JPS6025680A - ロボツト把持器の位置決め誤差補償方法 - Google Patents
ロボツト把持器の位置決め誤差補償方法Info
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- JPS6025680A JPS6025680A JP59125444A JP12544484A JPS6025680A JP S6025680 A JPS6025680 A JP S6025680A JP 59125444 A JP59125444 A JP 59125444A JP 12544484 A JP12544484 A JP 12544484A JP S6025680 A JPS6025680 A JP S6025680A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- gripper
- robot gripper
- compensate
- move
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-controlled manipulators
- B25J9/16—Program controls
- B25J9/1679—Program controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野〕
本発明はロボット等においてロボット把持器の全自由度
の位置決め誤差を較正し補償する方法に関する。
の位置決め誤差を較正し補償する方法に関する。
［従来技術］
ロボットの応用例では、ロボット把持器がロボットの作
業範囲内で所定の複数の位置に順次反復的に作動され且
つ位置決めされるようコンピュータ下でプログラム制御
される。ｒ Ｉ Ｂ Ｍ ＲｏｂｏｔＳｙｓｔｅｍ／１
． Ｇｅｎｅｒａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍａｎ
ｕａｌ ａｎｄＵｓｅｒ’ ｓ ｇｕｉｄｅＪを参照さ
れれば、ロボットの詳細が説明されている。
業範囲内で所定の複数の位置に順次反復的に作動され且
つ位置決めされるようコンピュータ下でプログラム制御
される。ｒ Ｉ Ｂ Ｍ ＲｏｂｏｔＳｙｓｔｅｍ／１
． Ｇｅｎｅｒａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍａｎ
ｕａｌ ａｎｄＵｓｅｒ’ ｓ ｇｕｉｄｅＪを参照さ
れれば、ロボットの詳細が説明されている。
新しい作業工程の始めに把持器を正確に定義されたホー
ム位置から始動させる必要がある。その場合のロボット
の動作中、６軸方向の幾つか又は全ての方向の誤差によ
り把持器の位置決めに誤差が生じるかもしれない。従っ
て、ロボット把持器の全ての軸方向の較正及び補償が適
当な期間毎に必要となる。このような較正は、各軸方向
の別個の測定手段によって、また測定しようとする座標
軸の種々の点で行なわれてきた。そこで得られた値から
別個の軸方向に修正がなされる。このような測定は非常
に時間がかかる。その上、各方向の座標が互いに影響を
及ぼしあうので、満足のいくような精度を達成するには
反復的な測定を行なう必要がある。
ム位置から始動させる必要がある。その場合のロボット
の動作中、６軸方向の幾つか又は全ての方向の誤差によ
り把持器の位置決めに誤差が生じるかもしれない。従っ
て、ロボット把持器の全ての軸方向の較正及び補償が適
当な期間毎に必要となる。このような較正は、各軸方向
の別個の測定手段によって、また測定しようとする座標
軸の種々の点で行なわれてきた。そこで得られた値から
別個の軸方向に修正がなされる。このような測定は非常
に時間がかかる。その上、各方向の座標が互いに影響を
及ぼしあうので、満足のいくような精度を達成するには
反復的な測定を行なう必要がある。
米国特許第４３６２９７７号公報には、ロボットを較正
し、その結果を用いてロボットの不正確さを補償する方
法や装置を開示している。この方法は、ロボット制御手
段で指定されもしくは位置コード化器で測定された１組
の公称位置にロボット把持器を移動させる段階と、独立
な正確な測定手段でもってロボット位置を測定したりロ
ボットの作用機構即ちエンドエフェクタを正確な較正マ
スクに整列させたりしてその１組の公称位置に対応する
実際の位置を決める段階とを含む。この較。
し、その結果を用いてロボットの不正確さを補償する方
法や装置を開示している。この方法は、ロボット制御手
段で指定されもしくは位置コード化器で測定された１組
の公称位置にロボット把持器を移動させる段階と、独立
な正確な測定手段でもってロボット位置を測定したりロ
ボットの作用機構即ちエンドエフェクタを正確な較正マ
スクに整列させたりしてその１組の公称位置に対応する
実際の位置を決める段階とを含む。この較。
正の結果は記憶され、その後口ボッ１への不正確さを補
償してロボットを実際の所望の位置に移動させるのに使
用される。
償してロボットを実際の所望の位置に移動させるのに使
用される。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、従来は１つの軸方向だけでも幾つもの位置で較
正しなければならず、非常に時間がかかつていた。
正しなければならず、非常に時間がかかつていた。
［問題点を解決するための手段］
特許請求の範囲に示す発明は、上述の問題点を解決する
ことを目的とする。本発明は、ロボット把持器が移動す
る異なる軸方向の誤差を反復的に補償することによって
上述の問題を解決する。これはロボット枠に固着された
測定用静止体内の較正位置にロボット把持器で測定体を
位置決めすることによって実行される。このｉｌ＋！Ｉ
定体は１定体ば、把持器の予め決められた定義位置に対
し正確に定義された立方体の３つの面を含んでもよい。
