水平多关节型机器人用校正夹具及校正方法技术

本发明专利技术涉及水平多关节型机器人用校正夹具及校正方法。校正区域具有矩形区域和外周区域。矩形区域具有：设置在中心部的中央区域；以及在4个角部在周向上依次设定的第1角区域、第2角区域、第3角区域和第4角区域。中央区域被设定为相对于通过矩形区域的中心的正交的两轴分别为线对称的形状。各区域的高度分别不同。

Correction fixture and calibration method for horizontal multi articulated robot

The invention relates to a correction clamp and a correction method for a horizontal multi joint robot. The correction region has a rectangular area and a peripheral region. The rectangular area has a central region set in the center, and a first corner area, a second angle region, a third corner region, and a fourth angle region set in turn on the circumference of the 4 corners. The central region is set to be symmetrical in shape with respect to the two orthogonal axes passing through the center of the rectangular region. The height of each region is different.

【技术实现步骤摘要】
水平多关节型机器人用校正夹具及校正方法
本专利技术涉及水平多关节型机器人用校正夹具及校正方法。
技术介绍
作为水平多关节型机器人的校正方法，在日本特开平7-290387中提出了如下方案，即固定手指尖的姿势对配置成直角的间隔已知的3点进行示教，使手指尖的姿势变化地示教其中的1点。
技术实现思路
然而，关于水平多关节型机器人的校正，在通过对多个位置进行示教来进行校正时，示教的位置越增多，会使精度提高相应地增加的量，相应地，校正会花费时间。无法确立高效率地校正水平多关节型机器人的方法。在此提出的校正夹具在预先规定的位置具有至少一个校正区域。校正区域具有：在预先规定的位置具有中心的矩形区域和设定在矩形区域的周围的预先规定的区域的外周区域。矩形区域具有第1角区域、第2角区域、第3角区域、第4角区域以及中央区域。第1角区域、第2角区域、第3角区域以及第4角区域在矩形区域的4个角部在周向上依次被设定。中央区域与第1角区域、第2角区域、第3角区域以及第4角区域分别以边界线划分，设置在矩形区域的中心部。中央区域还具有相对于通过矩形区域的中心的、与矩形区域的边界的边平行且彼此正交的两轴分别呈线对称的形状。第1角区域、第2角区域、第3角区域、第4角区域、中央区域以及外周区域被设定为分别不同的预先规定的高度。矩形区域优选是正方形。中央区域也可以是沿着通过中心且与相互正交的边平行的两轴设定了对角线的菱形。另外，中央区域也可以是圆形。第1角区域、第2角区域、第3角区域以及第4角区域也可以分别是扇形。也可以是，矩形区域是长方形，中央区域是沿着正交的水平的两轴设定了长轴和短轴的椭圆。也可以是，在校正区域中，外周区域的高度最高，中央区域的高度最低。另外，在此提出的水平多关节型机器人的校正方法，是具备了具有安装手的安装部的多关节机构和控制多关节机构的动作的控制装置的水平多关节型机器人的校正方法。校正方法包括：准备上述中的任意一个校正夹具；相对于水平多关节型机器人在预先规定的位置配置校正夹具；准备具备了测距传感器的手；在水平多关节型机器人的安装部安装手；利用控制装置控制安装部，利用测距传感器来测定校正区域的表面的高度；以及基于所测定出的校正区域的表面的高度，对控制装置的控制进行校正。例如，也可以是，在对校正区域的表面的高度进行测定时，按照横穿校正区域中的至少中央区域和外周区域的方式利用测距传感器对校正区域的表面的高度进行测定。并且，也可以是，在对控制装置的控制进行校正时，指定校正区域中的中央区域或外周区域，基于所指定的中央区域或外周区域的高度，对基准高度进行校正。由此，能够对高度的控制进行校正。另外，例如还可以包括：在对基准高度进行了校正后，控制测距传感器，以使得测距传感器沿着以预先规定的角度横穿所述校正区域的直线对校正区域的表面的高度进行测定。在该情况下，优选包括：在控制该测距传感器的工序中，基于由测距传感器测定出的测定值，对角度的控制进行校正。由此，能够对角度的控制进行校正。另外，也可以包括：在对角度的控制进行了校正后，控制测距传感器，以使得测距传感器沿着与矩形区域的边界的边中的一边平行且横穿矩形区域的直线对校正区域的表面的高度进行测定。在该情况下，在控制该测距传感器的工序中，能够基于由测距传感器测定出的测定值，来校正沿着一边的方向上的基准位置。另外，也可以包括：在对沿着一边的方向上的基准位置进行了校正后，在与一边正交的方向上移动位置，并沿着该一边横穿矩形区域对校正区域的表面的高度进行测定，基于校正区域的表面的高度，搜索横穿矩形区域中的中央区域的两侧的角区域的距离分别为0的位置。在该情况下，能够基于横穿角区域的距离分别为0的位置，对与一边正交的方向上的基准位置进行校正。另外，也可以是，在准备手的期间，准备的手的测距传感器是沿着一直线对测定对象的形状进行检测的非接触二维传感器。在该情况下，由于利用沿着一直线对测定对象的形状进行检测的非接触二维传感器，因此，能够短时间且高精度地测定沿着直线的校正区域的表面的高度。另外，在该情况下，还可以包括：在对基准高度进行了校正之后且在对角度的控制进行校正之前，控制非接触二维传感器，以使得非接触二维传感器沿着横穿矩形区域中的至少配置在对角的角区域的直线，对校正区域的表面的高度进行测定；和基于在对该测距传感器进行控制的期间由非接触二维传感器测定出的测定值，检测非接触二维传感器的朝向。由此，能够确认非接触二维传感器的朝向是否恰当。下面将参考附图说明本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和产业上的意义，其中，相同的附图标记表示相同的元素。附图说明图1是水平多关节型机器人的示意图。图2是校正夹具40的俯视图。图3是校正夹具40的侧视图。图4是将校正区域40a放大后的俯视图。图5是校正区域40a的V-V截面图。图6A是校正方法的流程图的一部分。图6B是校正方法的流程图的一部分。图7是示出测定校正区域40a的表面的高度的工序中的测定位置的一例的俯视图。图8是示出该测定中的校正区域40a的表面的高度的曲线图。图9是示出确认非接触二维传感器的朝向的工序中的测定位置的一例的俯视图。图10是示出该测定中的校正区域40a的表面的高度的曲线图。图11是示出校正角度的控制的工序中的测定位置的一例的俯视图。图12是示出该测定中的校正区域40a的表面的高度的曲线图。图13是示出校正沿着X轴的基准位置的工序中的测定位置的俯视图。图14是示出该测定中的校正区域40a的表面的高度的曲线图。图15是示出作为该校正的一例，校正沿着Y轴的基准位置的工序中的测定位置的俯视图。图16是示出该测定中的校正区域40a的表面的高度的曲线图。图17是示出校正夹具40的校正区域40a的变形例的俯视图。图18是示出校正夹具40的校正区域40a的变形例的俯视图。图19是示出校正夹具40的校正区域40a的变形例的俯视图。图20是示出校正夹具40的校正区域40a的变形例的俯视图。具体实施方式以下，对在此提出的水平多关节型机器人用校正夹具以及校正方法的一个实施方式进行说明。在此说明的实施方式当然不是特别限定本专利技术的意图。只要没有特别提及，本专利技术不限定于在此说明的实施方式。另外，对起到相同作用的部件或部位适当标注相同附图标记，并省略重复的说明。图1是水平多关节型机器人(也称为标量(Scalar)机器人)的示意图。在图1中图示出从顶棚1悬挂的悬挂型水平多关节型机器人。水平多关节型机器人也有放置型，适用在此提出的校正夹具以及校正方法的水平多关节型机器人不限定于该悬挂型。图1所示的水平多关节型机器人10具备：基座11、第1臂12、第2臂13、可动轴14、手15、控制装置16。基座11固定地安装于顶棚。沿着垂直的方向延伸的第1臂12的旋转轴12a以能够旋转的方式支承于基座11。第1臂12配置在基座11的下方，安装成能够绕旋转轴12a水平地旋转。在第1臂12设置有用于操作第1臂12的旋转的驱动机构和致动器12b。沿着垂直的方向延伸的第2臂13的旋转轴13a以能够旋转的方式支承于第1臂12的前端。第2臂13配置在第1臂12的下方，被安装成能够绕被第1臂12的前端支承的旋转轴13a水平地旋转。在第2臂13设置有用于操作第2臂13的旋转的驱动机构和致动器13b。在此，第1臂12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水平多关节型机器人用校正夹具，其特征在于，在预先规定的位置具有至少一个校正区域，所述校正区域具有：在预先规定的位置具有中心的矩形区域和设定在所述矩形区域周围的预先规定的区域的外周区域，所述矩形区域具有：第1角区域、第2角区域、第3角区域、第4角区域以及中央区域，所述第1角区域、所述第2角区域、所述第3角区域以及所述第4角区域在所述矩形区域的4个角部在周向上依次被设定，所述中央区域与所述第1角区域、所述第2角区域、所述第3角区域以及所述第4角区域分别以边界线划分，设置在所述矩形区域的中心部，并且，所述中央区域是相对于通过所述矩形区域的所述中心的、与所述矩形区域的边界的边平行且彼此正交的两轴分别呈线对称的形状，所述第1角区域、所述第2角区域、所述第3角区域、所述第4角区域、所述中央区域以及所述外周区域被设定为分别不同的预先规定的高度。

【技术特征摘要】
2016.12.27 JP 2016-2543171.水平多关节型机器人用校正夹具，其特征在于，在预先规定的位置具有至少一个校正区域，所述校正区域具有：在预先规定的位置具有中心的矩形区域和设定在所述矩形区域周围的预先规定的区域的外周区域，所述矩形区域具有：第1角区域、第2角区域、第3角区域、第4角区域以及中央区域，所述第1角区域、所述第2角区域、所述第3角区域以及所述第4角区域在所述矩形区域的4个角部在周向上依次被设定，所述中央区域与所述第1角区域、所述第2角区域、所述第3角区域以及所述第4角区域分别以边界线划分，设置在所述矩形区域的中心部，并且，所述中央区域是相对于通过所述矩形区域的所述中心的、与所述矩形区域的边界的边平行且彼此正交的两轴分别呈线对称的形状，所述第1角区域、所述第2角区域、所述第3角区域、所述第4角区域、所述中央区域以及所述外周区域被设定为分别不同的预先规定的高度。2.根据权利要求1所述的水平多关节型机器人用校正夹具，其特征在于，所述矩形区域为正方形。3.根据权利要求1或2所述的水平多关节型机器人用校正夹具，其特征在于，所述中央区域为沿着通过所述中心且与相互正交的边平行的两轴设定了对角线的菱形。4.根据权利要求2所述的水平多关节型机器人用校正夹具，其特征在于，所述中央区域为圆形。5.根据权利要求2所述的水平多关节型机器人用校正夹具，其特征在于，所述第1角区域、所述第2角区域、所述第3角区域以及所述第4角区域分别为扇形。6.根据权利要求1所述的水平多关节型机器人用校正夹具，其特征在于，所述矩形区域为长方形，并且，所述中央区域为沿着与相互正交的边平行的两轴设定了长轴和短轴的椭圆形。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的水平多关节型机器人用校正夹具，其特征在于，在所述校正区域中，所述外周区域的高度最高，所述中央区域的高度最低。8.一种水平多关节型机器人的校正方法，该水平多关节型机器人具备：具有安装手的安装部的多关节机构和控制所述多关节机构的动作的控制装置，其特征在于，所述校正方法包括：准备权利要求1至7中任意一项所述的校正夹具；相对于所述水平多关节型机器人在预先规定的位置配置所述校正夹具；准备具备了测距传感器的手；在所述水平多关节型机器人的所述安装部安装所述手；利用所述控制装置来控制所述安装部，利用所述测距传感器来测定所...

【专利技术属性】
技术研发人员：萩野智生，各务直人，成濑洋一，松原海人，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP