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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-05
(45)【発行日】2024-01-16
(54)【発明の名称】ロボットプログラミング装置、及びロボットプログラミング方法
(51)【国際特許分類】
B25J 9/22 20060101AFI20240109BHJP
G05B 19/42 20060101ALI20240109BHJP
【ＦＩ】
B25J9/22 A
G05B19/42 J
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2022557483
(86)(22)【出願日】2021-10-15
(86)【国際出願番号】 JP2021038255
(87)【国際公開番号】W WO2022085587
(87)【国際公開日】2022-04-28
【審査請求日】2023-05-12
(31)【優先権主張番号】P 2020177169
(32)【優先日】2020-10-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】390008235
【氏名又は名称】ファナック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106002
【弁理士】
【氏名又は名称】正林 真之
(74)【代理人】
【識別番号】100165157
【弁理士】
【氏名又は名称】芝 哲央
(74)【代理人】
【識別番号】100160794
【弁理士】
【氏名又は名称】星野 寛明
(72)【発明者】
【氏名】米山 寛之
【審査官】岩▲崎▼ 優
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１１２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１９０１９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平６－４７６８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平９－９１０２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平９－２４４７２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－３７１５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１４３９９１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０９９７６２５９（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２
Ｇ０５Ｂ １９／１８－１９／４１６
Ｇ０５Ｂ １９／４２－１９／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動する前記ロボットの動作プログラムを作成するロボットプログラミング装置であって、３次元の仮想空間内に前記ロボットのロボットモデル、前記把持物の把持物モデル、及び前記固定物の固定物モデルを配置するモデル配置部と、
前記把持物モデルの外周上で前記固定物に押し当てる範囲を示す基準線を指定する基準線指定部と、
前記固定物モデル上で前記基準線を転写する転写開始点を指定する転写開始点指定部と、
前記転写開始点を開始点として前記基準線を前記固定物上に転写して動作軌道を作成する動作軌道作成部と、
を備えるロボットプログラミング装置。
【請求項2】
前記基準線、及び前記動作軌道に基づいて、前記把持物を前記固定物に押し当てながら移動する前記ロボットの動作プログラムを作成する動作プログラム作成部を、さらに備える請求項１に記載のロボットプログラミング装置。【請求項3】
コンピュータにより実現される、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動する前記ロボットの動作プログラムを作成するロボットプログラミング方法であって、３次元の仮想空間内に前記ロボットのロボットモデル、前記把持物の把持物モデル、及び前記固定物の固定物モデルを配置し、
前記把持物モデルの外周上で前記固定物に押し当てる範囲を示す基準線を指定し、
前記固定物モデル上で前記基準線を転写する転写開始点を指定し、
前記転写開始点を開始点として前記基準線を前記固定物上に転写して動作軌道を作成する
ロボットプログラミング方法。
【請求項4】
前記基準線、及び前記動作軌道に基づいて、前記把持物を前記固定物に押し当てながら移動する前記ロボットの動作プログラムを作成する、請求項３に記載のロボットプログラミング方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボットプログラミング装置、及びロボットプログラミング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ツールを搭載したロボット、ワーク、及び少なくとも１つの周辺機器の３次元モデルを画面に配置して同時に表示し、ワークの３次元モデル上で加工線を指定し、指定された加工線に基づいて生成される教示点の動作形式、速度、位置、及び姿勢を指定し、指定された加工線と、指定された動作形式、速度、位置、及び姿勢とに基づいてワークの加工作業を行うためのロボットの動作プログラムを生成する技術が知られている。例えば、特許文献１参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－００２６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、ロボットが把持したローラーを平面ブロックに押し当て、ローラーに設置された模様（例えば、シール等）を平面ブロックに貼り付ける動作プログラムや、ロボットが把持したワークをベルトサンダーに押し当て、ワークを磨く動作プログラム等を作成する際、上記の従来技術ではロボットが把持したローラーを平面ブロックに、又はロボットが把持したワークをベルトサンダーに、常に押し当てた状態でロボットが動作する動作プログラムを作成することは困難である。
