JPS61173878A - ロボツトの個体差対応テイ−チデ−タ修正方式 - Google Patents
ロボツトの個体差対応テイ−チデ−タ修正方式Info
- Publication number
- JPS61173878A JPS61173878A JP1422785A JP1422785A JPS61173878A JP S61173878 A JPS61173878 A JP S61173878A JP 1422785 A JP1422785 A JP 1422785A JP 1422785 A JP1422785 A JP 1422785A JP S61173878 A JPS61173878 A JP S61173878A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- data
- itv camera
- image
- teaching
- Prior art date
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- Pending
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- Numerical Control (AREA)
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明はロボットシステムにおいてロボットかティーチ
データのプレイバックを行う際に、ロボット本体の移設
や個体差によるティーチポイントの変動を吸収すること
により、−良教示したデータの再利用、他のロボットへ
の移し換えを容易にする。
データのプレイバックを行う際に、ロボット本体の移設
や個体差によるティーチポイントの変動を吸収すること
により、−良教示したデータの再利用、他のロボットへ
の移し換えを容易にする。
従来、ロボットのティーチング／ブレイバックシステム
には次の様な問題点がある。
には次の様な問題点がある。
（ＩＪ ティーチングの難し嘔
（２） ワークの移動に対する非適合性（８ン ロ
ボットの個体差によるティーチデータの非互換性。ロボ
ットするいはワークの経時変化等によるティーチポイン
トの変動。
ボットの個体差によるティーチデータの非互換性。ロボ
ットするいはワークの経時変化等によるティーチポイン
トの変動。
ここで対象にするのは（３）である。
従来、ロボットの個体差や経時変化等から生ずるロボッ
トの計算モデルと実世界のワールド座標とのすｆ′Ｌを
修正する方法について、精密機械４９巻９号１）６９〜
７４におけるｒｓｃＡ凡人ロボット諸元のティーチング
による校正」において論じらｎている。
トの計算モデルと実世界のワールド座標とのすｆ′Ｌを
修正する方法について、精密機械４９巻９号１）６９〜
７４におけるｒｓｃＡ凡人ロボット諸元のティーチング
による校正」において論じらｎている。
しかし、基準座標点の正確な位置決めの困難さ、ロボッ
トのライン停止による効率の低下については配慮さｎて
いなかった。また、この方法は５ＣＡＩＬＡロボツトに
ついて論じられておシ、機構の複雑な多関節型ロボット
については触れていない。
トのライン停止による効率の低下については配慮さｎて
いなかった。また、この方法は５ＣＡＩＬＡロボツトに
ついて論じられておシ、機構の複雑な多関節型ロボット
については触れていない。
〔発明の目的〕
本発明の目的はロボットやワーク等の経時変動簀普によ
るティーチポイントのすｎの修正、及びロボットの個体
差に起因する同一型ロボット間のティーチデータの非互
換性に対してこれらをコンピュータの利用により自動的
にティーチデータを修正、変換する手段を提供すること
にある。
るティーチポイントのすｎの修正、及びロボットの個体
差に起因する同一型ロボット間のティーチデータの非互
換性に対してこれらをコンピュータの利用により自動的
にティーチデータを修正、変換する手段を提供すること
にある。
前記目的を達成するため、本発明では通常のティーチデ
ータ以外にロボットとワークを含んだ重要箇所の画像デ
ータ及びＩＴＶの１１ｆ率、位置などの画像パラメータ
を記憶しておき、各ティーチ点ごとに記憶画像と現画像
か一致するよう、比較演算しこの結果よりロボットやＩ
ＴＶｔ−動かして、ティーチ点を自動修正する。
ータ以外にロボットとワークを含んだ重要箇所の画像デ
ータ及びＩＴＶの１１ｆ率、位置などの画像パラメータ
を記憶しておき、各ティーチ点ごとに記憶画像と現画像
か一致するよう、比較演算しこの結果よりロボットやＩ
ＴＶｔ−動かして、ティーチ点を自動修正する。
以下、本発明を実施例により説明する。
第１図は、本発明によるロボットティーチングシステム
の一実施例のブロック構成図である。
の一実施例のブロック構成図である。
通常のティーチングプレイバックシステムは、ロボット
２と、ロボット駆動系４、位置検出器５０ボツト制御器
７と、ティーチデータの記憶器８から成る。本発明では
、これにＩＴＶカメラ１、ＩＴＶカメラ駆動系３、ＩＴ
■カメラ制御器６、画像比較演算器９を附加して、ティ
ーチングプレイバックシステムに個体差対ｂティーチデ
ータ修正機能を加えたシステムｌＯを構成する。
２と、ロボット駆動系４、位置検出器５０ボツト制御器
７と、ティーチデータの記憶器８から成る。本発明では
、これにＩＴＶカメラ１、ＩＴＶカメラ駆動系３、ＩＴ
■カメラ制御器６、画像比較演算器９を附加して、ティ
ーチングプレイバックシステムに個体差対ｂティーチデ
ータ修正機能を加えたシステムｌＯを構成する。
図中、１０１ｔｉ画像データ、画像パラメータ（ＩＴＶ
カメラの位置や倍率など）、１０２はティーチデータ、
１０３ｔ；［前記以外の制御信号やデータ（例えはＣＡ
Ｄデータ）などの流ｆ′Ｌを示す。
カメラの位置や倍率など）、１０２はティーチデータ、
１０３ｔ；［前記以外の制御信号やデータ（例えはＣＡ
Ｄデータ）などの流ｆ′Ｌを示す。
第２図はロボットへのティーチング処理手順のフローチ
ャートである。ステップ２１〜２６は通常のティーチン
グプレイバックシステムである。
ャートである。ステップ２１〜２６は通常のティーチン
グプレイバックシステムである。
ティーチングプレイバックシステムでは、ティーチング
ボックス等を使ってロボットを動かし２２、ティーチ２
３を行う。ロボット２からのティーチデータ１０２とＩ
ＴＶカメラｌからの画像データ、画像パラメータ１０１
はそれぞれの制御器７．６を介して記憶器８へ記憶され
る２４゜各ティーチ点についてこｎ’ｌ繰返し一連のプ
レイバックデータとする。
ボックス等を使ってロボットを動かし２２、ティーチ２
３を行う。ロボット２からのティーチデータ１０２とＩ
ＴＶカメラｌからの画像データ、画像パラメータ１０１
はそれぞれの制御器７．６を介して記憶器８へ記憶され
る２４゜各ティーチ点についてこｎ’ｌ繰返し一連のプ
レイバックデータとする。
第３図は実際に本発明の方式にもとづく教示システムを
作動させるときのフローチャートである。
作動させるときのフローチャートである。
４１〜４９はロボット制御器、５０〜５５は画像比較演
算器、５６〜６５はＩＴＶカメラ制御器の制御流れを示
す。
算器、５６〜６５はＩＴＶカメラ制御器の制御流れを示
す。
ＩＴＶカメラ１を動かしティーチデータの修正を行う場
合（ステップ４２，５１．５７）、まず基準画像を読み
出してＩＴＶカメラ位置の自己修正（ステップ５８）を
行う。修正を行わない時は通常のプレイバックでロボッ
ト動作を行う（ステップ４Ｂ）。次にロボット、比較演
算器、ＩＴＶはそｎ−Ｈｎ最初のティーチポイントのテ
ィーチデータの読み出しくステップ４３）、画像データ
の読み出しくステップ５２）、画像パラメータの読み出
しくステップ５９）をおこなう。ロボットはティーチデ
ータで与えられた点に移動しくステップ４４）、ＩＴＶ
カメラは読み出した情報からカメラの向き、倍率等を調
整する（ステップ６０）。
合（ステップ４２，５１．５７）、まず基準画像を読み
出してＩＴＶカメラ位置の自己修正（ステップ５８）を
行う。修正を行わない時は通常のプレイバックでロボッ
ト動作を行う（ステップ４Ｂ）。次にロボット、比較演
算器、ＩＴＶはそｎ−Ｈｎ最初のティーチポイントのテ
ィーチデータの読み出しくステップ４３）、画像データ
の読み出しくステップ５２）、画像パラメータの読み出
しくステップ５９）をおこなう。ロボットはティーチデ
ータで与えられた点に移動しくステップ４４）、ＩＴＶ
カメラは読み出した情報からカメラの向き、倍率等を調
整する（ステップ６０）。
ＩＴＶカメラで撮影したくステップ６１）画像デ−タ１
１１は比較演算器に送られる。ここで画像を比較演算し
くステップ５３）、ロボットの移動データ１１２、ある
いはＩＴＶの移動データ１１３を送る。基本的ＫｔｌＩ
ＴＶは最初の基準位置設定の時以外は動か嘔ないが、微
