JPH052168B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明は、例えば、自動車の部品や車体等の立
体形状を計測する三次元計測ロボツト（三次元測
定装置）の精度補正方法に関し、詳しくは、直交
３軸の片持型の計測機機構のアームに、先端に接
触子を有する回転２軸及び曲折２軸の多関節アー
ムを設けた三次元計測ロボツトに於ける精度補正
方法に関する。

ロ 従来の技術 従来から、三次元（立体形状）の計測には、直
交３軸の門型あるいは片持型の三次元測定装置が
使用されている。この２つのタイプの測定装置の
特長としては、前者は上から下方向への測定を基
本とし、後者は横方向からの測定を基本とするも
のであり、前者に比較してより計測可能な範囲が
広く有効性は大きいが、いずれにしても複雑形状
の計測には不向きであつた。

そこで、近年、片持型の直交３軸の測定機のア
ームに回転２軸及び曲折２軸の多関節アームを設
け、この多関節アームの先端に接触子を設けて複
雑形状の計測を可能にする三次元計測ロボツトが
実現しつつある。

ハ 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記の改良された三次元計測ロボツト
では、多関節のアームを備えるため、可動部分が
多くあり、必然的にその分だけ大きな計測誤差を
生じる虞れがあり、適当な補正手段を講じなけれ
ば、とても高精度での実用化はできないという問
題があつた。そして、従来、この適当な補正手段
はなく、このため、多関節アームを備える改良さ
れた三次元計測ロボツトは実用化されないままで
あつた。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたもの
であり、改良された三次元計測ロボツトに於て、
その構造的なものから発生する計測誤差を補正し
計測精度を向上させる方法を提供することを目的
とする。

ニ 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の第１の態様
は、測定対象物の表面に対して、直交３軸の計測
機機構のアームによつて支持された、第１回転
軸、第１曲折軸、第２回転軸及び第２曲折軸の順
に連結されてなる多関節アームの先端部に設けら
れた接触子を接触せしめることにより、前記測定
対象物の測定を行なう三次元計測ロボツトの計測
精度補正方法において、前記多関節アームの予め
定められた基準姿勢で、所定位置に設置された基
準治具の球体表面上の任意の４点に対して前記接
触子を当接させることにより、これら各点の三次
元座標値を求める第１の工程と、前記第１の工程
で得られた前記各点の三次元座標値と、前記各点
を通る球の方程式とによつて前記球体の中心位置
を示す三次元座標値及び半径の値を求める第２の
工程と、前記第２の工程で求めた前記球体の半径
の値と、予め保持されている前記球体の半径の値
との間の誤差値が所定の許容範囲内にあるとき
に、前記第２の工程で求めた三次元座標値を前記
多関節アームの基準姿勢での前記球体の中心位置
を示す誤差のない三次元座標値として保持する第
３の工程と、前記第２回転軸及び第２曲折軸につ
いては、所定の姿勢に保持した状態で且つ前記第
１回転軸及び前記第１曲折軸については夫々回転
角度及び曲折角度を変化させた状態で前記球体表
面上の任意の４点に対して前記接触子を当接させ
ることにより、これら各点の三次元座標値を求め
る第４の工程と、前記第４の工程で得られた前記
各点の三次元座標値と、前記各点と通る球の方程
式とによつて前記球体の中心位置を示す三次元座
標値を求める第５の工程と、前記第５の工程で求
めた前記球体の中心位置を示す三次元座標値と、
前記第３の工程で保持された前記球体の中心位置
を示す三次元座標値との間の差分を補正値とし
て、前記回転角度及び曲折角度を変数とするマト
リクス上に記憶させて第１の補正マトリクスを作
成する第６の工程と、前記第１回転軸及び前記第
１曲折軸については、所定の姿勢に保持した状態
で且つ前記第２回転軸及び前記第２曲折軸につい
ては夫々回転角度及び曲折角度を変化させた状態
で前記球体表面上の任意の４点に対して前記接触
子を当接させることにより、これら各点の三次元
座標値を求める第７の工程と、前記第７の工程で
得られた前記各点の三次元座標値と、前記各点を
通る球の方程式とによつて前記球体の中心位置を
示す三次元座標値を求める第８の工程と、前記第
８の工程で求めた前記球体の中心位置を示す三次
元座標値と、前記第３の工程で保持された前記球
体の中心位置を示す三次元座標値との間の差分を
補正値として、前記回転角度及び曲折角度を変数
とするマトリクス上に記憶させて第２の補正マト
リクスを作成する第９の工程と、前記三次元計測
ロボツトに対し、前記測定対象物上の測定点及び
該測定点に至る経路をテイーチングして、このテ
イーチングに基づいて前記測定点の自動計測を行
なつて測定値を求める第10の工程と、前記第10の
工程で前記測定値を求めるに際しての前記多関節
アームの姿勢に応じて前記第１及び第２の補正マ
トリクスから夫々近似的に補正値を検索する第11
の工程と、前記第１，第２の補正マトリクスのい
ずれか一方を、前記第11の工程において検索した
２つの補正値の合成が可能に座標変換するととも
に、この座標変換によつて得られた前記２つの補
正値の合成補正値だけ、前記第10の工程で求めた
測定値を補正する第12の工程と、 から成る構成とした。

又、上記目的を達成するために本発明の第２の
態様は、測定対象物の表面に対して、直交３軸の
計測機機構のアームによつて支持された、第１回
転軸、第１曲折軸、第２回転軸及び第２曲折軸の
順に連結されてなる多関節アームの先端部に設け
られた接触子を接触せしめることにより、前記測
定対象物の測定を行なう三次元計測ロボツトの計
測精度補正方法において、前記多関節アームの予
め定められた基準姿勢で、所定位置に設置された
基準治具の球体表面上の任意の４点に対して前記
接触子を当接させることにより、これら各点の三
次元座標値を求める第１の工程と、前記第１の工
程で得られた前記各点の三次元座標値と、前記各
点を通る球の方程式とによつて前記球体の中心位
置を示す三次元座標値及び半径の値を求める第２
の工程と、前記第２の工程で求めた前記球体の半
径の値と、予め保持されている前記球体の半径の
値との間の誤差値が所定の許容範囲内にあるとき
に、前記第２の工程で求めた三次元座標値を前記
多関節アームの基準姿勢での前記球体の中心位置
を示す誤差のない三次元座標値として保持する第
３の工程と、前記第２回転軸及び前記第２曲折軸
については、所定の姿勢に保持した状態で且つ前
記第１回転軸及び前記第１曲折軸については夫々
回転角度及び曲折角度を変化させた状態で前記球
体表面上の任意の４点に対して前記接触子を当接
させることにより、これら各点の三次元座標値を
求める第４の工程と、前記第４の工程で得られた
前記各点の三次元座標値と、前記各点と通る球の
方程式とによつて前記球体の中心位置を示す三次
元座標値を求める第５の工程と、前記第５の工程
で求めた前記球体の中心位置を示す三次元座標値
と、前記第３の工程で保持された前記球体の中心
位置を示す三次元座標値との間の差分を補正値と
して、前記回転角度及び曲折角度を変数とするマ
トリクス上に記憶させて第１の補正マトリクスを
作成する第６の工程と、前記第１回転軸及び前記
第１曲折軸については、所定の姿勢に保持した状
態で且つ前記第２回転軸及び前記第２曲折軸につ
いては夫々回転角度及び曲折角度を変化させた状
態で前記球体表面上の任意の４点に対して前記接
触子を当接させることにより、これら各点の三次
元座標値を求める第７の工程と、前記第７の工程
で得られた前記各点の三次元座標値と、前記各点
を通る球の方程式とによつて前記球体の中心位置
を示す三次元座標値を求める第８の工程と、前記
第８の工程で求めた前記球体の中心位置を示す三
次元座標値と、前記第３の工程で保持された前記
球体の中心位置を示す三次元座標値との間の差分
を補正値として、前記回転角度及び曲折角度を変
数とするマトリクス上に記憶させて第２の補正マ
トリクスを作成する第９の工程と、前記三次元計
測ロボツトを制御する制御装置に、前記三次元計
測ロボツトを制御するのに必要な前記対象物の測
定点における多関節アームの姿勢を示すデータ及
び該姿勢に至る経路を示すデータを入力する第10
の工程と、前記第10の工程に係る測定点での多関
節アームの姿勢に応じて前記第１及び第２の補正
マトリクスから夫々近似的に補正値を検索する第
11の工程と、前記第１及び第２の補正マトリクス
のいずれか一方を、前記第11の工程において検索
した２つの補正値の合成が可能に座標変換すると
ともに、この座標変換によつて得られた前記２つ
の補正値の合成補正値だけ、前記第10の工程で前
記制御装置に入力したデータを補正する第12の工
程と、前記第12の工程で補正されたデータを使用
して前記測定点を自動計測して測定値を得る第13
の工程と、 からなる構成とした。

ホ 作用 第１の発明は、テイーチングプレイバツク方式
によつて三次元計測ロボツトを作動させるもので
ある。以下、その作用を述べると、多関節アーム
の基本姿勢に対する各姿勢時の補正値を基準とな
る球体の中心座標を求める手法から求めて第１及
び第２の補正マトリツクスを作成し、これを記憶
装置に記憶しておく、そして、三次元計測ロボツ
トに被測定対象の測定点及び該測定点に至る経路
をテイーチングし、このテイーチングに基いて測
定点の自動計測を行い測定値を求めるとともに、
記憶してある第１及び第２の補正マトリツクスを
使つて測定値を補正してやれば高精度での計測が
可能になる。

次に、第２の発明は、データベース方式によつ
て三次元計測ロボツトを作動させるものであり、
第１の発明と同様に、予め第１及び第２の補正マ
トリツクス作成して記憶装置に記憶しておく、し
かして、制御装置に、被測定対象の測定点におけ
る多関節アームの姿勢及びそれに至る経路等のデ
ータを入力するとともに、このデータを記憶して
おいた第１及び第２の補正マトリツクスを使つて
補正し、この補正されたデータを使用して自動計
測を行うことにより、高精度での計測が可能にな
る。

このように、本発明では、測定誤差の増幅され
易い多関節型アームを備える三次元計測機であつ
ても、予め多関節アームの可動範囲を網羅して各
姿勢での補正値を記憶しておき、テイーチングプ
レイバツク方式では実際の測定値に、また、デー
タベース方式では制御装置への入力データに、そ
れぞれ上記記憶された特定の補正値を引き出すと
ともにこの補正値分だけ補正処理するものであ
り、これにより、高精度での計測が可能になるも
のである。

ヘ 実施例 以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。

まず最初に、第１図及び第２図は、本発明に係
る改良された三次元計測ロボツトを図示するもの
であり、１は計測装置、２はレール（溝の場合も
ある）、３はこのレール２上に沿つて（ｚ軸方向
に）に移動するベース、４はベース３上に垂直に
立てられたコラム、５はコラム４に沿つて（ｙ軸
方向）に移動するヘツド、６はレール２及びコラ
ム４に対して直角で水平方向（ｘ軸方向）に設け
られ、かつ、ヘツド５中をこの軸方向に摺動する
アームである。ここまでの構成は、従来からある
ものと同じであり、従来のものはこのアーム６の
先端に接触子を備えるものであつた。

本発明に係る三次元計測ロボツトの計測装置１
は、直交３軸の片持型の基本構成に加えてそのア
ーム６の先端にさらに多関節型のアーム７を備
え、この多関節型アーム７の先端に接触子を設け
るものである。すなわち、多関節型アーム７に於
て、８はアーム軸６に対して同軸で回動可能な第
１回転軸、９はこの第１回転軸８の先端に軸支し
て第１回転軸８の中心軸に対して直交する一平面
上を回動可能な第１曲折軸、１０はこの第１曲折
軸９に対して同軸で回転可能な第２回転軸、１１
は第２回転軸１０の先端に軸支して第１回転軸１
０の中心軸に対して直交する一平面上を回動可能
な第２曲折軸、１２は第２曲折軸１１の先端に設
けた接触子である。

なお、多関節型アーム７各部は必ずしも360°の
範囲で回転可能なわけではない。第１回転軸８、
第１曲折軸９、第２回転軸１０及び第２回転軸１
１の角度をそれぞれ、θ₁，θ₂，θ₃，θ₄で示せば、
−90°≦θ₁≦90°、−190°≦θ₂≦10°、−90°≦θ₃
≦90°、
−100°≦θ₄≦100°（ただし、第１図及び第２図に示
す状態を原点、すなわち、基準位置としたとき。）
である。

また、１３は三次元計測ロボツトを計測するた
めのコンピユータからなる制御装置である。

なお、第１図に於て、１４は測定対象物を載置
する定盤、１５は真円の球体１６を備える基準治
具を示す。

本発明の特徴は、多関節アーム７の関節部各部
の可動範囲で各姿勢時の誤差時（これを補正値と
する。）を予め記憶しておき、計測時にこれら補
正値を利用して測定値を補正するものである。こ
のため、本発明では補正マトリツスと称するもの
を作成する。

この補正マトリツクスは第１及び第２の２つが
存在し、第１の補正マトリツクスは第１回転軸８
及び第１曲折軸９に対応し、第２の補正マトリツ
クスは第２回転軸１０及び第２曲折軸１１に対応
するものである。以下、説明する。

まず、補正マトリツクスを作成するにあたつ
て、多関節アーム７の原点（基準）姿勢を定め
る。この基準姿勢は、できるだけ多関節アーム７
の構造からして計測誤差の出にくい姿勢とするこ
とが好ましく、例えば、第１図及び第２図に図示
する姿勢がこれに該当する。この場合、θ₁＝θ₂＝
θ₃＝θ₄＝0°である。

なお、基準姿勢は、必ずしもこれに限定するも
のではなく、他の任意な姿勢としてもよい。

そして、この基準姿勢において、定盤１４上の
定位置に載置した基準治具１５の真円の球体１６
の表面に多関節アーム７の先端に設けた接触子１
２を接触させてこの球体１６の中心座標を求め
る。

球体１６の中心座標を求めるには球面上の４点
の座標から容易に求まる。下記式は４点（x₁，
y₁，z₁），（x₂，y₂，z₂），（x₃，y₃，z₃），（x₄，y₄
，
z₄）を通る球の方程式の行列式を用いた一般解で
ある。

この行列式を展開し、さらに変形すると、下記
式となる。

（ｘ−ａ）²＋（ｙ−ｂ）²＋（ｚ−ｃ）²＝R² …… ここで、ａ，ｂ，ｃは球の中心座標値（ａ，
ｂ，ｃ）であり、Ｒは球の半径で一定である。

したがつて、球体１６の球面上の４点に接触子
１２を当接させれば、これらの４点の座標値が読
みとられ、これら４点の座標値から球体１６の中
心座標及び半径が容易に計算で求まる。ここでは
球体１６の中心座標値が必要であり、半径値は必
ずしも必要なものではないが、この演算により求
める半径値は、球体１６の中心座標を求めるに当
つての球体１６の表面４点の計測が正しく行われ
たかどうかの検定に用いることができる。すなわ
ち、実際には、球体１６の半径Ｒは既知のもので
あるため、演算で求めた半径値の既知の半径値に
対する誤差値が一定許容範囲内にあるときは一連
の球体１６の計測が正しいと判定し、そうでない
ときは計測が不適当であつたと判定して再度、計
測をやり直すようにする。

なお、球体１６の中心座標値だけを求めるに
は、球体１６表面の少くとも３点を計測すればよ
く、そのようにしてもよい。

このようにして、多関節アーム７の基準姿勢で
球体１６の中心座標（x₀₀，y₀₀，z₀₀）を求める。
そして、基本姿勢で計測した中心座標を基準と
し、そのときの誤差を０と見なして、（０，０，
０）なる誤差値（補正値）を決める。

以下、同様にして多関節アーム７の各姿勢で球
体１６の中心座標及び誤差値を求めるが、その場
合、第１回転軸８及び第１曲折軸９とを１組と
し、第２回転軸１０及び第２曲折軸１１を１組と
する。すなわち、まず、第２回転軸１０及び第２
曲折軸１１をθ₃＝θ₄＝０（あるいは一定）に保持
して第１回転軸８や第１曲折軸９あるいは両者を
任意の角度にして上記基本姿勢のときと同様に球
体１６の中心座標を求める。例えば、θ₁＝α₁，θ₂
＝β₁のとき中心座標が（x₀₁，y₀₁，z₀₁）となる。
そして、さらに、この中心座標と基準となる中心
座標から誤差値（Δx₀₁，Δy₀₁，Δz₀₁）を求め、
その異符号値を補正値とする。ここで、Δx₀₁＝
x₀₁−x₀₀，Δy₀₁＝y₀₁−y₀₀，Δz₀₁＝z₀₁−z₀₀であ
る。

なお、この球面座標の計測にあたつては、多関
節アーム７を所定の姿勢に保持して４点を計測す
るが、その場合、直交３軸の各軸を適当に調整す
ることで、容易に計測可能である。

このようにして、θ₁とθ₂を、小角度ピツチα°，
β°で、その全範囲にわたつて上記の計測を行い、
補正値を求める処理を制御装置１３のコンピユー
タで行い、その結果は図示しない記憶装置に記憶
される。

第３図はこれらの一連の作業によつて作成さ
れ、記憶装置に記憶される第１の補正マトリツク
スを模式的に示すものである。

第３図図示のように、θ₁とθ₂を変数とするマト
リツクス上に補正値が記憶されている。

次に、同様にして、θ₁＝θ₂＝０（あるいは一定）
にしてθ₃，θ₄を適宜な小角度ピツチγ°，δ°で変え
ることにより、第４図に模式的に図示する第２の
補正マトリツクスを作成する。

このようにして２つの補正マトリツクスを作成
しておく。

なお、補正マトリツクスの補正値は必ずしも異
符号値にしなくともよい。

三次元計測ロボツトの自動計測には、テイーチ
ングプレイバツク方式とデータベース方式とがあ
る。

そこで、まず、補正マトリツクスを用いたテイ
ーチングプレイバツク方式の自動計測を説明す
る。

この方法では、計測ロボツトに、測定対象物の
測定点及び経路をテイーチングした後に、自動計
測を行う。この自動計測で得られる測定値は誤差
を含んだままの値である。

計測ロボツトの多関節部の姿勢が決定された時
点で各関節（θ₁，θ₂，θ₃，θ₄）の角度データが制
御装置に入力される。これにより、制御装置は第
１及び第２の補正マトリツクス中より、その姿勢
に最も近似する姿勢、すなわち、近似姿勢の補正
値データを抽出する。

ただし、本システムでは抽出方法を二部検索と
している。

この方法を用いて、２つの補正マトリツクス
（θ₁，θ₂とθ₃，θ₄より作られる第１及び第２のマ
トリツクス）の検索を行い、それぞれの補正値デ
ータを得た上で、これを合成する。ただし、第２
の補正マトリツクスから得られる補正値データは
第１の補正マトリツクスとは座標系が違うため、
単に加えて合成することができず、一旦、座標系
を統一した上で合成する。例えば、第１の補正マ
トリツクスから得られる補正値データを（Δx_0o，
Δy_0o，Δz_0o）とし、第２の補正マトリツクスか
ら得られる補正値データを（Δx_0o′，Δy_0o′，
Δz_0o′）とすると、この第２の補正マトリツクス
から得られるデータを、座標変換して（Δx′_0o′，
Δy′_0o′，Δz′_0o′）とした上で合成するものであ
り、合成された補正値データは（Δx_0o′＋
Δx′_0o′，Δy_0o′＋Δy′_0o′，Δz_0o′＋Δz′_0o′
）とな
る。

そして、合成された補正値データは、対応する
測定値（x_o，y_o，z_o）に加えられ、測定値は補正
されることになり、この補正された測定値が出力
される。

次に、データベース方式の場合について説明す
ると、この方式でも基本的にはテイーチングプレ
イバツク方式と同じである。すなわち、データベ
ース方式でも予め第１及び第２の補正マトリツク
スを作成しておき、多関節アームの測定点での姿
勢及び経路のデータを、計測ロボツトの制御装置
にデータベースによる入力を行い、このデータか
ら第１及び第２の補正マトリツクス中よりそれぞ
れ補正値データの検索を行い、さらにこれらを合
成してそれに基いて対応する上記データを補正
し、しかる後に自動計測を行い測定値を得るもの
である。

なお、第５図は補正マトリツクスの作成手順を
表わすフローチヤート、第６図及び第７図は自動
計測及び補正手順を表わすフローチヤートであ
る。

ト 発明の効果 以上説明したように、本発明の第１の態様によ
れば、第11の工程において、第６の工程で作成し
た第１の補正マトリクスと第９の工程で作成した
第２の補正マトリクスと、第10の工程で測定値を
求めるに際しての多関節アームの姿勢とから、
夫々近似的に補正値を検索し、第12の工程で前記
２つの補正値の合成補正値だけ第10の工程で求め
た測定値を補正することとし、又、本発明の第２
の態様によれば、第11の工程において、第６の工
程で作成した第１の補正マトリクスと第９の工程
で作成した第２の補正マトリクスと、第10の工程
に係る測定値での多関節アームの姿勢とから、
夫々近似的に補正値を検索し、第12の工程で前記
２つの補正値の合成補正値だけ第10の工程で制御
装置に入力したデータを補正し、第13の工程で、
第12の工程で補正されたデータを使用して測定点
を自動計測して測定値を得ることとしたので、構
造上、複数の関節部を有することで計測誤差の生
じ易い多関節アームを備える三次元計測ロボツト
において、計測誤差を補正して高精度での計測が
可能になり、複雑形状の測定対象の計測も実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は三次元計測ロボツトの説明図、第２図
は多関節アームの説明図、第３図は第１の補正マ
トリツクスの模式的な説明図、第４図は第２の補
正マトリツクスの模式的な説明図、第５図は補正
マトリツクスの作成手順を表わすフローチヤー
ト、第６図はテイーチングプレイバツク方式によ
る自動計測及び補正手順を表わすフローチヤー
ト、第７図はデータベース方式による自動計測及
び補正手順を表わすフローチヤートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 測定対象物の表面に対して、直交３軸の計測
   機機構のアームによつて支持された、第１回転
   軸、第１曲折軸、第２回転軸及び第２曲折軸の順
   に連結されてなる多関節アームの先端部に設けら
   れた接触子を接触せしめることにより、前記測定
   対象物の測定を行なう三次元計測ロボツトの計測
   精度補正方法において、 前記多関節アームの予め定められた基準姿勢
   で、所定位置に設置された基準治具の球体表面上
   の任意の４点に対して前記接触子を当接させるこ
   とにより、これら各点の三次元座標値を求める第
   １の工程と、 前記第１の工程で得られた前記各点の三次元座
   標値と、前記各点を通る球の方程式とによつて前
   記球体の中心位置を示す三次元座標値及び半径の
   値を求める第２の工程と、 前記第２の工程で求めた前記球体の半径の値
   と、予め保持されている前記球体の半径の値との
   間の誤差値が所定の許容範囲内にあるときに、前
   記第２の工程で求めた三次元座標値を前記多関節
   アームの基準姿勢での前記球体の中心位置を示す
   誤差のない三次元座標値として保持する第３の工
   程と、 前記第２回転軸及び前記第２曲折軸について
   は、所定の姿勢に保持した状態で且つ前記第１回
   転軸及び前記第１曲折軸については夫々回転角度
   及び曲折角度を変化させた状態で前記球体表面上
   の任意の４点に対して前記接触子を当接させるこ
   とにより、これら各点の三次元座標値を求める第
   ４の工程と、 前記第４の工程で得られた前記各点の三次元座
   標値と、前記各点を通る球の方程式とによつて前
   記球体の中心位置を示す三次元座標値を求める第
   ５の工程と、 前記第５の工程で求めた前記球体の中心位置を
   示す三次元座標値と、前記第３の工程で保持され
   た前記球体の中心位置を示す三次元座標値との間
   の差分を補正値として、前記回転角度及び曲折角
   度を変数とするマトリクス上に記憶させて第１の
   補正マトリクスを作成する第６の工程と、 前記第１回転軸及び第１曲折軸については、所
   定の姿勢に保持した状態で且つ前記第２回転軸及
   び前記第２曲折軸については夫々回転角度及び曲
   折角度を変化させた状態で前記球体表面上の任意
   の４点に対して前記接触子を当接させることによ
   り、これら各点の三次元座標値を求める第７の工
   程と、 前記第７の工程で得られた前記各点の三次元座
   標値と、前記各点を通る球の方程式とによつて前
   記球体の中心位置を示す三次元座標値を求める第
   ８の工程と、 前記第８の工程で求めた前記球体の中心位置を
   示す三次元座標値と、前記第３の工程で保持され
   た前記球体の中心位置を示す三次元座標値との間
   の差分を補正値として、前記回転角度及び曲折角
   度を変数とするマトリクス上に記憶させて第２の
   補正マトリクスを作成する第９の工程と、 前記三次元計測ロボツトに対し、前記測定対象
   物上の測定点及び該測定点に至る経路をテイーチ
   ングして、このテイーチングに基づいて前記測定
   点の自動計測を行なつて測定値を求める第10の工
   程と、 前記第10の工程で前記測定値を求めるに際して
   の前記多関節アームの姿勢に応じて前記第１及び
   第２の補正マトリクスから夫々近似的に補正値を
   検索する第11の工程と、 前記第１，第２の補正マトリクスのいずれか一
   方を、前記第11の工程において検索した２つの補
   正値の合成が可能に座標変換するとともに、この
   座標変換によつて得られた前記２つの補正値の合
   成補正値だけ、前記第10の工程で求めた測定値を
   補正する第12の工程と、 から成ることを特徴とする三次元計測ロボツトの
   計測精度補正方法。 ２ 測定対象物の表面に対して、直交３軸の計測
   機機構のアームによつて支持された、第１回転
   軸、第１曲折軸、第２回転軸及び第２曲折軸の順
   に連結されてなる多関節アームの先端部に設けら
   れた接触子を接触せしめることにより、前記測定
   対象物の測定を行なう三次元計測ロボツトの計測
   精度補正方法において、 前記多関節アームの予め定められた基準姿勢
   で、所定位置に設置された基準治具の球体表面上
   の任意の４点に対して前記接触子を当接させるこ
   とにより、これら各点の三次元座標値を求める第
   １の工程と、 前記第１の工程で得られた前記各点の三次元座
   標値と、前記各点を通る球の方程式とによつて前
   記球体の中心位置を示す三次元座標値及び半径の
   値を求める第２の工程と、 前記第２の工程で求めた前記球体の半径の値
   と、予め保持されている前記球体の半径の値との
   間の誤差値が所定の許容範囲内にあるときに、前
   記第２の工程で求めた三次元座標値を前記多関節
   アームの基準姿勢での前記球体の中心位置を示す
   誤差のない三次元座標値として保持する第３の工
   程と、 前記第２回転軸及び前記第２曲折軸について
   は、所定の姿勢に保持した状態で且つ前記第１回
   転軸及び前記第１曲折軸については夫々回転角度
   及び曲折角度を変化させた状態で前記球体表面上
   の任意の４点に対して前記接触子を当接させるこ
   とにより、これら各点の三次元座標値を求める第
   ４の工程と、 前記第４の工程で得られた前記各点の三次元座
   標値と、前記各点を通る球の方程式とによつて前
   記球体の中心位置を示す三次元座標値を求める第
   ５の工程と、 前記第５の工程で求めた前記球体の中心位置を
   示す三次元座標値と、前記第３の工程で保持され
   た前記球体の中心位置を示す三次元座標値との間
   の差分を補正値として、前記回転角度及び曲折角
   度を変数とするマトリクス上に記憶させて第１の
   補正マトリクスを作成する第６の工程と、 前記第１回転軸及び前記第１曲折軸について
   は、所定の姿勢に保持した状態で且つ前記第２回
   転軸及び前記第２曲折軸については夫々回転角度
   及び曲折角度を変化させた状態で前記球体表面上
   の任意の４点に対して前記接触子を当接させるこ
   とにより、これら各点の三次元座標値を求める第
   ７の工程と、 前記第７の工程で得られた前記各点の三次元座
   標値と、前記各点を通る球の方程式とによつて前
   記球体の中心位置を示す三次元座標値を求める第
   ８の工程と、 前記第８の工程で求めた前記球体の中心位置を
   示す三次元座標値と、前記第３の工程で保持され
   た前記球体の中心位置を示す三次元座標値との間
   の差分を補正値として、前記回転角度及び曲折角
   度を変数とするマトリクス上に記憶させて第２の
   補正マトリクスを作成する第９の工程と、 前記三次元計測ロボツトを制御する制御装置
   に、前記三次元計測ロボツトを制御するのに必要
   な前記測定対象物の測定点における多関節アーム
   の姿勢を示すデータ及び該姿勢に至る経路を示す
   データを入力する第10の工程と、 前記第10の工程に係る測定点での多関節アーム
   の姿勢に応じて前記第１及び第２の補正マトリク
   スから夫々近似的に補正値を検索する第11の工程
   と、 前記第１及び第２の補正マトリクスのいずれか
   一方を、前記第11の工程において検索した２つの
   補正値の合成が可能に座標変換するとともに、こ
   の座標変換によつて得られた前記２つの補正値の
   合成補正値だけ、前記第10の工程で前記制御装置
   に入力したデータを補正する第12の工程と、 前記第12の工程で補正されたデータを使用して
   前記測定点を自動計測して測定値を得る第13の工
   程と、 から成ることを特徴とする三次元計測ロボツトの
   計測精度補正方法。