CN115803156A

CN115803156A - 示教装置、示教系统以及示教程序

Info

Publication number: CN115803156A
Application number: CN202180048751.9A
Authority: CN
Inventors: 星山哲平
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2021-07-26
Publication date: 2023-03-14
Also published as: US20230234218A1; DE112021003990T5; WO2022025001A1; JP7506160B2; JPWO2022025001A1

Abstract

示教装置具备：用户界面部，其能够显示机器人程序的生成画面；示教点显示控制部，其进行将以前所示教的示教点显示在生成画面上的控制；示教点选择部，其从所显示的示教点中选择特定的示教点；以及示教点挪用部，其将所选择的示教点挪用作生成中的机器人程序的新的示教点，以前所示教的示教点包含在生成中的机器人程序中以前所示教的示教点和在与机器人程序不同的其他机器人程序中以前所示教的示教点中的至少一方。

Description

示教装置、示教系统以及示教程序

技术领域

本发明涉及机器人的示教技术，尤其涉及具备示教点挪用功能的示教装置、示教系统以及示教程序。

背景技术

通常，从附带显示装置的示教操作盘进行机器人的示教或状态的确认。例如，如果是进行搬运的机器人，则通过示教被称为示教点的机器人的目标位置，接着示教手的开闭，从而生成机器人程序，通过执行所生成的机器人程序来实现搬运。

在将与已经示教完毕的示教点接近的位置或者相同的位置示教为新的示教点时，需要搜索在哪个机器人程序中示教了已经示教完毕的示教点，示教作业的效率降低。另外，如果相同的示教位置的示教点存在多个，各示教点被示教为不同的示教点，则在对这些示教点中的任意一个示教点的示教位置进行了修正的情况下，也需要对原本是相同的示教位置的其他示教点进行修正。但是，如果忘记修正而使机器人动作，则有可能发生事故。作为与示教点相关的机器人编程技术，例如公知有后述的文献。

在专利文献1中记载了一种机器人的示教操作盘，该机器人的示教操作盘在图形显示装置的显示画面上设置有触摸面板，通过用指尖触摸画面上的任意场所来将表示该场所的画面上的位置信息输入到机器人示教操作盘，在显示画面上对示教点进行立体地图形显示，如果需要的话则可以同时显示机器人的当前位置，进而用手指触摸并指定示教点，使该示教点在预先规定的平面内移动。

在专利文献2中记载了一种具有辅轴的机器人的控制方法，该机器人具备：计算从机器人的指尖以及辅轴的当前的位置到已经示教完毕的多个示教点为止的距离的单元；从计算出的多个示教点中选择距离最近的示教点的单元；以及在针对机器人以及辅轴选择出的示教点不同的情况下，使它们分别移动到不同的示教点的单元。

在专利文献3中记载了一种示教点修正装置，具备：判断部，其针对作业程序所包含的预先示教的多个不同的示教点，判断任一个示教点的位置数据是否被修正；以及数据修正部，其在判断部判断为多个不同的示教点中的第一示教点的位置数据被修正时，按照预先规定了多个不同的示教点的相对位置关系的示教点规则，对相对于第一示教点具有相对位置关系的相关示教点的位置数据进行修正。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-85655号公报

专利文献2：日本特开平6-270082号公报

专利文献3：日本特开2006-331188号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明鉴于上述以往的问题点，目的在于改善针对机器人的示教作业的效率。

用于解决课题的手段

本公开的一个方式提供一种示教装置，其具备：用户界面部，其能够显示机器人程序的生成画面；示教点显示控制部，其进行将以前所示教的示教点显示在生成画面上的控制；示教点选择部，其从所显示的示教点中选择特定的示教点；以及示教点挪用部，其将所选择的示教点挪用作生成中的机器人程序的新的示教点，以前所示教的示教点包含在生成中的机器人程序中以前所示教的示教点和在与该机器人程序不同的其他机器人程序中以前所示教的示教点中的至少一方。

本公开的另一方式提供一种示教系统，其具备：示教装置，其能够显示机器人程序的生成画面；以及机器人控制装置，其进行将以前示教的示教点显示在生成画面上的控制，从所显示的示教点中选择特定的示教点，并将所选择的示教点挪用作生成中的机器人程序的新的示教点，以前所示教的示教点包含在生成中的机器人程序中以前所示教的示教点和在与该机器人程序不同的其他机器人程序中以前所示教的示教点中的至少一方。

本公开的又一方式提供一种示教程序，其使计算机执行以下步骤：进行将以前所示教的示教点显示在机器人程序的生成画面上的控制的步骤；从所显示的示教点中选择特定的示教点的步骤；以及将所选择的示教点挪用作生成中的机器人程序的新的示教点的步骤，以前所示教的所述示教点包含在生成中的机器人程序中以前所示教的示教点和在与该机器人程序不同的其他机器人程序中以前所示教的示教点中的至少一方。

