SE515374C2 - Förfarande och anordning för bestämning av ett objekts koordinater och orientering i ett referenskoordinatsystem - Google Patents

Förfarande och anordning för bestämning av ett objekts koordinater och orientering i ett referenskoordinatsystem

Info

Publication number
SE515374C2
SE515374C2 SE9903905A SE9903905A SE515374C2 SE 515374 C2 SE515374 C2 SE 515374C2 SE 9903905 A SE9903905 A SE 9903905A SE 9903905 A SE9903905 A SE 9903905A SE 515374 C2 SE515374 C2 SE 515374C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
coordinates
orientation
measuring position
movement
information
Prior art date
Application number
SE9903905A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9903905D0 (sv
SE9903905L (sv
Inventor
Ole Arnt Anfindsen
Original Assignee
Abb Flexible Automation As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Flexible Automation As filed Critical Abb Flexible Automation As
Priority to SE9903905A priority Critical patent/SE515374C2/sv
Publication of SE9903905D0 publication Critical patent/SE9903905D0/sv
Priority to AT00973120T priority patent/ATE268674T1/de
Priority to PCT/IB2000/001529 priority patent/WO2001030545A1/en
Priority to EP00973120A priority patent/EP1227914B1/en
Priority to DE60011458T priority patent/DE60011458T2/de
Priority to AU11668/01A priority patent/AU1166801A/en
Priority to US10/111,281 priority patent/US6584378B1/en
Publication of SE9903905L publication Critical patent/SE9903905L/sv
Publication of SE515374C2 publication Critical patent/SE515374C2/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S5/163Determination of attitude
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37388Acceleration or deceleration, inertial measurement
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/39Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39039Two cameras detect same reference on workpiece to define its position in space

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

20 25 30 35 ...<... . .. .. - . ., .. .. .. - . u. v. 1 n» I I' I ' I .... .. -- - ...Ht- .. . . ... . - . . . . _. nàende av en rörelsebana hos robotens verktyg successivt igen- om de olika inprogrammerade positionerna.
Nämnda kända koordinater i en position, såsom en startposition, uppnås därvid vanligtvis genom att en eller flera kameror be- traktar olika optiska punkter hos föremålet placerat i denna posi- tion, och genom de så erhållna informationerna från kameran el- ler kamerorna bestäms de faktiska koordinaterna och oriente- ringen av objektet i nämnda startposition. Stundom är det emel- lertid nödvändigt att förflytta objektet till delar utmed rörelseba- nan hos robotens verktyg, vilka är skymda av exempelvis det fö- remål som roboten skall ”arbeta” med, såsom en fordonskaross.
Detta är exempelvis fallet med olika positioner som ligger pà in- sidan av eller i någon vrå av fordonskarossen. l sådana fall för- flyttas objektet på angivet sätt från startpositionen till den skymda mätpositionen samtidigt som med förflyttningen för- bundna parametrar känns av och sedan nämnda beräkning av koordinater och orientering hos objektet i mätpositionen utifrån informationer från avkänningsmedlet om dessa parametrar samt om startpositionen kan utföras.
Hittills har detta gjorts genom användande av själva roboten för inprogrammering av sådana positioner och genom att mäta vrid- ningen av de olika robotarmarna kring sina axlar. Detta är emel- lertid ett mycket krångligt och kostnadskrävande sätt att beräkna koordinater och orientering i nämnda mätposition på.
Hur ett objekt kan förflyttas på ovannämnda sätt för inprogram- mering av en rörelsebana hos en robot mellan olika positioner är tidigare känt genom exempelvis DE 19626459-A1 och BE-ß 1010211-A6.
SAMMANFATTNING AV UPPFlNNlNGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en an- ordning samt ett förfarande av inledningsvis definierat slag, vilka möjliggör ett betydligt enklare bestämmande av koordinater och 10 15 20 25 30 35 515 374 _.. _-. orientering hos en nämnd mätposition än vad tidigare varit möj- ligt.
Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att hos en sådan anordning nämnda medel innefattar på objektet anordnade ac- celerometrar anordnade att känna av accelerationer och retarda- tioner av objektet under nämnda förflyttning, och att beräknings- organet är anordnat att beräkna nämnda koordinator och orien- tering av objektet i mätpositionen på grundval av informationer från accelerometrarna.
Härigenom kan med mycket enkla medel koordinaterna samt orienteringen hos objektet i nämnda mätposition med hög nog- grannhet bestämmas.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda medel sex accelerometrar, tre anordnade att känna av acceleration samt retardation vid rotation i tre med avseende på varandra vinkelräta plan och tre anordnade för avkänning av ac- celeration och retardation av objektet i riktningen av normalen till varsitt av nämnda plan. Genom anordnande av sex sådana ac- celerometrar kan alla komponenter av rörelsen av objektet vid förflyttningen mellan startpositionen och mätpositionen tillförlitligt avkännas.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen avses objektet förflyttas från nämnda mätposition till en tredje position med kända koordinater och orientering hos objektet, accelero- metrarna är anordnade att känna av accelerationer och retarda- tioner under denna förflyttning, beräkningsorganet är anordnat* att beräkna koordinaterna och orienteringen hos objektet i nämnda tredje position utifrån informationer från accelero- metrarna, ett organ är anordnat att jämföra de så beräknade vär- dena pà koordinater och orientering med de faktiska, och beräk- ningsorganet är anordnat att beräkna nya koordinater och orien- tering för objektet i nämnda mätposition utifrån de under den för- sta förflyttningen avkända accelerations- och retardationsdata 10 15 20 25 30 35 515 574 u. U korrigerat i enlighet med eventuella avvikelser hos koordinater och orientering fastställda vid nämnda jämförelse. Genom denna jämförelse är det möjligt att öka precisionen ytterligare vid be- stämningen av koordinaterna och orienteringen av objektet i nämnda mätposition, tack vare den kompensering för eventuella fel i accelerometrarnas mätning som här möjliggörs.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar anordningen ett organ anordnat att mäta tiden för objektets förflyttning mellan startpositionen och mätposition samt mellan mätpositionen och den tredje positionen och beräkningsorganet är anordnat att utföra en viktning av korrigeringen på grund av nämnda avvikelser i beroende av relationen mellan tiderna för de båda förflyttningarna. Härigenom kan kompenseringen bli än bättre och därmed tillförlitligheten hos de framräknade värdena för koordinaterna samt orienteringen i mätpositionen ökas ytterli- gare.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är ob- jektet anordnat att förflyttas mellan olika positioner utmed en önskad rörelsebana för en del hos en robot för inprogrammering av koordinater samt orientering av nämnda del hos roboten i dessa positioner. Härigenom kan en rörelsebana för en robot programmeras in på ett snabbt och effektivt sätt under hög preci- sion även för positioner som ej tillåter optisk registrering av posi- tionen hos ett dylikt objekt. Därvid är med fördel beräkningsorga- net anordnat att beräkna koordinater för en centrumpunkt hos ett verktyg hos en robot i nämnda mätposition, varvid denna cen- trumpunkt exempelvis i fallet av en robot för sprutapplicering av lack motsvarar den önskade centrumträffpunkten för munstyckets' lackstràle. I fallet av en robot för punktsvetsning motsvarar mät- positionen det önskade läget för spetsen på robotens svets- elektrod.
En annan föredragen utföringsform av uppfinningen avser just att nämnda objekt är anordnat att förflyttas till anliggning mot ett fö- remål en robot är avsedd att behandla under intagande av 10 15 20 25 30 35 515 374 ..| t. nämnda mätposition, vilket gör det enkelt att snabbt och med ex- akthet uppnå just den mätposition som efterfrågas.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är en eller flera kameror anordnade att betrakta objektet och organ är anordnade att beräkna nämnda kända koordinater och oriente- ring pà grundval av informationer från kameran eller kamerorna, och nämnda mätposition är belägen utom synfältet för nämnda kamera eller kameror. Just i ett sådant fall är anordningen enligt uppfinningen av speciellt stor nytta, dvs när en optisk bestäm- ning av olika positioner hos objektet skall utföras och vissa av dessa positioner är skymda och därmed inte tillåter någon optisk bestämning.
Uppfinningen avser även förfaranden för bestämning av koordi- nater av en punkt hos ett objekt i ett referenskoordinatsystem och objektets orientering i rummet i en av objektet intagen mät- position enligt bifogade förfarandepatentkrav.
Fördelarna med dessa förfaranden framgår med all önskvärd tyd- lighet av diskussionen ovan av anordningen enligt uppfinningen och de föredragna utföringsformerna därav.
Ytterligare fördelar med samt fördelaktiga särdrag hos uppfin- ningen framgår av den efterföljande beskrivningen och övriga osjälvständiga patentkrav.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Här nedan beskrivs en såsom exempel anförd föredragen utföf ringsform av uppfinningen under hänvisning till bifogade ritning, på vilken: Fig1 är en schematisk vy illustrerande en anordning av det slag uppfinningen tillhör i användningsläge, 10 15 20 25 30 35 515 374 .U n Fig 2 är en detaljvy av ett objekt ingående i anordningen enligt fig 1.
Fig 3 är en schematisk vy illustrerande hur enligt uppfinningen accelerometrar är anordnade och utformade att verka hos objektet enligt fig 2 i en anordning enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen, och Fig 4 är en schematisk vy illustrerande på varandra följande positioner hos ett objekt enligt uppfinningen och avsedd att underlätta förklarande av det uppfinningsenliga förfa- randet.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖRDRAGEN UTFÖ- RINGSFORM AV UPPFINNINGEN I fig 1 illustreras schematisk hur en anordning enligt uppfinningen för bestämning av koordinater hos en punkt hos ett objekt i ett referenskoordinatsystem och objektets orientering i rummet i en av objektet intagen mätposition kan se ut. Här avses så många positioner utmed en rörelsebana hos en robot 1 bestämmas, att ett styrsystem kan interpolera rörelsen mellan dessa positioner och därigenom styra roboten utmed en önskad rörelsebana. Ro- botens styrprogram uppnås på detta sätt snabbt och med stor noggrannhet genom att ett föremål 2 av en person förs till an- liggning mot ett föremål 3, här en fordonskaross, som skall be- handlas av roboten och objektets koordinater och orientering be- stäms för varje sådan position. Detta uppnås genom att två ka- meror 4, 5, företrädesvis CCD-kameror, riktas mot fordonskaros- sen så att de har största möjliga del av denna inom sitt synfält. “ Därvid är kamerorna företrädesvis anordnade på ett avstånd av 90° i förhållande till varandra med avseende på en tänkt cirkel därigenom kring fordonskarossen.
Kamerorna är anordnade att sända informationer om den bild de upptager till ett organ 6 i form av en dator för beräknande av ko- ordinaterna hos en given punkt hos objektet i det cartesiska ko- 10 15 20 25 30 35 515 374 ordinatsystemet och orientering av objektet och sända dessa in- formationer vidare till en enhet 7 anordnad att senare styra ro- boten på grundval av de framräknade positionsvärdena. Därvid är det möjligt att använda sig av endast en enda kamera, men då är det svårare att uppnå en tillförlitlig positionsbestämning av ob- jektet. l fig 2 illustreras hur ett objekt 2 för användning på det sätt som beskrivits under hänvisning till fig 1 kan se ut. Detta objekt upp- visar tre armar anordnade i rät vinkel relativt varandra enligt var- sin axel i ett cartesiskt koordinatsystem. På två av armarna 8, 9 är vid den yttersta änden en optisk referenspunkt 11, 12 i form av en liten kula anordnad. Sådana optiska referenspunkter 13, 14 är även anordnade i koordinatsystemets origo respektive i ett läge utmed armen 10. De optiska referenspunkterna 11-14 kan vara aktiva ljusskyltar med en beiysningssekvens som gör dem lätt individuellt identifierbara för styrorganet 6. Det är läget på dessa fyra punkter i bildinformationen sänd från kamerorna till beräk- ningsorganet som beräkningsorganet utnyttjar för beräknande av koordinaterna hos en punkt hos objektet, närmare bestämt spet- sen 15 hos den längre armen 10.
Denna spets 15 som motsvarar verktygscentrumpunkten (TCP = Tool Centre Point), förs vid bestämningen av de olika positio- nerna till anliggning mot föremålet ifråga, såsom fordonskaros- sen 3 enligt fig 1. Därvid utnyttjas även två från armen 10 ut- skjutande markörspröt 16, 17, vilkas fria ändar kan förbindas med en linje som går igenom spetsen 15, för att ställa in rätt orientering av objektet relativt fordonskarossen. Markörspröten 16, 17 kan vridas i steg om 90° kring längdaxeln hos armen 10' genom lösgörande av en inställningsratt 18, för att behålla en god geometri hos de optiska referenspunkterna relativt kameror- na 4, 5. Den inställda positionen registreras automatiskt i styror- ganet 6. När operatören placerat objektet i önskat läge manöv- rerar denne ett inställningsorgan 19, som företrädesvis sänder en signal till beräkningsorganet 6 att detta skall beräkna koordinater och orientering hos objektet i den momentana positionen hos 10 15 20 25 30 35 515 374 8 detta, dvs på grundval av de just då av kamerorna upptagna bild- informationerna.
Kännetecknande för anordningen enligt uppfinningen är att ob- jektet, såsom det som är visat i fig 2, är försett med accelero- metrar anordnade att känna av accelerationer och retardationer av objektet under förflyttning av detta. Närmare bestämt är på objektets armar sex accelerometrar anordnade, tre 20-22 för av- kännande av acceleration samt retardation vid rotation av objek- tet i tre med avseende på varandra vinkelräta plan och tre 23-25 för avkänning av acceleration och retardation av objektet i rikt- ningen av normalen till varsitt av nämnda plan. Hur dessa är an- ordnade att avkänna accelerationer och retardationer på detta sätt är schematiskt illustrerat i fig 3. Detta anordnande av accele- rometrarna gör det möjligt att bestämma koordinater och orien- tering av objektet i positioner som inte kan bestämmas via infor- mationer från kamerorna på grund av att objektet är skymt vid dessa positioner av föremålet eller av operatören.
Positionsbestämningen med hjälp av accelerometrarna går till på följande sätt. När objektet befinner sig med punkten 15 i en så kallad startposition 26 (se fig 4), vars koordinater och därmed förknippad orientering hos objektet kan betraktas som kända ge- nom att de kan beräknas på basis av informationer fràn kame- rorna, och objektet förflyttas med spetsen 15 till en så kallad mätposition 27, i vilken objektet är helt eller delvis skymt, då känner accelerometrarna av accelerationer och retardationer av objektet under denna förflyttning och sänder informationer därom till beräkningsorganet. Detta sändande av dessa informationer skulle kunna ske när mätpositionen 27 väl uppnåtts genom att. operatören manövrerar inställningsorganet 19. På grundval av dessa informationer samt med startpositionen förknippade koor- dinat- och orienteringsinformationer och uppgift om den tid för- flyttningen tagit kan beräkningsorganet beräkna koordinaterna för spetsen 15 i mätpositionen 27 och objektets orientering när det hålls med spetsen 15 i denna position. Det vore i och för sig möj- ligt att lagra de så beräknade värdena som data för den skymda 10 15 20 25 30 35 515 374 mätposítionen 27, men uppfinningen avser att öka noggrannhe- ten vid bestämningen av dessa data genom att gå tillväga på följande sätt: När mätposítionen 27 väl intagits av objektet för- flyttas objektet till nästa, här benämnd tredje, position 28, vid vil- ken objektet kan betraktas ha kända koordinater och orientering genom att objektet här är helt synligt för kamerorna. Under för- flyttningen från mätposítionen 27 till den tredje positionen 28 mäts acceleration och retardation av objektet via accelero- metrarna 20-25. Utifrån informationer från denna mätning beräk- nas sedan koordinater och orientering hos objektet i den tredje position. Vid denna beräkning utgår man således ifrån att objek- tet har förflyttats från den beräknade mätposítionen och sedan till en ny position. Således är de beräknade koordinaterna och orientering av objektet i den tredje positionen framtagna genom två på varandra följande beräkningar. När detta gjorts jämförs de framräknade värdena för den tredje positionen 28 med de som kan bestämmas optiskt med hög noggrannhet genom kamerorna.
Vi antar nu att den beräknade positionen skiljer sig något både vad avser koordinater samt orientering från den tredje positionen 28, såsom är visat genom ringen 29 i fig 4. En jämförelse av de beräknade och så kallade faktiska positionsparametrarna görs och på grundval av den differens som denna jämförelse utvisar görs en ny beräkning av den skymda mätposítionen, vilken nu kan antagas vara tidigare felberäknad till att vara belägen vid ringen 30. Därvid viktas denna korrigering i beroende av relatio- nen mellan tiderna för förflyttningen mellan punkterna 26 och 27 och 27 och 28, så att vid exempelvis en tidsåtgång för den första förflyttningen på 0,3 sek och för den andra på 0,5 sek 3/8 av den i den tredje positionen fastställda avvikelsen utnyttjas för korri- gering av de för mätposítionen 27 framräknade värdena. På detta _ sätt kan det kompenseras för avdrift i accelerations- och retarda- tionsparametrarna från accelerometrarna. För att uppnå ett bra mätresultat är det viktigt att förflyttningen av objektet till den skymda positionen och sedan ut till en synlig position sker rela- tivt snabbt. För att ytterligare förbättra noggrannheten kan det i organet 6 genomföras en bakgrundsaktivitet som kontinuerligt behandlar data från accelerometrarna och jämför dem med op- 10 15 20 25 515 374 U. i» 10 tiskt uppmätta positioner. Genom att hela tiden göra detta under objektets förflyttning mellan olika positioner kan genom använ- dande av känd kontrollteori tillhörande "gain factors" och "offset values" bestämmas samtidigt som gravitationens inverkan mas- keras bort.
Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till den fö- redragna utföringsform som beskrivs ovan, utan en mängd möj- ligheter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fackman pà området, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundtanke.
Det påpekas att uppfinningen ingalunda är begränsad till att ob- jektet är helt eller delvis skymt i nämnda mätposition, utan det vore även tänkbart att utnyttja anordningen för bestämmande av koordinater och orientering hos ett objekt i positioner i vilka ob- jektet är väl synligt. Detta skulle vara tänkbart i situationer utan någon optisk avkänning och då vissa positioner är i förväg be- stämda och objektet förflyttas mellan dessa kända positioner för att definiera en eller flera positioner däremellan.
Det är vidare möjligt att färre antal optiska referenspunkter än fyra anordnas på objektet, men mätningen kan då i vissa lägen bli svårare.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 . r u u .I u. . . H u . n. s. ' . i» i- i f f. . :o o ' I _ . ~| u q - . .t n I '|: , _ . n. w. t. 1 t. .. . v , - a . , . 1 I ~ -1 . t V» ' ' . ; . . u .t tu--fl 11 Patentkrav Förfarande för bestämning av koordinater hos en punkt (15) hos ett objekt (2) i ett referenskoordinatsystem och objektets orientering i rummet i en av objektet intagen mätposition (27), varvid objektet förflyttas från en startposition (26) med kända koordinater och känd orientering till mätpositionen under avkänning av denna förflyttning, varvid utifrån infor- mationer från denna avkänning och om startpositionen nämnda koordinater samt orientering hos objektet i mätposi- tionen beräknas, varvid acceleration och retardation av ob- jektet mätes under förflyttningen, samt varvid nämnda koor- dinater och orientering av objektet i nämnda mätposition be- räknas utifrån informationer från denna mätning, känne- tecknat därav, att objektet från mätpositionen (27) förs till en tredje position (28) med kända koordinater och orienter- ing hos objektet under mätning av acceleration och retarda- tion av objektet under denna förflyttning, att utifrån informa- tioner från nämnda båda mätningar koordinater och orien- tering hos objektet i den tredje positionen beräknas, att de för den tredje positionen beräknade koordinaterna och ori- enteringen jämförs med de faktiska dito, och att därefter ko- ordinater och orientering hos objektet i nämnda mätposition beräknas utifrån nämnda mätning av acceleration och retar- dation vid förflyttningen från startpositionen till mätpositio- nen under korrigering i enlighet med eventuella avvikelser hos koordinater och orientering fastställda vid nämnda jäm- förelse. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat därav, att accelera- tion och retardation av objektet vid nämnda mätning avkän- nes med avseende på rotation i tre vinkelrätt mot varandra stående referensplan och med avseende på translation i riktningen av normalen till respektive referensplan i ett av dessa normaler bildat cartesiskt koordinatsystem. 10 15 20 25 30 35 .. . .... . II ell I I cl J! V , . a . .. .. . . .. . ,. . i z _ . .. ... . .. . . _ . .. .. . ». .- . . .i F' ; . -i i ii» . . . - - - I .. . . . . . , i. .. . 1 - - 12 Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav, att tidsåtgângen för objektets rörelse mellan startpositionen (26) och mätpositionen (27) samt mellan mätpositionen och den tredje positionen (28) mätes, och att nämnda korrigering görs med en viktning av nämnda avvikelser i beroende av relationen mellan tiderna för de båda förflyttningarna. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att det är ett objekt (2) som förflyttas mellan nämnda positioner för inprogrammering av koordinater och orienter- ing i dessa positioner som positioner för en del hos en robot i en rörelsebana för denna. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat därav, att nämnda kända koordinater och orientering hos objektet erhålles genom att en eller flera kameror (4, 5) har objektet inom sitt synfält i ifrågavarande position (26, 28), så att dessa koordinater och orientering kan beräknas utifrån informationer från kameran eller kamerorna, och att vid för- flyttningen av objektet från startpositionen (26) till mätposi- tionen (27) försvinner objektet ur synfältet hos nämnda ka- mera eller kameror. Anordning för bestämning av koordinater hos en punkt (15) hos ett objekt (2) i ett referenskoordinatsystem och objektets orientering i rummet i en av objektet intagen mätposition (27), varvid objektet är anordnat att förflyttas från en start- position (26) med kända koordinater och orientering till nämnda mätposition, varvid anordningen innefattar medel (20-25) anordnade att känna av med nämnda förflyttning för- bundna parametrar och organ (6) anordnade att beräkna nämnda koordinater och orientering hos objektet i mätposi- tionen utifrån informationer från avkänningsmedlet om nämnda parametrar samt om startpositionen, varvid nämnda medel innefattar på objektet anordnade accelerometrar (20- 25) anordnade att känna av accelerationer och retardationer av objektet under nämnda förflyttning, samt varvid beräk- 10 15 20 25 30 35 515 374 13 ningsorganet (6) är anordnat att beräkna nämnda koordina- ter och orientering av objektet i mätpositionen på grundval av informationer från accelerometrarna, känn ckna därav, att objektet avses förflyttas från nämnda mätposition (27) till en tredje position (28) med kända koordinater och orientering hos objektet (2), att accelerometrarna (20-25) är anordnade att känna av accelerationer och retardationer un- der denna förflyttning, att beräkningsorganet (6) är anordnat att beräkna koordinaterna och orienteringen hos objektet i nämnda tredje position utifrån informationer från accelero- metrarna, att ett organ är anordnat att jämföra de så beräk- nade värdena pä koordinater och orientering med de fak- tiska, och att beräkningsorganet är anordnat att beräkna nya koordinater och orientering för objektet i nämnda mätposition utifrån de under den första förflyttningen avkända accelera- tions- och retardationsdata eventuellt korrigerat i enlighet med avvikelser hos koordinater och orientering fastställda vid nämnda jämförelse. Anordning enligt krav 6, kännetecknad därav, att nämnda medel innefattar sex accelerometrar (20-25), tre (20-22) an- ordnade att känna av acceleration samt retardation vid rota- tion i tre med avseende pä varandra vinkelräta plan och tre (23-25) anordnade för avkänning av acceleration och retarda- tion av objektet i riktningen av normalen till varsitt av nämn- da plan. Anordning enligt krav 6 eller 7, kännetecknad därav, att den innefattar ett organ anordnat att mäta tiden för objektets för- flyttning mellan startpositionen (26) och mätpositionen (27) samt mellan mätpositionen och den tredje positionen (28), och att beräkningsorganet är anordnat att utföra en viktning av korrigeringen på grund av nämnda avvikelser i beroende av relationen mellan tiderna för de båda förflyttningarna. Anordning enligt något av kraven 6-8, kännetecknad därav, att objektet (2) är anordnat att förflyttas mellan olika positio- 10 15 20 25 10. 11. 12. 13. 515 374 v. »rr 14 ner (26-28) utmed en önskad rörelsebana för en del hos en robot för inprogrammering av koordinater samt orientering av nämnda del hos roboten i dessa positioner. Anordning enligt krav 9, kännetecknad därav, att beräk- ningsorganet (6) är anordnat att beräkna koordinater för en centrumpunkt hos ett verktyg hos en robot i nämnda mätpo- sition. Anordning enligt krav 9 eller 10, kännetecknad därav, att beräkningsorganet (6) är anordnat att beräkna koordinaterna och orienteringen hos en punkt förbunden med ett sprutmun- stycke hos en robot för sprutapplicering av lack. Anordning enligt något av kraven 9-11, kännetecknad därav, att nämnda objekt (2) är anordnat att förflyttas till an- liggnlng mot ett föremål (3) en robot är avsedd att behandla under intagande av nämnda mätposition. Anordning enligt något av kraven 6-12, kännetecknad därav, att en eller flera kameror (4, 5) är anordnade att be- trakta objektet (2) och organ (6) är anordnade att beräkna nämnda kända koordinater och orientering på grundval av informationer från kameran eller kamerorna, och att nämnda mätposition (27) är belägen utom synfältet för nämnda ka- mera eller kameror.
SE9903905A 1999-10-29 1999-10-29 Förfarande och anordning för bestämning av ett objekts koordinater och orientering i ett referenskoordinatsystem SE515374C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9903905A SE515374C2 (sv) 1999-10-29 1999-10-29 Förfarande och anordning för bestämning av ett objekts koordinater och orientering i ett referenskoordinatsystem
AT00973120T ATE268674T1 (de) 1999-10-29 2000-10-24 Vorrichtung und verfahren zur bestimmung von koordinaten und orientierung
PCT/IB2000/001529 WO2001030545A1 (en) 1999-10-29 2000-10-24 A device and a method for determining coordinates and orientation
EP00973120A EP1227914B1 (en) 1999-10-29 2000-10-24 A device and a method for determining coordinates and orientation
DE60011458T DE60011458T2 (de) 1999-10-29 2000-10-24 Vorrichtung und verfahren zur bestimmung von koordinaten und orientierung
AU11668/01A AU1166801A (en) 1999-10-29 2000-10-24 A device and a method for determining coordinates and orientation
US10/111,281 US6584378B1 (en) 1999-10-29 2000-10-24 Device and a method for determining coordinates and orientation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9903905A SE515374C2 (sv) 1999-10-29 1999-10-29 Förfarande och anordning för bestämning av ett objekts koordinater och orientering i ett referenskoordinatsystem

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9903905D0 SE9903905D0 (sv) 1999-10-29
SE9903905L SE9903905L (sv) 2001-04-30
SE515374C2 true SE515374C2 (sv) 2001-07-23

Family

ID=20417530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9903905A SE515374C2 (sv) 1999-10-29 1999-10-29 Förfarande och anordning för bestämning av ett objekts koordinater och orientering i ett referenskoordinatsystem

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6584378B1 (sv)
EP (1) EP1227914B1 (sv)
AT (1) ATE268674T1 (sv)
AU (1) AU1166801A (sv)
DE (1) DE60011458T2 (sv)
SE (1) SE515374C2 (sv)
WO (1) WO2001030545A1 (sv)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6845295B2 (en) * 2002-03-07 2005-01-18 Fanuc Robotics America, Inc. Method of controlling a robot through a singularity
US7709048B2 (en) 2002-05-02 2010-05-04 Labcoat, Ltd. Method and apparatus for coating a medical device
SE0303379D0 (sv) * 2003-12-12 2003-12-12 Abb Research Ltd Method, device and system for programming a robot
SE0400320D0 (sv) * 2004-02-06 2004-02-06 Abb Ab Control method for robots
WO2006071062A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Samsung Electronics Co., Ltd. A terminal data format and a communication control system and method using the terminal data format
DE102006006682B4 (de) * 2005-07-20 2017-03-02 Volkswagen Ag Messsystem zur Vermessung eines Kraftfahrzeuges
US7353135B2 (en) * 2006-03-07 2008-04-01 Robert Malm Positioning and aligning the parts of an assembly
EP2055446A1 (en) 2007-10-31 2009-05-06 Abb As A portable robot control apparatus and a method for controlling a movement of a robot
EP2075096A1 (de) * 2007-12-27 2009-07-01 Leica Geosystems AG Verfahren und System zum hochpräzisen Positionieren mindestens eines Objekts in eine Endlage im Raum
EP2112465A1 (en) * 2008-04-24 2009-10-28 Snap-on Equipment Srl a unico socio. Parameter detection system for wheels
DE102008062624A1 (de) 2008-12-17 2010-06-24 Kuka Roboter Gmbh Handgerät und Verfahren zur Erfassung der Raumposition eines Arbeitspunktes eines Manipulators
DE102008062623B4 (de) 2008-12-17 2016-08-04 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Auswahl einer gespeicherten Position eines Arbeitspunktes eines Manipulators
EP2322897A1 (de) * 2009-11-11 2011-05-18 Günther Battenberg Optisches und mechanisches Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen von Werkstücken
DE102010019640A1 (de) 2010-05-06 2011-11-10 Kuka Roboter Gmbh Handgerät und Verfahren zum Steuern und/oder Programmieren eines Manipulators
EP2495627A1 (de) * 2011-03-01 2012-09-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines mobilen Bediengeräts sowie mobiles Bediengerät
US9008757B2 (en) 2012-09-26 2015-04-14 Stryker Corporation Navigation system including optical and non-optical sensors
US9067278B2 (en) 2013-03-29 2015-06-30 Photon Automation, Inc. Pulse spread laser
DE102014102803A1 (de) * 2014-03-03 2015-09-03 Stotz Feinmesstechnik Gmbh Vorrichtung zur Vermessung von Objekten
BR112019000728B1 (pt) 2016-07-15 2023-03-28 Fastbrick Ip Pty Ltd Veículo que incorpora máquina de assentamento de tijolos
CN109715894B (zh) 2016-07-15 2021-09-03 快砖知识产权私人有限公司 用于物料运输的吊杆
WO2019006511A1 (en) 2017-07-05 2019-01-10 Fastbrick Ip Pty Ltd REAL-TIME POSITION TRACKING AND ORIENTATION DEVICE
WO2019033170A1 (en) 2017-08-17 2019-02-21 Fastbrick Ip Pty Ltd LASER TRACKING DEVICE WITH ENHANCED ROLL ANGLE MEASUREMENT
US11958193B2 (en) 2017-08-17 2024-04-16 Fastbrick Ip Pty Ltd Communication system for an interaction system
ES2971624T3 (es) 2017-10-11 2024-06-06 Fastbrick Ip Pty Ltd Máquina para transportar objetos
CN108050968B (zh) * 2018-01-09 2019-06-04 山东大学 一种手持式空间物体表面坐标测量仪及测量方法
US20220168902A1 (en) * 2019-03-25 2022-06-02 Abb Schweiz Ag Method And Control Arrangement For Determining A Relation Between A Robot Coordinate System And A Movable Apparatus Coordinate System

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3866229A (en) * 1961-02-02 1975-02-11 Hammack Calvin M Method and apparatus for automatically determining position-motion state of a moving object
US3795911A (en) * 1961-02-02 1974-03-05 C Hammack Method and apparatus for automatically determining position-motion state of a moving object
DE2731041C3 (de) * 1976-07-09 1981-04-02 Régie Nationale des Usines Renault, Boulogne-Billancourt, Hauts-de-Seine Programmiervorrichtung für eine programmgesteuerten Anstrichmanipulator
US4825394A (en) * 1985-05-07 1989-04-25 General Dynamics Corporation Vision metrology system
JP2532529B2 (ja) 1987-11-26 1996-09-11 松下電器産業株式会社 電動調理機
IT1239878B (it) * 1990-02-02 1993-11-15 Fiat Auto Spa Sistema per la rilevazione dei parametri di movimento di robot industriali e simili.
JPH05318359A (ja) * 1992-05-20 1993-12-03 Tokico Ltd 工業用ロボット
US5615132A (en) 1994-01-21 1997-03-25 Crossbow Technology, Inc. Method and apparatus for determining position and orientation of a moveable object using accelerometers
JP3394322B2 (ja) * 1994-05-19 2003-04-07 ファナック株式会社 視覚センサを用いた座標系設定方法
FR2737024B1 (fr) * 1995-07-20 1997-10-10 Patenotre Laurent Procede d'apprentissage de forme geometrique, notamment de trajectoire ou de contour, et systemes mettant en oeuvre ce procede
WO1997010080A1 (fr) * 1995-09-14 1997-03-20 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Unite d'enseignement pour robots
US5988862A (en) * 1996-04-24 1999-11-23 Cyra Technologies, Inc. Integrated system for quickly and accurately imaging and modeling three dimensional objects
JP4085208B2 (ja) * 1997-07-24 2008-05-14 株式会社安川電機 ロボットの制御方法
GB9803364D0 (en) * 1998-02-18 1998-04-15 Armstrong Healthcare Ltd Improvements in or relating to a method of an apparatus for registering a robot
US6282459B1 (en) * 1998-09-01 2001-08-28 International Business Machines Corporation Structure and method for detection of physical interference during transport of an article
US6356807B1 (en) * 1999-08-13 2002-03-12 Fanuc Robotics North America, Inc. Method of determining contact positions, calibration parameters, and reference frames for robot assemblies
US6430472B1 (en) * 1999-12-20 2002-08-06 Servo-Robot Inc. Robot feature tracking devices and methods
US6374158B1 (en) * 2000-02-15 2002-04-16 General Electric Company Robotic laser pointer

Also Published As

Publication number Publication date
AU1166801A (en) 2001-05-08
WO2001030545A1 (en) 2001-05-03
SE9903905D0 (sv) 1999-10-29
SE9903905L (sv) 2001-04-30
US6584378B1 (en) 2003-06-24
EP1227914A1 (en) 2002-08-07
ATE268674T1 (de) 2004-06-15
EP1227914B1 (en) 2004-06-09
DE60011458T2 (de) 2005-06-30
DE60011458D1 (de) 2004-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE515374C2 (sv) Förfarande och anordning för bestämning av ett objekts koordinater och orientering i ett referenskoordinatsystem
CN108674922B (zh) 一种用于机器人的传送带同步跟踪方法、装置及***
CN111299929B (zh) 一种自动测量与校正焊接机器人焊枪姿态的方法
KR101297388B1 (ko) 위치 보정 기능을 제공하는 이동 장치 및 위치 보정 방법
JP6579498B2 (ja) 自動化装置及び位置検出装置
JP4015161B2 (ja) 産業用ロボットの制御装置
US9393696B2 (en) Robot system and robot control method
EP2271465A1 (en) Robot parts assembly on a workpiece moving on an assembly line
JP3754402B2 (ja) 産業用ロボットの制御方法および制御装置
CN105082133A (zh) 拣选装置以及拣选方法
SE449313B (sv) Manipulatorsvetsapparat och sett att manovrera sadan
CN109834710B (zh) 机器人和机器人***
CN112000135B (zh) 基于人脸最高温点特征反馈的三轴云台视觉伺服控制方法
CN109983299A (zh) 工业机器人的测量***和方法
CN113733102B (zh) 一种用于工业机器人的误差标定装置
CN106092053B (zh) 一种机器人重复定位***及其定位方法
TWI754563B (zh) 空間精度誤差量測方法
KR20110027972A (ko) 홀 센서를 이용한 모바일 로봇의 위치 오차 추정 및 보정 방법
CN115213721B (zh) 一种用于汽车车架加工的翻转定位机械手
CN115254537B (zh) 一种喷胶机器人的轨迹修正方法
JP4329257B2 (ja) ロボット装置
CN114174009B (zh) 控制机器人的方法、装置、***、存储介质和终端
Chen et al. Pose estimation of robotic end-effectors under low speed motion using EKF with inertial and SE (3) measurements
CN113905859A (zh) 机器人控制***及机器人控制方法
CN113400300B (zh) 用于机器人末端的伺服***及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed