JPH10264066A - ロボットの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像装置が装着されたロボットを停止させる
ことなく、撮像対象物を所望の撮像位置及び撮像姿勢で
撮像することを可能とする。 【解決手段】 ６軸ロボット１の手先にはシャッタカメ
ラ４が装着されている。ロボット制御装置２にシャッタ
カメラ４の撮像目標点及び当該撮像姿勢を教示すると、
主制御部８は、撮像目標点位置の近傍に動作目標点を生
成すると共に当該動作目標点における撮像姿勢を生成す
る。そして、動作目標点位置に基づいて動作補間目標値
を演算し、その動作補間目標値位置を通過すると共に、
動作目標点においてシャッタカメラ４の撮像姿勢が目標
の撮像姿勢となるようにマニピュレータ３を動作させ
る。このとき、主制御部８は、サンプリングタイム毎に
シャッタカメラ４の現在位置を検出しており、シャッタ
カメラ４が撮像目標点位置に最接近したと判断したとき
は画像処理装置５に撮像指令を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定空間内の任意
の位置に移動し且つ任意の姿勢に制御可能なロボットの
手先に撮像装置を装着し、そのロボットに対する制御に
より撮像対象物を上記撮像装置により所定位置から撮像
するロボットの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビカメラなどを手先に取付けた手先
視覚付ロボットにおいて、ロボットの動作中に停止動作
が入ることなく精度よく撮像する場合、特公平７−４６
２８８号公報に記載されているように、ロボット位置を
サンプリングタイム毎に記憶し、この位置データを用い
て撮像目標点である教示点の位置ずれ及び撮像タイミン
グ誤差の算出をし、補正を行うようにしている。補正は
撮像目標点（＝ロボット動作点）に位置ずれ補正データ
を加えて目標点を通過させる方法が試みられている。ま
た、撮像タイミング誤差については実際経路がテレビカ
メラの何れのサンプリングタイムの後に撮像目標点を通
過するかを求め、そのサンプリングタイムから撮像点通
過までの時間を演算して記憶しておき、プレイバック動
作時に記憶したサンプリング時点と時間誤差より画像処
理装置に対して撮像開始命令を発行する方法が知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、複雑
な立体形状の対象物の様々な箇所をロボットに取付けた
テレビカメラで見たいという要望がある。この場合、６
軸ロボットなどの手先にテレビカメラを装着し、ロボッ
トに対する制御により対象物を撮像することが考えられ
るが、そのような構成において従来例で示すようなロボ
ットの位置補正及び撮像タイミング誤差の補正を行うだ
けでは、テレビカメラがどこを向いているのか分らな
い。このため、ティーチング時と同じ画像が得られず、
結局、テレビカメラによる対象物の計測などを正確に行
えないといった問題があった。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、撮像装置が装着されたロボットを停止
させることなく、撮像装置により撮像対象物を所望の撮
像位置及び撮像姿勢で撮像することが可能となるロボッ
トの制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、制御手段は、ロボットの手先に装着された撮像装置
が撮像目標点位置記憶手段に記憶された撮像目標点位置
を通過するようにロボットを動作させると共に、その撮
像目標点位置において撮像装置の姿勢が撮像目標点姿勢
記憶手段に記憶された目標の姿勢となるようにロボット
を動作させる。

【０００６】ところが、ロボットを高速で動作させるよ
うな場合は、位置検出手段によるサンプリングタイム時
に撮像装置が撮像目標点位置に位置しないと共に、撮像
装置が撮像目標点位置において目標の姿勢とならない。

【０００７】そこで、制御手段は、位置検出手段の検出
タイミングで撮像装置が撮像目標点位置記憶手段に記憶
された撮像目標点位置となるように位置し且つその撮像
目標点において撮像装置が撮像目標点姿勢記憶手段に記
憶された姿勢となるように前記ロボットを動作させる。

