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(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】
(24)【登録日】2024-10-21
(45)【発行日】2024-10-29
(54)【発明の名称】ロボットシステム
(51)【国際特許分類】
B25J 3/00 20060101AFI20241022BHJP
【ＦＩ】
B25J3/00 Z
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021088980
(22)【出願日】2021-05-27
(65)【公開番号】P2022181810
(43)【公開日】2022-12-08
【審査請求日】2024-02-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000947
【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所
(72)【発明者】
【氏名】松野 恵莉
(72)【発明者】
【氏名】田所 裕貴
(72)【発明者】
【氏名】小西 豊
(72)【発明者】
【氏名】林 哲史
【審査官】杉山 悟史
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－０３６９７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／１４８０３２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００５－３４２８３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－０７５８８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１７６９４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０９４６４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｊ １／００ ～ ２１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークに対して、複数のロボットを用いて所定作業を行うロボットシステムであって、ステレオカメラが取り付けられたマスターロボットと、
基準物体が取り付けられたスレーブロボットと、
上記マスターロボットおよびスレーブロボットを制御可能で、且つ、上記ステレオカメラによって撮像された画像を取得可能な処理装置と、を備え、
上記処理装置は、
上記スレーブロボットを静止させた状態で、上記マスターロボットに複数の姿勢をとらせた際に上記ステレオカメラによって撮像された上記基準物体の複数の画像に基づいて、上記マスターロボットの座標系から見た上記ステレオカメラの位置姿勢と、上記ステレオカメラの座標系から見た上記基準物体の位置姿勢と、を算出し、且つ、
上記マスターロボットを静止させた状態で、上記スレーブロボットに複数の姿勢をとらせた際に上記ステレオカメラによって撮像された上記基準物体の複数の画像に基づいて、上記スレーブロボットの座標系から見た当該基準物体の位置姿勢を算出し、
これらの算出結果を座標変換することで、上記マスターロボットと上記スレーブロボットとの相対位置を算出するとともに、
上記ステレオカメラによって撮像された、上記ワークにおける特徴部の画像に基づき、当該ワークに対する上記マスターロボットの補正量を算出し、
上記マスターロボットと上記スレーブロボットとの相対位置と、上記補正量と、に基づいて、上記マスターロボットおよびスレーブロボットの姿勢を補正するように構成されていることを特徴とするロボットシステム。
【請求項2】
上記請求項１に記載のロボットシステムにおいて、上記スレーブロボットを複数備え、
上記複数のスレーブロボットには、上記基準物体およびステレオカメラが取り付けられたものが含まれており、
上記処理装置は、上記マスターロボットおよびスレーブロボットに取り付けられたステレオカメラによって撮像された、上記ワークにおける複数の特徴部の画像に基づき、当該ワークに対する当該マスターロボットの補正量を算出するとともに、当該マスターロボットと上記複数のスレーブロボットとの相対位置と、当該補正量とに基づいて、当該マスターロボットおよび複数のスレーブロボットの姿勢を補正するように構成されていることを特徴とするロボットシステム。
【請求項3】
上記請求項１に記載のロボットシステムにおいて、上記スレーブロボットのアーム先端に取り付けられるツールには、測定点が設けられており、
上記処理装置は、上記マスターロボットと上記スレーブロボットとの相対位置に基づいて算出された上記測定点の位置と、上記ステレオカメラにより撮像された上記測定点の位置と、を比較することによって、上記マスターロボットと上記スレーブロボットとの相対位置の算出精度を確認するように構成されていることを特徴とするロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワークに対して、複数のロボットを用いて所定作業を行うロボットシステムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば車両のメインボデーに対して複数の溶接ロボットにて同時併行的に溶接を行うといった具合に、ワークに対して、複数のロボットを用いて所定作業を行うロボットシステムが従来から知られている。
【0003】
このようなロボットシステムでは、仮に、各ロボットが設計通りの位置に配置され、且つ、ワークが設計通りに位置決めされている場合には、初期セットアップ時に登録された教示データ通りに、各ロボットを動作させることで、ワークに対して溶接や組立等の所定作業を正確に行うことが可能となる。
【0004】
これに対し、各ロボットに設置誤差がある場合や、ワークが位置決めされていない場合には、各ロボットを教示データ通りに動作させるだけでは、溶接個所や組立位置が正規の位置からずれるため、ワークに対する各ロボットの姿勢を補正する必要がある。
【0005】
例えば特許文献１には、キャリブレーション済みの第１ロボットによって正確に把持された専用の冶具を、第２ロボットで同時に把持することで、第１ロボットの座標系と第２ロボットの座標系とのズレ量を確認し、第２ロボットの座標系の原点位置および座標軸を第１ロボットの座標系に合わせるようにしたロボットシステムが開示されている。
【0006】
また、特許文献２には、先導ロボットに取り付けられた第１のカメラで検出した把持ズレを補正するための補正量ＴＬを算出するとともに、追従ロボットに取り付けられた第２のカメラで検出した把持ズレを補正するための補正量ＴＦを算出し、協調制御時は、補正量ＴＬを用いて先導ロボットの位置姿勢を補正し、補正量ＴＬおよびＴＦの双方を用いて追従ロボットの位置姿勢を補正するロボットシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１４－１７６９４４号公報
【文献】特開２０１８－０９４６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記特許文献１および２のロボットシステムによれば、複数のロボットの校正を容易かつ正確に行うことができるとされているが、これら特許文献１および２のものには、以下のような問題がある。
【0009】
すなわち、特許文献１のものでは、ロボット同士の相対位置計測の際に、専用の冶具を２台のロボットで同時に把持することから、物理的に届く範囲に設置されたロボット同士にしか適用することができず、ロボットシステムにおけるレイアウトの自由度が制限されるという問題がある。
【0010】
さらに、特許文献１のものでは、ロボット同士の相対位置計測の際に物理的な接触を伴うことから、ロボットや治具のたわみの影響を受け易い上、繊細な操作が必要であり、作
業者の個人差により精度がバラつくため、ロボットの姿勢の補正を容易かつ正確に行うことが困難であるという問題もある。
業者の個人差により精度がバラつくため、ロボットの姿勢の補正を容易かつ正確に行うことが困難であるという問題もある。
【0011】
また、特許文献２のものでは、ロボット毎にカメラおよび画像データを処理する処理装置（例えばパーソナルコンピュータ）が必要になることから、設備コストが増大するという問題がある。
【0012】
さらに、特許文献２のものでは、追従ロボットの位置姿勢の補正を行う際に、先導ロボットの把持ズレを補正するための補正量ＴＬと、追従ロボットの把持ズレを補正するための補正量ＴＦと、を用いることから、補正の度に全ロボットの把持ズレを計測する必要があるため、位置姿勢の補正を容易に行うことが困難であるという問題もある。
【0013】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のロボットを用いる場合でも、設備コストの低減およびレイアウトの自由度の向上を図りつつ、ワークに対するロボットの姿勢を容易かつ正確に補正することが可能なロボットシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
前記目的を達成するため、本発明に係るロボットシステムでは、スレーブロボットに取り付けられた基準物体を、マスターロボットに取り付けられたステレオカメラによって撮像することで、１台のステレオカメラおよび１台の処理装置のみで、マスターロボットとスレーブロボットとの相対位置を算出するようにしている。
【0015】
具体的には、本発明は、ワークに対して、複数のロボットを用いて所定作業を行うロボットシステムを対象としている。
【0016】
そして、このロボットシステムは、ステレオカメラが取り付けられたマスターロボットと、基準物体が取り付けられたスレーブロボットと、上記マスターロボットおよびスレーブロボットを制御可能で、且つ、上記ステレオカメラによって撮像された画像を取得可能な処理装置と、を備え、上記処理装置は、上記スレーブロボットを静止させた状態で、上記マスターロボットに複数の姿勢をとらせた際に上記ステレオカメラによって撮像された上記基準物体の複数の画像に基づいて、上記マスターロボットの座標系から見た上記ステレオカメラの位置姿勢と、上記ステレオカメラの座標系から見た上記基準物体の位置姿勢と、を算出し、且つ、上記マスターロボットを静止させた状態で、上記スレーブロボットに複数の姿勢をとらせた際に上記ステレオカメラによって撮像された上記基準物体の複数の画像に基づいて、上記スレーブロボットの座標系から見た当該基準物体の位置姿勢を算出し、これらの算出結果を座標変換することで、上記マスターロボットと上記スレーブロボットとの相対位置を算出するとともに、上記ステレオカメラによって撮像された、上記ワークにおける特徴部の画像に基づき、当該ワークに対する上記マスターロボットの補正量を算出し、上記マスターロボットと上記スレーブロボットとの相対位置と、上記補正量と、に基づいて、上記マスターロボットおよびスレーブロボットの姿勢を補正するように構成されていることを特徴とするものである。
【0017】
この構成によれば、スレーブロボットを静止させた状態で、換言すると、基準物体を固定した状態で、ステレオカメラが取り付けられたマスターロボットに複数の姿勢をとらせて、奥行き方向の情報も記録可能なステレオカメラによって基準物体を複数の方向から撮像することから、マスターロボットの座標系から見たステレオカメラの位置姿勢を算出することができる。また、基準物体の大きさ・形状は既知であることから、ステレオカメラによって基準物体を複数の方向から撮像することにより、ステレオカメラの座標系から見た基準物体の位置姿勢も算出することができる。
【0018】
同様に、マスターロボットを静止させた状態で、換言すると、ステレオカメラを固定した状態で、基準物体が取り付けられたスレーブロボットに複数の姿勢をとらせて、複数の位置における基準物体を静止したステレオカメラによって撮像することから、スレーブロボットの座標系から見た基準物体の位置姿勢を算出することができる。
【0019】
ここで、（１）マスターロボットの座標系から見たステレオカメラの位置姿勢、（２）ステレオカメラの座標系から見た基準物体の位置姿勢、および（３）スレーブロボットの座標系から見た基準物体の位置姿勢は、それぞれ行列で表せることから、（３）を表す行列の逆行列を算出することで、（３’）基準物体の座標系から見たスレーブロボットの位置姿勢を容易に算出することができる。
【0020】
そうして、（１）、（２）および（３’）を表す行列の掛け合わせにより、マスターロボット→ステレオカメラ→基準物体→スレーブロボットという座標変換を行うことで、マスターロボットの座標系から見たスレーブロボットの位置姿勢、換言すると、マスターロボットとスレーブロボットとの相対位置を、１台のステレオカメラを用いて容易に算出することができる。
【0021】
一方、ワークにおける特徴部をステレオカメラによって撮像し、かかる特徴部の画像から取得されるワークの位置姿勢と、例えば予め記憶された設計値とを比較することで、マスターロボットのワークに対する補正量（ズレ量）を容易に算出することができる。そうして、マスターロボットとスレーブロボットとの相対位置は既に算出（計測）されていることから、マスターロボットのワークに対する補正量に基づいて、スレーブロボットのワークに対する補正量も容易に算出することができるので、マスターロボットのみならずスレーブロボットの姿勢をも容易かつ正確に補正することが可能となる。
【0022】
つまり、本発明によれば、スレーブロボットが何台であっても、マスターロボットに取り付けられた１台のステレオカメラ、および、その画像データを処理する１台の処理装置を用いて、マスターロボットとスレーブロボットとの相対位置を取得することができるとともに、全ロボットの姿勢を容易に補正することが可能となることから、設備コストの低減を図ることができる。
【0023】
しかも、ステレオカメラが取り付けられたマスターロボットを、スレーブロボットに取り付けられた基準物体を見渡せる位置に設置さえすれば、マスターロボットとスレーブロボットとの相対位置を取得可能であることから、マスターロボットとスレーブロボットとの相対位置計測の際にロボット同士の物理的な接触を伴うロボットシステムに比して、レイアウトの自由度を高めることができる。加えて、マスターロボットとスレーブロボットとの相対位置計測の際にロボット同士の物理的な接触を伴わないことから、ワークに対するロボットの姿勢を正確に補正することができる。
【0024】
したがって、本発明によれば、複数のロボットを用いる場合でも、設備コストの低減およびレイアウトの自由度の向上を図りつつ、ワークに対するロボットの姿勢を容易かつ正確に補正することが可能となる。
【0025】
ところで、ワークにおける特徴部が立体形状であれば、かかる特徴部の画像からワークの姿勢を算出することが可能であるが、ワークにおける特徴部が例えば孔（特徴点）等であれば、ワークの姿勢を算出するには、３つ以上の特徴点が必要となる。しかも、姿勢の算出精度を高めるには、できるだけ離れた（できるだけ遠い位置にある）特徴点を撮像することが好ましい。
【0026】
ここで、相対的に小さなワークの場合には、マスターロボットに取り付けられた１台のステレオカメラだけで、ワークに形成された３つ以上の特徴点を撮像することが可能であるが、例えば車両のメインボデー等といった相対的に大きなワークの場合には、１台のステレオカメラだけでは、ワークに形成された、互いに離れた３つ以上の特徴点を撮像することが困難なケースも生じ得る。
【0027】
そこで、上記ロボットシステムでは、上記スレーブロボットを複数備え、上記複数のスレーブロボットには、上記基準物体およびステレオカメラが取り付けられたものが含まれており、上記処理装置は、上記マスターロボットおよびスレーブロボットに取り付けられたステレオカメラによって撮像された、上記ワークにおける複数の特徴部の画像に基づき、当該ワークに対する当該マスターロボットの補正量を算出するとともに、当該マスターロボットと上記複数のスレーブロボットとの相対位置と、当該補正量とに基づいて、当該マスターロボットおよび複数のスレーブロボットの姿勢を補正するように構成されていてもよい。
【0028】
この構成によれば、マスターロボットに取り付けられたステレオカメラのみならず、スレーブロボットに取り付けられたステレオカメラをも用いることで、相対的に大きなワークに形成された、互いに離れた３つ以上の特徴点を撮像することが可能となるので、ワークの大小に左右されることなく、ワークに対するロボットの姿勢を容易かつ正確に補正することができる。
【0029】
しかも、マスターロボットと複数のスレーブロボットとの相対位置は、飽く迄マスターロボットに取り付けられた１台のステレオカメラおよび１台の処理装置を用いて算出される上、すべてのスレーブロボットにステレオカメラを取り付ける訳ではなく、特徴点を撮像するのに必要な分だけステレオカメラを増やすことから、設備コストの増大を抑えることができる。
【0030】
また、上記ロボットシステムでは、上記スレーブロボットのアーム先端に取り付けられるツールには、測定点が設けられており、上記処理装置は、上記マスターロボットと上記スレーブロボットとの相対位置に基づいて算出された上記測定点の位置と、上記ステレオカメラにより撮像された上記測定点の位置と、を比較することによって、上記マスターロボットと上記スレーブロボットとの相対位置の算出精度を確認するように構成されていてもよい。
【0031】
この構成によれば、（Ａ）マスターロボット→スレーブロボット→測定点、および、（Ｂ）マスターロボット→ステレオカメラ→測定点という、異なる手法で取得された測定点の位置（座標）を比較することで、マスターロボットとスレーブロボットとの相対位置の算出精度を確認することができ、これにより、ワークに対するロボットの姿勢をより一層正確に補正することが可能となる。
【発明の効果】
【0032】
以上説明したように、本発明に係るロボットシステムによれば、複数のロボットを用いる場合でも、設備コストの低減およびレイアウトの自由度の向上を図りつつ、ワークに対するロボットの姿勢を容易かつ正確に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の実施形態に係るロボットシステムの概要を模式的に示す図である。
【図2】ロボットシステムを模式的に示すブロック図である。
【図3】姿勢補正手順の一例を示すフローチャートである。
【図4】ロボットシステムの応用例１を模式的に示す図である。
【図5】ロボットシステムの応用例２を模式的に示す図である。
【図6】車両のメインボデーにおける特徴点を模式的に示す図である。
【図7】スレーブロボットに取り付けられるマテリアルハンドを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【0035】
－ロボットシステムの概略構成－
図１は、本実施形態に係るロボットシステム１の概要を模式的に示す図であり、図２は、ロボットシステム１を模式的に示すブロック図である。なお、図２では、４台のスレーブロボット２１，２２，２３，２４のうちの１台のスレーブロボット（以下、特に区別しない場合には「スレーブロボット２０」と称する）のみを示している。
図１は、本実施形態に係るロボットシステム１の概要を模式的に示す図であり、図２は、ロボットシステム１を模式的に示すブロック図である。なお、図２では、４台のスレーブロボット２１，２２，２３，２４のうちの１台のスレーブロボット（以下、特に区別しない場合には「スレーブロボット２０」と称する）のみを示している。
【0036】
このロボットシステム１は、ワークＷ（図１の例では車両のメインボデーＷ１）に対して、マスターロボット１０およびスレーブロボット２０を含む複数台のロボットを用いて、溶接や組立等といった所定作業を行うものである。なお、マスターロボット１０とスレーブロボット２０とは、後述するように、ワークＷに対する各ロボット１０，２０の姿勢を補正する際には主従関係となるが、それ以外では、マスターロボット１０もスレーブロボット２０と同様に、ロボットアーム１０ａの先端部に取り付けられたツール３０（図１の例では抵抗溶接機）を用いて、所定作業を行うように構成されている。
【0037】
ロボットシステム１は、図１および図２に示すように、１台のマスターロボット１０と、４台のスレーブロボット２０と、マスターロボット１０を制御するためのロボット制御盤４０と、各スレーブロボット２０を制御するためのロボット制御盤５０と、１台のステレオカメラ６０と、照明６３と、４枚のキャリブレーションプレート７０と、ＨＵＢ８０と、１台の画像処理装置９０と、を備えている。
【0038】
マスターロボット１０およびスレーブロボット２０は、６軸多関節ロボットであり、複数のリンクとこれら複数のリンクを接続する６つの回転関節とで構成されるロボットアーム１０ａ，２０ａを有している。ロボットアーム１０ａ，２０ａの先端には、メインボデーＷ１に対して所定作業を行うためのツール（エンドエフェクタ）３０が取り付けられている。各回転関節には、サーボモータ（図示せず）が設けられていて、各サーボモータが個別に角変位することによって、ロボットアーム１０ａ，２０ａが駆動し、メインボデーＷ１に対するツール３０の位置および姿勢を３次元的に変更することが可能になっている。
【0039】
ロボット制御盤４０，５０は、サーボモータを駆動させるサーボドライバ（図示せず）や、各種の演算処理を実行するロボットＣＰＵ４０ａ，５０ａや、プログラムやデータが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）や、ロボットＣＰＵ４０ａ，５０ａによる演算処理の実行中に生成されたデータや情報を一時的に保持するＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されている。ロボット制御盤４０，５０は、初期セットアップ時にＲＯＭに記憶（登録）された教示データを、ロボットＣＰＵ４０ａ，５０ａが演算処理し、サーボドライバ等に動作指令を出力することで、マスターロボット１０およびスレーブロボット２０の動作をそれぞれ制御するように構成されている。
【0040】
ステレオカメラ６０および照明６３は、マスターロボット１０のロボットアーム１０ａにおけるツール３０の近傍に取り付けられている。ステレオカメラ６０は、対象物を複数の異なる方向から同時に撮影することにより、その奥行き方向の情報も記録することができるように構成されたカメラである。ステレオカメラ６０は、対象物における照明６３に
よって照らされた部位を撮像して、画像データを画像処理装置９０に送信するように構成されている。
よって照らされた部位を撮像して、画像データを画像処理装置９０に送信するように構成されている。
【0041】
キャリブレーションプレート（基準物体）７０は、平面上に分布した教示点を有するプレートであり、スレーブロボット２１，２２，２３，２４のロボットアーム２０ａにそれぞれ取り付けられている。なお、キャリブレーションプレート７０の形状（教示点の位置等）や寸法は、画像処理装置９０のＲＯＭに記憶されている。
【0042】
画像処理装置（処理装置）９０は、パーソナルコンピュータであり、各種プログラム等に基づいて演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、各種プログラムや各種プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されているＲＯＭや、ＣＰＵによる演算結果などを一時的に記憶するメモリであるＲＡＭ等で構成されている。画像処理装置９０は、ディスプレイ９０ａと、ＲＯＭにインストールされたアプリケーションソフト９０ｂと、を備えている。
【0043】
ディスプレイ９０ａは、指令を与えた際のマスターロボット１０およびスレーブロボット２０の動きや、マスターロボット１０およびスレーブロボット２０とメインボデーＷ１との位置関係等を表す、ＣＡＤ（Computer Aided Design）等で作成されたヴァーチャルな画像を表示するように構成されている。これにより、画像処理装置９０から指令を与えた場合に、マスターロボット１０やスレーブロボット２０がどのような動きをするかを、事前に確認することができるようになっている。
【0044】
画像処理装置９０は、ＰｏＥ（Power over Ethernet）８１を介して、ステレオカメラ６０と接続されていて、これにより、ステレオカメラ６０によって撮像された画像データがアプリケーションソフト９０ｂに入力されるようになっている。また、画像処理装置９０は、イーサネット（Ethernet-IP）８３およびＨＵＢ８０を介して、ロボット制御盤４０，５０のロボットＣＰＵ４０ａ，５０ａと無線通信を行うことが可能に構成されている。これにより、画像処理装置９０は、例えばキーボード（図示せず）から入力した指令や、アプリケーションソフト９０ｂによる解析結果等をロボット制御盤４０，５０に送信することで、マスターロボット１０およびスレーブロボット２０を制御することが可能となっている。
【0045】
－姿勢補正手順－
以上のように構成されたロボットシステム１では、仮に、各ロボット１０，２０が設計通りの位置に配置され、且つ、ワークＷが設計通りに位置決めされている場合には、初期セットアップ時にロボット制御盤４０，５０のＲＯＭに記憶された教示データ通りに、各ロボット１０，２０を動作させることで、溶接や組立等の所定作業を正確に行うことが可能となる。
以上のように構成されたロボットシステム１では、仮に、各ロボット１０，２０が設計通りの位置に配置され、且つ、ワークＷが設計通りに位置決めされている場合には、初期セットアップ時にロボット制御盤４０，５０のＲＯＭに記憶された教示データ通りに、各ロボット１０，２０を動作させることで、溶接や組立等の所定作業を正確に行うことが可能となる。
【0046】
これに対し、各ロボット１０，２０に設置誤差がある場合や、ワークＷが位置決めされていない場合には、各ロボット１０，２０を教示データ通りに動作させるだけでは、溶接個所や組立位置が正規の位置からずれるため、ワークＷに対する各ロボット１０，２０の姿勢を補正する必要がある。
【0047】
この点、従来のロボットシステムでは、キャリブレーション済みのマスターロボットに、スレーブロボットを物理的に接触させることで、マスターロボットの座標系とスレーブロボットの座標系とのズレ量を確認する手法（「従来１の手法」という。）や、ロボット毎に、把持ズレを検出するためのカメラおよび画像データを処理するためのパーソナルコンピュータを設ける手法（「従来２の手法」という。）が採られていた。
【0048】
しかしながら、従来１の手法には、物理的に届く範囲に設置されたロボット同士にしか適用することができず、ロボットシステムにおけるレイアウトの自由度が制限されるという問題がある。さらに、ロボット同士の物理的な接触を伴うことから、ロボット等のたわみの影響を受け易い上、繊細な操作が必要であり、作業者の個人差により精度がバラつくため、ロボットの姿勢の補正を容易かつ正確に行うことが困難であるという問題もある。
【0049】
また、従来２の手法には、ロボット毎にカメラおよびパーソナルコンピュータが必要となることから、設備コストが増大するという問題がある。
【0050】
そこで、本実施形態のロボットシステム１では、スレーブロボット２０に取り付けられたキャリブレーションプレート７０を、マスターロボット１０に取り付けられたステレオカメラ６０によって撮像することで、１台のステレオカメラ６０および１台の画像処理装置９０のみで、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置を算出（計測）するようにしている。
【0051】
具体的には、本実施形態のロボットシステム１では、
（１）スレーブロボット２０を静止させた状態で、マスターロボット１０に複数の姿勢をとらせた際にステレオカメラ６０によって撮像されたキャリブレーションプレート７０の複数の画像データに基づいて、マスターロボット１０の座標系（マスターロボット座標系ΣMR）から見たステレオカメラ６０の位置姿勢と、ステレオカメラ６０の座標系（カメラ座標系ΣC）から見たキャリブレーションプレート７０の位置姿勢と、を算出し、
（２）マスターロボット１０を静止させた状態で、スレーブロボット２０に複数の姿勢をとらせた際にステレオカメラ６０によって撮像されたキャリブレーションプレート７０の複数の画像データに基づいて、スレーブロボット２０の座標系（スレーブロボット座標系ΣSR）から見たキャリブレーションプレート７０の位置姿勢を算出し
（３）（１）および（２）の算出結果を座標変換することで、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置を算出するとともに、
（４）ステレオカメラ６０によって撮像された、ワークＷにおける特徴部の画像データに基づき、ワークＷに対するマスターロボット１０の補正量を算出し、
（５）（３）で算出したマスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置と、（４）で算出した補正量と、に基づいて、マスターロボット１０およびスレーブロボット２０の姿勢を補正するように、画像処理装置９０を構成している。
（１）スレーブロボット２０を静止させた状態で、マスターロボット１０に複数の姿勢をとらせた際にステレオカメラ６０によって撮像されたキャリブレーションプレート７０の複数の画像データに基づいて、マスターロボット１０の座標系（マスターロボット座標系ΣMR）から見たステレオカメラ６０の位置姿勢と、ステレオカメラ６０の座標系（カメラ座標系ΣC）から見たキャリブレーションプレート７０の位置姿勢と、を算出し、
（２）マスターロボット１０を静止させた状態で、スレーブロボット２０に複数の姿勢をとらせた際にステレオカメラ６０によって撮像されたキャリブレーションプレート７０の複数の画像データに基づいて、スレーブロボット２０の座標系（スレーブロボット座標系ΣSR）から見たキャリブレーションプレート７０の位置姿勢を算出し
（３）（１）および（２）の算出結果を座標変換することで、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置を算出するとともに、
（４）ステレオカメラ６０によって撮像された、ワークＷにおける特徴部の画像データに基づき、ワークＷに対するマスターロボット１０の補正量を算出し、
（５）（３）で算出したマスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置と、（４）で算出した補正量と、に基づいて、マスターロボット１０およびスレーブロボット２０の姿勢を補正するように、画像処理装置９０を構成している。
【0052】
以下、このような画像処理装置９０による姿勢補正手順（１）～（５）について、図３のフローチャートを参照しながら、詳細に説明する。なお、図１では、４台のスレーブロボット２１，２２，２３，２４を示しているが、以下では、ロボットシステム１が、ｎ台（ｎは正の整数）のスレーブロボット２０を備えている場合について説明を行う。
【0053】
〈手順（１）について〉
先ず、ステップＳ１では、画像処理装置９０が、スレーブロボット２０の番号として、ｉ＝０を読み込む。次のステップＳ２では、画像処理装置９０が、ｉ＝ｉ＋１を計算して、スレーブロボット２０の番号として１番を設定する。なお、１番のスレーブロボット２０は、例えば図１のスレーブロボット２１に対応している。次のステップＳ３では、画像処理装置９０が、スレーブロボット２１に対応するロボット制御盤５０に指令を出して、スレーブロボット２１を静止させる。
先ず、ステップＳ１では、画像処理装置９０が、スレーブロボット２０の番号として、ｉ＝０を読み込む。次のステップＳ２では、画像処理装置９０が、ｉ＝ｉ＋１を計算して、スレーブロボット２０の番号として１番を設定する。なお、１番のスレーブロボット２０は、例えば図１のスレーブロボット２１に対応している。次のステップＳ３では、画像処理装置９０が、スレーブロボット２１に対応するロボット制御盤５０に指令を出して、スレーブロボット２１を静止させる。
【0054】
ここで、スレーブロボット２１を静止させた状態で、スレーブロボット２１に取り付けられたキャリブレーションプレート７０をステレオカメラ６０によって撮像した後、マスターロボット１０の姿勢を変更し、再びキャリブレーションプレート７０をステレオカメラ６０によって撮像すると、当然、姿勢の変更の前後で、キャリブレーションプレート７
０の画像データは異なることになる。そうして、例えばマスターロボット１０のロボットアーム１０ａ先端部の変化量に対して、キャリブレーションプレート７０の画像データの変化量が小さければ、ステレオカメラ６０がロボットアーム１０ａ先端部よりも基端側に位置していることが推定される。
０の画像データは異なることになる。そうして、例えばマスターロボット１０のロボットアーム１０ａ先端部の変化量に対して、キャリブレーションプレート７０の画像データの変化量が小さければ、ステレオカメラ６０がロボットアーム１０ａ先端部よりも基端側に位置していることが推定される。
【0055】
それ故、マスターロボット１０に複数の姿勢をとらせて、その都度、キャリブレーションプレート７０を異なる方向からステレオカメラ６０によって撮像して、このような推定を繰り返すことで、マスターロボット座標系ΣMRにおけるステレオカメラ６０の位置姿勢が算出される（絞り込まれる）ことになる。なお、ステレオカメラ６０の位置姿勢の算出精度は、マスターロボット１０の姿勢を変更すれば変更するほど上がる訳ではなく、約１３回の撮像により収束することが、実験等で確認されている。
【0056】
そこで、次のステップＳ４では、画像処理装置９０が、撮像回数ｊ＝０を読み込む。次のステップＳ５では、画像処理装置９０が、ｊ＝ｊ＋１を計算して、撮像回数ｊとして１回を設定した後、ステップＳ６に進む。次のステップＳ６では、１番のキャリブレーションプレート７０（１番のスレーブロボット２１に取り付けられたキャリブレーションプレート７０）をステレオカメラ６０で撮像した後、ステップＳ７に進む。
【0057】
次のステップＳ７では、画像処理装置９０が、撮像回数ｊが所定回数ｌ（ｌは正の整数で、例えば１３）に達したか否かを判定する。このステップＳ７での判定がＮＯの場合には、ステップＳ８に進む。次のステップＳ８では、画像処理装置９０が、ロボット制御盤４０に指令を出して、マスターロボット１０の姿勢を変更させた後、ステップＳ５に進み、撮像回数ｊに１を加算した後、ステップＳ６でスレーブロボット２１に取り付けられたキャリブレーションプレート７０を再びステレオカメラ６０で撮像するという流れを繰り返す。
【0058】
一方、ステップＳ７での判定がＹＥＳの場合、すなわち、撮像回数ｊが所定回数ｌに達した場合には、ステップＳ９に進む。次のステップＳ９では、画像処理装置９０のアプリケーションソフト９０ｂが、マスターロボット座標系ΣMRから見たステレオカメラ６０の位置姿勢を算出する。
【0059】
ここで、「マスターロボット座標系ΣMRから見たステレオカメラ６０の位置姿勢を算出する」とは、マスターロボット座標系ΣMRからカメラ座標系ΣCまでの位置・姿勢を表す行列MRＴCを算出することを意味する。つまり、行列MRＴCは、マスターロボット１０の位置・姿勢をステレオカメラ６０の位置・姿勢に変換する行列である。それ故、行列MRＴCにマスターロボット１０の位置・姿勢の制御量を掛ければ、ステレオカメラ６０の位置・姿勢を算出することができる。逆に、行列MRＴCの逆行列MRＴC
-1（＝CＴMR）に、ステレオカメラ６０の目標位置・目標姿勢を掛ければ、マスターロボット１０の位置・姿勢の制御量を算出することができる。
【0060】
そうして、次のステップＳ１０では、画像処理装置９０のアプリケーションソフト９０ｂが、カメラ座標系ΣCから見た１番のキャリブレーションプレート７０の位置姿勢を算出する。
【0061】
上述の如く、キャリブレーションプレート７０の形状（教示点の位置等）や寸法は、画像処理装置９０のＲＯＭに記憶されていることから、キャリブレーションプレート７０を異なる方向からステレオカメラ６０によって撮像することで、アプリケーションソフト９０ｂが、カメラ座標系ΣCから見たキャリブレーションプレート７０の位置姿勢をも算出することが可能となる。なお、「カメラ座標系ΣCから見たキャリブレーションプレート７０の位置姿勢を算出する」とは、カメラ座標系ΣCからプレート座標系ΣPまでの位置・
姿勢を表す行列CＴPを算出することを意味する。
姿勢を表す行列CＴPを算出することを意味する。
【0062】
〈手順（２）について〉
上記手順（１）と同様の理屈で、マスターロボット１０を静止させた状態で、スレーブロボット２０に複数の姿勢をとらせて、その都度、静止したステレオカメラ６０によって、キャリブレーションプレート７０を異なる方向から撮像することで、スレーブロボット座標系ΣSRにおけるキャリブレーションプレート７０の位置姿勢が算出される（絞り込まれる）ことになる。
上記手順（１）と同様の理屈で、マスターロボット１０を静止させた状態で、スレーブロボット２０に複数の姿勢をとらせて、その都度、静止したステレオカメラ６０によって、キャリブレーションプレート７０を異なる方向から撮像することで、スレーブロボット座標系ΣSRにおけるキャリブレーションプレート７０の位置姿勢が算出される（絞り込まれる）ことになる。
【0063】
それ故、ステップＳ１１では、画像処理装置９０が、ロボット制御盤４０に指令を出して、マスターロボット１０を静止させる。次のステップＳ１２では、画像処理装置９０が、撮像回数ｋ＝０を読み込む。次のステップＳ１３では、画像処理装置９０が、ｋ＝ｋ＋１を計算して、撮像回数ｋとして１回を設定した後、ステップＳ１４に進む。次のステップＳ１４では、１番のキャリブレーションプレート７０を静止したステレオカメラ６０で撮像した後、ステップＳ１５に進む。
【0064】
次のステップＳ１５では、画像処理装置９０が、撮像回数ｋが所定回数ｍ（ｍは正の整数で、例えば１３）に達したか否かを判定する。このステップＳ１５での判定がＮＯの場合には、ステップＳ１６に進む。次のステップＳ１６では、画像処理装置９０が、スレーブロボット２１に対応するロボット制御盤５０に指令を出して、スレーブロボット２１の姿勢を変更させた後、ステップＳ１３に進み、撮像回数ｋに１を加算した後、ステップＳ１４でスレーブロボット２１に取り付けられたキャリブレーションプレート７０を静止したステレオカメラ６０で再び撮像するという流れを繰り返す。
【0065】
一方、ステップＳ１５での判定がＹＥＳの場合、すなわち、撮像回数ｋが所定回数ｍに達した場合には、ステップＳ１７に進む。次のステップＳ１７では、画像処理装置９０のアプリケーションソフト９０ｂが、スレーブロボット座標系ΣSR21から見たキャリブレーションプレート７０の位置姿勢を算出する。
【0066】
ここで、「スレーブロボット座標系ΣSR21から見たキャリブレーションプレート７０の位置姿勢を算出する」とは、スレーブロボット座標系ΣSR21からプレート座標系ΣPまでの位置・姿勢を表す行列SR21ＴPを算出することを意味する。それ故、行列SR21ＴPの逆行列SR21ＴP
-1（＝PＴSR21）も容易に算出することができる。
【0067】
〈手順（３）について〉
次のステップＳ１８では、画像処理装置９０のアプリケーションソフト９０ｂが、マスターロボット１０と１番のスレーブロボット２１との相対位置を算出する。具体的には、アプリケーションソフト９０ｂは、ステップＳ９で算出した行列MRＴCと、ステップＳ１０で算出した行列CＴPと、ステップＳ１７で算出した行列SR21ＴPの逆行列（行列PＴSR21）と、に基づいて、下記の式（１）により、マスターロボット座標系ΣMRからスレーブロボット座標系ΣSR21までの位置・姿勢を表す行列MRＴSR21を算出して、マスターロボット１０とスレーブロボット２１との相対位置を算出（計測）する。
次のステップＳ１８では、画像処理装置９０のアプリケーションソフト９０ｂが、マスターロボット１０と１番のスレーブロボット２１との相対位置を算出する。具体的には、アプリケーションソフト９０ｂは、ステップＳ９で算出した行列MRＴCと、ステップＳ１０で算出した行列CＴPと、ステップＳ１７で算出した行列SR21ＴPの逆行列（行列PＴSR21）と、に基づいて、下記の式（１）により、マスターロボット座標系ΣMRからスレーブロボット座標系ΣSR21までの位置・姿勢を表す行列MRＴSR21を算出して、マスターロボット１０とスレーブロボット２１との相対位置を算出（計測）する。
【0068】
MRＴC・CＴP・PＴSR21＝MRＴSR21・・・・式（１）
このようにして、マスターロボット１０とスレーブロボット２１との相対位置を算出した後、ステップＳ１９に進む。次のステップＳ１９では、画像処理装置９０が、スレーブロボット２０の番号ｉがｎに達したか否かを判定する。このステップＳ１９での判定がＮＯの場合には、ステップＳ２に戻り、マスターロボット１０との相対位置関係が算出されたスレーブロボット２０がｎ台に達するまで、ステップＳ２からステップＳ１８の手順が繰り返される。
このようにして、マスターロボット１０とスレーブロボット２１との相対位置を算出した後、ステップＳ１９に進む。次のステップＳ１９では、画像処理装置９０が、スレーブロボット２０の番号ｉがｎに達したか否かを判定する。このステップＳ１９での判定がＮＯの場合には、ステップＳ２に戻り、マスターロボット１０との相対位置関係が算出されたスレーブロボット２０がｎ台に達するまで、ステップＳ２からステップＳ１８の手順が繰り返される。
【0069】
これにより、スレーブロボット座標系ΣSR22から見たキャリブレーションプレート７０の位置姿勢に基づいて、マスターロボット１０とスレーブロボット２２との相対位置が算出され、スレーブロボット座標系ΣSR23から見たキャリブレーションプレート７０の位置姿勢に基づいて、マスターロボット１０とスレーブロボット２３との相対位置が算出され、スレーブロボット座標系ΣSR24から見たキャリブレーションプレート７０の位置姿勢に基づいて、マスターロボット１０とスレーブロボット２４との相対位置が算出され、といった具合に、マスターロボット１０とｎ台のスレーブロボット２０との相対位置が次々と算出されていく。一方、ステップＳ１９での判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ２０へ進む。
【0070】
〈手順（４）について〉
次のステップＳ２０では、ステレオカメラ６０がワークＷの特徴部を撮像する。なお、ワークＷにおける特徴部が立体形状であれば、かかる特徴部の画像データからワークＷの姿勢を算出することが可能であるが、ワークＷにおける特徴部が例えば孔（特徴点）等であれば、ワークＷの姿勢を算出するには、３つ以上の特徴点の画像データが必要となる。
次のステップＳ２０では、ステレオカメラ６０がワークＷの特徴部を撮像する。なお、ワークＷにおける特徴部が立体形状であれば、かかる特徴部の画像データからワークＷの姿勢を算出することが可能であるが、ワークＷにおける特徴部が例えば孔（特徴点）等であれば、ワークＷの姿勢を算出するには、３つ以上の特徴点の画像データが必要となる。
【0071】
次のステップＳ２１では、画像処理装置９０のアプリケーションソフト９０ｂが、ワークＷに対するマスターロボット１０の補正量を算出する。具体的には、ワークＷにおける特徴部をステレオカメラ６０によって撮像し、かかる画像データから取得される特徴部の位置と、例えば予め記憶された設計位置とを比較することで、マスターロボット１０のワークＷに対する補正量（ズレ量）を算出する。
【0072】
〈手順（５）について〉
次のステップＳ２２では、画像処理装置９０のアプリケーションソフト９０ｂが、マスターロボット１０およびｎ台のスレーブロボット２０を含む全ロボットの姿勢を補正した後、ＥＮＤする。
次のステップＳ２２では、画像処理装置９０のアプリケーションソフト９０ｂが、マスターロボット１０およびｎ台のスレーブロボット２０を含む全ロボットの姿勢を補正した後、ＥＮＤする。
【0073】
より詳しくは、ステップＳ１８においてマスターロボット１０とｎ台のスレーブロボット２０との相対位置が算出されているとともに、ステップＳ２１においてワークＷに対するマスターロボット１０の補正量が算出されていることから、マスターロボット１０と各スレーブロボット２０との相対位置に補正量を合算することで、ワークＷに対する各スレーブロボット２０の補正量を容易に算出することができる。そうして、かかる補正量を、図１の二点鎖線矢印で示すように、画像処理装置９０からロボット制御盤４０，５０へ送信することで、各ロボット制御盤４０，５０のＲＯＭに記憶された教示データが修正され、修正された教示データ通りに、各ロボット１０，２０を動作させることで、ワークＷに対して溶接や組立等の所定作業を正確に行うことが可能となる。
【0074】
以上のように、本実施形態に係るロボットシステム１によれば、スレーブロボット２０が何台であっても、マスターロボット１０に取り付けられた１台のステレオカメラ６０を用いて、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置を取得（計測）することができるとともに、全ロボットの姿勢を容易に補正することが可能であることから、設備コストの低減を図ることができる。
【0075】
しかも、１台の画像処理装置９０で処理可能であることから、従来はロボット毎に必要とされたパーソナルコンピュータをＨＵＢ８０で共有することができるので、従来のロボットシステムに比して、設備コストの低減をより一層図ることができる。
【0076】
また、ステレオカメラ６０が取り付けられたマスターロボット１０を、スレーブロボット２０に取り付けられたキャリブレーションプレート７０を見渡せる位置に設置さえすれ
ば、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置を計測可能であることから、ロボット同士の物理的な接触を伴う従来のロボットシステムに比して、レイアウトの自由度を高めることができる。
ば、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置を計測可能であることから、ロボット同士の物理的な接触を伴う従来のロボットシステムに比して、レイアウトの自由度を高めることができる。
【0077】
加えて、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置計測の際にロボット同士の物理的な接触を伴わないことから、ワークＷに対するロボット１０，２０の姿勢を正確に補正することができる。
【0078】
したがって、本実施形態によれば、複数のロボット１０，２０を用いる場合でも、設備コストの低減およびレイアウトの自由度の向上を図りつつ、ワークＷに対するロボット１０，２０の姿勢を容易かつ正確に補正することが可能となる。
【0079】
－実施形態の応用例－
〈応用例１〉
図４は、ロボットシステム１の応用例１を模式的に示す図である。この応用例１は、セル３内に収容された複数台のロボット１０，２０が溶接や組立等の種々の作業を行う、セル生産方式にロボットシステム１を適用したものである。図４に示すロボットシステム１は、１台のマスターロボット１０と、８台のスレーブロボット２１～２８と、を備えている。８台のロボット制御盤５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８は、スレーブロボット２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８にそれぞれ対応している。なお、マスターロボット１０およびスレーブロボット２１，２２，２３，２５，２６，２７，２８には、ツール３０として抵抗溶接機（図示せず）が取り付けられている。これに対し、クロスハッチングが施されたスレーブロボット２４には、ツール３０として、溶接作業の際にメインボデーＷ１を固定するためのマテリアルハンド３１（図７参照）が取り付けられている。
〈応用例１〉
図４は、ロボットシステム１の応用例１を模式的に示す図である。この応用例１は、セル３内に収容された複数台のロボット１０，２０が溶接や組立等の種々の作業を行う、セル生産方式にロボットシステム１を適用したものである。図４に示すロボットシステム１は、１台のマスターロボット１０と、８台のスレーブロボット２１～２８と、を備えている。８台のロボット制御盤５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８は、スレーブロボット２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８にそれぞれ対応している。なお、マスターロボット１０およびスレーブロボット２１，２２，２３，２５，２６，２７，２８には、ツール３０として抵抗溶接機（図示せず）が取り付けられている。これに対し、クロスハッチングが施されたスレーブロボット２４には、ツール３０として、溶接作業の際にメインボデーＷ１を固定するためのマテリアルハンド３１（図７参照）が取り付けられている。
【0080】
上述の如く、ワークＷにおける特徴部が例えば孔（特徴点）等であれば、ワークＷの姿勢を算出するには、３つ以上の特徴点の画像データが必要となる。しかも、姿勢の算出精度を高めるには、できるだけ離れた（できるだけ遠い位置にある）特徴点を撮像することが好ましい。
【0081】
ここで、相対的に小さなワークＷの場合には、例えばマスターロボット１０に取り付けられた１台のステレオカメラ６０だけで、ワークＷに形成された３つ以上の特徴点を撮像することが可能であるが、図４に示すような、相対的に大きなメインボデーＷ１の場合には、１台のステレオカメラ６０だけでは、メインボデーＷ１に形成された、互いに離れた３つ以上の特徴点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を撮像することが困難となる。
【0082】
そこで、図４に示すロボットシステム１では、スレーブロボット２７，２８に、キャリブレーションプレート７０のみならず、ステレオカメラ６１，６２を取り付けるようにしている。なお、請求項との関係では、本応用例のスレーブロボット２７，２８が、本発明でいうところの「基準物体およびステレオカメラが取り付けられたもの」に相当する。
【0083】
この場合も、マスターロボット１０と複数のスレーブロボット２１，２２，２３，…との相対位置は、飽く迄マスターロボット１０に取り付けられた１台のステレオカメラ６０を用いて算出される。そうして、スレーブロボット座標系ΣSR27から見たステレオカメラ６１の位置姿勢、および、スレーブロボット座標系ΣSR28から見たステレオカメラ６２の位置姿勢は、セル３内に設置されたキャリブレーションプレート（図示せず）をステレオカメラ６１，６２で撮像した画像データに基づいて算出される。
【0084】
図４に示すように、マスターロボット１０に取り付けられたステレオカメラ６０で特徴
点Ｐ１を撮像し、且つ、スレーブロボット２７に取り付けられたステレオカメラ６１で特徴点Ｐ２を撮像し、且つ、スレーブロボット２８に取り付けられたステレオカメラ６２で特徴点Ｐ３を撮像する。こように、マスターロボット１０に取り付けられたステレオカメラ６０のみならず、スレーブロボット２７，２８に取り付けられたステレオカメラ６１，６２をも用いることで、相対的に大きなメインボデーＷ１に形成された、互いに離れた３つの特徴点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を撮像することが可能となる。
点Ｐ１を撮像し、且つ、スレーブロボット２７に取り付けられたステレオカメラ６１で特徴点Ｐ２を撮像し、且つ、スレーブロボット２８に取り付けられたステレオカメラ６２で特徴点Ｐ３を撮像する。こように、マスターロボット１０に取り付けられたステレオカメラ６０のみならず、スレーブロボット２７，２８に取り付けられたステレオカメラ６１，６２をも用いることで、相対的に大きなメインボデーＷ１に形成された、互いに離れた３つの特徴点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を撮像することが可能となる。
【0085】
画像処理装置９０は、マスターロボット１０およびスレーブロボット２７，２８に取り付けられたステレオカメラ６０，６１，６２によって撮像された、メインボデーＷ１における３つの特徴点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のデータに基づき、メインボデーＷ１に対するマスターロボット１０の補正量を算出するとともに、マスターロボット１０と複数のスレーブロボット２１，２２，２３，…との相対位置と、当該補正量とに基づいて、マスターロボット１０および複数のスレーブロボット２１，２２，２３，…の姿勢を補正するように構成されている。これにより、ワークＷの大小に左右されることなく、メインボデーＷ１に対するロボット１０，２１，２２，２３，…の姿勢を容易かつ正確に補正することができる。
【0086】
なお、図４に示す相対的に小さなワークＷ２に対して所定作業を行う場合に、すべてのロボット１０，２１，２２，２３，…の姿勢を補正すると、無駄が多くなる。それ故、この場合には、例えば、ワークＷ２に一番近いスレーブロボット２７に取り付けられたステレオカメラ６１を用いて、ワークＷ２における３つの特徴点Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’を撮像し、撮像された画像データに基づいて算出された補正量をロボット制御盤５５のみに送信し、スレーブロボット２５のみで溶接等を行うようにしてもよい。
【0087】
〈応用例２〉
図５は、ロボットシステム１の応用例２を模式的に示す図である。この応用例２は、搬送装置によって流れてくるワークＷに所定作業を行うライン生産方式にロボットシステム１を適用したものである。
図５は、ロボットシステム１の応用例２を模式的に示す図である。この応用例２は、搬送装置によって流れてくるワークＷに所定作業を行うライン生産方式にロボットシステム１を適用したものである。
【0088】
図６は、車両のメインボデーＷ１における特徴点Ｐ１，Ｐ２を模式的に示す図である。メインボデーＷ１には、図６の太枠で示すように、車幅方向左側のＡピラーＡＰに特徴点Ｐ１としての孔が形成されているとともに、車幅方向左側のＣピラーＣＰに特徴点Ｐ２としての孔が形成されている。なお、車幅方向右側のＡピラーおよびＣピラー（共に図示せず）にも同様に、特徴点Ｐ１および特徴点Ｐ２としての孔がそれぞれ形成されている。
【0089】
そうして、図５の太枠で示すように、メインボデーＷ１の左側に配置されたマスターロボット１０に取り付けられたステレオカメラ６０で、左側の特徴点Ｐ１および特徴点Ｐ２を撮像するとともに、メインボデーＷ１の右側に配置されたスレーブロボット２０に取り付けられたステレオカメラ６１で、右側の特徴点Ｐ１および特徴点Ｐ２を撮像することで、インラインでの、メインボデーＷ１に対するマスターロボット１０および複数のスレーブロボット２０の姿勢の補正が可能となる。
【0090】
－実施形態の変形例－
上記実施形態では、ステレオカメラ６０とキャリブレーションプレート７０とを用いて、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置を算出（計測）するに止めたが、本変形例では、相対位置の算出精度を確認する点が、上記実施形態と異なるものである。以下、実施形態と異なる点を中心に説明する。
上記実施形態では、ステレオカメラ６０とキャリブレーションプレート７０とを用いて、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置を算出（計測）するに止めたが、本変形例では、相対位置の算出精度を確認する点が、上記実施形態と異なるものである。以下、実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0091】
図７は、スレーブロボット２０に取り付けられるマテリアルハンド３１を模式的に示す図である。スレーブロボット２０のロボットアーム２０ａ先端に取り付けられるマテリア
ルハンド３１には、図７の太枠で示すように、２つの孔からなる測定点ＭＰ１，ＭＰ２が設けられている。
ルハンド３１には、図７の太枠で示すように、２つの孔からなる測定点ＭＰ１，ＭＰ２が設けられている。
【0092】
そうして、本変形例では、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置に基づいて算出された測定点ＭＰ１，ＭＰ２の位置と、ステレオカメラ６０により撮像された測定点ＭＰ１，ＭＰ２の位置と、を比較することによって、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置の算出精度を確認するように、画像処理装置９０を構成している。
【0093】
具体的には、スレーブロボット座標系ΣSRから見た測定点ＭＰ１，ＭＰ２の位置姿勢は、ロボット固有値やマテリアルハンド３１の諸元から既知であるとともに、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置は算出済みであることから、（Ａ）マスターロボット１０→スレーブロボット２０→測定点ＭＰ１，ＭＰ２というルートで、マスターロボット座標系ΣMRにおける測定点ＭＰ１，ＭＰ２の位置（座標）を算出することができる。
【0094】
一方、（Ｂ）マスターロボット１０→ステレオカメラ６０→測定点ＭＰ１，ＭＰ２というルートでも、マスターロボット座標系ΣMRにおける測定点ＭＰ１，ＭＰ２の位置（座標）を算出することができる。
【0095】
このように、異なるルート（Ａ）および（Ｂ）で取得された測定点ＭＰ１，ＭＰ２の位置（座標）を比較することで、マスターロボット１０とスレーブロボット２０との相対位置の算出精度を確認することができ、これにより、ワークＷに対するロボット１０，２０の姿勢をより一層正確に補正することが可能となる。
【0096】
（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【0097】
上記実施形態のフローチャートでは、或るスレーブロボット２０におけるキャリブレーションプレート７０の撮像および相対位置の算出を行った後、次のスレーブロボット２０におけるキャリブレーションプレート７０の撮像および相対位置の算出を行うようにしたが、これに限らず、すべてのスレーブロボット２０におけるキャリブレーションプレート７０の撮像を行った後、すべてのスレーブロボット２０における相対位置の算出を行うようにしてもよい。
【0098】
また、上記実施形態の変形例では、マテリアルハンド３１に測定点ＭＰ１，ＭＰ２を設けたが、これに限らず、マテリアルハンド３１以外のツール３０に測定点を設けてもよい。
【0099】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【0100】
本発明によると、複数のロボットを用いる場合でも、設備コストの低減およびレイアウトの自由度の向上を図りつつ、ワークに対するロボットの姿勢を容易かつ正確に補正することができるので、ワークに対して、複数のロボットを用いて所定作業を行うロボットシステムに適用して極めて有益である。
【符号の説明】
【0101】
１ ロボットシステム
１０ マスターロボット
１０ａ ロボットアーム
２０ スレーブロボット
２０ａ ロボットアーム
３１ マテリアルハンド（ツール）
６０，６１，６２ ステレオカメラ
７０ キャリブレーションプレート（基準物体）
９０ 画像処理装置（処理装置）
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 特徴点（特徴部）
Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’ 特徴点（特徴部）
Ｗ１ メインボデー（ワーク）
Ｗ２ ワーク
ＭＰ１，ＭＰ２ 測定点
１０ マスターロボット
１０ａ ロボットアーム
２０ スレーブロボット
２０ａ ロボットアーム
３１ マテリアルハンド（ツール）
６０，６１，６２ ステレオカメラ
７０ キャリブレーションプレート（基準物体）
９０ 画像処理装置（処理装置）
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 特徴点（特徴部）
Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’ 特徴点（特徴部）
Ｗ１ メインボデー（ワーク）
Ｗ２ ワーク
ＭＰ１，ＭＰ２ 測定点
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】