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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Robotersteuervorrichtung.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Beim Lehren eines Roboters, das heißt, beim Erzeugen von Betriebsbefehlen, kann es vorkommen, dass eine Einstellung vorgenommen wird, die in Bezug auf eine Zielposition als Referenz eine von der Robotersteuervorrichtung automatisch berechnete Positionskorrektur hinzufügt. Beispielsweise kann es sein, dass durch eine Kamera eine Positionsabweichung eines Werkstücks detektiert wird und ein Betriebsbefehl festgelegt wird, um die detektierte Positionsabweichung zu korrigieren. Wenn eine solche Festlegung vorgenommen wurde, wird im Allgemeinen eine Laufprüfung vorgenommen, da es vorstellbar ist, dass sich der Roboter an eine andere Position als die von dem Benutzer beabsichtigte Position bewegt. Oder es kann auch sein, dass die Möglichkeit, dass sich der Roboter durch Faktoren, die während der Laufprüfung nicht aufgetreten sind, während des tatsächlichen Betriebs an eine nicht von dem Benutzer beabsichtigte Position bewegt, in Betracht gezogen wird und in der Robotersteuervorrichtung ein Betriebssperrgebiet für den Roboter festgelegt wird.
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Die Patentoffenlegungsschrift 2018-8347 beschreibt ein Robotersystem, das „eine Bildaufnahmeeinheit, die einen Roboter aufnimmt; eine Berechnungseinheit, die auf Basis eines Betriebsprogramms, das den Roboter steuert, Parameter, die den dreidimensionalen Betriebsbereich des Roboters zeigen, erlangt, unter Verwendung der Parameter dreidimensionale Formdaten des Betriebsbereichs des Roboters erzeugt und auf Basis eines Bilds einer Markierung zur Bestimmung der Position des Roboters ein Bild des echten Roboters und die Formdaten übereinanderlegt und einen Augmented-Reality-Raum erzeugt; und eine Anzeigeeinheit, die den Augmented-Reality-Raum anzeigt, umfasst“ (Zusammenfassung).
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Wenn wie oben erwähnt ein Betriebssperrgebiet für den Roboter festgelegt wird, wird diese Festlegetätigkeit von der Person, die die Lehrtätigkeit vornimmt, häufig an Ort und Stelle vorgenommen, doch ist es im Allgemeinen nicht einfach, mittels der Festlegetätigkeit durch die Person, die die Lehrtätigkeit vornimmt, ein genaues Betriebssperrgebiet zu erzeugen. Es wird eine Vorrichtung gewünscht, die ein genaues und sicheres Betriebssperrgebiet automatisch erzeugen kann.
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Eine Form der vorliegenden Offenbarung ist eine Robotersteuervorrichtung, die den Betrieb eines Roboters steuert, wobei die Robotersteuervorrichtung eine Betriebssteuereinheit, die den Betrieb des Roboters gemäß einem Betriebsprogramm steuert; eine Betriebspfadspeichereinheit, die einen Betriebspfad eines bestimmten beweglichen Teils des Roboters beim Betrieb des Roboters gemäß dem Betriebsprogramm speichert; eine Betriebssperrgebieterzeugungseinheit, die auf Basis des gespeicherten Betriebspfads Betriebssperrgebietsdaten, die ein Betriebssperrgebiet zur Einschränkung des Betriebs des Roboters angeben, erzeugt; und eine Betriebseinschränkungseinheit, die den Betrieb des Roboters in dem Betriebssperrgebiet auf Basis der Betriebssperrgebietsdaten einschränkt, umfasst.
