具有视觉传感器的机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及具有视觉传感器的机器人，其具备：机器人；控制机器人的动作的机器人控制部；设置在机器人上并取得机器人的作业环境的图像数据的摄像部；对摄像部取得的图像数据进行处理的图像处理部；对摄像部以及图像处理部进行控制并执行图像数据的取得、取得的图像数据的传送以及图像数据的处理的视觉控制部；以及连接机器人控制部、图像处理部以及视觉控制部的通信网络。机器人控制部、图像处理部以及视觉控制部组装到共同的机器人控制装置内，摄像部通过通信网络与图像处理部连接，视觉控制部使摄像部取得的图像数据通过通信网络传送到图像处理部。此时，能够将来自摄像部的图像数据无线发送到通过通信网络与图像处理部连接的无线电收发两用机。

Robot system with vision sensor

The invention relates to a robot, the robot control unit; control: the robot moves the robot; robot and camera set in the image data of the robot working environment; image processing of processing image data of the camera department; on camera and image processing and control department implementation of image data acquisition, transmission of the image data and image data processing of visual control; and connected to the robot control part, image processing and visual control of communication network. Robot control, image processing and visual control assembly into a common robot control device, camera connected via a communication network and image processing, visual control camera image data obtained through the communication network transmission processing part to the image. At this time, the image data from the camera portion can be wirelessly transmitted to a radio transceiver that is connected to the image processing unit via the communication network.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有视觉传感器的机器人系统。
技术介绍
将通过采用模拟的脱机示教而制成的机器人的作业程序应用到实际的机器人中时，实际的机器人和实际存在于它的作业环境的物体(各种周边机器)的相对位置，对于在脱机示教中的对应模型之间的相对位置，有时会有误差。另外，在移动实用的机器人系统的设置场所时，在移动前和移动后之间，机器人和周边机器的相对位置有时也会产生误差。为了计测这样的相对位置的误差并进行示教数据的补正等而使用具有视觉传感器的机器人系统(也称为机器人视觉)已为众所周知。就以往的机器人视觉的位置误差计测系统而言，一般地，对于1组机器人以及机器人的控制装置准备1组视觉传感器(摄像机及图像处理装置)。视觉传感器的摄像机被安装在机器人手臂或者支撑在手臂前端的作业工具(即，未端执行器)上，在通过机器人控制装置的控制机器人静止在所希望的位置及姿势的状态下，拍摄存在于作业环境中的计测对象的物体从而取得图像的数据。这样，连接到机器人控制装置的视觉传感器的图像处理装置通过对摄像机取得的图像数据进行处理，计测出机器人和计测对象物体的三维的相对位置及姿势(以下称三维相对位置/姿势)。对于上述以往的位置误差计测系统，在将1台图像处理装置共用于多台机器人中的场合，在完成关联于1台机器人所需要的计测后，必须将摄像机和图像处理装置从该机器人以及对应的机器人控制装置上取下，再连接到进行下一个计测的机器人及机器人控制装置上。对于多台机器人及机器人控制装置的这样的摄像机及图像处理装置的更替作业，有比较花费时间且使作业效率大大降低的倾向。而且这时，由于摄像机和图像处理装置之间一般由信号缆线连接，所以信号缆线的处理(分离和连接)也比较耗费体力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机器人系统，在这种具有使用视觉传感器的外界计测功能的机器人系统中，因减轻了进行视觉传感器的更换作业的劳动，能够迅速地执行多台机器人的外界计测，由此，可以高效地计测各个机器人和周边物体的三维相对位置/姿势的误差，正确地修正预先示教的位置/姿势。为实现上述目的，本专利技术提供一种机器人系统，其具备机器人；控制机器人的动作的机器人控制部；设置在机器人上并取得机器人的作业环境的图像数据的摄像部；对摄像部取得的图像数据进行处理的图像处理部；对摄像部以及图像处理部进行控制并且执行图像数据的取得、取得的图像数据的传送以及图像数据的处理的视觉控制部；以及连接机器人控制部、图像处理部以及视觉控制部的通信网络。