WO1992000167A1 - Method of detecting shift in camera position - Google Patents

Description

明 細 書 カメ ラの位置ずれ検出方法

技 術 分 野

本発明はロボッ ト システムにおけるカメ ラの位置ずれ検出 方法に関し、 特にカメ ラの位置ずれを作業開始前に確認する カメ ラの位置ずれ検出方法に関する。

背 景 技 術

ロボッ ト システムではワークをカメ ラによって撮像し、 ヮ ークの位置を認識させて、 検査作業、 組立作業、 パレタイ ジ ング作業等を実行させることが実用化されつつある。 このた めに、 カメ ラを固定する場合と、 ロボッ トのハン ドに設ける 場合がある。 特に、 力メ ラの位置が固定の場合は、 カメ ラ位 置がずれると組立作業等は不可能になる。

しかし、 実際のロボッ 卜の作業が正常に行えないようにな る場合には種々の原因が考えられる。 例えば、 ロボッ トと対 象物の相対位置のずれ、 ティーチングプログラムの誤り等が あ 。

従って、 ある不具合が生じたときにその原因を特定するた めに、 原因となる要素を個々に確認していく必要がある。 勿 論、 カメ ラの位置ずれも、 これらの不具合の原因の一つであ る o

一般に固定しておいた力メ ラの位置、 姿勢がずれる頻度は 一 — それほど高くない。 しかし、 距離のある対象物を撮像する力 メ ラの性質上、 微量な位置ずれもロボッ トの作業上の障害と なる。 微量の位置ずれは簡単に判断するのは困難であり、 口 ボッ トの作業をそのまま行うことは、 作業開始前の不安材料 であった。 一旦ロボッ トの作業に不具合が発生してからでは、 ワークの損傷等が発生し、 取り返しがつかない。

従って、 事前に簡単な方法で、 カメ ラの位置、 姿勢等のず れの確認をすることが要求される。 発 明 の 開 示

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、 簡単 な方法で作業開始前にカメ ラの位置ずれを確認できるカメ ラ の位置ずれ検出方法を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、

ロボッ ト システムにおけるカメ ラの位置ずれを検出する力 メ ラの位置ずれ検出方法において、 前記カメ ラで確認用定点 を撮像し、 撮像データを求め、 前記撮像データから位置デー タを求め、 前記位置データと基準位置データとの誤差を求め、 前記誤差が許容値を越えているときは、 カメ ラの位置ずれァ ラームとすることを特徴とするカメ ラの位置ずれ検出方法が、 提供される。

ロボッ 卜の作業開始前に、 カメ ラで確認用定点を撮像して、 撮像データを求める。 撮像データから位置データを求める。 この位置データと基準位置データとの誤差を求め、 この誤差 が許容値を越えているときは、 カメ ラの位置ずれアラームと する。 これによつて、 カメ ラの位置ずれを確認できる。 図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1図は位置ずれ確認プログラムのフローチャー ト、 第 2図は本発明の力メ ラの位置ずれ検出方法を実施するた めのロボッ ト システムの全体の構成図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第 2図は本発明のカメ ラの位置ずれ検出方法を実施するた めのロボッ ト システムの全体の構成図である。 ロボッ ト 1の アーム 2には、 パター ン板 3が結合されている。 パター ン板 3にはカメ ラ 4の位置ずれを確認するための定点が設けられ ている。 カメ ラ 4の位置ずれを検出するには、 ほとんどの位 置ずれに対して理論的に 1個の定点で足りるが、 正確を期す ために 2個の定点を設けている。

ロボッ ト 1 は口ボッ ト制御装置 1 0によって制御される。 ロボッ ト制御装置 1 0はロボッ ト 1を制御して、 カメ ラ 4の 位置ずれを検出するために、 パター ン板 3を基準位置に位置 決めする。

—方、 画像処理装置 2 0 には力メ ラ 4が結合されており、 カメ ラ 4によってパター ン板 3を撮像し、 カメ ラ 4の位置ず れを検出する。

画像処理装置 2 0はプロセ ッサ （C P U ) 2 1を中心に構 成されている。 R O M 2 2には画像処理を行うためのコ ン ト ロール · ソフ ト ウ ェア 2 2 aが格納されている。

プログラムメモリ 2 3には、 カメ ラ 4の位置ずれを確認す るための位置ずれ確認プログラム 2 3 aが格納されている。 位置ずれ確認プログラム 2 3 aの詳細については後述する。

データメモリ 2 4には、 カメ ラ 4で撮像するパターン板 3 の定点の基準位置データ 2 4 aが格納されている。

フ レームメ モ リ 2 5 は、 カメ ラ 4が撮像した、 パターン板 3の定点の撮像データ 2 5 aがカメ ライ ンタフェース （C I N T ) 2 8を経由して格納される。 この撮像データ 2 5 aは 画像処理プロセッサ 2 6によって処理され、 位置データ 2 4 bとしてデータメ モ リ 2 4に送られる。

イ ンタ フェース （ I N T ) 2 7 はロボッ ト制御装置 1 0 と の通信のためのィ ンタフヱースであり、 ロボッ ト制御装置 1 0からカメ ラ 4の位置ずれ確認指令を受け、 その位置ずれァ ラーム信号あるいは位置正常信号をロボッ ト制御装置 1 0に

3 ^る。

次にカメ ラ 4の位置ずれ確認プログラムについて述べる。 第 1図は位置ずれ確認プログラムのフ口一チャー トである。 図において、 Sに続く数値はステップ番号を示す。

〔 S 1〕 ロボッ ト制御装置 1 0からカメ ラ 4の位置の確認指 令があるか判別し、 あれぱ S 2へ進む。

〔 S 2〕 ロボッ ト制御装置 1 0 によって、 ロボッ ト 1 がパタ ーン扳 3を基準位置に位置決めしたか判別し、 位置決めが完 了していれば S 3へ進む。

口ボッ ト制御装置 1 0は位置決めが完了したときにイ ンタ フ ユ ース 2 7を経由して、 位置決め完了信号を画像処理装置 2 0 に送る。

〔 S 3〕 カメ ラ 4によって、 パター ン板 3の定点を撮像して、 カメ ライ ンタフヱース 2 8を経由して、 フ レームメ モ リ 2 5 に撮像データ 2 5 aとして取り込む。 さらに、 この撮像デー タ 2 5 aを画像処理プロセッサ 2 6で画像処理して、 位置デ ータ 2 4 bとして、 データメ モ リ 2 4に格納する。

〔 S 4〕 基準位置データ 2 4 aと位置データ 2 4 bを比較し、 その誤差厶 εを求める。

〔 S 5〕 誤差△ εを誤差許容値 ε aと比較し、 誤差 Δ εの方 が大きければ S 6へ、 そうでなければ S 7へ進む。

〔 S 6〕 誤差△ εが誤差許容値 ε aより大きいので、 ロボッ ト制御装置 1 0へ力メ ラ 4の位置ずれァラーム信号を送る。

〔 S 7〕 ロボッ ト制御装置 1 0へカメ ラの位置正常信号を送 る o

ロボッ ト制御装置 1 0は位置ずれアラーム信号を受けて、 図示されていない表示装置に力メ ラ 4の位置ずれァラームを 表示する。 これによつて、 オペレータはカメ ラの位置ずれを 知ることができる。 また、 逆に力メ ラ 4の位置がずれていな いときは、 ロボッ ト制御装置 1 0にカメ ラの位置正常信号が 送られ、 カメ ラの位置に異常がないことが表示され、 ォペレ —タは安心して作業を開始することができる。

上記の説明では、 撮像用の定点はパター ン板に設けて、 口 ボッ トで基準位置に位置決めするようにしたが、 固定した位 置に定点を設けて行うこともできる。 また、 上記の説明では、 ロボッ ト制御装置にカメ ラの位置 ずれアラーム信号あるいは位置確認信号を送り、 ロボッ ト制 御装置の表示装置に位置ずれアラーム等を表示するようにし たが、 これらの位置ずれアラーム信号をロボッ トを統括制御 する P C (プログラマブル ' コ ン ト ローラ） 等に送り、 この P Cで処理することもできる。

以上説明したように本発明では、 カメ ラで定点を撮像して、 カメ ラの位置ずれを検出するようにしたので、 作業開始前に カメ ラの位置が正常かどうか確認することができ、 安全に作 業を開始することができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 口 ボッ ト システムにおけるカ メ ラの位置ずれを検出す るカ メ ラの位置ずれ検出方法において、

前記カメ ラで確認用定点を撮像し、 撮像データを求め、 前記撮像データから位置データを求め、

前記位置データと基準位置データとの誤差を求め、

前記誤差が許容値を越えているときは、 カメ ラの位置ずれ アラームとすることを特徵とする力メ ラの位置ずれ検出方法。

2 . 前記確認用定点はロボッ 卜のアームに把持されたパタ ーン板上の点とし、 前記ロボッ 卜が前記パターン板を基準位 置に位置決めすることを特徴とする請求項 1記載の力メ ラの 位置ずれ検出方法。

3 . 前記定点は前記力メ ラの位置確認用に設けられた固定 された点であることを特徵とする請求項 1記載の力メ ラの位 置ずれ検出方法。