例えば、教示を行う際には作業者が現場でロボットが把持したローラーを平面ブロック、又はロボットが把持したワークをベルトサンダーに接するようにロボットを移動させ、１点ずつ確認しながら手作業で教示しなければならないため、教示作業に多くの工数が必要となる。
例えば、教示を行う際には作業者が現場でロボットが把持したローラーを平面ブロック、又はロボットが把持したワークをベルトサンダーに接するようにロボットを移動させ、１点ずつ確認しながら手作業で教示しなければならないため、教示作業に多くの工数が必要となる。
【0005】
そこで、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを容易に作成することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示のロボットプログラミング装置の一態様は、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動する前記ロボットの動作プログラムを作成するロボットプログラミング装置であって、３次元の仮想空間内に前記ロボットのロボットモデル、前記把持物の把持物モデル、及び前記固定物の固定物モデルを配置するモデル配置部と、前記把持物モデルの外周上で前記固定物に押し当てる範囲を示す基準線を指定する基準線指定部と、前記固定物モデル上で前記基準線を転写する転写開始点を指定する転写開始点指定部と、前記転写開始点を開始点として前記基準線を前記固定物上に転写して動作軌道を作成する動作軌道作成部と、を備える。
【0007】
本開示のロボットプログラミング方法の一態様は、コンピュータにより実現される、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動する前記ロボットの動作プログラムを作成するロボットプログラミング方法であって、３次元の仮想空間内に前記ロボットのロボットモデル、前記把持物の把持物モデル、及び前記固定物の固定物モデルを配置し、前記把持物モデルの外周上で前記固定物に押し当てる範囲を示す基準線を指定し、前記固定物モデル上で前記基準線を転写する転写開始点を指定し、前記転写開始点を開始点として前記基準線を前記固定物上に転写して動作軌道を作成する。
【発明の効果】
【0008】
一態様によれば、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを容易に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態に係るロボットプログラミング装置の機能的構成例を示す機能ブロック図である。
【図2】表示部に表示された仮想空間の画面の一例を示す図である。
【図3A】基準線指定部により指定された基準線の一例を示す図である。
【図3B】基準線の一例を示す図である。
【図4】基準線と動作軌道との関係の一例を示す図である。
【図5A】動作軌道作成部の動作を説明する一例を示す図である。
【図5B】動作軌道作成部の動作を説明する一例を示す図である。
【図5C】動作軌道作成部の動作を説明する一例を示す図である。
【図5D】動作軌道作成部の動作を説明する一例を示す図である。
【図6A】ロボットの動作プログラムの教示位置とロボットから見た動作軌道に転写された点の位置との関係を説明する一例を示す図である。
【図6B】基準線を構成する各点から見たロボットのツール先端点の位置を説明する一例を示す図である。
【図7】作成された動作プログラムに基づくロボットの動作経路の一例を示す図である。
【図8】ロボットプログラミング装置の動作プログラム作成処理について説明するフローチャートである。
【図9】表示部に表示される仮想空間の画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
＜第１実施形態＞
本実施形態の構成について図面を用いて詳細に説明する。ここでは、作業空間においてロボットがローラーを把持し、把持したローラーを平面板状のワークである平面ブロックに押し当てて、ローラーに設置されたシール等を平面ブロックに貼り付ける場合を例示する。なお、本発明は、後述するように、ロボットがワークを把持し、把持したワークをベルトサンダーに押し当てて、ワークを加工する場合に対しても適用可能である。
本実施形態の構成について図面を用いて詳細に説明する。ここでは、作業空間においてロボットがローラーを把持し、把持したローラーを平面板状のワークである平面ブロックに押し当てて、ローラーに設置されたシール等を平面ブロックに貼り付ける場合を例示する。なお、本発明は、後述するように、ロボットがワークを把持し、把持したワークをベルトサンダーに押し当てて、ワークを加工する場合に対しても適用可能である。
【0011】
