(57)【要約】【課題】テンプレート画像を適用した部品の取付け作業を高速に行う。【解決手段】第１の歯車と第２の歯車とが組み合わされた状態のテンプレート画像を記憶するテンプレート画像記憶部２２と、第２の歯車を移動させるロボット本体と、第１の歯車および第２の歯車の追跡画像を取り込む撮影画像取得部２１と、テンプレート画像から、第１の歯車に対する第２の歯車の位置合わせ空間の次元数と同次元数のテストデータを生成するテストデータ生成部２５と、追跡画像から、第１の歯車に対する第２の歯車の位置合わせ空間の次元数と同次元数の被テストデータを生成する被テストデータ生成部２６と、テストデータと被テストデータとの類似度を計算し、類似度が最大になったか、または所定の閾値を超えた場合に、ロボット本体を駆動制御して、第２の歯車を第１の歯車に組み合わせさせるデータ比較部２７およびオブジェクト移動制御部２４とを備える。【選択図】図２
2013154447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに組み合わされた状態での第１の部品および第２の部品の画像をテンプレート画像として記憶するテンプレート画像記憶部と、
前記第２の部品を移動させて、所望の位置および姿勢に設置するロボット本体と、
前記第１の部品および前記第２の部品の撮影画像を取り込む撮影画像取得部と、
前記テンプレート画像記憶部に記憶された前記テンプレート画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数のテストデータを生成するテストデータ生成部と、
前記撮影画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数の被テストデータを生成する被テストデータ生成部と、
前記テストデータ生成部が生成した前記テストデータと前記被テストデータ生成部が生成した前記被テストデータとの相関度を計算し、前記相関度が所定の相関度である場合に、前記ロボット本体を駆動制御して、前記第２の部品を前記第１の部品に組み合わせさせるロボット駆動制御部と、
を備えることを特徴とするロボット装置。
【請求項２】
前記第１の部品および前記第２の部品は、互いに特定の位置関係を有して組み合わされる部品であって、且つ少なくとも前記第２の部品は歯車であり、
前記テストデータ生成部は、前記テンプレート画像において、前記第２の部品の画像の中心から歯の一部分を少なくとも含む位置までを半径とする円弧上の画素値を一次元に配列させて前記テストデータを生成し、
前記被テストデータ生成部は、前記撮影画像において、前記第２の部品の画像の中心から歯の一部分を少なくとも含む位置までを半径とする円弧上の画素値を一次元に配列させて前記被テストデータを生成する
ことを特徴とする請求項１記載のロボット装置。
【請求項３】
前記第１の部品は、歯車であることを特徴とする請求項１または２記載のロボット装置。
【請求項４】
前記第１の部品は、ラックであることを特徴とする請求項１または２記載のロボット装置。
【請求項５】
前記第１の部品は、多角形穴を有する部材であり、
前記第２の部品は、前記多角形穴に嵌合可能な形状を有する部材である
ことを特徴とする請求項１または２記載のロボット装置。
【請求項６】
前記ロボット駆動制御部は、前記テストデータと前記被テストデータとの類似度を計算し、前記類似度が最大になったか、または所定の閾値を超えた場合に、前記ロボット本体を駆動制御して、前記第２の部品を前記第１の部品に組み合わせさせる
ことを特徴とする請求項１から５いずれか一項記載のロボット装置。
【請求項７】
互いに組み合わされた状態での第１の部品および第２の部品の画像をテンプレート画像として記憶するテンプレート画像記憶部と、
２系統のアームをそれぞれ可動に備え、前記２系統のアームのうち一方のアームにより前記第２の部品を移動させて、所望の位置および姿勢に設置するロボット本体と、
前記ロボット本体を移動可能に支持する搬送部と、
前記２系統のアームのうち他方のアームに取り付けられ、前記第１の部品および前記第２の部品を撮影して撮影画像を生成する撮影部と、
前記撮影部が生成した前記撮影画像を取り込む撮影画像取得部と、
前記テンプレート画像記憶部に記憶された前記テンプレート画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数のテストデータを生成するテストデータ生成部と、
前記撮影画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数の被テストデータを生成する被テストデータ生成部と、
前記テストデータ生成部が生成した前記テストデータと前記被テストデータ生成部が生成した前記被テストデータとの相関度を計算し、前記相関度が所定の相関度である場合に、前記ロボット本体を駆動制御して、前記第２の部品を前記第１の部品に組み合わせさせるロボット駆動制御部と、
を備えることを特徴とするロボット装置。
【請求項８】
撮影画像取得部が、第１の部品および第２の部品の撮影画像を取り込む撮影画像取得ステップと、
テストデータ生成部が、互いに組み合わされた状態での前記第１の部品および前記第２の部品の画像をテンプレート画像として記憶したテンプレート画像記憶部に記憶された前記テンプレート画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数のテストデータを生成するテストデータ生成ステップと、
被テストデータ生成部が、前記撮影画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数の被テストデータを生成する被テストデータ生成ステップと、
ロボット駆動制御部が、前記テストデータ生成ステップにおいて前記テストデータ生成部が生成した前記テストデータと前記被テストデータ生成ステップにおいて前記被テストデータ生成部が生成した前記被テストデータとの相関度を計算し、前記相関度が所定の相関度である場合に、前記第２の部品を移動させて、所望の位置および姿勢に設置するロボット本体を駆動制御して、前記第２の部品を前記第１の部品に組み合わせさせるロボット駆動制御ステップと、
を有することを特徴とするロボット制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット装置およびロボット制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１ギアを有する装置本体と、当該装置本体を収容し第１ギアに噛合する第２ギアを有するケースと、を備えるギア装置をロボットで組み立てるギア装置組み立て方法であって、基部と、当該基部上に設けられ前記ロボットのハンドに接続される接続部と、前記基部上に設けられて前記ロボットから供給される動力によりピンを揺動させる揺動機構と、を備える位相合わせ治具を用いて、前記ロボットのハンドを前記位相合わせ治具の接続部に接続しておき、前記ロボットで前記ケースを把持するとともに、前記ロボットで前記位相合わせ治具を前記ケース上に配置して、前記位相合わせ治具のピンを前記ケースの第２ギアに係合させ、前記ロボットから動力を供給して前記位相合わせ治具を駆動して前記第２ギアを揺動させながら、前記ケースを前記装置本体に取り付けるギア装置組み立て方法が開示されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献２には、所定の作業を行うロボットアームと、前記ロボットアームの手先の近傍に固定された状態で対象物を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された対象物の画像に基づいて、前記対象物の特徴部分の座標を画像特徴量として抽出する特徴量抽出手段と、前記ロボットアームの手先が前記対象物に対して相対的な目標位置にあるときに、前記特徴量抽出手段によって抽出された画像特徴量を記憶する特徴量記憶手段と、前記特徴量記憶手段に記憶されている画像特徴量と、前記手先が現在位置にあるときに前記特徴量抽出手段で抽出された画像特徴量とに基づいて、複数の軸方向の並進速度と各軸回りの回転速度を算出するにあたり、少なくとも所定の軸方向の並進速度からなる速度成分と、少なくともその他の軸方向の並進速度からなる速度成分に分け、各軸回りの回転速度をそれぞれの速度成分に振り分けて、各速度成分を独立に算出する速度算出手段と、前記速度算出手段で算出された並進速度および／または回転速度に基づいて、前記ロボットアームの手先を前記対象物に対して相対的な目標位置に移動させる制御を行うアーム制御手段と、を備えたロボット装置が開示されている（特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６８４０５号公報
【特許文献２】特開２００２−１２７０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来、教示画像であるテンプレート画像を適用した部品の取付け作業のさらなる高速化が望まれていた。
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、テンプレート画像を適用した部品の取付け作業を高速に行う、ロボット装置およびロボット制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様であるロボット装置は、互いに組み合わされた状態での第１の部品および第２の部品の画像をテンプレート画像として記憶するテンプレート画像記憶部と、前記第２の部品を移動させて、所望の位置および姿勢に設置するロボット本体と、前記第１の部品および前記第２の部品の撮影画像を取り込む撮影画像取得部と、前記テンプレート画像記憶部に記憶された前記テンプレート画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数のテストデータを生成するテストデータ生成部と、前記撮影画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数の被テストデータを生成する被テストデータ生成部と、前記テストデータ生成部が生成した前記テストデータと前記被テストデータ生成部が生成した前記被テストデータとの相関度を計算し、前記相関度が所定の相関度である場合に、前記ロボット本体を駆動制御して、前記第２の部品を前記第１の部品に組み合わせさせるロボット駆動制御部と、を備えることを特徴とする。
このように構成したことにより、本発明の一態様であるロボット装置は、テンプレート画像全体と追跡画像全体との相関度を計算するよりも軽い処理により、ターゲットの動きを検出することができる。したがって、ロボット装置は、第１の部品に第２の部品を取り付ける作業を、テンプレート画像全体を利用する従来の装置に対して、小さな負荷で短時間に行うことができる。
【０００７】
［２］上記［１］記載のロボット装置において、前記第１の部品および前記第２の部品は、互いに特定の位置関係を有して組み合わされる部品であって、且つ少なくとも前記第２の部品は歯車であり、前記テストデータ生成部は、前記テンプレート画像において、前記第２の部品の画像の中心から歯の一部分を少なくとも含む位置までを半径とする円弧上の画素値を一次元に配列させて前記テストデータを生成し、前記被テストデータ生成部は、前記撮影画像において、前記第２の部品の画像の中心から歯の一部分を少なくとも含む位置までを半径とする円弧上の画素値を一次元に配列させて前記被テストデータを生成することを特徴とする。
このように構成したことにより、本発明の一態様であるロボット装置は、歯車に対する位置合わせ空間の次元である一次元のテストデータおよび被テストデータを生成し、これら一次元のテストデータおよび被テストデータ（一次元データ）を比較対象とする。従来技術では、テンプレート画像および追跡画像（二次元データ）を比較対象とするため、本発明の一態様であるロボット装置は、比較対象の情報量を、従来技術における比較対象の情報量に対して少なくできる。
【０００８】
［３］上記［１］または［２］記載のロボット装置において、前記第１の部品は、歯車であることを特徴とする。
ここで、第１の部品および第２の部品によって、歯車対、遊星歯車機構が構成される。
［４］上記［１］または［２］記載のロボット装置において、前記第１の部品は、ラックであることを特徴とする。
ここで、第１の部品および第２の部品によって、ラック・アンド・ピニオンが構成される。
［５］上記［１］または［２］記載のロボット装置において、前記第１の部品は、多角形穴を有する部材であり、前記第２の部品は、前記多角形穴に嵌合可能な形状を有する部材であることを特徴とする。
ここで、第１の部品および第２の部品によって、これら第１の部品と第２の部品とが嵌合されたアセンブリー部品が構成される。
【０００９】
［６］上記［１］から［５］いずれか一項記載のロボット装置において、前記ロボット駆動制御部は、前記テストデータと前記被テストデータとの類似度を計算し、前記類似度が最大になったか、または所定の閾値を超えた場合に、前記ロボット本体を駆動制御して、前記第２の部品を前記第１の部品に組み合わせさせることを特徴とする。
【００１０】
［７］上記の課題を解決するため、本発明の一態様であるロボット装置は、互いに組み合わされた状態での第１の部品および第２の部品の画像をテンプレート画像として記憶するテンプレート画像記憶部と、２系統のアームをそれぞれ可動に備え、前記２系統のアームのうち一方のアームにより前記第２の部品を移動させて、所望の位置および姿勢に設置するロボット本体と、前記ロボット本体を移動可能に支持する搬送部と、前記２系統のアームのうち他方のアームに取り付けられ、前記第１の部品および前記第２の部品を撮影して撮影画像を生成する撮影部と、前記撮影部が生成した前記撮影画像を取り込む撮影画像取得部と、前記テンプレート画像記憶部に記憶された前記テンプレート画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数のテストデータを生成するテストデータ生成部と、前記撮影画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数の被テストデータを生成する被テストデータ生成部と、前記テストデータ生成部が生成した前記テストデータと前記被テストデータ生成部が生成した前記被テストデータとの相関度を計算し、前記相関度が所定の相関度である場合に、前記ロボット本体を駆動制御して、前記第２の部品を前記第１の部品に組み合わせさせるロボット駆動制御部と、を備えることを特徴とする。
ここで、本発明の一態様であるロボット装置は、例えば、２系統のアームを備えた垂直多関節ロボット（双腕ロボット）である。
このように構成したことにより、本発明の一態様であるロボット装置は、テンプレート画像全体と追跡画像全体との相関度を計算する場合よりも軽い処理により、ターゲットの動きを検出することができる。したがって、ロボット装置は、第１の部品に第２の部品を取り付ける作業を、テンプレート画像全体を利用する従来の装置に対して、小さな負荷で短時間に行うことができる。
【００１１】
［８］上記の課題を解決するため、本発明の一態様であるロボット制御方法は、撮影画像取得部が、第１の部品および第２の部品の撮影画像を取り込む撮影画像取得ステップと、テストデータ生成部が、互いに組み合わされた状態での前記第１の部品および前記第２の部品の画像をテンプレート画像として記憶したテンプレート画像記憶部に記憶された前記テンプレート画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数のテストデータを生成するテストデータ生成ステップと、被テストデータ生成部が、前記撮影画像から、前記第１の部品に対する前記第２の部品の位置合わせ空間の次元数と同次元数の被テストデータを生成する被テストデータ生成ステップと、ロボット駆動制御部が、前記テストデータ生成ステップにおいて前記テストデータ生成部が生成した前記テストデータと前記被テストデータ生成ステップにおいて前記被テストデータ生成部が生成した前記被テストデータとの相関度を計算し、前記相関度が所定の相関度である場合に、前記第２の部品を移動させて、所望の位置および姿勢に設置するロボット本体を駆動制御して、前記第２の部品を前記第１の部品に組み合わせさせるロボット駆動制御ステップと、を有することを特徴とする。
このように構成したことにより、本発明の一態様であるロボット制御方法は、テンプレート画像全体と追跡画像全体との相関度を計算する場合よりも軽い処理により、ターゲットの動きを検出することができる。したがって、ロボット制御方法は、第１の部品に第２の部品を取り付ける作業を、テンプレート画像全体を利用する従来の装置に対して、小さな負荷で短時間に行うことができる。
【００１２】
したがって、本発明の態様によれば、テンプレート画像を適用した部品の取付け作業を高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態であるロボット装置を適用したロボットシステムが作業を行う様子を示す、概略の外観図である。
【図２】同実施形態において、ロボット制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態において、テンプレート画像記憶部が記憶するテンプレート画像を模式的に示す図である。
【図４】同実施形態において、テストデータ生成部がテンプレート画像からテストデータを生成する際の、画素値の抽出領域を説明する図である。
【図５】同実施形態において、テストデータ生成部がテンプレート画像の歯車画像から生成するテストデータを模式的に示す図である。
【図６】同実施形態において、テストデータ生成部が追跡画像の歯車画像から生成する被テストデータを模式的に示す図である。
【図７】同実施形態において、ロボット制御装置が実行する、オブジェクトの組み込み前移動処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】同実施形態において、ロボット制御装置が実行する、オブジェクトの微細移動調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態におけるロボットシステムの概略の外観図である。
【図１０】ラック・アンド・ピニオンの一例を示す平面図である。
【図１１】遊星歯車機構の一例を示す平面図である。
【図１２】多角形状を有する部材の二つの例を示す平面図である。
【図１３】変形例として、テストデータ生成部がテンプレート画像の歯車画像を写像して得るテストデータを模式的に示す図である。
【図１４】変形例として、被テストデータ生成部が追跡画像の歯車画像を写像して得る被テストデータを模式的に示す図である。
【図１５】第１実施形態の変形例として、ロボット制御装置をロボット本体に内蔵させて構成したロボットシステムの概略の外観図である。
【図１６】第２実施形態の変形例として、ロボット制御装置をロボット本体に内蔵させて構成したロボットシステムの概略の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
本発明の第１実施形態におけるロボットシステムは、第１の部品が取り付けられたアセンブリー部品に、ロボット本体が搬送する第２の部品を第１の部品に物理的な負荷をかけずに組み合わせて取り付ける組立てシステムである。本実施形態では、第１の部品および第２の部品が平歯車（以下、歯車という。）である例について説明する。
【００１５】
図１は、第１実施形態であるロボット装置を適用したロボットシステムが作業を行う様子を示す、概略の外観図である。
同図において、ロボットシステム１は、ロボット本体１０と、把持部１１と、ロボット制御装置２０と、撮影装置３０と、ケーブル４０と、ケーブル４１とを含んで構成される。
ロボット本体１０とロボット制御装置２０とケーブル４１とは、ロボット装置に含まれる。
【００１６】
ロボット本体１０は、具体的には、地面に対して固定された支持台１０ａと、旋回可能および屈伸可能に支持台１０ａに連結されたアーム部１０ｂと、旋回可能および首振り可能にアーム部１０ｂに連結されたハンド部１０ｃとを含んで構成される。ロボット本体１０は、例えば７軸垂直多関節ロボットであり、支持台１０ａとアーム部１０ｂとハンド部１０ｃとの連係した動作によって７軸の自由度を有する。つまり、その７軸の自由度は、支持台１０ａおよびアーム部１０ｂによる６軸の自由度と、ハンド部１０ｃによる１軸の自由度とである。
【００１７】
ロボット本体１０は、把持部１１を可動に備える。把持部１１は、物体（例えば、歯車等の部品）を把持または挟持可能な爪部を備える。なお、図１では、把持部１１を、その機能を示すために模式的に示してある。
ロボット本体１０は、ロボット制御装置２０から供給されるロボット制御命令を取り込み、このロボット制御命令による駆動制御によって、把持部１１の位置および姿勢を三次元空間内で所望に変更し、また把持部１１の爪部を開閉させる。
【００１８】
なお、ロボット本体１０は、７軸の自由度を有するものに限られず、例えば、６軸の自由度を有するものであってもよい。また、支持台１０ａを、壁や天井等、地面に対して固定された場所に設置してもよい。
【００１９】
図１に示すように、ロボット本体１０の動作による把持部１１の可動範囲内には、アセンブリー部品５が設置されている。なお、同図では、アセンブリー部品５の支持台（机）の図示を省略してある。アセンブリー部品５は、板状の基台５０と、基台５０に対してそれぞれ略垂直（垂直を含む。）に立てられた軸５１と、軸５２とを備える。そして、アセンブリー部品５は、軸５１に歯車５３（第１の部品）が取り付けられ、軸５２に歯車５４（第２の部品）が取り付けられて構成される。ただし、アセンブリー部品５は、軸５１に歯車５３が取り付けられた後、軸５２に歯車５４が取り付けられることにより完成される。
なお、同図における部品や構造等の縮尺は、図を明りょうなものとするために実際のものとは異なる。
【００２０】
撮影装置３０は、アセンブリー部品５を撮影して静止画像または動画像である撮影画像を取得し、この撮影画像を、ケーブル４０を介してロボット制御装置２０に供給する。これにおいて、撮影装置３０は、歯車５３と歯車５４とが互いに正常に組み合わされて基台５０に取り付けられた状態のアセンブリー部品５を撮影して得た撮影画像を、テンプレート画像としてロボット制御装置２０に供給する。テンプレート画像を、例えば、教示画像、参照画像ともいう。
【００２１】
また、撮影装置３０は、組立て作業中のアセンブリー部品５を撮影して得た撮影画像を、追跡画像としてロボット制御装置２０に供給する。ここで、本実施形態において、追跡画像は、歯車５４が取り付けられていない状態のアセンブリー部品５と、把持部１１に把持または狭持された歯車５４とが写った画像である。
【００２２】
撮影装置３０は、例えば、デジタルカメラ装置、デジタルビデオカメラ装置により実現され、アセンブリー部品５に対して略垂直（垂直を含む。）上方において、撮影方向が略垂直（垂直を含む。）下方となる位置に固定設置される。ただし、図１において、軸５１と軸５２との距離に対して、軸５１および軸５２と撮影装置３０との距離は十分に長い。
【００２３】
ケーブル４０は、ロボット制御装置２０が出力する撮影装置３０に対する制御データを撮影装置３０に供給したり、撮影装置３０が出力する応答データや撮影画像をロボット制御装置２０に供給したりする。制御データは、例えば、ロボット制御装置２０が撮影装置３０に対して通知する、撮影開始命令や撮影停止命令等の制御命令を含む。応答データは、例えば、撮影装置３０がロボット制御装置２０に対して通知する、制御データに対する応答を含む。
【００２４】
ケーブル４１は、ロボット制御装置２０が出力するロボット制御命令をロボット本体１０に供給したり、ロボット本体１０が出力するロボット制御応答をロボット制御装置２０に供給したりする。ロボット制御命令は、ロボット本体１０の各可動部を駆動制御する制御命令である。ロボット制御応答は、例えば、ロボット本体１０がロボット制御装置２０に対して通知する、ロボット制御命令に対する応答を含む。ケーブル４１は、例えば、シリアル通信線等のケーブルやコンピューターネットワークである。
【００２５】
ロボット制御装置２０は、撮影装置３０から供給される、アセンブリー部品５の追跡画像を取り込み、この追跡画像に基づいてロボット本体１０の各可動部の動作を制御し、歯車５４を軸５２に通してアセンブリー部品５に取り付けさせる。
【００２６】
図２は、ロボット制御装置２０の機能構成を示すブロック図である。
同図に示すように、ロボット制御装置２０は、撮影画像取得部２１と、テンプレート画像記憶部２２と、オブジェクト検出部２３と、オブジェクト移動制御部２４と、テストデータ生成部２５と、被テストデータ生成部２６と、データ比較部２７とを備える。
【００２７】
撮影画像取得部２１は、撮影装置３０から供給される、アセンブリー部品５のテンプレート画像を取り込み、このテンプレート画像をテンプレート画像記憶部２２に供給する。また、撮影画像取得部２１は、撮影装置３０から供給される、アセンブリー部品５の追跡画像を取り込み、この追跡画像をオブジェクト検出部２３と被テストデータ生成部２６とに供給する。
【００２８】
テンプレート画像記憶部２２は、撮影画像取得部２１から供給されるテンプレート画像を記憶する。テンプレート画像記憶部２２は、例えば半導体記憶装置により実現される。
【００２９】
オブジェクト検出部２３は、撮影画像取得部２１から供給される追跡画像を取り込み、また、テンプレート画像記憶部２２からテンプレート画像を読み込む。そして、オブジェクト検出部２３は、追跡画像とテンプレート画像とのテンプレートマッチング処理を実行し、追跡画像から歯車５４の画像（オブジェクト）と軸５２の画像（ゴール）とを探索し、オブジェクトおよびゴールを検出する。テンプレートマッチング処理は、テンプレート画像を用いて追跡画像からオブジェクトおよびゴールを探索する処理であり、本実施形態では公知技術を適用して実現可能である。
【００３０】
オブジェクト検出部２３は、追跡画像から検出したオブジェクトおよびゴールの各位置に基づいて、歯車５４を把持している把持部１１の現在位置から軸５２までの移動方向および移動距離を計算し、これら移動方向および移動距離を示す移動量情報をオブジェクト移動制御部２４に供給する。
【００３１】
オブジェクト移動制御部２４は、オブジェクト検出部２３から供給される把持部１１についての移動量情報を取り込む。また、オブジェクト移動制御部２４は、後述するデータ比較部２７から供給される把持部１１についての移動量情報を取り込む。オブジェクト移動制御部２４は、取り込んだ移動量情報に基づいて、ロボット本体１０の把持部１１の移動先の位置および姿勢を計算する。そして、オブジェクト移動制御部２４は、その計算結果に基づいて、ロボット本体１０の各可動部を駆動制御するためのロボット制御命令を生成し、このロボット制御命令をロボット本体１０に供給する。
【００３２】
テストデータ生成部２５は、ターゲットの位置合わせ（位置調整）を行うために必要なデータ空間の次元数と同次元数のテストデータをテンプレート画像から生成し、このテストデータをデータ比較部２７に供給する。例えば、テストデータ生成部２５は、テンプレート画像記憶部２２からテンプレート画像を読み込む。そして、テストデータ生成部２５は、テンプレート画像から、位置合わせを行う対象部品である歯車５４の、歯車５３に対する位置合わせ空間の次元である一次元のテストデータを生成する。例えば、テストデータ生成部２５は、テンプレート画像において、歯車５４の一連の歯を貫く曲線上の画素値を一次元に配列させたテストデータを生成する。具体的には、例えば、テストデータ生成部２５は、歯車５４の中心から歯の一部分を少なくとも含む位置までを半径とする円周の一部分（円弧）上の画素値を一次元に配列させたテストデータを生成する。そして、テストデータ生成部２５は、テストデータを比較部２７に供給する。このテストデータについては、その詳細を後述する。
【００３３】
被テストデータ生成部２６は、ターゲットの位置合わせ（位置調整）を行うために必要なデータ空間の次元数と同次元数の被テストデータを追跡画像から生成し、この被テストデータをデータ比較部２７に供給する。例えば、被テストデータ生成部２６は、撮影画像取得部２１から供給される追跡画像を取り込む。そして、被テストデータ生成部２６は、追跡画像から、位置合わせを行う対象部品である歯車５４の、歯車５３に対する位置合わせ空間の次元である一次元の被テストデータを生成する。例えば、被テストデータ生成部２６は、追跡画像において、歯車５４の一連の歯を貫く曲線上の画素値を一次元に配列させた被テストデータを生成する。具体的には、例えば、被テストデータ生成部２６は、歯車５４の中心から歯の一部分を少なくとも含む位置までを半径とする円周の一部分（円弧）上の画素値を一次元に配列させた被テストデータを生成する。そして、被テストデータ生成部２６は、被テストデータを比較部２７に供給する。この被テストデータについては、その詳細を後述する。
【００３４】
このように、テストデータ生成部２５および被テストデータ生成部２６は、歯車５３に対する歯車５４の位置合わせ空間の次元である一次元のテストデータおよび被テストデータを生成し、これら一次元のテストデータおよび被テストデータ（一次元データ）を比較対象とする。従来技術では、テンプレート画像および追跡画像（二次元データ）を比較対象とするため、本実施形態におけるロボット制御装置２０は、比較対象の情報量を、従来技術における比較対象の情報量に対して少なくできる。
【００３５】
データ比較部２７は、テストデータ生成部２５から供給されるテストデータを取り込み、また、被テストデータ生成部２６から供給される被テストデータを取り込む。そして、データ比較部２７は、テストデータと被テストデータとの相関度を計算する。例えば、データ比較部２７は、テストデータと被テストデータとの類似度や相違度を計算する。
これにより、データ比較部２７は、テンプレート画像全体と追跡画像全体との相関度を計算するよりも小さい負荷、言い換えると、短時間でターゲットの動きを検出することができる。
【００３６】
データ比較部２７は、計算した相関度の度合を判定する。例えば、データ比較部２７は、計算した類似度が最大になったか、または所定の閾値を超えたか否かを判定する。そして、データ比較部２７は、類似度が最大になっていないか、または所定の閾値以下であると判定した場合、被テストデータ生成部２６に対して、位相をずらした被テストデータの生成および供給を指示する。位相をずらした被テストデータとは、追跡画像から、位置合わせを行う対象部品である歯車５４を現在の位置から微小の回転角度により回した状態で生成される被テストデータである。データ比較部２７は、例えば、左回りに回した場合の被テストデータと、右回りに回した場合の被テストデータとの両方を被テストデータ生成部２６に生成させる。そして、データ比較部２７は、各被テストデータとテストデータとの相関度を計算して、相関度が大きい（相関が強い）方の方向を、歯車５４を回す方向して決定する。そして、データ比較部２７は、歯車５４をその方向に回すための移動量情報を生成し、この移動量情報をオブジェクト移動制御部２４に供給する。
【００３７】
なお、データ比較部２７は、類似度が最大になっていないか、または所定の閾値以下であると判定した場合、回転方向を探索するのではなく、歯車５４を現在の位置からあらかじめ決定された一方向に、微小の回転角度により回した状態での被テストデータを被テストデータ生成部２６に生成させてもよい。
【００３８】
一方、データ比較部２７は、類似度が最大になったか、または所定の閾値を越えたと判定した場合、歯車５４を垂直下方に下げて軸５２に歯車５４を通すために、歯車５４を把持している把持部１１の移動方向（この場合、垂直下方である。）および移動距離を計算し、これら移動方向および移動距離を示す移動量情報をオブジェクト移動制御部２４に供給する。
【００３９】
データ比較部２７とオブジェクト移動制御部２４とは、ロボット駆動制御部である。
【００４０】
図３は、テンプレート画像記憶部２２が記憶するテンプレート画像を模式的に示す図である。テンプレート画像５００は、基台５０に歯車５３および歯車５４が正常に取り付けられた状態のアセンブリー部品５を、撮影装置３０が撮影して得た撮影画像である。同図に示すように、テンプレート画像５００は、基台５０の画像である基台画像５５０と、軸５１の画像である軸画像５５１と、軸５２の画像である軸画像５５２と、歯車５３の画像である歯車画像５５３と、歯車５４の画像である歯車画像５５４とを含む。テンプレート画像５００における歯車画像５５３と歯車画像５５４とは、歯が正常に噛み合っている。
【００４１】
図４は、テストデータ生成部２５がテンプレート画像５００からテストデータを生成する際の、画素値の抽出領域を説明する図である。同図に示すように、テンプレート画像５００に軸画像５５２の中心を原点とするＸＹ座標系を設けた場合に、テストデータ生成部２５は、例えば、歯車画像５５４の中心（つまり、ＸＹ座標系の原点）から歯の一部分を少なくとも含む位置までを半径とする円周の一部分が、Ｙ軸に対して右側の半周に含むように設定する。または、テストデータ生成部２５は、円周の一部分がＸ軸に対して上側または下側の半周に含むように設定してもよい。
【００４２】
図５は、テストデータ生成部２５がテンプレート画像の歯車画像から生成するテストデータを模式的に示す図である。同図におけるテストデータ５２０は、テンプレート画像５００における歯車画像５５４の中心（つまり、ＸＹ座標系の原点）から歯の一部分を少なくとも含む位置までを半径とする円周の一部分が、Ｙ軸に対して右側の半周である場合に、テストデータ生成部２５によって取得される一次元データである。テストデータ５２０は、歯車画像５５４のＹ軸に対して右側の半周上の画素値である。なお、テストデータ５２０において、輝度値を用いてもよい。
【００４３】
図６は、被テストデータ生成部２６が追跡画像の歯車画像から生成する被テストデータを模式的に示す図である。同図における被テストデータ６２０は、図５と同様に、追跡画像６００における歯車画像６５４の中心（つまり、ＸＹ座標系の原点）から歯の一部分を少なくとも含む位置までを半径とする円周の一部分が、Ｙ軸に対して右側の半周である場合に、被テストデータ生成部２６によって取得される一元データである。被テストデータ６２０は、歯車画像６５４のＹ軸に対して右側の半周上の画素値である。なお、被テストデータ６２０において、輝度値を用いてもよい。
【００４４】
テストデータ生成部２５および被テストデータ生成部２６が歯車画像５５４の一連の歯を貫く曲線上の画素値、例えば、歯の一部分を少なくとも含む円周の一部分（円弧）上の画素値を用いることにより、歯車５４における位置合わせに係る部分の位置を精度よく検出できる。
【００４５】
次に、ロボット制御装置２０の動作を説明する。
図７は、ロボット制御装置２０が実行する、オブジェクトの組み込み前移動処理の手順を示すフローチャートである。つまり、同図のフローチャートは、ロボット制御装置２０が、歯車５４を軸５２に通す前段階の処理手順を示す。
【００４６】
ステップＳ１において、撮影画像取得部２１は、撮影装置３０から供給される撮影画像である追跡画像を取り込み、この追跡画像をオブジェクト検出部２３に供給する。
次に、ステップＳ２において、オブジェクト検出部２３は、撮影画像取得部２１から供給される追跡画像を取り込み、テンプレート画像記憶部２２からテンプレート画像を読み込む。
【００４７】
次に、ステップＳ３において、オブジェクト検出部２３は、追跡画像とテンプレート画像とのテンプレートマッチング処理を実行し、追跡画像から歯車５４の画像（オブジェクト）と軸５２の画像（ゴール）とを探索し、オブジェクトおよびゴールを検出する。
次に、ステップＳ４において、オブジェクト検出部２３は、追跡画像から検出したオブジェクトがゴールしたか否かを判定する。オブジェクトがゴールするとは、オブジェクトがゴールに到達するという意味である。そして、オブジェクト検出部２３は、オブジェクトがゴールしたと判定した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、本フローチャートの処理を終了させる。一方、オブジェクト検出部２３は、オブジェクトがゴールしていないと判定した場合（Ｓ４：ＮＯ）、ステップＳ５の処理に移す。
【００４８】
ステップＳ５において、オブジェクト検出部２３は、追跡画像から検出したオブジェクトおよびゴールの各位置に基づいて、歯車５４を把持している把持部１１の現在位置から軸５２までの移動方向および移動距離を計算し、これら移動方向および移動距離を示す移動量情報をオブジェクト移動制御部２４に供給する。
次に、オブジェクト移動制御部２４は、オブジェクト検出部２３から供給される把持部１１についての移動量情報を取り込み、この移動量情報に基づいて、ロボット本体１０の把持部１１の移動先の位置および姿勢を計算する。
次に、オブジェクト移動制御部２４は、その計算結果に基づいて、ロボット本体１０の各可動部を駆動制御するためのロボット制御命令を生成する。
【００４９】
次に、ステップＳ６において、オブジェクト移動制御部２４は、ロボット制御命令をロボット本体１０に供給し、ステップＳ１の処理に戻る。
【００５０】
図８は、ロボット制御装置２０が実行する、オブジェクトの微細移動調整処理の手順を示すフローチャートである。つまり、同図のフローチャートは、ロボット制御装置２０が、歯車５３に対する歯車５４の位置を調整させる処理手順を示す。
【００５１】
ステップＳ２１において、テストデータ生成部２５は、テンプレート画像記憶部２２からテンプレート画像を読み込む。次に、テストデータ生成部２５は、ターゲットの位置合わせを行うために必要なデータ空間の次元数と同次元数のテストデータをテンプレート画像から生成する。例えば、テストデータ生成部２５は、テンプレート画像から、位置合わせを行う対象部品である歯車５４の、歯車５３に対する位置合わせ空間の次元である一次元のテストデータを生成する。例えば、テストデータ生成部２５は、テンプレート画像において、歯車５４の一連の歯を貫く曲線上の画素値を一次元に配列させたテストデータを生成する。具体的には、例えば、テストデータ生成部２５は、歯車５４の中心から歯の一部分を少なくとも含む位置までを半径とする円弧上の画素値を一次元に配列させたテストデータを生成する。次に、テストデータ生成部２５は、テストデータを比較部２７に供給する。そして、データ比較部２７は、テストデータ生成部２５から供給されるテストデータを取り込む。
【００５２】
次に、ステップＳ２２において、撮影画像取得部２１は、撮影装置３０から供給される撮影画像である追跡画像を取り込み、この追跡画像を被テストデータ生成部２６に供給する。
【００５３】
次に、ステップＳ２３において、被テストデータ生成部２６は、撮影画像取得部２１から供給される追跡画像を取り込む。次に、被テストデータ生成部２６は、ターゲットの位置合わせを行うために必要なデータ空間の次元数と同次元数の被テストデータを追跡画像から生成する。例えば、被テストデータ生成部２６は、追跡画像から、位置合わせを行う対象部品である歯車５４の、歯車５３に対する位置合わせ空間の次元である一次元の被テストデータを生成する。例えば、被テストデータ生成部２６は、追跡画像において、歯車５４の一連の歯を貫く曲線上の画素値を一次元に配列させた被テストデータを生成する。具体的には、例えば、被テストデータ生成部２６は、歯車５４の中心から歯の一部分を少なくとも含む位置までを半径とする円弧上の画素値を一次元に配列させた被テストデータを生成する。次に、被テストデータ生成部２６は、被テストデータを比較部２７に供給する。そして、データ比較部２７は、被テストデータ生成部２６から供給される被テストデータを取り込む。
【００５４】
次に、ステップＳ２４において、データ比較部２７は、テストデータと被テストデータとの相関度を計算する。例えば、データ比較部２７は、テストデータと被テストデータとの類似度を計算する。
次に、ステップＳ２５において、データ比較部２７は、計算した相関度の度合を判定する。例えば、データ比較部２７は、計算した類似度が最大になったか、または所定の閾値を超えたか否かを判定し、類似度が最大になっていないか、または所定の閾値以下であると判定した場合、ステップＳ２６の処理に移す。一方、データ比較部２７は、類似度が最大になったか、または所定の閾値を越えたと判定した場合、ステップＳ２９の処理に移す。
【００５５】
ステップＳ２６において、データ比較部２７は、被テストデータ生成部２６に対して、位相をずらした被テストデータの生成および供給を指示する。データ比較部２７は、例えば、左回りに回した場合の被テストデータと、右回りに回した場合の被テストデータとの両方を、被テストデータ生成部２６に生成させる。そして、データ比較部２７は、各被テストデータとテストデータとの相関度を計算して、相関度が大きい（相関が強い）方の方向を、歯車５４を回す方向して決定する。
または、データ比較部２７は、回転方向を探索するのではなく、あらかじめ決定された一方向を用いてもよい。
【００５６】
次に、ステップＳ２７において、データ比較部２７は、歯車５４をその決定した方向に回すための移動量情報を生成し、この移動量情報をオブジェクト移動制御部２４に供給する。
次に、オブジェクト移動制御部２４は、データ比較部２７から供給される把持部１１についての移動量情報を取り込み、この移動量情報に基づいて、ロボット本体１０の把持部１１の移動先の位置および姿勢を計算する。
次に、オブジェクト移動制御部２４は、その計算結果に基づいて、ロボット本体１０の各可動部を駆動制御するためのロボット制御命令を生成する。
【００５７】
次に、ステップＳ２８において、オブジェクト移動制御部２４は、ロボット制御命令をロボット本体１０に供給し、ステップＳ２２の処理に戻る。
【００５８】
一方、ステップＳ２９において、データ比較部２７は、歯車５４を垂直下方に下げて軸５２に歯車５４を通すために、歯車５４を把持している把持部１１の移動方向（この場合、垂直下方である。）および移動距離を計算し、これら移動方向および移動距離を示す移動量情報をオブジェクト移動制御部２４に供給する。
次に、オブジェクト移動制御部２４は、データ比較部２７から供給される把持部１１についての移動量情報を取り込み、この移動量情報に基づいて、ロボット本体１０の把持部１１の移動先の位置および姿勢を計算する。
次に、オブジェクト移動制御部２４は、その計算結果に基づいて、ロボット本体１０の各可動部を駆動制御するためのロボット制御命令を生成する。
【００５９】
次に、ステップＳ３０において、オブジェクト移動制御部２４は、ロボット制御命令をロボット本体１０に供給し、本フローチャートの処理を終了させる。
【００６０】
［第２の実施の形態］
本発明の第２実施形態におけるロボットシステムでは、ロボット本体は、２系統のアームを備える。本実施形態では、各アームにはハンドが取り付けられている。そしてこのロボットシステムは、ロボット本体の一方のアームのハンドに取り付けられた撮影装置によってアセンブリー部品の撮影画像を取得し、他方のアームのハンドに取り付けられた把持部によって部品を搬送させる。
【００６１】
図９は、第２実施形態におけるロボットシステムの概略の外観図である。
同図において、ロボットシステム２は、ロボット本体６０と、撮影装置６１と、把持部６２と、ロボット制御装置２０と、ケーブル６３とを含んで構成される。
ロボット本体６０とロボット制御装置２０とケーブル６３とは、ロボット装置に含まれる。
ロボット制御装置２０は、第１実施形態と同様の構成であるため、ロボット制御装置２０についての詳細な説明を省略する。
【００６２】
ロボット本体６０は、具体的には、地面に対して可動に設置された本体６０ａと、旋回可能に本体６０ａに連結された首部６０ｂと、首部６０ｂに対して固定された頭部６０ｃと、旋回可能および屈伸可能に頭部６０ｃに連結された第１アーム部６０ｄと、旋回可能および屈伸可能に頭部６０ｃに連結された第２アーム部６０ｅと、ロボット本体６０の設置面に対してロボット本体６０を移動可能に本体６０ａに取り付けられた搬送部６０ｆとを含んで構成される。
【００６３】
第１アーム部６０ｄの開放端であるハンドには、把持部６２が取り付けられている。また、第２アーム部６０ｅの開放端であるハンドには、撮影装置６１が取り付けられている。
【００６４】
搬送部６０ｆは、ロボット本体６０の設置面に対して、ロボット本体６０を一定方向または方向自在に移動可能に支持する。搬送部６０ｆは、四組の車輪、四組のキャスター、一対の無限軌道等により実現される。
【００６５】
ロボット本体６０は、例えば、２系統のアームを備えた垂直多関節ロボット（双腕ロボット）である。ロボット本体６０は、ロボット制御装置２０から供給されるロボット制御命令を取り込み、このロボット制御命令による駆動制御によって、撮影装置６１および把持部６２それぞれの位置および姿勢を三次元空間内で所望に変更し、また把持部６２の爪部を開閉させる。
【００６６】
撮影装置６１は、被写体を撮影して静止画像または動画像である撮影画像を取得し、この撮影画像をロボット制御装置２０に供給する。撮影装置６１は、例えば、デジタルカメラ装置、デジタルビデオカメラ装置により実現される。
把持部６２は、物体を把持または挟持可能な爪部を備える。なお、図９では、把持部６２を、その機能を示すために模式的に示してある。
【００６７】
ケーブル６３は、ロボット制御装置２０が出力するロボット制御命令をロボット本体６０に供給したり、ロボット本体６０が出力するロボット制御応答をロボット制御装置２０に供給したりする。ロボット制御命令は、ロボット本体６０の各可動部を駆動制御する制御命令である。ロボット制御応答は、例えば、ロボット本体６０がロボット制御装置２０に対して通知する、ロボット制御命令に対する応答を含む。ケーブル６３は、例えば、シリアル通信線等のケーブルやコンピューターネットワークである。
【００６８】
ロボット制御装置２０は、ロボット本体６０の首部６０ｂと頭部６０ｃと第２アーム部６０ｅとの動作を制御し、撮影装置６１の位置および姿勢を変更させる。具体的に、ロボット制御装置２０は、撮影装置６１を、図示しないアセンブリー部品に対して略垂直上方において、撮影方向が略垂直下方となる位置に設置させる。
また、ロボット制御装置２０は、ロボット制御装置２０は、撮影装置６１から供給される、アセンブリー部品の撮影画像を取り込み、この撮影画像に基づいてロボット本体６０の首部６０ｂと頭部６０ｃと第１アーム部６０ｄとの動作を制御し、第１実施形態と同様に、歯車を軸に通してアセンブリー部品に取り付ける。
【００６９】
以上説明したとおり、本発明の第１実施形態および第２実施形態におけるロボット制御装置２０では、テンプレート画像記憶部２２が、互いに正常に組み合わされた状態での歯車５３および歯車５４の画像をテンプレート画像として記憶する。このテンプレート画像は、例えば、歯車５３と歯車５４とが互いに正常に組み合わされて基台５０に取り付けられた状態のアセンブリー部品５を撮影した撮影装置３０から供給される画像である。
また、撮影画像取得部２１は、歯車５４が取り付けられていない状態のアセンブリー部品５と把持部１１に把持された歯車５４とが写った撮影画像である追跡画像を取り込む。
【００７０】
また、ロボット制御装置２０では、テストデータ生成部２５が、テンプレート画像記憶部２２に記憶されたテンプレート画像から、歯車５３に対する歯車５４の位置合わせ空間の次元数と同次元数のテストデータを生成する。
また、被テストデータ生成部２６が、追跡画像から、歯車５３に対する歯車５４の位置合わせ空間の次元数と同次元数の被テストデータを生成する。
【００７１】
また、ロボット制御装置２０では、データ比較部２７が、テストデータ生成部２５が生成したテストデータと被テストデータ生成部２６が生成した被テストデータとの相関度を計算する。例えば、データ比較部２７は、テストデータと被テストデータとの類似度または相違度を計算する。そして、オブジェクト移動制御部２４が、相関度が所定値である場合に、ロボット本体１０，４０を駆動制御して、歯車５４を歯車５３に組み合わせさせる。
【００７２】
よって、データ比較部２７は、テンプレート画像全体と追跡画像全体との相関度を計算するよりも軽い処理により、ターゲットの動きを検出することができる。したがって、ロボット装置は、歯車５３に歯車５４を取り付ける作業を、テンプレート画像全体を利用する従来の装置に対して、小さな負荷で短時間に行うことができる。
【００７３】
なお、第１実施形態および第２実施形態では、歯に負荷をかけずに、歯車５３と歯車５４とを噛み合わせる例について説明した。これ以外にも、本発明の各実施形態を、例えば、ラック・アンド・ピニオン（Ｒａｃｋ  ａｎｄ  Ｐｉｎｉｏｎ）を組み立てる場合にも適用できる。
図１０は、ラック・アンド・ピニオンの一例を示す平面図である。同図に示すように、本発明の各実施形態を適用すれば、ロボットシステム１およびロボットシステム２は、ラック１００１とピニオン１００２とを噛み合わせてラック・アンド・ピニオンを組み立てることが可能である。
【００７４】
つまり、図１０に示すように、ラック１００１に対してピニオン１００２の位置を合わせて取り付ける場合、テストデータ生成部２５は、ラック１００１に対するピニオン１００２の組み合わせ部分に該当する円弧と、この円弧を挟む両側の円弧とをつなげた円弧１００３上の画素値からテストデータを生成する。同様に、被テストデータ生成部２６は、ラック１００１に対するピニオン１００２の組み合わせ部分に該当する円弧と、この円弧を挟む両側の円弧とをつなげた円弧１００３上の画素値から被テストデータを生成する。
【００７５】
また、ピニオン１００２に対してラック１００１の位置を合わせて取り付ける場合、テストデータ生成部２５は、ラック１００１の歯先を含む直線１００４上の画素値からテストデータを生成する。同様に、被テストデータ生成部２６は、ラック１００１の歯先を含む直線１００４上の画素値から被テストデータを生成する。
【００７６】
また、本発明の各実施形態を、例えば、遊星歯車機構を備えた減速機を組み立てる用途にも適用できる。遊星歯車機構は、太陽歯車を中心として、一つまたは複数の遊星歯車が自転することにより公転する機構である。
図１１は、遊星歯車機構の一例を示す平面図である。同図に示すように、本発明の各実施形態を適用すれば、外歯歯車１０１１と太陽歯車１０１２と遊星歯車１０１３とを噛み合わせて、遊星歯車機構を組み立てることが可能である。
ロボットシステム１およびロボットシステム２は、例えば、太陽歯車１０１２に対して遊星歯車１０１３の位置を合わせた後、遊星歯車１０１３に対して外歯歯車１０１１の位置を合わせる。歯車対の位置合わせの方法は、第１実施形態において説明したとおりであるので、ここではその説明を省略する。
【００７７】
また、本発明の各実施形態を、例えば、多角形穴を有する部材にその多角形穴に嵌合可能な大きさで且つ略同一（同一を含む。以下同じ。）形状の部材を嵌合させて、アセンブリー部品を組み立てることが可能である。
図１２は、多角形穴を有する部材の二つの例を示す平面図である。同図に示すように、本発明の各実施形態を適用すれば、第１の例として、部材１０２１の六角穴に、この六角形穴に嵌合可能な形状を有する部材を、回転位置を合わせて嵌合させる作業を行うことが可能である。
同様に、第２の例として、部材１０２２の十字穴に、この十字穴に嵌合可能な形状を有する部材を、回転位置を合わせて嵌合させる作業を行うことが可能である。
【００７８】
上記例示したように、各実施形態は、第１の部品と第２の部品とを特定の位置関係を有して組み合わせる工程に適用できる。
【００７９】
また、各実施形態では、テストデータ生成部２５および被テストデータ生成部２６は、歯車５４の一連の歯を貫く曲線上の画素値を一次元に配列させたテストデータおよび被テストデータを生成する例とした。
これ以外に、変形例として、テストデータ生成部２５および被テストデータ生成部２６は、歯車５４の歯の状態を一次元に写像することによりテストデータおよび被テストデータを生成してもよい。
【００８０】
具体的に説明する。図１３は、テストデータ生成部２５がテンプレート画像の歯車画像を写像して得るテストデータを模式的に示す図である。同図は、テンプレート画像１５００のＡ方向に視点をおいた場合に、テストデータ生成部２５が歯車画像１５５４を写像してテストデータを得る例である。同図に示すように、テストデータ生成部２５は、例えば、歯車画像１５５４の特徴点をＡ方向に写像することによりテストデータ１５２０を生成する。テストデータ１５２０は、歯車画像１５５４の各特徴点の画素値である。なお、歯車画像１５５４の各特徴点における輝度値をテストデータ１５２０としてもよい。また、歯車画像１５５４の各特徴点の位置情報そのものをテストデータ１５２０としてもよい。
【００８１】
また、図１４は、被テストデータ生成部２６が追跡画像の歯車画像を写像して得る被テストデータを模式的に示す図である。同図は、図１３と同様に、追跡画像１６００のＡ方向に視点をおいた場合に、被テストデータ生成部２６が歯車５４の画像である歯車画像１６５４を写像して被テストデータを得る例である。同図に示すように、被テストデータ生成部２６は、例えば、歯車画像１６５４の特徴点をＡ方向に写像することにより被テストデータ１６２０を生成する。被テストデータ１６２０は、歯車画像１６５４の各特徴点の画素値である。なお、歯車画像１６５４の各特徴点における輝度値を被テストデータ１６２０としてもよい。また、歯車画像１６５４の各特徴点の位置情報そのものを被テストデータ１６２０としてもよい。
【００８２】
また、第１実施形態では、ロボット制御装置２０がロボット本体１０の外部に設置される例とした。これ以外に、ロボット制御装置２０をロボット本体１０に内蔵させてもよい。
図１５は、第１実施形態の変形例として、ロボット制御装置２０をロボット本体１０に内蔵させて構成したロボットシステムの概略の外観図である。同図に示すように、ロボット制御装置２０は、例えば、ロボット本体１０の支持台１０ａの内部に収納されている。
【００８３】
また同様に、第２実施形態では、ロボット制御装置２０がロボット本体６０の外部に設置される例とした。これ以外に、ロボット制御装置２０をロボット本体６０に内蔵させてもよい。
図１６は、第２実施形態の変形例として、ロボット制御装置２０をロボット本体６０に内蔵させて構成したロボットシステムの概略の外観図である。同図に示すように、ロボット制御装置２０は、例えば、ロボット本体６０の本体６０ａのキャビネットに収納されている。
【００８４】
また、上述した実施形態であるロボット制御装置２０の一部の機能をコンピューターで実現するようにしてもよい。この場合、その制御機能を実現するためのロボット制御プログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたロボット制御プログラムをコンピューターシステムに読み込ませて、このコンピューターシステムが実行することによって実現してもよい。なお、このコンピューターシステムとは、オペレーティング・システム（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＯＳ）や周辺装置のハードウェアを含むものである。また、コンピューター読み取り可能な記録媒体とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、光ディスク、メモリーカード等の可搬型記録媒体、コンピューターシステムに備えられる磁気ハードディスクやソリッドステートドライブ等の記憶装置のことをいう。さらに、コンピューター読み取り可能な記録媒体とは、インターネット等のコンピューターネットワーク、および電話回線や携帯電話網を介してプログラムを送信する場合の通信回線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、さらには、その場合のサーバー装置やクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持するものを含んでもよい。また上記のロボット制御プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせにより実現するものであってもよい。
【００８５】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はその実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００８６】
１  ロボットシステム
２  ロボットシステム（ロボット装置）
５  アセンブリー部品
１０  ロボット本体
１０ａ  支持台
１０ｂ  アーム部
１０ｃ  ハンド部
１１  把持部
２０  ロボット制御装置
２１  撮影画像取得部
２２  テンプレート画像記憶部
２３  オブジェクト検出部
２４  オブジェクト移動制御部
２５  テストデータ生成部
２６  被テストデータ生成部
２７  データ比較部
３０  撮影装置
４０  ケーブル
４１  ケーブル
５０  基台
５１  軸
５２  軸
５３  歯車
５４  歯車
６０  ロボット本体
６０ａ  本体
６０ｂ  首部
６０ｃ  頭部
６０ｄ  第１アーム部
６０ｅ  第２アーム部
６０ｆ  搬送部
６１  撮影装置
６２  把持部
６３  ケーブル
【図１】
2013154447.tif 000003
【図２】
2013154447.tif 000004
【図３】
2013154447.tif 000005
【図４】
2013154447.tif 000006
【図５】
2013154447.tif 000007
【図６】
2013154447.tif 000008
【図７】
2013154447.tif 000009
【図８】
2013154447.tif 000010
【図９】
2013154447.tif 000011
【図１０】
2013154447.tif 000012
【図１１】
2013154447.tif 000013
【図１２】
2013154447.tif 000014
【図１３】
2013154447.tif 000015
【図１４】
2013154447.tif 000016
【図１５】
2013154447.tif 000017
【図１６】
2013154447.tif 000018