【０００８】そして、制御手段は、このような制御状態
の下で、撮像装置を所定タイミングで駆動する。これに
より、撮像目標点位置に略位置し且つ略目標の姿勢で撮
像対象物を撮像することができる。

【０００９】請求項２の発明によれば、制御手段は、位
置検出手段によるサンプリングタイム時に撮像装置が撮
像目標点位置に位置するように位置補正すると共に撮像
目標点位置において撮像装置が目標の姿勢となるように
姿勢補正した状態でロボットを動作させる。これによ
り、撮像装置は、位置検出手段のサンプリングタイム時
に撮像目標点位置若しくはその近傍に位置すると共に、
撮像目標点位置において目標の姿勢若しくはその姿勢に
近い姿勢となる。

【００１０】そして、制御手段は、位置検出手段により
撮像装置が撮像目標点位置若しくはこれの近傍に位置し
たことを検出したときは、撮像装置を駆動する。これに
より、撮像装置は、撮像目標点位置に略位置し且つ略目
標の姿勢で撮像対象物を撮像することができる。

【００１１】請求項３の発明によれば、動作目標点位置
設定手段は、撮像装置の通過経路に沿って撮像目標点位
置の前後に複数の動作目標点位置を設定し、動作目標点
位置記憶手段はその動作目標点位置を記憶する。

【００１２】そして、制御手段は、撮像装置が動作目標
点位置記憶手段に記憶された動作目標点位置を通過する
ようにロボットを制御する。このとき、ロボットは各動
作目標点位置を通過するように動作するものの、撮像装
置は動作目標点位置を通過せず、その近傍を通過するの
が通常である。

【００１３】そこで、制御手段は、位置検出手段による
サンプリングタイム時に撮像装置が撮像目標点位置の近
傍に位置したときの位置と撮像目標点位置との位置ずれ
量だけ動作目標点位置を位置補正する。これにより、位
置検出手段によるサンプリングタイム時に撮像装置を撮
像目標点位置に精度よく位置させることができる。

【００１４】請求項４の発明によれば、ロボットの動作
により撮像装置が撮像対象物の周囲を移動する場合は、
撮像装置が撮像目標点位置を通過する方向に沿った面と
当該撮像目標点位置における撮像方向を中心とする円が
交差する交点は、撮像目標点位置から略同一距離である
ことから、撮像目標点位置は撮像装置が撮像目標点位置
を通過するように移動する曲線の軌跡の近傍に位置す
る。

【００１５】そこで、制御手段は、動作目標点位置記憶
手段に記憶されている動作目標点位置を位置ずれ量だけ
位置補正する。これにより、撮像装置が移動する曲線の
軌跡が位置ずれ量だけ移動することになり、撮像装置に
よる撮像タイミングを撮像目標点位置に精度よく一致さ
せることができる。

【００１６】請求項５の発明によれば、制御手段は、動
作目標点位置において撮像装置の姿勢が撮像目標点位置
における目標の姿勢となるように制御する。このとき、
撮像装置の姿勢を高速で変化させるような場合は、撮像
装置は前後の姿勢の影響を受けて目標の姿勢とならな
い。

【００１７】この場合、撮像目標点位置は動作目標点位
置の近傍に位置しているので、撮像装置が撮像目標点位
置の近傍に位置したときの姿勢と目標の姿勢との姿勢ず
れ量だけ動作目標点位置における姿勢を補正することに
より、撮像装置が撮像目標点位置の近傍に位置したとき
の姿勢を目標の姿勢とすることができる。

【００１８】そこで、制御手段は、位置検出手段により
撮像装置が撮像目標点位置の近傍に位置したことを検出
したときは、そのときの撮像装置の姿勢と撮像目標点に
おける目標の姿勢との姿勢ずれ量だけ撮像装置が動作目
標点に位置したときの姿勢を補正することにより、撮像
目標点における姿勢を目標の姿勢に精度よく合せること
ができる。