図１は、第１実施形態に係るロボットプログラミング装置の機能的構成例を示す機能ブロック図である。
図１に示すように、ロボットプログラミング装置１は、公知のコンピュータであり、制御部１０、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３を含む。制御部１０は、仮想空間作成部１０１、モデル配置部１０２、基準線指定部１０３、転写開始点指定部１０４、動作軌道作成部１０５、及び動作プログラム作成部１０６を含む。また、記憶部１３は、モデルデータ１３１を含む。
なお、ロボットプログラミング装置１は、ロボット（図示しない）の動作を制御するロボット制御装置（図示しない）とＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等のネットワークを介して相互に接続されていてもよい。あるいは、ロボットプログラミング装置１は、ロボット制御装置（図示しない）と図示しない接続インターフェースを介して互いに直接接続されてもよい。
図１に示すように、ロボットプログラミング装置１は、公知のコンピュータであり、制御部１０、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３を含む。制御部１０は、仮想空間作成部１０１、モデル配置部１０２、基準線指定部１０３、転写開始点指定部１０４、動作軌道作成部１０５、及び動作プログラム作成部１０６を含む。また、記憶部１３は、モデルデータ１３１を含む。
なお、ロボットプログラミング装置１は、ロボット（図示しない）の動作を制御するロボット制御装置（図示しない）とＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等のネットワークを介して相互に接続されていてもよい。あるいは、ロボットプログラミング装置１は、ロボット制御装置（図示しない）と図示しない接続インターフェースを介して互いに直接接続されてもよい。
【0012】
＜入力部１１＞
入力部１１は、例えば、キーボードや、後述する表示部１２に配置されたタッチパネル等であり、作業者からの入力を受け付ける。
入力部１１は、例えば、キーボードや、後述する表示部１２に配置されたタッチパネル等であり、作業者からの入力を受け付ける。
【0013】
＜表示部１２＞
表示部１２は、例えば、液晶ディスプレイ等である。表示部１２は、後述するように、例えば入力部１１を介して作業者により入力（選択）されたロボット（図示しない）、当該ロボットが把持するローラーやワーク等の把持物、及び当該把持物を押し当てる平面ブロックやベルトサンダー等の固定物の３Ｄ ＣＡＤデータ等を表示する。
表示部１２は、例えば、液晶ディスプレイ等である。表示部１２は、後述するように、例えば入力部１１を介して作業者により入力（選択）されたロボット（図示しない）、当該ロボットが把持するローラーやワーク等の把持物、及び当該把持物を押し当てる平面ブロックやベルトサンダー等の固定物の３Ｄ ＣＡＤデータ等を表示する。
【0014】
＜記憶部１３＞
記憶部１３は、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等であり、各種の制御用プログラムとともに、モデルデータ１３１を記憶してもよい。
モデルデータ１３１は、上述したように、例えば入力部１１を介して作業者により入力（選択）され、表示部１２に表示されるロボット（図示しない）、当該ロボットが把持するローラー等の把持物、及び当該把持物を押し当てる平面ブロック等の固定物の３Ｄ ＣＡＤデータ等を記憶する。
記憶部１３は、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等であり、各種の制御用プログラムとともに、モデルデータ１３１を記憶してもよい。
モデルデータ１３１は、上述したように、例えば入力部１１を介して作業者により入力（選択）され、表示部１２に表示されるロボット（図示しない）、当該ロボットが把持するローラー等の把持物、及び当該把持物を押し当てる平面ブロック等の固定物の３Ｄ ＣＡＤデータ等を記憶する。
【0015】
＜制御部１０＞
制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）メモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
ＣＰＵはロボットプログラミング装置１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従ってロボットプログラミング装置１全体を制御する。これにより、図１に示すように、制御部１０が、仮想空間作成部１０１、モデル配置部１０２、基準線指定部１０３、転写開始点指定部１０４、動作軌道作成部１０５、及び動作プログラム作成部１０６の機能を実現するように構成される。ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。また、ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、ロボットプログラミング装置１の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）メモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
