JPS6228186A - 視覚付きロボツト - Google Patents
視覚付きロボツトInfo
- Publication number
- JPS6228186A JPS6228186A JP16627285A JP16627285A JPS6228186A JP S6228186 A JPS6228186 A JP S6228186A JP 16627285 A JP16627285 A JP 16627285A JP 16627285 A JP16627285 A JP 16627285A JP S6228186 A JPS6228186 A JP S6228186A
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- Japan
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- robot
- workpiece
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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】
〈発明の技術分野〉
この発明は、例えば仕切壁内の束縛された領域に位置す
る物品を視覚的に認識して、これをロボットハンドにて
把持する視覚付きロボ・７トに関する。
る物品を視覚的に認識して、これをロボットハンドにて
把持する視覚付きロボ・７トに関する。
〈発明の概要〉
この発明の視覚付きロボットは、所定の拘束領域内に位
置する物品を把持する際、物品位置を拘束領域の中央部
寄りに仮想設定してロボ・ノドハンドの位置決めを行っ
ており、これにより物品を傾けたりすることなく、確実
且つ適正に把持できるようにした。
置する物品を把持する際、物品位置を拘束領域の中央部
寄りに仮想設定してロボ・ノドハンドの位置決めを行っ
ており、これにより物品を傾けたりすることなく、確実
且つ適正に把持できるようにした。
〈発明の背景〉
第５図は、複数個のワーク１を整然と収容するためのパ
レット２を例示している。図示のパレット２は、縦横交
叉する仕切壁３によって矩形状をなす束縛領域４が複数
行、複数列にわたり区画形成されたものであって、パレ
ット２上の各束縛領域４内には、それぞれ円筒形状のワ
ーク１が１個宛て収容配備されている。このパレット２
は、例えば組立てライン等に沿って搬送され、この搬送
路沿いに設置された視覚付きロボットが、束縛領域４内
におけるワーク１の位置を把握した上で、ワーク１をロ
ボットハンドで把持し、パレット２上より取り出して所
定の処理工程へ移す。このワーク把持動作においては、
まず視覚を構成するカメラを、ある束縛領域４の中心位
置ＣＰ （第６図に示す）に位置決めして、そこでワ
ーク１の中心位置Ｃ８を求め、つぎにこの中心位置Ｃ，
１ヘロボソトハンドの中心を位置決めした後、ワーク１
の把持動作へ移行するものである。ところがこの場合、
カメラの分解能不足やロボットのサーボ特性等に起因し
て、通常は、ワーク１の中心位置Ｃ９とロボットハンド
の中心位置Ｃ）Ｉとが一致せず、第８図（１）に示す如
く、両中心位置Ｃ８，ＣＨ間にずれが生ずる。そしてこ
の状態下でロボットハンド５を把持動作させたとき、ワ
ーク１はその中心位置Ｃいがロボットハンド５の中心位
置ＣＨへ近づくように変化せられ、最終的には第８図（
２）に示す如く、両中心位置 Ｃ１，Ｃイは一致するこ
とになる。
レット２を例示している。図示のパレット２は、縦横交
叉する仕切壁３によって矩形状をなす束縛領域４が複数
行、複数列にわたり区画形成されたものであって、パレ
ット２上の各束縛領域４内には、それぞれ円筒形状のワ
ーク１が１個宛て収容配備されている。このパレット２
は、例えば組立てライン等に沿って搬送され、この搬送
路沿いに設置された視覚付きロボットが、束縛領域４内
におけるワーク１の位置を把握した上で、ワーク１をロ
ボットハンドで把持し、パレット２上より取り出して所
定の処理工程へ移す。このワーク把持動作においては、
まず視覚を構成するカメラを、ある束縛領域４の中心位
置ＣＰ （第６図に示す）に位置決めして、そこでワ
ーク１の中心位置Ｃ８を求め、つぎにこの中心位置Ｃ，
１ヘロボソトハンドの中心を位置決めした後、ワーク１
