JPH1080882A - ロボット用座標変換パラメータ測定方法 - Google Patents
ロボット用座標変換パラメータ測定方法Info
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- JPH1080882A JPH1080882A JP23676896A JP23676896A JPH1080882A JP H1080882 A JPH1080882 A JP H1080882A JP 23676896 A JP23676896 A JP 23676896A JP 23676896 A JP23676896 A JP 23676896A JP H1080882 A JPH1080882 A JP H1080882A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、多関節ロボット１１の座標とその
多関節ロボット先端のハンド１１ａに取り付けられたカ
メラ１２により取得された画像の座標との間の座標変換
パラメータを測定するロボット用座標変換パラメータ測
定方法に関し、ロボットハンド１１ａとは機械的に離れ
たターゲット２０を使用し、自らの動作のみで画像座標
変換パラメータを求める。 【解決手段】 ハンド１１ａの座標のｚ軸（図１の上下
方向の軸）を回転軸としてカメラ１２を１８０°回転さ
せてマーカのずれを求めることによりハンド１１ａの並
進位置を調整する第１工程と、カメラ１２を並進移動さ
せてマーカのずれを求めることによりハンド１１ａの姿
勢を調整する第２工程と、カメラ画像座標とロボット座
標との倍率を求める第３工程を有する。
多関節ロボット先端のハンド１１ａに取り付けられたカ
メラ１２により取得された画像の座標との間の座標変換
パラメータを測定するロボット用座標変換パラメータ測
定方法に関し、ロボットハンド１１ａとは機械的に離れ
たターゲット２０を使用し、自らの動作のみで画像座標
変換パラメータを求める。 【解決手段】 ハンド１１ａの座標のｚ軸（図１の上下
方向の軸）を回転軸としてカメラ１２を１８０°回転さ
せてマーカのずれを求めることによりハンド１１ａの並
進位置を調整する第１工程と、カメラ１２を並進移動さ
せてマーカのずれを求めることによりハンド１１ａの姿
勢を調整する第２工程と、カメラ画像座標とロボット座
標との倍率を求める第３工程を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多関節ロボットの
座標、特にそのロボット先端のハンドの座標とそのハン
ドに取り付けられたカメラ画像の座標との間の座標変換
パラメータを測定するロボット用座標変換パラメータ測
定方法に関する。
座標、特にそのロボット先端のハンドの座標とそのハン
ドに取り付けられたカメラ画像の座標との間の座標変換
パラメータを測定するロボット用座標変換パラメータ測
定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】多関節ロボットの先端のハンドにカメラ
を取り付け、そのカメラで撮影した画像に基づいて、そ
のロボットの先端のハンドを所定位置に移動させること
が行なわれている。このためには、ロボットハンドに取
り付けられたカメラの画像座標をロボット座標系に変換
する座標変換パラメータを求める必要がある。従来、こ
の座標変換パラメータは、ロボットハンドにターゲット
を機械的に取り付け、そのターゲットに付されたマーカ
を、そのロボットハンドに取り付けられたカメラで撮影
し、そのカメラ画像上のマーカの位置座標と、ターゲッ
トとカメラとの機械的な寸法およびカメラとロボットハ
ンドとの機械的な寸法とにより座標変換パラメータを求
めるのが一般的である。
を取り付け、そのカメラで撮影した画像に基づいて、そ
のロボットの先端のハンドを所定位置に移動させること
が行なわれている。このためには、ロボットハンドに取
り付けられたカメラの画像座標をロボット座標系に変換
する座標変換パラメータを求める必要がある。従来、こ
の座標変換パラメータは、ロボットハンドにターゲット
を機械的に取り付け、そのターゲットに付されたマーカ
を、そのロボットハンドに取り付けられたカメラで撮影
し、そのカメラ画像上のマーカの位置座標と、ターゲッ
トとカメラとの機械的な寸法およびカメラとロボットハ
ンドとの機械的な寸法とにより座標変換パラメータを求
めるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の座標変
換パラメータの求め方では、カメラ座標系とハンド座標
系の位置誤差とハンド座標系とターゲット座標系との位
置誤差が含まれるため、座標返還パラメータを正確に求
めることは不可能であるとともに、校正方法を熟知した
オペレータが必要である。
換パラメータの求め方では、カメラ座標系とハンド座標
系の位置誤差とハンド座標系とターゲット座標系との位
置誤差が含まれるため、座標返還パラメータを正確に求
めることは不可能であるとともに、校正方法を熟知した
オペレータが必要である。
【０００４】また、宇宙機器等の特殊な環境で使用する
ロボットの場合、地上で校正した後、軌道上でカメラの
位置等が変化してしまうと、カメラの校正値が全く信用
できず、また、再校正を行なう手段もなく、カメラ情報
を使用してロボットハンドを所定位置に移動させること
ができなくなってしまうという問題がある。本発明は、
上記事情に鑑み、ロボットハンドとは機械的に離れたタ
ーゲットを使用し、自らの動作のみで座標変換パラメー
タを求めるための情報を取得することのできるロボット
用座標変換パラメータ測定方法を提供することを目的と
する。
ロボットの場合、地上で校正した後、軌道上でカメラの
位置等が変化してしまうと、カメラの校正値が全く信用
できず、また、再校正を行なう手段もなく、カメラ情報
を使用してロボットハンドを所定位置に移動させること
ができなくなってしまうという問題がある。本発明は、
上記事情に鑑み、ロボットハンドとは機械的に離れたタ
ーゲットを使用し、自らの動作のみで座標変換パラメー
タを求めるための情報を取得することのできるロボット
用座標変換パラメータ測定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】上記目的を達成する本発
明のロボット用座標変換パラメータ測定方法は、先端に
ハンドを有しそのハンドを回転軸として少なくとも１８
０°向きを回転させることが可能なカメラが取り付けら
れてなるロボットの、カメラで取得した画像上の座標と
ハンドの座標との間の座標変換パラメータを求めるロボ
ット用座標変換パラメータ測定方法において、互いに所
定距離離れた少なくとも２つのマーカが付されたターゲ
ットを用意しておき、上記カメラで上記マーカのうちの
第１のマーカを撮影するとともに、そのカメラをハンド
を回転軸として向きを１８０°回転させた上で上記２つ
のマーカのうちの第２のマーカを撮影し、撮影された第
１および第２のマーカの画像上の位置誤差を求め、その
位置誤差を解消する方向にハンドを並進させる第１工程
と、上記カメラで上記マーカのうちの第１のマーカを撮
影するとともに、そのカメラをハンドとともに並進させ
てそのカメラで上記マーカのうちの第２のマーカを撮影
し、撮影された第１および第２のマーカの画像上の位置
誤差を求め、その位置誤差を解消する方向にロボットを
回転させる第２工程と、上記カメラで上記マーカのうち
の１つのマーカを撮影するとともに、カメラをハンドと
ともに所定方向に所定の並道距離だけ並進させてその１
つのマーカを撮影し、２回撮影されたその１つのマーカ
どうしの画像上の距離と上記並道距離とに基づいて、画
像上の座標とロボットの座標との間の倍率を求める第３
工程との３つの工程を経ることにより、カメラで取得し
た画像上の座標とロボットの座標との間の座標変換パラ
メータを求めることを特徴とする。
明のロボット用座標変換パラメータ測定方法は、先端に
ハンドを有しそのハンドを回転軸として少なくとも１８
０°向きを回転させることが可能なカメラが取り付けら
れてなるロボットの、カメラで取得した画像上の座標と
ハンドの座標との間の座標変換パラメータを求めるロボ
ット用座標変換パラメータ測定方法において、互いに所
定距離離れた少なくとも２つのマーカが付されたターゲ
ットを用意しておき、上記カメラで上記マーカのうちの
第１のマーカを撮影するとともに、そのカメラをハンド
を回転軸として向きを１８０°回転させた上で上記２つ
のマーカのうちの第２のマーカを撮影し、撮影された第
１および第２のマーカの画像上の位置誤差を求め、その
位置誤差を解消する方向にハンドを並進させる第１工程
