JP6964989B2 - 制御方法、ロボットシステム、物品の製造方法、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents
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Description
また、本発明の別の一態様であるロボットシステムは、ロボットと、センサ部と係合部とを有する視覚センサと、前記ロボットと前記視覚センサとを制御する制御部と、を備え、前記視覚センサが前記ロボットに装着されていない状態で、前記制御部が、視覚センサを用いて基準物を計測する計測ステップと、前記制御部が、前記計測ステップにおける計測結果に基づき、前記センサ部と前記係合部との相対関係を求める校正ステップと、前記視覚センサが前記ロボットに装着された状態で、前記制御部が、前記視覚センサを用いて対象物を撮像する撮像ステップと、前記制御部が、前記撮像ステップで取得された視覚情報および前記相対関係を用いて調整された前記ロボットの姿勢を、教示点として記憶する教示ステップと、を実行する、ことを特徴とする。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係るロボットシステムを示す説明図である。ロボットシステム100は、ロボット200、視覚センサの一例であるステレオカメラ300、ワーク保持治具400、ロボット制御装置500、センサ制御装置600及びディスプレイ700を備えている。また、ロボットシステム100は、操作装置の一例であるティーチングペンダント800及び入力装置850を備えている。ロボット200は、ロボットアーム201、及びエンドエフェクタの一例であるロボットハンド202を備えている。ロボットアーム201は、垂直多関節のロボットアームである。ロボット200の基端、即ちロボットアーム201の基端は、架台150に固定されている。
次に、第2実施形態に係るロボットシステムにおけるロボットの教示方法ついて説明する。図10は、第2実施形態に係るロボットシステムを示す説明図である。ロボットシステム100Bは、ロボット200B、視覚センサの一例であるステレオカメラ300B、ワーク保持治具400、ロボット制御装置500、センサ制御装置600、及びディスプレイ700を備えている。また、ロボットシステム100Bは、操作装置の一例であるティーチングペンダント800、及び入力装置850を備えている。
次に、第3実施形態に係るロボットシステムにおけるロボットの教示方法について説明する。図13(a)は、第3実施形態における校正治具900Cの説明図である。図13(b)は、第3実施形態におけるロボット200Cの説明図である。第1及び第2実施形態では、ロボットハンド202,202Bに対してステレオカメラ300,300Bが着脱可能である場合について説明した。第3実施形態では、視覚センサの一例がステレオカメラ300C、エンドエフェクタの一例がロボットハンド202Cである。そして、ステレオカメラ300Cとロボットハンド202Cとは一体に固定されている。ステレオカメラ300Cと一体のロボットハンド202Cが、ロボット200Cの先端であるフランジ面201Cに対して着脱可能となっている。第3実施形態ではロボット200Cは垂直多関節のロボットアームである。ロボットハンド202Cがロボット200Cに装着されることで、ロボットハンド202Cと一体のステレオカメラ300Cがロボット200Cに装着されることになる。したがって、ロボット200Cの先端であるフランジ面201Cとロボットハンド202Cとの接続部分が、ステレオカメラ300Cをロボット200Cに装着する部分である。
Claims (18)
- センサ部と係合部とを有する視覚センサと、ロボットと、を備えたロボットシステムの制御方法であって、
前記ロボットシステムは、前記視覚センサと前記ロボットとを制御する制御部を備えており、
前記視覚センサが前記ロボットに装着されていない状態で、前記制御部が、前記視覚センサを用いて基準物を計測する計測ステップと、
前記制御部が、前記計測ステップにおける計測結果に基づき、前記センサ部と前記係合部との相対関係を求める校正ステップと、
前記視覚センサが前記ロボットに装着された状態で、前記制御部が、前記視覚センサを用いて対象物を撮像する撮像ステップと、
前記制御部が、前記撮像ステップで取得された視覚情報および前記相対関係を用いて調整された前記ロボットの姿勢を、教示点として記憶する教示ステップと、を実行する、
