(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】P2023115704
(43)【公開日】2023-08-21
(54)【発明の名称】ロボット教示システム
(51)【国際特許分類】
B25J 9/22 20060101AFI20230814BHJP
B25J 9/06 20060101ALI20230814BHJP
【ＦＩ】
B25J9/22 A
B25J9/06
【審査請求】有
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022018068
(22)【出願日】2022-02-08
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-02-03
(71)【出願人】
【識別番号】000000262
【氏名又は名称】株式会社ダイヘン
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100108213
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 豊隆
(72)【発明者】
【氏名】北川 諒
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707AS11
3C707BS10
3C707HS27
3C707JU03
3C707JU14
3C707LS09
(57)【要約】
【課題】作業プログラムに応じて動作するロボットの位置姿勢について、当該作業プログラムの任意の教示命令におけるロボットの位置姿勢を、容易に確認可能なロボット教示システムを提供することである。
【解決手段】ロボット教示システム２００は、ロボットを動作させる作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応する当該ロボットの位置姿勢を算出するロボット位置姿勢算出部２１０と、ロボットの位置姿勢に基づいて各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する仮想ロボット情報生成部２２０と、作業プログラムに含まれる各教示命令のうち、少なくとも１つを選択する教示命令選択部２４０と、選択された教示命令に基づいて仮想ロボット情報を表示する表示部２３０と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】ロボット教示システム２００は、ロボットを動作させる作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応する当該ロボットの位置姿勢を算出するロボット位置姿勢算出部２１０と、ロボットの位置姿勢に基づいて各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する仮想ロボット情報生成部２２０と、作業プログラムに含まれる各教示命令のうち、少なくとも１つを選択する教示命令選択部２４０と、選択された教示命令に基づいて仮想ロボット情報を表示する表示部２３０と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロボットを動作させる作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応する当該ロボットの位置姿勢を算出するロボット位置姿勢算出部と、
前記ロボットの位置姿勢に基づいて前記各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する仮想ロボット情報生成部と、
前記作業プログラムに含まれる各教示命令のうち、少なくとも１つを選択する教示命令選択部と、
前記選択された教示命令に基づいて前記仮想ロボット情報を表示する表示部と、を備える、
ロボット教示システム。
前記ロボットの位置姿勢に基づいて前記各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する仮想ロボット情報生成部と、
前記作業プログラムに含まれる各教示命令のうち、少なくとも１つを選択する教示命令選択部と、
前記選択された教示命令に基づいて前記仮想ロボット情報を表示する表示部と、を備える、
ロボット教示システム。
【請求項2】
前記表示部は、前記選択された教示命令の数に応じて前記仮想ロボット情報の表示態様を変更する、
請求項１に記載のロボット教示システム。
請求項１に記載のロボット教示システム。
【請求項3】
前記教示命令選択部によって１つの教示命令が選択された場合、
前記表示部は、前記仮想ロボット情報を静止画として表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。
前記表示部は、前記仮想ロボット情報を静止画として表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。
【請求項4】
前記教示命令選択部によって複数の教示命令が選択された場合、
前記表示部は、前記選択された複数の教示命令で特定される区間において、前記仮想ロボット情報をアニメーションとして表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。
前記表示部は、前記選択された複数の教示命令で特定される区間において、前記仮想ロボット情報をアニメーションとして表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。
【請求項5】
前記教示命令選択部によって選択される教示命令に関連する操作エリアにおいて、ユーザの入力位置を認識する入力位置認識部を、さらに備え、
前記表示部は、前記入力位置認識部によって認識された入力位置に応じた前記仮想ロボット情報を表示する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のロボット教示システム。
前記表示部は、前記入力位置認識部によって認識された入力位置に応じた前記仮想ロボット情報を表示する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のロボット教示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボット教示システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、産業界において、多くのロボットが普及している。当該ロボットは、例えば、電子部品及び機械部品の組み立て、溶接及び搬送等に用いられ、工場の生産ラインの効率化及び自動化が図られている。このようなロボットは、所望の動作をさせるための作業プログラムを作成して、所謂教示データとして予め記憶させておく必要がある。当該作業プログラム（教示データ）は、操作者がティーチペンダントを用いて実際のロボットを操作することによって動作を記憶させて生成されたり、実際のロボットを動作させずに、シミュレータ環境におけるシミュレーションによって生成されたりする。
【0003】
シミュレータ環境では、シミュレータに取り込まれた模擬ロボットを仮想空間上で動作させて、当該模擬ロボットの位置姿勢が表示される。
【0004】
さらに、特許文献１では、ロボットの動作を作業者に認識させるロボット用の表示システムに関する技術が開示されている。当該ロボット用の表示システムでは、ロボットの動作軌跡を示す画像と、予想軌跡を示す画像とを含む仮想画像をロボットと重なるように表示部に表示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２１－１１０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１に開示されているロボット用の表示システムでは、作業プログラムに応じたロボットの動作軌跡は表示されるものの、作業プログラムに応じて動作するロボットの位置姿勢は表示されない。また、シミュレータに取り込まれた模擬ロボットを仮想空間上で動作させたとしても、作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応するロボットの位置姿勢を容易に把握することはできない。
【0007】
そこで、本発明は、作業プログラムに応じて動作するロボットの位置姿勢について、当該作業プログラムの任意の教示命令におけるロボットの位置姿勢を、容易に確認可能なロボット教示システム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】
【0008】
本発明の一態様に係るロボット教示システムは、ロボットを動作させる作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応する当該ロボットの位置姿勢を算出するロボット位置姿勢算出部と、ロボットの位置姿勢に基づいて各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する仮想ロボット情報生成部と、作業プログラムに含まれる各教示命令のうち、少なくとも１つを選択する教示命令選択部と、選択された教示命令に基づいて仮想ロボット情報を表示する表示部と、を備える。
【0009】
この態様によれば、ロボット位置姿勢算出部は、作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応する当該ロボットの位置姿勢を算出し、仮想ロボット情報生成部は、ロボットの位置姿勢に基づいて各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する。そして、教示命令選択部は、各教示命令のうち少なくとも１つを選択し、表示部は、その選択された教示命令に基づいて仮想ロボット情報を表示する。これにより、作業プログラムに含まれる各教示命令に基づくロボットの位置姿勢を、容易に確認することができる。
【0010】
上記態様において、表示部は、選択された教示命令の数に応じて仮想ロボット情報の表示態様を変更してもよい。
【0011】
この態様によれば、例えば、ユーザによって１つ又は複数の教示命令が選択され、表示部は、それに応じて仮想ロボット情報の表示態様を変更する。その結果、ユーザにとっては、自身の教示命令の選択の数に対応する表示態様で、ロボットの位置姿勢を、容易に確認することができる。
【0012】
上記態様において、教示命令選択部によって１つの教示命令が選択された場合、表示部は、仮想ロボット情報を静止画として表示してもよい。
【0013】
この態様によれば、教示命令選択部によって１つの教示命令が選択された場合、表示部は、仮想ロボット情報を静止画として表示するため、ユーザにとっては、１つの教示命令に対応するロボットの位置姿勢を静止画として適切に確認することができる。
【0014】
上記態様において、教示命令選択部によって複数の教示命令が選択された場合、表示部は、選択された複数の教示命令で特定される区間において、仮想ロボット情報をアニメーションとして表示してもよい。
【0015】
この態様によれば、教示命令選択部によって複数の教示命令が選択された場合、表示部は、仮想ロボット情報をアニメーションとして表示するため、ユーザにとっては、自身が指定した区間において教示命令に対応するロボットの位置姿勢を、動きを含めて適切に確認することができる。
【0016】
上記態様において、教示命令選択部によって選択される教示命令に関連する操作エリアにおいて、ユーザの入力位置を認識する入力位置認識部を、さらに備え、表示部は、入力位置認識部によって認識された入力位置に応じた仮想ロボット情報を表示してもよい。
【0017】
