(57)【要約】      （修正有）【課題】作業者の熟練度に依存することなく、ロボットの３姿勢におけるＴＣＰを同一点に一致させることができるツール位置較正治具と方法を提供する。【解決手段】ロボットの手先部に取付けたツール２の代表点を原点Ｐとするツール座標系を較正。中心Ａから半径が一定の球面１３を有する球面治具１２と、球面１３と接触してその中心Ａを所定の位置Ｂに位置決めする位置決め治具１４とを準備する。球面治具１２を、ツールの代表点Ｐが中心Ａと一致するようにツール２に取付け、位置決め治具１４を所定の定位置に固定する。ツール２を３以上の姿勢に保持しながら、球面治具１２の球面１３を位置決め治具１４に接触させて、球面治具の中心Ａを位置決め治具の位置Ｂに位置決めし、各姿勢におけるフェイスプレート上の基準点のロボット座標系における位置・姿勢データに基づきツール代表点Ｐのツール座標系における相対位置を求める。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの手先部に取付けたツールの代表点を原点Ｐとするツール座標系を較正するためのロボットのツール位置較正治具であって、
前記ツール又は所定の固定位置の一方に取付けられ、前記代表点Ｐを中心Ａとする球面を有する球面治具と、
前記ツール又は所定の固定位置の他方に取付けられ、前記球面と接触して球面の中心Ａを所定の定位置Ｂに位置決めする位置決め治具と、を備えることを特徴とするロボットのツール位置較正治具。
【請求項２】
前記位置決め治具は、前記球面と接触する逆円錐形または逆接頭円錐形の凹孔を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のロボットのツール位置較正治具。
【請求項３】
前記位置決め治具は、円周上に間隔を隔てて配置された複数の球体または円筒形ローラを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のロボットのツール位置較正治具。
【請求項４】
ロボットの手先部に取付けたツールの代表点を原点Ｐとするツール座標系を較正するためのロボットのツール位置較正方法であって、
（Ａ）  中心Ａから半径が一定の球面を有する球面治具と、前記球面と接触してその中心Ａを所定の定位置Ｂに位置決めする位置決め治具とを準備し、
（Ｂ）  前記球面治具と位置決め治具の一方を、ツールの代表点Ｐが前記中心Ａ又は定位置Ｂと一致するようにツールに取付け、
（Ｃ）  前記球面治具と位置決め治具の他方を、所定の固定位置に固定し、
（Ｄ）  ツールを３以上の姿勢に保持しながら、球面治具の球面を位置決め治具に接触させて、球面治具の中心Ａを位置決め治具の定位置Ｂに位置決めし、
（Ｅ）  前記各姿勢におけるフェイスプレート上の基準点のロボット座標系における位置・姿勢（方向）データに基づきツール代表点のツール座標系における相対位置を求める、ことを特徴とするロボットのツール位置較正方法。
【請求項５】
前記ロボットは力制御可能であり、
前記（Ｄ）において、球面治具の中心Ａを位置決め治具の定位置Ｂに向けてツールを移動し、同時に該移動方向に直交する平面内の移動抵抗をゼロに力制御し、移動方向の押付け力が所定の一定値に達した位置で位置決めする、ことを特徴とする請求項４に記載のロボットのツール位置較正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットを用いた自動生産システムにおけるロボットのツール位置較正治具と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の一般的な方法を示す説明図である。この図において、（Ａ）はロボットとツールの外観、（Ｂ）はロボット座標系とツール座標系との関係、（Ｃ）はツール位置較正治具を示している。
【０００３】
図１（Ａ）に示すように、ロボット１を自動生産システムにおける各種作業に適用する場合、ハンド等のエンドエフェクタ２（以下、単に「ツール」と呼ぶ）は、ロボットの手先部（ロボットアーム等の先端）に設けられたロボット先端プレート３（以下、単に「フェイスプレート」と呼ぶ）に取付けられる。
なおこの図において、点Ｏはロボット座標系の原点、点Ｆはフェイスプレート上の代表点、点Ｐはツールセンターポイント（ＴＣＰ）でありツール座標系の原点である。
【０００４】
ロボット１に所定の作業をさせるために、ＴＣＰ（点Ｐ）を原点とするツール座標系を設定することで、ロボット１にツール２の位置と姿勢が教示される。また一般にツール座標系の設定データは、フェイスプレート３上の代表点Ｆ（通常は中心点）から見たツール座標系の相対的な位置と姿勢を記述する行列・ベクトルを表わすデータとしてロボットの制御装置に与えられる。
そのため、フェイスプレート３上の代表点Ｆに対するＴＣＰ（点Ｐ）の位置と姿勢を表わすデータを与える必要がある。以下このデータを「ツールパラメータ」と呼ぶ。
【０００５】
図１（Ｂ）において、点Ｆ１は、ロボットの任意の姿勢におけるフェイスプレート上の代表点Ｆである。
この場合、ベクトル（Ｏ→Ｐ）は、ベクトル（Ｏ→Ｆ１）とベクトル（Ｆ１→Ｐ）の和であることから、以下の式（１）が成り立つ。
ＰＯ＝Ｆ１Ｏ＋ＲＦ×ＰＦ・・・（１）
ここで、ＰＯは点Ｐのロボット座標系の位置行列、Ｆ１Ｏは点Ｆ１のロボット座標系の位置行列、ＲＦはツール座標系からロボット座標系へ変換する同次変換行列、ＰＦは点Ｐのツール座標系の位置行列である。
【０００６】
式（１）において、行列ＲＦはロボットの構成により決まり、ツール座標系の較正前にツールなしで予め単独で設定できる既知の変換行列である。また、行列Ｆ１Ｏは、ロボット座標系におけるフェイスプレート上の代表点Ｆであり、同様にツール座標系の較正前に既知行列である。
従って、式（１）の右辺において、行列ＰＦのみが未知数である。ここで、ＰＦは点Ｐのツール座標系の位置行列であり、３つの変数によって表される。この３変数が上述したツールパラメータに相当する。
【０００７】
ツールパラメータは、ロボットの姿勢が変化しても変わらない。そのため、従来の一般的な方法では、図１（Ｃ）に示すように、ＴＣＰとして設定を希望するツールの特定点を、空間上の同一点Ｐに一致するように３以上の姿勢でロボット１を位置決めし、各姿勢におけるフェイスプレート上の基準点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３のロボット座標系における位置データを取得し、これに基づきＴＣＰのツール座標系における相対位置（ツールパラメータ）を求めていた。
【０００８】
すなわち、図１（Ｂ）において、Ｆ２Ｏを点Ｆ２のロボット座標系の位置行列、Ｆ３Ｏを点Ｆ３のロボット座標系の位置行列とすると、式（１）と同様に式（２）が成り立つ。
ＰＯ＝Ｆ１Ｏ＋ＲＦ×ＰＦ＝Ｆ２Ｏ＋ＲＦ×ＰＦ＝Ｆ３Ｏ＋ＲＦ×ＰＦ・・・（２）
【０００９】
ここで、行列Ｆ２ＯとＦ３Ｏは、ロボット座標系におけるフェイスプレート上の代表点であり、行列Ｆ１Ｏと同様にツール座標系の較正前に既知である。
従って、未知数は行列ＰＦ（ツールパラメータの３変数）のみであり、式（２）からツールパラメータの３変数を求めることができる。
【００１０】
なお、ロボットのツール位置較正手段に関連して、特許文献１〜３が既に開示されている。
特許文献１、２は治具などを用いて較正するものである。また図面情報などをベースに数値入力により設定することも知られている。さらに特許文献３は視覚センサなどを利用して撮像したデータから特定点の認識を行うことなどで、較正・設定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭６１−０２５２０６号公報、「ロボットの工具位置設定方式」
【特許文献２】特開昭６１−０２５２０７号公報、「ツール座標系の設定方式」
【特許文献３】特許第４０２０９９４号公報、「ロボットのツール座標系補正設定方法並びに該方法に使用するエンドエフェクタ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した従来手段には以下のような問題点があった。
一般的に空間上の同一点Ｐへの一致を目視で確認するため、本質的に精度は目視に依存する。図１（Ｃ）に示したような尖頭状のツール先端にＴＣＰを設定するようなケースでは比較的実行容易だが、ツール上の特定点（ＴＣＰ）の判別が難しいツールの場合には、ロボットの３姿勢におけるＴＣＰを同一点に一致させることが困難になる。また、同一点に合わせる操作は作業者の熟練度によって設定精度に差が出やすく、また目視で合わせるため、ツールに非常に近い場所で作業することになり、接触のおそれが高い。
【００１３】
特許文献１、２のように、治具などを用いて較正する場合も、目視で合わせるため、ツールに近い場所で作業することになり、接触のおそれが高い。
【００１４】
図面情報などをベースに数値入力により設定する場合、ツールを構成する部品点数が多い場合には各部品の累積誤差などにより必要とする精度を確保できないケースが考えられる。逆に精度を高めるために、各部品の加工精度を挙げる必要があり、コスト高になる。また現場合わせなどで製作されたツールでは図面寸法と実態寸法が異なることも多い。
【００１５】
特許文献３は視覚センサなどを利用するため、作業者の熟練度等には依存しないがシステムが高価となる。また、センサにカメラなどを利用する場合には環境光の影響を受けやすく利用できない。さらに、運用に光学的な専門知識が必要となるなど環境・運用上の制約が出やすい。
【００１６】
また初期の設定に加え、一旦ツール座標系の設定を行なった後、ロボットの干渉事故等の原因でツールのロボット手先原点に対する相対的な位置と姿勢に変化を生じることがある。特にロボット手先とツールの間にアダプタ形態としてセンサなどが介在している場合、故障・破損やセンサそのもの変更・交換などでアダプタの交換が発生し、それに伴ってツールの位置と姿勢ずれが発生することが避けられない。このような事態に対する対処方法としては、以下のＡ〜Ｃが考えられる。
【００１７】
Ａ  ツールの取付位置と姿勢を精密に調整し直し、元の（位置と姿勢ずれ発生前の）ツール位置と姿勢を正確に再現する。
Ｂ  位置と姿勢ずれを起したツールをそのまま使えるように、教示をやり直す。
Ｃ  ツールの位置と姿勢ずれを補償するように、ツール座標系を補正設定（再設定）する。
【００１８】
Ａの方法は調整作業自体に熟練と時間を要し、作業者にかかる負担が大きい。またツールの種類によっては、再現は非常に困難となる。またＢの方法も教示済みのプログラムが多い場合など、作業に要する時間が膨大となる。
以上の観点から、Ｃの方法として安価で、作業者の熟練度に依存せずにかつ、迅速に実施可能な技術が求められる。
【００１９】
本発明は上述した要望を満たすために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ツールに接触するおそれがない離れた場所で作業することができ、作業者の熟練度に依存することなく、安価かつ容易に高い精度で、ロボットの３姿勢におけるＴＣＰを同一点に一致させることができ、これからツール代表点のツール座標系における相対位置を求めることができるロボットのツール位置較正治具と方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明によれば、ロボットの手先部に取付けたツールの代表点を原点Ｐとするツール座標系を較正するためのロボットのツール位置較正治具であって、
前記ツール又は所定の固定位置の一方に取付けられ、前記代表点Ｐを中心Ａとする球面を有する球面治具と、
前記ツール又は所定の固定位置の他方に取付けられ、前記球面と接触して球面の中心Ａを所定の定位置Ｂに位置決めする位置決め治具と、を備えることを特徴とするロボットのツール位置較正治具が提供される。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、前記位置決め治具は、前記球面と接触する逆円錐形または逆接頭円錐形の凹孔を有する。
【００２２】
また本発明の別の実施形態によれば、前記位置決め治具は、円周上に間隔を隔てて配置された複数の球体または円筒形ローラを有する。
【００２３】
また本発明によれば、ロボットの手先部に取付けたツールの代表点を原点Ｐとするツール座標系を較正するためのロボットのツール位置較正方法であって、
（Ａ）  中心Ａから半径が一定の球面を有する球面治具と、前記球面と接触してその中心Ａを所定の定位置Ｂに位置決めする位置決め治具とを準備し、
（Ｂ）  前記球面治具と位置決め治具の一方を、ツールの代表点Ｐが前記中心Ａ又は定位置Ｂと一致するようにツールに取付け、
（Ｃ）  前記球面治具と位置決め治具の他方を、所定の固定位置に固定し、
（Ｄ）  ツールを３以上の姿勢に保持しながら、球面治具の球面を位置決め治具に接触させて、球面治具の中心Ａを位置決め治具の定位置Ｂに位置決めし、
（Ｅ）  前記各姿勢におけるフェイスプレート上の基準点のロボット座標系における位置データに基づきツール代表点のツール座標系における相対位置を求める、ことを特徴とするロボットのツール位置較正方法が提供される。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、前記ロボットは力制御可能であり、
