JPH10296669A - 対象の位置検出方法および位置検出装置 - Google Patents
対象の位置検出方法および位置検出装置Info
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- JPH10296669A JPH10296669A JP13045197A JP13045197A JPH10296669A JP H10296669 A JPH10296669 A JP H10296669A JP 13045197 A JP13045197 A JP 13045197A JP 13045197 A JP13045197 A JP 13045197A JP H10296669 A JPH10296669 A JP H10296669A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロボットのハンドやマニプレータの動作に制
約を与えることなく、しかも位置決め精度も向上される
とともに位置決めできる範囲も広いレーザ投光器を用い
た対象の位置検出方法および位置検出装置を提供する。 【解決手段】 ロボットRのハンド10に内蔵された2
方向に照射可能なレーザ投光手段を用い、ハンド10の
中心軸に沿って対象Wに向けて第1レーザ光を照射する
一方、ハンド10の可動指14に形成された溝底面17
aに設けられた反射面に向けて第2レーザ光を照射して
その反射光を前記第1レーザ光と所定位置で交差させ、
さらに対象Wの第1および第2レーザ光が照射している
個所を撮像手段2により撮像し、前記撮像画像から第1
および第2レーザ光の照射間距離を算出し、例えばその
照射間距離を用いて制御手段により対象Wの設定位置か
らのずれを算出するものである。
約を与えることなく、しかも位置決め精度も向上される
とともに位置決めできる範囲も広いレーザ投光器を用い
た対象の位置検出方法および位置検出装置を提供する。 【解決手段】 ロボットRのハンド10に内蔵された2
方向に照射可能なレーザ投光手段を用い、ハンド10の
中心軸に沿って対象Wに向けて第1レーザ光を照射する
一方、ハンド10の可動指14に形成された溝底面17
aに設けられた反射面に向けて第2レーザ光を照射して
その反射光を前記第1レーザ光と所定位置で交差させ、
さらに対象Wの第1および第2レーザ光が照射している
個所を撮像手段2により撮像し、前記撮像画像から第1
および第2レーザ光の照射間距離を算出し、例えばその
照射間距離を用いて制御手段により対象Wの設定位置か
らのずれを算出するものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は対象の位置検出方法
および位置検出装置に関する。さらに詳しくは、ロボッ
トやマニプレータにおけるレーザ照射光を用いた対象の
位置検出方法および位置検出装置に関する。
および位置検出装置に関する。さらに詳しくは、ロボッ
トやマニプレータにおけるレーザ照射光を用いた対象の
位置検出方法および位置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ロボットのハンドやマニプレ
ータを操作対象へ効率的に位置決めするためやその教示
作業を短縮するため、ロボットアームやマニプレータの
先端にレーザ投光器を2個設け、そして各レーザ投光器
から角度を異にして対象物にレーザ光を照射し、その照
射光により対象物にマークを形成してその形成されたマ
ークを目標として利用することがなされている。
ータを操作対象へ効率的に位置決めするためやその教示
作業を短縮するため、ロボットアームやマニプレータの
先端にレーザ投光器を2個設け、そして各レーザ投光器
から角度を異にして対象物にレーザ光を照射し、その照
射光により対象物にマークを形成してその形成されたマ
ークを目標として利用することがなされている。
【0003】例えば、特開平8ー71581号公報に
は、マニプレータmによる作業機器の位置決め作業の容
易性を図るために、マニプレータmの位置決め装置にお
いて、マニプレータmのアーム先端部(面板a)にその
回転軸bによってアームブラケットcを回転自在に取付
け、アームブラケットcに、固定ボルト(図示省略)に
対してレーザ光を発射するレーザポインタdとレーザポ
インタdから発射されたレーザ光を読取るCCDカメラ
eと作業機器としてのナットランナfを装着し、レーザ
ポインタdとナットランナfとを面板aの回転軸bの中
心から所定の角度で振り分け、かつ、回転軸bの中心か
ら同心円上に位置させるマニプレータmの位置決め装置
が提案されている(図12参照)。
は、マニプレータmによる作業機器の位置決め作業の容
易性を図るために、マニプレータmの位置決め装置にお
いて、マニプレータmのアーム先端部(面板a)にその
回転軸bによってアームブラケットcを回転自在に取付
け、アームブラケットcに、固定ボルト(図示省略)に
対してレーザ光を発射するレーザポインタdとレーザポ
インタdから発射されたレーザ光を読取るCCDカメラ
eと作業機器としてのナットランナfを装着し、レーザ
ポインタdとナットランナfとを面板aの回転軸bの中
心から所定の角度で振り分け、かつ、回転軸bの中心か
ら同心円上に位置させるマニプレータmの位置決め装置
が提案されている(図12参照)。
【0004】しかしながら、前記従来の構成にあって
は、レーザ投光器がロボットアームやマニプレータ先端
部の外側に設けられているところから、取付けスペース
が大きくなるため、ロボットアームやマニプレータの作
業に制約を与えているという問題がある。また、ロボッ
トアームやマニプレータの先端部の限られた位置にレー
ザ投光器を2個設けるため、両レーザ投光器から照射さ
れるレーザ光線のなす角が小さくなるところから、位置
決め精度が悪いとともに、位置決めできる範囲も狭いと
いう問題もある。
は、レーザ投光器がロボットアームやマニプレータ先端
部の外側に設けられているところから、取付けスペース
が大きくなるため、ロボットアームやマニプレータの作
業に制約を与えているという問題がある。また、ロボッ
トアームやマニプレータの先端部の限られた位置にレー
ザ投光器を2個設けるため、両レーザ投光器から照射さ
れるレーザ光線のなす角が小さくなるところから、位置
決め精度が悪いとともに、位置決めできる範囲も狭いと
いう問題もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、ロボットのハン
ドやマニプレータの動作に制約を与えることなく、しか
も位置決め精度も向上されるとともに位置決めできる範
囲も広いレーザ投光器を用いた対象の位置検出方法およ
び位置検出装置を提供することを主たる目的としてい
る。
術の課題に鑑みなされたものであって、ロボットのハン
ドやマニプレータの動作に制約を与えることなく、しか
も位置決め精度も向上されるとともに位置決めできる範
囲も広いレーザ投光器を用いた対象の位置検出方法およ
び位置検出装置を提供することを主たる目的としてい
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の第1形態は、ロ
ボットのハンドに内蔵された2方向に照射可能なレーザ
投光手段を用いた対象の位置検出方法であって、ハンド
の中心軸に沿って対象に向けて第1レーザ光を照射し、
ハンドの可動指に向けて第2レーザ光を照射すると共
に、その反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させ、前記第1レーザ光と第2レーザ光との交
差位置を検出し、前記検出された交差位置を用いて対象
の位置を検出することを特徴とする対象の位置検出方法
に関する。
ボットのハンドに内蔵された2方向に照射可能なレーザ
投光手段を用いた対象の位置検出方法であって、ハンド
の中心軸に沿って対象に向けて第1レーザ光を照射し、
ハンドの可動指に向けて第2レーザ光を照射すると共
に、その反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させ、前記第1レーザ光と第2レーザ光との交
差位置を検出し、前記検出された交差位置を用いて対象
の位置を検出することを特徴とする対象の位置検出方法
に関する。
【0007】本発明の第2形態は、ロボットのハンドに
内蔵された2方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
対象の位置検出方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第1レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第2レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、対象の第1および第2レーザ光が照射し
ている個所を撮像する手順と、前記撮像画像から第1お
よび第2レーザ光の照射位置間距離を算出する手順と、
前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順とを含んでなることを特徴とする対象の
位置検出方法に関する。
内蔵された2方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
対象の位置検出方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第1レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第2レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、対象の第1および第2レーザ光が照射し
ている個所を撮像する手順と、前記撮像画像から第1お
よび第2レーザ光の照射位置間距離を算出する手順と、
前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順とを含んでなることを特徴とする対象の
位置検出方法に関する。
【0008】本発明の第3形態は、ロボットのハンドに
内蔵された2方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
ロボットの制御方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第1レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第2レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、対象の第1および第2レーザ光が照射し
ている個所を撮像する手順と、前記撮像画像から第1お
よび第2レーザ光の照射位置間距離を算出する手順と、
前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順と、前記ずれを解消する方向にロボット
を制御する手順とを含んでなることを特徴とするロボッ
トの制御方法に関する。
内蔵された2方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
ロボットの制御方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第1レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第2レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、対象の第1および第2レーザ光が照射し
ている個所を撮像する手順と、前記撮像画像から第1お
よび第2レーザ光の照射位置間距離を算出する手順と、
前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順と、前記ずれを解消する方向にロボット
を制御する手順とを含んでなることを特徴とするロボッ
トの制御方法に関する。
【0009】本発明の第4形態は、ロボットのハンドに
内蔵された2方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
ロボットの教示方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第1レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第2レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、第1レーザ光および第2レーザ光が交差
している位置に対象の所定個所が位置するようにハンド
を移動させる手順とを含んでなることを特徴とするロボ
ットの教示方法に関する。
内蔵された2方向に照射可能なレーザ投光手段を用いた
ロボットの教示方法であって、ハンドの中心軸に沿って
対象に向けて第1レーザ光を照射する手順と、ハンドの
可動指に向けて第2レーザ光を照射するとともに、その
反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するように反射
させる手順と、第1レーザ光および第2レーザ光が交差
している位置に対象の所定個所が位置するようにハンド
を移動させる手順とを含んでなることを特徴とするロボ
ットの教示方法に関する。
【0010】本発明の第5形態は、2方向に照射可能な
レーザ投光手段を内蔵したロボットのハンドと、前記レ
ーザ投光手段からの照射光をハンドの中心軸に向けて反
射可能な反射面が設けられた溝を有する可動指と、ハン
ドの動きに追従しながら撮像可能とされている撮像手段
と、前記撮像手段からの画像を処理する画像処理手段
と、入力手段と、出力手段と、制御手段とを備え、前記
レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象に向
けて第1レーザ光を照射するとともに前記可動指に設け
られた反射面に向けて第2レーザ光を照射し、前記撮像
手段により対象の第1レーザ光および第2レーザ光に照
射された個所を撮像して前記画像処理手段に送出し、前
記画像処理手段により前記画像から第1レーザ光および
第2レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手段
に送出し、前記制御手段により前記照射位置間距離を用
いて対象の位置が算出されることを特徴とする対象の位
置検出装置に関する。
レーザ投光手段を内蔵したロボットのハンドと、前記レ
ーザ投光手段からの照射光をハンドの中心軸に向けて反
射可能な反射面が設けられた溝を有する可動指と、ハン
ドの動きに追従しながら撮像可能とされている撮像手段
と、前記撮像手段からの画像を処理する画像処理手段
と、入力手段と、出力手段と、制御手段とを備え、前記
レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象に向
けて第1レーザ光を照射するとともに前記可動指に設け
られた反射面に向けて第2レーザ光を照射し、前記撮像
手段により対象の第1レーザ光および第2レーザ光に照
射された個所を撮像して前記画像処理手段に送出し、前
記画像処理手段により前記画像から第1レーザ光および
第2レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手段
に送出し、前記制御手段により前記照射位置間距離を用
いて対象の位置が算出されることを特徴とする対象の位
置検出装置に関する。
【0011】本発明の第6形態は、2方向に照射可能な
レーザ投光手段を内蔵したロボットのハンドと、前記レ
ーザ投光手段からの照射光をハンドの中心軸に向けて反
射可能な反射面が設けられた溝を有する可動指と、ハン
ドの動きに追従しながら撮像可能とされている撮像手段
と、前記撮像手段からの画像を処理する画像処理手段
と、入力手段と、出力手段と、制御手段とを備え、前記
レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象に向
けて第1レーザ光を照射するとともに前記可動指に設け
られた反射面に向けて第2レーザ光を照射し、前記撮像
手段により対象の第1レーザ光および第2レーザ光に照
射された個所を撮像して前記画像処理手段に送出し、前
記画像処理手段により前記画像から第1レーザ光および
第2レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手段
に送出し、前記制御手段により、前記照射位置間距離を
用いてハンドと対象間の距離が算出され、その距離が設
定値か否か判定され、その距離が設定値でない場合、ハ
ンドと対象間が設定値となるようにロボットが制御され
ることを特徴とするロボットの制御装置に関する。
レーザ投光手段を内蔵したロボットのハンドと、前記レ
ーザ投光手段からの照射光をハンドの中心軸に向けて反
射可能な反射面が設けられた溝を有する可動指と、ハン
ドの動きに追従しながら撮像可能とされている撮像手段
と、前記撮像手段からの画像を処理する画像処理手段
と、入力手段と、出力手段と、制御手段とを備え、前記
レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象に向
けて第1レーザ光を照射するとともに前記可動指に設け
られた反射面に向けて第2レーザ光を照射し、前記撮像
手段により対象の第1レーザ光および第2レーザ光に照
射された個所を撮像して前記画像処理手段に送出し、前
記画像処理手段により前記画像から第1レーザ光および
第2レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手段
に送出し、前記制御手段により、前記照射位置間距離を
用いてハンドと対象間の距離が算出され、その距離が設
定値か否か判定され、その距離が設定値でない場合、ハ
ンドと対象間が設定値となるようにロボットが制御され
ることを特徴とするロボットの制御装置に関する。
【0012】この場合、撮像手段は対象の第1レーザ光
および第2レーザ光に照射された個所を光路変更手段を
介して撮像可能とされてハンドに内蔵、例えばハンドの
中心に位置させて内蔵されていてもよい。ここにおける
前記光路変更手段は、例えば第1レーザ光の光路途中に
設けられたビームスプリッターとされる。
および第2レーザ光に照射された個所を光路変更手段を
介して撮像可能とされてハンドに内蔵、例えばハンドの
中心に位置させて内蔵されていてもよい。ここにおける
前記光路変更手段は、例えば第1レーザ光の光路途中に
設けられたビームスプリッターとされる。
【0013】あるいは、撮像手段は対象の第1レーザ光
および第2レーザ光に照射された個所を光路変更手段を
介して撮像可能とされてハンドに外方においてハンドに
沿わせて配設されていてもよい。ここにおける前記光路
変更手段は、例えば第1レーザ光の光路途中に設けられ
たビームスプリッターと、このビームスプリッターによ
り分光された光をハンド外部に透過させるハンド外周の
光路に位置する個所に設けられた透過窓と、この透過窓
から透過して光を反射させて撮像手段に入射させるミラ
ーとからなるものとされる。
および第2レーザ光に照射された個所を光路変更手段を
介して撮像可能とされてハンドに外方においてハンドに
沿わせて配設されていてもよい。ここにおける前記光路
変更手段は、例えば第1レーザ光の光路途中に設けられ
たビームスプリッターと、このビームスプリッターによ
り分光された光をハンド外部に透過させるハンド外周の
光路に位置する個所に設けられた透過窓と、この透過窓
から透過して光を反射させて撮像手段に入射させるミラ
ーとからなるものとされる。
【0014】本発明のおいては前記レーザ光は、例えば
可視光線とされる。また、第1レーザ光の色と第2レー
ザ光の色とは異なっていてもよい。さらに、第1レーザ
光および第2レーザ光がともにスリット光とされ、それ
らが直交するように照射されてもよい。
可視光線とされる。また、第1レーザ光の色と第2レー
ザ光の色とは異なっていてもよい。さらに、第1レーザ
光および第2レーザ光がともにスリット光とされ、それ
らが直交するように照射されてもよい。
【0015】
【作用】本発明は前記の如く構成されているので、第1
レーザ光と第2レーザ光を所定位置において交差させ、
その位置に対象の所定個所が位置するようにすることに
より、ハンドの対象間の距離が検出できる。また、第1
レーザ光と第2レーザ光との交差位置にハンドを移動さ
せることにより、ロボットの教示がなし得る。さらに、
第1レーザ光および第2レーザ光の対象の照射位置間距
離により、対象の設定位置からのずれが算出できるの
で、そのずれを解消するようにロボットを制御すればハ
ンドを対象に対して所定距離に位置決めできる。
レーザ光と第2レーザ光を所定位置において交差させ、
その位置に対象の所定個所が位置するようにすることに
より、ハンドの対象間の距離が検出できる。また、第1
レーザ光と第2レーザ光との交差位置にハンドを移動さ
せることにより、ロボットの教示がなし得る。さらに、
第1レーザ光および第2レーザ光の対象の照射位置間距
離により、対象の設定位置からのずれが算出できるの
で、そのずれを解消するようにロボットを制御すればハ
ンドを対象に対して所定距離に位置決めできる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
【0017】実施の形態1 本発明の対象Wの位置検出方法に用いる位置検出装置D
の実施の形態1の全体構成を図1にブロック図で示し、
同装置Dに適用されるロボットRのハンド(以下、単に
ハンドという)10を図2に断面図で示す。この位置検
出装置Dは、図1に示すように、レーザ投光器1が内蔵
されているハンド10が接続されているアームAを有す
るロボットRと、このレーザ投光器1が照射している対
象Wを撮像するCCDカメラ(以下、単にカメラとい
う)2と、このカメラ2からの画像を処理する画像処理
装置3と、設定値などを入力するための入力装置4と、
検出結果を出力する出力装置5と、レーザ投光器1、ロ
ボットR、画像処理装置3、入力装置4および出力装置
5を制御するとともに各種の演算処理をするための制御
装置6とを主要構成要素として備えてなる。
の実施の形態1の全体構成を図1にブロック図で示し、
同装置Dに適用されるロボットRのハンド(以下、単に
ハンドという)10を図2に断面図で示す。この位置検
出装置Dは、図1に示すように、レーザ投光器1が内蔵
されているハンド10が接続されているアームAを有す
るロボットRと、このレーザ投光器1が照射している対
象Wを撮像するCCDカメラ(以下、単にカメラとい
う)2と、このカメラ2からの画像を処理する画像処理
装置3と、設定値などを入力するための入力装置4と、
検出結果を出力する出力装置5と、レーザ投光器1、ロ
ボットR、画像処理装置3、入力装置4および出力装置
5を制御するとともに各種の演算処理をするための制御
装置6とを主要構成要素として備えてなる。
【0018】ハンド10は、図2も参照するに、アーム
Aに接続される基端部11と、この基端部11に固定さ
れている基材12と、この基材12の一端に固定されて
いる第1可動指13と、基材12の前記第1可動指13
が設けられた反対側の端部に設けられた第2可動指14
と、この基材12に裏面(アームA側の面)12aに設
けられた2個のレーザ投光器1,1と、各レーザ投光器
1からのスリット光を透過させるための基材12にレー
ザ投光器1,1に対応させて設けられた2個の照射窓1
5,16とを備えてなるものとされる。
Aに接続される基端部11と、この基端部11に固定さ
れている基材12と、この基材12の一端に固定されて
いる第1可動指13と、基材12の前記第1可動指13
が設けられた反対側の端部に設けられた第2可動指14
と、この基材12に裏面(アームA側の面)12aに設
けられた2個のレーザ投光器1,1と、各レーザ投光器
1からのスリット光を透過させるための基材12にレー
ザ投光器1,1に対応させて設けられた2個の照射窓1
5,16とを備えてなるものとされる。
【0019】レーザ投光器1,1は、具体的には、ハン
ド10の中心軸線に沿ってレーザ光を照射する第1レー
ザ投光器1Aと、この第1レーザ投光器1Aからのレー
ザ光と同一平面において所定の角度θをなして第2可動
指14に向けてレーザ光を照射する第2レーザ投光器1
Bとされる。また、この第2可動指14の第2レーザ投
光器1Bからのレーザ光が到達する個所には、その全長
に渡って溝17が形成されるとともに、その溝17の底
面17aは鏡面とされて到達したレーザ光を反射するよ
うになっている。そして、第1レーザ投光器1Aからの
レーザ光(スリット光)は、この第1レーザ投光器1A
に対応させて基材12に設けられた第1照射窓15を透
過して対象Wに照射される一方、第2レーザ投光器1B
からのレーザ光(スリット光)は、この第2レーザ投光
器に対応させて基材12に設けられた第2照射窓16を
透過した後、第2可動指14に設けられた溝17の底面
17aにより反射されて対象Wを照射する。なお、前記
説明から明らかなように、この実施の形態1においては
第1レーザ投光器および第2レーザ投光器により、ハン
ドに内蔵された2方向に照射可能なレーザ投光手段が構
成される。
ド10の中心軸線に沿ってレーザ光を照射する第1レー
ザ投光器1Aと、この第1レーザ投光器1Aからのレー
ザ光と同一平面において所定の角度θをなして第2可動
指14に向けてレーザ光を照射する第2レーザ投光器1
Bとされる。また、この第2可動指14の第2レーザ投
光器1Bからのレーザ光が到達する個所には、その全長
に渡って溝17が形成されるとともに、その溝17の底
面17aは鏡面とされて到達したレーザ光を反射するよ
うになっている。そして、第1レーザ投光器1Aからの
レーザ光(スリット光)は、この第1レーザ投光器1A
に対応させて基材12に設けられた第1照射窓15を透
過して対象Wに照射される一方、第2レーザ投光器1B
からのレーザ光(スリット光)は、この第2レーザ投光
器に対応させて基材12に設けられた第2照射窓16を
透過した後、第2可動指14に設けられた溝17の底面
17aにより反射されて対象Wを照射する。なお、前記
説明から明らかなように、この実施の形態1においては
第1レーザ投光器および第2レーザ投光器により、ハン
ドに内蔵された2方向に照射可能なレーザ投光手段が構
成される。
【0020】しかして、第1レーザ投光器1Aにより照
射されるレーザ光と第2レーザ投光器1Bにより照射さ
れるレーザ光とは同一平面上に存在するので、第2可動
指14により反射された第2レーザ投光器1Bからのレ
ーザ光は、第1レーザ投光器1Aからのレーザ光と交差
することになる。この交差位置は、第2可動指14を第
1可動指13側に移動させるにつれて手前側(ハンド1
0側)に移動する(図2の2点鎖線参照)。また、第2
可動指14の特定の位置における前記交差位置は簡単な
幾何学の計算により算出される。そこで、第1レーザ投
光器1Aからのレーザ光と第2レーザ投光器1Bからの
レーザ光の交差位置を対象Wに位置するように第2可動
指14の位置を調整することにより、ハンド10から対
象Wまでの位置が検出される。なお、第2可動指14が
ステップ状に移動するときには、第1レーザ投光器1A
からのレーザ光と第2レーザ投光器1Bからのレーザ光
との交差位置もステップ状に変化するため、その間の位
置は直接的には検出できないが、補間法によりその間の
位置は間接的に算出可能である。
射されるレーザ光と第2レーザ投光器1Bにより照射さ
れるレーザ光とは同一平面上に存在するので、第2可動
指14により反射された第2レーザ投光器1Bからのレ
ーザ光は、第1レーザ投光器1Aからのレーザ光と交差
することになる。この交差位置は、第2可動指14を第
1可動指13側に移動させるにつれて手前側(ハンド1
0側)に移動する(図2の2点鎖線参照)。また、第2
可動指14の特定の位置における前記交差位置は簡単な
幾何学の計算により算出される。そこで、第1レーザ投
光器1Aからのレーザ光と第2レーザ投光器1Bからの
レーザ光の交差位置を対象Wに位置するように第2可動
指14の位置を調整することにより、ハンド10から対
象Wまでの位置が検出される。なお、第2可動指14が
ステップ状に移動するときには、第1レーザ投光器1A
からのレーザ光と第2レーザ投光器1Bからのレーザ光
との交差位置もステップ状に変化するため、その間の位
置は直接的には検出できないが、補間法によりその間の
位置は間接的に算出可能である。
【0021】また、この位置検出にあたっては第1レー
ザ投光器1Aからのレーザ光により形成されるスリット
模様と、第2レーザ投光器1Bからのレーザ光により形
成されるスリット模様とが直交するように第1照射窓1
5および第2照射窓16が形成されているのが好ましい
(図3参照)。そして、そのようにすることにより、設
定位置では図4(a)に示すように第1レーザ投光器1
Aからのレーザ光によるスリット模様と、第2レーザ投
光器1Bからのレーザ光によるスリット模様とにより十
字が形成される一方、設定位置から外れると、図4
(b)および図4(c)に示すように十字が形成されな
くなる。そのため、第1レーザ投光器1Aからのレーザ
光と第2レーザ投光器1Bからのレーザ光が交差してい
るか否かの判断が容易となる。なおその場合、図4
(b)に示すように、第2レーザ投光器1Bにより形成
されるスリット模様が第2可動指14に形成されている
溝幅方向となるようにされているのが、溝底面17に形
成されている反射面を有効に利用できるので好ましい。
しかしながら、第2可動指14の幅が狭い場合、図4
(c)に示すように、第2レーザ投光器1Bにより形成
されるスリット模様が溝長手方向とされてもよい。な
お、第2可動指14に形成される溝17は、図5(a)
に示す通常の凹状のものばかりでなく、図5(b)に示
すように底面17aが曲面とされているものでもよい。
ザ投光器1Aからのレーザ光により形成されるスリット
模様と、第2レーザ投光器1Bからのレーザ光により形
成されるスリット模様とが直交するように第1照射窓1
5および第2照射窓16が形成されているのが好ましい
(図3参照)。そして、そのようにすることにより、設
定位置では図4(a)に示すように第1レーザ投光器1
Aからのレーザ光によるスリット模様と、第2レーザ投
光器1Bからのレーザ光によるスリット模様とにより十
字が形成される一方、設定位置から外れると、図4
(b)および図4(c)に示すように十字が形成されな
くなる。そのため、第1レーザ投光器1Aからのレーザ
光と第2レーザ投光器1Bからのレーザ光が交差してい
るか否かの判断が容易となる。なおその場合、図4
(b)に示すように、第2レーザ投光器1Bにより形成
されるスリット模様が第2可動指14に形成されている
溝幅方向となるようにされているのが、溝底面17に形
成されている反射面を有効に利用できるので好ましい。
しかしながら、第2可動指14の幅が狭い場合、図4
(c)に示すように、第2レーザ投光器1Bにより形成
されるスリット模様が溝長手方向とされてもよい。な
お、第2可動指14に形成される溝17は、図5(a)
に示す通常の凹状のものばかりでなく、図5(b)に示
すように底面17aが曲面とされているものでもよい。
【0022】カメラ2は、ハンド10近傍の適宜位置に
おいてレーザ投光器1,1により照射されている対象W
を臨ませてハンド10の動きに追従可能に設けられてい
る。そして、このカメラ2により撮像された画像は画像
処理装置3に送出される。
おいてレーザ投光器1,1により照射されている対象W
を臨ませてハンド10の動きに追従可能に設けられてい
る。そして、このカメラ2により撮像された画像は画像
処理装置3に送出される。
【0023】画像処理装置3はカメラ2から入力された
画像を、例えば2値化処理などの画像処理を行って第1
レーザ投光器1Aおよび第2レーザ投光器1Bにより対
象面上に形成されているスリット模様画像のデジタルデ
ータ(以下、単に画像データという)を生成し、ついで
この生成された画像データから第1レーザ投光器1Aに
よる照射位置と第2レーザ投光器1Bによる照射位置と
の距離を算出するとともに、第2レーザ投光器1Bによ
る照射位置が第1レーザ投光器1Aの照射位置の右側あ
るいは左側にあるか判定し、その判定結果およびその算
出した距離を制御装置6に送出する。
画像を、例えば2値化処理などの画像処理を行って第1
レーザ投光器1Aおよび第2レーザ投光器1Bにより対
象面上に形成されているスリット模様画像のデジタルデ
ータ(以下、単に画像データという)を生成し、ついで
この生成された画像データから第1レーザ投光器1Aに
よる照射位置と第2レーザ投光器1Bによる照射位置と
の距離を算出するとともに、第2レーザ投光器1Bによ
る照射位置が第1レーザ投光器1Aの照射位置の右側あ
るいは左側にあるか判定し、その判定結果およびその算
出した距離を制御装置6に送出する。
【0024】制御装置6は画像処理装置3から入力され
た第1レーザ投光器1Aおよび第2レーザ投光器1Bの
照射位置間の距離によりハンド10と対象Wとの距離が
設定値であるか否か判定するとともに、設定位置よりも
