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公開番号2025027764
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-28
出願番号2023132878
出願日2023-08-17
発明の名称ロボットビジョンシステム
出願人株式会社不二越
代理人個人,個人
主分類B25J 13/08 20060101AFI20250220BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】ロボット立ち上げの際のキャリブレーションを不要とし、また動作中の再度のキャリブレーションも不要なロボットビジョンシステムを提供する。
【解決手段】ロボットビジョンシステム102は、ロボット100のアーム124の動作を制御する動作制御部164と、アームに取り付けられたエンドエフェクタ126と、アームに取り付けられてエンドエフェクタ近傍の画像168、170を撮影するカメラ130、132と、ゲインを算出する補正部162とを備え、カメラを用いたロボットのビジュアルフィードバック動作中に、カメラは画像を撮影し、補正部は、エンドエフェクタに対するカメラの取り付け位置及び取り付け角度を含む設計値を用いて画像上のアームの移動量を算出し、画像上のアームの移動量とロボットの数値制御によるアームの移動量との比からゲインを算出し、動作制御部は、補正部が算出したゲインを用いてアームを動作させる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ロボットのアームの動作を制御する動作制御部と、
前記アームに取り付けられたエンドエフェクタと、
前記アームに取り付けられて前記エンドエフェクタ近傍の画像を撮影するカメラと、
前記ロボットの数値制御による移動量と前記画像上の移動量との差を補正するゲインを算出する補正部とを備え、
前記カメラを用いた前記ロボットのビジュアルフィードバック動作中に、
前記カメラは前記画像を撮影し、
前記補正部は、前記エンドエフェクタに対する前記カメラの取り付け位置及び取り付け角度を含む設計値を用いて前記画像上の前記アームの移動量を算出し、該画像上の前記アームの移動量と前記ロボットの数値制御による前記アームの移動量との比から前記ゲインを算出し、
前記動作制御部は、前記補正部が算出した前記ゲインを用いて前記アームを動作させることを特徴とするロボットビジョンシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラを有するロボットを含むロボットビジョンシステムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
一例として工場の生産現場では、多関節ロボットのような産業用機械が用いられている。多関節ロボットは、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）やＦＦＣ（Flexible Flat Cable）などのケーブルの先端を、接続先のレセプタクル（基板側コネクタ）に接続する接続作業に用いられる場合がある。
【０００３】
このような接続作業を行う場合において、カメラなどのビジョンセンサを用いてロボットの位置を補正する、いわゆるビジュアルフィードバック動作という手法が用いられている（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
特許文献１に、ビジュアルフィードバックを利用したロボットシステムが記載されている。このロボットシステムは、ロボットのアームの先端に取り付けられ対象物を撮像するカメラと、補正データ計算部とを備える。補正データ計算部は、カメラをＸＹＺ方向に一定距離移動させたときのカメラ位置の変化と、カメラ座標系での対象物の移動量とに基づいてロボットの位置を補正する補正データを計算する。
【０００５】
特許文献２には、ロボットアームの先端に取り付けられた視覚センサによって対象物（ワーク）の位置を認識することにより、ロボットアームの先端での視覚センサの取り付け状態値を補正するロボットアームの視覚センサ補正方法が記載されている。
【０００６】
この視覚センサ補正方法では、実際の作業対象であるワークを用いて視覚センサのキャリブレーションを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第５８５０９６２号
特開２００７－６１９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし特許文献１のロボットシステムでは、ビジュアルフィードバック動作の前に、ロボットの位置を補正するための補正データを計算する必要があるため、ロボットの位置を実際に補正するまでの立ち上げに時間を要する。
【０００９】
特許文献２の視覚センサ補正方法は、カメラの取り付け状態値（取り付け位置・取り付け姿勢）が変化した場合に再度のキャリブレーションを行うことを想定している。そこで、任意のタイミングで、ロボットアームの基底座標系のＸＹＺ各方向にカメラを例えば５点ずつ平行移動して、合計１２５点からワークを撮像することにより、カメラのキャリブレーションを行っている。つまり、この視覚センサ補正方法は、キャリブレーション用の動作シーケンスを用意する必要があり、特許文献１と同様に立ち上げに時間を要するだけでなく、撮像回数も増えてしまう。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑み、ロボット立ち上げの際のキャリブレーションを不要とし、また動作中の再度のキャリブレーションも不要なロボットビジョンシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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