調整で動かす必要かある場合はステップ６３で行う。画
像が一致するまで比較演算、位置修正をくシ返し行う。
１１は比較演算器に送られる。ここで画像を比較演算し
くステップ５３）、ロボットの移動データ１１２、ある
いはＩＴＶの移動データ１１３を送る。基本的ＫｔｌＩ
ＴＶは最初の基準位置設定の時以外は動か嘔ないが、微
調整で動かす必要かある場合はステップ６３で行う。画
像が一致するまで比較演算、位置修正をくシ返し行う。
画像が一致丁ｎばティーチポイントの修正は終了する。
この時のティーチポイントのティーチデータは新しい値
になっているのでこの更新値を改めて記憶器８に記憶し
直す。以上を各ティーチ点ごとに繰シ返す。
になっているのでこの更新値を改めて記憶器８に記憶し
直す。以上を各ティーチ点ごとに繰シ返す。
ロボットのハンド部の画像マツチングが重要である。い
まロボットハンド部の座標系Ｔを次の様ｎ＝ノーマルベ
クトル ０＝オリエンテーシヨンベクトル ａ＝ニアプローチベクト ル＝ポジションベクトル ｎ、Ｏ，ａｈ単位ベクトルでｎ＝ｏｘａの関係がある。
まロボットハンド部の座標系Ｔを次の様ｎ＝ノーマルベ
クトル ０＝オリエンテーシヨンベクトル ａ＝ニアプローチベクト ル＝ポジションベクトル ｎ、Ｏ，ａｈ単位ベクトルでｎ＝ｏｘａの関係がある。
例えば第１関節から順に流口、曲け、曲げ、振シ、ひね
りの５自由度多関節ロボットにおいて、各自由度に対す
る回転角度は次の様に求まる。途中式は略す。
りの５自由度多関節ロボットにおいて、各自由度に対す
る回転角度は次の様に求まる。途中式は略す。
θ１ ＝ｔａｏ−’ （ｐ ｘ／ ｐ ｙ ） （ｏｒ
θｌ二〇ｔ ＋ １８０°）ωＳθ３ ＝ （ｐｘ”
＋ ｐｙ”−２２” ７３″） ／ ２ ｔ２ｔｓ
（８）但し ｐｘ ’ ＝（ＡＳｔｌｌｐｚ ＋ｓｉｎθ１ ｐｙｐ
１′＝ｐ藤、 ｔ２ 、 ｔ３は第２．３アーム長（８
］式よりθ３が求まる。
θｌ二〇ｔ ＋ １８０°）ωＳθ３ ＝ （ｐｘ”
＋ ｐｙ”−２２” ７３″） ／ ２ ｔ２ｔｓ
（８）但し ｐｘ ’ ＝（ＡＳｔｌｌｐｚ ＋ｓｉｎθ１ ｐｙｐ
１′＝ｐ藤、 ｔ２ 、 ｔ３は第２．３アーム長（８
］式よりθ３が求まる。
０２ｓ４＝ｔａｎ−” （−（ｃｏｓθｌａ ｔ ＋ｓ
ｉｎθｔ ａｙ）／ ａ−） （５）（５）式よ
り０４が求まる θ４＝０２３４−０２−０３（６） −ｓｉｎσ６＝ωＳσ１１扉θ２３４０ｘ ＋ｓｉｎθ
ＩＣ０５０２＄４ ｏ。
ｉｎθｔ ａｙ）／ ａ−） （５）（５）式よ
り０４が求まる θ４＝０２３４−０２−０３（６） −ｓｉｎσ６＝ωＳσ１１扉θ２３４０ｘ ＋ｓｉｎθ
ＩＣ０５０２＄４ ｏ。
士、１ｏθ２３４０ｍ （７）ωＳθ５ニー
ｓｉｎθ１ ｏ 、 ＋ＣＯ５θ１０ｙ
（８）θｓ ＝ｊａｎ−’ （ｓｚｎθ６ ／ｃｏ
ｓθｍ ） （９）いまハンド
部の画像比較演算より、ハンドのずｎかｘ、ｙ、ｚ軸方
向にそれぞれΔＸ、Δｙ。
ｓｉｎθ１ ｏ 、 ＋ＣＯ５θ１０ｙ
（８）θｓ ＝ｊａｎ−’ （ｓｚｎθ６ ／ｃｏ
ｓθｍ ） （９）いまハンド
部の画像比較演算より、ハンドのずｎかｘ、ｙ、ｚ軸方
向にそれぞれΔＸ、Δｙ。
Δ２でめったとするとく回転は考えない）ハンドを持っ
て行くべき位置座標系は（１）式より、となる。このＴ
′から求まった角度上〇ｌ′〜σＳ′とすれば、ハンド
を正しい位置へ移動さゼるべき量７Ｉｌｌ、に Δθ１＝θ鳥′−θＩ（ｎ＝１．２．・・・、５］
αυとなシ、この操作量をロボット制御器７に与え
九によい。
て行くべき位置座標系は（１）式より、となる。このＴ
′から求まった角度上〇ｌ′〜σＳ′とすれば、ハンド
を正しい位置へ移動さゼるべき量７Ｉｌｌ、に Δθ１＝θ鳥′−θＩ（ｎ＝１．２．・・・、５］
αυとなシ、この操作量をロボット制御器７に与え
九によい。
画像か一致したときのアーム角度０１〜θ６、あるいは
この時の絶対座標（ｘｓ ｙ＋Ｚ）等を改めて記憶し直
丁ことにより常にティーチデータを更新する。こｎによ
り本発明システムを常に動かさなくとも誤差が現ｎた時
に間けつ的に行うだけでよい。
この時の絶対座標（ｘｓ ｙ＋Ｚ）等を改めて記憶し直
丁ことにより常にティーチデータを更新する。こｎによ
り本発明システムを常に動かさなくとも誤差が現ｎた時
に間けつ的に行うだけでよい。
以上の実施例のシステムによりロボットのティーチデー
タは自動的に修正さｎ、また、同一機種ロボット、さら
には、ハンド部だけなど一部分に着目することにより異
