JPH07121214A

JPH07121214A - ロボット用計測センサ装置並びに該装置を用いたキャリブレーション方法及び計測方法

Info

Publication number: JPH07121214A
Application number: JP28724193A
Authority: JP
Inventors: 伸介 ▲榊▼原; Shinsuke Sakakibara
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1993-10-25
Filing date: 1993-10-25
Publication date: 1995-05-12

Abstract

(57)【要約】【目的】簡便な構造を有するロボット用計測センサ装
置と該装置を用いたロボットアームのキャリブレーショ
ン。【構成】所定のロボット位置に位置決めされたロボッ
トに搭載された計測センサ装置２の３台のレーザ変位セ
ンサ３〜５は、１つの頂点に集まる３平面の相対角度関
係が既知のワーク６について、前記３平面上の各１つの
点までの距離を計測する。次いで、ロボットを微小量移
動させ、前記３平面上の別の各１点までの距離を計測す
る。同様にもう一度、ロボットを更に別の位置に微小移
動させ、前記３平面上の更に別の各１点（計３点）まで
の距離を計測する。これによって、センサ座標系から見
た各平面の位置と傾きを求めることが出来る。従って、
上記ワークの３平面の位置と姿勢をワーク座標系上で表
わすデータを既知とすれば、ワーク座標系から見た各計
測時点におけるセンサ座標系の位置・姿勢が求まること
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、ロボット用計測セン
サ装置並びに該センサを用いたキャリブレーション方法
及び計測方法に関し、更に詳しくは、３台のレーザ変位
センサを備えたロボット用計測センサ装置と、該ロボッ
ト用計測センサ装置を利用して、ロボットアームのキャ
リブレーションあるいは対象物の位置・姿勢の計測を行
う方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ロボットが設置された空間上に
定められた基準座標系から見たロボットの手先位置の３
次元位置座標値、即ち、絶対位置の精度を求める技術を
「ロボットアームのキャリブレーション」と呼んでいる
が、以前には、このロボットアームのキャリブレーショ
ンの技術に対する必要度はさほど高いものとは言えなか
った。従来産業用ロボットの位置精度は、それが動的で
あっても静的であっても、主として高い位置繰り返し精
度が求められ、特に絶対位置精度が問題とされることは
少なかったのである。しかし昨今においては、主として
次に述べるような領域において、ロボットの絶対位置精
度が要求される状況が急速に生まれつつある。

【０００３】先ず、ロボットの絶対位置精度が重要とな
って来ているのは、センサ技術との関連においてであ
る。即ち、旧来はセンサをロボットに結合して使用する
場合には、ロボット動作プログラムにより指定されてい
る動作経路をセンサからの入力情報によりインクリメン
タルに補正を行うという使い方が殆どであり、そのイン
クリメンタル量がそれ程大きくなく、補正点の近傍にお
いて線形と見なせる限り、ロボット自身のキャリブレー
ションがなされていなくとも特に問題とはならなかっ
た。

【０００４】然るに、３次元視覚センサや力センサな
ど、対象物の３次元的な位置及び姿勢を計測するセンサ
が使用されるようになるに従い、ロボットとこれらセン
サ座標系を基準座標系の下で相互に関連付ける必要が生
じ、ロボットアームのキャリブレーションが必要になっ
て来た。

【０００５】オフラインプログラミング方式によりロボ
ットの動作プログラムを作成する場合にも、ロボットの
絶対位置精度がプログラムの実効性を左右する重要なフ
ァクターとなる。即ち、オフラインで作成されたプログ
ラムに従ってロボットを動作させた場合、もしロボット
手先位置の絶対位置精度が不足していると、プログラム
データで指定された通りの位置にロボットが位置決めさ
れないことになり、位置修正の為の煩雑な教示作業を現
場で実行することを余儀なくされていた。そして、この
事がオフラインプログラミング方式の利点を損ない、そ
の普及を妨げる大きな要因となっていた。

【０００６】このように、キャリブレーション技術の必
要度は急速に高まりつつあるが、実際にロボットアーム
のキャリブレーションを実行することは必ずしも容易な
ことではない。何故ならば、キャリブレーションを実行
するには、個々のロボット毎に多数のロボット位置につ
いて基準座標系におけるロボットの手先位置の３次元座
標値、即ち、絶対位置を、３次元測定器等を使用して人
手によって逐一測定する必要があり、多大な工数を要す
る作業となるからである。