ことを目的とする。本発明は、ロボット把持器が移動す
る異なる軸方向の誤差を反復的に補償することによって
上述の問題を解決する。これはロボット枠に固着された
測定用静止体内の較正位置にロボット把持器で測定体を
位置決めすることによって実行される。このｉｌ＋！Ｉ
定体は１定体ば、把持器の予め決められた定義位置に対
し正確に定義された立方体の３つの面を含んでもよい。
測定用静止体は、例えば１つのアレイの感知手段を含ん
でもよい。これらの感知手段は測定体の上述の３つの面
に対応した測定用静止体の３つの面に位置づけられる。
でもよい。これらの感知手段は測定体の上述の３つの面
に対応した測定用静止体の３つの面に位置づけられる。
２個の適宜選択された感知手段の値の差が、ロボット把
持器を、対応する角度の座標軸方向（β）において反復
的に補償するよう使用される。この過程は各座標軸方向
（α及びγ）毎に反復される。その後、ロボット把持器
を直交座標軸方向に反復的に補償するために１対の感知
手段の等価の値が公称値と比較される。代替例として、
個々の座標軸方向β、α、γ、ｘ、ｙ及び２の誤差が逐
次に計算され、その計算された誤差値が別個の座標軸方
向の誤差を逐次に補償するために使用されてもよい。
持器を、対応する角度の座標軸方向（β）において反復
的に補償するよう使用される。この過程は各座標軸方向
（α及びγ）毎に反復される。その後、ロボット把持器
を直交座標軸方向に反復的に補償するために１対の感知
手段の等価の値が公称値と比較される。代替例として、
個々の座標軸方向β、α、γ、ｘ、ｙ及び２の誤差が逐
次に計算され、その計算された誤差値が別個の座標軸方
向の誤差を逐次に補償するために使用されてもよい。
［実施例コ
第２Ａ図はロボット装置の傾斜図である。ロボットの把
持器１はロボットの作業領域２（破線で図示）内でコン
ピュータ制御下で動作する。この把持器は６つの座標軸
方向α、β、γ、Ｘ、Ｖ及び２の６つの座標軸方向に移
動できる。ただしαは首振り座標軸、βは縦揺れ座標軸
、そしてγは旋回軸である。ロボット枠４に固着された
作業テ・−プル３に器用及び材料が位置づけられる。こ
れらの器具及び材料は、ロボット把持器がそれらを見つ
けたり処理したりできるように正確に予め決められた定
義位置に作業チルプル上で位置づけられる。ロボットの
作業スペースはロボッ１へ座標系（ｘ、ｙ、 ｚ）によ
って定義される。
持器１はロボットの作業領域２（破線で図示）内でコン
ピュータ制御下で動作する。この把持器は６つの座標軸
方向α、β、γ、Ｘ、Ｖ及び２の６つの座標軸方向に移
動できる。ただしαは首振り座標軸、βは縦揺れ座標軸
、そしてγは旋回軸である。ロボット枠４に固着された
作業テ・−プル３に器用及び材料が位置づけられる。こ
れらの器具及び材料は、ロボット把持器がそれらを見つ
けたり処理したりできるように正確に予め決められた定
義位置に作業チルプル上で位置づけられる。ロボットの
作業スペースはロボッ１へ座標系（ｘ、ｙ、 ｚ）によ
って定義される。
新しい作業手順を始めるとき把持器が最初に較正され、
補償される必要がある。このことはロボット座標系で正
確に定義された開始位置に把持器が位置づけられること
を看、味する。そしてこの位置からロボット把持器はコ
ンピュータ・プログラムの制御下で動作し始めることが
できる。その」二、ロボットの作業プロセスの開、把持
器の位置決めの誤差が、６軸方向の一部又は全部でのド
リフｌ〜により、生じるおそれがある。そこで把持器が
必要な器具又は材料を見つけなかった場合ロボツ１−の
欠陥動作が起ることになる。従って適当な期間毎にロボ
ット軸の補償が必要となる。
補償される必要がある。このことはロボット座標系で正
確に定義された開始位置に把持器が位置づけられること
を看、味する。そしてこの位置からロボット把持器はコ
ンピュータ・プログラムの制御下で動作し始めることが
できる。その」二、ロボットの作業プロセスの開、把持
器の位置決めの誤差が、６軸方向の一部又は全部でのド
リフｌ〜により、生じるおそれがある。そこで把持器が
必要な器具又は材料を見つけなかった場合ロボツ１−の
欠陥動作が起ることになる。従って適当な期間毎にロボ
ット軸の補償が必要となる。
第３図は、図示のような較正装置２１を設けたロボット
の傾斜図を示す。この較正装置は、２つの主要部（第１
図も参照のこと）即ちロボット枠に固着された第１の部
分３１と、把持器によって把持される立方体型の測定体
３２である第２の部分とより成る。この第２の部分は、
ロボットの作業領域内の適当な位置に位置づけられ得る
。較正モードでは、把持器が第２の部分を把持し、それ
を較正装置の第１の部分の中の較正装置に移動させる。
の傾斜図を示す。この較正装置は、２つの主要部（第１
図も参照のこと）即ちロボット枠に固着された第１の部
分３１と、把持器によって把持される立方体型の測定体
３２である第２の部分とより成る。この第２の部分は、
ロボットの作業領域内の適当な位置に位置づけられ得る
。較正モードでは、把持器が第２の部分を把持し、それ
を較正装置の第１の部分の中の較正装置に移動させる。
好ましくは、第２の部分が上記第１−の部分３１内の位
置にばねによって装着される。第２の部分は下記でもつ
と詳細に説明する。
置にばねによって装着される。第２の部分は下記でもつ
と詳細に説明する。
第１図及び第４図に示すように、較正装置の固定部分即
ち静止体が立方体３１の３つの側面ＡＡＦ、ＢＢＦ及び
ＣＣＦより成る。この固定部分には感知手段Ｓ１乃至Ｓ
６（破線で示す）が設けられ、較正中、上記第２部分３
２即ち測定体の空間内での位置を判定する。
ち静止体が立方体３１の３つの側面ＡＡＦ、ＢＢＦ及び
ＣＣＦより成る。この固定部分には感知手段Ｓ１乃至Ｓ
６（破線で示す）が設けられ、較正中、上記第２部分３
２即ち測定体の空間内での位置を判定する。
感知手段Ｓの位置Ｐｌ乃至Ｐ６は第４図に示すような位
置又はその他の適当な位置でよい。６個のそのような感
知手段が使用されて測定体の空間中の位置を定義するの
に使用される。好適には、側面ＡＡＦ、ＢＢＦ及びＣＣ
Ｆに２つずつ配置される。これらの感知手段は夫々の表
面に直角に位置づけられる。即ちＸ−７面内の５Ｌ−８
２、Ｘ−２面内の８３−８４、ｙ−ｚ面内の８５−８６
といったように、第４図で破線で示すロボッ１へ座標系
の各面に位置づけられる。上記第１の較正部分である静
止体３１は、その座標軸ｘ、ｙ、ｚが第２図の夫々の座
標軸ｘ、ｙ及びＺと正しく平行になるよう或いはそれと
対応するようロボット枠に固着される。
置又はその他の適当な位置でよい。６個のそのような感
知手段が使用されて測定体の空間中の位置を定義するの
に使用される。好適には、側面ＡＡＦ、ＢＢＦ及びＣＣ
Ｆに２つずつ配置される。これらの感知手段は夫々の表
面に直角に位置づけられる。即ちＸ−７面内の５Ｌ−８
２、Ｘ−２面内の８３−８４、ｙ−ｚ面内の８５−８６
といったように、第４図で破線で示すロボッ１へ座標系
の各面に位置づけられる。上記第１の較正部分である静
止体３１は、その座標軸ｘ、ｙ、ｚが第２図の夫々の座
標軸ｘ、ｙ及びＺと正しく平行になるよう或いはそれと
対応するようロボット枠に固着される。
第５ａ図は、ここで使用する個々の座標系相互の関係を
示す。測定体即ち測定用立方体のホーム座標系（ＸＨＯ
，ＹＨＯ，ＺＨＯ）が第５ａ図では破線で示される。そ
の測定体がホーム位置に位置づけられるとき全ての感知
手段が所定の値を示す。従って、ロボット把持器は正確
に定義された開始位置にある。第５ａ図は立方体の中央
ホーム座標系（ＸＣＨＯ，ＹＣＨＯｌＺＣＨＯ）を示す
。
示す。測定体即ち測定用立方体のホーム座標系（ＸＨＯ
，ＹＨＯ，ＺＨＯ）が第５ａ図では破線で示される。そ
の測定体がホーム位置に位置づけられるとき全ての感知
手段が所定の値を示す。従って、ロボット把持器は正確
に定義された開始位置にある。第５ａ図は立方体の中央
ホーム座標系（ＸＣＨＯ，ＹＣＨＯｌＺＣＨＯ）を示す
。
立方体の中央ホーム座標系とは、立方体がホーム位置に
あるとき立方体の中央の座標系と一致する座標系のこと
である。立方体中央座標系（ＸＣ１ＹＣ，ＺＣ）は測定
用立方体の中央点に原点を有し、その立方体の軸はその
立方体の面に直角な軸を有する。
あるとき立方体の中央の座標系と一致する座標系のこと
である。立方体中央座標系（ＸＣ１ＹＣ，ＺＣ）は測定
用立方体の中央点に原点を有し、その立方体の軸はその
立方体の面に直角な軸を有する。
第６図は、Ｘ軸、ｙ軸及びＺ軸といった正の中央座標軸
相互間の切点ＰＥＥ、ＰＤＤ、及びＰＦＦを、想像上の
立体面ＥＥ、ＤＤ及びＦＦとともに示す。交点ＰＪＪは
立方体のＹＣ軸上にある。
相互間の切点ＰＥＥ、ＰＤＤ、及びＰＦＦを、想像上の
立体面ＥＥ、ＤＤ及びＦＦとともに示す。交点ＰＪＪは
立方体のＹＣ軸上にある。
第７図は、測定体としての測定用立方体３２を切離した
図である。この立方体には中間壁３３が設けられ、該中
間壁３３の案内面３４は把持器がその立方体を把持する
ときその把持器の立方体の定義点３５と一致するようそ
の定義点３５を案内する。
図である。この立方体には中間壁３３が設けられ、該中
間壁３３の案内面３４は把持器がその立方体を把持する
ときその把持器の立方体の定義点３５と一致するようそ
の定義点３５を案内する。
この自動補償手順は、本発明を用いた２つの方法を示す
第８Ａ図、第８Ｂ図及び第９Ａ図、第９Ｂ図の流れ図と
して以下で説明する。
第８Ａ図、第８Ｂ図及び第９Ａ図、第９Ｂ図の流れ図と
して以下で説明する。
補償モードの初めにロボット把持器はコンピュータ・プ
ログラム制御下で測定体３２を把持し、測定用静止体３
１中の較正位置に移動させる。代りにロボット把持器が
測定用静止体３１中の予備。
ログラム制御下で測定体３２を把持し、測定用静止体３
１中の較正位置に移動させる。代りにロボット把持器が
測定用静止体３１中の予備。
測定位置中で測定体３２を把持する。
本発明の第１実施例（第８Ａ図、第８Ｂ図）によれば、
この補償プロセスは下記の主要なステップａ乃至ｇによ
って実行される。
この補償プロセスは下記の主要なステップａ乃至ｇによ
って実行される。
（ａ） センサ値Ｓ１及びＳ２が読まれ、互いに比較さ
れる。Ｓｌが８２に等しければそのプロセスは主たるス
テップ（ｂ）に続く。Ｓｌが８２に等しくなければ反復
プロセスが開始される。Ｓｌが８２より大きければ、ロ
ボット把持器が−βの座標軸方向に移動（回転）される
よう指令される。
れる。Ｓｌが８２に等しければそのプロセスは主たるス
テップ（ｂ）に続く。Ｓｌが８２に等しくなければ反復
プロセスが開始される。Ｓｌが８２より大きければ、ロ
ボット把持器が−βの座標軸方向に移動（回転）される
よう指令される。
Ｓ２が８１よりも大きければ、ロボット把持器は＋βの
座標軸方向に移動（回転）されるよう指令される。この
反復プロセスは、この場合８１が８２に等しくなるまで
続行される。
座標軸方向に移動（回転）されるよう指令される。この
反復プロセスは、この場合８１が８２に等しくなるまで
続行される。
（ｂ） センサの値Ｓ３及びＳ４が読出され、互いに比
較される。Ｓ３が８２に等しければ、このプロセスは主
たるステップ（ｃ）に続＜、、Ｓ３が８４に等しくなけ
れば反復プロセスが開始される。
較される。Ｓ３が８２に等しければ、このプロセスは主
たるステップ（ｃ）に続＜、、Ｓ３が８４に等しくなけ
れば反復プロセスが開始される。
Ｓ３が８４よりも大きければロボット把持器が−αの座
標軸方向に移動（回転）するよう指令される。Ｓ４が８
３よりも大きければ、ロボット把持器は＋αの座標軸方
向に移動（回転）するよう指令される。この反復プロセ
スは、Ｓ３が８４に等しくなるまで続けられる。
標軸方向に移動（回転）するよう指令される。Ｓ４が８
３よりも大きければ、ロボット把持器は＋αの座標軸方
向に移動（回転）するよう指令される。この反復プロセ
スは、Ｓ３が８４に等しくなるまで続けられる。
（ｃ）センサ値Ｓ５及びＳ６が読まれ、互いに比較され
る。Ｓ５が８６に等しければそのプロセスは主たるステ
ップ（ｄ）に続く。Ｓ５が８６に等しくなければ、反復
プロセスが開始される。Ｓ５が８６よりも大きければ、
ロボット把持器が−γ座標軸方向に移動（回転）される
よう指令が出る。
る。Ｓ５が８６に等しければそのプロセスは主たるステ
ップ（ｄ）に続く。Ｓ５が８６に等しくなければ、反復
プロセスが開始される。Ｓ５が８６よりも大きければ、
ロボット把持器が−γ座標軸方向に移動（回転）される
よう指令が出る。
Ｓ６が８５よりも大きければロボット把持器は＋βの座
標軸方向に移動（回転）するよう指令される。この反復
プロセスは、Ｓ５が８６に等しくなるまで続けられる。
標軸方向に移動（回転）するよう指令される。この反復
プロセスは、Ｓ５が８６に等しくなるまで続けられる。
（ｄ） センサ値ＳＬ（又はＳ２、これが今ではＳｌに
等しい）が読まれ、所定の公称値ＮＹ（この例では２）
と比較される。ＳｌがＮＹに等しければ、そのプロセス
は主たるステップ（ｅ）に続く。
等しい）が読まれ、所定の公称値ＮＹ（この例では２）
と比較される。ＳｌがＮＹに等しければ、そのプロセス
は主たるステップ（ｅ）に続く。
ＳｌがＮＹに等しくなければ反復プロセスが開始される
。ＳｌがＮＹよりも大きければ、ロボット把持器が−ｙ
座標軸方向に移動されるよう指令が出される。ＮＹが８
１よりも大きければ、ロボット把持器が＋ｙ座標軸方向
に移動されるよう指令が出される。このプロセスは、Ｓ
ｌがＮＹに等しくなるまで続けられる。
。ＳｌがＮＹよりも大きければ、ロボット把持器が−ｙ
座標軸方向に移動されるよう指令が出される。ＮＹが８
１よりも大きければ、ロボット把持器が＋ｙ座標軸方向
に移動されるよう指令が出される。このプロセスは、Ｓ
ｌがＮＹに等しくなるまで続けられる。
（ｅ） センサ値Ｓ３（又はＳ４．これが今ではＳ３に
等しくなっている）が読まれ、所定の公称値ＮＺ（この
例の場合２）と比較される。Ｓ３がＮＺに等しければ、
このプロセスは主たるステップ（ｆ）に続く。もしＳ３
がＮＺに等しくなれば、反復作用が開始される。Ｓ３が
ＮＺよりも大きければ、ロボット把持器が一２座標軸方
向に移動されるよう指令が出される。ＮＺが８３よりも
大きければ、ロボット把持器は＋２座標軸方向に移動さ
れるよう指令が出される。このプロセスは、Ｓ３がＮＺ
に等しくなるまで続けられる。
等しくなっている）が読まれ、所定の公称値ＮＺ（この
例の場合２）と比較される。Ｓ３がＮＺに等しければ、
このプロセスは主たるステップ（ｆ）に続く。もしＳ３
がＮＺに等しくなれば、反復作用が開始される。Ｓ３が
ＮＺよりも大きければ、ロボット把持器が一２座標軸方
向に移動されるよう指令が出される。ＮＺが８３よりも
大きければ、ロボット把持器は＋２座標軸方向に移動さ
れるよう指令が出される。このプロセスは、Ｓ３がＮＺ
に等しくなるまで続けられる。
（ｆ） センサ値Ｓ５（又はＳ６．これが今ではＳ５に
等しい）が読まれ、所定の公称値ＮＸ（この場合２）と
比較される。ＳｌがＮＸに等しければ、ロボット把持器
は全ての座標軸方向での誤差が完全に補償され、このプ
ロセスは、主たるステップ（ｇ）に続く。Ｓ５がＮＸに
等しくなければ、反復作用が開始される。Ｓ５がＮＸよ
りも大きければロボット把持器が−Ｘ座標軸方向に移動
されるよう指令が出される。ＮＸが８５よりも大きけれ
ば、ロボット把持器は＋Ｘ座標軸方向に移動されるよう
指令が出される。このプロセスは、Ｓ５がＮＸに等しく
なるまで続けられる。このときロボット把持器は、全て
の座標軸方向の誤差を完全に補償される。
等しい）が読まれ、所定の公称値ＮＸ（この場合２）と
比較される。ＳｌがＮＸに等しければ、ロボット把持器
は全ての座標軸方向での誤差が完全に補償され、このプ
ロセスは、主たるステップ（ｇ）に続く。Ｓ５がＮＸに
等しくなければ、反復作用が開始される。Ｓ５がＮＸよ
りも大きければロボット把持器が−Ｘ座標軸方向に移動
されるよう指令が出される。ＮＸが８５よりも大きけれ
ば、ロボット把持器は＋Ｘ座標軸方向に移動されるよう
指令が出される。このプロセスは、Ｓ５がＮＸに等しく
なるまで続けられる。このときロボット把持器は、全て
の座標軸方向の誤差を完全に補償される。
（ｇ） このロボットは補償モードから通常の動作モー
ドに戻される。
ドに戻される。
本発明の第２の実施例（第９ａ図、第９ｂ図）によれば
、この補償プロセスは下記の主たるステップ（ｋ）〜（
ｑ）によって実行される（ｋ） センサ値Ｓ１及びＳ２
が読まれ互いに比較される。Ｓｌが８２に等しければ、
そのプロセスは主たるステップ（Ｑ）に続く。Ｓｌが８
２よりも大きければβ座標軸方向の誤差は、式β１＝ａ
ｒｃｔｇ ［（Ｓ １− Ｓ ２）÷ｄＱ］によって計
算される。ただし、ｄＱはＰｌ及びＰ２間の距離である
。そこで、ロボット把持器が一Δβ０回転されるよう指
令が出される。Ｓ２が８１よりも大きければ、β座標軸
方向の誤差が、式Δβ２ ＝ａｒｃｔｇ［（Ｓ２−８１
）÷ｄＱ］によって計算される。
、この補償プロセスは下記の主たるステップ（ｋ）〜（
ｑ）によって実行される（ｋ） センサ値Ｓ１及びＳ２
が読まれ互いに比較される。Ｓｌが８２に等しければ、
そのプロセスは主たるステップ（Ｑ）に続く。Ｓｌが８
２よりも大きければβ座標軸方向の誤差は、式β１＝ａ
ｒｃｔｇ ［（Ｓ １− Ｓ ２）÷ｄＱ］によって計
算される。ただし、ｄＱはＰｌ及びＰ２間の距離である
。そこで、ロボット把持器が一Δβ０回転されるよう指
令が出される。Ｓ２が８１よりも大きければ、β座標軸
方向の誤差が、式Δβ２ ＝ａｒｃｔｇ［（Ｓ２−８１
