CN112828897A - 示教装置、控制方法以及存储介质 - Google Patents

示教装置、控制方法以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了示教装置、控制方法以及存储介质,能够容易且准确地进行示教。示教装置的特征在于,具备:显示部,具有模拟区域和操作区域,所述模拟区域以能够变更的方式显示针对机器人的模拟模型即虚拟机器人的视角,所述操作区域显示有多个操作标识,所述操作标识用于变更所述虚拟机器人的姿态而使所述虚拟机器人的控制点移动;以及显示控制部,控制所述显示部的工作,所述显示控制部以与针对所述模拟区域中的所述虚拟机器人的所述视角的变更联动的方式来变更所述操作区域中的各所述操作标识的朝向。

Description

示教装置、控制方法以及存储介质
技术领域
本发明涉及示教装置、控制方法以及存储介质。
背景技术
已知一种示教装置,用于在机器人进行各种作业之前,对机器人示教作业的内容。专利文献1所记载的示教装置具有:显示机器人的模拟模型的显示部以及变更模拟模型的姿态的操作按钮。
在专利文献1的示教装置中,操作人员能够一边观察着模拟模型而对操作按钮进行操作来变更模拟模型的姿态,一边示教机器人的操作内容。
专利文献1:日本特开2006-142480号公报
发明内容
然而,有时根据模拟模型的姿态、针对模拟模型的视角的不同,想要使模拟模型的姿态变更的朝向与操作按钮的方向不一致,从而难以进行示教。
本发明是为了解决上述技术问题的至少一部分而提出的,可通过以下方式实现。
本应用例的示教装置的特征在于,具备:显示部,具有模拟区域和操作区域,所述模拟区域以能够变更的方式显示针对机器人的模拟模型即虚拟机器人的视角,所述操作区域显示有多个操作标识,所述操作标识用于变更所述虚拟机器人的姿态而使所述虚拟机器人的控制点移动;以及显示控制部,控制所述显示部的工作,所述显示控制部以与针对所述模拟区域中的所述虚拟机器人的所述视角的变更联动的方式来变更所述操作区域中的各所述操作标识的朝向。
本应用例的控制方法的特征在于,所述控制方法是控制示教装置所具有的显示部的显示的方法,在所述控制方法中,显示模拟区域和操作区域,所述模拟区域是包括机器人的模拟模型即虚拟机器人的区域,所述操作区域包括变更所述虚拟机器人的姿态而使所述虚拟机器人的控制点移动的多个操作标识;在所述模拟区域中,变更针对所述虚拟机器人的所述视角;在所述操作区域中,以与针对所述虚拟机器人的所述视角的变更联动的方式变更各所述操作标识的朝向。
本应用例的存储介质存储用于执行本发明的控制方法的示教程序。
附图说明
图1是具备本发明的示教装置的机器人系统的简要构成图。
图2是图1所示的机器人系统的框图。
图3是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。
图4是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。
图5是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。
图6是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。
图7是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。
图8是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。
图9是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。
图10是用于说明图1所示的示教装置的控制方法的流程图。
附图标记说明
2…机器人,2A…虚拟机器人,3…示教装置,4…受理部,5…力检测部,6…显示画面,6A…模拟区域,6B…操作区域,6C…状态显示区域,6D…速度调整部,7…末端执行器,8…控制装置,20…机器人臂,21…基台,22…第一臂,22A…第一臂,23…第二臂,23A…第二臂,24…第三臂,24A…第三臂,25…驱动单元,26…驱动单元,27…u驱动单元,28…z驱动单元,29…角速度传感器,31…CPU,32…存储部,33…通信部,34…显示部,61A…显示标识,61B…操作标识,61C…坐标显示部,61E…操作部,62B…第一模式切换部,62C…旋转量显示部,63B…第二模式切换部,63C…腕模式显示部,81…CPU,82…存储部,83…通信部,100…机器人系统,220…壳体,230…壳体,241…轴部,251…电机,252…减速机,253…位置传感器,261…电机,262…减速机,263…位置传感器,271…电机,272…减速机,273…位置传感器,281…电机,282…减速机,283…位置传感器,601A…操作按钮,602A…操作按钮,603A…操作按钮,611A…箭头,611B…箭头,611E…箭头,612A…箭头,612B…箭头,612E…箭头,613A…箭头,613B…箭头,613E…箭头,614A…箭头,614B…箭头,614E…箭头,615A…箭头,615B…箭头,615E…箭头,616A…箭头,616B…箭头,616E…箭头,617B…箭头,617E…箭头,618B…箭头,618E…箭头,621B…固定按钮,622B…旋转按钮,623B…约束按钮,631…坐标示教按钮,632…关节示教按钮,O1…第一轴,O2…第二轴,O3…第三轴,S…圆,TCP…控制点。
具体实施方式
下面,基于附图所示的优选实施方式对本发明的示教装置、控制方法以及示教程序进行详细说明。
第一实施方式
图1是具备本发明的示教装置的机器人系统的简要构成图。图2是图1所示的机器人系统的框图。图3是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。图4是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。图5是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。图6是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。图7是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。图8是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。图9是示出图1所示的示教装置所具备的显示部的显示画面的图。图10是用于说明图1所示的示教装置的控制方法的流程图。
另外,为了便于说明,在图1中图示了x轴、y轴以及z轴作为彼此正交的3个轴。另外,下面也将与x轴平行的方向称为“x轴方向”,将与y轴平行的方向称为“y轴方向”,将与z轴平行的方向称为“z轴方向”。另外,下面将图示的各箭头的前端侧称为“+(正)”,将基端侧称为“-(负)”,另外,也将绕z轴的方向以及绕与z轴平行的轴的方向称为“u轴方向”。另外,也将“x轴方向”中朝向箭头的前端侧的方向称为“x轴正方向”,将朝向箭头的基端侧的方向称为“x轴负方向”。另外,也将“y轴方向”中朝向箭头的前端侧的方向称为“y轴正方向”,将朝向箭头的基端侧的方向称为“y轴负方向”。另外,也将“z轴方向”中朝向箭头的前端侧的方向称为“z轴正方向”,将朝向箭头的基端侧的方向称为“z轴负方向”。另外,也将“u轴方向”中向z轴负方向观察时逆时针旋转的方向称为“u轴正方向”,将向z轴负方向观察时顺时针旋转的方向称为“u轴负方向”。
另外,为了便于说明,下面也将图2中的z轴正方向即上侧称为“上”或“上方”,将z轴负方向即下侧称为“下”或“下方”。另外,对于机器人臂20,将图1中的基台21侧称为“基端”,将其相反侧即末端执行器7侧称为“前端”。另外,将图1中的z轴方向即上下方向设为“铅垂方向”,将x轴方向以及y轴方向即左右方向设为“水平方向”。
图1以及图2所示的机器人系统100是在例如电子部品以及电子设备等工件的保持、输送、组装以及检查等作业中使用的装置。机器人系统100具备机器人2以及对机器人2示教动作程序的示教装置3。另外,机器人2和示教装置3能够通过有线或无线方式通信,该通信也可以通过互联网这样的网络来进行。
示教是指对机器人2指定动作程序,具体而言,是指将机器人臂20的位置、姿态输入控制装置8。该示教有直接示教和间接示教,本发明涉及使用示教装置3的间接示教。
直接示教是指,通过一边对机器人臂20施加着外力而使机器人臂20向规定的位置、姿态移动,一边在所期望的定时操作受理部4的示教按钮,从而将机器人臂20的动作存储于控制装置8或示教装置3。
另外,间接示教是指,通过一边变更显示在后述的显示部34中的虚拟机器人2A的位置、姿态,一边在所期望的定时操作显示部34的示教按钮,从而将机器人臂20的动作存储于控制装置8或示教装置3。
首先,对机器人2进行说明。
在图示的结构中,机器人2是水平多关节机器人即SCARA机器人。如图1所示,机器人2具有:基台21、连接于基台21的机器人臂20、受理来自操作人员的规定的操作的受理部4、力检测部5、末端执行器7以及控制这些各部的工作的控制装置8。
基台21是支承机器人臂20的部分。在基台21内置有后述的控制装置8。另外,在基台21的任意部分设定有机器人坐标系的原点。此外,图1所示的x轴、y轴以及z轴是机器人坐标系的轴。
机器人臂20具备第一臂22、第二臂23以及作为作业头的第三臂24。
此外,机器人2不限定于图示的结构,臂的数量可以是1个或2个,也可以是4个以上。
另外,机器人2具备:使第一臂22相对于基台21旋转的驱动单元25、使第二臂23相对于第一臂22旋转的驱动单元26、使第三臂24的轴部241相对于第二臂23旋转的u驱动单元27、使轴部241相对于第二臂23向z轴方向移动的z驱动单元28以及角速度传感器29。
如图1以及图2所示,驱动单元25内置于第一臂22的壳体220内,并且具有:产生驱动力的电机251、将电机251的驱动力减速的减速机252、以及检测电机251或减速机252的旋转轴的旋转角度的位置传感器253。
驱动单元26内置于第二臂23的壳体230,并且具有:产生驱动力的电机261、将电机261的驱动力减速的减速机262、以及检测电机261或减速机262的旋转轴的旋转角度的位置传感器263。
u驱动单元27内置于第二臂23的壳体230,并且具有:产生驱动力的电机271、将电机271的驱动力减速的减速机272、以及检测电机271或减速机272的旋转轴的旋转角度的位置传感器273。
z驱动单元28内置于第二臂23的壳体230,并且具有:产生驱动力的电机281、将电机281的驱动力减速的减速机282、以及检测电机281或减速机282的旋转轴的旋转角度的位置传感器283。
作为电机251、电机261、电机271以及电机281,能够使用例如AC伺服电机、DC伺服电机等伺服电机。
另外,作为减速机252、减速机262、减速机272以及减速机282,能够使用例如行星齿轮型的减速机、波动齿轮装置等。另外,位置传感器253、位置传感器263、位置传感器273以及位置传感器283能够采用例如角度传感器。
驱动单元25、驱动单元26、u驱动单元27以及z驱动单元28分别与相对应的未图示的电机驱动器连接,且经由电机驱动器被控制装置8控制。
另外,如图1所示,角速度传感器29内置于第二臂23。因此,能够检测第二臂23的角速度。控制装置8基于该检测到的角速度的信息来进行机器人2的控制。
基台21例如通过螺栓等固定于未图示的地面。在基台21的上端部连结有第一臂22。第一臂22能够相对于基台21绕沿着铅垂方向的第一轴O1旋转。若使第一臂22旋转的驱动单元25进行了驱动,则第一臂22相对于基台21绕第一轴O1在水平面内旋转。另外,能够通过位置传感器253检测第一臂22相对于基台21的旋转量。
另外,在第一臂22的前端部连结有第二臂23。第二臂23能够相对于第一臂22绕沿着铅垂方向的第二轴O2旋转。第一轴O1的轴方向与第二轴O2的轴方向相同。即,第二轴O2与第一轴O1平行。若使第二臂23旋转的驱动单元26进行了驱动,则第二臂23相对于第一臂22绕第二轴O2在水平面内旋转。另外,能够通过位置传感器263检测第二臂23相对于第一臂22的驱动量,具体而言为旋转量。
另外,在第二臂23的前端部设置并支承有第三臂24。第三臂24具有轴部241。轴部241能够相对于第二臂23绕沿着铅垂方向的第三轴O3旋转,并且能够向上下方向移动。该轴部241是机器人臂20中最靠前端的臂。
若使轴部241旋转的u驱动单元27进行了驱动,则轴部241绕z轴旋转。另外,能够通过位置传感器273检测轴部241相对于第二臂23的旋转量。
另外,若使轴部241向z轴方向移动的z驱动单元28进行了驱动,则轴部241向上下方向即z轴方向移动。另外,能够通过位置传感器283检测轴部241相对于第二臂23的z轴方向的移动量。
另外,在机器人2中,将轴部241的前端作为控制点TCP,且设定有将该控制点TCP作为原点的前端坐标系。另外,该前端坐标系已与前述的机器人坐标系完成校准,能够将前端坐标系中的位置转换为机器人坐标系中的位置。由此,能够在机器人坐标系中确定控制点TCP的位置。
另外,在轴部241的前端部可拆装地连结有各种末端执行器。对于末端执行器,并无特殊限定,可列举例如把持被输送物的末端执行器、加工被加工物的末端执行器、检查中所使用的末端执行器等。在本实施方式中,可拆装地连结有末端执行器7。
此外,在本实施方式中,末端执行器7并未成为机器人2的构成要素,但末端执行器7的一部分或全部也可以成为机器人2的构成要素。
如图1所示,力检测部5检测施加于机器人2的力,即检测施加于机器人臂20以及基台21的力。在本实施方式中,力检测部5设置于基台21的下方、即z轴负方向,从下方支承基台21。
力检测部5例如可构成为具有由水晶等压电体构成且受到外力时会输出电荷的多个元件。另外,控制装置8能够根据该电荷量转换为机器人臂20所受到的外力。另外,若为这样的压电体,则能够根据设置的朝向来调整在受到外力时能够产生电荷的朝向。
另外,受理部4是受理操作人员的规定的操作的部位。虽然未图示,但受理部4具有示教按钮。该示教按钮能够用于进行直接示教的情况。示教按钮可以是机械按钮,也可以是触摸式的电动按钮。另外,在操作按钮的周围可以设置有功能不同的按钮。
接下来,对控制装置8进行说明。
如图1以及图2所示,在本实施方式中,控制装置8内置于基台21。另外,如图5所示,控制装置8具有控制机器人2的驱动的功能,且与前述的机器人2的各部电连接。控制装置8具有CPU(Central Processing Unit,中央处理器)81、存储部82以及通信部83。这些各部例如通过总线以能够相互通信的方式连接。
CPU81读出存储于存储部82的各种程序等,并执行读出的程序。在CPU81生成的指令信号通过通信部83被发送至机器人2。由此,机器人臂20能够执行规定的作业。
存储部82保存CPU81可执行的各种程序等。作为存储部82,可列举例如RAM(RandomAccess Memory,随机存取存储器)等易失性存储器、ROM(Read Only Memory,只读存储器)等非易失性存储器、拆装式的外部存储装置等。
通信部83利用例如有线LAN(Local Area Network,局域网)、无线LAN等外部接口在与机器人2的各部以及示教装置3之间分别进行信号的发送接收。
接下来,对示教装置3进行说明。
如图2所示,示教装置3具有控制机器人臂20的工作的功能,如图2所示,具有CPU(Central Processing Unit,中央处理器)31、存储部32、通信部33以及显示部34。对于示教装置3,并无特殊限定,可列举例如平板电脑、个人电脑、智能手机等。
CPU31读出存储于存储部32的各种程序等,并执行读出的各种程序。作为各种程序,可列举例如后述的本发明的示教程序等。该示教程序可以是在示教装置3中生成的程序,也可以是在例如CD-ROM等外部记录介质存储的程序,也可以是通过网络等存储的程序。
在CPU31中生成的信号通过通信部33被发送至机器人2的控制装置8。由此,机器人臂20能够在规定的条件下执行规定的作业。另外,CPU31控制图3~图9所示的显示部34的驱动。即,CPU31作为控制显示部34的工作的显示控制部而发挥作用。
存储部32保存CPU31可执行的各种程序等。作为存储部32,可列举例如RAM(RandomAccess Memory,随机存取存储器)等易失性存储器、ROM(Read Only Memory,只读存储器)等非易失性存储器、拆装式的外部存储装置等。
通信部33利用例如有线LAN(Local Area Network,局域网)、无线LAN等外部接口在与控制装置8之间进行信号的发送接收。
显示部34由具有显示画面6的各种显示器构成。在本实施方式中,作为一例,对触摸面板式即显示部34具备显示功能和输入操作功能的结构进行说明。若操作人员触碰显示画面6,则CPU31进行切换为规定的显示等的控制。
然而,不限定于这样的结构,也可以是单独具备输入操作部的结构。在该情况下,输入操作部可列举为例如鼠标、键盘等。另外,也可以是并用触摸面板与鼠标、键盘的结构。
在间接示教中(以下,简称为“示教中”),显示部34在显示画面6显示如图3~图9所示的窗口。该窗口具有模拟区域6A、操作区域6B、状态显示区域6C以及速度调整部6D。模拟区域6A和状态显示区域6C从上侧依次排列显示。操作区域6B和速度调整部6D从上侧依次排列显示。另外,模拟区域6A和操作区域6B在图示构成中从左侧依次排列显示。
然而,在本发明中,不限定于图示这样的配置。另外,也可以是模拟区域6A、操作区域6B、状态显示区域6C以及速度调整部6D分别显示在不同的显示器的结构。
模拟区域6A显示示教中的机器人2的模拟模型即虚拟机器人2A。虚拟机器人2A可以是基于机器人2生成的3DCG,也可以是实时拍摄机器人2而得到的影像。
另外,虚拟机器人2A与前述的机器人2为相同的结构,对虚拟机器人2A的各部标注与图1所示的机器人2的各部相同的附图标记,为了便于说明,在图3~图9中省略附图标记。
另外,在虚拟机器人2A设定与前述的机器人坐标系相对应的虚拟机器人坐标系,在模拟区域6A显示有表示该虚拟机器人坐标系中的x轴方向、y轴方向、z轴方向以及u轴方向的多个显示标识61A。
显示标识61A包括被标注“+x”文字的箭头611A、被标注“-x”文字的箭头612A、被标注“+y”文字的箭头613A、被标注“-y”文字的箭头614A、被标注“+u”文字的箭头615A以及被标注“-u”文字的箭头616A。这些箭头611A~箭头616A是表示各轴的方向的显示标识,显示在与虚拟机器人2A的工具中心点对应的位置。另外,这些箭头611A~箭头616A所指的方向分别与虚拟机器人坐标系中的x轴正方向、x轴负方向、y轴正方向、y轴负方向、z轴正方向、z轴负方向、u轴正方向以及u轴负方向一致。
另外,若滑动与显示画面6的模拟区域6A对应的区域,即在用手指触碰的状态下移动手指,则视角(視点)根据其方向发生变更,从而视觉呈现(見え方)会发生变化。由此,操作人员能够将视角变更为所期望的视角,能够从所期望的方向观察虚拟机器人2A。即,在本实施方式中,触摸式的显示画面6作为视角操作部而发挥作用。此外,在本说明书中,视角是指视线的朝向,针对虚拟机器人的视角是指观察模拟模型的朝向。
像这样,显示部34具有作为视角操作部的显示画面6,视角操作部进行变更针对虚拟机器人2A的视角的操作。由此,操作人员能够将视角变更为所期望的视角,从而能够从所期望的方向观察虚拟机器人2A。
此外,作为视角操作部,不限定于上述方式,例如,也可以是显示在显示画面6的按钮等。在该情况下,按钮作为视角操作部发挥作用。另外,在显示画面6不是触摸式的情况下,例如也可以使用鼠标一边移动显示画面6上的光标一边进行操作。
