机器人装置及其控制方法、图像处理装置及图像处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了机器人装置及其控制方法、图像处理装置及图像处理方法。机器人装置包括：机器人；图像摄取部分；以及控制器，其被构造为控制机器人。控制器通过将预定图像与通过图像摄取部分对机器人摄像而获得的拍摄图像相比较来获得关于力的信息，并且基于所述关于力的信息对机器人进行力控制。信息对机器人进行力控制。信息对机器人进行力控制。

【技术实现步骤摘要】
机器人装置及其控制方法、图像处理装置及图像处理方法


[0001]本公开涉及机器人技术。

技术介绍

[0002]已知一种视觉伺服技术，该技术将由诸如相机的视觉传感器获得的视觉信息反馈到机器人的运动控制系统。视觉伺服由全闭环控制系统构成，该系统控制机器人以减少视觉偏差。因此，可以在不校准相机的外部参数的情况下高精度地定位机器人。此外，由于基于视觉信息来控制机器人，因此可以灵活地应对诸如目的物体(target object)的位置变化的环境变化。因此，在目的物体的位置变化较大的情况下，用于提高作业效率的研究和开发一直在加速。
[0003]传统视觉伺服根据视觉偏差控制机器人上配设的工具的位置和速度。因此，例如，在仅通过使用视觉伺服来进行诸如部件组装的涉及接触的作业的情况下，机器人通过具有高伺服刚度的位置控制或速度控制使部件与目的物体接触。
[0004]同时，提供力控制，作为用于抑制作用在涉及接触的作业中的部件上的过大的力的控制。力控制是检测作用在机器人或工具上的力并控制该力的控制方法。在工业机器人中，将期望的机械阻抗赋予工具的阻抗控制被广泛用作力控制。在机器人的在这种力控制下的作业中，在许多情况下，工具或工件需要大致定位在进行作业的预定位置。例如，在凸部件和凹部件的组装作业中，凸部件定位在凹部件的入口处。
[0005]关于这一点，可以考虑如下方法：通过视觉伺服使机器人接近预定位置，然后在预定位置切换到力控制，并使机器人进行组装。日本特开第2013
‑
180380号公报公开了一种机器人装置，其中力控制系统被结合在视觉伺服系统中，并且基于附接部件与附接部件之间的位置关系来控制机器人。

技术实现思路

[0006]根据本公开的第一方面，一种机器人装置包括：机器人；图像摄取部分；以及控制器，其被构造为控制机器人。控制器通过将预定图像与通过图像摄取部分对机器人摄像而获得的拍摄图像相比较来获得关于力的信息，并且基于所述关于力的信息对机器人进行力控制。
[0007]根据本公开的第二方面，一种机器人装置的控制方法包括：通过将预定图像与通过图像摄取部分对机器人摄像而获得的拍摄图像相比较来获得关于力的信息；以及基于所述关于力的信息对机器人进行力控制。
[0008]根据本公开的第三方面，一种图像处理装置被构造为，获得关于力的信息，以对机器人进行力控制。所述图像处理装置包括：控制器，其被构造为，通过将预定图像与通过图像摄取部分对机器人摄像而获得的拍摄图像相比较来获得关于力的信息。
[0009]根据本公开的第四方面，提供了一种图像处理方法，其获得关于力的信息，以对机器人进行力控制。所述图像处理方法包括：通过将预定图像与通过图像摄取部分对机器人
摄像而获得的拍摄图像相比较来获得关于力的信息。
[0010]通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其他特征将变得清楚。
附图说明
[0011]图1是根据实施例的机器人装置的示意图。
[0012]图2是示出根据实施例的机器人装置的控制系统的框图。
[0013]图3是根据实施例的机器人装置的作业环境的示意图。
[0014]图4A是用于描述根据实施例的组装作业的示意图。
[0015]图4B是用于描述根据实施例的组装作业的示意图。
[0016]图5是根据实施例的用户界面(UI)图像的说明图。
[0017]图6是示出设置根据实施例的设置信息的处理的流程图。
[0018]图7是示出根据实施例的目标图像(goal image)的说明图。
[0019]图8A是根据实施例的UI图像的说明图。
[0020]图8B是根据实施例的UI图像的说明图。
[0021]图9A是根据实施例的UI图像的说明图。
[0022]图9B是根据实施例的UI图像的说明图。
[0023]图10A是根据实施例的UI图像的说明图。
[0024]图10B是根据实施例的UI图像的说明图。
[0025]图11A是根据实施例的UI图像的说明图。
[0026]图11B是根据实施例的UI图像的说明图。
[0027]图12A是根据实施例的UI图像的说明图。
[0028]图12B是根据实施例的UI图像的说明图。
[0029]图13A是根据实施例的UI图像的说明图。
[0030]图13B是根据实施例的UI图像的说明图。
[0031]图14是示出根据实施例的用于进行组装作业的力控制的流程图。
[0032]图15A是根据实施例的控制的框图。
[0033]图15B是根据实施例的控制的框图。
[0034]图16A是显示根据实施例的组装作业的状态的相机图像显示部分的说明图。
[0035]图16B是显示根据实施例的组装作业的状态的相机图像显示部分的说明图。
[0036]图16C是显示根据实施例的组装作业的状态的相机图像显示部分的说明图。
[0037]图17A是显示根据实施例的组装作业的状态的相机图像显示部分的说明图。
[0038]图17B是显示根据实施例的组装作业的状态的相机图像显示部分的说明图。
[0039]图17C是显示根据实施例的组装作业的状态的相机图像显示部分的说明图。
具体实施方式
[0040]当使机器人进行实际作业时，并不总是如下情况：环境对机器人具有良好的作业性。例如，在机器人进行作业的作业区域内存在障碍物。即使在这种情况下，也希望提高机器人的作业性。
[0041]本公开提高了机器人的作业性。
[0042]以下将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。图1是根据该实施例的机器人装置1000的示意图。机器人装置1000包括机器人100、伺服控制器230、控制装置400、输入设备500、显示器600和视觉传感器800。
[0043]控制装置400是控制机器人100的操作的装置。输入设备500是用户可以操作以输入各种信息的设备。显示器600是显示部分的示例，并且能够在显示画面601上显示各种图像。视觉传感器800是图像摄取部分的示例，并且例如是数字相机。视觉传感器800是二维相机，并且能够通过对物体摄像来获得二维图像信息。要注意的是，视觉传感器800不限于二维相机，并且可以是例如三维相机。
[0044]机器人100例如是工业机器人，并且包括机器人臂200和机器人手300。机器人100配设在生产线上，并且用于制造产品。用于制造产品的作业包括例如如下的作业：通过机器人手300夹持第一工件并操作机器人臂200以将第一工件联接到第二工件。此外，用于制造产品的作业包括输送作业、组装作业、加工作业和涂覆作业。加工作业的示例包括切割作业、研磨作业、抛光作业和密封作业。与工件相对应的末端执行器附接到机器人臂200，末端执行器在本实施例的示例中是机器人手300。
[0045]在本实施例中，机器人臂200是垂直铰接的机器人臂。机器人臂200的近本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人装置，其包括：机器人；图像摄取部分；以及控制器，其被构造为控制机器人，其中，控制器通过将预定图像与通过图像摄取部分对机器人摄像而获得的拍摄图像相比较来获得关于力的信息，并且基于所述关于力的信息对机器人进行力控制。2.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，所述预定图像是通过对处于预定姿态的机器人进行摄像而获得的图像，以及控制器通过力控制使机器人的姿态接近所述预定姿态。3.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，所述预定图像包括：与控制目的物体相对应的第一特征部分，以及与障碍物相对应的第二特征部分，并且控制器从所述拍摄图像获得与所述控制目的物体相对应的第三特征部分，并且基于第三特征部分与第一特征部分之间的关系和第三特征部分与第二特征部分之间的关系来获得所述关于力的信息。4.根据权利要求3所述机器人装置，其中，所述控制目的物体是机器人或由机器人保持的被保持物体。5.根据权利要求3所述的机器人装置，其中，控制器将作用在第三特征部分与第一特征部分之间的虚拟吸引力和作用在第三特征部分与第二特征部分之间的虚拟排斥力设置为所述关于力的信息。6.根据权利要求5所述的机器人装置，其中，控制器，通过使用第一参数设置所述虚拟吸引力，并且通过使用第二参数设置所述虚拟排斥力。7.根据权利要求6所述的机器人装置，其中，控制器在显示部分上显示用于接收对第一参数和第二参数的设置的第一用户界面图像。8.根据权利要求3所述的机器人装置，其中，控制器在显示部分上显示用于接收对第一特征部分和第二特征部分的设置的第二用户界面图像。9.根据权利要求8所述的机器人装置，其中，控制器在第二用户界面图像中显示所述预定图像。10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：泉智洋，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：