CN111673732B - 控制装置以及机器人系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供控制装置以及机器人系统，能够直观地显示与许多个示教点中的任意一个示教点对应的命令。控制装置具备：存储部，存储机器人的作业程序；显示控制部，基于存储部中存储的作业程序，在显示部上将虚拟机器人和示教点显示于模拟器画面中，虚拟机器人是将机器人虚拟化而得到的；以及接收部，接收显示于模拟器画面的示教点的选择。在接收部接收到示教点的选择的情况下，显示控制部将第一窗口显示于模拟器画面，第一窗口包含与所选择的示教点对应的第一命令。

Description

控制装置以及机器人系统

技术领域

本公开涉及机器人的控制装置以及机器人系统。

背景技术

在专利文献1中记载有一种示教装置，其在模型显示部显示机器人与工件的模型。在该文献中还记载有在示教点附近显示与该示教点对应的命令。

专利文献1：国际公开第2016/021130号。

但是，现有技术中尚未公开直观地显示与多个示教点中的任意一个示教点对应的命令的方法。

发明内容

根据本公开的一方面，提供一种控制机器人的控制装置。该控制装置具备：存储部，存储所述机器人的作业程序；显示控制部，基于所述存储部中存储的作业程序，在显示部上将虚拟机器人和示教点显示于模拟器画面中，所述虚拟机器人是将所述机器人虚拟化而得到的；以及接收部，接收显示于所述模拟器画面中的所述示教点的选择，在所述接收部接收到所述示教点的选择的情况下，所述显示控制部将第一窗口显示于所述模拟器画面，所述第一窗口包含与所选择的所述示教点对应的第一命令。

根据本公开的第二方面，提供一种具备机器人和上述控制装置的机器人系统。

附图说明

图1是机器人系统的结构例的说明图。

图2是表示具有多个处理器的控制装置的一例的概念图。

图3是表示具有多个处理器的控制装置的另一例的概念图。

图4是表示机器人的模拟器画面的说明图。

图5是表示在第一实施方式中选择了图4的一个示教点时的流程图形式的显示例的说明图。

图6是表示在第一实施方式中选择了图4的一个示教点时的程序语言形式的显示例的说明图。

图7是表示选择了图5的一个窗口时的显示例的说明图。

图8是表示选择了图5的一个窗口时的另一显示例的说明图。

图9是表示在第二实施方式中选择了图5的一个窗口时的显示例的说明图。

图10是表示在第二实施方式中选择了图5的一个窗口时的另一显示例的说明图。

图11是表示图10的变形例的说明图。

附图标记说明

100…机器人；100p…虚拟机器人；110…基座；120…臂；130…末端执行器；200…控制装置；210…处理器；212…接收部；220…存储部；222…作业程序；240…显示控制部；242…模拟器；250…显示部；260…I/O接口；300…示教装置；500…云服务；510、520…个人计算机。

具体实施方式

A.第一实施方式：

图1是表示机器人系统的一例的立体图。该机器人系统具备机器人100、控制装置200以及示教装置300。控制装置200通过线缆或者无线而与机器人100以及示教装置300以能够通信的方式连接。

机器人100具备基座110与臂120。在臂120的前端安装有作为末端执行器130的手爪。不过，可以省略末端执行器130。

控制装置200具有处理器210、存储部220、显示控制部240、显示部250以及I/O接口260。这些各部通过总线而被连接。处理器210例如是微处理器或者处理器电路。处理器210具有作为后述的接收部212的功能。存储部220存储机器人100的作业程序222。也将存储部220称为存储器。作业程序222使用示教装置300、个人计算机而预先创建。显示控制部240具有作为模拟器242的功能。模拟器242具有在显示部250显示模拟器画面，并在该模拟器画面中基于作业程序222显示将机器人100虚拟化而得到的虚拟机器人与示教点的功能。对模拟器画面的显示内容进行后述。显示控制部240的功能也可以通过处理器210实现。

