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公開番号2025053977
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023163125
出願日2023-09-26
発明の名称ロボット装置、ロボット装置の制御方法、物品の製造方法、プログラム、記録媒体
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人近島国際特許事務所
主分類B25J 13/08 20060101AFI20250331BHJP(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】撮像した画像と目標画像とに基づき対象物の位置を移動制御する場合における時間短縮を図ること。
【解決手段】ロボット装置は、撮像を行う撮像部と、本体部、及び本体部に対して対象物を移動可能な移動部と、を有するエンドエフェクタ(100)と、エンドエフェクタ(100)の位置を移動可能に支持するロボットと、撮像部とエンドエフェクタ(100)とロボットとを制御する制御部と、を備える。制御部は、撮像部により撮像した画像と目標画像とに基づき、対象物(W)の位置を移動させる移動制御を実行する場合に、ロボットを制御してエンドエフェクタ(100)の位置を移動することで対象物の位置を移動する第1モードと、移動部を制御して対象物(W)の位置を移動する第2モードと、を実行可能である。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
撮像を行う撮像部と、
本体部と、前記本体部に対して対象物を移動可能な移動部と、を有するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタの位置を移動可能に支持するロボットと、
前記撮像部と前記エンドエフェクタと前記ロボットとを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記撮像部により撮像した画像と目標画像とに基づき、前記対象物の位置を移動させる移動制御を実行する場合に、
前記ロボットを制御して前記エンドエフェクタの位置を移動することで前記対象物の位置を移動する第１モードと、前記移動部を制御して前記対象物の位置を移動する第２モードと、を実行可能である、
ことを特徴とするロボット装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記撮像部により撮像した画像と目標画像とに基づき、前記対象物の位置を移動させる目標移動量を算出し、
前記目標移動量を、前記移動部により移動可能な第１方向における第１移動量と、前記第１方向とは異なる第２方向における第２移動量と、に分割して算出し、
前記第１移動量に基づき前記第２モードを実行することを判定した場合に、前記対象物の位置を、前記第２モードによって第１移動量で移動し、かつ前記第１モードによって前記第２移動量で移動する、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記撮像部により撮像した画像と目標画像と前記目標画像に対して既知の位置にある目標位置とに基づき、前記対象物の位置を移動させる目標移動量を算出し、
前記目標移動量に基づき前記移動部により移動可能な第１方向における第１移動量を算出すると共に、前記目標移動量と前記第１移動量とに基づき前記第１方向とは異なる第２方向における第２移動量を算出し、
前記第１移動量に基づき前記第２モードを実行することを判定した場合に、前記対象物の位置を、前記第２モードによって第１移動量で移動し、かつ前記第１モードによって前記第２移動量で移動する、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１移動量が前記第２移動量よりも大きい場合に前記第２モードを実行することを判定する、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボット装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１移動量が予め設定された規定値よりも大きい場合に前記第２モードを実行することを判定する、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボット装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１移動量に基づき前記第２モードが実行不能であることを判定した場合に、前記対象物の位置を前記第１モードによって移動する、
ことを特徴とする請求項２に記載のロボット装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記対象物の位置を前記第１モードによって移動する場合、前記撮像部により撮像した画像と目標画像とに基づきビジュアルサーボを実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記撮像部により撮像した画像と目標画像との差が一定値以下となるまでビジュアルサーボを実行する、
ことを特徴とする請求項７に記載のロボット装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記エンドエフェクタの座標系を算出可能であり、
前記移動部は、前記エンドエフェクタの座標系における少なくとも１つの座標方向に前記対象物を移動可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
【請求項１０】
前記移動部は、前記本体部に対して前記対象物を直線上で移動可能である、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボット装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット装置、ロボット装置の制御方法、物品の製造方法、プログラム、記録媒体に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ロボットアームを有するロボット装置においては、カメラで画像を撮像し、その画像を用いてロボットアームの位置及び姿勢を補正するものが提案されている（特許文献１参照）。即ち、このようなロボット装置では、基準となる目標画像を設定し、撮像した画像が設定した目標画像と一致するようにロボットアームを所謂ビジュアルサーボによって制御する。これにより、ロボットアームの先端に搭載されたロボットハンド等のエンドエフェクタと目標物との相対位置を、ロボットアームの位置や姿勢を補正することで位置合せすることができる。従って、事前に目標物の位置決めを高精度化したり、事前にロボットアームを精密に教示したりすることが不要となり、ロボット装置のコストダウンや教示時間の短縮化を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－８９１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のように、ロボットアームをビジュアルサーボによって制御するものでは、例えばロボットアームが６軸多関節ロボットのように制御軸が多数であるため、それら多数の制御軸を同時に駆動して目標方向に向けてエンドエフェクタを移動する。しかしながら、多数の制御軸を同時にフィードバック制御することになるため、目標位置への位置合せが収束するまでに時間がかかるという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、撮像した画像と目標画像とに基づき対象物の位置を移動制御する場合における時間短縮を図ることが可能なロボット装置、ロボット装置の制御方法、物品の製造方法、プログラム、記録媒体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、撮像を行う撮像部と、本体部と、前記本体部に対して対象物を移動可能な移動部と、を有するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタの位置を移動可能に支持するロボットと、前記撮像部と前記エンドエフェクタと前記ロボットとを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮像部により撮像した画像と目標画像とに基づき、前記対象物の位置を移動させる移動制御を実行する場合に、前記ロボットを制御して前記エンドエフェクタの位置を移動することで前記対象物の位置を移動する第１モードと、前記移動部を制御して前記対象物の位置を移動する第２モードと、を実行可能である、ことを特徴とするロボット装置である。
【０００７】
本発明の一態様は、撮像を行う撮像部と、本体部、及び前記本体部に対して対象物を移動可能な移動部を有するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタの位置を移動可能に支持するロボットと、前記撮像部と前記エンドエフェクタと前記ロボットとを制御する制御部と、を備えたロボット装置の制御方法において、前記制御部が、前記撮像部により撮像した画像と目標画像とに基づき、前記対象物の位置を移動させる移動制御を実行する場合に、前記ロボットを制御して前記エンドエフェクタの位置を移動することで前記対象物の位置を移動する第１工程と、前記移動制御を実行する場合に、前記移動部を制御して前記対象物の位置を移動する第２工程と、を備える、ことを特徴とするロボット装置の制御方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、撮像した画像と目標画像とに基づき対象物の位置を移動制御する場合における時間短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係るロボットシステムを示す図である。
第１実施形態に係るロボットハンドを示す斜視図である。
指部で把持したワークがカメラの視野内に位置する状態のロボットハンドを示す下方視図である。
指部で把持したワークがカメラの視野外に位置する状態のロボットハンドを示す下方視図である。
ロボットハンドの指部の構成を示す側面図である。
（ａ）は指部でワークを把持した状態を示す模式図である。（ｂ）は第２指部を先に移動した場合におけるワークの把持状態を示す模式図である。（ｃ）は第１指部を先に移動した場合におけるワークの把持状態を示す模式図である。
第１実施形態に係るロボットシステムの構成と各座標系とを示す模式図である。
ビジュアルサーボ制御によるワークの移動制御を示すフローチャートである。
ビジュアルサーボ制御で用いる目標画像における目標画像特徴量の抽出を説明する図である。
第１実施形態に係るワークの移動制御を示すフローチャートである。
（ａ）は撮像画像を示す図である。（ｂ）は目標画像を示す図である。（ｃ）はビジュアルサーボ制御におけるワークの移動量を示す図である。（ｄ）はビジュアルサーボ制御によりロボットアームを移動してワークを目標位置に移動した状態を示す図である。
（ａ）は第１実施形態に係るワークの移動制御におけるワークの移動方向及び各方向の移動量を示す図である。（ｂ）は第１実施形態に係るワークの移動制御においてワークをロボットハンドの指部でＸ方向に移動した状態を示す図である。（ｃ）は第１実施形態に係るワークの移動制御においてワークをロボットハンドの指部及びロボットアームでＸ方向及びＹ方向に移動した状態を示す図である。
（ａ）は第２実施形態に係るワークの移動制御におけるワークの移動方向及び各方向の移動量を示す図である。（ｂ）は第２実施形態に係るワークの移動制御においてワークをロボットハンドの指部でＸ方向に移動した状態を示す図である。（ｃ）は第２実施形態に係るワークの移動制御においてワークをロボットハンドの指部でＸ方向及びＹ方向に移動した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下、本発明を実施するための第１実施形態について、図１乃至図１２を用いて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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