特開 2023-130795 ロボットティーチングシステム

(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】P2023130795

(43)【公開日】2023-09-21

(54)【発明の名称】ロボットティーチングシステム

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/22 20060101AFI20230913BHJP

   B25J 9/06 20060101ALI20230913BHJP

   B25J 9/12 20060101ALI20230913BHJP

   B25J 13/02 20060101ALI20230913BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20230913BHJP

【ＦＩ】

B25J9/22

B25J9/06 B

B25J9/12

B25J13/02

B25J13/08 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022035294

(22)【出願日】2022-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100176072

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 功

(74)【代理人】

【識別番号】100169225

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 明

(72)【発明者】

【氏名】石井 淳史

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707BS10

3C707JS01

3C707JU12

3C707KS03

3C707KS04

3C707KT01

3C707KT06

3C707LS09

3C707LS15

3C707LT12

3C707NS06

(57)【要約】

【課題】容易にロボットのティーチングを行うことができるロボットティーチングシステムを提供する。
【解決手段】ロボットティーチングシステム１は、動作パラメータが予め記憶された記憶部１６と、ワーク画像３５０を撮像装置４０から受信する画像受信部１１と、ワーク画像３５０から第一座標を取得する座標取得部１２と、ワーク画像３５０及び第一座標を含む表示コンテンツ４００を生成し入出力装置３０に出力する表示コンテンツ生成部１３と、入出力装置３０におけるユーザ７０による表示コンテンツ４００への操作により入力される入力情報を取得し、入力情報から第二座標を取得する入力取得部１４と、ワーク６０を第一座標から第二座標の位置に移動させるようにロボット制御装置１０がロボット２０を動作するための動作フローを動作パラメータに従って生成し記憶部１６に記憶する動作生成部１５と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークの移動を行うロボットと通信しかつ入出力装置と通信するロボット制御装置に対して、前記ロボットの動作をティーチングするためのロボットティーチングシステムであって、
前記ロボットの動作に関する複数の動作パラメータが予め記憶された記憶部と、
前記ワークが配置されている空間の画像を示すワーク画像を外部の撮像装置から受信する画像受信部と、
前記ワーク画像から前記空間における前記ワークの位置に関する情報である第一座標を取得する座標取得部と、
前記ワーク画像及び前記第一座標を含む表示コンテンツを生成し、生成した前記表示コンテンツを前記入出力装置に出力する表示コンテンツ生成部と、
前記入出力装置におけるユーザによる前記表示コンテンツへの操作によって入力される前記ワークの状態に関する情報である入力情報を取得し、前記入力情報から前記ワークの移動先の位置情報である第二座標を取得する入力取得部と、
前記ワークを前記第一座標から前記第二座標の位置に移動させるように、前記複数の動作パラメータに基づき、前記ロボット制御装置が前記ロボットを動作するための動作フローを生成し、前記動作フローを前記記憶部に記憶する動作生成部と、
を備えることを特徴とするロボットティーチングシステム。

【請求項2】

前記入力取得部は、前記入力情報から前記ワークの前記第二座標における回転方向及び回転角度を含む第一回転情報をさらに取得し、
前記動作生成部は、前記ワークを前記第一座標から前記第二座標の位置に移動させることに加えて、前記第一回転情報に従う前記回転方向及び前記回転角度となるように前記ワークを回転させる前記動作フローを生成することを特徴とする請求項１に記載のロボットティーチングシステム。

【請求項3】

前記入力取得部は、前記ワークが前記第一座標から前記第二座標に移動するまでに経由する場所の位置情報である第三座標を前記入力情報からさらに取得し、
前記動作生成部は、前記複数の動作パラメータに従って、前記ワークを前記第一座標から前記第三座標の位置に移動させた後に、前記ワークを前記第三座標から前記第二座標の位置に移動させるように前記動作フローを生成することを特徴とする請求項１又は２に記載のロボットティーチングシステム。

【請求項4】

前記複数の動作パラメータは、アーチモーションに関するパラメータであり、
前記動作生成部は、前記複数の動作パラメータに従って、前記ワークを移動させる場合に前記ロボットの動作が前記アーチモーションとなるように前記動作フローを生成することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のロボットティーチングシステム。

【請求項5】

前記入力取得部は、前記入力情報から前記ワークの移動元の位置情報を取得し、前記第一座標を取得することで移動させる前記ワークを選択することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のロボットティーチングシステム。

【請求項6】

前記入力情報は、前記入出力装置に表示される前記表示コンテンツに含まれる前記ワークを示すオブジェクトを前記ユーザがドラッグアンドドロップによって操作した場合におけるドラッグ操作及びドロップ操作が行われた位置に関する情報を含み、
前記入力取得部は、前記入力情報から前記ドラッグ操作が行われた位置に関する情報を前記ワークの前記移動元の位置情報として取得し、前記入力情報から前記ドロップ操作が行われた位置に関する情報を前記第二座標として取得することを特徴とする請求項５に記載のロボットティーチングシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットティーチングシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ロボット制御装置の制御に従って、移動元の位置にあるワークを把持して、移動先の位置までワークを移動させ、移動先の位置でワークを解放するロボットが知られている。ロボットによってワークの把持、移動及び解放の一連の動作を行うためには予め、ロボットを動作させるための動作フローをロボット制御装置に記憶させる必要がある。ロボット制御装置にロボットの動作フローを記憶させることは、一般的にティーチングや教示と呼ばれている。

【0003】

これに関し、特許文献１には、定位置にあるワークの高さ位置を座標情報として入力し、手動操作によってカメラをワークの所望の複数箇所の上方へ移動させたときの各位置を取得し、定位置にあるワークの中心位置を仮定し、所定の操作が行われた場合にアーム先端の現在位置とワークの仮定中心位置とに基づいて、カメラの光軸がワークの仮定中心位置を向くようにアーム先端の位置と姿勢を設定することによって、カメラの位置をティーチングする構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９―２１４２６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術では、ロボットのティーチングを行う場合に、手動操作によってロボットのアームを実際に動かす必要があった。ロボットのアームを実際に動かすことによってロボットのティーチングを行う作業は、ティーチングの経験が少ない者にとっては操作難易度が高い作業である。

【0006】

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易にロボットのティーチングを行うことができるロボットティーチングシステムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明のロボットティーチングシステムは、ワークの移動を行うロボットと通信しかつ入出力装置と通信するロボット制御装置に対して、前記ロボットの動作をティーチングするためのロボットティーチングシステムであって、前記ロボットの動作に関する複数の動作パラメータが予め記憶された記憶部と、前記ワークが配置されている空間の画像を示すワーク画像を外部の撮像装置から受信する画像受信部と、前記ワーク画像から前記空間における前記ワークの位置に関する情報である第一座標を取得する座標取得部と、前記ワーク画像及び前記第一座標を含む表示コンテンツを生成し、生成した前記表示コンテンツを前記入出力装置に出力する表示コンテンツ生成部と、前記入出力装置におけるユーザによる前記表示コンテンツへの操作によって入力される前記ワークの状態に関する情報である入力情報を取得し、前記入力情報から前記ワークの移動先の位置情報である第二座標を取得する入力取得部と、前記ワークを前記第一座標から前記第二座標の位置に移動させるように、前記複数の動作パラメータに基づき、前記ロボット制御装置が前記ロボットを動作するための動作フローを生成し、前記動作フローを前記記憶部に記憶する動作生成部と、を備える。

【0008】

また、前記入力取得部は、前記入力情報から前記ワークの前記第二座標における回転方向及び回転角度を含む第一回転情報をさらに取得し、前記動作生成部は、前記ワークを前記第一座標から前記第二座標の位置に移動させることに加えて、前記第一回転情報に従う前記回転方向及び前記回転角度となるように前記ワークを回転させる前記動作フローを生成する。

【0009】

また、前記入力取得部は、前記ワークが前記第一座標から前記第二座標に移動するまでに経由する場所の位置情報である第三座標を前記入力情報からさらに取得し、前記動作生成部は、前記複数の動作パラメータに従って、前記ワークを前記第一座標から前記第三座標の位置に移動させた後に、前記ワークを前記第三座標から前記第二座標の位置に移動させるように前記動作フローを生成する。

【0010】

また、前記複数の動作パラメータは、アーチモーションに関するパラメータであり、前記動作生成部は、前記複数の動作パラメータに従って、前記ワークを移動させる場合に前記ロボットの動作が前記アーチモーションとなるように前記動作フローを生成する。

【0011】

また、前記入力取得部は、前記入力情報から前記ワークの移動元の位置情報を取得することで移動させる前記ワークを選択し、前記第一座標を取得した前記移動元の位置情報に更新する。

【0012】

また、前記入力情報は、前記入出力装置に表示される前記表示コンテンツに含まれる前記ワークを示すオブジェクトを前記ユーザがドラッグアンドドロップによって操作した場合におけるドラッグ操作及びドロップ操作が行われた位置に関する情報を含み、前記入力取得部は、前記入力情報から前記ドラッグ操作が行われた位置に関する情報を前記ワークの前記移動元の位置情報として取得し、前記入力情報から前記ドロップ操作が行われた位置に関する情報を前記第二座標として取得する。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、ロボットティーチングシステムは、容易にロボットのティーチングを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態に係るロボットティーチングシステムの構成を示す図である。

【図2】図１に示すロボットティーチングシステムの回路構成を示す図である。

【図3A】図１における撮像装置が撮像した背景画像を示す図である。

【図3B】図１における撮像装置が撮像したワーク画像を示す図である。

【図4】図１に示す入出力装置に表示される表示コンテンツを示す図である。

【図5】図１に示す入出力装置に表示される表示コンテンツを示す図である。

【図6】図１に示すロボットティーチングシステムにおけるロボットの動作を示す図である。

【図7】図１に示すロボットティーチングシステムにおけるロボットのアーチモーションに関する動作パラメータを示す図である。

【図8】図１に示すロボットティーチングシステムにおける一連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】

【0015】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態（以下、「本実施形態」という。）について説明する。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及びステップに対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0016】

――－第一実施形態―――
まず、第一実施形態について説明する。

【0017】

＜構成＞
図１は、本発明の第一実施形態に係るロボットティーチングシステム１の構成を示す図である。図１に示すように、ロボットティーチングシステム１は、例えば、ロボット制御装置１０と、ロボット２０と、入出力装置３０と、撮像装置４０と、基台５０とを含んで構成される。

【0018】

基台５０は、ワーク６０を配置するために設けられている台である。基台５０は、例えば、上面にワーク６０を配置するためのプレート５０１及び５０２が設けられている。また、基台５０の上方には、基台５０、プレート５０１及び５０２がある空間５２と、空間５２内にあるワーク６０とを撮像できるように、撮像装置４０が設けられている。

【0019】

プレート５０１は、ロボット２０によって移動が行われる前のワーク６０を配置する場所として機能するプレートであり、基台５０の上面に設けられる。

【0020】

プレート５０２は、ロボット２０によって移動が行われた後のワーク６０を配置する場所として機能するプレートであり、基台５０の上面に設けられる。

【0021】

撮像装置４０は、例えば、画像センサであり、カメラを含んで構成される。撮像装置４０は、上述したように、基台５０、プレート５０１及び５０２がある空間５２をカメラによって撮像し、撮像した画像をロボット制御装置１０に送信する。なお、撮像装置４０は、撮像した画像に対してエンコード処理などの所定の画像処理を行って、画像処理を行った画像をロボット制御装置１０に送信しても良い。

【0022】

ロボット制御装置１０は、ロボット２０の動作を制御するための制御装置である。ロボット制御装置１０は、ロボット２０の動作を制御するための動作フローを生成するとともに記憶する。また、ロボット制御装置１０は、入出力装置３０から動作指示を受信した場合に、記憶した動作フローに従ってロボット２０の動作を制御する。なお、ロボット制御装置１０は、図示しない入力部にユーザ７０から動作指示が入力された場合に、記憶した動作フローに従ってロボット２０の動作を制御しても良い。

【0023】

具体的には、ロボット制御装置１０は、予め、ロボット２０の動作フローを生成するために必要な複数の動作パラメータを記憶する。これらの動作パラメータは、入出力装置３０を介してユーザ７０によって入力されても良いし、図示しない外部記憶装置などを参照することによって取得しても良い。続いて、ロボット制御装置１０は、プレート５０１にワーク６０が配置されていない場合の空間５２の画像である背景画像３００と、プレート５０１にワーク６０が配置されている場合の空間５２の画像であるワーク画像３５０とを撮像装置４０からそれぞれ受信する。

【0024】

さらに、ロボット制御装置１０は、背景画像３００及びワーク画像３５０に従って、表示コンテンツ４００を生成し、生成した表示コンテンツ４００を入出力装置３０に送信する。ロボット制御装置１０は、入出力装置３０に表示される表示コンテンツ４００に対してユーザ７０が操作を行うことによって生成される入力情報を入出力装置３０から受信し、受信した入力情報と予め記憶している複数の動作パラメータに従って、動作フローを生成し記憶する。そして、ロボット制御装置１０は、入出力装置３０から動作指示を受信した場合、記憶した動作フローに従って、ワーク６０をプレート５０１からプレート５０２に移動させるようにロボット２０の動作を制御する。なお、表示コンテンツ４００や、入出力装置３０から受信する入力情報の詳細については、後述するため、ここでは省略する。

【0025】

ロボット２０は、ロボット制御装置１０の制御に従って、基台５０に配置されているワーク６０に対して把持、移動及び解放などの所定の処理作業を行うロボットであり、ワーク６０を把持、移動及び解放するための多関節型のアームを含んで構成される。本実施形態において、ロボット２０は、ロボット制御装置１０の制御に従って、アームによって基台５０のプレート５０１の上に配置されているワーク６０を把持し、ワーク６０を把持したアームをプレート５０２の位置まで移動させ、ワーク６０を所定の回転方向に所定の回転角度だけ回転させ、プレート５０２の上でワーク６０を解放することによって、ワーク６０をプレート５０１からプレート５０２まで移動させる作業を行う。

【0026】

入出力装置３０は、例えば、演算装置、キーボード及びマウスなどの入力装置並びにディスプレイなどの表示装置を含んで構成されるＰＣ(Personal Computer)システムや、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、スマートフォンなどである。なお、本例では、入出力装置３０がタブレットＰＣである場合について説明する。入出力装置３０は、例えば、画像を表示するための表示部（例えば、液晶ディスプレイ）と、ユーザ７０による入力を受け付ける入力部（例えば、タッチパネル）とを含んで構成される。

【0027】

入出力装置３０は、ロボット制御装置１０から表示コンテンツ４００を受信し、受信した表示コンテンツ４００を表示部に表示する。また、入出力装置３０は、入力部によってユーザ７０からの表示コンテンツ４００に対する操作を入力として受け付け、当該入力に従って、入力情報を生成する。ここで、入力情報は、ワーク６０がロボット２０によって移動された場合の空間５２におけるワーク６０の移動先の位置情報である第二座標と、ロボット２０による移動が行われる前のワーク６０に対する、ロボット２０によって第二座標に移動が行われた後のワーク６０の回転方向及び回転角度を含む第一回転情報とを含む情報である。入出力装置３０は、生成した入力情報をロボット制御装置１０に送信する。なお、入力情報は、ワーク６０がロボット２０によって移動された場合の空間５２におけるワーク６０の移動元の位置情報を含んでいても良い。なお、ユーザ７０による表示コンテンツ４００に対する操作の内容の詳細については、後述するため、ここでは省略する。

【0028】

図２は、図１に示すロボットティーチングシステム１の回路構成を示す図である。図２に示すように、ロボット制御装置１０は、例えば、画像受信部１１と、座標取得部１２と、表示コンテンツ生成部１３と、入力取得部１４と、動作生成部１５と、記憶部１６と、ロボット制御部１７とを含んで構成される。

【0029】

画像受信部１１は、撮像装置４０が撮像した画像を撮像装置４０から受信し、受信した画像を座標取得部１２又は記憶部１６に出力する。具体的には、画像受信部１１は、撮像装置４０が撮像した基台５０並びにプレート５０１及び５０２のいずれにもワーク６０が配置されていない場合の空間５２の画像である背景画像３００を撮像装置４０から受信し、受信した背景画像３００を記憶部１６に記憶させる。また、画像受信部１１は、撮像装置４０が撮像したプレート５０１にワーク６０が配置されている場合の空間５２の画像であるワーク画像３５０を撮像装置４０から受信し、受信したワーク画像３５０を座標取得部１２に出力する。

【0030】

座標取得部１２は、画像受信部１１から受信したワーク画像３５０に対して画像解析を行う。座標取得部１２は、ワーク画像３５０に対する画像解析によって、ワーク画像３５０から空間５２におけるワーク６０の所定の箇所（例えば中心箇所）の位置を座標情報（第一座標）として取得し、取得した第一座標を表示コンテンツ生成部１３に出力するとともに記憶部１６に記憶する。ここで、第一座標は、ワーク画像３５０がプレート５０１上にワーク６０が配置されている場合の空間５２の画像であることから、ワーク６０がロボット２０によって移動される場合における移動元の座標を示す。なお、画像解析の方法としては、ワーク画像３５０と記憶部１６が記憶している背景画像３００との差分を取得し、差分がある場所から第一座標を特定する方法などが挙げられる。

【0031】

ここで、背景画像３００及びワーク画像３５０について説明する。図３Ａは、図１における撮像装置４０が撮像した背景画像３００を示す図である。また、図３Ｂは、図１における撮像装置４０が撮像したワーク画像３５０を示す図である。

【0032】

図３Ａに示すように、背景画像３００には、基台５０と、プレート５０１と、プレート５０２とが映っている。また、図３Ｂに示すように、ワーク画像３５０には、基台５０と、プレート５０１と、プレート５０２と、プレート５０１に配置されている複数のワーク６０とが映っている。なお、本例ではプレート５０１には複数のワーク６０が配置されているが、これに限られるものではなく、プレート５０１には１つのワーク６０が配置されても良い。

【0033】

図２に戻って、表示コンテンツ生成部１３は、記憶部１６に記憶されている背景画像３００と、座標取得部１２から出力される第一座標とに従って、表示コンテンツ４００を生成し、生成した表示コンテンツ４００を入出力装置３０に送信する。

【0034】

入力取得部１４は、入出力装置３０から入力情報を受信し、受信した入力情報から第二座標及び第一回転情報を取得する。また、入力取得部１４は、取得した第二座標及び第一回転情報を動作生成部１５に出力する。なお、入力取得部１４は、受信した入力情報からワーク６０の移動元の位置情報を取得しすることで移動させる前記ワークを選択し、さらに第一座標の値を取得した位置情報に更新し、更新した第一座標を記憶部１６に記憶しても良い。

【0035】

動作生成部１５は、入力取得部１４から出力される第二座標及び第一回転情報と、記憶部１６に記憶されている第一座標及び複数の動作パラメータとに従って、動作フローを生成する。具体的には、ワーク６０を第一座標から第二座標の位置に移動させるとともに、第一回転情報に従う回転方向及び回転角度となるように入力取得部１４が選択したワーク６０を回転させるように動作フローを生成する。動作生成部１５は、生成した動作フローを記憶部１６に記憶する。

【0036】

記憶部１６は、動作フローの生成に用いる複数の動作パラメータを予め記憶する。また、記憶部１６は、画像受信部１１から出力される背景画像３００を記憶する。また、記憶部１６は、座標取得部１２から出力される第一座標を記憶する。さらに、記憶部１６は、動作生成部１５から出力される動作フローを記憶する。なお、記憶部１６は、入力取得部１４によって更新された第一座標を改めて記憶しても良い。

【0037】

ロボット制御部１７は、入出力装置３０に対するユーザ７０の操作により生成される動作指示を入出力装置３０から受信した場合、記憶部１６から動作フローを読み出して、読み出した動作フローに従って、ワーク６０をプレート５０１からプレート５０２に移動させるようにロボット２０の動作を制御する。

【0038】

以上、ロボットティーチングシステム１の構成について説明した。続いて、表示コンテンツ４００と、表示コンテンツ４００に対してユーザ７０が行う操作とについて詳しく説明する。図４は、図１に示す入出力装置３０に表示される表示コンテンツ４００を示す図である。

【0039】

図４に示すように、表示コンテンツ４００は、基台５０と、プレート５０１及び５０２との画像を非操作オブジェクトとして含んで構成される。また、表示コンテンツ４００は、ユーザ７０の入出力装置３０への入力によって表示コンテンツ４００上において移動及び回転操作が可能なワーク６０のオブジェクトであるワークオブジェクト４１０をさらに含んで構成される。

【0040】

表示コンテンツ４００は、ロボット制御装置１０の表示コンテンツ生成部１３において生成される。表示コンテンツ４００の初期状態においては、第一座標の位置にワークオブジェクト４１０の所定の箇所（例えば中心箇所）が一致するようにワークオブジェクト４１０が表示コンテンツ４００上に配置される。表示コンテンツ４００は、ロボット制御装置１０から入出力装置３０に送信され、入出力装置３０にて表示される。

【0041】

入出力装置３０は、ユーザ７０によるワークオブジェクト４１０に対してドラッグアンドドロップなどの操作を受け付けた場合、ドラッグアンドドロップ操作に従って表示コンテンツ４００上においてワークオブジェクト４１０を移動させる。さらに、入出力装置３０は、ユーザ７０がワークオブジェクト４１０に対してドロップ操作を行った位置を第二座標として取得する。なお、入出力装置３０は、ユーザ７０がワークオブジェクト４１０に対してドラッグ操作を行った位置をワーク６０の移動元に関する情報として取得しても良い。

【0042】

また、入出力装置３０は、ユーザ７０によるワークオブジェクト４１０の２箇所を押下した状態で回転方向Ｒ１又はＲ２に回転角度αで回転させる操作を受け付けた場合、回転方向Ｒ１又はＲ２に回転角度αでワークオブジェクト４１０を回転させる。さらに、入出力装置３０は、ユーザ７０による回転操作から回転方向Ｒ１又はＲ２及び回転角度αを含む第一回転情報を取得する。

【0043】

入出力装置３０は、第二座標及び第一回転情報を取得した後に、第二座標及び第一回転情報を入力情報として、当該入力情報をロボット制御装置１０に送信する。なお、入出力装置３０は、ワーク６０の移動元に関する位置情報を入力情報に含めても良い。

【0044】

なお、ここで挙げたユーザ７０の操作方法は一例であり、ユーザ７０によるワークオブジェクト４１０の操作方法はこれらに限られない。例えば、入出力装置３０は、単にユーザ７０によって入出力装置３０に数値が入力されることによって、移動先の座標である第二座標及び第一回転情報を取得しても良い。また、入出力装置３０がノートＰＣやＰＣシステムなどの場合、入出力装置３０は、ユーザ７０によりワークオブジェクト４１０にマウスポインタが合わさった状態でクリックされた場合に回転ハンドルオブジェクトを出現させても良い。さらに、入出力装置３０は、ユーザ７０により回転ハンドルオブジェクトに対してドラッグアンドドロップ操作が行われた場合に、ドロップ操作が行われた位置に従って、回転方向及び回転角度を取得しても良い。

【0045】

以上、表示コンテンツ４００と、表示コンテンツ４００に対してユーザ７０が行う操作とについて説明した。続いて、ロボット２０がワーク６０を移動させる場合のロボット２０の動作について詳しく説明する。図６は、図１に示すロボットティーチングシステム１におけるロボット２０の動作の一例を示す図である。図６に示すように、本例では、ロボット２０は、アーチモーションによって、ワーク６０をプレート５０１からプレート５０１まで移動させる。

【0046】

ロボット２０は、フローａにおいて、プレート５０１上に配置されているワーク６０の位置に相当する第一座標から基台５０の上面に対して垂直かつ上方向にある位置ｐ１まで、基台５０の上面に対して水平方向にアームを移動させる。フローａにおいて、アームは、位置ｐ１に到達する。

【0047】

フローｂにおいて、ロボット２０は、ワーク６０に向かって所定の高さまで、第一移動速度でアームを基台５０の上面に対して垂直方向に下降させる。フローｂにおいて、アームは、位置ｐ２に到達する。また、フローｃにおいて、ロボット２０は、ワーク６０に向かってワーク６０を把持できる高さまで、第一移動速度より低速である第二移動速度でアームを基台５０の上面に対して垂直方向に下降させる。フローｃにおいて、アームは、位置ｐ３に到達する。

【0048】

フローｄにおいて、ロボット２０は、アームによりワーク６０を把持する。フローｅにおいて、ロボット２０は、アームによってワーク６０を把持したまま所定の時間待機する。所定の時間が経過した後、フローｆにおいて、ロボット２０は、第二移動速度でアームを基台５０の上面に対して垂直方向に上昇させる。フローｆにおいて、アームは、位置ｐ３に到達する。

【0049】

フローｇにおいて、ロボット２０は、第一移動速度でアームを基台５０の上面に対して垂直方向に上昇させる。フローｇにおいて、アームは、位置ｐ４に到達する。フローｈにおいて、ロボット２０は、第一移動速度でアームを基台５０の上面に対して垂直方向に上昇させながら、さらにワーク６０の移動先の位置を示す座標である第二座標に向かって基台５０の上面に対して水平方向にアームを加速させる。フローｈにおいて、アームは、位置ｐ１と同じ高さであり、かつ位置ｐ１から第二座標に向けて基台５０の上面に対して水平方向に進んだ位置である位置ｐ５に到達する。

【0050】

フローｉにおいて、ロボット２０は、アームの水平方向への加速を停止し、第二座標に向かけて基台５０の上面に対して水平方向に水平移動速度でアームを移動させる。フローｉにおいて、アームは、位置ｐ５と同じ高さであり、かつ位置ｐ５から第二座標に向けて基台５０の上面に対して水平方向に進んだ位置である位置ｐ６に到達する。

【0051】

フローｊにおいて、ロボット２０は、アームを第二座標に向けて基台５０の上面に対して水平方向に減速させながら、さらに、アームを第一移動速度で基台５０の上面に対して垂直方向に下降させる。フローｊにおいて、アームは、位置ｐ７に到達する。

【0052】

フローｋにおいて、ロボット２０は、プレート５０２に向かって、第一移動速度でアームを基台５０の上面に対して垂直方向に下降させる。フローｋにおいて、アームは、位置ｐ８に到達する。また、フローｌにおいて、ロボット２０は、ワーク６０に向かってワーク６０を解放してプレート５０２に配置できる高さまで、第二移動速度でアームを基台５０の上面に対して垂直方向に下降させる。フローｌにおいて、アームは、位置ｐ９に到達する。