【０００７】これを解決する手段として、ロボットアー
ムの自動キャリブレーションを行なうことが考えられる
が、その為には、対象物の３次元位置及び姿勢を正確に
測定する手段を確保する必要がある。具体的には、これ
に相当する手段として視覚センサあるいは力センサをロ
ボット手首に搭載し、キャリブレーション用対象物の位
置・姿勢の計測あるいは精密嵌合を行なう方式が提案さ
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、視覚セ
ンサをロボット手首に搭載してキャリブレーションを実
行する方式は、精度及び経済性の点で問題が残されてお
り、満足すべきものとは言い難い。また、力センサによ
る精密嵌合の方式も価格的に有利とは言えず、技術的に
も簡便さに欠ける等の理由から、実用性の高い技術とは
言えなかった。

【０００９】更に、比較的安価であり、対象物の変位量
を高い精度で計測することの出来るセンサとして、レー
ザ変位センサと呼ばれているるものが知られている。こ
れは、対象物にレーザ光を照射し、３角測量法あるいは
照射光と戻り光の位相差を検出する方法等に基づいて対
象物の変位量を計測するものであり、このレーザ変位セ
ンサを６台使用すれば、原理的に同様のやり方でキャリ
ブレーションを実行することが可能となるが、６台もの
レーザ変位センサを必要とし、また、計測を確実に実行
出来る対象物の形状や測定可能な範囲に制約が多く、実
用的に優れた方法とは思われない。

【００１０】そこで、本願発明の第１の目的は、簡便且
つ正確にロボットアームの自動キャリブレーションを行
うことを可能にするロボット用計測センサ装置を提供す
ることにあり、第２の目的は、該ロボット用計測センサ
装置を用いてロボットアームの自動キャリブレーション
を行う方法を提供することにある。また、上記キャリブ
レーションに使用可能な計測センサ装置の特徴を生かし
た対象物の位置・姿勢の計測方法を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記第１の
目的を達成する為の基本的構成として、「３台のレーザ
変位センサと、対象物の互いに非平行で且つ互いになす
角度が既知である３平面までの距離を同時に計測し得る
配置で前記３台のレーザ変位センサを支持する手段を備
えたことを特徴とするロボット用計測センサ装置。」を
提案するものであり、また、これを特に実用的な構成と
して具体化する為に、「前記３台のレーザ変位センサ
が、各光軸の向きを表すベクトルが互いに直交するよう
に支持されている」という要件を課したものである。

【００１２】また、上記第２の目的を達成する為の構成
として、「上記いずれかの構成を有するロボット用計測
センサ装置をロボットに搭載する段階と、異なる複数の
ロボット位置において前記ロボット用計測センサ装置を
用いて対象物の互いに非平行で且つ互いになす角度が既
知である３平面までの距離を計測する段階と、該計測デ
ータと前記対象物の前記３平面の前記既知の角度関係を
表すデータに基づいてセンサ座標系から見た前記対象物
の位置及び姿勢を求める段階とを含むことを特徴とする
ロボットアームのキャリブレーション方法。」を提案
し、更に上記第３の目的を達成する為に、「上記いずれ
かのロボット用計測センサ装置をロボットに搭載する段
階と、異なる複数のロボット位置において前記ロボット
用計測センサ装置を用いて対象物の互いに非平行で且つ
互いになす角度が既知である３平面までの距離を計測す
る段階と、該計測データと前記対象物の前記３平面の前
記既知の角度関係を表すデータに基づいてセンサ座標系
から見た前記対象物の位置及び姿勢を求める段階とを含
むことを特徴とする対象物の位置・姿勢計測方法。」を
提案したものである。

【００１３】なお、ここで「レーザ変位センサ」とは、
既述した通り、対象物にレーザ光を照射し、３角測量法
あるいは照射光と戻り光の位相差を検出する方法等に基
づいて対象物の変位量を計測するセンサを指しており、
その構造及び機能については公知であるから、以下の記
述において詳しい説明を省略する。

