JPH0512111B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0512111B2 JPH0512111B2 JP58053969A JP5396983A JPH0512111B2 JP H0512111 B2 JPH0512111 B2 JP H0512111B2 JP 58053969 A JP58053969 A JP 58053969A JP 5396983 A JP5396983 A JP 5396983A JP H0512111 B2 JPH0512111 B2 JP H0512111B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- workbench
- coordinate system
- distance
- position data
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ロボツト固有の座標系とロボツトが
作業をするロボツト作業台（以下、単に作業台と
いう。）の座標系との間の据え付け誤差を測定す
るためのロボツト据え付け誤差測定装置に関する
ものである。
作業をするロボツト作業台（以下、単に作業台と
いう。）の座標系との間の据え付け誤差を測定す
るためのロボツト据え付け誤差測定装置に関する
ものである。
従来、ロボツトを用いた作業は、テイーチング
によつて教示データを作成し、それに基づいて制
御されていたので、作業台の座標系とロボツト固
有の座標系との間の誤差を考慮する必要はなかつ
た。
によつて教示データを作成し、それに基づいて制
御されていたので、作業台の座標系とロボツト固
有の座標系との間の誤差を考慮する必要はなかつ
た。
しかし、最近、ロボツト言語の発達に伴ない、
オフラインで作成した数値データを用いてロボツ
トを制御するロボツトの数値制御化が実現化され
るようになつて来た。
オフラインで作成した数値データを用いてロボツ
トを制御するロボツトの数値制御化が実現化され
るようになつて来た。
この場合、ロボツトが数値データの通りに動く
必要があるが、作業台の座標系とロボツト固有の
座標系の間に誤差があれば、ロボツトの動きは数
値データの通りではなくなる。
必要があるが、作業台の座標系とロボツト固有の
座標系の間に誤差があれば、ロボツトの動きは数
値データの通りではなくなる。
作業台の座標系とロボツト固有の座標系との間
の誤差を測る従来例としては、例えば、平面上を
動くロボツトと作業平面との間の相対位置を測定
する装置があるが、これは空間的（３次元的）な
相対位置を測定することはできないという欠点が
あつた。
の誤差を測る従来例としては、例えば、平面上を
動くロボツトと作業平面との間の相対位置を測定
する装置があるが、これは空間的（３次元的）な
相対位置を測定することはできないという欠点が
あつた。
なお、空間位置を測定する方法としては３次元
測定機によるもがある。これは測定機の座標系で
の位置を求めうるが、一般的にはロボツト固有の
座標系での位置を求めることはできない。
測定機によるもがある。これは測定機の座標系で
の位置を求めうるが、一般的にはロボツト固有の
座標系での位置を求めることはできない。
本発明は、上記した従来技術の欠点をなくし、
ロボツト固有の座標系とロボツトの作業台の座標
系との間の空間的（３次元的）な据え付け誤差
（変位）を経済的、効率的に測定することができ
るロボツト据え付け誤差測定装置を提供すること
にある。
ロボツト固有の座標系とロボツトの作業台の座標
系との間の空間的（３次元的）な据え付け誤差
（変位）を経済的、効率的に測定することができ
るロボツト据え付け誤差測定装置を提供すること
にある。
本発明に係るロボツト据え付け誤差測定装置の
構成は、ロボツト据え付け誤差測定に係る、ロボ
ツト本体についての指令位置データおよび同じく
ロボツト作業台についての作業台上位置データを
記憶しておく測定位置記憶装置と、上記の指令位
置データ・作業台上位置データによる各位置間の
距離を測定する距離測定装置と、その測定データ
および上記の指令位置データ・作業台上位置デー
タに基づいてロボツト本体およびロボツト作業台
の両座標系について各原点間の変位および各座標
軸間の回転変位を計算する据え付け誤差計算装置
とからなるようにしたものである。
構成は、ロボツト据え付け誤差測定に係る、ロボ
ツト本体についての指令位置データおよび同じく
ロボツト作業台についての作業台上位置データを
記憶しておく測定位置記憶装置と、上記の指令位
置データ・作業台上位置データによる各位置間の
距離を測定する距離測定装置と、その測定データ
および上記の指令位置データ・作業台上位置デー
タに基づいてロボツト本体およびロボツト作業台
の両座標系について各原点間の変位および各座標
軸間の回転変位を計算する据え付け誤差計算装置
とからなるようにしたものである。
なお、これを以下に補足・詳述する。
第１図は、ロボツト固有の座標系とロボツト作
業台の座標系の間の変位を表わす概念図、第２図
は、ロボツト本体の測定点とロボツト作業台上の
測定点を表わす概念図である。
業台の座標系の間の変位を表わす概念図、第２図
は、ロボツト本体の測定点とロボツト作業台上の
測定点を表わす概念図である。
いま、第１図に示すように、ロボツト固有の座
標系の原点を表わす位置ベクトルをＯ→R、ｘ，ｙ，
ｚ軸方向の単位ベクトルをｘ→R、ｙ→R、ｚ→Rとし、
作業台の座標系の原点を表わす位置ベクトルをＯ→
Ｗ、ｘ，ｙ，ｚ軸方向の単位ベクトルをｘ→W、ｙ→
Ｗ、ｚ→Wとすると、座標原点間の変位は空間ベク
トルｌ→の３成分（lx、ly、lz、）を用いて表わすこ
とができる。また、座標軸間の回転変位θx、θy、
θzはオイラー角等の３成分を用いて表わすことが
できる。したがつて、これら６個の量（lx、ly、
lz、θx、θy、θz）を求めれば、ロボツト固有の座
標系とロボツト作業台の座標系との間の空間的な
相対誤差がわかることになる。
標系の原点を表わす位置ベクトルをＯ→R、ｘ，ｙ，
ｚ軸方向の単位ベクトルをｘ→R、ｙ→R、ｚ→Rとし、
作業台の座標系の原点を表わす位置ベクトルをＯ→
Ｗ、ｘ，ｙ，ｚ軸方向の単位ベクトルをｘ→W、ｙ→
Ｗ、ｚ→Wとすると、座標原点間の変位は空間ベク
トルｌ→の３成分（lx、ly、lz、）を用いて表わすこ
とができる。また、座標軸間の回転変位θx、θy、
θzはオイラー角等の３成分を用いて表わすことが
できる。したがつて、これら６個の量（lx、ly、
lz、θx、θy、θz）を求めれば、ロボツト固有の座
標系とロボツト作業台の座標系との間の空間的な
相対誤差がわかることになる。
すなわち、作業台上の位置をロボツト固有の座
標系で示すとｘ，ｙ，ｚ軸に関し夫々θx、θy、θz
だけ回転し、lx、ly、lzだけ平行移動したものと
して表わされる。
標系で示すとｘ，ｙ，ｚ軸に関し夫々θx、θy、θz
だけ回転し、lx、ly、lzだけ平行移動したものと
して表わされる。
そのために、第２図に示すように、ロボツト本
体１と作業台３との距離を測定する。この際、上
記６個の量を求めるためには６個以上の距離を測
定する必要があるので、ロボツト制御装置２の制
御でロボツト本体１を数箇所へ動かして作業台３
上の１点との距離を測定するか、ロボツト本体１
を動かさずに作業台上の数点（例えばＡ〜Ｆ）と
ロボツト本体１との距離を測定するか、または上
記２方法を併用して６個以上の距離を測定する。
測定した距離から上記６個の変位量を計算する。
体１と作業台３との距離を測定する。この際、上
記６個の量を求めるためには６個以上の距離を測
定する必要があるので、ロボツト制御装置２の制
御でロボツト本体１を数箇所へ動かして作業台３
上の１点との距離を測定するか、ロボツト本体１
を動かさずに作業台上の数点（例えばＡ〜Ｆ）と
ロボツト本体１との距離を測定するか、または上
記２方法を併用して６個以上の距離を測定する。
測定した距離から上記６個の変位量を計算する。
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。
る。
第３図は、本発明に係るロボツト据え付け誤差
測定装置の一実施例の構成図、第４図は、その据
え付け誤差計算装置の内部で実行される計算の流
れ図である。
測定装置の一実施例の構成図、第４図は、その据
え付け誤差計算装置の内部で実行される計算の流
れ図である。
ここで、１はロボツト本体、２はロボツト制御
装置、３はロボツトの作業台、４は本装置に係る
距離測定装置、５は同測定位置記憶装置、６は同
据え付け誤差計算装置である。
装置、３はロボツトの作業台、４は本装置に係る
距離測定装置、５は同測定位置記憶装置、６は同
据え付け誤差計算装置である。
本実施例によると、以下の手順でロボツト据え
付け誤差を測定することができる。
付け誤差を測定することができる。
(1) 測定位置記憶装置５に、ロボツト本体１に関
する測定用の指令位置を数点記憶させる。これ
はロボツト固有の座標系における位置である。
また、作業台３上の位置を数点記憶させる。こ
れは作業台の座標系における位置である。
する測定用の指令位置を数点記憶させる。これ
はロボツト固有の座標系における位置である。
また、作業台３上の位置を数点記憶させる。こ
れは作業台の座標系における位置である。
(2) 測定位置記憶装置５内のロボツト本体１への
指令位置の１つをロボツト制御装置２へ送り、
ロボツト本体１を当該指令位置まで動かす。
指令位置の１つをロボツト制御装置２へ送り、
ロボツト本体１を当該指令位置まで動かす。
(3) ロボツト本体１が動いた後の位置と、測定位
置記憶装置５内の作業台３の位置に対応する実
際の位置との間の距離を距離測定器４を用いて
測定する。
置記憶装置５内の作業台３の位置に対応する実
際の位置との間の距離を距離測定器４を用いて
測定する。
(4) 上記(2)、(3)の手順をくり返し、６個以上の距
離を測定する。この際、ロボツト本体１へ６点
以上の指令をして作業台３上の１点との距離を
測定するか、ロボツト本体１へ１点のみ指令し
作業台３上の６点以上の点との距離を測定する
か、または上記２方法を併用して６個以上の距
離を測定する。
離を測定する。この際、ロボツト本体１へ６点
以上の指令をして作業台３上の１点との距離を
測定するか、ロボツト本体１へ１点のみ指令し
作業台３上の６点以上の点との距離を測定する
か、または上記２方法を併用して６個以上の距
離を測定する。
(5) 測定した距離と、測定位置記憶装置５内にお
けるロボツト本体１への指令位置及び作業台３
上の位置データとに基づき、据え付け誤差計算
装置６でロボツト固有の座標系と作業台の座標
系間の原点変位３個及び座標軸の回転変位３個
が計算される。
けるロボツト本体１への指令位置及び作業台３
上の位置データとに基づき、据え付け誤差計算
装置６でロボツト固有の座標系と作業台の座標
系間の原点変位３個及び座標軸の回転変位３個
が計算される。
以上により、ロボツト据え付け誤差の測定は終
了する。
了する。
第４図に示すとおり、据え付け誤差計算装置６
内で実行される計算の流れは、まず、距離測定装
置４で測定した距離をエリア７に格納するととも
に、測定位置記憶装置５内のロボツト本体１への
指令位置をエリア８に、同じく作業台３上の位置
をエリア９に格納しておき、演算部１０が、各エ
リア７，８，９の中のデータを読み出し、座標原
点間の変位及び座標軸間の回転変位を計算し、そ
れぞれをエリア１１，１２へ格納しておくという
ものである。それらの各計算データは必要に応じ
て外部へ送出することができる。
内で実行される計算の流れは、まず、距離測定装
置４で測定した距離をエリア７に格納するととも
に、測定位置記憶装置５内のロボツト本体１への
指令位置をエリア８に、同じく作業台３上の位置
をエリア９に格納しておき、演算部１０が、各エ
リア７，８，９の中のデータを読み出し、座標原
点間の変位及び座標軸間の回転変位を計算し、そ
れぞれをエリア１１，１２へ格納しておくという
ものである。それらの各計算データは必要に応じ
て外部へ送出することができる。
上記実施例のほか、本発明の枠を越えることな
しに色々な改良や変形があり得ることは勿論であ
る。
しに色々な改良や変形があり得ることは勿論であ
る。
例えば本発明では点間の距離を測定している
が、点間の「ずれ」を空間の成分（座標成分）ご
とに測定することも可能である。この際には距離
測定に比べて１回の測定で３倍の情報が得られる
ので、測定回数が３分の１で済むことになる。
が、点間の「ずれ」を空間の成分（座標成分）ご
とに測定することも可能である。この際には距離
測定に比べて１回の測定で３倍の情報が得られる
ので、測定回数が３分の１で済むことになる。
更に方向変位、方向余弦等の「ずれ」も測定す
ることにすれば、距離測定に比べて１回の測定で
６倍の情報が得られ、測定回数は６分の１で済む
ことになる。
ることにすれば、距離測定に比べて１回の測定で
６倍の情報が得られ、測定回数は６分の１で済む
ことになる。
以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、ロボツト固有の座標系とロボツトが作業をす
る作業台の座標系との間の据え付け誤差を効率的
に測定することができるので、以下のように顕著
な効果が得られる。
ば、ロボツト固有の座標系とロボツトが作業をす
る作業台の座標系との間の据え付け誤差を効率的
に測定することができるので、以下のように顕著
な効果が得られる。
(1) ロボツトとは別の座標系を持つ作業台上の点
での位置・姿勢とロボツト固有の座標系での位
置・姿勢とが容易に関係付けられる。
での位置・姿勢とロボツト固有の座標系での位
置・姿勢とが容易に関係付けられる。
(2) 距離の測定のみで据え付け誤差が求まるの
で、経済的である。
で、経済的である。
第１図は、ロボツト固有の座標系と作業台の座
標系との間の変位を表わす概念図、第２図は、ロ
ボツト上の測定点と作業台上の測定点を表わす概
念図、第３図は、本発明に係るロボツト据え付け
誤差測定装置の一実施例の構成図、第４図は、そ
の据え付け誤差計算装置の内部で実行される計算
の流れ図である。 １……ロボツト、２……ロボツト制御装置、３
……ロボツトの作業台、４……距離測定装置、５
……測定位置記憶装置、６……据え付け誤差計算
装置。
標系との間の変位を表わす概念図、第２図は、ロ
ボツト上の測定点と作業台上の測定点を表わす概
念図、第３図は、本発明に係るロボツト据え付け
誤差測定装置の一実施例の構成図、第４図は、そ
の据え付け誤差計算装置の内部で実行される計算
の流れ図である。 １……ロボツト、２……ロボツト制御装置、３
……ロボツトの作業台、４……距離測定装置、５
……測定位置記憶装置、６……据え付け誤差計算
装置。
Claims (1)
- １ ロボツト本体についての該ロボツト固有の座
標系に係る指令位置データおよび該ロボツト作業
台についての該作業台固有の座標系に係る位置デ
ータを記憶する手段と、上記の指令位置データに
基づくロボツトの移動後の位置と、該位置に対応
する上記作業台上の実際の位置データとの間の距
離を測定する距離測定手段と、該測定手段による
測定データ、上記指令位置データ及び上記作業台
に係る位置データに基づいて上記ロボツト固有の
３次元座標系と上記作業台固有の３次元座標系に
ついて基準となるいずれか一方の座標系と他の座
標系の原点間の３次元の変位および上記他の座標
系の上記基準となる座標系に対する各座標軸まわ
りの回転変位を計算する誤差計算手段とからなる
ことを特徴とするロボツト据え付け誤差測定装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5396983A JPS59182076A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ロボツト据え付け誤差測定装置 |
| US06/595,363 US4670849A (en) | 1983-03-31 | 1984-03-30 | Position error correcting method and apparatus for industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5396983A JPS59182076A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ロボツト据え付け誤差測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59182076A JPS59182076A (ja) | 1984-10-16 |
| JPH0512111B2 true JPH0512111B2 (ja) | 1993-02-17 |
Family
ID=12957482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5396983A Granted JPS59182076A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ロボツト据え付け誤差測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59182076A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63502783A (ja) * | 1986-02-25 | 1988-10-13 | トラルファ ロボット アクチ−セルスカペット | 作業用工具のプログラム制御を行う方法とロボット装置 |
| CA2082708C (en) * | 1991-12-02 | 2004-01-13 | James Edward Randolph Jr. | Tool point compensation for hardware displacement and inclination |
| JP2011048467A (ja) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Fanuc Ltd | 加工システム |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5135988B2 (ja) * | 1972-04-05 | 1976-10-06 | ||
| JPS5144071B2 (ja) * | 1972-06-14 | 1976-11-26 | ||
| JPS50112969A (ja) * | 1974-02-18 | 1975-09-04 | ||
| JPS5715689A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-27 | Fujitsu Ltd | Robot device |
| JPS5783390A (en) * | 1980-11-07 | 1982-05-25 | Hitachi Ltd | Indirect instruction method for articulated type robot |
| JPS5877473A (ja) * | 1981-10-28 | 1983-05-10 | 富士通株式会社 | 視覚認識ハンドリング装置 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5396983A patent/JPS59182076A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59182076A (ja) | 1984-10-16 |
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