【００１９】請求項６の発明によれば、動作目標点位置
として撮像装置が撮像目標点位置の近傍を通過する方向
に沿った面と当該撮像目標点における撮像方向を中心と
する円とが交差する交点を設定した場合には、撮像目標
点位置は動作目標点位置の中央に位置することから、動
作目標点位置における目標の姿勢を補正することによ
り、撮像目標点における撮像装置の姿勢を精度よく目標
の姿勢とすることができる。

【００２０】請求項７の発明によれば、空間領域設定手
段は、位置検出手段によるサンプリングタイム時に撮像
装置が撮像目標点位置の近傍に少なくとも１回は位置す
るような空間領域を設定する。そして、空間領域記憶手
段は、空間領域設定手段により設定された空間領域デー
タを記憶する。

【００２１】そして、制御手段は、位置検出手段により
撮像装置が空間領域記憶手段に記憶された空間領域デー
タが示す領域に位置したことを検出したときは撮像装置
を駆動する。これにより、撮像装置が撮像目標点若しく
はこれの近傍に位置したタイミングで精度よく撮像装置
を駆動することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を視覚センサ付ロボ
ット装置に適用した一実施例を図面を参照して説明す
る。図２は全体の構成を概略的に示している。この図２
において、６軸ロボット１はロボット制御装置２により
制御されるもので、そのマニピュレータ３の手先にはＣ
ＣＤカメラからなるシャッタカメラ４（本発明の撮像装
置に相当）が装着されている。このシャッタカメラ４
は、画像処理装置５からトリガーが与えられたタイミン
グで撮像信号を画像処理装置５に出力するようになって
いる。

【００２３】画像処理装置５は、シャッタカメラ４から
の撮像信号に基づいて画像処理を施すことにより、検査
対象物６（本発明の撮像対象物に相当）の形状を認識す
る。ティーチペンダント７は、ロボット制御装置２に対
してシャッタカメラ４を所望の撮像位置及び所望の撮像
姿勢となるように教示するためのものである。

【００２４】図１は全体構成を示すブロック図である。
この図１において、ロボット制御装置２は主制御部８
（本発明の制御手段、位置検出手段、動作目標点位置設
定手段、動作目標点姿勢設定手段、空間領域設定手段に
相当）を主体とすると共に、撮像目標点記憶部９（本発
明の撮像目標点位置記憶手段、撮像目標点姿勢記憶手段
に相当）、ロボット動作目標点記憶部１０（本発明の動
作目標点位置記憶手段、動作目標点姿勢記憶手段に相
当）、撮像点位置・姿勢検知領域記憶部１１（本発明の
検知領域記憶手段に相当）、ずれ量記憶部１２、検知記
憶部１３を備えて構成されている。

【００２５】一方、６軸ロボット１は、ロボット制御装
置２からの指令に応じて複数のサーボモータ１４により
所定のマニピュレータ３を動作させることによりシャッ
タカメラ４の位置及び姿勢を制御するようになってい
る。この場合、サーボモータ１４により駆動されるマニ
ピュレータ３の位置はエンコーダ１５（本発明の位置検
出手段に相当）により検出されるようになっている。

【００２６】そして、画像処理装置５は、ロボット制御
装置２の主制御部８からの指令に応じてシャッタカメラ
４にトリガーを指令すると共に、シャッタカメラ４から
入力した画像信号に基づいて画像処理を実行することに
より検査対象物６を認識するようになっている。

【００２７】次に上記構成の作用について説明する。本
システムは、図３に示すようにティーチングモード、学
習モード、プレイバックモードに分けられており、それ
らのモードを順に実行することによりシャッタカメラ４
の撮像位置及び撮像姿勢の精度を高めるようになってい
る。

【００２８】まず、ロボット制御装置２に対してティー
チングモードを設定した状態でティーチペンダント７に
よりシャッタカメラ４の撮像目標点位置Ｐi 及び撮像姿
勢Ｓi をロボット制御装置２に教示する。