【００１４】

【作用】本願発明に従ったロボット用計測センサ装置を
使用した計測方法の原理の概要は次のようなものであ
る。先ず、所定のロボット位置に位置決めされたロボッ
トに搭載された計測センサ装置の３台のレーザ変位セン
サは、１つの頂点に集まる３平面の相対角度関係が既知
のワーク（通常は、直方体ワークを使用する；実施例参
照。）について、前記３平面上の各１つの点（計３点）
までの距離を計測する。次いで、ロボットを微小量移動
させ、前記３平面上の別の各１点（計３点）までの距離
を計測する。同様にもう一度、ロボットを更に別の位置
に微小移動させ、前記３平面上の更に別の各１点（計３
点）までの距離を計測する。これによって、センサ座標
系から見た各平面の位置と傾きを求めることが出来る。
従って、上記ワークの３平面の相対角度関係、すなわち
これらの位置と姿勢をワーク座標系上で表わすデータを
既知とすれば、ワーク座標系から見た各計測時点におけ
るセンサ座標系の位置・姿勢が求まることになる。

【００１５】次記実施例においては、このような考え方
をもとに、直方体ワークとこれに適合した形態を有する
ロボット用計測センサ装置を用いて本願発明を具体化し
た例について説明する。

【００１６】

【実施例】

１．各座標系の定義とロボット用計測センサ装置（１）ロボット・ベース座標系Σ0 対象とするロボットは、Ｊ1 軸からＪ6 までの６軸を有
する垂直多関節形ロボットとする。ロボット・ベース座
標系Σ0 は、Ｊ1 軸回転中心とＪ2 軸回転中心との交点
を原点Ｏ0 とし、Ｊ1 軸回転面に垂直な軸をＺ0 軸、Ｊ
1 軸０°位置での腕の延びる方向をＸ0 軸とする座標系
であり、以降のすべての計測の基準座標系となるもので
ある。

【００１７】（２）ロボット用計測センサ装置とセンサ
座標系Σs 先ず、本実施例におけるロボット用計測センサ装置の構
造とロボットに対する取り付け方について、図１及び図
２を参照して説明する。図１は、ロボットに計測センサ
装置を取り付けた状態を表わした見取図である。図１に
おいて、符号２で全体を表わした計測センサ装置は、ロ
ボット１のアーム先端の手首部（Ｊ6 軸のハンド取り付
け面）に取り付けられた部材１ａに取り付けられてい
る。計測センサ装置２は、計３台のレーザ変位センサ３
〜５を備え、各レーザ変位センサは支持部２ａに、各レ
ーザビーム３ａ〜５ａが互いに直交する配置で支持され
ている。６は計測対象物とされるワークで、ロボットア
ームのキャリブレーションを行なう場合には、較正用の
ワークが配置される（ワーク座標系との関係について
は、後述する）。

【００１８】図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、図１にお
いて、各々Ａ，Ｂ，Ｃで示した各矢印の方向から計測セ
ンサ装置２を見た拡大図であり、４ｂ，５ｂは各レーザ
変位センサ４，５のレーザビーム出射部を表わしてい
る。図２に併記されているように、センサ座標系Σs
は、支持部２ａの頂点部分を原点Ｏs とし、Ｘs ，Ｙs
，Ｚs 各軸を各レーザ変位センサ３〜５の出射ビーム
３ａ〜５ａの方向と一致するように設定されるものとす
る。そして、センサ座標系Σs とＪ6 軸に設定される座
標系Σ6 との位置・姿勢の関係を表わす同次変換行列を
⁶Ｔ_Sとする。

【００１９】（３）ワーク座標系Σw 図１に示されているように、較正用ワーク６をロボット
の動作範囲内の適当な位置に配置する。較正用ワーク６
は、直方体構造を有しており、８隅の頂点周辺が計測セ
ンサ装置２による計測対象部位に適した領域となってい
る。ワーク座標系Σw は、較正用ワーク６の頂点の内の
１つを原点とし、該頂点において互いに直交する３本の
稜線の組がＸw ，Ｙw ，Ｚw 各軸に一致するように定義
する。このワーク座標系Σw とロボット・ベース座標系
Σ0 との間のノミナルな位置・姿勢関係は、ロボットの
ワーク座標系設定機能を利用して求める。

【００２０】ここで、「ノミナル」とは、種々の誤差補
正を考慮していない（誤差未補正）という意味である。
ロボット１をジョグ送りで操作して、計測センサ装置２
上の予め定められた点を較正用ワーク６上の３点、即
ち、ワーク座標系Σw の原点Ｏw 、Ｘw 軸上の点、及び
Ｘw Ｙw 平面上の点に順次一致させ、これら３点をロボ
ットに教示することによって、ワーク座標系Σw とロボ
ット・ベース座標系Σ0との間の関係を表わす同次変換
行列⁰Ｔ_Wを求めることが出来る。

【００２１】２．計測点の生成ワーク座標系Σw とセンサ座標系Σs の（ノミナルな）
関係が既知となれば、較正用ワーク６上に幾つかの格子
点を想定し、ロボットの手首に搭載された計測センサ装
置２のレーザ変位センサ３〜５の出射レーザビーム３ａ
〜５ａがこれら格子点の近傍にあたるようにロボットを
動作させるロボット動作プログラムをオフラインで作成
（または、プレイバック方式で教示）することが出来
る。ここでは、較正用ワーク６上に選ばれた第１の格子
点を計測開始点とし、そこから、センサ座標系Σs のＸ
s ，Ｙs ，Ｚs 各軸に沿って＋方向及び−方向に一定間
隔（例えば、５ｍｍ）毎に格子点を想定し、順次各格子
点にレーザ変位センサ３〜５のレーザビーム３ａ〜５ａ
があたるようにロボット動作プログラムを作成する。

【００２２】図３には、このようにして設定される格子
点の例が示されている。本例においては、直交する３平
面の各々について、各破線の交点として２５個づつの格
子点が示されている（ここでは、各稜線は除いて格子点
を設定する）。なお、Ｐ0 〜Ｐ3 は次に述べる較正用ワ
ークの当て嵌めについて説明する為に表記されたもので
ある。

【００２３】３．データ計測ロボットは、計測開始点から始めて各格子点の近傍にレ
ーザビームが照射されるように順次位置決め動作し、そ
の都度、３台のレーザ変位センサ３〜５を用いて較正用
ワーク６の各面（照射点）までの距離を正確に計測す
る。３本のレーザビーム３ａ〜５ａはセンサ座標系Σs
のＸs 軸、Ｙs 軸、Ｚs 軸に平行に照射されるので、実
質的に、１回の計測でセンサ座標系Σs における３点の
同時計測が実行出来ることになる。

【００２４】４．誤差パラメータの計算（１）較正用ワークの当て嵌め図３に示されているように、ある格子点Ｐ0 について、
その格子点Ｐ0 とその近傍の格子点（Ｐ1 ，Ｐ2 あるい
はＰ3 ）における計測センサ装置２の計測データを使っ
て、較正用ワーク６の互いに直交する３面の各々の位置
と傾き、即ち、較正用ワーク６の位置と姿勢をセンサ座
標系Σs 上で求める。これは、較正用ワーク６のワーク
座標系Σw から見た、その格子点Ｐ0 に関するセンサ座
標系Σsの実測値を求めたことになる。

【００２５】各格子点に関して、この較正用ワークの当
て嵌めを行なうことにより、各格子点毎に、ワーク座標
系Σw に対するセンサ座標系Σs の位置・姿勢関係（同
次変換行列）^WＴ_Sの実測値^WＴ_S ^actualが求まること
になる。

【００２６】（２）センサ座標系Σs の原点位置図４は、これまでの説明の中で述べた各座標系（ロボッ
ト・ベース座標系Σ0、センサ座標系Σs 、ワーク座標
系Σw ）の関係をまとめて図示したものである。図中符
号７で示されているのは、較正用ワーク６の面６ａ上に
設定された格子点の幾つかを表わしている。また、ｒは
センサ座標系Σs の原点Ｏs から１つのレーザビーム照
射点へ向かうベクトルを表わしている。

【００２７】この図から判るように、ワーク座標系Σw
から見たセンサ座標系Σs の位置・姿勢^WＴ_Sは、次式
（１），（２）で表わされる。

【００２８】

【数１】ここで⁰Ｔ₆は、ロボット・ベース座標系Σ0 に対する
Ｊ6 軸に設けられた座標系Σ6 の位置・姿勢関係を示す
同次変換行列である。また、上記（２）式における、
（３×１）ベクトルｐは、ワーク座標系Σw から見たセ
ンサ座標系Σs の原点位置Ｏs を表わしている。

【００２９】誤差パラメータを要素とするベクトルをｑ
とすると、このベクトルｐは、次のようにベクトルｑの
関数として表わされる。ｐ＝ｆ（ｑ）・・・（３）但し、ｑの表式は一般に次のような多数の誤差パラメー
タを含んでいる。

【００３０】

【数２】ここで、ｐ0x，ｐ0y，ｐ0z，α0 ，β0 ，γ0 は、前述
したように、ワーク座標系Σw からロボット・ベース座
標系Σ0 への同次変換行列に関するパラメータである。
θi ^off は、ロボットのｉ番目（ｉ＝１，２・・・６）
番目の軸Ｊi に関する指令値＜θi ＞に対する幾何学的
なオフセット値であり、これを用いて各θi は次式
（５）のように表わすことが出来る。θi は他の誤差パ
ラメータと異なり、可変量であるため、このような記述
が便利である。 θi ＝＜θi ＞＋θi ^off ・・・（５）これらθi を含めて、θi ，ｄi ，ａi ，αi ，βi
は、修正ＤＨパラメータと呼ばれている量であり、その
定義は図５に示されている通りである。図は、ｉ番目
（ｉ＝１〜６）のジョイントについての各修正ＤＨパラ
メータのθi ，ｄi，ａi ，αi ，βi の取り方を表わ
している。なお、修正ＤＨパラメータの取り扱いの詳細
については、遠山茂樹：「同次変換によるロボット・マ
ニピュレータの誤差解析」、日本ロボット学会誌、Ｖｏ
ｌ．５，Ｎｏ．４，ｐｐ５４−５９，１９８７を参照さ
れたい。

【００３１】式（４）の末尾部分に記されている誤差パ
ラメータｈ1 〜ｈ4 は、ロボットアームの撓みに関する
パラメータである。

【００３２】（３）修正ＤＨパラメータの計算ワーク座標系Σw におけるセンサ座標系Σs の原点Ｏs
に関する実測値は、上式（１）より、次式（６）の中の
ｐ^actualとして求まっている。

【００３３】

【数３】また、センサ座標系Σs の原点Ｏs に関する機構モデル
のパラメータによる計算値は、前記（２）式中のｐとし
て求まる。従って、これらの偏差として、 Δｐ^actual＝ｐ^actual−ｐ・・・・（７）が求まることになる。

【００３４】一方、これらの偏差Δｐは、次式のように
各パラメータの微小変動の線形結合の和で近似される。

【００３５】

【数４】以上のことから、補正対象に対応する誤差パラメータの
数の１／３以上の回数の計測を行ない、各回の計測にお
いて得られたデータに基づく前記（７）式及び（８）式
の計算を繰り返し実行すれば、Δｑを求めることが出来
る。（７）式、（８）式の繰り返し演算法の詳細につい
ては、例えば、石井優ほか：３次元モデルに基づくロボ
ットシステムのためのマニピュレータ・キャリブレーシ
ョン」、日本ロボット学会誌、Ｖｏｌ．７，Ｎｏ．２，
ｐｐ７４−８２，１９８９、に詳しい記載がある。

【００３６】５．システム構成と処理手順上記説明したキャリブレーションの方法を実施する際に
使用可能なシステム構成の１例と、該システムを利用し
た自動キャリブレーションの手順と処理について図６及
び図７を参照して説明する。システム全体は、図６に示
した要部ブロック図で示したように、ロボット制御装置
１０、ロボット本体１、レーザ変位センサ２及びワーク
ステーション２０から構成される。

【００３７】ロボット制御装置１０は、中央演算処理装
置（以下、ＣＰＵという。）１１を有し、該ＣＰＵ１１
には、制御プログラムを格納したＲＯＭ１２、計算デー
タの一時記憶等の為に利用されるＲＡＭ１３、教示デー
タや各種設定値が格納される不揮発性ＲＡＭで構成され
たメモリ１４、入出力装置としての汎用インターフェイ
ス１５、ロボットの手動操作、座標系設定、位置教示、
自動運転（再生動作）指令等を実行する為の教示操作盤
１６、ロボット本体１の各軸をサーボ回路１８を介して
制御する軸制御器１７がバス１９を介して接続されてい
る。

【００３８】汎用インターフェイス１５には、ロボット
用センサ装置２が接続され、ロボット動作プログラムに
従った計測動作がＣＰＵ１１の制御の下で行なわれる。

【００３９】また、汎用インターフェイス１５には、ワ
ークステーション２０が接続されている。このワークス
テーション２０は、オフラインプログラミング装置及び
誤差パラメータを求める計算を行なう計算装置として使
用されるもので、内部にＣＰＵ、メモリ等を備え、ロボ
ット制御装置１０の汎用インターフェイス１５に接続さ
れる一方、適宜、高速計算処理機能を有するホストコン
ピュータ（図示省略）に接続されている。

【００４０】このようなシステム構成を用いて、上記
１．〜４．で説明した手続きに従った処理を実行する手
順の概略をフローチャート形式で図７に示す。各ステッ
プＳ１〜ステップＳ８の内容自体は既に説明したことの
繰り返しとなるので、ここでは記述を省略する。

【００４１】以上、ワーク６を較正用ワークとしてキャ
リブレーションを実行する場合について説明したが、上
記キャリブレーションが完了した後においては、本願発
明のロボット用計測センサ装置２は、ワーク６を位置．
姿勢が未知の被計測ワークとして、該ワークの３次元位
置・姿勢を計測する為のセンサ装置として使用出来るこ
とは、レーザ変位センサ３〜５の配置と機能に照らして
明らかである。

【００４２】

【発明の効果】本願発明によれば、３台のレーザ変位セ
ンサを効果的に利用して、ロボットアームのキャリブレ
ーションに適した簡便な構成を有するロボット用計測セ
ンサ装置が提供される。また、このロボット用計測セン
サ装置を用いて、従来実用化が困難であったロボットア
ームのキャリブレーションを高い精度で実行する方法を
提供することが出来る。

【００４３】更に、上記ロボット用計測センサ装置を用
いて、形状が既知の対象物の３次元的な位置・姿勢を簡
便且つ正確に計測する方法を併せて提案することが出来
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロボットに本願発明に従った計測センサ装置を
取り付けた状態を表わした見取図である。

【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、図１において、各
々Ａ，Ｂ，Ｃで示した各矢印の方向から計測センサ装置
を見た拡大図である。

【図３】較正用ワークの直交する３平面の各々に対する
格子点の設定と、較正用ワークの当て嵌めについて説明
する図である。

【図４】ロボット・ベース座標系Σ0 、センサ座標系Σ
s 、ワーク座標系Σw ）の関係をまとめて図示したもの
である。

【図５】ｉ番目（ｉ＝１〜６）のジョイントについての
各修正ＤＨパラメータの取り方を表わした図である。

【図６】本願発明に従ったキャリブレーション方法を実
施する際に使用可能なシステム構成の１例を表わした要
部ブロック図である。

【図７】図６に示したシステムを利用した自動キャリブ
レーションの手順と処理の概略を記したフローチャート
である。

【符号の説明】

１ロボット本体１ａロボット手首部２ロボット用計測センサ装置２ａ支持部３〜５レーザ変位センサ３ａ〜５ａレーザビーム６（較正用）ワーク７格子点１０ロボット制御装置１１ＣＰＵ１２ＲＯＭ１３ＲＡＭ１４不揮発性ＲＡＭで構成されたメモリ１５汎用インターフェイス１６教示操作盤１７軸制御器１８サーボ回路１９バス２０ワークステーション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０５Ｂ 19/18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３台のレーザ変位センサと、対象物の互
いに非平行で且つ互いになす角度が既知である３平面ま
での距離を同時に計測し得る配置で前記３台のレーザ変
位センサを支持する手段を備えたことを特徴とするロボ
ット用計測センサ装置。
【請求項２】前記３台のレーザ変位センサが、各光軸
の向きを表すベクトルが互いに直交するように支持され
ていることを特徴とする請求項１に記載されたロボット
用計測センサ装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載されたロ
ボット用計測センサ装置をロボットに搭載する段階と、
異なる複数のロボット位置において前記ロボット用計測
センサ装置を用いて対象物の互いに非平行で且つ互いに
なす角度が既知である３平面までの距離を計測する段階
と、該計測データと前記対象物の前記３平面の前記既知
の角度関係を表すデータに基づいてセンサ座標系から見
た前記対象物の位置及び姿勢を求める段階とを含むこと
を特徴とするロボットアームのキャリブレーション方
法。
【請求項４】請求項１または請求項２に記載されたロ
ボット用計測センサ装置をロボットに搭載する段階と、
異なる複数のロボット位置において前記ロボット用計測
センサ装置を用いて対象物の互いに非平行で且つ互いに
なす角度が既知である３平面までの距離を計測する段階
と、該計測データと前記対象物の前記３平面の前記既知
の角度関係を表すデータに基づいてセンサ座標系から見
た前記対象物の位置及び姿勢を求める段階とを含むこと
を特徴とする対象物の位置・姿勢計測方法。