(57)【要約】【課題】  制御するための操縦機器の少なくとも１つの精密なモデルを製造することを特徴とする、例えば複数軸−産業ロボットといったロボット装置の位置精度を改善するための方法について提案する。【解決手段】  精密なモデルを製造するために外部の測定装置によってさしあたり操縦機器の位置を発明に基づいて特定し、あらかじめ設定された位置から特定の位置のずれを算出し、ずれを最小限にする外部の測定装置に応じてあらかじめ設定された位置と本質的に同じ最終位置に操縦機器を移動し、操縦機器の内部の調整値を最終位置において精密なモデルのパラメータ化用に使用する。こうした方法によって本発明は特に精度を考慮したロボットの精密な測定を改善し、特に作業セルにある任意の精密なロボットを別の前記ロボットに交換することを可能にする。【選択図】        図１ｂ
2005346718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−ずれを最小限にしながら本質的にあらかじめ設定された位置と同じ最終位置に外付けの測定装置に応じて操縦機器を操作し；および
−操縦機器の内部の調整値を精密なモデルをパラメータ化するために最終位置において使用して
制御するための操縦機器の少なくとも１つの精密なモデルを製造することを特徴とする、例えば複数軸−産業ロボットといったロボット装置の位置精度を改善するための方法であり、この時操縦機器の位置は外付けの測定装置によって決定し、特定の位置とあらかじめ設定された位置とのずれを算出する、方法。
【請求項２】
最終位置およびあらかじめ設定された位置があらかじめ設定された許容誤差の範囲内と一致するまでの間に操縦機器を操作することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
操縦機器の複数の作動空間−領域用にその都度割り当てられた精密なモデルを製造することを特徴とする、特に請求項１および請求項２に基づいて制御するための操縦機器の少なくとも１つの精密なモデルを製造するために例えば複数軸−産業ロボットといったロボット装置の位置精度を改善するための方法。
【請求項４】
操縦機器の作動時に位置に応じて複数の精密なモデルの中からモデルを選択することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
精密なモデルの算出されたパラメータを操縦機器の制御装置に記憶し、必要に応じて制御工学において使用することを特徴とする、請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
モデル作成の測定時に作成された内部の調整値用および外部の位置特定用の測定位置−リストを操縦機器の制御装置に記憶し、必要に応じて精密なモデルのパラメータを測定位置−リストから特定することを特徴とする、請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
外部で特定された位置を内部の調整値に変換することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
複数の測定された位置あるいは調整値の測定値を考慮した最適化工程によってモデルパラメータ特定を行なうことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
記憶する前に内部の調整値を操縦機器の位置に変換することを特徴とする、請求項６ないし請求項８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
外部の測定装置によって光学的に位置特定を行なうことを特徴とする、請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
操縦機器（１）の位置（Ｐ１）の少なくとも１つの自由度を決定するための外付けの測定装置（２）および特定の位置（Ｐ１）とあらかじめ設定された位置とのずれ（Δ）を算出するための比較媒体（４．２）を備えた例えば複数軸−産業ロボット（１）といった操縦機器用の制御モデルを特定するための装置であり、さらに：
−操縦機器（１）のあらかじめ設定された位置を特定するための第１の記憶媒体（４．１ａ）；
−ずれ（Δ）を最小限にしながら最終位置に外付けの測定装置（２）に応じて操縦機器（
１）を操作するための制御媒体（４．５）；および
−最終位置において操縦機器（１）の内部の調整値および外付けの測定装置（２）の測定値から制御モデルのパラメータを特定するための、演算媒体（４．３）を備える、装置。
【請求項１２】
外部の測定値および内部の調整値を記憶するための第２の記憶媒体（４．１ｂ）を特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
操縦機器（１）の位置に内部の調整値を変換するための変換媒体（４．３）を特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
操縦機器（１）の位置（Ｐ１）のすべての自由度を測定工程において決定するための外付けの測定装置（２）を形成することを特徴とする、請求項１１ないし請求項１３のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
外付けの測定装置（２）が光学的な測定装置であることを特徴とする、請求項１１ないし請求項１４のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
外付けの測定装置（２）がステレオ−画像処理システムであることを特徴とする、請求項１１ないし請求項１５のうちのいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複数軸−産業ロボットといったロボット装置の位置精度を改善するための方法に関するものであり、この時操縦機器の位置は外付けの測定装置によって決定され、特定の位置とあらかじめ設定された位置とのずれを算出する。さらに本発明は、操縦機器の位置の少なくとも１つの自由度を決定するための外付けの測定装置および特定の位置とあらかじめ設定された位置とのずれを算出するための比較媒体を備えた例えば複数軸−産業ロボットといった操縦機器用の制御モデルを特定するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
操縦機器、特に複数軸−産業ロボットの位置精度を改善するために、過去においては操縦機器のより正確なモデルが常に作成された。通常は操縦機器のメーカーによって１度だけ実施される測定作業において前記モデルのパラメータを決定する。通常ロボットのハンドフランジには補助材が固定され、状況、すなわち位置および方向を正確に決定して以下において“位置”について示し、フランジを正確に決定することを可能にする。例えば公知のカメラ−追跡−システムまたはレーザー−追跡−システムにより把握可能な特徴を持つ基準プレートを使用する。これ以外には、例えば繊維−測定装置等といった当業者に知られた測定装置を使用する。
【０００３】
例えばロボットのギヤおよび構造要素の弾性といった規則的に存する誤差ならびに不足した寸法精度により、上述した外付けの高精度なフランジの位置測定はその後のモデル算出、いわゆる前進−変換との関連でジョイント部において一体化されるアングルセンサにより、並行して実施した操縦機器の位置寸法の内部測定とは別の値となる。作動空間のその都度さまざまな箇所においてこうして算出された位置のずれを導き出すずれはその後、ロボットの理論上の“標準モデル”よりも本質的に正確であるいわゆる“精密なロボットモデル”を決定するために使用される。こうした方法により、標準モデルを使用する場合における複数軸−産業ロボットの数ミリメートルの位置精度は、１ミリメートルでの精密なロボットモデルを使用する場合に比べて低下する。
【０００４】
はじめに説明した形態における公知の方法および装置の場合では、すでに説明した精度を決定するために以下の通りとなる：ロボットのハンドフランジには測定プレートが配置され、外付けの測定装置によって―すでに説明したように―測定プレートの位置を算出する。操縦機器を制御するために通常存する制御装置にはロボットに内蔵された測定装置（ロボット軸にある角度計）およびその後のモデル算出（前進変換）を行なう情報が含まれており、ずれた位置に測定プレートは存する。前記ずれに基づいて制御装置または外付けの測定装置について空間におけるどの位置に測定プレートを位置合わせしなければならないのかを外挿法によって決定するのは、この位置における同じずれを前提条件として外付けの測定装置によって算出された位置を実際に採用するためである。
【０００５】
すでに説明した公知の方法の場合には、軸角の外挿法によって精密なロボットモデルを決定する：空間において指定の位置を採用するために作動中に生じるこの軸角−差を算出するのであり、測定工学によって決定するのではない。
【０００６】
ロボットの作動空間のすべての位置について測定を行なうことができないため、できる限り均等に配分された測定位置によって作動空間は覆われている。ロボットの遅い動きによって測定されない空間位置に移動する場合、測定された空間位置の間に挿入される。精密なロボットモデルはロボット制御を支配する軸角をオフセットに積算する演算工程にすべての作動空間についての前記内挿工程を変換するための状態にあり、ロボット制御によ
って開始される軌道位置について実際に指定された軌道位置により空間においてできる限り適切に調整するために利用される。
【０００７】
精密なロボットが特に使用されるのは、オフライン−プログラムシステムによりロボット−制御プログラムが作成される時であり、費用が高価となる指導によることなく現存するロボットを使用しなければならない時である。精密なロボットの別の利用分野が複数の前記ロボットを組み合わせることであるのは、例えば２台のロボットの部品を一緒に運搬する際に生じる最も少ない位置ずれが例えば部品の変形および破損といった重大な結果をもたらすためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
精密なロボットが標準的−ロボットに比べて近年費用が高価となっているのは、精密なロボットモデルのモデルパラメータを決定するのに非常に長い時間を要するためである。さらに精密なロボットの場合に従来必要となるのは、公知の方法および装置に上述の外挿法により先天的な残留誤差が常に含まれている具体的な実施例において軌道位置について指導することである。このことについて過去において特に後継モデルまたは別のメーカーの類似のロボットにメーカーのロボットを交換する際にロボットの具体的な実施例におけるすべての軌道位置について一般的には新たに指導を受けなければならないのは、２台のロボットの品質上の特徴が異なる構造であるためであり、基本的なモデルと異なるためである。例えば製造時における効率を増大させるといった経済的な理由によって前記交換はより短い周期が原則的に好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題は、特に上述した短所を回避しながら操縦機器用の精密な制御モデルにより操縦機器の位置精度を改善することが可能となる場合の方法および課題であるため、ロボットセルにある任意のロボットを別のロボットと交換したりロボットの組み合わせを改善することが可能となる。
【００１０】
−ずれを最小限にしながら本質的にあらかじめ設定された位置と同じ最終位置に外付けの測定装置に応じて操縦機器を操作し；および
−操縦機器の内部の調整値を精密なモデルをパラメータ化するために最終位置において使用して
さらに精密なモデルを製造する方法により、はじめに説明した形態に基づいて本課題は解決される。
【００１１】
操縦機器の位置の少なくとも１つの自由度を決定するための外付けの測定装置および特定の位置とあらかじめ設定された位置とのずれを算出するための比較媒体を備えた例えば複数軸−産業ロボットといった操縦機器用の制御モデルを特定するための装置によってさらに上述の課題は解決され、さらに以下のものを有する：
−操縦機器のあらかじめ設定された位置を特定するための第１の記憶媒体；
−ずれを最小限にしながら最終位置に外付けの測定装置に応じて操縦機器を操作するための制御媒体；および
−最終位置において操縦機器の内部の調整値および外付けの測定装置の測定値から制御モデルのパラメータを特定するための演算媒体
公知の先行技術とは対照的に操縦機器の制御装置は発明に基づいて外付けの測定装置と結合しているため、例えば操縦機器あるいはロボットのハンドフランジに配置された測定プレートを作動するといったように、測定情報によって制御装置を誘導することができるのは、空間においてあらかじめ定義された位置にこの測定プレートを移動するためである。発明に基づく方法と公知の方法との従来からの決定的な相違点は、ロボット座標（内部
の調整値）ではなく測定装置の座標（外部の測定値）によって移動する位置をあらかじめ設定することである。これに対して公知の方法の場合では空間における位置に操縦機器を移動し、この時制御装置は内部の調整値に基づいて空間においてあらかじめ設定された位置にあると“確信”する。その後外付けの測定装置により実際の位置を特定する。内部と外部との測定の差を使用するのは、計画された軸角に積算するオフセットを決定するためであり、このオフセットはずれを部分的に補正する。これとは対照的に考案された発明に基づく方法によって絶対精度は改善される。
【００１２】
測定対象は平坦または３次元であり、画像処理によって認識可能な端部を有し、測定対象の状況について画像において明確に特定することが可能となる。
【００１３】
発明に基づく方法の別の実施例では、外付けの測定装置によって光学的に位置特定を行なうことについて意図している。発明に基づく装置は光学的な測定装置の形での外付けの測定装置である。この場合には特に例えば公知のカメラ−追跡−システムまたはレーザー−追跡−システムといった公知の測定装置を使用することができる。評価はその際継続的に行なわれる。
【００１４】
発明に基づく方法の極めて好ましい別の実施例では、外付けの測定装置がステレオ−画像処理システムであることについて意図している。この方法では発明に基づく装置によって可能となるのは、操縦機器の位置のすべての自由度を測定工程において外付けの測定装置により決定することである。
【００１５】
操縦機器の精密なロボットモデルを製造するために、最終位置およびあらかじめ設定された位置があらかじめ設定された許容誤差の範囲内と一致するまでの間において本発明の範囲内で操縦機器をさらに操作する。測定−位置と規定−位置との間のずれを最小限にし、ロボットを指定された−あらかじめ設定された−位置に実際に移動するために、外付けの測定装置が制御回路の一部分であることが含まれる。外付けの測定装置によってあらかじめ設定された位置にロボットを制御する。その際、制御を実施するために外付けの測定装置の正確で継続的な測定を実施し、使用する。規定−位置と測定−位置との間のずれを最小限にする目的で制御を行ない、好ましい場合では画像を元にして制御を行なう。
【００１６】
発明に基づいて位置特定するために移動する位置の場合には、操縦機器を作動時に定期的に移動しなければならない個々の位置について問題となる。すべての作動領域の測定は経済的に有意義でもなければ有用でもない。その一方で個々の精密なモデルは操縦機器のすべての作動領域について十分なものではない。従ってさらにはじめに説明した形態による方法では、操縦機器の複数の作動空間−領域用にその都度割り当てられた精密なモデルを製造するという上述の課題が発明に基づいて提案される。
【００１７】
精度を高めるためにロボットの作動空間を複数の作動空間に区分するのは、すべての作動空間用のモデルに比べてすぐれた相互に依存し合わない精密なモデルをロボットに付随する作動空間の一部において製造するためである。
【００１８】
発明に基づく前記形態では作動時に実際に移動する個々の領域のみを操縦機器の実現可能な作動領域の範囲内で測定する。個々の領域については割り当てられた精密なモデルを管理し、必要に応じて領域間の切り替えを行なうことができる。操縦機器の作動時に位置に応じて複数の精密なモデルの中からモデルを選択する。こうした選択は、好ましくは較正する場合に行なわれる。
【００１９】
発明に基づく方法の極めて好ましい別の実施例では、精密なモデルの算出されたパラメータが操縦機器の制御装置に記憶され、必要に応じて制御工学において使用することにつ
いて意図している。精密なロボットモデルのパラメータは通常、操縦機器の制御装置において不揮発的に記憶される。装置の操縦者にとって通常不可能であることはこのパラメータを算出することであるのは、基本的に精密なロボットモデルが知られていないからである。
【００２０】
装置の操縦者に対して本モデルのパラメータ化を可能にするために、発明に基づいて意図されるのは、ロボット制御用の単純なインターフェースおよびモデルパラメータの算出用のアルゴリズムを供給することである。本インターフェース上で（外付けのコンピュータ上においても動作することが可能な）アルゴリズムにおいては、公知でないパラメータの数量を特定する公知の最適化工程が可能となるくらいの分量の位置（情報）を最低限含む必要のある位置リストを自由に使用できるようにする。位置リストは第１に操縦機器の内部の調整値によって構成され、次にこれらの値に割り当てられたロボットの外部の位置特定の測定値によって構成される。
【００２１】
発明に基づくこれ以外の形態によって可能となるのは、操縦機器の位置に記憶することによって内部の調整値を変換することである。同様に可能となるのは、外部で特定された位置値を軸位置に変換することである（後進変換）。
【００２２】
発明に基づく装置の別の実施例では、外部の測定値および内部の調整値を記憶するための第２の記憶媒体を有することについて意図している。さらに内部の調整値を変換するための変換媒体は操縦機器の位置に存する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明における別の長所および特徴は、図面に基づく実施例について以下に記載した説明によって明らかである。
【００２４】
第１ａ図では、複数軸−産業ロボット１の形での操縦機器ならびにこの複数軸−産業ロボットとともに作動空間Ａにおいて共に作用する外付けの測定装置２について示しており、ここでは工学的なカメラシステムという形で示している。
【００２５】
