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Allgemeiner Stand der Technik
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotersteuersystem, und betrifft insbesondere ein Robotersteuersystem, das die Werkstückwahl und die Robotertätigkeit gleichzeitig vornimmt.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Bei der Vornahme einer Tätigkeit an einem Werkstück unter Verwendung eines Industrieroboters kann der Roboter im Fall des Stillstands des Werkstücks auf Basis einer vorab gelehrten Position und Lage gesteuert werden, doch wenn sich das Werkstück nach einem vorübergehenden Stillstand des Werkstücks weiterbewegt, erfolgt aufgrund der Veränderung der relativen Beziehung zwischen dem Werkstück und dem Roboter verbreitet eine Robotersteuerung, bei der die Position und die Lage des Roboters unter Verwendung eines Sichtsensors korrigiert werden.
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In der Patentoffenlegungsschrift 2004-1122 ist eine Aufnehmvorrichtung beschrieben, bei der beim Aufnehmen eines sich bewegenden Werkstücks die Position und die Lage des Werkstücks unter Verwendung einer ersten Stereokamera, die in der Nähe der Anordnungsposition des Werkstücks fest eingerichtet wurde, ermittelt wird und eine Hand bis in die Nähe der Werkstückposition bewegt wird, und ein Abweichungsausmaß der tatsächlichen Position und der tatsächlichen Lage des Werkstücks unter Verwendung einer zweiten Stereokamera, die in der Nähe der Hand eingerichtet wurde, ermittelt wird und die endgültige Position und Lage ermittelt wird.
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In der Patentoffenlegungsschrift 2008-87074 ist eine Werkstückentnahmevorrichtung, bei der unter Verwendung eines über einem Aufnahmebehälter eingerichteten Weitbereichssensors eine grobe Position von Werkstücken erkannt wird und ein zu entnehmendes Werkstück aus einer Ansammlung von Werkstücken gewählt wird, und unter Verwendung eines an dem Spitzenende einer Hand eines Roboters eingerichteten Schmalbereichssensors die dreidimensionale Position des Werkstücks genau gemessen wird und das Werkstück entnommen wird, beschrieben, wobei ein Werkstück, für das die Messung und die Entnahme fehlgeschlagen ist, gespeichert wird und ein zu messendes Werkstück unter Ausschluss des Werkstücks, bei dem es zu dem Fehlschlag gekommen ist, gewählt wird.
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In der Patentoffenlegungsschrift 2018-34242 ist beschrieben, dass an gewünschten Objekten aus mehreren Objekten, die in einem Bild, das durch eine an einer Halterung fixierte Kamera aufgenommen wurde, enthalten sind, ein erster Bereich bestimmt wird, ein zweiter Bereich im Zusammenhang mit dem Ergreifen des Objekts durch einen Roboter bestimmt wird, und ein Objekt, wofür ein zweiter Bereich, der keinen ersten Bereich eines anderen Objekts überlappt, bestimmt wurde, durch den Roboter ergriffen wird.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Wenn bei der Vornahme einer Robotertätigkeit unter Auswahl eines Tätigkeitsobjekts aus mehreren Werkstücken die gesamte Werkstückgruppe durch einen in der Nähe des Werkzeugs eingerichteten Sichtsensor betrachtet wird und dann eine Einschränkung auf ein Werkstück erfolgt und die Tätigkeit vorgenommen wird, kommt es zu einer linearen Verarbeitung der Werkstückwahl und der Robotertätigkeit, wodurch sich die Zykluszeit verlängert. Wenn sich ein Werkstück herumbewegt, verdreht sich das Werkstück oder wird es durch ein anderes Werkstück verdeckt, so dass das Vorhandensein von Schrammen oder das Vorhandensein von Markierungen an dem Werkstück nicht detektiert werden kann, die Wahl des Werkstücks Zeit braucht und die Tätigkeit des Roboters an dem Werkstück verzögert wird. Wenn Werkstücke miteinander in Kontakt stehen oder einander überlagern, wird für eine Werkstückdetektion durch einen Mustervergleich Zeit erforderlich und kann auch die Tätigkeit des Roboters verzögert werden. Da bei einem solchen Systemaufbau keine Werkstückwahl vorgenommen werden kann, wenn die Werkstücke nicht für eine bestimmte Zeit fortgesetzt beobachtet werden, wird die Zykluszeit noch länger.
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Nun wird eine Technik gewünscht, wodurch bei der Wahl eines Tätigkeitsobjekts aus mehreren Werkstücken und der Vornahme einer Robotertätigkeit die Zykluszeit verkürzt wird.
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Eine Form der vorliegenden Offenbarung stellt ein Robotersteuersystem bereit, das einen Roboter; ein Werkzeug, das an einem Endabschnitt des Roboters angebracht ist; einen ersten Sichtsensor, der an einer von dem Roboter gesonderten festen Position eingerichtet ist; eine Wahleinheit, die unter Verwendung des ersten Sichtsensors eine Wahl eines Tätigkeitsobjekts aus mehreren Werkstücken vornimmt; und eine Betriebssteuereinheit, die den Roboter so steuert, dass er unter Verwendung des Werkzeugs eine Tätigkeit an dem Tätigkeitsobjekt vornehmen wird, umfasst, wobei die Wahl und die Tätigkeit gleichzeitig parallel vorgenommen werden, die Wahleinheit der Betriebssteuereinheit vor der Tätigkeit Informationen hinsichtlich des gewählten Tätigkeitsobjekts übermittelt, und die Betriebssteuereinheit den Roboter auf Basis der übermittelten Informationen hinsichtlich des Tätigkeitsobjekts steuert.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schrägansicht, die den schematischen Aufbau eines Robotersteuersystems bei einer Ausführungsform zeigt.
- 2 ist ein Blockdiagramm des Robotersteuersystems bei der Ausführungsform.
- 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Abwandlung des Robotersteuersystems zeigt.
- 4 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Robotersteuersystems bei der Ausführungsform zeigt.
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Ausführliche Erklärung
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Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausführlich erklärt. In den einzelnen Zeichnungen sind gleiche oder ähnliche Aufbauelemente mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Die nachstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt den technischen Umfang und die Bedeutung der Terminologie, die in den Patentansprüchen angegeben sind, nicht.
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1 zeigt den schematischen Aufbau eines Robotersteuersystems 1 nach der vorliegenden Ausführungsform. Das Robotersteuersystem 1 umfasst einen Roboter 10, ein Werkzeug 11, das an einem Endabschnitt des Roboters 10 angebracht ist, einen ersten Sichtsensor 12, der an einer von dem Roboter 10 gesonderten festen Position eingerichtet ist, und eine Steuervorrichtung 13, die den Roboter 10 steuert. Der Roboter 10 ist ein Parallelgelenkroboter, kann aber auch ein anderer Industrieroboter wie etwa ein Knickarmroboter sein. Das Werkzeug 11 ist eine Saughand, die Werkstücke 15 ergreifen kann, doch kann je nach dem Tätigkeitsumfang des Roboters 10 auch ein anderes Werkzeug verwendet werden. Beispielsweise kann das Werkzeug 11 auch eine mit mehreren Klauenabschnitten versehene Hand sein, oder kann es anstatt einer Hand ein anderes Berbeitungswerkzeug wie etwa ein Etikettenaufklebewerkzeug, ein Schraubwerkzeug, ein Schweißwerkzeug, ein Lötwerkzeug, ein Schneidewerkzeug oder dergleichen ein. Der erste Sichtsensor 12 kann ein 2D-Sensor wie etwa eine CCD-Kamera (eine ladungsgekoppelte Kamera) oder dergleichen oder ein 3D-Sensor wie etwa eine TOF-Kamera (eine Laufzeitkamera), ein Laserscanner oder eine Stereokamera oder dergleichen sein.
