机器人系统、机器人、机器人控制装置及方法以及程序的制作方法【专利摘要】本发明涉及机器人系统、机器人、机器人控制装置、机器人控制方法以及机器人控制程序。其中，机器人系统具备：照相机，其拍摄可动部，并制作照相机图像；存储部，其存储可动部的形状模型；匹配处理部，其根据照相机图像和形状模型之间的匹配来检测出可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；控制信息获取部，其获取控制可动部的动作的动作控制部所识别出的可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；坐标系校正部，其基于可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向、以及可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向，建立照相机坐标系和机器人坐标系的对应。【专利说明】机器人系统、机器人、机器人控制装置及方法以及程序【
技术领域：
】[0001]本发明涉及机器人系统、机器人、机器人控制装置、机器人控制方法以及机器人控制程序。【
背景技术：
】[0002]在下述的专利文献I中公开有使机器人手高精度地把持形成为工件形状的测量零件，根据拍摄被机器人手把持的测量零件而得的图像，进行机器人主体和照相机的坐标对位。[0003]专利文献1:日本特开平10—340112号公报[0004]然而，在上述专利文献I的技术中，在进行机器人主体和照相机的坐标对位(校准)时，需要使机器人把持测量零件的动作，在校准上花费与该动作对应的时间。另外，由于使用被称作测量零件的特别的工具，所以另外需要对其进行制作的成本。【
发明内容】[0005]因此，本发明的目的在于以低成本，更加迅速地进行校准。[0006]用于解决上述课题的第一方式例如是机器人系统，具备:可动部，其能够变更位置以及朝向，照相机，其拍摄上述可动部，而制作照相机图像；存储部，其存储上述可动部的形状模型；匹配处理部，其根据上述照相机图像和上述形状模型之间的匹配来检测上述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；控制信息获取部，其获取控制上述可动部的动作的动作控制部所识别出的上述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；坐标系校正部，其基于上述可动部在上述照相机坐标系中的位置以及朝向、以及上述可动部在上述机器人坐标系中的位置以及朝向，建立上述照相机坐标系和上述机器人坐标系的对应。[0007]由此，能够以低成本，更加迅速地执行校准。[0008]另外，在上述机器人系统中，也可以为上述匹配处理部根据三维的上述形状模型生成上述可动部的二维图像，并使用所生成的二维图像，检测出上述可动部在上述照相机图像内的位置以及朝向。[0009]由此，能够根据三维的可动部的形状模型可靠地检测出上述可动部在上述照相机图像内的位置以及朝向。另外，即便不设置多台照相机，也能够用来自I台照相机的图像执行校准。[0010]在上述机器人系统中，上述形状模型也可以是上述可动部的CAD(computeraideddesign:计算机辅助设计)数据。由此，能够高精度地检测出上述可动部的位置以及朝向。另外，由于能够借用在机器人系统的设计阶段已经制作出的数据，所以能够省去制作校准用的形状模型的数据所花费的成本。[0011]在上述机器人系统中，上述可动部也可以是臂、臂的连杆、或者末端执行器。由此，能够可靠地执行校准。[0012]另外，在上述机器人系统中，上述存储部存储多个不同的可动部的形状模型，上述匹配处理部使用多个上述可动部的形状模型中的至少一个，检测该可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向，上述坐标系校正部针对被上述匹配处理部检测出照相机坐标系中的位置以及朝向的可动部，建立上述照相机坐标系和上述机器人坐标系的对应。[0013]由此，若存在能够从设置了照相机的位置进行拍摄的可动部，则即便其他可动部处于不能够从照相机进行拍摄的位置的情况下，也能够执行校准。[0014]另外，在上述机器人系统中，各个上述可动部的表面被赋予不同的识别信息，上述匹配处理部在上述照相机图像中检测识别信息，使用与检测出的识别信息对应的可动部的形状模型，检测出该可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向也是可以。[0015]由此，在多个形状模型中，能够限定成为匹配对象的可动部的形状模型，所以能够更加迅速地结束校准。[0016]另外，在上述机器人系统中，优选上述存储部存储机器人系统内的可动部中，动作时的位移较大的可动部的形状模型。由此，能够提高校准的精度。[0017]用于解决上述课题的第二方式例如是机器人，具备:可动部，其能够变更位置以及朝向，图像获取部，其获取拍摄上述可动部而得的照相机图像；存储部，其存储上述可动部的形状模型；匹配处理部，其根据上述照相机图像和上述形状模型之间的匹配来检测出上述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；动作控制部，其控制上述可动部的动作；控制信息获取部，其获取上述动作控制部识别出的上述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；以及坐标系校正部，其基于上述可动部在上述照相机坐标系中的位置以及朝向、以及上述可动部在上述机器人坐标系中的位置以及朝向，建立上述照相机坐标系和上述机器人坐标系的对应，并生成校准参数，上述动作控制部基于所生成的上述校准参数控制上述可动部的动作。[0018]用于解决上述课题的第三方式例如是控制机器人的机器人控制装置，具备:图像获取部，其获取对能够变更位置以及朝向的机器人的可动部进行拍摄而得的照相机图像；控制信息获取部，其获取控制上述可动部的动作的动作控制部所识别出的上述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；匹配处理部，其获取上述可动部的形状模型，根据上述照相机图像和上述形状模型之间的匹配来检测出上述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；坐标系校正部，其基于上述可动部在上述照相机坐标系中的位置以及朝向、以及上述可动部在上述机器人坐标系中的位置以及朝向，建立上述照相机坐标系和上述机器人坐标系的对应，并生成校准参数；输出部，其将上述校准参数输出给上述动作控制部。[0019]用于解决上述课题的第四方式例如是机器人的控制方法，其执行如下步骤:获取对能够变更位置以及朝向的机器人的可动部进行拍摄而得的照相机图像的图像获取步骤；获取控制上述可动部的动作的动作控制部所识别出的上述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息的控制信息获取步骤；获取上述可动部的形状模型，根据上述照相机图像和上述形状模型之间的匹配来检测出上述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向的匹配处理步骤；基于上述可动部在上述照相机坐标系中的位置以及朝向、以及上述可动部在上述机器人坐标系中的位置以及朝向，建立上述照相机坐标系和上述机器人坐标系的对应，并生成校准参数的坐标系校正步骤；将上述校准参数输出给上述动作控制部的输出步骤。[0020]用于解决上述课题的第五方式例如是控制机器人的机器人控制程序，其使计算机实现如下功能:图像获取功能，获取对能够变更位置以及朝向的机器人的可动部进行拍摄而得的照相机图像；控制信息获取功能，获取控制上述可动部的动作的动作控制部所识别出的上述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；匹配处理功能，获取上述可动部的形状模型，根据上述照相机图像和上述形状模型之间的匹配检测出上述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；坐标系校正功能，基于上述可动部在上述照相机坐标系中的位置以及朝向、以及上述可动部在上述机器人坐标系中的位置以及朝向，建立上述照相机坐标系和上述机器人坐标系的对应，生成校准参数；以及输出功能，将上述校准参数输出给上述动作控制部。【专利附图】【附图说明】[0021]图1是表不本发明的一实施方式的机器人系统10的外观的一个例子的图。[0022]图2是表示机器人系统10的功能构成的一个例子的框图。[0023]图3是表示存储于存储部22内的形状模型30的一个例子的图。[0024]图4是表示利用照相机14制作出的照相机图像40的一个例子的图。[0025]图5是表示根据形状模型30制作出的二维图像31的一个例子的图。[0026]图6是用于说明匹配处理的示意图。[0027]图7是表示机器人控制装置15的动作的一个例子的流程图。[0028]图8是表示匹配处理(步骤S200)的一个例子的流程图。[0029]图9是表示实现机器人控制装置15的功能的计算机50的一个例子的图。【具体实施方式】[0030]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。[0031]图1表不本发明的一实施方式的机器人系统10的外观的一个例子。机器人系统10具备机器人主体11、照相机14、以及机器人控制装置15。[0032]在本实施方式中，在机器人主体11上安装有2个臂12，在各臂12的前端安装有手等末端执行器13。各臂12具有多个关节120、和多个连杆121。[0033]各关节120以自由转动的方式(但是在规定的可动范围内能够转动)连结机器人主体11和连杆121、连杆121彼此、连杆121和末端执行器13。各关节120例如是旋转关节，并被设置为能够使连杆121间的角度变化，或者使连杆121轴旋转。