ロボット１は対応するジョイント部１．１−１．４によって結合している一部のみを図示した―ロボットアームＧ１−Ｇ４を有する。アームＧ１−Ｇ４により形成されるロボット１のアームの遠位末端部１．５にはハンドフランジ１．６が配置されており、ハンドフランジには測定プレート３（第２図を参照）が固定されている。第１ｂ図のさらに下方に図示しているように、ロボット１は例えばロボットジョイント部１．１−１．４の形で含まれる角度計といったロボット１の調整値用の内蔵された測定装置１．７を有する。
【００２６】
第１ａ図のロボット１では２つの位置Ｐ１、Ｐ２について示している：位置Ｐ１（第１ａ図では実線）は、発明に基づいて外付けの測定装置２によって特定することが可能な実際の位置について示している。位置Ｐ２（第１ａ図では点線）は例えばジョイント部１．１−１．４に存する角度計のように、内蔵された測定装置に基づいてロボット１が存在している位置について示している。
【００２７】
外付けの測定装置２はロボット１の位置を測定するための測定領域Ｂを有し、第１ａ図ではこの領域の境界（破線）について定義している。この測定領域Ｂの範囲内において外付けの測定装置は測定プレート３の位置を決定することができ、これによりロボットの位置Ｐ１を公知の方法によって決定する。
【００２８】
第１ｂ図では、ロボット１あるいはロボットと結合した制御装置４および外付けの測定装置２の発明に基づいて共に作用していることについて示している（第１ａ図を参照）。
制御装置４は特に制御信号Ｓにより作動制御するためのロボット１と結合している。さらに制御装置４から外付けの測定装置２にかけての結合は特に外付けの測定装置２の位置−測定値Ｍにより制御装置４において行なわれ、測定工程を実施するための制御命令も伝送する。ロボット制御の代わりに別のコンピュータ（マスタコンピュータ）によって測定装置の測定値を収集し、ロボット制御に指示することも原則的に可能である。
【００２９】
制御装置４には上述の実施例に基づいて作動する第１ｂ図に記載の記憶媒体４．１が少なくとも含まれており、ハードウェア技術上第１の記憶媒体４．１と第２の記憶媒体４．１ｂに必ずしも分割されない（第１ｂ図では、鎖線）。記憶媒体４．１では特に不揮発性の測定記憶装置について問題となる。
【００３０】
さらに制御装置４は、比較媒体４．２および演算媒体４．３を含んでおり、上述の実施例に基づいてマイクロプロセッサ４．４の形でのハードウェア技術的なユニットである（第１ｂ図では、点線）。これ以外には制御媒体４．５について図示しており、この時後者も比較媒体４．２および演算媒体４．３とともにユニットとして形成されている（図示していない）。
【００３１】
制御装置４の個々の構成部品の機能については、本発明の範囲内で以下でさらに詳細に説明する。
【００３２】
第２図は、外付けの測定装置２の概ね視線の方向からの第１ａ図における測定プレート３の正面図である。上述の実施例において測定プレート３は正方形であり、前面３．１には幾つかの円形のマーク３．２を有し、さいころの目の数字の４と同様に正方形に配置されている。この方法によって選択された位置の配置の形態とは関係なく機能するのは、画像処理によって容易に認識することができるためである。マーク３．２はすべて同じ直径Ｄである。この方法では外付けの測定装置２（第１ａ図）によって算出された測定プレート３の絶対状態により、マーク３．２の絶対位置あるいはマークからマークへの直径Ｄの外見上の変化に基づいてロボット１の位置Ｐ１を特定し、位置精度を改善するためあるいはロボット１の精密なモデルを製造するために発明に基づいて使用する。
【００３３】
このことについては第３図に示している：第３図の矩形はそれぞれ外付けの測定装置２の測定領域Ｂを表わしている（第１ａ図を参照）。この時第３図の左側の図および右側の図は、外付けの測定装置２のカメラで撮影した画像についてそれぞれ示している。第３図の左側の図では（実際の）測定プレート３とともにさらに別の仮の測定プレート３’（点線）について図示しており、ロボット１のあらかじめ設定された位置を示し、すなわちロボット１あるいは測定プレート３が制御装置４（第１ｂ図）内にある制御媒体４．５に応じて移動しなければならない位置である。第１ｂ図で示したように外付けの測定装置２が測定データＭを制御装置４に伝送した後に上述の実施例において制御装置４の比較媒体４．２により算出されたように、第３図の左側の図にある矢印は実際の位置（測定プレート３）とあらかじめ設定された位置（測定プレート３’）とのずれΔを示している。第３図の左側の図では測定プレート３にあるマーク３．２を特に異なる直径で示しているため、測定データＭの適切な画像処理によってソフトウェア技術により取り付けられた制御装置４の比較媒体４．２における外付けの測定装置２の測定領域Ｂからロボット１のすべての自由度（ここでは：６）におけるずれを実際に特定することが可能である。こうして特定されたずれΔを制御装置４の制御媒体４．５において使用するのは、実際の測定プレート３および仮の測定プレート３’あるいはその画像が制御装置４によりあらかじめ設定された許容誤差まで及ぶ最終位置にまで適切な制御信号Ｓによりロボット１を移動するためであり、すなわちあらかじめ設定されている上述の実施例において特に制御装置４の第１の記憶媒体４．１ａに記憶されたロボット１のあらかじめ設定された位置における許容されたずれにまでロボット１は存する。このことについては第３図の右側の図に示しており、
残りのずれを認識することはできない。
【００３４】
ずれΔの最小限にすることによって発明に基づいてロボットの最終位置に到達した後、ソフトウェア技術により取り付けられた制御装置４の演算媒体４．３はロボット１の精密な制御モデルのパラメータを外付けの測定装置２の測定値Ｍおよび最終位置におけるロボット１の内部の調整値から適切な方法によって決定し、制御装置４においてロボット１に内蔵された測定装置１．７によって自由に使用できる（第１ｂ図）。さらに上述の実施例では、制御装置４の第２の記憶媒体４．１ｂにおいて外付けの測定装置２の測定値Ｍならびにロボット１の内部の調整値１．７を位置リスト（以下を参照）という形で記憶する。この時記憶する前に好ましくは変換媒体として機能する演算媒体４．３によってロボット１の位置にロボット１の内部の調整値を変換する。このことは、当業者が公知の方法であるいわゆる前進変換によって生じる。
【００３５】
演算媒体４．３は−すでに説明したように−最終位置におけるロボットの内部の調整値に基づいて精密なロボットモデルのパラメータ化を決定する。このことは、ロボット１の作動空間Ａのさまざまな領域についてそれぞれ外付けの測定装置２の適切な測定領域Ｂにより発明に基づいて別々に生じる。こうして特定された精密なロボットモデルは発明に基づいて不揮発的に制御装置の記憶媒体４．１に記憶され、必要に応じてロボット１の最新の作動領域毎に呼び出し、制御工学においてロボット１を制御するために使用する。補助的または代替的に可能となるのは、外付けの測定装置によって測定時に作成された位置リスト、すなわちロボットの内部の調整値用および外部の位置特定用の測定位置−リストをリストとして、すなわち処理せずに不揮発的に記憶媒体４．１に記憶することであり、その結果制御装置４は起動時に、すなわち制御装置４の初期化設定段階中に適切なモデルパラメータを位置リストから決定する。測定値に関する限りこのことが容易に可能となり、例えば適切な日付を位置リストともに記憶媒体４．１に記憶することにより、制御装置４に存する位置、すなわちプログラム化されたロボット１の起動位置を確立する。
【００３６】
ロボット制御に（例えばロボットフランジまたは軸角Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６のＸ、Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂ−Ｃ−値の形で）見られるように、位置リストにおいては制御によって移動するジョイント角あるいはこれに付随する測定プレートの位置を第１の欄に記憶する。第２の欄では、例えばフランジにある測定プレートによって特定するのと同様に外付けの測定装置によって特定し、同様にしてＸ、Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂ、Ｃ−値（空間における測定プレートの位置）またはモデル計算アルゴリズムという形で受け入れた値（例えば繊維測定装置という形態での長さ）またはすでにフランジ−位置に変換した値を記憶し、後者が可能である時には実際の“正しい”位置として外付けの測定装置の測定値を記憶する。ロボット制御装置によって測定された測定値と同様にこの測定値に割り当てられた外部の測定値についても個々の行に記載されている。外部の測定値はロボット位置と全く一致していないが、例えば繊維測定装置の場合の繊維の長さや角度のように測定装置が作成するフォーマットに存する。ロボット装置が第２の欄から測定位置リストを読み込む際に必要となる位置を自ら算出するのは、内部および外部の測定についての調整を行なうためである。換算を行なう測定機器制御に介入することもできる。しかしながら原則としてロボットの操作者は、精密なロボットも出るのパラメータを決定するためにロボット制御装置の状態を変更する位置リストをロボットにとって好ましい測定装置によって作成する状態に変更しなければならない。一般的にすべての位置リストはモデル計算アルゴリズム用の入力パラメータであり、すべての測定値についての最適化計算を実施する。
【００３７】
ロボット１の内部の調整値あるいは場合によっては適切なモデル科学（前進変換）によって明らかであるように、第１に制御装置４により測定時に移動する空間にある位置はロボット１あるいは測定プレート３のハンドフランジ１．６の位置および方向により、次に外付けの測定装置２によって算出され、実際に移動する空間にある位置、すなわちハンド
フランジ１．６あるいは測定プレート３の実際の位置および方向により、それぞれ発明に基づいて記憶される。前記位置リストを供給する限りにおいて、発明に基づくさまざまな測定装置は上述の測定工程に適している。例えば外付けの測定装置としてステレオ−画像処理システムを使用する時には、測定工程毎に空間にある６つ毎の自由度が明らかである。例えば固定する位置とフランジ１．６あるいは測定プレート３との間にある繊維の長さのみで算出が行なわれる繊維−測定装置を使用する場合といったような不利な場合には、測定毎に自由度が１つだけしかないことが明らかである。精密なロボットモデルのすべてのパラメータを決定することができるように、相当多くの測定が発明に基づいて行なわれなければならない。
【００３８】
第４図では、精密なロボットのパラメータを決定するための方法工程について例示し、ロボットの位置をすべての自由度において（例えば、光学的な装置を利用することによって）特定する状態にある外付けの測定装置を使用した発明について例示している。
【００３９】
実線：公知の前提条件となる方法工程を表わしており，破線：モデルパラメータ−検索工程の経過とともに一定の許容可能な精度によってさまざまな規定−位置に移動する方法工程。好ましい精度は、まず第１に作成される規定−位置についての規定によって実現する。個々に移動する規定−位置については位置算出用の外付けの測定装置によって実際の位置を特定する。このことについては、ロボットが好ましい位置に存するまでの間適用される（後で調整する）。外部センサにより測定され、設定された（＝実際の）位置とは対照的となる内部センサにより測定され、さしあたり設定された（＝推測された）位置において、精密なロボットモデルのパラメータ化にジョイント角のずれを利用する。
【００４０】
実際の測定−位置（６ＤＯＦ）について規定−位置合わせ工程および測定工程によって直接特定できない場合には、モデル化工程および最適化工程において図示されたすべての測定値によって精密なロボットモデルのパラメータを特定する前に複数の位置合わせ工程および測定工程（例えば繊維測定装置により）を行なう。
【００４１】
しかしながら測定時に位置を特定することのできない測定装置とともに“サーボイング”−法を使用することができる。この場合には位置を６Ｄに後で調整するのではなく、測定値が上述の許容可能な精度とともに位置ジェネレータによって同様に作成される“規定−測定値”と一致するまでの間に適切な測定値（例えば繊維の長さおよび角度）に調整する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１ａ】複数軸−産業ロボットの形での操縦機器および外付けの測定装置についての図である。
【図１ｂ】発明に基づく装置のブロック図である。
【図２】ロボットのハンドフランジに配置された測定プレートについての図である。
【図３】発明に基づく方法を実施したずれ−最小限化についての図である。
【図４】発明に基づく精密なロボットのパラメータを決定するための方法工程について例示する図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ロボット
１．１−１．４  ジョイント部
１．５  遠位末端部
１．６  ハンドフランジ
１．７  内蔵された測定装置
２  外付けの測定装置
３，３’    測定プレート
３．１  前面
３．２  マーク
４  制御装置
４．１  記憶媒体
４．１ａ  第１の記憶媒体
４．１ｂ  第２の記憶媒体
４．２  比較媒体
４．３  演算媒体
４．４  プロセッサ
４．５  制御媒体
Ａ  作動空間
Ｇ１−Ｇ４  ロボットアーム
Ｂ  測定領域
Ｄ  直径
Ｍ  測定値
Ｐ１，Ｐ２  位置
Ｓ  制御信号
Δ  ずれ
【図１ａ】
2005346718.tif 000003
【図１ｂ】
2005346718.tif 000004
【図２】
2005346718.tif 000005
【図３】
2005346718.tif 000006
【図４】
2005346718.tif 000007