特許 6568172 キャリブレーションを行うロボット制御装置、計測システム及びキャリブレーション方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6568172

(24)【登録日】2019年8月9日

(45)【発行日】2019年8月28日

(54)【発明の名称】キャリブレーションを行うロボット制御装置、計測システム及びキャリブレーション方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/10 20060101AFI20190819BHJP

【ＦＩ】

   B25J9/10 A

【請求項の数】12

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-182679(P2017-182679)

(22)【出願日】2017年9月22日

(65)【公開番号】特開2019-55469(P2019-55469A)

(43)【公開日】2019年4月11日

【審査請求日】2018年11月19日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】村田 裕介

【審査官】 臼井 卓巳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１４９２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０８２１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１２６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４２９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５１４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１７−５０５２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１１８８６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２４１２０３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ ９／１０−１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットを制御するロボット制御装置であって、
前記ロボットの可動部の可動範囲内に、第１の計測領域、及び該第１の計測領域とは異なる第２の計測領域を含む少なくとも２つの計測領域を規定する規定部と、
前記ロボットの前記可動部を前記第１の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、さらに、前記ロボットの前記可動部を前記第２の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行うキャリブレーション実行部と、
前記第１の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第１のキャリブレーション結果として記憶し、前記第２の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第２のキャリブレーション結果として記憶する記憶部と、を備え、
前記記憶部に記憶された、前記第１のキャリブレーション結果と前記第２のキャリブレーション結果とに基づいて、前記規定部は前記第１の計測領域と前記第２の計測領域との間に第３の計測領域を規定し、前記キャリブレーション実行部は前記ロボットの前記可動部を前記第３の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、前記記憶部は前記第３の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第３のキャリブレーション結果として記憶する、
ロボット制御装置。

【請求項2】

前記第１のキャリブレーション結果と前記第２のキャリブレーション結果との差が予め定めた閾値を超えているときに、前記第３の計測領域を規定する、請求項１に記載のロボット制御装置。

【請求項3】

前記第１の計測領域と前記第２の計測領域との間の中間位置について、前記第１のキャリブレーション結果を用いて計算される位置と前記第２のキャリブレーション結果を用いて計算される位置との距離が予め定めた閾値を超えているときに、前記第３の計測領域を規定する、請求項１に記載のロボット制御装置。

【請求項4】

前記ロボットの動作プログラムを実行するときに、該動作プログラムに含まれる各教示点に対し、その教示点に最も近い計測領域でのキャリブレーション結果に対応する機構パラメータを適用するパラメータ適用部をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロボット制御装置。

【請求項5】

ターゲットと、
前記ターゲットを撮像可能な受光デバイスと、
前記ターゲット又は前記受光デバイスが取付けられた可動部を有するロボットと、
前記ロボットを制御するロボット制御装置と、を有する計測システムであって、
前記ロボットの前記可動部の可動範囲内に、第１の計測領域、及び該第１の計測領域とは異なる第２の計測領域を含む少なくとも２つの計測領域を規定する規定部と、
前記ロボットの前記可動部を前記第１の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、さらに、前記ロボットの前記可動部を前記第２の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行うキャリブレーション実行部と、
前記第１の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第１のキャリブレーション結果として記憶し、前記第２の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第２のキャリブレーション結果として記憶する記憶部と、を備え、
前記記憶部に記憶された、前記第１のキャリブレーション結果と前記第２のキャリブレーション結果とに基づいて、前記規定部は前記第１の計測領域と前記第２の計測領域との間に第３の計測領域を規定し、前記キャリブレーション実行部は前記ロボットの前記可動部を前記第３の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、前記記憶部は前記第３の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第３のキャリブレーション結果として記憶する、
計測システム。

【請求項6】

前記第１のキャリブレーション結果と前記第２のキャリブレーション結果との差が予め定めた閾値を超えているときに、前記第３の計測領域を規定する、請求項５に記載の計測システム。

【請求項7】

前記第１の計測領域と前記第２の計測領域との間の中間位置について、前記第１のキャリブレーション結果を用いて計算される位置と前記第２のキャリブレーション結果を用いて計算される位置との距離が予め定めた閾値を超えているときに、前記第３の計測領域を規定する、請求項５に記載の計測システム。

【請求項8】

前記ロボットの動作プログラムを実行するときに、該動作プログラムに含まれる各教示点に対し、その教示点に最も近い計測領域でのキャリブレーション結果に対応する機構パラメータを適用するパラメータ適用部をさらに有する、請求項５〜７のいずれか１項に記載の計測システム。

【請求項9】

ターゲットと、
前記ターゲットを撮像可能な受光デバイスと、
前記ターゲット又は前記受光デバイスが取付けられた可動部を有するロボットと、
前記ロボットを制御するロボット制御装置と、を有する計測システムを用いた前記ロボットのキャリブレーション方法であって、
前記ロボットの前記可動部の可動範囲内に、第１の計測領域、及び該第１の計測領域とは異なる第２の計測領域を含む少なくとも２つの計測領域を規定することと、
前記ロボットの前記可動部を前記第１の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、さらに、前記ロボットの前記可動部を前記第２の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行うことと、
前記第１の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第１のキャリブレーション結果として記憶し、前記第２の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第２のキャリブレーション結果として記憶することと、
前記第１のキャリブレーション結果と前記第２のキャリブレーション結果とに基づいて、前記第１の計測領域と前記第２の計測領域との間に第３の計測領域を規定し、前記ロボットの前記可動部を前記第３の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、前記第３の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第３のキャリブレーション結果として記憶することと、
を含むキャリブレーション方法。

【請求項10】

前記第１のキャリブレーション結果と前記第２のキャリブレーション結果との差が予め定めた閾値を超えているときに、前記第３の計測領域を規定する、請求項９に記載のキャリブレーション方法。

【請求項11】

前記第１の計測領域と前記第２の計測領域との間の中間位置について、前記第１のキャリブレーション結果を用いて計算される位置と前記第２のキャリブレーション結果を用いて計算される位置との距離が予め定めた閾値を超えているときに、前記第３の計測領域を規定する、請求項９に記載のキャリブレーション方法。

【請求項12】

前記ロボットの動作プログラムを実行するときに、該動作プログラムに含まれる各教示点に対し、その教示点に最も近い計測領域でのキャリブレーション結果に対応する機構パラメータを適用することをさらに含む、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のキャリブレーション方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットのキャリブレーションを行うロボット制御装置、計測システム及びキャリブレーション方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ロボットの位置決め精度向上のための１つの手段として、ロボットの各駆動軸の変位と、該ロボットの先端の位置及び姿勢との関係を定める関係式において用いられる機構パラメータのキャリブレーション（校正）を行うことが公知である。

【0003】

またキャリブレーションを行う際に、ロボットに取付けたカメラを使用する技術（例えば特許文献１、２参照）、ダイヤルゲージ、ミラー及び角度計を含む測定器を使用する技術（例えば特許文献３参照）、又は先端が球形のプローブを使用する技術（例えば特許文献４参照）も周知である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−０１２６０４号公報

【特許文献2】特開２０１４−１５１４２７号公報

【特許文献3】特開２００２−２７３６７６号公報

【特許文献4】特開２００９−１２５８５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のキャリブレーションは、コストや手間の観点から、ロボットの可動範囲全てについて行われるのではなく、特定の計測領域において行われる。従ってロボットの位置決め精度は、キャリブレーションを行った計測領域内では高くすることができるが、該計測領域から比較的離れた領域では、ロボットアームの弾性変形やロボットの各軸に設けたギヤのバックラッシ等の影響により、位置決め精度が低下することがある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、ロボットを制御するロボット制御装置であって、前記ロボットの可動部の可動範囲内に、第１の計測領域、及び該第１の計測領域とは異なる第２の計測領域を含む少なくとも２つの計測領域を規定する規定部と、前記ロボットの前記可動部を前記第１の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、さらに、前記ロボットの前記可動部を前記第２の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行うキャリブレーション実行部と、前記第１の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第１のキャリブレーション結果として記憶し、前記第２の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第２のキャリブレーション結果として記憶する記憶部と、を備え、前記記憶部に記憶された、前記第１のキャリブレーション結果と前記第２のキャリブレーション結果とに基づいて、前記規定部は前記第１の計測領域と前記第２の計測領域との間に第３の計測領域を規定し、前記キャリブレーション実行部は前記ロボットの前記可動部を前記第３の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、前記記憶部は前記第３の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第３のキャリブレーション結果として記憶する、ロボット制御装置である。

【0007】

本開示の他の態様は、ターゲットと、前記ターゲットを撮像可能な受光デバイスと、前記ターゲット又は前記受光デバイスが取付けられた可動部を有するロボットと、前記ロボットを制御するロボット制御装置と、を有する計測システムであって、前記ロボットの前記可動部の可動範囲内に、第１の計測領域、及び該第１の計測領域とは異なる第２の計測領域を含む少なくとも２つの計測領域を規定する規定部と、前記ロボットの前記可動部を前記第１の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、さらに、前記ロボットの前記可動部を前記第２の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行うキャリブレーション実行部と、前記第１の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第１のキャリブレーション結果として記憶し、前記第２の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第２のキャリブレーション結果として記憶する記憶部と、を備え、前記記憶部に記憶された、前記第１のキャリブレーション結果と前記第２のキャリブレーション結果とに基づいて、前記規定部は前記第１の計測領域と前記第２の計測領域との間に第３の計測領域を規定し、前記キャリブレーション実行部は前記ロボットの前記可動部を前記第３の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、前記記憶部は前記第３の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第３のキャリブレーション結果として記憶する、計測システムである。

【0008】

本開示のさらなる他の態様は、ターゲットと、前記ターゲットを撮像可能な受光デバイスと、前記ターゲット又は前記受光デバイスが取付けられた可動部を有するロボットと、前記ロボットを制御するロボット制御装置と、を有する計測システムを用いた前記ロボットのキャリブレーション方法であって、前記ロボットの前記可動部の可動範囲内に、第１の計測領域、及び該第１の計測領域とは異なる第２の計測領域を含む少なくとも２つの計測領域を規定することと、前記ロボットの前記可動部を前記第１の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、さらに、前記ロボットの前記可動部を前記第２の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行うことと、前記第１の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第１のキャリブレーション結果として記憶し、前記第２の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第２のキャリブレーション結果として記憶することと、前記第１のキャリブレーション結果と前記第２のキャリブレーション結果とに基づいて、前記第１の計測領域と前記第２の計測領域との間に第３の計測領域を規定し、前記ロボットの前記可動部を前記第３の計測領域内に移動させて前記ロボットの機構パラメータのキャリブレーションを行い、前記第３の計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第３のキャリブレーション結果として記憶することと、を含むキャリブレーション方法である。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、なるべく少ない計測領域数で効率的にロボットの位置決め精度を向上させることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る計測システムの概略構成を示す図である。

【図2】第２の実施形態に係る計測システムの概略構成を示す図である。

【図3】ロボット制御装置のブロック構成を示す図である。

【図4】画像処理装置のブロック構成を示す図である。

【図5】計測システムにおけるキャリブレーション方法の一例を示すフローチャートである。

【図6】計測領域の設定例を示す図である。

【図7】キャリブレーションを行うときのカメラとターゲットとの位置関係の一例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、第１の実施形態に係る計測システムの概略構成を示す図である。ロボット１は、多関節ロボット等の公知のロボットでよく、ロボット１を制御するロボット制御装置５に接続され、アーム（可動部）１ａ及びベース１ｂを有する。アーム１ａの先端部すなわちツール取付面３２には、カメラ４が取り付けられる。ロボット１には、ロボットのベース１ｂに固定されたロボット座標系Σｂと、ツール取付面３２に固定されたメカニカルインターフェイス座標系Σｆとが設定される。ロボット制御装置５は、随時、メカニカルインターフェイス座標系Σｆの原点の位置及び姿勢（現在位置）を知ることができる。また、周知の手動操作キーを備えた教示操作盤１８がロボット制御装置５に接続され、作業者はその手動操作キーを操作することにより、ロボット１を操作することができる。

【0012】

カメラ４は例えばＣＣＤカメラであり、撮像により２次元画像を受光面（ＣＣＤアレイ面上）で検出する機能を持つ周知の受光デバイスである。カメラ４は、ＬＣＤ、ＣＲＴ等からなるモニタ３を備えた画像処理装置２に接続される。本実施形態では、カメラ４はロボット座標系Σｂで表される空間内に固定されている視覚ターゲット６上のマーク７を撮像する。

【0013】

また第２の実施形態として、図２に示すように、ターゲット６をツール取付面３２すなわちメカニカルインターフェイス座標系Σｆに固定し、カメラ４をロボット座標系Σｂで表される空間内に固定することも可能である。このように受光デバイス及びターゲットの設置は自由度が高く、また両者の相対位置関係は自動的かつ高精度に修正可能なので、受光デバイスやターゲットの設置に関する精度管理は不要である。図２の構成による計測手順は図１のものと同様でよいので、以降の説明は第１の実施形態について行う。

【0014】

図３は、ロボット制御装置５の構成を示すブロック図である。ロボット制御装置５は、メインＣＰＵ１１を有し、メインＣＰＵ１１には、バス１７を介してＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ等からなるメモリ１２、教示操作盤用インターフェイス１３、通信インターフェイス１４、サーボ制御部１５、及び外部装置用の入出力インターフェイス１６が接続される。なお第１の実施形態では、本開示に係る規定部、キャリブレーション実行部及びパラメータ適用部の機能はメインＣＰＵ１１が担い、記憶部の機能はメモリ１２が担うものとするが、これらの構成要素の少なくとも一部を、ロボット制御装置５以外の他の装置（例えばロボット制御装置５に接続されたパーソナルコンピュータ）に担わせることも可能である。

【0015】

教示操作盤用インターフェイス１３に接続される教示操作盤１８は、例えばディスプレイ１８ａを有する可搬式の操作盤であり、作業者は、教示操作盤１８のマニュアル操作を通して、ロボットの動作プログラムの作成、修正、登録、あるいは各種パラメータの設定の他、教示された動作プログラムの再生運転（実行）、ジョグ送り等を実行することができる。ロボット及びロボット制御装置の基本機能を支えるシステムプログラムは、メモリ１２のＲＯＭに格納される。また、アプリケーションに応じて教示されるロボットの動作プログラム及び関連する設定データは、メモリ１２の不揮発性メモリに格納される。また、後述する諸処理（機構パラメータを求めることに関連したロボット移動及びそのための画像処理装置との通信等のための処理）のためのプログラム、パラメータ等のデータもメモリ１２の不揮発性メモリに格納される。

【0016】

メモリ１２のＲＡＭは、メインＣＰＵ１１が行う各種演算処理におけるデータの一時記憶の記憶領域に使用される。サーボ制御部１５はサーボ制御器＃１〜＃ｎ（ｎはロボットの総軸数であり、ここではｎ＝６とする）を備え、ロボット制御のための演算処理（軌道計画作成とそれに基づく補間、逆変換など）によって作成された移動指令を受け、各軸に付属したエンコーダ又はパルスコーダ（図示省略）から受け取るフィードバック信号と併せてサーボアンプＡ１〜Ａｎにトルク指令を出力する。各サーボアンプＡ１〜Ａｎは、各トルク指令に基づいて各軸のサーボモータに電流を供給してそれらを駆動する。通信インターフェイス１４は、画像処理装置２（図１参照）に接続されており、この通信インターフェイス１４を介して、後述する計測に関連する指令、計測結果データ等の授受がロボット制御装置との間で行われる。

【0017】

図４は、画像処理装置２の構成を示すブロック図である。画像処理装置２は、マイクロプロセッサからなるＣＰＵ２０を有し、ＣＰＵ２０には、バスライン３０を介してＲＯＭ２１、画像処理プロセッサ２２、カメラインターフェイス２３、モニタインターフェイス２４、入出力機器（Ｉ／Ｏ）２５、フレームメモリ（画像メモリ）２６、不揮発性メモリ２７、ＲＡＭ２８及び通信インターフェイス２９が接続される。

【0018】

カメラインターフェイス２３には、撮像手段であるカメラ（ここではＣＣＤカメラ）が接続される。カメラインターフェイス２３を介して撮影指令が送られたときに、カメラに設定された電子シャッタ機能により撮影が実行され、カメラインターフェイス２３を介して映像信号がグレイスケール信号の形でフレームメモリ２６に格納される。モニタインターフェイス２４にはモニタ（図１参照）としてＣＲＴ、ＬＣＤ等のディスプレイが接続され、カメラが撮影中の画像、フレームメモリ２６に格納された過去の画像、画像処理プロセッサ２２による処理を受けた画像等が必要に応じて表示される。

【0019】

図１に示すように、カメラ４はロボット座標系Σｂで表される空間内に固定されているターゲット６上のマーク７を撮像する。フレームメモリ２６に格納されたマーク７の映像信号は、画像処理プロセッサ２２を利用して解析され、その２次元位置及び大きさ等が求められる。なお、そのためのプログラム、パラメータ等は不揮発性メモリ２７に格納されている。また、ＲＡＭ２８はＣＰＵ２０が実行する各種処理に必要なデータの一時記憶に利用される。通信インターフェイス２９は、前述したロボット制御装置側の通信インターフェイス１４を介してロボット制御装置に接続される。

【0020】

次に、第１の実施形態における計測処理（キャリブレーション）の手順を、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。先ず図６に示すように、ロボット１の可動部（アーム１ａ）の可動範囲内に複数の計測領域（ここでは第１の計測領域３６及び第２の計測領域３８）を規定する（ステップＳ１）。次に、複数の計測領域の各々において機構パラメータのキャリブレーションを行う（ステップＳ２）。

【0021】

次のステップＳ３では、キャリブレーションの結果を記憶部に記憶する。ここでは、第１の計測領域３６でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータが第１のキャリブレーション結果として記憶され、第２の計測領域３８でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータが第２のキャリブレーション結果として記憶される。

【0022】

各計測領域での機構パラメータのキャリブレーションについては、図７に示すように、ターゲット６（マーク７）をカメラ４で異なる方向から撮像（認識）することによって行われるが、この処理については特許文献１に記載の技術等の周知技術が適用可能であるので、詳細な説明は省略する。また計測領域とは、キャリブレーションを行うときにカメラ４による複数方向からの撮像のためにロボット１の可動部（アーム１ａ）が移動する範囲（掃引空間）又はこれを近似した範囲（図７参照）を指す。なお上述のターゲット６（マーク７）は、各計測領域について配置する。

【0023】

ここで機構パラメータとは、ロボット制御時に使用するロボットの各駆動軸の変位（入力）とロボットの先端位置（出力）との相関関係を定める関係式の中で用いられるパラメータを指す。このパラメータの代表例は、ロボットのリンク長や各駆動軸の原点位置である。また軸の回転方向によって生じるバックラッシや、リンクの弾性変形、減速機の弾性変形量等も挙げられる。また本開示では、同定計算する機構パラメータの種類は特に限定されるものではなく、定式化が可能でかつ互いに従属でないものであればよいが、その一例としては、ロボットの各軸の回転角度の基準（０度位置）に相当するエンコーダカウント値が挙げられる。各軸に設けたエンコーダのカウント値は該軸の回転角度に変換可能であるので、上述のキャリブレーションにより、各軸の０度位置に相当するエンコーダのカウント値を求めることができる。

【0024】

次にステップＳ４において、記憶部に記憶された、各計測領域でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータ（キャリブレーション結果）を、近くの計測領域間で比較する。ここで近くの計測領域とは、２つの計測領域の中間位置に最も近い計測領域が他にない、２つの計測領域を指す。なお計測領域の代表位置は、キャリブレーションのためにターゲット６を計測（撮像）するときのカメラ４の複数の位置・姿勢のうちの１つ（基本姿勢）におけるロボット１のツール先端点の位置とする。ここでは、第１の計測領域３６における第１のキャリブレーション結果と、第２の計測領域３８における第２のキャリブレーション結果とが比較される。

【0025】

次のステップＳ５では、比較された機構パラメータの差が予め定めた閾値を超える近くの計測領域があるか否かを判定する。例えば、機構パラメータが上述のエンコーダカウント値である場合に、第１の計測領域３６でのキャリブレーションによって得られた、ロボットのある軸の０度位置に相当するエンコーダカウント値が１０であり、第２の計測領域３８でのキャリブレーションによって得られた、ロボットの同じ軸の０度位置に相当するエンコーダカウント値が１３であり、かつ上記閾値が２であるときは、機構パラメータの差は該閾値を超えていると判断される。このような場合、同じ軸について０度位置に相当する角度が、両計測領域間で所定の許容値（例えば０．５度）を超えて異なっていると判断できるからである。

【0026】

ステップＳ５において機構パラメータの差が閾値を超える近くの計測領域がある場合は、ステップＳ６に進み、機構パラメータの差が最も大きい近くの計測領域の間に新たな計測領域を規定する。ここでは、第１の計測領域３６と第２の計測領域３８との間に新たな（第３の）計測領域４０を規定し、ステップＳ２に戻る。ステップＳ２では、新たな計測領域４０内で、第１及び第２の計測領域と同様に、機構パラメータのキャリブレーションを行い、ステップＳ３では、第３の計測領域４０でのキャリブレーションによって得られた機構パラメータを第３のキャリブレーション結果として記憶部に記憶する。ステップＳ４では、第１の計測領域３６と第３の計測領域４０とについて、さらに第２の計測領域３８と第３の計測領域４０とについて、機構パラメータを比較し、ステップＳ５で機構パラメータの差が閾値を超えるかを判定する。例えば、第１のキャリブレーション結果と第３のキャリブレーション結果との間の差が閾値を超えていて、第２のキャリブレーション結果と第３のキャリブレーション結果との間の差より大きい場合は、ステップＳ６で第１の計測領域３６と第３の計測領域４０との間にさらなる（第４の）計測領域を規定し、ステップＳ２に戻る。

【0027】

このように、機構パラメータの差が閾値を超える近くの計測領域の間に新たな計測領域を規定し、キャリブレーション及びその結果の記憶を行うことを、近くの計測領域間で機構パラメータの差が閾値を超えることがなくなるまで繰り返す。

【0028】

一方、ステップＳ５において機構パラメータの差が閾値を超える近くの計測領域がない場合は、別途（オフラインで）用意した動作プログラムの実行に際し、該動作プログラムに含まれる各教示点に対し、その教示点に最も近い計測領域でのキャリブレーションにより得られた機構パラメータを適用して、ロボットの位置（及び姿勢）を計算する（ステップＳ７）。

【0029】

なお本開示における第３の計測領域のような、複数（第１及び第２）の計測領域の「間」の計測領域は、例えば各計測領域の代表位置の中間位置を代表位置とする計測領域として規定することができる。

【0030】

本開示では、互いに異なる２つの計測領域でそれぞれキャリブレーションを行い、それぞれのキャリブレーション結果に対応する機構パラメータ間に所定の閾値を超える差があった場合に限り、それらの計測領域の間に新たな計測領域を設定して、該新たな計測領域でさらにキャリブレーションを行う、という処理が可能である。従ってロボットの動作プログラムを実行する際は、該動作プログラムに含まれる各教示点について、該教示点に最も近い計測領域でのキャリブレーション結果に対応する機構パラメータを使用することにより、極めて位置決め精度の高いロボット動作を実現することができる。従って本開示では、１つの計測領域しか設定しない場合に比べて位置決め精度が向上することに加え、予め３つ以上の計測領域を設定してそれぞれの計測領域でキャリブレーションを行う場合に比べ、不要な（精度向上に殆ど寄与しない）計測領域を設定してしまうことを防止することができる。

【符号の説明】

【0031】

１ ロボット
２ 画像処理装置
３ モニタ
４ カメラ
５ ロボット制御装置
６ ターゲット
７ マーク
１１ メインＣＰＵ
１２ メモリ
１３ 教示操作盤用インターフェイス
１４ 通信インターフェイス（ロボット制御装置側）
１５ サーボ制御部
１６ 外部装置用インターフェイス
１７ バス
１８ 教示操作盤
１８ａ ディスプレイ
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＯＭ
２２ 画像処理プロセッサ
２３ カメラインターフェイス
２４ モニタインターフェイス
２５ 入力機器
２６ フレームメモリ
２７ 不揮発性メモリ
２８ ＲＡＭ
２９ 通信インターフェイス（画像処理装置側）
３０ バスライン
３１ カメラ注視点
３２ ツール取付面
３６ 第１の計測領域
３８ 第２の計測領域
４０ 第３の計測領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】