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Figurenliste
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Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachstehende Beschreibung einer Ausführungsform in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen noch klarer werden. In den beiliegenden Zeichnungen
- ist 1 eine Ansicht, die den Aufbau eines Robotersystems mit einer Robotersteuervorrichtung nach einer Ausführungsform zeigt;
- ist 2 ein Funktionsblockdiagramm der Robotersteuervorrichtung;
- ist 3 eine Ansicht, die den Betriebspfad eines Roboters vor einer Korrektur und nach einer Korrektur zeigt;
- ist 4 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein breiter Betriebspfad erhalten wurde;
- ist 5 eine Ansicht, die einen Bereich zeigt, in den bei einer Bewegung des vorderen Endpunkts eines Werkzeugs die gesamten beweglichen Teile des Roboters eingedrungen sind;
- ist 6 eine Ansicht, die einen Bereich zeigt, in den bei einer wiederholten Ausführung des Betriebsprogramms zur Erlangung eines wie in 4 gezeigten Betriebspfads für den vorderen Endpunkt des Werkzeugs die gesamten beweglichen Teile des Roboters eingedrungen sind;
- ist 7 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der Roboter in ein Betriebssperrgebiet außerhalb des Gebiets des Betriebsbereichs des Roboters eingedrungen ist;
- ist 8 eine Ansicht, die einen Betriebsmöglichkeitsbereich zeigt, der so erweitert wurde, dass er einen aus dem Gebiet des Betriebsmöglichkeitsbereichs heraus gelangten Pfad enthält;
- ist 9 ein Ablaufdiagramm, das die unter Steuerung durch die Robotersteuervorrichtung vorgenommene Betriebspfadspeicherverarbeitung zeigt;
- ist 10 eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Betriebsprogramm zeigt, das den in 3 gezeigten Betrieb wiederholt ausführen lässt;
- ist 11 eine Ansicht, die Betriebspfade zeigt, wenn der Roboter zu einer dreimaligen Ausführung eines bestimmten Betriebs gebracht wurde; und
- ist 12 eine Ansicht zur Erklärung des Verfahrens zur Erzeugung eines Betriebspfads mit einer gewissen Dicke auf Basis von Betriebspfaden, die als Reihen von Koordinatenpunkten definiert sind.
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Ausführliche Erklärung
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Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erklärt. Über alle Zeichnungen hinweg sind entsprechende Aufbauelemente mit gemeinsamen Bezugszeichen versehen. Zur Erleichterung des Verständnisses ist der Maßstab dieser Zeichnungen willkürlich verändert. Die in den Zeichnungen gezeigte Form ist ein Beispiel für die Ausführung der vorliegenden Erfindung, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte Form beschränkt.
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1 ist eine Ansicht, die den Aufbau eines Robotersystems 100 mit einer Robotersteuervorrichtung 50 nach einer Ausführungsform zeigt. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst das Robotersystem 100 einen Roboter 10, die Robotersteuervorrichtung 50, die den Roboter 10 steuert, und ein Lehrbedienpanel 80, das an die Robotersteuervorrichtung 50 angeschlossen ist. Der Roboter 10 ist in 1 als vertikaler Knickarmroboter beschrieben, doch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Es kann auch eine andere Art von Roboter verwendet werden. Das Lehrbedienpanel 80 umfasst eine Bedieneinheit zur Vornahme von Lehreingaben, eine Anzeigeeinheit, an der verschiedene Informationen im Zusammenhang mit dem Lehren angezeigt werden, und dergleichen. Ein Betreiber nimmt unter Verwendung des Lehrbedienpanels 80 ein Lehren des Roboters vor und erzeugt ein Betriebsprogramm für den Roboter 10.
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Die Robotersteuervorrichtung 50 steuert den Roboter 10 gemäß dem Betriebsprogramm. Die Robotersteuervorrichtung 50 kann einen Aufbau als allgemeiner Computer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einer Speichervorrichtung, einer Bedieneinheit, einer Anzeigeeinheit, Ein/Ausgangsschnittstellen, einer Netzwerkschnittstelle usw. aufweisen. Wie in 1 gezeigt ist, ist in dem Robotersystem 100 ein Sichtsensor (eine Kamera) 90 ausgebildet. Der Sichtsensor 90 ist an einer Position eingerichtet, an der er ein durch den Roboter 10 gehandhabtes Werkstück (nicht dargestellt) aufnehmen kann, und liefert ein Bild, in dem das Werkstück erfasst wurde, an die Robotersteuervorrichtung 50. Die Robotersteuervorrichtung 50 verfügt über die Funktion zur Detektion einer Positionsabweichung des Werkstücks auf Basis des von dem Sichtsensor 90 erlangten Bilds und zur Vornahme einer Korrektur der Position des Roboters 10 (nachstehend wird diese Positionskorrektur auch als Sichtkorrektur bezeichnet).
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Wie nachstehend ausführlich beschrieben werden wird, speichert die Robotersteuervorrichtung 50 den Betriebspfad des gemäß dem Betriebsprogramm betriebenen Roboters 10 und erzeugt auf Basis des gespeicherten Betriebspfads ein Betriebssperrgebiet für den Roboter 10. Hier wird angenommen, dass der Betriebspfad des Roboters 10 als Positionsinformationen in Verbindung mit einer tatsächlichen Bewegung des Roboters 10 erlangt wird. Für die Informationen in Verbindung mit der tatsächlichen Bewegung des Roboters 10 können verschiedene Verfahren wie etwa ein Verfahren, bei dem eine Berechnung auf Basis von Positionsinformationen, die von den Servomotoren der einzelnen Gelenke des Roboters 10 erlangt wurden, erfolgt, oder ein Verfahren, bei dem ein Beschleunigungssensor, ein Gyrosensor oder dergleichen an einem bestimmten Teil der beweglichen Abschnitte des Roboters 10 angebracht wird und eine Messung vorgenommen wird, verwendet werden. Das Speichern des Betriebspfads wird beispielsweise bei einem Versuchsbetrieb vor dem tatsächlichen Betrieb des Robotersystems 100 vorgenommen und das Betriebssperrgebiet auf Basis des gespeicherten Betriebspfads erzeugt. Dieses so erzeugte Betriebssperrgebiet wird beim tatsächlichen Betrieb des Robotersystems 100 als Bereich, in dem der Betrieb des Roboters 10 eingeschränkt werden soll, verwendet.
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2 ist ein Funktionsblockdiagramm der Robotersteuervorrichtung 50. Die einzelnen Funktionsblöcke können durch das Ausführen verschiedener Software, die in der Speichervorrichtung gespeichert wurde, durch die CPU der Robotersteuervorrichtung 50 umgesetzt werden oder durch einen Aufbau mit Hardware wie etwa einer ASIC (einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung) oder dergleichen als Hauptbestandteil umgesetzt werden. Eine Roboterbetriebssteuereinheit 55 steuert den Betrieb des Roboters 10 gemäß dem Betriebsprogramm. Eine Betriebspfadspeichereinheit 51 speichert den Betriebspfad eines bestimmten beweglichen Teils des Roboters 10 beim Betrieb des Roboters 10 gemäß dem Betriebsprogramm. Eine Betriebssperrgebieterzeugungseinheit 52 erzeugt auf Basis des gespeicherten Betriebspfads Betriebssperrgebietsdaten, die ein Betriebssperrgebiet zur Einschränkung des Betriebs des Roboters 10 angeben. Eine Betriebseinschränkungseinheit 56 verwendet das durch die Betriebssperrgebieterzeugungseinheit 52 erzeugte Betriebssperrgebiet als Bereich, in dem der Betrieb des Roboters 10 eingeschränkt werden soll. Die Einschränkung durch die Betriebseinschränkungseinheit 56 umfasst ein Anhalten des Betriebs des Roboters 10 (ein Untersagen des Eindringens in das Betriebssperrgebiet), wenn der Roboter 10 in das Betriebssperrgebiet eindringen wollte, oder ein Beschränken der Betriebsgeschwindigkeit, wenn der Roboter 10 in das Betriebssperrgebiet eingedrungen ist.
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Der Betrieb der Betriebspfadspeichereinheit 51 und der Betriebssperrgebieterzeugungseinheit 52 wird unter Bezugnahme auf 3 bis 5 erklärt. 3 stellt den Betriebspfad des Roboters 10 dar. Hier wird ein Beispiel erklärt, bei dem der Betriebspfad des Roboters 10 als Betriebsbahn des vorderen Endpunkts eines Werkzeugs des Roboters 10 ermittelt wird. Ein in 3 durch durchgehende Linien dargestellter Pfad 111 zeigt den Betriebspfad, wenn sich der Roboter 10 dem in dem Betriebsprogramm bestimmten Pfad folgend bewegt hat. Hier wird angenommen, dass durch das Betriebsprogramm ein Befehl zur Bewegung von einer Zielposition P1 bis zu einer Zielposition P5 und zur Rückkehr zu der Position P1 ausgeführt wird. Doch wenn durch die Sichtkorrektur oder dergleichen eine Positionskorrektur hinzugefügt wurde, kann es vorkommen, dass sich der Betriebspfad des Roboters 10 wie der in 3 gestrichelt gezeigte Betriebspfad 112 verändert.
