CN107921634B - 机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明的机器人系统具备：机械臂，其具有用以对作业对象物进行作业的末端执行器；存储部，其储存有作为预定轨道信息的用以使末端执行器移动的信息；动作控制部，其使用预定轨道信息使机械臂动作而使末端执行器移动；轨道修正装置，其藉由被操作而生成用以对移动中的末端执行器的轨道进行修正的操作信息；摄影机，其拍摄作业对象物；图像生成部，其生成合成图像，该合成图像是将自预定轨道信息获得的末端执行器的预定轨道合成于由摄影机传送来的拍摄图像而成；及监视器，其显示合成图像。

Description

机器人系统

技术领域

本发明关于一种机器人系统。

背景技术

一直以来，在制造现场藉由产业用机器人自动地进行焊接、涂装、零件的组装、密封剂的涂布等重复作业。为了使机器人进行作业，需实施如下示教，即向机器人指示作业所需的信息，并使之储存该信息。例如在专利文献1中，揭示有藉由直接示教而使机械臂记住作业的轨道的示教作业的一例。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本专利特开2013-71231号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

机器人能根据被示教的信息高速且高精度地实现相同作业的重复操作。然而，在作业对象物存在差异的情形或作业环境发生变化的情形时，存在以相同的轨道无法确保作业质量的情况。另一方面，在主从方式的机器人系统中，有以操作员手动操作主臂，藉此使从动臂追随该操作而进行动作的方式构成者。此种系统所实施的作业中，操作员可针对每个作业对象物操作主臂并随机应变地使从动臂作业，但另一方面，作业需要大量时间及劳动量。

因此，本发明提供一种能随机应变地应对每一作业、且可削减操作员的劳动量的机器人系统。

解决问题的手段：

为了解决上述课题，本发明者等人考虑到如下系统，即，在机械臂根据预先设定的程序自动地进行动作中途，操作员操作可远程操作机械臂的装置，藉此可反映该操作而修正机械臂的轨道。然而，在该系统中，若操作员无法事先掌握如何对预先设定的机械臂的轨道进行轨道修正，则无法实现适当的轨道修正。本发明是自此种观点出发而完成的。

即，本发明的机器人系统具备：机械臂，其具有用以对作业对象物进行作业的末端执行器；存储部，其储存有作为预定轨道信息的用以使前述末端执行器移动的信息；动作控制部，其使用前述预定轨道信息使前述机械臂动作而使前述末端执行器移动；轨道修正装置，其藉由被操作，而生成用以对移动中的前述末端执行器的轨道进行修正的操作信息；摄影机，其拍摄前述作业对象物；图像生成部，其生成合成图像，该合成图像是将自前述预定轨道信息获得的前述末端执行器的预定轨道合成于由前述摄影机传送来的拍摄图像而成；及监视器，其显示前述合成图像。

根据上述构成，使藉由图像生成部将末端执行器的预定轨道合成于拍摄作业对象物所得的拍摄图像而成的合成图像显示于监视器。藉此，操作员可预先掌握末端执行器是否以对作业对象物进行规定作业的方式适当地移动。又，由于可藉由轨道修正装置实时地对移动中的末端执行器的轨道进行修正，故操作员可一边观看监视器上的合成图像，一边在需要实施轨道修正的部位进行末端执行器的轨道的修正。如此，可自监视器上的合成图像辨识需要实施轨道修正的部位，故能随机应变地应对每一作业，又，可仅对所需部位以手动操作进行轨道修正，因此能削减操作员的劳动量。

在上述机器人系统中，也可为前述图像生成部取得前述末端执行器的当前位置信息，并根据前述当前位置信息，更新合成于前述拍摄图像的前述末端执行器的预定轨道。根据该构成，使藉由轨道修正装置进行轨道修正后的末端执行器的预定轨道显示于监视器。因此，操作员在藉由轨道修正装置进行轨道修正之后也能预先掌握末端执行器是否以对作业对象物进行规定作业的方式移动。

在上述机器人系统中，也可为前述末端执行器的预定轨道是第一预定轨道，该第一预定轨道为在自当前时刻起不再操作前述轨道修正装置的情形时所预定的前述末端执行器的轨道，且前述图像生成部进而将第二预定轨道合成于前述拍摄图像，该第二预定轨道为在自当前时刻起维持前述轨道修正装置被操作的状态的情形时所预定的前述末端执行器的轨道。根据该构成，由于使自当前时刻起不再操作轨道修正装置的情形与自当前时刻起维持轨道修正装置被操作的状态的情形时的两个预定轨道显示于监视器，故操作员能更准确地判断应如何操作轨道修正装置。

在上述机器人系统中，也可为前述图像生成部将前述末端执行器到达前述预定轨道上的规定位置时的前述末端执行器的姿势显示于该规定位置。根据该构成，可预先掌握末端执行器在预定轨道上行进时是否采取末端执行器可对作业对象物适当地进行作业的姿势。

发明效果：

本发明可提供一种能随机应变地应对每一作业、且可削减操作员的劳动量的机器人系统。

附图说明

图1是显示实施形态的机器人系统的构成的示意图；

图2是显示图1所示机器人系统的控制系统的构成的示意图；

图3是显示图2所示动作控制部的控制系统的区块图的一例的图；

图4是显示图1所示机器人系统所实施的机械臂的轨道修正的状况的图，（a）显示了显示于监视器的合成图像，（b）显示手动操作装置的状态；

图5是显示图4所示状况的稍后的机械臂的轨道修正的状况的图，（a）显示了显示于监视器的合成图像，（b）显示手动操作装置的状态。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明一实施形态的机器人系统进行说明。本实施形态的机器人系统100是具备如下构件的系统：机械臂1，其反复进行规定作业；及手动操作装置2，其可藉由手动操作而操作机械臂1的动作。在机器人系统100中，处于远离机械臂1的作业区域的位置（作业区域外）的操作员启动手动操作装置2而输入指令，藉此机械臂1可进行与该指令对应的动作，从而进行规定作业。又，在机器人系统100中，机械臂1也可在操作员不操作手动操作装置2的情况下自动地进行规定作业。

在本说明书中，将按照介由手动操作装置2输入的指令使机械臂1动作的运转模式称为“手动模式”。再者，在上述“手动模式”中也包含根据藉由操作员操作手动操作装置2而输入的指令，自动对动作中的机械臂1的部分动作进行动作修正的情况。又，将按照预先设定的任务程序使机械臂1动作的运转模式称为“自动模式”。

进而，本实施形态的机器人系统100构成为能在机械臂1自动进行动作中途，将手动操作装置2的操作反映在机械臂1的自动的动作中，以修正原本为自动进行的动作。本说明书中，将在能反映介由手动操作装置2输入的指令的状态下，按照预先设定的任务程序使机械臂1动作的运转模式称为“修正自动模式”。再者，上述“自动模式”其与“修正自动模式”的区别在于，在使机械臂1动作的运转模式为自动模式时，手动操作装置2的操作不会反映在机械臂1的动作中。

首先，参照图1说明本实施形态的机器人系统100的构成。图1是显示本实施形态的机器人系统100的构成的一例的示意图。如图1所示，机器人系统100具备产业用机器人10、手动操作装置2、摄影机4、监视器5、及输入设备7。以下，详细说明机器人系统100的各构成要素。

（产业用机器人10的构成）

产业用机器人10，具备机械臂1、安装在机械臂1的梢端的末端执行器16、以及管理机械臂1及末端执行器16的动作的控制装置3。本实施形态中，产业用机器人10是对作业对象物（以下，称为“工件”）W进行焊接作业的焊接机器人，末端执行器16是焊接枪。工件W例如为藉由焊接而相互接合的两个被焊接材料，例如为金属板。产业用机器人10具备如下等构件（图示均省略）：焊接机，其向焊接枪供给电气及保护气体；以及熔填金属进给装置，其向焊接枪的梢端进给丝状的熔填金属。产业用机器人10对设于台座17的工件W进行焊接作业。但是，产业用机器人10并无特别限定，例如，也可为组装机器人或涂装机器人、涂布机器人、检查机器人等。

机械臂1，具备基座15、被支承在基座15的臂部13、及被支承在臂部13的梢端且安装有末端执行器16的手腕部14。如图1所示，机械臂1是具有三个以上的多个关节JT1～JT6的多关节机械臂，且依序连结多个连杆11a～11f而构成。更详细而言，在第一关节JT1，基座15与第一连杆11a的基端部以可绕沿铅垂方向延伸的轴旋转的方式连结。在第二关节JT2，第一连杆11a的梢端部与第二连杆11b的基端部以可绕沿水平方向延伸的轴旋转的方式连结。在第三关节JT3，第二连杆11b的梢端部与第三连杆11c的基端部以可绕沿水平方向延伸的轴旋转的方式连结。在第四关节JT4，第三连杆11c的梢端部与第四连杆11d的基端部以可绕沿第四连杆11c的长度方向延伸的轴旋转的方式连结。在第五关节JT5，第四连杆11d的梢端部与第五连杆11e的基端部以可绕与连杆11d的长度方向正交的轴旋转的方式连结。在第六关节JT6，第五连杆11e的梢端部与第六连杆11f的基端部以可扭转旋转的方式连结。而且，在第六连杆11f的梢端部设置有机械接口。在该机械接口，可装卸地安装有与机械臂1的作业内容对应的末端执行器16。

藉由以上述第一关节JT1、第一连杆11a、第二关节JT2、第二连杆11b、第三关节JT3、及第三连杆11c构成的连杆与关节的连结体形成机械臂1的臂部13。又，藉由以上述第四关节JT4、第四连杆11d、第五关节JT5、第五连杆11e、第六关节JT6、及第六连杆11f构成的连杆与关节的连结体形成机械臂1的手腕部14。

在关节JT1～JT6，设置有作为使该关节所连结的两个构件相对旋转的致动器的一例的驱动马达M1～M6（参照图2及图3）。驱动马达M1～M6例如为由控制装置3伺服控制的伺服马达。又，在关节JT1～JT6，设置有用以检测驱动马达M1～M6的旋转位置的旋转传感器E1～E6（参照图2及图3）、及用以检测控制驱动马达M1～M6的旋转的电流的电流传感器C1～C6（参照图3）。旋转传感器E1～E6例如为编码器。再者，在上述驱动马达M1～M6、旋转传感器E1～E6、及电流传感器C1～C6的记载中，与各关节JT1～JT6对应地在字母后加上标记符号1～6。以下，在表示关节JT1～JT6中的任意关节的情形时，省略标记符号而称为“JT”，针对驱动马达M、旋转传感器E及电流传感器C也相同。

控制装置3，例如可由运算部（未图标）、及内存部（未图标）构成，该运算部由微控制器、MPU、PLC（Programmable Logic Controller，可程序化逻辑控制器）、逻辑电路等构成，该内存部由ROM或RAM等构成。

图2是显示机器人系统100的控制系统的构成的示意图。再者，在图2中，为了简化，各显示一个驱动马达M及旋转传感器E，且省略了电流传感器C。如图2所示，控制装置3具备作为功能块的动作控制部31、存储部32及图像生成部33。控制装置3所具备的功能块，例如可由控制装置3的运算部读取并执行储存在内存部的程序而实现。

在存储部32，储存有作为预定轨道信息34的用以使末端执行器16自动地移动的信息。预定轨道信息34例如为藉由示教作业使机械臂1以进行规定作业的方式进行动作而被储存的示教信息。预定轨道信息34可为包含时间序列数据的轨道信息，也可为显示不连续点的姿势的路径信息。再者，在本实施形态的机器人系统100中，存储部32设置在控制装置3，但也可与控制装置3分开设置。动作控制部31控制机械臂1的动作。关于动作控制部31及图像生成部33的详细情况将在下文叙述。

（手动操作装置2）

返回至图1，手动操作装置2是接受来自操作员的操作指示的装置。手动操作装置2设置在机械臂1的作业区域外。手动操作装置2具有由操作员手动地操作的操作部21。本实施形态中的手动操作装置2例如为操纵杆，操作部21为揺动式的操作杆。藉由操作手动操作装置2的操作部21，而生成操作信息。操作信息包含与操作部21的操作量及操作方向相关的信息。本实施形态中，操作部21的操作量为操作杆的倾倒操作量，操作部21的操作方向为操作杆的倾倒操作方向。所生成的操作信息被传送至控制装置3。

在本实施形态的机器人系统100，若在使机械臂1动作的运转模式为手动模式时将操作信息传送至控制装置3，则机械臂1进行与操作信息对应、即与操作部21的操作量及操作方向对应的动作。又，若在使机械臂1动作的运转模式为修正自动模式时将操作信息传送至控制装置3，则正自动地进行动作中的机械臂1的轨道根据操作信息、即根据操作部21的操作量及操作方向被修正。如下所述，本实施形态中，手动操作装置2发挥作为修正移动中的末端执行器16的轨道的轨道修正装置的功能。

操作部21构成为当操作员的手离开操作部21时，操作部21藉由弹簧等弹压构件而恢复至未被向任何方向操作的空档状态。以下，将操作部21被操作员操作的状态（即，操作部21不处于空档的状态）称为手动操作装置2的“操作状态”，将操作部21未被操作员操作的状态（即，操作部21处于空档的状态）称为手动操作装置2的“无操作状态”。但是，操作部21也可不构成为当操作员的手离开操作部21时恢复至空档状态，例如，也可构成为当操作员的手离开操作部21时操作部21维持放开手之前的状态。在该情形时，即便操作员的手离开操作部21，只要操作部21不处于空档状态，便视为操作部21正被操作。

（摄影机4及监视器5）

摄影机4拍摄工件W、及对工件W进行规定作业的末端执行器16。摄影机4设置在设置有机械臂1的空间。摄影机4是以由其拍摄的图像中包含工件W、及对工件W直接施以动作的末端执行器16的梢端部（焊接枪的梢端部）的方式设置。更详细而言，摄影机4是设在可辨识工件W上的作业部位、及对工件W施以作业的末端执行器16的轨道的位置。本实施形态中，摄影机4是以自上方拍摄工件W的方式设置，但并无特别限定，也能以自斜上方拍摄工件W的方式设置。例如，在设于台座17的工件W上的作业部位沿铅垂方向延伸，且末端执行器16一边沿铅垂方向移动一边对工件W施以作业的情形时，摄影机4也能以对工件W横向地进行拍摄的方式设置。又，本实施形态中，摄影机4是以相对于设在台座17的工件W的相对位置固定的方式设置。

摄影机4连接于控制装置3。摄影机4与控制装置3既可彼此藉由有线连接，也可藉由无线连接。

由摄影机4拍摄的拍摄图像被传送至控制装置3的图像生成部33。又，自存储部32向图像生成部33传送预定轨道信息34。图像生成部33生成合成图像，该合成图像是将自预定轨道信息34获得的末端执行器16的预定轨道合成于自摄影机4传送的拍摄图像而成。更详细而言，图像生成部33是将自摄影机4传送的拍摄图像作为背景，使末端执行器16的梢端部的预定轨道重叠在该拍摄图像上。

又，图像生成部33取得拍摄图像上的末端执行器16的当前位置信息，并根据当前位置信息，更新合成于拍摄图像的末端执行器16的预定轨道。本实施形态中，图像生成部33根据自旋转传感器E传送的各驱动马达M的旋转位置信息算出拍摄图像上的当前位置。但是，当前位置信息的取得方法可为任何方法，例如图像生成部33也可自动作控制部31取得当前位置信息。

本实施形态中，图像生成部33将第一预定轨道L₁及第二预定轨道L₂的两个预定轨道合成于拍摄图像。

第一预定轨道L₁是在将当前时刻的手动操作装置2的状态设为无操作状态时末端执行器16所行进的预定的轨道。换言之，第一预定轨道L₁是在自当前时刻起不再操作手动操作装置2的情形时所预定的末端执行器16的轨道。第一预定轨道L₁是根据自存储部32传送的预定轨道信息34及末端执行器16的当前位置信息，由图像生成部33生成。

又，第二预定轨道L₂是在维持当前时刻的手动操作装置2的操作状态（包含操作部21的操作量及操作方向）时末端执行器16所行进的预定的轨道。换言之，第二预定轨道L₂是在自当前时刻起维持手动操作装置2被操作的状态的情形时所预定的末端执行器16的轨道。第二预定轨道L₂根据自存储部32传送的预定轨道信息34、末端执行器16的当前位置信息、及在当前时刻传送的操作信息，由图像生成部33生成。

在当前时刻手动操作装置2处于无操作状态的情形时，第二预定轨道L₂与第一预定轨道L₁成为相同轨道。因此，图像生成部33为了避免重复，仅将第一预定轨道L₁合成于拍摄图像。

只要操作员能看懂，则合成于拍摄图像的第一及第二预定轨道L₁、L₂可为任何形态。例如，合成图像上的第一及第二预定轨道L₁、L₂也可为将末端执行器16的梢端部作为代表点，而以实线或虚线等显示根据预定轨道信息34预想的该代表点在拍摄图像上行进的线。本实施形态中，图像生成部33在拍摄图像上，以细虚线显示第一预定轨道L₁，以粗虚线显示第二预定轨道L₂。

又，图像生成部33将显示末端执行器16的姿势的图像即姿势图像合成于拍摄图像。具体而言，图像生成部33将末端执行器16到达其预定轨道上的规定位置时的末端执行器16的姿势显示于该规定位置。本实施形态中，末端执行器16到达第一预定轨道L₁上的规定位置时的末端执行器16的姿势图像P₁合成于拍摄图像的该规定位置。又，末端执行器16到达第二预定轨道L₂上的规定位置时的末端执行器16的姿势图像P₂合成于拍摄图像的该规定位置。

此处，显示末端执行器16的姿势图像的“预定轨道上的规定位置”并无特别限定，例如，可为在末端执行器16自末端执行器16的当前位置沿预定轨道行进了规定距离时所预定的末端执行器16的位置，也可为在自当前时刻起经过规定时间时所预定的末端执行器16的位置。又，姿势图像P₁、P₂也可分别为多个。例如，多个姿势图像P₁也可沿第一预定轨道L₁相互隔开间隔而合成于拍摄图像。

显示末端执行器16的姿势的图像P₁、P₂只要为显示末端执行器16相对于工件W的方向则可为任何形态，例如，可显示为相对于工件W的箭头，也可为模拟末端执行器16的图形。或者，显示末端执行器16的姿势的图像P₁、P₂也可为藉由与摄影机4不同的摄影机拍摄末端执行器16所得的实际拍摄图像。本实施形态中，显示末端执行器16的姿势的图像P₁、P₂示意性地显示末端执行器16即焊接枪的梢端部，且显示自该焊接枪的行进方向观察该焊接枪时焊接枪相对于工件W的方向。

再者，在本实施形态的机器人系统100中，图像生成部33是设置在控制装置3，但也可与控制装置3分开设置。

控制装置3连接在监视器5，由图像生成部33生成的合成图像被传送并输出至监视器5。监视器5与控制装置3相互既可藉由有线连接，也可藉由无线连接。监视器5是设置在设置有手动操作装置2的空间。操作员观看输出至监视器5的合成图像，比较工件W的应被施以作业的部位与末端执行器16的梢端部的预定轨道，以对工件W适当地进行作业的方式操作手动操作装置2。

（输入设备7）

输入设备7是与手动操作装置2一同设置在作业区域外，且接受来自操作员的操作指示，并将接受的操作指示输入至控制装置3的输入设备。本实施形态中，输入设备7是计算机，但并无特别限定，例如，也可为开关、调整钮、操纵杆或平板等的移动终端。

如图2所示，输入设备7具备模式选择部71及显示操作部72。模式选择部71供操作员自上述自动模式、修正自动模式及手动模式中选择使机械臂1进行动作的运转模式。与由模式选择部71选择的运转模式相关的信息被传送至控制装置3的动作控制部31。动作控制部31根据自模式选择部71传送的信息，即按照由模式选择部71选择的运转模式使机械臂1动作。

具体而言，向动作控制部31传送储存在存储部32的预定轨道信息34作为用以使机械臂1自动地进行动作的信息。又，向动作控制部31传送藉由操作手动操作装置2而生成的操作信息。动作控制部31按照由模式选择部71选择的运转模式，使用预定轨道信息34及操作信息的其中一者或两者。

在由模式选择部71选择的运转模式为手动模式时，动作控制部31使用操作信息。更详细而言，在使机械臂1进行动作的运转模式为手动模式时，动作控制部31不使用自存储部32传送的预定轨道信息34，而使用藉由操作手动操作装置2而传送的操作信息（输入指令）来控制机械臂1的动作。

又，在由模式选择部71选择的运转模式为自动模式时，动作控制部31使用预定轨道信息34。更详细而言，在使机械臂1进行动作的运转模式为自动模式时，动作控制部31不使用自手动操作装置2传送的操作信息，而使用按照预先设定的任务程序自存储部32传送的预定轨道信息34来控制机械臂1的动作。

又，在由模式选择部71选择的运转模式为修正自动模式时，动作控制部31使用预定轨道信息34及操作信息两者。再者，在运转模式为修正自动模式时，在操作信息未被传送至动作控制部31的情形时，动作控制部31仅使用预定轨道信息34。更详细而言，在使机械臂1进行动作的运转模式为修正自动模式时，动作控制部31若在机械臂1使用预定轨道信息34自动地进行动作中途收到操作信息，则使用预定轨道信息34与操作信息两者控制机械臂1的动作。藉此，对机械臂1根据预定轨道信息34自动地行进的预定的轨道进行修正。

显示操作部72是为了对显示于监视器5的图像进行操作而使用。例如，操作员可操作显示操作部72，而放大或缩小显示于监视器5的图像、或者变更预定轨道的显示方法等。

以下，参照图3，对使机械臂1进行动作的运转模式为修正自动模式时的机械臂1的轨道修正进行说明。图3是显示动作控制部31的控制系统的区块图的一例的图。在该例中，预定轨道信息34及操作信息例如为包含时间序列数据的轨道信息。

动作控制部31具备加法器31a、减法器31b、31e、31g、位置控制器31c、微分器31d、速度控制器31f，根据基于预定轨道信息34的指令值及基于操作信息的指令值，控制机械臂1的驱动马达M的旋转位置。

加法器31a藉由将基于预定轨道信息34的位置指令值与基于操作信息的修正指令值相加，而生成经修正的位置指令值。加法器31a将修正后的位置指令值传送至减法器31b。

减法器31b自修正后的位置指令值减去由旋转传感器E检测出的位置当前值，而生成角度偏差。减法器31b将所生成的角度偏差传送至位置控制器31c。

位置控制器31c藉由基于预先设定的传输函数或比例系数的运算处理，根据自减法器31b传送的角度偏差生成速度指令值。位置控制器31c将所生成的速度指令值传送至减法器31e。

微分器31d对由旋转传感器E检测出的位置当前值信息进行微分，而生成驱动马达M的旋转角度的每单位时间的变化量、即速度当前值。微分器31d将所生成的速度当前值传送至减法器31e。

减法器31e从自位置控制器31c传送的速度指令值减去自微分器31d传送的速度当前值，而生成速度偏差。减法器31e将所生成的速度偏差传送至速度控制器31f。

速度控制器31f藉由基于预先设定的传输函数或比例系数的运算处理，根据自减法器31e传送的速度偏差生成转矩指令值（电流指令值）。速度控制器31f将所生成的转矩指令值传送至减法器31g。

减法器31g从自速度控制器31f传送的转矩指令值减去由电流传感器C检测出的电流当前值，而生成电流偏差。减法器31g将所生成的电流偏差传送至驱动马达M，而驱动驱动马达M。

如此，动作控制部31控制驱动马达M，以在自与预定轨道信息34相关的轨道予以修正而得的轨道上进行动作的方式控制机械臂1。再者，在机械臂1的运转模式为自动模式时，向减法器31b传送基于预定轨道信息34的位置指令值，在机械臂1的运转模式为手动模式时，向减法器31b传送基于操作信息的位置指令值。

以下，参照图4及图5，将进行焊接作业的机械臂1的轨道修正作为机械臂1的轨道修正的一例进行说明。在图4及图5中，显示在选择修正自动模式作为使机械臂1进行动作的运转模式时藉由手动操作装置2修正机械臂1的轨道（即，末端执行器16的轨道）的情况。

在图4的（a）中，显示某一时刻的监视器5上的合成图像。又，在图4的（b）中，显示该时刻的手动操作装置2的状态。具体而言，在图4的（a）中，显示了显示于监视器5的两个工件W（W_A、W_B）与末端执行器16的预定轨道。再者，实际上，在监视器5放映出末端执行器16的梢端部，但在图4的（a）中予以省略。两个工件W_A、W_B是被焊接而相互接合的被焊接材料。图4的（a）所示的细线是两个工件W_A、W_B的接合部位，且是将被焊接的部分（以下，称为“接合线”）。图4的（a）所示的粗线是两个工件W_A、W_B的接合部位，且是已被焊接的部分。图4的（a）所示的粗线与细线的接缝即黑点是末端执行器16的梢端部的当前位置。

如图4的（b）所示，在该时刻手动操作装置2处于无操作状态。因此，如图4的（a）所示，在合成图像上，作为自当前位置起的末端执行器16的预定轨道，未显示第二预定轨道L₂，而仅以细虚线显示第一预定轨道L₁。又，在图4的（a）中，末端执行器16到达第一预定轨道L₁上的规定位置时的末端执行器16的姿势图像P₁显示于该位置。如图4的（a）所示，第一预定轨道L₁自末端执行器16的梢端部的当前位置向本图的纸面下方呈直线状延伸。另一方面，接合线虽自末端执行器16的梢端部的当前位置向本图的纸面下方沿第一预定轨道L₁延伸，但自中途向纸面左方弯曲。即，第一预定轨道L₁自其轨道中途与接合线之间产生了分歧。此种第一预定轨道L₁与接合线的分歧例如可能起因于作为被焊接材料的每个工件的差异。

