CN104245245A

CN104245245A - 机器人系统及机器人控制装置

Info

Publication number: CN104245245A
Application number: CN201280072198.3A
Authority: CN
Inventors: 难波太郎; 上野智广; 吉田修
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2012-04-02
Filing date: 2012-04-02
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2032-04-02
Also published as: EP2835231A4; CN104245245B; US9662789B2; JP5928921B2; EP2835231A1; US20150314438A1; JPWO2013150597A1; WO2013150597A1

Abstract

用于减小与示教作业有关的指导者的劳力负担，并提高指导者的便利性。机器人系统(1)包括：具有机器人(110)和机器人控制装置(120)的多个作业设备(100)；以及与多个作业设备的各作业设备以能够数据通信的方式连接、并存储与包含机器人的用途信息的作业信息有关联的多种示教信息的示教信息数据库(2030)，其中，各作业设备包括接收与机器人的用途有关的检索关键词的输入、检索存储在示教信息数据库中的多种示教信息中的、与所输入的检索关键词极度相关的示教信息、并接收在该检索中获得的匹配的示教信息中的、所期望的示教信息的选择的PC(130)。然后，通过PC选择的示教信息从示教信息数据库被传送到相对应的作业设备的存储装置(124)。

Description

机器人系统及机器人控制装置

技术领域

本发明涉及一种机器人系统及机器人控制装置。

背景技术

专利文献1公开了一种机器人示教系统。该机器人示教系统包括机器人、机器人控制装置(机器人控制器)、以及界面装置(示教操作终端)。机器人基于所指示的位置信息进行动作。机器人控制装置使机器人基于预定的程序进行动作。界面装置对机器人示教位置信息。

专利文献

专利文献1：日本特开2008－21239号公报

发明内容

本发明所要解决的问题

通常，在指导者使现场的机器人执行与用途相对应的作业的情况下，指导者使用界面装置对机器人的动作进行示教，并基于示教信息通过机器人控制装置来控制机器人的动作，由此使机器人执行作业。即，根据现有技术，对于在与现场的机器人的用途有关的示教信息存在于该现场以外的位置的情况下基于示教信息通过机器人控制装置来控制机器人的动作，没有特别地给予考虑。

本发明是鉴于这样的问题而做出的，因此本发明的目的是提供能够减轻与示教作业有关的指导者的劳力负担并且能够提高指导者的便利性的机器人系统及机器人控制装置。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种机器人系统，包括：一个或多个作业设备，所述一个或多个作业设备包括机器人以及机器人控制装置，该机器人控制装置具有设置成存储用于规定所述机器人的动作的示教信息的存储部并设置成基于存储在存储部中的所述示教信息来控制所述机器人的动作；以及示教信息数据库，所述示教信息数据库与所述一个或多个作业设备中的各作业设备以能够数据通信的方式连接，并存储与至少包括所述机器人的用途信息的作业信息有关的多种所述示教信息，各作业设备包括界面装置，所述界面装置设置成接收与所述机器人的用途有关的检索条件信息的输入，检索存储在所述示教信息数据库中的所述多种示教信息中的、与所输入的所述检索条件信息极度相关的示教信息，并接收在检索中匹配(hit)的一组或多组所述示教信息中的、选择的所期望的示教信息，所述机器人系统还包括第一传送部，所述第一传送部设置成将通过所述界面装置所选择的所述示教信息从所述示教信息数据库传送到相对应的所述作业设备的所述存储部。

本发明的效果

根据本发明，能够减小与指导作业有关的指导者的劳力负担，并且能够提高指导者的便利性。

附图说明

图1是示意性示出一个实施方式中的机器人系统的全体结构的系统结构图。

图2是示出中央服务器的另一例子的说明图。

图3是示意性示出执行搬运作业的现场的作业设备的说明图。

图4是示出执行搬运作业的现场的作业设备及中央服务器的功能构成的功能框图。

图5是示出示教信息数据库的存储内容的例子的表。

图6是示出通过设置在各现场的PC的控制部执行的控制步骤的例子的流程图。

具体实施方式

以下，现在参照附图对实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式中的机器人系统1包括分别设置在预定的多个现场(图1中示作“现场A”、“现场B”、“现场C”、“现场D”、“现场E”…)的多个作业设备100(图1中未示出；参照下述的图3)、以及中央服务器200。中央服务器200是对于多个现场的作业设备100通用(共用)的服务器。该中央服务器200被构成作为通过网络云NW1连接的一个以上的运算装置及存储装置的集合体，并与多个作业设备100的每一者以能够进行数据通信的方式连接。此外，如图2所示，可以使用经由适当的网络NW2与各作业设备100连接的单一的运算装置，作为中央服务器200。在这种情况下，中央服务器200被安装在例如机器人系统1的管理公司的办公楼等。

