特許ウォッチ

公開番号2025056491
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023165995
出願日2023-09-27
発明の名称位置補正装置、位置補正方法、位置補正用のマーカー
出願人株式会社デンソーウェーブ
代理人弁理士法人サトー
主分類B25J 13/08 20060101AFI20250401BHJP(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】位置を補正可能な範囲を拡大することができる位置補正装置、位置補正方法、および、位置補正用のマーカーを提供する。
【解決手段】実施形態による位置補正装置1は、カメラ4と、マーカー5に基づいて位置を補正する制御装置3とを備えている。マーカー5は、第1の配置パターンで配置されている複数の特徴点51を有し、それぞれの特徴点51が第2の配置パターンで配置された微細画像511の集合体で構成されている。制御装置3は、カメラ4で撮像した画像からマーカー5を検出する処理と、マーカー5が検出された場合、マーカー5に基づいて位置を補正する処理と、マーカー5が検出されなかった場合、いずれかの特徴点51を検出する処理と、検出された特徴点51が視野の中心となるように視野を変更する処理と、視野を変更した後にカメラ4で再度撮像する処理とを実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
マーカーを利用して位置を補正する位置補正装置であって、
カメラと、
前記カメラで撮像した前記マーカーに基づいて位置を補正する制御装置と、を備え、
前記マーカーは、所定の第１の配置パターンで配置されている複数の特徴点を有し、全ての特徴点の位置関係に基づいて位置の補正が可能なものであるとともに、それぞれの特徴点が所定の第２の配置パターンで配置された微細画像の集合体で構成されており、
前記制御装置は、
前記カメラで撮像した画像から前記マーカーを検出する処理と、
前記マーカーが検出された場合、前記マーカーに基づいて位置を補正する処理と、
前記マーカーが検出されなかった場合、いずれかの特徴点を検出する処理と、
検出された特徴点が視野の中心となるように視野を変更する処理と、
視野を変更した後に前記カメラで再度撮像する処理と、
を実行する位置補正装置。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記カメラは、ロボットに設けられており、
前記制御装置は、前記ロボットの姿勢を制御することにより位置を補正する請求項１記載の位置補正装置。
【請求項３】
前記カメラは、移動体に設けられており、
前記制御装置は、前記移動体を制御することにより位置を補正する請求項１記載の位置補正装置。
【請求項４】
前記マーカーは、二次元のマトリックス状に配置されたセルに提供する情報に応じた明部または暗部が割り当てられた二次元コードであり、
前記制御装置は、前記二次元コードを前記マーカーとして検出するとともに、前記二次元コードを構成する画像の配置パターンに基づいて特徴点を検出する請求項１記載の位置補正装置。
【請求項５】
マーカーを利用して位置を補正する位置補正方法であって、
前記マーカーは、所定の第１の配置パターンで配置されている複数の特徴点を有し、全ての特徴点の位置関係に基づいて位置の補正が可能なものであるとともに、それぞれの特徴点が所定の第２の配置パターンで配置された微細画像の集合体で構成されており、
前記カメラで撮像した画像から前記マーカーを検出する工程と、
前記マーカーが検出された場合、前記マーカーに基づいて位置を補正する工程と、
前記マーカーが検出されなかった場合、いずれかの特徴点を検出する工程と、
検出された特徴点が視野の中心となるように視野を変更する工程と、
視野を変更した後に前記カメラで再度撮像する処理と工程と、
を含む位置補正方法。
【請求項６】
所定の第１の配置パターンで配置されている複数の特徴点で構成されており、全ての特徴点の位置関係に基づいて位置の補正が可能なものであるとともに、それぞれの特徴点が所定の第２の配置パターンで配置された微細画像の集合体で構成されている位置補正用のマーカー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、マーカーを利用して位置を補正する位置補正装置、位置補正方法、および、位置補正用のマーカーに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば作業用のロボットは、繰り返し動作を行うことからワークや部品に対して適切な位置関係になっていることが必要になる。そのため、例えば特許文献１では、マーカーを用いてロボットの教示点を補正することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－７７６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような位置補正用のマーカーは、一般的に所定の配置パターンで配置された複数の特徴点を有しており、各特徴点の位置関係に基づいて位置の補正が可能となっている。
【０００５】
しかしながら、従来の手法では、マーカーの全体が視野内に存在することを前提したものとなっていた。そのため、従来の手法では、仮にマーカーの一部の特徴点が視野内に存在していたとしても、それを特徴点であると認識することができず、位置の補正が可能になる範囲が制限されていた。
【０００６】
本開示は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、位置を補正可能な範囲を拡大することができる位置補正装置、位置補正方法、および、位置補正用のマーカーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示による位置補正装置は、マーカーを利用して位置を補正する位置補正装置であって、カメラと、カメラで撮像したマーカーに基づいて位置を補正する制御装置と、を備えている。マーカーは、所定の第１の配置パターンで配置されている複数の特徴点を有し、全ての特徴点の位置関係に基づいて位置の補正が可能なものであるとともに、それぞれの特徴点が所定の第２の配置パターンで配置された微細画像の集合体で構成されている。そして、制御装置は、カメラで撮像した画像からマーカーを検出する処理と、マーカーが検出された場合、マーカーに基づいて位置を補正する処理と、マーカーが検出されなかった場合、いずれかの特徴点を検出する処理と、検出された特徴点が視野の中心となるように視野を変更する処理と、視野を変更した後にカメラで再度撮像する処理と、を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態による位置補正装置の構成を模式的に示す図
位置補正装置の利用形態例を模式的に示す図
マーカーの構造例を模式的に示す図
比較例であり、従来手法によるマーカーの検出態様を説明する図
位置補正処理の流れを説明する図
実施例であり、マーカーの検出態様を説明する図
マーカーとしての二次元コードの構造例を模式的に示す図
二次元コードの検出態様を説明する図
他の画像例を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示すように、本実施形態による位置補正装置１は、ロボット２と、そのロボット２を制御する制御装置３と、カメラ４とを備えている。ロボット２は、本実施形態では垂直多関節型のいわゆる６軸ロボットを採用している。このロボット２は、周知のように第１軸から第６軸（Ｊ６）までの６つの回転軸を有し、制御装置３からの指令に基づいて各回転軸を中心にアームが回転することにより姿勢に変化して様々な作業に対応可能なものである。なお、ロボット２としては、いわゆる７軸ロボットであってもよいし、水平多関節型のいわゆる４軸ロボットであってもよい。
【００１０】
カメラ４は、本実施形態では、その視野の中心を示す中心軸（ＪＣ）が、いわゆるロボット２の手先の向きを示す第６軸（Ｊ６）と同じ向きとなる状態でロボット２に取り付けられている。そのため、カメラ４とロボット２との間の相対的な位置関係は固定されていることから、後述するようにカメラ４の位置を正しく補正することができれば、ロボット２の姿勢を適切に制御することが可能となる。なお、カメラ４は、撮像した画像を制御装置３に出力可能に接続されており、制御装置３は、カメラ４で撮像した画像に含まれているマーカー５に基づいて位置を補正する。
（【００１１】以降は省略されています）

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