JPS6079413A - 視覚装置を用いた位置決め方法 - Google Patents
視覚装置を用いた位置決め方法Info
- Publication number
- JPS6079413A JPS6079413A JP18882883A JP18882883A JPS6079413A JP S6079413 A JPS6079413 A JP S6079413A JP 18882883 A JP18882883 A JP 18882883A JP 18882883 A JP18882883 A JP 18882883A JP S6079413 A JPS6079413 A JP S6079413A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- hand part
- center
- visual device
- positioning method
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (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】
＾ ９会 ａｏ Ａ ＃ｋ ４７１１ ａｙ’ 賠 ｄ
Ｒ（イ） 産業上の利用分野 この発明は、視覚装置を用いた位置決め方法に関するも
のである。
Ｒ（イ） 産業上の利用分野 この発明は、視覚装置を用いた位置決め方法に関するも
のである。
（ロ）従来技術とその間頓点
視覚（画像処理）装置を用０た位置及び形状認、織機能
と、ロボット等の移動搬送装置を組み合わせた自動化機
械が実用化されつつある。
と、ロボット等の移動搬送装置を組み合わせた自動化機
械が実用化されつつある。
このような自動化機械において、視覚装置により対象物
体の位置を認識して位置決めを行なう場合、その物体を
把持する方向（通常は物体の直上）から見ると、最も容
易かつ高精度に行なうことができる。しかし、このよう
な方法１こよるとその物体を把持するロボットハンド等
の把持装置が視野に入り、位置認識のための障害物とな
るため、通常は第１図に示すように、視覚装置１と把持
装置２とを別個独立に設け、視覚装置１によって位置認
識を行なう際は把持装置２を退避させ、位＠認識完Ｔ後
に把持動作に入るという２段階方式で行なっているｂ 上記の２段階方式によると、作業サイクルが遅くなるこ
と、視覚装置１の駆動装置が必要となること、視覚装置
１と把持装置２の両方に高精度の位置決め能力が必要と
なること等の欠点がある。
体の位置を認識して位置決めを行なう場合、その物体を
把持する方向（通常は物体の直上）から見ると、最も容
易かつ高精度に行なうことができる。しかし、このよう
な方法１こよるとその物体を把持するロボットハンド等
の把持装置が視野に入り、位置認識のための障害物とな
るため、通常は第１図に示すように、視覚装置１と把持
装置２とを別個独立に設け、視覚装置１によって位置認
識を行なう際は把持装置２を退避させ、位＠認識完Ｔ後
に把持動作に入るという２段階方式で行なっているｂ 上記の２段階方式によると、作業サイクルが遅くなるこ
と、視覚装置１の駆動装置が必要となること、視覚装置
１と把持装置２の両方に高精度の位置決め能力が必要と
なること等の欠点がある。
これ裔こ対し、第２図に示すように、把持装置２に撮１
象部３を付設し、把持方向に対して斜めから見る方法が
あるが、対象物体４全体を視野に入れるには、撮１象部
３を視野中心から遠（なるように離すこと（θを大きく
すること）が必要であり、また、物体４との距離を知る
ために距離センサが必要であるなどの制限条件がある。
象部３を付設し、把持方向に対して斜めから見る方法が
あるが、対象物体４全体を視野に入れるには、撮１象部
３を視野中心から遠（なるように離すこと（θを大きく
すること）が必要であり、また、物体４との距離を知る
ために距離センサが必要であるなどの制限条件がある。
（ハ） 間額点を解決するための手段
この発明は、上述のごとき間顆点を解決し、低コストで
信頼性の高い位置決め機能を実現する位置決め方法を提
供することを目的とするものである。
信頼性の高い位置決め機能を実現する位置決め方法を提
供することを目的とするものである。
この目的を達成するために、この発明は中心点対称形状
の把持対象物体またはその物体に表示された位置標識の
画像を把持中心の両側の２点から撮１象し、その画像か
ら得られる位置情報１こ基つき位置偏差量をめて位置決
めを行なうようにしたものである。
の把持対象物体またはその物体に表示された位置標識の
画像を把持中心の両側の２点から撮１象し、その画像か
ら得られる位置情報１こ基つき位置偏差量をめて位置決
めを行なうようにしたものである。
に） 実施例
第３図はこの発明の方法を実施する移動搬送装置、いわ
ゆるロボットに適用したものであり、この装置は固定台
１０に第１アーム１１、第２アーム１２及び第３アーム
１３を順次関節機構を介して屈曲自在に連結し、第３ア
ーム１３の先端Ｉこ把持装置のハンド部１４を連結した
ものであり、これらは制御装置１５からの電気信号によ
り作動される。
ゆるロボットに適用したものであり、この装置は固定台
１０に第１アーム１１、第２アーム１２及び第３アーム
１３を順次関節機構を介して屈曲自在に連結し、第３ア
ーム１３の先端Ｉこ把持装置のハンド部１４を連結した
ものであり、これらは制御装置１５からの電気信号によ
り作動される。
上記の第３アーム１３の先端部両側に、ハンド部１４よ
り外方へ突出した取付片１６．１６を設け、各取＋Ｊ’
片１６ 、 ｉ ６ ＋コ撮１象部１°ｒ、１７を取
付けている。各撮（象部１７，１７は光軸が平行であり
、かつハンド部１４の中心対称の位置に取付けられる。
り外方へ突出した取付片１６．１６を設け、各取＋Ｊ’
片１６ 、 ｉ ６ ＋コ撮１象部１°ｒ、１７を取
付けている。各撮（象部１７，１７は光軸が平行であり
、かつハンド部１４の中心対称の位置に取付けられる。
上記の取付片１６．１６は、第４図及び第５図１こ示す
ように、ハンド部１４の両側に上記と同様に撮ｌ象部１
７，１７を設けるよう１こしてもよい。
ように、ハンド部１４の両側に上記と同様に撮ｌ象部１
７，１７を設けるよう１こしてもよい。
なお、上記の撮隙部１７．１７とその云送路１８゜１８
をテレビカメラとその電気コードにより構成してもよい
。
をテレビカメラとその電気コードにより構成してもよい
。
上記の装置により位置認識を行なうには、第６図に示す
ごとく、撮像部１７．１７と相い対向した面が点対称形
状である長方体の物体１９、或いは任意形状の物体の表
面に点対称形状の標識を付着し、これを撮１象部１７，
１７によって撮１象する。
ごとく、撮像部１７．１７と相い対向した面が点対称形
状である長方体の物体１９、或いは任意形状の物体の表
面に点対称形状の標識を付着し、これを撮１象部１７，
１７によって撮１象する。
各撮像部１７．１７１こよって撮１象された画１象は、
第７図に示すよう１こ、中心線Ｘの左円１象（ａ図）と
右画像（ｂ図）の両側１こ分かれた画（象となる。
第７図に示すよう１こ、中心線Ｘの左円１象（ａ図）と
右画像（ｂ図）の両側１こ分かれた画（象となる。
左画像における中心線Ｙから直角に左方へ最も離れた点
ａまでの距離Ｘ、と、右画像における中心線Ｙから直角
に右方へ最も離れた点すまでの距離ＸＲを一致するよう
にハンド部１４を移動せしめれば、物体１９は中心線Ｙ
を挾んで線対称であるから、その中心線Ｙはハンド部１
４の中点を通る線Ｚと交叉する。
ａまでの距離Ｘ、と、右画像における中心線Ｙから直角
に右方へ最も離れた点すまでの距離ＸＲを一致するよう
にハンド部１４を移動せしめれば、物体１９は中心線Ｙ
を挾んで線対称であるから、その中心線Ｙはハンド部１
４の中点を通る線Ｚと交叉する。
この場合、ハンド部１４の移動量は（ｘＦｔ−ＸＬ）／
２であり、この値の正負により移動方向が定められる。
２であり、この値の正負により移動方向が定められる。
前記の中心線Ｙと同じ平面内にあって、これと直交する
中心線をＸとすると、左円１象における中止線Ｘから直
角方向へ最も離れた点Ｃまての距ν１１トｙ、と、春画
ｌ象における中心線Ｘから直角に右方向へ最も離れた点
ｄまでの距離ｙＲを一致するようハンド部１４を移動せ
しめれば、物体１９の中心線Ｘを挾んで線対称であるか
ら、その中心線Ｘはハンド部１４の中点を通る線ｌと交
叉する。
中心線をＸとすると、左円１象における中止線Ｘから直
角方向へ最も離れた点Ｃまての距ν１１トｙ、と、春画
ｌ象における中心線Ｘから直角に右方向へ最も離れた点
ｄまでの距離ｙＲを一致するようハンド部１４を移動せ
しめれば、物体１９の中心線Ｘを挾んで線対称であるか
ら、その中心線Ｘはハンド部１４の中点を通る線ｌと交
叉する。
この場合、ハンド部１４の移動量は（ＹＲＹＬ）／２で
あり、この値の正負により移動方向が定められる。
あり、この値の正負により移動方向が定められる。
