作业机器人的目的位置校正方法技术

在本公开的目的位置校正方法中，通过将与XY平面平行且具有基准点(R)的四方形的区域(A)在XY方向上相连而构成的矩阵平面(P)沿Z方向每隔预定间隔进行堆叠来构建三维矩阵(25)，对该三维矩阵的动作空间中指定的作业机器人的目的位置进行校正。将包含隔开预定间隔配置的上下一对区域(A)在内的长方体空间称为区块(B)，将在三维矩阵的动作空间中指定出目的位置时的包含该目的位置的区块称为特定区块。在该目的位置校正方法中，(a)设定与特定区块相接的第一区块及第二区块，(b)基于特定区块、第一区块及第二区块各自的上区域及下区域各自的基准点和相对于基准点的作业机器人的测定偏差量来校正目的位置。

Target Position Correction Method for Operating Robot

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业机器人的目的位置校正方法
本说明书针对作业机器人的目的位置校正方法进行公开。
技术介绍
以往，作为作业机器人，提出有通过对目标点应用DH参数而进行坐标转换来控制机器人的动作的机器人(例如参照专利文献1)。DH参数的设定如以下那样进行。即，机器人的控制装置将机器人的动作空间分割为多个区域，对应每个分割出的区域设定测定点。接下来，控制装置使机器人向测定点移动而获取三维的位置数据。而且，控制装置根据获取到的位置数据与测定点之间的误差来导出DH参数。控制装置在基于目标点控制机器人的动作时，选择对应多个区域中的每个区域导出的DH参数中的目标点所属的区域的DH参数，对目标点应用选择出的DH参数进行坐标转换。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-148850号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在上述的作业机器人中，有时即便使坐标转换所使用的DH参数最优化，也无法确保充分的作业精度。因此，期望更加提高作业机器人的作业精度。本公开的主要目的在于使作业机器人向三维矩阵的动作空间中指定的目的位置高精度地定位。用于解决课题的技术方案本公开提供一种作业机器人的目的位置校正方法，在将左右方向设为X轴、将前后方向设为Y轴、将上下方向设为Z轴时，通过将矩阵平面沿Z方向每隔预定间隔进行堆叠而构建三维矩阵，对上述三维矩阵的动作空间中指定的作业机器人的目的位置进行校正，上述矩阵平面通过将与XY平面平行且具有基准点的四方形的区域在XY方向上相连而构成，将包含隔开上述预定间隔地配置的上下一对上述区域在内的长方体空间称为区块，将在上述三维矩阵的动作空间中指定出上述目的位置时的包含上述目的位置的区块称为特定区块，上述作业机器人的目的位置校正方法包括以下步骤：(a)将与上述特定区块相接的两个区块设定为第一区块及第二区块；及(b)基于上述特定区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于上述基准点的上述作业机器人的测定偏差量、上述第一区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于上述基准点的上述作业机器人的测定偏差量及上述第二区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于上述基准点的上述作业机器人的测定偏差量，来校正上述目的位置。在该目的位置校正方法中，将与包含目的位置的特定区块相接的两个区块设定为第一区块及第二区块。而且，基于特定区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于该基准点的作业机器人的测定偏差量、第一区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于该基准点的作业机器人的测定偏差量及第二区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于该基准点的作业机器人的测定偏差量，来校正目的位置。这样，不仅利用相对于特定区块的基准点的测定偏差量，还利用相对于与特定区块相接的两个区块的基准点的测定偏差量来校正目的位置。因此，能够使作业机器人向三维矩阵的动作空间中指定出的目的位置高精度地定位。附图说明图1是表示机器人系统10的结构的概略的结构图。图2是三维矩阵25的说明图。图3是表示机器人20和控制装置70的电连接关系的框图。图4是校正前处理程序的流程图。图5是表示基准点R和测定点M的关系的说明图。图6是目的位置校正程序的流程图。图7A是目的位置T处于左前方分区a1时的特定区块Bs的俯视图。图7B是目的位置T处于左前方分区a1时的第一及第二区块B1、B2的说明图。图8A是目的位置T处于右前方分区a2时的特定区块Bs的俯视图。图8B是目的位置T处于右前方分区a2时的第一及第二区块B1、B2的说明图。图9A是目的位置T处于左后方分区a3时的特定区块Bs的俯视图。图9B是目的位置T处于左后方分区a3时的第一及第二区块B1、B2的说明图。图10A是目的位置T处于右后方分区a4时的特定区块Bs的俯视图。图10B是目的位置T处于右后方分区a4时的第一及第二区块B1、B2的说明图。图11是求解特定区块Bs的假想投影点HP时的说明图。图12是校正量Δxt、Δyt的计算方法的说明图。图13是特定区块Bs的假想测定点HM的求解方法的说明图。图14是图13的A视图。图15是包含假想测定点HMs、HM1、HM2的倾斜面的说明图。具体实施方式接下来，参照附图对用于实施本公开的形式进行说明。图1是表示机器人系统10的结构的概略的结构图。图2是三维矩阵25的说明图。图3是表示机器人20与控制装置70的电连接关系的框图。此外，在图1、图2中，左右方向是X轴方向，前后方向是Y轴方向，上下方向是Z轴方向。机器人系统10具备机器人20和控制机器人20的控制装置70。机器人系统10作为拾取工件并将拾取到的工件放置于对象物的系统而构成。