【００２９】図４はティーチングモードを示している。
この図４において、ロボット制御装置２は、教示された
撮像目標点位置Ｐi 及び撮像姿勢Ｓi を順に記憶する
（Ｓ４０１）。

【００３０】この場合、撮像目標点位置Ｐi は、図７に
示すようにベース座標系（ロボットが有する座標系）に
おいてベクトルＰｉ＝（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）（但し、ｉ
＝１，２，……，ｎ）で表すことができる。つまり、撮
像目標点Ｐｉの１つ前の撮像目標点はＰi-1 、１つ後の
撮像目標点はＰi+1 で表すことができる。

【００３１】一方、撮像姿勢Ｓi は以下の式で表すこと
ができる。

【数１】

【００３２】この数式１において、ベクトルＳixはシャ
ッタカメラ４の画像平面Ｘ軸方向単位ベクトルｘmiをベ
ース座標系で表し、ベクトルＳiyは画像平面Ｙ軸方向単
位ベクトルｙmiをベース座標系で表し、ベクトルＳizは
カメラ視線方向単位ベクトルｚmiをベース座標系で表し
ている。また、ＸAiはベクトルｘmiのベース座標系での
Ｘ成分、ＹAiはベクトルｘmiのベース座標系でのＹ成
分、ＺAiはベクトルｘmiのベース座標系でのＺ成分、Ｘ
Biはベクトルｙmiのベース座標系でのＸ成分、ＹBiはベ
クトルｙmiのベース座標系でのＹ成分、ＺBiはベクトル
ｙmiのベース座標系でのＺ成分、Ｘciはベクトルｚmiの
ベース座標系でのＸ成分、Ｙciはベクトルｚmiのベース
座標系でのＹ成分、Ｚciはベクトルｚmiのベース座標系
でのＺ成分を表している。

【００３３】そして、ロボット制御装置２は、オペレー
タによる教示作業が終了したときは（Ｓ４０２：ＹＥ
Ｓ）、図７に示すようにロボット動作目標点位置データ
であるＰi の近傍にロボット動作目標点位置データであ
るベクトルＭi,1 、Ｍi,2 及びそれらのロボット動作目
標点位置における姿勢データであるベクトルＳi,1 、Ｓ
i,2 を自動生成してロボット動作目標点記憶部１０に格
納する（Ｓ４０３）。

【００３４】この場合、ロボット動作点目標点Ｍi,1 、
Ｍi,2 は、例えばカメラ視線方向と垂直な方向でカメラ
撮像目標点位置を中心に等距離Ｌi で同一姿勢の２点と
して自動生成する。

【００３５】つまり、位置補正対象とするカメラ撮像目
標点位置をＰi 、その視線単位ベクトルをＳi,z 、ひと
つ前のカメラ撮像目標点位置をＰi-1 、ひとつ後のカメ
ラ撮像目標点位置をＰi+1 とし、Ｐi を通りベクトルＳ
i,z に鉛直な半径Ｌi （大きさはロボット動作速度で決
まる）の円２Ｌi を考える。また、Ｐi 、Ｐi-1 、Ｐi+
1 を含む平面Ｈi の法線単位ベクトルをベクトルＮi と
する。この円２Ｌi と平面Ｈi との交線がロボットの手
先、ひいてはシャッタカメラ４が通過する経路となる。

【００３６】ここで、円２Ｌi と平面Ｈi との交線の平
行単位ベクトルをliとすると、◎

【数２】 ここで、数式２の（２）は、円２ＬI を含む平面と平面
Ｈｉが平行な場合は、２平面の交線は求まらないことか
ら、線分Ｐi-1 、Ｐi+1 に平行な直線と円２Ｌｉとの交
線をロボットの通過経路とすることを意味している。ま
た、法線単位ベクトルＮｉが図７に示す方向に設定され
ている場合は、ベクトルｌｉは図７に示す方向となり、
Ｍi,1 ＝Ｐｉ−Ｌｉ・ｌｉとなるが、法線単位ベクトル
Ｎｉが図７に示す方向とは逆方向に設定されている場合
は、ベクトルｌ１も図７に示す方向とは逆方向となり、
Ｍi,1 ＝Ｐｉ＋Ｌｉ・ｌｉとなる。このことは、ロボッ
ト動作目標点Ｍi,2 に関しても同様である。