【0053】

フローｍにおいて、ロボット２０は、アームによりワーク６０を解放しプレート５０２にワーク６０を配置する。フローｎにおいて、ロボット２０は、ワーク６０を解放したまま所定の時間待機する。所定の時間が経過した後、フローｏにおいて、ロボット２０は、第二移動速度でアームを基台５０の上面に対して垂直方向に上昇させる。フローｏにおいて、アームは、位置ｐ９に到達する。

【0054】

フローｐにおいて、ロボット２０は、第一移動速度でアームを基台５０の上面に対して垂直方向に上昇させる。フローｐにおいて、アームは、位置ｐ１０に到達する。そして、図６に示すロボット２０の一連の動作は、終了する。

【0055】

以上、ロボット２０がワーク６０を移動させる場合のロボット２０の動作について説明した。続いて、ロボットティーチングシステム１が動作フローを生成する場合に用いる動作パラメータについて詳しく説明する。図７は、図１に示すロボットティーチングシステム１におけるロボット２０のアーチモーションに関する動作パラメータを示す図である。

【0056】

水平移動速度は、ロボット２０のアームが基台５０の上方で基台５０の表面に対して水平方向に移動する際の速度である。具体的には、水平移動速度は、図６のフローａ及びフローｈにおいてアームが移動する際の速度である。

【0057】

アキュラシーは、ロボット２０のアームがアーチモーションで動作する場合に、アームがカーブする際の長径及び短径を決定するための数値である。具体的には、アキュラシーは、図６のフローｇにおけるアームの基台５０の表面に対する水平方向への加速度と、図６のフローｉにおけるアームの基台５０の表面に対する水平方向への減速度を示す数値である。なお、図７では、アキュラシーは、加速度及び減速度を示す１つの数値を含むが、加速度及び減速度にそれぞれ対応する２つの数値を含んでいても良い。

【0058】

第一移動速度は、ロボット２０のアームが基台５０の上方で基台５０の表面に対して垂直方向に上昇及び下降する際の垂直方向の速度であり、第二移動速度より遅い速度である。具体的には、第一移動速度は、図６のフローｂ、フローｇ、フローｈ、フローｊ、フローｋ及びフローｐにおいてアームが基台５０の表面に対して垂直方向に上昇及び下降する際の垂直方向の速度である。

【0059】

第二移動速度は、ロボット２０のアームが基台５０の上方で基台５０の表面に対して垂直方向に上昇及び下降する際の垂直方向の速度であり、第一移動速度より速い移動速度である。具体的には、第二移動速度は、図６のフローｃ、フローｆ、フローｌ、フローｍ及びフローｏにおいてアームが基台５０の表面に対して垂直方向に上昇及び下降する際の垂直方向の速度である。

【0060】

待機時間は、ロボット２０のアームがワーク６０を把持又は解放した時に待機する時間である。具体的には、待機時間は、図６のフローｅにおいて、アームがワーク６０を把持した後に待機する時間であり、かつ、フローｎにおいて、アームがワーク６０を解放した後に待機する時間である。

【0061】

＜一連の処理の流れ＞
以上、ロボットティーチングシステム１が動作フローを生成する場合に用いる動作パラメータについて説明した。次に、ロボットティーチングシステム１の一連の処理の流れについて詳しく説明する。図８は、図１に示すロボットティーチングシステム１の一連の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0062】

（ステップＳＰ１０）
撮像装置４０は、背景画像３００を撮像し、撮像した背景画像３００をロボット制御装置１０に送信する。そして、処理は、ステップＳＰ１２の処理に移行する。

【0063】

（ステップＳＰ１２）
ロボット制御装置１０は、画像受信部１１によって撮像装置４０から送信された背景画像３００を受信し、受信した背景画像３００を記憶部１６に記憶する。そして、処理は、ステップＳＰ１４の処理に移行する。

【0064】

（ステップＳＰ１４）
撮像装置４０は、ワーク画像３５０を撮像し、撮像したワーク画像３５０をロボット制御装置１０に送信する。そして、処理は、ステップＳＰ１６の処理に移行する。

【0065】

（ステップＳＰ１６）
ロボット制御装置１０は、画像受信部１１によって、撮像装置４０から送信されたワーク画像３５０を受信する。そして、処理は、ステップＳＰ１８の処理に移行する。

【0066】

（ステップＳＰ１８）
ロボット制御装置１０は、座標取得部１２によって、ワーク画像３５０から第一座標を取得する。ロボット制御装置１０は、取得した第一座標を記憶部１６に記憶する。そして、処理は、ステップＳＰ２０の処理に移行する。

【0067】

（ステップＳＰ２０）
ロボット制御装置１０は、表示コンテンツ生成部１３によって、第一座標及び背景画像３００から表示コンテンツ４００を生成する。また、ロボット制御装置１０は、生成した表示コンテンツ４００を入出力装置３０に送信する。そして、処理は、ステップＳＰ２２の処理に移行する。

【0068】

（ステップＳＰ２２）
入出力装置３０は、ロボット制御装置１０から送信される表示コンテンツ４００を受信し、受信した表示コンテンツ４００を表示部に表示する。そして、処理は、ステップＳＰ２４の処理に移行する。

【0069】

（ステップＳＰ２４）
入出力装置３０は、入力部を介してユーザ７０から表示コンテンツ４００に対する操作（典型的にはワークオブジェクト４１０に対するドラッグアンドドロップ操作で）を受け付ける。そして、処理は、ステップＳＰ２６の処理に移行する。