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Bei den Werkstücken 15 kann es sich um Gemüse oder Obst, woraus je nach dem Vorhandensein von Schrammen brauchbare und unbrauchbare Objekte gewählt werden, oder um andere Artikel, bei denen eine Wahl erforderlich ist, wie noch nicht bearbeitete oder bearbeitete, spezifizierte oder nicht spezifizierte Artikel handeln. Zum Beispiel können die Werkstücke 15 mit Etiketten beklebte Artikel, woraus je nach dem Vorhandensein eines Etiketts nicht beklebte oder fertigbeklebte Artikel gewählt werden, verschraubte Artikel, woraus je nach dem Vorhandensein der Verschraubung nicht verschraubte oder fertigverschraubte Artikel gewählt werden, geschweißte Artikel, woraus eine hohe Qualität oder eine geringe Qualität der Schweißung gewählt wird, oder Schneidebearbeitungsprodukte, woraus je nach der Erfordernis eines Schneidens zu schneidende oder nicht zu schneidende Artikel gewählt werden, sein.
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Das Robotersteuersystem 1 nimmt unter Verwendung des ersten Sichtsensors 12, die Wahl eines Tätigkeitsobjekts (als „Werkstückwahl“ bezeichnet) aus den mehreren Werkstücken 15 vor und durch Steuern des Roboters 10 eine Tätigkeit an dem Tätigkeitsobjekt (als „Robotertätigkeit“ bezeichnet) vor. Die Robotertätigkeit ist eine Entnahme des Tätigkeitsobjekts unter Verwendung des Werkzeugs 11, kann aber auch eine andere Tätigkeit wie etwa das Aufkleben eines Etiketts, ein Verschrauben, ein Schweißen, ein Löten, ein Schneiden oder dergleichen sein.
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Die Werkstücke 15 bewegen sich durch eine Transportvorrichtung 14 transportiert weiter, doch kann die Transportvorrichtung 14 während der Robotertätigkeit auch vorübergehend angehalten werden. Oder die Werkstücke 15 können sich auch durch eine Fixierungsvorrichtung (nicht gezeigt) fixiert ständig im Stillstand befinden. Die Transportvorrichtung 14 ist eine Fördereinrichtung, die die Werkstücke 15 bewegt, kann aber auch eine andere Transportvorrichtung wie etwa ein fahrerloses Transportfahrzeug (automated guided vehicle, AGV) oder dergleichen sein. Damit auch Werkstückbereiche, die von dem ersten Sichtsensor 12 nicht gesehen werden können, beobachtet werden können, ist die Transportvorrichtung 14 ein Rollenförderer, der die Werkstücke 15 in Schwingungen versetzt, doch kann es sich auch um eine andere schwingungserzeugende Vorrichtung handeln. Dadurch gelangen die Werkstücke 15 zwar miteinander in Kontakt, überlagern sie einander, oder bewegen sie sich herum, doch wird dadurch auch eine Beobachtung von Werkstückbereichen, die der erste Sichtsensor 12 nicht sehen kann, möglich.
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Zur Vornahme der Werkstückwahl ist der erste Sichtsensor 12 an einer Position eingerichtet, an der er die Werkstückgruppe überblicken kann. Der erste Sichtsensor 12 ist vorzugsweise ein Weitbereichssensor, der den Bereich eines weiten Gebiets, in dem er die Werkstückgruppe überblicken soll, erfasst. Wenn sich die Werkstücke 15 ständig im Stillstand befinden, ist es möglich, die Werkstückauswahl und die Robotertätigkeit nur unter Verwendung des ersten Sichtsensors 12 vorzunehmen, doch wenn die Werkstücke vorübergehend angehalten werden oder sich ständig weiterbewegen, sollte zudem ein zweiter Sichtsensor 16 in der Nähe des Werkzeugs 11 eingerichtet werden, da sich die Position und die Lage der Werkstücke verändern. Da das Tätigkeitsobjekt unter Verwendung des zweiten Sichtsensors 16 mit einer hohen Genauigkeit erfasst wird, wird es möglich, dass der Roboter 10 dem Tätigkeitsobjekt folgt. Der zweite Sichtsensor ist vorzugsweise ein Schmalbereichssensor, der den Bereich eines engeren Gebiets als der Weitbereichssensor erfasst.
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Das Robotersteuersystem 1 kann den Ursprungspunkt eines Roboterkoordinatensystems an einem Basisabschnitt des Roboters 10 einrichten und den Ursprungspunkt eines Werkzeugkoordinatensystems in der Nähe des Werkzeugs 11 einrichten. Dabei wird die Position des Roboters 10 als Ursprungspunkt des Roboterkoordinatensystems ausgedrückt und die Lage des Roboters 10 als Ausrichtung des Werkzeugkoordinatensystems in Bezug auf das Roboterkoordinatensystem ausgedrückt. Außerdem kann das Robotersteuersystem 1 den Ursprungspunkt eines Sichtsensorkoordinatensystems auf einen beliebigen Punkt unter den Daten, die von jedem aus dem ersten Sichtsensor 12 und dem zweiten Sichtsensor 16 erlangt wurden, festlegen. Das Robotersteuersystem 1 ist so ausgeführt, dass es die Koordinaten von beliebigen Punkten in diesen orthogonalen Koordinatensystemen wechselseitig umwandeln kann.
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2 zeigt den Aufbau des Robotersteuersystems 1 bei der vorliegenden Ausführungsform. Die Robotersteuervorrichtung 13 ist eine Steuervorrichtung, die mit einem Prozessor wie etwa einer CPU (einer zentralen Verarbeitungseinheit) oder dergleichen versehen ist, und steuert den Roboter 10 gemäß einem vorab gelehrten Betriebsprogramm 36. Außerdem kann es sein, dass die Robotersteuervorrichtung 13 je nach der Art des Werkzeugs 11 auch eine Steuerung des Werkzeugs 11 vornimmt. Die Robotersteuervorrichtung 13 umfasst eine Speichereinheit 30, die das Betriebsprogramm 36 und dergleichen speichert, eine Betriebssteuereinheit 31, die den Betrieb des Roboters 10 auf Basis des Betriebsprogramms 36 steuert, und eine Roboterantriebseinheit 32, die Roboterantriebsmotoren 34 antreibt. Die Robotersteuervorrichtung 13 kann je nach der Art des Werkzeugs 11 auch eine Werkzeugantriebseinheit 33 umfassen, die einen Werkzeugantriebsmotor 35 antreibt. Das Betriebsprogramm 36 ist ein Programm, in dem grundlegende Betriebsbefehle für den Roboter 10, der die Tätigkeit vornimmt, verzeichnet sind, und die Betriebssteuereinheit 31 sendet auf Basis des Betriebsprogramms 36 Betriebsbefehle an die Roboterantriebseinheit 32 und die Werkzeugantriebseinheit 33. Die Roboterantriebseinheit 32 oder die Werkzeugantriebseinheit 33 versorgt die Roboterantriebsmotoren 34 oder den Werkzeugantriebsmotor 35 auf Basis der Betriebsbefehle mit Strom.
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Die Robotersteuervorrichtung 13 umfasst eine Wahleinheit 40, die unter Verwendung des ersten Sichtsensors 12 die Wahl eines Tätigkeitsobjekts aus den mehreren Werkstücken vornimmt. Die Wahleinheit 40 übermittelt der Betriebssteuereinheit 31 vor der Tätigkeit Informationen hinsichtlich des gewählten Tätigkeitsobjekts, und die Betriebssteuereinheit 31 steuert den Roboter 10 oder das Werkzeug 11 auf Basis der übermittelten Informationen hinsichtlich des Tätigkeitsobjekts. Dadurch wird die Robotertätigkeit vorgenommen. Es versteht sich jedoch, dass die Wahleinheit 40 die Verarbeitung der Werkstückwahl auch während der Robotertätigkeit fortsetzt. Das heißt, da die Werkstückwahl und die Robotertätigkeit gleichzeitig parallel vorgenommen werden und die Informationen hinsichtlich des gewählten Tätigkeitsobjekts vor der Robotertätigkeit übermittelt werden, kann die Zykluszeit verkürzt werden.
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Die Betriebssteuereinheit 31 fordert vor der Tätigkeit ein Tätigkeitsobjekt von der Wahleinheit 40 an, und die Wahleinheit 40 übermittelt der Betriebssteuereinheit 31 als Reaktion auf diese Anforderung Informationen hinsichtlich des Tätigkeitsobjekts, doch braucht nicht unbedingt eine Anforderung ausgegeben zu werden. Zum Beispiel kann für die Wahleinheit 40 und die Betriebssteuereinheit 31 ein gemeinsamer Speicher ausgebildet werden und kann die Wahleinheit 40 der Betriebssteuereinheit 31 über diesen gemeinsamen Speicher fortwährend Informationen hinsichtlich von Tätigkeitsobjekten übermitteln. In diesem Fall greifen die Wahleinheit 40 und die Betriebssteuereinheit 31 zum Beispiel wie bei einer Inter-Prozess-Kommunikation oder einer Inter-Thread-Kommunikation unter wechselseitigem Ausschluss auf den gemeinsamen Speicher zu. Die Informationen hinsichtlich des Tätigkeitsobjekts enthalten Daten hinsichtlich der Position und der Lage des Tätigkeitsobjekts oder dergleichen, können aber auch nur einen Zeiger, der die Speicherstelle in dem gemeinsamen Speicher angibt, enthalten.
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Damit das Tätigkeitsobjekt verfolgt werden kann, wenn die Werkstücke vorübergehend angehalten werden oder wenn sich die Werkstücke fortgesetzt bewegen, kann die Robotersteuervorrichtung 13 ferner eine Korrekturausmaßberechnungseinheit 41 umfassen, die unter Verwendung des zweiten Sichtsensors 16 ein Abweichungsausmaß des Tätigkeitsobjekts berechnet. Wenn die Betriebssteuereinheit 31 eine visuelle Rückmeldesteuerung unter Verwendung des Abweichungsausmaßes vornimmt, stellt das Abweichungsausmaß zum Beispiel bei einem positionsbasierten Verfahren den Unterschied zwischen der gegenwärtigen Position und der Zielposition des Tätigkeitsobjekts dar, während es bei einem merkmalsbasierten Verfahren den Unterschied zwischen einem gegenwärtigen Merkmalsbetrag und einem Zielmerkmalsbetrag des Tätigkeitsobjekts darstellt. Bei dem merkmalsbasierten Verfahren kann es auch den Unterschied zwischen dem Merkmalsbetrag des Arbeitswerkzeugs und dem Merkmalsbetrag des Tätigkeitsobjekts darstellen. In diesem Fall wird die Betriebssteuereinheit 31 den Betriebsbefehl auf der Grundlage dieses Abweichungsausmaßes erzeugen.
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Wenn sich die Werkstücke fortgesetzt bewegen, kann die Korrekturausmaßberechnungseinheit 41 auch zusätzlich zu dem Abweichungsausmaß aus verschiedenen bisherigen Daten einen Bewegungsprognosebetrag für die Tätigkeitsobjekte berechnen. Bei diesen bisherigen Daten kann es sich um bisherige Daten, die unter Verwendung des ersten Sichtsensors 12 berechnet wurden, (wie zum Beispiel die Bewegungsgeschwindigkeit der Werkstücke und dergleichen) handeln, und im Fall der Ausbildung eines Positionssensors an der Transportvorrichtung kann es sich bei den bisherigen Daten auch um bisherige Daten, die unter Verwendung des Positionssensors berechnet wurden, (wie zum Beispiel die Bewegungsgeschwindigkeit der Transportvorrichtung und dergleichen) handeln. Der Positionssensor kann zum Beispiel einen Drehcodierer, einen Laserverschiebungssensor oder dergleichen umfassen. Die Korrekturausmaßberechnungseinheit 41 kann unter Verwendung dieser bisherigen Daten ein maschinelles Lernen, das heißt, ein überwachtes Lernen vornehmen und ein Lernmodell erzeugen und auf Basis des erzeugten Lernmodells einen Bewegungsprognosebetrag für die Tätigkeitsobjekte berechnen. Die Betriebssteuereinheit 31 kann zusätzlich zu der visuellen Rückmeldesteuerung unter Verwendung des Abweichungsausmaßes eine Vorwärtsregelung unter Verwendung des Bewegungsprognosebetrags vornehmen. Dadurch kann der Roboter 10 dem Tätigkeitsobjekt folgen.
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Die Robotersteuervorrichtung 13 kann ferner eine Umwandlungseinheit 42 umfassen, die Daten zwischen dem Sichtsensorkoordinatensystem und dem Roboterkoordinatensystem umwandelt. Die Umwandlungseinheit 42 ist zwischen der Wahleinheit 40 und der Betriebssteuereinheit 31 angeordnet und wandelt die Position, die Lage und dergleichen der Tätigkeitsobjekte von dem Sichtsensorkoordinatensystem in das Roboterkoordinatensystem um, oder ist zwischen der Korrekturausmaßberechnungseinheit 41 und der Betriebssteuereinheit 31 angeordnet und wandelt das Abweichungsausmaß, den Bewegungsprognosebetrag und dergleichen von dem Sichtsensorkoordinatensystem in das Roboterkoordinatensystem um. Oder die Umwandlungseinheit 42 kann auch zwischen dem ersten Sichtsensor 12 und der Wahleinheit 40 und zwischen dem zweiten Sichtsensor 16 und der Korrekturausmaßberechnungseinheit 41 angeordnet sein, wobei in diesem Fall die Position und die Lage, das Abweichungsausmaß, der Bewegungsprognosebetrags und dergleichen des Tätigkeitsobjekts in dem Roboterkoordinatensystem berechnet werden, nachdem die Daten, die von dem ersten Sichtsensor 12 und dem zweiten Sichtsensor 16 erlangt wurden, in das Roboterkoordinatensystem umgewandelt wurden.
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3 zeigt eine Abwandlung des Robotersteuersystems 1. Bei dem oben beschriebenen Robotersteuersystem 1 wurde ein eigenständiger Systemaufbau benutzt, bei dem die Robotersteuervorrichtung 13 die Werkstückwahl und die Robotertätigkeit in einer einzelnen Vorrichtung gleichzeitig parallel vornimmt, während das Robotersteuersystem 1 bei der in 3 gezeigten Abwandlung einen Systemaufbau vom Servertyp aufweist und eine übergeordnete Computervorrichtung 43 umfasst, die in einer Eins-zu-viele-Beziehung an mehrere Robotersteuervorrichtungen 13 angeschlossen ist. Die übergeordnete Computervorrichtung 43 umfasst die Wahleinheit 40, die unter Verwendung des ersten Sichtsensors 12 die Werkstückwahl vornimmt und den Robotersteuervorrichtungen 13 vor der Tätigkeit jeweils Informationen hinsichtlich des gewählten Werkstücks übermittelt. Was den oben beschriebenen ersten Sichtsensor 12 betrifft, sind der Anzahl der Roboter 10 entsprechend mehrere davon eingerichtet, doch kann wie in 3 gezeigt auch nur ein erster Sichtsensor 12 eingerichtet werden und die gesamte Werkstückgruppe durch diesen überblickt werden.
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Ferner kann die übergeordnete Computervorrichtung 43 die Korrekturausmaßberechnungseinheit 41 umfassen, die unter Verwendung mehrerer zweiter Sichtsensoren 16, welche in der Nähe der Werkzeuge 11 der mehreren Roboter 10 eingerichtet sind, das Abweichungsausmaß der jeweiligen Tätigkeitsobjekte berechnet. In diesem Fall übermittelt die übergeordnete Computervorrichtung 43 den Robotersteuervorrichtungen 13 jeweils die berechneten Abweichungsausmaße. Außerdem kann die Korrekturausmaßberechnungseinheit 41 auf Basis der oben beschriebenen bisherigen Daten Bewegungsprognosebeträge für die jeweiligen Werkstücke berechnen und die berechneten Bewegungsprognosebeträge jeweils den Robotersteuervorrichtungen 13 übermitteln.
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Die übergeordnete Computervorrichtung 43 kann die Umwandlungseinheit 42 umfassen, die Daten zwischen dem Sichtsensorkoordinatensystem und dem Roboterkoordinatensystem umwandelt. Dadurch wird es möglich, dass die übergeordnete Computervorrichtung 43 Daten, die durch die ersten Sichtsensoren 12 und die zweiten Sichtsensoren 16 erlangt wurden, aus diesen Daten berechnete Berechnungsdaten usw. mit einer hohen Geschwindigkeit in das Roboterkoordinatensystem umwandelt und der gewünschten Robotersteuervorrichtung 13 mit einer hohen Geschwindigkeit übermittelt.
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4 zeigt den Betrieb des Robotersteuersystems 1 bei der vorliegenden Ausführungsform. Es versteht sich, dass die Werkstückwahl und die Robotertätigkeit gleichzeitig parallel vorgenommen werden. Bei der Werkstückwahl wird zunächst in Schritt S10 unter Verwendung des ersten Sichtsensors aus den mehreren Werkstücken eine Tätigkeitskandidatengruppe, die Kandidaten für Tätigkeitsobjekte bildet, detektiert. Die Tätigkeitskandidatengruppe kann durch verschiedene Verfahren detektiert werden, und beispielsweise kann wie nachstehend beschrieben vorgegangen werden. Aus den Daten, die durch den ersten Sichtsensor erlangt wurden, werden durch einen Mustervergleich Werkstücke detektiert und ferner aus den detektierten Werkstücken mittels BLOBs gewünschte Werkstücke (zum Beispiel Werkstücke mit Schrammen oder dergleichen) detektiert. Die Werkstückgruppe, für die die Detektion erfolgreich war, wird als Tätigkeitskandidatengruppe angesetzt. In Schritt S11 wird die detektierte Tätigkeitskandidatengruppe markiert. In Schritt S12 wird bestimmt, ob eine Anforderung eines Tätigkeitsobjekts von der Betriebssteuereinheit vorliegt oder nicht. Wenn keine Anforderung vorliegt (NEIN in Schritt S12), wird zu Schritt S10 zurückgekehrt und die Detektion und die Markierung einer Tätigkeitskandidatengruppe wiederholt. Auch wenn sich Werkstücke einer einmal markierten Tätigkeitskandidatengruppe herumbewegen oder Werkstücke durch andere Werkstücke verdeckt werden und nicht als gewünschte Werkstücke (zum Beispiel Werkstücke mit Schrammen oder dergleichen) detektiert werden können, werden sie nicht aus der Werkstückkandidatengruppe ausgeschlossen.
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Wenn die Anforderung eines Tätigkeitsobjekts vorliegt (JA in Schritt S12), wird zu Schritt S13 übergegangen und ein Tätigkeitsobjekt aus der Tätigkeitskandidatengruppe gewählt. Das Tätigkeitsobjekt kann durch verschiedene Verfahren gewählt werden, und beispielsweise kann wie nachstehend beschrieben vorgegangen werden. Wenn die Werkstücke transportiert werden, wird zum Beispiel der in der Fortbewegungsrichtung ganz vorne positionierte Tätigkeitskandidat als Tätigkeitsobjekt gewählt. In Schritt S14 werden Informationen hinsichtlich des Tätigkeitsobjekts (zum Beispiel die Position, die Lage und dergleichen des Tätigkeitsobjekts) in das Roboterkoordinatensystem umgewandelt, doch ist es auch möglich, zuallererst die Daten, die in Schritt S10 durch den ersten Sichtsensor erlangt wurden, in das Roboterkoordinatensystem umzuwandeln. In Schritt S15 werden der Betriebssteuereinheit die Informationen hinsichtlich des Tätigkeitsobjekts von der Wahleinheit übermittelt.
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Andererseits wird bei der Robotertätigkeit zunächst in Schritt S20 durch die Betriebssteuereinheit ein Tätigkeitsobjekt von der Wahleinheit angefordert. In Schritt S21 wird der Roboter auf Basis der Daten hinsichtlich des Tätigkeitsobjekts an das Tätigkeitsobjekt angenähert. Wenn ein zweiter Sichtsensor ausgebildet ist, gelangt wenigstens ein Teil des Tätigkeitsobjekts in den Sichtbereich des zweiten Sichtsensors. In Schritt S22 wird unter Verwendung des zweiten Sichtsensors das Abweichungsausmaß des Tätigkeitsobjekts berechnet. Falls das Tätigkeitsobjekt seine Bewegung fortsetzt, kann in Schritt S23 ein Bewegungsprognosebetrag für das Tätigkeitsobjekt berechnet werden. In Schritt S24 werden das Abweichungsausmaß, der Bewegungsprognosebetrag und dergleichen in das Roboterkoordinatensystem umgewandelt, doch ist es auch möglich, zuallererst die Daten, die in Schritt S22 durch den zweiten Sichtsensor erlangt wurden, in das Roboterkoordinatensystem umzuwandeln. In Schritt S25 wird der Roboter zu dem korrigierten Tätigkeitsobjekt bewegt. In Schritt S26 nimmt der Roboter unter Verwendung des Werkzeugs eine Tätigkeit an dem Tätigkeitsobjekt (zum Beispiel eine Entnahme des Tätigkeitsobjekts) vor. Wenn die Tätigkeit abgeschlossen ist, wird zu Schritt S20 zurückgekehrt und wird durch die Betriebssteuereinheit vor der Tätigkeit ein nächstes Tätigkeitsobjekt von der Wahleinheit angefordert. Da die Wahleinheit die in Schritt 10 und Schritt 11 gezeigte Verarbeitung zur Wahl eines Werkstücks während der Tätigkeit durch den Roboter von Schritt S21 bis Schritt 26 fortsetzt, kommt es dazu, dass die Wahltätigkeit und die Robotertätigkeit gleichzeitig parallel vorgenommen werden.
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Wie oben beschrieben braucht die Betriebssteuereinheit keine Anforderung eines Tätigkeitsobjekts an die Wahleinheit auszugeben. In diesem Fall übermittelt die Wahleinheit der Betriebssteuereinheit über den gemeinsamen Speicher fortlaufend Informationen hinsichtlich der Tätigkeitsobjekte. Folglich werden der Schritt S20 und der Schritt S12 im Zusammenhang mit der Anforderung eines Tätigkeitsobjekts nicht notwendig. Die Informationen hinsichtlich des Tätigkeitsobjekts können auch keine Informationen hinsichtlich eines gewählten Tätigkeitsobjekts, sondern Informationen hinsichtlich einer Tätigkeitskandidatengruppe, der Priorität eingeräumt wurde, sein.
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Da der zweite Sichtsensor nicht unbedingt notwendig ist, wenn sich die Werkstücke ständig im Stillstand befinden, versteht sich, dass die Verarbeitung zum Verfolgen des Tätigkeitsobjekts von Schritt S22 bis Schritt S25 unnötig wird.
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Da nach der oben beschriebenen Ausführungsform die Werkstückwahl und die Robotertätigkeit gleichzeitig vorgenommen werden und Informationen hinsichtlich eines gewählten Werkstücks vor der Tätigkeit übermittelt werden, kann die Zykluszeit verkürzt werden.
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Das Programm zur Ausführung des oben beschriebenen Ablaufdiagramms kann auf ein computerlesbares nichtflüchtiges Speichermedium, zum Beispiel einen CD-ROM oder dergleichen, aufgezeichnet bereitgestellt werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde durch verschiedene Ausführungsweisen erklärt, doch versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsweisen beschränkt ist und innerhalb des Umfangs, der in den nachstehenden Patentansprüchen angegeben ist, verschiedene Änderungen vorgenommen werden können.