この態様によれば、入力位置認識部は、操作エリアにおけるユーザの入力位置を認識し、表示部は、入力位置認識部によって認識された入力位置に応じた仮想ロボット情報を表示するため、ユーザにとっては、例えば、操作エリアでのスワイプ操作に応じて、その位置でのロボットの位置姿勢を、容易に確認することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、作業プログラムに応じて動作するロボットの位置姿勢について、当該作業プログラムの任意の教示命令におけるロボットの位置姿勢を、容易に確認可能なロボット教示システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施形態に係るロボット教示システムを含む溶接ロボットシステム１００の構成を例示する図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るロボット教示システム２００の機能的な構成を例示する図である。
【図3】ロボットを動作させるための作業プログラムと、当該作業プログラムに含まれる教示命令に対応する仮想ロボット情報とが表示される一具体例を示す図である。
【図4】ロボットを動作させるための作業プログラムと、当該作業プログラムに含まれる教示命令に対応する仮想ロボット情報とが表示される他の具体例を示す図である。
【図5】ロボットを動作させるための作業プログラムと、当該作業プログラムに含まれる教示命令間に対応する仮想ロボット情報とが表示される一具体例を示す図である。
【図6】ロボットを動作させるための作業プログラムと、当該作業プログラムに含まれる複数の教示命令に対応する仮想ロボット情報とが表示される一具体例を示す図である。
【図7】本発明の一実施形態に係るロボット教示システム２００が実行するロボット表示方法Ｍ１００の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、あくまで、本発明を実施するための具体的な一例を挙げるものであって、本発明を限定的に解釈させるものではない。また、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は簡略化又は省略する場合がある。
【0021】
＜一実施形態＞
［溶接ロボットシステムの基本構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るロボット教示システムを含む溶接ロボットシステム１００の構成を例示する図である。図１に示されるように、溶接ロボットシステム１００は、例えば、教示装置１と、ロボット制御装置２と、マニピュレータ３とを備える。教示装置１とロボット制御装置２とは、例えばネットワークＮを介して接続され、ロボット制御装置２とマニピュレータ３とは、例えば通信ケーブルＣを介して接続される。ネットワークＮは、有線（通信ケーブルを含む）であっても無線であってもよい。なお、溶接ロボットシステム１００に、ティーチングペンダントを含めてもよい。ティーチングペンダントは、作業者がマニピュレータ３の動作を教示する操作装置である。
［溶接ロボットシステムの基本構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るロボット教示システムを含む溶接ロボットシステム１００の構成を例示する図である。図１に示されるように、溶接ロボットシステム１００は、例えば、教示装置１と、ロボット制御装置２と、マニピュレータ３とを備える。教示装置１とロボット制御装置２とは、例えばネットワークＮを介して接続され、ロボット制御装置２とマニピュレータ３とは、例えば通信ケーブルＣを介して接続される。ネットワークＮは、有線（通信ケーブルを含む）であっても無線であってもよい。なお、溶接ロボットシステム１００に、ティーチングペンダントを含めてもよい。ティーチングペンダントは、作業者がマニピュレータ３の動作を教示する操作装置である。
【0022】
マニピュレータ３は、ロボット制御装置２において設定される施工条件に従ってアーク溶接を行う溶接ロボット（産業用ロボット）である。マニピュレータ３は、例えば、工場の床面等に固定されるベース部材上に設けられる多関節アーム３１と、多関節アーム３１の先端に連結される溶接トーチ３２（エンドエフェクタ）とを有する。
【0023】
ロボット制御装置２は、マニピュレータ３の動作を制御する制御ユニットであり、例えば、制御部２１、記憶部２２、通信部２３及び溶接電源部２４を含む。
【0024】
制御部２１は、例えば、記憶部２２に記憶されている作業プログラムをプロセッサが実行することで、マニピュレータ３及び溶接電源部２４を制御する。
【0025】
通信部２３は、ネットワークＮを介して接続される教示装置１との通信を制御することや、通信ケーブルＣを介して接続されるマニピュレータ３との通信を制御する。
【0026】
溶接電源部２４は、例えば、溶接ワイヤの先端とワークとの間にアークを発生させるために、予め定められた溶接の施工条件に従って、溶接電流及び溶接電圧等をマニピュレータ３に供給する。溶接の施工条件には、例えば、溶接条件、溶接開始位置、溶接終了位置、アーク放電の時間、溶接距離、溶接トーチの姿勢及び溶接トーチの移動速度等のデータ項目が含まれる。溶接電源部２４は、ロボット制御装置２と別個に備えることとしてもよい。
【0027】
教示装置１は、後述する仮想ロボット情報を表示するものである。例えば、教示装置１は、据置型の液晶又は有機ＥＬディスプレイであっても構わないし、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬを備えた可搬型端末であっても構わない。可搬型端末には、例えば、タブレット端末、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の持ち運び可能な端末が含まれる。また、表示部が備えられている上述したティーチングペンダントであっても構わない。
【0028】
さらに、教示装置１は、ロボット制御装置２によって実行される作業プログラムを表示しても構わない。
【0029】
教示装置１は、例えば、制御部１１、通信部１２及び表示部１３を含む。