作为控制装置200的结构，除了图1所示的结构以外还能够采用各种结构。例如，也可以将处理器210与存储部220从图1的控制装置200中删除，而在与该控制装置200可通信地连接的其它装置中设置处理器210与存储部220。在该情况下，组合该其它装置与控制装置200而得的整个装置作为机器人100的控制装置发挥作用。在其它实施方式中，控制装置200还可以具有两个以上的处理器210。在另一其它实施方式中，控制装置200还可以通过以相互能够通信的方式连接的多个装置而实现。在这些各种实施方式中，控制装置200构成为具备一个以上的处理器210的装置或者装置组。

图2是表示由多个处理器构成机器人的控制装置的一例的概念图。在该例中，除机器人100及其控制装置200以外，还画出个人计算机510、520以及通过LAN等网络环境而提供的云服务500。个人计算机510、520分别包括处理器与存储器。此外，云服务500中也能够利用处理器与存储器。可利用这多个处理器中的部分或者全部来实现机器人100的控制装置。

图3是表示由多个处理器构成机器人的控制装置的另一例的概念图。在该例中，机器人100的控制装置200被收纳于机器人100中这一点与图2不同。在该例中也可以利用多个处理器中的部分或者全部来实现机器人100的控制装置。

图4是表示显示控制部240作为模拟器242发挥作用时显示部250所显示的机器人100的模拟器画面SS的一例的说明图。该模拟器画面SS是基于作业程序222以三维的方式图形显示将图1的机器人100虚拟化而得到的虚拟机器人100p与多个示教点P1～P5的窗口。虚拟机器人100p是在作业程序222中被指定为作业中所使用的机器人的机器人的三维画像。需要指出，作为虚拟机器人100p，也可以仅绘制未安装末端执行器130的机器人主体。示教点P1～P5是包含在作业程序222中的示教点。

在模拟器画面SS中还包括虚拟机器人100p的基准坐标系的三个坐标轴X、Y、Z、指针PT、初始窗口Wi以及结束窗口We。指针PT由模拟器242的用户使用控制装置200的未图示的操作部来进行操作。也将用户称为“示教者”。在以下的说明中，设想使用鼠标作为操作部的情况。初始窗口Wi示出作业程序222的最开始所描述的初始化处理的概要。结束窗口We示出作业程序222的最后所描述的结束处理的概要。不过，这些窗口Wi、We可以省略。模拟器画面SS的三维显示的视点优选通过用户使用鼠标等操作部进行操作而能够任意地变更。这样一来，能够使模拟器画面SS显示从任意的视点观察到虚拟机器人100p的状态。

在图4的模拟器画面SS内，若用户选择多个示教点P1～P5中的任意一个示教点，则接收部212接收该示教点的选择。示教点的选择例如通过使用鼠标进行点击来进行。若该选择被接收部212所接收，则显示控制部240将包含与被选择的示教点对应的命令的窗口显示于模拟器画面SS。

图5是表示响应于在图4中选择了示教点P3而显示的显示内容的一例的说明图。若通过点击而选择了图4的示教点P3，则在该示教点P3附近进行动作的命令作为窗口W3从示教点P3进行气球显示。在命令未完全落入窗口W3内的情况下，也可以显示滚动条，将窗口W3构成为能够滚动。

在模拟器画面SS的右上显示有两个按钮BT1、BT2来作为指定窗口W3内的命令的显示方法的按钮。第一按钮BT1是指定以流程图形式来显示各窗口的命令的按钮。第二按钮BT2是指定以程序语言形式来显示各窗口的命令的按钮。用户能够使用两个按钮BT1、BT2来容易地切换流程图形式的显示与程序语言形式的显示。

图5的例子中，在示教点P3附近进行动作的命令以流程图形式显示于窗口W3。具体而言，向Z方向移动-10mm的命令、闭合作为末端执行器130的手爪的命令、判定是否已用手爪抓住工件的命令以及抓住工件后向Z方向移动+10mm的命令这四个命令以流程图的形式简易地显示在窗口W3内。用户能够在该窗口W3内任意地编辑作业程序222的命令。在命令的编辑中能够进行命令框的追加、删除、参数的变更等各种内容的变更。

窗口W3相当于本公开中的“第一窗口”，窗口W3内的命令相当于“第一命令”以及“第二命令”。例如，当将窗口W3的第三个命令“抓住？”这一命令设为“第一命令”时，“抓住？”这一命令之前的“闭合手爪”这一命令与“抓住？”这一命令之后的“Z方向+10mm”这一命令相当于“第二命令”。需要指出，第一窗口也可以构成为包含第一命令之前的命令和第一命令之后的命令中的至少一种命令来作为第二命令。在该结构中，能够根据第一窗口所包含的命令容易地理解第一命令之前以及/或者第一命令之后的动作内容。

需要指出，“在示教点附近进行动作的命令”意指表示以该示教点为中心在预定的微小的移动范围内的动作的命令的组。例如，能够将表示以该示教点为中心在机器人100的最大臂长的10％的距离以下的范围内进行的动作的命令分组为“在示教点附近进行动作的命令”。不过，在暂时在该移动范围外进行动作后又回来的情况下，也可以视为别的组。像这样地对命令进行分组是由于考虑到如下这样的情况。即，机器人100的动作大多是在某个示教点附近进行某一系列的动作。此时，存在根据工件等的状况稍微修正臂的位置而继续进行作业的情况，但将其总结为一系列的流程对于用户而言更容易明白。因此，通过将在示教点附近进行动作的命令总结为一个组，用户能够更容易地理解机器人100的动作。

在图5的例子中，除与示教点P3对应的窗口W3以外，与其它示教点P1、P2、P4、P5对应的窗口W1、W2、W4、W5也分别被气球显示。优选在图4中所选择的示教点P3的窗口W3以外的其它窗口W1、W2、W4、W5的内容比窗口W3更简化。例如，在图5中，其它窗口W1、W2、W4、W5的内容仅有流程图的框的框架，而并不包含命令的内容。这样一来，由于在作为编辑对象的示教点P3附近进行动作的命令的内容比其它示教点更详细地显示，所以能够容易地掌握编辑对象的命令，其编辑也容易。不过，也可以省略窗口W3以外的其它窗口W1、W2、W4、W5。

图6表示从图5的状态按下第二按钮BT2后以程序语言形式显示各窗口的命令的状态。也将程序语言形式称为源程序形式。也可以能够选择流程图形式、程序语言形式以外的其它形式来作为窗口W3内的命令的显示形式。这样，如果将模拟器画面SS构成为能够选择多个不同的显示形式来作为窗口W3内的命令的显示形式，则具有能够根据用户的喜好任意地选择易于使用的显示形式的优点。需要指出，作为在图4中选择了一个示教点时显示于窗口的命令的显示形式，存在预先选择了多种显示形式中的任意一种显示形式的可能性。

图7是表示在图5中用户选择了窗口W3时所显示的内容的一例的说明图。在图5的模拟器画面SS内，若用户选择窗口W3，则接收部212接收该选择。窗口W3的选择例如通过使用鼠标进行双击来进行。若该选择被接收部212所接收，则显示控制部240显示作业程序222的编辑窗口PW，并在该编辑窗口PW中变更窗口W3所包含的命令的显示方式。在图7的例子中，作为显示方式的变更，通过气球BL3进行强调显示。需要指出，也可以从图4、图5的状态显示编辑窗口PW。

编辑窗口PW是显示作业程序222的源代码的窗口。在该编辑窗口PW内，描述所选择的窗口W3中包含的命令的源代码部分通过气球BL3比其它部分更加强调地进行显示。即，在接收部212接收到窗口W3的选择的情况下，显示控制部240变更处于作业程序222的编辑窗口PW中的窗口W3内的命令的显示方式。其结果，用户能够容易地识别所选择的窗口W3的命令部分，并能容易地编辑其源代码。需要指出，可采用通过气球进行强调以外的任意的方法来作为命令的显示方式的变更方法。例如，作为命令的显示方式的变更方法，也可以采用通过变更字符颜色来进行强调、通过以特定颜色涂满包含命令的范围的处理来进行强调、通过添加下划线来进行强调、等等。变更字符颜色、以特定颜色涂满包含命令的范围的处理相当于“颜色变更”。

图8是表示在图5中选择了窗口W3时所显示的内容的另一例的说明图。与图7的不同点在于，作为窗口W3的显示对象的在示教点P3附近进行动作的命令在作业程序222中被分开在多个位置。这种情况下，在编辑窗口PW内，描述这些命令的源代码部分通过多个气球BL3a、BL3b进行强调显示。此外，也可以在编辑窗口PW的滚动条上，着色显示指示示教点P3附近的命令的源代码部分的位置PSa、PSb。这样一来，能够使用滚动条上的位置PSa、PSb容易地识别在示教点P3附近进行动作的命令的源代码部分。

如上所述，在第一实施方式中，在接收部212接收到显示于模拟器画面SS中的示教点P3的选择的情况下，将包含与所选择的示教点P3对应的命令的窗口W3显示于模拟器画面SS，所以能够直观地显示与许多个示教点中的任意的示教点对应的命令。进而，在接收部212接收到该窗口W3的选择的情况下，变更处于作业程序222的编辑窗口PW中的窗口W3内的命令的显示方式，所以能够容易地掌握作业程序222中窗口W3内的命令的位置。

B.其它实施方式：

图9是与第一实施方式的图7对应的图，是表示在另一实施方式中用户选择了图5的窗口W3时所显示的内容的一例的说明图。在前述的图7中，作为窗口W3内所包含的命令在编辑窗口PW中的显示方式的变更，通过气球BL3进行强调显示。相对于此，在图9的例子中，作为显示方式的变更，进行将窗口W3内所包含的命令的范围强调为以特定颜色涂满的高亮区域HL3的强调显示。也可以能够选择黄色、红色等任意的颜色来作为高亮区域HL3的颜色。

图10表示作为窗口W3的显示对象的示教点P3附近的命令在作业程序222中被分在多个位置时的显示例，与第一实施方式的图8对应。这种情况下，在编辑窗口PW内，描述这些命令的源代码部分被强调显示为多个高亮区域HL3a、HL3b。此外，与图8同样地，也可以在编辑窗口PW的滚动条上着色显示指示示教点P3附近的命令的源代码部分的位置PSa，PSb。

图11是图10的变形例。在此，除编辑窗口PW以外还追加有跳转窗口JW。跳转窗口JW也称为“第二窗口”。跳转窗口JW包含有示教点字段(field)FL、上下按钮UD以及一个以上的对象字段SF1、SF2。示教点字段FL示出与在图5中所选择的窗口W3对应的示教点P3。对象字段SF1、SF2显示在作业程序222中包含示教点P3的命令的一部分。优选显示与作业程序222内的示教点P3的出现次数相同数量的对象字段SF1、SF2。在图11的例子中，两个对象字段SF1、SF2中的第一对象字段SF1的内容是编辑窗口PW内的主显示对象，比第二对象字段SF2更为强调显示。上下按钮UD是用于在多个对象字段SF1、SF2中依次选择作为主显示对象的对象字段的按钮。如果将这样的跳转窗口JW显示于画面中，则能够在编辑窗口PW内更快地找到窗口W3内包含的命令。

本公开不限于上述实施方式，可在不脱离其主旨的范围内以各种方式实现。例如，本公开能够通过以下方面(aspect)来实现。为了解决本公开的技术问题的一部分或者全部，或者为了达到本公开的效果的一部分或者全部，与以下记载的各方面中的技术特征对应的上述实施方式中的技术特征能够适当地进行替换、组合。此外，如果未在本说明书中说明该技术特征是必须的，则可以将其适当删除。

(1)根据本公开的第一方面，提供一种控制机器人的控制装置。该控制装置具备：存储部，存储所述机器人的作业程序；显示控制部，基于所述存储部中存储的作业程序，在显示部上将虚拟机器人和示教点显示于模拟器画面中，所述虚拟机器人是将所述机器人虚拟化而得到的；以及接收部，接收显示于所述模拟器画面中的所述示教点的选择，在所述接收部接收到所述示教点的选择的情况下，所述显示控制部将第一窗口显示于所述模拟器画面，所述第一窗口包含与所选择的所述示教点对应的第一命令。

根据该控制装置，在接收到显示于模拟器画面的示教点的选择的情况下，将包含与所选择的示教点对应的第一命令的第一窗口显示于模拟器画面，所以能够直观地显示与许多个示教点中的任意的示教点对应的命令。

(2)在上述控制装置中，也可以是，在所述接收部接收到所述第一窗口的选择的情况下，所述显示控制部变更处于所述作业程序的编辑窗口中的所述第一命令的显示方式。

根据该控制装置，由于在接收到第一窗口的选择的情况下变更处于作业程序的编辑窗口中的第一命令的显示方式，所以能够容易地掌握作业程序中的第一命令的位置。

(3)在上述控制装置中，也可以是，所述显示方式是颜色。

根据该控制装置，由于在接收到第一窗口的选择的情况下变更处于作业程序的编辑窗口中的第一命令的颜色，所以能够容易地掌握作业程序中的第一命令的位置。

(4)在上述控制装置中，也可以是，所述第一窗口所包含的该第一命令的形式是流程图。

根据该控制装置，能够容易地理解第一命令的概要。

(5)在上述控制装置中，也可以是，所述第一窗口所包含的该第一命令的形式是程序语言。

根据该控制装置，能够容易地查看第一命令的细节。

(6)在上述控制装置中，也可以是，所述第一窗口所包含的该第一命令的显示形式能够在流程图与程序语言之间切换。

根据该控制装置，能够根据用户的喜好设为易于查看的显示形式。

(7)在上述控制装置中，也可以是，所述第一窗口包含第二命令，所述第二命令是该第一命令之前的命令和该第一命令之后的命令中的至少一种命令。

根据该控制装置，不仅第一命令，而且将作为其前或者其后的命令的第二命令显示于第一窗口中，所以能够容易地理解第一命令之前或者之后的动作内容。

(8)根据本公开的第二方面，提供一种具备机器人和上述任一控制装置的机器人系统。

根据该机器人系统，在接收到显示于模拟器画面的示教点的选择的情况下，将包含与所选择的示教点对应的第一命令的第一窗口显示于模拟器画面，所以能够直观地显示与许多个示教点中的任意的示教点对应的命令。

本公开还能够以上述以外的各种方面来实现。例如，能够以具备机器人和机器人控制装置的机器人系统、用于实现机器人控制装置的功能的计算机程序、记录有该计算机程序的非暂时性记录介质(non-transitory storage medium)等方面来实现。

Claims (5)

1.一种控制装置，其特征在于，控制机器人，并具备：

存储部，存储所述机器人的作业程序；

显示控制部，基于所述存储部中存储的作业程序，在显示部上将虚拟机器人和示教点显示于模拟器画面中，所述虚拟机器人是将所述机器人虚拟化而得到的；以及

接收部，接收显示于所述模拟器画面的所述示教点的选择，

在所述接收部接收到所述示教点的选择的情况下，所述显示控制部将第一窗口和第二窗口显示于所述模拟器画面，所述第一窗口包含与所选择的所述示教点对应的第一命令，所述第二窗口包含所述第一命令，

所述第一窗口所包含的所述第一命令的形式为流程图，

所述第二窗口所包含的所述第一命令的形式为程序语言，

在所述第二窗口中，包含所述第一命令的范围被强调显示。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

在所述接收部接收到所述第一窗口的选择的情况下，所述显示控制部变更处于所述第二窗口中的所述第一命令的显示方式。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，

所述显示方式为颜色。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制装置，其特征在于，

所述第一窗口包含第二命令，所述第二命令是所述第一命令之前的命令和所述第一命令之后的命令中的至少一种命令。

5.一种机器人系统，其特征在于，具备：

机器人；以及

权利要求1至4中任一项所述的控制装置。