(57)【要約】【課題】手軽にユーザがロボットの姿勢を校正することができる姿勢校正装置を提供する。【解決手段】姿勢校正装置（１）が、鏡（１１）に映った自己を撮像した撮像画像データを生成するためにロボット（５）に搭載された撮像部（２）と、撮像画像データと基礎画像データとの間の差が所定値を超えるときに基礎画像データに基づいて右手部、左手部を駆動する関節駆動部（４）とを備える。【選択図】図２
2018083270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの姿勢を校正するロボット姿勢校正装置であって、
前記ロボットが、可動部と、前記可動部を保持する本体とを含み、
鏡に映った前記可動部及び前記本体を撮像した撮像画像データを生成するために前記本体に搭載された撮像部と、
前記撮像部により生成された撮像画像データと、前記可動部及び前記本体を予め撮像した基礎画像データとを比較する比較部と、
前記比較部により比較された撮像画像データと基礎画像データとの間の差が所定値以上のときに、前記可動部及び前記本体を前記基礎画像データに撮像された状態に近づけるように、前記可動部を駆動する駆動部とを備えたことを特徴とするロボット姿勢校正装置。
【請求項２】
前記可動部が右手部と左手部とを有し、
前記本体が前記鏡に正対し、
前記駆動部は、前記右手部と前記左手部とが左右対称となるように前記右手部と前記左手部との少なくとも一方を駆動する請求項１に記載のロボット姿勢校正装置。
【請求項３】
前記駆動部が、前記撮像画像データと、前記基礎画像データとに基づいて、前記本体が前記鏡と正対するように前記ロボットの載置面に垂直な回動軸の周りに前記本体を回動させる請求項１又は２に記載のロボット姿勢校正装置。
【請求項４】
前記本体が、胴部と、前記胴部に連結された頭部とを有し、
前記撮像部が前記頭部に搭載され、
前記駆動部が、前記撮像画像データと、前記基礎画像データとに基づいて、前記頭部が前記鏡と正対するように前記ロボットの載置面に垂直な回動軸の周りに前記頭部を回動させる請求項１から３のいずれか一項に記載のロボット姿勢校正装置。
【請求項５】
前記駆動部が、前記撮像画像データによって表される撮像画像の下端と、前記撮像画像に現れる前記鏡の下端とがなす角度に基づいて、前記頭部が前記鏡と正対するように前記回動軸の周りに前記頭部を回動させる請求項４に記載のロボット姿勢校正装置。
【請求項６】
前記駆動部が、前記鏡の表面及び前記載置面に平行な鏡面水平方向に沿った前記胴部の一端と前記撮像部との間の前記鏡面水平方向の第１距離と、前記鏡面水平方向に沿った前記胴部の他端と前記撮像部との間の前記鏡面水平方向の第２距離とに基づいて、前記回動軸の周りに前記胴部を回動させ、前記回動軸の周りに前記頭部を逆回動させる請求項４に記載のロボット姿勢校正装置。
【請求項７】
前記撮像画像データが、任意のモーションをコマ送りにした第１ポーズ〜第Ｎポーズ（Ｎは複数）に対応する第１データ〜第Ｎデータを含み、
前記基礎画像データが、前記第１ポーズ〜第Ｎポーズに対応する第１基礎データ〜第Ｎ基礎データを含み、
第１ポーズ〜第Ｎポーズごとに、前記比較部が前記撮像画像データと前記基礎画像データとを比較し、前記駆動部が前記可動部を駆動する請求項１から４のいずれか一項に記載のロボット姿勢校正装置。
【請求項８】
ロボットの姿勢を校正するロボット姿勢校正方法であって、
前記ロボットが、可動部と、前記可動部を保持する本体とを含み、
鏡に映った前記可動部及び前記本体を前記本体に搭載された撮像部により撮像した撮像画像データを生成する撮像工程と、
前記撮像工程により生成された撮像画像データと、前記可動部及び前記本体を予め撮像した基礎画像データとを比較する比較工程と、
前記比較工程により比較された撮像画像データと基礎画像データとの間の差が所定値を超えるときに、前記可動部及び前記本体を前記基礎画像データに撮像された状態に近づけるように、前記可動部を駆動する駆動工程とを包含することを特徴とするロボット姿勢校正方法。
【請求項９】
請求項１に記載のロボット姿勢校正装置としてコンピュータを機能させるためのロボット姿勢校正プログラムであって、上記比較部としてコンピュータを機能させるためのロボット姿勢校正プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のロボット姿勢校正プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの可動部の位置を測定してロボットの姿勢を校正するロボット姿勢校正装置、ロボット姿勢校正方法、ロボット姿勢校正プログラム、及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
多関節構造ロボットに設けられたアームのエンドイフェクタの位置を３次元位置測定器により測定して当該位置の変動を観察し、ロボットの関節角、アーム長等のキネマティクスパラメータの誤差を解析する多関節構造ロボットの校正方法が従来技術として知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平8-141950号公報（1996年6月4日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来技術は、多関節構造ロボットに設けられたアームのエンドイフェクタの位置を観察するための３次元位置測定器が必要である。この３次元位置測定器を使用した校正装置は、一般に作成、入手が困難である。このため、手軽にユーザがロボットの姿勢を校正することが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明の一態様は、手軽にユーザがロボットの姿勢を校正することができるロボット姿勢校正装置、ロボット姿勢校正方法、ロボット姿勢校正プログラム、及び記録媒体を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るロボット姿勢校正装置は、ロボットの姿勢を校正するロボット姿勢校正装置であって、前記ロボットが、可動部と、前記可動部を保持する本体とを含み、鏡に映った前記可動部及び前記本体を撮像した撮像画像データを生成するために前記本体に搭載された撮像部と、前記撮像部により生成された撮像画像データと、前記可動部及び前記本体を予め撮像した基礎画像データとを比較する比較部と、前記比較部により比較された撮像画像データと基礎画像データとの間の差が所定値以上のときに、前記可動部及び前記本体を前記基礎画像データに撮像された状態に近づけるように、前記可動部を駆動する駆動部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るロボット姿勢校正方法は、ロボットの姿勢を校正するロボット姿勢校正方法であって、前記ロボットが、可動部と、前記可動部を保持する本体とを含み、鏡に映った前記可動部及び前記本体を前記本体に搭載された撮像部により撮像した撮像画像データを生成する撮像工程と、前記撮像工程により生成された撮像画像データと、前記可動部及び前記本体を予め撮像した基礎画像データとを比較する比較工程と、前記比較工程により比較された撮像画像データと基礎画像データとの間の差が所定値を超えるときに、前記可動部及び前記本体を前記基礎画像データに撮像された状態に近づけるように、前記可動部を駆動する駆動工程とを包含することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、手軽にユーザがロボットの姿勢を校正することができるロボット姿勢校正装置、ロボット姿勢校正方法、ロボット姿勢校正プログラム、及び記録媒体を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は実施形態１に係るロボット姿勢校正装置により姿勢が校正される前のロボットを説明するための模式図であり、（ｂ）は姿勢が校正されたロボットを説明するための模式図である。
【図２】実施形態１に係る姿勢校正装置のブロック図である。
【図３】上記姿勢校正装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は実施形態２に係る姿勢校正装置により姿勢が校正されるロボットを説明するための模式図であり、（ｂ）は上記ロボットの頭部に搭載された撮像部を示す斜視図である。
【図５】上記ロボットの校正点を説明するための正面図である。
【図６】上記姿勢校正装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】図６に示される鏡像位置算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は実施形態３に係る姿勢校正装置により姿勢が校正される胴部が鏡に対して傾いたロボットを説明するための模式平面図であり、（ｂ）は上記ロボットに搭載された撮像部により撮像された鏡に映った撮像画像を示す図である。
【図９】（ａ）は上記姿勢校正装置により姿勢が校正される胴部及び撮像部が鏡に対して傾いたロボットを説明するための模式平面図であり、（ｂ）は上記ロボットに搭載された撮像部により撮像された鏡に映った撮像画像を示す図である。
【図１０】（ａ）は上記姿勢校正装置により姿勢が校正される胴部及び撮像部が鏡に対して正対したロボットを説明するための模式平面図であり、（ｂ）は上記ロボットに搭載された撮像部により撮像された鏡に映った撮像画像を示す図である。
【図１１】上記姿勢校正装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】（ａ）は実施形態４に係る姿勢校正装置により姿勢が校正されるロボットのポーズを示す斜視図であり、（ｂ）は上記ロボットの他のポーズを示す斜視図である。
【図１３】上記姿勢校正装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１１】
〔実施形態１〕
図１の（ａ）は実施形態１に係る姿勢校正装置１により姿勢が校正される前のロボット５を説明するための模式図であり、（ｂ）は姿勢が校正されたロボット５を説明するための模式図である。
【００１２】
ロボット５は、可動部１４と、可動部１４を保持する本体１５とを備える。本体１５は、胴部６と、胴部６の上に設けられた頭部７とを含む。可動部１４は、多関節構造を有し、右手部８、左手部９、右脚部１２、及び左脚部１３を含む。
【００１３】
姿勢校正装置１（ロボット姿勢校正装置）は、平坦面に設置されたロボット５の姿勢を校正する。姿勢校正装置１は撮像部２を備える。撮像部２は、平坦面に正立する鏡１１に映ったロボット５の可動部１４及び本体１５を撮像した撮像画像データを生成するために本体１５の頭部７に搭載される。
【００１４】
図２は姿勢校正装置１のブロック図である。姿勢校正装置１は、撮像部２により撮像された撮像画像データと、可動部１４及び本体１５の基礎画像データ１７とを比較する制御部３（比較部）と、制御部３により比較された撮像画像データと基礎画像データ１７との間の差が所定値以上のときに、基礎画像データ１７に基づいて可動部１４を駆動する関節駆動部４（駆動部）とを備える。基礎画像データ１７は、右手部８、左手部９、右脚部１２、及び左脚部１３を含む可動部１４の位置と、可動部１４の駆動量とを関連付けたデータであり、ロボット５に設けられた図示しない記憶部に記憶される。
【００１５】
図３は実施形態１に係る姿勢校正装置１の動作を示すフローチャートである。まず、撮像部２の前方に鏡１１が配置された状態で処理が開始されると（ステップＳ１）、ロボット５の頭部７に搭載された撮像部２は、撮像部２の前方に配置された鏡１１に移った自装置を撮像して撮像画像データを生成する（ステップＳ２）。そして、制御部３は、撮像部２により生成された撮像画像データと、ロボット５の可動部１４及び本体１５の基礎画像データ１７とを比較する（ステップＳ３）。制御部３により比較された撮像画像データと基礎画像データ１７との間の差が所定値以上のときは（ステップＳ３でＹＥＳ）、関節駆動部４が、基礎画像データ１７に基づいて、可動部１４を基礎画像データ１７により表される位置と同じ位置になるように駆動する。これにより、ロボット５のポーズが、図１（ａ）に示されるポーズから図１（ｂ）に示されるポーズに変更される（ステップＳ４）。その後、ステップＳ２に戻る。制御部３により比較された撮像画像データと基礎画像データ１７との間の差が所定値を超えないときは（ステップＳ３でＮＯ）、処理を終了する（ステップＳ５）。
【００１６】
以上のように実施形態１によれば、平坦面に正立する鏡１１に映ったロボット５の可動部１４及び本体１５を撮像した撮像画像データを生成する撮像部２がロボット５の本体１５に搭載される。そして、撮像部２により生成された撮像画像データと、可動部１４及び本体１５の基礎画像データ１７とが制御部３により比較される。制御部３により比較された撮像画像データと基礎画像データ１７との間の差が所定値以上のときに、基礎画像データ１７に基づいて可動部１４が関節駆動部４により駆動される。
【００１７】
このため、基礎画像データ１７により表される位置と同じ位置になるように可動部１４が駆動される。この結果、１枚の鏡１１という一般のユーザにも入手しやすい装置で、手軽にロボットの姿勢を校正することができるという効果を奏する。
【００１８】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図４〜図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００１９】
図４（ａ）は実施形態２に係る姿勢校正装置により姿勢が校正されるロボット５を説明するための模式図であり、（ｂ）はロボット５の頭部７に搭載された撮像部２を示す斜視図である。
【００２０】
実施形態２では、平坦面１０に正立した鏡１１に対して多関節型のロボット５が距離Ｌだけ離れて正対する。そして、ロボット５の頭部７に搭載された撮像部２が、左右非対称な右手部８及び左手部９、並びに、右脚部１２及び左脚部１３の位置が鏡１１に移った鏡像を撮像して撮像画像データを生成する。次に、基礎画像データ１７と撮像画像データとの画像解析に基づいて、制御部３が、例えば、右手部８の位置及び左手部９の位置が左右対称となるように、関節駆動部４の駆動による右手部８及び左手部９の移動量を調整する。このように調整された移動量は、可動部１４を駆動するためのサーボ回転角度の補正量として、ロボット５に設けられた不揮発メモリ等の図示しない記憶部に記憶される。
【００２１】
図５はロボット５の校正点を説明するための正面図である。図６は姿勢校正装置１の動作を示すフローチャートである。図７は図６に示される鏡像位置算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【００２２】
まず、平坦面１０に、鏡１１とロボット５とを所定の距離Ｌで正対するように設置する（ステップＳ１１）。鏡１１に写ったロボット５の撮像画像の輪郭検出のため、ロボット５の背景として校正対象のロボット５の可動部１４の色とは対照的な単色の背景板１８をロボット５に対して鏡１１の反対側に設置する。そして、例えば、右手部８、左手部９の可動部１４を左右非対称の校正位置（所定のポーズ）まで移動させる（ステップＳ１２）。可動部１４の上記校正位置におけるサーボ回転角度値は、ロボット５に内蔵された図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）／ＲＡＭ（Random-Access Memory）等に保持されているものとする。
【００２３】
次に、頭部７に搭載された撮像部２が、鏡１１に写ったロボット５を撮像して撮像画像データを生成する（ステップＳ１３）。その後、制御部３が、右手部８の校正部位、及び、左手部９の校正部位の撮像画像における位置を算出する（ステップＳ１４）。
【００２４】
図７は、図６に示される鏡像位置算出処理（ステップＳ１４）の詳細を示すフローチャートである。撮像された多関節のロボット５の校正部位と背景板１８とに基づいて、右手部８の校正部位、及び、左手部９の校正部位の輪郭を抽出する（ステップＳ２１）。そして、撮像画像の原点位置Ｐ０（原点（０、０））を決定する（ステップＳ２２）。原点位置Ｐ０のための特殊な要件は無く、どこを原点位置Ｐ０としてもよいが、例えば、右手部８の脚先と左脚部１３の脚先との中間点を原点位置Ｐ０に設定する。
【００２５】
次に、右手部８の先端、左手部９の先端等左右対称にしたい箇所を校正点として決定する。例えば、右手部８、左手部９の先端から所定の範囲内の構造物において、原点位置Ｐ０からの距離について、垂直（Ｙ軸）方向に沿った距離が最も長い点（校正点Ｐ１（ＸＬ０、ＹＬ０）、校正点Ｐ２（ＸＲ０、ＹＲ０））と、胴部６から水平（Ｘ軸）方向に沿って最も遠い点（校正点Ｐ３（ＸＬ１、ＹＬ１）、校正点Ｐ４（ＸＲ１、ＹＲ１））の４か所を校正対象（校正点）とする（ステップＳ２３）。
【００２６】
撮像画像における校正対象の座標は、鏡像を表す撮像画像における座標系であるので、校正対象の座標により表される寸法は実物の寸法とは異なる。よって、撮像画像の座標系の実物の座標系への変換処理が行われる（ステップＳ２４）。
【００２７】
そして、実物の寸法と、撮像画像における実物の寸法とを比較して生成された変換ベクトルを逆算して、ステップＳ２３で決定した校正点の撮像画像における座標位置を実際の座標位置に変換する（ステップＳ２５）。
【００２８】
次に、ステップＳ２５で得られた校正点の実際の座標位置と、基礎画像データ１７における校正点の座標位置との間のずれを制御部３が算出する（ステップＳ１５）。その後、上記校正点の実際の座標位置と、基礎画像データ１７における校正点の座標位置との間のずれが許容誤差（所定値）以上か否かを制御部３が判断する（ステップＳ１６）。
【００２９】
上記校正点の実際の座標位置と、基礎画像データ１７における校正点の座標位置との間のずれが許容誤差（所定値）以上であると制御部３が判断したときは（ステップＳ１６でＮｏ）、基礎画像データ１７における校正点の座標位置に関節駆動部４が校正点を駆動するための修正量を制御部３が算出する。そして、現在のサーボ回転角度を補正するための補正量を制御部３が関節駆動部４に設定する（ステップＳ１６）。その後、処理はステップＳ１２に戻る。
【００３０】
上記校正点の実際の座標位置と、基礎画像データ１７における校正点の座標位置との間のずれが許容誤差未満であると制御部３が判断したときは（ステップＳ１６でＹｅｓ）、処理を終了する（ステップＳ１８）。
【００３１】
以上のように実施形態２によれば、右手部８の位置と左手部９の位置とが左右対称となるように一枚の鏡１１という入手しやすい装置で手軽にロボット５を校正することができるという効果を奏する。
【００３２】
〔実施形態３〕
図８（ａ）は実施形態３に係る姿勢校正装置１により姿勢が校正される胴部６が鏡１１に対して傾いたロボット５を説明するための模式平面図であり、（ｂ）はロボット５に搭載された撮像部２により撮像された鏡１１に映った撮像画像を示す図である。図９（ａ）は姿勢校正装置１により姿勢が校正される胴部６及び撮像部２が鏡１１に対して傾いたロボット５を説明するための模式平面図であり、（ｂ）はロボット５に搭載された撮像部２により撮像された鏡１１に映った撮像画像を示す図である。
【００３３】
図１０（ａ）は姿勢校正装置１により姿勢が校正される胴部６及び撮像部２が鏡１１に対して正対したロボット５を説明するための模式平面図であり、（ｂ）は上記ロボット５に搭載された撮像部２により撮像された鏡１１に映った撮像画像を示す図である。
【００３４】
実施形態３では、多関節構造を有するロボット５の胴部６及び頭部７が回動機能を具備する。ロボット５の撮像部２により撮像された撮像画像データにおける胴部６及び頭部７を含む非可動部と基礎画像データにおける上記非可動部との間のずれを制御部３が算出する。胴部６、頭部７は、制御部３により算出されたずれに基づいて、鏡１１と正対する姿勢になるように自動的に回動し、鏡１１に対する向きを調整する。
【００３５】
図１１は実施形態３に係る姿勢校正装置１の動作を示すフローチャートである。まず、平坦面１０に、鏡１１とロボット５とを設置する（ステップＳ３１）。鏡１１とロボット５との間の距離は任意の距離でよい。鏡１１に対するロボット５の向きは任意の向きでよい。ロボット５は、必ずロボット５の体が鏡１１内に映る位置に設置する。鏡１１に写ったロボット５の撮像画像の輪郭検出のため、ロボット５の背景として校正対象のロボット５の可動部１４の色とは対照的な単色の背景板１８をロボット５に対して鏡１１の反対側に設置する。
【００３６】
次に、頭部７に搭載された撮像部２が、鏡１１に写ったロボット５を撮像して撮像画像データを生成する（ステップＳ３２）。その後、制御部３が、撮像画像データにより表される撮像画像１９における鏡の下端側の辺２１を検出する（ステップＳ３３）。そして、撮像画像１９の下端２０と、撮像画像１９における鏡の下端側の辺２１とのなす角度θを制御部３が検出する（ステップＳ３４）。図８及び図１０に示す例では、撮像範囲２４を撮像する撮像部２が鏡１１に正対している。従って、図８（ｂ）及び図１０（ｂ）に示すように角度θは零度と等しくなる。図９に示す例では、頭部７が図８に示す状態から回動軸Ｊの周りに時計方向に回動した結果、頭部７に搭載された撮像部２及びその撮像範囲２４が鏡１１に対して斜め方向に向いている。従って、図９（ｂ）に示すように角度θは零度と等しくならない。
