JPH08376B2 - 位置補正方法の切換え可能なロボット制御装置 - Google Patents
位置補正方法の切換え可能なロボット制御装置Info
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- JPH08376B2 JPH08376B2 JP62245795A JP24579587A JPH08376B2 JP H08376 B2 JPH08376 B2 JP H08376B2 JP 62245795 A JP62245795 A JP 62245795A JP 24579587 A JP24579587 A JP 24579587A JP H08376 B2 JPH08376 B2 JP H08376B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ロボットの制御装置に関し、特に、ティー
チングプレイバック方式のロボットにおいて、教示点と
作業位置との位置補正の位置補正方法の切換えに関する
ものである。
チングプレイバック方式のロボットにおいて、教示点と
作業位置との位置補正の位置補正方法の切換えに関する
ものである。
従来の技術 ロボットの位置補正方法には、従来、補正量（または
補正された位置）の平行，回転移動成分を指定する方法
（以下、この方法を方法Ａという）と、予めロボットの
制御装置内に記憶されている基準点３点の実測位置を指
定し、これから補正量を計算する方法（以下、この方法
を方法Ｂという）とがある。
補正された位置）の平行，回転移動成分を指定する方法
（以下、この方法を方法Ａという）と、予めロボットの
制御装置内に記憶されている基準点３点の実測位置を指
定し、これから補正量を計算する方法（以下、この方法
を方法Ｂという）とがある。
上記方法Ａは、第３図に示すように、教示点ＰT（Ｘ
T,YT,ZT）と画像センサで検出した作業点、即ち、補正
点Pc（Xc,Yc,Zc）間のインクリメンタル量（Xc−ＸT,Yc
−ＹT,Zc−ＺT）、またはアブソリュート指定の場合
は、補正点のセンサ座標系（Os−Xs−Ys−Zs）における
位置（Xc,Yc,Zc）を指定して位置補正を行う。さらに、
この補正と共に作業対象のワークの姿勢に対して、第４
図に示すように、画像センサのカメラ７で検出されるワ
ーク６のハンド３′のつかみ方向である軸、即ち第４図
の場合、Yt軸をセンサ座標系（Os−Xs−Ys−Zs）のXs−
Ys平面に射影した軸Yt′と、予め定義されたツール座標
系（TCP−Xt−Yt−Zc）とにより、インクリメンタル補
正の場合はZs軸と平行な軸のまわりのYt′軸とYt軸間の
回転量を、また、アブソリュート補正の場合はYt′軸が
Zs軸と平行な軸のまわりにYt′軸とXs軸との成す角を補
正量として、補正量の平行，回転移動成分を指定して補
正するものである。
T,YT,ZT）と画像センサで検出した作業点、即ち、補正
点Pc（Xc,Yc,Zc）間のインクリメンタル量（Xc−ＸT,Yc
−ＹT,Zc−ＺT）、またはアブソリュート指定の場合
は、補正点のセンサ座標系（Os−Xs−Ys−Zs）における
位置（Xc,Yc,Zc）を指定して位置補正を行う。さらに、
この補正と共に作業対象のワークの姿勢に対して、第４
図に示すように、画像センサのカメラ７で検出されるワ
ーク６のハンド３′のつかみ方向である軸、即ち第４図
の場合、Yt軸をセンサ座標系（Os−Xs−Ys−Zs）のXs−
Ys平面に射影した軸Yt′と、予め定義されたツール座標
系（TCP−Xt−Yt−Zc）とにより、インクリメンタル補
正の場合はZs軸と平行な軸のまわりのYt′軸とYt軸間の
回転量を、また、アブソリュート補正の場合はYt′軸が
Zs軸と平行な軸のまわりにYt′軸とXs軸との成す角を補
正量として、補正量の平行，回転移動成分を指定して補
正するものである。
一方、上記方法Ｂは、第５図に示すように、基準点と
なる作業対象上の同一直線上にない３点P1,P2,P3を教示
しておき、該基準点位置P1,P2,P3と、再生運転時に画像
センサで測定される該基準点位置に対応する位置P1′,P
2′,P3′（補正点）から補正マトリックスを計算し、作
業対象のずれと回転を求めて補正する方法であり、この