【0030】
制御部１１は、メモリに格納された所定のプログラムをプロセッサが実行することにより、通信部１２及び表示部１３を含む教示装置１の各部を制御する。
【0031】
通信部１２は、ネットワークＮを介して接続されるロボット制御装置２との通信を制御する。
【0032】
表示部１３は、上述したように、例えば、仮想ロボット情報及び作業プログラムを表示する。また、表示部１３は、例えば、タッチパネルを有するディスプレイ装置として、表示された仮想ロボット情報及び作業プログラムに対して操作可能であっても構わないし、教示装置１は、表示部１３に表示された仮想ロボット情報及び作業プログラムに対して操作するための操作部を備えても構わない。
【0033】
［ロボット教示システムの構成］
図２は、本発明の一実施形態に係るロボット教示システム２００の機能的な構成を例示する図である。図２に示されるように、ロボット教示システム２００は、機能的な構成として、例えば、ロボット位置姿勢算出部２１０と、仮想ロボット情報生成部２２０と、表示部２３０と、教示命令選択部２４０とを含む。
図２は、本発明の一実施形態に係るロボット教示システム２００の機能的な構成を例示する図である。図２に示されるように、ロボット教示システム２００は、機能的な構成として、例えば、ロボット位置姿勢算出部２１０と、仮想ロボット情報生成部２２０と、表示部２３０と、教示命令選択部２４０とを含む。
【0034】
これらの機能のうち、表示部２３０及び教示命令選択部２４０は、教示装置１が有する機能である。他方、ロボット位置姿勢算出部２１０及び仮想ロボット情報生成部２２０は、教示装置１及びロボット制御装置２のどちらかが全てを備えてもよいし、教示装置１及びロボット制御装置２に各機能を分散して備えてもよい。また、教示装置１及びロボット制御装置２以外の他の装置が、上記機能の一部又は全部を備えてもよい。
【0035】
ロボット位置姿勢算出部２１０は、ロボットを動作させる作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応する当該ロボットの位置姿勢を算出する。例えば、ロボット位置姿勢算出部２１０は、作業プログラムに含まれる各教示命令に対応するロボットの位置姿勢を算出する。具体的には、ロボット位置姿勢算出部２１０は、各教示命令における開始位置、終了位置、溶接狙い位置、溶接トーチ（ツール）の種類、溶接ワイヤの種類及び突き出し長等を含む情報に基づいて、マニピュレータ３の多関節アーム３１及び溶接トーチ３２の位置を考慮しつつ、当該マニピュレータ３の各軸の位置及び回転角度を算出すればよい。
【0036】
なお、教示命令には、一般的に、ロボットの移動を伴う移動命令と、例えばロボットの周辺機器への信号出力や溶接区間の指定など、直接のロボットの移動を含まない応用命令とがある。本実施形態における教示命令は、基本的には、移動命令をいう。
【0037】
さらに、ロボット位置姿勢算出部２１０は、ロボットを動作させる作業プログラムに含まれる各教示命令間に対応するロボットの位置姿勢を算出する。具体的には、ロボット位置姿勢算出部２１０は、上述した各教示命令における情報に加えて、さらに、移動速度、補間種類及び補間精度等を含む情報（補間点情報）に基づいて、各教示命令間におけるマニピュレータ３の多関節アーム３１及び溶接トーチ３２の位置を考慮しつつ、当該マニピュレータ３の各軸の位置及び回転角度を算出すればよい。なお、補間種類とは、ロボットをどのように動作させて各ポイント間（教示点間）を移動させるかを設定するものであって、例えば、関節補間、直線補間、円弧補間及び自由曲線補間等を含む。
【0038】
仮想ロボット情報生成部２２０は、ロボット位置姿勢算出部２１０によって算出されたロボットの位置姿勢に基づいて、各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する。例えば、仮想ロボット情報生成部２２０は、ロボット位置姿勢算出部２１０によって算出されたマニピュレータ３の各軸の位置及び回転角度に基づいて、各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する。具体的には、仮想ロボット情報は、ロボットの位置姿勢を示す当該ロボットの静止画、及び当該ロボットの動きを含むアニメーション（動画）を含む。
【0039】
具体的には、動作させるロボットの画像をメモリ等の記憶部に予め記憶しておく。当該ロボットの画像は、例えば、カメラ等を用いて実際にロボットを撮影して取得した画像でも構わないし、同種のロボットを示す画像として予め準備されているものでも構わない。仮想ロボット情報生成部２２０は、上述のように記憶部に記憶されているロボットの画像から、ロボット位置姿勢算出部２１０によって算出されたマニピュレータ３の各軸の位置及び回転角度に基づいて、各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する。ここで、仮想ロボット情報生成部２２０は、例えば、ＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ）等を用いて、各仮想ロボット情報を生成すればよい。
【0040】
表示部２３０は、仮想ロボット情報生成部２２０によって生成された仮想ロボット情報のうち、少なくとも１つの仮想ロボット情報を表示する。例えば、表示部２３０は、作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間のうち、いずれかの教示命令又は各教示命令間における所定のポイントを含む任意のポイントに対応する仮想ロボット情報を表示する。表示部２３０によって表示される仮想ロボット情報は、任意のポイントにおける１つの仮想ロボット情報でも構わないし、作業プログラムの経過全体又は一部に対応する複数の仮想ロボット情報であっても構わない。
【0041】
なお、仮想ロボット情報は、任意のポイントにおける静止画像であっても構わないし、作業プログラムの経過に応じた連続性を有するアニメーション画像（動画像）であっても構わない。
