JPS609687A - ロボツトの原点較正法 - Google Patents
ロボツトの原点較正法Info
- Publication number
- JPS609687A JPS609687A JP11926483A JP11926483A JPS609687A JP S609687 A JPS609687 A JP S609687A JP 11926483 A JP11926483 A JP 11926483A JP 11926483 A JP11926483 A JP 11926483A JP S609687 A JPS609687 A JP S609687A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint
- rotation
- origin
- robot
- light source
- Prior art date
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- Pending
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- 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】
（ａ） 発明の技術分野
本発明はロボットの座標系の設定に係り、特に多関節ロ
ボットの各関節原点の高精度較正法に関する０ （ｂ） 技術の背景 ロボットを３次元直交座体軸上、互に他軸に直交するよ
うに移動させることＣよ移動制御の高速化。
ボットの各関節原点の高精度較正法に関する０ （ｂ） 技術の背景 ロボットを３次元直交座体軸上、互に他軸に直交するよ
うに移動させることＣよ移動制御の高速化。
作条教示（府にリモート教示の場合）の容易化などの観
点から重要である。なかんずく、高）１ス匿多関節ロボ
ットでは不可欠な技術といっても過言ではない。
点から重要である。なかんずく、高）１ス匿多関節ロボ
ットでは不可欠な技術といっても過言ではない。
多関即ロボットでは、３次元直交座標での移動は、各関
節の回転に対応する。この意味で前記ロボットの座標系
の設足は各関節の原点を正確に設定する問題に帰着され
る。
節の回転に対応する。この意味で前記ロボットの座標系
の設足は各関節の原点を正確に設定する問題に帰着され
る。
（ｅ） 従来技術と問題点
この種の問題に関する従来法としては、各関節が例えば
第１図に示すように８点全直角に、平面基板１カ・らア
ームの高さＨを一定に設足し、その時の回転角０．θ′
を原点とする方法が考えられている。しかしアームの品
さＨの測定が、ロボットの外形寸法を基準に測定して行
われており、このようなロボットの外形寸法に依存する
方法では真の回転中心が判らず、精度の期待はできない
問題がある。
第１図に示すように８点全直角に、平面基板１カ・らア
ームの高さＨを一定に設足し、その時の回転角０．θ′
を原点とする方法が考えられている。しかしアームの品
さＨの測定が、ロボットの外形寸法を基準に測定して行
われており、このようなロボットの外形寸法に依存する
方法では真の回転中心が判らず、精度の期待はできない
問題がある。
（ｄ） 発明の目的
本発明の目的はロボットの各関節の原点を正確に設定す
るために、較正すべき関節の回転中心をロボットの外形
寸法に依存する方法でなく、光学的方法により測定し、
その回転中心高さに各関節が等しくなるようにしたとき
の各関節の回転軸の角度を各関節の原点とするロボット
の原点較正法を提供することにある。
るために、較正すべき関節の回転中心をロボットの外形
寸法に依存する方法でなく、光学的方法により測定し、
その回転中心高さに各関節が等しくなるようにしたとき
の各関節の回転軸の角度を各関節の原点とするロボット
の原点較正法を提供することにある。
（ｅ） 発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、ロボットの原点較正
において、較正すべき各関節に該関節全回転させる回転
軸に一定の傾角で取付けられたミラーに平行ビームを照
射する光源および定盤よりの高さ測定手段とを有する光
源部と該光源のミラーよりの反射光を検出するリング状
に配列された光検出器とを備え、前記関節の回転に伴う
前記ミラーよりの反射光が前記光検出器上で、前記光源
部の上下により偏りから真円を検出したときの光源高さ
を、前記間さ測足手段により ６ｉｌ１足し、その値を
当該関節の真の回転中心冒さとし、該高さに各関節の３
回転中心高さｔ等しくしたときの各関節の回転灼を各関
節の原点としたことを特徴とするロボットの原点較正法
全提供することにより達成される。
において、較正すべき各関節に該関節全回転させる回転
軸に一定の傾角で取付けられたミラーに平行ビームを照
射する光源および定盤よりの高さ測定手段とを有する光
源部と該光源のミラーよりの反射光を検出するリング状
に配列された光検出器とを備え、前記関節の回転に伴う
前記ミラーよりの反射光が前記光検出器上で、前記光源
部の上下により偏りから真円を検出したときの光源高さ
を、前記間さ測足手段により ６ｉｌ１足し、その値を
当該関節の真の回転中心冒さとし、該高さに各関節の３
回転中心高さｔ等しくしたときの各関節の回転灼を各関
節の原点としたことを特徴とするロボットの原点較正法
全提供することにより達成される。
（ｆ） 発明の実施例
以下本発明の実施例を図面により詳連する。
第２図は本発明に係る多関節ロボットの１例を示した斜
視図でおる。同図にｔよ涼点戦正に係る屈曲型関節のみ
全０１〜θ３で表示している。この関節の一つ、例えば
θｌに回転中心測定糸を第３図に示すように設定するＣ あ３図において、２は関節θ、で、請求めるべきＩ＠節
θ重の回転中心である。３は回転軸に対し一定傾角で取
付けられた２枚のミラーで、図の如く回転軸２′に対し
非対称な位置に配列される。なお、該ミラー３には後述
のように直角ミラーを用いるが最も都合がよい０４は適
尚なビーム径を有するコリメート光源、５（ハロボット
が取付けられている基盤面６からの高さをより精密に測
定するためのレーザ測長器用コーナキー−プであり、こ
れらは支柱７に取付けられ、）・−７ミラー８、光検出
器（図示なし）と共に上下動のできる微動台（図示なし
）に載せられている。
視図でおる。同図にｔよ涼点戦正に係る屈曲型関節のみ
全０１〜θ３で表示している。この関節の一つ、例えば
θｌに回転中心測定糸を第３図に示すように設定するＣ あ３図において、２は関節θ、で、請求めるべきＩ＠節
θ重の回転中心である。３は回転軸に対し一定傾角で取
付けられた２枚のミラーで、図の如く回転軸２′に対し
非対称な位置に配列される。なお、該ミラー３には後述
のように直角ミラーを用いるが最も都合がよい０４は適
尚なビーム径を有するコリメート光源、５（ハロボット
が取付けられている基盤面６からの高さをより精密に測
定するためのレーザ測長器用コーナキー−プであり、こ
れらは支柱７に取付けられ、）・−７ミラー８、光検出
器（図示なし）と共に上下動のできる微動台（図示なし
）に載せられている。
光源４から射出された光ビーム９はミラー３で反射され
、ハーフミラ−８を介して光検出器面（図示なし）に導
かれる。関節２の回転に伴う検出器面での光ビーム９の
軌跡は、光ビーム９と回転中心２′が一致していれば１
０の如く真円となり、一致していなければ真円から偏り
楕円１１のようになる。なお、ミラー３として直角ミラ
ーを用いれば、入射ビームと出射ビームは必ず平行にあ
るので、回転によりミラー取付面の倒れによるビームバ
ク−／の変化に原理的に無視的できるので高精度の測定
が期待できる０ 光検出器の受光面の構造は第４図Ｈ）Ｋ示すように内周
、外周に光検出器１２を離散的に配列した２重同心円か
、又は第４＠（ロ）に示すように円周。
、ハーフミラ−８を介して光検出器面（図示なし）に導
かれる。関節２の回転に伴う検出器面での光ビーム９の
軌跡は、光ビーム９と回転中心２′が一致していれば１
０の如く真円となり、一致していなければ真円から偏り
楕円１１のようになる。なお、ミラー３として直角ミラ
ーを用いれば、入射ビームと出射ビームは必ず平行にあ
るので、回転によりミラー取付面の倒れによるビームバ
ク−／の変化に原理的に無視的できるので高精度の測定
が期待できる０ 光検出器の受光面の構造は第４図Ｈ）Ｋ示すように内周
、外周に光検出器１２を離散的に配列した２重同心円か
、又は第４＠（ロ）に示すように円周。
外周にリング状の光検出器１３を配した連続的な２重同
心円でらる０同心円のサイズ、受光面の大きさは光ビー
ム９が亀りラレＩて有効光が遮断されることのないより
に足める。光検出器１２．１３を２重同心円構造とした
のは光ビーム９０回転中心２′に対するずれに加え、偏
移方向も検出することによって測定時間の短縮化を意図
している。又、同時に差動検出することにより同相分の
ノイズがなくなるので、位置分解能が向上できるもので
らる０ 次に具体的にロボットの関節原点を設定する場合、先づ
上記微動台に載せられている支柱７の光源４を移動しな
がら関節２の回転に伴う検出器面での光ビーム９の軌跡
が偏心から真円になった光源位置全レーザ測長器用コー
ナキューブ５により測足し、基盤面６からの高さ金出す
０なお光ビーム９を回転中心２′に一致させるためには
、左右動も必要であるが、これについては図示していな
いが、支柱７を動かすものである０ これらを関節０１〜θ番に遂次適用し、各関節θｌ〜θ
１の基盤６からの高さが等しくなるように、関節θ１〜
θ、のモータの回転角を制御すれば原点が定められたこ
とになる。この方法は上述内容から類推できるように高
さの絶対量は必要ではなく、４各間節回転中心の高さ方
向のバラツキがなければよいという相対測定である。従
って、測定系の厳密な初期設定は不要であり、それだけ
に精度のよい原点較正が可能でおる。
心円でらる０同心円のサイズ、受光面の大きさは光ビー
ム９が亀りラレＩて有効光が遮断されることのないより
に足める。光検出器１２．１３を２重同心円構造とした
のは光ビーム９０回転中心２′に対するずれに加え、偏
移方向も検出することによって測定時間の短縮化を意図
している。又、同時に差動検出することにより同相分の
ノイズがなくなるので、位置分解能が向上できるもので
らる０ 次に具体的にロボットの関節原点を設定する場合、先づ
上記微動台に載せられている支柱７の光源４を移動しな
がら関節２の回転に伴う検出器面での光ビーム９の軌跡
が偏心から真円になった光源位置全レーザ測長器用コー
ナキューブ５により測足し、基盤面６からの高さ金出す
０なお光ビーム９を回転中心２′に一致させるためには
、左右動も必要であるが、これについては図示していな
いが、支柱７を動かすものである０ これらを関節０１〜θ番に遂次適用し、各関節θｌ〜θ
１の基盤６からの高さが等しくなるように、関節θ１〜
θ、のモータの回転角を制御すれば原点が定められたこ
とになる。この方法は上述内容から類推できるように高
さの絶対量は必要ではなく、４各間節回転中心の高さ方
向のバラツキがなければよいという相対測定である。従
って、測定系の厳密な初期設定は不要であり、それだけ
に精度のよい原点較正が可能でおる。
さらに、各関節θ、〜θ、の回転中心の高さの測定に並
行し、水平方向の長さも測定できるように拡張すれば（
例えばレーザ測長器で高さ、水平方向の同時計測は可能
である）真のアーム長も測定することが可能となる。
行し、水平方向の長さも測定できるように拡張すれば（
例えばレーザ測長器で高さ、水平方向の同時計測は可能
である）真のアーム長も測定することが可能となる。
優ン 発明の効果
以上詳細に説明したように、本発明のロボットの原点較
正法は較正すべき各関節に、回転軸に一定の傾角で受付
けたミラーと該ミラーを平行ビームで照射し、その反射
光をリング状に配列された光検出器で検出し、関節の回
転に伴う反射光の真円からの偏りから関節の回転中心を
めることにより従来のロボットの外形寸法を測定し、平
面基盤からのアームの高さを出すような精度的に不安定
さがなくなり、高精度の原点較正が可能となる〇
正法は較正すべき各関節に、回転軸に一定の傾角で受付
けたミラーと該ミラーを平行ビームで照射し、その反射
光をリング状に配列された光検出器で検出し、関節の回
転に伴う反射光の真円からの偏りから関節の回転中心を
めることにより従来のロボットの外形寸法を測定し、平
面基盤からのアームの高さを出すような精度的に不安定
さがなくなり、高精度の原点較正が可能となる〇
第１図は従来のロボットの関節原点の設定全説明するた
めの図、第２図は本発明に係る多関節ロボットの１例の
斜視図、第３図は本発明のロボットの原点較正法に用い
る回転中石側だ系の１例を説明するための図、第４図（
イ）（ｏ）は第３図の測定系に用いる光検出器の構造を
示す図である。 図において、２は関節０里、２′は回転中心、３はミラ
ー、４は光臨、５はコーナキューブ、６は基盤面、７は
支柱、８にハーフミシー、９（は光ビーム、１０は真円
、１１は偏り円、１２．１３は光検出器を示す〇
めの図、第２図は本発明に係る多関節ロボットの１例の
斜視図、第３図は本発明のロボットの原点較正法に用い
る回転中石側だ系の１例を説明するための図、第４図（
イ）（ｏ）は第３図の測定系に用いる光検出器の構造を
示す図である。 図において、２は関節０里、２′は回転中心、３はミラ
ー、４は光臨、５はコーナキューブ、６は基盤面、７は
支柱、８にハーフミシー、９（は光ビーム、１０は真円
、１１は偏り円、１２．１３は光検出器を示す〇
Claims (1)
- ロボットの原点較正に訃いて、較正すべき各関節を回転
させる回転軸に一定の傾角で取付けられたミラーと該ミ
ラーに平行ビームを照射する光源および定盤よりの高さ
測定手段とを有する光源部と該光源のミラーよりの反射
光を検出するリング状に配列され友光恢出器とを備え、
前記関節の回転に伴う前記ミラーよりの反射光が前記光
検出器上で、前記光源部の上下により偏りから真円を検
出したときの光源＾さを、前記高さ測定手段により測定
し、その値を当該関節の真の回転中心局さとし、該高さ
に各関節の回転中心高さを等しくしたときの各関節の回
転角を各関節の原点としたことを特徴とするロボットの
原点較正法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11926483A JPS609687A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | ロボツトの原点較正法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11926483A JPS609687A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | ロボツトの原点較正法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609687A true JPS609687A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14757031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11926483A Pending JPS609687A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | ロボツトの原点較正法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609687A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0687643A (ja) * | 1992-09-02 | 1994-03-29 | Nippon Cement Co Ltd | セメント或いは石灰の発塵抑制方法 |
| CN115256469A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-01 | 中铭谷智能机器人(广东)有限公司 | 一种协作机器人零点标定方法 |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP11926483A patent/JPS609687A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0687643A (ja) * | 1992-09-02 | 1994-03-29 | Nippon Cement Co Ltd | セメント或いは石灰の発塵抑制方法 |
| CN115256469A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-01 | 中铭谷智能机器人(广东)有限公司 | 一种协作机器人零点标定方法 |
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