[0034]机器人主体11通过使各关节120连动而驱动，从而能够使末端执行器13自由(但是在规定的可动范围内)移动，并且也能够使得朝向自由方向。在图1所示的例子中，各臂12成为具有6个关节120的6轴臂。[0035]另外，机器人主体11在从机器人控制装置15被请求了控制信息的情况下，针对预先决定出的一个末端执行器13，将机器人主体11识别出的机器人坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向的信息发送给机器人控制装置15。此外，末端执行器13的位置以及朝向在与机器人的其他部位的相对位置关系中也能够称作姿势，也可以说末端执行器13的位置以及朝向的变化是末端执行器13的姿势的变化。[0036]此时，在末端执行器13像手那样形状发生变化的情况下，机器人主体11控制末端执行器13以使其成为预先决定出的形状(例如打开的状态)的方式，将此时的末端执行器13的位置以及朝向的信息发送给机器人控制装置15。[0037]照相机14拍摄末端执行器13，制作照相机图像，并将制作成的照相机图像发送给机器人控制装置15。此外，用户以预先决定出的一个末端执行器13映在由照相机14拍摄的照相机图像的方式，调整照相机14的朝向。[0038]机器人控制装置15在校准时从机器人主体11获取末端执行器13的位置以及朝向的信息，从照相机14获取此时的照相机图像。而且，机器人控制装置15确定出照相机图像所投影的照相机坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向。[0039]而且，机器人控制装置15基于机器人主体11识别出的机器人坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向的信息和照相机坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向的信息，建立两坐标系的对应，将表不对应建立的信息作为校准参数输出给机器人主体11。[0040]在校准结束后的实际动作中，机器人主体11获取由照相机14拍摄的照相机图像，在该图像内识别预先决定出的目标点。而且，机器人主体11使用从机器人控制装置15接受到的校准参数来计算针对识别出的目标点成为预先决定出的末端执行器13的位置以及朝向的臂12的控制量。而且，机器人主体11通过根据计算出的控制量控制臂12，来执行规定的作业。[0041]图2是表示机器人系统10的功能构成的一个例子的框图。在图2中，可动部20是能够进行位置以及朝向的变更的机器人的部位，功能性表示臂12、连杆121、末端执行器13等。另外，动作控制部21表示机器人主体11内的功能。[0042]在存储部22中例如存储有图3所示那样的可动部20的三维的形状模型30的数据。在本实施方式中，在存储部22中存储有末端执行器13的形状模型30。[0043]另外，在本实施方式中，形状模型30例如是三维CAD数据。由于末端执行器13的CAD数据是在机器人系统10的设计时已经制作好的数据，所以无需在校准时重新制作。因此，能够减少进行校准时的成本、劳力。[0044]此外，为了进行本实施方式中的校准，形状模型30是包含三维的外观形状及其尺寸的信息的数据即可，若将这样的数据用作形状模型30，则未必需要使用包含内部的形状等信息的CAD数据。[0045]另外，存储部22预先储存有照相机14的焦距等照相机参数的信息。在本实施方式中，存储部22被设置于机器人控制装置15的外部，经由通信电缆与机器人控制装置15连接。[0046]机器人控制装置15具有控制信息获取部150、坐标系校正部151、匹配处理部152、图像获取部153以及输出部154。[0047]控制信息获取部150从动作控制部21获取动作控制部21所识别出的机器人坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向的信息，并发送给坐标系校正部151。[0048]图像获取部153从照相机14获取照相机图像，发送给匹配处理部152。例如如图4所示，在从照相机14接受到的照相机图像40中映有末端执行器13。[0049]匹配处理部152在从图像获取部153接受到照相机图像的情况下，从存储部22获取末端执行器13的形状模型30的数据以及照相机参数。[0050]而且，例如如图5所示，匹配处理部152制作从各方向观察三维的形状模型30的情况下的二维图像31。此外，图5所示的二维图像31只是一个例子，实际上也可以制作从其以外的方向观察形状模型30的情况下的二维图像。[0051]而且，例如如图6所示，匹配处理部152—边将制作好的各二维图像31在照相机图像40上改变朝向、大小，一边在照相机图像40上扫描，检索与照相机图像40的相似度成为规定值以上的二维图像31的朝向以及大小。[0052]此外，在作为机器人组装后的状态下，从照相机14看不见各部件与其他部件的连接部分的情况较多。因此，匹配处理部152在二维图像31中从相似度的计算对象去除连接部分等从照相机14看不见的部分。[0053]在发现了成为规定值以上的相似度的二维图像31的朝向以及大小的情况下，匹配处理部152基于该二维图像31在照相机图像40上的大小以及朝向，计算出照相机坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向，并将计算出的位置以及朝向的信息发送给坐标系校正部151。[0054]这里，从照相机14至末端执行器13的距离与照相机图像40上的末端执行器13的大小和照相机14的焦距成正比。匹配处理部152预先知道末端执行器13的三维的形状模型30的尺寸和照相机14的焦距，所以在照相机坐标系中，能够计算出照相机14至末端执行器13的距离。[0055]另外，在本实施方式中，由于存储于存储部22的形状模型是末端执行器13的三维CAD数据，所以匹配处理部152使用该CAD数据，能够在照相机坐标系中高精度地计算出照相机14至末端执行器13的距离。[0056]坐标系校正部151基于从控制信息获取部150接受到的机器人坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向的信息、以及从匹配处理部152接受到的照相机坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向的信息，建立照相机坐标系和机器人坐标系的对应。而且，坐标系校正部151将包含表示对应建立的信息的校准参数发送给输出部154。[0057]例如，坐标系校正部151在照相机坐标系以及机器人坐标系中分别使用在末端执行器13上对应的规定个数的点的坐标，求出照相机坐标系和机器人坐标系的旋转矩阵以及平移向量，从而建立照相机坐标系和机器人坐标系的对应。而且，坐标系校正部151将包含求出的旋转矩阵以及平移向量的信息的校准参数发送给输出部154。[0058]输出部154将从坐标系校正部151接受到的校准参数输出给动作控制部21。[0059]图7示出表示机器人控制装置15的动作的一个例子的流程图。例如，在机器人系统10的设置后，机器人控制装置15从用户处接受校准的指示，从而机器人系统10开始本流程图所示的动作。[0060]首先，图像获取部153指示照相机14进行末端执行器13的拍摄。照相机14拍摄末端执行器13，制作照相机图像，并将制作好的照相机图像发送给机器人控制装置15(步骤S100)。图像获取部153从照相机14接受照相机图像并发送给匹配处理部152。[0061]接下来，匹配处理部152执行图8所示的匹配处理(步骤S200)。图8是表示匹配处理(步骤S200)的一个例子的流程图。[0062]匹配处理部152从存储部22获取末端执行器13的形状模型的数据以及照相机参数(步骤S201)。而且，匹配处理部152将从照相机14观察到了的情况下的末端执行器13的形状模型的朝向设定为初始值(步骤S202)。[0063]接下来，匹配处理部152制作在设定好的朝向上从照相机14观察得到的末端执行器13的二维图像(步骤S203)。而且，匹配处理部152在制作好的二维图像中，将从图像获取部153接受到的在照相机图像上的大小设定为初始值(步骤S204)。[0064]接下来，匹配处理部152—边改变设定好的大小的二维图像在照相机图像上的位置、朝向，一边在照相机图像上扫描，计算出末端执行器13的二维图像和照相机图像之间的相似度(步骤S205)。而且，匹配处理部152判断是否存在相似度为规定值以上的位置以及朝向(步骤S206)。[0065]这里，优选匹配处理部152例如首先关于位置每隔几个像素，关于朝向每隔几度，粗略改变位置以及朝向来计算出相似度，在不存在规定值以上的相似度的位置以及朝向的情况下，针对相似度最高的位置以及朝向的组合，以I个像素以及I度为单位细致地改变位置以及朝向，来计算出相似度。[0066]在存在相似度为规定值以上的位置以及朝向的情况下(步骤S206是”)，匹配处理部152基于此时的二维图像及其大小、以及此时的位置以及朝向，确定出照相机坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向(步骤S211)。而且，匹配处理部152将确定出的位置以及朝向的信息发送给坐标系校正部151，结束本流程图所示的匹配处理(步骤S200)。[0067]在不存在相似度为规定值以上的位置以及朝向的情况下(步骤S206:“否”)，匹配处理部152判定是否针对全部大小的图案进行了判定(步骤S207)。在未针对全部大小的图案进行判定的情况下(步骤S207否”)，匹配处理部152变更二维图像的大小(步骤S208)，再次执行步骤S205所示的处理。[0068]这里，匹配处理部152例如首先针对大小的差较大的几个不同大小的图案粗略地改变大小，执行步骤S205以及步骤S206。而且，优选在未能够检测出规定值以上的相似度的位置以及朝向的组合的情况下，匹配处理部152在检测出最高的相似度的大小附近，针对大小的差较小的几个不同大小的图案细致改变大小，执行步骤S205以及步骤S206。[0069]在针对全部大小的图案进行了判定的情况下(步骤S207是”)，匹配处理部152判定是否针对全部朝向的图案进行了判定(步骤S209)。在未针对全部朝向的图案进行判定的情况下(步骤S209否”)，匹配处理部152变更从照相机14观察到了的情况下的末端执行器13的形状模型的朝向(步骤S210)，再次执行步骤S203所示的处理。[0070]这里，匹配处理部152例如首先针对角度的差较大的几个不同角度的图案粗略地改变角度，执行步骤S205?步骤S208。而且，优选在未能够针对全部图案的大小检测出规定值以上的相似度的位置以及朝向的组合的情况下，匹配处理部152在检测出最高相似度的角度附近，针对角度的差较小的几个不同角度的图案，细致地改变形状模型的角度，执行步骤S203?步骤S208。[0071]在针对全部朝向的图案进行了判定的情况下(步骤S209是”)，匹配处理部152将不能够确定出末端执行器13的位置以及朝向的主旨通知给坐标系校正部151，结束本流程图所示的匹配处理(步骤S200)。[0072]返回图7继续说明。坐标系校正部151判定在步骤S200中是否能够确定出照相机坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向(步骤S101)。在未能够确定出末端执行器13的位置以及朝向的情况下(步骤SlOl否”)，坐标系校正部151经由显示装置等将错误通知给用户，机器人控制装置15结束本流程图所示的动作。[0073]另一方面，在能够确定出末端执行器13的位置以及朝向的情况下(步骤SlOl:“是”)，控制信息获取部150从动作控制部21获取动作控制部21所识别出的机器人坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向的信息，并发送给坐标系校正部151(步骤S102)。[0074]接下来，坐标系校正部151基于从控制信息获取部150接受到的机器人坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向的信息、以及从匹配处理部152接受到的照相机坐标系中的末端执行器13的位置以及朝向的信息，建立照相机坐标系和机器人坐标系的对应。[0075]而且，坐标系校正部151将包含表示对应建立的信息的校准参数发送给输出部154。输出部154将从坐标系校正部151接受到的校准参数输出给动作控制部21(步骤S103)，机器人控制装置15结束本流程图所示的动作。[0076]图9是表示实现机器人控制装置15的功能的计算机50的硬件构成的一个例子的图。[0077]计算机50具备CPU(CentralProcessingUnit:中央处理单兀)51、RAM(RandomAccessMemory:随机存储器)52、R0M(ReadOnlyMemory:只读存储器)53、HDD(HardDiskDrive:硬盘驱动器)54、通信接口(I/F)55、输入输出接口(I/F)56、以及媒体接口(I/F)57。[0078]CPU51基于存储于R0M53或者HDD54的程序进行动作，来进行各部的控制。R0M53对在计算机50的启动时由CPU51执行的启动程序、依赖于计算机50硬件的程序等进行储存。[0079]HDD54对由CPU51执行的程序以及被该程序使用的数据等进行储存。通信接口55经由通信线路从其他设备接收数据，并发送给CPU51，CPU51将生成的数据经由通信线路发送给其他设备。[0080]CPU51经由输入输出接口56从键盘、鼠标等输入输出装置获取数据。另外，CPU51将生成的数据经由输入输出接口56输出给显示装置、打印装置等输入输出装置。[0081]媒体接口57读取存储于存储介质58的程序或者数据，经由RAM52提供给CPU51。CPU51经由媒体接口57从存储介质58将该程序或者数据加载到RAM52上，执行已加载的程序。存储介质58例如是DVD(DigitalVersatileDisc:数字通用光盘)、PD(PhasechangerewritableDisk:相变式可重复擦写光盘)等光学记录介质、MO(Magneto-Opticaldisk:磁光盘)等光磁记录介质、磁带介质、磁记录介质、或者半导体存储器等。[0082]计算机50的CPU51执行加载到RAM52上的程序，从而实现控制信息获取部150、坐标系校正部151、匹配处理部152、图像获取部153、以及输出部154的各功能。[0083]计算机50的CPU51从存储介质58读取并执行这些程序，作为其他例子，也可以从其他装置经由通信线路获取这些程序。[0084]以上，对本发明的实施方式进行了说明。[0085]从上述说明可知，根据本实施方式的机器人系统10，能够以低成本且更加迅速地执行校准。[0086]此外，本发明并不局限于上述的实施方式，包含各种变形例。[0087]例如，在上述的实施方式中，机器人控制装置15基于末端执行器13的位置以及朝向进行校准，但本发明并不局限于此，只要是在机器人中可动的部分，就也可以基于臂内的连杆、关节、臂整体等的位置以及朝向进行校准。