[发明专利]图像处理设备、图像处理系统、图像处理方法

说明书

本发明公开了一种图像处理设备、图像处理系统和图像处理方法。其中，将使得末端执行器移动至多个预定位置的移动命令传送至机器人控制器从而改变成为成像目标的目标相对于成像装置的相对位置。获取第一坐标值，该值是已根据移动命令移动的末端执行器的各位置坐标，并且在末端执行器已移动到的每个移动目的地处捕获目标的图像。基于在每个移动目的地处捕获的目标的图像检测作为目标的位置坐标的第二坐标值，并且基于第一坐标值和第二坐标值来计算两种坐标之间的转换规则。

技术领域

本发明涉及能够以高精度执行校准而无需创建复杂的机器人运动控制程序的图像处理设备、图像处理系统、图像处理方法。

背景技术

已开发了大量如下的控制系统：由成像装置捕获机器人的工作区域的图像，检测所捕获的图像中的工件的位置，并且基于所捕获的图像来计算所检测的工件的位置信息，从而以高精度控制机器人的运动。

例如，未审查日本专利公布第H4-134501号公开了一种机器人控制器，其基于包括有成像装置的传感器所检测的信息来控制机器人运动。另外，未审查日本专利公布第H9-091022号公开了一种机器人控制器，其传送在外部计算机中编译的加载模块(机器人运动控制程序)，以控制机器人运动。

如这样描述的一样，为了控制复杂的运动，传统的机器人控制系统需要将在图像处理设备内显示的坐标系中计算出的位置坐标转换为机器人控制器允许末端执行器进行运动所采取的坐标系中的位置坐标。用以计算用于执行坐标转换的转换公式的处理被称为校准。本文中的末端执行器是指例如可以抓住并牢固地固定工件的机器人手臂的端部。

在执行校准时，例如，在机器人的末端执行器抓住工件并已移动至多个预定位置的情况下，将机器人的位置坐标与成像装置所捕获的工件的图像上的基于所捕获的图像而检测到的位置坐标进行比较，以使得能够计算转换公式。

为了正确地执行校准，机器人控制器将末端执行器移动至适当位置，并且将成像指令信号传送至该移动目的地中的图像处理设备，并将末端执行器移动至下一位置。用户需要创建用于重复上述操作的顺序机器人运动控制程序。

另外，用户还需要执行用于接收成像指令信号的处理以在图像处理设备中检测工件的位置。即，用户需要同时擅于设定机器人运动控制程序和设定图像处理设备，这已经成为花费大量时间来启动整个系统的间接原因。

此外，机器人控制器在控制机器人的运动时起到主要作用，甚至控制包括成像装置的传感器的运动。因此，在不熟悉机器人运动控制程序的情况下，用户难以使得机器人进行期望的运动，并且也无法准确地执行校准，这成为了难题。

发明内容

鉴于上述状况而作出了本发明。本发明的目的在于提供能够以高精度执行校准而无需创建复杂的机器人操作控制程序的图像处理设备、图像处理系统、图像处理方法和计算机程序。

为了实现上述目的，根据一个实施例的图像处理设备是包括通信装置和成像装置的图像处理设备。所述通信装置能够与控制机器人运动的机器人控制器进行数据通信。所述成像装置对目标的图像进行捕获，所述目标为机器人的操作目标。所述图像处理设备包括命令传送单元、移动坐标获取单元、成像控制单元、图像检测单元和校准执行单元。命令传送单元将使得末端执行器移动至多个预定位置的移动命令传送至机器人控制器从而改变成为成像目标的目标相对于成像装置的相对位置。移动坐标获取单元获取第一坐标值，第一坐标值是已根据移动命令移动的末端执行器的各位置坐标。成像控制单元控制成像装置的操作以便在末端执行器已移动到的每个移动目的地处捕获目标的图像。图像检测单元基于在每个移动目的地处捕获的目标的图像来检测第二坐标值，第二坐标值为所述目标的位置坐标。校准执行单元基于所获取的多个第一坐标值以及所检测的多个第二坐标值来计算两种坐标之间的转换规则。

另外，在根据另一实施例的图像处理设备中，优选地，在第一方面，命令传送单元将至少包括移动指令和移动目的地的位置坐标的移动命令传送至机器人控制器。