发明效果

根据本公开的一个方式，除了在生成中的机器人程序中以前所示教的示教点以外，还能够将在与该机器人程序不同的其他机器人程序中以前所示教的示教点挪用作新的示教点，因此能够改善针对机器人的示教作业的效率。

附图说明

图1是一实施方式的机器人系统的概略图。

图2是一实施方式的示教装置的框图。

图3是表示示教装置的变形例的框图。

图4是一实施方式的示教点显示画面的图形图。

图5是一实施方式的机器人程序生成画面的图形图。

图6是一实施方式的示教点显示画面的图形图。

图7是一实施方式的机器人程序生成画面的图形图。

图8是一实施方式的示教姿势修正画面的图形图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本公开的实施方式。在各附图中，对相同或类似的结构要素赋予相同或类似的附图标记。另外，以下所记载的实施方式并不限定请求专利保护的范围所记载的发明的技术范围以及用语的意义。

图1是一实施方式的机器人系统1的概略图。机器人系统1具备机器人2、能够控制机器人2的机器人控制装置3、以及能够生成由机器人控制装置3执行的机器人程序的示教装置4。机器人2例如是多关节机器人，但也可以是平行连杆型机器人、人形机器人等其他形态的机器人。机器人控制装置3例如是具备CPU(central processing unit，中央处理器)、ASIC(application specific integrated circuit，专用集成电路)、FPGA(field-programmable gate array，现场可编程门阵列)等处理器、集成电路等的计算机装置。示教装置4例如是具备处理器、集成电路等的平板电脑等便携终端，但也可以是机器人控制装置3的示教操作盘。示教装置4至少具备能够显示机器人程序的生成画面的用户界面部5(以下简称为“UI部”)。UI部5只要是至少具备显示各种信息的显示功能和输入各种信息的输入功能的装置即可。例如，UI部5可以是在显示部的显示画面上设置触摸面板的触摸面板装置。机器人2、机器人控制装置3以及示教装置4经由有线或无线可通信地相互连接。

图2是一实施方式的示教装置4的框图。示教装置4除了上述UI部5以外，还具备：示教点显示控制部6，其进行将以前所示教的示教点显示在生成中的机器人程序的生成画面上的控制；示教点选择部7，其从所显示的示教点中选择特定的示教点；以及示教点挪用部8，其将所选择的示教点挪用作生成中的机器人程序的新的示教点。此外，在本说明书中，“示教点”是指机器人2的动作路径上的通过点，例如在进行搬运的机器人中，是工具中心点(TCP)即手部的把持中心点。或者，“示教点”也可以是机器人2的前端点、即安装手等工具的凸缘中心点。

另外，示教装置4可以具备将以前所示教的示教点与新的示教点关联起来的示教点关联部9。进而，示教装置4可以具备：关联示教点修正部10，其在修正了示教点的示教位置的情况下，在与示教点相关联的剩余的示教点的示教位置也反映该修正。这些“～部”这样的结构要素(示教点显示控制部6、示教点选择部7、示教点挪用部8、示教点关联部9以及关联示教点修正部10)的一部分或者全部可以由CPU、ASIC、FPGA等处理器、集成电路等安装，或者也可以作为能够由处理器执行的示教程序来安装。

示教装置4的上述结构是一个例子，也可以采用其他方式，或者也可以追加其他结构要素。例如图3是表示示教装置4的变形例的框图。示教装置4也可以是附随于机器人控制装置3的示教操作盘，在该情况下，示教装置4仅具备能够显示机器人程序的生成画面的UI部5。其他结构要素(示教点显示控制部6、示教点选择部7、示教点挪用部8、示教点关联部9以及关联示教点修正部10)的一部分或者全部被安装在机器人控制装置3侧。由这样的机器人控制装置3以及示教装置4构成的示教系统11也可以采用主计算机那样的集中系统的方式、云计算那样的分布式系统的方式。

以下，对示教装置4或示教系统11的动作进行详细叙述。图4是一实施方式的示教点显示画面的图形图。例如设为正在生成使机器人2执行搬运的机器人程序A。示教点a1～a3、b1～b3以及c1～c3是在机器人程序A、B、C中已经示教完毕的示教点。在本例中，显示有机器人程序A、B、C的示教点，但也可以仅显示生成中的机器人程序A的示教点，或者也可以显示机器人程序B、C的示教点，或者还显示其他的机器人程序(未图示)的示教点。例如，当执行机器人程序A时，机器人2从示教点a1向a3，即从示教点的符号小的编号向大的编号移动。对于其他的程序B、C也是同样的。另外，点P是机器人2的当前位置。此外，在本说明书中，“机器人的当前位置”是指工具中心点(TCP)、例如手的把持中心点，但也可以是机器人2的前端点、例如安装工具的凸缘中心点。

在这样的状况下，假定从机器人程序A的一个示教点a3追加下一个示教点a4。例如在想要在机器人程序A的示教点a4回收配置于机器人程序B的示教点b2的工件的情况下，如果能够在与机器人程序B以前示教的示教点b2的示教位置相同的位置对示教点a4进行示教，则能够改善示教作业的效率。因此，通过按照以下的步骤，能够容易地挪用示教点b2的示教位置。

图5是一实施方式的机器人程序生成画面12(以下简称为“生成画面”)的图形图。在机器人程序A的第四行追加示教点a4的情况下，按照以下的顺序挪用示教点b2的示教位置。

<1>使光标对准机器人程序A的第四行。

<2>按下作为追加示教点a4的命令的“点”按钮。

<3>从弹出显示的示教点追加方法一览中选择“3:从当前位置搜索”。由此，示教点显示控制部6在生成画面12上弹出显示位于机器人2的当前位置P的周围的示教点。

图6是一实施方式的示教点显示画面的图形图。示教点显示控制部6可以在生成画面12上弹出显示位于当前位置P的周围的全部示教点，但有可能示教点数量庞大，显示处理变慢，因此搜索与机器人2的当前位置P接近的示教点，仅在生成画面12上显示当前位置P附近的示教点a1～a3、b1～b3以及c1～c3即可。另外，示教点显示控制部6也可以不将位于机器人2的当前位置P的周围的示教点显示在生成画面12上，而是将位于用户所选择的示教点的周围的示教点、位于用户所期望的位置的周围的示教点显示在生成画面12上。即，示教点显示控制部6在当前位置P、用户所选择的示教点、用户所期望的位置这样的特定位置的附近搜索以前示教的示教点，并显示在生成画面12上。此外，在本说明书中，“附近”是指从特定位置起在预定距离内。

接着，进行以下的步骤，挪用示教点b2的示教位置。

<4>从弹出显示的示教点图形图13、弹出显示的示教点一览表14等图表中选择示教点b2。该选择功能由示教点选择部7实现。示教点选择部7提供用户手动选择示教点b2的手动选择功能，但在搜索到附近的示教点的情况下，也可以提供由计算机自动地选择最接近的示教点b2的自动选择功能。

若选择示教点b2，则示教点挪用部8将所选择的机器人程序B的示教点b2挪用作机器人程序A的新的示教点a4。具体而言，示教点挪用部8将所选择的示教点b2的示教位置复制到新的示教点a4的示教位置。在该情况下，示教点a4与示教点b2的示教位置相同，但作为示教点，作为其他的点而存储于存储器(未图示)。或者，示教点挪用部8也可以将所选择的示教点b2直接作为新的示教点来使用。在该情况下，示教点的数量被削减，机器人程序变得容易观察，因此能够进一步改善示教作业的效率。

在将示教点b2作为其他的点挪用于示教点a4的情况下，若修正示教点b2或示教点a4的示教位置，则需要使修正也反映到原本是相同的示教位置的其他示教点。因此，可以进行以下的步骤，将示教点a4与示教点b2关联起来。

<5>从弹出显示的示教点关联需要与否一览15中选择“1:是”。由此，示教点关联部9将示教点a4与示教点b2相关联。例如，可以将示教点a4和示教点b2关联起来存储在存储器(未图示)中。

之后，在修正了示教点a4的示教位置的情况下进行以下的步骤，在相关联的示教点b2的示教位置也反映修正。图7是机器人程序生成画面12的图形图。

<6>为了修正示教点a4，使光标对准机器人程序A的第四行。

<7>按下“位置修正”按钮来修正示教点a4的示教位置。

<8>从弹出显示的关联示教点修正需要与否一览16中选择“1：是”。由此，关联示教点修正部10在示教点b2的示教位置也反映示教点a4的示教位置的修正。相反，在修正了示教点b2的示教位置的情况下，关联示教点修正部10在示教点a4的示教位置也反映示教点b2的示教位置的修正。另外，在相关联的示教点为3点以上且任意一个示教点被修正时，关联示教点修正部10在剩余的全部示教点的示教位置也反映该修正。由此，能够防止忘记修正同一示教位置的示教点，进而能够防止机器人的误动作。

另外，在修正了示教点的示教位置的情况下，也可以汇总修正该示教点的示教姿势和与该示教点相关联的示教点的示教姿势。图8是一实施方式的示教姿势修正画面17的图形图。即使机器人2的示教位置P相同，到达此处时的机器人的姿势也可能如姿势A、姿势B那样不同。若对于机器人2的姿势也不进行适合的示教，则机器人2将进行不需要的动作，机器人主体有可能与障碍物碰撞。因此，关联示教点修正部10在修正了示教点的示教位置P的情况下，可以提供将该示教点的示教姿势和与该示教点关联的示教点的示教姿势汇总修正的功能。此外，关联示教点修正部10不限于修正了示教位置P的情况，在修正了示教点的示教姿势的情况下，也可以将修正反映到与该示教点相关联的示教点的示教姿势。由此，能够防止忘记修正相同的示教姿势的示教点，进而能够防止机器人的误动作。

根据以上的实施方式，能够改善针对机器人的示教作业的效率。此外，示教装置4或示教系统11的上述动作是一个例子，应留意也可以追加其他动作。例如，示教点挪用部8也可以将示教点选择部7选择出的示教点b2的示教姿势复制到新的示教点a4的示教姿势。

另外，由上述的处理器、集成电路等执行的程序可以记录于计算机可读取的非瞬态的记录介质、例如CD-ROM等来提供，或者也可以经由有线或无线从WAN(wide areanetwork：广域网)或LAN(local area network：局域网)上的服务器装置分发而进行提供。

在本说明书中，对各种实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，应认识到在请求专利保护的范围所记载的范围内能够进行各种变更。

附图标记说明

1机器人系统、

2机器人、

3机器人控制装置、

4示教装置、

5用户界面部(UI部)、

6示教点显示控制部、

7示教点选择部、

8示教点挪用部、

9示教点关联部、

10关联示教点修正部、

11示教系统、

12机器人编程生成画面、

13示教点图形图、

14示教点一览表、

15示教点关联需要与否一览、

16关联示教点修正需要与否一览、

17示教姿势修正画面、

a1～a4、b1～b3、c1～c3示教点、

P当前位置(示教位置)。

Claims

1.一种示教装置，其特征在于，具备：

用户界面部，其能够显示机器人程序的生成画面；

示教点显示控制部，其进行将以前所示教的示教点显示在所述生成画面上的控制；

示教点选择部，其从所显示的所述示教点中选择特定的示教点；以及

示教点挪用部，其将所选择的所述示教点挪用作生成中的所述机器人程序的新的示教点，

以前所示教的所述示教点包括在生成中的所述机器人程序中以前所示教的示教点和在与所述机器人程序不同的其他机器人程序中以前所示教的示教点中的至少一方。

2.根据权利要求1所述的示教装置，其特征在于，

所述示教点显示控制部在特定位置的附近搜索以前所示教的所述示教点并显示在所述生成画面上。

3.根据权利要求1或2所述的示教装置，其特征在于，

所述示教装置还具备：示教点关联部，其将以前所示教的所述示教点与所述新的示教点关联起来。

4.根据权利要求3所述的示教装置，其特征在于，

所述示教装置还具备：关联示教点修正部，其在修正了所述示教点的示教位置的情况下，也将所述修正反映到与所述示教点相关联的剩余的示教点的示教位置。

5.根据权利要求4所述的示教装置，其特征在于，

所述关联示教点修正部在修正了所述示教点的示教位置的情况下，汇总修正所述示教点处的示教姿势、与所述示教点相关联的所述示教点处的示教姿势。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的示教装置，其特征在于，

所述示教点挪用部将所选择的所述示教点的示教位置以及示教姿势中的至少一方复制到所述新的示教点的示教位置以及示教姿势中的至少一方。

7.根据权利要求1或2所述的示教装置，其特征在于，

所述示教点挪用部将所选择的所述示教点直接用作所述新的示教点。

8.一种示教系统，其特征在于，具备：

示教装置，其能够显示机器人程序的生成画面；以及

机器人控制装置，其进行将以前所示教的示教点显示在所述生成画面上的控制，从所显示的所述示教点中选择特定的示教点，并将所选择的所述示教点挪用作生成中的所述机器人程序的新的示教点，

以前所示教的所述示教点包含在生成中的所述机器人程序中以前所示教的示教点、和在与所述机器人程序不同的其他机器人程序中以前示教的示教点中的至少一方。

9.一种示教程序，其特征在于，

所述示教程序使计算机执行以下步骤：

进行将以前所示教的示教点显示在机器人程序的生成画面上的控制的步骤；

从所显示的所述示教点中选择特定的示教点的步骤；以及

将所选择的所述示教点挪用作生成中的所述机器人程序的新的示教点的步骤，

以前所示教的所述示教点包含在生成中的所述机器人程序中以前所示教的示教点和在与所述机器人程序不同的其他机器人程序中以前所示教的示教点中的至少一方。