JPS61270090A - 視覚認識用カメラ付きロボツトの制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、視覚認識用カメラ（以下カメラ）をアームの
一部に取付けだロボット（以下ロボット）の制御方法に
関するものである。

従来の技術 一般に、ロボットにカメラを取付ける場合、第１図に示
すように、カメラ３および視覚認識装置４は固定位置に
設置され、ロボットのアーム１゜ロボット制御装置２と
は物理的に分離していた。

発明が解決しようとする問題点 上記従来例の場合、視覚認識範囲が固定化され、視野を
広くすれば分解能が低下し、複数の視覚認識箇所が必要
な場合は、複数のカメラが必要になると共に、カメラ支
持台等が複雑になりロボットの可動範囲が制約を受ける
欠点を持っていた。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するため、本発明は第３図に示すよう
にロボットのアームの一部に視覚認識用カメラを取付け
、ロボットのアームの移動、停止に連動して認識の範囲
９倍率、方向を変えながら、前記ロボット・アームの移
動範囲内にある基準となる２つの領域で認識マークの有
無及び位置を認識検索し、前記２つの認識された認識マ
ーク間の距離と認識対象物の物理的寸法である理論値と
を比較し、両者間の値の差が所定の範囲にある場合に、
さらにあらかじめ登録された認識マークの基準位置と認
識された認識マークの位置との差から補正値を求め、ロ
ボットのアームの作業位置を前記補正値により補正する
ようにした視覚認識用カメラ付きロボットの制御方法を
提供するものである。

作　　用 本発明は上記手段によって、ロボットのアームの一部に
カメラを取付け、ロボットのアームの移動、停止に連動
して認識の範囲９倍率、方向を変えながら認識検索する
機能、認識結果より求めた値と認識対象物の物理的寸法
である理論値とを比較し、認識結果の妥当性を評価する
機能、および認識結果よシ補正値を求め、ロボットの作
業位置を補正する機能等を有し、認識範囲の広域化と多
目的化に対処できるようにしたものである。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。第４図は、実施例のブロック構成図であり、
８はロボット本体に取付けられた把持機構、９は搬送体
、１ｏは搬送体上の認識マーク、１１は搬送体上の作業
対象物（以下ワーク）である。実施例では、ワークが１
乃至数個設置された搬送体がロボットの近傍まで移動し
、停止するが停止精度が良くないため、搬送体上に設け
られた２個の認識マークをロボットのアームに取付けら
れたカメラ３で画像入力し、視覚認識装置４で認識をし
、搬送体の位置ずれ、回転の検出をする。搬送体の上に
は、１乃至数個のワークが認識マークとの一定距離を保
ちながら置かれており、認識されたずれ量２回転量をロ
ボット制御装置２が把握し、ワークの把持位置の補正計
算後把持機構８によシ把持する。

また、実施例では搬送体の位置決め精度は移動方向と平
面での直角方向（以下ｙ方向）は比較的良いが、移動方
向（以下Ｘ方向）には良くないため、認識マーク１０が
カメラの視野内に入らない場合がある。このため、実施
例では、第５図に示すように複数個の認識エリア１２（
１回のカメラ操作で画像入力のできる範囲）を設定でき
るようにし、第６図に示すような手順で認識検索および
その評価を行ない認識マークの有無および位置の認識を
行なう。認識エリアは任意に設定できるが、実施例では
各認識エリアにオーバーラツプ部１３を設け、認識エリ
ア境界上で認識不卵にならないようにしている。

さらに、実施例では、認識マーク間の物理的距離（Ｌ）
は一定であるため、認識結果より求めた距離（Ｌ′）を
次式により評価し、誤認識を防止している。

（１−α）Ｌ≦Ｌ′≦（１＋α）Ｌ ここにαは係数である。

また、第７図よりＬ′は次式により求めるＬ′＝　〔（
ｘ２−ｘｌ　＋α３”２−ｘｍ）−α１（”１−”ｍ）
　）２十（Ｙ２−Ｙ１＋α４（ｙ２−ｙｍ）−α２（７
１−７ｍ月”２〕％ここに Ｐ（Ｘｌ、Ｙｌ）・・・・・・認識エリア１におけるロ
ボットの位置 Ｐ（Ｘ２．Ｙ２）・・・・・・認識エリア２におけるロ
ボットの位置 Ｐ（”ｍ　”工）・・・・・・画像入力時に基準となる
位置（ピクセル値） Ｐ（ｘｌ、ｙｌ）・・・・・・認識エリア１において視
覚認識された位置（ピクセル値） α１．α２　・・・・・・・・・認識エリア１における
１方向。

ｙ方向の倍率 Ｐ（ｘ２．ｙ２）・・・・・・認識エリア２において視
覚認識された位置（ピクセル値） α３．α４　・・・・・・・・・認識エリア２における
Ｘ方向。

ｙ方向の倍率 である。

次に、実施例におけるワーク把持位置の補正について、
第８図を使い説明する。認識マークの基準位置をＰＭｌ
、２Ｍ２とし、認識されたマーク位置をＰＲｌ、ＰＨ１
とすれば、ワーク把持位置の補正は次のようになる。

■　ＰＭｌ、ＰＲｌより搬送体の平行移動量（ΔＸ。

Δｙ）を求める。

■　”Ｍｌ　”　Ｍ２の線分とＰＲｌ、ＰＨ１の線分と
の傾きにより回転量θを求める。

■　■、■エリ求めた値を使用し、基準位置をΔ”＋’
Ｖだけ平行移動し、”Ｒ１を中心にθだけ回転させる。

このように、ロボットのアームの一部にカメラを取付け
、ロボット制御装置に認識検索機能、認識検証機能、認
識補正機能を付加することにより、ロボットの可動範囲
全域での認識、補正作業のできるシステムの構築が容易
にできる。

発明の効果 以上の通り、本発明ではロボットの可動範囲全ワークの
位置決め規制装置が不用または簡素化できるため、フレ
キシビリティの高いシステムが安価に実現できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を表わした斜視図、第２図及び第４図は
本発明の一実施例の斜視図及びブロック構成図、第３図
は本発明の基本的な手順を示す流れ図、第５図は認識検
索の方法の説明図、第６図は認識検索の流れ図、第７図
は認識結果により距離を求めるだめの位置の関連図、第
８図は同実施例におけるワーク把持位置の補正手順の関
連図である。 ６・・・・・・ロボット制御装置と視覚認識装置間のケ
ーブル、θ・・・・・・カメラと視覚認識装置間のケー
ブル、７・・・・・・カメラの支持柱、１２・・・・・
・認識エリア、１３・・・・・・認識エリアのオーバー
ラツプ部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名］ 第１図 第２図 第３図 ｆｏ”°−１ムＪｈマーク １３−一−スｒ−ＩＣ−ラッ、・１１５第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボットのアームの一部に視覚認識用カメラを取付け、
   ロボットのアームの移動、停止に連動して認識の範囲、
   倍率、方向を変えながら、前記ロボット・アームの移動
   範囲内にある基準となる２つの領域で認識マークの有無
   及び位置を認識検索し、前記２つの認識された認識マー
   ク間の距離と認識対象物の物理的寸法である理論値とを
   比較し、両者間の値の差が所定の範囲にある場合に、さ
   らにあらかじめ登録された認識マークの基準位置と認識
   された認識マークの位置との差から補正値を求め、ロボ
   ットのアームの作業位置を前記補正値により補正する視
   覚認識用カメラ付きロボットの制御方法。