補正マトリックスをロボット制御装置で計算する方式
と、画像センサ側で計算し、センサ側からロボット制御
装置に補正マトリックスを送信して行う２つの場合があ
り、この補正マトリックス［ｃ］は次のようにしてロボ
ット制御装置またはセンサ側で求める。
なる作業対象上の同一直線上にない３点P1,P2,P3を教示
しておき、該基準点位置P1,P2,P3と、再生運転時に画像
センサで測定される該基準点位置に対応する位置P1′,P
2′,P3′（補正点）から補正マトリックスを計算し、作
業対象のずれと回転を求めて補正する方法であり、この
補正マトリックスをロボット制御装置で計算する方式
と、画像センサ側で計算し、センサ側からロボット制御
装置に補正マトリックスを送信して行う２つの場合があ
り、この補正マトリックス［ｃ］は次のようにしてロボ
ット制御装置またはセンサ側で求める。
教示された基準点P1,P2,P3の座標系を（，，）
とすると、線分P1P2方向をＸ軸とし、 また、平面P1P2P3内でｉに直交し、P3のある側を正と
する軸をＹ軸とし、Ｘ軸との交点をP4とすると、第６図
に示すように ただし また、Ｚ軸を右手系をなすように定めると、 ＝× ……（３） 同様にして補正点P1′P2′P3′の作る座標系 ただし、 となり、これら座標系上の点P1とP1′の位置をP1＝（P1
X,P1Y,P1Z）,P1′＝（P1X′,P1Y′,P1Z′）として、４
行４列の行列［Ａ］，［Ｂ］を定義する。
とすると、線分P1P2方向をＸ軸とし、 また、平面P1P2P3内でｉに直交し、P3のある側を正と
する軸をＹ軸とし、Ｘ軸との交点をP4とすると、第６図
に示すように ただし また、Ｚ軸を右手系をなすように定めると、 ＝× ……（３） 同様にして補正点P1′P2′P3′の作る座標系 ただし、 となり、これら座標系上の点P1とP1′の位置をP1＝（P1
X,P1Y,P1Z）,P1′＝（P1X′,P1Y′,P1Z′）として、４
行４列の行列［Ａ］，［Ｂ］を定義する。
上記２つの行列［Ａ］，［Ｂ］より補正マトリックス
［Ｃ］は ［Ｃ］＝［Ｂ］×［Ａ］-1 ……（６） ただし、［Ａ］-1は行列［Ａ］の逆行列となり、補正
マトリックス［Ｃ］を求め、補正を行うものである。
［Ｃ］は ［Ｃ］＝［Ｂ］×［Ａ］-1 ……（６） ただし、［Ａ］-1は行列［Ａ］の逆行列となり、補正
マトリックス［Ｃ］を求め、補正を行うものである。
上述した２つの位置補正方法は、作業対象に合せてパ
ラメータ設定により、位置補正方法ＡかＢかを位置補正
方法の指定を記憶する記憶部にセットし、制御装置はこ
の記憶部にセットされた指令に基づき、選択された位置
補正方法ＡまたはＢを実行している。
ラメータ設定により、位置補正方法ＡかＢかを位置補正
方法の指定を記憶する記憶部にセットし、制御装置はこ
の記憶部にセットされた指令に基づき、選択された位置
補正方法ＡまたはＢを実行している。
発明が解決しようとする問題点 前述したように、従来のロボットでは位置補正方法が
選択された１つの補正方法でしか実行されないため、１
台のロボットが複数の個所で作業を行い、各作業位置で
位置補正を行う必要がある場合、全部の個所で上記Ａま
たはＢのいずれか一方の位置補正方法を適用せざるを得
なく、どちらの個所も、現在選択されている位置補正方
法が適していれば問題がないが、一方の作業対象では位
置補正方法Ａが適し、他方の作業対象では位置補正方法
Ｂが適し、かつ、ロボットが連続して作業するような場
合、一方の位置補正は正確であるが、他方は正確に補正
できないという欠点があった。
選択された１つの補正方法でしか実行されないため、１
台のロボットが複数の個所で作業を行い、各作業位置で
位置補正を行う必要がある場合、全部の個所で上記Ａま
たはＢのいずれか一方の位置補正方法を適用せざるを得
なく、どちらの個所も、現在選択されている位置補正方
法が適していれば問題がないが、一方の作業対象では位
置補正方法Ａが適し、他方の作業対象では位置補正方法
Ｂが適し、かつ、ロボットが連続して作業するような場
合、一方の位置補正は正確であるが、他方は正確に補正
できないという欠点があった。
そこで、本発明の目的は、ロボットの動作中任意の時
点で位置補正方法を切換えることができるロボット制御