例如,可以构成为:若触碰与操作按钮601A相对应的位置,则返回到初始视角,其中,操作按钮601A被标注了显示在显示画面6的模拟区域6A中的“Front”文字,也可以构成为:若触碰与被标注了“Top”文字的操作按钮602A相对应的位置,则返回到向z轴负方向观察虚拟机器人2A的视角。即,在本实施方式中,操作按钮601A、操作按钮602A作为复位操作部603A发挥作用。
像这样,显示部34具有:在变更针对虚拟机器人2A的视角之后返回到初始视角的复位操作部603A。由此,在操作中想返回到初始视角时,能够立即返回到初始视角,使得便利性优异。
此外,在后述的联动模式的情况下,箭头611B~箭头616B也返回到初始位置。
另外,根据视角的变更,箭头611A~箭头616A也发生移动,但无论在哪个位置,箭头611A~箭头616A所指的方向都分别与虚拟机器人坐标系中的x轴正方向、x轴负方向、y轴正方向、y轴负方向、z轴正方向、z轴负方向、u轴正方向以及u轴负方向一致。换言之,进行视角变更时,箭头611A~箭头616A以各自所指的方向分别与虚拟机器人坐标系中的x轴正方向、x轴负方向、y轴正方向、y轴负方向、z轴正方向、z轴负方向、u轴正方向以及u轴负方向一致的方式移动。
像这样,在模拟区域6A显示有作为与操作标识61B相对应的显示标识61A的箭头611A~箭头616A。另外,作为显示控制部的CPU31控制显示部34,以使联动于针对虚拟机器人2A的视角的变更来变更箭头611A~箭头616A的朝向。由此,即使变更了视角,也能够容易掌握虚拟机器人2A的姿态。
另外,状态显示区域6C具有坐标显示部61C、旋转量显示部62C以及腕模式显示部63C。
坐标显示部61C显示虚拟机器人2A的各臂的虚拟机器人坐标系中的位置即坐标。旋转量显示部62C显示虚拟机器人2A的各关节的旋转量。腕模式显示部63C显示是左腕模式还是右腕模式。此外,左腕模式以及右腕模式是由第一臂以及第二臂的连接部的关节的角度决定的。
这样的状态显示区域6C的显示内容即数值、文字随着虚拟机器人2A的姿态的变更而发生变化。由此,操作人员能够更容易掌握虚拟机器人2A的姿态,且能够更简单地进行示教操作。
另外,操作区域6B具有多个操作标识61B、第一模式切换部62B以及第二模式切换部63B。
多个操作标识61B包括:被标注“+x”文字的箭头611B、被标注“-x”文字的箭头612B、被标注“+y”文字的箭头613B、被标注“-y”文字的箭头614B、被标注“+u”文字的箭头615B、被标注“-u”文字的箭头616B、被标注“+z”文字的箭头617B以及被标注“-z”文字的箭头618B。
箭头611B和箭头612B指向彼此相反的一侧,箭头613B和箭头614B指向彼此相反的一侧。另外,箭头611B~箭头614B沿着圆S的周向等间隔地配置。另外,如后述,虽然箭头611B~箭头614B沿着圆S的周向旋转移动,但箭头611B~箭头614B的相对位置不变。
箭头615B以及箭头616B呈圆弧状,且配置在圆S的内侧。另外,箭头615B以及箭头616B指向彼此相反的方向。即,箭头615B指向逆时针旋转的方向,箭头616B指向顺时针旋转的方向。
另外,如后述,虽然箭头615B以及箭头616B沿着圆S的周向旋转移动,但箭头615B和箭头616B的相对位置不变。另外,箭头615B和箭头616B相对于箭头611B~箭头614B的相对位置也不变。即,箭头611B~箭头616B一边保持彼此相对位置关系一边旋转。
箭头617B以及箭头618B指向彼此相反的方向,箭头617B指向上侧,箭头618B指向下侧。此外,箭头617B以及箭头618B不与箭头611B~箭头616B的旋转联动。即,即使箭头611B~箭头616B发生了旋转,箭头617B以及箭头618B的位置也保持固定。然而,不限定于此,也可以是,箭头617B以及箭头618B随着箭头611B~箭头616B的旋转而反转或旋转。
箭头611B是使虚拟机器人2A的控制点向x轴正方向移动的第一x操作部。若操作人员触碰显示画面6的与箭头611B相对应的位置,则虚拟机器人2A以控制点向x轴正方向即+x轴侧移动的方式变更姿态。
箭头612B是使虚拟机器人2A的控制点向x轴负方向移动的第二x操作部。若操作人员触碰显示画面6的与箭头612B相对应的位置,则虚拟机器人2A以控制点向x轴负方向即-x轴侧移动的方式变更姿态。
箭头613B是使虚拟机器人2A的控制点向y轴正方向移动的第一y操作部。若操作人员触碰显示画面6的与箭头613B相对应的位置,则虚拟机器人2A以控制点向y轴正方向即+y轴侧移动的方式变更姿态。
箭头614B是使虚拟机器人2A的控制点向y轴负方向移动的第二y操作部。若操作人员触碰显示画面6的与箭头614B相对应的位置,则虚拟机器人2A以控制点向y轴负方向即-y轴侧移动的方式变更姿态。
箭头615B是使虚拟机器人2A的轴部向u轴正方向旋转的第一u操作部。若操作人员触碰显示画面6的与箭头615B相对应的位置,则虚拟机器人2A以控制点向u轴正方向即+u轴侧移动的方式变更姿态。
箭头616B是使虚拟机器人2A的轴部向u轴负方向旋转的第二u操作部。若操作人员触碰显示画面6的与箭头616B相对应的位置,则虚拟机器人2A以控制点向u轴负方向即-u轴侧移动的方式变更姿态。
箭头617B是使虚拟机器人2A的控制点向z轴正方向移动的第一z操作部。若操作人员触碰显示画面6的与箭头617B相对应的位置,则虚拟机器人2A以控制点向z轴正方向即+z轴侧移动的方式变更姿态。
箭头618B是使虚拟机器人2A的控制点向z轴负方向移动的第二z操作部。若操作人员触碰显示画面6的与箭头618B相对应的位置,则虚拟机器人2A以控制点向z轴负方向即-z轴侧移动的方式变更姿态。
通过操作这样的箭头611B~箭头618B,能够变更虚拟机器人2A的姿态。另外,通过操作速度调整部6D,能够调整操作箭头611B~箭头618B时的虚拟机器人2A的动作速度。操作人员能够通过一边操作箭头611B~箭头618B来变更虚拟机器人2A的姿态,一边在所期望的定时按压未图示的示教按钮,来进行对应于虚拟机器人2A的机器人2的示教。
此外,随着虚拟机器人2A的姿态的变更,可以实际变更机器人2的姿态,也可以不使机器人2动作。
像这样,作为虚拟机器人2A的坐标系,在设定了彼此相交的x轴以及y轴时,多个操作标识61B包括使虚拟机器人2A的控制点向x轴正方向即+x轴侧移动的第一x操作部即箭头611B、使虚拟机器人2A的控制点向x轴负方向即-x轴侧移动的第二x操作部即箭头612B、使虚拟机器人2A的控制点向y轴正方向即+y轴侧移动的第一y操作部即箭头613B、以及使虚拟机器人2A的控制点向y轴负方向即-y轴侧移动的第二y操作部即箭头614B。另外,各操作标识61B按照箭头611B、箭头613B、箭头612B、箭头614B的顺序在逆时针方向上配置。由此,能够容易进行变更虚拟机器人2A的姿态的操作。
在此,如前述,关于模拟区域6A,能够通过滑动操作来变更针对虚拟机器人2A的视角。随着该视角的变更,显示于模拟区域6A的箭头611A~箭头616A所指的方向发生变化。在本发明中,能够与箭头611A~箭头616A所指的方向的变化联动而使显示于操作区域6B的箭头611B~箭头616B也联动。即,如图3~图6所示,随着箭头611A~箭头616A的旋转,箭头611B~箭头616B也向相同方向旋转。由此,无论虚拟机器人2A的姿态如何,操作人员都能够容易将显示于模拟区域6A的箭头611A~箭头616A的方向与显示于操作区域6B的箭头611B~箭头616B的方向建立关联,并能够容易且准确地进行示教。
此外,箭头611A~箭头616A分别所指的方向与箭头611B~箭头616B分别所指的方向可以一致,也可以不完全一致。
像这样,显示控制部即CPU31在保持第一x操作部即箭头611B、第二x操作部即箭头612B、第一y操作部即箭头613B以及第二y操作部即箭头614B的相对位置关系的状态下,以与作为显示标识61A的箭头611A~箭头614A的朝向的变更联动的方式而使箭头611B~箭头614B沿着圆S的周向旋转。由此,能够将模拟区域6A的箭头611A~箭头614A各自的方向与操作区域6B的箭头611B~箭头614B各自的方向建立关联,并能够容易且准确地进行示教。
第一模式切换部62B具有:显示为“固定”的固定按钮621B、显示为“旋转”的旋转按钮622B以及显示为“约束”的约束按钮623B。固定按钮621B、旋转按钮622B以及约束按钮623B从左侧依次配置。
固定按钮621B是选择箭头611B~箭头616B不与箭头611A~箭头616A联动的非联动模式的非联动模式选择部。在显示画面6中,若触碰与固定按钮621B相对应的位置,则如图7所示,成为非联动模式。通过具有该非联动模式,对于认为非联动模式较容易操作的操作人员而言是便利的。
旋转按钮622B是选择如前述的箭头611A~箭头616A与箭头611B~箭头616B联动的模式的联动模式选择部。在显示画面6中,若触碰与旋转按钮622B相对应的位置,则如图5以及图6所示,成为箭头611A~箭头616A与箭头611B~箭头616B联动的模式,能够得到如前述的效果。
约束按钮623B是选择约束模式的约束模式选择部,约束模式为如下模式:在选择联动模式之后,在所期望的定时将箭头611B~箭头616B的绝对位置固定而不使它们旋转,即,在所期望的定时使箭头611B~箭头616B不与箭头611A~箭头616A联动。如图6所示,在显示画面6中,若触碰与约束按钮623B相对应的位置,则成为约束模式,箭头611B~箭头614B保持被触碰时的状态而被固定。
这样的约束按钮623B作为固定箭头611B~箭头616B的绝对位置的固定操作部而发挥作用。换言之,示教装置3具有作为固定各操作标识61B即箭头611B~箭头616B的绝对位置的固定操作部的约束按钮623B。由此,能够得到非联动模式及联动模式双方的优势。
第二模式切换部63B具有显示为“World”的坐标示教按钮631以及显示为“Joint”的关节示教按钮632。在显示画面6中,若触碰与坐标示教按钮631相对应的位置,则成为如图3~图7所示的使用与虚拟机器人坐标系的x轴、y轴、z轴以及u轴相对应的箭头611B~箭头616B来变更虚拟机器人2A的姿态的坐标示教模式。该坐标示教模式如上所述。
