CN118103783A - 程序制作装置、控制装置以及机械系统 - Google Patents

Abstract

程序制作装置具备动作命令调整部，该动作命令调整部基于机械的控制对象部位在控制对象部位的移动路径上的每单位距离或每单位时间的姿势变化，来调整机械的动作程序内的动作命令。

Description

程序制作装置、控制装置以及机械系统

技术领域

本发明涉及一种机械的程序制作技术或控制技术，尤其涉及一种程序制作装置、控制装置以及机械系统。

背景技术

一般而言，在制作包括机器人、机床等的机械的动作程序的情况下，程序制作者使机械进行点动并逐点地调整机械的控制对象部位在移动路径上的示教点来以手动方式进行示教，或者在虚拟空间上配置机械、工具、工件等的形状模型、例如CAD(computer aideddesign：计算机辅助设计)模型，程序制作者使机械的形状模型进行点动并逐点地调整示教点来以手动方式进行示教。

并且，也存在在工件的形状模型上指定棱线并自动生成机械使工具沿着所指定的棱线移动的动作程序、或者选择工件的形状模型并自动生成机械对工件进行处理的动作程序之类的、利用形状模型简单地进行机械的动作程序的制作的技术。

另外，在相对于机械的控制对象部位的姿势变化而言控制对象部位的移动距离比较短的移动路径上，即使将动作速度设定得比较慢，有时控制对象部位的姿势变化的速度也会非常快。在制作动作程序的过程中，难以预测控制对象部位的急剧的姿势变化，在实际由机械执行所生成的动作程序时，有可能产生控制对象部位的姿势不自然地急剧地变化从而机械与周边存在的物体等接触这样的安全性的问题、驱动机械的电动机过载而使机械停止这样的可靠性的问题。

在专利文献1中记载了以下内容：将从CAD系统输出的示教数据文件内的第一行中的姿势数据部分读取到变量Dpre，接下来将下一行的姿势数据部分读取到变量Dcur，对Dpre、Dcur两者之差|Dpre-Dcur|的大小进行评价，如果该差比基准量大，则视为关节角急剧地变化，变换为替代姿势数据并代入到变量Dcur，并将变量Dpre的内容更新为变量Dcur的内容。

在专利文献2中记载了以下内容：在各示教点处以与工件的表面垂直的垂直方向向量对应的方式运算安装于产业用机器人的前端的工具的姿势，检测运算出的工具的姿势不固定的示教点，将检测出的示教点设为特异点，重新运算特异点处的工具的姿势，来决定各示教点处的工具的姿势。

在专利文献3中记载了以下内容：在从移动路径的上游侧的示教点P-1朝向应设定速度的示教点P的线段与从示教点P朝向下游侧的示教点P+1的线段所成的角度θ大的情况下，使速度vP降低为第一条件速度v1，或者在示教点P的姿势相对于机器人在移动路径的上游侧的示教点P-1处的姿势大幅变化的情况下，使速度vP降低为第二条件速度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平04-268607号公报

专利文献2：日本特开平09-254062号公报

专利文献3：日本特开平2015-123517号公报

发明内容

发明要解决的问题

鉴于以往的问题点，本发明的目的在于提供一种安全性和可靠性高的机械的程序制作技术或控制技术。

用于解决问题的方案

本公开的一个方式提供一种程序制作装置，其具备动作命令调整部，动作命令调整部基于机械的控制对象部位在控制对象部位的移动路径上的每单位距离或每单位时间的姿势变化，来调整机械的动作程序内的动作命令。

本公开的其它方式提供一种程序制作装置，其具备区间检测部，区间检测部检测机械的控制对象部位在控制对象部位的移动路径上的每单位距离或每单位时间的姿势变化变为阈值以上的区间。

本公开的另一方式提供一种控制装置，具备：动作命令调整部，其基于机械的控制对象部位在控制对象部位的移动路径上的每单位距离或每单位时间的姿势变化，来调整机械的动作命令；以及控制部，其按照调整后的动作命令来控制机械的动作。

本公开的另一方式提供一种机械系统，具备：机械；动作命令调整部，其基于机械的控制对象部位在控制对象部位的移动路径上的每单位距离或每单位时间的姿势变化，来调整机械的动作命令；以及控制部，其按照调整后的动作命令来控制机械的动作。

发明的效果

根据本公开的一个方式，能够自动调整控制对象部位的姿势急剧地变化的动作命令。因此，能够缩短示教点数特别多的动作程序的修正所需要的时间。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械的动作程序。

根据本公开的其它方式，能够自动检测控制对象部位的姿势急剧地变化的区间。因此，能够缩短示教点数特别多的动作程序的修正所需要的时间。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械的动作程序。

根据本公开的另一方式，由于控制装置具备动作命令调整部，因此能够自动调整控制对象部位的姿势急剧地变化的动作命令，并按照调整后的动作命令来控制机械的动作。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械的控制技术。

根据本公开的另一方式，由于机械系统具备动作命令调整部，因此能够自动调整控制对象部位的姿势急剧地变化的动作命令，并按照调整后的动作命令来控制机械的动作。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械的控制技术。