【００３７】
次に、角度θが実質的に零度であるか否かを制御部３が判定する（ステップＳ３５）。角度θが実質的に零度でないと制御部３が判定すると（ステップＳ３５でＮｏ）、例えば図９（ａ）に示される撮像部２が鏡１１に正対するように、関節駆動部４が頭部７を角度Φ度だけ平坦面１０に垂直な回動軸Ｊの周りに回動させる（ステップＳ３７）。その後、ステップＳ３２に戻る。このループの収束を早くしたい場合、回動させる角度Φ度を大きくしてもよい。角度θの精度を高めたい場合、回動させる角度Φ度を小さくしてもよい。
【００３８】
角度θが実質的に零度であると制御部３が判定すると（ステップＳ３５でＹｅｓ）、鏡１１の表面及び平坦面１０に平行な鏡面水平方向Ｈ１に沿った胴部６の一端２２と撮像部２との間の鏡面水平方向Ｈ１の第１距離Ｌ１と、鏡面水平方向Ｈ１に沿った胴部６の他端２３と撮像部２との間の鏡面水平方向Ｈ１の第２距離Ｌ２とを制御部３が検出する（ステップＳ３６）。
【００３９】
そして、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２とが実質的に等しいか否かを制御部３が判定する（ステップＳ３８）。第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２とが実質的に等しくないと制御部３が判定する場合（ステップＳ３８でＮｏ）、胴部６が鏡１１に正対していないことを意味するため、胴部６が鏡１１に正対するように、関節駆動部４が胴部６を角度Ω度だけ回動軸Ｊの周りに回動させる。そして、撮像部２が鏡１１に正対するように撮像部２を搭載した頭部７を、角度Ω度だけ回動軸Ｊの周りに胴部６の回動方向とは逆方向に関節駆動部４が逆回動させる（ステップＳ３９）。
【００４０】
以上のように実施形態３によれば、鏡１１を使用してロボット５の姿勢を校正するために、ロボット５を鏡１１に正対させることができる。
【００４１】
〔実施形態４〕
図１２（ａ）は実施形態４に係る姿勢校正装置１により姿勢が校正されるロボット５のポーズを示す斜視図であり、（ｂ）はロボット５の他のポーズを示す斜視図である。
【００４２】
ロボット５は、ユーザ作成(もしくは第３者から入手)の任意のモーションをコマ送りにして再生して複数のポーズをとる。そして、姿勢校正装置１は、各ポーズごとに鏡１１を使用してロボット５の手足（右手部８、左手部９、右脚部１２、左脚部１３）の移動量を補正する。
【００４３】
図１３は実施形態４に係る姿勢校正装置１の動作を示すフローチャートである。まず、平坦面１０に、鏡１１とロボット５とを所定の距離Ｌで正対するように設置する（ステップＳ４１）。鏡１１に写ったロボット５の撮像画像の輪郭検出のため、ロボット５の背景として校正対象のロボット５の可動部１４の色とは対照的な単色の背景板１８をロボット５に対して鏡１１の反対側に設置する。変数ｎ＝１とする。そして、ｎ番目のポーズ制御テーブル（ｎは整数）を参照し、各関節（右手部８、左手部９、右脚部１２、左脚部１３）を関節駆動部４が動作させる（ステップＳ４２）。
【００４４】
次に、頭部７に搭載された撮像部２が、鏡１１に写ったロボット５を撮像して撮像画像データを生成する（ステップＳ４３）。その後、撮像部２により撮像された撮像画像から、制御部３が輪郭を検出し、補正の対象となる点の座標を検出する。本体１５の縦横寸法などから、実際の寸法の縮尺を制御部３が算出した上で、補正対象となる点（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），…，（ｘｎ，ｙｎ）を制御部３が検出する（ステップＳ４４）。
【００４５】
そして、ｎ番目のポーズの基準点座標（ｘ１ｒｅｆ，ｙ１ｒｅｆ），（ｘ２ｒｅｆ，ｙ２ｒｅｆ），（ｘ３ｒｅｆ，ｙ３ｒｅｆ），…，（ｘｎｒｅｆ，ｙｎｒｅｆ）との差分ｄｘ［］，ｄｙ［］を制御部３が差出する（ステップＳ４５）。
【００４６】
次に、差分ｄｘ［］，ｄｙ［］が所定の許容誤差未満か否かを制御部３が判定する（ステップＳ４６）。差分ｄｘ［］，ｄｙ［］が所定の許容誤差未満でないと制御部３が判定すると（ステップＳ４６でＮｏ）、各補正対象の座標を修正するために、逆運動学的に可動部１４の補正値を制御部３が算出する（ステップＳ４８）。そして、ステップＳ４２に戻る。
【００４７】
差分ｄｘ［］，ｄｙ［］が所定の許容誤差未満であると制御部３が判定すると（ステップＳ４６でＹｅｓ）、補正対象ポーズＮ個をすべて補正したか否かを制御部３が判定する（ステップＳ４７）。補正対象ポーズＮ個をすべて補正していないと制御部３が判定すると（ステップＳ４７でＮｏ）、変数ｎ＝ｎ＋１として、ステップＳ４２に戻る。補正対象ポーズＮ個をすべて補正したと制御部３が判定すると（ステップＳ４７でＹｅｓ）、処理を終了する。
【００４８】
以上のように実施形態４によれば、任意のモーションをコマ送りにしたポーズごとに、手軽にロボット５の姿勢を校正することができる。
【００４９】
〔ソフトウェアによる実現例〕
姿勢校正装置１の制御ブロック（特に制御部３）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００５０】
後者の場合、制御部３は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００５１】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るロボット姿勢校正装置（姿勢校正装置１）は、ロボット５の姿勢を校正するロボット姿勢校正装置（姿勢校正装置１）であって、前記ロボット５が、可動部１４と、前記可動部１４を保持する本体１５とを含み、鏡１１に映った前記可動部１４及び前記本体１５を撮像した撮像画像データを生成するために前記本体１５に搭載された撮像部２と、前記撮像部２により生成された撮像画像データと、前記可動部１４及び前記本体１５を予め撮像した基礎画像データ１７とを比較する比較部（制御部３）と、前記比較部（制御部３）により比較された撮像画像データと基礎画像データ１７との間の差が所定値以上のときに、前記可動部１４及び前記本体１５を前記基礎画像データ１７に撮像された状態に近づけるように、前記可動部１４を駆動する駆動部（関節駆動部４）とを備える。
【００５２】
上記の構成によれば、鏡に映った可動部及び本体を撮像した撮像画像データと基礎画像データとの間の差が所定値以上のときに、基礎画像データに基づいて可動部が駆動される。このため、鏡に映った可動部及び本体を撮像した撮像画像データに基づいて、可動部の位置を構成することができる。この結果、手軽にユーザがロボットの姿勢を校正することができるという効果を奏する。
【００５３】
本発明の態様２に係るロボット姿勢校正装置（姿勢校正装置１）は、上記態様１において、前記可動部１４が右手部８と左手部９とを有し、前記本体１５が前記鏡１１に正対し、前記駆動部（関節駆動部４）は、前記右手部８と前記左手部９とが左右対称となるように前記右手部８と前記左手部９との少なくとも一方を駆動してもよい。
【００５４】
上記の構成によれば、右手の位置と左手の位置とが左右対称となるように鏡一枚という入手しやすい装置で手軽にロボットを校正することができるという効果を奏する。
【００５５】
本発明の態様３に係るロボット姿勢校正装置（姿勢校正装置１）は、上記態様１または２において、前記駆動部（関節駆動部４）が、前記撮像画像データと、前記基礎画像データ１７とに基づいて、前記本体１５が前記鏡１１と正対するように前記ロボットの載置面（平坦面１０）に垂直な回動軸Ｊの周りに前記本体１５を回動させてもよい。
【００５６】
上記の構成によれば、鏡を使用してロボットの姿勢を校正するために、ロボットを鏡に正対させることができる。
【００５７】
本発明の態様４に係るロボット姿勢校正装置（姿勢校正装置１）は、上記態様１から３のいずれか一態様において、前記本体１５が、胴部６と、前記胴部６に連結された頭部７とを有し、前記撮像部２が前記頭部７に搭載され、前記駆動部（関節駆動部４）が、前記撮像画像データと、前記基礎画像データ１７とに基づいて、前記頭部７が前記鏡１１と正対するように前記ロボットの載置面（平坦面１０）に垂直な回動軸Ｊの周りに前記頭部７を回動させてもよい。
