DE112017002498T5

DE112017002498T5 - Robotervorgang-auswertungseinrichtung, robotervorgang-auswertungsverfahren und robotersystem

Info

Publication number: DE112017002498T5
Application number: DE112017002498.6T
Authority: DE
Inventors: Ryosuke Kawanishi; Yukiyasu Domae; Toshiyuki Hatta
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2017-04-05
Publication date: 2019-02-28
Anticipated expiration: 2037-04-06
Also published as: WO2017199619A1; CN109070366A; JP6570742B2; JPWO2017199619A1; US11052537B2; DE112017002498B4; US20190126475A1; CN109070366B

Abstract

Eine Robotervorgang-Auswertungseinrichtung (1) weist Folgendes auf: einen Betriebszustand-Berechner (22) zum Berechnen eines Betriebszustands eines Auswertungsbereichs, der ein beweglicher Bereich eines Roboters ist, auf der Basis eines Betriebszustands des Roboters; einen Form-Merkmal-Größenrechner (23) zum Berechnen einer Form-Merkmal-Größe, die von einer Vorgangsrichtung des Auswertungsbereichs abhängt, die dem berechneten Betriebszustand entspricht; und einen Auswertungswert-Berechner (24) zum Berechnen eines Auswertungswerts, der einen Risikograd des Betriebszustands des Auswertungswerts bezüglich der Vorgangsrichtung darstellt, auf der Basis der Form-Merkmal-Größe.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Informations-Verarbeitungstechnik zum Auswerten eines Betriebszustands eines Roboters. Sie betrifft insbesondere eine Informations-Verarbeitungstechnik zum Auswerten der Sicherheit oder des Risikos eines Betriebszustands eines Roboters.
Stand der Technik
In jüngster Zeit verbreiten sich verschiedene Arten von Robotern, wie z. B. Industrierobotern, medizinischen Robotern und Lebensunterstützungsrobotern. Wenn ein Lebewesen wie z. B. ein Mensch oder ein Tier in Kontakt mit einem Roboter kommt, und zwar innerhalb eines Betriebsbereichs des Roboters, kann ein Unfall auftreten. Um einen solchen Unfall zu verhindern, wird eine Technik zum Vermeiden benötigt, dass ein Lebewesen eine übermäßige Kraft von dem Roboter erfährt, wenn der Roboter (insbesondere Industrieroboter) in Kontakt mit dem Lebewesen kommt. Beispielsweise offenbart Patentliteratur 1 (japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 2012-40626) ein Robotersystem, das dazu imstande ist, zu vermeiden, dass ein Lebewesen eine übermäßige Kraft erfährt, und zwar sogar in einer Umgebung, wo ein Kontakt zwischen einem Menschen und einem Roboter auftreten kann.
Das Robotersystem aus Patentliteratur 1 weist Folgendes auf: Einen Kraftsensor, der an einem Teil des Roboters befestigt ist; eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs des Roboters in Abhängigkeit von einem Detektionswert des Kraftsensors; und eine Sicherheitsabschrankung (Begrenzungsteil) zum Begrenzen eines Arbeitsbereichs des Menschen. In dem Robotersystem gilt Folgendes: Wenn der Detektionswert des Kraftsensors einen Schwellenwert überschreitet, wenn ein Mensch in Kontakt mit dem Roboter kommt, unterbricht die Steuereinrichtung den Betrieb des Roboters, oder sie veranlasst, dass der Roboter arbeitet, so dass der Detektionswert des Kraftsensors klein wird. Außerdem verhindert die Sicherheitsabschrankung den Kontakt mit einem Roboterteil, der eine besonders übermäßige Kraft ausüben könnte, wenn er in Kontakt mit einem Menschen kommt, und zwar unter einer Mehrzahl von Roboterteilen.
Literaturverzeichnis
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. JP 2012-40626 A (beispielsweise Absätze [0036] bis [0039])
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn ein beweglicher Bereich eines Roboters mit einem Objekt wie z. B. einem Menschen in Kontakt kommt, kann die Größe des physikalischen Einflusses variieren, der auf das Objekt vom beweglichen Bereich ausgeübt wird, und zwar in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung des beweglichen Bereichs des Roboters und der Form des beweglichen Bereichs bei Betrachtung von der Bewegungsrichtung aus. Wenn beispielsweise der vordere Teil des beweglichen Bereichs des Roboters eine dünne Stabform hat, ist die Größe des physikalischen Einflusses, der auf das Objekt vom beweglichen Bereich ausgeübt wird, zwischen den folgenden Umständen ziemlich unterschiedlich: Wenn sich der bewegliche Bereich in Längsrichtung des vorderen Bereichs bewegt und eine Last auf einen Menschen ausübt; und wenn sich der bewegliche Bereich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung bewegt und eine Last auf einen Menschen ausübt.
In dem Robotersystem aus Patentliteratur 1 werden die Bewegungsrichtung des beweglichen Bereichs des Roboters und die Form des beweglichen Bereichs bei Betrachtung aus der Bewegungsrichtung nicht berücksichtigt. Ungeachtet der Differenz der Größe des physikalischen Einflusses, der auf ein Objekt wie z. B. einen Menschen ausgeübt wird, ist es notwendig, übermäßige Sicherheitsmaßnahmen gemäß der Situation zu treffen, in welchem der auf das Objekt ausgeübt physikalische Einfluss am größten ist. Übermäßige Sicherheitsmaßnahmen beinhalten beispielsweise eine Zunahme der Anzahl von installierten Kraftsensoren, eine Zunahme der Höhe der Sicherheitsabschrankung und eine übermäßige Beschränkung des beweglichen Bereichs des Roboters. Solche eine Sicherheitsmaßnahme hat jedoch das Problem, dass eine Zunahme der Kosten oder eine Performanz-Beschränkung des Roboters auftritt.
In Anbetracht des oben Erwähnten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Robotervorgang-Auswertungseinrichtung, ein Robotervorgang-Auswertungsverfahren und ein Robotersystem anzugeben, die dazu imstande sind, die Sicherheit eines Systems zum Betreiben eines Roboters zu implementieren, ohne dass übermäßige Sicherheitsmaßnahmen notwendig sind.
Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Robotervorgang-Auswertungseinrichtung angegeben, die Folgendes aufweist: einen Betriebszustand-Berechner zum Berechnen eines Betriebszustands eines Auswertungsbereichs, der ein beweglicher Bereich eines Roboters ist, auf der Basis eines Betriebszustands des Roboters; einen Form-Merkmal-Größenrechner zum Berechnen einer oder mehrerer Form-Merkmal-Größen, die ein Merkmal einer Form des Auswertungsbereichs bezüglich einer Vorgangsrichtung des Auswertungsbereichs angeben, wobei die Vorgangsrichtung dem berechneten Betriebszustand entspricht; und einen Auswertungswert-Berechner zum Berechnen eines Auswertungswerts, der einen Risikograd des Betriebszustands des Auswertungswerts bezüglich der Vorgangsrichtung darstellt, auf der Basis der einen oder mehreren Form-Merkmal-Größen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Auswertungswert zu berechnen, der den Risikograd darstellt, und zwar in Abhängigkeit der Form und der Vorgangsrichtung des Auswertungsbereichs auf der Basis der Form-Merkmal-Größe, die bezüglich der Vorgangsrichtung des Auswertungsbereichs des Roboters berechnet wurde. Daher ist es möglich, eine Sicherstellung der Sicherheit des Systems zum Betreiben des Roboters zu implementieren, ohne dass übermäßige Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Robotervorgang-Auswertungseinrichtung einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist ein Diagramm, das eine schematische Konfiguration eines Roboters gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3A und 3B sind jeweils ein Diagramm, das ein Beispiel einer Roboterhand veranschaulicht.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Vorgangs-Risikograd-Auswerters der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
6A ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel einer Roboterhand veranschaulicht, und 6B bis 6E sind Diagramme zum Erläutern eines Verfahrens zum Berechnen einer Form-Merkmal-Größe in Abhängigkeit einer Vorgangsrichtung der Roboterhand.
7A bis 7C sind Diagramme zum Erläutern eines weiteren Verfahrens zum Berechnen der Form-Merkmal-Größe.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Informations-Verarbeitungseinrichtung veranschaulicht, die ein Hardware-Konfigurationsbeispiel der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung der ersten Ausführungsform ist.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Informations-Verarbeitungseinrichtung veranschaulicht, die ein weiteres Hardware-Konfigurationsbeispiel der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung der ersten Ausführungsform ist.

10 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Robotervorgang-Auswertungseinrichtung einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
11 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Vorgangs-Risikograd-Auswerters der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Robotervorgang-Auswertungseinrichtung einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
15 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Robotervorgang-Auswertungseinrichtung einer vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
16 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht.
17 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Kartenerzeugungsverarbeitung veranschaulicht.
18A bis 18C sind schematische Diagramme zum Erläutern eines Beispiels eines überlagerten Bildes inklusive einer Risikograd-Karte.
19 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Robotervorgang-Auswertungseinrichtung einer fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
20 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Vorgangs-Risikograd-Auswerters der fünften Ausführungsform veranschaulicht.
21 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht.
22 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Robotersystems veranschaulicht, das eine Robotervorgang-Auswertungseinrichtung einer sechsten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung einschließt.
23 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Vorgangs-Risikograd-Auswerters der sechsten Ausführungsform veranschaulicht.
24 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der sechsten Ausführungsform veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend werden verschiedenartige Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sei angemerkt, dass Bestandteilselemente, die mit den gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen versehen sind, die gleiche Konfiguration und die gleiche Funktion haben.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 1 veranschaulicht, weist die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 Folgendes auf: eine Datenbank 10, die ein Robotermodell speichert, das einen Roboter 2 im realen Raum modelliert, und ein Handmodell (ein Modell für den beweglichen Bereich) speichert, das eine Roboterhand modelliert, die ein beweglicher Bereich des Roboters 2 ist; einen Risikograd-Auswerter 11 zum Berechnen eines Auswertungswerts, der einen Risikograd eines Betriebszustands der Roboterhand darstellt, indem die Datenbank 10 verwendet wird, und zum Ausgeben von Auswertungsdaten OT, die das Berechnungsergebnis angeben; eine Ausgangs-Schnittstelleneinheit (Ausgangs-I/F-Einheit) 12 zum Veranlassen, dass eine Anzeigeeinrichtung 3 Bildinformationen anzeigt, die die Auswertungsdaten OT darstellen; und eine Eingangs-Schnittstelleneinheit (Eingangs-I/F-Einheit) 13 zum Übertragen einer manuellen Eingabe IT von einer Einrichtung 4 für manuelle Eingabe an den Risikograd-Auswerter 11.