附图说明

图1是一个实施方式的机械系统的概要结构图。

图2是一个实施方式的机械系统的框图。

图3A是示出包括比较长的区间的动作轨道的一例的图。

图3B是示出包括比较长的区间的动作轨道的一例的图。

图4A是示出包括比较短的区间的动作轨道的一例的图。

图4B是示出包括比较短的区间的动作轨道的一例的图。

图5A是示出区间检测窗口的一例的图。

图5B是示出动作命令调整窗口的一例的图。

图5C是示出动作命令调整方法选择窗口的一例的图。

图6A是示出不包括急剧的姿势变化的动作轨道的一例的图。

图6B是示出包括急剧的姿势变化的动作轨道的一例的图。

图7是示出包括急剧的姿势变化的动作速度窗口的一例的图。

图8A是示出动作速度变更后的程序编辑窗口的一例的图。

图8B是示出动作速度变更后的程序编辑窗口的变形例的图。

图9A是示出动作形式变更后的动作轨道窗口的一例的图。

图9B是示出动作形式变更后的动作轨道窗口的一例的图。

图10是示出动作形式变更后的程序编辑窗口的一例的图。

具体实施方式

下面，参照附图来详细说明本公开的实施方式。在各附图中，对相同或类似的构成要素标注相同或类似的附图标记。另外，下面记载的实施方式并非用于限定权利要求书所记载的发明的技术范围及用语的意义。在本说明书中，用语“画面”的意思是显示器的全部或一部分的区域，用语“窗口”的意思是画面的一部分的区域。

图1是一个实施方式的机械系统1的概要结构图。机械系统1是机器人系统，但不限定于此，在其它实施方式中，也存在机械系统1由机床系统、建筑机械系统、车辆系统、航空器系统、火箭系统等其它机械系统构成的情况。机械系统1具备机械2、控制装置3以及程序制作装置4。机械2、控制装置3以及程序制作装置4经由有线或无线相互连接，或者构成为能够经由有线或无线相互连接。机械2被控制装置3按照动作程序进行控制，控制装置3执行由程序制作装置4制作出的机械2的动作程序。

机械2由产业用机器人、例如多关节机器人构成，但不限定于此，在其它实施方式中，也存在机械2由并联连杆型机器人、正交机器人、人形机器人、双腕机器人等其它机器人构成的情况。或者，需要注意的是，在其它实施方式中，也存在机械2由机床、建筑机械、车辆、航空器、火箭等其它机械构成的情况。机械2具备第一连杆10～第七连杆16。第一连杆10是被固定于规定位置的基座，第二连杆11是被支承为能够绕第一轴线J1相对于第一连杆10进行旋转的回转主体。第三连杆12是被支承为能够绕与第一轴线J1正交的第二轴线J2相对于回转主体11进行旋转的第一臂，第四连杆13是被支承为能够绕与第二轴线J2平行的第三轴线J3相对于第三连杆12进行旋转的第二臂。第五连杆14～第七连杆16是安装于第四连杆13的前端的三轴的手腕单元。

第五连杆14是被支承为能够绕与第三轴线J3正交的第四轴线J4相对于第二臂13进行旋转的第一手腕元件。第六连杆15是被支承为能够绕与第四轴线J4正交的第五轴线J5相对于第五连杆14进行旋转的第二手腕元件。第七连杆16是被支承为能够绕与第五轴线J5正交的第六轴线J6相对于第二手腕元件15进行旋转的第三手腕元件。另外，机械2具备以能够装卸的方式安装于手腕单元的前端的工具17。工具17由手部、焊机工具、切削工具、打孔工具、涂装工具等各种工具构成。

如上所述，机械2具备相互连结的多个连杆10～16。机械2在多个连杆10～16之间具备绕规定的轴线J1～J6旋转的关节轴，但不限定于此，在其它实施方式中，也存在机械2在多个连杆10～16之间具备沿着规定的轴线进行直线运动的关节轴的情况。机械2还具备驱动各关节轴的致动器(参照图2)、驱动工具17的致动器(参照图2)。致动器由包括电动机、减速器等的电动式致动器构成，但在其它实施方式中，也存在致动器由包括流体泵、流体缸等的流体式致动器等其它致动器构成的情况。另外，也存在致动器还具备驱动自身的一个以上的驱动电路的情况。

虽未图示，但是控制装置3具备可编程逻辑控制器(PLC)。或者，在其它实施方式中，也存在控制装置3具备其它处理器或其它半导体集成电路的情况。虽未图示，但是控制装置3具备经由总线相互连接的处理器、存储器、输入输出接口等。处理器执行存储于存储器的程序来控制各种装置，存储器存储各种程序、各种数据，输入输出接口在处理器、存储器与各种外部装置之间输入输出数据。也存在控制装置3还具备对机械2的致动器进行驱动控制的一个以上的驱动电路的情况。例如，驱动电路是基于从处理器输入的动作命令来对致动器进行驱动控制的伺服放大器。控制装置3经由输入输出接口从程序制作装置4输入机械2的动作程序，由处理器执行动作程序，向驱动电路发送动作命令，来驱动致动器，由此使机械2动作。

程序制作装置4具备个人计算机(PC)、平板型计算机等计算机，但在其它实施方式中，也存在程序制作装置4由示教器(teaching-pendant)、示教操作板等机器人的示教装置构成的情况。虽未图示，但是程序制作装置4具备经由总线相互连接的处理器、存储器、输入输出接口等。处理器执行存储于存储器的程序来控制各种装置，存储器存储各种程序、各种数据，输入输出接口在处理器、存储器与各种外部装置之间输入输出数据。程序制作装置4制作机械2的动作程序，经由输入输出接口向控制装置3发送所制作出的动作程序。

程序制作装置4具备进行机械2的动作程序的编辑、执行、生成等的程序制作软件5。程序制作软件5被存储于存储器，被处理器执行。如后述的那样，程序制作软件5将包括动作轨道窗口(参照图3A～图4B、图6A～图6B、图9A～图9B)、程序编辑窗口(参照图8A～图8B、图10)、区间检测窗口(参照图5A)、动作命令调整窗口(参照图5B)、动作命令调整方法选择窗口(参照图5C)等各种窗口的编程画面显示于显示部。

程序制作软件5具备用于设定世界坐标系、机械坐标系、法兰坐标系、工具坐标系、摄像机坐标系、工件坐标系、用户坐标系等各种坐标系的坐标系设定功能。这些坐标系由正交坐标系构成，但在其它实施方式中，也存在这些坐标系由斜交坐标系、极坐标系等其它坐标系构成的情况。为了易于说明，程序制作软件5设定了机械坐标系C1和工具坐标系C2。机械坐标系C1固定于机械2的基准点、例如基座，工具坐标系C2固定于工具17的基准点、例如工具中心点(TCP)。

机械2具备作为控制点的控制对象部位P。控制对象部位P的位置用机械坐标系C1下的工具坐标系C2的位置、例如X-Y-Z坐标值(x，y，z)来表示。或者，在其它实施方式中，控制对象部位P的位置也可以是机械坐标系C1下的法兰坐标系的位置、也就是手腕单元的法兰位置，或者也可以是世界坐标系下的工具坐标系C2的位置等。控制对象部位P的姿势用机械坐标系C1下的工具坐标系C2的姿势、例如绕X-Y-Z轴的旋转量(w，p，r)来表示。或者，在其它实施方式中，控制对象部位P的姿势也可以是机械坐标系C1下的法兰坐标系的姿势、也就是手腕单元的法兰姿势，或者也可以是世界坐标系下的工具坐标系C2的姿势等。

程序制作软件5还具备用于设定构成控制对象部位P的动作轨道的一个以上的示教点的示教点设定功能。各示教点至少包括控制对象部位P的位置、例如X-Y-Z坐标值(x，y，z)，另外，根据需要包括控制对象部位P的姿势、例如绕X-Y-Z轴的旋转量(w，p，r)。

程序制作软件5还具备用于将机械2的动作命令以时间系列进行排列并进行编辑的动作命令编辑功能。动作命令包括控制对象部位P的动作命令、工具17的动作命令以及将这些动作命令组合而成的应用程序命令等。控制对象部位P的动作命令包括示教点、动作形式、速度形式、速度参数等各种参数。动作命令的动作形式包括直线移动(控制对象部位P的直线移动)、圆弧移动(控制对象部位P的圆弧移动)、各轴移动(控制对象部位P的移动路径不受限制、各关节轴的致动器独立动作的对控制对象部位P的移动)等各种动作形式。动作命令的速度形式包括控制对象部位P的移动速度、各关节轴的致动器的动作速度、控制对象部位P的姿势变更速度、在示教点之间的移动时间等各种速度形式。动作命令的速度参数是与这些速度形式相应的动作速度或动作时间等各种速度参数。工具17的动作命令包括手部开闭、把持强度等与工具相应的各种参数，应用程序命令包括与码垛(palletizing)、卸垛(depalletizing)等应用程序相应的各种参数。

程序制作软件5还具备用于将构成控制对象部位P的动作轨道的一个以上的示教点与动作命令建立关联的示教点关联建立功能。例如将处于直线移动的目标位置的示教点与直线移动的动作命令建立关联。或者，例如将处于圆弧移动的中间位置、目标位置的多个示教点与圆弧移动的动作命令建立关联。程序制作软件5通过如上所述的各种编辑功能来对机械2的动作程序进行编辑。

程序制作软件5还具备用于在线(与实机连接)或离线(不与实机连接)地执行编辑后的动作程序来进行机械2的动作确认的程序执行功能。另外，也存在程序制作软件5还具备用于生成动作程序的程序生成功能的情况。编辑后或执行确认后的动作程序从源代码被变换为目标代码(机械语言)、中间代码、字节代码等，来生成最终的动作程序。程序制作装置4经由输入输出接口向控制装置3发送所制作出的动作程序。

图2是一个实施方式的机械系统1的框图。程序制作装置4具备输入部40、显示部41以及存储部42。输入部40由键盘、鼠标等用户接口(UI)构成，显示部41由显示器等UI构成，但是不限定于此，在其它实施方式中，也存在输入部40和显示部41由触摸面板显示器等一体型UI构成的情况。存储部42由RAM(random access memory：随机存取存储器)、ROM(readonly memory：只读存储器)等存储器构成。

程序制作装置4还具备作为程序制作软件5的一部分的程序编辑部45、程序执行部46、区间检测部47以及动作命令调整部48。这些构成要素由被处理器执行的程序的一部分或全部构成，但是不限定于此，在其它实施方式中，也存在这些构成要素由FPGA(fieldprogrammable gate array：现场可编程逻辑门阵列)、ASIC(application specificintegrated circuit：专用集成电路)等其它半导体集成电路的一部分或全部构成的情况。

控制装置3具备控制机械2的动作的控制部30。控制部30具备包括PLC的控制电路，但是在其它实施方式中，也存在控制部30还具备对机械2的致动器20进行驱动控制的一个以上的驱动电路的情况。控制部30按照由程序制作装置4制作出的动作程序44来控制机械2的动作。或者，在其它实施方式中，控制装置3也可以具备程序制作装置4的全部构成要素。也就是说，也存在控制装置3具备输入部40、显示部41、存储部42、程序编辑部45、程序执行部46、区间检测部47、动作命令调整部48等的情况。

机械2具备驱动机械2的一个以上的致动器20。致动器20包括驱动各关节轴的致动器、驱动工具17的致动器等。致动器20由包括电动机、减速器等的电动式致动器构成，但在其它实施方式中，也存在致动器20由包括流体泵、流体缸等的流体式致动器等其它致动器构成的情况。另外，也存在致动器20还具备驱动自身的一个以上的驱动电路的情况。

程序编辑部45将具备上述的坐标系设定功能、示教点设定功能等的动作轨道窗口50(参照图3A～图4B、图6A～图6B、图9A～图9B等)显示于显示部41，并且将具备上述的动作命令编辑功能、示教点关联建立功能等的程序编辑窗口80(参照图8A～图8B、图10等)显示于显示部41。程序编辑部45基于从输入部40输入的各种指令，对坐标系、示教点、动作命令等进行编辑，将编辑后的动作程序44存储于存储部42，并且将编辑后的动作程序44显示于程序编辑窗口80。用户通过程序编辑功能来进行动作程序44的编辑。

程序执行部46将具备上述的程序执行功能的程序执行窗口(未图示)显示于显示部41。程序执行部46离线执行基于从输入部40输入的各种指令编辑后的动作程序44的同时、使显示于显示部41的虚拟的机械2在虚拟空间上动作。或者，在其它实施方式中，程序执行部46向控制装置3发送基于从输入部40输入的各种指令编辑后的动作程序44，在线执行动作程序44的同时使机械2在现实空间上动作。用户通过程序执行功能来进行机械2基于编辑后的动作程序44的动作的确认。程序执行部46也可以具备上述的程序生成功能。

在制作如上所述的动作程序44的过程中，难以预测控制对象部位P的急剧的姿势变化。在实际由机械2执行了所生成的动作程序时，有可能产生控制对象部位P的姿势不自然地急剧地变化从而机械2与周边存在的物体等接触这样的安全性的问题、驱动机械2的电动机过载而使机械2停止这样的可靠性的问题。因此，程序制作装置4具备检测控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间的区间检测部47以及调整该区间的动作命令的动作命令调整部48。

区间检测部47检测控制对象部位P在控制对象部位P的移动路径上的每单位距离或每单位时间的姿势变化变为阈值43以上的区间。每单位距离或每单位时间的姿势变化例如可以将绕X-Y-Z轴的各旋转量之和(例如各旋转角度之和)除以单位距离(例如毫米)或单位时间(例如秒)而得到。关于每单位距离或每单位时间的姿势变化的阈值43，事先从输入部40输入、或者事先存储于存储部42。

区间检测部47通过对动作程序44内的示教点之间的距离、该示教点之间的动作速度或动作时间、以及控制对象部位P在该示教点之间的姿势变化进行评价，来检测控制对象部位P的每单位距离或每单位时间的姿势变化变为阈值43以上的区间。或者也可以进行以下处理、或在此基础上还进行以下处理：区间检测部47通过在执行动作程序44的过程中对每单位距离或每单位时间的姿势变化逐次地进行评价，来检测每单位距离或每单位时间的姿势变化变为阈值43以上的区间。通过区间检测功能，能够从动作程序44内或在执行动作程序44的过程中，自动检测控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间。因此，能够缩短示教点数特别多的动作程序44的修正所需要的时间。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械2的动作程序44。

显示部41基于区间检测部47的指令，来显示将检测出的姿势变化大的区间、构成该区间的示教点进行了强调显示的动作轨道(显示图6B的动作轨道窗口50)。通过区间强调显示功能，用户能够在视觉上容易地识别控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间。另外，显示部41基于区间检测部47的指令，来显示是否自动调整控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间的动作命令的执行确认(显示图5B的动作命令调整窗口63)。通过动作命令调整确认功能，用户能够任意地选择动作命令的自动调整或手动调整。

动作命令调整部48基于控制对象部位P的每单位距离或每单位时间的姿势变化来调整机械2的动作程序44内的动作命令。也就是说，动作命令调整部48调整控制对象部位P的每单位距离或每单位时间的姿势变化变为阈值43以上的区间的动作命令。动作命令调整部48具备用于变更动作命令的动作速度的动作速度变更功能和用于变更动作命令的动作形式的动作形式变更功能中的至少一方作为动作命令的调整方法。

动作速度变更功能是用于变更动作命令的速度形式以及与速度形式相应的速度参数的功能。例如，动作速度变更功能将控制对象部位P的移动速度这一速度形式变更为控制对象部位P的姿势变更速度这一速度形式，并使控制对象部位P的姿势变更速度这一速度参数减速到规定值以下。或者，在其它实施方式中，动作速度变更功能有时也将控制对象部位P的移动速度这一速度形式变更为控制对象部位P在示教点之间的移动时间这一速度形式，并使控制对象部位P在示教点之间的移动时间这一速度参数增大到规定值以上。

或者，在其它实施方式中，动作速度变更功能将各关节轴的致动器20的动作速度这一速度形式变更为控制对象部位P的姿势变更速度这一速度形式，并使控制对象部位P的姿势变更速度这一速度参数减速到规定值以下。或者，在其它实施方式中，动作速度变更功能有时也将各关节轴的致动器20的动作速度这一速度形式变更为控制对象部位P在示教点之间的移动时间这一速度形式，并使控制对象部位P在示教点之间的移动时间这一速度参数增大到规定值以上。通过变更速度形式，用户能够直观地识别变更后的控制对象部位P的姿势变化。另外，通过变更速度参数，能够抑制控制对象部位P的急剧的姿势变化。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械的动作程序44。

动作形式变更功能是用于向控制对象部位P的移动距离伸长的动作形式变更的功能。例如，动作形式变更功能将控制对象部位P的直线移动这一动作形式向各轴移动这一动作形式变更，并根据需要使各关节轴的致动器20的动作速度这一速度参数减速到规定值以下。由于各轴移动这一动作形式下的控制对象部位P的移动距离比直线移动这一动作形式下的控制对象部位P的移动距离长，因此能够抑制控制对象部位P的急剧的姿势变化。

或者，在其它实施方式中，动作形式变更功能将控制对象部位P的直线移动这一动作形式向圆弧移动这一动作形式变更，并根据需要使控制对象部位P的动作速度减速到规定值以下。由于圆弧移动这一动作形式下的控制对象部位P的移动距离比直线移动这一动作形式下的控制对象部位P的移动距离长，因此能够抑制控制对象部位P的急剧的姿势变化。通过动作形式变更功能，控制对象部位P的移动距离伸长，并根据需要使动作速度减速到规定值以下，因此能够抑制控制对象部位P的急剧的姿势变化。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械的动作程序44。

动作命令调整部48将包括调整后的动作命令的动作程序44存储于存储部42，并且将包括调整后的动作命令的动作程序44显示于显示部41(显示图8A～图8B、图10的程序编辑窗口80)。显示部41基于动作命令调整部48的指令，来显示将调整后的动作命令进行了强调显示的动作程序44(显示图8A～图8B、图10的程序编辑窗口80)。另外，显示部41基于动作命令调整部48的指令，来显示将调整前的动作命令和调整后的动作命令同时进行了显示的动作程序44(显示图8A～图8B、图10的程序编辑窗口80)。通过动作命令强调显示功能，用户能够在视觉上容易地识别自动调整后的动作命令。另外，通过调整前后的动作命令显示功能，用户能够在视觉上容易地识别动作命令被进行了怎样的自动调整。

下面，说明机械系统1的一个实施例。图3A和图3B是示出包括比较长的区间(参照示教点P1-P2间)的动作轨道T的一例的图。动作轨道窗口50将虚拟的机械2和控制对象部位P的动作轨道T显示在虚拟空间上。在本例中，控制对象部位P的动作轨道T由多个示教点P1～P3构成。示教点P2和示教点P3均关联了进行直线移动的动作命令。在图3A中，控制对象部位P处于示教点P1，控制对象部位P的姿势由工具坐标系C2表示。另外，控制对象部位P在示教点P2处的姿势由工具坐标系C2′表示。在图3B中，控制对象部位P处于示教点P2，控制对象部位P的姿势由工具坐标系C2表示。

在此，在控制对象部位P的移动速度为50mm/秒、示教点P1与示教点P2之间的距离为500mm、控制对象部位P在示教点P1与示教点P2之间的姿势变化(也就是从工具坐标系C2向工具坐标系C2′的姿势变化)为150度的情况下，示教点P1与示教点P2之间的姿势变化以控制对象部位P在示教点P1与示教点P2之间的移动时间10秒(＝500/50)而被进行分时控制，因此每单位时间的姿势变化为15度/秒(＝150/10)。另外，每单位距离的姿势变化为0.3度/mm(＝150/500)。也就是说，在本例中，示教点P1与示教点P2之间的距离比较长，因此控制对象部位P的姿势没有急剧地变化。

图4A和图4B是示出包括比较短的区间(参照示教点P1-P2间)的动作轨道T的一例的图。动作轨道窗口50将虚拟的机械2和控制对象部位P的动作轨道T显示在虚拟空间上。在本例中，控制对象部位P的动作轨道T由多个示教点P1～P3构成。示教点P2和示教点P3均关联了直线移动的动作命令。在图4A中，控制对象部位P处于示教点P1，控制对象部位P的姿势由工具坐标系C2表示。另外，控制对象部位P在示教点P2处的姿势由工具坐标系C2′表示。在图4B中，控制对象部位P处于示教点P2，控制对象部位P的姿势由工具坐标系C2表示。

在此，在控制对象部位P的移动速度为50mm/秒、示教点P1与示教点P2之间的距离为50mm、控制对象部位P在示教点P1与示教点P2间的姿势变化(也就是从工具坐标系C2向工具坐标系C2′的姿势变化)为150度的情况下，示教点P1与示教点P2之间的姿势变化以控制对象部位P在示教点P1与示教点P2之间的移动时间1秒(＝50/50)而被进行分时控制，因此每单位时间的姿势变化为150度/秒(＝150/1)。另外，每单位距离的姿势变化为3度/mm(＝150/50)。也就是说，在本例中，示教点P1与示教点P2之间的距离比较短，因此控制对象部位P的姿势急剧地变化。区间检测部47自动检测这样的控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间(示教点P1与示教点P2之间)，动作命令调整部48自动调整控制对象部位P的姿势急剧地变化的动作命令。

图5A是示出区间检测窗口60的一例的图。显示部41基于区间检测部47的指令来显示区间检测窗口60。区间检测窗口60具备阈值输入框61和区间检测执行按钮62。根据控制对象部位P的姿势没有急剧地变化的图3A和图3B的实施例，向阈值输入框61输入15度/秒作为每单位时间的姿势变化的阈值43即可。或者，在其它实施方式中，也可以向阈值输入框61输入0.3度/mm作为每单位距离的姿势变化的阈值43。所输入的阈值43被存储于存储部42，也能够用作下次以后的区间检测时的阈值。

区间检测部47基于区间检测执行按钮62的指令，来从动作程序44内检测控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间。根据控制对象部位P的姿势急剧地变化的图4A和图4B的实施例，在示教点P1与示教点P2之间，控制对象部位P的每单位时间的姿势变化为150度/秒，另外，控制对象部位P的每单位距离的姿势变化为3度/mm，因此区间检测部47将示教点P1与示教点P2之间检测为控制对象部位P的每单位时间或每单位距离的姿势变化(150度/秒或3度/mm)变为阈值43(15度/秒或0.3度/mm)以上的区间。显示部41基于区间检测部47的指令，来显示将包括急剧的姿势变化的区间(示教点P1与示教点P2之间)进行了强调显示的动作轨道窗口50。

图6A是示出不包括急剧的姿势变化的动作轨道T的一例的图，图6B是示出包括急剧的姿势变化的动作轨道T的一例的图。如图6A所示，在动作轨道T不包括急剧的姿势变化的情况下，显示部41显示用细虚线等显示出动作轨道T的动作轨道窗口50，并且显示部41显示用黑圆点等显示出示教点P1～P3的动作轨道窗口50。另一方面，如图6B所示，在动作轨道T包括急剧的姿势变化的情况下，显示部41基于区间检测部47的指令，来显示用粗实线等将控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间S(示教点P1与示教点P2之间)进行了强调显示的动作轨道窗口50。另外，显示部41也可以基于区间检测部47的指令，来显示用白圆点等将示教点P2(目标位置)进行了强调显示的动作轨道窗口50。或者，在其它实施方式中，显示部41也可以基于区间检测部47的指令，用白圆点等将构成区间S的示教点P1(当前位置)和示教点P2(目标位置)这两方进行强调显示。

在其它实施方式中，区间检测部47也可以在执行动作程序44的过程中逐次地检测控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间S。根据控制对象部位P的姿势急剧地变化的图4A和图4B的实施例，在示教点P1与示教点P2之间，控制对象部位P的每单位时间的姿势变化为150度/秒，另外，控制对象部位P的每单位距离的姿势变化为3度/mm，因此区间检测部47依次将示教点P1与示教点P2之间检测为控制对象部位P的每单位时间或每单位距离的姿势变化(150度/秒或3度/mm)变为阈值43(15度/秒或0.3度/mm)以上的区间S。显示部41基于区间检测部47的指令，来显示将包括急剧的姿势变化的区间S(示教点P1与示教点P2之间)进行了强调显示的动作轨道窗口70。

图7是示出包括急剧的姿势变化的动作速度窗口70的一例的图。显示部41基于区间检测部47的指令，来显示将包括急剧的姿势变化的区间S(示教点P1与示教点P2之间)进行了强调显示的动作轨道窗口70。动作速度窗口70包括与动作程序44的执行时间对应的动作速度图表。显示部41用粗实线等将包括急剧的姿势变化的区间S进行强调显示。此外，在本例中，控制对象部位P分别被定位于示教点P1和示教点P2，因此在控制对象部位P的动作速度成为固定的区间S，变更控制对象部位P的姿势。因而，仅将控制对象部位P的动作速度成为固定的区间S进行了强调显示。

通过区间检测功能，能够从动作程序44内或在执行动作程序44的过程中，自动检测控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间S。因此，能够缩短示教点数特别多的动作程序44的修正所需要的时间。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械2的动作程序44。另外，通过区间强调显示功能，用户能够在视觉上容易地识别控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间S。

图5B是示出动作命令调整窗口63的一例的图。当由区间检测部47检测出控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间S时，显示部41基于区间检测部47的指令，来显示动作命令调整窗口63，该动作命令调整窗口63显示是否自动调整该区间S的动作命令的执行确认。动作命令调整窗口63具备动作命令调整执行按钮64和取消按钮65。当动作命令调整执行按钮64被按下时，动作命令调整部48自动调整该区间S的动作命令。另一方面，当取消按钮65被按下时，动作命令调整部48被设为能够手动调整该区间S的动作命令。通过动作命令调整确认功能，用户能够任意地选择动作命令的自动调整或手动调整。

图5C是示出动作命令调整方法选择窗口66的一例的图。当动作命令调整窗口63中的动作命令调整执行按钮64被按下时，显示部41基于动作命令调整部48的指令，来显示动作命令调整方法选择窗口66。动作命令调整方法选择窗口66具备动作速度变更按钮67和动作形式变更按钮68。当动作速度变更按钮67被按下时，动作命令调整部48变更动作命令的动作速度。另一方面，当动作速度变更按钮68被按下时，动作命令调整部48变更动作命令的动作形式。

例如，当动作速度变更按钮67被按下时，动作命令调整部48将控制对象部位P的移动速度(例如30mm/秒)这一速度形式变更为控制对象部位P的姿势变更速度这一速度形式，并使控制对象部位P的姿势变更速度这一速度参数减速到规定值(例如15度/秒)以下。或者，在其它实施方式中，当动作速度变更按钮67被按下时，动作命令调整部48将控制对象部位P的移动速度(例如30mm/秒)这一速度形式变更为控制对象部位P的示教点间的移动时间这一速度形式，并使控制对象部位P的示教点间的移动时间增大到规定值(例如10秒)以上。

图8A是示出动作速度变更后的程序编辑窗口80的一例的图。当由动作命令调整部48变更动作速度时，显示部41基于动作命令调整部48的指令，在程序编辑窗口80显示将控制对象部位P的移动速度(例如30mm/秒)变更为姿势变更速度(例如15度/秒)的动作命令81。显示部41基于动作命令调整部48的指令，用背景色、下划线等来强调显示动作速度被变更的动作命令81。另外，显示部41基于动作命令调整部48的指令，来显示将调整前的动作命令(直线移动P2 30mm/秒)和调整后的动作命令(直线移动P2 15度/秒)同时进行了显示的动作程序44。

图8B是示出动作速度变更后的程序编辑窗口80的变形例的图。当由动作命令调整部48变更动作速度时，显示部41基于动作命令调整部48的指令，在程序编辑窗口80显示将控制对象部位P的移动速度(例如30mm/秒)变更为示教点间的移动时间(例如10秒)的动作命令81。显示部41基于动作命令调整部48的指令，用背景色、下划线等来强调显示动作速度被变更的动作命令81。另外，显示部41基于动作命令调整部48的指令，来显示将调整前的动作命令(直线移动P2 30mm/秒)和调整后的动作命令(直线移动P2 10秒)同时进行了显示的动作程序44。

通过动作速度变更功能来变更速度形式，因此用户能够直观地识别变更后的控制对象部位P的姿势变化。另外，由于速度参数被变更，因此能够抑制控制对象部位P的急剧的姿势变化。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械的动作程序44。另外，通过动作命令强调显示功能，用户能够在视觉上容易地识别自动调整后的动作命令。并且，通过调整前后的动作命令显示功能，用户能够在视觉上容易地识别动作命令被进行了怎样的自动调整。

再次参照图5C，当动作形式变更按钮68被按下时，动作命令调整部48将控制对象部位P的直线移动这一动作形式变更为各轴移动这一动作形式，并根据需要使各关节轴的致动器20的动作速度这一速度参数减速到规定值(例如最大动作速度的10％)以下。或者，在其它实施方式中，当动作形式变更按钮68被按下时，动作命令调整部48将控制对象部位P的直线移动这一动作形式变更为圆弧移动这一动作形式，并根据需要使控制对象部位P的动作速度这一速度参数减速到规定值(例如最大动作速度的10％)以下。

图9A和图9B是示出动作形式变更后的动作轨道窗口50的一例的图。当由动作命令调整部48变更动作形式时，显示部41基于动作命令调整部48的指令，在动作轨道窗口50显示将控制对象部位P向示教点P2的直线移动这一动作形式变更为各轴移动这一动作形式的动作轨道T。或者，在其它实施方式中，显示部41基于动作命令调整部48的指令，在动作轨道窗口50显示将控制对象部位P向示教点P2的直线移动这一动作形式变更为圆弧移动这一动作形式的动作轨道T。

图10是示出动作速度变更后的程序编辑窗口80的一例的图。当由动作命令调整部48变更动作形式时，显示部41基于动作命令调整部48的指令，在程序编辑窗口80显示将控制对象部位P的直线移动这一动作形式变更为各轴移动这一动作形式、并使各关节轴的致动器20的动作速度这一速度参数减速到规定值(例如最大动作速度的10％)以下的动作命令82。显示部41基于动作命令调整部48的指令，用背景色、下划线等来强调显示动作形式被变更的动作命令82。另外，显示部41基于动作命令调整部48的指令，来显示将调整前的动作命令(直线移动P2 30mm/秒)和调整后的动作命令(各轴移动P2 10％)同时进行了显示的动作程序44。

通过动作形式变更功能，控制对象部位P的移动距离伸长，因此能够抑制控制对象部位P的急剧的姿势变化。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械的动作程序44。通过动作命令强调显示功能，用户能够在视觉上容易地识别自动调整后的动作命令。另外，通过调整前后的动作命令显示功能，用户能够在视觉上容易地识别动作命令被进行了怎样的自动调整。

根据上面的实施方式，能够通过区间检测部47自动检测控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间S。另外，能够由动作命令调整部48自动调整控制对象部位P的姿势急剧地变化的动作命令。因此，能够缩短示教点数特别多的动作程序44的修正所需要的时间。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械的动作程序44。

另外，在控制装置3具备区间检测部47的情况下，能够自动检测控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间S。另外，在控制装置3具备动作命令调整部48的情况下，能够自动调整控制对象部位P的姿势急剧地变化的动作命令，并按照调整后的动作命令来控制机械2的动作。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械2的控制技术。

并且，在机械系统1具备区间检测部47的情况下，能够自动检测控制对象部位P的姿势急剧地变化的区间S。另外，在机械系统1具备动作命令调整部48的情况下，能够自动调整控制对象部位P的姿势急剧地变化的动作命令，并按照调整后的动作命令来控制机械2的动作。进而，能够提供安全性和可靠性高的机械2的控制技术。

上述的程序或软件可以通过记录于计算机可读取的非暂态记录介质、例如CD-ROM等来提供，或者也可以通过经由有线或无线从WAN(wide area network：广域网)或LAN(local area network：局域网)上的服务器装置发布来提供。

在本说明书中说明了各种实施方式，但希望理解的是，本发明不限定于上述的实施方式，能够在权利要求书所记载的范围内进行各种变更。

附图标记说明

1：机械系统(机器人系统)；2：机械(机器人)；3：控制装置；4：程序制作装置；5：程序制作软件；10：第一连杆(基座)；11：第二连杆(回转主体)；12：第三连杆(第一臂)；13：第四连杆(第二臂)；14：第五连杆(第一手腕元件)；15：第六连杆(第二手腕元件)；16：第七连杆(第三手腕元件)；17：工具；20：致动器；30：控制部；40：输入部；41：显示部；42：存储部；43：阈值；44：动作程序；45：程序编辑部；46：程序执行部；47：区间检测部；48：动作命令调整部；50：动作轨道窗口；60：区间检测窗口；61：阈值输入框；62：区间检测执行按钮；63：动作命令调整窗口；64：动作命令调整执行按钮；65：取消按钮；66：动作命令调整方法选择窗口；67：动作速度变更按钮；68：动作形式变更按钮；70：动作速度窗口；80：程序编辑窗口；81：动作速度被变更的动作命令；82：动作形式被变更的动作命令；C1：机械坐标系；C2：工具坐标系；C2′：移动后的工具坐标系；J1～J6：轴线；P：控制对象部位；P1～P3：示教点；S：区间；T：动作轨道。

Claims (15)

1.一种程序制作装置，其具备动作命令调整部，所述动作命令调整部基于机械的控制对象部位在所述控制对象部位的移动路径上的每单位距离或每单位时间的姿势变化，来调整所述机械的动作程序内的动作命令。

2.根据权利要求1所述的程序制作装置，其中，

还具备区间检测部，所述区间检测部检测所述控制对象部位的每所述单位距离或每所述单位时间的所述姿势变化变为阈值以上的区间。

3.根据权利要求2所述的程序制作装置，其中，

还具备输入部，所述输入部用于输入所述控制对象部位的每所述单位距离或每所述单位时间的所述姿势变化的所述阈值。

4.根据权利要求2或3所述的程序制作装置，其中，

还具备显示部，所述显示部显示将检测出的所述区间和构成所述区间的示教点中的至少一方进行了强调显示的动作轨道。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的程序制作装置，其中，

所述区间检测部通过对所述动作程序内的示教点之间的距离、所述示教点之间的动作速度或动作时间、以及所述控制对象部位在所述示教点之间的所述姿势变化进行评价，来检测所述控制对象部位的每所述单位距离或每所述单位时间的所述姿势变化变为所述阈值以上的所述区间。

6.根据权利要求2至5中的任一项所述的程序制作装置，其中，

所述区间检测部通过在执行所述动作程序的过程中对所述控制对象部位的每所述单位距离或每所述单位时间的所述姿势变化逐次地进行评价，来检测所述控制对象部位的每所述单位距离或每所述单位时间的所述姿势变化变为所述阈值以上的所述区间。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的程序制作装置，其中，

所述动作命令调整部对所述控制对象部位的每所述单位距离或每所述单位时间的所述姿势变化变为阈值以上的区间的所述动作命令进行调整。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的程序制作装置，其中，

所述动作命令调整部具备用于变更所述动作命令的动作速度的动作速度变更功能和用于变更所述动作命令的动作形式的动作形式变更功能中的至少一方来作为所述动作命令的调整方法。

9.根据权利要求8所述的程序制作装置，其中，

所述动作命令调整部通过所述动作速度变更功能来变更所述动作命令的速度形式以及与所述速度形式相应的速度参数。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的程序制作装置，其中，

还具备显示部，所述显示部显示将调整后的所述动作命令进行了强调显示的所述动作程序。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的程序制作装置，其中，

还具备显示部，所述显示部显示将所述调整前的所述动作命令和所述调整后的所述动作命令同时进行了显示的所述动作程序。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的程序制作装置，其中，

还具备显示部，所述显示部显示所述动作命令的自动调整的执行确认。

13.一种程序制作装置，其具备区间检测部，所述区间检测部检测机械的控制对象部位在所述控制对象部位的移动路径上的每单位距离或每单位时间的姿势变化变为阈值以上的区间。

14.一种控制装置，具备：

动作命令调整部，其基于机械的控制对象部位在所述控制对象部位的移动路径上的每单位距离或每单位时间的姿势变化，来调整所述机械的动作命令；以及

控制部，其按照所述调整后的所述动作命令来控制所述机械的动作。

15.一种机械系统，具备：

机械；

动作命令调整部，其基于所述机械的控制对象部位在所述控制对象部位的移动路径上的每单位距离或每单位时间的姿势变化，来调整所述机械的动作命令；以及

控制部，其按照所述调整后的所述动作命令来控制所述机械的动作。