JPH0655485A - 多関節ロボットのアームたおれ量測定装置 - Google Patents
多関節ロボットのアームたおれ量測定装置Info
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- JPH0655485A JPH0655485A JP23407492A JP23407492A JPH0655485A JP H0655485 A JPH0655485 A JP H0655485A JP 23407492 A JP23407492 A JP 23407492A JP 23407492 A JP23407492 A JP 23407492A JP H0655485 A JPH0655485 A JP H0655485A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】各ティーチングポイントでのロボットアームの
たおれ量を正確に測定することで、アームのたわみによ
って生じる誤差量を補正する。 【構成】取付面１２に対して平行移動可能な第２アーム
４の根元位置に光源８を取り付けて、光源８より照射さ
れる光束１５ａを取付面１２上の反射板１１により第２
アーム８の先端部に設けた半透明板１０に向けて反射さ
せ、半透明板１０に光点を形成させる。次に、光点のず
れ量を第２アーム８の先端に取り付けたカメラ手段７及
びカメラ画像位置演算手段を用いて測定し、たおれ量算
出手段を用いてアームたおれ量を算出する。 【効果】たおれ量測定専用のセンサ類を必要とせず、微
小なたおれ量を精度良く測定できる。
たおれ量を正確に測定することで、アームのたわみによ
って生じる誤差量を補正する。 【構成】取付面１２に対して平行移動可能な第２アーム
４の根元位置に光源８を取り付けて、光源８より照射さ
れる光束１５ａを取付面１２上の反射板１１により第２
アーム８の先端部に設けた半透明板１０に向けて反射さ
せ、半透明板１０に光点を形成させる。次に、光点のず
れ量を第２アーム８の先端に取り付けたカメラ手段７及
びカメラ画像位置演算手段を用いて測定し、たおれ量算
出手段を用いてアームたおれ量を算出する。 【効果】たおれ量測定専用のセンサ類を必要とせず、微
小なたおれ量を精度良く測定できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの位置指令で
誤差要因となるアーム自重によるたおれ量の測定装置に
関する。
誤差要因となるアーム自重によるたおれ量の測定装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、産業用ロボットの位置指令方式と
して、教示による位置データの入力方式を用いていた。
一方、近年になってオフラインで作成した位置データや
画像処理装置を介して得た位置データを用いてロボット
を動作させる方式への要求が高まっている。しかし、一
般に産業用ロボットにとって、ロボット自体の位置決め
再現精度は満足できるものの、ロボットと外界との相対
的な位置決め精度には課題が残る。
して、教示による位置データの入力方式を用いていた。
一方、近年になってオフラインで作成した位置データや
画像処理装置を介して得た位置データを用いてロボット
を動作させる方式への要求が高まっている。しかし、一
般に産業用ロボットにとって、ロボット自体の位置決め
再現精度は満足できるものの、ロボットと外界との相対
的な位置決め精度には課題が残る。
【０００３】従来技術の参考例として、特開昭６２−１
５７７９０号公報を挙げる。図６は多関節ロボットの構
成モデル図であり、図７は、任意の位置のティーチデー
タに対してのアームたわみ量に関する誤差補正値の与え
方のフローチャートを示している。
５７７９０号公報を挙げる。図６は多関節ロボットの構
成モデル図であり、図７は、任意の位置のティーチデー
タに対してのアームたわみ量に関する誤差補正値の与え
方のフローチャートを示している。
【０００４】多関節ロボットは、図６に示す様に、基台
１８と、旋回用関節２０を介して旋回可能に結合された
旋回台１９と、旋回台１９に第１回動関節２２を介して
結合された第１アーム２１と、第１アーム２１に第２回
動関節２４を介して結合された第２アーム２３とにより
構成され、この第２アーム２３の先端にワークをハンド
リングして作業する仕様になっている。
１８と、旋回用関節２０を介して旋回可能に結合された
旋回台１９と、旋回台１９に第１回動関節２２を介して
結合された第１アーム２１と、第１アーム２１に第２回
動関節２４を介して結合された第２アーム２３とにより
構成され、この第２アーム２３の先端にワークをハンド
リングして作業する仕様になっている。
【０００５】図７に示すフローチャートに従い、アーム
たわみによるハンドリング位置のずれ量に対しての補正
値を求める。図６に示すモデルにおけるロボットのアー
ムでは、旋回用関節２０、第１回動関節２２、第２回動
関節２４の各関節の剛性不足が主要因となってアームた
わみによるハンドリング位置のずれ量が生じる。図６に
示すロボットのモデルの場合、図６中の実線で示すメッ
シュ上のティーチデータをオフラインにより作成して
も、実際にロボットを動作させると図６中の点線で示し
ている様なポイントにロボットが動作してしまう。そこ
で予め各関節のばね定数を計測して、このばね定数とア
ーム重量及びハンドリング重量より、各ティーチングポ
イントで発生するアームたわみによるずれ量を演算して
補正値テーブルを作成する。
たわみによるハンドリング位置のずれ量に対しての補正
値を求める。図６に示すモデルにおけるロボットのアー
ムでは、旋回用関節２０、第１回動関節２２、第２回動
関節２４の各関節の剛性不足が主要因となってアームた
わみによるハンドリング位置のずれ量が生じる。図６に
示すロボットのモデルの場合、図６中の実線で示すメッ
シュ上のティーチデータをオフラインにより作成して
も、実際にロボットを動作させると図６中の点線で示し
ている様なポイントにロボットが動作してしまう。そこ
で予め各関節のばね定数を計測して、このばね定数とア
ーム重量及びハンドリング重量より、各ティーチングポ
イントで発生するアームたわみによるずれ量を演算して
補正値テーブルを作成する。
【０００６】次にＭＤＩ（マニュアルデータインプッ
ト）入力した各ティーチデータに対応する補正値を補正
値テーブルから取り出して、補正値とティーチデータと
をもとに補正演算して補正データを算出する。この補正
データに基づいてロボットコントローラを作動させるこ
とで、ロボットの先端を所定のティーチポイント上に動
作させるとしている。
ト）入力した各ティーチデータに対応する補正値を補正
値テーブルから取り出して、補正値とティーチデータと
をもとに補正演算して補正データを算出する。この補正
データに基づいてロボットコントローラを作動させるこ
とで、ロボットの先端を所定のティーチポイント上に動
作させるとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ア−ム
たわみの要因は各関節のばね定数だけではないので、上
述した各関節のばね定数を基にしたアームたわみによる
ずれ量の算出方法では、正確なアームたおれ量の算出と
しては不十分である。また、上述した方法では、正確な
アーム重量、アーム剛性等のデータを把握してなけれ
ば、シミュレーションデータを作成することはできな
い。
たわみの要因は各関節のばね定数だけではないので、上
述した各関節のばね定数を基にしたアームたわみによる
ずれ量の算出方法では、正確なアームたおれ量の算出と
しては不十分である。また、上述した方法では、正確な
アーム重量、アーム剛性等のデータを把握してなけれ
ば、シミュレーションデータを作成することはできな
い。
【０００８】これらの課題を解決するため、本発明の目
的は、色々な誤差要因から発生する各ティーチングポイ
ントでのアームたわみ量を、高精度かつ簡便に測定する
装置を提供することにある。
的は、色々な誤差要因から発生する各ティーチングポイ
ントでのアームたわみ量を、高精度かつ簡便に測定する
装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、基準面に対して平行移動可能な先端ア
ームを有する多関節ロボットにおいて、先端アームの根