ＣＰＵはロボットプログラミング装置１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従ってロボットプログラミング装置１全体を制御する。これにより、図１に示すように、制御部１０が、仮想空間作成部１０１、モデル配置部１０２、基準線指定部１０３、転写開始点指定部１０４、動作軌道作成部１０５、及び動作プログラム作成部１０６の機能を実現するように構成される。ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。また、ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、ロボットプログラミング装置１の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
【0016】
仮想空間作成部１０１は、ロボット（図示しない）、ローラーの把持物、及び平面ブロックの固定物が配置される作業空間を３次元的に表現した仮想空間を作成する。
【0017】
モデル配置部１０２は、仮想空間作成部１０１により作成された３次元の仮想空間内にロボット（図示しない）の３Ｄ ＣＡＤデータ（以下、「ロボットモデル」ともいう）、ローラー（把持物）の３Ｄ ＣＡＤデータ（以下、「把持物モデル」ともいう）、及び平面ブロック（固定物）の３Ｄ ＣＡＤデータ（以下、「固定物モデル」ともいう）を配置する。
具体的には、モデル配置部１０２は、仮想空間内に図示しないロボット、ローラー、及び平面ブロックを配置するために、ロボットのロボットモデル、ローラーの把持物モデル、及び平面ブロックの固定物モデルを、記憶部１３のモデルデータ１３１から読み込む。モデル配置部１０２は、読み込んだロボットのロボットモデル、ローラーの把持物モデル、及び平面ブロックの固定物モデルを配置し、表示部１２に表示する。
図２は、表示部１２に表示された仮想空間の画面の一例を示す図である。
図２に示すように、仮想空間の画面には、ロボットモデル２００、把持物モデル２１０、及び固定物モデル２２０が配置されている。そして、把持物モデル２１０であるローラーの円筒部分には、固定物モデル２２０に貼り付けるシール等が設置されている。
なお、仮想空間において、作業空間と同様に、ロボットモデル２００は、空間上に固定された３次元直交座標系のワールド座標系Σｗと、ロボットモデル２００の手先の関節軸の先端に取り付けられたハンド（図示しない）に把持された把持物モデル２１０のツール先端点に設定された３次元直交座標のメカニカルインタフェース座標系Σｉと、を有する。また、固定物モデル２２０は、例えば、固定物の座標系Σｋが設定されている。本実施形態においては、事前に公知のキャリブレーションによってワールド座標系Σｗとメカニカルインタフェース座標系Σｉと固定物の座標系Σｋとの位置の相関が取られている。これにより、後述する動作プログラム作成部１０６は、ワールド座標系Σｗで定義される位置を用いて、把持物モデル２１０が取付けられたロボットモデル２００の先端部の位置、例えば把持物モデル２１０のツール先端点の位置を制御する動作プログラムを作成することができる。
具体的には、モデル配置部１０２は、仮想空間内に図示しないロボット、ローラー、及び平面ブロックを配置するために、ロボットのロボットモデル、ローラーの把持物モデル、及び平面ブロックの固定物モデルを、記憶部１３のモデルデータ１３１から読み込む。モデル配置部１０２は、読み込んだロボットのロボットモデル、ローラーの把持物モデル、及び平面ブロックの固定物モデルを配置し、表示部１２に表示する。
図２は、表示部１２に表示された仮想空間の画面の一例を示す図である。
図２に示すように、仮想空間の画面には、ロボットモデル２００、把持物モデル２１０、及び固定物モデル２２０が配置されている。そして、把持物モデル２１０であるローラーの円筒部分には、固定物モデル２２０に貼り付けるシール等が設置されている。
なお、仮想空間において、作業空間と同様に、ロボットモデル２００は、空間上に固定された３次元直交座標系のワールド座標系Σｗと、ロボットモデル２００の手先の関節軸の先端に取り付けられたハンド（図示しない）に把持された把持物モデル２１０のツール先端点に設定された３次元直交座標のメカニカルインタフェース座標系Σｉと、を有する。また、固定物モデル２２０は、例えば、固定物の座標系Σｋが設定されている。本実施形態においては、事前に公知のキャリブレーションによってワールド座標系Σｗとメカニカルインタフェース座標系Σｉと固定物の座標系Σｋとの位置の相関が取られている。これにより、後述する動作プログラム作成部１０６は、ワールド座標系Σｗで定義される位置を用いて、把持物モデル２１０が取付けられたロボットモデル２００の先端部の位置、例えば把持物モデル２１０のツール先端点の位置を制御する動作プログラムを作成することができる。
【0018】
基準線指定部１０３は、入力部１１を介して作業者の入力操作に基づいて把持物モデル２１０の外周上で固定物の平面ブロックに押し当てる範囲を示す基準線を指定する。
図３Ａは、基準線指定部１０３により指定された基準線の一例を示す図である。
図３Ａに示すように、基準線は太線で強調して表示されるようにしてもよい。なお、基準線は、太線以外の線で強調表示してもよく、赤色等の色の線で強調表示してもよい。また、図３Ｂに示すように、基準線は複数の点の集まりとして構成される。
図３Ｂは、基準線の一例を示す図である。
図３Ｂに示すように、ローラーのように把持物モデル２１０が円筒形等で基準線が把持物モデル２１０の外周を１周する場合、基準線指定部１０３は、入力部１１を介して作業者の入力操作に基づいて、把持物モデル２１０に設置されたシール等を固定物モデル２２０の表面に張り付ける開始点を指定するようにしてもよい。
図３Ａは、基準線指定部１０３により指定された基準線の一例を示す図である。