该情况下，在存储部22内存储有连杆、关节、臂整体等的形状模型。[0088]但优选作为校准的对象的可动部是位移大的部位。例如，优选基于与臂相比安装至臂的前端的末端执行器的位置以及朝向来进行校准，若是臂内的连杆、关节，则优选基于与靠近机器人主体的连杆、关节相比，靠近末端执行器的连杆、关节的位置以及朝向来进行校准。由此，能够提高校准的精度。[0089]另外，在基于臂整体的位置以及朝向进行校准的情况下，通过关节处的旋转角而作为臂整体形状发生变化，所以优选每当进行校准，将全部的关节的角度设定为预先决定出的角度(例如O度)等在使臂整体的形状为预先决定出的形状的基础上进行校准。由此，作为臂整体能够使用一个形状模型，能够防止在校准上花费的时间因形状模型的选择而变长。[0090]另外，在上述的实施方式中，匹配处理部152将根据存储部22内的末端执行器13的形状模型制作成的二维图像在由照相机14拍摄出的照相机图像上进行整体扫描，计算出相似度，但本发明并不局限于此。[0091]例如，也可以在实机的末端执行器13的表面赋予标记等识别信息，匹配处理部152通过图像识别检测出由照相机14拍摄出的照相机图像内的识别信息，在照相机图像内，优先扫描检测出的识别信息的附近，计算相似度。由此，能够更加迅速地确定出可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向。[0092]此外，识别信息也可以被赋予可动部的形状模型的表面。该情况下，基于在照相机图像上的识别信息的视觉，确定出成为该视觉的方向，若根据形状模型制作从特定的方向观察的二维图像，则能够更加迅速地确定出可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向。[0093]另外，在上述的实施方式中，作为可动部仅基于末端执行器的位置以及朝向进行了校准，但本发明并不局限于此，在存储部22内预先存储多个不同的多个可动部(例如除了末端执行器外，不同的连杆、不同的关节等)的形状模型，其中，也可以使用在照相机图像内能够确定出位置以及朝向的形状模型来进行校准。[0094]由此，若存在能够从设置了照相机14的位置进行拍摄的可动部，则即便在其他可动部处于不能够从照相机14拍摄的位置的情况下，也能够进行校准。因此，无需每当进行校准时，使机器人取规定的姿势，能够更加迅速地开始校准。另外，在实际作业中，也能够使用映在照相机14的部位随时执行校准。[0095]另外，该情况下，也可以使不同的识别信息与各形状模型建立对应，也在对应的实机的可动部的表面赋予识别信息，匹配处理部152通过图像识别在由照相机14拍摄出的照相机图像内检测识别信息，使用与检测出的识别信息对应的形状模型，进行可动部在照相机图像上的位置以及朝向的确定。由此，即便在存在多个形状模型的情况下，也能够迅速地进行校准。[0096]另外，在图1中，也可以将具有可动部20、动作控制部21以及机器人控制装置15的功能的装置、进而具有存储部22的装置作为机器人而构成。另外，也可以在机器人控制装置内包含动作控制部21。[0097]以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不局限于上述实施方式所记载的范围。本领域技术人员了解能够对上述的实施方式实施各种变更或者改进。另外，从权利要求书的记载可知，实施了该变更或者改进的实施方式也包含在本发明的技术范围内。[0098]符号说明[0099]10:机器人系统，11:机器人主体，12:臂，120:关节，121:连杆，13:末端执行器，14:照相机，15:机器人控制装置，150:控制信息获取部，151:坐标系校正部，152:匹配处理部，153:图像获取部，154:输出部，16:作业台，20:可动部，21:动作控制部，22:存储部，30:形状模型，31:二维图像，32:二维图像，33:二维图像，40:照相机图像，50:计算机，51:CPU,52:RAM,53:ROM,54:HDD,55:通信接口，56:输入输出接口，57:媒体接口，58:存储介质。【权利要求】1.一种机器人系统,其特征在于,具备:可动部，其能够变更位置以及朝向，照相机，其拍摄所述可动部，而制作照相机图像；存储部，其存储所述可动部的形状模型；匹配处理部，其根据所述照相机图像和所述形状模型之间的匹配来检测所述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；控制信息获取部，其获取控制所述可动部的动作的动作控制部所识别出的所述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；以及坐标系校正部，其基于所述可动部在所述照相机坐标系中的位置以及朝向及所述可动部在所述机器人坐标系中的位置以及朝向，建立所述照相机坐标系和所述机器人坐标系的对应。