[发明专利]机器人控制系统及机器人控制方法

说明书

从预定的高度位置利用二维的相机(40)拍摄被供给到作业区(38)的高度尺寸已知的工件(30)，对该图像进行处理，通过以该图像的基准点为原点的二维坐标系(以下称作“视觉坐标系”)的坐标值来识别该工件的位置。将该视觉坐标系的坐标值变换为机器人(11)的三维坐标系即世界坐标系的坐标值，基于变换后的工件的位置，以世界坐标系的坐标值设定机器人的臂的目标位置，并以上述世界坐标系的坐标值控制该臂的位置。此时，考虑到由相机拍摄到的图像内的工件的尺寸根据该工件的高度尺寸而变化的情况，根据该工件的高度尺寸而修正在图像处理中作为工件的位置识别出的视觉坐标系的坐标值，并将修正后的视觉坐标系的坐标值变换为世界坐标系的坐标值。

技术领域

本说明书公开了与具备从上方拍摄由供给装置供给的工件的相机的机器人控制系统及机器人控制方法相关的技术。

背景技术

近年来，在机器人控制系统中，如专利文献1(日本特开2015-182144号公报)记载的那样，存在如下的机器人控制系统：在位于机器人的臂可动范围的上方的固定构造物朝下地固定相机，使机器人的臂前端的手把持校正用的标记(校正用基准物)，利用相机拍摄校正用的标记，基于对该拍摄图像进行处理的结果来校正机器人坐标系与视觉坐标系(相机的坐标系)的对应关系。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2015-182144号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在以工件的把持、输送、作业为目的的机器人控制系统中，存在特别要求100μm单位的高精度的定位的情况。在这样的用途中，使用如下的系统：使用安装于机器人的臂前端部的相机或如上述专利文献1那样固定配置于机器人的臂可动范围的上方的相机，检测工件的位置坐标或作业对象部的位置坐标，自动地修正工件的把持位置或作业对象部的位置。

在这样的相机中，经常使用从价格、尺寸、重量等情况来看流通性较高的CCTV镜头，拍摄到的工件图像有时因视差而在中央部和周边部中视觉效果或形状不同。该视差在是立体的形状、且高度较大的工件中更显著，对象工件的检测率及位置坐标的检测精度存在随着靠近视差的影响变大的图像周边而恶化的倾向。

尤其是，在固定配置于机器人的臂可动范围的上方的相机中，视野更宽，能够拍摄较大的工件，因此上述的位置坐标的检测精度的恶化成为使机器人的作业精度恶化的要因，有时难以确保作为系统而要求的作业精度。尤其是，在设置有多个工件供给装置的情况或在工件的安装时也进行图像处理的情况等图像处理的对象区域存在多个且各自的高度不一致的情况下，进一步难以确保精度。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，具备：供给装置，将高度尺寸已知的工件向恒定的高度位置的作业区供给；机器人，对被供给到上述作业区的工件进行预定的作业；二维的相机，从预定的高度位置拍摄被供给到上述作业区的工件；图像处理部，对由上述二维的相机拍摄到的二维的图像进行处理，而通过以该图像的基准点为原点的二维坐标系即视觉坐标系的坐标值来识别上述工件的位置；坐标变换部，将在上述图像处理部的图像处理中作为上述工件的位置而识别出的上述视觉坐标系的坐标值变换为上述机器人的三维坐标系即世界坐标系的坐标值；及控制部，基于由上述坐标变换部变换为上述世界坐标系的坐标值后的上述工件的位置，以上述世界坐标系的坐标值设定上述机器人的臂的目标位置，并以上述世界坐标系的坐标值控制该臂的位置，上述坐标变换部考虑到由上述二维的相机拍摄到的图像内的上述工件的尺寸根据该工件的高度尺寸而变化的情况，根据上述工件的高度尺寸而修正在上述图像处理部的图像处理中作为该工件的位置识别出的上述视觉坐标系的坐标值，并将修正后的视觉坐标系的坐标值变换为上述世界坐标系的坐标值。