前記（Ｄ）において、球面治具の中心Ａを位置決め治具の定位置Ｂに向けてツールを移動し、同時に該移動方向に直交する平面内の移動抵抗をゼロに力制御し、移動方向の押付け力が所定の一定値に達した位置で位置決めする。
【発明の効果】
【００２５】
上述した本発明のツール位置較正治具は、球面治具と位置決め治具を有し、球面治具がツールの代表点Ｐを中心Ａとする球面を有し、位置決め治具が前記球面と接触して球面の中心Ａを所定の定位置Ｂに位置決めするようになっている。
【００２６】
例えば逆円錐形の凹孔を有する位置決め治具が環境側に固定され、球面治具がツール側に固定されているとすると、逆円錐形の凹孔に球面が合わさった状態では球面の中心位置Ａは位置決め治具の所定の定位置Ｂに位置し、変化しない。
このため、この球面の中心位置Ａを従来の方法における空間内の同一点Ｐと考えると、凹孔に球面が合わさった状態を維持する状態で、ロボットの現在位置データを３姿勢以上取得することで、ＴＣＰのフェイスプレートに対する相対位置を計算で求めることが可能となる。
【００２７】
また上述したツール位置較正治具を用いて、本発明のツール位置較正方法によれば、（Ｂ）球面治具と位置決め治具の一方を、ツールの代表点Ｐが前記中心Ａ又は定位置Ｂと一致するようにツールに取付け、（Ｃ）前記球面治具と位置決め治具の他方を、所定の固定位置に固定し、（Ｄ）ツールを３以上の姿勢に保持しながら、（好ましくはロボットの力制御により）球面治具の球面を位置決め治具に接触させて、球面治具の中心Ａを位置決め治具の定位置Ｂに位置決めするので、容易に位置決め治具（逆円錐形の凹孔）に球面が合わさった状態を作り出すことができる。
【００２８】
従って、本発明の装置と方法によれば、ツールに接触するおそれがない離れた場所で作業することができ、作業者の熟練度に依存することなく、安価かつ容易に高い精度で、ロボットの３姿勢におけるＴＣＰを同一点に一致させることができ、これからツール代表点のツール座標系における相対位置を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の一般的な方法を示す説明図である。
【図２】本発明によるツール位置較正治具の第１実施形態図である。
【図３】図２のツール位置較正治具の使用状態を示す図である。
【図４】本発明のツール位置較正方法を示す模式図である。
【図５】本発明のツール位置較正方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明によるツール位置較正治具の第２実施形態図である。
【図７】本発明によるツール位置較正治具の第３実施形態図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００３１】
図２は、本発明によるツール位置較正治具の第１実施形態図である。この図において、（Ａ）は力覚センサとツール、（Ｂ）はツール位置較正治具の球面治具、（Ｃ）はツール位置較正治具の位置決め治具を示している。
【００３２】
図２（Ａ）において、２はツール、Ｐはツール２のＴＣＰ、４は力覚センサ、Ｆはフェイスプレート３上の代表点である。すなわち、較正対象であるツール２は、この例でグリッパであり、力覚センサ４を介してフェイスプレート３に取付けられている。
なお力覚センサ４は、一般的にロボットの力制御に用いられるが、ロボットは力制御可能である限りで、力覚センサ４は必須ではない。また、この例において、フェイスプレート３上の代表点Ｆは、ロボットアームとツールの取合面中心であるが、中心以外でもよい。
【００３３】
図２（Ｂ）（Ｃ）に示すように、本発明によるロボットのツール位置較正治具１０は、球面治具１２と位置決め治具１４とを備える。
【００３４】
球面治具１２は、この例では、中心Ａから半径Ｒが一定の球面１３を有する球部１２ａと、球面１３の中心Ａがツール２の代表点Ｐ（ＴＣＰ）に位置するように球部１２ａをツール２（グリッパ）に取付ける取付け部１２ｂとからなる。球面１３は、位置決め治具１４と接触して球面１３の中心Ａを所定の定位置Ｂ（後述する）に位置決めできる限りで、球の一部であってもよい。
【００３５】
位置決め治具１４は、所定の固定位置（例えば、環境側の不動位置）に取付けられ、球面治具１２の球面１３と接触して球面１３の中心Ａを所定の定位置Ｂに位置決めする。
この例において、位置決め治具１４は、球面１３と接触する逆円錐形または逆接頭円錐形の凹孔１５を有するブロックである。逆円錐形または逆接頭円錐形の頂角は、好ましくは９０度であるが、凹孔１５の内面が球面１３と接触できる限りで任意である。
【００３６】
なお、球面治具１２と位置決め治具１４は、ツール側と設置側を入れ替えてもよい。すなわち、位置決め治具１４をその定位置Ｂがツール２の代表点Ｐ（ＴＣＰ）に位置するようにツール２に取付け、球面治具１２を所定の固定位置に取付け、位置決め治具１４の凹孔１５と接触して所定の定位置Ｂを球面１３の中心Ａに位置決めするように構成してもよい。
【００３７】
また、ツール２への取付け部１２ｂによる球面治具１２の取付けは、球面１３の中心Ａとツール２の代表点Ｐ（ＴＣＰ）とが幾何学上同一となるのが好ましいが、中心Ａと代表点Ｐとの相対位置が既知である限り、厳密に一致しなくてもよい。
【００３８】
図３は、図２のツール位置較正治具の使用状態を示す図である。この図は、図２（Ａ）のツール２（グリッパ）に、球面治具１２の取付け部１２ｂを取付けた状態で、ツールを移動させ、球面治具１２の球面１３が位置決め治具１４の逆円錐形または逆接頭円錐形の凹孔１５に接触した状態を示している。
この状態において、ツール２の代表点Ｐ（ＴＣＰ）は、球面１３の中心Ａに位置し、かつ球面１３の中心Ａは位置決め治具１４の所定の定位置Ｂに位置する。すなわち、この状態において、ツール２の代表点Ｐ、球面１３の中心Ａ、および位置決め治具１４の所定の定位置Ｂは、すべて幾何学上同一位置に位置する。
【００３９】
図４は、本発明のツール位置較正方法を示す模式図である。この図において、（Ａ）はツールの姿勢を保持しながらのツールの移動状態、（Ｂ）は球面治具の球面を位置決め治具に押し付けている状態、（Ｃ）は球面治具の中心Ａを位置決め治具の定位置Ｂに位置決めした状態を示している。
【００４０】
また図５は、本発明のツール位置較正方法を示すフローチャートである。以下、図４と図５を参照して、本発明の方法を説明する。
【００４１】
本発明の方法は、以下の（Ａ）〜（Ｅ）のステップ（工程）からなる。
（Ａ）ステップでは、中心Ａから半径Ｒが一定の球面１３を有する上述した球面治具１２と、球面１３と接触してその中心Ａを所定の定位置Ｂに位置決めする上述した位置決め治具１４とを準備する。
（Ｂ）ステップでは、球面治具１２と位置決め治具１４の一方（この例では球面治具１２）を、ツール２の代表点Ｐが中心Ａ又は定位置Ｂ（この例では中心Ａ）と一致するようにツール２に取付ける。
（Ｃ）ステップでは、球面治具１２と位置決め治具１４の他方（この例では位置決め治具１４）を、所定の固定位置に固定する。
（Ｄ）ステップでは、ツール２を３以上の姿勢に保持しながら、球面治具１２の球面１３を位置決め治具１４に接触させて、球面治具１２の中心Ａを位置決め治具１４の定位置Ｂに位置決めする。
（Ｅ）ステップでは、前記各姿勢におけるフェイスプレート上の基準点のロボット座標系における位置・姿勢（方向）データに基づきツール代表点のツール座標系における相対位置を求める。
【００４２】
図５のフローチャートは、（Ｄ）ステップと（Ｅ）ステップを詳細に示している。この例において、ロボット２は力制御可能に構成されているものとする。
図５のフローチャートは、Ｓ１〜Ｓ８の各ステップ（工程）からなる。
Ｓ１ステップにおいて、球面治具１２の中心Ａが位置決め治具１４の定位置Ｂの概ね上になるように移動する。
次に、Ｓ２ステップにおいて、ツール２を３以上の姿勢に保持する。この３以上の姿勢は、互いに異なる姿勢である限りで任意である。
次に、Ｓ３ステップにおいて、球面治具１２の中心Ａを位置決め治具１４の定位置Ｂに向けてツール２を移動し（図４（Ａ））、移動方向に直交する平面内の移動抵抗をゼロに力制御し（図４（Ｂ））、Ｓ４ステップにおいて、移動方向の押付け力が所定の一定値に達した位置で停止する（図４（Ｃ））。
【００４３】
この停止位置において、Ｓ５ステップにおいて、ロボット座標系におけるフェースプレート上の基準点の位置および、姿勢（方向）データを取得し、Ｓ６ステップにおいて、ハンドを上昇させ、Ｓ７において、３以上の姿勢でデータを取得していれば、（Ｄ）ステップを終了する。
【００４４】
３以上の姿勢でデータを取得した後、（Ｅ）ステップ及びＳ８において、ＴＣＰ位置較正計算を行い、各姿勢におけるフェイスプレート上の基準点のロボット座標系における位置データに基づきツール代表点のツール座標系における相対位置を求める。
【００４５】
図６は、本発明によるツール位置較正治具の第２実施形態図である。この図において、（Ａ）はツール位置較正治具の使用状態を示す図であり、（Ｂ）はツールの使用状態を示す図である。
この例において、ロボットはバリ取りロボット、ツール２はスピンドル５とコレット６の組合せである。また、球面治具１２の球部１２ａは球形であり、取付け部１２ｂは、コレット６に工具７の先端中心Ｐと球面１３の中心Ａとが一致するように構成されている。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００４６】
図７は、本発明によるツール位置較正治具の第３実施形態図である。この例において、球面治具１２は、第１実施形態と同様であるが、位置決め治具１４は、円周上に間隔を隔てて配置された複数の球体１６（または円筒形ローラ）を有する。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００４７】
上述した本発明のツール位置較正治具１０は、球面治具１２と位置決め治具１４を有し、球面治具１２がツール２の代表点Ｐを中心Ａとする球面１３を有し、位置決め治具１４が球面１３と接触して球面１３の中心Ａを所定の定位置Ｂに位置決めするようになっている。
【００４８】
例えば逆円錐形の凹孔１５を有する位置決め治具１４が環境側に固定され、球面治具１２がツール側に固定されているとすると、逆円錐形の凹孔１５に球面１３が合わさった状態では球面１３の中心位置Ａは位置決め治具１４の所定の定位置Ｂに位置し、変化しない。
このため、この球面１３の中心位置Ａを従来の方法における空間内の同一点Ｐと考えると、凹孔１５に球面が合わさった状態を維持する状態で、ロボット１の現在のロボット座標系におけるフェースプレート上の基準点の位置および、姿勢（方向）データを３姿勢以上取得することで、ＴＣＰのフェイスプレートに対する相対位置を計算で求めることが可能となる。
【００４９】
また上述したツール位置較正治具１０を用いて、本発明のツール位置較正方法によれば、（Ｂ）球面治具１２と位置決め治具１４の一方を、ツール２の代表点Ｐが前記中心Ａ又は定位置Ｂと一致するようにツール２に取付け、（Ｃ）球面治具１２と位置決め治具１４の他方を、所定の固定位置に固定し、（Ｄ）ツール２を３以上の姿勢に保持しながら、（好ましくはロボットの力制御により）球面治具の球面を位置決め治具に接触させて、球面治具の中心Ａを位置決め治具の定位置Ｂに位置決めするので、容易に位置決め治具（逆円錐形の凹孔）に球面が合わさった状態を作り出すことができる。
【００５０】
従って、本発明の装置と方法によれば、ツール２に接触するおそれがない離れた場所で作業することができ、作業者の熟練度に依存することなく、安価かつ容易に高い精度で、ロボットの３姿勢におけるＴＣＰを同一点に一致させることができ、これからツール代表点のツール座標系における相対位置を求めることができる。
【００５１】
従って、本発明の装置と方法によれば、以下の効果が得られる。
（１）ロボットのツール座標系較正を作業者の熟練度による精度のバラツキがなく行えるようになる。
（２）短時間で較正が行える。ロボットの干渉事故等で変化を生じた場合でも迅速に復旧できる。
（３）目視しながら、ロボットに近接した人手による調整作業が少なく出来、リスクを低減できる。
（４）ＴＣＰ概略位置が分かれば、ロボット制御装置に組み込むことで、自動化も可能。ツールの位置と姿勢ずれに対するセルフチェックなども可能となる。
（５）組立・バリ取り・加工等のアプリケーション向けロボットでは近年、力制御可能なようにロボットを構成することが多く、そのような場合では、安価に高精度の較正を行うことができる。
【００５２】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１  ロボット、２  ツール（エンドエフェクタ）、
３  フェイスプレート（ロボット先端プレート）、
４  力覚センサ、
５  スピンドル、６  コレット、７  工具、
１０  ツール位置較正治具、１２  球面治具、
１２ａ  球部、１２ｂ  取付け部、
１３  球面、１４  位置決め治具、
１５  凹孔
【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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