【００３７】また、Ｓi,1 ＝Ｓi,2 ＝Ｓｉに設定する。
つまり、上述のようにして設定したロボット動作目標点
位置Ｍi,1 、Ｍi,2 における撮像姿勢Ｓi,1 、Ｓi,2 を
ティーチングモードで設定した撮像姿勢Ｓｉとする。

【００３８】さらに、各々の撮像目標点Ｐi を中心とし
て、図８に示すように６軸ロボット１の進行方向に対し
てシャッタカメラ４が制御サンプリングタイムＴs に移
動するだけの距離Ｋｉ（Ｋi ＝Ｖi ・Ｔs ｍｍ：Ｖi は
ロボット動作速度）で且つ６軸ロボット１の進行方向と
直角方向にロボット軌跡誤差（r1ｍｍ）以上となる空間
領域にロボット位置・姿勢検知領域Ｄi を設定し、ロボ
ット制御装置２の撮像点位置・姿勢検知領域記憶部１１
に格納する（Ｓ４０４）。

【００３９】続いて、ロボット制御装置２に対して学習
モードを設定する。図５は学習モードを示している。こ
の図５において、ロボット制御装置２は、後述するプレ
イバックモードと同一条件で制御されるロボット動作目
標点位置に基づいてサンプリングタイム毎の補間データ
を演算することによりロボット動作補間目標値を求める
（Ｓ５０１）。

【００４０】つまり、上述した学習モードにおいては、
ロボットが通過する位置として動作目標点位置を設定す
るものの、実際のロボットが動作する目標経路として
は、ロボットが動作目標点位置若しくはその近傍を円滑
に通過するようにロボット動作補間目標値を設定するの
である。

【００４１】そして、ロボットを動作させると、ロボッ
ト制御装置２は、ロボットが動作補間目標値位置を通過
するようにマニピュレータ３を動作する（Ｓ５０２）。
このロボットの動作状態では、図８に示すように６軸ロ
ボット１のマニピュレータ３の手先の位置情報Ｒij、及
び姿勢情報Ｒｓi,j （ｊ＝１，２，……）をエンコーダ
１５からの出力に基づいて順に読取る。（Ｓ５０３）こ
のとき、マニピュレータ３の手先は、図８に示す動作目
標点位置Ｍi,1 、Ｍi,2 を円滑に通過するように制御さ
れることから、同図に示すように交線Ａを通過して撮像
目標点位置Ｐi の近傍を通過するようになる。

【００４２】ここで、ロボット制御装置２は、順に読取
った位置情報Ｒi,J と撮像目標点点位置・姿勢検知領域
記憶部１１に記憶されているデータＤi とを比較し（Ｓ
５０４）、この領域Ｄi に位置情報Ｒi,j が含まれてい
ると判断したときは（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、この現在位
置情報Ｒi,J 及び現在姿勢情報Ｒｓi,j を検知記憶部１
３に格納する（Ｓ５０６）。

【００４３】つまり、図８において、ロボット制御装置
２は、位置情報Ｒi,1 、Ｒi,2 、Ｒi,3 と順に読取り、
続く位置情報Ｒi,4 が領域Ｄi に含まれていると判断し
たときは、以下の式で表される現在位置情報Ｒi,4 及び
現在姿勢情報Ｒsi,4を検知記憶部１３に格納する。

