JP2019093529A - ポインタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影装置による撮影位置の確認を目的とした撮影を行うことなく、撮影位置のティーチングを可能とする。【解決手段】ロボットアーム１の移動に伴って移動する撮影装置３の視野範囲内に光を発光可能な発光器６と、発光器６による光の発光を制御する制御部７とを備えた。【選択図】図１

Description

この発明は、撮影装置が搭載されたロボットアームの撮影位置をティーチングする際に用いられるポインタ装置に関する。

従来から、ロボットアームの先端に画像処理用の撮影装置が設置された構成が実用されている（例えば特許文献１，２参照）。この構成により、トレイ等でワークの位置を限定せずに、撮影装置による画像処理結果に基づいてワークのピックアップ等を行うことができる。

特開平６−２７８０７０号公報 特開２０１７−８７３２５号公報

しかしながら、このような撮影装置を用いる場合、一般的に、ユーザは、事前準備として、撮影位置（撮影装置による撮影で得られる画像の中心位置、角度及び範囲等が所望の状態になるようなロボットアームの位置及び姿勢）のティーチングを行う必要がある。撮影位置のティーチングでは、まず、ユーザは、ロボットアームをティーチングペンダント又はダイレクトティーチング等によって操作し、ロボットアームの先端に設置された撮影装置が対象となるエリアの上方に位置するように位置合わせを行う。そして、ユーザは、撮影装置による撮影を実行する。そして、ユーザは、撮影装置による撮影で得られた画像からワーク等の目印の画像上での位置、回転角度及び撮影範囲と実際に置いてあるワーク等の目印の位置及び回転角度とを確認すること等で、撮影位置が適切であるかを判定する。つまり、前述した撮影のためのロボットアームの位置及び姿勢が適切であるかを判定する。そして、ユーザは、撮影位置が不適切であると判定した場合には上記動作を繰り返し、適切であると判定した場合にはその撮影位置を教示位置としてロボットアームに反映させる。

このように、従来構成では、撮影装置が搭載されたロボットアームの撮影位置のティーチングを行う際に、撮影装置の位置合わせを行った後、撮影装置による撮影を行って画像を確認する必要があり、作業が煩雑であるという課題があった。つまり、撮影位置を確認する目的であるにもかかわらず、撮影装置による撮影を行って画像を確認するという付加的な作業が必要であるという課題があった。一方、撮影装置による撮影で得られる画像はロボットアームの動作を決定する重要な情報となるため、撮影位置のティーチングを的確に行うための利便性の向上が望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、撮影装置による撮影位置の確認を目的とした撮影を行うことなく、撮影位置のティーチングを可能とするポインタ装置を提供することを目的としている。

この発明に係るポインタ装置は、ロボットアームの移動に伴って移動する撮影装置の視野範囲内に光を発光可能な発光器と、発光器による光の発光を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、上記のように構成したので、撮影装置による撮影位置の確認を目的とした撮影を行うことなく、撮影位置のティーチングが可能となる。

この発明の実施の形態１に係るポインタ装置の構成例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係るポインタ装置の構成例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るポインタ装置を用いた撮影位置のティーチングを説明するための図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るポインタ装置の構成例を示す斜視図である。図１では、ポインタ装置の他に、ロボットアーム１、ロボットハンド（エンドエフェクタ）２、撮影装置３、取付け部４及びロボットコントローラ５も図示している。
ポインタ装置は、撮影装置３が搭載されたロボットアーム１の撮影位置をティーチングする際に用いられる装置である。図１では、ロボットアーム１の先端に取付け部４を介して接続されるロボットハンド２が示され、撮影装置３は取付け部４に取付けられている。また、撮影装置３は、ロボットアーム１の移動に伴って移動し、ロボットアーム１による作業先を撮影可能であればよく、例えば、画像処理用の撮影装置、又は、遠隔地から確認を行うためのテレビカメラのような撮影装置等でもよく、同様の効果が得られる。なお、ロボットコントローラ５は、ロボットアーム１の動作を制御する。
ポインタ装置は、図１，２に示すように、発光器６及び制御部７を備えている。

発光器６は、撮影装置３の視野範囲内に光を発光可能である。この発光器６は、撮影装置３に対して相対的に位置変化がない箇所に取付けられ、図１ではロボットハンド２に取付けられている。
発光器６としては、例えば、ユーザが撮影装置３の視野範囲の位置を認識可能な形状（例えば点又は丸等）の光を発光する発光器を用いることができる。この場合、発光器６により発光される光の位置と撮影装置３の視野範囲の位置との関係は事前に設定される。

また、発光器６として、例えば、ユーザが撮影装置３の視野範囲の位置及び角度を認識可能な形状（例えば十字形状又は四角形状等）の光を発光する発光器を用いることができる。この場合、発光器６により発光される光の位置及び角度と撮影装置３の視野範囲の位置及び角度との関係は事前に設定される。
なお、発光器６により発光される光が四角形状である場合、ユーザに対し、撮影装置３の視野範囲の位置及び角度に加え、範囲も認識可能とさせることができる。

制御部７は、発光器６による光の発光を制御する。この制御部７は、図２に示すように、判定部７１及び出力部７２を有している。なお、制御部７は、システムＬＳＩ等の処理回路、又はメモリ等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ等により実現される。なお、制御部７は、独立した構成とされてもよいし、また、ロボットコントローラ５に内蔵されてもよい。

