すなわち、ロボットプログラム
で記述されている座標値はロボット座標系での座標値で
あるので、これらの座標値をロボット座標系とカメラ座
標系との変位量を用いて画面座標系での座標値に変換す
る。なお、ロボット座標系とカメラ座標系との変位量は
あらかじめユーザが設定しておく。

【００６５】そして、ステップＳ３０３において変換さ
れた各教示点の座標値および各教示点の属する曲線の種
別に基づいてビデオカメラの画面内での直線や円弧等の
曲線の位置を検出する位置検出プログラムを生成すると
ともに（ステップＳ３０４）、ステップＳ３０４におい
て生成された位置検出プログラムにより検出される直線
や円弧等の曲線の位置からステップＳ１０１およびステ
ップＳ１０２において抽出された各教示点のビデオカメ
ラの画面内での実際の位置を算出する位置算出プログラ
ムと、この位置算出プログラムにより算出される各教示
点の画面座標系での座標値をロボット座標系での座標値
へ変換する座標変換プログラムとを生成する（ステップ
Ｓ３０５）。

【００６６】最後に、ステップＳ３０４およびステップ
Ｓ３０５において生成された画像処理プログラムを実行
することにより、ビデオカメラにより撮影された画像か
ら実際のワークの教示点の座標値を求める。そして、こ
のようにして求められた実際のワークの教示点の座標値
に基づいて、あらかじめロボットプログラムに内蔵され
た各教示点の座標値を修正する（ステップＳ３０６）。

【００６７】図４に示すロボットプログラムの場合に
は、図１５に示すように、ロボットプログラムの１３行
目と１４行目との間に、生成された画像処理プログラム
（Ａ）〜（Ｆ）（図５、図１０、図１１および図１３参
照）と、この画像処理プログラムを実行して求められた
実際のワークの教示点ｘｒ２〜ｘｒ１３の座標値をあら
かじめ内蔵された対応する教示点ｐ２〜ｐ１３の座標値
として代入するプログラム（図１５の（Ｇ）の部分参
照）とを組み込むようにする。なお、図１５に示すよう
に生成された画像処理プログラムを直接ロボットプログ
ラムの中に組み込む他、画像処理プログラムをロボット
プログラムとは独立して実行し、その実行結果として得
られた座標値によってロボットプログラムの中のあらか
じめ内蔵された教示点の座標値を修正するようにしても
よい。

【００６８】このように、本発明のロボットプログラム
自動修正方法の一実施の形態によれば、ステップＳ３０
１〜ステップＳ３０５により生成された画像処理プログ
ラムを用いて、ビデオカメラにより撮影された画像から
実際のワークの教示点の座標値を各ワークごとに求め、
さらにこの求められたワークの実際の教示点の座標値に
基づいて、あらかじめ図４に示すようなロボットプログ
ラムに内蔵された各教示点の座標値を自動的に修正する
（ステップＳ３０６）ので、１つのマスタワークについ
てティーチングを行ってロボットプログラムを作成する
だけでワークごとの個体差を吸収するようにロボットプ
ログラムを自動的に修正することができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マスタワークについてティーチングされたロボットプロ
グラムからワークごとの個体差に対応するための画像処
理プログラムを自動的に生成することができる。また、
このようにして生成された画像処理プログラムを用い
て、ロボットプログラムにあらかじめ内蔵された各教示
点の座標値を自動的に修正するので、１つのマスタワー
クについてティーチングを行ってロボットプログラムを
作成するだけでワークごとの個体差を吸収するようにロ
ボットプログラムを自動的に修正することができ、この
ため仮に画像処理に関しての十分な知識を有しない人で
あっても容易に画像処理を利用してワークの個体差を吸
収した形でロボットを動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるロボットのための画像処理プログ
ラム自動生成方法の一実施の形態を説明するための図で
ある。

【図２】本発明によるロボットのための画像処理プログ
ラム自動生成方法を実現する装置の一実施の形態を示す
図である。

【図３】ワークの一例およびそのワークの教示点を示す
図である。

【図４】図３に示すワークのエッジの面取り作業を行う
ためのロボットプログラムを示す図である。

【図５】教示点の座標値をロボット座標系からカメラ座
標系へ変換するプログラム、および教示点の座標値をカ
メラ座標系から画面座標系へ変換するプログラムを示す
図である。

【図６】画面内の限定された領域内に存在する直線や円
弧等の曲線を検出するルーチンを説明するための図であ
る。

【図７】ビデオカメラにより撮影された画像に対するエ
ッジ強調処理の具体例を示す図である。

【図８】直線に対する（ρ，θ）パラメータ空間の設定
の仕方（図８（ａ））、およびハフ変換による直線のパ
ラメータ（ρ，θ）の決定の仕方（図８（ｂ））を示す
図である。

【図９】円弧に対する（ｘ０，ｙ０，ｒ）パラメータ空
間の設定の仕方（図９（ａ））、およびハフ変換による
円弧のパラメータの決定の仕方（図９（ｂ））を示す図
である。