）÷ｄＱ］によって計算される。
そこでロボット把持器が＋Δβ°回転するよう指令が出
される。
される。
（Ｑ） センサ値Ｓ３及びＳ４が読まれ、互いに比較さ
れる。Ｓ３が８２に等しければ、このプロセスは主たる
ステップ（＋ｎ）に続く。Ｓ３が８４よりも大きければ
、α座標方向の誤差が、式Δα１＝ａｒｃｔｇ ［（Ｓ
３ Ｓ ４）÷ｄ２コで計算される。
れる。Ｓ３が８２に等しければ、このプロセスは主たる
ステップ（＋ｎ）に続く。Ｓ３が８４よりも大きければ
、α座標方向の誤差が、式Δα１＝ａｒｃｔｇ ［（Ｓ
３ Ｓ ４）÷ｄ２コで計算される。
但し、ｄ２はＰ３及び２４間の距離である。そこでロボ
ット把持器が一Δα１．°回転するよう指令が出される
。Ｓ４が８３よりも大きければα座標軸方向の誤差が、
式Δα２＝ａｒｃｔｇ ［（Ｓ４−５３）÷ｄ２］で計
算される。そこでロボット把持器が＋Δα２°回転され
るよう指令が出される。
ット把持器が一Δα１．°回転するよう指令が出される
。Ｓ４が８３よりも大きければα座標軸方向の誤差が、
式Δα２＝ａｒｃｔｇ ［（Ｓ４−５３）÷ｄ２］で計
算される。そこでロボット把持器が＋Δα２°回転され
るよう指令が出される。
（ａｔ） センサ値Ｓ５及びＳ６が読まれ、互いに比較
される。Ｓ５が８６に等しければこのプロセスは主たる
ステップ（ｎ）に続く。Ｓ５が８６よりも大きければ、
Ｘ座標軸方向の誤差が１式ΔγＱ＝ａｒｃｔｇ ［（ｓ
５−８６）÷ｄ３］によって計算される。ただし、ｄ３
はＰ５及び２６間の距離である。そこでロボット把持器
が−ΔγＱ°されるよう指令される。Ｓ６が８５よりも
大きければ、Ｘ座標軸方向の誤差が、式Δγ２ ＝ａｒ
ｃｔｇ ［（５６−８５）÷ｄ３］で計算される。そこ
でロボット把持器が＋Δγ２°回転されるよう指令が出
される。
される。Ｓ５が８６に等しければこのプロセスは主たる
ステップ（ｎ）に続く。Ｓ５が８６よりも大きければ、
Ｘ座標軸方向の誤差が１式ΔγＱ＝ａｒｃｔｇ ［（ｓ
５−８６）÷ｄ３］によって計算される。ただし、ｄ３
はＰ５及び２６間の距離である。そこでロボット把持器
が−ΔγＱ°されるよう指令される。Ｓ６が８５よりも
大きければ、Ｘ座標軸方向の誤差が、式Δγ２ ＝ａｒ
ｃｔｇ ［（５６−８５）÷ｄ３］で計算される。そこ
でロボット把持器が＋Δγ２°回転されるよう指令が出
される。
（ｎ） センサ値ＳＬ（又はＳ２、これは今ではＳｌに
等しい）が読まれ、所定の公称値ＮＹ （この例では２
）と比較される。ＳｌがＮＹに等しければこのプロセス
は主たるステップ（０）でも続行される。ＳｌがＮＹよ
りも大きければロボット把持器が、−ΔｙＱ＝−（８１
−ＮＹ）だけ座標軸方向に移動されるよう指令される。
等しい）が読まれ、所定の公称値ＮＹ （この例では２
）と比較される。ＳｌがＮＹに等しければこのプロセス
は主たるステップ（０）でも続行される。ＳｌがＮＹよ
りも大きければロボット把持器が、−ΔｙＱ＝−（８１
−ＮＹ）だけ座標軸方向に移動されるよう指令される。
ＮＹがＳｌ−よりも大きければロボット把持器が、＋Δ
ｙ２＝＋（ＮＹ−８１）だけＸ座標軸方向に移動するよ
う指令が出される。
ｙ２＝＋（ＮＹ−８１）だけＸ座標軸方向に移動するよ
う指令が出される。
（、） センサ値Ｓ３（又はＳ４、これが今ではＳ３に
等しい）が読まれ、所定の公称値ＮＺ（この例では２）
と比較される。Ｓ３がＮＺに等しければそのプロセスは
主たるステップ（ｐ）に続く。
等しい）が読まれ、所定の公称値ＮＺ（この例では２）
と比較される。Ｓ３がＮＺに等しければそのプロセスは
主たるステップ（ｐ）に続く。
Ｓ３がＮＺよりも大きければロボット把持器が−Δｉ＝
＜５ｓ−ＮＺ）だけＺ座標軸方向に移動されるよう指
令が出される。ＮＺが８３よりも太き・ければロボット
把持器は、＋Δ２＝＋（ＮＺ−８３）だけＺ座標軸方向
に移動されるよう指令が出される。
＜５ｓ−ＮＺ）だけＺ座標軸方向に移動されるよう指
令が出される。ＮＺが８３よりも太き・ければロボット
把持器は、＋Δ２＝＋（ＮＺ−８３）だけＺ座標軸方向
に移動されるよう指令が出される。
（ｐ） センサ値Ｓ５（又はＳ６、これは今ではＳ５に
等しい）が読まれ、所定の公称値ＮＸ（この例では２）
と比較される。もしもＳ５がＮＸに等しければ、ロボッ
ト把持器は全ての座標軸方向で完全に補償され、そのプ
ロセスが主たるステップ（ｑ）に続く。Ｓ５がＮＸより
も大きければ、ロボット把持器は、−Δｘ１＝ （ＳＩ
ＮＸ）だけＸ座標軸方向に移動するよう指令が出され
る。
等しい）が読まれ、所定の公称値ＮＸ（この例では２）
と比較される。もしもＳ５がＮＸに等しければ、ロボッ
ト把持器は全ての座標軸方向で完全に補償され、そのプ
ロセスが主たるステップ（ｑ）に続く。Ｓ５がＮＸより
も大きければ、ロボット把持器は、−Δｘ１＝ （ＳＩ
ＮＸ）だけＸ座標軸方向に移動するよう指令が出され
る。
ＮＸが８５よりも大きければロボット把持器は、＋Δｘ
２＝十（ＮＸ−８５）だけＸ座標軸方向に移動するよう
指令が出される。
２＝十（ＮＸ−８５）だけＸ座標軸方向に移動するよう
指令が出される。
（ｑ） ロボットは補償モードから通常の動作モードに
戻される。
戻される。
、［発明の効果コ
本発明によれば、ロボット把持器の種々の座標軸方向の
誤差が迅速に補償される効果がある。そしてこのように
短期間で較正及び補償がなされるということは、必要に
応じ、従来より頻繁に較正を行なえることになり、ロボ
ットの位置決め精度も向上されることにもつながる。
誤差が迅速に補償される効果がある。そしてこのように
短期間で較正及び補償がなされるということは、必要に
応じ、従来より頻繁に較正を行なえることになり、ロボ
ットの位置決め精度も向上されることにもつながる。
第１図は、較正装置の斜視図である。第２Ａ図は６自由
度で移動できるロボット把持器を設けたロボット装置の