と、上記カメラで上記マーカのうちの第１のマーカを撮
影するとともに、そのカメラをハンドとともに並進させ
てそのカメラで上記マーカのうちの第２のマーカを撮影
し、撮影された第１および第２のマーカの画像上の位置
誤差を求め、その位置誤差を解消する方向にロボットを
回転させる第２工程と、上記カメラで上記マーカのうち
の１つのマーカを撮影するとともに、カメラをハンドと
ともに所定方向に所定の並道距離だけ並進させてその１
つのマーカを撮影し、２回撮影されたその１つのマーカ
どうしの画像上の距離と上記並道距離とに基づいて、画
像上の座標とロボットの座標との間の倍率を求める第３
工程との３つの工程を経ることにより、カメラで取得し
た画像上の座標とロボットの座標との間の座標変換パラ
メータを求めることを特徴とする。
【０００６】ここで、上記本発明のロボット用座標変換
パラメータ測定方法は、上記ターゲットが、上記カメラ
により１枚の画像上に撮影が可能な位置に複数のマーカ
が付されたターゲットであって、上記第３工程に代え
て、そのカメラでこれら複数のマーカを撮影し、これら
のマーカどうしの、画像上の距離とターゲット上の実際
の距離とに基づいて、画像上の座標とロボットの座標と
の間の倍率を求める第４工程を有するものであってもよ
い。
パラメータ測定方法は、上記ターゲットが、上記カメラ
により１枚の画像上に撮影が可能な位置に複数のマーカ
が付されたターゲットであって、上記第３工程に代え
て、そのカメラでこれら複数のマーカを撮影し、これら
のマーカどうしの、画像上の距離とターゲット上の実際
の距離とに基づいて、画像上の座標とロボットの座標と
の間の倍率を求める第４工程を有するものであってもよ
い。
【０００７】本発明のロボット用座標変換パラメータ測
定方法では、ロボットハンドとは機械的に離れたターゲ
ットを使用し、上記第１工程により、ロボットハンド並
進位置の調整が行なわれ、上記第２工程により、ロボッ
トの回転角度の調整が行なわれ、上記第３工程ないし上
記第４工程により座標間の倍率が求められ、これらに基
づいて座標変換パラメータが求められる。したがって、
本発明によれば熟練したオペレータの存在の有無や環境
を問わずに、カメラ画像座標からロボット座標への座標
変換パラメータが容易に求められる。
定方法では、ロボットハンドとは機械的に離れたターゲ
ットを使用し、上記第１工程により、ロボットハンド並
進位置の調整が行なわれ、上記第２工程により、ロボッ
トの回転角度の調整が行なわれ、上記第３工程ないし上
記第４工程により座標間の倍率が求められ、これらに基
づいて座標変換パラメータが求められる。したがって、
本発明によれば熟練したオペレータの存在の有無や環境
を問わずに、カメラ画像座標からロボット座標への座標
変換パラメータが容易に求められる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明のロボット用座標変換パラメ
ータ測定方法の一実施形態が組み込まれたロボット装置
の全体構成図である。このロボット装置１０を構成する
ロボット１１の先端のハンド１１ａには、カメラ１２
が、ハンド１１ａの座標のｚ軸（図１の上下方向の軸）
を回転軸として回動可能なように取り付けられている。
このカメラ１２は、配置されたターゲット２０（後述す
る）の方向を向いている。
説明する。図１は、本発明のロボット用座標変換パラメ
ータ測定方法の一実施形態が組み込まれたロボット装置
の全体構成図である。このロボット装置１０を構成する
ロボット１１の先端のハンド１１ａには、カメラ１２
が、ハンド１１ａの座標のｚ軸（図１の上下方向の軸）
を回転軸として回動可能なように取り付けられている。
このカメラ１２は、配置されたターゲット２０（後述す
る）の方向を向いている。
【０００９】このロボット１１は多関節型ロボットであ
って、その位置や姿勢はロボットコントローラ１３によ
って制御される。一方、カメラ１２で撮影された画像は
画像処理装置１４に送られてマーカの位置検出処理等の
画像処理が行なわれ、制御装置１５は、画像処理装置１
４での画像処理結果（検出されたマーカの位置情報等）
に応じて、ロボット１１のハンド１１ａを所定の位置、
姿勢に制御するよう、ロボットコントローラ１３に指令
を出す。
って、その位置や姿勢はロボットコントローラ１３によ
