特開2022-190235情報処理装置、情報処理方法、ロボットシステム、物品の製造方法、プログラム及び記録媒体
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022190235
(43)【公開日】2022-12-26
(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法、ロボットシステム、物品の製造方法、プログラム及び記録媒体
(51)【国際特許分類】
B25J 9/22 20060101AFI20221219BHJP
G05B 19/42 20060101ALI20221219BHJP
G05B 19/4069 20060101ALI20221219BHJP
【ＦＩ】
B25J9/22
G05B19/42 J
G05B19/4069
【審査請求】有
【請求項の数】31
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021098470
(22)【出願日】2021-06-14
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100126240
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 琢磨
(74)【代理人】
【識別番号】100124442
【弁理士】
【氏名又は名称】黒岩 創吾
(72)【発明者】
【氏名】前田 泰晴
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 裕宣
(72)【発明者】
【氏名】菅谷 聡
【テーマコード（参考）】
3C269
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C269AB33
3C269BB08
3C269CC09
3C269EF02
3C269EF52
3C269MN08
3C269MN15
3C269MN16
3C269MN17
3C269MN42
3C269QB02
3C269QC01
3C269QC03
3C269QD02
3C269QE02
3C269QE03
3C269QE07
3C269QE08
3C269QE10
3C269QE12
3C269QE16
3C269QE17
3C269QE22
3C269QE26
3C269SA15
3C269SA17
3C707AS13
3C707JU03
3C707LS15
3C707LS20
3C707LT00
3C707LU06
3C707MS08
3C707MT01
(57)【要約】
【課題】 特定動作に関する軌跡を表示することができる情報処理装置を提供する。
【解決手段】 ロボットの動作に関する情報を表示する情報処理装置であって、表示が実行されるロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、ことを特徴とする情報処理装置を採用した。
【選択図】 図１０
【解決手段】 ロボットの動作に関する情報を表示する情報処理装置であって、表示が実行されるロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、ことを特徴とする情報処理装置を採用した。
【選択図】 図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロボットの動作に関する情報を表示する情報処理装置であって、
表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項2】
請求項１に記載の情報処理装置において、
時間に基づいて、表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
時間に基づいて、表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項3】
請求項２に記載に情報処理装置において、
第１時間と第２時間とを設定することで、前記第１時間から前記第２時間までにおける軌跡が部分的に表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
第１時間と第２時間とを設定することで、前記第１時間から前記第２時間までにおける軌跡が部分的に表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項4】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記ロボットの動作内容に基づいて、表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記ロボットの動作内容に基づいて、表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項5】
請求項４に記載の情報処理装置において、
前記動作内容に対応する、前記ロボットの動作の軌跡が部分的に表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記動作内容に対応する、前記ロボットの動作の軌跡が部分的に表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項6】
請求項４または５に記載の情報処理装置において、
前記ロボットは対象物に対して第１動作と第２動作とを実行し、
前記対象物に関する領域に基づいて、前記第１動作に基づく第１軌跡と、前記第２動作に基づく第２軌跡とを設定する、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記ロボットは対象物に対して第１動作と第２動作とを実行し、
前記対象物に関する領域に基づいて、前記第１動作に基づく第１軌跡と、前記第２動作に基づく第２軌跡とを設定する、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項7】
請求項６に記載の情報処理装置において、
前記領域は、前記対象物の所定の面に所定の高さを有して設定され、
前記領域と前記ロボットとの干渉に基づいて、前記第１軌跡と前記第２軌跡とを設定する、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記領域は、前記対象物の所定の面に所定の高さを有して設定され、
前記領域と前記ロボットとの干渉に基づいて、前記第１軌跡と前記第２軌跡とを設定する、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項8】
請求項７に記載の情報処理装置において、
前記ロボットの動作の軌跡において、前記領域の外から内に切り換わる部分、または前記領域の内から外に切り換わる部分に基づいて、前記第１軌跡と前記第２軌跡とを設定する、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記ロボットの動作の軌跡において、前記領域の外から内に切り換わる部分、または前記領域の内から外に切り換わる部分に基づいて、前記第１軌跡と前記第２軌跡とを設定する、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項9】
請求項６から８のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記第１動作は前記ロボットが前記対象物に接近する動作であり、前記第２動作は前記ロボットが前記対象物を操作する動作である、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記第１動作は前記ロボットが前記対象物に接近する動作であり、前記第２動作は前記ロボットが前記対象物を操作する動作である、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項10】
請求項９に記載の情報処理装置において、
前記操作は、前記対象物に対して塗布を行う塗布動作、前記対象物に対して溶接を行う溶接動作、前記対象物に対して締結を行う締結動作、前記対象物に対して切削を行う切削動作、前記対象物に対して把持を行う把持動作、前記対象物に対して研磨を行う研磨動作のいずれか１つを含む、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記操作は、前記対象物に対して塗布を行う塗布動作、前記対象物に対して溶接を行う溶接動作、前記対象物に対して締結を行う締結動作、前記対象物に対して切削を行う切削動作、前記対象物に対して把持を行う把持動作、前記対象物に対して研磨を行う研磨動作のいずれか１つを含む、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項11】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記ロボットの前記ロボットの制御モードに基づいて、表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記ロボットの前記ロボットの制御モードに基づいて、表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項12】