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Da sich der Korrekturwert durch die Sichtkorrektur oder dergleichen verändert, verändert sich mit einer Wiederholung des Betriebs des Roboters 10 auch der Betriebspfad. Folglich kann dann, wenn die durch wiederholte Betriebe des Roboters 10 gespeicherten Betriebspfade aufeinandergelegt werden, ein wie in 4 gezeigter Betriebspfad 113 mit einer gewissen Breite erlangt werden. Die Betriebssperrgebieterzeugungseinheit 52 definiert den Betriebspfad 113, der durch Wiederholen des Versuchsbetriebs für eine ausreichende Anzahl von Malen als Bereich mit einer gewissen Breite erhalten wurde, als Betriebsmöglichkeitsbereich des Roboters 10 und ermittelt den Bereich außerhalb dieses Betriebsmöglichkeitsbereichs als Betriebssperrgebiet des Roboters 10. Beispielsweise kann der Betriebsmöglichkeitsbereich als röhrenförmiger Bereich, der die gespeicherten mehreren Betriebspfade enthält, definiert werden. Durch dieses Erzeugen eines Betriebssperrgebiets auf Basis von Betriebspfaden, auf denen sich der Roboter 10 tatsächlich bewegt hat, kann ein genaues und sehr sicheres Betriebssperrgebiet erzeugt werden. Bei dem Beispiel von 3 und 4 wird das Betriebssperrgebiet als Bereich, in dem der Betrieb eingeschränkt werden soll, wenn der vordere Endpunkt des Werkzeugs des Roboters 10 eingedrungen ist, verwendet.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 5 bis 8 ein Beispiel für die Erzeugung des Betriebssperrgebiets auf Basis eines Bereichs, in den die gesamten beweglichen Teile des Roboters 10 (der Roboterhauptkörper) eingedrungen sind, erklärt. Beispielsweise wird wie in 5 gezeigt ein Zustand angenommen, in dem sich der Roboter 10 von der mit den durchgehenden Linien gezeigten Position und Lage (an der Position P1 des vorderen Endpunkts des Werkzeugs) zu der gestrichelt gezeigten Position und Lage (an der Position P2 des vorderen Endpunkts des Werkzeugs) bewegt hat. Ein in 5 gezeigter Bereich 201 zeigt den Bereich, in den die gesamten beweglichen Teile des Roboters 10 gelangt sind, wenn sich der vordere Endpunkt des Werkzeugs von der Position P1 zu der Position P2 bewegt. Eine Eindringungsbereichsspeichereinheit 57 speichert Eindringungsbereichsdaten, die diesen Eindringungsbereich 201 darstellen. Beispielsweise kann die Eindringungsbereichsspeichereinheit 57 während eines Versuchsbetriebs des Roboters Informationen, die die Positionen der gesamten beweglichen Teile des Roboters 10 (des Roboterhauptkörpers) darstellen, (zum Beispiel Informationen, die die Positionen der einzelnen Gelenke darstellen), speichern.
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In diesem Fall definiert die Betriebssperrgebieterzeugungseinheit 52 den Bereich außerhalb des Betriebsmöglichkeitsbereichs, der als Bereich, in den die gesamten beweglichen Teile des Roboters 10 (der Roboterhauptkörper) gelangt sind, erzeugt wurde, als Betriebssperrgebiet. Als ein Beispiel kann die Betriebssperrgebieterzeugungseinheit 52 den Bereich, in den die gesamten beweglichen Teile des Roboters gelangt sind, durch simuliertes Betreiben eines dreidimensionalen Modells des Roboters 10 in einem virtuellen Raum unter Verwendung der Positionsinformationen der gesamten beweglichen Teile des Roboters 10, die während des Versuchsbetriebs durch die Betriebspfadspeichereinheit 51 gespeichert wurden, ermitteln.
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Die Betriebseinschränkungseinheit 56 schränkt den Betrieb des Roboters 10 auf Basis des Betriebssperrgebiets, das durch die Betriebssperrgebieterzeugungseinheit 52 erzeugt wurde, ein. Als ein Beispiel kann die Betriebseinschränkungseinheit 56 durch simuliertes Betreiben eines einfachen Modells des Roboters 10 (bei dem zum Beispiel die Gelenksabschnitte durch Kugeln modelliert wurden) in einem virtuellen Raum auf Basis der Positionsinformationen des Roboters 10 beim tatsächlichen Betrieb des Roboters 10 und Berechnen, ob dieses einfache Modell in das Betriebssperrgebiet eindringt oder nicht, detektieren, ob der Roboter 10 in das Betriebssperrgebiet eingedrungen ist oder nicht.
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6 stellt einen Betriebsbereich 211 dar, der ein Bereich ist, in den die gesamten beweglichen Teile des Roboters 10 (der Roboterhauptkörper) gelangt sind, als das Betriebsprogramm wiederholt ausgeführt wurde, um den wie in 4 gezeigten Betriebspfad 113 des vorderen Endpunkts des Werkzeugs zu erlangen. In diesem Fall erzeugt die Betriebssperrgebieterzeugungseinheit 52 den Bereich außerhalb des Betriebsbereichs 211 (das heißt, den Bereich, in den der Roboter 10 nicht gelangt ist), als Betriebssperrgebiet.
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Wenn durch den Versuchsbetrieb des Robotersystems 100 ein wie in 6 gezeigter Betriebsbereich 211 für die gesamten beweglichen Teile erhalten wurde, wird auch der Umstand erwartet, dass der Roboter 10 beim tatsächlichen Betrieb des Robotersystems 100 wie in 7 als Bereich 113a gezeigt aus dem Gebiet des Betriebsbereichs 211 heraus (das heißt, in das Betriebssperrgebiet) gelangt. Im Hinblick auf diesen Umstand kann die Robotersteuervorrichtung 50 auch eine Betriebsvorhersageeinheit 58 und eine Ausführungserlaubnisanforderungseinheit 53 umfassen. Die Betriebsvorhersageeinheit 58 sagt auf Basis des Betriebsprogramms vorher, ob der Roboter 10 in das Betriebssperrgebiet eindringen wird oder nicht. Zum Beispiel berechnet die Betriebsvorhersageeinheit 58, wenn der Roboter 10 seine Bewegung gemäß dem Betriebsprogramm von der Position P1 zu der Position P2 begonnen hat, auf Basis des betreffenden Betriebsprogramms die Position P2 des Ziels der Bewegung des Roboters 10 und sagt den Betrieb des Roboters 10 vorher.
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Wenn durch die Betriebsvorhersageeinheit 58 vorhergesagt wurde, dass der Roboter 10 in das Betriebssperrgebiet eindringen wird, verlangt die Ausführungserlaubnisanforderungseinheit 53 von dem Betreiber eine dahingehende Eingabebetätigung, ob das Eindringen des Roboters 10 in das Betriebssperrgebiet erlaubt wird oder nicht. Als ein Beispiel sorgt die Ausführungserlaubnisanforderungseinheit 53 zu dem Zeitpunkt, zu dem von der Betriebsvorhersageeinheit 53 der Umstand vorhergesagt wird, dass der Roboter 10 in das Betriebssperrgebiet eindringt, dafür, dass an einem Anzeigebildschirm des Lehrbedienpanels 80 eine Eingabebetätigungsbildschirmanzeige zur Anforderung der Erlaubnis des Eindringens in das Betriebssperrgebiet angezeigt wird. Wenn von dem Betreiber eine Eingabebetätigung vorgenommen wurde, die das Eindringen in das Betriebssperrgebiet erlaubt, lässt die Ausführungserlaubnisanforderungseinheit 58 den Roboter 10 in das Betriebssperrgebiet eindringen. Die Robotersteuervorrichtung 50 kann den Roboter 10 in dem Grenzbereich zu dem Betriebssperrgebiet anhalten, bis von dem Benutzer eine Eingabebetätigung, die das Eindringen in das Betriebssperrgebiet erlaubt, vorgenommen wird.
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Auch wenn von dem Benutzer auf diese Weise ein Eindringen in das Betriebssperrgebiet erlaubt wurde, verringert die Betriebseinschränkungseinheit 56 die Betriebsgeschwindigkeit des Roboters in dem Betriebssperrgebiet im Hinblick auf die Sicherheit auf weniger als die auf dem Betriebsbefehl beruhende Betriebsgeschwindigkeit.
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Die Robotersteuervorrichtung 50 kann eine Kollisionsdetektionsvorrichtung 54 umfassen, die eine Kollision des Roboters 10 mit einem Objekt detektiert. Wenn durch die Kollisionsdetektionsvorrichtung 54 eine Kollision des Roboters 10 detektiert wurde, kann die Roboterbetriebssteuereinheit 55 den Betrieb des Roboters 10 anhalten. Für die Kollisionsdetektionsvorrichtung 54 können verschiedene Arten von Ausführungen wie zum Beispiel eine Ausführung, bei der der Stromwert der Motoren der einzelnen Achsen des Roboters 10 durch einen Sensor detektiert wird und bestimmt wird, dass es zu einer Kollision gekommen ist, wenn der Stromwert einen Schwellenwert überstiegen hat, eine Ausführung, bei der durch einen Störungsbeobachter ein auf den Roboter 10 wirkendes Störmoment geschätzt wird und bestimmt wird, dass es zu einer Kollision gekommen ist, wenn das Störmoment einen Schwellenwert überstiegen hat, oder eine Ausführung, bei der durch einen Beschleunigungssensor oder dergleichen ein auf den Roboter 10 wirkender Stoß detektiert wird und bestimmt wird, dass es zu einer Kollision gekommen ist, wenn die Größe des Stoßes einen Schwellenwert überstiegen hat, oder dergleichen eingesetzt werden. Wenn das Eindringen in das Betriebssperrgebiet von dem Benutzer wie oben beschrieben erlaubt wurde, erhöht die Roboterbetriebssteuereinheit 55 (oder die Betriebseinschränkungseinheit 56) die Empfindlichkeit bei der Detektion einer Kollision des Roboters 10 mit einem Objekt, indem sie den Schwellenwert der Kollisionsdetektionsvorrichtung 54 verringert. Dadurch kann die Sicherheit erhöht werden, wenn der Roboter in dem Betriebssperrgebiet arbeitet.
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Wenn der Betrieb auf einem Betriebspfad, für den der Benutzer das Eindringen in das Betriebssperrgebiet wie oben beschrieben erlaubt hat, normal abgeschlossen wurde, kann die Robotersteuervorrichtung 50 (die Betriebssperrgebieterzeugungseinheit 52) den Betriebsmöglichkeitsbereich so erweitern, dass er diesen Betriebspfad enthält. 8 zeigt einen Betriebsbereich 221, der durch den Umstand, dass der Betrieb auf dem Pfad, der wie in 7 gezeigt aus dem Gebiet des Betriebsbereichs 211 herausgelangt ist, normal ausgeführt wurde, so erweitert wurde, dass er den aus dem Gebiet des Betriebsbereichs 211 heraus gelangten Pfad enthält. Auf diese Weise kann die Betriebssperrgebieterzeugungseinheit 52 dann, wenn ein Eindringen des Roboters 10 in das Betriebssperrgebiet erlaubt wurde, den Betriebspfad eines bestimmen beweglichen Teils des Roboters 10, der in das Betriebssperrgebiet eingedrungen ist, oder einen Bereich, in dem der Roboter 10 (seine gesamten beweglichen Teile) in das Betriebssperrgebiet eingedrungen ist, aus dem Betriebssperrgebiet ausschließen.
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9 ist ein Ablaufdiagramm, das die unter Steuerung durch die Robotersteuervorrichtung 50 (die Betriebspfadspeichereinheit 51) vorgenommene Betriebspfadspeicherverarbeitung darstellt. Zunächst führt die Robotersteuervorrichtung 50 das Betriebsprogramm aus (Schritt S101). Dann überprüft die Robotersteuervorrichtung 50, ob sich der Roboter 10 im Betrieb befindet oder nicht (Schritt S102). Wenn sich der Roboter 10 im Betrieb befindet (S102: JA), überprüft die Robotersteuervorrichtung 50, ob das Speichern des Betriebspfads aktiviert ist oder nicht (Schritt S103). Wenn sich der Roboter 10 nicht im Betrieb befindet (S102: NEIN), geht die Verarbeitung zu Schritt S105 über. Wenn in Schritt S103 bestimmt wird, dass das Speichern des Betriebspfads aktiviert ist (S103: JA), speichert die Robotersteuervorrichtung 50 den Betriebspfad (Schritt S104). Wenn das Speichern des Betriebspfads nicht aktiviert ist (S103: NEIN), geht die Verarbeitung zu Schritt S105 über.
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In Schritt S105 überprüft die Robotersteuervorrichtung 50, ob das Betriebsprogramm gerade ausgeführt wird oder nicht. Wenn das Betriebsprogramm gerade ausgeführt wird (S105: JA), wird die Verarbeitung ab Schritt S102 wiederholt. Wenn das Betriebsprogramm nicht gerade ausgeführt wird (S105: NEIN), endet die vorliegende Verarbeitung. Durch den oben beschriebenen Betriebsablauf kann der Betriebspfad des Roboters 10 während eines Prüfbetriebs oder dergleichen gespeichert werden.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 10 bis 12 eine Ausführungsform erklärt, bei der der Roboter 10 wiederholt zur Ausführung eines wie unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen Betriebs, bei dem er sich von der Position P1 bis zu der Position P5 bewegt und zu der Position P1 zurückkehrt, gebracht wird, der Betriebspfad gespeichert wird und ein Betriebssperrgebiet erzeugt wird. 10 zeigt ein Beispiel für ein Betriebsprogramm, wodurch der in 3 gezeigte Betrieb wiederholt ausgeführt wird. In 10 ist ein Zustand gezeigt, in dem das Betriebsprogramm (Programm 1) an einem Anzeigebildschirm 81 eines Tablet-Terminals 80a, das als Lehrbedienpanel 80 verwendet werden kann, angezeigt wird.
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Der Betrieb, wenn das Betriebsprogramm von 10 ausgeführt wird, sieht im Wesentlichen wie folgt aus:
- (1) Zunächst bewegt sich der Roboter 10 an die Position P1, die die Basisposition darstellt (erste Zeile des Betriebsprogramms) .
- (2) Dann wird das Speichern des Betriebspfads aktiviert (zweite Zeile des Betriebsprogramms).
- (3) Ein Sichtkorrekturwert, der auf dem durch den Sichtsensor aufgenommenen Bild beruht, wird in einem Positionsregister (Positionsregister [1]) gespeichert.
- (4) Nachdem sich der Roboter 10 von der Position P2, auf die der Sichtkorrekturwert angewendet wurde, der Reihe nach bis zu der Position P5 bewegt hat, kehrt er an die Position P1, die die Basisposition darstellt, zurück.
- (5) Die die Verarbeitung der obigen Punkte (3) und (4) wird mit jedem Setzen von DI[1] auf EIN (mit jeder Aktivierung der Sichtkorrektur) vorgenommen.
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Durch die oben beschriebene Verarbeitung wird eine Speicherung des Betriebspfads während der Ausführung des oben beschriebenen Betriebsprogramms durch den Roboter 10 vorgenommen.
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11 stellt die Betriebspfade nach einer dreimaligen Ausführung der obigen Punkte (3) und (4) dar. In 11 sind ein erster Betriebspfad 141, ein zweiter Betriebspfad 142 und ein dritter Betriebspfad 143, die sich aus der Verarbeitung der obigen Punkte (3) und (4) ergeben, gezeigt. Nun wird die Erzeugung des Betriebssperrgebiets auf Basis dieser drei Betriebspfade betrachtet. Da jeder Betriebspfad als eine Reihe von Koordinatenpunkten in einem Roboterkoordinatensystem definiert ist, wird dann, wenn der Bereich außerhalb dieser Betriebspfade einfach so als Betriebssperrgebiet definiert wird, ein auch nur geringfügig von diesen Betriebspfaden abweichender Pfad als in dem Betriebssperrgebiet befindlich angesehen.
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Nun wird ins Auge gefasst, auf Basis der durch die Reihen von Koordinatenpunkten definierten Betriebspfade eine gewisse Dicke zu erhalten. 12 ist eine Ansicht zur Erklärung des Verfahrens zur Erzeugung eines Betriebspfads mit einer gewissen Dicke auf Basis von Betriebspfaden, die als Reihen von Koordinatenpunkten definiert sind. In 12 wird der Betriebspfad von der Position P11 zu der Position P12 ohne Positionskorrektur als Betriebspfad 241 angesetzt. Eine Position, für die eine Positionskorrektur in die Position P11 eingebracht wurde, wird als Position P11' angesetzt, eine Position, für die eine Positionskorrektur in die Position P12 eingebracht wurde, wird als Position P12' angesetzt, und der Betriebspfad von der Position P11' zu der Position P12' wird als Betriebspfad 242 angesetzt. Dann wird ein Betriebspfad 243, der durch die Mitte zwischen dem Betriebspfad 241 und dem Betriebspfad 242 verläuft, erzeugt. Wenn eine Position in der Mitte zwischen der Position P11 und der Position P11' als Position P11" angesetzt wird, liegt diese Position P11" auf dem Betriebspfad 243. Dann wird ein Kreis 250, in dessen Zentrum sich die Position P11" befindet und der die Position P11 und die Position P11' berührt, definiert. Wenn von der Position P11" bis zu einer Position P12" Kreise, die so wie der Kreis 250 den Betriebspfad 241 und den Betriebspfad 242 berühren, erzeugt werden, kann ein röhrenförmiger Bereich, der in die Breite zwischen dem Betriebspfad 241 und dem Betriebspfad 242 passt, erzeugt werden. Dieser röhrenförmige Bereich wird nicht außerhalb des Betriebspfads 242 (das heißt, des Betriebspfads, bei dem eine Positionskorrektur vorliegt) erzeugt. Der röhrenförmige Bereich wird als Betriebspfad, der über Dicke verfügt, angesetzt. Durch Ansetzen des Bereichs außerhalb des Betriebspfads, der durch dieses Verfahren erhalten wurde und über Dicke verfügt, als Betriebssperrgebiet wird es möglich, ein genaues und sicheres Betriebssperrgebiet zu erzeugen.
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Auch wenn in der Betriebspfadspeichereinheit 51 mehrere Betriebspfade gespeichert sind, ist es zum Beispiel durch Anwenden des oben beschriebenen Verfahrens auf einen als Referenz dienenden Betriebspfad (einen Pfad, der dem in 12 gezeigten Betriebspfad 241 entspricht) und die einzelnen Betriebspfade, die sich aus einer Positionskorrektur ergeben, möglich einen Betriebspfad (einen Betriebsbereich), der die gespeicherten mehreren Betriebspfade enthält und über Dicke verfügt, zu erzeugen. Der Bereich außerhalb dieses Betriebsbereichs wird als Betriebssperrgebiet definiert.
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Wie oben beschrieben wurde, wird es durch die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung möglich, ein genaues und sicheres Betriebssperrgebiet automatisch zu erzeugen.
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Im Vorhergehenden wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erklärt, doch werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Verbesserungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Offenbarungsbereich der nachstehenden Patentansprüche abzuweichen.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde hauptsächlich ein Beispiel erklärt, bei dem der Betriebspfad durch einen Versuchsbetrieb gespeichert wurde und das Betriebssperrgebiet erzeugt wurde, doch kann die oben beschriebene Ausführungsform auch auf einen Aufbau angewendet werden, der das Betriebssperrgebiet auf Basis einer Betriebsgeschichte des Roboters, die auch den eigentlichen Betrieb enthält, erzeugt.
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Das Programm, das die verschiedenen Verarbeitungen bei der oben beschriebenen Ausführungsform wie etwa die Betriebspfadspeicherverarbeitung ausführt, kann auf verschiedene Arten von computerlesbaren Speichermedien (zum Beispiel einen Halbleiterspeicher wie etwa einen ROM, einen EEPROM, einen Flash-Speicher oder dergleichen, ein magnetisches Speichermedium oder eine optische Platte wie einen CD-ROM, einen DVD-ROM oder dergleichen) aufgezeichnet werden.