【図１０】図４に示すロボットプログラムに対して作成
される位置検出プログラムを示す図である。

【図１１】図４に示すロボットプログラムに対して作成
される位置算出プログラムを示す図である。

【図１２】２本の直線の交点を求める際に設定される直
線を検出する領域の具体例を示す図である。

【図１３】図４に示すロボットプログラムに対して作成
される座標変換プログラムを示す図である。

【図１４】本発明によるロボットプログラム自動修正方
法の一実施の形態を説明するための図である。

【図１５】本発明によるロボットのための画像処理プロ
グラム自動生成方法により生成された画像処理プログラ
ムを組み込んだロボットプログラムを示す図である。

【符号の説明】

１ ビデオカメラ ２ 画像入力ボード ３ パーソナルコンピュータ ４ ロボットコントローラ ５ ロボット ６ ワーク

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークとの接触を伴う作業を行うロボット
   のための画像処理プログラム自動生成方法において、 あらかじめマスタワークについてティーチングされたロ
   ボットプログラムの中からワークとの接触作業を行う際
   のロボット座標系に基づく動作命令を抽出し、この抽出
   された動作命令からあらかじめ内蔵された教示点を抽出
   する第１の工程と、 この第１の工程により抽出された各教示点について、そ
   れぞれの教示点を含む動作命令の種別から各教示点がど
   のような曲線に属するかを判別するとともに、この判別
   された曲線の範囲を特定する教示点の座標値を前記ロボ
   ットプログラムの中から読み出す第２の工程と、 この第２の工程により読み出された各教示点のロボット
   座標系での座標値を、あらかじめ定義された前記ワーク
   を撮影するためのビデオカメラの座標系とロボット座標
   系との変位量を用いて前記ビデオカメラの画面内での座
   標値に変換する第３の工程と、 この第３の工程により変換された各教示点の座標値およ
   び各教示点の属する曲線の種別に基づいて、前記ビデオ
   カメラにより撮影された画像から前記各教示点に対応す
   る曲線の位置を検出してこれらの交点としての各教示点
   の実際の位置を求める画像処理プログラムを生成する第
   ４の工程と、 を備えたことを特徴とするロボットのための画像処理プ
   ログラム自動生成方法。
2. 【請求項２】前記第４の工程において生成される画像処
   理プログラムは、前記ビデオカメラにより撮影された画
   像から前記ビデオカメラの画面内での曲線の位置を検出
   する位置検出プログラムと、この位置検出プログラムに
   より検出される曲線の位置から前記ロボットプログラム
   の中から読み出された前記各教示点の前記ビデオカメラ
   の画面内での実際の位置を算出する位置算出プログラム
   と、この位置算出プログラムにより算出される前記各教
   示点の前記ビデオカメラの画面内での座標値をロボット
   座標系での座標値に変換する座標変換プログラムとから
   なることを特徴とするロボットのための画像処理プログ
   ラム自動生成方法。
3. 【請求項３】前記位置検出プログラムは、前記ビデオカ
   メラにより撮影された画像から、前記第２の工程により
   読み出された各教示点の座標値および各教示点の属する
   曲線の種別に基づいて前記ビデオカメラの画面内におけ
   る限定された所定領域内で曲線の位置を検出するもので
   あることを特徴とする請求項２記載のロボットのための
   画像処理プログラム自動生成方法。
4. 【請求項４】ワークとの接触を伴う作業を行うロボット
   のための画像処理プログラム自動生成装置において、 作業対象となるワークを撮影するビデオカメラと、 あらかじめマスタワークについてティーチングされたロ
   ボットプログラムの中からワークとの接触作業を行う際
   のロボット座標系に基づく動作命令を抽出し、この抽出
   された動作命令からあらかじめ内蔵された教示点を抽出
   する手段と、 この手段により抽出された各教示点について、それぞれ
   の教示点を含む動作命令の種別から各教示点がどのよう
   な曲線に属するかを判別するとともに、この判別された
   曲線の範囲を特定する教示点の座標値を前記ロボットプ
   ログラムの中から読み出す手段と、 この手段により読み出された各教示点のロボット座標系
   での座標値を、あらかじめ定義された前記ビデオカメラ
   の座標系とロボット座標系との変位量を用いて前記ビデ
   オカメラの画面内での座標値に変換する手段と、 この手段により変換された各教示点の座標値および各教
   示点の属する曲線の種別に基づいて、前記ビデオカメラ
   により撮影された画像から前記各教示点に対応する曲線
   の位置を検出してこれらの交点としての各教示点の実際
   の位置を求める画像処理プログラムを生成する手段と、 を備えたことを特徴とするロボットのための画像処理プ
   ログラム自動生成装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし３のいずれかに記載のロボ
   ットのための画像処理プログラム自動生成方法により生
   成された画像処理プログラムを用いて、前記ビデオカメ
   ラにより撮影された画像から実際のワークの教示点の座
   標値を求める工程と、 この工程により求められた実際のワークの教示点の座標
   値に基づいて、ロボットプログラムにあらかじめ内蔵さ
   れた各教示点の座標値を修正する工程と、 を備えたことを特徴とするロボットプログラム自動修正
   方法。