JPS60136806A - ロボツト作業教示装置 - Google Patents
ロボツト作業教示装置Info
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- JPS60136806A JPS60136806A JP25182283A JP25182283A JPS60136806A JP S60136806 A JPS60136806 A JP S60136806A JP 25182283 A JP25182283 A JP 25182283A JP 25182283 A JP25182283 A JP 25182283A JP S60136806 A JPS60136806 A JP S60136806A
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- light emitting
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- emitting elements
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/423—Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36451—Handheld toollike probe, work instructor, lightweigted, connected to recorder
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36452—Touch points with handheld probe, camera detects position and orientation probe
-
- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37572—Camera, tv, vision
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ロボットが作業する3次元空間において、オ
ペレータが指示する任意の3次元位置および姿勢などの
3次元情報をめることのできるロボット作業教示装置に
関するものである。
ペレータが指示する任意の3次元位置および姿勢などの
3次元情報をめることのできるロボット作業教示装置に
関するものである。
従来、ロボットの作業教示法として9人間がロボットの
手先を直接持ったり、ティーチング・ボックスを用いて
ロボットを動かし1作業手順を記録してプレイ/1−ツ
クさせる方式が多く用いられている。[7かし、この方
法はロボットの誤動作や入間の教示ミスにより異常事態
が発生することがあり、またロボットの台数が増すと教
示に要する11j7間と労力は多大となり1人間にとっ
て危険で負ロボット作業教示装置を提供することを目的
としてなされたものである。
手先を直接持ったり、ティーチング・ボックスを用いて
ロボットを動かし1作業手順を記録してプレイ/1−ツ
クさせる方式が多く用いられている。[7かし、この方
法はロボットの誤動作や入間の教示ミスにより異常事態
が発生することがあり、またロボットの台数が増すと教
示に要する11j7間と労力は多大となり1人間にとっ
て危険で負ロボット作業教示装置を提供することを目的
としてなされたものである。
以下、未発明について説明する。
本発明のシステム禍成の概合図8第1図に示しその概略
について述へる。
について述へる。
まず、計算機1からの命令により、制御用計算機2を通
して作業教示器3の上面に取伺けた複φシ個の発光素子
4を指定された1町序に発光させる。
して作業教示器3の上面に取伺けた複φシ個の発光素子
4を指定された1町序に発光させる。
次に、そのスポット光の映像をイメージセンサ5によっ
て検出しそのX、Y座標値の出力をA/D変換して制御
用計算機2に読み込む。これらの値と複数個の発光素子
4の各点間の幾何学的位置関係により、複数個の発光素
子4の3次元位置をめ、これから作業教示器3の指ン1
(部先端における3次元位置と姿勢か得られる。オペレ
ータは、複数個の発光素子4を備えた作業教示器3を用
いてロボン)・の作業パスをtα接教示し、得られた3
次元情報は計rJ、機1に転送され、ロボン)・の作業
に、利用される。
て検出しそのX、Y座標値の出力をA/D変換して制御
用計算機2に読み込む。これらの値と複数個の発光素子
4の各点間の幾何学的位置関係により、複数個の発光素
子4の3次元位置をめ、これから作業教示器3の指ン1
(部先端における3次元位置と姿勢か得られる。オペレ
ータは、複数個の発光素子4を備えた作業教示器3を用
いてロボン)・の作業パスをtα接教示し、得られた3
次元情報は計rJ、機1に転送され、ロボン)・の作業
に、利用される。
第2図に、複数個の発光素子4を備えた作業教/j<器
3の指示部先端における3次元情報を計測する座標系を
示す。0rを原点とするロボット座標系を (Xr、
Yr、 Zr )、イメージセンサ5の座標系を(XS
、Ys 、 Zs )とする。ロボッI・座標系におけ
るイメージヤ/す5の原点をOs(Xos 。
3の指示部先端における3次元情報を計測する座標系を
示す。0rを原点とするロボット座標系を (Xr、
Yr、 Zr )、イメージセンサ5の座標系を(XS
、Ys 、 Zs )とする。ロボッI・座標系におけ
るイメージヤ/す5の原点をOs(Xos 。
Yos 、 Zos ) 、イメージセンサ5の座標系
の各軸まわりの回転角を α、β、γとすると、2つの
座標系の関係は9次のようになる。
の各軸まわりの回転角を α、β、γとすると、2つの
座標系の関係は9次のようになる。
ここで1回転マトリックスRは。
置ある。
′また。イメージセンサ5の座標系において、スポント
光のイメージセンサ5にょるX、Y座標出力を(Xi、
Yi )、レンズの焦点距離をFとすると。
光のイメージセンサ5にょるX、Y座標出力を(Xi、
Yi )、レンズの焦点距離をFとすると。
次の2式か得られる。
Xi = −F aXs/ Zs + SX (2)Y
i = −F @Ys/ Zs + Sy (3)以−
にの(1)〜 (3)式により、既知である複数個の発
光素子4の3次元位置(Xh、Yh、Zh )とこれに
対応するイメージセンサ5の出力値(Xi、Yi )に
ついての5 Mi以上のチークからギヤリブレージJノ
を行ない9個の未知パラメータ (Xos、 Yos。
i = −F @Ys/ Zs + Sy (3)以−
にの(1)〜 (3)式により、既知である複数個の発
光素子4の3次元位置(Xh、Yh、Zh )とこれに
対応するイメージセンサ5の出力値(Xi、Yi )に
ついての5 Mi以上のチークからギヤリブレージJノ
を行ない9個の未知パラメータ (Xos、 Yos。
’los、a、β、 y 、 F 、SX、SY )を
める。
める。
次に、3次元空間において同一平面上にある4点の畿何
学的位置関係が既知の場合、イメージセフ′す5]二で
これら4点の対応点が得られると、投影の逆変換から4
点の3次元位置か一意に決定される。よって、ここでは
4個の発光素子4を備えm−う 、メージセンサ5上の対応点までのベクトルをpl(i
=1 、・・・4)とすると、透視変換により→ 、→ ql −81轡p I、s i ) 0 (i=1.、
、.4 ) (4)である。
学的位置関係が既知の場合、イメージセフ′す5]二で
これら4点の対応点が得られると、投影の逆変換から4
点の3次元位置か一意に決定される。よって、ここでは
4個の発光素子4を備えm−う 、メージセンサ5上の対応点までのベクトルをpl(i
=1 、・・・4)とすると、透視変換により→ 、→ ql −81轡p I、s i ) 0 (i=1.、
、.4 ) (4)である。
→
ここで、q = (Xs、 Ys、 Zs )7 =
(Xi、 Yi。
(Xi、 Yi。
−F)。
4個の発光素子4は、同一平面上の長方形の頂点にある
ので。
ので。
、−’)、 +i = −1)> 、 q>l (5)
1 i”2−Fl=I 6−51= D ’(8)1
自−rt + = l q’a −il =5−7(7
1→ → I q3−q21=l ql−q41=d (8)の4
式か得られる。(5)式は、対角線の中点が一致し、(
8)〜 (8)式は、二辺の長さがり、dてあり、力]
に直交していることを示している。以」−の関係式から
、(4)式(1) s i t’jヨU q i (X
s、Ys。
1 i”2−Fl=I 6−51= D ’(8)1
自−rt + = l q’a −il =5−7(7
1→ → I q3−q21=l ql−q41=d (8)の4
式か得られる。(5)式は、対角線の中点が一致し、(
8)〜 (8)式は、二辺の長さがり、dてあり、力]
に直交していることを示している。以」−の関係式から
、(4)式(1) s i t’jヨU q i (X
s、Ys。
そkめられる。
J(43に示すように、4個の発光素子4を備えたヒ)
ミ業〃示器3の指示部先端の3次χ位置をH,4→ →
→ 個の発光素子4の3次元位置をI、l 、 L2 、
L3 。
ミ業〃示器3の指示部先端の3次χ位置をH,4→ →
→ 個の発光素子4の3次元位置をI、l 、 L2 、
L3 。
→
し4とおき、姿勢マトリックスをP (r%、n、li
I(ただしA、、−i、6は長さ1の力量べり117
.)。
I(ただしA、、−i、6は長さ1の力量べり117
.)。
4個の発光−に子4を備えた作業教示器3の本体のT’
; + a −7$+ d/2 ・yt+(I]+b)
・’ii−β’!(10’1TF十a −J+ dt
2− yt+ b−@ = 廿(11)曾+□−N−a
t2−爵や 5.98 廿(12)の4式か得られる。
; + a −7$+ d/2 ・yt+(I]+b)
・’ii−β’!(10’1TF十a −J+ dt
2− yt+ b−@ = 廿(11)曾+□−N−a
t2−爵や 5.98 廿(12)の4式か得られる。
ここで、姿勢マトリックスPは1次の3式からめられ
る。
る。
け= dx 6 ’ (13)
i・ (廿−* )/D (14)
廿= (0−け)/d(15)
4個の発光素子4を備えた作業教示器3の指示トしてま
る。
る。
これらからロボット作業空間におけ、る任意の3次元位
置と姿勢が得られる。
置と姿勢が得られる。
L記の作業教示器3の例では、装置の上面にのみ4個の
発光素子4を取り付けているが、この他に前後左右の側
面に同様なものを取り付けて1lll定箇所を広げるこ
とも可能であり1発光素子を41内以上取り付けて信頼
性をLげることも考えられる、またイメージセンサを複
数台用いる場合、2台のイメージセンサによりステレオ
ビジョンを構成し、3測具Hの発光素子の3次元位値お
よび姿勢をめ、同時に各々のイメージセンサにおいてl
−記のアルゴリズムを併用して1.1頼性をト−げるこ
とが可能である。
発光素子4を取り付けているが、この他に前後左右の側