斜視図である。第２Ｂ図乃至第２Ｄ図は、３自由度のロ
ボット・ハンドを示す。第３図は較正装置が設けられた
ロボット装置の斜視図である。第４図は、較正装置の一
定部分を示す斜視図である。第５図は空間の種々の位置
を説明するのに使用される座標系を示す斜視図である。 第５Ａ図は座標系相互の関係を示す図である。第。 ６図は挿入された立方体の座標系をもつ測定用立方体の
斜視図である。第７図は測定体の斜視図である。第８Ａ
図及び第８Ｂ図は本発明の第１の代替実施例の動作を示
す流れ図である。第９Ａ図及び第９Ｂ図は、第２の代替
実施例の動作を示す流れ図である。 １・・・・ロボットの把持器、２・・・・作業領域、３
゜・・・・作業テーブル、４・・・・ロボット枠、２１
・・・・較正装置、３１・・・・（測定用）静止体、３
２・・・・測定体又は（測定用）立方体、８１〜Ｓ６・
・・・感知手段、Ｐ１〜Ｐ６・・・・感知手段８１〜Ｓ
６の位置。 第１図 第２Ｂ図 第２ｃ図 第２Ｄ図 Ｈ２ 第６図 第７図
度で移動できるロボット把持器を設けたロボット装置の
斜視図である。第２Ｂ図乃至第２Ｄ図は、３自由度のロ
ボット・ハンドを示す。第３図は較正装置が設けられた
ロボット装置の斜視図である。第４図は、較正装置の一
定部分を示す斜視図である。第５図は空間の種々の位置
を説明するのに使用される座標系を示す斜視図である。 第５Ａ図は座標系相互の関係を示す図である。第。 ６図は挿入された立方体の座標系をもつ測定用立方体の
斜視図である。第７図は測定体の斜視図である。第８Ａ
図及び第８Ｂ図は本発明の第１の代替実施例の動作を示
す流れ図である。第９Ａ図及び第９Ｂ図は、第２の代替
実施例の動作を示す流れ図である。 １・・・・ロボットの把持器、２・・・・作業領域、３
゜・・・・作業テーブル、４・・・・ロボット枠、２１
・・・・較正装置、３１・・・・（測定用）静止体、３
２・・・・測定体又は（測定用）立方体、８１〜Ｓ６・
・・・感知手段、Ｐ１〜Ｐ６・・・・感知手段８１〜Ｓ
６の位置。 第１図 第２Ｂ図 第２ｃ図 第２Ｄ図 Ｈ２ 第６図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 測定用静止体内部の、ロボッ、ト制御手段に既知の所定
の公称位置を表わす指令に応じ、ロボット把持器で保持
された測定体を移動させる段階と、複数個の感知手段に
よる実際の測定によって、第１の対の感知手段の値相互
の差を調べ、この差を用いて、それに対応する第１の角
座標方向の誤差を補償するようロボット把持器を移動さ
せる段階と。 各対の感知手段の値を用いて対応する角座標方向の誤差
を補償するよう上記の段階を順次反復する段階と、 上記第１の対の感知手段の等価な値を、上記測ヒ 定休の上記所定の公称値を表わす第１公称値）庇較する
段階と、 この差の値を用いて、それに対応する第１の直交座標軸
方向の誤差を補償するようロボット把持器を移動させる
段階と、 各々の別の対の感知手段の値を用いて、夫々対応する直
交座標軸方向の誤差を補償するよう上記の過程を順次反
復する段階と を具備する、ロボット把持器の全自由度の位置決め誤差
を補償する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8304100-4 | 1983-07-22 | ||
| SE8304100A SE8304100L (sv) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | System for automatisk kalibrering av rymdkoordinaterna hos en robotgripper i sex frihetsgrader |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6025680A true JPS6025680A (ja) | 1985-02-08 |
| JPH0429515B2 JPH0429515B2 (ja) | 1992-05-19 |
Family
ID=20352039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59125444A Granted JPS6025680A (ja) | 1983-07-22 | 1984-06-20 | ロボツト把持器の位置決め誤差補償方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4642781A (ja) |
| EP (1) | EP0136413B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6025680A (ja) |
| DE (1) | DE3464338D1 (ja) |
| DK (1) | DK357784A (ja) |
| FI (1) | FI76276C (ja) |
| NO (1) | NO158786C (ja) |
| SE (1) | SE8304100L (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4575637A (en) * | 1983-07-28 | 1986-03-11 | Polaroid Corporation | Part positioning system employing a mask and photodetector array |
| JPS61279478A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-10 | フアナツク株式会社 | 産業用ロボツトの基準位置決め装置 |
| US4831549A (en) * | 1987-07-28 | 1989-05-16 | Brigham Young University | Device and method for correction of robot inaccuracy |
| US4880992A (en) * | 1987-10-08 | 1989-11-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Non-contacting measuring system for precision characteristics, particularly of industrial robots |
| US4939678A (en) * | 1987-11-19 | 1990-07-03 | Brown & Sharpe Manufacturing Company | Method for calibration of coordinate measuring machine |
| US4892457A (en) * | 1988-07-11 | 1990-01-09 | Gmf Robotics Corporation | Apparatus for mastering a robot |
| US4967370A (en) * | 1988-10-21 | 1990-10-30 | Robotic Vision Systems, Inc. | Robot and sensor error determination system |
| JP2786225B2 (ja) * | 1989-02-01 | 1998-08-13 | 株式会社日立製作所 | 工業用ロボットの制御方法及び装置 |
| US5105368A (en) * | 1990-08-01 | 1992-04-14 | At&T Bell Laboratories | Method for improving robot accuracy |
| US5392384A (en) * | 1991-04-09 | 1995-02-21 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Method of calibrating an industrial robot |
| SE501263C2 (sv) * | 1991-12-10 | 1994-12-19 | Asea Brown Boveri | Förfarande för kalibrering av rörelseaxlar hos en industrirobot |
| US5535306A (en) * | 1993-01-28 | 1996-07-09 | Applied Materials Inc. | Self-calibration system for robot mechanisms |
| US5740328A (en) * | 1996-08-12 | 1998-04-14 | The Regents Of The University Of California | Apparatus for robotic positional referencing and calibration |
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| US6571148B1 (en) | 2000-05-03 | 2003-05-27 | The Boeing Company | System for automatically certifying the accuracy of a manufacturing machine and associated methods |
| SE529122C2 (sv) * | 2004-09-24 | 2007-05-02 | Jokab Safety Ab | Skyddsanordning för områdesbegränsning och övervakning |
| EA012196B1 (ru) * | 2006-02-17 | 2009-08-28 | Оушиниэринг Интэнэшнл, Инк. | Система привода для манипулятора (варианты) |
| AP2008004585A0 (en) * | 2006-02-17 | 2008-08-31 | Oceaneering Int Inc | Variable mode manipulator and drive system |
| KR100871857B1 (ko) * | 2007-06-11 | 2008-12-03 | 성균관대학교산학협력단 | 차량 내부의 네트워크 시스템 및 그 제어방법 |
| EP2585886B1 (en) * | 2010-06-22 | 2018-08-01 | Siemens Healthcare Diagnostics Inc. | Methods, systems, and apparatus for calibration of a positional offset between an end effector and a position sensor |
| TWI754888B (zh) * | 2020-01-21 | 2022-02-11 | 財團法人工業技術研究院 | 校準方法及校準系統 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51141165A (en) * | 1975-05-29 | 1976-12-04 | Toshiba Corp | Reference position adjusting system for industrial robot |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3795054A (en) * | 1970-08-13 | 1974-03-05 | American Welding Mfg Co | Method and apparatus for calibrating the position of a tool and for gauging the dimension of a workpiece |
