旋转中心点计算方法、旋转轴线计算方法、程序的生成、动作方法以及机器人装置的制作方法

专利名称：旋转中心点计算方法、旋转轴线计算方法、程序的生成、动作方法以及机器人装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用机械手(manipulator),计算旋转体的旋转中心点和连 接两个旋转体的旋转中心点的旋转轴线中至少任意一个的方法、程序的生 成方法、动作方法以及机器人(robot)装置。
背景技术：
以往，作为求取旋转体的旋转中心点的方法，公知一种在旋转体上的 规定位置粘附标记等，使旋转体180度旋转，在旋转前和旋转后拍摄标记， 将连接所得到的2点的线的中心位置作为旋转体的中心点的方法(例如， 参照专利文献1和专利文献2)。
可是，在上述的现有技术的技术中，由于需要旋转旋转体，在其前后 拍摄旋转体的标记，所以，需要摄影装置作为外部设备，存在着系统变得 复杂的课题。
另外，对于使用机械手计算旋转中心点和连接二个旋转体的旋转中心 点的旋转轴线的方法，在此之前完全没有被建议。 专利文献1:特开2002—303592号公报 专利文献2:特开2005 — 19963号公报

发明内容
本发明根据这样的课题而提出，其目的在于，提供一种不必设置像摄 影装置那样的外部机器，能够计算出旋转体的旋转中心点与连接二个旋转 体的旋转中心点的旋转轴线等的方法。
本发明的旋转中心点计算方法，使用机械手，通过转动计算出进行加 工物的定位的定位装置的旋转面上的旋转中心点，具备第1步骤，使用 机械手，获得旋转面上规定位置的位置信息；第2步骤，使定位装置的旋 转面180度旋转；第3步骤，使用机械手，获得180度旋转后的旋转面上
规定位置的位置信息；和第4步骤，根据由第l步骤获得的位置信息和由 第3步骤获得的位置信息，计算出将连接第1步骤中的规定位置和第3步 骤中规定位置的直线二等分的位置，作为定位装置的旋转面的旋转中心 点。
根据这样的方法，由于使用实际的系统等中所采用的机械手和定位装 置，可进行旋转面的旋转中心点的计算，所以，不必设置像摄影装置那样 的外部设备，就能够计算出旋转体的旋转中心点。
接着，本发明提供一种旋转轴线计算方法，使用机械手，计算出对通 过转动来进行加工物的定位的定位装置的第1旋转面上的旋转中心点、和 与第1旋转面对置并通过转动来进行加工物的定位的第2旋转面上的旋转
中心点进行连接的旋转轴线，具备第1步骤，使用机械手，获得第1旋 转面上的第1测量点的位置信息；第2步骤，使定位装置的第1旋转面180 度旋转；第3步骤，使用机械手，获得180度旋转后的第1旋转面上的第 1测量点的位置信息；第4步骤，根据第1步骤中获得的位置信息和第3 步骤中获得的位置信息，计算出将连接第1步骤中的第1测量点的位置和 第3步骤中的第1测量点的位置的直线二等分的位置，作为定位装置的第 l旋转面的旋转中心点；第5步骤，使用机械手，获得第2旋转面上的第 2测量点的位置信息；第6步骤，使第2旋转面180度旋转；第7步骤， 使用机械手，获得180度旋转后的第2旋转面上的第2测量点的位置信息； 第8步骤，根据第5步骤获得的位置信息和第7步骤获得的位置信息，计 算出将连接第5步骤中的第2测量点的位置和第7步骤中的上述第2测量 点的位置的直线二等分的位置，作为第2旋转面的旋转中心点；和第9步 骤，计算出连接定位装置的第1旋转面的旋转中心点和第2旋转面的旋转 中心点的旋转轴线。
根据这样的方法，可使用实际系统等中所使用的机械手和定位装置， 而不必设置外部设备地，计算出将通过转动来进行加工物的定位的定位装 置的第1旋转面上的旋转中心点、和与第1旋转面对置并通过转动来进行 加工物的定位的第2旋转面上的旋转中心点进行连接的旋转轴线。
而且，在旋转面被配置成相互对置的定位装置中，通过测量各自的旋 转面，与测量单面而生成的旋转轴线相比，可以计算出更高精度的旋转轴线。接着，本发明的程序生成方法，是用于使机械手、以及通过转动来进 行加工物的定位的定位装置中至少任意一个动作的程序的生成方法，具 备第1步骤，对表示程序中包含的定位装置的旋转面的旋转中心点的位 置信息、和由本发明的旋转中心点计算方法计算出的定位装置的上述旋转 面的旋转中心点的位置信息进行比较；和第2步骤，根据第l步骤中比较 的结果，修正程序，生成新的动作程序。根据这样的方法，由于能够根据由本发明的旋转中心点计算方法计算 出的旋转中心点的位置信息，对程序中包含的旋转中心点的位置信息进行 修正，所以能够生成更正确地使机械手动作的动作程序。接着，本发明的动作方法，是用于使机械手和通过转动来进行加工物 的定位的定位装置中至少任意一个动作的动作方法，具备根据由本发明的 程序生成方法生成的动作程序，使机械手和定位装置中至少任意一个动作 的步骤。根据这样的方法，通过根据由本发明的旋转中心点计算方法计算出的 旋转中心点的位置信息，使用对程序中包含的旋转中心点的位置信息进行 修正后的动作程序，可更加正确地使机械手和定位装置中至少任意一个动 作。接着，本发明的机器人装置，是通过转动计算出进行加工物定位的定 位装置的旋转面上的旋转中心点的机器人装置，具备机械手；动作控制 部，其使用机械手，获得旋转面上的规定位置的第1位置信息，并且使定 位装置的旋转面180度旋转，获得旋转后的规定位置的第2位置信息；和 旋转中心点运算部，其使用由动作控制部获得的第1位置信息和第2位置 信息，计算出将连接使旋转面旋转之前的规定位置和使旋转面旋转后的规 定位置的直线二等分的位置，作为定位装置的旋转面的旋转中心点。通过这样的构成，由于使用实际系统等中所使用的机械手和定位装置 能够进行旋转面的旋转中心点的计算，所以，不必设置像摄影装置那样的 外部机器，就能够计算出旋转体的旋转中心点。接着，本发明的机器人装置，计算出将通过转动来进行加工物定位的 定位装置的第1旋转面上的旋转中心点、和与第1旋转面对置并通过转动
来进行加工物定位的第2旋转面上的旋转中心点进行连接的旋转轴线，具备.-机械手；动作控制部，其使用机械手，获得第1旋转面上的第1测量 点的第l位置信息，并且使定位装置的第1旋转面180度旋转，获得旋转 后的第1测量点的第2位置信息，使用机械手，获得第2旋转面上的第2 测量点的第3位置信息，并且使第2旋转面180度旋转，获得旋转后的第 2测量点的第4位置信息；和旋转轴线运算部，其使用由动作控制部获得 的第1位置信息和第2位置信息，计算出将连接使第1旋转面旋转之前的 第1测量点的位置和使第1旋转面旋转后的第1测量点的位置的直线二等 分的位置，作为定位装置第l旋转面的旋转中心点，使用由动作控制部获 得的第3位置信息和第4位置信息，计算出将连接使旋转面旋转之前的第 2测量点的位置和使旋转面旋转后的第2测量点的位置的直线二等分的位 置，作为第2旋转面的旋转中心点，计算出连接定位装置的第1旋转面的 旋转中心点和第2旋转面的旋转中心点的旋转轴线。通过这样的构成，由于可使用实际系统等中所使用的机械手和定位装 置，计算出将通过转动来进行加工物定位的定位装置的第1旋转面上的旋 转中心点、和与第1旋转面对置并通过转动来进行加工物定位的第2旋转 面上的旋转中心点进行连接的旋转轴线，所以，不必设置像摄影装置那样 的外部设备，就能计算出旋转体的旋转轴线。而且，在旋转面被配置成相互对置的定位装置中，通过测量各自的旋 转面，与测量一面能够生成的旋转轴线相比，可计算出更高精度的旋转轴 线。并且，也可以具备使用由旋转中心点运算部运算出的定位装置的旋转 面的旋转中心点的位置坐标，进行模拟运算和离线指点的至少任意一个的 模拟运算部。通过这样的构成，能提供使用由旋转中心点运算部运算出的旋转中心 点的位置坐标，精度良好地进行模拟运算或离线指点的机器人装置。另外，机器人装置，可以具备具有动作控制部的机器人控制装置、和 具有模拟运算部的模拟装置。根据这样的构成，还能够通过独立地设置机器人控制装置和模拟装 置，实现更实用的构成。而且，机器人控制装置也可以是具有旋转中心点运算部的构成。 通过这样的构成，由于还能够在机器人控制装置侧进行旋转中心点的运算，所以，既提高了模拟装置的通用性，又能够进行高精度的模拟运算和离线指点中的至少任意一个。并且，模拟装置也可以是具有旋转中心点运算部的构成。 通过这样的构成，由于还能够在模拟装置侧进行旋转中心点的运算，所以，当机器人控制装置没有进行运算的功能时，也能够进行高精度的模拟运算以及离线指点中至少任意一个。如上所述，通过本发明，能够提供不必设置像摄影装置那样的外部机器，可计算出旋转体的旋转中心点与连接二个旋转体的旋转中心点的旋转轴线等的方法。


图1是表示本发明第1实施方式中的机器人装置的构成的图。图2是用于说明本发明第1实施方式中的、用于求出作为定位装置一 个例子的旋转位置控制器(positioner)的旋转面的旋转中心点的方法的图。图3是用于说明本发明第1实施方式中的、使用机器人装置计算旋转 位置控制器的旋转面的旋转中心点的步骤的流程图。图4是用于说明本发明第2实施方式中的、对连接相对配置的旋转面 的旋转中心点的旋转轴线进行计算的方法的图。图5是用于对本发明第2实施方式中的、求出旋转位置控制器的旋转 面以及旋转面的旋转中心点的动作，和求出连接各自的旋转中心点的旋转 轴线的动作进行说明的流程图。图6是表示本发明第3实施方式中的机器人装置的构成的图。图7是表示本发明第4实施方式中的机器人装置的构成的图。图8是表示本发明第5实施方式中的机器人装置的构成的图。 图中101 —机械手，102 —旋转位置控制器，103 —第1测量姿势，104 — 第2测量姿势，105 —量具(tool), 106—(第l)旋转面，107 —臂，108 一标记，111、 112— (量具的)前端位置，113、 216 —旋转中心点，203 一 (第2)旋转面，211、 212—第1测量点，214、 215 —第2测量点，217
