JPH012891A - 視覚付ロボット・システム - Google Patents
視覚付ロボット・システムInfo
- Publication number
- JPH012891A JPH012891A JP62-156507A JP15650787A JPH012891A JP H012891 A JPH012891 A JP H012891A JP 15650787 A JP15650787 A JP 15650787A JP H012891 A JPH012891 A JP H012891A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- camera
- robot
- coordinate system
- attached
- calibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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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】
発明の要約
視覚付ロボット・システムにおいて、カメラが取付けら
れたときにそのカメラの取付けられたリンクまたはアー
ムの番号を記憶するとともに、そのリンクまたはアーム
に応じたキャリブレーション計算プログラムで、カメラ
座標系とロボットの所定の座標系（たとえば作業座標系
）との間の校正パラメータを求め、これを記憶するよう
にした。これにより、ロボット・アーム等の任意の位置
にカメラを取付けることができるようになり。
れたときにそのカメラの取付けられたリンクまたはアー
ムの番号を記憶するとともに、そのリンクまたはアーム
に応じたキャリブレーション計算プログラムで、カメラ
座標系とロボットの所定の座標系（たとえば作業座標系
）との間の校正パラメータを求め、これを記憶するよう
にした。これにより、ロボット・アーム等の任意の位置
にカメラを取付けることができるようになり。
また慢数台のカメラの使用も容易となる。
発明の背景
技術分野
この発明は視覚センサ（カメラ）を備えたロボット・シ
ステムに関する。
ステムに関する。
従来技術とその問題点
従来の視覚ロボット・システムにおいてはカメラを取付
ける箇所は固定しており、そのほとんどはハンドＨ（手
先部）であって、しかもその台数は１台か多くても２台
までである。
ける箇所は固定しており、そのほとんどはハンドＨ（手
先部）であって、しかもその台数は１台か多くても２台
までである。
しかしながら、ハンドを次々と交換する場合（たとえば
オート・ツール・チェンジ）には、ハンド交換の邪魔に
ならない箇所にカメラを取付けることか必要であるし、
立体視を複数個のカメラで実現する場合や異なる角度方
向から同時に対象物を観察したい場合（たとえば組立て
等）などには、任意の位置にカメラを取付けることがで
きることが望ましい。カメラ取付位置が固定された従来
のロボットでは、上記のようなことができないか、また
はその実行が困難であった。
オート・ツール・チェンジ）には、ハンド交換の邪魔に
ならない箇所にカメラを取付けることか必要であるし、
立体視を複数個のカメラで実現する場合や異なる角度方
向から同時に対象物を観察したい場合（たとえば組立て
等）などには、任意の位置にカメラを取付けることがで
きることが望ましい。カメラ取付位置が固定された従来
のロボットでは、上記のようなことができないか、また
はその実行が困難であった。
発明の概要
発明の目的
この発明はカメラを任意の位置に取付けることができる
とともに複数台のカメラの使用も比較的容易に可能とな
る視覚ロボット０システムを提供することを目的とする
。
とともに複数台のカメラの使用も比較的容易に可能とな
る視覚ロボット０システムを提供することを目的とする
。
発明の構成と効果
この発明による視覚材ロボットφシステムは。
カメラが取付けられた部材の識別符号を人力する手段、
カメラが取付けられた部材に応じたキャリブレーション
計算プログラムによって、カメラの座標系とロボットの
所定の座標系との間の校正パラメータを算出する手段、
ならびに取付けられたカメラの識別コードに対応して、
上記の入力結果および算出結果に基づいて、そのカメラ
が取付けられた部材の識別符号および上記校正パラメー
タを記憶する手段を備えていることを特徴とする。
カメラが取付けられた部材に応じたキャリブレーション
計算プログラムによって、カメラの座標系とロボットの
所定の座標系との間の校正パラメータを算出する手段、
ならびに取付けられたカメラの識別コードに対応して、
上記の入力結果および算出結果に基づいて、そのカメラ
が取付けられた部材の識別符号および上記校正パラメー
タを記憶する手段を備えていることを特徴とする。
カメラが取付けられる部材とは一般にロボットを構成す
る可動のアームやリンクであるが、さらに固定されたベ
ースやロボットが配置された場所の天井、壁等を含むも
のとする。
る可動のアームやリンクであるが、さらに固定されたベ
ースやロボットが配置された場所の天井、壁等を含むも
のとする。
この発明によると、所定の部材の任意の箇所にカメラが
取付けられたのち、その取付けられた部材の識別符号が
カメラの識別符号に対応してメモリに記憶される。そし
て取付けられた部材に応じたキャリブレーション計算プ
ログラムを用いて。
取付けられたのち、その取付けられた部材の識別符号が
カメラの識別符号に対応してメモリに記憶される。そし
て取付けられた部材に応じたキャリブレーション計算プ
ログラムを用いて。
そのカメラの座標系とロボットの、所定の座標系（たと
えば作業座標系）との間の座標系校正パラメータが算出
され、これらのパラメータが取付けられたカメラの識別
符号に対応してメモリに記憶される。
えば作業座標系）との間の座標系校正パラメータが算出
され、これらのパラメータが取付けられたカメラの識別
符号に対応してメモリに記憶される。
したがって、カメラがいかなる位置に取付けられていて
も、また何台のカメラがあっても、これらのカメラを使
用するときには上記のメモリに記憶されたデータを用い
て所定の処理を行なうことができ、カメラを用いた所定
のロボット作業が可能となる。すなわちこの発明による
とロボット・アーム等の任意の位置にカメラを取付ける
ことができるし、また２台以上の複数台のカメラの使用
も容易となり、より使いやすい視覚付ロボット・システ
ムが実現できる。
も、また何台のカメラがあっても、これらのカメラを使
用するときには上記のメモリに記憶されたデータを用い
て所定の処理を行なうことができ、カメラを用いた所定
のロボット作業が可能となる。すなわちこの発明による
とロボット・アーム等の任意の位置にカメラを取付ける
ことができるし、また２台以上の複数台のカメラの使用
も容易となり、より使いやすい視覚付ロボット・システ
ムが実現できる。
実施例の説明
第１図は平面作業型ロボットの一例を示している。ロボ
ット１は、ベース２上に軸支されかつ水平面内で回転す
る第１アーム１１．この第１アーム１１の先端部に軸支
されかつ水平面内で回転する第２アーム１２．この第２
アーム１２の先端部に軸支され１回転するとともにその
軸方向に動く回転直動リンク１３．および回転直動リン
ク１３に固定されたハンド１４によって構成されている
。視覚カメラ（二次元視覚認識カメラ）は任意の位置に
取付けることが可能であり、第１図では一例として第２
リンク１２の先端部と第１リンク１１の長さのほぼ中央
部の側部とにカメラ７Ａ、７Ｂが取付けられている。カ
メラはベース２やこのロボット１が配置された部屋の天
井、壁等に取付けることも可能である。カメラ７Ａ、７
Ｂ等によって得られた対象物を表わす映像信号はそれぞ
れ画像処理装置８に送られ、所定の処理が加えられる。
ット１は、ベース２上に軸支されかつ水平面内で回転す
る第１アーム１１．この第１アーム１１の先端部に軸支
されかつ水平面内で回転する第２アーム１２．この第２
アーム１２の先端部に軸支され１回転するとともにその
軸方向に動く回転直動リンク１３．および回転直動リン
ク１３に固定されたハンド１４によって構成されている
。視覚カメラ（二次元視覚認識カメラ）は任意の位置に
取付けることが可能であり、第１図では一例として第２
リンク１２の先端部と第１リンク１１の長さのほぼ中央
部の側部とにカメラ７Ａ、７Ｂが取付けられている。カ
メラはベース２やこのロボット１が配置された部屋の天
井、壁等に取付けることも可能である。カメラ７Ａ、７
Ｂ等によって得られた対象物を表わす映像信号はそれぞ
れ画像処理装置８に送られ、所定の処理が加えられる。
画像処理装置８はロボットやコントローラ９に接続され
ている。ロボット・コントローラ９によりロボット１が
制御駆動される。
ている。ロボット・コントローラ９によりロボット１が
制御駆動される。
視覚カメラを使ってロボットを作動させるときは、カメ
ラの座標とロボットの作業座標との間の相対的な位置関
係および姿勢関係をあらかじめ求めておく必要があり（
これをキャリブレーションという）、これには種々の公
知の方法がある。公知の方法の中のひとつの方法を用い
てキャリブレーションを実行し、そのデータをロボット
・コントローラ９のメモリに記憶しておく。このキャリ
ブレーションφデータはカメラの座標系と作業座標系（
または他のロボット・アームの座標系。
ラの座標とロボットの作業座標との間の相対的な位置関
係および姿勢関係をあらかじめ求めておく必要があり（
これをキャリブレーションという）、これには種々の公
知の方法がある。公知の方法の中のひとつの方法を用い
てキャリブレーションを実行し、そのデータをロボット
・コントローラ９のメモリに記憶しておく。このキャリ
ブレーションφデータはカメラの座標系と作業座標系（
または他のロボット・アームの座標系。
たとえばリンク１３の座標系）との間で座標交換を行な
うためのもので、座標系校正パラメータともいわれてい
る。このパラメータにはカメラ座標系と作業座標系との
間の平行移動機（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）ΔＸ、Δｙ２回
転量θ、およびカメラの焦点距離ｆがある。そしてロボ
ットの動作において、カメラ座標系で把えられたワーク
情報（位置、姿勢等）や作業情報などはこれらのキャリ
ブレーション・データによって作業座標系における情報
に変換され２作業を行なうのに使われる。
うためのもので、座標系校正パラメータともいわれてい
る。このパラメータにはカメラ座標系と作業座標系との
間の平行移動機（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）ΔＸ、Δｙ２回
転量θ、およびカメラの焦点距離ｆがある。そしてロボ
ットの動作において、カメラ座標系で把えられたワーク
情報（位置、姿勢等）や作業情報などはこれらのキャリ
ブレーション・データによって作業座標系における情報
に変換され２作業を行なうのに使われる。
ロボット・コントローラ９内のメモリには第３図に示す
ように、カメラ随に対応して座標系校正パラメータが格
納されるエリアがある。カメラＮα（カメラの識別符号
）は複数台のカメラの各々を区別するために用いられる
ものである。このカメラ随に対応してそのカメラが取付
けられている部材（アーム１１．１２． リンク１３
．ペニス２．天井等）のｋ（識別符号）もストアされる
。たとえば、天井等はｈｏ、アーム１１はｋｌ、アーム
１２はＮＱ、２． リンク１３はに３というようにこ
れらの部材にその識別番号が割当てられている。
ように、カメラ随に対応して座標系校正パラメータが格
納されるエリアがある。カメラＮα（カメラの識別符号
）は複数台のカメラの各々を区別するために用いられる
ものである。このカメラ随に対応してそのカメラが取付
けられている部材（アーム１１．１２． リンク１３
．ペニス２．天井等）のｋ（識別符号）もストアされる
。たとえば、天井等はｈｏ、アーム１１はｋｌ、アーム
１２はＮＱ、２． リンク１３はに３というようにこ
れらの部材にその識別番号が割当てられている。
る。
第２図を参照して、まずカメラが取付部材に取付けられ
ると、その取付部材のＮｏ、が取付けられたカメラのカ
メラＮｏ、とともに人力されるので、それがメモリに記
憶される（ステップ２１）。取付部材に応じたキャリブ
レーション計算プログラムがあらかじめ用意されており
（計算方法は公知）、入力された取付部材に応じたプロ
グラムを用いて。
ると、その取付部材のＮｏ、が取付けられたカメラのカ
メラＮｏ、とともに人力されるので、それがメモリに記
憶される（ステップ２１）。取付部材に応じたキャリブ
レーション計算プログラムがあらかじめ用意されており
（計算方法は公知）、入力された取付部材に応じたプロ
グラムを用いて。
取付けられたカメラの座標系と作業座標系との間のキャ
リブレーションが実行され、その結果がメモリに記憶さ
れる（ステップ２２．２３）。これらの処理はカメラの
取付けごとに行なわれる。
リブレーションが実行され、その結果がメモリに記憶さ
れる（ステップ２２．２３）。これらの処理はカメラの
取付けごとに行なわれる。
ロボットの作業においては、その作業で使用するカメラ
についての座標系校正パラメータがメモリから読出され
、カメラで撮像した情報がこのパラメータを用いて作業
座標系に変換されるのは上述の通りである。
についての座標系校正パラメータがメモリから読出され
、カメラで撮像した情報がこのパラメータを用いて作業
座標系に変換されるのは上述の通りである。
以上のようにして、この発明によるとカメラを任意の部
材の任意の位置に取付けることができるとともに、複数
台のカメラの取付けと使用が可能となる。
材の任意の位置に取付けることができるとともに、複数
台のカメラの取付けと使用が可能となる。
上記実施例では回転関節で構成された平面作業型ロボッ
トについて述べられているが、直交座標型９円筒座標型
などの他のタイプの平面作業型ロボット、さらに三次元
作業ロボット等にも同じようにこの発明を適用すること
ができる。
トについて述べられているが、直交座標型９円筒座標型
などの他のタイプの平面作業型ロボット、さらに三次元
作業ロボット等にも同じようにこの発明を適用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は平面作業型ロボットの一例を示す構成図、第２
図はカメラが取付けられたときのキャリブレーション処
理手順を示すフロー・チャート。 第３図はメモリに記憶されるキャリブレーション・デー
タの一例を示すものである。 １・・・ロボット、 ２・・・ベース。 ７Ａ、７Ｂ・・・カメラ。 ８・・・画像処理装置。 ９・・・ロボット・コントローラ。 １１・・・第１アーム、 １２・・・第２ア
ーム。 １３・・・回転直動リンク、 １４・・・ハンド。 以 上 第１図 １．１
図はカメラが取付けられたときのキャリブレーション処
理手順を示すフロー・チャート。 第３図はメモリに記憶されるキャリブレーション・デー
タの一例を示すものである。 １・・・ロボット、 ２・・・ベース。 ７Ａ、７Ｂ・・・カメラ。 ８・・・画像処理装置。 ９・・・ロボット・コントローラ。 １１・・・第１アーム、 １２・・・第２ア
ーム。 １３・・・回転直動リンク、 １４・・・ハンド。 以 上 第１図 １．１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 カメラが取付けられた部材の識別符号を入力する手段、 カメラが取付けられた部材に応じたキャリブレーション
計算プログラムによって、カメラの座標系とロボットの
所定の座標系との間の校正パラメータを算出する手段、
ならびに 取付けられたカメラの識別コードに対応して、上記の入
力結果および算出結果に基づいて、そのカメラが取付け
られた部材の識別符号および上記校正パラメータを記憶
する手段、 を備えている視覚付ロボット・システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15650787A JPS642891A (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Robot system with visual sense |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15650787A JPS642891A (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Robot system with visual sense |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH012891A true JPH012891A (ja) | 1989-01-06 |
| JPS642891A JPS642891A (en) | 1989-01-06 |
Family
ID=15629275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15650787A Pending JPS642891A (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Robot system with visual sense |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS642891A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5237468A (en) * | 1991-10-15 | 1993-08-17 | International Business Machines Corporation | Camera and gripper assembly for an automated storage library |
| JP7105223B2 (ja) * | 2017-03-23 | 2022-07-22 | 株式会社Fuji | ロボットシステム |
| JP2021084192A (ja) * | 2019-11-28 | 2021-06-03 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット |
| WO2023012894A1 (ja) * | 2021-08-03 | 2023-02-09 | ファナック株式会社 | ロボットシステム、制御装置、診断方法および診断プログラム |
| WO2023199478A1 (ja) * | 2022-04-14 | 2023-10-19 | 三菱電機株式会社 | ロボット制御装置およびピッキングシステム |
-
1987
- 1987-06-25 JP JP15650787A patent/JPS642891A/ja active Pending
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