在上述机器人系统中，机器人控制部、图像处理部以及视觉控制部能够组装在共同的机器人控制装置中，摄像部能够借助于通信网络与图像处理部连接，视觉控制部能够使摄像部获得的图像数据通过通信网络传送到图像处理部。在该构成中，还可以具备设置在摄像部上的数据发送部和借助于通信网络与图像处理部连接的数据接收部。在该场合，视觉控制部使图像数据从数据发送部无线发送到数据接收部，同时通过通信网络从数据接收部传送到图像处理部。或者，也可以做成如下的构成机器人控制部以及视觉控制部组装在共同的机器人控制装置，同时视觉控制部和图像处理部借助于通信网络相互连接。在该构成中，可以还具有设置在摄像部上的数据发送部和借助于信号线与图像处理部连接的数据接收部。在该场合，视觉控制部使图像数据从数据发送部无线发送到数据接收部，同时通过信号线从数据接收部传送到图像处理部。上述机器人系统可以还具备与机器人控制部连接的手动操作部。在该场合，通过手动操作部的操作，机器人控制部控制机器人的动作，并且借助于机器人控制部，视觉控制部控制摄像部以及图像处理部。在以上构成中，手动操作部具备显示部，视觉控制部通过手动操作部的操作，能够使摄像部取得的图像数据作为图像显示在显示部上。而且，视觉控制部能够使摄像部以规定周期取得图像数据，并将取得的图像数据作为动画显示在显示部上。上述机器人系统可以具备多台机器人以及分别与这些机器人对应设置的多台机器人控制装置。在该场合，多台机器人控制装置的各个设有机器人控制部，摄像部可以拆装地设置在从多台机器人中选择出的所希望的机器人上，多台机器人控制装置与通信网络连接。本专利技术还提供一种机器人控制装置，其组装在上述机器人系统中，按照作业程序控制机器人的动作的机器人控制部；以及根据将图像数据作为由图像处理部处理的结果而得到的机器人位置相关数据，对包含在作业程序中的位置相关指令值进行修正的指令值修正部。附图说明本专利技术的上述及其他的目的、特征、优点通过与附图相关联的以下优选的实施方式的说明将会更加明晰。图1是表示根据本专利技术的机器人系统的基本构成的功能方块图。图2是概略表示根据本专利技术的第1实施方式的机器人系统的图。图3是概略表示根据本专利技术的第2实施方式的机器人系统的图。图4是表示在图2和图3中的机器人系统中所执行的相对位置误差的计测处理的顺序的概要的流程图。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。在图中，对同一或类似的构成单元使用相同的参照符号。参照附图，图1表示根据本专利技术的机器人系统10的基本构成。机器人系统10具备机器人12；控制机器人12的动作的机器人控制部14；设置在机器人12上并取得机器人12的作业环境的图像数据的摄像部16；处理摄像部16取得的图像数据的图像数据处理部18；控制摄像部16及图像处理部18并执行图像数据的取得、取得的图像数据的传送以及图像数据的处理的视觉控制部20；以及连接机器人控制部14、图像处理部18以及视觉控制部20的通信网络22。在机器人系统10中，摄像部16、图像处理部18以及视觉控制部20发挥视觉传感器的外界计测功能，计测机器人12和周边物体的三维相对位置/姿势。图2概略地表示采用本专利技术的第1实施方式的机器人系统30的整体构成。机器人系统30具有图1的机器人系统10的基本构成。如图所示，机器人系统30具备多台(图中为3台)机器人(实机)32A、32B、33C；分别对应于这些机器人32A～32C而被设置、对各个机器人32A～32C的动作进行控制的多个机器人控制装置34A、34B、34C；以及脱机制成各机器人32A～32C的作业程序并进行模拟的机器人模拟器36。另外，机器人系统30作为采用视觉传感器的外界计测装置的构成单元，具备摄像部(摄像机)38、无线电收发两用机40以及多个图像处理部42A、42B、42C。在多台机器人控制装置34A～34C的各个中分别组装有机器人控制部14(图1)、多个图像处理部42A～42C的各个和视觉控制部20(图1)。这些机器人控制装置34A～34C分别与通信网络44连接，同时借助于通信网络44与机器人模拟器36以及无线电收发两用机40连接。机器人控制部14(图1)、各图像处理部42A～42C以及视觉控制部20(图1)由各机器人控制装置34A～34C的CPU(中央处理器)构成。摄像部(摄像机)38可以拆装地设置在从多台机器人32A～32C中选择出的所希望的机器人(图中为32A)的手臂或支撑在手臂前端的作业工具(即，未端执行器)上。在该状态下，摄像部38借助于通信网络44可以进行数据通信地连接到对应的机器人控制装置34A～34C的图像处理部42A～42C上。各机器人控制装置34A～34C的视觉控制部20(图1)将摄像部38取得的图像数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人系统，其特征在于，具备：机器人（１２；３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）；控制上述机器人的动作的机器人控制部（１４）；设置在上述机器人上并取得该机器人的作业环境的图像数据（Ｄ）的摄像部（１６；３８）；对上述摄像部取得的上述图像数据进 行处理的图像处理部（１８；４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ）；对上述摄像部以及上述图像处理部进行控制并且执行上述图像数据的取得、取得的该图像数据的传送以及该图像数据的处理的视觉控制部（２０）；以及连接上述机器人控制部、上述图像处理部以及上述视觉控制部的通信网络（２２；４４）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：桥本良树，榎本穰，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]