一旋转轴线，218 —工卡模具，301—机器人控制装置，302 —测量点存储 部，303、 314 —修正量运算部，304、 315 —修正量存储部，305 —动作控 制部，311—模拟装置，312—修正量取入部，313—测量点取入部，316 — 模拟运算部，400、 402、 404、 406、 408 —机器人装置。
具体实施方式
下面， 一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。但是，本发 明并不局限于该实施方式。 (第1实施方式)首先，使用图1和图2，对本发明的第1实施方式进行说明。图1是表示本发明第1实施方式中的机器人装置400的构成的图。另 外，图2是用于说明本发明第1实施方式中的、用于求出作为定位装置一 个例子的旋转位置控制器的旋转面的旋转中心点的方法的图。如图1所示，机器人装置400具备机械手101和进行该机械手101 的控制的机器人控制装置301。机器人控制装置301具备测量点存储部302，其存储通过使机械手 101动作而测量的测量点的位置信息；修正量运算部303，其根据存储在 测量点存储部302中的位置信息，运算动作程序的修正量；修正量存储部 304，其存储由修正量运算部303运算出的修正量；和动作控制部305，其 具有进行机械手101的动作控制的动作程序，并且测量基于械手101的移 动的位置信息。其中，动作控制部305进行机械手101的动作控制，并且 还进行旋转位置控制器102的旋转控制。如图2所示，机械手101利用操作手(hand)或末端执行器(end effector) 等保持量具105，通过移动臂107来进行加工物的加工等。旋转位置控制器102是通过使旋转面106转动，来进行由机械手101 加工的加工物的定位的定位装置(在图2中，设Y轴是旋转面106的旋转 轴方向，旋转面106位于X—Z平面方向)。在本实施方式中，机械手101被用于测量旋转位置控制器102的旋转 面106的旋转中心点113的位置。另夕卜，在图2中，机械手101的臂107实际可以是1个，但是为了说 明使用机械手101测量旋转中心点113的位置所必要的2个姿势(后面进 行描述)，方便起见，重叠表示了两个臂107的姿势。而且，在图2中，设置在旋转位置控制器102的旋转面106上的规定 位置的标记108实际上也可以是1个，但是为了容易理解使旋转面106旋 转180度前后的状态，方便起见，进行了重叠表示。在以上所述的机器人装置400中，对用于计算旋转位置控制器102的 旋转面106的旋转中心点113的动作进行说明。图3是用于说明本发明第 1实施方式中的、使用机器人装置400对旋转位置控制器102的旋转面106 的旋转中心点的位置进行计算的步骤的流程图。如图3所示，首先，将作为测量对象的旋转位置控制器102的旋转面 106设为任意的旋转角度位置，使安装在机械手101的量具105的前端(端 部)，向设置在旋转位置控制器102的旋转面106上的任意位置(除了旋 转中心点附近之外)的标记108移动(S2)。此时，如果让量具105的前 端与标记108接触，则可实现标记108的位置信息的更正确的测量。在该步骤S2中的机械手101的姿势是图2中的第1测量姿势103，在 该状态下，安装在机械手101的量具105的前端位置111位于标记108上。 机器人控制装置301的动作控制部305测量此时标记108的位置坐标(第 1位置信息，具体而言是量具105的前端位置111的位置坐标)，并存储到 测量点存储部302中(S4)。这里，作为标记108的例子，能够列举对旋转面106进行刻划形成印 记、冲孔添加印记和记载印记的例子等。接着，使作为测量对象的旋转位置控制器102的旋转面106旋转180 度(S6)。然后，动作控制部305使机械手101动作，使得量具105的前端再次 向旋转后的标记108的位置移动(S8)。该步骤S8中的机械手101的姿势是图2中的第2测量姿势104，在该 状态下，安装在机械手101的量具105的前端位置112位于标记108上。 机器人控制装置301的动作控制部305测量此时标记108的位置坐标(第 2位置信息，具体而言是量具105的前端位置112的坐标)，并向测量点存 储部302进行存储(SIO)。 接着，机器人控制装置301内的修正量运算部303作为旋转中心点运 算部而发挥功能，进行用于计算以下所示的旋转面106的旋转中心点113 的运算。修正量运算部303，计算出将对存储在测量点存储部302中的由步骤 S4测量的量具105的前端位置111的位置坐标、和由步骤S10测量的量具 105的前端位置112的位置坐标进行连接的直线二等分的点，作为旋转位 置控制器102的旋转面106的旋转中心点113 (S12)。然后，将旋转中心 点113的位置信息存储到修正量存储部304中。如上所述，根据本实施方式中的旋转中心点计算方法，不必多余设置 摄影机构等特别的检测用装置，就能够测量旋转位置控制器102的旋转面 106的旋转中心点113。并且，如由图3的虚线包围的部分所示，在需要进行机器人装置400 的动作修正时，由修正量运算部303计算出通过上述测量而求出的旋转位 置控制器102的旋转面106的旋转中心点113、和预先赋予给机器人控制 装置301的旋转位置控制器102的旋转中心点的偏移量(S14)。接着，将 该偏移量向修正量存储部304存储(S16)。由此，动作控制部305能够使 用存储在修正量存储部304中的偏移量，进行机械手IOI的动作修正。通 过进行这样的修正，能够提高机器人装置400的机械手101的动作精度。另外，作为与预先赋予给机器人控制装置301的旋转位置控制器102 的旋转中心点相关的信息的例子，能够列举为了使机械手101等动作而存 储在机器人控制装置301的动作控制部305中的、控制程序中的旋转位置 控制器102的旋转中心点的位置信息等。而且，在本实施方式中，对使用标记108来计算出旋转面106的旋转 中心点的位置的例子进行了说明，但并不是局限于使用标记108，也可以 通过将安装在旋转位置控制器102的旋转面106并与旋转面106 —起旋转 的工卡模具等的任意点作为测量对象，测量旋转面106旋转前后该点的坐 标，来求出旋转面106的旋转中心点的坐标。并且，在本实施方式中，表示了机械手IOI的臂107为一根，设置在 旋转面106的标记108为一个的例子，但本发明并不局限于该例子。例如， 也可以设机械手101的臂107为多个，通过不同的臂107测量旋转面106 的开店前后标记108的位置，通过将设置于旋转面106的标记108设为多 个，根据各自的标记的坐标计算旋转中心点的坐标，使用这些多个旋转中 心点可提高旋转中心点位置的测量精度。(第2实施方式)下面，使用图1和图4，对本发明的第2实施方式进行说明。图4是 用于说明本发明第2实施方式中的、对连接相对配置的旋转面的旋转中心 点的旋转轴线进行计算的方法的图。其中，在本实施方式中，对与第1实施方式一样的主要构成部件赋予 同一符号并省略详细的说明。机器人装置402与第1实施方式中的机器人 装置400 —样，具备用于控制机械手101的机器人控制装置301。本实施方式的机器人装置402，不仅能够计算出用于保持加工物的对 置的二个旋转面106、 203各自的旋转中心点113、 216，还能够计算出连 接各自的旋转中心点113、 216的旋转轴线217。在图4中，机械手101被用于测量旋转位置控制器102的旋转面106 的旋转中心点。旋转位置控制器102是装载放置加工物、通过转动进行定 位的定位装置，由机械手101进行旋转面106的旋转中心点113的测量。而且，旋转面203是自由旋转地配置在与旋转位置控制器102的旋转 面106对置的位置的面。旋转面106和旋转面203共用旋转轴。旋转面203 伴随着旋转位置控制器102的旋转面106的转动而转动。在旋转面106和旋转面203，安装有用于装载放置加工物等的框体状 工卡模具218。工卡模具218被支撑于旋转面106和旋转面203，通过旋 转位置控制器102旋转而转动。在如上所述的机器人装置402中，对求出旋转位置控制器102的旋转 面106及旋转面203的旋转中心点113、 216的动作，以及求出连接各自 的旋转中心点113、 216的旋转轴线217的动作进行说明。图5是用于对 本发明第2实施方式中的、求出旋转位置控制器的旋转面及旋转面的旋转 中心点的动作、以及求出连接各自的旋转中心点的旋转轴线的动作进行说 明的流程图。另外，对于进行测量的顺序本发明没有限定，但在本实施方式中，举