在本实施方式中，机器人系统10只要是使用机器人20对工件进行作业的系统，则也能够适用于任何系统。例如，机器人系统10能够在通过机器人20拾取元件而安装在基板上的元件安装系统中适用。机器人20具备5轴垂直多关节臂(以下称为臂)22和机器人20的指尖即未图示的末端执行器23。臂22具备六个连杆(第一～第六连杆31～36)和以能够旋转或者回旋的方式连结各连杆的五个关节(第一～第五关节41～45)。各关节(第一～第五关节41～45)具备驱动对应的关节的马达(第一～第五马达51～55，参照图3)和检测对应的马达的旋转角度的编码器(第一～第五编码器61～65，参照图3)。在本实施方式中，马达是伺服马达，编码器是旋转式编码器。末端执行器23安装于臂22的前端连杆(第六连杆36)，能够保持元件(工件)并能够将该保持解除。末端执行器23例如能够使用机械夹盘、吸嘴、电磁铁等。此处，参照图2对机器人20的动作空间进行说明。三维矩阵25是机器人20的动作空间。若在三维矩阵25内设定目的位置，则机器人20的末端执行器23的前端通过控制装置70而向该目的位置移动，这点后面将详述。三维矩阵25通过将矩阵平面P沿Z方向每隔预定间隔进行堆叠来构建。将从三维矩阵25的下方起的第n个矩阵平面P称为矩阵平面Pn(n为自然数)。另外，将矩阵平面Pn的高度即z坐标表示为zn。矩阵平面P由与XY平面平行且中心具有基准点R的矩形的区域A沿XY方向相连多个而成。基准点R设定在世界坐标(绝对坐标)上。所有基准点R的坐标预先保存于HDD73。在本实施方式中，将包含隔开预定间隔地配置的上下一对区域A在内的长方体空间称为区块B。如图3所示，控制装置70作为以CPU71为中心的微处理器而构成，除了具备CPU71之外，还具备ROM72、HDD73、RAM74、驱动电路75等。驱动电路75是用于驱动第一～第五马达51～55的电路。信号从第一～第五编码器61～65、输入装置76等向控制装置70输入。信号从控制装置70向输出装置77、第一～第五马达51～55输出。此外，输入装置76是操作人员进行输入操作的输入设备。另外，输出装置77是用于显示各种信息的显示设备。接下来，对机器人系统10的动作进行说明。图6是目的位置校正程序的流程图。在执行该目的位置校正程序之前，机器人系统10执行校正前处理程序，因此首先对该校正前处理程序进行说明，其后对目的位置校正程序进行说明。图4是校正前处理程序的流程图。控制装置70的CPU71若开始校正前处理程序，则读出一个基准点R的坐标(S100)，以使机器人20的末端执行器23的前端与该坐标一致的方式控制机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业机器人的目的位置校正方法，在将左右方向设为X轴、将前后方向设为Y轴、将上下方向设为Z轴时，通过将矩阵平面沿Z方向每隔预定间隔进行堆叠来构建三维矩阵，对所述三维矩阵的动作空间中指定的作业机器人的目的位置进行校正，所述矩阵平面通过将与XY平面平行且具有基准点的四方形的区域在XY方向上相连而构成，所述作业机器人的目的位置校正方法的特征在于，将包含隔开所述预定间隔地配置的上下一对所述区域在内的长方体空间称为区块，将在所述三维矩阵的动作空间中指定出所述目的位置时的包含所述目的位置的区块称为特定区块，所述作业机器人的目的位置校正方法包括以下步骤：(a)将与所述特定区块相接的两个区块设定为第一区块及第二区块；及(b)基于所述特定区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于所述基准点的所述作业机器人的测定偏差量、所述第一区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于所述基准点的所述作业机器人的测定偏差量及所述第二区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于所述基准点的所述作业机器人的测定偏差量，来校正所述目的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种作业机器人的目的位置校正方法，在将左右方向设为X轴、将前后方向设为Y轴、将上下方向设为Z轴时，通过将矩阵平面沿Z方向每隔预定间隔进行堆叠来构建三维矩阵，对所述三维矩阵的动作空间中指定的作业机器人的目的位置进行校正，所述矩阵平面通过将与XY平面平行且具有基准点的四方形的区域在XY方向上相连而构成，所述作业机器人的目的位置校正方法的特征在于，将包含隔开所述预定间隔地配置的上下一对所述区域在内的长方体空间称为区块，将在所述三维矩阵的动作空间中指定出所述目的位置时的包含所述目的位置的区块称为特定区块，所述作业机器人的目的位置校正方法包括以下步骤：(a)将与所述特定区块相接的两个区块设定为第一区块及第二区块；及(b)基于所述特定区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于所述基准点的所述作业机器人的测定偏差量、所述第一区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于所述基准点的所述作业机器人的测定偏差量及所述第二区块的上区域及下区域各自的基准点和相对于所述基准点的所述作业机器人的测定偏差量，来校正所述目的位置。2.根据权利要求1所述的作业机器人的目的位置校正方法，其中，在所述步骤(a)中，在所述特定区块的前后左右的各面相接有前区块、后区块、左区块及右区块，基于所述目的位置而从所述前区块、所述后区块、所述左区块及所述右区块中的两个区块选择所述第一区块及第二区块。3.根据权利要求2所述的作业机器人的目的位置校正方法，其中，在所述步骤(a)中，将所述特定区块四等分而生成左前方分区、右前方分区、左后方分区及右后方分区，从该四个分区中选择包含所述目的位置的分区，将与选择出的分区的两个外表面分别相接的区块设定为第一区块及第二区块。4.根据权利要求1～3中任一项所述的作业机器人的...

【专利技术属性】
技术研发人员：保坂英希，
申请(专利权)人：株式会社富士，
类型：发明
国别省市：日本,JP