面に同様なものを取り付けて1lll定箇所を広げるこ
とも可能であり1発光素子を41内以上取り付けて信頼
性をLげることも考えられる、またイメージセンサを複
数台用いる場合、2台のイメージセンサによりステレオ
ビジョンを構成し、3測具Hの発光素子の3次元位値お
よび姿勢をめ、同時に各々のイメージセンサにおいてl
−記のアルゴリズムを併用して1.1頼性をト−げるこ
とが可能である。
以上説明したように1本発明のロボット作業教示装置は
、オペレータが毛に持って人間の作業動作なロポy)へ
安全に教示でき、かつ教示時間も短縮が図れる効果を有
するものである。さらに。
、オペレータが毛に持って人間の作業動作なロポy)へ
安全に教示でき、かつ教示時間も短縮が図れる効果を有
するものである。さらに。
本発明のロボット作業教示装置によって得られた13次
元情報は、ロボットハンドの位置と姿勢を示1しており
、これらはデータベースに保存され9口縁、ント言諜り
やオフラインプログラミングと芽4〜合することにより
様々な有効な使用法が考えられる。
元情報は、ロボットハンドの位置と姿勢を示1しており
、これらはデータベースに保存され9口縁、ント言諜り
やオフラインプログラミングと芽4〜合することにより
様々な有効な使用法が考えられる。
4、図面(7) I!1 、”li す説明第1図は1
本発明によるロポy l・作業教示装置のシステム構成
の概念図を説明するだめの図、第2図は、ロボット座標
系とイメージセンサ5の座標系における複数個の発光素
子4を備えた作業教示器3の幾何学的関係を説明するた
めの図、第3図は、複数個の発光素子4を備えた作業教
示器3の指示部先端の3次元位置と姿勢の幾何学的関係
を説明するための図である。
本発明によるロポy l・作業教示装置のシステム構成
の概念図を説明するだめの図、第2図は、ロボット座標
系とイメージセンサ5の座標系における複数個の発光素
子4を備えた作業教示器3の幾何学的関係を説明するた
めの図、第3図は、複数個の発光素子4を備えた作業教
示器3の指示部先端の3次元位置と姿勢の幾何学的関係
を説明するための図である。
図中、lは計算機、2は制御用計算機、3は作業教示装
置 センサである。
置 センサである。
第 1 図
第2 図
Yh
第3 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ロボットの作業空間における3次元位t0姿勢などの3
次元情報をめ、これを用いてロボットの作業を教示する
装置において。 複数個の発光素子を備えた作業教示器と。 該発光素子のスポット光を検出する少なくともシ一台の
テレビカメラなどのイメージセンサと。 1前記複数個の発光素子の夫々の3次元位置を514す
ることによりオペレータが指示する3次元位置や姿勢を
算出する制御用計算機と。 から成ることを特徴とするロボット作業教示装6つ
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25182283A JPS60136806A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | ロボツト作業教示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25182283A JPS60136806A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | ロボツト作業教示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60136806A true JPS60136806A (ja) | 1985-07-20 |
JPH0310125B2 JPH0310125B2 (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=17228432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25182283A Granted JPS60136806A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | ロボツト作業教示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60136806A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61243507A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-29 | Riyouki Eng Kk | 産業用ロボツトの教示装置 |
JPS62254206A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-06 | Fuji Electric Co Ltd | 平面の方向決め装置 |
US5495090A (en) * | 1992-06-29 | 1996-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Welding robot |
FR2737024A1 (fr) * | 1995-07-20 | 1997-01-24 | Patenotre Laurent | Procede d'apprentissage de forme geometrique, notamment de trajectoire ou de contour, et systemes mettant en oeuvre ce procede |