例说明了首先进行旋转位置控制器102的旋转面106的旋转中心点113的 测量，接着进行与旋转位置控制器102的旋转面106对置的旋转面203的 旋转中心点216的测量的情况。首先，对进行旋转位置控制器102的旋转面106的旋转中心点113的 测量的例子进行说明。如图5所示，首先，旋转中心点113的测量与第1实施方式中说明的 一样，将作为测量对象的旋转位置控制器102的旋转面106设为任意的旋 转角度位置，使机械手101动作，使得量具105前端(端部)向与旋转位 置控制器102的旋转面106 —起旋转的工卡模具218的旋转面106面上的 规定位置(这里是工卡模具218的角的点(记为第l测量点，参照图4)) 移动(S20)。此时，通过使量具105的前端与第1测量点211接触，能够更正确地 测量位置坐标。动作控制部305测量此时安装在机械手101的量具105的前端位置的 坐标，作为第1位置信息存储到机器人控制装置301内的测量点存储部302 中(S22)。接着，使测量对象的旋转位置控制器102的旋转面106旋转180度 (S24)。然后，动作控制部305使量具105的前端再次向旋转后的第1测量点 212移动(S26)，测量此时安装在机械手101的量具105的前端位置，作 为第2位置信息向测量点存储部302存储(S28)。另外，在图4中，如果实际上使旋转位置控制器102的旋转面106旋 转180度，则工卡模具218的状态与图4所示的状态不同，但这里为了简 化说明，表示了 180度旋转前的状态(步骤S22的状态)。接着，说明对位于与旋转位置控制器102的旋转面106对置的位置的 旋转面203侧的旋转中心点216进行测量的情况。对于该测量而言，首先，也与旋转位置控制器102侧的旋转中心点113 的测量一样，将测量对象的旋转位置控制器102的旋转面106设为任意的 旋转角度位置(S32)。该任意的旋转角度位置在步骤S22和步骤S28中， 未必需要与测量第1测量点211、 212时的角度相同。 然后，使机械手101向与旋转面203 —起旋转的工卡模具218的旋转 面203面上的角(将该点记为第2测量点214)移动(S34)。动作控制部305测量此时安装在机械手201的量具105的前端位置 (S36)，作为第3位置信息向测量点存储部302存储。接着，通过使旋转位置控制器102的旋转面106旋转，使得对置的旋 转面203旋转180度(S38)。然后，将量具105的前端再次向旋转面203旋转后的第2测量点215 移动(S40)。并且，动作控制部305测量此时量具105的前端位置(S42)， 作为第4位置信息存储到测量点存储部302中。这里，机器人控制装置301内的修正量运算部303如以下所示，进行 用于计算出旋转面106的旋转中心点113和旋转面203的旋转中心点216 的计算。首先，修正量运算部303，计算出将对存储在测量点存储部302中的 由步骤S22测量的量具105的前端位置的位置坐标(第1位置信息、第1 测量点211的位置坐标)、和由步骤S28测量的量具105的前端位置的位 置坐标(第2位置信息、第1测量点212的位置坐标)进行连接的直线二 等分的点，作为旋转位置控制器102的旋转面106的旋转中心点1B。并 且，将旋转中心点113的位置信息存储到修正量存储部304中。接着，修正量运算部303，计算出将对存储在测量点存储部302中的 由步骤S36测量的量具105的前端位置的位置坐标(第3位置信息、第2 测量点214的位置坐标)、和由步骤S42测量的量具105的前端位置的位 置坐标(第4位置信息、第2测量点215的位置坐标)进行连接的直线二 等分的点，作为旋转面203的旋转中心点216。并且，将旋转中心点216 的位置信息存储到修正量存储部304中(S44)。接着，修正量运算部303作为旋转轴线运算部而发挥功能，计算出将 由步骤S44计算出的旋转位置控制器102的旋转面106的旋转中心点113、 和旋转面203的旋转中心点216连接的直线，即旋转位置控制器102的旋 转轴线217 (S46)。表示由修正量运算部303计算出的旋转轴线217的坐 标的信息，被存储到修正量存储部304中。如上所述，根据本实施方式中的机器人装置402，通过在旋转面106
和旋转面203被配置成相互对置的定位装置中，计算出旋转面106、 203 各自的旋转中心点113、 216，将连接旋转中心点113、 216的直线设为旋 转轴线217，与以往的方法相比，能够更简单、高精度地计算出旋转轴线。另外，在本实施方式中，将第1测量点211、 212和第2测量点214、 215分别作为位于旋转面106和旋转面203面上的角点的例子进行了说明， 但本发明并不局限于该例子。通过将工卡模具218上互不相同的任意2点 作为第1测量点和第2测量点，虽然不能计算出旋转面的旋转中心点，但 可以计算出旋转轴线。此外，在需要进行机器人装置402的机械手101的动作修正时，如图 5的虚线部分所示，由修正量运算部303计算出通过测量而求出的旋转位 置控制器102的旋转面106的旋转中心点113、与预先赋予给机器人控制 装置301的旋转位置控制器102的旋转中心点的偏移量(S48)，并将该偏 移量向修正量存储部304存储(S50)。另外，由修正量运算部303计算出 通过测量而求出的旋转面203的旋转中心点216、和预先赋予给机器人控 制装置301的旋转面203的旋转中心点的偏移量(S48)，并将该偏移量向 修正量存储部304存储(S50)。并且，也可以将这些存储在修正量存储部 304中的信息(修正量)用于机器人装置402的机械手101的动作修正。 通过进行这样的修正，能够提高机器人装置402的控制精度。而且，在本实施方式中，对通过测量安装在旋转面106、 203的工卡 模具218的角点的坐标，求出旋转面106、 203各自的旋转中心点113、 216 与旋转轴线217的例子进行了说明，但本发明并不局限于此。也可以与第 l实施方式一样，在旋转面106和旋转面203上设置标记，测量该标记的 位置坐标，来求出各旋转面的旋转中心点。(第3实施方式)下面，使用图6对本发明第3实施方式进行说明。图6是表示本发明 第3实施方式中的机器人装置404的构成的图。并且，在本实施方式中， 对于与第1实施方式或第2实施方式一样的主要构成部件赋予同一符号并 省略详细的说明。本实施方式的机器人装置404与第1实施方式的机器人装置400或第
2实施方式的机器人装置402的不同点在于，根据通过第1实施方式与第 2实施方式中所说明的方法计算出的修正量，使用模拟功能来修正机器人 的动作程序。如图6所示，机器人装置404具备机械手101、机器人控制装置301、 和进行模拟来生成机器人控制装置301中所使用的动作程序的模拟装置 311。机器人控制装置301除了第1实施方式以及第2实施方式中所说明的 测量点存储部302、修正量运算部303、修正量存储部304和动作控制部 305之外，还具备用于存储由模拟装置311生成的动作程序的动作程序存 储部318。动作控制部305通过执行存储在动作程序存储部318中的动作程序， 控制机械手101的动作。模拟装置311具备修正量取入部312，其与机器人控制装置301分 开设置，从机器人控制装置301取入修正量；修正量存储部315，其存储 由修正量取入部312取入的修正量；模拟运算部316，其根据存储在修正 量存储部315中的修正量，进行用于使机械手101和旋转位置控制器102 中至少任意一个动作的模拟运算及离线(offline)指点中的至少一个；和 动作程序存储部317，其存储所生成的动作程序作为模拟运算部316的运 算结果。模拟装置311通过修正量取入部312取入表示存储在机器人控制装置 301的修正量存储部304中的修正量的信息(修正信息)，存储到修正量存 储部315。存储到修正量存储部315中的修正信息，被取入到进行机器人 动作的模拟和离线指点中至少任意一个的模拟运算部316中。本实施方式中，当在模拟运算部316中进行模拟运算时，通过使用所 取入的修正信息，例如，在模拟装置311内可以修正三维坐标上所表达的 旋转位置控制器的配置与倾斜，在假想现实世界的旋转位置控制器的配置 位置、和实际被配置的旋转位置控制器的配置位置之间，能够减少倾斜与 位置偏移。因此，通过本实施方式，可以进行精度高的模拟运算与离线指 点。并且，在机器人装置404的模拟装置311中，进行了这样精度高的模 拟运算与离线指点，结果，将所生成的动作程序存储到动作程序存储部317中。这里，修正之前的控制程序也可以从机器人控制装置301发送到模拟 装置311，由模拟装置311修正该动作程序，还可以不从机器人控制装置 301发送，而是将动作程序预先存储到模拟装置311，由模拟装置311修 正该动作程序。机器人控制装置301，将存储在模拟装置311的动作程序存储部317 中的机器人装置404的控制程序，取入到机器人控制装置301内的动作程 序存储部318内。并且，机器人装置301内的动作控制部305，通过读出 并执行存储在动作程序存储部318中的控制程序，对机械手101和旋转位 置控制器102中至少任意一个的动作进行控制。这样，通过本实施方式，由于可根据进行精度高的模拟运算与离线指 点的动作程序，使实际配置的机械手101与旋转位置控制器102动作，所 以，能够进一步提高动作精度。(第4实施方式)下面，使用图7对本发明第4实施方式进行说明。图7是表示本发明 第4实施方式的机器人装置406的构成的图。另外，在图7中，对于与第 3实施方式的机器人装置404 —样的主要构成部件赋予同一符号并省略详 细的说明。本实施方式的机器人装置406与第3实施方式的机器人装置404的不 同之处在于，不是由机器人控制装置301计算出修正量，而是由模拟装置 311计算出修正量。如图7所示，机器人装置406具备机械手101、机器人控制装置301 和模拟装置311。机器人控制装置301具备测量点存储部302、动作控制部305和动 作程序存储部318。模拟装置3〗1具备测量点取入部33，其取入由机器人控制装置301 测量的针对测量点的信息(具体而言是标记108、第1测量点211和第2 测量点214等的坐标测量结果)；修正量运算部314，其使用由测量点取入 部313取入的测量点的信息，计算出旋转面的旋转中心点与旋转轴线等；
修正量存储部315，其存储修正量运算部314中的运算结果；模拟运算部316，其根据存储在修正量存储部315中的信息，执行用于使机械手101 和旋转位置控制器102中的至少任意一个动作的模拟运算及离线指点中的 至少任意一个；以及动作程序存储部317，其存储所生成的动作程序作为 由模拟运算部316运算的结果。模拟装置311通过测量点取入部313，从机器人控制装置301内的测 量点存储部302获得关于测量点的信息。然后，由修正量运算部314运算 修正信息，将计算后的修正信息存储到修正量存储部315中。在模拟运算部316中，使用修正信息进行模拟或离线指点，将机械手 101和旋转位置控制器102中至少任意一个的控制程序存储到动作程序存 储部317中，将存储在该动作程序存储部317中的动作程序取入到机器人 控制装置301，控制机械手101等。这样，通过本实施方式，由于即使在机器人控制装置301不具有运算 修正量的功能时，通过使模拟装置311具有运算修正量的功能，也能够根 据进行了精度高的模拟或离线指点后的动作程序，使实际配置的机械手 101或旋转位置控制器102动作，所以能够提高动作精度。(第5实施方式)使用图8，对本发明的第5实施方式进行说明。图8是表示本发明第 5实施方式的机器人装置408的构成的图。其中，在图8中，也对于与第3实施方式和第4实施方式一样的主要 构成部件赋予同一符号，并省略详细的说明。本实施方式的机器人装置408与第3实施方式的机器人装置404的不 同之处在于不具有模拟装置311，在机器人控制装置301内具备模拟运算 部316，机器人控制装置301内进行使用了修正信息的模拟或指点，以控 制机械手101及旋转位置控制器102中至少任意一个。在机器人控制装置301中，根据存储于测量点存储部302的信息，由 修正量运算部303计算出修正信息，并存储到修正量存储部304的方面与 第3实施方式一样。动作控制部305具有模拟运算部316。模拟运算部316可以用修正信
息对例如三维坐标上表达的假想现实世界的旋转位置控制器的配置或倾 斜进行修正。通过机器人装置408，可以进行假想现实世界的旋转位置控 制器、与实际配置的旋转位置控制器的配置位置或倾斜的偏移少、精度高 的模拟或离线指点。如上所述，通过本实施方式，由于能够使机器人控制装置301内具有 模拟功能，所以，不必与机器人控制装置301分开设置模拟装置311，可 以进行精度高的模拟或离线指点，从而能够以高的精度使机械手101等动 作。如上所述，通过本发明，不必设置像摄影装置那样的外部机器，起到 了能够计算出旋转体的旋转中心点或连接二个旋转体的旋转中心点的旋 转轴线等特别的效果，因此，对于作为使用机械手来计算出旋转体的旋转 中心点、和连接二个旋转体的旋转中心点的旋转轴线中至少任意一个的方 法等是有用的。
权利要求
1. 一种旋转中心点计算方法，使用机械手，通过转动计算出进行加工物定位的定位装置的旋转面上的旋转中心点，具备第1步骤，使用所述机械手，获得所述旋转面上规定位置的位置信息；第2步骤，使所述定位装置的所述旋转面180度旋转；第3步骤，使用所述机械手，获得180度旋转后的所述旋转面上的所述规定位置的位置信息；第4步骤，根据所述第1步骤中获得的位置信息和所述第3步骤中获得的位置信息，计算出将连接所述第1步骤中的所述规定位置和所述第3步骤中的所述规定位置的直线二等分的位置，作为所述定位装置的所述旋转面的旋转中心点。
2、 一种旋转轴线计算方法，使用机械手，计算出将通过转动来进行 加工物的定位的定位装置的第1旋转面上的旋转中心点、和与所述第1旋 转面对置并通过转动进行所述加工物定位的第2旋转面上的旋转中心点进 行连接的旋转轴线，具备第1步骤，使用所述机械手，获得所述第1旋转面上的第1测量点的 位置信息；第2步骤，使所述定位装置的所述第1旋转面180度旋转；第3步骤，使用所述机械手，获得180度旋转后的所述第1旋转面上 的所述第1测量点的位置信息；第4步骤，根据所述第1步骤中获得的位置信息和所述第3步骤中获 得的位置信息，计算出将连接所述第1步骤中的所述第1测量点的位置和 所述第3步骤中的所述第1测量点的位置的直线二等分的位置，作为所述 定位装置的所述第1旋转面的旋转中心点；第5步骤，使用所述机械手，获得所述第2旋转面上的第2测量点的 位置信息，第6步骤，使所述第2旋转面180度旋转；第7步骤，使用所述机械手，获得180度旋转后的所述第2旋转面上 的所述第2测量点的位置信息； 第8步骤，根据所述第5步骤中获得的位置信息和所述第7步骤中获 得的位置信息，计算出将连接所述第5步骤中的所述第2测量点的位置和 所述第7步骤中的所述第2测量点的位置的直线二等分的位置，作为所述 第2旋转面的旋转中心点；和第9步骤，计算出将所述定位装置的所述第1旋转面的旋转中心点和 所述第2旋转面的旋转中心点进行连接的旋转轴线。
3、 一种程序的生成方法，是用于使机械手以及通过转动来进行加工物定位的定位装置中至少任意一个动作的程序的生成方法，具备第1步骤，对表示所述程序中包含的所述定位装置的旋转面的旋转中 心点的位置信息、和由权利要求1所述的旋转中心点计算方法计算出的所述定位装置的所述旋转面的旋转中心点位置信息进行比较；禾口第2步骤，根据所述第l步骤中比较的结果，修正所述程序，生成新 的动作程序。
4、 一种动作方法，用于使机械手以及通过转动来进行加工物定位的 定位装置中至少任意一个动作，具备根据由权利要求3所述的程序生成方法而生成的动作程序，使机械手 和定位装置中至少任意一个动作的步骤。
5、 一种机器人装置，通过转动计算出进行加工物定位的定位装置的 旋转面上的旋转中心点，具备机械手；动作控制部，其使用所述机械手，获得所述旋转面上的规定位置的第 l位置信息，并且使所述定位装置的所述旋转面180度旋转，获得旋转后的所述规定位置的第2位置信息；和旋转中心点运算部，其使用由所述动作控制部获得的所述第1位置信息和所述第2位置信息，计算出将连接使所述旋转面旋转之前的所述规定 位置和使所述旋转面旋转后的所述规定位置的直线二等分的位置，作为所 述定位装置的所述旋转面的旋转中心点。
6、 一种机器人装置，计算出将通过转动来进行加工物定位的定位装 置的第1旋转面上的旋转中心点、和与所述第1旋转面对置并通过转动来 进行所述加工物定位的第2旋转面上的旋转中心点进行连接的旋转轴线， 具备机械手；动作控制部，其使用所述机械手，获得所述第1旋转面上的第1测量点的第1位置信息，并且使所述定位装置的所述第1旋转面180度旋转， 获得旋转后的所述第1测量点的第2位置信息，使用所述机械手，获得所述第2旋转面上的第2测量点的第3位置信 息，并且使所述第2旋转面180度旋转，获得旋转后的所述第2测量点的 第4位置信息；和旋转轴线运算部，其使用由所述动作控制部获得的所述第l位置信息 和所述第2位置信息，计算出将连接使所述第1旋转面旋转之前的所述第 1测量点的位置和使所述第1旋转面旋转后的所述第1测量点的位置的直 线二等分的位置，作为所述定位装置的所述第1旋转面的旋转中心点，使用由所述动作控制部获得的所述第3位置信息和所述第4位置信 息，计算出将连接使所述旋转面旋转之前的所述第2测量点的位置和使所 述旋转面旋转后的所述第2测量点的位置的直线二等分的位置，作为所述 第2旋转面的旋转中心点，计算出将所述定位装置的所述第1旋转面的旋转中心点和所述第2旋 转面的旋转中心点进行连接的旋转轴线。
7、 根据权利要求5所述的机器人装置，其特征在于， 具备使用由旋转中心点运算部计算出的所述定位装置的所述旋转面的旋转中心点的位置坐标，进行模拟运算和离线指点中至少任意一个的模 拟运算部。
8、 根据权利要求7所述的机器人装置，其特征在于， 所述机器人装置具备具有所述动作控制部的机器人控制装置；和 具有所述模拟运算部的模拟装置。
9、 根据权利要求8所述的机器人装置，其特征在于， 所述机器人控制装置具有所述旋转中心点运算部。
10、 根据权利要求8所述的机器人装置，其特征在于， 所述模拟装置具有所述旋转中心点运算部。
全文摘要
一种旋转中心点计算方法，使用机械手，通过转动计算出进行加工物定位的定位装置的旋转面上的旋转中心点，其具备第1步骤，使用机械手，获得旋转面上的规定位置的位置信息；第2步骤，使定位装置的旋转面180度旋转；第3步骤，使用机械手，获得180度旋转后的旋转面上的规定位置的位置信息；和第4步骤，根据第1步骤中获得的位置信息和第3步骤中获得的位置信息，计算出将连接第1步骤中的规定位置和第3步骤中的规定位置的直线二等分的位置，作为定位装置的旋转面的旋转中心点。
文档编号B25J13/08GK101213049SQ20078000002
公开日2008年7月2日 申请日期2007年1月17日 优先权日2006年5月31日
发明者冈崎嘉幸, 平山正弥 申请人:松下电器产业株式会社