JPH11123678A - ワークの位置検出方法 - Google Patents
ワークの位置検出方法Info
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- JPH11123678A JPH11123678A JP30972197A JP30972197A JPH11123678A JP H11123678 A JPH11123678 A JP H11123678A JP 30972197 A JP30972197 A JP 30972197A JP 30972197 A JP30972197 A JP 30972197A JP H11123678 A JPH11123678 A JP H11123678A
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- distance
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速かつ高精度なワークの位置検出方法を提
供する。 【解決手段】 予め、ツール２の位置を基準点６に合わ
せたときのロボット１の座標と、距離センサ３が基準点
６を検出する位置にあるときのロボット１の座標と、距
離センサ３によって検出された距離センサ３と基準点６
との距離を求めて、距離センサ３が任意の点を検出する
時のロボット１の座標と距離センサ３が検出する距離か
ら、前記任意の点の位置を求めるキャリブレーションデ
ータを作成し、距離センサ３を特徴点９を横切るように
走査させたときに取得される距離センサ３とワーク４の
間の距離と、距離センサ３の位置および姿勢と、前記キ
ャリブレーションデータに基づいて、特徴点９の位置を
演算して求める。
供する。 【解決手段】 予め、ツール２の位置を基準点６に合わ
せたときのロボット１の座標と、距離センサ３が基準点
６を検出する位置にあるときのロボット１の座標と、距
離センサ３によって検出された距離センサ３と基準点６
との距離を求めて、距離センサ３が任意の点を検出する
時のロボット１の座標と距離センサ３が検出する距離か
ら、前記任意の点の位置を求めるキャリブレーションデ
ータを作成し、距離センサ３を特徴点９を横切るように
走査させたときに取得される距離センサ３とワーク４の
間の距離と、距離センサ３の位置および姿勢と、前記キ
ャリブレーションデータに基づいて、特徴点９の位置を
演算して求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの位置を検
出する方法に関し、特にロボットが行う加工作業に先立
って加工すべき作業点の位置を検出する方法に関するも
のである。
出する方法に関し、特にロボットが行う加工作業に先立
って加工すべき作業点の位置を検出する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ロボットによる加工作業、例えば、重ね
継ぎ手の隅肉溶接に際して、ロボットに予め教示した継
ぎ手位置と実際のワークの継ぎ手位置のずれを修正する
ために、継ぎ手の位置をセンシングすることがある。こ
のような場合、センサを継ぎ手に交差する方向に走査し
て、継ぎ手と前記走査の軌跡の交点を検出することが従
来行われている。この交点を特徴点と言う。重ね継ぎ手
においては、前記特徴点は段差として検出される。この
特徴点を検出する方法として次のような方法が提案され
ている。ワーク表面までの距離を検出する距離センサ
を、前記ワークの特徴点上に位置させて前記距離センサ
によって該距離センサを前記特徴点との距離を検出し、
該検出された距離と前距離センサとの位置に基づいて前
記特徴点の位置を検出する場合、前記距離センサが前記
特徴点を横切って走査するよう前記距離センサを教示
し、教示データに従って前記距離センサを走査させたと
きに取得される前記距離センサの距離データと、前記教
示データとに基づいて前記特徴点の位置を演算して求め
る（例えば、特開平７−３３２９２７号公報）。
継ぎ手の隅肉溶接に際して、ロボットに予め教示した継
ぎ手位置と実際のワークの継ぎ手位置のずれを修正する
ために、継ぎ手の位置をセンシングすることがある。こ
のような場合、センサを継ぎ手に交差する方向に走査し
て、継ぎ手と前記走査の軌跡の交点を検出することが従
来行われている。この交点を特徴点と言う。重ね継ぎ手
においては、前記特徴点は段差として検出される。この
特徴点を検出する方法として次のような方法が提案され
ている。ワーク表面までの距離を検出する距離センサ
を、前記ワークの特徴点上に位置させて前記距離センサ
によって該距離センサを前記特徴点との距離を検出し、
該検出された距離と前距離センサとの位置に基づいて前
記特徴点の位置を検出する場合、前記距離センサが前記
特徴点を横切って走査するよう前記距離センサを教示
し、教示データに従って前記距離センサを走査させたと
きに取得される前記距離センサの距離データと、前記教
示データとに基づいて前記特徴点の位置を演算して求め
る（例えば、特開平７−３３２９２７号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、前記演算に用いる教示データが前記距離センサの姿
勢データを含まない位置座標のみであるため、走査中の
距離センサの姿勢をワークに対して一定に保つ必要があ
った。したがって、ワークや周辺装置との干渉により距
離センサの姿勢を一定にできない場合には、実施するこ
とができなかった。また、ワークや周辺装置との干渉に
より距離センサが特徴点上を横切るように走査できない
場合にも、実施できなかった。また、ロボットを高速で
走査させ、かつ検出位置の精度を確保するためには、サ
ンプリング周波数を高くして、距離データの点数を増や
す必要があるが、これはＣＰＵの性能に依存しているた
め限界があった。このため、距離センサが高速走査する
場合には、低速走査する場合と比較して、位置検出の精
度が、悪くなるという問題があった。そこで、本発明
は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、高速か
つ高精度にワークの位置検出を行うことができるように
することを目的とするものである。
は、前記演算に用いる教示データが前記距離センサの姿
勢データを含まない位置座標のみであるため、走査中の
距離センサの姿勢をワークに対して一定に保つ必要があ
った。したがって、ワークや周辺装置との干渉により距
離センサの姿勢を一定にできない場合には、実施するこ
とができなかった。また、ワークや周辺装置との干渉に
より距離センサが特徴点上を横切るように走査できない
場合にも、実施できなかった。また、ロボットを高速で
走査させ、かつ検出位置の精度を確保するためには、サ
ンプリング周波数を高くして、距離データの点数を増や
す必要があるが、これはＣＰＵの性能に依存しているた
め限界があった。このため、距離センサが高速走査する
場合には、低速走査する場合と比較して、位置検出の精
度が、悪くなるという問題があった。そこで、本発明
は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、高速か
つ高精度にワークの位置検出を行うことができるように
することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、前記ツールの位置を基準点に合わせたとき
の前記ロボットの座標と、前記距離センサが前記基準点
を検出する位置にあるときの前記ロボットの座標と、前
記距離センサによって検出された前記距離センサと前記
基準点との距離を求めて、前記距離センサが任意の点を
検出する時の前記ロボットの座標と前記距離センサが検
出する距離から、前記任意の点の位置を求めるキャリブ
レーションデータを作成し、前記距離センサを前記特徴
点を横切るように走査させたときに取得される前記距離
センサと前記ワークの間の距離と、前記距離センサの位
置および姿勢と、前記キャリブレーションデータに基づ
いて、前記特徴点の位置を演算して求めるものである。
また、前記距離センサを前記特徴点を横切るように走査
させたときに取得される前記距離センサと前記ワークの
間の距離と、前記距離センサの位置および姿勢と、前記
キャリブレーションデータに基づいてワーク表面の位置
データを演算し、前記位置データを画像処理し、仮の特
徴点を検出し、前記仮の特徴点の近傍の前記位置データ
を補間処理することにより真の特徴点を算出するもので
ある。
に本発明は、前記ツールの位置を基準点に合わせたとき
の前記ロボットの座標と、前記距離センサが前記基準点
を検出する位置にあるときの前記ロボットの座標と、前
記距離センサによって検出された前記距離センサと前記
基準点との距離を求めて、前記距離センサが任意の点を
検出する時の前記ロボットの座標と前記距離センサが検
出する距離から、前記任意の点の位置を求めるキャリブ
レーションデータを作成し、前記距離センサを前記特徴
点を横切るように走査させたときに取得される前記距離
センサと前記ワークの間の距離と、前記距離センサの位
置および姿勢と、前記キャリブレーションデータに基づ
いて、前記特徴点の位置を演算して求めるものである。
また、前記距離センサを前記特徴点を横切るように走査
させたときに取得される前記距離センサと前記ワークの
間の距離と、前記距離センサの位置および姿勢と、前記
キャリブレーションデータに基づいてワーク表面の位置
データを演算し、前記位置データを画像処理し、仮の特
徴点を検出し、前記仮の特徴点の近傍の前記位置データ
を補間処理することにより真の特徴点を算出するもので
ある。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は本発明の実施例を示すシステム構
成図、図２は本発明の第１の実施例におけるキャリブレ
ーション処理の手順を示すフローチャートと説明図、図
３は第１の実施例における検出処理の手順を示すフロー
チャート、図４は第１の実施例における検出処理の説明
図、図５は第２の実施例における補間処理の手順を示す
フローチャートと説明図である。
いて説明する。図１は本発明の実施例を示すシステム構
成図、図２は本発明の第１の実施例におけるキャリブレ
ーション処理の手順を示すフローチャートと説明図、図
３は第１の実施例における検出処理の手順を示すフロー
チャート、図４は第１の実施例における検出処理の説明
図、図５は第２の実施例における補間処理の手順を示す
フローチャートと説明図である。
【０００６】図１において、１はロボットであり、ロボ
ット１の先端には溶接トーチ２と１次元レーザセンサ３
を取り付けている。溶接トーチ２と１次元レーザセンサ
３は、両者の相対的位置と姿勢を保ったまま、産業用ロ
ボット１によって、所定の動作範囲において、任意の位
置と姿勢をとることができる。溶接トーチ２の先端に
は、制御点２ａが設定されている。制御点２ａは、ロボ
ット１の図示しない制御装置が、参照する点であり、前
記制御装置は制御点２ａが所定の位置にあって、溶接ト
ーチ２が制御点２ａに対して所定の姿勢をとるようにロ
ボット１に指令を与える。制御点２ａの位置と制御点２
ａに対する溶接トーチ２の姿勢を示す座標を、ここで
は、単にロボット座標ということにする。１次元レーザ
センサ３は、１次元レーザセンサ３と検出対象の間の距
離を測定する距離センサである。４は加工対象のワーク
であり、ジグ台５に固定されている。
ット１の先端には溶接トーチ２と１次元レーザセンサ３
を取り付けている。溶接トーチ２と１次元レーザセンサ
３は、両者の相対的位置と姿勢を保ったまま、産業用ロ
ボット１によって、所定の動作範囲において、任意の位
置と姿勢をとることができる。溶接トーチ２の先端に
は、制御点２ａが設定されている。制御点２ａは、ロボ
ット１の図示しない制御装置が、参照する点であり、前
記制御装置は制御点２ａが所定の位置にあって、溶接ト
ーチ２が制御点２ａに対して所定の姿勢をとるようにロ
ボット１に指令を与える。制御点２ａの位置と制御点２
ａに対する溶接トーチ２の姿勢を示す座標を、ここで
は、単にロボット座標ということにする。１次元レーザ
センサ３は、１次元レーザセンサ３と検出対象の間の距
離を測定する距離センサである。４は加工対象のワーク
であり、ジグ台５に固定されている。
【０００７】本発明の第１の実施例を説明する。まず、
キャリブレーションデータを作成する。キャリブレーシ
ョンデータの作成は、産業用ロボット１の制御点２ａの
位置と姿勢を示す座標、すなわちロボット座標と、ワー
ク４上の１次元レーザセンサ３で検出された点までの距
離から、前記の検出された点の座標を計算するための、
パラメータを求める作業である。ここでは、キャリブレ
ーションデータは、１次元レーザセンサ３のレーザ光軸
方向の単位ベクトルｅとロボット制御点２ａからレーザ
発光点までのオフセットベクトルＤから構成される。図
２に従って、このキャリブレーションデータの作成の手
順を説明する。まず、ステップＳＴ１１において、ワー
ク４上に固定された、任意の１点を選び、基準点６を決
める。つぎに、ステップＳＴ１２において、ロボット１
を教示して、位置Ａに、ロボット１を動かして、溶接ト
ーチ２の先端を基準点６に一致させる。つぎに、ステッ
プＳＴ１３において、ロボット１を教示して、位置Ｂ
に、ロボット１を動かして、基準点６に１次元レーザセ
ンサ３のレーザ光が当たるようにする。つぎに、ステッ
プＳＴ１４において、ロボット１を教示して、位置Ｃ
に、ロボット１を動かして、基準点６に１次元レーザセ
ンサ３のレーザ光が当たるようにする。ただし、この位
置Ｃは、ステップＳＴ１３で教示した位置Ｂとは異なる
位置とする。さらに、ステップＳＴ１５において、ステ
ップＳＴ２で教示した点のロボット座標値Ｐ0 を取得す
る。つぎに、ステップＳＴ１６では、前のステップＳＴ
１３、ステップＳＴ１４で教示した点のロボット座標値
Ｐ1 、Ｐ2 と、その点における、１次元レーザセンサ３
と基準点６の間の距離ｄ1,ｄ2 を取得する。最後に、ス
テップＳＴ１７では、前にステップＳＴ１５、ステップ
ＳＴ１６で取得したデータを基に、ベクトルｅ及びベク
トルＤを下記の式により算出する。 ｅ＝（Ｐ2 Ｐ0 −Ｐ1 Ｐ0 ）／（ｄ2 −ｄ1 ） Ｄ＝Ｐ1 Ｐ0 −ｄ1 ×ｅ 以上のように、ステップＳＴ１１からステップＳＴ１７
までの作業を順に行うことで、キャリブレーションデー
タが作成される。
キャリブレーションデータを作成する。キャリブレーシ
ョンデータの作成は、産業用ロボット１の制御点２ａの
位置と姿勢を示す座標、すなわちロボット座標と、ワー
ク４上の１次元レーザセンサ３で検出された点までの距
離から、前記の検出された点の座標を計算するための、
パラメータを求める作業である。ここでは、キャリブレ
ーションデータは、１次元レーザセンサ３のレーザ光軸
方向の単位ベクトルｅとロボット制御点２ａからレーザ
発光点までのオフセットベクトルＤから構成される。図
２に従って、このキャリブレーションデータの作成の手
順を説明する。まず、ステップＳＴ１１において、ワー
ク４上に固定された、任意の１点を選び、基準点６を決
める。つぎに、ステップＳＴ１２において、ロボット１
を教示して、位置Ａに、ロボット１を動かして、溶接ト
ーチ２の先端を基準点６に一致させる。つぎに、ステッ
プＳＴ１３において、ロボット１を教示して、位置Ｂ
に、ロボット１を動かして、基準点６に１次元レーザセ
ンサ３のレーザ光が当たるようにする。つぎに、ステッ
プＳＴ１４において、ロボット１を教示して、位置Ｃ
に、ロボット１を動かして、基準点６に１次元レーザセ
ンサ３のレーザ光が当たるようにする。ただし、この位
置Ｃは、ステップＳＴ１３で教示した位置Ｂとは異なる
位置とする。さらに、ステップＳＴ１５において、ステ
ップＳＴ２で教示した点のロボット座標値Ｐ0 を取得す
る。つぎに、ステップＳＴ１６では、前のステップＳＴ
１３、ステップＳＴ１４で教示した点のロボット座標値
Ｐ1 、Ｐ2 と、その点における、１次元レーザセンサ３
と基準点６の間の距離ｄ1,ｄ2 を取得する。最後に、ス
テップＳＴ１７では、前にステップＳＴ１５、ステップ
ＳＴ１６で取得したデータを基に、ベクトルｅ及びベク
トルＤを下記の式により算出する。 ｅ＝（Ｐ2 Ｐ0 −Ｐ1 Ｐ0 ）／（ｄ2 −ｄ1 ） Ｄ＝Ｐ1 Ｐ0 −ｄ1 ×ｅ 以上のように、ステップＳＴ１１からステップＳＴ１７
までの作業を順に行うことで、キャリブレーションデー
タが作成される。
【０００８】次に、ワーク４の特徴点を求める手順を、
図３と図４に従って説明する。まず、ステップＳＴ１８
において、図４の（ａ）に示すように、１次元レーザセ
ンサ３のレーザ光が、特徴点を検出するための走査開始
点７に当たるように、ロボット１を教示する。この時の
ロボット１の座標をＰ3 とする。つぎに、ステップＳＴ
１９において、図４の（ｂ）に示すように、１次元レー
ザセンサ３のレーザ光が、走査終了点７に当たるよう
に、ロボット１を教示する。この時のロボット１の座標
をＰ4 とする。つぎに、ステップＳＴ２０において、ロ
ボット１をステップＳＴ１８で教示した位置Ｐ3 へ移動
させる。つぎに、ステップＳＴ２１において、１次元レ
ーザセンサ３の走査を開始する。すなわち、ロボット１
を位置Ｐ3 からステップＳＴ１９で教示した位置Ｐ4 へ
移動させると同時に、ロボット座標値（位置と姿勢）
と、１次元レーザセンサ３とワーク４の間の距離データ
のサンプリングを開始する。つぎに、ステップＳＴ２２
において、ロボット１の移動完了まで、サンプリングを
継続する。つぎに、ステップＳＴ２３において、前のス
テップのサンプリングで得られた、ワーク４上の点列の
距離データを解析し、距離データが不連続に変化する点
を求め、この点を特徴点９とする。図４（ｃ）は１次元
レーザセンサ３が特徴点９を検出した状態を示す図であ
る。つぎに、ステップＳＴ２４において、特徴点９を検
出した時の距離データｄuと、ロボット座標値Ｐu （位
置と姿勢）を取得する。最後にステップＳＴ２５におい
て、特徴点９を検出した時の距離データｄu と、ロボッ
ト座標値Ｐu （位置と姿勢）と、先に取得したキャリブ
レーションデータから、特徴点９の位置Ｐを下記の式に
基づき算出する。 Ｐ＝Ｐu ＋Ｄ＋ｄu ×ｅ
図３と図４に従って説明する。まず、ステップＳＴ１８
において、図４の（ａ）に示すように、１次元レーザセ
ンサ３のレーザ光が、特徴点を検出するための走査開始
点７に当たるように、ロボット１を教示する。この時の
ロボット１の座標をＰ3 とする。つぎに、ステップＳＴ
１９において、図４の（ｂ）に示すように、１次元レー
ザセンサ３のレーザ光が、走査終了点７に当たるよう
に、ロボット１を教示する。この時のロボット１の座標
をＰ4 とする。つぎに、ステップＳＴ２０において、ロ
ボット１をステップＳＴ１８で教示した位置Ｐ3 へ移動
させる。つぎに、ステップＳＴ２１において、１次元レ
ーザセンサ３の走査を開始する。すなわち、ロボット１
を位置Ｐ3 からステップＳＴ１９で教示した位置Ｐ4 へ
移動させると同時に、ロボット座標値（位置と姿勢）
と、１次元レーザセンサ３とワーク４の間の距離データ
のサンプリングを開始する。つぎに、ステップＳＴ２２
において、ロボット１の移動完了まで、サンプリングを
継続する。つぎに、ステップＳＴ２３において、前のス
テップのサンプリングで得られた、ワーク４上の点列の
距離データを解析し、距離データが不連続に変化する点
を求め、この点を特徴点９とする。図４（ｃ）は１次元
レーザセンサ３が特徴点９を検出した状態を示す図であ
る。つぎに、ステップＳＴ２４において、特徴点９を検
出した時の距離データｄuと、ロボット座標値Ｐu （位
置と姿勢）を取得する。最後にステップＳＴ２５におい
て、特徴点９を検出した時の距離データｄu と、ロボッ
ト座標値Ｐu （位置と姿勢）と、先に取得したキャリブ
レーションデータから、特徴点９の位置Ｐを下記の式に
基づき算出する。 Ｐ＝Ｐu ＋Ｄ＋ｄu ×ｅ
【０００９】前記第１の実施例においては、サンプリン
グした点の中から、特徴点を選んでいる。従ってサンプ
リングした点と点の間に真の特徴点があっても検出でき
ない。そのため、特徴点の検出精度を向上させるために
は、サンプリング周期を短くして多数のデータを取らね
ばならず、検出及び演算時間が長くなる問題が残ってい
る。この点を解決するのが、次に説明する本発明の第２
の実施例である。この第２の実施例は、ステップＳＴ１
１からステップＳＴ１７の手順を実施して、キャリブレ
ーションデータを作成し、さらにステップＳＴ１８から
ステップＳＴ２２の手順を実施して、ロボット座標値と
距離データのサンプリングを行うところまでは、前記第
１の実施例と同じであるので、説明を省略する。本発明
の第２の実施例において、ロボット座標値と距離データ
を解析して、真の特徴点を求める手順を、図５に従って
説明する。まず、ステップＳＴ２６においては、ロボッ
ト座標値（位置と姿勢）とセンサ距離データと、キャリ
ブレーションデータから、検出したワーク表面上の点列
の座標データを算出する。次に、ステップＳＴ２７にお
いて、ステップＳＴ２６で得た座標データを解析し、図
５（ｂ）に示すような、点列を結んで得られる曲線の傾
きが急に変化する点Ｐu を求め、仮の特徴点とする。最
後に、ステップＳＴ２８において、仮の特徴点Ｐu の左
側の近傍に並ぶ点列Ｐu-n,.., Ｐu-3,Ｐu-2,Ｐu-1 を結
ぶ曲線３１を最小２乗法により近似して求める。同様に
して、仮の特徴点Ｐu の右側の近傍に並ぶ点列Ｐu+
n,.., Ｐu+3,Ｐu+2,Ｐu+1 を結ぶ曲線３２を求める。曲
線３１と曲線３２の交点Ｑを算出し、これを真の特徴点
とする。なお、１次元レーザセンサ３による走査を、１
次元レーザセンサ３の位置と姿勢を同時に変化させて行
う例を示したが、ワーク４に対する姿勢を一定に保っ
て、位置だけを動かしてもよい。また、１次元レーザセ
ンサ３の位置を一定に保って、姿勢だけを変えて走査し
てもよい。本発明で検出する対象は、段差に限らず、ギ
ャップや稜線、開先など、検出対象の形状が不連続に変
化する点ならば、どのような点でもよいことは言うまで
もない。
グした点の中から、特徴点を選んでいる。従ってサンプ
リングした点と点の間に真の特徴点があっても検出でき
ない。そのため、特徴点の検出精度を向上させるために
は、サンプリング周期を短くして多数のデータを取らね
ばならず、検出及び演算時間が長くなる問題が残ってい
る。この点を解決するのが、次に説明する本発明の第２
の実施例である。この第２の実施例は、ステップＳＴ１
１からステップＳＴ１７の手順を実施して、キャリブレ
ーションデータを作成し、さらにステップＳＴ１８から
ステップＳＴ２２の手順を実施して、ロボット座標値と
距離データのサンプリングを行うところまでは、前記第
１の実施例と同じであるので、説明を省略する。本発明
の第２の実施例において、ロボット座標値と距離データ
を解析して、真の特徴点を求める手順を、図５に従って
説明する。まず、ステップＳＴ２６においては、ロボッ
ト座標値（位置と姿勢）とセンサ距離データと、キャリ
ブレーションデータから、検出したワーク表面上の点列
の座標データを算出する。次に、ステップＳＴ２７にお
いて、ステップＳＴ２６で得た座標データを解析し、図
５（ｂ）に示すような、点列を結んで得られる曲線の傾
きが急に変化する点Ｐu を求め、仮の特徴点とする。最
後に、ステップＳＴ２８において、仮の特徴点Ｐu の左
側の近傍に並ぶ点列Ｐu-n,.., Ｐu-3,Ｐu-2,Ｐu-1 を結
ぶ曲線３１を最小２乗法により近似して求める。同様に
して、仮の特徴点Ｐu の右側の近傍に並ぶ点列Ｐu+
n,.., Ｐu+3,Ｐu+2,Ｐu+1 を結ぶ曲線３２を求める。曲
線３１と曲線３２の交点Ｑを算出し、これを真の特徴点
とする。なお、１次元レーザセンサ３による走査を、１
次元レーザセンサ３の位置と姿勢を同時に変化させて行
う例を示したが、ワーク４に対する姿勢を一定に保っ
て、位置だけを動かしてもよい。また、１次元レーザセ
ンサ３の位置を一定に保って、姿勢だけを変えて走査し
てもよい。本発明で検出する対象は、段差に限らず、ギ
ャップや稜線、開先など、検出対象の形状が不連続に変
化する点ならば、どのような点でもよいことは言うまで
もない。
【００１０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明には、次のよ
うな効果がある。 （１）ロボット座標と１次元レーザセンサで得られる距
離データから、ワーク上で検出された点の座標が得られ
るように、事前にキャリブレーションを行っているの
で、ワークに対する１次元レーザセンサの姿勢を変化さ
せながら、走査擦ることができるので、ワークや周辺装
置に対する干渉を避けるのが容易である。 （２）少数の点列の座標を補間して、特徴点を求めるの
で、計測時間と演算時間が短かく、それにもかかわら
ず、検出精度が高い。
うな効果がある。 （１）ロボット座標と１次元レーザセンサで得られる距
離データから、ワーク上で検出された点の座標が得られ
るように、事前にキャリブレーションを行っているの
で、ワークに対する１次元レーザセンサの姿勢を変化さ
せながら、走査擦ることができるので、ワークや周辺装
置に対する干渉を避けるのが容易である。 （２）少数の点列の座標を補間して、特徴点を求めるの
で、計測時間と演算時間が短かく、それにもかかわら
ず、検出精度が高い。
【図１】 本発明の実施例のシステム構成図である。
【図２】 本発明の第１の実施例におけるキャリブレー
ション処理の手順を示す図であり、（ａ）はフローチャ
ートであり、（ｂ）は説明図である。
ション処理の手順を示す図であり、（ａ）はフローチャ
ートであり、（ｂ）は説明図である。
【図３】 本発明の第１の実施例における検出処理の手
順を示すフローチャートである。
順を示すフローチャートである。
【図４】 本発明の第１の実施例における検出処理の説
明図であり、（ａ）は走査開始点を示す図であり、
（ｂ）は走査終了点を示す図であり、（ｃ）は特徴点を
検出している状態を示す図である。
明図であり、（ａ）は走査開始点を示す図であり、
（ｂ）は走査終了点を示す図であり、（ｃ）は特徴点を
検出している状態を示す図である。
【図５】 本発明の第２の実施例における補間処理の手
順を示す示す図であり、（ａ）はフローチャートであ
り、（ｂ）は説明図である。
順を示す示す図であり、（ａ）はフローチャートであ
り、（ｂ）は説明図である。
１：ロボット ２：溶接トーチ ２ａ：制御点 ３：１次元レーザ変位センサ ４：被加工物（ワーク） ５：ジグ台 ６：基準点 ７：走査開始点 ８：走査終了点 ９：特徴点 Ｐｎ：走査によって検出された点列 Ｐu ：仮の特徴点 Ｑ：真の特徴点 ３１：仮の特徴点の左に並ぶ点列を結ぶ曲線 ３２：仮の特徴点の右に並ぶ点列を結ぶ曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 治彦 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内
Claims (3)
- 【請求項１】 ワーク表面までの距離を検出する距離セ
ンサと、ツールをロボットに、前記距離センサと前記ツ
ールの相対的な位置と姿勢を保つように取付け、前記距
離センサを前記ワークの特徴点上に位置させて、前記距
離センサによって前記距離センサと前記特徴点との距離
を検出し、前記距離と前記距離センサの位置とに基づい
て前記特徴点の位置を検出するワークの位置検出方法に
おいて、 予め、前記ツールの位置を基準点に合わせたときの前記
ロボットの座標と、前記距離センサが前記基準点を検出
する位置にあるときの前記ロボットの座標と、前記距離
センサによって検出された前記距離センサと前記基準点
との距離を求めて、前記距離センサが任意の点を検出す
る時の前記ロボットの座標と前記距離センサが検出する
距離から、前記任意の点の位置を求めるキャリブレーシ
ョンデータを作成し、前記距離センサを前記特徴点を横
切るように走査させたときに取得される前記距離センサ
と前記ワークの間の距離と、前記距離センサの位置およ
び姿勢と、前記キャリブレーションデータに基づいて、
前記特徴点の位置を演算して求めることを特徴とするワ
ークの位置検出方法。 - 【請求項２】 前記距離センサの位置を固定して、前記
距離センサの姿勢だけを変化させて、前記特徴点を横切
るように走査させることを特徴とする請求項１に記載の
ワークの位置検出方法。 - 【請求項３】 前記距離センサを前記特徴点を横切るよ
うに走査させたときに取得される前記距離センサと前記
ワークの間の距離と、前記距離センサの位置および姿勢
と、前記キャリブレーションデータに基づいてワーク表
面の位置データを演算して、仮の特徴点を求め、前記仮
の特徴点の近傍の前記位置データを補間処理することに
より真の特徴点を算出することを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載のワークの位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30972197A JPH11123678A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | ワークの位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30972197A JPH11123678A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | ワークの位置検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11123678A true JPH11123678A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17996506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30972197A Pending JPH11123678A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | ワークの位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11123678A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008080360A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Daihen Corp | 自動溶接機の位置検出システム |
| KR20110135666A (ko) * | 2010-06-11 | 2011-12-19 | 대우조선해양 주식회사 | 로봇과 변위센서 간 캘리브레이션 장치 및 이를 이용한 캘리브레이션 방법 |
| US8588974B2 (en) | 2008-12-24 | 2013-11-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Work apparatus and calibration method for the same |
| US20190099887A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | Industrial Technology Research Institute | System and method for calibrating tool center point of robot |
| JP2020073283A (ja) * | 2012-03-29 | 2020-05-14 | ファナック アメリカ コーポレイション | ロボット溶接ガンの姿勢の正規化 |
| CN112008758A (zh) * | 2020-07-11 | 2020-12-01 | 埃华路（芜湖）机器人工程有限公司 | 一种工业机器人托盘抓取高度智能检测方法 |
-
1997
- 1997-10-24 JP JP30972197A patent/JPH11123678A/ja active Pending
Cited By (8)
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| US10926414B2 (en) * | 2017-09-29 | 2021-02-23 | Industrial Technology Research Institute | System and method for calibrating tool center point of robot |
| CN112008758A (zh) * | 2020-07-11 | 2020-12-01 | 埃华路（芜湖）机器人工程有限公司 | 一种工业机器人托盘抓取高度智能检测方法 |
| CN112008758B (zh) * | 2020-07-11 | 2024-03-26 | 埃华路（芜湖）机器人工程有限公司 | 一种工业机器人托盘抓取高度智能检测方法 |
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