図３Ａに示すように、基準線は太線で強調して表示されるようにしてもよい。なお、基準線は、太線以外の線で強調表示してもよく、赤色等の色の線で強調表示してもよい。また、図３Ｂに示すように、基準線は複数の点の集まりとして構成される。
図３Ｂは、基準線の一例を示す図である。
図３Ｂに示すように、ローラーのように把持物モデル２１０が円筒形等で基準線が把持物モデル２１０の外周を１周する場合、基準線指定部１０３は、入力部１１を介して作業者の入力操作に基づいて、把持物モデル２１０に設置されたシール等を固定物モデル２２０の表面に張り付ける開始点を指定するようにしてもよい。
【0019】
転写開始点指定部１０４は、固定物モデル２２０上で基準線を転写する転写開始点を指定する。
具体的には、転写開始点指定部１０４は、入力部１１を介してユーザの入力操作に基づいて、固定物モデル２２０上の点、例えば、図２の固定物モデル２２０の座標系Σｋの原点を転写開始点として指定し、Ｘ軸方向を基準線の各点を転写する方向と指定する。
具体的には、転写開始点指定部１０４は、入力部１１を介してユーザの入力操作に基づいて、固定物モデル２２０上の点、例えば、図２の固定物モデル２２０の座標系Σｋの原点を転写開始点として指定し、Ｘ軸方向を基準線の各点を転写する方向と指定する。
【0020】
動作軌道作成部１０５は、転写開始点指定部１０４に指定された転写開始点を開始点として基準線を固定物モデル２２０上に転写して動作軌道を作成する。
具体的には、動作軌道作成部１０５は、図４に示すように、転写開始点と基準線の開始点とが一致するように、基準線を構成する各点の間の距離を保ちながら固定物モデル２２０のＸ軸方向の面に沿って転写して動作軌道を作成する。
図５Ａから図５Ｄは、動作軌道作成部１０５の動作を説明する一例を示す図である。
図５Ａに示すように、動作軌道作成部１０５は、転写開始点と基準線の開始点とを、固定物モデル２２０の面上で一致させる。動作軌道作成部１０５は、図５Ｂから図５Ｄに示すように、基準線の開始点から順番に、把持物モデル２１０を回転させながら基準線を構成する点を一点ずつ固定物モデル２２０の面に転写する。なお、図５Ｂから図５Ｄに示すように、基準線が曲線の場合、動作軌道作成部１０５は、基準線を構成する点同士を直線近似し、基準線を構成する点の間の距離を保ちながら投影する。動作軌道作成部１０５は、基準線の全ての点ついて図５Ｂから図５Ｄに示す転写を行うことにより、図４に示すように、固定物モデル２２０の面のＸ軸方向に動作軌道を作成する。
具体的には、動作軌道作成部１０５は、図４に示すように、転写開始点と基準線の開始点とが一致するように、基準線を構成する各点の間の距離を保ちながら固定物モデル２２０のＸ軸方向の面に沿って転写して動作軌道を作成する。
図５Ａから図５Ｄは、動作軌道作成部１０５の動作を説明する一例を示す図である。
図５Ａに示すように、動作軌道作成部１０５は、転写開始点と基準線の開始点とを、固定物モデル２２０の面上で一致させる。動作軌道作成部１０５は、図５Ｂから図５Ｄに示すように、基準線の開始点から順番に、把持物モデル２１０を回転させながら基準線を構成する点を一点ずつ固定物モデル２２０の面に転写する。なお、図５Ｂから図５Ｄに示すように、基準線が曲線の場合、動作軌道作成部１０５は、基準線を構成する点同士を直線近似し、基準線を構成する点の間の距離を保ちながら投影する。動作軌道作成部１０５は、基準線の全ての点ついて図５Ｂから図５Ｄに示す転写を行うことにより、図４に示すように、固定物モデル２２０の面のＸ軸方向に動作軌道を作成する。
【0021】
動作プログラム作成部１０６は、基準線指定部１０３により指定された基準線、及び動作軌道作成部１０５により作成された動作軌道に基づいて、把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを作成する。
具体的には、動作プログラム作成部１０６は、例えば、ロボットモデル２００から見た動作軌道に転写された各点の位置に、基準線を構成する各点から見たロボットのツール先端点の位置を掛け合わせることにより、ロボットの動作プログラムの教示位置（ロボットから見たツール先端点の位置）を求める。
図６Ａは、ロボットの動作プログラムの教示位置とロボットから見た動作軌道に転写された点の位置との関係を説明する一例を示す図である。図６Ｂは、基準線を構成する各点から見たロボットのツール先端点の位置を説明する一例を示す図である。
そして、動作プログラム作成部１０６は、動作軌道の全ての点に対するロボットの動作プログラムの教示位置（ロボットから見たツール先端点の位置）を求める。動作プログラム作成部１０６は、求めた教示位置に基づいてローラーを平面ブロックに押し当てながらロボット（図示しない）を移動させ、ローラーに設置されたシール等を平面ブロックに貼り付ける動作プログラムを作成する。動作プログラム作成部１０６は、作成した動作プログラムを記憶部１３に記憶してもよく、ロボット制御装置（図示しない）に出力してもよい。
図７は、作成された動作プログラムに基づくロボットの動作経路の一例を示す図である。
図７に示すように、ロボットの動作プログラムの教示位置（ツール先端点の位置）が、ロボットの動作プログラムの動作経路になる。
具体的には、動作プログラム作成部１０６は、例えば、ロボットモデル２００から見た動作軌道に転写された各点の位置に、基準線を構成する各点から見たロボットのツール先端点の位置を掛け合わせることにより、ロボットの動作プログラムの教示位置（ロボットから見たツール先端点の位置）を求める。