【００４４】

【数３】

【００４５】続いて、上述した一連のロボット動作が終
了したときは（Ｓ．５０６：ＹＥＳ）、検知記憶部１３
に記憶した現在位置情報Ｒi と撮像目標点記憶部９に格
納しているカメラ撮像目標点位置情報Ｐi とを比較し、
撮像目標点位置ずれ量Ｈi （ΔＸi ，ΔＹi ，ΔＺi ）
を以下のように演算する。

【００４６】

【数４】ΔＸi ＝Ｘri−Ｘi 、ΔＹi ＝Ｙri−Ｙi 、Δ
Ｚi ＝Ｚri−Ｚi

【００４７】また、検知記憶部１３に記憶した現在姿勢
情報Ｒsiと撮像目標点記憶部９に格納している撮像姿勢
情報Ｓi とを比較し、姿勢ずれ量Ｈｓ（ΔＡi ，ΔＢi
，ΔＣi ）を以下のように演算する。

【００４８】

【数５】 この数式５におけるＭi は姿勢変換マトリクスで、撮像
姿勢情報Ｓi に対する現在姿勢情報Ｒsiの姿勢ずれ量を
示している。ここで、ΔＡi はＸ軸まわり、ΔＢi はＹ
軸まわり、ΔＣi はＺ軸まわりの回転ずれを表してい
る。また、数式５は、シャッタカメラ４の向きを、ま
ず、Ｘ軸まわりにずれ量ΔＡi だけ回転してから、Ｙ軸
まわりにずれ量ΔＢi だけを回転し、さらにＺ軸まわり
にずれ量ΔＣi だけ回転することを意味している。

【００４９】ここで、数式５は、ティーチングしたカメ
ラ撮像目標点の姿勢がＳｉであり、ロボットを実際に動
作させた後の検知姿勢がＲsi,4であった場合に、姿勢Ｓ
ｉからＲsi,4への回転移動を表す行列Ｍｉは、Ｘ軸まわ
りの回転をΔＡｉ、Ｙ軸まわりの回転をΔＢｉ、Ｚ軸ま
わりの回転をΔＣｉとすると、Ｒsi,4＝Ｓｉ・Ｍｉとな
る。この場合、Ｍｉ＝Ｓｉ^−１・Ｒsi,4となり、Ｓｉ、
Ｒsi,4が既知であるので、ＭｉひいてはΔＡｉ，ΔＢ
ｉ，ΔＣｉを算出することができる。

【００５０】そして、ロボット制御装置２は、撮像目標
点位置ずれ量Ｈi 及び姿勢ずれ量Ｈｓをずれ量記憶部１
２に格納する。上述のようにして学習モードを終了した
ときは、ロボット制御装置２に対してプレイバックモー
ドを設定する。

【００５１】図６はプレイバックモードを示している。
この図６において、ロボット制御装置２は、各々の撮像
目標点位置情報Ｐi に対応したロボット動作目標点記憶
部１０の位置情報Ｍi,1 、Ｍi,2 からずれ量記憶部１２
に記憶した位置ずれ量Ｈi だけ減じるように補正する
（Ｓ６０１）。

【００５２】また、姿勢データＳi,1 、Ｓi,2 からずれ
量記憶部１２に記憶した姿勢ずれ量Ｈsiを下記の式に示
すように減じるように補正する（Ｓ６０２）。

【数６】 ［Ｓi,1 ´］＝［Ｓi,2 ´］＝［Ｓi ］［Ｍi ´］ この数式６において、［Ｍi ´］は［Ｍi ］のΔＡi 、
ΔＢi 、ΔＣｉを−ΔＡi 、−ΔＢi 、−ΔＣi に置換
えたものである。

【００５３】そして、上述のようにして求めたロボット
動作目標点位置情報Ｍi,1 ´、Ｍi,2 ´及び姿勢情報Ｓ
i,1 ´、Ｓi,2 ´を新たな目標値として、以下、学習モ
ードと同様に制御する（Ｓ６０３〜Ｓ６０７）。

【００５４】この場合、学習モードと異なるのは、６軸
ロボットの現在位置情報Ｒi,j が撮像点位置姿勢検知領
域のデータＤi と比較され、この領域Ｄi に入ったとき
に（Ｓ６０７：ＹＥＳ）、画像処理装置５に撮像開始指
令を出力する点である（Ｓ６０８）。これにより、画像
処理装置５はシャッタカメラ４にトリガを出力し、それ
に応じてシャッタカメラ４はその時点における映像信号
を出力するので、画像処理装置５はシャッタカメラ４か
らトリガを出力した時点の画像信号を入力して画像処理
することにより検査対象物６を認識することができる。

【００５５】上記構成によれば、ロボット制御装置２
は、学習モードを実行することによりティーチングモー
ドで教示した撮像目標点位置をロボットがサンプリング
タイム時に通過するように位置補正すると共に、その撮
像目標点位置において撮像目標姿勢となるように位置補
正するようにしたので、撮像目標位置となるように位置
補正するだけの従来技術と比較して、ロボットの位置姿
勢誤差を補正でき、しかも撮像タイミングはサンプリン
グタイミングに合わせることを、新たな機能を必要とせ
ずに達成できる。これにより、ロボット動作中に停止動
作させることなく、正確な撮像が実現でき、検査の高速
化が可能となる。

【００５６】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。本実施
例では、学習モードをティーチングモード、プレイバッ
クモードとは別のモードとして説明したが、プレイバッ
クモード中に行うようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における全体構成を示す概略
図