ずれている場合、前記照射位置間距離によりハンド10
と対象Wとの間の距離の設定値からのずれを算出すると
もに、前記判定結果からそのずれの方向を算出する。つ
まり、ハンド10の手前側にずれているのか後方にずれ
ているのかを判定する。
た第1レーザ投光器1Aおよび第2レーザ投光器1Bの
照射位置間の距離によりハンド10と対象Wとの距離が
設定値であるか否か判定するとともに、設定位置よりも
ずれている場合、前記照射位置間距離によりハンド10
と対象Wとの間の距離の設定値からのずれを算出すると
もに、前記判定結果からそのずれの方向を算出する。つ
まり、ハンド10の手前側にずれているのか後方にずれ
ているのかを判定する。
【0025】次に、かかる構成とされている位置検出装
置Dによる対象Wの位置検出の一例について、図6に示
すフローチャートおよび図7の動作説明図を参照しなが
ら説明する。なお、図6の符号S1〜S9はステップ番
号を示す。
置Dによる対象Wの位置検出の一例について、図6に示
すフローチャートおよび図7の動作説明図を参照しなが
ら説明する。なお、図6の符号S1〜S9はステップ番
号を示す。
【0026】(1)入力装置4により距離Lを設定する
(ステップ1)。ここで、距離Lは第1レーザ投光器1
Aおよび第2レーザ投光器1Bの焦点Oから第1レーザ
投光器1Aおよび第2レーザ投光器1Bからの照射光の
交点までの距離である。
(ステップ1)。ここで、距離Lは第1レーザ投光器1
Aおよび第2レーザ投光器1Bの焦点Oから第1レーザ
投光器1Aおよび第2レーザ投光器1Bからの照射光の
交点までの距離である。
【0027】(2)制御装置6は設定された距離Lに基
づいてハンド10の開幅Wを算出する(ステップ2)。
ここで、開幅Wはハンド10の中心軸から第2可動指1
4の溝底面17aに形成された反射面までの距離とされ
る。なお、この開幅Wは第1レーザ投光器1Aと第2レ
ーザ投光器1Bとのなす角θを用いて下記式により算出
される。
づいてハンド10の開幅Wを算出する(ステップ2)。
ここで、開幅Wはハンド10の中心軸から第2可動指1
4の溝底面17aに形成された反射面までの距離とされ
る。なお、この開幅Wは第1レーザ投光器1Aと第2レ
ーザ投光器1Bとのなす角θを用いて下記式により算出
される。
【0028】W=Ltanθ/2
【0029】(3)カメラ2により対象Wの第1レーザ
投光器1Aおよび第2レーザ投光器1Bにより照射され
ている個所を撮像して画像処理装置2に送出する(ステ
ップ3)。この場合、対象Wが設定距離L、つまり図7
(a)のA点の位置にあれば、第2レーザ投光器1Bの
照射位置は第1レーザ投光器1Aの照射位置に一致して
図7(b)のA点の位置にあり、また対象Wが設定距離
Lより手前、例えば図7(a)のB点の位置にあれば、
第2レーザ投光器1Bの照射位置は第1レーザ投光器1
Aの照射位置より右にずれて図7(b)のB点の位置と
なり、その逆に対象Wが設定距離Lより後方、例えば図
7(a)のC点の位置にあれば、第2レーザ投光器1B
の照射位置は第1レーザ投光器1Aの照射位置より左に
ずれて図7(b)のC点の位置となる。
投光器1Aおよび第2レーザ投光器1Bにより照射され
ている個所を撮像して画像処理装置2に送出する(ステ
ップ3)。この場合、対象Wが設定距離L、つまり図7
(a)のA点の位置にあれば、第2レーザ投光器1Bの
照射位置は第1レーザ投光器1Aの照射位置に一致して
図7(b)のA点の位置にあり、また対象Wが設定距離
Lより手前、例えば図7(a)のB点の位置にあれば、
第2レーザ投光器1Bの照射位置は第1レーザ投光器1
Aの照射位置より右にずれて図7(b)のB点の位置と
なり、その逆に対象Wが設定距離Lより後方、例えば図
7(a)のC点の位置にあれば、第2レーザ投光器1B
の照射位置は第1レーザ投光器1Aの照射位置より左に
ずれて図7(b)のC点の位置となる。
【0030】(4)画像処理装置3は入力された画像を
2値化処理して背景を除去し、レーザ光のみの画像を生
成するとともに、その画像データを生成する(ステップ
4)。
2値化処理して背景を除去し、レーザ光のみの画像を生
成するとともに、その画像データを生成する(ステップ
4)。
【0031】(5)画像処理装置3は、ついで生成した
画像データから第2レーザ投光器1Bの照射位置と第1
レーザ投光器1Aの照射位置との間の距離Xを算出する
とともに第2レーザ投光器1Bの照射位置が第1レーザ
投光器1Aの照射位置の右にあるか左にあるか判定し、
その算出した距離Xおよび判定結果を制御装置6に送出
する(ステップ5)。
画像データから第2レーザ投光器1Bの照射位置と第1
レーザ投光器1Aの照射位置との間の距離Xを算出する
とともに第2レーザ投光器1Bの照射位置が第1レーザ
投光器1Aの照射位置の右にあるか左にあるか判定し、
その算出した距離Xおよび判定結果を制御装置6に送出
する(ステップ5)。
【0032】(6)制御装置6は入力された距離Xが許
容範囲内であるか否か判定し、距離Xが許容範囲内であ
れば検出作業を終了する。その逆に距離Xが許容範囲内
でなければ次のステップに進む。(ステップ6)
容範囲内であるか否か判定し、距離Xが許容範囲内であ
れば検出作業を終了する。その逆に距離Xが許容範囲内
でなければ次のステップに進む。(ステップ6)
【0033】(7)制御装置6は入力された距離Xに基
づいて対象の設定距離LからのずれYを算出する(ステ
ップ7)。このずれYは下記式により算出される。
づいて対象の設定距離LからのずれYを算出する(ステ
ップ7)。このずれYは下記式により算出される。
【0034】Y=LX/2W
【0035】(8)制御装置6は入力された第2レーザ
投光器1Bの照射位置が第1レーザ投光器1Aの照射位
置(図7(b)のA点)より右にあるか左にあるかの判
定結果により対象Wが設定距離Lより手前にあるか後方
にあるかを判定する(ステップ8)。
投光器1Bの照射位置が第1レーザ投光器1Aの照射位
置(図7(b)のA点)より右にあるか左にあるかの判
定結果により対象Wが設定距離Lより手前にあるか後方
にあるかを判定する(ステップ8)。
【0036】(9)制御装置6は前記ずれYおよび
(8)の判定結果によりハンド10を手前あるいは後方
にYだけ移動させ、ハンド10と対象Wとの間の設定距
離Lに設定する(ステップ9)。
(8)の判定結果によりハンド10を手前あるいは後方
にYだけ移動させ、ハンド10と対象Wとの間の設定距
離Lに設定する(ステップ9)。
【0037】このように、この実施の形態1によれば、
レーザ投光器1をハンド10に内蔵させているので、ハ
ンド10の外周にレーザ投光器1およびその付属物が存
在しなくなりハンド10がコンパクトになる。そのた
め、ハンド10と対象W間の距離検出やハンド10に対
する対象Wの位置検出あるいは教示作業において、ハン
ド10の動作にレーザ投光器1を設けたことによる制約
は生じない。また、第2レーザ投光器1Bからの照射光
を第2可動指14に設られた反射面により反射させて第
1レーザ投光器1Aからの照射光と交差させているの
で、第1レーザ投光器1Aの照射光と第2レーザ投光器
1Bの照射光との交差角を大きくでき、精度よく位置検
出あるいは位置決めがなし得る。さらに、第2レーザ投
光器1Bからの照射光を反射する反射面を第2可動指1
4に設けた溝底面17aに形成しているので、ハンド1
0がワークを把持した際に反射面が損傷するおそれもな
い。
レーザ投光器1をハンド10に内蔵させているので、ハ
ンド10の外周にレーザ投光器1およびその付属物が存
在しなくなりハンド10がコンパクトになる。そのた
め、ハンド10と対象W間の距離検出やハンド10に対
する対象Wの位置検出あるいは教示作業において、ハン
ド10の動作にレーザ投光器1を設けたことによる制約
は生じない。また、第2レーザ投光器1Bからの照射光
を第2可動指14に設られた反射面により反射させて第
1レーザ投光器1Aからの照射光と交差させているの
で、第1レーザ投光器1Aの照射光と第2レーザ投光器
1Bの照射光との交差角を大きくでき、精度よく位置検
出あるいは位置決めがなし得る。さらに、第2レーザ投
光器1Bからの照射光を反射する反射面を第2可動指1
4に設けた溝底面17aに形成しているので、ハンド1
0がワークを把持した際に反射面が損傷するおそれもな
い。