In der vorliegenden Beschreibung stellt ein „Risikograd“ einen physischen Einfluss dar, der einem Objekt von einem beweglichen Bereich zugefügt wird, wenn der bewegliche Bereich wie z. B. ein Roboterarm, ein Gelenk oder ein End-Aktor wie z. B. eine Roboterhand im Roboter 2 in Kontakt mit dem Objekt wie z. B. einem Menschen oder einem Tier kommt, und der „Auswertungswert, der den Risikograd darstellt“ ist ein Index, der die Größe des physischen Einflusses darstellt. Der End-Aktor ist ein Werkzeug, das am Ende (an der Spitze) des Körperbereichs des Roboters 2 angebracht ist. Wie später noch beschrieben, gilt Folgendes: Wenn der bewegliche Bereich des Roboters 2 in Kontakt mit dem Objekt kommt, kann der Risikograd-Auswerter 11 auswerten, dass je größer der auf das Objekt von dem beweglichen Bereich ausgeübte physische Einfluss ist, desto größer der Risikograd ist.
Der Roboter 2 der vorliegenden Ausführungsform weist eine Roboterhand (nachfolgend auch einfach als „Hand“ bezeichnet) zum Greifen eines Objekts auf. Der Roboter 2 kann ein Roboter sein, der einen Roboterarm mit einer Mehrzahl von Gelenken aufweist, wie z. B. vom Vertikalgelenkarm-Typ oder vom Horizontalgelenkarm-Typ, oder der Roboter 2 kann ein Roboter mit Einzelachse sein, der eine Einzelachsen-Antriebseinrichtung ist wie z. B. eine Linearbewegungsstufe. Jedes Gelenk kann ein Drehgelenk oder ein prismatisches Gelenk sein. Wenn der Roboter 2 ein Einzelachsen-Roboter ist, kann die Betrachtung so erfolgen, dass eine Position auf der Antriebsachse des beweglichen Bereichs dem Winkel des Drehgelenks entspricht.
2 ist ein Diagramm, das schematisch ein Konfigurationsbeispiel eines Robotersystems gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 2 gezeigt, weist dass Robotersystem die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1, den Roboter 2 und einen Programmspeicher 2P zum Zuführen eines Betriebsprogramms oder Vorgangsprogramms an den Roboter 2 auf. Der Roboter 2 weist Folgendes auf: Einen Hauptkörper (Manipulator) 2R eines Vertikalgelenkarm-Roboters, eine Roboter-Steuereinrichtung 2RC zum Steuern des Betriebs des Hauptkörpers 2R des Roboters gemäß dem von dem Programmspeicher 2P bezogenen Vorgangsprogramm, und eine externe Sensorgruppe 2S zum Detektieren eines externen Zustands um den Hauptkörper 2R des Roboters herum.
Der Programmspeicher 2P weist eine Speichereinrichtung wie z. B. einen Halbleiterspeicher auf, der das Vorgangsprogramm speichert. Das Vorgangsprogramm weist eine Sequenz von Betriebsbefehlen (Codegruppe) auf, die den Betrieb des Hauptkörpers 2R des Roboters definieren. Die Roboter-Steuereinrichtung 2RC speicher temporär das vom Programmspeicher 2P bezogene Vorgangsprogramm in einem internen Speicher Me wie z. B. einem Halbleiterspeicher, und es erzeugt eine Steuersignalgruppe CTL gemäß der Sequenz von Betriebsbefehlen, die in dem Betriebsprogramm im internen Speicher Me beschrieben sind. Die Steuersignalgruppe CTL wird dem Hauptkörper 2R des Roboters zugeführt. Es sei angemerkt, dass die Roboter-Steuereinrichtung 2RC mit dem Programmspeicher 2P über ein Kabel verbunden sein kann, oder dass sie mit dem Programmspeicher 2P über ein Kommunikationsnetzwerk wie z. B. ein Lokalbereichsnetzwerk (LAN) oder ein Weitbereichsnetzwerk (WAN) verbunden sein kann.
Der Hauptkörper 2R des Roboters, wie in 2 gezeigt, weist Folgendes auf: Einen Basisbereich 30, erste bis vierte Armbereiche 31 bis 34 inklusive vier Roboterarmen, und eine Hand (in 2 nicht dargestellt). Die ersten bis vierten Armbereiche 31 bis 34 sind insgesamt so angeordnet, dass sie um eine Rotationsachse Φ1 des Basisbereichs 30 rotierbar sind. Außerdem gilt Folgendes: Der Basisendbereich des ersten Armbereichs 31 ist so angeordnet, dass er um eine Rotationsachse Φ2 rotierbar ist. Der Basisendbereich des zweiten Armbereichs 32 ist so angeordnet, dass er um eine Rotationsachse Φ3 bezüglich des vorderen Bereichs (Spitzenbereichs) des ersten Armbereichs 31 rotierbar ist. Der Basisendbereich des dritten Armbereichs 33 ist so angeordnet, dass er um eine Rotationsachse Φ4 bezüglich des zweiten Armbereichs 32 rotierbar ist. Der Basisendbereich des vierten Armbereichs 34 ist so angeordnet, dass er um eine Rotationsachse Φ5 bezüglich des vorderen Bereichs (Spitzenbereichs) des dritten Armbereichs 33 rotierbar ist. Außerdem ist der dritte Armbereich 33 am zweiten Armbereich 32 so angebracht, dass er entlang der Axialrichtung der Rotationsachse Φ4 des zweiten Armbereichs 32 verlaufen kann. Der vordere Bereich des vierten Armbereichs 34 bildet einen Flanschbereich 34a, an welchem die Hand angebracht ist. Der Flanschbereich 34a ist so angebracht, dass er um die Rotationsachse Φ6 bezüglich des Körpers des vierten Armbereichs 34 rotierbar ist. Daher hat der Hauptkörper 2R des Roboters, wie in 2 dargestellt, eine Gelenkstruktur inklusive sechs Drehgelenken und einem prismatischen Gelenk.
Das Innere des Hauptkörpers 2R des Roboters nimmt einen Antriebsmechanismus (Komponenten wie z. B. ein elektromagnetischer Motor, eine Bremseinrichtung und ein Lager) zum individuellen Rotieren der ersten bis vierten Armbereiche 31 bis 34 und des Flanschbereichs 34a auf, sowie einen Antriebsmechanismus (Komponenten wie z. B. ein elektromagnetischer Motor, eine Vorschubspindel und ein Draht) zum Ausdehnen und Zusammenziehen des dritten Armbereichs 33 und einen Antriebsmechanismus (Komponenten wie z. B. ein elektromagnetischen Motor und ein Kompressor) zum Antreiben der am Flanschbereich 34a angebrachten Hand. Die Roboter-Steuereinrichtung 2RC steuert den Betrieb dieser Antriebsmechanismen, indem sie die Steuersignale CTL diesen Antriebsmechanismen zuführt. Das Innere des Hauptkörpers 2R des Roboters nimmt eine interne Sensorgruppe (nicht dargestellt) zum Detektieren von dessen internen Zustand in Echtzeit auf. Der interne Zustand schließt beispielsweise den Drehwinkel und das Drehmoment von jedem der ersten bis vierten Armbereiche 31 bis 34 und des Flanschbereichs 34a ein, sowie den Wert des Stroms, der durch den elektromagnetischen Motor fließt. Die interne Sensorgruppe kann den internen Zustand in Echtzeit detektieren und ein Zustands-Detektionssignal IS zuführen, das den detektierten internen Zustand angibt, an die Roboter-Steuereinrichtung 2RC zuführen. Die Roboter-Steuereinrichtung 2RC kann eine Regelung mit Rückführung oder eine Vorwärtssteuerung am Hauptkörper 2R des Roboters durchführen, indem sie das Zustands-Detektionssignal IS verwendet.
Außerdem ist im peripheren Bereich des Hauptkörpers 2R des Roboters die externe Sensorgruppe 2S zum Detektieren - in Echtzeit - eines Zustands des peripheren Bereichs angeordnet, d. h. des externen Zustands. Als die externe Sensorgruppe 2S ist es beispielsweise möglich, dass eine Bildgebungs-Einrichtung zum Ausgeben von Bilddaten verwendet wird, die visuell das äußere Erscheinungsbild des Hauptkörpers 2R des Roboters und des peripheren Raums des Hauptkörpers 2R des Roboters darstellen, einen Abstands-Messsensor wie z. B. einen Laserbereichsfinder zum Messen des Abstands zwischen dem Hauptkörper 2R des Roboters und einem Objekt wie z. B. einem Menschen, der um den Hauptkörper 2R des Roboters herum existiert, einen Ultraschall-Sensor und einen Drucksensor, obwohl keine Beschränkung darauf beabsichtigt ist. Die externe Sensorgruppe 2S detektiert den externen Zustand und führt ein Zustands-Detektionssignal ES, das den detektierten externen Zustand angibt, an die Roboter-Steuereinrichtung 2RC zu. Die Roboter-Steuereinrichtung 2RC kann den Hauptkörper 2R des Roboters unter Verwendung des Zustands-Detektionssignals ES steuern. Beispielsweise kann die Roboter-Steuereinrichtung 2RC Bilddaten analysieren, die von der Bildgebungs-Einrichtung bezogen wurden, eine tatsächliche Stellung des Hauptkörpers 2R im dreidimensionalen Raum berechnen und die Stellung des Hauptkörpers 2R des Roboters auf der Basis der berechneten Stellung steuern.
Es sei angemerkt, dass in dem Konfigurationsbeispiel in 2 der Hauptkörper 2R des Vertikalgelenkarm-Roboters angenommen wird, der sechs Rotationsachsen Φ1 bis Φ6 hat, obwohl keine Beschränkung darauf beabsichtigt ist. Anstelle des Hauptkörpers 2R des Vertikalgelenkarm-Roboters kann auch ein Hauptkörper eines Horizontalgelenkarm-Roboters oder ein Hauptkörper eines Einzelachsen-Roboters angenommen werden.
Die am Flanschbereich 34a angebrachte Hand kann das Objekt durch Klemmen oder Ansaugen des Objekts greifen. 3A und 3B sind jeweils ein Diagramm, das ein Beispiel einer Hand veranschaulicht. 3A ist eine Vorderansicht einer Hand 2H mit der Funktion, ein Objekt zu klemmen, und 3B ist eine Vorderansicht einer Hand 2Ha mit der Funktion, ein Objekt anzusaugen. Die Hand 2H, die in 3A dargestellt ist, weist einen Körperbereich 2m auf, der am Flanschbereich 34a des Hauptkörpers 2R des Roboters angebracht ist, sowie zwei Klauenbereiche 2a und 2b. Die Hand 2H kann das Objekt greifen, indem sie die zwei Klauenbereiche gemäß der Steuersignalgruppe CTL öffnet und schließt. Anstelle der Hand 2H kann auch eine Hand mit mehreren Fingern verwendet werden, die eine Mehrzahl von Gelenken aufweist. Die Hand 2Ha wiederum, die in 3B dargestellt ist, weist einen Basisendbereich 2n auf, der am Flanschbereich 34a des Hauptkörpers 2R des Roboters angebracht ist, sowie einen Saugpad-Bereich 2c. Der Saugpad-Bereich 2c ist eine Saughand zum Greifen des Objekts durch Ansaugen des Objekts mittels Luftdrucks. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Hand ein Auswertungsbereich, obwohl keine Beschränkung darauf beabsichtigt ist. Ein beweglicher Bereich (beispielsweise ein Gelenk), das von der Hand verschieden ist, im Roboter 2 kann als ein Auswertungsbereich verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 1 wird der Risikograd-Auswerter 11 mit tatsächlichen Betriebsdaten SD versorgt, die einen tatsächlichen Betriebszustand des Roboters 2 angeben, und zwar vom Roboter 2. Die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 kann mit dem Roboter 2 über ein Kabel verbunden sein, oder sie kann mit dem Roboter 2 über ein Kommunikationsnetzwerk wie z. B. ein Lokalbereichsnetzwerk (LAN) oder ein Weitbereichsnetzwerk (WAN) verbunden sein. Anstatt dass er mit den tatsächlichen Betriebsdaten SD vom Roboter 2 versorgt wird, kann der Risikograd-Auswerter 11 auch mit den tatsächlichen Betriebsdaten SD von einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) zum Steuern des Betriebs des Roboters 2 versorgt werden.
Die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 ist mit der Anzeigeeinrichtung 3 verbunden. Die Anzeigeeinrichtung 3 ist beispielsweise eine Bild-Anzeigeeinrichtung wie z. B. ein Flüssigkristall-Anzeigepanel oder ein organisches EL-Anzeigepanel. Die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 kann veranlassen, dass die Anzeigeeinrichtung 3 die Auswertungsdaten OT anzeigt, die vom Risikograd-Auswerter 11 erzeugt werden. Außerdem weist die Einrichtung 4 für manuelle Eingabe einen Eingabeknopf und eine Eingabetaste auf, die eine manuelle Eingabe entgegennehmen, die von dem Benutzer getätigt wird. Der Risikograd-Auswerter 11 kann die manuelle Eingabe entgegennehmen, die von dem Benutzer gemacht wird, und zwar mittels der Eingangs-Schnittstelleneinheit 13.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration des Risikograd-Auswerters 11 zeigt. Wie in 4 gezeigt, weist der Risikograd-Auswerter 11 Folgendes auf: einen Vorgangs-Selektor 21 zum Selektieren eines Betriebszustands des Roboters 2 auf der Basis der tatsächlichen Betriebsdaten SD, einen Betriebszustand-Berechner 22 zum Berechnen eines Betriebszustands der Hand entsprechend dem Betriebszustand des Roboters 2, der vom Vorgangs-Selektor 21 selektiert wird, einen Form-Merkmal-Größenrechner 23 zum Berechnen einer Form-Merkmal-Größe, die ein Merkmal einer Form der Hand in Abhängigkeit einer Vorgangsrichtung der Hand angibt, und einen Auswertungswert-Berechner 24 zum Berechnen eines Auswertungswerts zum Auswerten eines Risikograds des Betriebszustands der Hand.
Die Datenbank 10 speichert im Voraus ein Robotermodell, das den Roboter 2 modelliert, ein Handmodell (ein Modell für beweglichen Bereich), das eine Hand modelliert, die an der Spitze des Roboterarms des Roboters 2 angebracht ist, und Verknüpfungs-Verhältnisinformationen, die ein Verknüpfungs-Verhältnis zwischen dem Robotermodell und dem Handmodell angeben. Das Robotermodell schließt beispielsweise Daten ein, die die dreidimensionale Form des Hauptkörpers 2R des Roboters anzeigen, sowie Daten, die sich auf einen Zustand von jedem Bereich des Hauptkörpers 2R des Roboters bezüglich der Stellung des Hauptkörpers 2R des Roboters beziehen. Die Daten, die die dreidimensionale Form des Hauptkörpers 2R des Roboters anzeigen, schließen z. B. Informationen ein, die die Position und die Stellung des Hauptkörpers 2R des Roboters anzeigen, sowie die Länge und die Dicke jedes Gelenks (Drehgelenks oder prismatischen Gelenks), die den Roboterarm des Roboters 2 bilden. Die Daten, die sich auf den Zustand von jedem Bereich des Hauptkörpers 2R des Roboters beziehen, schließen z. B. Daten ein, die einen Verhältnisausdruck zum Berechnen eines Rotations-Verschiebungswerts (Gelenkwinkel) des Drehgelenks und eines Translations-Verschiebungswerts des prismatischen Gelenks anzeigen, und zwar unter Verwendung der Position und der Stellung des Hauptkörpers 2R des Roboters.
Das Handmodell wiederum schließt ein Handformmodell ein, das die dreidimensionale Form der Hand modelliert. Die Verknüpfungs-Verhältnisinformationen sind ein Verhältnisausdruck, der eine gegenseitige Umwandlung zwischen dem Koordinatensystem des Robotermodells (nachfolgend auch als „Roboter-Koordinatensystem“ bezeichnet) und dem Koordinatensystem des Handmodells (nachfolgend auch als „Hand-Koordinatensystem“ bezeichnet) ermöglicht. Es sei angemerkt, dass das Koordinatensystem des Robotermodells beispielsweise eine Koordinatensystem-Schar bezüglich des Basisbereichs 30 des Hauptkörpers 2R des Roboters sein kann, oder es kann eine Koordinatensystem-Schar bezüglich des Flanschbereichs 34a des Hauptkörpers 2R des Roboters sein. Als das Koordinatensystem des Handmodells kann beispielsweise ein Koordinatensystem verwendet werden, das auf 3D-CAD-Daten (computergestütztes Entwurfssystem) basiert, die eine dreidimensionale Form der Hand darstellen.
Nachfolgend wird der Betrieb der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
Der Vorgangs-Selektor 21 selektiert den Betriebszustand des Roboters 2 (nachfolgend als „Betriebszustand des Roboters“ bezeichnet), und zwar auf der Basis der tatsächlichen Betriebsdaten SD (Schritt ST22). Hier ist der Betriebszustand des Roboters ein Zustand der Bewegung des Hauptkörpers 2R des Roboters entsprechend jedem Betriebsbefehl, wenn jeder Betriebsbefehl für den Hauptkörper 2R des Roboters als eine minimale Einheit vorgegeben ist. Der Betriebsbefehl für den Hauptkörper 2R des Roboters ist beispielsweise ein Befehl zum Steuern des Betriebs eines jeden Gelenks des Hauptkörpers 2R des Roboters, so dass sich die Position und die Stellung des Hauptkörpers 2R des Roboters von einem Zustand vor der Bewegung in einen Zustand nach der Bewegung ändert, wenn der Zustand der Position und Stellung im dreidimensionalen Raum des Hauptkörpers 2R des Roboters vor der Bewegung und der Zustand der Position und Stellung im dreidimensionalen Raum des Hauptkörpers 2R des Roboters nach der Bewegung gegeben sind. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Betriebsbefehl zum Spezifizieren des Zustands der Position und Stellung im dreidimensionalen Raum gegeben sein, oder es kann ein Betriebsbefehl zum Spezifizieren des Winkels jedes Gelenks des Hauptkörpers 2R des Roboters vor und nach der Bewegung gegeben sein. Außerdem gilt Folgendes: Wenn die Hand die Funktion zum Klemmen des Objekts hat, schließt der Betriebszustand des Roboters auch die Bewegungsgeschwindigkeit des Hauptkörpers 2R des Roboters und einen Öffnungs-/Schließzustand der Hand ein. In Schritt ST22 kann ein einzelner Betriebszustand des Roboters selektiert werden, oder es kann eine Mehrzahl von Betriebszuständen des Roboters selektiert werden. Wenn die Mehrzahl von Betriebszuständen des Roboters selektiert wird, wird eine Verarbeitung zum Berechnen eines Auswertungswerts (später noch zu beschreiben) ausgeführt, und zwar für jeden dieser Betriebszustände des Roboters, d. h. für jeden Betriebsbefehl für den Hauptkörper 2R des Roboters (Schritt ST26).
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Betriebszustand des Roboters auf der Basis der tatsächlichen Betriebsdaten SD selektiert, obwohl keine Beschränkung darauf beabsichtigt ist. Anstatt den Betriebszustand des Roboters auf der Basis der tatsächlichen Betriebsdaten SD zu selektieren, kann der Betriebszustand des Roboters auch auf der Basis der manuellen Eingabe IT selektiert werden, die von dem Benutzer gemacht wird, oder eine oder mehrere Betriebszustände des Roboters kann aus einer Mehrzahl von Betriebszuständen selektiert werden, die ein im Voraus vorgegebenes Template sind.
Nach Schritt ST22 beziehen der Betriebszustand-Berechner 22 und der Form-Merkmal-Größenrechner 23 jeweils die Verknüpfungs-Verhältnisinformationen CD und die Forminformationen DD, die die Form des Handmodells angeben, von der Datenbank 10 (Schritt ST23).
Als nächstes konvertiert der Betriebszustand-Berechner 22 den Betriebszustand des Roboters in den Betriebszustand der Hand (nachfolgend auch als „Hand-Betriebszustand“ bezeichnet), indem er die Verknüpfungs-Verhältnisinformationen CD verwendet (Schritt ST24). Die Verknüpfungs-Verhältnisinformationen CD schließen beispielsweise eine Transformationsmatrix aus dem Roboter-Koordinatensystem in das Hand-Koordinatensystem ein. Die Transformationsmatrix kann als eine Matrix von vier Reihen × vier Spalten ausgedrückt werden, die Informationen einschließen, die eine Drehbewegung und eine translatorische Bewegung zwischen dem Roboter-Koordinatensystem und dem Hand-Koordinatensystem angeben. Indem das Roboter-Koordinatensystem in das Hand-Koordinatensystem unter Verwendung der Transformationsmatrix konvertiert wird, kann der Hand-Betriebszustand im Hand-Koordinatensystem nach der Transformation erhalten werden.