【００５８】
上記の構成によれば、鏡を使用してロボットの姿勢を校正するために、ロボットの頭部を鏡に正対させることができる。
【００５９】
本発明の態様５に係るロボット姿勢校正装置（姿勢校正装置１）は、上記態様４において、前記駆動部（関節駆動部４）が、前記撮像画像データによって表される撮像画像１９の下端２０と、前記撮像画像１９に現れる前記鏡１１の下端（辺２１）とがなす角度θに基づいて、前記頭部７が前記鏡１１と正対するように前記回動軸Ｊの周りに前記頭部７を回動させてもよい。
【００６０】
上記の構成によれば、鏡を使用してロボットの姿勢を校正するために、ロボットの頭部を鏡に正対させることができる。
【００６１】
本発明の態様６に係るロボット姿勢校正装置（姿勢校正装置１）は、上記態様４において、前記駆動部（関節駆動部４）が、前記鏡１１の表面及び前記ロボットの載置面（平坦面１０）に平行な鏡面水平方向Ｈ１に沿った前記胴部６の一端２２と前記撮像部２との間の前記鏡面水平方向Ｈ１の第１距離Ｌ１と、前記鏡面水平方向Ｈ１に沿った前記胴部６の他端２３と前記撮像部２との間の前記鏡面水平方向Ｈ１の第２距離Ｌ２とに基づいて、前記回動軸Ｊの周りに前記胴部６を回動させ、前記回動軸Ｊの周りに前記頭部７を逆回動させてもよい。
【００６２】
上記の構成によれば、鏡を使用してロボットの姿勢を校正するために、ロボットの胴部及び頭部を鏡に正対させることができる。
【００６３】
本発明の態様７に係るロボット姿勢校正装置（姿勢校正装置１）は、上記態様１から４のいずれか一態様において、前記撮像画像データが、任意のモーションをコマ送りにした第１ポーズ〜第Ｎポーズ（Ｎは複数）に対応する第１データ〜第Ｎデータを含み、前記基礎画像データ１７が、前記第１ポーズ〜第Ｎポーズに対応する第１基礎データ〜第Ｎ基礎データを含み、第１ポーズ〜第Ｎポーズごとに、前記比較部（制御部３）が前記撮像画像データと前記基礎画像データ１７とを比較し、前記駆動部（関節駆動部４）が前記可動部１４を駆動してもよい。
【００６４】
上記の構成によれば、任意のモーションをコマ送りにしたポーズごとに、手軽にロボットの姿勢を校正することができる。
【００６５】
本発明の態様８に係るロボット姿勢校正方法は、ロボット５の姿勢を校正するロボット姿勢校正方法であって、前記ロボット５が、可動部１４と、前記可動部１４を保持する本体１５とを含み、鏡１１に映った前記可動部１４及び前記本体１５を前記本体１５に搭載された撮像部２により撮像した撮像画像データを生成する撮像工程と、前記撮像工程により生成された撮像画像データと、前記可動部１４及び前記本体１５を予め撮像した基礎画像データ１７とを比較する比較工程と、前記比較工程により比較された撮像画像データと基礎画像データ１７との間の差が所定値を超えるときに、前記可動部１４及び前記本体１５を前記基礎画像データ１７に撮像された状態に近づけるように、前記可動部１４を駆動する駆動工程とを包含する。
【００６６】
本発明の各態様に係る姿勢校正装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記姿勢校正装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記姿勢校正装置をコンピュータにて実現させる姿勢校正装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【００６７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  姿勢校正装置（ロボット姿勢校正装置）
２  撮像部
３  制御部（比較部）
４  関節駆動部（駆動部）
５  ロボット
６  胴部
７  頭部
８  右手部（可動部）
９  左手部（可動部）
１０  平坦面
１１  鏡
１２  右脚部（可動部）
１３  左脚部（可動部）
１４  可動部
１５  本体
１７  基礎画像データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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