机器人系统的控制方法、程序、记录介质和机器人系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及包含多关节机器人和摄像机的机器人系统。更具体地，本发明涉及确 定多关节机器人的多个关节的旋转轴偏移的方法。
【背景技术】
[0002] 其中环节（link)单元的两端都由枢轴关节親接以允许环节单元弯曲的多关节机 器人被广泛使用。多关节机器人典型地包括允许一些环节单元在与环节单元的纵向垂直的 截面中沿扭转方向旋转的扭转关节。因此，多关节机器人可执行与人手臂的移动类似的复 杂移动，诸如六轴移动或七轴移动。
[0003] 多关节机器人可能会在安装、教导或实际移动期间干扰另一物体，从而引起某个 关节的过载；该关节转而导致关节处的原点偏移（旋转轴偏移）。其中某个关节具有原点 偏移的状态下的实际移动可能会降低移动精确度、引起夹具或工件下落以及引起导致过载 的对另一物体的干扰。
[0004] 日本专利申请公开No. S63-288696描述了包括多关节机器人和摄像机的机器人 系统；关于机器人，基座单元和两个环节由两个关节耦接。这里，多关节机器人的端部效应 器设有标记。由电视摄像机来拍摄在实际移动期间发现的标记，以获取标记的移动轨迹。如 果移动轨迹偏离，则停止机器人系统的移动。
[0005] 日本专利申请公开No. 2011-125976描述了包括多关节机器人和摄像机的机器人 系统；关于机器人，基座单元和三个环节由三个关节耦接。这里，具有特定形状的标记被设 在与多关节机器人的各关节相邻的位置处。对由摄像机拍摄的标记进行图像分析以测量各 环节单元的枢轴位置。
[0006] 在常规的多关节机器人中，在夹着关节的两个环节单元的重叠部处形成销孔以便 允许在没有原点偏移的情况下把销钉插入穿过销孔。通过使各关节返回到原点并且把销钉 插入到销孔中的手动操作，来分别针对各关节确定是否出现原点偏移。多关节机器人的许 多关节的原点偏移的评价由此需要熟练的技术人员花费较长时间。
[0007] 日本专利申请公开No. S63-288696中的机器人系统可以借助于所拍摄的图像中 的标记的移动轨迹的偏移来立即检测到关节出现原点偏移。但是，需要另一手动操作来确 定哪个关节引起原点偏移。
[0008] 日本专利申请公开No. 2011-125976中的机器人系统可以在一定程度上通过所拍 摄的图像来确定各关节处是否存在原点偏移。但是，通过一个摄像机测量多个关节的原点 偏移不能尚度精确地检测各关节的原点偏移。针对各标记安装摄像机可以在检测每个关节 的原点偏移时增加精确度。但是，在具有高自由度的多关节机器人周围安装许多摄像机在 经济上是不利的。并且，难以准备要安装摄像机的位置。
【发明内容】
[0009] 本发明的一个目的是提供即使在摄像机的数量少的情况下也可以高度精确地确 定各单个关节处是否存在原点偏移的机器人系统控制方法。
[0010] 根据本发明的一个方面，提供一种机器人系统的控制方法，在所述机器人系统中 通过控制单元来控制设有带标记的端部效应器或前端侧环节单元部分的多关节机器人以 及能够拍摄标记的摄像机，所述控制方法包括：在多关节机器人从预定的位置和朝向围绕 多个关节之一进行枢转移动（pivotal movement)期间，针对至少两个关节拍摄标记以获取 拍摄数据；以及基于拍摄数据来识别多关节机器人的多个关节中的引起位置或朝向偏移的 夫。
[0011] 根据本发明的另一方面，机器人系统包括具有带标记的端部效应器或前端侧环节 单元的多关节机器人、能够拍摄标记的摄像机以及被配置为控制多关节机器人和摄像机的 控制单元，其中，控制单元被配置为在多关节机器人从预定的位置和朝向围绕多个关节之 一进行枢转移动期间针对至少两个关节使用摄像机来拍摄标记以获取拍摄数据，并且，控 制单元被配置为基于拍摄数据来识别多关节机器人的多个关节中的引起位置或朝向偏移 的关节。
[0012] 参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得明白。
【附图说明】
[0013] 图1是示出了实施例1的机器人检查系统的总体配置的示图。
[0014] 图2是轨迹获取控制的流程图。
[0015] 图3是计算控制的流程图。
[0016] 图4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G和4H是示出了在枢轴关节处出现旋转轴偏移的情况下 的轨迹变化的示图。
[0017] 图5A是示出了更换机器人的一部分之前的状态的示图。
[0018] 图5B是示出了更换机器人的一部分之后的状态的示图。
【具体实施方式】
[0019] 现在将根据附图来详细描述本发明的优选实施例。
[0020] 〈实施例1>
[0021] (多关节机器人）
[0022] 图1是示出了实施例1的机器人检查系统的总体配置的示图。如图1所示，机器 人系统包括：作为多关节机器人示例的机器人01 ;以及作为摄像机示例的摄像机04。作为 控制单元示例的控制单元08的计算机执行程序以控制该系统。程序记录于诸如光盘之类 的记录介质中并然后被提供。
[0023] 机器人01是在前端的环节060上包含端部效应器070的六轴多关节机器人。机 器人01的基座100和环节010通过扭转关节011相互耦接，其中扭转关节011围绕Z轴方 向上的旋转轴旋转。扭转关节oil从初始位置和朝向具有±180度的可移动范围。
[0024] 机器人01的环节010和环节020通过枢轴关节021相互耦接，其中枢轴关节021 围绕Y轴方向上的旋转轴旋转。枢轴关节021从初始位置和朝向具有±80度的可移动范 围。机器人01的环节020和环节030通过枢轴关节031相互親接，其中枢轴关节031围绕 Y轴方向上的旋转轴旋转。枢轴关节031从初始位置和朝向具有±70度的可移动范围。
[0025] 机器人01的环节030和环节040通过扭转关节041相互親接，其中扭转关节041 围绕X轴方向上的旋转轴旋转。扭转关节041从初始位置和朝向具有± 180度的可移动范 围。机器人01的环节040和环节050通过枢轴关节051相互親接，其中枢轴关节051围绕 Y轴方向的旋转轴旋转。枢轴关节051从初始位置和朝向具有±120度的可移动范围。
[0026] 机器人01的环节050和环节060通过扭转关节061相互親接，其中扭转关节061 围绕X轴方向上的旋转轴旋转。扭转关节061从初始位置和朝向具有±240度的可移动范 围。用于生产线中的组装操作或移动操作的诸如电动手或气动手之类的端部效应器070被 耦接到机器人01的环节060的前端。
[0027] 机器人01通过控制器02的控制来执行预定的移动。
[0028] 如上所述，枢轴关节021、031和051连接旋转相邻的环节单元。扭转关节011、041 和061中的每一个使一个环节单元的一个枢轴关节侧相对于另一枢轴关节侧扭转地旋转。 基座单元（1〇〇、〇1〇)和第一环节单元（020)通过第一关节（021)相互親接。第一环节单元 (020)和第二环节单元（030、040)通过第二关节（031)相互親接。第二环节单元（030、040) 和第三环节单元（050、060)通过第三关节（051)相互親接。
[0029](多关节机器人的原点偏移）
[0030] 典型地，多关节机器人被用于生产线上对产品进行的组装操作和传送操作。以下 情景可以假设为生产线上所使用的多关节机器人的精确度出现降低的情况。
[0031] (1)当执行生产线安装期间的向多关节机器人教授操作的教导操作（教导）时，操 作员使用控制器来移动多关节机器人。此时，多关节机器人由于人为错误而接触周边装置。
[0032] (2)在完成向多关节机器人教授移动的教导操作之后，与其周围的周边装置协作 的多关节机器人的移动使多关节机器人接触周边装置。
[0033] (3)由于多关节机器人的移动或停止移动导致的瞬间冲击载荷以及由于连续移动 导致的静态载荷降低精确度，这是由多关节机器人的连续移动导致的耐久性问题。
[0034] 关于图1所示的机器人01，精确度降低（1)、（2)和（3)的出现在枢轴关节即枢轴 关节021、枢轴关节031和枢