【0070】

（ステップＳＰ２６）
入出力装置３０は、ユーザ７０による表示コンテンツ４００に対する操作から第二座標及び第一回転情報を取得し、第二座標及び第一回転情報を含む入力情報を生成する。入出力装置３０は、生成した入力情報をロボット制御装置１０に送信する。そして、処理は、ステップＳＰ２８の処理に移行する。なお、入出力装置３０は、ユーザ７０による表示コンテンツ４００に対する操作からワーク６０の移動元に関する位置情報を取得し、入力情報に含めても良い。

【0071】

（ステップＳＰ２８）
ロボット制御装置１０は、入出力装置３０から入力情報を受信する。ロボット制御装置１０は、入力取得部１４によって、入力情報から第二座標及び第一回転情報を取得する。そして、処理は、ステップＳＰ３０の処理に移行する。なお、ロボット制御装置１０は、入力情報からワーク６０の移動元に関する位置情報を入力取得部１４によって取得することで移動させる前記ワークを選択し、さらに第一座標を取得した位置情報に更新し、更新した第一座標を記憶部１６に記憶しても良い。

【0072】

（ステップＳＰ３０）
ロボット制御装置１０は、動作生成部１５によって、記憶部１６に記憶されているロボット２０の動作に関する複数の動作パラメータ（図７を参照）及び第一座標と、入力取得部１４が取得した第二座標及び第一回転情報とに従って、動作フローを生成する。ロボット制御装置１０は、生成した動作フローを記憶部１６に記憶する。そして、図８に示す一連の処理は、終了する。

【0073】

＜効果＞
以上、本実施形態では、ロボットティーチングシステム１は、ユーザ７０による表示コンテンツ４００への操作によって入力される入力情報からワーク６０の移動後の位置情報を示す第二座標を取得する。さらに、ロボットティーチングシステム１は、記憶部１６が予め記憶している動作パラメータに従って、第一座標から第二座標にワーク６０を移動させるような動作の動作フローを生成するため、容易にロボット２０のティーチングを行うことができる。

【0074】

また、本実施形態では、ロボットティーチングシステム１は、入力情報から第一回転情報をさらに取得する。さらに、ロボットティーチングシステム１は、第一回転情報に従う回転方向Ｒ１又はＲ２及び回転角度αとなるようにワーク６０を回転させるように動作フローを生成する。これにより、ロボットティーチングシステム１は、ワーク６０を移動させるだけでなく回転させる場合の動作についても、容易にロボット２０のティーチングを行うことができる。

【0075】

また、本実施形態では、ロボットティーチングシステム１は、アーチモーションに関するパラメータを記憶部１６に予め記憶させておく。さらに、ロボットティーチングシステム１は、動作パラメータに従って、ロボット２０の動作がアーチモーションとなるように動作フローを生成する。これにより、ロボットティーチングシステム１は、ロボット２０の動作がアーチモーションである場合にも、容易にロボット２０のティーチングを行うことができる。

【0076】

また、本実施形態では、入出力装置３０に表示される表示コンテンツ４００におけるワーク６０を示すオブジェクト（ワークオブジェクト４１０）をユーザ７０がドラッグアンドドロップによって操作した場合におけるドロップ操作が行われた位置に関する情報を第二座標として取得する。これにより、ロボットティーチングシステム１は、ユーザ７０がワーク６０を示すオブジェクトに対してドラッグアンドドロップ操作という容易な操作をおこなうだけで、ロボット２０のティーチングを行うことができる。

【0077】

――－第二実施形態―――
続いて、第二実施形態について説明する。

【0078】

＜構成＞
図５は、第二実施形態において、図１に示す入出力装置３０に表示される表示コンテンツ４５０を示す図である。

【0079】

第二実施形態において、入出力装置３０は、第二座標及び第一回転情報に加えて、さらに第三座標及び第二回転情報を取得する。ここで、第三座標は、ワーク６０が第一座標から第二座標に至るまでに経由する第一座標及び第二座標に対応する位置とは異なる位置を示す情報である。また、第二回転情報は、第三座標におけるワーク６０の回転方向及び回転角度を含む情報である。

【0080】

入出力装置３０は、ユーザ７０によって、第一座標を始点としてワークオブジェクト４１０に対して行われるドラッグアンドドロップ操作を受け付けた場合、ドロップ操作が行われた座標を第三座標として取得する。また、入出力装置３０は、ユーザ７０による第三座標にあるワークオブジェクト４１０に対する２箇所を押下した状態で回転方向Ｒ１又はＲ２に回転角度βで回転させる操作を受け付けた場合、回転方向Ｒ１又はＲ２に回転角度βでワークオブジェクト４１０を回転させる。さらに、入出力装置３０は、ユーザ７０によるワークオブジェクト４１０に対する当該回転操作から回転方向Ｒ１又はＲ２及び回転角度βを含む第二回転情報を取得する。なお、入出力装置３０は、第一座標を始点としてワークオブジェクト４１０に対して行われるドラッグアンドドロップ操作を受け付けた場合、ドラッグ操作が行われた座標をワーク６０の移動元の位置情報として取得しても良い。

【0081】

入出力装置３０は、ユーザ７０によって、第三座標を始点としてワークオブジェクト４１０に対して行われるドラッグアンドドロップ操作を受け付けた場合、ドロップ操作が行われた座標を第二座標として取得する。また、入出力装置３０は、ユーザ７０による第二座標にあるワークオブジェクト４１０に対する２箇所を押下した状態で回転方向Ｒ１又はＲ２に回転角度αで回転させる操作を受け付けた場合、回転方向Ｒ１又はＲ２に回転角度αでワークオブジェクト４１０を回転させる。さらに、入出力装置３０は、ユーザ７０によるワークオブジェクト４１０に対する当該回転操作から回転方向Ｒ１又はＲ２及び回転角度αを含む第一回転情報を取得する。

【0082】

入出力装置３０は、第二座標及び第一回転情報と、第三座標及び第二回転情報とを含む入力情報をロボット制御装置１０に送信する。なお、入出力装置３０は、ワーク６０の移動元の位置情報を入力情報に含めても良い。

【0083】

ロボット制御装置１０における入力取得部１４は、入出力装置３０から入力情報を受信する。入力取得部１４は、入力情報から第二座標及び第一回転情報と、第三座標及び第二回転情報とを取得し、取得した第二座標及び第一回転情報と、第三座標及び第二回転情報とを動作生成部１５に出力する。なお、ロボット制御装置１０は、入力情報からワーク６０の移動元の位置情報を取得することで移動させる前記ワークを選択し、第一座標を取得した位置情報に更新して、更新した第一座標を記憶部１６に記憶しても良い。

【0084】

ロボット制御装置１０における動作生成部１５は、記憶部１６が記憶している第一座標及び複数の動作パラメータと、第二座標及び第三座標と、第一回転情報及び第二回転情報とに従って、ロボット２０の動作フローを生成する。具体的には、動作生成部１５は、記憶部１６が記憶している複数の動作パラメータに従って、ワーク６０を第一座標から第三座標の位置に移動させるとともに、第二回転情報に従う回転方向Ｒ１又はＲ２及び回転角度βとなるようにワーク６０を回転させた後に、ワーク６０を第三座標から第二座標の位置に移動させるとともに、第一回転情報に従う回転方向Ｒ１又はＲ２及び回転角度αとなるように動作フローを生成する。そして、動作生成部１５は、生成した動作フローを記憶部１６に記憶する。なお、動作生成部１５は、ワーク６０を第三座標に移動させた後、所定の時間、ロボット２０のアームを待機するように動作フローを生成しても良い。

【0085】

＜効果＞
以上、第二実施形態では、ロボットティーチングシステム１は、ワーク６０を第一座標から第三座標の位置に移動させた後に、ワーク６０を第三座標から第二座標の位置に移動させるように動作フローを生成する。これにより、ロボットティーチングシステム１は、ワーク６０を第一座標から第三座標を経由して第二座標に移動させる場合においても、容易にロボット２０のティーチングを行うことができる。

【0086】

―――変形例―――
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。すなわち、上記の実施形態に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。また、上記実施形態及び後述する変形例が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

【0087】

例えば、第二実施形態では、ワーク６０が第一座標から第三座標を経由して第二座標に至るようにワーク６０を移動させるための動作フローを生成する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、ロボットティーチングシステム１は、ワーク６０を第一座標から第二座標に移動させるにあたって、任意の数の位置を経由するように動作フローを生成しても良い。また、ロボットティーチングシステム１は、ワーク６０が第二座標に至るまでに経由する位置毎にワーク６０を任意の回転方向及び回転角度で回転させるように動作フローを生成しても良い。

【0088】

この構成によれば、ロボットティーチングシステム１は、ワーク６０を第一座標から任意の数の位置を経由して第二座標に移動させる場合においても、容易にロボット２０のティーチングを行うことができる。

【0089】

また、第一実施形態では、画像受信部１１、座標取得部１２、表示コンテンツ生成部１３、入力取得部１４、動作生成部１５及び記憶部１６は、ロボット制御装置１０に設けられていたが、これに限られるものではない。画像受信部１１、座標取得部１２、表示コンテンツ生成部１３、入力取得部１４、動作生成部１５及び記憶部１６は、入出力装置３０に設けられていても良く、入出力装置３０において、画像受信部１１、座標取得部１２、表示コンテンツ生成部１３、入力取得部１４、動作生成部１５及び記憶部１６がそれぞれの機能を果たしても良い。この場合、ロボットティーチングシステム１は、入出力装置３０が記憶している動作フローを入出力装置３０がロボット制御装置１０のロボット制御部１７に送信し、受信した動作フローに従ってロボット制御装置１０がロボット２０の動作を制御することによって、ロボット２０によるワーク６０の移動を実現させる。

【0090】

この構成によれば、ロボットティーチングシステム１は、画像受信部１１、座標取得部１２、表示コンテンツ生成部１３、入力取得部１４、動作生成部１５及び記憶部１６が入出力装置３０に設けられている場合でも、容易にロボット２０のティーチングを行うことができる。

【0091】

また、第一実施形態では、画像受信部１１及び座標取得部１２は、ロボット制御装置１０に設けられていたが、これに限られるものではない。画像受信部１１及び座標取得部１２は、ロボット制御装置１０及び入出力装置３０とは異なる別の装置である画像処理装置（図示せず）に設けられていても良い。

【0092】

この構成によれば、ロボットティーチングシステム１は、画像受信部１１及び座標取得部１２がロボット制御装置１０及び入出力装置３０とは異なる別の装置である画像処理装置に設けられている場合でも、容易にロボット２０のティーチングを行うことができる。

【符号の説明】

【0093】

１…ロボットティーチングシステム、１０…ロボット制御装置、１１…画像受信部、１２…座標取得部、１３…表示コンテンツ生成部、１４…入力取得部、１５…動作生成部、１６…記憶部、２０…ロボット、３０…入出力装置、４０…撮像装置、５２…空間、６０…ワーク、７０…ユーザ、３５０…ワーク画像、４００…表示コンテンツ

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】