元に取り付けた光源から基準面方向に発せられた光束
を、基準面上に設置した反射板によりロボットアーム先
端に取り付けた半透明板方向へ反射させ、半透明板の上
部に取り付けたカメラ手段と半透明板に写る光点の位置
測定可能なカメラ画像位置演算手段とでカメラ視野方向
に設置された半透明板上に写る光点の位置を算出し、さ
らに高さの変化量測定ユニットを用いて、基準面に対す
る先端アームの高さ変化量を測定し、たおれ量算出手段
を用いて光点の位置と先端アームの高さ変化量とから先
端アームの基準面に対するたおれ量を測定する。
に、本発明では、基準面に対して平行移動可能な先端ア
ームを有する多関節ロボットにおいて、先端アームの根
元に取り付けた光源から基準面方向に発せられた光束
を、基準面上に設置した反射板によりロボットアーム先
端に取り付けた半透明板方向へ反射させ、半透明板の上
部に取り付けたカメラ手段と半透明板に写る光点の位置
測定可能なカメラ画像位置演算手段とでカメラ視野方向
に設置された半透明板上に写る光点の位置を算出し、さ
らに高さの変化量測定ユニットを用いて、基準面に対す
る先端アームの高さ変化量を測定し、たおれ量算出手段
を用いて光点の位置と先端アームの高さ変化量とから先
端アームの基準面に対するたおれ量を測定する。
【００１０】
【作用】各ティーチングポイントにおいてアームたわみ
量が変化すると、半透明板上に見える光点の重心位置が
カメラ位置に対して移動することから、光点の基準位置
に対する位置ずれ量をカメラ手段と画像位置演算手段に
より測定する。一方、アームたわみによる高さ変化量を
アーム高さの変化量測定ユニットを用いて測定する。そ
して、ロボット原点位置より各ティーチングポイントに
ロボットアームを移動させた場合に生じるロボット原点
位置に対しての相対的なアームたおれ角とたおれ方向と
を、測定した位置ずれ量とアーム高さ変化量とから導く
ことができる。
量が変化すると、半透明板上に見える光点の重心位置が
カメラ位置に対して移動することから、光点の基準位置
に対する位置ずれ量をカメラ手段と画像位置演算手段に
より測定する。一方、アームたわみによる高さ変化量を
アーム高さの変化量測定ユニットを用いて測定する。そ
して、ロボット原点位置より各ティーチングポイントに
ロボットアームを移動させた場合に生じるロボット原点
位置に対しての相対的なアームたおれ角とたおれ方向と
を、測定した位置ずれ量とアーム高さ変化量とから導く
ことができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の多関節ロボット
のアームたおれ量測定装置の外観を示している。ロボッ
ト取り付けの際に基準面となる取付面１２に基台３０を
設置し、第１旋回軸３を中心に水平面方向に旋回可能な
第１アーム２を基台３０に設け、第１アーム２の先端に
位置する第２旋回軸５を中心に水平面方向に旋回可能な
第２アーム４を第１アーム２に設け、第２アーム４の先
端に上下動可能で水平面方向に旋回可能な工具軸６を持
つ水平多関節ロボットを例に実施例を説明する。このロ
ボットの第２アーム４の先端には、取付面１２に対向す
る向きに画像取り込み用のカメラ手段７と、カメラ手段
７と取付面１２との間に取付面１２に平行に半透明板１
０とを取付けている。ロボットコントローラ１には、ロ
ボットの動作制御手段とカメラ画像位置演算手段とたお
れ量算出手段とを内蔵している。取付面１２には平面度
の非常に高い精密定盤を使用し、取付面に対して上移動
可能な平面な反射板１１を取付面上に設置してある。ま
た、取付面１２上の反射板１１に対してある角度で光束
１５ａを照射できる光源８を第２アーム４の根元位置に
取付けている。光源８から発した光束１５ａは、取付面
１２上の反射板１１を反射し、第２ア−ム４の先端の半
透明板１０に光点を作る。一方、第２アーム４と反射板
１１との間に生ずる高さ変化を測定するための治具１７
と変位センサ１４とをロボットの工具軸６に取付けてあ
る。
ながら詳細に説明する。図１は本発明の多関節ロボット
のアームたおれ量測定装置の外観を示している。ロボッ
ト取り付けの際に基準面となる取付面１２に基台３０を
