机器人系统的控制方法、程序、记录介质和机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及机器人系统的控制方法、程序、记录介质和机器人系统。机器人系统的控制方法提供有即使采用少量的摄像机也可以高度精确地确定单个关节处的原点偏移。控制单元08控制机器人01和摄像机04以针对枢轴关节021、031和051中的每一个执行拍摄步骤以获取拍摄数据，并随后执行计算控制。拍摄步骤分别向机器人01的多个关节分配预定的坐标角度，以使关节采取预定的位置和朝向，并随后在使机器人01从预定的位置和朝向在多个关节之一处旋转的处理期间使摄像机04拍摄标记03。计算控制基于通过轨迹获取控制获取的拍摄数据来识别机器人01的多个关节当中的引起旋转轴偏移的关节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包含多关节机器人和摄像机的机器人系统。更具体地，本专利技术涉及确定多关节机器人的多个关节的旋转轴偏移的方法。
技术介绍
其中环节(link)单元的两端都由枢轴关节耦接以允许环节单元弯曲的多关节机器人被广泛使用。多关节机器人典型地包括允许一些环节单元在与环节单元的纵向垂直的截面中沿扭转方向旋转的扭转关节。因此，多关节机器人可执行与人手臂的移动类似的复杂移动，诸如六轴移动或七轴移动。多关节机器人可能会在安装、教导或实际移动期间干扰另一物体，从而引起某个关节的过载；该关节转而导致关节处的原点偏移(旋转轴偏移)。其中某个关节具有原点偏移的状态下的实际移动可能会降低移动精确度、引起夹具或工件下落以及引起导致过载的对另一物体的干扰。日本专利申请公开No.S63-288696描述了包括多关节机器人和摄像机的机器人系统；关于机器人，基座单元和两个环节由两个关节耦接。这里，多关节机器人的端部效应器设有标记。由电视摄像机来拍摄在实际移动期间发现的标记，以获取标记的移动轨迹。如果移动轨迹偏离，则停止机器人系统的移动。日本专利申请公开No.2011-125976描述了包括多关节机器人和摄像机的机器人系统；关于机器人，基座单元和三个环节由三个关节耦接。这里，具有特定形状的标记被设在与多关节机器人的各关节相邻的位置处。对由摄像机拍摄的标记进行图像分析以测量各环节单元的枢轴位置。在常规的多关节机器人中，在夹着关节的两个环节单元的重叠部处形成销孔以便允许在没有原点偏移的情况下把销钉插入穿过销孔。通过使各关节返回到原点并且把销钉插入到销孔中的手动操作，来分别针对各关节确定是否出现原点偏移。多关节机器人的许多关节的原点偏移的评价由此需要熟练的技术人员花费较长时间。日本专利申请公开No.S63-288696中的机器人系统可以借助于所拍摄的图像中的标记的移动轨迹的偏移来立即检测到关节出现原点偏移。但是，需要另一手动操作来确定哪个关节引起原点偏移。日本专利申请公开No.2011-125976中的机器人系统可以在一定程度上通过所拍摄的图像来确定各关节处是否存在原点偏移。但是，通过一个摄像机测量多个关节的原点偏移不能高度精确地检测各关节的原点偏移。针对各标记安装摄像机可以在检测每个关节的原点偏移时增加精确度。但是，在具有高自由度的多关节机器人周围安装许多摄像机在经济上是不利的。并且，难以准备要安装摄像机的位置。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供即使在摄像机的数量少的情况下也可以高度精确地确定各单个关节处是否存在原点偏移的机器人系统控制方法。根据本专利技术的一个方面，提供一种机器人系统的控制方法，在所述机器人系统中通过控制单元来控制设有带标记的端部效应器或前端侧环节单元部分的多关节机器人以及能够拍摄标记的摄像机，所述控制方法包括：在多关节机器人从预定的位置和朝向围绕多个关节之一进行枢转移动(pivotal movement)期间，针对至少两个关节拍摄标记以获取拍摄数据；以及基于拍摄数据来识别多关节机器人的多个关节中的引起位置或朝向偏移的关节。根据本专利技术的另一方面，机器人系统包括具有带标记的端部效应器或前端侧环节单元的多关节机器人、能够拍摄标记的摄像机以及被配置为控制多关节机器人和摄像机的控制单元，其中，控制单元被配置为在多关节机器人从预定的位置和朝向围绕多个关节之一进行枢转移动期间针对至少两个关节使用摄像机来拍摄标记以获取拍摄数据，并且，控制单元被配置为基于拍摄数据来识别多关节机器人的多个关节中的引起位置或朝向偏移的关节。参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将变得明白。附图说明图1是示出了实施例1的机器人检查系统的总体配置的示图。图2是轨迹获取控制的流程图。图3是计算控制的流程图。图4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G和4H是示出了在枢轴关节处出现旋转轴偏移的情况下的轨迹变化的示图。图5A是示出了更换机器人的一部分之前的状态的示图。图5B是示出了更换机器人的一部分之后的状态的示图。具体实施方式现在将根据附图来详细描述本专利技术的优选实施例。<实施例1>(多关节机器人)图1是示出了实施例1的机器人检查系统的总体配置的示图。如图1所示，机器人系统包括：作为多关节机器人示例的机器人01；以及作为摄像机示例的摄像机04。作为控制单元示例的控制单元08的计算机执行程序以控制该系统。程序记录于诸如光盘之类的记录介质中并然后被提供。机器人01是在前端的环节060上包含端部效应器070的六轴多关节机器人。机器人01的基座100和环节010通过扭转关节011相互耦接，其中扭转关节011围绕Z轴方向上的旋转轴旋转。扭转关节011从初始位置和朝向具有±180度的可移动范围。机器人01的环节010和环节020通过枢轴关节021相互耦接，其中枢轴关节021围绕Y轴方向上的旋转轴旋转。枢轴关节021从初始位置和朝向具有±80度的可移动范围。机器人01的环节020和环节030通过枢轴关节031相互耦接，其中枢轴关节031围绕Y轴方向上的旋转轴旋转。枢轴关节031从初始位置和朝向具有±70度的可移动范围。机器人01的环节030和环节040通过扭转关节041相互耦接，其中扭转关节041围绕X轴方向上的旋转轴旋转。扭转关节041从初始位置和朝向具有±180度的可移动范围。机器人01的环节040和环节050通过枢轴关节051相互耦接，其中枢轴关节051围绕Y轴方向的旋转轴旋转。枢轴关节051从初始位置和朝向具有±120度的可移动范围。机器人01的环节050和环节060通过扭转关节061相互耦接，其中扭转关节061围绕X轴方向上的旋转轴旋转。扭转关节061从初始位置和朝向具有±240度的可移动范围。用于生产线中的组装操作或移动操作的诸如电动手或气动手之类的端部效应器070被耦接到机器人01的环节060的前端。机器人01通过控制器02的控制来执行预定的移动。如上所述，枢轴关节021、031和051连接旋转相邻的环节单元。扭转关节011、041和061中的每一个使一个环节单元的一个枢轴关节侧相对于另一枢轴关节侧扭转地旋转。基座单元(100、010)和第一环节单元(020)通过第一关节(021)相互耦接。第一环节单元(020)和第二环节单元(030、040本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人系统的控制方法，在所述机器人系统中通过控制单元来控制多关节机器人和摄像机，其中多关节机器人设有带标记的端部效应器或前端侧环节单元部分，摄像机能够拍摄标记，其特征在于，所述控制方法包括：在多关节机器人从预定的位置和朝向围绕多个关节中的一个进行枢转移动期间，针对至少两个关节拍摄标记以获取拍摄数据；以及基于拍摄数据来识别多关节机器人的多个关节中的引起位置或朝向偏移的关节。

【技术特征摘要】
2014.03.31 JP 2014-0724231.一种机器人系统的控制方法，在所述机器人系统中通过控制单
元来控制多关节机器人和摄像机，其中多关节机器人设有带标记的端
部效应器或前端侧环节单元部分，摄像机能够拍摄标记，其特征在于，
所述控制方法包括：
在多关节机器人从预定的位置和朝向围绕多个关节中的一个进行
枢转移动期间，针对至少两个关节拍摄标记以获取拍摄数据；以及
基于拍摄数据来识别多关节机器人的多个关节中的引起位置或朝
向偏移的关节。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，
多关节机器人包括
多个枢轴关节，被配置为连接旋转相邻的环节单元，以及
多个扭转关节，被配置为扭转地旋转单个环节单元中的一个枢轴
关节侧和另一枢轴关节侧，其中，
在拍摄步骤中，在多关节机器人的预定位置和朝向的时候，控制
单元调整多个扭转关节的扭转角度，以使所述多个枢轴关节的旋转轴
线相互平行地对准。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，
在与所述多个枢轴关节的旋转轴线平行的方向上执行通过摄像机
对标记的拍摄。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其中，
在识别步骤期间，基于在拍摄步骤中所获取的标记的拍摄数据，
来获取标记的移动轨迹。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，
在识别步骤期间，把在所述多个枢轴关节的位置和朝向无偏移的
状态下在拍摄步骤中获取的标记的移动轨迹与在拍摄数据获取步骤中
获取的标记的移动轨迹进行比较。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其中，
识别步骤，基于在拍摄步骤中获取的标记的拍摄数据，来获取标
记的移动轨迹的起点坐标和终点坐标。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其中，
在识别步骤期间，...

【专利技术属性】
技术研发人员：小河原隆行，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP