[發(fā)明專利]標(biāo)志檢測(cè)裝置以及機(jī)器人示教系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211075980.2
• 申請(qǐng)日: 2022-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN116086312A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 池口誠人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社達(dá)誼恒
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00;B25J9/00;G09B25/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 李逸雪

本發(fā)明提供能高精度地檢測(cè)標(biāo)志的位置的標(biāo)志檢測(cè)裝置以及利用其的機(jī)器人示教系統(tǒng)。標(biāo)志檢測(cè)裝置(220)具備：圖像生成部(221)，其在由2D攝像機(jī)取得的圖像數(shù)據(jù)重疊由從與該2D攝像機(jī)相同視點(diǎn)拍攝的所述3D攝像機(jī)取得的點(diǎn)群數(shù)據(jù)，來生成合成圖像；標(biāo)志位置算出部(222)，其基于圖像數(shù)據(jù)，來檢測(cè)標(biāo)志并算出位置；平面檢測(cè)部(223)，其基于點(diǎn)群數(shù)據(jù)來檢測(cè)平面；標(biāo)志平面判定部(224)，其根據(jù)基于由標(biāo)志位置算出部(222)算出的標(biāo)志的位置的標(biāo)志的區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)群數(shù)據(jù)和由平面檢測(cè)部(223)檢測(cè)到的平面，來判定標(biāo)志平面；和標(biāo)志位置補(bǔ)正部(225)，其通過將由標(biāo)志位置算出部(222)算出的標(biāo)志的位置投影到標(biāo)志平面，來補(bǔ)正標(biāo)志的位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及標(biāo)志檢測(cè)裝置以及機(jī)器人示教系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，在產(chǎn)業(yè)界普及了大量機(jī)器人。該機(jī)器人例如用在電子部件以及機(jī)械部件的組裝、焊接以及運(yùn)送等中，謀求工廠的生產(chǎn)線的效率化以及自動(dòng)化。

例如在焊接機(jī)器人中，需要作成用于進(jìn)行所期望的動(dòng)作的程序，并作為所謂示教數(shù)據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)。操作者使用示教器，與機(jī)器人控制裝置協(xié)作地操作實(shí)際的機(jī)器人，由此記錄該動(dòng)作，來生成該示教數(shù)據(jù)。

為了讓操作者使用示教器實(shí)際使機(jī)器人動(dòng)作的同時(shí)作成示教數(shù)據(jù)，對(duì)操作者的技能的依賴度大，有時(shí)需要長時(shí)間，因此，為了減輕給操作者的負(fù)擔(dān)，公開了使用AR設(shè)備以及標(biāo)志來認(rèn)識(shí)機(jī)器人的位置的機(jī)器人系統(tǒng)(例如專利文獻(xiàn)1)。

在專利文獻(xiàn)1公開的技術(shù)中，用AR設(shè)備同時(shí)檢測(cè)2個(gè)基準(zhǔn)用標(biāo)志，進(jìn)而認(rèn)識(shí)與機(jī)器人坐標(biāo)系確定用標(biāo)志的位置關(guān)系，由此抑制AR圖形的顯示位置偏離，并認(rèn)識(shí)機(jī)器人的位置、朝向。在這樣的機(jī)器人系統(tǒng)中，為了精度良好地認(rèn)識(shí)工件以及機(jī)器人的位置、朝向，需要適當(dāng)?shù)貦z測(cè)成為基準(zhǔn)的標(biāo)志。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP特開2021-62463號(hào)公報(bào)

但在專利文獻(xiàn)1公開的技術(shù)中，在標(biāo)志的檢測(cè)中，例如在使用二維攝像機(jī)的情況下，會(huì)在圖像處理中的輪廓判定時(shí)等，標(biāo)志的輪廓位置出現(xiàn)偏離，或者原本就由于鏡頭的失真等，對(duì)應(yīng)于視野角位置而發(fā)生標(biāo)志圖像失真，從而有可能與實(shí)際的標(biāo)志的位置產(chǎn)生誤差。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明目的在于，提供能高精度地檢測(cè)標(biāo)志的位置的標(biāo)志檢測(cè)裝置以及利用其的機(jī)器人示教系統(tǒng)。

本發(fā)明的一方式所涉及的標(biāo)志檢測(cè)裝置具備：圖像生成部，其在由2D攝像機(jī)取得的圖像數(shù)據(jù)重疊由從與該2D攝像機(jī)相同視點(diǎn)拍攝的所述3D攝像機(jī)取得的點(diǎn)群數(shù)據(jù)，來生成合成圖像；標(biāo)志位置算出部，其基于合成圖像當(dāng)中的圖像數(shù)據(jù)，來檢測(cè)標(biāo)志并算出該標(biāo)志的位置；平面檢測(cè)部，其基于合成圖像當(dāng)中的點(diǎn)群數(shù)據(jù)來檢測(cè)平面；標(biāo)志平面判定部，其基于從由標(biāo)志位置算出部算出的標(biāo)志的位置檢測(cè)到的標(biāo)志的區(qū)域內(nèi)所含的點(diǎn)群數(shù)據(jù)和由平面檢測(cè)部檢測(cè)到的平面，來判定該標(biāo)志所存在的標(biāo)志平面；和標(biāo)志位置補(bǔ)正部，其通過將由標(biāo)志位置算出部算出的標(biāo)志的位置投影到標(biāo)志平面，來補(bǔ)正該標(biāo)志的位置。

根據(jù)該方式，標(biāo)志位置算出部基于由圖像生成部生成的圖像數(shù)據(jù)與點(diǎn)群數(shù)據(jù)的合成圖像當(dāng)中的圖像數(shù)據(jù)，來檢測(cè)標(biāo)志并算出該標(biāo)志的位置，平面檢測(cè)部基于合成圖像當(dāng)中的點(diǎn)群數(shù)據(jù)來檢測(cè)平面。并且，標(biāo)志平面判定部基于從由標(biāo)志位置算出部算出的標(biāo)志的位置檢測(cè)到的標(biāo)志的區(qū)域內(nèi)所含的點(diǎn)群數(shù)據(jù)和由平面檢測(cè)部檢測(cè)到的平面，來判定該標(biāo)志所存在的標(biāo)志平面，標(biāo)志位置補(bǔ)正部通過將由標(biāo)志位置算出部算出的標(biāo)志的位置投影到標(biāo)志平面，來補(bǔ)正該標(biāo)志的位置。由此，能高精度地檢測(cè)標(biāo)志的位置。另外，雖然也考慮僅使用距離攝像機(jī)等來認(rèn)識(shí)標(biāo)志的位置，但由于用點(diǎn)群數(shù)據(jù)形成的圖像的解析度低，因此不能在該圖像上認(rèn)識(shí)標(biāo)志的位置，或者即使認(rèn)識(shí)出，進(jìn)行檢測(cè)的位置的精度也會(huì)變低。與其相比，在本發(fā)明的一方式所涉及的標(biāo)志檢測(cè)裝置中，由于使用圖像數(shù)據(jù)和點(diǎn)群數(shù)據(jù)，因此能高精度地檢測(cè)標(biāo)志的位置。