特許ウォッチ

公開番号2025074368
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2025035764,2023523935
出願日2025-03-06,2021-05-28
発明の名称教示装置、マーカ計測方法及びプログラム
出願人ファナック株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B25J 9/22 20060101AFI20250502BHJP(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】1つのマーカで計測を行う場合と、複数のマーカで計測を行う場合とで、計測方法や教示手順が異なっても、マーカを増やして精度を向上させる手間がかからないようにする。
【解決手段】作業空間に設置されたマーカを視覚センサにより計測するプログラムを作成するために用いられる教示装置(50)であって、マーカの計測に関する設定情報を入力するためのユーザインタフェースを作成するユーザインタフェース作成部(152)を備え、ユーザインタフェース作成部(152)は、ユーザインタフェースにおいて、第1の前記マーカに関して入力された第1の前記設定情報を、第2の前記マーカに関する設定において利用可能とする、教示装置(50)である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
作業空間に設置されたマーカを視覚センサにより計測するプログラムを作成するために用いられる教示装置であって、
前記マーカの計測に関する設定情報を入力するためのユーザインタフェースを作成するユーザインタフェース作成部を備え、
前記ユーザインタフェース作成部は、前記ユーザインタフェースにおいて、第１の前記マーカに関して入力された第１の前記設定情報を、第２の前記マーカに関する設定において利用可能とする、教示装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記ユーザインタフェースは、第１の前記マーカに関する設定のための第１のユーザインタフェース画面と、第２の前記マーカに関する設定のための第２のユーザインタフェース画面とを含み、
前記第２のユーザインタフェース画面において、第１の前記設定情報が少なくとも部分的にデフォルト値として設定されている、請求項１に記載の教示装置。
【請求項３】
前記第１のユーザインタフェース画面と前記第２のユーザインタフェース画面とは共通の設定項目を含む、請求項２に記載の教示装置。
【請求項４】
前記設定情報は、前記共通の設定項目として、前記視覚センサの露光時間、前記マーカの選択、前記マーカのドット間隔の一つ以上を含む、請求項３に記載の教示装置。
【請求項５】
前記プログラムを作成するためのプログラム作成画面を生成するプログラム作成部を更に備え、
前記プログラム作成画面には第１の前記マーカを計測するための第１の計測命令と、第２の前記マーカを計測するための第２の計測命令とが同一の命令として配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の教示装置。
【請求項６】
前記第１の計測命令と前記第２の計測命令は同一のアイコンで表されている、請求項５に記載の教示装置。
【請求項７】
作業空間に設置されたマーカを視覚センサにより計測するための方法であって、
第１の前記マーカについて計測を行い、
第１の前記マーカの計測結果の精度を評価し、
第１の前記マーカの計測結果の精度が所定のレベル未満である場合に、追加の１以上の前記マーカについて計測を行うこと、を含み、
第１の前記マーカの計測に関して入力された設定情報を、追加の１以上の前記マーカの各々の計測に関する設定情報の設定として利用可能とされた、ユーザインタフェースが提供される、マーカ計測方法。
【請求項８】
第１の前記マーカ及び追加の１以上の前記マーカについての計測結果を合成して、前記作業空間と前記視覚センサとの相対位置関係を求めることを更に含む、請求項７に記載のマーカ計測方法。
【請求項９】
第１の前記マーカの計測に関する前記設定情報、及び、追加の１以上の前記マーカの各々の計測に関する前記設定情報は、共通の設定項目として、前記視覚センサの露光時間、前記マーカの選択、前記マーカのドット間隔の一つ以上を含む、請求項７又は８に記載のマーカ計測方法。
【請求項１０】
前記マーカは、既知のドット間隔を有し且つ当該マーカの座標系を規定するドットを含むドットパターンを有し、
第１の前記マーカの計測結果の精度を評価することは、
前記マーカ中の各ドットの計測された位置を表す同次座標をＰｘｉ、前記マーカの原点に対する各ドットの設計位置を表す同次座標をＰｙｉ、計測された前記マーカの位置及び姿勢を表す同次変換行列をＰｍとするとき、
Σ（Ｐｘｉ－Ｐｍ×Ｐｙｉ）＾２
を指標値として用いて精度を評価することを含む、
請求項７から９のいずれか一項に記載のマーカ計測方法。
（【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、教示装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
台車やＡＧＶ（Automated Guided Vehicle：無人搬送車）にロボットを乗せて移動させ、工作機械などの作業スペースの前に停止させて作業を行う自動化システムが提案されている。
【０００３】
このような自動化システムにおいて、ロボットが工作機械に対して加工対象物のロード／アンロードといった様々な作業を行う場合、ロボットを搭載した台車やＡＧＶの停止位置が移動のたびに変わってしまう。そのため、ロボットは毎回同じ動作をするだけでは不十分であり、工作機械に対する台車やＡＧＶの停止位置のずれを計測し、作業スペースに対して正しく作業を行うことができるように、ロボットの動作に補正をかけることが必要になる。その際には、ロボットの手先にカメラを取り付け、作業空間に取り付けたマーカを計測することで、ロボットと工作機械などの作業空間の位置関係を計測し、位置ずれ分を補正してロボットを動作させている。
【０００４】
ロボットと作業空間の相対位置を求める手法の一つとして、特許文献１は、「ロボット末端の基準位置検出器（カメラ４）により作業座標に設けられた基準（６）を計測し、ロボット座標による基準の計測位置と予め計測された作業座標における基準の位置の差から設置誤差を推定し、これを補正することによりロボットを制御する」構成を記載する（要約書）。
【０００５】
また、特許文献２は、「ロボット外科手術システム１００として、ロボットアーム１０４、エンドエフェクタ１１２、患者２１０、および／又は外科用器具６０８の三次元の動きを追跡するように構成される一つ又は複数のマーカ１１８を含むことのできる」構成を記載する（段落００５０）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平４－２１１８０７号公報
特開２０２０－７２７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
作業空間に設置したマーカをロボットの手先に取り付けたカメラで計測する場合、サイクルタイムや教示工数の観点からは、１つのマーカを検出することでロボットの位置を補正できることが望ましい。しかしながら、１つのマーカの計測による位置補正では必要な精度が得られない場合がある。このような場合、複数のマーカを計測することで位置補正の精度を向上することができる。しかしながら、１つのマーカで計測を行う場合と、複数のマーカで計測を行う場合とで、計測方法や教示手順が異なると、マーカを増やして精度を向上させるのに手間がかかることとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様は、作業空間に設置されたマーカを視覚センサにより計測するプログラムを作成するために用いられる教示装置であって、前記マーカの計測に関する設定情報を入力するためのユーザインタフェースを作成するユーザインタフェース作成部を備え、前記ユーザインタフェース作成部は、前記ユーザインタフェースにおいて、第１の前記マーカに関して入力された第１の前記設定情報を、第２の前記マーカに関する設定において利用可能とする、教示装置である。
【０００９】
本開示の別の態様は、作業空間に設置されたマーカを視覚センサにより計測するための方法であって、第１の前記マーカについて計測を行い、第１の前記マーカの計測結果の精度を評価し、前記第１のマーカの計測結果の精度が所定のレベル未満である場合に、追加の１以上の前記マーカについて計測を行うこと、を含み、第１の前記マーカの計測に関して入力された設定情報を、追加の１以上の前記マーカの各々の計測に関する設定情報の設定として利用可能とされた、ユーザインタフェースが提供される、マーカ計測方法である。
【００１０】
本開示の更に別の態様は、視覚センサで１のマーカを計測する場合の計測に関する第１の設定情報の入力を受け付け、前記第１のマーカに関して入力された前記第１の設定情報を利用できるやり方で、前記視覚センサで第２のマーカを計測する場合の計測に関する第２の設定情報の入力を受け付ける、ユーザインタフェースを提供する動作を、コンピュータに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許