【0038】なお、この実施の形態1ではずれYを算出
し、そのずれYを一度に解消するようにロボットを動作
させたが、距離Xが許容範囲となるようにロボットを徐
々に手前あるいは後方に動作させてもよい。つまり、ビ
ジュアル・フィードバックさせてもよい。そして、この
ようにロボットを動作させれば、対象が移動したとして
もそれに追従させることができる。また、前述の方法で
は算出されたYに誤差があるとその誤差を解消すること
ができないが、このビジュアル・フィードバックによれ
ば、そのような事態を回避できる。
し、そのずれYを一度に解消するようにロボットを動作
させたが、距離Xが許容範囲となるようにロボットを徐
々に手前あるいは後方に動作させてもよい。つまり、ビ
ジュアル・フィードバックさせてもよい。そして、この
ようにロボットを動作させれば、対象が移動したとして
もそれに追従させることができる。また、前述の方法で
は算出されたYに誤差があるとその誤差を解消すること
ができないが、このビジュアル・フィードバックによれ
ば、そのような事態を回避できる。
【0039】実施の形態2 本発明の対象Wの位置検出方法に用いる位置検出装置D
の実施の形態2のハンド10Aを図8に断面図で示す。
この実施の形態2は実施の形態1の反射面を改変したも
のである。すなわち、実施の形態1では反射面がハンド
10の中心軸に平行とされていたが、この実施の形態2
では、図8に示すように溝底面17aにテーパが設けら
れているものである。かかる構成とすることにより、第
1レーザ投光器1Aからの照射光と第2レーザ投光器1
Bからの照射光との交点を遠方とすることができ、それ
により検出距離を長くできる。なお、実施の形態2のそ
の余の構成および作用・効果は実施の形態1と同様とさ
れている。
の実施の形態2のハンド10Aを図8に断面図で示す。
この実施の形態2は実施の形態1の反射面を改変したも
のである。すなわち、実施の形態1では反射面がハンド
10の中心軸に平行とされていたが、この実施の形態2
では、図8に示すように溝底面17aにテーパが設けら
れているものである。かかる構成とすることにより、第
1レーザ投光器1Aからの照射光と第2レーザ投光器1
Bからの照射光との交点を遠方とすることができ、それ
により検出距離を長くできる。なお、実施の形態2のそ
の余の構成および作用・効果は実施の形態1と同様とさ
れている。
【0040】実施の形態3 本発明の対象Wの位置検出方法に用いる位置検出装置D
の実施の形態3のハンド10Bを図9に断面図で示す。
この実施の形態3は実施の形態1を改変したものであ
る。すなわち、実施の形態1ではカメラ2は対象Wを臨
む適宜位置に設置されていたが、この実施の形態3では
カメラ2はハンド10の基端部11外周に沿わせて配設
されている。そして、かかる位置に配設されているカメ
ラ2により第1レーザ投光器1Aおよび第2レーザ投光
器1Bの照射位置を撮像するため、第1レーザ投光器1
Aの光路途中の適宜位置、例えば基材12位置において
第1照射窓15に代えてビームスプリッター18が設け
られるとともに、このビームスプリッター18によりハ
ンド10Bの軸直角方向に分光された光をカメラ2に導
くためのミラー19がカメラ2のレンズ手前に設けられ
ている。なお、明瞭には図示されていないが、基端部1
1のビームスプリッター18とミラー19との光路に位
置する個所には透孔あるいは窓が設けられていて、ビー
ムスプリッター18により分光された光が支障なくカメ
ラ2に到達できるようにされている。なお、前記説明か
ら明らかなように、この実施の形態3においては、ビー
ムスプリッター18、ミラー19および透孔または窓に
より光路変更手段が構成されるのがわかる。
の実施の形態3のハンド10Bを図9に断面図で示す。
この実施の形態3は実施の形態1を改変したものであ
る。すなわち、実施の形態1ではカメラ2は対象Wを臨
む適宜位置に設置されていたが、この実施の形態3では
カメラ2はハンド10の基端部11外周に沿わせて配設
されている。そして、かかる位置に配設されているカメ
ラ2により第1レーザ投光器1Aおよび第2レーザ投光
器1Bの照射位置を撮像するため、第1レーザ投光器1
Aの光路途中の適宜位置、例えば基材12位置において
第1照射窓15に代えてビームスプリッター18が設け
られるとともに、このビームスプリッター18によりハ
ンド10Bの軸直角方向に分光された光をカメラ2に導
くためのミラー19がカメラ2のレンズ手前に設けられ
ている。なお、明瞭には図示されていないが、基端部1
1のビームスプリッター18とミラー19との光路に位
置する個所には透孔あるいは窓が設けられていて、ビー
ムスプリッター18により分光された光が支障なくカメ
ラ2に到達できるようにされている。なお、前記説明か
ら明らかなように、この実施の形態3においては、ビー
ムスプリッター18、ミラー19および透孔または窓に
より光路変更手段が構成されるのがわかる。
【0041】かかる構成とされることにより、カメラ2
が直接対象Wのレーザ光の照射個所を臨まなくても対象
の第1レーザ投光器1Aおよび第2レーザ投光器1Bの
照射個所を撮像できる。また、かかる構成とすることに
よりハンド10Bの動きにカメラ2を追従させるための
駆動装置が不要となるので、構成がより一層簡素化され
る。
が直接対象Wのレーザ光の照射個所を臨まなくても対象
の第1レーザ投光器1Aおよび第2レーザ投光器1Bの
照射個所を撮像できる。また、かかる構成とすることに
よりハンド10Bの動きにカメラ2を追従させるための
駆動装置が不要となるので、構成がより一層簡素化され
る。
【0042】なお、実施の形態3のその余の構成および
作用・効果は実施の形態1と同様とされている。
作用・効果は実施の形態1と同様とされている。
【0043】実施の形態4 本発明の対象Wの位置検出方法に用いる位置検出装置D
の実施の形態4のハンド10Cを図10に断面図で示
す。この実施の形態4は実施の形態3を改変したもので
ある。すなわち、この実施の形態4ではカメラ2をビー
ムスプリッター18によりハンド10Cの軸直角方向に
分光された光を臨ませてハンド10Cの基端部11に内
蔵してなるものである。なお、前記説明から明らかなよ
うに、この実施の形態4においては、ビームスプリッタ
ー18により光路変更手段が構成されるのがわかる。
の実施の形態4のハンド10Cを図10に断面図で示
す。この実施の形態4は実施の形態3を改変したもので
ある。すなわち、この実施の形態4ではカメラ2をビー
ムスプリッター18によりハンド10Cの軸直角方向に
分光された光を臨ませてハンド10Cの基端部11に内
蔵してなるものである。なお、前記説明から明らかなよ
うに、この実施の形態4においては、ビームスプリッタ
ー18により光路変更手段が構成されるのがわかる。
【0044】このように、この実施の形態4ではカメラ
2をハンド10Cの基端部11に内蔵しているので、ハ
ンド10Cの動きにカメラ2を追従させるための駆動装
置が不要となるばかりでなく、カメラ2によるハンド1
0Cの動きに対する制約も生じない。
2をハンド10Cの基端部11に内蔵しているので、ハ
ンド10Cの動きにカメラ2を追従させるための駆動装
置が不要となるばかりでなく、カメラ2によるハンド1
0Cの動きに対する制約も生じない。
【0045】なお、この実施の形態4のその余の構成お
よび作用・効果は実施の形態3と同様とされている。
よび作用・効果は実施の形態3と同様とされている。
【0046】実施の形態5 本発明の対象Wの位置検出方法に用いる位置検出装置D
の実施の形態5のハンド10Dを図11に断面図で示
す。この実施の形態5は実施の形態4を改変したもので
ある。すなわち、この実施の形態5ではカメラ2と第1
レーザ投光器1Aとの位置を入れ替えてなるものであ
る。
の実施の形態5のハンド10Dを図11に断面図で示
す。この実施の形態5は実施の形態4を改変したもので
ある。すなわち、この実施の形態5ではカメラ2と第1
レーザ投光器1Aとの位置を入れ替えてなるものであ
る。
【0047】このように、この実施の形態5ではカメラ
2をハンド10Dの軸に一致させて基端部11に内蔵す
る構成としているので、実施の形態4に比べて幅の狭い
ハンド10においてもカメラ2をハンド10の基端部1
1に内蔵でき、ハンド10のスリム化が図られる。
2をハンド10Dの軸に一致させて基端部11に内蔵す
る構成としているので、実施の形態4に比べて幅の狭い
ハンド10においてもカメラ2をハンド10の基端部1
1に内蔵でき、ハンド10のスリム化が図られる。
【0048】なお、この実施の形態5のその余の構成お
よび作用・効果は実施の形態4と同様とされている。
よび作用・効果は実施の形態4と同様とされている。
【0049】以上、本発明を実施の形態に基づいて説明
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではなく、種々改変が可能である。例えば、第1
レーザ投光器と第2レーザ投光器とのレーザ光の色を異
ならせてもよい。また、照射するレーザ光は教示の際に
は可視光線とし、通常の動作時には自然光にはない波長
の光または変調をかけた光としてもよい。
してきたが、本発明はかかる実施の形態のみに限定され
るものではなく、種々改変が可能である。例えば、第1
レーザ投光器と第2レーザ投光器とのレーザ光の色を異
ならせてもよい。また、照射するレーザ光は教示の際に
は可視光線とし、通常の動作時には自然光にはない波長
の光または変調をかけた光としてもよい。
【0050】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、レ
ーザ投光器をハンドに内蔵させているので、ハンドの外
周にレーザ投光器およびその付属物が存在しなくなりハ
ンドがコンパクトになるという優れた効果が得られ、ま
たそれに伴いハンドと対象間の距離検出やハンドに対す
る対象の位置検出あるいは教示作業において、ハンドの
動作にレーザ投光器を設けたことによる制約は生じない
という効果も得られる。
ーザ投光器をハンドに内蔵させているので、ハンドの外
周にレーザ投光器およびその付属物が存在しなくなりハ
ンドがコンパクトになるという優れた効果が得られ、ま
たそれに伴いハンドと対象間の距離検出やハンドに対す
る対象の位置検出あるいは教示作業において、ハンドの
動作にレーザ投光器を設けたことによる制約は生じない
という効果も得られる。
【0051】また、第2レーザ投光器からの照射光を可
動指に設られた反射面により反射させて第1レーザ投光
器からの照射光と交差させているので、第1レーザ投光
器の照射光と第2レーザ投光器の照射光との交差角を大
きくできるため、精度よく位置検出あるいは位置決めが
なし得るという優れた効果が得られる。
動指に設られた反射面により反射させて第1レーザ投光
器からの照射光と交差させているので、第1レーザ投光
器の照射光と第2レーザ投光器の照射光との交差角を大
きくできるため、精度よく位置検出あるいは位置決めが
なし得るという優れた効果が得られる。
【0052】さらに、第2レーザ投光器からの照射光を
反射する反射面を可動指に設けた溝底面に形成している
ので、ハンドがワークを把持した際に反射面が損傷する
おそれもないという効果も得られる。
反射する反射面を可動指に設けた溝底面に形成している
ので、ハンドがワークを把持した際に反射面が損傷する
おそれもないという効果も得られる。
【図1】本発明の位置検出方法に用いられる位置検出装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る位置検出装置のハ
ンドの断面図である。
ンドの断面図である。
【図3】同底面図である。
【図4】同スリット光の位置がハンドの対象との距離に
より移動する状態を示す説明図であって、同(a)がそ
の距離が設定値である場合を示し、同(b)および同
(c)はその位置が設定値からずれている場合を示す。
より移動する状態を示す説明図であって、同(a)がそ
の距離が設定値である場合を示し、同(b)および同
(c)はその位置が設定値からずれている場合を示す。
【図5】可動指に形成される溝の形状を示す説明図であ
る。
る。
【図6】本発明の位置検出方法の手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図7】本発明の実施の形態1に係る位置検出装置の動
作説明図である。
作説明図である。
【図8】本発明の実施の形態2に係る位置検出装置のハ
ンドの断面図である。
ンドの断面図である。
【図9】本発明の実施の形態3に係る位置検出装置のハ
ンドの断面図である。
ンドの断面図である。
【図10】本発明の実施の形態4に係る位置検出装置の
ハンドの断面図である。
ハンドの断面図である。
【図11】本発明の実施の形態5に係る位置検出装置の
ハンドの断面図である。
ハンドの断面図である。
【図12】特開平8ー71581号の提案に係るマニプ
レータの斜視図である。
レータの斜視図である。
1 レーザ投光器 2 CCDカメラ 3 画像処理装置 4 入力装置 5 出力装置 6 制御装置 10 ハンド 11 基端部 12 基材 13 第1可動指 14 第2可動指 15 第1照射窓 16 第2照射窓 17 溝 17a 溝底面 18 ビームスプリッター 19 ミラー D 位置検出装置 W 対象 R ロボット A アーム
Claims (20)
- 【請求項1】 ロボットのハンドに内蔵された2方向に
照射可能なレーザ投光手段を用いた対象の位置検出方法
であって、 ハンドの中心軸に沿って対象に向けて第1レーザ光を照
射し、 ハンドの可動指に向けて第2レーザ光を照射するととも
に、その反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させ、 第1レーザ光と第2レーザ光との交差位置を検出し、 前記検出された交差位置を用いて対象の位置を検出する
ことを特徴とする対象の位置検出方法。 - 【請求項2】 ロボットのハンドに内蔵された2方向に
照射可能なレーザ投光手段を用いた対象の位置検出方法
であって、 ハンドの中心軸に沿って対象に向けて第1レーザ光を照
射する手順と、 ハンドの可動指に向けて第2レーザ光を照射するととも
に、その反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させる手順と、 対象の第1および第2レーザ光が照射している個所を撮
像する手順と、 前記撮像画像から第1レーザ光および第2レーザ光の照
射位置間距離を算出する手順と、 前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順とを含んでなることを特徴とする対象の
位置検出方法。 - 【請求項3】 ロボットのハンドに内蔵された2方向に
照射可能なレーザ投光手段を用いたロボットの制御方法
であって、 ハンドの中心軸に沿って対象に向けて第1レーザ光を照
射する手順と、 ハンドの可動指に向けて第2レーザ光を照射するととも
に、その反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させる手順と、 対象の第1および第2レーザ光が照射している個所を撮
像する手順と、 前記撮像画像から第1レーザ光および第2レーザ光の照
射位置間距離を算出する手順と、 前記照射位置間距離を用いて対象の設定位置からのずれ
を算出する手順と、 前記ずれを解消する方向にロボットを制御する手順とを
含んでなることを特徴とするロボットの制御方法。 - 【請求項4】 ロボットのハンドに内蔵された2方向に
照射可能なレーザ投光手段を用いたロボットの教示方法
であって、 ハンドの中心軸に沿って対象に向けて第1レーザ光を照
射する手順と、 ハンドの可動指に向けて第2レーザ光を照射するととも
に、その反射光が第1レーザ光と所定位置で交差するよ
うに反射させる手順と、 第1レーザ光および第2レーザ光が交差している位置に
対象の所定個所が位置するようにハンドを移動させる手
順とを含んでなることを特徴とするロボットの教示方
法。 - 【請求項5】 前記レーザ光が可視光線とされてなるこ
とを特徴とする請求項1ないし4記載の方法。 - 【請求項6】 第1レーザ光の色と第2レーザ光の色と
が異なっていることを特徴とする請求項1ないし4記載
の方法。 - 【請求項7】 第1レーザ光がスリット光として照射さ
れるとともに、第2レーザ光が第1レーザ光のスリット
光と直交する方向にスリット光として照射されることを
特徴とする請求項1ないし4記載の方法。 - 【請求項8】 2方向に照射可能なレーザ投光手段を内
蔵したロボットのハンドと、前記レーザ投光手段からの