〔頌き角の算出〕
物体１９の傾き角θは、左右いずれの画像１こよっても
算出できるが、布置１象において頌き角θは次式により
めることができる。
算出できるが、布置１象において頌き角θは次式により
めることができる。
Ｒ−ｙＯ
θ＝ ｔａｎ ’ （−−−−−−−−一−−）Ｒ
たたし、ｙＯは中心線Ｘから点すまての距離てある。次
に、第８図のごとく撮像部１７．１７と相い対向した面
の形状が点対称である円形の場合、中心線Ｙと直角方向
の距離は、／％ンド部１４の側辺から最も離れた点ｅ、
ｅ’までの距離ＸＲ，ＸＬ より知ることができ、前記
と同様に（Ｘ’ＲｘＬ）／２及びその値の正負によりＸ
方向の位置決めができる。
に、第８図のごとく撮像部１７．１７と相い対向した面
の形状が点対称である円形の場合、中心線Ｙと直角方向
の距離は、／％ンド部１４の側辺から最も離れた点ｅ、
ｅ’までの距離ＸＲ，ＸＬ より知ることができ、前記
と同様に（Ｘ’ＲｘＬ）／２及びその値の正負によりＸ
方向の位置決めができる。
また、Ｙ方向の位置決めには、中心線Ｘから点ｅ又はｅ
′までの距離△ｙを移動することにより行なうことがで
きる。
′までの距離△ｙを移動することにより行なうことがで
きる。
第９図は制御装置１５における位置認識のための制御部
分を示すブロック図であり、左右の撮像部１７．１７か
ら入力された信号は、受画回路２０、画像入力回路２１
及び画像演算処理回路２２を経て位置偏差演算回路２３
において前述の一致点力）らの隔り量を演算し、アーム
・ノ１ンド制御回路２４からモータ駆動回路２５を介し
て、アーム１１゜１２及びハンド部１３を駆動する。
分を示すブロック図であり、左右の撮像部１７．１７か
ら入力された信号は、受画回路２０、画像入力回路２１
及び画像演算処理回路２２を経て位置偏差演算回路２３
において前述の一致点力）らの隔り量を演算し、アーム
・ノ１ンド制御回路２４からモータ駆動回路２５を介し
て、アーム１１゜１２及びハンド部１３を駆動する。
なお、以上は物体１９の位置偏差量を中心線Ｘ又はＹか
らの距離によってめているが、物体１９てめ、両方の面
積が等しくなるよう制御することによっても位置決めを
行なうことができる。また、物体１９に代え、これを所
要の物体表面に現わされた１識をもってしてもよい。
らの距離によってめているが、物体１９てめ、両方の面
積が等しくなるよう制御することによっても位置決めを
行なうことができる。また、物体１９に代え、これを所
要の物体表面に現わされた１識をもってしてもよい。
（ホ） 効 果
以上述べたように、この発明は対象物体の画１象を把持
中心の両側の２点から撮像するようにしたものであるか
ら、位置の認識と把持動作を同時に行なえるので、動作
サイクルが短縮され、高精度の位置決めが行なえる効果
がある。また、撮像部の駆動装置が不要であるから、装
置を小型軽鍛化できるととも）こ、位置認識処理が簡単
となるから、物体（部品）供給装置は高精度である必要
がないなどの効果もある。
中心の両側の２点から撮像するようにしたものであるか
ら、位置の認識と把持動作を同時に行なえるので、動作
サイクルが短縮され、高精度の位置決めが行なえる効果
がある。また、撮像部の駆動装置が不要であるから、装
置を小型軽鍛化できるととも）こ、位置認識処理が簡単
となるから、物体（部品）供給装置は高精度である必要
がないなどの効果もある。
第１図は従来例の斜視図、第２図は他の従来例の側面図
、第３図は実施例の斜視図、第４図は変形例の一部斜視
図、第５図は第４図の底面図、第６図、第７図ｆａ）
、 （ｂ）間尺“び第８図は位置決めの原理図、第９図
は制御装置の位置決め制御部のブロック図である。 １４・・・ハンド部、１７・・・撮１象部、１８・・・
イメージファイバ、１９・・・物体 特許出願人 住反Ｎ気工業株式会社 同 代理人 鎌 １） 文 二 第６図 第９図 ＋１ １２ １４
、第３図は実施例の斜視図、第４図は変形例の一部斜視
図、第５図は第４図の底面図、第６図、第７図ｆａ）
、 （ｂ）間尺“び第８図は位置決めの原理図、第９図
は制御装置の位置決め制御部のブロック図である。 １４・・・ハンド部、１７・・・撮１象部、１８・・・
イメージファイバ、１９・・・物体 特許出願人 住反Ｎ気工業株式会社 同 代理人 鎌 １） 文 二 第６図 第９図 ＋１ １２ １４
Claims (3)
- （１）点対称形状の把持対象物体またはその物体に表示
された位置標識を視覚装置によって撮像しその画像に基
づいて把持装置の位置決めを行なう視覚装置を用いた位
置決め方法にお（１て、上記画像を把持中心の両側の２
点から撮像し、その画像から得られる位置情報に基づき
位置偏差量をめて位置決゛めを行なうことを特徴とする
視覚装置を用いた位置決め方法。 - （２）上記の位置偏差量を、左右両画像における基準線
からの距離によってめることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の視覚装置を用し）た位置決め方法。 - （３）上記の位置偏差量を、左右両画像の面積冬こよっ
てめることを特徴とする特許請求の範囲鎖１項に記載の
視覚装置を用いた位置決め方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18882883A JPS6079413A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 視覚装置を用いた位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18882883A JPS6079413A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 視覚装置を用いた位置決め方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079413A true JPS6079413A (ja) | 1985-05-07 |
Family
ID=16230537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18882883A Pending JPS6079413A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 視覚装置を用いた位置決め方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079413A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63191589A (ja) * | 1987-02-05 | 1988-08-09 | 関東自動車工業株式会社 | 部品取付け方法 |
| JP2005205519A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | ロボットハンド装置 |
| GB2415944A (en) * | 2004-07-03 | 2006-01-11 | Koorosh Khodabandehloo | Apparatus fro moving products using camera and flat gripper |
| CN106041927A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-10-26 | 西安交通大学 | 结合eye‑to‑hand和eye‑in‑hand结构的混合视觉伺服系统及方法 |
-
1983
- 1983-10-06 JP JP18882883A patent/JPS6079413A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63191589A (ja) * | 1987-02-05 | 1988-08-09 | 関東自動車工業株式会社 | 部品取付け方法 |
| JP2005205519A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd | ロボットハンド装置 |
| GB2415944A (en) * | 2004-07-03 | 2006-01-11 | Koorosh Khodabandehloo | Apparatus fro moving products using camera and flat gripper |
| CN106041927A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-10-26 | 西安交通大学 | 结合eye‑to‑hand和eye‑in‑hand结构的混合视觉伺服系统及方法 |
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