ことを特徴とする制御方法。 - 前記調整は、前記視覚情報と前記相対関係とを用いて求められた第1の座標値と、前記撮像ステップの前に設定された第2の座標値と、のずれ量が小さくなるように行われる、
ことを特徴とする請求項1に記載の制御方法。 - 前記計測ステップと前記校正ステップとは、前記視覚センサの係合部が治具に位置決めされた状態で、前記制御部が実行する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の制御方法。 - 前記視覚センサが前記ロボットに装着される際、前記ロボットのロボットハンドが前記視覚センサを把持する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の制御方法。 - 前記ロボットハンドには掌部とフィンガとが備えられており、
前記視覚センサには前記掌部と接触するベース部が備えられており、
前記フィンガと前記ベース部とには、互いに噛み合うテーパ部がそれぞれ備えられている、
ことを特徴とする請求項4に記載の制御方法。 - センサ部と係合部とを有する視覚センサと、ロボットハンドを有するロボットと、を備えたロボットシステムの制御方法であって、
前記ロボットシステムは、前記視覚センサと前記ロボットとを制御する制御部を備えており、
前記視覚センサが前記ロボットに装着されていない状態で、前記制御部が、前記視覚センサを用いて基準物を計測する計測ステップと、
前記制御部が、前記計測ステップにおける計測結果に基づき、前記センサ部と前記係合部との相対関係を校正する校正ステップと、が実行され、
前記視覚センサが前記ロボットに装着される際、前記ロボットハンドが前記視覚センサを把持し、
前記ロボットハンドにはフィンガが備えられており、
前記フィンガは、前記視覚センサの係合部が係合される前記ロボットハンドの係合部を基準にして前記ロボットハンドに取り付けられている、
ことを特徴とする制御方法。 - センサ部と係合部とを有する視覚センサと、ロボットハンドを有するロボットと、を備えたロボットシステムの制御方法であって、
前記ロボットシステムは、前記視覚センサと前記ロボットとを制御する制御部を備えており、
前記視覚センサが前記ロボットに装着されていない状態で、前記制御部が、前記視覚センサを用いて基準物を計測する計測ステップと、
前記制御部が、前記計測ステップにおける計測結果に基づき、前記センサ部と前記係合部との相対関係を校正する校正ステップと、が実行され、
前記視覚センサが前記ロボットに装着される際、前記ロボットハンドが前記視覚センサを把持し、
前記ロボットハンドには掌部とフィンガとが備えられており、
前記視覚センサには前記掌部と接触するベース部が備えられており、
前記フィンガと前記ベース部とには、互いに噛み合うテーパ部がそれぞれ備えられており、
前記ベース部には一対の位置決めピンが備えられており、
前記ベース部のテーパ部は一対備えられており、
前記位置決めピンと前記ベース部のテーパ部とは、
前記一対の位置決めピンの対称面と、前記一対のベース部のテーパ部の対称面とが、前記視覚センサの光学系の対称面と一致するように前記ベース部に設けられている、
ことを特徴とする制御方法。 - センサ部と係合部とを有する視覚センサと、ロボットハンドを有するロボットと、を備えたロボットシステムの制御方法であって、
前記ロボットシステムは、前記視覚センサと前記ロボットとを制御する制御部を備えており、
前記視覚センサが前記ロボットに装着されていない状態で、前記制御部が、前記視覚センサを用いて基準物を計測する計測ステップと、
前記制御部が、前記計測ステップにおける計測結果に基づき、前記センサ部と前記係合部との相対関係を校正する校正ステップと、が実行され、
前記視覚センサが前記ロボットに装着される際、前記ロボットハンドが前記視覚センサを把持することで、前記視覚センサの係合部と前記ロボットハンドの係合部とを係合させて、前記視覚センサを前記ロボットハンドに位置決めする、
ことを特徴とする制御方法。 - 前記校正ステップでは、前記相対関係として、回転行列及び並進ベクトルを求める、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の制御方法。 - 前記視覚センサは、3次元の位置姿勢を計測可能なセンサである、