【図２】６軸ロボットと検査対象物との配置関係を示す
図

【図３】ロボット制御装置の動作モードの順番を示すフ
ローチャート

【図４】ロボット制御装置のティーチングモードを示す
フローチャート

【図５】ロボット制御装置の学習モードを示すフローチ
ャート

【図６】ロボット制御装置のプレイバックモードを示す
フローチャート

【図７】ロボット制御装置による動作目標点の生成方法
の原理を示す図

【図８】ロボットの撮像目標点位置と実際の通過位置と
の関係を示す図

【図９】ロボットの撮像目標点位置と位置補正後の通過
位置との関係を示す図

【符号の説明】

１は６軸ロボット、２はロボット制御装置、３はマニピ
ュレータ、４はシャッタカメラ（撮像装置）、５は画像
処理装置、６は検査対象物（撮像対象物）、８は主制御
部（制御手段、位置検出手段、動作目標点位置設定手
段、動作目標点姿勢設定手段、空間領域設定手段）、９
は撮像目標点記憶部（撮像目標点位置記憶手段、撮像目
標点姿勢記憶手段）、１０はロボット動作目標点記憶部
（動作目標点位置記憶手段、動作目標点姿勢記憶手
段）、１１は撮像点位置・姿勢検知領域記憶部（空間領
域記憶手段）である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定空間内の任意の位置に移動し且つ任
   意の姿勢に制御可能なロボットの手先に撮像装置を装着
   し、そのロボットに対する制御により撮像対象物を上記
   撮像装置により所定位置から撮像するロボットの制御装
   置において、 前記撮像対象物の周囲に設定された複数の撮像目標点の
   位置を記憶する撮像目標点位置記憶手段と、 撮像目標点毎に前記撮像装置の姿勢を記憶する撮像目標
   点姿勢記憶手段と、 ロボットの動作状態で前記撮像装置の位置をサンプリン
   グタイム毎に検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段の検出タイミングで前記撮像装置が前
   記撮像目標点位置記憶手段に記憶された撮像目標点位置
   となるように位置し且つその撮像目標点において前記撮
   像装置が前記撮像目標点姿勢記憶手段に記憶された姿勢
   となるように前記ロボットを動作させた状態で前記撮像
   装置を所定タイミングで駆動する制御手段とを備えたこ
   とを特徴とするロボットの制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記位置検出手段の検
   出タイミングで前記撮像装置が前記撮像目標点位置記憶
   手段に記憶された撮像目標点位置に位置するように位置
   補正し且つその撮像目標点において前記撮像装置が前記
   撮像目標点姿勢記憶手段に記憶された姿勢となるように
   姿勢補正した状態で前記ロボットを動作させると共に、
   その動作状態で前記位置検出手段により前記撮像装置が
   前記撮像目標点位置記憶手段に記憶された撮像目標点位
   置若しくはこれの近傍位置に位置したことを検出したと
   きに前記撮像装置を駆動することを特徴とする請求項１
   記載のロボットの制御装置。
3. 【請求項３】 前記撮像装置の通過経路に沿って前記撮
   像目標点位置記憶手段に記憶された撮像目標点位置の前
   後に複数の動作目標点位置を設定する動作目標位置設定
   手段と、 この動作目標点位置設定手段により設定された複数の動
   作目標点位置を記憶する動作目標点位置記憶手段とを備
   え、 前記制御手段は、前記撮像装置が前記動作目標点位置記
   憶手段に記憶された動作目標点位置を通過するように前
   記ロボットを動作させると共に、その動作に応じて前記
   位置検出手段により前記撮像装置が撮像目標点位置の近
   傍に位置したことを検出したときは、そのときの前記撮
   像装置の検出位置と前記撮像目標点位置記憶手段に記憶
   された撮像目標点位置との位置ずれ量だけ前記動作目標
   点位置記憶手段に記憶された動作目標点位置を補正した
   状態でロボットを動作させることを特徴とする請求項２
   記載のロボットの制御装置。
4. 【請求項４】 前記動作目標点位置設定手段は、前記撮
   像装置が撮像目標点位置の近傍を通過する方向に沿った
   面と当該撮像目標点位置における前記撮像装置の撮像方
   向を中心とする円とが交差する交点を動作目標点位置と
   して設定することを特徴とする請求項３記載のロボット
   の制御装置。
5. 【請求項５】 前記動作目標点位置記憶手段に記憶され
   た動作目標点位置における前記撮像装置の姿勢を設定す
   る動作目標点姿勢設定手段と、 この動作目標点姿勢設定手段により設定された姿勢を記
   憶する動作目標点姿勢記憶手段とを備え、 前記制御手段は、前記動作目標点位置記憶手段に記憶さ
   れた各動作目標点位置における前記撮像装置の姿勢が前
   記撮像目標点姿勢記憶手段に記憶された姿勢となるよう
   にロボットを動作させると共に、前記位置検出手段によ
   り前記撮像装置が撮像目標点位置の近傍に位置したこと
   を検出したときは、そのときの前記撮像装置の姿勢と撮
   像目標点位置における目標の姿勢との姿勢ずれ量だけ前
   記動作目標点姿勢記憶手段に記憶された姿勢を補正した
   状態でロボットを動作させることを特徴とする請求項３
   または４記載のロボットの制御装置。
6. 【請求項６】 前記動作目標点姿勢設定手段は、前記撮
   像装置が前記撮像目標点位置の近傍を通過する方向に沿
   った面と当該撮像目標点位置における撮像方向を中心と
   する円とが交差する交点を動作目標点位置として設定す
   ることを特徴とする請求項５記載のロボットの制御装
   置。
7. 【請求項７】 前記位置検出手段によるサンプリングタ
   イム時に前記撮像装置が撮像目標点位置の近傍に少なく
   とも１回は位置するような空間領域を設定する空間領域
   設定手段と、 この空間領域設定手段により設定された空間領域データ
   を記憶する空間領域記憶手段とを備え、 前記制御手段は、前記位置検出手段により前記撮像装置
   が前記空間領域記憶手段に記憶された空間領域データが
   示す領域に位置したことを検出したときに前記撮像装置
   を駆動することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに
   記載のロボットの制御装置。