請求項１１に記載の情報処理装置において、
前記制御モードに対応する、前記ロボットの動作の軌跡が部分的に表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記制御モードに対応する、前記ロボットの動作の軌跡が部分的に表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項13】
請求項１１または１２に記載の情報処理装置において、
前記制御モードは、前記ロボットを位置の情報に基づいて制御する位置制御モードと、前記ロボットを力の情報に基づいて制御する力制御モードと、を含む、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記制御モードは、前記ロボットを位置の情報に基づいて制御する位置制御モードと、前記ロボットを力の情報に基づいて制御する力制御モードと、を含む、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項14】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記ロボットとして第１ロボットと第２ロボットとを設定でき、
前記第１ロボットと前記第２ロボットとに基づいて、表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記ロボットとして第１ロボットと第２ロボットとを設定でき、
前記第１ロボットと前記第２ロボットとに基づいて、表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項15】
請求項１４に記載の情報処理装置において、
前記第１ロボットまたは前記第２ロボットに対応する動作の軌跡が部分的に表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記第１ロボットまたは前記第２ロボットに対応する動作の軌跡が部分的に表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項16】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記ロボットの所定部位に基づいて、表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記ロボットの所定部位に基づいて、表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項17】
請求項１６に記載の情報処理装置において、
前記所定部位に対応する、前記ロボットの動作の軌跡が部分的に表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記所定部位に対応する、前記ロボットの動作の軌跡が部分的に表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項18】
請求項１に記載の情報処理装置において、
前記ロボットの動作の軌跡を部分的に表示するための基準を選択できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記ロボットの動作の軌跡を部分的に表示するための基準を選択できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項19】
請求項１８に記載の情報処理装置において、
前記基準は、時間、動作内容、制御モード、前記ロボットに関する名称、前記ロボットの所定部位、の少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記基準は、時間、動作内容、制御モード、前記ロボットに関する名称、前記ロボットの所定部位、の少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項20】
請求項１９に記載の情報処理装置において、
前記基準は、プルダウンメニューによって表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記基準は、プルダウンメニューによって表示される、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項21】
請求項１から２０のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
部分的に表示された前記ロボットの動作の軌跡において、所定の時間間隔における前記ロボットの位置を表示する、
ことを特徴とする情報処理装置。
部分的に表示された前記ロボットの動作の軌跡において、所定の時間間隔における前記ロボットの位置を表示する、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項22】
請求項２１に記載に情報処理装置において、
前記時間間隔を設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記時間間隔を設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項23】
請求項２１または２２に記載の情報処理装置において、
前記位置を、所定形状を有する第１モデルで表示する、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記位置を、所定形状を有する第１モデルで表示する、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項24】
請求項２３に記載の情報処理装置において、
前記所定形状、前記所定形状の色、前記所定形状のサイズ、の少なくとも１つを設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記所定形状、前記所定形状の色、前記所定形状のサイズ、の少なくとも１つを設定できる、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項25】
請求項２３または２４に記載の情報処理装置において、
前記第１モデル間を連結する、線分で表示された第２モデルを表示する、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記第１モデル間を連結する、線分で表示された第２モデルを表示する、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項26】
請求項２１から２５のいずれか１項に記載の情報処理装置において、
前記位置は、前記ロボットに設けられたエンドエフェクタにおける、対象物に操作を実行する部位である、
ことを特徴とする情報処理装置。
前記位置は、前記ロボットに設けられたエンドエフェクタにおける、対象物に操作を実行する部位である、
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項27】
請求項１から２６のいずれか１項に記載の情報処理装置と実機の前記ロボットとを備えたロボットシステム。
【請求項28】
請求項２７に記載のロボットシステムを用いて実機の前記ロボットを制御し、物品の製造を行うことを特徴とする物品の製造方法。
【請求項29】
ロボットの動作に関する情報を表示する情報処理方法であって、
表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定する、
ことを特徴とする情報処理方法。
表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定する、
ことを特徴とする情報処理方法。
【請求項30】
請求項２９に記載の情報処理方法を実行可能なプログラム。
【請求項31】
請求項３０に記載のプログラムを格納した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、情報処理装置および情報処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ロボットの教示やロボットプログラムの作成をコンピュータ上で行うことが出来るシミュレーション装置が知られている。このようなシミュレーション装置では教示データとロボットプログラムに従ってコンピュータ上でロボットを表す３Ｄモデルを動作させることが出来るため、ユーザは事前にロボットの動きを把握することが出来る。またロボットに取り付けられたツールで塗布や溶接といった作業をシミュレートする際、ユーザはツールがどのように動くかを軌跡として確認したい場合がある。特許文献１では、ロボットプログラムに従いロボットを動作させた際の特定点（特定部位）の軌跡の表示方法について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－２４０８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら特許文献１に記載の技術では、ロボットの特定動作に着目して軌跡を表示することが出来ないという課題がある。一般にロボットは常に塗布や溶接といった作業を行うわけでなく、例えば作業を行う前の位置への移動（アプローチ動作）といったような動作も行っている。そのため全ての動作軌跡がコンピュータ上に表示されてしまうと、ユーザが着目したい軌跡を把握することが困難となる。
【0005】
本発明は上記課題に鑑み、特定動作に関する軌跡を表示することができる情報処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために本発明は、ロボットの動作に関する情報を表示する情報処理装置であって、表示が実行される前記ロボットの動作の軌跡を部分的に設定できる、ことを特徴とする情報処理装置を採用した。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、特定動作に関する軌跡を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態におけるロボットシステム１０００の概略図である。
【図2】実施形態におけるロボットアーム本体１００の概略図である。
【図3】実施形態における情報処理装置３００概略図である。
【図4】実施形態における情報処理装置３００の制御ブロック図である。
【図5】実施形態における仮想空間Ｖの説明図である。
【図6】実施形態におけるフローチャートである。
【図7】実施形態における仮想空間画面５００の例図である。
【図8】実施形態における教示点を示す図である。
【図9】実施形態における記述画面６００の例図である。
【図10】実施形態における表示設定画面７００の例図である。
【図11】実施形態における表示設定画面７００にて表示設定を行った動作軌跡を表示した例図である。
【図12】実施形態におけるフローチャートである。
【図13】実施形態におけるフローチャートである。
【図14】実施形態における仮想空間画面５００の例図である。
【図15】実施形態における表示設定画面７００の例図である。
【図16】実施形態における表示設定画面７００にて表示設定を行った動作軌跡を表示した例図である。
【図17】実施形態における記述画面６００の例図である。
【図18】実施形態における表示設定画面７００の例図である。
【図19】実施形態における表示設定画面７００にて表示設定を行った動作軌跡を表示した例図である。
【図20】実施形態における仮想空間画面５００の例図である。
【図21】実施形態における表示設定画面７００の例図である。
【図22】実施形態における表示設定画面７００にて表示設定を行った動作軌跡を表示した例図である。
【図23】実施形態における仮想空間画面５００の例図である。
【図24】実施形態における表示設定画面７００の例図である。
【図25】実施形態における表示設定画面７００にて表示設定を行った動作軌跡を表示した例図である。
【図26】実施形態における表示設定画面７００の例図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも一例であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更することができる。また、本実施形態で取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。なお以下の図面において、図中の矢印Ｘ、Ｙ、Ｚはロボットシステムの全体の座標系を示す。一般に、ＸＹＺ３次元座標系は、設置環境全体のワールド座標系を示す。その他、制御の都合などによって、ロボットハンド、指部、関節などに関して適宜ローカル座標系を用いる場合がある。本実施形態では全体の座標系であるワールド座標系をＸＹＺ、ローカル座標系をｘｙｚで表すものとする。
【0010】
（第１の実施形態）
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、実施形態に係るロボットシステム１０００の説明図である。ロボットシステム１０００は、実機としてのロボットアーム本体１００と、制御装置２００と、情報処理装置３００と、を備える。
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、実施形態に係るロボットシステム１０００の説明図である。ロボットシステム１０００は、実機としてのロボットアーム本体１００と、制御装置２００と、情報処理装置３００と、を備える。
【0011】
ロボットアーム本体１００は、産業用ロボットであり、物品を製造するのに用いられる。ロボットアーム本体１００には、エンドエフェクタの一例であるツール１１０と、を有する。ロボットアーム本体１００は、例えば図示しない架台や床面に位置決め配置されている。
【0012】
ロボットアーム本体１００の周囲には、対象物としてのワークＷが、図示しない架台や床面に位置決め配置される。ツール１１０は、ワークＷに塗布材を射出するツールであり、ワークＷに対して軌跡１３０のように塗布材を塗布することができる。
【0013】
制御装置２００は、ロボットアーム本体１００の動作情報、即ちロボットプログラムを示す教示データに基づいて、ロボットアーム本体１００を制御するものである。制御装置２００は、教示データを情報処理装置３００から取得する。教示データには、コマンドの情報や教示点の情報が含まれている。本実施形態では、制御装置２００によって教示データに基づいてロボットアーム本体１００を動作させることで、例えば、材料としてワークＷと塗布材を用い、ワークＷに塗布材を塗布する処理を行うことで、成果物として塗布済ワークＷを製造することができる。以上によりロボットアーム本体１００によって物品の製造を行うことができる。
【0014】
情報処理装置３００は、コンピュータで構成され、教示装置、即ちシミュレータとして機能する。本実施形態では、情報処理装置３００は、コンピュータシミュレーション、即ちオフライン教示により、教示データを生成する。情報処理装置３００によって生成された教示データは、制御装置２００に出力される。制御装置２００への教示データの出力方法は、特に限定されるものではない。例えば、情報処理装置３００によって生成された教示データを、有線通信若しくは無線通信によって、又は不図示の記憶装置を介して、制御装置２００に出力されるようにしてもよい。
【0015】
図２は、本実施形態に係るロボットアーム本体１００およびツール１１０の説明図である。ロボットアーム本体１００は、例えば垂直多関節のロボットアームである。ロボットアーム本体１００の基端である基台１０１が図示しない架台または床面に固定されている。ロボットアーム本体１００の先端である関節リンクＪ６には、ツール１１０が取り付けられている。ロボットアーム本体１００は、基台１１０と、複数のリンク１０２～１０６とツール１１０をそれぞれ駆動させるための駆動源を備える関節リンクＪ１～Ｊ６を有する。これら基台１１０及びリンク１０２～１０６とツール１１０が、関節リンクＪ１～Ｊ６で連結されることにより、各リンク１０２～１０６とツール１１０が各関節Ｊ１～Ｊ６で回転可能となっている。
【0016】
各関節リンクＪ１～Ｊ６には、動力源として不図示のモータが配置されている。各関節リンクＪ１～Ｊ６に設けられた不図示のモータが各リンク１０２～１０６とツール１１０を、各関節リンクＪ１～Ｊ６の円周方向に回転駆動することで、ロボットアーム本体１００は様々な姿勢をとることができる。
【0017】
ツール１１０は、先端から塗布材を射出可能なように構成されている。ロボットアーム本体１００の内部には、塗布材を運搬するための付図示のチューブが配されており、付図示の加圧器によりチューブ内部を塗布材が移動できるようになっている。なお、本実施形態では塗布材を例に取り説明するが、レーザー光を用いた溶接を、ロボットアーム本体１００を用いて実施しても構わない。
【0018】
図３は、実施形態に係る情報処理装置３００の説明図である。情報処理装置３００は、装置本体３０１と、装置本体３０１に接続された表示装置の一例であるディスプレイ３０２と、装置本体３０１に接続された入力装置の一例であるキーボード３０３及びマウス３０４と、を備える。以下、情報処理装置３００が、汎用コンピュータであるデスクトップＰＣである場合を例に説明するが、これに限定するものではない。情報処理装置３００が、例えばラップトップＰＣ、タブレットＰＣ、スマートフォン等の汎用コンピュータであってもよいし、ティーチングペンダントであってもよいし、シミュレータ専用のコンピュータであってもよい。また、情報処理装置３００が、制御装置２００に組み込まれていてもよい。即ち、制御装置２００がシミュレータの機能を有していてもよい。
【0019】
表示を行うためのディスプレイ３０２には、ユーザがロボットシステム１０００の教示や制御を行うためのプログラム編集を行うための画像がディプレイ３０２の表示部３０２ａに表示される。また教示やプログラム編集によるロボットシステム１０００の動作を確認するために、図１と同様の環境が仮想空間上に表示される。
【0020】
図４は、本実施形態に係る情報処理装置３００の制御ブロック図である。情報処理装置３００の装置本体３０１は、プロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１１を備える。また装置本体３０１は、記憶部として、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）３１４を備える。また、装置本体３０１は、記録ディスクドライブ３１５、及び入出力インタフェースであるＩ／Ｏ３２０を備える。ＣＰＵ３１１、ＲＯＭ３１２、ＲＡＭ３１３、ＨＤＤ３１４、記録ディスクドライブ３１５、及びＩ／Ｏ３２０は、互いに通信可能にバス３１０で接続されている。
【0021】
ＲＯＭ３１２は、非一時的な記憶装置である。ＲＯＭ３１２には、コンピュータ起動時にＣＰＵ３１１によって読み出される基本プログラムが格納されている。ＲＡＭ３１３は、ＣＰＵ３１１の演算処理に用いられる一時的な記憶装置である。ＨＤＤ３１４は、ＣＰＵ３１１の演算処理結果等、各種データを記憶する非一時的な記憶装置である。本実施形態では、ＨＤＤ３１４には、プログラム３５０が格納されている。プログラム３５０は、アプリケーションソフトウェアである。ＣＰＵ３１１は、プログラム３５０を実行することにより、後述する、仮想環境において仮想ロボット及び仮想ワークの挙動をシミュレート可能な情報処理部として機能する。
【0022】
記録ディスクドライブ３１５は、記録ディスク３４０に記録された各種データやプログラム等を読み出すことができる。Ｉ／Ｏ３２０は、外部とのインタフェースとして機能する。Ｉ／Ｏ３２０には、ディスプレイ３０２、キーボード３０３、及びマウス３０４が接続される。ディスプレイ３０２は、ＣＰＵ３１１の制御により、ユーザインタフェースとなる画像や、ユーザがキーボード３０３及びマウス３０４を用いて入力した情報を反映させた画像を表示する。教示点の情報を含む教示データは、プログラム３５０を実行するＣＰＵ３１１によって作成される。
【0023】
なお、本実施形態では、コンピュータによって読み取り可能な非一時的な記録媒体がＨＤＤ３１４であり、ＨＤＤ３１４にプログラム３５０が記録されているが、これに限定するものではない。プログラム３５０は、コンピュータによって読み取り可能な非一時的な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。プログラム３５０をコンピュータに供給するための記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性メモリ等を用いることができる。
【0024】
図５は、実施形態に係る情報処理装置３００によってシミュレートされる仮想空間Ｖの説明図である。ＣＰＵ３１１は、仮想環境として、図５に示す仮想空間Ｖを定義する。仮想空間Ｖにおける仮想物は、３次元のモデルデータ、例えばＣＡＤデータで定義され、図５においては、便宜上、構造物として可視化して図示している。
【0025】
図５に示す仮想空間Ｖに定義される仮想物ついて説明する。仮想空間Ｖには、仮想ロボットシステム１０００Ａが定義される。仮想ロボットシステム１０００Ａは、図１に示すロボットアーム本体１００、ツール１１０、ワークＷを模擬した３次元のモデルデータで定義される。仮想ロボットアーム本体１００Ａは、複数の部位として、仮想基台１１０Ａ、複数の仮想リンク１０２Ａ～１０６Ａ、複数の仮想関節リンクＪ１～Ｊ６及び仮想ツール１１０Ａを含む。仮想ロボットアーム本体１００Ａが図１に示すロボットアーム本体１００と同様の動作が可能となるよう、各仮想リンク１０２Ａ～１０６Ａは、各仮想関節リンクＪ１Ａ～Ｊ６Ａで回転可能に定義される。仮想ツール１１０Ａは、仮想エンドエフェクタの一例であり、本実施形態では、所定部位の一例でもある。
【0026】
仮想空間Ｖにおいて、仮想ロボットアーム本体１００Ａの周囲には、図１に示すワークＷを模擬した３次元のモデルデータである仮想ワークＷＡが定義される。ＣＰＵ３１１は、仮想ロボットアーム本体１００Ａが仮想ワークＷＡに、仮想ツール１１０Ａの先端（射出先）が軌跡１３０を通って塗布を行う塗布動作についてシミュレートする。図５に示す仮想空間Ｖは、図３に示すディスプレイ３０２の表示画面に静止画又は動画で表示される。
【0027】
図６は、本実施形態に係る情報処理方法のフローチャートである。ＣＰＵ３１１は、プログラム３５０に基づいてステップＳ１００からステップＳ５００を実施する。これにより、ＣＰＵ３１１は、ロボットプログラムである教示データを生成し、制御装置２００に生成した教示データを出力する。
【0028】
まずステップＳ１００において、仮想ロボットアーム本体１００Ａの動作軌跡を表示する対象となる特定点の位置を設定する。ロボットで教示を行う場合、ツール座標と呼ばれる座標系を用いることが一般的であり、本実施形態ではこのツール座標の位置を特定点として扱うこととする。本実施形態では、仮想ツール１１０Ａの先端（射出先）にツール座標を設定する。
【0029】
図７は仮想ロボットアーム本体１００Ａのシミュレーションを行う際にディスプレイ３０２の表示部３０２ａに表示される仮想空間画面５００の図である。ステップＳ１００において、ＣＰＵ３１１は、プログラム３５０を実行開始すると、シミュレータとして機能し、仮想空間画面５００をディスプレイ３０２の表示部３０２ａに表示させる。
【0030】
図７より、仮想ツール１１０Ａをマウス３０４によりクリックすると、仮想空間上にツール座標Ｔｅの位置と姿勢が矢印による３Ｄモデルで表示される。ツール座標Ｔｅをマウス３０４によりクリックすると、ツール座標設定ボックス５０１が表示される。ツール座標設定ボックス５０１内にはツール座標の名称を記述する名称入力ボックス５０２が表示される。また、仮想関節リンクＪ６Ａの座標Ｔ６からの相対変位量と軸周りの回転量を入力することでツール座標Ｔｅの位置および姿勢を入力する位置姿勢入力ボックス群５０３が表示される。
【0031】
位置姿勢入力ボックス群５０３はｘ軸、ｙ軸、ｚ軸における相対変位量を入力するボックス、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの軸周りにおける回転量Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚを入力するボックスを備えている。なお、本実施形態では、仮想関節リンクＪ６Ａの座標Ｔ６からの相対変位量によりツール座標Ｔｅを設定したが、絶対座標系ＸＹＺにより絶対値を用いて設定しても構わない。また、ツール座標Ｔｅを直接ドラッグ＆ドロップして設定しても構わない。
【0032】
さらにツール座標設定ボックス５０１には、入力した位置姿勢に関する情報を確定する確定ボタン５０４、入力した情報を取り消すキャンセルボタン５０５を備える。位置姿勢入力ボックス群５０３に情報を入力後、確定ボタン５０４をクリックすると、ツール座標設定ボックス５０１が閉じ、位置姿勢入力ボックス群５０３に入力された情報に基づいてツール座標Ｔｅが移動する。キャンセルボタン５０５をクリックすると、ツール座標Ｔｅを移動させず、ツール座標設定ボックス５０１が閉じる。
【0033】
次にステップ２００ではロボットアーム本体１００の動作の時系列情報を取得するための計算を行う。ここで動作の時系列情報とは、特定の周期毎のロボットアーム本体１００の各関節リンクの変位量である。本実施形態ではロボットアーム本体１００の動作の時系列情報は、ロボットプログラムと仮想ロボットアーム本体１００Ａによりシミュレーションを実施することで取得する。
【0034】
ロボットプログラムのシミュレーションを行うために、まず仮想ロボットアーム本体１００Ａに塗布動作の教示点を設定する必要がある。図８には、仮想ロボットアーム本体１００Ａが仮想ワークＷＡに対して塗布作業を行うための教示点Ｐ１～Ｐ４を示している。教示点Ｐ１は仮想ロボットアーム本体１００Ａの初期位置、教示点Ｐ２は塗布動作を行う前の待機位置、教示点Ｐ３は塗布動作の方向を変更する位置、教示点Ｐ４は塗布動作の終了位置である。これら教示点は上述したツール座標Ｔｅを設定する際と同様にユーザにより適宜設定される。
【0035】
次に設定した教示点を用いて、ユーザはロボットプログラムの記述を行い、仮想ロボットアーム本体１００Ａをどのように動作させるのかの設定を行う。図９はロボットプログラムの記述をユーザが簡略に行うための記述画面６００を示した図である。ＣＰＵ３１１は、教示点の設定が完了したことをユーザから入力手段により取得すると、作業者であるユーザと情報処理装置３００とのユーザインタフェースとして記述画面６００をディスプレイ３０２の表示部３０２ａに表示する。本実施形態では、仮想空間画面５００から記述画面６００に切り替えたが、仮想空間画面５００と記述画面６００とを同時に表示部３０２ａに表示しても構わない。
【0036】
図９より、記述画面６００内には動作の種類を指定するコマンド列６０１と、動作の目標となる教示点を指定する目標位置列６０２と、ロボットアーム本体１００の動作の速度を指定する速度列６０３を有する。
【0037】
表の１行目（ｒｏｗ１）ではシミュレーションの開始位置となる位置として教示点Ｐ１を指定している。表の２行目（ｒｏｗ２）では、特定点の始点位置となる教示点Ｐ１から目標位置となる教示点Ｐ２へ動かすために仮想ロボットアーム本体１００Ａの各関節リンクの関節補間動作を指定している。表の３行目（ｒｏｗ３）および６行目（ｒｏｗ６）の動作は、３行目（ｒｏｗ３）から６行目（ｒｏｗ６）の間に存在する動作において仮想ロボットアーム本体１００Ａを停止させず連続で行うよう指示している。表の４行目（ｒｏｗ４）および５行目（ｒｏｗ５）では、仮想ロボットアーム本体１００のツール座標Ｔｅが教示点Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の間を直線で移動するよう指示している。また、これらの行はスクロールバー６０５により、上下にスクロールすることで全ての行を確認、記述することが可能となる。
【0038】
また、ユーザはシミュレーション開始ボタン６０４をクリックすることで、表に記述された動作に従って仮想ロボットアーム本体１００のシミュレーションを開始することが出来る。図８に示す軌跡１３０はシミュレーションした結果により仮想ロボットアーム本体１００のツール座標Ｔｅの動作を示したものである。
【0039】
次にステップＳ３００ではユーザが動作軌跡を表示する区間を設定する。図１０は動作軌跡の表示区間を設定する表示設定画面７００を示した図である。ＣＰＵ３１１は、動作の設定が完了したことをユーザから入力手段により取得すると、作業者であるユーザと情報処理装置３００とのユーザインタフェースとして表示設定画面７００をディスプレイ３０２の表示部３０２ａに表示する。本実施形態では、記述画面６００から表示設定画面７００に切り替えたが、記述画面６００と表示設定画面７００とを同時に表示部３０２ａに表示しても構わない。また、仮想空間画面５００と記述画面６００と表示設定画面７００とを同時に表示部３０２ａに表示してもかまわない。
【0040】
図１０より、表示設定画面内７００にはツール座標毎に動作軌跡の表示設定を変更するための表を備えている。本実施形態ではツール座標は１つしか設定していないため、１行目（ｒｏｗ１）には、ツール座標設定ボックス５０１にて設定した名称ＴＣＰ＿１としてツール座標Ｔｅが表示されている。複数のツール座標がある場合にはツール座標毎に動作軌跡の表示設定を変更できるように、ｒоｗ２、ｒоｗ３．．．と順次表示される。
【0041】
表示設定画面７００内にはツール座標Ｔｅの名称を表示する名称列７０１、動作軌跡の表示の有無を指定する有無指定列７０２、動作軌跡を表示する区間を時間で指定する開始時指定列７０３および終了時間指定列７０４が表示されている。さらに、動作軌跡の色を指定する色指定列７０５、動作軌跡の表示間隔（時間間隔）を指定する間隔指定列７０６、動作軌跡のサイズを指定するサイズ指定列７０７がある。確定ボタン７０８を押下することで以下に示すステップＳ４００により動作軌跡の計算を行った後、表示設定画面７００にて設定された表示条件に基づき動作軌跡を仮想空間画面５００に表示する。
【0042】
次にステップＳ４００ではステップＳ１００からステップＳ３００までに得られた情報に従って動作軌跡を計算する。動作軌跡は、ステップＳ２００で求めた動作の時系列情報すなわち仮想ロボットアーム本体１００Ａの各関節リンクの変位量から順運動学計算を行うことにより、特定点であるツール座標Ｔｅの位置を取得する。この計算をステップＳ３００で設定した動作軌跡の表示を開始する開始時間から終了する終了時間まで、設定した表示間隔毎に行う。
【0043】
図８に示すように開始時間指定列８０３に３００ｍｓ、終了時間指定列８０４に８００ｍｓ、間隔列８０６に５ｍｓと記載した場合は、３００ｍｓ、３０５ｍｓ、３１０ｍｓ・・・７９５ｍｓ、８００ｍｓの時間でのツール座標Тｅの位置を計算する。つまり間隔指定列７０６は、軌跡の表示間隔を時間で設定する。
【0044】
最後にステップＳ５００では計算された動作軌跡の位置を画面上に表示する。図１１は表示設定画面７００にて表示設定を行った動作軌跡を表示した図である。説明の都合上、ツール１０１とワークＷＡを拡大した状態の仮想空間画面５００を例示している。動作軌跡位置ｔ０は動作軌跡を表示する最初の時間の位置を示しており、動作の時系列中の３００ｍｓの時間で順運動学計算をした時のツール座標Ｔｅの位置と一致する。以降は３０５ｍｓ、３１０ｍｓ・・・の時間で、動作軌跡位置ｔ１，ｔ２・・・と順次表示されている。
【0045】
動作軌跡位置は例えば球体の３Ｄモデルで表示することが望ましく、その半径はステップＳ３００のサイズを指定するサイズ指定列７０７にて設定することが出来る。本実施形態では、図１１のように拡大された状態の仮想空間画面５００上で３ｍｍの大きさとなるように指定されている。また、開始時間および終了時間によって設定された表示されるべき動作軌跡の色は、ステップＳ３００の色を指定する色指定列７０５にて設定されている。本実施形態では、赤色で表示されている。また動作軌跡位置ｔ０とｔ１の間の線分ｌｉｎｅ１のような動作軌跡位置の間（モデル間）を補間する線も表示されている。本実施形態では、線分の幅をデフォルトの値として１．５ｍｍで表示しているが、表示設定画面７００にて線分の幅の値を設定できるようにしても構わない。以上により、動作軌跡の表示処理を終了する。
【0046】
上述の一連のステップを経ることで図１１に示すように仮想ワークＷＡに対して仮想ロボットアーム本体１００Ａが塗布作業を実施している区間の動作軌跡が強調して部分的に表示される。
【0047】
以上、本実施形態によれば、ユーザは着目したい動作に限定してロボットの動作軌跡を表示することが出来る。これによりユーザはより容易にロボットの着目したい動作を把握することが出来るため、ロボットの教示点やロボットプログラムの修正の効率を向上させることが出来る。また、特定の時間間隔毎に動作軌跡位置の３Ｄモデルが表示されるため、ロボットの動作の速度を視覚的に把握することにも役立てることが出来る。例えば、動作軌跡位置ｔ０、ｔ１．．．の間隔が広い部分は、動作の速度が速いことが分かり、間隔が狭い部分は動作の速度が遅いことが分かる。これによりユーザはロボットプログラムの修正の効率を向上させることが出来る。
【0048】
また、表示設定画面７００の有無指定列７０２のチェックボックスを使用することで、表示したい動作軌跡、表示させたくない動作軌跡を容易に設定でき、ユーザはロボットプログラムの修正の効率を向上させることが出来る。
【0049】
なお本実施形態では、説明の都合上、表示設定されていない軌跡および教示点を破線で表示したが、視認性向上のため、表示設定されていない軌跡および教示点を表示しないようにしてもかまわない。
【0050】
（第２の実施形態）
上述の第１の実施形態では、表示させたい軌跡を、時間を設定することで表示する場合について説明した。しかしながら、動作内容ごとに表示する場合においても実施できる。なお、以下では、第１の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第１の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
上述の第１の実施形態では、表示させたい軌跡を、時間を設定することで表示する場合について説明した。しかしながら、動作内容ごとに表示する場合においても実施できる。なお、以下では、第１の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第１の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
【0051】
図１２は、本実施形態に係る情報処理方法のフローチャートである。上述の第１の実施形態と大きく異なる点は、設定された仮想ロボットアーム本体１００Ａの動作の時系列情報に基づきツール座標Ｔｅの軌跡を動作内容ごとに分割するステップＳ１０００の処理が存在している点である。以下で詳述する。
【0052】
図１３はステップＳ１０００における処理内容のフローチャートである。図１４はツールＴｅの軌跡を動作内容ごとに分割する処理を説明するためのシミュレーション図である。図１４に示す軌跡１３０はシミュレーションした結果により仮想ロボットアーム本体１００Ａのツール座標Ｔｅの動作を示したものである。
【0053】
図１３、図１４より、まずステップＳ１００１にて、ＣＰＵ３１１が、仮想ワークＷＡの表面上に３Ｄモデルにより仮想的に領域Ｓを展開する。その際、仮想ツール１１０Ａの先端（ツール座標Ｔｅ）が移動する空間まで達する高さＴを有するように展開する。高さＴは、仮想ツール１１０Ａの先端（ツール座標Ｔｅ）が移動する空間まで達する高さならどのような高さでも構わない。
【0054】
そしてステップＳ１００２にて、軌跡１３０に所定の時間間隔でツール座標Ｔｅの動作軌跡位置を設定する。今回は、時間間隔を５ｍｓとしている。動作軌跡位置は第１の実施形態と同様に３Ｄモデルで設定するものとする。
【0055】
そしてステップＳ１００３にて、各動作軌跡位置が、領域Ｓ内であるか否か判定する。判定においては、領域Ｓの３Ｄモデルと動作軌跡位置の３Ｄモデルとを公知の干渉判定技術を用いて判定し、干渉している動作軌跡位置は領域Ｓ内、干渉していない動作軌跡位置は領域Ｓ外とする。
【0056】
図１４より、初期位置Ｐ１の次の動作軌跡位置は領域Ｓと干渉していないので、領域Ｓ外に位置していると判定し動作軌跡位置ｔｏｕｔ１とし、教示点Ｐ２を含む動作軌跡位置ｔｏｕｔ５までを領域Ｓ外と判定する。そして動作軌跡位置ｔｏｕｔ５の次の動作軌跡位置は領域Ｓと干渉しているので、領域Ｓ内に位置していると判定し動作軌跡位置ｔｉｎ１とし、教示点Ｐ３を含む動作軌跡位置ｔｉｎ９までを領域Ｓ内と判定する。そして動作軌跡位置ｔｉｎ９の次の動作位置は領域Ｓと干渉していないので、領域Ｓ外に位置していると判定し動作軌跡位置ｔｏｕｔ６とし、教示点Ｐ４までを領域Ｓ外と判定する。
【0057】
そしてＳ１０００４にて、領域Ｓ外と領域Ｓ内とが切り換わる動作軌跡位置に着目し、軌跡１３０を動作内容ごとに分割する。図１４より、領域Ｓ外から領域Ｓ内に切り換わる動作軌跡位置は、動作軌跡位置ｔｏｕｔ５から動作軌跡位置ｔｉｎ１である。領域Ｓ内から領域Ｓ内から領域Ｓ外に切り換わる動作軌跡位置は、動作軌跡位置ｔｉｎ９から動作軌跡位置ｔｏｕｔ６である。
【0058】
そして、初期位置から、領域Ｓ外から領域Ｓ内に切り換わるまでの動作軌跡位置は、仮想ワークＷＡに接近し、何かしらの動作が始まる場合であると判定できる。よって領域Ｓ外から領域Ｓ内に切り換わるまでの動作軌跡位置における軌跡１３０をアプローチ動作として設定する。よって、教示点Ｐ１から動作軌跡位置ｔｉｎ１までにおける軌跡１３０をアプローチ動作の軌跡として設定する。
【0059】
つぎに、最初に領域Ｓ内に侵入した位置から、領域Ｓ内から領域Ｓ外に切り換わるまでの動作軌跡位置は、仮想ワークＷＡにおける動作が終わった場合であると判定できる。よって領域Ｓ内から領域Ｓ外に切り換わるまでの動作軌跡位置における軌跡１３０を塗布動作として設定する。ここで、領域Ｓ内外で分割した動作軌跡が重複することを避けるため、塗布動作として設定する動作軌跡は、領域Ｓ内となっている、動作軌跡位置ｔｉｎ１から動作軌跡位置ｔｉｎ９までにおける軌跡１３０を塗布動作として設定する。
【0060】
そして動作軌跡位置ｔｉｎ９から終了位置となる教示点Ｐ４までにおける軌跡１３０を退避動作として設定する。以上により、軌跡１３０を動作内容ごとに自動で分割を行うことができる。軌跡１３０の分割が終了したら、ステップＳ３００に進む。
【0061】
図１５は本実施形態における動作軌跡の表示区間を設定する表示設定画面７００を示した図である。第１の実施形態と異なる点は、動作内容を表示する動作内容表示列７１１が表示されている点である。ステップＳ３００では、Ｓ１０００のおける分割処理に基づき、分割した動作内容ごとの動作軌跡をどのように表示させるのかユーザに設定させる。図１５ではアプローチ動作を表示させるために、アプローチ動作に対応する有無指定列７０２のチェックボックスがチェックされている。またサイズ指定列７０７より、動作軌跡位置の球体の半径は３ｍｍの大きさとなるように指定されている。また色指定列７０５より、アプローチ動作の動作軌跡の色は緑色に設定される。また、表示の時間間隔は、間隔指定列７０６により５ｍｓが設定されている。
【0062】
次にステップＳ４００にて、ステップＳ１００からステップＳ３００までに得られた情報に従って表示させるべき動作軌跡を計算し、ステップＳ５００では計算された動作軌跡の位置を画面上に表示する。図１６は本実施形態における表示設定画面７００にて表示設定を行った動作軌跡を表示した図である。説明の都合上、仮想ツール１０１Ａと仮想ワークＷＡを拡大した状態の仮想空間画面５００を例示している。表示設定画面７００によって表示指定を行ったアプローチ動作における動作軌跡である、教示点Ｐ１から動作軌跡位置ｔｉｎ１までの軌跡１３０における動作軌跡位置が５ｍｓ間隔で順次表示され、緑色かつ動作軌跡位置の半径は３ｍｍで表示される。また動作軌跡位置間を補間する線も緑色で表示されている。
【0063】
本実施形態では説明の都合上、ステップＳ１０００での処理における時間間隔と、表示の時間間隔を５ｍｓと同じ値にしたが、表示の時間間隔は自由に設定してよい。その際は、分割された動作軌跡の初期位置から終了位置までを、時間間隔列７０６で設定された時間間隔で動作軌跡位置を表示すればよい。
【0064】
以上、本実施形態によれば、ユーザは着目したい動作に限定してロボットの動作軌跡を表示することが出来る。これによりユーザは容易にロボットの着目したい動作を把握することが出来るため、ロボットの教示点やロボットプログラムの修正の効率を向上させることが出来る。また、動作内容に応じて動作軌跡を自動で分割できるので、着目したい動作の把握、ロボットの教示点やロボットプログラムの修正の効率をさらに向上させることが出来る。
【0065】
なお本実施形態では、説明の都合上、表示設定されていない軌跡および教示点を破線で表示したが、視認性向上のため、表示設定されていない軌跡および教示点を表示しないようにしてもかまわない。
【0066】
（第３の実施形態）
上述の第２の実施形態では、表示させたい軌跡を、動作ごとに自動で設定する場合について説明した。しかしながら、ロボットアーム本体１００において実行させる制御内容（制御モード）ごとに表示する場合においても実施できる。なお、以下では、第１の実施形態、第２の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第１の実施形態、第２の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
上述の第２の実施形態では、表示させたい軌跡を、動作ごとに自動で設定する場合について説明した。しかしながら、ロボットアーム本体１００において実行させる制御内容（制御モード）ごとに表示する場合においても実施できる。なお、以下では、第１の実施形態、第２の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第１の実施形態、第２の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
【0067】
図１７は本実施形態におけるロボットプログラムの記述をユーザが簡略に行うための記述画面６００を示した図である。上述の第１の実施形態、第２の実施形態において大きく異なる点は、教示点ごとに仮想ロボットアーム本体１００Ａを位置制御で制御するか力制御で制御するかを設定する制御モード設定列６０６が設定されている。図１７より、教示点Ｐ１にて位置制御（位置制御モード）が開始される。そして教示点Ｐ２にて位置制御から力制御（力制御モード）に切り換えられ、教示点Ｐ４まで力制御が実行されるように、ステップＳ１００、ステップＳ２００と同様の処理を行いロボットプログラムが記述されている。
【0068】
図１８は本実施形態における動作軌跡の表示区間を設定する表示設定画面７００を示した図である。第１の実施形態、第２の実施形態と異なる点は、制御モードを表示する制御モード表示列７１２が表示されている点である。ステップＳ３００と同様の処理を行、ロボットプログラムに基づき、制御モードごとの動作軌跡をどのように表示させるのかユーザに設定させる。図１８では力制御時の動作を表示させるために、力制御時の動作に対応する有無指定列７０２のチェックボックスがチェックされている。またサイズ指定列７０７より、動作軌跡位置の球体の半径は３ｍｍの大きさとなるように指定されている。また色指定列７０５より、アプローチ動作の動作軌跡の色は青色に設定される。また、表示の時間間隔は、間隔指定列７０６により５ｍｓが設定されている。
【0069】
図１９は本実施形態における表示設定画面７００にて表示設定を行った動作軌跡を表示した図である。ステップＳ４００、ステップＳ５００と同様の処理を行い、表示設定画面７００によって表示指定を行った力制御時の動作における動作軌跡である、教示点Ｐ２から教示点Ｐ４までの軌跡１３０における動作軌跡位置が５ｍｓ間隔で表示される。また青色かつ動作軌跡位置の半径は３ｍｍで表示される。また動作軌跡位置間を補間する線も青色で表示されている。
【0070】
以上、本実施形態によれば、ユーザは着目したい動作に限定してロボットの動作軌跡を表示することが出来る。これによりユーザは容易にロボットの着目したい動作を把握することが出来るため、ロボットの教示点やロボットプログラムの修正の効率を向上させることが出来る。またロボットアーム本体１００において、どこから位置制御され、どこから力制御されているか把握できる。よって例えば、他のロボットも協調させて作業を実行させたい場合、ロボットアーム本体１００の制御モードに合わせて、他のロボットの制御モードを適切に設定できる。
【0071】
なお本実施形態では、説明の都合上、表示設定されていない軌跡および教示点を破線で表示したが、視認性向上のため、表示設定されていない軌跡および教示点を表示しないようにしてもかまわない。
【0072】
（第４の実施形態）
上述の第３の実施形態では、制御モードに基づき表示させたい動作軌跡を表示する場合について説明した。しかしながら、動作させる複数のツールごとに表示する場合においても実施できる。なお、以下では、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、上述の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
上述の第３の実施形態では、制御モードに基づき表示させたい動作軌跡を表示する場合について説明した。しかしながら、動作させる複数のツールごとに表示する場合においても実施できる。なお、以下では、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、上述の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
【0073】
図２０は、本実施形態における仮想ツール１１０Ａと仮想ツール１２０Ａのシミュレーションを行う際にディスプレイ３０２の表示部３０２ａに表示される仮想空間画面５００の図である。上述の種々の実施形態と大きく異なる点は、仮想ロボットアーム本体１００Ａとは別の仮想ロボットアーム本体に設けられた仮想ツール１２０Ａによる動作が設定されている点である。以下で詳述する。
【0074】
図２０より、仮想ツール１２０Ａはエンドミルを備えた工具であり、仮想ツール１１０Ａの塗布作業後、仮想ワークＷＡの所定位置に仮想ツール１２０Ａのエンドミルを用いて孔を設ける切削作業を行う。不図示ではあるが、第１の実施形態と同様に、仮想ツール１２０Ａの先端部にはツール座標Ｔｅが設定されている。ステップＳ１００の処理と同様に、仮想ツール１２０Ａをマウス３０４によりクリックすると、仮想空間上にツール座標Ｔｅの位置と姿勢が矢印による３Ｄモデルで表示される。ツール座標Ｔｅをマウス３０４によりクリックすると、ツール座標設定ボックス５０１が表示される。ツール座標設定ボックス５０１内にはツール座標の名称を記述する名称入力ボックス５０２が表示される。また、仮想関節リンクＪ６Ａの座標Ｔ６からの相対変位量と軸周りの回転量を入力することでツール座標Ｔｅの位置および姿勢を入力する位置姿勢入力ボックス群５０３が表示される。本実施形態では、仮想ツール１２０Ａのツール座標にはＴＣＰ＿２という名称が設定されている。
【0075】
また図２０より、仮想ツール１２０Ａが仮想ワークＷＡに対して切削作業を行うための教示点Ｐ１１～Ｐ１４、軌跡１４０を示している。教示点Ｐ１１は仮想ツール１２０Ａの初期位置、教示点Ｐ１２は切削動作を行う前の待機位置、教示点Ｐ３は切削動作の開始位置（エンドミル回転開始）、教示点Ｐ４は切削動作の終了位置（エンドミル回転終了）である。これら教示点は上述したツール座標Ｔｅを設定する際と同様にユーザにより適宜設定される。また第１の実施形態と同様に各教示点をどのように動作させるか（動作補間）を、ステップＳ２００と同様の処理を行い、記述画面６００によりロボットプログラミングとして記述する。ツール座標の設定、教示点の設定、ロボットプルグラムの教示は、第１の実施形態と同様であるため、説明を割愛する。
【0076】
図２１は本実施形態における動作軌跡の表示区間を設定する表示設定画面７００を示した図である。第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態と異なる点は、ツール名を表示するツール名列７１３が表示されている点である。ツール名は、ツールが設けられるロボットの名称であっても構わない。なお本実施形態では、仮想ツール１２０Ａの動作に関わる動作軌跡位置のモデルの形状を球体で表示させるが、視認性向上のため、仮想ルール１１０Ａの動作軌跡位置と異なる所定形状を用いても構わない。例えば所定形状として、矩形や三角形、ひし形、星形等様々な形状を使用して構わない。
【0077】
上述の実施形態におけるステップＳ７００と同様の処理を行い、ロボットプログラムに基づき、ツールごとの動作軌跡をどのように表示させるのかユーザに設定させる。図２１では仮想ツール１２０Ａの動作を表示させるために、仮想ツール１２０Ａの動作に対応する有無指定列７０２のチェックボックスがチェックされている。またサイズ指定列７０７より、動作軌跡位置の球体の半径は３ｍｍの大きさとなるように指定されている。また色指定列７０５より、仮想ツール１２０Ａの色は緑色に設定されている。また、表示の時間間隔は、間隔指定列７０６により５ｍｓが設定されている。
【0078】
図２２は本実施形態における表示設定画面７００にて表示設定を行った動作軌跡を表示した図である。ステップＳ４００、ステップＳ５００と同様の処理を行い、表示設定画面７００によって表示指定を行った仮想ツール１２０Ａの動作における動作軌跡である、教示点Ｐ１１から教示点Ｐ１４までの軌跡１４０において動作軌跡位置が５ｍｓ間隔で表示される。また緑色かつ動作軌跡位置の半径は３ｍｍで表示される。また動作軌跡位置間を補間する線も緑色で表示されている。
【0079】
以上、本実施形態によれば、ユーザは着目したい動作に限定してロボットの動作軌跡を表示することが出来る。これによりユーザは容易にロボットの着目したい動作を把握することが出来るため、ロボットの教示点やロボットプログラムの修正の効率を向上させることが出来る。また、ロボットが増設され、工場が複雑な構成となった場合にも、本実施形態のように、動作するツールごとに軌跡を表示させることで、着目したいロボットやツールの動作の把握の容易性を飛躍的に向上させることができる。
【0080】
なお本実施形態では、説明の都合上、表示設定されていない軌跡および教示点を破線で表示したが、視認性向上のため、表示設定されていない軌跡および教示点を表示しないようにしてもかまわない。
【0081】
（第５の実施形態）
上述の第４の実施形態では、複数のロボットのツールに基づき表示させたい動作軌跡を表示する場合について説明した。しかしながら、ロボットの所定部位ごとに表示する場合においても実施できる。なお、以下では、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態、第４の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、上述の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
上述の第４の実施形態では、複数のロボットのツールに基づき表示させたい動作軌跡を表示する場合について説明した。しかしながら、ロボットの所定部位ごとに表示する場合においても実施できる。なお、以下では、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態、第４の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、上述の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
【0082】
図２３は、本実施形態における仮想ツール１１０Ａと仮想関節リンクＪ６Ａのシミュレーションを行う際にディスプレイ３０２の表示部３０２ａに表示される仮想空間画面５００の図である。上述の種々の実施形態と大きく異なる点は、仮想関節リンクＪ６Ａの動作が設定されている点である。以下で詳述する。
【0083】
図２３より、仮想関節リンクＪ６Ａは軌跡１５０に従って動作する。不図示ではあるが、第１の実施形態と同様に、仮想関節リンクＪ６Ａにはツール座標として座標Ｔ６が設定されている。ステップＳ１００の処理と同様に、仮想関節リンクＪ６Ａをマウス３０４によりクリックすると、仮想空間上に座標Ｔ６の位置と姿勢が矢印による３Ｄモデルで表示される。座標Ｔ６をツール座標として扱うために、座標Ｔ６をマウス３０４によりクリックすると、ツール座標設定ボックス５０１が表示される。ツール座標設定ボックス５０１内にはツール座標の名称を記述する名称入力ボックス５０２が表示される。また、仮想関節リンクＪ５Ａの座標Ｔ５からの相対変位量と軸周りの回転量を入力することで座標Ｔ６の位置および姿勢を入力する位置姿勢入力ボックス群５０３が表示される。本実施形態では、仮想関節リンクＪ６Ａの座標Ｔ６には、ＴＣＰ＿３という名称が設定されている。
【0084】
また図２３より、仮想関節リンクＪ６Ａが動作する教示点Ｐ１’～Ｐ４’、軌跡１４０を示している。今回は、ツール座標Ｔｅと同様の軌跡となるため、軌跡１３０を座標Ｔ６にシフトすることで表示する。なお、これら教示点を上述したツール座標Ｔｅを設定する際と同様にユーザにより適宜設定してもかまわない。また第１の実施形態と同様に各教示点をどのように動作させるか（動作補間）を、ステップＳ２００と同様の処理を行い、記述画面６００によりロボットプログラミングとして記述してもかまわない。ツール座標の設定、教示点の設定、ロボットプルグラムの教示は、第１の実施形態と同様であるため、説明を割愛する。
【0085】
図２４は本実施形態における動作軌跡の表示区間を設定する表示設定画面７００を示した図である。第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態、第４の実施形態と異なる点は、ロボットの所定部位の名を表示する部位名列７１４が表示されている点である。ステップＳ７００と同様の処理を行い、ロボットプログラムに基づき、部位ごとの動作軌跡をどのように表示させるのかユーザに設定させる。図２４では仮想関節リンクＪ６Ａの動作を表示させるために、仮想関節リンクＪ６Ａの動作に対応する有無指定列７０２のチェックボックスがチェックされている。またサイズ指定列７０７より、動作軌跡位置の球体の半径は３ｍｍの大きさとなるように指定されている。また色指定列７０５より、仮想ツール１２０Ａの色は緑色に設定されている。また、表示の時間間隔は、間隔指定列７０６により５ｍｓが設定されている。
【0086】
図２５は本実施形態における表示設定画面７００にて表示設定を行った動作軌跡を表示した図である。ステップＳ４００、ステップＳ５００と同様の処理を行い、表示設定画面７００によって表示指定を行った仮想関節リンクＪ６Ａの動作における動作軌跡である、教示点Ｐ１’から教示点Ｐ４’までの軌跡１５０において動作軌跡位置が５ｍｓ間隔で表示される。また緑色かつ動作軌跡位置の半径は３ｍｍで表示される。また動作軌跡位置間を補間する線も緑色で表示されている。
【0087】
以上、本実施形態によれば、ユーザは着目したい所定部位の動作に限定してロボットの動作軌跡を表示することが出来る。これによりユーザは容易にロボットの着目したい動作を把握することが出来るため、ロボットの教示点やロボットプログラムの修正の効率を向上させることが出来る。また、ロボットが増設され、工場が複雑な構成となった場合にも、本実施形態のように、動作するツールごとに軌跡を表示させることで、着目したい動作の把握の容易性を飛躍的に向上させることができる。また、ツールだけでなく、ロボットを構成する他の部品がどのように動作しているのかも容易に把握できるため、ロボット周辺の装置のレイアウト修正の効率も向上させることができる。
【0088】
なお本実施形態では、仮想関節リンクＪ６Ａを例にとり説明したが、他の関節リンクの動作を表示しても構わない。また、ロボットのエンドエフェクタにカメラ等の装置が設けられる場合は、カメラの動作を表示するように設定しても構わない。
【0089】
なお本実施形態では、説明の都合上、表示設定されていない軌跡および教示点を破線で表示したが、視認性向上のため、表示設定されていない軌跡および教示点を表示しないようにしてもかまわない。
【0090】
（第６の実施形態）
図２６は、第５の実施形態として例示した表示設定画面７００の図である。以下では、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態、第４の実施形態、第５の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、上述の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
図２６は、第５の実施形態として例示した表示設定画面７００の図である。以下では、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態、第４の実施形態、第５の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、上述の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
【0091】
図２６より、上述の種々の実施形態と異なる点は、表示させたい軌跡の着目観点（部分的に表示するための基準）を表示するプルダウンメニュー７１５が表示されている点である。プルダウンメニューには、時間設定による表示、動作内容による表示、制御モードによる表示、ツール名（ロボット名）による表示、部位名による表示が選択できるようになっている。図２６においては、着目観点の項目を表示する列である動作内容表示列７１１をマウス３０４によりクリックすることでプルダウンメニュー７１５が表示される。
【0092】
以上により、ユーザは着目したい観点を自由に設定することができる。これにより、ユーザは容易にロボットの着目したい動作を把握することが出来るため、ロボットの教示点やロボットプログラムの修正の効率を向上させることが出来る。
【0093】
（その他の実施形態）
以上述べた実施形態の処理手順は具体的には制御装置または情報処理装置により実行されるものである。従って上述した機能を実行可能なソフトウェアのプログラムを記録した記録媒体を、各制御装置を統合する装置に供給し、統合的に処理を行うＣＰＵが記録媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによって達成されるよう構成することができる。この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が上述した各実施形態の機能を実現することになり、プログラム自体およびそのプログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
以上述べた実施形態の処理手順は具体的には制御装置または情報処理装置により実行されるものである。従って上述した機能を実行可能なソフトウェアのプログラムを記録した記録媒体を、各制御装置を統合する装置に供給し、統合的に処理を行うＣＰＵが記録媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによって達成されるよう構成することができる。この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が上述した各実施形態の機能を実現することになり、プログラム自体およびそのプログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【0094】
また、各実施形態では、コンピュータで読み取り可能な記録媒体が各ＲＯＭ或いは各ＲＡＭ或いは各フラッシュＲＯＭであり、ＲＯＭ或いはＲＡＭ或いはフラッシュＲＯＭにプログラムが格納される場合について説明した。しかしながら本発明はこのような形態に限定されるものではない。本発明を実施するためのプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。例えば、制御プログラムを供給するための記録媒体としては、ＨＤＤ、外部記憶装置、記録ディスク等を用いてもよい。
【0095】
また上述した種々の実施形態では、ロボットアーム本体２００が複数の関節を有する多関節ロボットアームを用いた場合を説明したが、関節の数はこれに限定されるものではない。ロボットアームの形式として、垂直多軸構成を示したが、水平多関節型、パラレルリンク型、直交ロボットなど異なる形式の関節においても上記と同等の構成を実施することができる。
【0096】
また上述した種々の実施形態では、ワークＷに対する操作において、塗布動作、溶接動作、切削動作を例にとり説明したが、これに限られない。例えば、ワークＷの把持を行う把持動作、ネジ締め等により締結を行う締結動作、研磨を行う研磨動作等、種々の動作を実行して構わない。
【0097】
また上述した種々の実施形態は、制御装置に設けられる記憶装置の情報に基づき、伸縮、屈伸、上下移動、左右移動もしくは旋回の動作またはこれらの複合動作を自動的に行うことができる機械に適用可能である。
【0098】
なお本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
【符号の説明】
【0099】
１００ ロボットアーム本体
１０１ 基台
１０２、１０３、１０４、１０５、１０６ リンク
１１０ ツール
１３０、１４０ 軌跡
２００ 制御装置
３００ 情報処理装置
３０１ 装置本体
３０２ ディスプレイ
３０２ａ 表示部
３０３ キーボード
３０４ マウス
５００ 仮想空間画面
５０１ ツール座標設定ボックス
５０２ 名称入力ボックス
５０３ 位置姿勢入力ボックス群
５０４、７０８ 確定ボタン
５０５、７０９ キャンセルボタン
６００ 記述画面
６０１ コマンド列
６０２ 目標位置列
６０３ 速度列
６０４ シミュレーション開始ボタン
６０５、７１０ スクロールバー
６０６ 制御モード設定列
７００ 表示設定画面
７０１ 名称列
７０２ 有無指定列
７０３ 開始時指定列
７０４ 終了時間指定列
７０５ 色指定列
７０６ 間隔指定列
７０７ サイズ指定列
７１１ 動作内容表示列
７１２ 制御モード表示列
７１３ ツール名列
７１４ 部位名列
７１５ プルダウンメニュー
Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６ 関節リンク
Ｗ ワーク
Ｖ 仮想空間
Ｓ 領域
Ｔ 高さ
１０１ 基台
１０２、１０３、１０４、１０５、１０６ リンク
１１０ ツール
１３０、１４０ 軌跡
２００ 制御装置
３００ 情報処理装置
３０１ 装置本体
３０２ ディスプレイ
３０２ａ 表示部
３０３ キーボード
３０４ マウス
５００ 仮想空間画面
５０１ ツール座標設定ボックス
５０２ 名称入力ボックス
５０３ 位置姿勢入力ボックス群
５０４、７０８ 確定ボタン
５０５、７０９ キャンセルボタン
６００ 記述画面
６０１ コマンド列
６０２ 目標位置列
６０３ 速度列
６０４ シミュレーション開始ボタン
６０５、７１０ スクロールバー
６０６ 制御モード設定列
７００ 表示設定画面
７０１ 名称列
７０２ 有無指定列
７０３ 開始時指定列
７０４ 終了時間指定列
７０５ 色指定列
７０６ 間隔指定列
７０７ サイズ指定列
７１１ 動作内容表示列
７１２ 制御モード表示列
７１３ ツール名列
７１４ 部位名列
７１５ プルダウンメニュー
Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６ 関節リンク
Ｗ ワーク
Ｖ 仮想空間
Ｓ 領域
Ｔ 高さ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】