另一方面,在显示画面6中,若触碰与坐标示教按钮631相对应的位置,则转移至图8以及图9所示的关节示教模式。关节示教模式是利用表示关节即虚拟机器人2A的各关节的旋转方向的箭头来进行虚拟机器人2A的姿态的变更的模式。在关节示教模式中,在操作区域6B显示有作为多个操作部61E的箭头611E、箭头612E、箭头613E、箭头614E、箭头615E、箭头616E、箭头617E以及箭头618E。
在箭头611E显示有“+J1”,在箭头612E显示有“-J1”。箭头611E以及箭头612E呈位于同一圆上的圆弧状,且指向彼此相反的方向。即,在图8所示的状态下,箭头611E是指向逆时针旋转方向的箭头,箭头612E是指向顺时针旋转方向的箭头。
在显示画面6中,若触碰与箭头611E相对应的位置,则虚拟机器人2A的第一臂22A向u轴正方向旋转。另一方面,在显示画面6中,若触碰与箭头612E相对应的位置,则虚拟机器人2A的第一臂22A向u轴负方向旋转。
在箭头613E显示有“+J2”,在箭头614E显示有“-J2”。箭头613E以及箭头614E呈位于同一圆上的圆弧状,且指向彼此相反的方向。即,在图8所示的状态下,箭头613E是指向逆时针旋转方向的箭头,箭头614E是指向顺时针旋转方向的箭头。
在显示画面6中,若触碰与箭头613E相对应的位置,则虚拟机器人2A的第二臂23A向u轴正方向旋转。另一方面,在显示画面6中,若触碰与箭头614E相对应的位置,则虚拟机器人2A的第二臂23A向u轴负方向旋转。
在箭头615E显示有“+J4”,在箭头616E显示有“-J4”。箭头615E以及箭头616E呈位于同一圆上的圆弧状,且指向彼此相反的方向。即,在图8所示的状态下,箭头615E是指向逆时针旋转方向的箭头,箭头616E是指向顺时针旋转方向的箭头。
在显示画面6中,若触碰与箭头615E相对应的位置,则虚拟机器人2A的第三臂24A向u轴正方向旋转。另一方面,在显示画面6中,若触碰与箭头616E相对应的位置,则虚拟机器人2A的第三臂24A向u轴负方向旋转。
在箭头617E显示有“+J3”,在箭头618E显示有“-J3”。箭头617E以及箭头618E位于在上下方向上延伸的直线上,且指向彼此相反的方向。即,在图8所示的状态下,箭头617E指向上侧,箭头618E指向下侧。
在显示画面6中,若触碰与箭头617E相对应的位置,则虚拟机器人2A的第三臂24A向z轴正方向移动。另一方面,在显示画面6中,若触碰与箭头618E相对应的位置,则虚拟机器人2A的第三臂24A向z轴负方向移动。
在示教装置3中,在这样的关节示教模式下也能够设为如下的联动模式:在模拟区域6A中,若从图8所示的视角变更为图9所示的视角,则箭头611E~箭头616E上下翻转。即,在从z轴负方向观察虚拟机器人2A的视角下,如图8所示,箭头611E~箭头616E的前端位于上侧,在从z轴正方向观察虚拟机器人2A的视角下,如图9所示,箭头611E~箭头616E的前端位于下侧。由此,在关节示教模式中也能够将模拟区域6A的箭头611A~箭头616A各自的方向与操作区域6B的箭头611E~箭头616E各自的方向建立关联,并能够容易且准确地进行示教。
此外,在关节示教模式中,由于固定按钮621B、旋转按钮622B以及约束按钮623B的功能与前述的坐标示教模式中的功能相同,因此省略说明。
如上所述,示教装置3具备:显示部34,具有模拟区域6A和操作区域6B,模拟区域6A是以能够变更的方式显示针对机器人2的模拟模型即虚拟机器人2A的视角的区域,操作区域6B是显示变更虚拟机器人2A的姿态而使虚拟机器人2A的控制点移动的多个操作标识61B的区域;以及作为控制显示部34的工作的显示控制部的CPU31。并且,CPU31以与针对模拟区域6A中的虚拟机器人2A的视角的变更联动的方式来变更操作区域6B中的各操作标识61B的朝向。由此,能够将模拟区域6A的虚拟机器人2A的姿态与操作区域6B的操作标识61B的朝向建立关联,能够容易且准确地进行示教。
此外,在本实施方式中,针对模拟区域6A中的虚拟机器人2A的视角的变更是基于操作人员的操作进行的,在本发明不限定于此,也可以构成为基于预定的程序使视角自动地变更。
接下来,基于图10所示的流程图对本发明的控制方法即CPU31所进行的控制动作进行说明。
首先,在步骤S100中,在显示部34显示包括模拟区域6A、操作区域6B以及状态显示区域6C的显示画面6。
接下来,在步骤S101中,判断是否对操作区域6B进行了操作。即,确定对操作区域6B的哪个按钮进行了操作。在步骤S101中,在判断为对操作区域6B进行了操作的情况下,在步骤S102中,根据被操作的按钮进行如上所述的控制。
在步骤S101中,在判断为没有对操作区域6B进行操作的情况下,转移至步骤S103。在步骤S103中,判断是否在模拟区域6A中进行了针对虚拟机器人2A的视角变更操作。