って制御される。一方、カメラ１２で撮影された画像は
画像処理装置１４に送られてマーカの位置検出処理等の
画像処理が行なわれ、制御装置１５は、画像処理装置１
４での画像処理結果（検出されたマーカの位置情報等）
に応じて、ロボット１１のハンド１１ａを所定の位置、
姿勢に制御するよう、ロボットコントローラ１３に指令
を出す。
【００１０】図２は、図１に示すターゲット２０の平面
図である。このターゲット２０には、相互に所定距離離
れた位置に２つのマーカａ，ａ′が付されており、この
ターゲット２０を図２に示すようにカメラ１２の視野内
に配置する。ここでは、それら２つのマーカａ，ａ′の
中心点（図２に十字を付した位置）の直上がロボット１
１のハンド１１ａを移動させるべき目標位置である旨定
められている。
図である。このターゲット２０には、相互に所定距離離
れた位置に２つのマーカａ，ａ′が付されており、この
ターゲット２０を図２に示すようにカメラ１２の視野内
に配置する。ここでは、それら２つのマーカａ，ａ′の
中心点（図２に十字を付した位置）の直上がロボット１
１のハンド１１ａを移動させるべき目標位置である旨定
められている。
【００１１】図３，図４は、図１に示すロボット装置１
０に組み込まれた、本発明の一実施形態であるロボット
用座標変換パラメータ測定方法のうちの、それぞれ前半
部分、後半部分を示すフローチャートである。この実施
形態では、図３のステップ（１＿１）〜（１＿５）が本
発明にいう第１工程に対応し、ステップ（２＿１）〜
（２＿５）が本発明にいう第２工程に対応し、図４のス
テップ（３＿１）〜（３＿６）が本発明にいう第３工程
に対応に対応する。
０に組み込まれた、本発明の一実施形態であるロボット
用座標変換パラメータ測定方法のうちの、それぞれ前半
部分、後半部分を示すフローチャートである。この実施
形態では、図３のステップ（１＿１）〜（１＿５）が本
発明にいう第１工程に対応し、ステップ（２＿１）〜
（２＿５）が本発明にいう第２工程に対応し、図４のス
テップ（３＿１）〜（３＿６）が本発明にいう第３工程
に対応に対応する。
【００１２】また、図５，図６は、図３のステップ（１
＿１）〜（１＿５）に示す第１工程の説明図、図７，図
８は、図３のステップ（２＿１）〜（２＿５）に示す第
２工程の説明図である。座標変換パラメータを求めるに
あたっては、先ず図３のステップ（１＿１）において、
カメラ１２（図１参照）により、マーカａを撮影してマ
ーカａを含む画像１（図５参照）を取得し、次いで、カ
メラ１２をハンド１１ａのｚ軸を回転軸にして１８０°
回転し（ステップ（１＿２））、マーカａ′を撮影して
マーカａ′を含む画像２（図５参照）を取得する（ステ
ップ（１＿３））。
＿１）〜（１＿５）に示す第１工程の説明図、図７，図
８は、図３のステップ（２＿１）〜（２＿５）に示す第
２工程の説明図である。座標変換パラメータを求めるに
あたっては、先ず図３のステップ（１＿１）において、
カメラ１２（図１参照）により、マーカａを撮影してマ
ーカａを含む画像１（図５参照）を取得し、次いで、カ
メラ１２をハンド１１ａのｚ軸を回転軸にして１８０°
回転し（ステップ（１＿２））、マーカａ′を撮影して
マーカａ′を含む画像２（図５参照）を取得する（ステ
ップ（１＿３））。
【００１３】画像１と画像２は、互いに１８０°異なっ
た向きにあるカメラ１２により撮影された画像であり、
これらの画像１と画像２を１枚の画像上に重畳させる
と、２つのマーカａ，ａ′は例えば図６に示すような位
置に配置される。そこで、これら２つのマーカａ，ａ′
間の位置誤差（Δｘ，Δｙ）を求め、その位置誤差が許
容誤差として設定された、例えば√（Δｘ2 ＋Δｙ2 ）
≦１ｍｍであるか否かが判定され（ステップ（１＿
４））、１ｍｍ以内のときは、ステップ（２＿１）以降
の第２工程に移る。一方、位置誤差が√（Δｘ2 ＋Δｙ
2 ）＞１ｍｍのときは、ステップ（１＿５）に進み、ロ
ボット１１の先端のハンド１１ａの位置が（（Δｘ／
２）×０．９，（Δｙ／２）×０．９）だけ調整され、
再度ステップ（１＿１）に戻る。
た向きにあるカメラ１２により撮影された画像であり、
これらの画像１と画像２を１枚の画像上に重畳させる
と、２つのマーカａ，ａ′は例えば図６に示すような位
置に配置される。そこで、これら２つのマーカａ，ａ′
間の位置誤差（Δｘ，Δｙ）を求め、その位置誤差が許
容誤差として設定された、例えば√（Δｘ2 ＋Δｙ2 ）
≦１ｍｍであるか否かが判定され（ステップ（１＿
４））、１ｍｍ以内のときは、ステップ（２＿１）以降
の第２工程に移る。一方、位置誤差が√（Δｘ2 ＋Δｙ
2 ）＞１ｍｍのときは、ステップ（１＿５）に進み、ロ
ボット１１の先端のハンド１１ａの位置が（（Δｘ／
２）×０．９，（Δｙ／２）×０．９）だけ調整され、
再度ステップ（１＿１）に戻る。
【００１４】ここで、ハンド１１ａの先端位置を全量
（Δｘ／２，Δｙ／２）調整せずにその９割の調整にと
どめておくのは、いきなり全量（Δｘ／２，Δｙ／２）
調整すると、位置演算誤差、ハンド１１ａやカメラ１２
の機械的な誤差等により、ロボット１１の先端のハンド
１１ａが図２に示すターゲット２０の十字に対応した位
置に安定せずに振動してしまうおそれがあるからであ
る。
（Δｘ／２，Δｙ／２）調整せずにその９割の調整にと
どめておくのは、いきなり全量（Δｘ／２，Δｙ／２）
調整すると、位置演算誤差、ハンド１１ａやカメラ１２
の機械的な誤差等により、ロボット１１の先端のハンド
１１ａが図２に示すターゲット２０の十字に対応した位
置に安定せずに振動してしまうおそれがあるからであ
る。
【００１５】このようにして、最終的にハンド１１ａの
位置誤差が許容誤差以内に入ると、次に、ステップ（２
＿１）以降の第２工程に移る。この第２工程では、先ず
ステップ（２＿１）において、第１工程におけるステッ
プ（１＿１）と同様に、カメラ１２により、マーカａを
撮影してマーカａを含む画像３（図７参照）を取得し、
次いで、ハンド１１ａおよびカメラ１２を距離ｄだけ並
進させ（ステップ２−２）、マーカａ′を撮影してマー
カａ′を含む画像４（図７参照）を取得する（ステップ
（２＿３））。
位置誤差が許容誤差以内に入ると、次に、ステップ（２
＿１）以降の第２工程に移る。この第２工程では、先ず
ステップ（２＿１）において、第１工程におけるステッ
プ（１＿１）と同様に、カメラ１２により、マーカａを
撮影してマーカａを含む画像３（図７参照）を取得し、
次いで、ハンド１１ａおよびカメラ１２を距離ｄだけ並
進させ（ステップ２−２）、マーカａ′を撮影してマー
カａ′を含む画像４（図７参照）を取得する（ステップ
（２＿３））。
【００１６】画像３と画像４は、互いに距離ｄだけ異な
る位置に配置されたカメラ１２により撮影された画像で
あり、これらの画像３と画像４を重畳させると、マーカ
ａ，ａ′は、例えば図８に示すような位置に撮影され
る。そこで、これら２つのマーカａ，ａ′間の位置誤差
Δｘを求め、その位置誤差が許容誤差として設定され
た、例えばΔｘ≦１ｍｍであるか否かが判定され（ステ
ップ（２＿４））、１ｍｍ以内のときは、図４のステッ
プ（３＿１）以降の第３工程に移る。一方、位置誤差が
Δｘ＞１ｍｍのときは、ステップ（２＿５）に進み、ロ
ボット１１の姿勢（角度）がθ＝｛ａｔａｎ（Δｘ／
ｄ）｝×０．９だけ調整され、再度ステップ（２＿１）
に戻る。ここで、ハンド１１ａの姿勢をθ＝ａｔａｎ
（Δｘ／ｄ）調整せずにその９割の調整にとどめておく
のは、前述した第１工程の場合と同じ理由による。
る位置に配置されたカメラ１２により撮影された画像で
あり、これらの画像３と画像４を重畳させると、マーカ
ａ，ａ′は、例えば図８に示すような位置に撮影され
る。そこで、これら２つのマーカａ，ａ′間の位置誤差
Δｘを求め、その位置誤差が許容誤差として設定され
た、例えばΔｘ≦１ｍｍであるか否かが判定され（ステ
ップ（２＿４））、１ｍｍ以内のときは、図４のステッ
プ（３＿１）以降の第３工程に移る。一方、位置誤差が
Δｘ＞１ｍｍのときは、ステップ（２＿５）に進み、ロ
ボット１１の姿勢（角度）がθ＝｛ａｔａｎ（Δｘ／
ｄ）｝×０．９だけ調整され、再度ステップ（２＿１）
に戻る。ここで、ハンド１１ａの姿勢をθ＝ａｔａｎ
（Δｘ／ｄ）調整せずにその９割の調整にとどめておく
のは、前述した第１工程の場合と同じ理由による。
【００１７】このようにして、最終的にハンド１１ａの
姿勢誤差が許容誤差以内に入ると、次に、図４のステッ
プ（３＿１）以降の第３工程に移る。第３工程では、も
う一度マーカａを撮影し（ステップ（３＿１））、カメ
ラ１２をｘ方向に所定の並道距離だけ並進させて（ステ
ップ（３＿２））、再度マーカａを撮影し（ステップ
（３＿３））、さらにカメラ１２をｙ方向に所定の並道
距離だけ並進させて（ステップ（３＿４））もう一度マ
ーカａを撮影し（ステップ（３＿５））、ｘ方向，ｙ方
向への並進距離と、画像上でのマーカａの移動距離とに
基づいて、カメラ１２の画像座標とハンド１１ａの座標
との間の倍率が演算される。
姿勢誤差が許容誤差以内に入ると、次に、図４のステッ
プ（３＿１）以降の第３工程に移る。第３工程では、も
う一度マーカａを撮影し（ステップ（３＿１））、カメ
ラ１２をｘ方向に所定の並道距離だけ並進させて（ステ
ップ（３＿２））、再度マーカａを撮影し（ステップ
（３＿３））、さらにカメラ１２をｙ方向に所定の並道
距離だけ並進させて（ステップ（３＿４））もう一度マ
ーカａを撮影し（ステップ（３＿５））、ｘ方向，ｙ方
向への並進距離と、画像上でのマーカａの移動距離とに
基づいて、カメラ１２の画像座標とハンド１１ａの座標
との間の倍率が演算される。
【００１８】最後にステップ（Ｅ）において、上述の第
１〜第３工程での結果を総合して、カメラ画像座標から
ロボット座標への座標変換パラメータが生成される。図
９は、図２に示すターゲットに代えて採用することので
きるターゲットの平面図である。図９には、マーカａの
近傍であって、マーカａに対しｘ方向に並ぶマーカｂ
と、マーカａに対しｙ方向に並ぶマーカｃが付されてい
る。これら３つのマーカａ，ｂ，ｃは、図１に示すカメ
ラ１２により１枚の画像として同時に撮影が可能であ
る。
１〜第３工程での結果を総合して、カメラ画像座標から
ロボット座標への座標変換パラメータが生成される。図
９は、図２に示すターゲットに代えて採用することので
きるターゲットの平面図である。図９には、マーカａの
近傍であって、マーカａに対しｘ方向に並ぶマーカｂ
と、マーカａに対しｙ方向に並ぶマーカｃが付されてい
る。これら３つのマーカａ，ｂ，ｃは、図１に示すカメ
ラ１２により１枚の画像として同時に撮影が可能であ
る。
【００１９】図１０は、図９に示すターゲットを採用し
たときの、上述の第３工程（図４参照）に代わる工程を
示す部分フローチャートである。この図１０に示すステ
ップ（４＿１）〜（４＿２）は、本発明にいう第４工程
に対応する。図９に示すターゲットを採用したときも、
第１工程および第２工程は、図３に示すフローチャート
に従って上述どおり進められる。
たときの、上述の第３工程（図４参照）に代わる工程を
示す部分フローチャートである。この図１０に示すステ
ップ（４＿１）〜（４＿２）は、本発明にいう第４工程
に対応する。図９に示すターゲットを採用したときも、
第１工程および第２工程は、図３に示すフローチャート
に従って上述どおり進められる。
【００２０】図１０に示すターゲットを採用したとき
は、図３に示す第２工程（ステップ（２＿１）〜（２＿
５））が終了すると、図１０に示す第４工程に進む。図
９のステップ（４＿１）では、図９に示すターゲット２
１の３つのマーカａ，ｂ，ｃを同時に撮影し、画像上の
マーカａとマーカｂとの間の距離および画像上のマーカ
ａとマーカｃとの間の距離が求められ、それらの距離
と、ターゲット２１上のマーカａとマーカｂとの間の実
際の距離およびマーカａとマーカｃとの間の実際の距離
とに基づいて、カメラ１２の画像座標とロボット１１の
座標との間の倍率が演算される。
は、図３に示す第２工程（ステップ（２＿１）〜（２＿
５））が終了すると、図１０に示す第４工程に進む。図
９のステップ（４＿１）では、図９に示すターゲット２
１の３つのマーカａ，ｂ，ｃを同時に撮影し、画像上の
マーカａとマーカｂとの間の距離および画像上のマーカ
ａとマーカｃとの間の距離が求められ、それらの距離
と、ターゲット２１上のマーカａとマーカｂとの間の実
際の距離およびマーカａとマーカｃとの間の実際の距離
とに基づいて、カメラ１２の画像座標とロボット１１の
座標との間の倍率が演算される。
【００２１】最後に、ステップ（Ｅ）において、図３に
示す第１工程および第２工程、および上述の第４工程で
の結果を総合して、カメラ画像座標からロボット座標へ
の座標変換パラメータが生成される。
示す第１工程および第２工程、および上述の第４工程で
の結果を総合して、カメラ画像座標からロボット座標へ
の座標変換パラメータが生成される。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熟練したオペレータの有無や設置環境を問わずにカメラ
画像座標からロボット座標への座標変換パラメータを容
易に測定、校正することができる。
熟練したオペレータの有無や設置環境を問わずにカメラ
画像座標からロボット座標への座標変換パラメータを容
易に測定、校正することができる。
【図１】本発明のロボット用座標変換パラメータ測定方
法の一実施形態が組み込まれたロボット装置の全体構成
図である。
法の一実施形態が組み込まれたロボット装置の全体構成
図である。
【図２】図１に示すターゲットの平面図である。
【図３】図１に示すロボット装置に組み込まれた、本発
明の一実施形態であるロボット用座標変換パラメータ測
定方法のうちの、前半部分を示すフローチャートであ
る。
明の一実施形態であるロボット用座標変換パラメータ測
定方法のうちの、前半部分を示すフローチャートであ
る。
【図４】図１に示すロボット装置に組み込まれた、本発
明の一実施形態であるロボット用座標変換パラメータ測
定方法のうちの、後半部分を示すフローチャートであ
る。
明の一実施形態であるロボット用座標変換パラメータ測
定方法のうちの、後半部分を示すフローチャートであ
る。
【図５】第１工程の説明図である。
【図６】第１工程の説明図である。
【図７】第２工程の説明図である。
【図８】第２工程の説明図である。
【図９】図２に示すターゲットに代えて採用することの
できるターゲットの平面図である。
できるターゲットの平面図である。
【図１０】図９に示すターゲットを採用したときの、上
述の第３工程に代わる工程を示す部分フローチャートで
ある。
述の第３工程に代わる工程を示す部分フローチャートで
ある。
１０ ロボット装置 １１ ロボット １１ａ ロボット先端のハンド １２ カメラ １３ ロボットコントローラ １４ 画像処理装置 １５ 制御装置 ２０，２１ ターゲット
Claims (2)
- 【請求項１】 先端にハンドを有し該ハンドを回転軸と
して少なくとも１８０°向きを回転させることが可能な
カメラが取り付けられてなるロボットの、該カメラで取
得した画像上の座標と前記ハンドの座標との間の座標変
換パラメータを求めるロボット用座標変換パラメータ測
定方法において、 互いに所定距離離れた少なくとも２つのマーカが付され
たターゲットを用意しておき、 前記カメラで前記マーカのうちの第１のマーカを撮影す
るとともに、該カメラを前記ハンドを回転軸として向き
を１８０°回転させた上で前記２つのマーカのうちの第
２のマーカを撮影し、撮影された第１および第２のマー
カの画像上の位置誤差を求め、該位置誤差を解消する方
向に前記ハンドを並進させる第１工程と、 前記カメラで前記マーカのうちの第１のマーカを撮影す
るとともに、該カメラを前記ハンドとともに並進させて
該カメラで前記マーカのうちの第２のマーカを撮影し、
撮影された第１および第２のマーカの画像上の位置誤差
を求め、該位置誤差を解消する方向に前記ロボットを回
転させる第２工程と、 前記カメラで前記マーカのうちの１つのマーカを撮影す
るとともに、前記カメラを所定方向に所定の並道距離だ
け並進させて該１つのマーカを撮影し、２回撮影された
該１つのマーカどうしの画像上の距離と前記並道距離と
に基づいて、画像上の座標と前記ハンドの座標との間の
倍率を求める第３工程との３つの工程を経ることによ
り、前記カメラで取得した画像上の座標と前記ロボット
の座標との間の座標変換パラメータを求めることを特徴
とするロボット用座標変換パラメータ測定方法。 - 【請求項２】 前記ターゲットが、前記カメラにより１
枚の画像上に撮影が可能な位置に複数のマーカが付され
たターゲットであって、前記第３工程に代えて、前記カ
メラで前記複数のマーカを撮影し、これらのマーカどう
しの、画像上の距離と前記ターゲット上の実際の距離と
に基づいて、画像上の座標と前記ロボットの座標との間
の倍率を求める第４工程を有することを特徴とする請求
項１記載のロボット用座標変換パラメータ測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23676896A JPH1080882A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | ロボット用座標変換パラメータ測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23676896A JPH1080882A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | ロボット用座標変換パラメータ測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080882A true JPH1080882A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17005514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23676896A Pending JPH1080882A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | ロボット用座標変換パラメータ測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1080882A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7532949B2 (en) | 2004-01-16 | 2009-05-12 | Fanuc Ltd | Measuring system |
| JP2013526423A (ja) * | 2010-05-14 | 2013-06-24 | コグネックス・テクノロジー・アンド・インベストメント・コーポレーション | マシンビジョンシステムおよびロボットの間のロバストな較正の装置および方法 |
| WO2016151667A1 (ja) * | 2015-03-20 | 2016-09-29 | 富士機械製造株式会社 | ティーチング装置及び制御情報の生成方法 |
| CN108573504A (zh) * | 2017-03-13 | 2018-09-25 | 韩国科学技术研究院 | 用于分析植物的表型的3d影像生成方法及其系统 |
| WO2021059341A1 (ja) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 角度伝達誤差測定装置 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP23676896A patent/JPH1080882A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9393694B2 (en) | 2010-05-14 | 2016-07-19 | Cognex Corporation | System and method for robust calibration between a machine vision system and a robot |
| US10421189B2 (en) | 2010-05-14 | 2019-09-24 | Cognex Corporation | System and method for robust calibration between a machine vision system and a robot |
| US11077557B2 (en) | 2010-05-14 | 2021-08-03 | Cognex Corporation | System and method for robust calibration between a machine vision system and a robot |
| WO2016151667A1 (ja) * | 2015-03-20 | 2016-09-29 | 富士機械製造株式会社 | ティーチング装置及び制御情報の生成方法 |
| JPWO2016151667A1 (ja) * | 2015-03-20 | 2018-02-15 | 富士機械製造株式会社 | ティーチング装置及び制御情報の生成方法 |
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| JPWO2021059341A1 (ja) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030107 |