【手続補正書】
【提出日】平成18年1月30日(2006.1.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
3次元姿勢の推定を容易にする方法であって、該方法は、
教示用対象物の少なくとも１つの画像を単一のカメラによって取得する工程と、
前記教示用対象物の画像において、少なくとも６個の、対象物の形状特徴を選択する工程と、
選択した対象物の形状特徴の各々の三次元位置を決定する工程と、
基準のトレーニングスペースフレームに整合され、前記教示用対象物に関連付けられた基準のオブジェクトフレームを定義する工程と、
前記基準のオブジェクトフレーム内における選択した対象物の形状特徴の３次元位置と、教示用対象物の画像内における選択した対象物の形状特徴の各々の位置とに基づいて、オブジェクトスペースからカメラスペースへの変換を決定する工程と、
基準のオブジェクトフレームにおいて、オブジェクトフレームを定義する工程と、
前記オブジェクトスペースからカメラスペースへの変換と、カメラスペースからトレーニングスペースへの変換とに基づいて、基準のツールフレーム内におけるオブジェクトフレームの位置および方向を決定する工程とを含む、方法。
【請求項２】
基準のトレーニングスペースフレーム内における選択した対象物の形状特徴の３次元位置と、教示用対象物の画像内における選択した対象物の形状特徴の位置とを用いることによって、基準のトレーニングスペースフレームと単一のカメラとの間における、カメラスペースからトレーニングスペースへの変換を決定する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ロボットツールのための作業経路を定義できるように、前記オブジェクトフレームをロボット制御装置に送信する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ロボットが対象物を検出し、教示用対象物に関して意図された作業を実施できるように、少なくとも６個の選択した対象物の形状特徴を用いて、ロボットツールに対する教示用対象物の位置および方向を決定する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも６個の選択した対象物の形状特徴のうちの１つはアンカー形状特徴であり、
残りの選択した対象物の形状特徴の位置および方向は、アンカー形状特徴の位置および方向に対して決定される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記教示用対象物は、キャリブレーション済みのトレーニングスペースに配置され、選択した対象物の形状特徴の３次元位置は、オブジェクトベース平面に対する選択した対象物の形状特徴の各々の高さと、キャリブレーション工程の間に決定されたカメラスペースからトレーニングスペースへの変換とを用いて決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
選択した対象物の形状特徴の３次元位置は、ロボットの単一のカメラを保持する部分を既知の位置に移動させて、複数の画像を取得することによって決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
選択した対象物の形状特徴の３次元位置は、ＣＡＤモデルからの選択した対象物の各形状特徴の３次元位置情報を用いて決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも６個の選択した対象物の形状特徴は、パターンマッチングに使用される画像の縁、穴、縁、ブロブおよび領域のうちの１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
教示用対象物の少なくとも１つの画像を単一のカメラによって取得する工程の前に、単一のカメラとツールとの間における変換が決定され、カメラの固有パラメータは、キャリブレーションモデルの複数の画像を得ることによって決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも６個の選択した対象物の形状特徴、基準のトレーニングスペースフレームにおける選択した対象物の形状特徴の３次元位置、およびロボットツールの作業スペースとして使用するための基準フレームは、姿勢の推定およびロボットの誘導のためにさらに用いられる、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
対象物を、該対象物が単一カメラの視野の範囲内に位置するように配置する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
目標対象物の少なくとも１つの画像を単一のカメラによって取得する工程と、
目標対象物の画像における複数の選択された対象物の各々の位置と、基準のオブジェクトフレームにおける一連の対応する位置とに基づいて、オブジェクトスペースからカメラスペースへの変換を決定する工程とをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
単一のカメラが目標対象物に対して直交する位置にロボットアームを移動させるための動きを決定する工程と、
単一のカメラが目標対象物に対して直交するように、ロボットアームを移動させる工程とをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
教示用対象物の画像における選択した対象物の形状特徴の各々の位置に基づいて、オブジェクトスペースからカメラスペースへの変換を決定する工程をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
オブジェクトスペースからカメラスペースへの変換を用いて、教示用対象物の画像と、カメラスペースからトレーニングスペースへの変換とに基づいて、オブジェクトフレームを決定する工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
3次元姿勢の推定を容易にするためのシステムにおいて、該システムは、
教示用対象物の少なくとも１つの画像を取得するように作動可能な単一のカメラと、
前記教示用対象物の画像において、少なくとも６個の対象物の形状特徴を選択する手段と、
選択した対象物の形状特徴の各々の三次元位置を決定する手段と、
基準のトレーニングスペースフレームに整合され、前記教示用対象物に関連付けられた基準のオブジェクトフレームを定義する手段と、
前記基準のオブジェクトフレーム内における選択した対象物の形状特徴の３次元位置と、教示用対象物の画像内における選択した対象物の形状特徴の各々の位置とに基づいて、オブジェクトスペースからカメラスペースへの変換を決定する手段と、
基準のオブジェクトフレームにおいて、オブジェクトフレームを定義する手段と、
前記オブジェクトスペースからカメラスペースへの変換と、カメラスペースからトレーニングスペースへの変換とに基づいて、基準のツールフレーム内におけるオブジェクトフレームの位置および方向を決定する手段とを備える、システム。
【請求項１８】
基準のトレーニングスペースフレーム内における選択した対象物の形状特徴の３次元位置と、教示用対象物の画像内における選択した対象物の形状特徴の位置とを用いることによって、基準のトレーニングスペースフレームと単一のカメラとの間における、カメラスペースからトレーニングスペースへの変換を決定する手段をさらに備える、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
ロボットが前記対象物を検出し、その対象物に関して意図された作業を実施できるように、少なくとも６個の選択した対象物の形状特徴を用いて、ロボットツールに対する教示用対象物の位置および方向を決定する手段をさらに備える、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
目標対象物の少なくとも１つの画像を単一のカメラによって取得する工程と、
目標対象物の画像における複数の選択された対象物の各々の位置と、基準のオブジェクトフレームにおける一連の対応する位置とに基づいて、オブジェクトスペースからカメラスペースへの変換を決定する工程とをさらに含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
ロボットアームと、
単一のカメラが目標対象物に対して直交する位置にロボットアームを移動させるための動きを決定する手段と、
単一のカメラが目標対象物に対して直交するように、ロボットアームを移動させる手段とをさら備える、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
教示用対象物の画像における選択した対象物の形状特徴の各々の位置に基づいて、オブジェクトスペースからカメラスペースへの変換を決定する手段をさらに備える、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
オブジェクトスペースからカメラスペースへの変換を用いて、教示用対象物の画像およびカメラスペースからトレーニングスペースへの変換に基づいて、オブジェクトフレームを決定する手段をさらに備える、請求項２２に記載のシステム。