照射光をハンドの中心軸に向けて反射可能な反射面が設
けられた溝を有する可動指と、ハンドの動きに追従しな
がら撮像可能とされている撮像手段と、前記撮像手段か
らの画像を処理する画像処理手段と、入力手段と、出力
手段と、制御手段とを備え、 前記レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象
に向けて第1レーザ光を照射するとともに前記可動指に
設けられた反射面に向けて第2レーザ光を照射し、 前記撮像手段により対象の第1レーザ光および第2レー
ザ光に照射された個所を撮像して前記画像処理手段に送
出し、 前記画像処理手段により前記画像から第1レーザ光およ
び第2レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手
段に送出し、 前記制御手段により前記照射位置間距離を用いて対象の
位置が算出されることを特徴とする対象の位置検出装
置。 - 【請求項9】 2方向に照射可能なレーザ投光手段を内
蔵したロボットのハンドと、前記レーザ投光手段からの
照射光をハンドの中心軸に向けて反射可能な反射面が設
けられた溝を有する可動指と、ハンドの動きに追従しな
がら撮像可能とされている撮像手段と、前記撮像手段か
らの画像を処理する画像処理手段と、入力手段と、出力
手段と、制御手段とを備え、 前記レーザ投光手段によりハンドの中心軸に沿って対象
に向けて第1レーザ光を照射するとともに前記可動指に
設けられた反射面に向けて第2レーザ光を照射し、 前記撮像手段により対象の第1レーザ光および第2レー
ザ光に照射された個所を撮像して前記画像処理手段に送
出し、 前記画像処理手段により前記画像から第1レーザ光およ
び第2レーザ光の照射位置間距離を算出して前記制御手
段に送出し、 前記制御手段により、前記照射位置間距離を用いてハン
ドと対象間の距離が算出され、その距離が設定値か否か
判定され、その距離が設定値でない場合、ハンドと対象
間が設定値となるようにロボットが制御されることを特
徴とするロボットの制御装置。 - 【請求項10】 撮像手段が対象の第1レーザ光および
第2レーザ光に照射された個所を光路変更手段を介して
撮像可能とされてハンドに内蔵されていることを特徴と
する請求項8または9記載の装置。 - 【請求項11】 撮像手段がハンドの中心に位置させて
内蔵されていることを特徴とする請求項10記載の装
置。 - 【請求項12】 前記光路変更手段が、第1レーザ光の
光路途中に設けられたビームスプリッターであることを
特徴とする請求項10記載の装置。 - 【請求項13】 撮像手段が対象の第1レーザ光および
第2レーザ光に照射された個所を光路変更手段を介して
撮像可能とされてハンドに外方においてハンドに沿わせ
て配設されていることを特徴とする請求項8または9記
載の装置。 - 【請求項14】 前記光路変更手段が、第1レーザ光の
光路途中に設けられたビームスプリッターと、このビー
ムスプリッターにより分光された光をハンド外部に透過
させるハンド外周の光路に位置する個所に設けられた透
過窓と、この透過窓から透過して光を反射させて撮像手
段に入射させるミラーとからなることを特徴とする請求
項13記載の装置。 - 【請求項15】 前記レーザ光が可視光線とされてなる
ことを特徴とする請求項8ないし14記載の装置。 - 【請求項16】 第1レーザ光の色と第2レーザ光の色
とが異なっていることを特徴とする請求項8ないし14
記載の装置。 - 【請求項17】 第1レーザ光がスリット光として照射
されるとともに、第2レーザ光が第1レーザ光のスリッ
ト光と直交する方向にスリット光として照射されること
を特徴とする請求項8ないし14記載の装置。 - 【請求項18】 ロボットのハンドであって、前記ハン
ドが2方向に照射可能なレーザ投光手段を内蔵し、か
つ、その可動指の前記レーザ投光手段からのレーザ光を
ハンドの中心軸に向けて反射可能な反射面がハンド内側
に設けられた溝に形成されてなることを特徴とするロボ
ットのハンド。 - 【請求項19】 撮像手段を内蔵してなることを特徴と
する請求項18記載のロボットのハンド。 - 【請求項20】 前記反射面が曲面または傾斜面とされ
てなることを特徴とする請求項18記載のロボットのハ
ンド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13045197A JP2808274B1 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | 対象の位置検出方法および位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13045197A JP2808274B1 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | 対象の位置検出方法および位置検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2808274B1 JP2808274B1 (ja) | 1998-10-08 |
JPH10296669A true JPH10296669A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=15034555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13045197A Expired - Fee Related JP2808274B1 (ja) | 1997-05-02 | 1997-05-02 | 対象の位置検出方法および位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2808274B1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001293675A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-10-23 | General Electric Co <Ge> | ロボット式レーザポインタ |
JP2009220190A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Toyota Motor Corp | 据付設備の位置決め方法及び位置決め装置 |
JP2010524704A (ja) * | 2007-04-26 | 2010-07-22 | アンドリュー ターナー, | 位置決め手段およびその使用方法 |
JP2019063955A (ja) * | 2017-10-03 | 2019-04-25 | 株式会社ダイヘン | ロボットシステム、動作制御方法及び動作制御プログラム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020038116A (ja) * | 2018-09-04 | 2020-03-12 | 株式会社アドバンテスト | テストセル内の異なるフォームファクタのテスト対象デバイスの自動ハンドリング |
CN112720577A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-30 | 中研(山东)测控技术有限公司 | 一种工业机器人高精度检测装置 |
-
1997
- 1997-05-02 JP JP13045197A patent/JP2808274B1/ja not_active Expired - Fee Related
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US8324531B2 (en) | 2007-04-26 | 2012-12-04 | Andrew Turner | Positioning means and method of use thereof |
JP2009220190A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Toyota Motor Corp | 据付設備の位置決め方法及び位置決め装置 |
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