[发明专利]机器人系统、机器人、机器人控制装置及方法以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及机器人系统、机器人、机器人控制装置、机器人控制方法以及机器人控制程序。

背景技术

在下述的专利文献1中公开有使机器人手高精度地把持形成为工件形状的测量零件，根据拍摄被机器人手把持的测量零件而得的图像，进行机器人主体和照相机的坐标对位。

专利文献1：日本特开平10－340112号公报

然而，在上述专利文献1的技术中，在进行机器人主体和照相机的坐标对位（校准）时，需要使机器人把持测量零件的动作，在校准上花费与该动作对应的时间。另外，由于使用被称作测量零件的特别的工具，所以另外需要对其进行制作的成本。

发明内容

因此，本发明的目的在于以低成本，更加迅速地进行校准。

用于解决上述课题的第一方式例如是机器人系统，具备：可动部，其能够变更位置以及朝向，照相机，其拍摄上述可动部，而制作照相机图像；存储部，其存储上述可动部的形状模型；匹配处理部，其根据上述照相机图像和上述形状模型之间的匹配来检测上述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；控制信息获取部，其获取控制上述可动部的动作的动作控制部所识别出的上述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；坐标系校正部，其基于上述可动部在上述照相机坐标系中的位置以及朝向、以及上述可动部在上述机器人坐标系中的位置以及朝向，建立上述照相机坐标系和上述机器人坐标系的对应。

由此，能够以低成本，更加迅速地执行校准。

另外，在上述机器人系统中，也可以为上述匹配处理部根据三维的上述形状模型生成上述可动部的二维图像，并使用所生成的二维图像，检测出上述可动部在上述照相机图像内的位置以及朝向。

由此，能够根据三维的可动部的形状模型可靠地检测出上述可动部在上述照相机图像内的位置以及朝向。另外，即便不设置多台照相机，也能够用来自1台照相机的图像执行校准。

在上述机器人系统中，上述形状模型也可以是上述可动部的CAD（computer aided design：计算机辅助设计）数据。由此，能够高精度地检测出上述可动部的位置以及朝向。另外，由于能够借用在机器人系统的设计阶段已经制作出的数据，所以能够省去制作校准用的形状模型的数据所花费的成本。

在上述机器人系统中，上述可动部也可以是臂、臂的连杆、或者末端执行器。由此，能够可靠地执行校准。

另外，在上述机器人系统中，上述存储部存储多个不同的可动部的形状模型，上述匹配处理部使用多个上述可动部的形状模型中的至少一个，检测该可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向，上述坐标系校正部针对被上述匹配处理部检测出照相机坐标系中的位置以及朝向的可动部，建立上述照相机坐标系和上述机器人坐标系的对应。

由此，若存在能够从设置了照相机的位置进行拍摄的可动部，则即便其他可动部处于不能够从照相机进行拍摄的位置的情况下，也能够执行校准。

另外，在上述机器人系统中，各个上述可动部的表面被赋予不同的识别信息，上述匹配处理部在上述照相机图像中检测识别信息，使用与检测出的识别信息对应的可动部的形状模型，检测出该可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向也是可以。

由此，在多个形状模型中，能够限定成为匹配对象的可动部的形状模型，所以能够更加迅速地结束校准。

另外，在上述机器人系统中，优选上述存储部存储机器人系统内的可动部中，动作时的位移较大的可动部的形状模型。由此，能够提高校准的精度。

用于解决上述课题的第二方式例如是机器人，具备：可动部，其能够变更位置以及朝向，图像获取部，其获取拍摄上述可动部而得的照相机图像；存储部，其存储上述可动部的形状模型；匹配处理部，其根据上述照相机图像和上述形状模型之间的匹配来检测出上述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；动作控制部，其控制上述可动部的动作；控制信息获取部，其获取上述动作控制部识别出的上述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；以及坐标系校正部，其基于上述可动部在上述照相机坐标系中的位置以及朝向、以及上述可动部在上述机器人坐标系中的位置以及朝向，建立上述照相机坐标系和上述机器人坐标系的对应，并生成校准参数，上述动作控制部基于所生成的上述校准参数控制上述可动部的动作。