設置し、第１旋回軸３を中心に水平面方向に旋回可能な
第１アーム２を基台３０に設け、第１アーム２の先端に
位置する第２旋回軸５を中心に水平面方向に旋回可能な
第２アーム４を第１アーム２に設け、第２アーム４の先
端に上下動可能で水平面方向に旋回可能な工具軸６を持
つ水平多関節ロボットを例に実施例を説明する。このロ
ボットの第２アーム４の先端には、取付面１２に対向す
る向きに画像取り込み用のカメラ手段７と、カメラ手段
７と取付面１２との間に取付面１２に平行に半透明板１
０とを取付けている。ロボットコントローラ１には、ロ
ボットの動作制御手段とカメラ画像位置演算手段とたお
れ量算出手段とを内蔵している。取付面１２には平面度
の非常に高い精密定盤を使用し、取付面に対して上移動
可能な平面な反射板１１を取付面上に設置してある。ま
た、取付面１２上の反射板１１に対してある角度で光束
１５ａを照射できる光源８を第２アーム４の根元位置に
取付けている。光源８から発した光束１５ａは、取付面
１２上の反射板１１を反射し、第２ア−ム４の先端の半
透明板１０に光点を作る。一方、第２アーム４と反射板
１１との間に生ずる高さ変化を測定するための治具１７
と変位センサ１４とをロボットの工具軸６に取付けてあ
る。
【００１２】図１で示した装置構成において、半透明板
１０及び光源８の取付面１２に対する高さは等しく、そ
の高さＬ0 は予め既知な寸法である（図２参照）。ま
た、光源８から照射される光束１５ａの水平面方向の向
きは、第２アーム４の先端方向に一致させる。ここで、
第２アーム４の光源取り付け位置と半透明板取り付け位
置との間で生じるアームのたわみ量は微小である。カメ
ラ画像位置演算手段は、第２アーム４のアーム前後方向
をＹ方向、第２アーム４に垂直なアーム左右方向をＸ方
向として、ＸＹ方向のカメラ画像位置を測定できる様に
校正してある。図３および図４に示す様に、上述した条
件において、カメラ手段７とカメラ画像位置演算手段と
によって、第１及び第２アームの原点位置において半透
明板１０に写る光点９ａに対して、アームを移動した場
合に生じる半透明板１０に写る光点９ｃの第２アーム４
の前後方向の距離と左右方向の距離を測定する。さら
に、反射板１１と第２アーム４との間に生ずる高さ変化
量を測定することで、第２アーム４の前後方向へのたお
れ角変化量θy と左右方向へのたおれ角変化量θx とを
算出することが可能となる。
１０及び光源８の取付面１２に対する高さは等しく、そ
の高さＬ0 は予め既知な寸法である（図２参照）。ま
た、光源８から照射される光束１５ａの水平面方向の向
きは、第２アーム４の先端方向に一致させる。ここで、
第２アーム４の光源取り付け位置と半透明板取り付け位
置との間で生じるアームのたわみ量は微小である。カメ
ラ画像位置演算手段は、第２アーム４のアーム前後方向
をＹ方向、第２アーム４に垂直なアーム左右方向をＸ方
向として、ＸＹ方向のカメラ画像位置を測定できる様に
校正してある。図３および図４に示す様に、上述した条
件において、カメラ手段７とカメラ画像位置演算手段と
によって、第１及び第２アームの原点位置において半透
明板１０に写る光点９ａに対して、アームを移動した場
合に生じる半透明板１０に写る光点９ｃの第２アーム４
の前後方向の距離と左右方向の距離を測定する。さら
に、反射板１１と第２アーム４との間に生ずる高さ変化
量を測定することで、第２アーム４の前後方向へのたお
れ角変化量θy と左右方向へのたおれ角変化量θx とを
算出することが可能となる。
【００１３】図２はアームたおれ量測定の第１段階を示
す図である。第２アーム４の前後方向のアームたおれ角
変化量を求める為に、まずアーム原点位置での光源８か
ら照射される光束１５ａの反射板１１への第２アーム４
の前後方向に対する入射角αを決定する。まず反射板１
１に照射した光束が反射して半透明板１０に写る光点９
ａの第２アーム４の前後方向の位置ｙ1 を測定し、次に
反射板１１と高さの違う反射板１３に照射した光束の反
射光である光束１５ｂの半透明板１０に写る光点９ｂの
第２アーム４の前後方向の位置ｙ2 を測定する。反射板
１１の取付面１２に対する高さをＬ1 ，反射板１３の取