| JPS5425196B2 (ja) * | 1972-03-16 | 1979-08-25 | ||
| US4140953A (en) * | 1976-03-03 | 1979-02-20 | Unimation, Inc. | Real time program modification apparatus |
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| US4356554A (en) * | 1980-09-12 | 1982-10-26 | Thermwood Corporation | Method and apparatus for compensating for system error in an industrial robot control |
| US4403281A (en) * | 1981-04-03 | 1983-09-06 | Cincinnati Milacron Industries, Inc. | Apparatus for dynamically controlling the tool centerpoint of a robot arm off a predetermined path |
| US4372721A (en) * | 1981-05-18 | 1983-02-08 | Nordson Corporation | Apparatus for calibrating link position transducers of a teaching robot and a work robot |
| EP0076135A3 (en) * | 1981-09-28 | 1984-05-09 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for taking out articles |
| US4486843A (en) * | 1982-03-03 | 1984-12-04 | Nordson Corporation | Transitional command position modification for a controller |
-
1983
- 1983-07-22 SE SE8304100A patent/SE8304100L/ not_active Application Discontinuation
-
1984
- 1984-06-20 JP JP59125444A patent/JPS6025680A/ja active Granted
- 1984-06-28 DE DE8484107438T patent/DE3464338D1/de not_active Expired
- 1984-06-28 EP EP84107438A patent/EP0136413B1/en not_active Expired
- 1984-07-09 US US06/628,922 patent/US4642781A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-07-16 NO NO842907A patent/NO158786C/no unknown
- 1984-07-16 FI FI842846A patent/FI76276C/fi not_active IP Right Cessation
- 1984-07-20 DK DK357784A patent/DK357784A/da not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51141165A (en) * | 1975-05-29 | 1976-12-04 | Toshiba Corp | Reference position adjusting system for industrial robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI76276C (fi) | 1988-10-10 |
| FI76276B (fi) | 1988-06-30 |
| FI842846A0 (fi) | 1984-07-16 |
| SE8304100L (sv) | 1985-01-23 |
| EP0136413A3 (en) | 1985-07-24 |
| JPH0429515B2 (ja) | 1992-05-19 |
| EP0136413A2 (en) | 1985-04-10 |
| NO158786B (no) | 1988-07-25 |
| NO842907L (no) | 1985-01-23 |
| DK357784A (da) | 1985-01-23 |
| DE3464338D1 (en) | 1987-07-30 |
| US4642781A (en) | 1987-02-10 |
| FI842846A7 (fi) | 1985-01-23 |
| EP0136413B1 (en) | 1987-06-24 |
| SE8304100D0 (sv) | 1983-07-22 |
| DK357784D0 (da) | 1984-07-20 |
| NO158786C (no) | 1988-11-02 |
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