在步骤S103中,在判断为进行了视角变更操作的情况下,在步骤S104中,变更针对虚拟机器人2A的视角。例如,在进行了视角变更操作的情况下,以与针对模拟区域6A中的虚拟机器人2A的视角的变更联动的方式来变更操作区域6B中的各操作标识61B即箭头611B~箭头616B的朝向。由此,能够将模拟区域6A的虚拟机器人2A的姿态与操作区域6B的操作标识61B的朝向建立关联,能够容易且准确地进行示教。
此外,在步骤S103中,在判断为没有进行视角变更操作的情况下,返回到步骤S101。
接下来,在步骤S105中,判断是否按了未图示的示教完成按钮。在判断为按了示教完成按钮的情况下,结束示教。此外,在判断为,没有按示教完成按钮的情况下,返回到步骤S101,依次执行步骤S101及其之后的步骤。
如上所述,本发明的控制方法是控制示教装置3所具有的显示部34的显示的控制方法,显示包括机器人2的模拟模型即虚拟机器人2A的模拟区域6A以及操作区域6B,操作区域6B包括作为变更虚拟机器人2A的姿态而使虚拟机器人2A的控制点移动的多个操作标识61B的箭头611B~箭头616B,在模拟区域6A中,变更针对虚拟机器人2A的视角,在操作区域6B中,以与针对虚拟机器人2A的视角的变更联动的方式来变更箭头611B~箭头616B的朝向。由此,能够将模拟区域6A的虚拟机器人2A的姿态与操作区域6B的操作标识61B的朝向建立关联,能够容易且准确地进行示教。
另外,本发明的示教程序用于执行上述本发明的控制方法。由此,能够得到发挥上述效果的示教程序。
此外,本发明的示教程序可存储于存储部32,也可以保存在例如CD-ROM等的记录介质(存储介质)中,还可以存储于能够经通过络等连接的存储装置。
以上,基于图示的实施方式对本发明的示教装置、控制方法以及示教程序进行了说明,但本发明不限定于此,各部的构成能够替换为具有相同功能的任意构成。另外,也可以在示教装置、控制方法以及示教程序追加各种其他任意的构成物、工序。

Claims (9)

1.一种示教装置,其特征在于,具备:
显示部,具有模拟区域和操作区域,所述模拟区域以能够变更的方式显示针对机器人的模拟模型即虚拟机器人的视角,所述操作区域显示有多个操作标识,所述操作标识用于变更所述虚拟机器人的姿态而使所述虚拟机器人的控制点移动;以及
显示控制部,控制所述显示部的工作,
所述显示控制部以与针对所述模拟区域中的所述虚拟机器人的所述视角的变更联动的方式来变更所述操作区域中的各所述操作标识的朝向。
2.根据权利要求1所述的示教装置,其特征在于,
在所述模拟区域显示有与各所述操作标识相对应的显示标识,
所述显示控制部控制所述显示部,以使以与针对所述虚拟机器人的所述视角的变更联动的方式来变更所述显示标识的朝向。
3.根据权利要求2所述的示教装置,其特征在于,
在设定彼此相交的x轴以及y轴而作为所述虚拟机器人的坐标系时,
所述多个操作标识包括:使所述虚拟机器人的控制点向x轴正方向移动的第一x操作部、使所述虚拟机器人的控制点向x轴负方向移动的第二x操作部、使所述虚拟机器人的控制点向y轴正方向移动的第一y操作部以及使所述虚拟机器人的控制点向y轴负方向移动的第二y操作部,
在所述操作标识中,所述第一x操作部、所述第一y操作部、所述第二x操作部以及所述第二y操作部依次按照逆时针方向配置。
4.根据权利要求3所述的示教装置,其特征在于,
所述显示控制部在保持所述第一x操作部、所述第二x操作部、所述第一y操作部以及所述第二y操作部的相对位置关系的状态下,以与各所述显示标识的朝向的变更联动的方式使所述第一x操作部、所述第二x操作部、所述第一y操作部以及所述第二y操作部沿着圆的周向旋转。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的示教装置,其特征在于,
所述示教装置具有固定操作部,所述固定操作部固定各所述操作标识的绝对位置。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的示教装置,其特征在于,
所述显示部具有视角操作部,所述视角操作部进行变更针对所述虚拟机器人的所述视角的操作。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的示教装置,其特征在于,
所述显示部具有复位操作部,所述复位操作部在变更了针对所述虚拟机器人的所述视角后,使所述视角返回到初始视角。
8.一种控制方法,其特征在于,
所述控制方法是控制示教装置所具有的显示部的显示的方法,
在所述控制方法中,
显示模拟区域和操作区域,所述模拟区域是包括机器人的模拟模型即虚拟机器人的区域,所述操作区域包括变更所述虚拟机器人的姿态而使所述虚拟机器人的控制点移动的多个操作标识;
在所述模拟区域中,变更针对所述虚拟机器人的视角;
在所述操作区域中,以与针对所述虚拟机器人的所述视角的变更联动的方式变更各所述操作标识的朝向。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储示教程序,
所述示教程序用于执行权利要求8所述的控制方法。
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