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の制御方法。 - 前記視覚センサは、前記センサ部として第1のカメラ及び第2のカメラを有するステレオカメラであり、
前記校正ステップでは、前記第1のカメラ及び前記第2のカメラのうち一方を基準に前記相対関係を校正する、
ことを特徴とする請求項10に記載の制御方法。 - 前記教示ステップでは、前記相対関係を参照して、前記視覚情報から得られた第3の座標値を、座標変換することで、前記第1の座標値に座標変換する、
ことを特徴とする請求項2に記載の制御方法。 - センサ部と係合部とを有する視覚センサと、ロボットと、を備えたロボットシステムの制御方法であって、
前記ロボットシステムは、前記視覚センサと前記ロボットとを制御する制御部を備えており、
前記視覚センサが前記ロボットに装着されていない状態で、前記制御部が、前記視覚センサを用いて基準物を計測する計測ステップと、
前記制御部が、前記計測ステップにおける計測結果に基づき、前記センサ部と前記係合部との相対関係を求める校正ステップと、
前記視覚センサが前記ロボットに装着された状態で、前記制御部が、前記相対関係に基づき、前記視覚センサを用いて前記ロボットの教示を行う教示ステップと、を実行し、
前記教示ステップでは、前記ロボットの姿勢を調整して、調整後の前記ロボットの姿勢を教示点としてメモリに記憶させ、
前記視覚センサのセンサ部を基準とする座標系を第1の座標系、前記視覚センサの係合部を基準とする座標系を第2の座標系とし、
前記教示ステップでは、前記視覚センサから得られた視覚情報に含まれる特徴点の前記第1の座標系を基準とする座標値を、前記相対関係により前記第2の座標系を基準とする計測値に変換し、前記計測値と予め設定された目標値とのずれ量に関する情報を、ユーザに提示して、ユーザにより操作された操作装置からの指令に従って前記ロボットの姿勢を調整する、
ことを特徴とする制御方法。 - センサ部と係合部とを有する視覚センサと、ロボットと、を備えたロボットシステムの制御方法であって、
前記ロボットシステムは、前記視覚センサと前記ロボットとを制御する制御部を備えており、
前記視覚センサが前記ロボットに装着されていない状態で、前記制御部が、前記視覚センサを用いて基準物を計測する計測ステップと、
前記制御部が、前記計測ステップにおける計測結果に基づき、前記センサ部と前記係合部との相対関係を求める校正ステップと、
前記視覚センサが前記ロボットに装着された状態で、前記制御部が、前記相対関係に基づき、前記視覚センサを用いて前記ロボットの教示を行う教示ステップと、を実行し、
前記教示ステップでは、前記ロボットの姿勢を調整して、調整後の前記ロボットの姿勢を教示点としてメモリに記憶させ、
前記視覚センサのセンサ部を基準とする座標系を第1の座標系、前記視覚センサの係合部を基準とする座標系を第2の座標系とし、
前記教示ステップでは、前記視覚センサから得られた視覚情報に含まれる特徴点の前記第1の座標系を基準とする座標値を、前記相対関係により前記第2の座標系を基準とする計測値に変換し、前記計測値と予め設定された目標値とのずれ量に基づいて、前記ロボットの姿勢を調整する、
ことを特徴とする制御方法。 - ロボットと、
センサ部と係合部とを有する視覚センサと、
前記ロボットと前記視覚センサとを制御する制御部と、を備え、
前記視覚センサが前記ロボットに装着されていない状態で、前記制御部が、視覚センサを用いて基準物を計測する計測ステップと、
前記制御部が、前記計測ステップにおける計測結果に基づき、前記センサ部と前記係合部との相対関係を求める校正ステップと、
前記視覚センサが前記ロボットに装着された状態で、前記制御部が、前記視覚センサを用いて対象物を撮像する撮像ステップと、
前記制御部が、前記撮像ステップで取得された視覚情報および前記相対関係を用いて調整された前記ロボットの姿勢を、教示点として記憶する教示ステップと、を実行する、
ことを特徴とするロボットシステム。 - 請求項15に記載のロボットシステムを用いて物品の製造を行う、
ことを特徴とする物品の製造方法。 - 請求項1乃至14のいずれか1項に記載の制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。
- 請求項17に記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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