【0042】
教示命令選択部２４０は、作業プログラムの経過のうち、少なくともいずれかの教示命令を選択する。例えば、教示命令選択部２４０は、表示部２３０に表示された作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間における任意のポイントをユーザによって選択させるとよい。
【0043】
［仮想ロボット情報が表示される具体例］
さらに、以下に、ロボット教示システム２００によって仮想ロボット情報が表示される様子について具体例を示しつつ詳しく説明する。
さらに、以下に、ロボット教示システム２００によって仮想ロボット情報が表示される様子について具体例を示しつつ詳しく説明する。
【0044】
図３は、ロボットを動作させるための作業プログラムと、当該作業プログラムに含まれる教示命令に対応する仮想ロボット情報とが表示される一具体例を示す図である。図３に示されるように、マニピュレータ３（ロボット）を動作させるための作業プログラムＰＧ１０と、当該マニピュレータ３（ロボット）の位置姿勢を示す仮想ロボット情報ＶＲ１０とが表示されている。
【0045】
具体的には、表示部２３０によって表示画面に表示された作業プログラムＰＧ１０のうち、ユーザによって、ステップ［５５］を示す教示命令ＰＧ１１が選択される。これにより、当該教示命令ＰＧ１１に対応する仮想ロボット情報ＶＲ１０が表示される。例えば、仮想ロボット情報ＶＲ１０は静止画として表示されている。
【0046】
なお、ここでは、ユーザによって、ステップ［５５］を示す教示命令ＰＧ１１が選択されているが、作業プログラムＰＧ１０のうち、その他のステップを示す教示命令が選択されても構わない。当該選択された教示命令に対応する仮想ロボット情報が表示される。
【0047】
このように、作業プログラムＰＧ１０のうち、ユーザが選択したステップを示す教示命令に対応する仮想ロボット情報が表示されるため、ユーザは、所望する任意のポイント（教示命令）に対応するマニピュレータ３の位置姿勢を容易に確認することができる。
【0048】
図４は、ロボットを動作させるための作業プログラムと、当該作業プログラムに含まれる教示命令に対応する仮想ロボット情報とが表示される他の具体例を示す図である。図４に示されるように、マニピュレータ３（ロボット）を動作させるための作業プログラムＰＧ１０と、当該マニピュレータ３（ロボット）の位置姿勢を示す複数の仮想ロボット情報ＶＲ１とが表示されている。
【0049】
具体的には、作業プログラムＰＧ１０に含まれる各ステップ［５１］～［６０］に対応する全部又は一部の仮想ロボット情報ＶＲ１が表示されている。その中で、ユーザによって、ステップ［５５］を示す教示命令ＰＧ１１が選択されているため、当該教示命令ＰＧ１１に対応する仮想ロボット情報ＶＲ１０が他の仮想ロボット情報とは異なる態様で表示されている。
【0050】
例えば、太線（細線）、実線（破線、点線）、濃い色（薄い色）、異なる色、点灯表示及び点滅表示等を用いて、複数の仮想ロボット情報ＶＲ１のうち、仮想ロボット情報ＶＲ１０は、他の仮想ロボット情報に比べて強調表示される等、異なる態様で表示されるとよい。
【0051】
なお、ここでは、作業プログラムＰＧ１０に含まれる各ステップ［５１］～［６０］に対応する全部又は一部の仮想ロボット情報ＶＲ１を表示しているが、当該各ステップ［５１］～［６０］のうち、例えば、先頭及び後尾、ユーザによって選択された教示命令の前後、及びその他間引いて表示するようにしてもよい。
【0052】
このように、作業プログラムＰＧ１０のうち、ユーザが選択したステップを示す教示命令に対応する仮想ロボット情報が他の仮想ロボット情報とは異なる態様で表示されるため、ユーザは、所望する任意のポイント（教示命令）に対応するマニピュレータ３の位置姿勢を、他のポイントに対応するマニピュレータ３の位置姿勢と比較しながら、容易に確認することができる。
【0053】
図５は、ロボットを動作させるための作業プログラムと、当該作業プログラムに含まれる教示命令間に対応する仮想ロボット情報とが表示される一具体例を示す図である。図５に示されるように、マニピュレータ３（ロボット）を動作させるための作業プログラムＰＧ１０と、当該マニピュレータ３（ロボット）の位置姿勢を示す仮想ロボット情報ＶＲ１０ｄとが表示されている。
【0054】
より詳細には、作業プログラムＰＧ１０のうち、ステップ［５５］を示す教示命令ＰＧ１１に関して、当該教示命令ＰＧ１１の経過を示す詳細Ｓｕｂ１１が表示されている。当該詳細Ｓｕｂ１１は、選択されたステップ［５５］において、前後のステップ［５４］及び［５６］との間を示すものである。具体的には、詳細Ｓｕｂ１１の上端は、ステップ［５４］の終了直後のステップ［５５］の開始ポイントであり、詳細Ｓｕｂ１１の下端は、ステップ［５５］の終了ポイントであり、ステップ［５６］の開始直前である。ここでは、作業プログラムＰＧ１０におけるステップ［５５］の経過において、複数のポイント（ａ）～（ｅ）を有する。
【0055】
教示命令選択部２４０は、複数のポイント（ａ）～（ｅ）を選択可能である。例えば、ユーザによってポイント（ｄ）が選択されると、ステップ［５５］において、当該ステップ［５５］と［５６］との間のポイント（ｄ）に対応する仮想ロボット情報ＶＲ１０ｄが表示される。ここでは、仮想ロボット情報ＶＲ１０ｄは、静止画として表示されている。
【0056】
このように、作業プログラムＰＧ１０のうち、ユーザが選択した、隣接する教示命令間の所定のポイントに対応する仮想ロボット情報が表示されるため、ユーザは、教示命令に対応するマニピュレータ３の位置姿勢のみならず、教示命令間の所定のポイントに対応するマニピュレータ３の位置姿勢を容易に確認することができる。
【0057】
なお、ここでは、詳細Ｓｕｂ１１に表示された複数のポイント（ａ）～（ｅ）を選択可能とし、選択されたポイントに対応する仮想ロボット情報が表示される構成であったが、これに限定されるものではない。詳細Ｓｕｂ１１をユーザの操作エリアとして、ステップ［５５］と、前後のステップ［５４］及び［５６］との間を、例えば、ユーザによるスワイプ操作に応じて、ポイントを移動させながら、当該ポイントに対応する仮想ロボット情報が表示される構成でも構わない。ロボット教示システム２００としては、詳細Ｓｕｂ１１で示される操作エリアにおけるユーザの入力位置を認識する入力位置認識部を備え、表示部２３０は、当該入力位置認識部によって認識された入力位置に対応する仮想ロボット情報を表示すればよい。
【0058】
さらに、作業プログラムＰＧ１０に含まれる各教示命令と、ユーザによって選択された教示命令に対応する仮想ロボット情報とが、同一画面に、好ましくは隣接するように表示されていれば、ユーザは、詳細Ｓｕｂ１１をユーザの操作エリアとして、スワイプ等の操作をしながら、各ポイントに対応する仮想ロボット情報を容易に確認することができる。
【0059】
また、ユーザがスワイプ等の操作可能な操作エリアとしては、詳細Ｓｕｂ１１に限定されるものではない。例えば、作業プログラムＰＧ１０の各ステップが表示された画面上をユーザがなぞるようにスワイプ操作しても構わない。この場合、ユーザによってなぞられた各ステップに対応する仮想ロボット情報が表示される。
【0060】
図６は、ロボットを動作させるための作業プログラムと、当該作業プログラムに含まれる複数の教示命令に対応する仮想ロボット情報とが表示される一具体例を示す図である。図６に示されるように、マニピュレータ３（ロボット）を動作させるための作業プログラムＰＧ１０と、当該マニピュレータ３（ロボット）の位置姿勢を示す仮想ロボット情報ＶＲ２とが表示されている。なお、仮想ロボット情報ＶＲ２は、連続性を有するアニメーション画像である。
【0061】
具体的には、表示部２３０に表示された作業プログラムＰＧ１０のうち、ユーザによって、ステップ［５５］を示す教示命令ＰＧ１１とステップ［５６］を示す教示命令ＰＧ１２とが選択される。これにより、教示命令ＰＧ１１に対応する仮想ロボット情報ＶＲ１０、教示命令ＰＧ１２に対応する仮想ロボット情報ＶＲ２０、及び教示命令ＰＧ１１とＰＧ１２との間に対応する仮想ロボット情報に基づいて、連続性を有するアニメーション画像ＶＲ２が表示される。
【0062】
なお、教示命令ＰＧ１１とＰＧ１２との間に対応する仮想ロボット情報は、１つに限定されるものではなく、ロボット位置姿勢算出部２１０及び仮想ロボット情報生成部２２０によって複数生成されて用いられても構わない。
【0063】
このように、作業プログラムＰＧ１０のうち、ユーザが複数の教示命令（隣接する教示命令）を選択して、その間における仮想ロボット情報がアニメーション画像として表示されるため、ユーザは、所望する任意の教示命令間に対応するマニピュレータ３の位置姿勢を動画像で容易に確認することができる。
【0064】
なお、複数の教示命令を選択する方法としては、１人のユーザが複数の教示命令を選択してもよいし、複数のユーザがそれぞれ特定の教示命令を選択してもよい。さらに、１つ教示命令が選択された際に、当該教示命令の前後の教示命令又はその一方を自動的に選択されることにより、複数の教示命令が選択されてもよい。
【0065】
また、ここでは、複数の教示命令を選択することで、当該選択された教示命令で特定される区間における仮想ロボット情報を動画像（アニメーション画像）として表示したが、これに限定されるものではない。１つの教示命令（ステップ）を選択した場合であっても、例えば、当該選択された教示命令の以前及び以後のうち少なくとも一方に基づいて、仮想ロボット情報をアニメーション画像として表示しても構わない。具体的には、例えば、ユーザによってステップ［５５］が選択されると、その以前であるステップ［５４］～［５５］までの仮想ロボット情報をアニメーション画像として表示したり、その以後であるステップ［５５］～［５６］までの仮想ロボット情報をアニメーション画像として表示したり、または、ステップ［５４］～［５６］までの仮想ロボット情報をアニメーション画像として表示したりする。
【0066】
さらに、複数の教示命令が選択された場合には、その教示命令で特定される区間（例えば、その教示命令間）について、図５を用いて説明したような操作エリアが設けられてもよい。例えば、ユーザによるスワイプ操作に応じて、ポイントを移動させながら、選択された教示命令間において、当該ポイントに対応する仮想ロボット情報が表示される構成でも構わない。入力位置認識部は、選択された教示命令間の操作エリアにおけるユーザの入力位置を認識し、表示部２３０は、当該入力位置認識部によって認識された入力位置に対応する仮想ロボット情報を表示すればよい。
【0067】
［ロボット表示方法］
次に、本発明の一実施形態に係るロボット教示システム２００がロボットの位置姿勢を仮想ロボット情報として表示するロボット表示方法について、具体的に詳しく説明する。
次に、本発明の一実施形態に係るロボット教示システム２００がロボットの位置姿勢を仮想ロボット情報として表示するロボット表示方法について、具体的に詳しく説明する。
【0068】
図８は、本発明の一実施形態に係るロボット教示システム２００が実行するロボット表示方法Ｍ１００の処理の流れを示すフローチャートである。図８に示されるように、ロボット表示方法Ｍ１００は、ステップＳ１１０～Ｓ１４０を含み、各ステップは、ロボット教示システム２００に含まれるプロセッサによって実行される。
【0069】
ステップＳ１１０では、ロボット教示システム２００は、ロボットを動作させる作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応する当該ロボットの位置姿勢を算出する（ロボット位置姿勢算出ステップ）。具体例としては、ロボット教示システム２００におけるロボット位置姿勢算出部２１０は、各教示命令における教示点等に関連する各種情報及び各教示命令間における補間点情報に基づいて、マニピュレータ３の多関節アーム３１及び溶接トーチ３２の位置を考慮しつつ、当該マニピュレータ３の各軸の位置及び回転角度を算出する。
【0070】
ステップＳ１２０では、ロボット教示システム２００は、ステップＳ１１０で算出されたロボットの位置姿勢に基づいて、各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する（仮想ロボット情報生成ステップ）。具体例としては、ロボット教示システム２００における仮想ロボット情報生成部２２０は、マニピュレータ３の各軸の位置及び回転角度に基づいて、ＣＧ等を用いて、各教示命令及び当該各教示命令間に対応する各仮想ロボット情報を生成する。
【0071】
ステップＳ１３０では、ロボット教示システム２００は、ロボットを動作させるための作業プログラム各教示命令のうち、少なくとも１つの教示命令を選択する（教示命令選択ステップ）。具体例としては、ロボット教示システム２００における教示命令選択部２４０は、作業プログラムのうち、教示命令又は教示命令間における所定のポイントを、ユーザによって選択させる。
【0072】
ステップＳ１４０では、ロボット教示システム２００は、ステップＳ１３０で選択された教示命令に対応する仮想ロボット情報を、他の仮想ロボット情報とは異なる態様で表示する（仮想ロボット情報表示ステップ）。具体例としては、ロボット教示システム２００における表示部２３０は、ステップＳ１３０で選択された教示命令に対応する仮想ロボット情報のみを表示したり、ステップＳ１３０で選択された教示命令に対応する仮想ロボット情報を他の仮想ロボット情報に比べて強調表示したりする。ここでは、選択された教示命令に対応する仮想ロボット情報は、静止画やアニメーションで表示される。
【0073】
以上のように、本発明の一実施形態に係るロボット教示システム２００及びロボット表示方法Ｍ１００によれば、ロボット位置姿勢算出部２１０は、作業プログラムＰＧ１０に含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応する当該ロボットの位置姿勢を算出し、仮想ロボット情報生成部２２０は、ロボットの位置姿勢に基づいて各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する。そして、表示部２３０は、教示命令選択部２４０によって選択された教示命令ＰＧ１１に対応する仮想ロボット情報ＶＲ１０、教示命令ＰＧ１１と教示命令ＰＧ１１との間に対応する仮想ロボット情報ＶＲ１０ｄ、教示命令ＰＧ１１と教示命令ＰＧ１２との間に対応するアニメーション画像ＶＲ３を表示する。これにより、ユーザは、所望する任意の教示命令に対応するロボットの位置姿勢を、容易に確認することができる。
【0074】
なお、本実施形態では、表示画面にＣＧ等を用いて仮想ロボット情報を表示していたが、例えば、溶接対象となるワーク及びロボットを含む画像である実環境画像に、仮想ロボット情報を重畳して表示するようにしても構わない。この場合、例えば、ＡＲマーカ等を用いて実環境におけるロボットと、仮想ロボット情報とのキャリブレーションを行えばよい。これにより、ユーザは、実環境におけるワークやワーク台を踏まえて、ロボットの位置姿勢を確認することができる。
【0075】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0076】
１…教示装置、２…ロボット制御装置、３…マニピュレータ、１１…制御部、１２…通信部、１３…表示部、２１…制御部、２２…記憶部、２３…通信部、２４…溶接電源部、３１…多関節アーム、３２…溶接トーチ、Ｃ…通信ケーブル、Ｎ…ネットワーク、１００…溶接ロボットシステム、２００…ロボット教示システム、２１０…ロボット位置姿勢算出部、２２０…仮想ロボット情報生成部、２３０…表示部、２４０…教示命令選択部、ＰＧ１０…作業プログラム、ＰＧ１１，ＰＧ１２…教示命令、Ｓｕｂ１１…詳細、ＶＲ１～ＶＲ２，ＶＲ１０～ＶＲ２０，ＶＲ１０ｄ…仮想ロボット情報、Ｍ１００…ロボット表示方法、Ｓ１１０～Ｓ１４０…ロボット表示方法Ｍ１００の各ステップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2022-11-14
【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】
ロボットを動作させる作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応する当該ロボットの位置姿勢を算出するロボット位置姿勢算出部と、
前記ロボットの位置姿勢に基づいて前記各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する仮想ロボット情報生成部と、
前記作業プログラムに含まれる各教示命令のうち、少なくとも１つを選択する教示命令選択部と、
前記教示命令選択部によって選択される教示命令に関連する操作エリアにおいて、ユーザの入力位置を認識する入力位置認識部と、
前記選択された教示命令に基づいて前記仮想ロボット情報を表示する表示部と、を備え、
前記操作エリアには前記教示命令選択部によって選択された教示命令の前後の少なくともいずれかを含む当該教示命令の経過を示す詳細が表示され、前記入力位置認識部によって前記表示された詳細のうち少なくともいずれかの入力位置が認識されると、
前記表示部は、前記入力位置認識部によって認識された入力位置に応じた前記各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を表示する、
ロボット教示システム。
前記ロボットの位置姿勢に基づいて前記各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する仮想ロボット情報生成部と、
前記作業プログラムに含まれる各教示命令のうち、少なくとも１つを選択する教示命令選択部と、
前記教示命令選択部によって選択される教示命令に関連する操作エリアにおいて、ユーザの入力位置を認識する入力位置認識部と、
前記選択された教示命令に基づいて前記仮想ロボット情報を表示する表示部と、を備え、
前記操作エリアには前記教示命令選択部によって選択された教示命令の前後の少なくともいずれかを含む当該教示命令の経過を示す詳細が表示され、前記入力位置認識部によって前記表示された詳細のうち少なくともいずれかの入力位置が認識されると、
前記表示部は、前記入力位置認識部によって認識された入力位置に応じた前記各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を表示する、
ロボット教示システム。
【請求項2】
前記表示部は、前記選択された教示命令の数に応じて前記仮想ロボット情報の表示態様を変更する、
請求項１に記載のロボット教示システム。
請求項１に記載のロボット教示システム。
【請求項3】
前記教示命令選択部によって１つの教示命令が選択された場合、
前記表示部は、前記仮想ロボット情報を静止画として表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。
前記表示部は、前記仮想ロボット情報を静止画として表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。
【請求項4】
前記教示命令選択部によって複数の教示命令が選択された場合、
前記表示部は、前記選択された複数の教示命令で特定される区間において、前記仮想ロボット情報をアニメーションとして表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。
前記表示部は、前記選択された複数の教示命令で特定される区間において、前記仮想ロボット情報をアニメーションとして表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。
【手続補正書】
【提出日】2023-01-06
【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】
ロボットの動作を制御するロボット制御装置と、当該ロボット制御装置に接続され、ユーザからの入力を受け付けるとともに前記ロボットの情報を表示する可搬型端末とを有するロボット教示システムであって、
ロボットを動作させる作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応する当該ロボットの位置姿勢を算出するロボット位置姿勢算出部と、
前記ロボットの位置姿勢に基づいて前記各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する仮想ロボット情報生成部と、
前記作業プログラムに含まれる各教示命令のうち、少なくとも１つを選択する教示命令選択部と、
前記教示命令選択部によって選択される教示命令に関連する操作エリアにおいて、ユーザの入力位置を認識する入力位置認識部と、
前記選択された教示命令に基づいて前記仮想ロボット情報を表示する表示部と、を備え、
前記操作エリアには前記教示命令選択部によって選択された教示命令及び当該教示命令の前後の少なくともいずれかを含む教示命令間を示す詳細が表示され、前記入力位置認識部によって前記表示された詳細のうち少なくともいずれかの入力位置が認識されると、
前記表示部は、前記操作エリアと、前記入力位置認識部によって認識された入力位置に応じた前記教示命令又は前記各教示命令間に対応する前記ロボットの位置姿勢を示す仮想ロボット画像とを前記可搬型端末に表示する、
ロボット教示システム。
ロボットを動作させる作業プログラムに含まれる各教示命令及び当該各教示命令間に対応する当該ロボットの位置姿勢を算出するロボット位置姿勢算出部と、
前記ロボットの位置姿勢に基づいて前記各教示命令及び当該各教示命令間に対応する仮想ロボット情報を生成する仮想ロボット情報生成部と、
前記作業プログラムに含まれる各教示命令のうち、少なくとも１つを選択する教示命令選択部と、
前記教示命令選択部によって選択される教示命令に関連する操作エリアにおいて、ユーザの入力位置を認識する入力位置認識部と、
前記選択された教示命令に基づいて前記仮想ロボット情報を表示する表示部と、を備え、
前記操作エリアには前記教示命令選択部によって選択された教示命令及び当該教示命令の前後の少なくともいずれかを含む教示命令間を示す詳細が表示され、前記入力位置認識部によって前記表示された詳細のうち少なくともいずれかの入力位置が認識されると、
前記表示部は、前記操作エリアと、前記入力位置認識部によって認識された入力位置に応じた前記教示命令又は前記各教示命令間に対応する前記ロボットの位置姿勢を示す仮想ロボット画像とを前記可搬型端末に表示する、
ロボット教示システム。
【請求項2】
前記表示部は、前記選択された教示命令の数に応じて前記仮想ロボット情報の表示態様を変更する、
請求項１に記載のロボット教示システム。
請求項１に記載のロボット教示システム。
【請求項3】
前記教示命令選択部によって１つの教示命令が選択された場合、
前記表示部は、前記仮想ロボット情報を静止画として表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。
前記表示部は、前記仮想ロボット情報を静止画として表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。
【請求項4】
前記教示命令選択部によって複数の教示命令が選択された場合、
前記表示部は、前記選択された複数の教示命令で特定される区間において、前記仮想ロボット情報をアニメーションとして表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。
前記表示部は、前記選択された複数の教示命令で特定される区間において、前記仮想ロボット情報をアニメーションとして表示する、
請求項２に記載のロボット教示システム。