[发明专利]控制装置、机器人、机器人系统及校正方法

权利要求书

1.一种控制装置，其特征在于，控制机器人和摄像机，所述机器人具备构成为能够设置所述摄像机的校正用图案的臂，所述摄像机与所述臂独立地设置，所述控制装置具备：

臂控制部，控制所述臂；

摄像机控制部，控制所述摄像机；以及

摄像机校正执行部，确定能够计算目标坐标系和所述摄像机的摄像机坐标系之间的坐标转换的所述摄像机的参数，所述目标坐标系具有相对于所述机器人的机器人坐标系已知的相对位置姿势，

所述臂控制部使所述臂动作，以使所述校正用图案分别以彼此线性独立的三个旋转轴的各旋转轴为中心进行旋转，并在多个旋转位置停止，

所述摄像机控制部使所述摄像机拍摄所述多个旋转位置中的所述校正用图案的图案图像，

所述摄像机校正执行部使用在所述多个旋转位置拍摄到的所述校正用图案的图案图像确定所述参数。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述三个旋转轴设定在所述目标坐标系的原点周围。

3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，

所述摄像机校正执行部根据在所述多个旋转位置拍摄到的所述校正用图案的图案图像来推定以各旋转轴的方向为矢量方向、以所述旋转的角度为矢量长度的三个旋转矢量，

所述摄像机校正执行部分别将所述三个旋转矢量正规化，求出三个正规化旋转矢量，

所述摄像机校正执行部通过将所述三个正规化旋转矢量作为行分量或列分量排列来确定构成所述目标坐标系和所述摄像机坐标系之间的坐标转换矩阵的旋转矩阵。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，

所述目标坐标系和所述摄像机坐标系之间的坐标转换矩阵由所述摄像机坐标系和所述校正用图案的图案坐标系之间的第一转换矩阵与所述图案坐标系和所述目标坐标系之间的第二转换矩阵的乘积表示，

所述摄像机校正执行部：

(a)根据在所述多个旋转位置中的一个特定旋转位置上拍摄到的所述校正用图案的图案图像来推定所述第一转换矩阵；

(b)根据在所述多个旋转位置拍摄到的所述校正用图案的图案图像来推定构成所述第二转换矩阵的平移矢量的三个分量中与各旋转轴正交的两个坐标轴方向上的两个平移矢量分量的平方和，并根据分别对所述三个旋转轴推定的所述平移矢量分量的平方和来算出构成所述第二转换矩阵的所述平移矢量；以及

(c)根据在所述特定旋转位置推定的所述第一转换矩阵和所述第二转换矩阵的平移矢量来算出构成所述坐标转换矩阵的平移矢量。

5.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，

所述目标坐标系是具有与所述臂独立地相对于所述机器人的机器人坐标系固定的相对位置姿势的坐标系。

6.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，

所述目标坐标系是所述臂的手末端坐标系。

7.一种机器人系统，其特征在于，具备：

机器人；以及

与所述机器人连接的权利要求1至6中任一项所述的控制装置。

8.一种校正方法，其特征在于，在具备机器人和摄像机的机器人系统中进行所述摄像机的校正，所述机器人具备构成为能够设置所述摄像机的校正用图案的臂，所述摄像机与所述臂独立地设置，所述校正方法包括：

使所述臂动作，以使所述校正用图案分别以彼此线性独立的三个旋转轴的各旋转轴为中心旋转，并在多个旋转位置停止；

使所述摄像机拍摄在所述多个旋转位置中的所述校正用图案的图案图像；以及

使用在所述多个旋转位置拍摄到的所述校正用图案的图案图像，确定能够计算目标坐标系和所述摄像机的摄像机坐标系之间的坐标转换的所述摄像机的参数，所述目标坐标系具有相对于所述机器人的机器人坐标系已知的相对位置姿势。