の把持動作へ移行するものである。ところがこの場合、
カメラの分解能不足やロボットのサーボ特性等に起因し
て、通常は、ワーク１の中心位置Ｃ９とロボットハンド
の中心位置Ｃ）Ｉとが一致せず、第８図（１）に示す如
く、両中心位置Ｃ８，ＣＨ間にずれが生ずる。そしてこ
の状態下でロボットハンド５を把持動作させたとき、ワ
ーク１はその中心位置Ｃいがロボットハンド５の中心位
置ＣＨへ近づくように変化せられ、最終的には第８図（
２）に示す如く、両中心位置 Ｃ１，Ｃイは一致するこ
とになる。
今ワーク１が、第６図および第７図に示す如く、仕切壁
３の内面に接した状態にあり、しかもロボットハンドの
中心位置ＣＩ＋がワーク１の中心位置Ｃ１，Ｉに対し仕
切壁３寄りに位置決めされた場合を想定する。そしても
しこの状態下でＵボ・２１ハンドを把持動作させると、
ワーク１は前記したとおり、その中心位置Ｃ，１がロボ
ットハンドの中心位置Ｃ１ｌへ近づくように変位せられ
る。ところがワーク１は仕切壁３に接しているため、把
持力がこのワーク１に加わると、第９図に示す如く、ワ
ーク１はロボットハンド５により仕切壁３の方向に押さ
れて傾き、その結果、ロボットハンド５がワーク１を把
持できずに落下したり、或いは傾き状態のままワーク１
を把持して次工程への移行に支障を生じたりする等の問
題があった。
３の内面に接した状態にあり、しかもロボットハンドの
中心位置ＣＩ＋がワーク１の中心位置Ｃ１，Ｉに対し仕
切壁３寄りに位置決めされた場合を想定する。そしても
しこの状態下でＵボ・２１ハンドを把持動作させると、
ワーク１は前記したとおり、その中心位置Ｃ，１がロボ
ットハンドの中心位置Ｃ１ｌへ近づくように変位せられ
る。ところがワーク１は仕切壁３に接しているため、把
持力がこのワーク１に加わると、第９図に示す如く、ワ
ーク１はロボットハンド５により仕切壁３の方向に押さ
れて傾き、その結果、ロボットハンド５がワーク１を把
持できずに落下したり、或いは傾き状態のままワーク１
を把持して次工程への移行に支障を生じたりする等の問
題があった。
〈発明の目的〉
この発明は上記問題を解消するためのものであって、所
定の拘束領域に位置する物品を確実且つ適正に把持でき
る視覚付きロボットを提供することを目的とする。
定の拘束領域に位置する物品を確実且つ適正に把持でき
る視覚付きロボットを提供することを目的とする。
〈発明の構成および効果〉
上記目的を達成するため、この発明では、所定の拘束領
域内に位置する物品を認識してこれをロボットハンドで
把持する視覚付きロボットにおいで、前記拘束領域内の
物品を画像化するための撮像手段と、撮像された画像に
基づき拘束領域内における物品位置を求める計測手段と
、計測データを補正して物品位置を拘束領域の中央部へ
仮想設定する補正手段と、ロボットハンドを前記仮想設
定位置に位置決めする位置決め手段とを具備させること
にした。 この発明によれば、物品位置の計測データを
適宜補正してロボットハンドの位置決めを行うから、視
覚装置やロボットのサーボ系の精度が十分でない場合で
あっても、拘束領域内の物品をロボットハンドにより確
実且つ適正に把持てきる等、発明目的を達成した顕著な
効果を奏する。
域内に位置する物品を認識してこれをロボットハンドで
把持する視覚付きロボットにおいで、前記拘束領域内の
物品を画像化するための撮像手段と、撮像された画像に
基づき拘束領域内における物品位置を求める計測手段と
、計測データを補正して物品位置を拘束領域の中央部へ
仮想設定する補正手段と、ロボットハンドを前記仮想設
定位置に位置決めする位置決め手段とを具備させること
にした。 この発明によれば、物品位置の計測データを
適宜補正してロボットハンドの位置決めを行うから、視
覚装置やロボットのサーボ系の精度が十分でない場合で
あっても、拘束領域内の物品をロボットハンドにより確
実且つ適正に把持てきる等、発明目的を達成した顕著な
効果を奏する。
〈実施例の説明〉
第１図は視覚付きロボットの全体構成を示す。
図示例のロボットは、第４図に示す構造のパレット２よ
り円筒形状のワーク１を把持して取り出すためのもので
あって、先端にロボットハンド５を備えたロボット本体
６と、ロボット本体６に取り付けられたＣＣＤ等より成
るカメラ７と、ロボット本体６やカメラ７に電気接続さ
れるロボットコントローラ８および視覚コントローラ９
と、必要に応じてロボットコントローラ８と視覚コント
ローラ９との間に介装されるパーソナルコンピュータ１
０とから構成される。
り円筒形状のワーク１を把持して取り出すためのもので
あって、先端にロボットハンド５を備えたロボット本体
６と、ロボット本体６に取り付けられたＣＣＤ等より成
るカメラ７と、ロボット本体６やカメラ７に電気接続さ
れるロボットコントローラ８および視覚コントローラ９
と、必要に応じてロボットコントローラ８と視覚コント
ローラ９との間に介装されるパーソナルコンピュータ１
０とから構成される。
前記パレット２は、既述したとおり、仕切壁３で縦横区
画された複数の束縛領域４を有しており、前記カメラ７
はひとつの拘束領域４を含む視野範囲１１ （第３図中
、鎖線で示す）内にワーク１を撮像してこれを画像化す
る。視覚コントローラ９は、撮像画像から束縛領域４内
におけるワーク１の位置を計測して、その計測データを
ロボットコントローラ８へ送る。ロボットコントローラ
８は、前記計測データに基づきロボット本体６を駆動し
てロボットハンド５を位置決めし、ロボットハンド５を
動がしてワーり１を把持させる。なおパーソナルコンピ
ュータ１０は、これら視覚コントローラ９やロボットコ
ントローラ８の動作を制御する。
画された複数の束縛領域４を有しており、前記カメラ７
はひとつの拘束領域４を含む視野範囲１１ （第３図中
、鎖線で示す）内にワーク１を撮像してこれを画像化す
る。視覚コントローラ９は、撮像画像から束縛領域４内
におけるワーク１の位置を計測して、その計測データを
ロボットコントローラ８へ送る。ロボットコントローラ
８は、前記計測データに基づきロボット本体６を駆動し
てロボットハンド５を位置決めし、ロボットハンド５を
動がしてワーり１を把持させる。なおパーソナルコンピ
ュータ１０は、これら視覚コントローラ９やロボットコ
ントローラ８の動作を制御する。
第２図は上記ロボットの制御動作を示し、また第３図は
カメラ７の視野範囲１１に含まれる束縛領域４およびワ
ーク１の状態を示している。
カメラ７の視野範囲１１に含まれる束縛領域４およびワ
ーク１の状態を示している。
この第２図および第３図に基づきロボットの動作を説明
するに、まずロボットコントローラ８は、カメラ７がパ
レット２のある束縛領域４の中心位置Ｃ２に対応位置す
るようロボット本体６を駆動制御する。つぎにカメラ７
は撮像動作を行い、その束縛領域４内のワーク１を画像
化して、その撮像画像を視覚コントローラ９へ送る。
するに、まずロボットコントローラ８は、カメラ７がパ
レット２のある束縛領域４の中心位置Ｃ２に対応位置す
るようロボット本体６を駆動制御する。つぎにカメラ７
は撮像動作を行い、その束縛領域４内のワーク１を画像
化して、その撮像画像を視覚コントローラ９へ送る。
第３図に示す撮像例では、ワーク１は束縛領域４の境界
１２．１３と接した状態下にあり、またこの束縛領域４
はカメラ７の視野範囲１１に対し斜めになっている。な
お第３図中、Ｘ。
１２．１３と接した状態下にあり、またこの束縛領域４
はカメラ７の視野範囲１１に対し斜めになっている。な
お第３図中、Ｘ。
Ｙはカメラ７の視野範囲１１に設定された座標系を示し
、束縛領域４の中心位置Ｃ１の座標は（ｘｏ、Ｙｏ）で
与えられている。
、束縛領域４の中心位置Ｃ１の座標は（ｘｏ、Ｙｏ）で
与えられている。
つぎに視覚コントローラ９は、カメラ７より得た画像か
らワーク１の中心位置Ｃ８の座標（ｘ、 ｙ）を計測
して、その計測データをロボットコントローラ８へ送る
（第２図のステップ１）。そしてロポソトコントーラ８
では、ステップ２，３，６．７において、束縛領域４の
中心位置Ｃｐ （Ｘ ｏ、 Ｙ ｏ ）に対するワー
ク１の中心位置Ｃい （ｘ、 ｙ）の位置関係をチェ
ックし、その結果に応じて前記計測データの補正を行っ
て、ワーク１の中心位置Ｃ，１を拘束領域４の中央部へ
仮想設定する。ずなわちステップ２，３では、Ｘ座標に
つきＸとＸ。との大小関係を判別し、もしｘ＞Ｘｏのと
きは、ステップ４で補正値αの減算を行い、もしｘ＜Ｘ
ｏのときは、ステップ５で補正値αの加算を行う。また
ステップ６．７では、Ｙ座標につきｙとＹｏとの大小関
係を判別し、もしｙ＞Ｙｏのときは、ステップ８で補正
値βの減算を行い、もしｙくＹｏのときは、ステップ９
で補正値βの加算を行う。
らワーク１の中心位置Ｃ８の座標（ｘ、 ｙ）を計測
して、その計測データをロボットコントローラ８へ送る
（第２図のステップ１）。そしてロポソトコントーラ８
では、ステップ２，３，６．７において、束縛領域４の
中心位置Ｃｐ （Ｘ ｏ、 Ｙ ｏ ）に対するワー
ク１の中心位置Ｃい （ｘ、 ｙ）の位置関係をチェ
ックし、その結果に応じて前記計測データの補正を行っ
て、ワーク１の中心位置Ｃ，１を拘束領域４の中央部へ
仮想設定する。ずなわちステップ２，３では、Ｘ座標に
つきＸとＸ。との大小関係を判別し、もしｘ＞Ｘｏのと
きは、ステップ４で補正値αの減算を行い、もしｘ＜Ｘ
ｏのときは、ステップ５で補正値αの加算を行う。また
ステップ６．７では、Ｙ座標につきｙとＹｏとの大小関
係を判別し、もしｙ＞Ｙｏのときは、ステップ８で補正
値βの減算を行い、もしｙくＹｏのときは、ステップ９
で補正値βの加算を行う。
これら補正値α、βはカメラ７やロボット本体６の精度
に応じて設定され、同じ値であってもよく、また違った
値であってもよい。
に応じて設定され、同じ値であってもよく、また違った
値であってもよい。
第３図に示す例の場合、ワーク１の中心位置座標（ｘ、
ｙ）は、束縛領域４の中心位置座標（ｘｏ、ｙｏ）
より小さいから、ステップ５．９で補正値α、βの加算
補正が実行され、これにより図中、Ｃ二で示す中央部寄
りの補正位置にワークの中心が仮想設定されることにな
る。
ｙ）は、束縛領域４の中心位置座標（ｘｏ、ｙｏ）
より小さいから、ステップ５．９で補正値α、βの加算
補正が実行され、これにより図中、Ｃ二で示す中央部寄
りの補正位置にワークの中心が仮想設定されることにな
る。
カ＜シてロボットコントローラ８は、ロボットハンド本
体６の駆動を制御して、上記補正位置Ｃ，ｌにロボット
ハンド５の中心を位置決めしくステップ１０）、Ｌかる
後ロボットハンド５を作動させてワーク１を把持させる
。このときワーク１は、その中心位置Ｃ８から中心寄り
の補正位置Ｃ′、へ動かされつつ把持されるもので、た
とえワーク１が仕切壁３に接触若しくは接近していても
、第８図のように傾くことはない。
体６の駆動を制御して、上記補正位置Ｃ，ｌにロボット
ハンド５の中心を位置決めしくステップ１０）、Ｌかる
後ロボットハンド５を作動させてワーク１を把持させる
。このときワーク１は、その中心位置Ｃ８から中心寄り
の補正位置Ｃ′、へ動かされつつ把持されるもので、た
とえワーク１が仕切壁３に接触若しくは接近していても
、第８図のように傾くことはない。
なお上記実施例では、ワーク１の中心位置Ｃ８が束縛領
域４の中心領域４の中心位置Ｃ，と−゛致しない限り、
補正値α、βの加算または減算を実施しているが、これ
に限らず、例えばワーク１の中心位置Ｃ１と束縛領域の
境界との距離が所定値以下の場合のみ、上記の補正を行
うようにしてもよい。
域４の中心領域４の中心位置Ｃ，と−゛致しない限り、
補正値α、βの加算または減算を実施しているが、これ
に限らず、例えばワーク１の中心位置Ｃ１と束縛領域の
境界との距離が所定値以下の場合のみ、上記の補正を行
うようにしてもよい。
また上記実施例では、束縛領域４は仕切壁３をもって構
成されているが、例えばワーク１が第４図に示すような
リング形状である場合は、その内孔】４へ係入するピン
１５をもって束縛領域を形成することもあり、かかる場
合でもこの発明を適用実施できることは勿論である。
成されているが、例えばワーク１が第４図に示すような
リング形状である場合は、その内孔】４へ係入するピン
１５をもって束縛領域を形成することもあり、かかる場
合でもこの発明を適用実施できることは勿論である。
第１図はこの発明の実施にかかる視覚付きロボットの全
体構成例を示す図、第２図はロボットの制御動作を示す
フローチャート、第３図はテレビの撮像例を示す図、第
４図は束縛領域の他の形成例を示す図、第５図はパレッ
トの平面図、第６図はパレットの拡大平面図、第７図は
第６図Ａ−Ａ線に沿う断面図、第８図はワークの把持動
作を示す平面図、第９図はワークの把持動作を示す断面
図である。 ■・・・・ワーク ４・・・・束縛領域５・
・・・ロボットハンド ７・・・・カメラ８・・・・
ロボットコントローラ ９・・・・視覚コントローラ 特 許 出 願 人 立方電機 株式会社代理人
弁理士 鈴 木 由 充 ”？ ／ ）９３ Ｒ’ｔｔ寸Ｃ爪゛−ｌト
め金４本本臆へｍ、、 ／ ／
体構成例を示す図、第２図はロボットの制御動作を示す
フローチャート、第３図はテレビの撮像例を示す図、第
４図は束縛領域の他の形成例を示す図、第５図はパレッ
トの平面図、第６図はパレットの拡大平面図、第７図は
第６図Ａ−Ａ線に沿う断面図、第８図はワークの把持動
作を示す平面図、第９図はワークの把持動作を示す断面
図である。 ■・・・・ワーク ４・・・・束縛領域５・
・・・ロボットハンド ７・・・・カメラ８・・・・
ロボットコントローラ ９・・・・視覚コントローラ 特 許 出 願 人 立方電機 株式会社代理人
弁理士 鈴 木 由 充 ”？ ／ ）９３ Ｒ’ｔｔ寸Ｃ爪゛−ｌト
め金４本本臆へｍ、、 ／ ／
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 所定の拘束領域内に位置する物品を認識してこれをロボ
ットハンドで把持する視覚付きロボットであって、 前記拘束領域内の物品を画像化するための撮像手段と、 撮像された画像に基づき拘束領域内における物品位置を
求める計測手段と、 計測データを補正して物品位置を拘束領域の中央部へ仮
想設定する補正手段と、 ロボットハンドを前記仮想設定位置へ位置決めする位置
決め手段とを具備して成る視覚付きロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16627285A JPS6228186A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 視覚付きロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16627285A JPS6228186A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 視覚付きロボツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6228186A true JPS6228186A (ja) | 1987-02-06 |
Family
ID=15828304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16627285A Pending JPS6228186A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 視覚付きロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6228186A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013146844A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Seiko Epson Corp | 教示画像生成装置、教示画像生成方法および教示画像生成プログラムならびにロボット制御装置、ロボット制御方法およびロボット制御プログラム |
| JP2018034272A (ja) * | 2016-09-01 | 2018-03-08 | アイシン精機株式会社 | パレタイジング装置 |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP16627285A patent/JPS6228186A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013146844A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Seiko Epson Corp | 教示画像生成装置、教示画像生成方法および教示画像生成プログラムならびにロボット制御装置、ロボット制御方法およびロボット制御プログラム |
| JP2018034272A (ja) * | 2016-09-01 | 2018-03-08 | アイシン精機株式会社 | パレタイジング装置 |
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