因此，在多个现场的每个现场中，设置能够应用于预定的多种用途中的至少一种的类型的机器人110(参照下述的图3)，作为作业设备100的一部分。机器人110的可能的用途包括例如搬运、螺栓紧固、喷涂、焊接、包括与人的会话的通信等。并且，在多个现场的每个现场中，通过机器人110执行与机器人110的用途相对应的作业。

以下，使用图3对设置在现场中的通过机器人110执行搬运作业的作业设备100的一例进行说明。

如图3所示，在该现场设置有沿着预定的搬运方向(图3中的箭头A所示的方向)搬运工件W的输送装置101。另外，在该现场，设置有机器人110、机器人控制装置120(机器人控制器)、以及个人计算机130(界面装置，以下，简记为“PC130”)，作为作业设备100。机器人控制装置120和PC130经由适当的电线以能够相互通信的方式相互连接，并且经由上述的网络云NW1与上述的中央服务器200以能够数据通信的方式连接。

机器人110执行保持并传送作为作业目标的工件W的搬运作业，工件W被输送装置101连续地持续地进给。该机器人110包括臂部111、以及分别构成用于驱动该臂部111的伺服马达的致动器Ac1、Ac2、Ac3、Ac4、Ac5、Ac6。在臂部111的前端安装有能够通过真空吸附举起工件W的吸附式手部112。另外，虽然图3中没有示出，但在机器人110的附近设置有与吸附式手部112为不同种类的工具112(例如，伺服手部、叉式手部、或夹钳式手部等)。机器人110执行使用ATC(Auto Tool Changer：自动换刀装置)等的工具更换动作，由此能够更换臂部111的前端上的工具112。

机器人控制装置120与设置在上述臂部111上的各致动器Ac1～Ac6的伺服马达以能够相互通信的方式连接，并控制各伺服马达的驱动。通过这种设置，控制各致动器Ac1～Ac6的全体的动作、即机器人110的动作。另外，机器人控制装置120控制安装在上述臂部111的前端的工具112的动作(例如，为了将吸附式手部112的吸附部改变到真空状态，例如使真空装置(图未示出)接通和断开)。

PC130是指导者用来对规定机器人110的动作的示教信息(下述)进行创建、编辑、以及检索的装置。

如图4所示，作为功能构成，设置在上述图3中所示的现场中的作业设备100的机器人控制装置120包括控制部121、通信控制部122、第一输入/输出部123a、第二输入/输出部123b、以及存储装置124(存储部)。

通信控制部122控制经由网络云NW1与中央服务器200之间进行的信息通信。

第一输入/输出部123a控制与机器人110之间进行的信息通信。

第二输入/输出部123b控制与PC130之间进行的信息通信。

存储装置124包括例如HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等，并存储各种信息。例如，存储装置124存储通过PC130创建或编辑、或者从中央服务器200的下述的示教信息数据库2030传送的、规定机器人110的动作的示教信息(下述)。

控制部121控制整个机器人控制装置120。例如，控制部121基于存储在存储装置124中的示教信息，控制机器人110的上述的各伺服马达的驱动，并控制上述工具112的动作，由此控制机器人110的动作。

另外，作为功能构成，PC130包括控制部131、通信控制部132、输入/输出部133、大容量存储装置134、操作部135(条件输入部、示教选择部、示教输入部)、以及显示部136。

控制部131控制整个PC130。

通信控制部132控制经由网络云NW1进行的与中央服务器200之间的信息通信。

输入/输出部133控制与机器人控制装置120之间进行的信息通信。

操作部135包括指导者用于操作来输入各种信息的键、按钮、开关等。指导者适当地操作该操作部135，从而创建示教信息，并编辑存储在机器人控制装置120的存储装置124中的示教信息。经由操作部135创建或编辑的示教信息被输出并存储到机器人控制装置120的存储装置124。另外，根据本实施方式，经由操作部135创建或编辑的示教信息与基于该示教信息进行动作的机器人110的作业信息(下述)相关联地，被传送并存储在中央服务器200的下述的示教信息数据库2030中(下面详述)。另外，指导者适当地操作该操作部135，并输入与机器人110的用途有关的检索关键词等(检索条件信息)以对中央服务器200(下面详述)的下述的示教信息数据库2030中的示教信息进行检索(下面详述)。

显示部136包括例如液晶显示器等，并显示各种信息。

大容量存储装置134包括例如HDD等，并存储各种信息等。例如，大容量存储装置134储存检索算法，所述检索算法使用经由操作部135输入的上述检索关键词作为密匙(key)，对中央服务器200的下述的示教信息数据库2030中的示教信息进行检索。

此外，虽然上文对通过机器人110执行工件W的搬运作业的一个现场的作业设备100进行了说明，但在进行其他作业目标的搬运作业和与机器人110的其他用途相对应的作业(例如，螺栓紧固作业、喷涂作业、焊接作业、通信作业)的其他的现场中，也与在上述的现场相同的方式，至少设置机器人110、机器人控制装置120、以及PC130(各自可以为构成与上述的现场不同的构造和结构的类型)，作为作业设备100。

另外，作为功能构成，中央服务器200包括控制部201、通信控制部202、以及大容量存储装置203。

控制部201控制整个中央服务器200。

通信控制部202控制经由网络云NW1与各现场的机器人控制装置120和PC130之间进行的信息通信。

大容量存储装置203被构成为存在于网络云NW1内的多个存储介质的集合，并且能够可变地设定存储容量等。该大容量存储装置203存储示教信息数据库2030(参照下述的图5)。

如图5所示，示教信息数据库2030对规定多种机器人110的动作的示教信息(在图5中记载为“示教信息001”、“示教信息002”…)与机器人110的作业信息相关联地进行存储。

示教信息包括例如表示所使用的工具112的种类的信息、表示工具112的相对于作业目标的动作方式的信息、表示机器人110的动作速度的信息等。

作业信息包括：例如，表示机器人110的用途的用途信息(在图5中，记载为“搬运”…)；表示机器人110的作业目标的类别、形状等的作业目标信息(在图5中，记载为“工件00A”…)；以及表示机器人110的类型的类型信息(在图5中，记载为“A01型”…)等。使用例如用途信息、作业目标信息、以及类型信息的作业信息用作当使用各现场的PC130进行对示教信息的检索时示教信息的所谓的元数据。即，当对示教信息进行检索时，不根据示教信息的内容，而根据与示教信息相关联的例如用途信息、作业目标信息、以及类型信息的作业信息与上述检索关键词之间的关联性，输出检索结果(下面详述)。

以下，使用图6对通过设置在各现场的PC130的控制部131执行的控制步骤的例子进行说明。

在图6中，该流程中所示的处理通过预定的开始操作(例如，PC130的电源接通)而开始。首先，在步骤S5中，PC130的控制部131使显示部136显示催促指导者输入上述的检索关键词的显示。此外，检索关键词不限于一个词，而可以是多个词。当与该显示相关的指导者通过适当地对操作部135进行操作而输入检索关键词时，在步骤S10中，控制部131获取经由操作部135输入的检索关键词，流程进行到步骤S20。

在步骤S20中，控制部131经由通信控制部132、网络云NW1、以及中央服务器200的通信控制部202访问上述的示教信息数据库2030。然后，控制部131从存储在示教信息数据库2030中的所有的示教信息中检索与在上述步骤S10中获取的检索关键词极度相关的示教信息、即与匹配该检索关键词的上述作业信息相关联的示教信息。该步骤S20的过程作为检索部发挥功能。例如，在检索关键词为“搬运”的情况下，控制部131从示教信息数据库2030中存储的示教信息中检索与作业信息(用途信息)相关联的、包含“搬运”概念(词等)的示教信息。此外，步骤S20中的检索基于存储在大容量存储装置134中的上述的检索算法来执行。

之后，在步骤S30中，控制部131判断是否存在在上述步骤S20的检索中匹配的示教信息。如果存在匹配的示教信息，则满足步骤S30的条件，流程进行到步骤S40。

在步骤S40中，控制部131显示上述的步骤S20中的检索结果，即、将与在上述检索中匹配的示教信息例如与相关联的作业信息一起显示。另外，与其一起，控制部131显示催促指导者选择示教信息的显示。当与该显示有关的指导者通过适当地对操作部135进行操作来选择期望的示教信息时，在步骤S45中，控制部131指定经由操作部135所选择的示教信息，流程进行到步骤S50。

在步骤S50中，控制部131通过通信控制部132经由中央服务器200的通信控制部202和网络云NW1从示教信息数据库2030中获取在上述的步骤S45中指定的示教信息。然后，控制部131通过输入/输出部133经由机器人控制装置120的第二输入/输出部123b将所获取的示教信息传送并存储在机器人控制装置120的存储装置124中。该步骤S50的过程作为第一传送部而发挥功能。因此，该流程中所示的处理结束。

另一方面，在上述的步骤S30中，如果在上述的步骤S20中的检索中没有匹配的示教信息，则不满足步骤S30的条件，流程进行到步骤S70。

在步骤S70中，控制部131将上述步骤S20的检索结果、即在上述的检索中没有匹配的示教信息这样的内容显示在显示部136上。另外，与其一起，控制部131显示催促指导者创建示教信息的显示。当与该显示相关的指导者通过适当地对操作部135进行操作而创建示教信息时，在步骤S80中，控制部131将经由操作部135创建的示教信息存储(保存)在例如ROM等的存储器(图示省略)中，流程进行到步骤S90。

在步骤S90中，控制部131通过输入/输出部133经由机器人控制装置120的第二输入/输出部123b将在上述的步骤S80中存储在存储器中的示教信息输出并存储到机器人控制装置120的存储装置124。

然后，流程进行到步骤S100，其中，控制部131通过通信控制部132经由网络云NW1和中央服务器200的通信控制部202，将在上述的步骤S80中存储在存储器中的示教信息与基于示教信息进行动作的机器人110的作业信息相关联地，传送并存储到上述的示教信息数据库2030。该步骤S100的过程作为第二传送部而发挥功能。之后，该流程所示的处理结束。

然后，各现场的机器人控制装置120的控制部121如上所述基于存储在存储装置124中的示教信息(信息可以原样使用，或者适当地设置之后使用)，控制机器人110的动作，从而使机器人110执行作业。

在如上所述的本实施方式的机器人系统1中，中央服务器200的示教信息数据库2030存储能够在多个现场的各现场中使用的(被多个现场共用)多种示教信息。然后，在各现场，当指导者操作PC130的操作部135并输入与机器人110的用途有关的检索关键词时，控制部131从存储在示教信息数据库2030中的多种示教信息中检索与检索关键词极度相关的示教信息。然后，如果存在在检索中匹配的示教信息，则当指导者对PC130的操作部135进行操作并选择期望的示教信息时，所选择的示教信息从示教信息数据库2030被传送到该现场的机器人控制装置120的存储装置124。通过这种设置，机器人控制装置120基于示教信息来控制机器人110的动作，由此能够使机器人110执行作业。

如上所述，根据本实施方式，指导者仅通过使用PC130进行简单的操作，就能够在示教信息数据库2030中找到所期望的示教信息，即与机器人110的用途有关的示教信息。通过这种设置，能够省略或简化由指导者执行的示教作业。其结果，能够减轻与示教作业有关的指导者的劳力负担，并且能够提高指导者的便利性。

另外，特别地，根据本实施方式，与基于示教信息进行动作的机器人110的作业信息相关联地，将经由PC130的操作部135创建的示教信息传送到示教信息数据库2030。通过这种设置，能够将示教信息累积在示教信息数据库2030中，并且能够增加示教信息数据库2030内的示教信息的变动。因此，能够应用的存储在示教信息数据库2030中的示教信息的现场的数量增加，由此能够提高示教信息数据库2030的通用性。

另外，特别地，根据本实施方式，机器人110的作业信息包括机器人110的用途信息及作业目标信息，示教信息数据库2030将多种示教信息与机器人110的用途信息和作业目标信息相关联地进行存储。通过这种设置，指导者能够对PC130的操作部135进行操作，输入与机器人110的用途和作业目标有关的检索关键词，并执行上述的检索。其结果，指导者容易找到期望的示教信息，由此能够进一步提高指导者的便利性。

注意到，实施方式不限于上述内容，在不脱离本公开的主旨和范围内能够进行各种变形。例如，根据上述的实施方式，在步骤S50中，PC130的控制部131从示教信息数据库2030中获取在步骤S45中指定的示教信息，并将所获取的示教信息传送并存储在机器人控制装置120的存储装置124中。然而，本发明不限于此，也可以使PC130的控制部131控制中央服务器200的通信控制部202，使得在步骤S45中指定的示教信息从示教信息数据库2030传送并存储到机器人控制装置120的存储装置124。在这种情况下，用于传送中央服务器200的通信控制部202的上述的示教信息的过程作为第一传送部而发挥功能。

在上文中，虽然使被多个现场的作业设备100共用的中央服务器200的大容量存储装置203来存储对作为技术信息(专有技术)的例子的示教信息进行保存的示教信息数据库2030，但本发明不限于此。例如，也可以使中央服务器200的大容量存储装置203来存储对其他的技术信息进行保存的数据库。

另外，上述的图6所示的流程不限于实施方式中所示的步骤，在不脱离本发明的主旨和范围的情况下，可以对步骤进行追加、删除和依序变更。

另外，除了上面已叙述的内容之外，还可以将基于上述实施方式的技术适当组合进行使用。

尽管其他的例子没有在本文一一例示，但可以在不脱离本发明的主旨和范围的情况下根据上述的实施方式进行各种变更。

附图标记的说明

1 机器人系统

100 作业设备

110 机器人

120 机器人控制装置(机器人控制器)

124 存储装置(存储部)

130 PC(界面装置)

131 控制部

135 操作部(条件输入部、示教选择部、示教输入部)

2030 示教信息数据库

Claims

1.一种机器人系统，包括：

一个或多个作业设备，所述一个或多个作业设备包括机器人和机器人控制装置，所述机器人控制装置具有设置成存储用于规定所述机器人的动作的示教信息的存储部并且所述机器人控制装置设置成基于存储在所述存储部中的所述示教信息来控制所述机器人的动作；以及

示教信息数据库，所述示教信息数据库与所述一个或多个作业设备中的各作业设备以能够数据通信的方式连接，并存储与至少包括所述机器人的用途信息的作业信息有关的多种所述示教信息，

各所述作业设备包括界面装置，所述界面装置设置成接收与所述机器人的用途有关的检索条件信息的输入，从存储在所述示教信息数据库中的所述多种示教信息中检索与所输入的所述检索条件信息极度相关的示教信息，并接收在检索中匹配的一组或多组所述示教信息中的、选择的所期望的示教信息；以及

所述机器人系统还包括第一传送部，所述第一传送部设置成将通过所述界面装置所选择的所述示教信息从所述示教信息数据库传送到相对应的所述作业设备的所述存储部。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，

所述界面装置还包括：

条件输入部，所述条件输入部设置成接收所述检索条件信息的输入；

检索部，所述检索部设置成检索存储在所述示教信息数据库中的所述多种示教信息中的、与通过所述条件输入部输入的所述检索条件信息极度相关的示教信息；以及

示教选择部，所述示教选择部设置成接收在通过所述检索部进行的所述检索中匹配的一组或多组所述示教信息中的、选择的所期望的示教信息，以及

所述第一传送部将通过所述示教选择部所选择的所述示教信息从所述示教信息数据库传送到相对应的所述作业设备的所述存储部。

3.根据权利要求2所述的机器人系统，其中，

所述界面装置还包括设置成接收所述示教信息的输入的示教输入部；并且

所述机器人系统还包括第二传送部，所述第二传送部设置成，与基于所述示教信息进行动作的所述机器人的所述作业信息相关联地，将通过所述示教输入部所输入的所述示教信息从所述作业设备传送到所述示教信息数据库。

4.根据权利要求2或3所述的机器人系统，其中，

所述作业信息除了包括所述用途信息以外，还包括所述机器人的作业目标信息。

5.一种机器人控制装置，其与示教信息数据库和界面装置连接，其中，所述机器人控制装置包括存储部，所述存储部设置成存储用于规定设置在作业设备中的机器人的动作的示教信息；所述示教信息数据库与一个或多个所述作业设备中的各作业设备以能够数据通信的方式连接，并存储与至少包含所述机器人的用途信息的作业信息相关联的多种所述示教信息；所述界面装置设置成接收与所述机器人的用途有关的检索条件信息的输入，检索存储在所述示教信息数据库中的所述多种示教信息中的、与所输入的所述检索条件信息极度相关的示教信息，并接收在所述检索中匹配的一个或多个所述示教信息中的、选择的所期望的示教信息；

所述机器人控制装置设置成基于通过所述界面装置选择并从所述示教信息数据库传送到所述存储部的所述示教信息，控制所述机器人的动作。