装置を提供することにある。
点で位置補正方法を切換えることができるロボット制御
装置を提供することにある。
問題点を解決するための手段 本発明は、制御装置が実行する選択位置補正方法の指
定を記憶する記憶部のデータをロボットの動作プログラ
ム内にプログラムされた切換指令コードにより、または
ロボットの作業対象を検出する画像センサからの信号に
より書き換え、ロボットの動作中の任意の時点で位置補
正方法を切換えるように構成することによって上記問題
点を解決した。
定を記憶する記憶部のデータをロボットの動作プログラ
ム内にプログラムされた切換指令コードにより、または
ロボットの作業対象を検出する画像センサからの信号に
より書き換え、ロボットの動作中の任意の時点で位置補
正方法を切換えるように構成することによって上記問題
点を解決した。
作 用 ロボットに作業動作を教示し、動作プログラムを作成
するとき、複数ある作業個所に対し、その作業個所の位
置補正に適した位置補正方法を各々選択し、選択した位
置補正方法で各作業個所の位置補正が行われるように上
記切換指令コードをプログラムし位置補正方法を指定す
ると、ロボットのプレイバック動作中に上記切換指令コ
ードが読まれると、位置補正方法を指定する記憶部のデ
ータを書き換え、これにより、指定位置補正方法で補正
処理を行わせる。また、この位置補正方法を指定する記
憶部のデータの書き換えは画像センサからの信号によっ
て各々の作業対象に合った位置補正方法を指定するよう
に書き換えることによって、各作業対象に合った最適な
位置補正方法を行う。
するとき、複数ある作業個所に対し、その作業個所の位
置補正に適した位置補正方法を各々選択し、選択した位
置補正方法で各作業個所の位置補正が行われるように上
記切換指令コードをプログラムし位置補正方法を指定す
ると、ロボットのプレイバック動作中に上記切換指令コ
ードが読まれると、位置補正方法を指定する記憶部のデ
ータを書き換え、これにより、指定位置補正方法で補正
処理を行わせる。また、この位置補正方法を指定する記
憶部のデータの書き換えは画像センサからの信号によっ
て各々の作業対象に合った位置補正方法を指定するよう
に書き換えることによって、各作業対象に合った最適な
位置補正方法を行う。
実施例 第１図は、本発明のロボット制御装置の一実施例によ
って行われるロボットの動作説明図である。１はロボッ
ト制御装置で画像センサの制御部２と接続されると共
に、該ロボット制御装置１はロボット機構部３に接続さ
れている。本実施例においては、パーツフィーダ４で搬
送されてきたワーク６をロボットのハンドが把持し、パ
レット５上の各積上げ位置にワーク６を積上げる作業を
行うものである。７はパーツフィーダ４のワーク６の位
置を検出する第１のカメラであり、８はパレット５の位
置を検出する第２のカメラである。このような作業の場
合、パーツフィーダ４上のワーク６をカメラ７で検出
し、ロボットの位置を補正するには前述した位置補正方
法Ａによりワーク６の教示基準位置に対して、検出され
たワーク６の位置及び回転を補正した方が正確にワーク
６を把持できる。
って行われるロボットの動作説明図である。１はロボッ
ト制御装置で画像センサの制御部２と接続されると共
に、該ロボット制御装置１はロボット機構部３に接続さ
れている。本実施例においては、パーツフィーダ４で搬
送されてきたワーク６をロボットのハンドが把持し、パ
レット５上の各積上げ位置にワーク６を積上げる作業を
行うものである。７はパーツフィーダ４のワーク６の位
置を検出する第１のカメラであり、８はパレット５の位
置を検出する第２のカメラである。このような作業の場
合、パーツフィーダ４上のワーク６をカメラ７で検出
し、ロボットの位置を補正するには前述した位置補正方
法Ａによりワーク６の教示基準位置に対して、検出され
たワーク６の位置及び回転を補正した方が正確にワーク
６を把持できる。
一方、パレット５にワーク６を積上げる場合には、パ
レット５の位置及び回転姿勢が問題になるから、前述し
た位置補正方法Ｂにより教示された基準点３点とカメラ
８で検出される３点により位置補正した方がよい。
レット５の位置及び回転姿勢が問題になるから、前述し
た位置補正方法Ｂにより教示された基準点３点とカメラ
８で検出される３点により位置補正した方がよい。
そこでパーツフィーダ４上のワーク６を把持する作業
時においては、位置補正方法Ａを用い、パレット５にワ
ーク６を積上げる作業時には位置補正方法Ｂを用いる。
時においては、位置補正方法Ａを用い、パレット５にワ
ーク６を積上げる作業時には位置補正方法Ｂを用いる。
第２図はロボット制御装置１の要部と該ロボット制御
装置１と他の要素との接続関係を示す図で、ロボット制
御装置１は、中央処理装置（以下、CPUという）10を有
し、該CPU10には、制御プログラムを格納したROM11,デ
ータの一時記憶等に利用されるRAM12,システムパラメー
タやセッティングデータ及び教示操作盤17から入力され
る教示プログラム等を記憶するデータメモリ13、さらに
シリアル・コミュニケーション・コントローラ14,ロボ
ット機構部３の各軸のサーボモータを駆動制御するサー
ボ回路16がバス15で接続されている。そして、該シリア
ル・コミニュケーション・コントローラ14には、画像セ
ンサの制御部2,教示操作盤17が接続されている。
装置１と他の要素との接続関係を示す図で、ロボット制
御装置１は、中央処理装置（以下、CPUという）10を有
し、該CPU10には、制御プログラムを格納したROM11,デ
ータの一時記憶等に利用されるRAM12,システムパラメー
タやセッティングデータ及び教示操作盤17から入力され
る教示プログラム等を記憶するデータメモリ13、さらに
シリアル・コミュニケーション・コントローラ14,ロボ
ット機構部３の各軸のサーボモータを駆動制御するサー
ボ回路16がバス15で接続されている。そして、該シリア
ル・コミニュケーション・コントローラ14には、画像セ
ンサの制御部2,教示操作盤17が接続されている。
上記データメモリ13には位置補正方法A,Bの教示操作
盤17で手操作設定された有効，無効を記憶するシステム
パラメータ部を有し、有効として設定された位置補正方
法が採用され両者とも有効に設定すれば、例えば位置補
正方法Ｂが優先して使用されることとなる。
盤17で手操作設定された有効，無効を記憶するシステム
パラメータ部を有し、有効として設定された位置補正方
法が採用され両者とも有効に設定すれば、例えば位置補
正方法Ｂが優先して使用されることとなる。
さらに、上記データメモリ13のセッティング・データ
記憶部には使用する位置補正方法の指定コードを記憶す
る記憶部が設けられ、例えば本実施例ではセッティング
レジスタ70とし、該レジスタに「０」が記憶されていれ
ば、手操作によってパラメータ設定した位置補正方法が
選択され、即ち、従来と同様に、手操作による設定の位
置補正方法が採用される。また、「１」と記憶されてい
れば位置補正方法Ａを採用し、「２」と記憶していれ
ば、位置補正方法Ｂが採用されるようになっている。
記憶部には使用する位置補正方法の指定コードを記憶す
る記憶部が設けられ、例えば本実施例ではセッティング
レジスタ70とし、該レジスタに「０」が記憶されていれ
ば、手操作によってパラメータ設定した位置補正方法が
選択され、即ち、従来と同様に、手操作による設定の位
置補正方法が採用される。また、「１」と記憶されてい
れば位置補正方法Ａを採用し、「２」と記憶していれ
ば、位置補正方法Ｂが採用されるようになっている。
そこで、位置補正方法A,Bを選択するコードとして、
例えばS63というコードを設け、該コードS63と、位置補
正方法を指定するセッティングレジスタ番号70と、選択
位置補正指定コード（0,1,2）によって、プログラム中
の任意の時点で位置補正方法A,Bを切換選択できるよう
にする。即ち、この切換指令のフォーマットは次のよう
になる。
例えばS63というコードを設け、該コードS63と、位置補
正方法を指定するセッティングレジスタ番号70と、選択
位置補正指定コード（0,1,2）によって、プログラム中
の任意の時点で位置補正方法A,Bを切換選択できるよう
にする。即ち、この切換指令のフォーマットは次のよう
になる。
S63,70,X; （Ｘ＝0,1,2） ……（７） 第（７）式において、Ｘの値を「０」とすれば、セッ
ティングレジスタ70には「０」が設定され、システムパ
ラメータとして手操作で設定された位置補正方法が選択
され、従来と同様なものとなる。また、Ｘの値が「１」
であると、レジスタ70には「１」が設定され、位置補正
方法Ａが選択される。Ｘの値が「２」であるとレジスタ
70には「２」が設定され、位置補正方法Ｂが選択される
こととなる。
ティングレジスタ70には「０」が設定され、システムパ
ラメータとして手操作で設定された位置補正方法が選択
され、従来と同様なものとなる。また、Ｘの値が「１」
であると、レジスタ70には「１」が設定され、位置補正
方法Ａが選択される。Ｘの値が「２」であるとレジスタ
70には「２」が設定され、位置補正方法Ｂが選択される
こととなる。
例えば、第１図で示す動作を行わせるためのプログラ
ム中に次のようにプログラムすれば、位置補正方法が最
適なものが選ばれ実行されることとなる。
ム中に次のようにプログラムすれば、位置補正方法が最
適なものが選ばれ実行されることとなる。
なお、G45は位置補正を行うよう指令するＧコードで
あり、上記プログラムによってワーク６をパーツフィー
ダ４から取る場合においては、位置補正方法Ａによっ
て、カメラ７から取り込まれた画像のワーク６の位置姿
勢と、予め基準位置とに教示された位置姿勢よりロボッ
トの位置が補正されることとなる。また、ワーク６をパ
レット５に積む動作時には、位置補正方法Ｂによって予
め教示された基準位置３点とカメラ８から取り込まれた
画像の上記基準位置３点に対応する位置より、センサ制
御部２またはロボット制御装置１で補正マトリックスの
計算を行い、ロボットの位置を制御することとなる。
あり、上記プログラムによってワーク６をパーツフィー
ダ４から取る場合においては、位置補正方法Ａによっ
て、カメラ７から取り込まれた画像のワーク６の位置姿
勢と、予め基準位置とに教示された位置姿勢よりロボッ
トの位置が補正されることとなる。また、ワーク６をパ
レット５に積む動作時には、位置補正方法Ｂによって予
め教示された基準位置３点とカメラ８から取り込まれた
画像の上記基準位置３点に対応する位置より、センサ制
御部２またはロボット制御装置１で補正マトリックスの
計算を行い、ロボットの位置を制御することとなる。
なお、上述したように、カメラ７で得られる画像によ
る位置補正方法はＡ、カメラ８で得られる画像による位
置補正方法はＢであり、作業に対応するカメラによって
その位置補正方法が決まるため、センサ制御部２からの
指令によりレジスタ70のセッテイングデータを「１」ま
たは「２」に各々切換えて、各作業に合った位置補正方
法を選択するようにしてもよい。
る位置補正方法はＡ、カメラ８で得られる画像による位
置補正方法はＢであり、作業に対応するカメラによって
その位置補正方法が決まるため、センサ制御部２からの
指令によりレジスタ70のセッテイングデータを「１」ま
たは「２」に各々切換えて、各作業に合った位置補正方
法を選択するようにしてもよい。
発明の効果 本発明は、ロボットの動作中、任意の時点で使用する
位置補正方法を選択できるようにしたから、ロボットの
作業に応じた最適な位置補正方法を選択して教示点と作
業位置との間の位置補正を行うことができ、ロボットに
正確な動作をさせることができる。また、ロボットの動
作プログラム内に切換指令コードをプログラムすること
により記憶部のデータを書き替えて位置補正方法を選択
させる構成によれば、画像センサの配備位置や画像セン
サの固体数に関わりなく、その時の必要に応じ、全くの
任意に位置補正方法を選択することができるので、単一
の画像センサを用いて様々な内容の作業を行う場合であ
っても、常に、その作業に最も適した位置補正方法を選
択させて教示点と作業位置との間の位置補正を行わせる
ことができる。
位置補正方法を選択できるようにしたから、ロボットの
作業に応じた最適な位置補正方法を選択して教示点と作
業位置との間の位置補正を行うことができ、ロボットに
正確な動作をさせることができる。また、ロボットの動
作プログラム内に切換指令コードをプログラムすること
により記憶部のデータを書き替えて位置補正方法を選択
させる構成によれば、画像センサの配備位置や画像セン
サの固体数に関わりなく、その時の必要に応じ、全くの
任意に位置補正方法を選択することができるので、単一
の画像センサを用いて様々な内容の作業を行う場合であ
っても、常に、その作業に最も適した位置補正方法を選
択させて教示点と作業位置との間の位置補正を行わせる
ことができる。
第１図は本発明の一実施例によって行われるロボットの
動作説明図、第２図は同実施例におけるロボット制御装
置の要部と他の要素との接続関係を示す図、第３図，第
４図は位置補正方法Ａの説明図、第５図，第６図は位置
補正方法Ｂの説明図である。 １……ロボット制御装置、２……センサ制御部、３……
ロボット機構部、４……パーツフィーダ、５……パレッ
ト、6,7……カメラ。
動作説明図、第２図は同実施例におけるロボット制御装
置の要部と他の要素との接続関係を示す図、第３図，第
４図は位置補正方法Ａの説明図、第５図，第６図は位置
補正方法Ｂの説明図である。 １……ロボット制御装置、２……センサ制御部、３……
ロボット機構部、４……パーツフィーダ、５……パレッ
ト、6,7……カメラ。
Claims (1)
- 【請求項１】教示点と作業位置との誤差を補正するため
の位置補正方法をロボットの作業内容に応じて予め複数
個記憶しておき、この中から１つの位置補正方法を選択
して位置補正を行うようにしたロボットの制御装置にお
いて、該制御装置が実行する位置補正方法の指定を記憶
する記憶部のデータをロボットの動作プログラム内にプ
ログラムされた切換指令コードにより、またはロボット
の作業対象を検出する画像センサからの信号により書き
換え、作業対象に対して行う作業に適した位置補正方法
を選択させ、ロボットの動作中の任意の時点で位置補正
方法を切換えるようにした位置補正方法の切換え可能な
ロボット制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62245795A JPH08376B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 位置補正方法の切換え可能なロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62245795A JPH08376B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 位置補正方法の切換え可能なロボット制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0192078A JPH0192078A (ja) | 1989-04-11 |
| JPH08376B2 true JPH08376B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=17138944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62245795A Expired - Fee Related JPH08376B2 (ja) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | 位置補正方法の切換え可能なロボット制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08376B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5980084B2 (ja) * | 2012-10-11 | 2016-08-31 | 株式会社明和ｅテック | ロボットハンドの誤差検出方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60252913A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | ロボツトの制御装置 |
-
1987
- 1987-10-01 JP JP62245795A patent/JPH08376B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0192078A (ja) | 1989-04-11 |
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