WO1998000766A1 (de) * | 1996-07-02 | 1998-01-08 | Kuka Schweissanlagen Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum teachen eines programmgesteuerten roboters |
WO1999038656A1 (en) * | 1998-01-29 | 1999-08-05 | Armstrong Healthcare Ltd. | A robot control system |
EP1074934A2 (en) * | 1999-08-02 | 2001-02-07 | Lucent Technologies Inc. | Computer input device having six degrees of freedom for controlling movement of a three-dimensional object |
KR100420696B1 (ko) * | 1994-09-28 | 2004-07-27 | 얀 게. 페게르 | 이동성제어부재를갖는제어장치 |
EP1738881A2 (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-03 | Shibuya Kogyo Co., Ltd. | Robot control system |
JP2014136275A (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-28 | Yaskawa Electric Corp | ロボット教示システム、ロボット教示プログラムの生成方法および教示ツール |
IT202100017033A1 (it) * | 2021-06-29 | 2022-12-29 | Comau Spa | "Apparecchiatura di lavorazione e relativo dispositivo marcatore per generare traiettorie di processo" |
Citations (3)
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---|---|---|---|---|
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JPS58203513A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-28 | Hitachi Ltd | ロボツトの動作軌跡教示装置 |
JPS5988298A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-22 | 川崎重工業株式会社 | 産業用ロボットの作業端の案内装置 |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP25182283A patent/JPS60136806A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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EP1074934A3 (en) * | 1999-08-02 | 2002-07-03 | Lucent Technologies Inc. | Computer input device having six degrees of freedom for controlling movement of a three-dimensional object |
EP1738881A2 (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-03 | Shibuya Kogyo Co., Ltd. | Robot control system |
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JP2014136275A (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-28 | Yaskawa Electric Corp | ロボット教示システム、ロボット教示プログラムの生成方法および教示ツール |
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WO2023275701A1 (en) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | Comau S.P.A. | A processing apparatus and relative marking device to generate process trajectories |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0310125B2 (ja) | 1991-02-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |