CN107685326B - 模拟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种进行多台机器人等的自动机械的动作模拟的模拟装置。提供一种模拟装置(1)，包括：备份信息输入部(2)，读入含有多台自动机械(A、B)的参数及动作程序的备份信息，所述多台自动机械(A、B)根据相互间的联锁信号进行动作；虚拟装置生成部(5)，基于读入的备份信息中包含的参数，生成各自动机械(A、B)的虚拟装置；I/O对应关系存储部(4)，对自动机械(A、B)间的联锁信号的关联进行存储；I/O连接部(6)，在虚拟装置生成部(5)生成的多个虚拟装置之间，根据存储于I/O对应关系存储部(4)的关联对联锁信号进行连接；以及程序执行部(7)，执行由备份信息输入部(2)读入的动作程序。

Description

模拟装置
技术领域
本发明涉及一种模拟装置。
背景技术
以往，在使用模拟器保持原样地执行机器人程序时，由于没有来自外围设备的反馈信号，因而存在无法得到期望的动作这样的问题，且该机器人程序包含用于与外围设备进行联锁的信号控制指令、信号条件的分支指令/待机指令等。为了解决该问题，已知有一种使用个别文件的模拟装置，该个别文件中包含与机器人的程序的行对应记述的指令，且该指令为通过机器人的程序的行的执行来设定被参照的信号的状态的指令或设定数据寄存器的值的指令(例如，参照专利文献1)。
根据该模拟装置，由于准备了预先对与机器人的程序的行对应的反馈信号进行记述的个别文件，因此机器人能够获取被记述在个别文件中的针对用于联锁的信号控制指令、信号条件的分支指令/待机指令等的反馈信号并执行动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-144524号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，专利文献1的模拟装置是具有机器人和机床等外围设备的模拟装置，其存在以下问题：在多台机器人等的自动机械相互具有用于进行联锁的信号控制命令、信号条件的分支命令/待机命令等的情况下，进行多台机器人等的自动机械的动作的模拟是困难的。
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够模拟多台机器人等的自动机械的动作的模拟装置。
解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明提供以下手段。
本发明的一方面提供一种模拟装置，包括：备份信息输入部，读入含有多台自动机械的参数及动作程序的备份信息，所述多台自动机械根据相互间的联锁信号进行动作；虚拟装置生成部，基于由该备份信息输入部读入的备份信息中包含的所述参数，生成各所述自动机械的虚拟装置；I/O对应关系存储部，对所述自动机械间的所述联锁信号的关联进行存储；I/O连接部，在所述虚拟装置生成部生成的多个所述虚拟装置之间，根据存储于所述I/O对应关系存储部的所述关联对所述联锁信号进行连接；以及程序执行部，执行由所述备份信息输入部读入的所述动作程序。
根据本方面，如果通过备份信息输入部从多台自动机械读入含有参数及动作程序的备份信息，则虚拟装置生成部基于读入的备份信息中包含的参数，生成各自动机械的虚拟装置。基于存储于I/O对应关系存储部的关联，生成的虚拟装置彼此通过I/O连接部对自动机械间的联锁信号进行连接。由此，如果通过程序执行部执行动作程序，则由一个虚拟装置输出的联锁信号能够被其他的虚拟装置识别，从而使多台虚拟装置进行相互间的联锁并动作。其结果，能够简单且容易地实施正确模拟真机状态的模拟。
在上述方面中，所述自动机械也可以是机器人，所述虚拟装置生成部也可基于所述机器人的所述参数生成包含所述机器人的三维模型的虚拟装置。
这样，通过包含由虚拟装置生成部生成的机器人的三维模型的虚拟装置，能够一边利用三维模型确认多台机器人的动作一边简易地实施模拟。
另外，在上述方面中，所述程序执行部也可以解除由所述联锁信号以外的I/O信号引起的等待输入状态。
这样，针对联锁信号以外的I/O信号，即不必考虑的与对象的自动机械间的干扰的I/O信号，能够通过程序执行部解除等待输入状态，从而进行无停滞且顺畅的模拟。
发明的效果
根据本发明，能够实现进行多台机器人等的自动机械的动作的模拟的效果。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的模拟装置的框图。
图2是对图1的模拟装置所具备的存储部进行说明的图。
图3是对图1的模拟装置的动作进行说明的流程图。
图4是对在图1的模拟装置的动作程序存在联锁信号以外的I/O信号的情况进行说明的流程图。
图5是表示图4的变形例的流程图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的一实施方式的模拟装置1进行说明。
本实施方式的模拟装置1是由个人计算机等的计算机实现的装置。
如图1所示，该模拟装置1是对机器人系统进行模拟的装置，其中，在该机器人系统中，多台机器人(自动机械)A、B共享空间并进行动作。该模拟装置1包括：备份信息输入部2，用于读入从各机器人A、B输出的备份信息；模拟机器人数据存储部3，对机器人A、B的识别信息与模拟机器人数据进行关联并存储；存储部(I/O对应关系存储部)4，对各机器人A、B的联锁信号的关联进行存储；模拟机器人生成部(虚拟装置生成部)5，基于读入的备份信息中包含的参数以及从识别信息读出的模拟机器人数据，生成各机器人A、B的模拟机器人(虚拟装置)；I/O连接部6，根据将生成的模拟机器人间的联锁信号存储于存储部4的关联来进行连接；程序执行部7，分别执行读入的各机器人A、B的备份信息中包含的动作程序；监视器8，显示执行结果。
从各个机器人A、B输出的备份信息中包含该机器人A、B的识别信息、各轴的加速度、最高速度、动作范围以及工具坐标系等的参数和动作程序。
基于从各机器人A、B输出的备份信息中包含的机器人A、B的识别信息，模拟机器人生成部5生成在模拟装置1上进行动作的软件上的模拟机器人，并对备份信息中包含的各轴的加速度、最高速度以及动作范围进行设定，同时设定工具坐标系。
存储部4关联地存储备份信息中包含的各机器人A、B的I/O信号的内联锁信号。具体而言，在机器人系统具有2个机器人A、B的情况下，机器人A的外部输出信号DO(1)至DO(10)中、外部输出信号DO(1)、DO(2)、DO(5)、DO(7)、DO(10)是联锁输出信号。并且，如图2所示，在这些联锁输出信号与机器人B的外部输入信号DI(101)至DI(110)中的外部输入信号DI(101)至DI(105)相互对应的情况下，表示相互间对应关系的信息被存储至存储部4。
在图2所示的例子中，对于机器人A的外部输入信号DI(1)至DI(10)与机器人B的外部输出信号DO(101)至DO(110)的相互对应关系，也示出了相同的情况。
备份信息中包含的各机器人A、B的输入输出信息被保持原样地存储至存储部4，而对于2个机器人A、B间的联锁信号的关联，则可以通过手动进行设定。
I/O连接部6根据将通过模拟机器人生成部5生成的模拟机器人间的联锁信号存储于存储部4的关联来进行连接。
由此，通过程序执行部7执行双方机器人A、B的动作程序，如果从一方的机器人A的动作程序内记述的外部输出中输出外部输出信号，则向关联地存储于存储部4的其他的机器人B的外部输入中输入外部输入信号，并且基于该输入结果继续机器人B的动作程序。
下面对像这样构成的模拟装置1的作用进行说明。
如图3所示，使用本实施方式的模拟装置1进行具有2台机器人A、B的机器人系统的模拟，通过备份信息输入部2从机器人系统包含的2台机器人A、B读入备份信息(步骤S1)。
接着，通过模拟机器人生成部5按照对应的机器人A、B分别生成模拟机器人(步骤S2)，其中，该模拟机器人基于读入的备份信息中的机器人A、B的识别信息、机器人A、B的动作参数以及工具坐标系的参数等，通过软件进行动作。
具体而言，通过读入机器人A、B的识别信息，从而使与识别信息对应存储于模拟机器人生成部5中的模拟机器人的模型被读出，通过在该模型中设定机器人A、B的动作参数以及工具坐标系的参数，生成模拟机器人。
并且，在对由备份信息输入部2读入的2个机器人A、B的各自的备份信息中包含的I/O信号进行存储的同时，如图2所示，对模拟机器人间的联锁信号进行关联(步骤S3)。
通过由I/O连接部6根据将模拟机器人间的联锁信号存储于存储部4的关联来进行连接，生成已经完成联锁连接的模拟机器人(步骤S4)。
然后，通过程序执行部7执行由备份信息输入部2从各机器人A、B读入的动作程序，从而使执行结果显示于监视器8上(步骤S5)。