2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述匹配处理部根据三维的所述形状模型生成所述可动部的二维图像，并使用所生成的二维图像，检测出所述可动部在所述照相机图像内的位置以及朝向。3.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述形状模型是所述可动部的三维CAD数据。4.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述可动部是臂、臂的连杆、或者末端执行器。5.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，所述存储部存储多个不同的可动部的形状模型，所述匹配处理部使用多个所述可动部的形状模型中的至少一个，检测出该可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向，所述坐标系校正部针对被所述匹配处理部检测出照相机坐标系中的位置以及朝向的可动部，建立所述照相机坐标系和所述机器人坐标系的对应。6.根据权利要求5所述的机器人系统，其特征在于，各个所述可动部的表面被赋予不同的识别信息，所述匹配处理部在所述照相机图像中检测出识别信息，使用与检测出的识别信息对应的可动部的形状模型，检测出该可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向。7.—种机器人,其特征在于,具备:可动部，其能够变更位置以及朝向，图像获取部，其获取拍摄所述可动部而得的照相机图像；存储部，其存储所述可动部的形状模型；匹配处理部，其根据所述照相机图像和所述形状模型之间的匹配来检测出所述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；动作控制部，其控制所述可动部的动作；控制信息获取部，其获取所述动作控制部所识别出的所述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；以及坐标系校正部，其基于所述可动部在所述照相机坐标系中的位置以及朝向及所述可动部在所述机器人坐标系中的位置以及朝向，建立所述照相机坐标系和所述机器人坐标系的对应,并生成校准参数，所述动作控制部基于所生成的所述校准参数来控制所述可动部的动作。8.一种机器人控制装置，用于控制机器人，其特征在于，具备:图像获取部，其获取对能够变更位置以及朝向的机器人的可动部进行拍摄而得的照相机图像；控制信息获取部，其获取控制所述可动部的动作的动作控制部所识别出的所述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；匹配处理部，其获取所述可动部的形状模型，根据所述照相机图像和所述形状模型之间的匹配来检测出所述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；坐标系校正部，其基于所述可动部在所述照相机坐标系中的位置以及朝向及所述可动部在所述机器人坐标系中的位置以及朝向，来建立所述照相机坐标系和所述机器人坐标系的对应,并生成校准参数；以及输出部，其将所述校准参数输出给所述动作控制部。9.一种机器人的控制方法，其特征在于，执行如下步骤:图像获取步骤，获取对能够变更位置以及朝向的机器人的可动部进行拍摄而得的照相机图像；控制信息获取步骤，获取控制所述可动部的动作的动作控制部所识别出的所述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；匹配处理步骤，获取所述可动部的形状模型，根据所述照相机图像和所述形状模型之间的匹配来检测出所述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；坐标系校正步骤，基于所述可动部在所述照相机坐标系中的位置以及朝向及所述可动部在所述机器人坐标系中的位置以及朝向，建立所述照相机坐标系和所述机器人坐标系的对应,并生成校准参数；以及输出步骤，将所述校准参数输出给所述动作控制部。10.一种机器人控制程序，用于控制机器人，其特征在于，使计算机实现如下功能:图像获取功能，获取对能够变更位置以及朝向的机器人的可动部进行拍摄而得的照相机图像；控制信息获取功能，获取控制所述可动部的动作的动作控制部所识别出的所述可动部在机器人坐标系中的位置以及朝向的信息；匹配处理功能，获取所述可动部的形状模型，根据所述照相机图像和所述形状模型之间的匹配来检测出所述可动部在照相机坐标系中的位置以及朝向；坐标系校正功能，基于所述可动部在所述照相机坐标系中的位置以及朝向及所述可动部在所述机器人坐标系中的位置以及朝向，建立所述照相机坐标系和所述机器人坐标系的对应,并生成校准参数；以及输出功能，将所述校准参数输出给所述动作控制部。【文档编号】B25J19/04GK103538061SQ201310289275【公开日】2014年1月29日申请日期:2013年7月10日优先权日:2012年7月11日【发明者】松本茂之申请人:精工爱普生株式会社