JPH04310103A - ロボットの補正量制限方法 - Google Patents

ロボットの補正量制限方法

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JPH04310103A
JPH04310103A JP10313191A JP10313191A JPH04310103A JP H04310103 A JPH04310103 A JP H04310103A JP 10313191 A JP10313191 A JP 10313191A JP 10313191 A JP10313191 A JP 10313191A JP H04310103 A JPH04310103 A JP H04310103A
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Atsushi Watanabe
淳 渡辺
Taro Arimatsu
有松 太郎
Takashi Jumonji
十文字 隆
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は動作領域内で補正動作が
行われるように補正量を制限するロボットの補正量制限
方法に関し、特に画像処理装置を用いてロボットの補正
量を制限するロボットの補正量制限方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ロボットは自動車の溶接、組立等の生産
ラインに広く使用されるようになってきた。このような
自動車の生産ラインでは、ロボットの作業対象物である
車体の停止位置は常に一定とは限らないため、視覚セン
サ等を用いて対象物の位置認識を行い、その結果に基づ
いてロボットの動作を補正し、ロボットが各対象物毎に
正確な作業を行うことができるようにしている。その際
に、視覚センサが認識した対象物の位置が、予め設定さ
れた基準位置に対して大きくずれている場合は、ロボッ
トの動作補正を行わないようにしている。それは、その
大きくずれている視覚センサが認識した対象物の位置に
合わせて、ロボットの動作を補正し作業を行うとしたら
、その作業はロボットの動作領域外となり、作業環境内
の他の物体との干渉等が発生したりするからである。 このロボットの動作補正制限は、検出点の位置が所定範
囲内に入っているか否かを判別して行われる。また、そ
の検出点が形成する平面を表す座標系を算出し、その座
標系の並行移動量または回転量が所定範囲内に入ってい
るか否かを判別して行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ロボットの動
作補正制限の判別が、上述したように、検出点の位置ま
たはその位置から算出された座標系を基準に行われると
、その検出点の位置周辺に限ると、正しい判別が得られ
るが、対象物全体が含まれる空間においては、必ずしも
そうとはいえない。すなわち、動作補正を行うことがで
きるという判別結果が得られたときでも、その判別結果
に基づいてロボットの動作補正を行い、ロボットに実際
の作業を行わせると、その動作がロボットの動作領域外
のものになる場合がある。例えば、車体のドア付近の検
出点に基づいて判別しても、ヘッドライト付近では、ロ
ボットの動作がその動作領域から外れる場合がある。
【0004】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、対象物全体を含む空間でロボットの動作補正
制限の判別を的確に行うことができるロボットの補正量
制限方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、動作領域内で補正動作が行われるように
補正量を制限するロボットの補正量制限方法において、
対象物の外形を囲む所定形状を基準位置において設定し
、前記基準位置における所定形状の各頂点の位置をロボ
ット座標系で入力し、前記対象物に設けられた検出点を
、前記対象物の基準位置及び移動後の位置において、視
覚センサを用いて検出し、前記対象物の検出点の検出結
果に基づいて、前記対象物の基準位置から移動後の位置
への変換行列を求め、前記変換行列を用いて前記各頂点
の、前記対象物の移動後の位置における投影先を求め、
前記基準位置における各頂点の位置と、前記投影先にお
ける各頂点の位置との間の距離を求め、前記距離が所定
距離以上のとき、前記移動後の対象物に対する前記ロボ
ットの作業は、前記ロボットの動作領域外になるとして
前記ロボットの動作補正を行わないことを特徴とするロ
ボットの補正量制限方法が、提供される。
【0006】
【作用】先ず、対象物の外形を囲む所定形状を基準位置
において設定し、その所定形状の各頂点の位置をロボッ
ト座標系で入力する。次に、視覚センサを用いて、対象
物に設けられた検出点を、基準位置及び移動後の位置に
おいてそれぞれ検出する。その検出点の検出結果に基づ
いて、対象物の基準位置から移動後の位置への変換行列
を求める。その変換行列を用いて、対象物の移動後の位
置における各頂点の投影先が求められる。基準位置にお
ける各頂点の位置と、投影先における各頂点の位置との
間の距離を求め、その距離が所定距離以上のとき、移動
後の対象物に対するロボットの作業はロボットの動作領
域外になると判別して、ロボットの動作補正は行わない
ようにする。このため、対象物全体を含む空間において
ロボットの補正後の位置が動作領域内にあるか否かを判
別することができる。したがって、ロボットの動作補正
制限の判別を的確に行うことができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明のロボットの補正量制限方法を実
施するためのロボットシステムの全体の構成図である。 図において、ロボット1は、生産ラインの作業対象物で
ある車体30に対して組立、塗装等の作業を行う。ロボ
ット制御装置10はそのロボット1の動作を制御する。 画像処理装置20はプロセッサ(CPU)21を中心に
構成される。ROM22には本発明を実施するためのコ
ントロール・ソフトウェアが格納されている。RAM2
3には、車体30を囲む立方体40の各頂点L1A,L
2A,L3A,L4A,L5A,L6A,L7A,L8
Aの位置データが、ロボット座標系で予め入力されてい
る。この立方体40は、基準位置における車体30の外
形に沿って形成されたものであり、その位置データはキ
ーボード29から入力される。画像処理装置20にはカ
メラ4が結合されている。一方、車体30には3点の検
出点P,Q,Rが設けられており、カメラ4は、車体3
0が基準位置にあるときのその検出点P,Q,Rを撮像
し、その撮像データはカメラインタフェース28を経由
してRAM24に格納される。さらに、カメラ4は、車
体30がライン上を送られてきて所定位置 (基準位置
近傍) に停止したときの検出点P,Q,R、すなわち
、車体30の移動後の検出点P,Q,Rを撮像し、その
撮像データも、RAM24に格納される。
【0008】画像処理プロセッサ26はRAM24に格
納された検出点P,Q,Rの、基準位置及び移動後の位
置における位置データに基づいて、基準位置から移動後
の位置への変換行列Tを求め、その変換行列TをRAM
23に格納する。さらに、その変換行列Tを用いて、立
方体40の各頂点L1〜L8の移動後の投影先を求める
。すなわち、移動後の車体30に対応して想定される立
方体41の各頂点L1B,L2B,L3B,L4B,L
5B,L6B,L7B,L8Bの位置データを求める。 その位置データはRAM23に格納される。次に、この
RAM23に格納された各頂点L1A〜L8A及びL1
B〜L8Bの位置データに基づいて、その各頂点間の距
離|L1A−L1B|等を求める。すなわち、基準位置
での各頂点L1A〜L8Aと移動後の各頂点L1B〜L
8Bとの間の各距離を求める。その各距離が所定距離L
o (例えば5cm)以上であるときは、移動後の車体
30に対するロボット1の作業は、ロボット1の動作領
域外になると判別し、その判別結果をロボット制御装置
10に送る。ロボット制御装置10はその判別結果に基
づいてロボット1の動作補正を行わないようにする。 このように、頂点間の距離が大きくなるような場合は、
例えば、カメラ4が誤って別の検出点を撮像した場合と
か、実際に車体30の位置が大きくずれた場合等である
【0009】このように、車体30を囲む立方体40を
想定し、その立方体40の基準位置における各頂点L1
A〜L8Aの位置と、投影先における各頂点L1B〜L
8Bの位置との間の距離を求め、その距離が所定距離L
o以上のとき、移動後の対象物に対するロボットの作業
はロボットの動作領域外になると判別して、ロボットの
動作補正は行わないように構成した。すなわち、ロボッ
ト1の動作補正を制限するか否かの判別を、車体30を
囲む立方体40の各頂点の移動量に基づいて行うように
した。このため、車体30の一部でなくその全体を含む
空間においてロボット1の補正後の位置が動作領域内に
あるか否かを判別することができる。したがって、ロボ
ット1の動作補正制限の判別を的確に行うことができる
。また、判別基準となる所定距離Loは、立方体40の
移動量であるため、その設定を容易に行うことができる
。さらに、この判別は、ロボット制御装置10でなく、
画像処理装置20で行われる。このため、ロボット制御
装置10は画像処理装置20から判別結果が送られるま
での間に別の作業、例えばロボット1のハンドの取り替
え等を行うことができる。したがって、アプリケーショ
ンのサイクルタイム削減を可能にすることができる。
【0010】図2は本発明のロボットの補正量制限方法
を実行するためのフローチャートを示す図である。図に
おいて、Sに続く数値はステップ番号を示す。 〔S1〕車体30を囲む立方体40の各頂点L1A〜L
8Aの位置データを入力する。 〔S2〕車体30の基準位置から移動後の位置への変換
行列Tを求める。 〔S3〕各頂点L1A〜L8A及び変換行列Tから各頂
点L1A〜L8Aの投影先L1B〜L8Bを求める。 〔S4〕各頂点間の距離 (例えば|L1A−L1B|
) を求める。 〔S5〕各頂点間の距離が所定距離Lo以上のとき、ロ
ボット1の動作補正を停止する。
【0011】上記の説明では、対象物を囲むものとして
立方体を想定したが、他の形状のもの、例えば円柱、三
角柱等を想定して構成することもできる。また、一台の
カメラで撮像するようにしたが、複数のカメラで撮像す
るようにしてもよい。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、対象物
を囲む所定形状を想定し、その所定形状の基準位置にお
ける各頂点の位置と、投影先における各頂点の位置との
間の距離を求め、その距離が所定距離以上のとき、移動
後の対象物に対するロボットの作業はロボットの動作領
域外になると判別して、ロボットの動作補正は行わない
ように構成した。すなわち、ロボットの動作補正を制限
するか否かの判別を、対象物を囲む所定形状の各頂点の
移動量に基づいて行うようにした。このため、対象物の
一部でなくその全体を含む空間においてロボットの補正
後の位置が動作領域内にあるか否かを判別することがで
きる。したがって、ロボットの動作補正制限の判別を的
確に行うことができる。
【0013】また、判別基準となる所定距離は、所定形
状の各頂点の移動量であるため、その設定を容易に行う
ことができる。さらに、この判別は、ロボット制御装置
でなく、画像処理装置側で行われる。このため、ロボッ
ト制御装置は画像処理装置から判別結果が送られるまで
の間に別の作業、例えばロボットのハンドの取り替え等
を行うことができる。したがって、アプリケーションの
サイクルタイム削減を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のロボットの補正量制限方法を実施する
ためのロボットシステムの全体の構成図である。
【図2】本発明のロボットの補正量制限方法を実行する
ためのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
1  ロボット 10  ロボット制御装置 20  画像処理装置 21  プロセッサ 22  ROM 23,24  RAM 30  車体 40,41  立方体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  動作領域内で補正動作が行われるよう
    に補正量を制限するロボットの補正量制限方法において
    、対象物の外形を囲む所定形状を基準位置において設定
    し、前記基準位置における所定形状の各頂点の位置をロ
    ボット座標系で入力し、前記対象物に設けられた検出点
    を、前記対象物の基準位置及び移動後の位置において、
    視覚センサを用いて検出し、前記対象物の検出点の検出
    結果に基づいて、前記対象物の基準位置から移動後の位
    置への変換行列を求め、前記変換行列を用いて前記各頂
    点の、前記対象物の移動後の位置における投影先を求め
    、前記基準位置における各頂点の位置と、前記投影先に
    おける各頂点の位置との間の距離を求め、前記距離が所
    定距離以上のとき、前記移動後の対象物に対する前記ロ
    ボットの作業は、前記ロボットの動作領域外になるとし
    て前記ロボットの動作補正を行わないことを特徴とする
    ロボットの補正量制限方法。
  2. 【請求項2】  前記所定形状は立方体であることを特
    徴とする請求項1記載のロボットの補正量制限方法。
  3. 【請求項3】  前記立方体は、前記対象物の外形に沿
    って形成されることを特徴とする請求項2記載のロボッ
    トの補正量制限方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6044293A (ja) * 1983-08-18 1985-03-09 株式会社日立製作所 産業用ロボットの制御装置
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