図６Ａは、ロボットの動作プログラムの教示位置とロボットから見た動作軌道に転写された点の位置との関係を説明する一例を示す図である。図６Ｂは、基準線を構成する各点から見たロボットのツール先端点の位置を説明する一例を示す図である。
そして、動作プログラム作成部１０６は、動作軌道の全ての点に対するロボットの動作プログラムの教示位置（ロボットから見たツール先端点の位置）を求める。動作プログラム作成部１０６は、求めた教示位置に基づいてローラーを平面ブロックに押し当てながらロボット（図示しない）を移動させ、ローラーに設置されたシール等を平面ブロックに貼り付ける動作プログラムを作成する。動作プログラム作成部１０６は、作成した動作プログラムを記憶部１３に記憶してもよく、ロボット制御装置（図示しない）に出力してもよい。
図７は、作成された動作プログラムに基づくロボットの動作経路の一例を示す図である。
図７に示すように、ロボットの動作プログラムの教示位置（ツール先端点の位置）が、ロボットの動作プログラムの動作経路になる。
【0022】
＜ロボットプログラミング装置１の動作プログラム作成処理＞
次に、図８を参照しながら、ロボットプログラミング装置１の動作プログラム作成処理の流れを説明する。
図８は、ロボットプログラミング装置１の動作プログラム作成処理について説明するフローチャートである。ここで示すフローは、動作プログラムが作成される度に実行される。
次に、図８を参照しながら、ロボットプログラミング装置１の動作プログラム作成処理の流れを説明する。
図８は、ロボットプログラミング装置１の動作プログラム作成処理について説明するフローチャートである。ここで示すフローは、動作プログラムが作成される度に実行される。
【0023】
ステップＳ１において、仮想空間作成部１０１は、ロボット、ローラー、及び平面ブロックが配置された作業空間を３次元的に表現した仮想空間を作成する。
【0024】
ステップＳ２において、モデル配置部１０２は、ステップＳ１で作成された３次元の仮想空間内にロボットのロボットモデル２００、ローラーの把持物モデル２１０、及び平面ブロックの固定物モデル２２０を配置する。
【0025】
ステップＳ３において、基準線指定部１０３は、入力部１１を介してユーザの入力操作に基づいて把持物モデル２１０の外周上で基準線を指定する。
【0026】
ステップＳ４において、転写開始点指定部１０４は、固定物モデル２２０上で基準線を転写する転写開始点を指定する。
【0027】
ステップＳ５において、動作軌道作成部１０５は、ステップＳ４で指定された転写開始点を開始点として基準線を固定物モデル２２０上に転写して動作軌道を作成する。
【0028】
ステップＳ６において、動作プログラム作成部１０６は、ステップＳ３で指定された基準線、及びステップＳ５で作成された動作軌道に基づいて、ローラーを平面ブロックに押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを作成する。
【0029】
以上のように、第１実施形態に係るロボットプログラミング装置１は、仮想空間内にロボットモデル２００、把持物モデル２１０、及び固定物モデル２２０を配置する。ロボットプログラミング装置１は、把持物モデル２１０のうち固定物モデル２２０に押し当てる範囲を示す基準線と、固定物モデル２２０上で基準線を転写する転写開始点と、を指定し、転写開始点を開始点として基準線を構成する各点を固定物モデル２２０上に転写して動作軌道を作成する。ロボットプログラミング装置１は、基準線、及び動作軌道に基づいて、ローラーを平面ブロックに押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを作成する。
これにより、ロボットプログラミング装置１は、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを容易に作成することができ、教示作業に必要な工数を削減することができる。
以上、第１実施形態について説明した。
これにより、ロボットプログラミング装置１は、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを容易に作成することができ、教示作業に必要な工数を削減することができる。
以上、第１実施形態について説明した。
【0030】
次に、第２実施形態について説明する。上述したように、第１実施形態に係るロボットプログラミング装置１は、作業空間においてロボットがローラーを把持し、把持したローラーを平面ブロックに押し当てて、ローラーに設置されたシール等を平面ブロックに貼り付ける場合のロボットの動作プログラムを作成する。これに対して、第２実施形態に係るロボットプログラミング装置１は、作業空間においてロボットがワークを把持し、把持したワークをベルトサンダーに押し当てて、ワークを加工する場合のロボットの動作プログラムを作成する点で、第１実施形態と相違する。
これにより、第２実施形態に係るロボットプログラミング装置１は、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを容易に作成することができる。
以下、第２実施形態について説明する。
これにより、第２実施形態に係るロボットプログラミング装置１は、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを容易に作成することができる。
以下、第２実施形態について説明する。
【0031】
第２実施形態に係るロボットプログラミング装置１は、図１のロボットプログラミング装置１の要素と同様であり、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