为了对工件W_A、W_B适当地进行焊接作业，必须使末端执行器16的实际轨道沿着接合线。操作员观看监视器5，确认是否应利用手动操作装置2实施轨道修正。末端执行器16的梢端部的第一预定轨道L₁自图4的（a）所示的当前位置起至轨道中途沿着接合线，因此操作员直至第一预定轨道L₁自接合线脱离的部位为止，不操作手动操作装置2。其结果，动作控制部31仅使用预定轨道信息34控制机械臂1的动作，且末端执行器16的梢端部沿预定轨道、即沿接合线移动。

又，在图5的（a）中，显示了图4的（a）所示合成图像的时刻稍后时刻的监视器5上的合成图像，在图5的（b）中，显示了图5的（a）所示的合成图像的时刻的手动操作装置2的状态。如图5的（b）所示，在该时刻手动操作装置2处于操作状态。因此，如图5的（a）所示，在合成图像上，作为自当前位置起的末端执行器16的预定轨道，以细虚线显示第一预定轨道L₁，以粗虚线显示第二预定轨道L₂。在图5的（a）中，为了参考，而以双点划线显示图4的（a）所示的第一预定轨道L₁。又，在图5的（a）中，末端执行器16到达第一预定轨道L₁上的规定位置时的末端执行器16的姿势图像P₁显示于该位置，末端执行器16到达第二预定轨道L₂上的规定位置时的末端执行器16的姿势图像P₂显示于该位置。

操作员观看监视器5，自末端执行器16的梢端部到达图4的（a）所示的第一预定轨道L₁（在图5的（a）中为以双点划线显示的轨道）自接合线脱离的部位的时刻起，操作手动操作装置2，从而如图5的（a）所示，以末端执行器16的梢端部的轨道沿接合线的方式实施轨道修正。又，与末端执行器16的梢端部的移动一并地，随时更新自该当前位置起的第一及第二预定轨道L₁、L₂并将其等显示于监视器5。因此，操作员可随时确认自当前位置起的第一及第二预定轨道L₁、L₂与为了适当地完成拍摄图像上的作业而要求的轨道（在该例中为沿接合线的轨道）的分歧。因此，操作员可观看监视器5，而判断手动操作装置2的操作开始时点或操作停止时点、手动操作装置2的操作方向或操作量（操作的程度）。又，操作员可观看末端执行器16即焊接枪的姿势图像P1、P₂，而预先判断在预定轨道L₁、L₂上行进时焊接枪相对于接合线的角度是否成为适当地进行焊接作业的角度。

如以上说明，在本实施形态的机器人系统100中，使合成图像显示于监视器5，该合成图像是藉由图像生成部33将末端执行器16的预定轨道合成于拍摄工件W所得的拍摄图像而成，因此操作员可预先掌握末端执行器16是否以对工件W进行规定作业的方式适当地移动。又，可藉由作为轨道修正装置的手动操作装置2实时地对移动中的末端执行器16的轨道进行修正，因此操作员可一边观看监视器5上的合成图像，一边在需要实施轨道修正的部位进行末端执行器16的轨道的修正。

如此，在本实施形态的机器人系统100中，可自监视器5上的合成图像辨识需要实施轨道修正的部位，因此能随机应变地应对每一作业，又，可仅对所需的部位以手动操作进行末端执行器16的轨道修正，因此能削减操作员的劳动量。

又，本实施形态中，使藉由手动操作装置2进行轨道修正后的末端执行器16的预定轨道显示于监视器5。因此，操作员在藉由手动操作装置2进行轨道修正之后也能预先掌握末端执行器16是否以对工件W进行规定作业的方式移动。

又，本实施形态中，在监视器5显示自当前时刻起不再操作手动操作装置2的情形及自当前时刻起维持轨道修正装置被操作的状态的情形时的两个预定轨道L₁、L₂，因此操作员能更准确地判断应如何操作手动操作装置2。

又，本实施形态中，使末端执行器16到达预定轨道L₁、L₂上的规定位置时的末端执行器16的姿势显示于监视器，因此能预先掌握末端执行器16在预定轨道L₁、L₂上行进时是否采取末端执行器16可对工件W适当地进行作业的姿势。

本发明并不限定于上述实施形态，可在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。

例如，在上述实施形态中，图像生成部33根据当前位置信息更新合成于拍摄图像的末端执行器16的预定轨道，但图像生成部33也可构成为不更新末端执行器16的预定轨道，而根据预定轨道信息34始终显示最初显示于合成图像的预定轨道。又，上述实施形态中，作为合成于拍摄图像的预定轨道，显示有第一预定轨道L₁与第二预定轨道L₂，但图像生成部33也可构成为仅将第一预定轨道L₁与第二预定轨道L₂中的任一者合成于拍摄图像。又，图像生成部33也可不将显示末端执行器16的姿势的图像即姿势图像P₁、P₂合成于拍摄图像。

又，在上述实施形态中，手动操作装置2是操纵杆，但也可为其他结构的手动操作装置2，例如也可为具备方向键作为操作部21的手动操作装置2。又，手动操作装置2也可由多个装置构成，例如也可由两个操纵杆构成。

又，机器人系统100也可为利用主从方式的机器人的系统，手动操作装置2也可为与作为从动臂的机械臂1具有相似构造的主臂。在该情形时，在使机械臂1进行动作的运转模式为手动模式时，机械臂1追随手动地使的移动的主臂2的动作而进行动作。又，在该情形时，图像生成部33也可构成为仅将第一预定轨道L₁合成于拍摄图像。

又，上述实施形态中，机器人系统100是具备一个摄影机4的构成，但机器人系统100也可具备多个摄影机。例如，机器人系统100也可为除自上方拍摄工件W的作业部位的摄影机4以外，还具备自横向拍摄工件W的作业部位的摄影机的构成。在该情形时，图像生成部33也可将预定轨道也合成于从自横向进行拍摄的摄影机传送的拍摄图像上，并向监视器5传送合成图像。与自上方进行拍摄的摄影机4相关的合成图像、及与横向地进行拍摄的摄影机相关的合成图像两者既可显示于一个监视器5，也可显示于不同的监视器。根据该构成，操作员可自多个合成图像立体地掌握工件W与预定轨道的关系，因此能进行更适当的轨道修正。

上述实施形态中，模式选择部71或显示操作部72等各输入部是配置在一个输入设备7，但也可设置在不同的输入设备。又，手动操作装置2与输入设备7也可一体地构成。

又，上述实施形态中，构成为可操作手动操作装置2而以手动模式使机械臂1进行动作，但使机械臂1进行动作的运转模式也可不包含手动模式。在该情形时，手动操作装置2作为仅在修正自动模式时使用的轨道修正装置而利用，模式选择部71也可用以供操作员从自动模式与修正自动模式中的任一者选择使机械臂1进行动作的运转模式。

符号说明：

1：机械臂

16：末端执行器

2：手动操作装置（轨道修正装置）

3：控制装置

31：动作控制部

32：存储部

33：图像生成部

34：预定轨道信息

4：摄影机

5：监视器

71：模式选择部。

Claims (4)

1.一种机器人系统，其特征在于，具备：

机械臂，具有用以对作业对象物进行作业的末端执行器；

存储部，储存有作为预定轨道信息的用以使所述末端执行器移动的信息；

动作控制部，使用所述预定轨道信息使所述机械臂动作而使所述末端执行器移动；

轨道修正装置，藉由被操作而生成用以对移动中的所述末端执行器的轨道实时地进行修正的操作信息；

摄影机，拍摄所述作业对象物；

图像生成部，生成合成图像，该合成图像是将自所述预定轨道信息获得的所述末端执行器的预定轨道合成于由所述摄影机传送来的拍摄图像而成；及

监视器，显示所述合成图像。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，

所述图像生成部取得所述末端执行器的当前位置信息，且

根据所述当前位置信息，更新合成于所述拍摄图像的所述末端执行器的预定轨道。

3.根据权利要求2所述的机器人系统，其特征在于，

所述末端执行器的预定轨道是第一预定轨道，该第一预定轨道为在自当前时刻起不再操作所述轨道修正装置的情形时所预定的所述末端执行器的轨道；且

所述图像生成部进而将第二预定轨道合成于所述拍摄图像，该第二预定轨道为在自当前时刻起维持所述轨道修正装置被操作的状态的情形时所预定的所述末端执行器的轨道。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人系统，其特征在于，

所述图像生成部将所述末端执行器到达所述预定轨道上的规定位置时的所述末端执行器的姿势显示于该规定位置。

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