判定部７１は、発光器６により光を発光させるか否かを判定する。
出力部７２は、判定部７１による判定結果に基づいて、発光器６に対して出力信号を出力する。そして、発光器６は、出力部７２により出力された出力信号に基づいて、光の発光を行う。

例えば、判定部７１は、ロボットアーム１の動作モードがティーチングを行うモード（ティーチングモード）となった場合に、発光器６により光を発光させるよう設定されてもよい。
また、例えば、判定部７１は、ロボットアーム１の動作モードがティーチングモードとなり且つ発光指令が有った場合に、発光器６により光を発光させるよう設定されてもよい。この場合、例えば、ポインタ装置には、発光器６に対して発光指令を入力するためのスイッチ等の入力部が追加され、また、制御部７には、入力部に対する入力を受付ける入力受付部が追加される。そして、判定部７１は、入力受付部による受付け結果から発光器６に対する発光指令の有無を判定する。

次に、実施の形態１に係るポインタ装置を用いた撮影位置のティーチングについて、図３を参照しながら説明する。以下では、制御部７は、ロボットアーム１の動作モードがティーチングモードとなった場合に発光器６により光を発光させるものとする。また以下では、撮影装置３の視野範囲の位置及び角度に基づきティーチングする場合を示し、発光器６により発光される光は十字形状であるとする。

まず、ユーザ操作によりロボットアーム１の動作モードがティーチングモードとされると、制御部７は、発光器６を消光状態から発光状態へと切替える。そして、発光器６は図３に示すように十字形状の光６１を発光する。図３では、発光器６により発光される十字形状の光６１の中心位置が、撮影装置３の視野範囲３１の中心位置に対して一定量だけオフセットされている。また図３では、光６１の位置及び角度と視野範囲３１の位置及び角度との関係を示すため視野範囲３１が示されているが、実際には、この視野範囲３１は見えない。

次いで、ユーザは、ロボットアーム１をティーチングペンダント又はダイレクトティーチング等によって操作し、撮影装置３が対象となるエリアの上方に位置するように位置合わせを行う。
そして、ユーザは、発光器６により発光されている光６１の位置及び角度から撮影装置３の視野範囲３１の位置及び角度を認識し、当該視野範囲３１の位置及び角度が適切であるかを判定する。そして、ユーザは、視野範囲３１が不適切であると判定した場合には上記動作を繰り返し、視野範囲３１が適切であると判定した場合にはその撮影位置を教示位置としてロボットアーム１に反映させる。

ここで、実施の形態１では、ユーザが、発光器６により発光された光の位置（及び角度）から、撮影装置３の視野範囲の位置（及び角度）を認識可能となるようにしている。これにより、ユーザは、撮影装置３による撮影を行うことなく、撮影位置を確認できる。よって、ユーザは、撮影位置のティーチングを行う際に、従来構成のように画像による確認を行う必要が無くなり、撮影位置のティーチングを容易に実施可能となる。

なお上記では、発光器６が単一である場合を示したが、これに限らず、発光器６を複数用いてもよい。例えば、点形状の光を発光する複数の発光器６を用い、それぞれの光の位置を撮影装置３の視野範囲の角の位置に合わせることで、ユーザに対して、視野範囲の位置、角度及び範囲を認識可能とさせることができる。

なお図１では、ロボットアーム１の先端に取付け部４を介してロボットハンド２が接続された場合を示したが、このロボットハンド２は必須の構成ではない。例えば、実施の形態１に係るポインタ装置は、画像を用いて検査を行うロボットアーム１にも適用可能であるが、この場合にはロボットハンド２は無くてもよい。

以上のように、この実施の形態１によれば、ロボットアーム１の移動に伴って移動する撮影装置３の視野範囲内に光を発光可能な発光器６と、発光器６による光の発光を制御する制御部７とを備えたので、撮影装置３による撮影位置の確認を目的とした撮影を行うことなく、撮影位置のティーチングが可能となる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ ロボットアーム
２ ロボットハンド
３ 撮影装置
４ 取付け部
５ ロボットコントローラ
６ 発光器
７ 制御部
７１ 判定部
７２ 出力部

Claims (6)

1. ロボットアームの移動に伴って移動する撮影装置の視野範囲内に光を発光可能な発光器と、
   前記発光器による光の発光を制御する制御部と
   を備えたポインタ装置。
2. 前記発光器により発光される光は、前記撮影装置の視野範囲の位置を認識可能な形状である
   ことを特徴とする請求項１記載のポインタ装置。
3. 前記発光器により発光される光は、前記撮影装置の視野範囲の位置及び角度を認識可能な形状である
   ことを特徴とする請求項１記載のポインタ装置。
4. 前記制御部は、
   前記発光器により光を発光させるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部による判定結果に基づいて、前記発光器に対して出力信号を出力する出力部とを有し、
   前記発光器は、前記出力部により出力された出力信号に基づいて、光の発光を行う
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか１項記載のポインタ装置。
5. 前記判定部は、前記ロボットアームの動作モードがティーチングを行うモードとなった場合に、前記発光器により光を発光させる
   ことを特徴とする請求項４記載のポインタ装置。
6. 前記発光器に対して発光指令を入力するための入力部を備え、
   前記制御部は、前記入力部に対する入力を受付ける入力受付部を有し、
   前記判定部は、前記ロボットアームの動作モードがティーチングを行うモードとなり、且つ、前記入力受付部による受付け結果から前記発光器に対する発光指令が有ったと判定した場合に、前記発光器により光を発光させる
   ことを特徴とする請求項４記載のポインタ装置。

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