在这种情况下，根据本实施方式的模拟装置1，2台机器人A、B的备份信息中包含的联锁信号被关联地存储于存储部4，且I/O连接部6根据将模拟机器人生成部5生成的2个模拟机器人间的联锁信息存储于存储部4的关联来进行连接。
因此，在执行动作程序时，一个模拟机器人的外部输出信号及输出的联锁信号被当作其他的模拟机器人的外部输入信号而被识别。
即，各模拟机器人的动作状态通过基于逻辑的动作的变更、视觉等的修正动作而变化，具有以下优点：即使从一个模拟机器人输出的联锁信号的输出存在时机偏差，也能够通过输入到其他的模拟机器人的联锁信号而可靠地实现联锁，从而避免模拟机器人彼此之间的干扰，简单地进行正确模拟真机动作的模拟。
此外，在本实施方式的模拟装置1中，虽然对模拟机器人彼此的联锁信号进行了关联，但在由于联锁信号以外的I/O信号而进入等待输入信号状态，或等待变量输入状态的情况下，也可以如图4所示，自动地解除等待状态。
在图4所示的例子中，对行数I进行初始化(步骤S11)，执行动作程序的第I行(步骤S12)，判定是否处于等待输入状态(步骤S13)，当处于等待输入的状态时，解除等待状态(步骤S14)。并且，判定是否是最终行(步骤S15)，如果是最终行则结束，如果不是最终行，则使行数I加1并重复从步骤S12开始的步骤(步骤S16)。
由于与其他的模拟机器人的联锁信号以外的I/O信号不会对机器人A、B间的干扰造成影响，因此能够通过解除等待状态而进行动作程序，从而进行顺畅的模拟。
另外，如图5所示，在等待变量输入的情况下(步骤S13)，也可以设定适当的等待时间，在经过设定的等待时间后(步骤S17)自动解除等待状态(步骤S14)。
另外，在本实施方式中，作为显示于监视器8的动作程序的模拟的执行结果，只要采用表示2个模拟机器人的动作程序的各行被执行的情况的显示(例如，行编号等)即可。另外，作为替代，也可以预先在模拟机器人数据存储部3与识别信息相关联地存储各机器人A、B的三维模型，将在模拟机器人生成部5中生成的模拟机器人的三维模型显示于监视器8上并进行动作。通过这样，能够以利用视觉易于理解的形式进行机器人系统的模拟。
另外，在本实施方式中，虽然仅对模拟包含2台机器人A、B的机器人系统的情况进行了说明，但也适用于对包含3台以上的机器人的机器人系统进行模拟的情况。
另外，在本实施方式中，作为输出备份信息的自动机械例示了机器人A、B，但也可取而代之，适用于包含能够与机器人A、B相同地取得备份信息、输出联锁信号并进行动作的CNC(Computerized Numerically Controlled：计算机控制数控)机床和机器人的系统。
另外，在本实施方式中，对在1台个人计算机内生成2台以上的模拟机器人并进行模拟的情况进行了说明，但作为替代，也可以在不同的个人计算机生成不同的模拟机器人，通过个人计算机间的I/O信号的连接进行联锁信号的交换。
另外，在本实施方式中，虽然对在备份信息内包含联锁信号的情况进行了例示，但也可适用于有别于备份信息而读入联锁信号的情况。
附图标记
1：模拟装置
2：备份信息输入部
4：存储部(I/O对应关系存储部)
5：模拟机器人生成部(虚拟装置生成部)
6：I/O连接部
7：程序执行部
A、B：机器人(自动机械)

Claims (3)

1.一种模拟装置，其特征在于，包括：
备份信息输入部，用于读入含有多台自动机械的参数及动作程序的备份信息，所述多台自动机械根据相互间的联锁信号进行动作；
虚拟装置生成部，基于由所述备份信息输入部读入的备份信息中包含的所述参数，生成各所述自动机械的虚拟装置；
I/O对应关系存储部，对所述自动机械间的所述联锁信号的关联进行存储；
I/O连接部，在所述虚拟装置生成部生成的多个所述虚拟装置之间，根据存储于所述I/O对应关系存储部的所述关联对所述联锁信号进行连接；以及
程序执行部，执行由所述备份信息输入部读入的所述动作程序。
2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，
所述自动机械是机器人，
所述虚拟装置生成部基于所述机器人的所述参数，生成包含所述机器人的三维模型的虚拟装置。
3.根据权利要求1或2所述的模拟装置，其特征在于，
所述程序执行部解除由所述联锁信号以外的I/O信号引起的等待输入状态。
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