種ロボットにもティーチデータの相互交換か可能となる
。
タは自動的に修正さｎ、また、同一機種ロボット、さら
には、ハンド部だけなど一部分に着目することにより異
種ロボットにもティーチデータの相互交換か可能となる
。
本発明によｎば、ティーチデータだけでなくＩＴＶカメ
ラよりの画像データ、カメラ倍率、向きなどの画像パラ
メータを各ティーチ点ごとに記憶しておき、この記憶画
像と現画像との画像比較演算ヲ行って、ロボットの位置
補正を行う事かできる。
ラよりの画像データ、カメラ倍率、向きなどの画像パラ
メータを各ティーチ点ごとに記憶しておき、この記憶画
像と現画像との画像比較演算ヲ行って、ロボットの位置
補正を行う事かできる。
従来、ロボットやワークの変動、ロボット個体差等によ
りティーチ点の修正がひんはんに必要であシ、また同−
塁ロボット間でもティーチデータに互換性が無く、人間
の手による修正という非効率な手段を取っていたがこｆ
′Ｌを解決できる。
りティーチ点の修正がひんはんに必要であシ、また同−
塁ロボット間でもティーチデータに互換性が無く、人間
の手による修正という非効率な手段を取っていたがこｆ
′Ｌを解決できる。
基準ワークを用いたティーチングによるロボットモデル
の諸元変更法は対象ガスカラロボットであり、より複雑
なロボットへの適用はさｎていない。１だロボットのラ
イン停止による作業効率の低下がある。
の諸元変更法は対象ガスカラロボットであり、より複雑
なロボットへの適用はさｎていない。１だロボットのラ
イン停止による作業効率の低下がある。
本発明を用いｎばオンラインで処理が自動的に行なえて
ティーチデータを多くのロボットで共用できる効果があ
る。
ティーチデータを多くのロボットで共用できる効果があ
る。
第１図はロボットの個体差対応ティーチデータ修正シス
テムのブロック構成図、第２図は、ティーチング／プレ
イバックにおけるデーこの記憶までの処理手順のフロー
チャート、第３図は、プレイバック時におけるティーチ
データ修正処理のフ竿 １ 口 第２ 口 Ｉ
テムのブロック構成図、第２図は、ティーチング／プレ
イバックにおけるデーこの記憶までの処理手順のフロー
チャート、第３図は、プレイバック時におけるティーチ
データ修正処理のフ竿 １ 口 第２ 口 Ｉ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ロボットとロボットの制御器より成るロボット制御
装置と、工業用テレビカメラ（以下 ＩＴＶカメラと略す）と、回転及び平行移動の可能なＩ
ＴＶカメラ駆動系と、ＩＴＶカメラ、駆動系を制御する
制御器より成るＩＴＶカメラ制御装置と、データを記憶
するための記憶器と、画像の比較演算器とより構成され
るロボットシステムにおいて、ロボットのテイーチング
を行う際にテイーチデータ以外に画像データ、この時の
ＩＴＶカメラの制御条件を含む画像パラメータを同時に
記憶器に記憶しておき、同一ロボットあるいは同型の他
のロボットでプレイバックを行う時、この画像データと
ＩＴＶカメラよりの現画像データを比較演算し、演算結
果に基つきロボットの制御装置に位置修正命令を与えて
ロボットの位置を正しくすることを特徴とするロボット
の個体差対応テイーチテータ修正方式。 ２、同型の他のロボットを使う場合、あるいはＩＴＶカ
メラを移動する場合のために、ロボットやワークからの
ＩＴＶカメラの位置を正すための基準画像を予め撮影し
記憶しておき、同型の他のロボットを使う場合に基準画
像と現画像を比較演算してＩＴＶカメラの位置を自己修
正することを特徴とする第１項のロボットの個体差対応
テイーチデータ修正方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1422785A JPS61173878A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | ロボツトの個体差対応テイ−チデ−タ修正方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1422785A JPS61173878A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | ロボツトの個体差対応テイ−チデ−タ修正方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173878A true JPS61173878A (ja) | 1986-08-05 |
Family
ID=11855179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1422785A Pending JPS61173878A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | ロボツトの個体差対応テイ−チデ−タ修正方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61173878A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6358505A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-14 | Fanuc Ltd | ロボツト制御装置 |
| JPH0193805A (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-12 | Hitachi Ltd | ロボットの教示データ作成方法 |
| WO1990000109A1 (en) * | 1988-07-01 | 1990-01-11 | Fanuc Ltd | Nominal data automatic setting method of visual sensor system |
| WO1997009154A1 (fr) * | 1995-09-06 | 1997-03-13 | Fanuc Ltd | Appareil et procede de correction de l'itineraire de deplacement d'un robot |
| JP2020012669A (ja) * | 2018-07-13 | 2020-01-23 | ファナック株式会社 | 物体検査装置、物体検査システム、及び検査位置を調整する方法 |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP1422785A patent/JPS61173878A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6358505A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-14 | Fanuc Ltd | ロボツト制御装置 |
| JPH0193805A (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-12 | Hitachi Ltd | ロボットの教示データ作成方法 |
| WO1990000109A1 (en) * | 1988-07-01 | 1990-01-11 | Fanuc Ltd | Nominal data automatic setting method of visual sensor system |
| WO1997009154A1 (fr) * | 1995-09-06 | 1997-03-13 | Fanuc Ltd | Appareil et procede de correction de l'itineraire de deplacement d'un robot |
| US6414711B2 (en) | 1995-09-06 | 2002-07-02 | Fanuc Ltd. | Apparatus for correcting movement path of a robot and a method therefor |
| JP2020012669A (ja) * | 2018-07-13 | 2020-01-23 | ファナック株式会社 | 物体検査装置、物体検査システム、及び検査位置を調整する方法 |
| US11082621B2 (en) | 2018-07-13 | 2021-08-03 | Fanuc Corporation | Object inspection device, object inspection system and method for adjusting inspection position |
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