付面１２に対する高さをＬ2 とすると、数１より入射角
αを求めることができる。
す図である。第２アーム４の前後方向のアームたおれ角
変化量を求める為に、まずアーム原点位置での光源８か
ら照射される光束１５ａの反射板１１への第２アーム４
の前後方向に対する入射角αを決定する。まず反射板１
１に照射した光束が反射して半透明板１０に写る光点９
ａの第２アーム４の前後方向の位置ｙ1 を測定し、次に
反射板１１と高さの違う反射板１３に照射した光束の反
射光である光束１５ｂの半透明板１０に写る光点９ｂの
第２アーム４の前後方向の位置ｙ2 を測定する。反射板
１１の取付面１２に対する高さをＬ1 ，反射板１３の取
付面１２に対する高さをＬ2 とすると、数１より入射角
αを求めることができる。
【００１４】
【数１】
【００１５】第１及び第２アームが原点位置にある場合
において、反射板１１を用いた場合に半透明板１０に写
る光点９ａの第２アーム４の前後方向の位置ｙ1 と左右
方向の位置ｘ1 をカメラ手段７及びカメラ画像位置演算
手段により測定する。さらに、工具軸６に取り付けた変
位センサ１４が反射板１１に対して測定可能な高さとな
るように工具軸６を位置決めする。そして、変位センサ
コントローラ１６により変位センサ１４・取付面１２間
の距離ｈ1 を測定する。
において、反射板１１を用いた場合に半透明板１０に写
る光点９ａの第２アーム４の前後方向の位置ｙ1 と左右
方向の位置ｘ1 をカメラ手段７及びカメラ画像位置演算
手段により測定する。さらに、工具軸６に取り付けた変
位センサ１４が反射板１１に対して測定可能な高さとな
るように工具軸６を位置決めする。そして、変位センサ
コントローラ１６により変位センサ１４・取付面１２間
の距離ｈ1 を測定する。
【００１６】次に、第１及び第２アームを任意の位置に
移動し、光源８から照射される光束１５ｃ（図３参照）
の反射可能な位置に反射板１１を移動する。そしてこの
任意のアーム位置で、半透明板１０に写る光点９ｃの第
２アーム４の前後方向の位置ｙ3 と左右方向の位置ｘ3
とをアーム原点位置での場合と同じくカメラ手段７とカ
メラ画像位置演算手段で測定する。さらに、アーム原点
位置の場合と同じ高さにロボット工具軸６を位置決めし
て、変位センサコントローラ１６により変位センサ１４
・取付面１２間の距離ｈ3 を測定する。
移動し、光源８から照射される光束１５ｃ（図３参照）
の反射可能な位置に反射板１１を移動する。そしてこの
任意のアーム位置で、半透明板１０に写る光点９ｃの第
２アーム４の前後方向の位置ｙ3 と左右方向の位置ｘ3
とをアーム原点位置での場合と同じくカメラ手段７とカ
メラ画像位置演算手段で測定する。さらに、アーム原点
位置の場合と同じ高さにロボット工具軸６を位置決めし
て、変位センサコントローラ１６により変位センサ１４
・取付面１２間の距離ｈ3 を測定する。
【００１７】図３は、アーム原点位置に対するアーム移
動時の第２アーム４の前後方向のアームたおれ角を求め
る為のモデル図である。第２アーム４のたおれ角変化量
は微小であり、そのため半透明板１０の取付面１２に対
する角度変化量も微小となるので、アーム移動時であっ
ても、半透明板１０は取付面１２に対して平行であると
仮定できる。そこで、図３に示すように、光束１５ａと
光束１５ｃとの様子を、それぞれ実線を斜辺とする２等
辺３角形と点線を斜辺とする２等辺３角形とでモデル化
した。ここでｄy は第２アーム４の前後方向の測定値ｙ
3 と測定値ｙ1との差であり、ｈ0 は変位センサ１４・
反射板１１間距離測定値ｈ3 と測定値ｈ1 との差であ
る。すなわち、図３に示す２つの２等辺３角形の底辺及
び高さの変化量である。第２アーム４の前後方向のたわ
み量変化によって生じるｄy は、第２アーム４の前後方
向のたおれ角変化量θy と、第１及び第２アーム全体の
たわみによって生じる第２アーム４の反射板１１に対す
る高さ変化量ｈ0 とが要因となっている。よって、第２
アーム４の前後方向のたおれ角変化量θy は、第２アー
ム４の反射板１１に対する高さ変化量ｈ0 を考慮して、
数２によって求められる。
動時の第２アーム４の前後方向のアームたおれ角を求め
る為のモデル図である。第２アーム４のたおれ角変化量
は微小であり、そのため半透明板１０の取付面１２に対
する角度変化量も微小となるので、アーム移動時であっ
ても、半透明板１０は取付面１２に対して平行であると
仮定できる。そこで、図３に示すように、光束１５ａと
光束１５ｃとの様子を、それぞれ実線を斜辺とする２等
辺３角形と点線を斜辺とする２等辺３角形とでモデル化
した。ここでｄy は第２アーム４の前後方向の測定値ｙ
3 と測定値ｙ1との差であり、ｈ0 は変位センサ１４・
反射板１１間距離測定値ｈ3 と測定値ｈ1 との差であ
る。すなわち、図３に示す２つの２等辺３角形の底辺及
び高さの変化量である。第２アーム４の前後方向のたわ
み量変化によって生じるｄy は、第２アーム４の前後方
向のたおれ角変化量θy と、第１及び第２アーム全体の
たわみによって生じる第２アーム４の反射板１１に対す
る高さ変化量ｈ0 とが要因となっている。よって、第２
アーム４の前後方向のたおれ角変化量θy は、第２アー
ム４の反射板１１に対する高さ変化量ｈ0 を考慮して、
数２によって求められる。
【００１８】
【数２】
【００１９】次に、図４を参照しながら、第２アーム４
の左右方向に対してのアームたおれ角変化量θx を求め
る手順を説明する。前述した様に、光点９ａを発生させ
る光束１５ａの水平面方向の向きは、第２アーム４の先
端方向に一致させており、図４で示すカメラ画像位置演
算手段の座標系でのＹ方向である。光点９ａに対する光
点９ｃの第２アーム４の左右方向の移動量ｄx は、第２
アーム４の左右方向のたおれ角変化量θx が要因となっ
ている。光束１５ａの第２アーム４の前後方向に対する
角度は鉛直であり、第２アーム４の左右方向のたおれ角
変化量θx も微小であるため、測定値ｄx に対する第２
アームの高さ変化量ｈ0 の影響は無視できる。よって、
第２アーム４の左右方向のたおれ角の変化量θx は、数
３で求められる。
の左右方向に対してのアームたおれ角変化量θx を求め
る手順を説明する。前述した様に、光点９ａを発生させ
る光束１５ａの水平面方向の向きは、第２アーム４の先
端方向に一致させており、図４で示すカメラ画像位置演
算手段の座標系でのＹ方向である。光点９ａに対する光
点９ｃの第２アーム４の左右方向の移動量ｄx は、第２
アーム４の左右方向のたおれ角変化量θx が要因となっ
ている。光束１５ａの第２アーム４の前後方向に対する
角度は鉛直であり、第２アーム４の左右方向のたおれ角
変化量θx も微小であるため、測定値ｄx に対する第２
アームの高さ変化量ｈ0 の影響は無視できる。よって、
第２アーム４の左右方向のたおれ角の変化量θx は、数
３で求められる。
【００２０】
【数３】
【００２１】求めた第２アーム４の前後方向のたおれ角
変化量θy と左右方向のたおれ角変化量θx を用いるこ
とで、互いにある傾きを持って交わる２つの平面を示す
図５の様に、第２アーム４の反射板１１に対するたおれ
角変化量θxyは、数４で求められる。
変化量θy と左右方向のたおれ角変化量θx を用いるこ
とで、互いにある傾きを持って交わる２つの平面を示す
図５の様に、第２アーム４の反射板１１に対するたおれ
角変化量θxyは、数４で求められる。
【００２２】
【数４】
【００２３】また、たおれ角変化量θxyのカメラ画像位
置演算手段のＸ座標方向に対する向きβは、数５で求め
られる。
置演算手段のＸ座標方向に対する向きβは、数５で求め
られる。
【００２４】
【数５】
【００２５】以上、入射角αの算出、第２アームの前後
方向のたおれ角の変化量θy の算出、第２アームの左右
方向のたおれ角の変化量θx の算出、第２アームのたお
れ角変化量θxyの算出、たおれ角変化量θxyのＸ座標方
向に対する向きβの算出は、既知データ（Ｌ0 、Ｌ1 、
Ｌ2 ）とカメラ画像位置演算手段及び変位センサコント
ローラにより測定されたデータ（ｙ1 、ｙ2 、ｙ3 、ｘ
1 、ｘ3 、ｈ1 、ｈ3）とをもとに、上述した手順に従
い、ロボットコントローラに内蔵しているたおれ量算出
手段により算出される。
方向のたおれ角の変化量θy の算出、第２アームの左右
方向のたおれ角の変化量θx の算出、第２アームのたお
れ角変化量θxyの算出、たおれ角変化量θxyのＸ座標方
向に対する向きβの算出は、既知データ（Ｌ0 、Ｌ1 、
Ｌ2 ）とカメラ画像位置演算手段及び変位センサコント
ローラにより測定されたデータ（ｙ1 、ｙ2 、ｙ3 、ｘ
1 、ｘ3 、ｈ1 、ｈ3）とをもとに、上述した手順に従
い、ロボットコントローラに内蔵しているたおれ量算出
手段により算出される。
【００２６】この様に、水平多関節ロボットの場合、ロ
ボット工具軸６のたおれ角データは第２アーム４のたお
れ角データに依存されるので、第２アーム４のたおれ角
データを算出することで工具軸６のたおれ角データを求
めることができる。また、各たおれ角データの測定点に
おいてのロボットの現在座標（関節角度）をロボットコ
ントローラ１で読み取ることによって、ロボットの可動
範囲におけるアームたおれ量データベースを作成するこ
とも可能である。
ボット工具軸６のたおれ角データは第２アーム４のたお
れ角データに依存されるので、第２アーム４のたおれ角
データを算出することで工具軸６のたおれ角データを求
めることができる。また、各たおれ角データの測定点に
おいてのロボットの現在座標（関節角度）をロボットコ
ントローラ１で読み取ることによって、ロボットの可動
範囲におけるアームたおれ量データベースを作成するこ
とも可能である。
【００２７】本実施例では、水平多関節ロボットの第２
アームのたおれ角変化量を例にとり測定を行ったが、先
端アームの取付面に対する角度を、アームが可動できる
任意の位置で制御できる機構をもつ多関節ロボットにお
いては、同様の測定を行える。また本実施例では、基準
面としての取付面を水平面としたが、基準面は、垂直面
でも、任意の傾きをもつ面でも構わない。
アームのたおれ角変化量を例にとり測定を行ったが、先
端アームの取付面に対する角度を、アームが可動できる
任意の位置で制御できる機構をもつ多関節ロボットにお
いては、同様の測定を行える。また本実施例では、基準
面としての取付面を水平面としたが、基準面は、垂直面
でも、任意の傾きをもつ面でも構わない。
【００２８】
【発明の効果】本発明によるロボットアームたおれ量測
定装置は、アーム側から照射される光束を基準面を介し
て反射させる方式を採用することで、アーム・基準面間
の距離を比較的大きく取れるので、微小なたおれ変化量
を精度よく測定することが可能である。また、ロボット
に付属のカメラ手段とカメラ画像位置演算手段とを用い
ることで、たおれ量測定用の専用のセンサ類を必要とし
なくて済む。
定装置は、アーム側から照射される光束を基準面を介し
て反射させる方式を採用することで、アーム・基準面間
の距離を比較的大きく取れるので、微小なたおれ変化量
を精度よく測定することが可能である。また、ロボット
に付属のカメラ手段とカメラ画像位置演算手段とを用い
ることで、たおれ量測定用の専用のセンサ類を必要とし
なくて済む。
【図１】本発明の一実施例による多関節ロボットのアー
ムたおれ量測定装置の外観図である。
ムたおれ量測定装置の外観図である。
【図２】本発明の一実施例による多関節ロボットのアー
ムたおれ量測定の第１段階を示す図である。
ムたおれ量測定の第１段階を示す図である。
【図３】本発明の一実施例による第２アーム４の前後方
向のたおれ角を算出するモデル図である。
向のたおれ角を算出するモデル図である。
【図４】本発明の一実施例による半透明板上の光点の移
動量を示す図である。
動量を示す図である。
【図５】本発明の一実施例による取付面に対する第２ア
ーム４のたおれ量を算出するモデル図である。
ーム４のたおれ量を算出するモデル図である。
【図６】従来の多関節ロボットの構成モデル図である。
【図７】従来のアームたわみ量補正値の求め方を説明す
るフローチャートである。
るフローチャートである。
【符号の説明】 １ ロボットコントローラ ２ 第１アーム ４ 第２アーム ７ カメラ手段 ８ 光源 １０ 半透明板 １１ 反射板 １２ 取付面
Claims (1)
- 【請求項１】 基準面に対して平行移動可能な先端アー
ムを有する多関節ロボットにおいて、先端アームの根元
に取り付けられた光源と、基準面上に設置した反射板
と、アーム先端に取り付けた半透明板とを用い、光源か
ら照射された光束を反射板により反射して半透明板に光
点を写し、半透明板の上部に取り付けたカメラ手段と半
透明板に写る光点の位置測定可能なカメラ画像位置演算
手段とにより、カメラ視野方向に設置された半透明板上
に写る光点の位置を算出し、高さ変化量測定ユニットを
用いて基準面に対する先端アームの高さ変化量を測定
し、たおれ量算出手段を用いて、算出した光点の位置と
測定したアームの高さ変化量とから先端アームの基準面
に対するたおれ量を測定することを特徴とする多関節ロ
ボットのアームたおれ量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23407492A JPH0655485A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 多関節ロボットのアームたおれ量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23407492A JPH0655485A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 多関節ロボットのアームたおれ量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0655485A true JPH0655485A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=16965192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23407492A Pending JPH0655485A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 多関節ロボットのアームたおれ量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655485A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009525883A (ja) * | 2006-02-03 | 2009-07-16 | ギルソン インコーポレイテッド | アラインメント補正システム及びその使用方法 |
| WO2021152744A1 (ja) * | 2020-01-29 | 2021-08-05 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 制御装置、制御方法、情報処理装置及び情報処理方法 |
| WO2022118374A1 (ja) * | 2020-12-01 | 2022-06-09 | 株式会社Fuji | スカラロボットの制御方法 |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP23407492A patent/JPH0655485A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009525883A (ja) * | 2006-02-03 | 2009-07-16 | ギルソン インコーポレイテッド | アラインメント補正システム及びその使用方法 |
| JP4664412B2 (ja) * | 2006-02-03 | 2011-04-06 | ギルソン インコーポレイテッド | アラインメント補正システム及びその使用方法 |
| WO2021152744A1 (ja) * | 2020-01-29 | 2021-08-05 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 制御装置、制御方法、情報処理装置及び情報処理方法 |
| WO2022118374A1 (ja) * | 2020-12-01 | 2022-06-09 | 株式会社Fuji | スカラロボットの制御方法 |
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