ロボットプログラミング装置１は、制御部１０、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３を含む。制御部１０は、仮想空間作成部１０１、モデル配置部１０２、基準線指定部１０３、転写開始点指定部１０４、動作軌道作成部１０５、及び動作プログラム作成部１０６を含む。また、記憶部１３は、モデルデータ１３１を含む。
制御部１０、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３は、第１実施形態に係る制御部１０、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３と同等の機能を有する。
また、仮想空間作成部１０１、モデル配置部１０２、基準線指定部１０３、転写開始点指定部１０４、動作軌道作成部１０５、及び動作プログラム作成部１０６は、第１実施形態に係る仮想空間作成部１０１、モデル配置部１０２、基準線指定部１０３、転写開始点指定部１０４、動作軌道作成部１０５、及び動作プログラム作成部１０６と同等の機能を有する。
ロボットプログラミング装置１は、制御部１０、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３を含む。制御部１０は、仮想空間作成部１０１、モデル配置部１０２、基準線指定部１０３、転写開始点指定部１０４、動作軌道作成部１０５、及び動作プログラム作成部１０６を含む。また、記憶部１３は、モデルデータ１３１を含む。
制御部１０、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３は、第１実施形態に係る制御部１０、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３と同等の機能を有する。
また、仮想空間作成部１０１、モデル配置部１０２、基準線指定部１０３、転写開始点指定部１０４、動作軌道作成部１０５、及び動作プログラム作成部１０６は、第１実施形態に係る仮想空間作成部１０１、モデル配置部１０２、基準線指定部１０３、転写開始点指定部１０４、動作軌道作成部１０５、及び動作プログラム作成部１０６と同等の機能を有する。
【0032】
図９は、表示部１２に表示される仮想空間の画面の一例を示す図である。なお、図９では、ロボットモデル２００ａのうち手先の一部のみを示す。
図９に示すように、モデル配置部１０２は、仮想空間内に、ロボットモデル２００ａ、加工対象のワークの把持物モデル２１０ａ、及びベルトサンダーの固定物モデル２２０ａを配置する。なお、図９の把持物モデル２１０ａのワークは、角が丸まった形状を有するが、直方体等の任意の形状を有してもよい。
図９に示すように、モデル配置部１０２は、仮想空間内に、ロボットモデル２００ａ、加工対象のワークの把持物モデル２１０ａ、及びベルトサンダーの固定物モデル２２０ａを配置する。なお、図９の把持物モデル２１０ａのワークは、角が丸まった形状を有するが、直方体等の任意の形状を有してもよい。
【0033】
基準線指定部１０３は、入力部１１を介してユーザの入力操作に基づいて、図９に示すように、把持物モデル２１０ａの外周上で太線で示す範囲を基準線として指定する。なお、基準線指定部１０３は、入力部１１を介してユーザの入力操作に基づいて、基準線の一方の端点を開始点として指定してもよい。
【0034】
転写開始点指定部１０４は、固定物モデル２２０ａ上で基準線を転写する転写開始点を指定する。
【0035】
【0036】
ロボットプログラミング装置１の動作プログラム作成部１０６は、基準線指定部１０３により指定された基準線、及び動作軌道作成部１０５により作成された動作軌道に基づいて、加工対象のワークをベルトサンダーに押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを作成する。
【0037】
なお、ロボットプログラミング装置１の動作プログラム作成処理は、図８の場合と同様であり、詳細な説明は省略する。
【0038】
以上のように、第２実施形態に係るロボットプログラミング装置１は、仮想空間内にロボットモデル２００ａ、把持物モデル２１０ａ、及び固定物モデル２２０ａを配置する。ロボットプログラミング装置１は、把持物モデル２１０ａのうち固定物モデル２２０ａに押し当てる範囲を示す基準線と、固定物モデル２２０ａ上で基準線を転写する転写開始点と、を指定し、転写開始点を開始点として基準線を構成する各点を固定物モデル２２０ａ上に転写して動作軌道を作成する。ロボットプログラミング装置１は、基準線、及び動作軌道に基づいて、加工対象のワークをベルトサンダーに押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを作成する。
これにより、ロボットプログラミング装置１は、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを容易に作成することができ、教示作業に必要な工数を削減することができる。
以上、第２実施形態について説明した。
これにより、ロボットプログラミング装置１は、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを容易に作成することができ、教示作業に必要な工数を削減することができる。
以上、第２実施形態について説明した。
【0039】
以上、第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、ロボットプログラミング装置１は、上述の実施形態に限定されるものではなく、目的を達成できる範囲での変形、改良等を含む。
【0040】
＜変形例＞
上述の第１実施形態及び第２実施形態では、ロボットプログラミング装置１は、ロボット制御装置（図示しない）と異なる装置としたが、これに限定されない。例えば、ロボットプログラミング装置１は、ロボット制御装置（図示しない）に含まれてもよい。
上述の第１実施形態及び第２実施形態では、ロボットプログラミング装置１は、ロボット制御装置（図示しない）と異なる装置としたが、これに限定されない。例えば、ロボットプログラミング装置１は、ロボット制御装置（図示しない）に含まれてもよい。
【0041】
なお、第１実施形態及び第２実施形態における、ロボットプログラミング装置１に含まれる各機能は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
【0042】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（Ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（Ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（Ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は、無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【0043】
なお、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【0044】
以上を換言すると、本開示のロボットプログラミング装置、及びロボットプログラミング方法は、次のような構成を有する各種各様の実施形態を取ることができる。
【0045】
（１）本開示のロボットプログラミング装置１は、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを作成するロボットプログラミング装置であって、３次元の仮想空間内にロボットのロボットモデル２００、２００ａ、把持物の把持物モデル２１０、２１０ａ、及び固定物の固定物モデル２２０、２２０ａを配置するモデル配置部１０２と、把持物モデル２１０、２１０ａの外周上で固定物に押し当てる範囲を示す基準線を指定する基準線指定部１０３と、固定物モデル２２０、２２０ａ上で基準線を転写する転写開始点を指定する転写開始点指定部１０４と、転写開始点を開始点として基準線を固定物上に転写して動作軌道を作成する動作軌道作成部１０５と、を備える。
このロボットプログラミング装置１によれば、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを容易に作成することができる。
このロボットプログラミング装置１によれば、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを容易に作成することができる。
【0046】
（２） （１）に記載のロボットプログラミング装置１によれば、基準線、及び動作軌道に基づいて、把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを作成する動作プログラム作成部１０６を、さらに備えてもよい。
そうすることで、ロボットプログラミング装置１は、教示作業に必要な工数を削減することができる。
そうすることで、ロボットプログラミング装置１は、教示作業に必要な工数を削減することができる。
【0047】
（３）本開示のロボットプログラミング方法は、コンピュータにより実現される、ロボットが把持した把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを作成するロボットプログラミング方法であって、３次元の仮想空間内にロボットのロボットモデル２００、２００ａ、把持物の把持物モデル２１０、２１０ａ、及び固定物の固定物モデル２２０、２２０ａを配置し、把持物モデル２１０、２１０ａの外周上で固定物に押し当てる範囲を示す基準線を指定し、固定物モデル２２０、２２０ａ上で基準線を転写する転写開始点を指定し、転写開始点を開始点として基準線を固定物上に転写して動作軌道を作成する。
このロボットプログラミング方法によれば、（１）と同様の効果を奏することができる。
このロボットプログラミング方法によれば、（１）と同様の効果を奏することができる。
【0048】
（４） （３）の記載のロボットプログラミング方法において、基準線、及び動作軌道に基づいて、把持物を固定物に押し当てながら移動するロボットの動作プログラムを作成してもよい。
そうすることで、ロボットプログラミング方法は、（２）と同様の効果を奏することができる。
そうすることで、ロボットプログラミング方法は、（２）と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【0049】
１ ロボットプログラミング装置
１０ 制御部
１０１ 仮想空間作成部
１０２ モデル配置部
１０３ 基準線指定部
１０４ 転写開始点指定部
１０５ 動作軌道作成部
１０６ 動作プログラム作成部
１１ 入力部
１２ 表示部
１３ 記憶部
１３１ モデルデータ
１０ 制御部
１０１ 仮想空間作成部
１０２ モデル配置部
１０３ 基準線指定部
１０４ 転写開始点指定部
１０５ 動作軌道作成部
１０６ 動作プログラム作成部
１１ 入力部
１２ 表示部
１３ 記憶部
１３１ モデルデータ
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】