가변 작업 대상물의 핸들링을 위한 카메라 위치 결정과 로봇의 기하학적 자세보정

Abstract

본 연구에서는 로봇의 최종 링크에 부착된 이동형 카메라로 작업 대상물의 위치와 방향을 검출하고 이를 이용하여 로봇의 기하학적인 자세를 보정하는 알고리즘을 개발하였다.

로봇비젼 시스템의 정밀도를 향상시키기 위하여 먼저 이동형 카메라 시스템의 물리적인 오차를 포함하는 카메라 내부 파라메타 오차 보정 알고리즘을 제안하였다. 또한 이동형 카메라의 위치를 결정하기 위하여 3차원 공간상의 직선 대응관계를 이용하여 로봇의 기저좌표계를 기준으로 카메라의 위치 결정 알고리즘을 개발하였다.

작업 대상물의 위치와 방향 검출은 모멘트 불변치 알고리즘을 이용하였고, 이 정보를 로봇의 기하학?? 자세 보정 기준 데이터로 적용하였다. 이를 위하여 컴퓨터 비젼의 화상 좌표계로 검출한 작업 대상물의 위치와 방향 데이터는 이동형 카메라의 위치 결정 알고리즘을 이용하여 3차원 작업 공간상의 위치와 방향으로 변환하였다. 이와 같은 결과를 이용하여 로봇은 최종 링크 좌표계를 중심으로 기하학적인 자세를 보정하였다.

본 연구의 유용성과 실용성을 입증하기 위하여 미가공된 실린더 헤드를 핸들링한 작업에 적용하였다.

In this study, a robot control algorithm that adjusts the geometric posture using computer vision is proposed. The movable camera attached to the robot end effector is employed to detect the location and direction of the targer object.

To improve the accuracy of the control, an error compensation methodology that corrects the inside parameters of movable camera is developed. The position of the movable camera is then calculated by the line correspondence relation in 3-dimensional vector space.

The moment invariance algorithm is applied to obtain the location and direction of the target object. The data that include both target object and movable camera are combined and analyzed to determine the absolute location and direction of the target object on a 3-dimensional working space. Then the control mechanism adjusts the geometrical posture of the robot before it access the target object.

The proposed algorithm is examined on a couple of practical working fields, such as raw-state cylinder head handling process. It has been shown that the proposed algorithm controls the robot effiently for various application areas with better accurac

In this study, a robot control algorithm that adjusts the geometric posture using computer vision is proposed. The movable camera attached to the robot end effector is employed to detect the location and direction of the targer object.

To improve the accuracy of the control, an error compensation methodology that corrects the inside parameters of movable camera is developed. The position of the movable camera is then calculated by the line correspondence relation in 3-dimensional vector space.

The moment invariance algorithm is applied to obtain the location and direction of the target object. The data that include both target object and movable camera are combined and analyzed to determine the absolute location and direction of the target object on a 3-dimensional working space. Then the control mechanism adjusts the geometrical posture of the robot before it access the target object.

The proposed algorithm is examined on a couple of practical working fields, such as raw-state cylinder head handling process. It has been shown that the proposed algorithm controls the robot effiently for various application areas with better accurac