Wenn der Risikograd des Betriebszustands des Roboters in Bezug auf den Betriebszustand des Roboters im Roboter-Koordinatensystem ausgewertet wird, gilt hierbei Folgendes: Selbst wenn die am Hauptkörper 2R des Roboters angebrachten Hände voneinander verschieden sind, wird die gleiche Auswertung erhalten. Da die Gefahr beim Auftreten einer Kollision sogar im gleichen Betriebszustand des Roboters in Abhängigkeit von der Form der Hand variiert, ist es wirksam, dass der Risikograd in Bezug auf den Hand-Betriebszustand ausgewertet wird. Wenn jedoch die Auswertungsdaten OT dem Benutzer präsentiert werden, ist es bevorzugt, dass das Roboter-Koordinatensystem als eine Referenz verwendet wird. Dies rührt daher, dass, falls die Auswertungsdaten OT dem Benutzer bezüglich des Hand-Betriebszustands präsentiert werden, es schwierig ist, spezifisch zu wissen, welcher Betriebszustand des Roboters gefährlich ist, so dass es für den Benutzer schwierig ist, den zu verbessernden Betriebszustand des Roboters intuitiv zu erfassen. Daher erzeugt die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 vorzugsweise Bildinformationen auf Basis des Roboter-Koordinatensystems und veranlasst die Anzeigeeinrichtung 3 zum Anzeigen der Informationen, so dass die Auswertungsdaten OT mit dem Betriebszustand des Roboters in einer Form verknüpft werden, die der Benutzer intuitiv verstehen kann.
Nach dem Schritt ST24 berechnet der Form-Merkmal-Größenrechner 23 eine Form-Merkmal-Größe, die ein Merkmal der Form der Hand bezüglich der Vorgangsrichtung der Hand angibt, entsprechend dem Betriebszustand des Roboters unter Verwendung der Forminformationen DD (Schritt ST25). Dann berechnet der Auswertungswert-Berechner 24 einen Auswertungswert, der den Risikograd des Hand-Betriebszustands bezüglich der Vorgangsrichtung angibt, auf Basis der Form-Merkmal-Größe oder der Kombination der Form-Merkmal-Größe und der Bewegungsgeschwindigkeit der Hand (Schritt ST26), und er gibt die Auswertungsdaten OT, die den Auswertungswert angeben, an die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 aus (Schritt ST27).
Beispielsweise kann der Form-Merkmal-Größenrechner 23 die Querschnittsfläche oder die Endabschnittsfläche der Hand in einer Fläche (d. h. Querschnitt oder Endabschnitt der Hand) senkrecht zur Vorgangsrichtung der Hand berechnen, und zwar als eine Form-Merkmal-Größe in Abhängigkeit der Vorgangsrichtung. 6A ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel der Hand 2H veranschaulicht, und 6B bis 6E sind Diagramme zum Erläutern eines Verfahrens zum Berechnen einer Form-Merkmal-Größe in Abhängigkeit einer Vorgangsrichtung D1 der Hand 2H. Wie in 6A veranschaulicht, weist die Hand 2H das Paar von Klauenbereichen 2a und 2b auf, die vom Körperbereich 2m vorstehen. Die Hand 2H kann das Objekt greifen, indem sie die Klauenbereiche 2a und 2b öffnet und schließt. Wie in 6B veranschaulicht, sind sechs Flächen S1, S2, S3, S4, S5, S6 senkrecht zur Vorgangsrichtung D1 denkbar (die Fläche S1 ist der Endabschnitt der Hand 2H; die Flächen S2 bis S6 sind der Querschnitt der Hand 2H). 6C veranschaulicht einen Querschnittsbereich CS2 der Hand 2H im Querschnitt S2. 6D veranschaulicht einen Querschnittsbereich CS3 der Hand 2H im Querschnitt S3. 6E veranschaulicht Querschnittsbereiche CS6a und CS6b der Hand 2H im Querschnitt S6. Die Anzahl von unabhängigen Flächenbereichen (Endabschnittsbereiche oder Querschnittsbereiche) beträgt eins in jedem von Endabschnitt S1 und den Querschnitten S2 und S3. Die Anzahl von unabhängigen Querschnittsbereichen in jedem der Querschnitte S4 bis S6 beträgt wiederum zwei. Hier ist der unabhängige Flächenbereich (nachfolgend auch als „Segment“ bezeichnet) ein Flächenbereich, der nicht mit einem anderen Flächenbereich verbunden ist.
Der Auswertungswert-Berechner 24 schließt eine Auswertungsfunktion ein, die einen Auswertungswert in Abhängigkeit der Form-Merkmal-Größe gibt, und eine Auswertungsfunktion, die einen Auswertungswert in Abhängigkeit der Form-Merkmal-Größe und der Bewegungsgeschwindigkeit der Hand gibt (einen Auswertungsbereich). Der Auswertungswert-Berechner 24 kann einen Auswertungswert berechnen, der den Risikograd des Betriebszustands der Hand darstellt (einen Auswertungsbereich), und zwar bezüglich der Vorgangsrichtung der Hand, indem er irgendeine dieser Auswertungsfunktionen verwendet (Schritt ST26).
Genauer gesagt: Die Auswertungsfunktion kann so entworfen sein, dass der Auswertungswert höher wird, wenn die Querschnittsfläche des Endabschnitts kleiner ist oder die Bewegungsgeschwindigkeit der Hand größer ist. In diesem Fall können die Querschnittsfläche oder die Endabschnittsfläche der Hand als die Gesamtfläche von einem oder mehreren Flächenbereichen in jedem Querschnitt oder jedem Endabschnitt berechnet werden. Alternativ können die Querschnittsfläche oder die Endabschnittsfläche der Hand für jeden unabhängigen Flächenbereich (Segment) in jedem Querschnitt oder jedem Endabschnitt berechnet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass ein Index für jedes Segment zugeordnet ist.
Außerdem gilt Folgendes: Da sich der Flächenbereich jedes Querschnitts oder jedes Endabschnitts auf einer positiveren Seite in der Vorgangsrichtung der Hand befindet, ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass der Flächenbereich zur Zeit einer Kollision der Hand zuerst in Kontakt gelangt, so dass es möglich ist, den Auswertungswert zu erhöhen, der den Risikograd darstellt. Alternativ kann der Auswertungswert auf der Basis nur von dem Segment berechnet werden, das die kleinste Fläche unter den mehreren Segmenten hat, die in jedem Querschnitt oder jedem Endabschnitt vorhanden sind. Es ist wünschenswert, dass die Auswertungsfunktion gemäß dem Typ des Objekts entworfen wird, mit der Möglichkeit der Kollision mit der Hand und dem Berechnungszweck des Auswertungswerts.
Beispiele für die Auswertungsfunktion schließen den untenstehenden Ausdruck (1) ein. $D = \frac{H_{s}}{min_{i} (min_{j} (S_{i, j}))}$
Hierbei ist D ein Auswertungswert, der den Risikograd darstellt, Hs ist die Bewegungsgeschwindigkeit der Hand, S_i,j ist eine Fläche für jedes Segment eines Querschnitts oder eines Endabschnitts senkrecht zur Vorgangsrichtung in der Hand (ein Auswertungsbereich), i ist ein Index (die Flächennummer) des Querschnitts oder des Endabschnitts, und j ist ein Index (Segmentnummer) des Segments. Außerdem gibt min{x} einen Wert des kleinsten x unter einer Menge {x}. Daher gibt der Ausdruck (1) den Auswertungswert D auf der Basis des Segments mit der kleinsten Fläche unter den Segmenten, die in allen Querschnitten und Endabschnitten vorhanden sind. Außerdem ist der Auswertungswert D des Ausdrucks (1) proportional zur Bewegungsgeschwindigkeit der Hand. In einem Auswertungsverfahren, das den Ausdruck (1) verwendet, werden alle Hand-Betriebszustände, die jeweils eine Möglichkeit des Kontakts der scharfen Klauenbereiche 2a und 2b der Hand haben, hohe Risikograde angesehen.
Außerdem kann, anstatt den Ausdruck (1) zu verwenden, auch ein Ausdruck einer gewichteten Summe, ein Ausdruck (2), wie unten gezeigt, als die Auswertungsfunktion verwendet werden. $D = \sum_{i} \frac{H_{s}}{min_{j} (S_{i, j})} w_{i}$
Hier ist w_i ein Gewichtungskoeffizient, der dem i-ten Querschnitt oder Endabschnitt zugeordnet ist, und es gilt der Ausdruck (3). $\sum_{i} w_{i} = 1$
Der Gewichtungskoeffizient wi ist auf einen Wert eingestellt, der ein größerer Wert wird, wenn der Querschnitt oder der Endabschnitt näher auf Seiten der Vorgangsrichtung angeordnet ist. In dem Beispiel aus 6B hat unter den Gewichtungskoeffizienten w₁ bis w₆ , die jeweils dem Endabschnitt S1 und den Querschnitten S2 bis S6 entsprechen, der Gewichtungskoeffizient w₆ , der dem Querschnitt D6 zugeordnet ist, den höchsten Wert, und der Gewichtungskoeffizient w1, der dem Endabschnitt D1 zugeordnet ist, hat den niedrigsten Wert.
Außerdem kann eine Auswertungsfunktion verwendet werden, die die Bewegungsgeschwindigkeit des Auswertungsbereichs berücksichtigt. Hierbei wird angenommen, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des j-ten Segments im i-ten Querschnitt oder Endabschnitt des Auswertungsbereichs durch v_i,j dargestellt wird (v_i,j ist ein dreidimensionaler Vektor). Außerdem gilt Folgendes: Ein monoton ansteigende Funktion wird als f(v_i,j ) ausgedrückt, die einen Wert ergibt, der zunimmt, wenn die Norm (der Absolutwert) der Bewegungsgeschwindigkeit v_i,j zunimmt. Beispiele für die monoton ansteigende Funktion f(v_i,j ) schließen einen monomischen Ausdruck oder einen polynomischen Ausdruck mit der Norm der Bewegungsgeschwindigkeit v_i,j als Variable ein, oder eine Exponentialfunktion mit der Norm der Bewegungsgeschwindigkeit v_i,j als Variable, obwohl keine Einschränkung darauf beabsichtigt ist. Unter Verwendung von Ausdruck (2) und der monoton ansteigenden Funktion f(vij) kann eine Auswertungsfunktion konfiguriert werden, die durch den untenstehenden Ausdruck (4A) definiert ist. $D = \sum_{i} \frac{H_{s}}{min_{j} (S_{i, j})} w_{i} f (ν_{i, q [i]})$
Im obigen Ausdruck (4A) ist q[i] der Index des Segments mit der kleinsten Fläche unter einer Menge der Fläche Si,j von einem oder mehreren Segmenten im i-ten Querschnitt oder Endabschnitt. Genauer gesagt: q[i] ist durch den untenstehenden Ausdruck (4B) gegeben. $q [i] = \underset{j}{arg min} (S_{i, j})$
Alternativ kann unter Verwendung von Ausdruck (1) und der Funktion f(vij) eine Auswertungsfunktion konfiguriert werden, die durch den untenstehenden Ausdruck (5A) definiert ist. $D = \frac{H_{s}}{min_{i} (min_{j} (S_{i, j}))} f (ν_{p, q})$
Im Ausdruck (5A) ist p der Index eines Endabschnitts oder eines Querschnitts mit der kleinsten Fläche unter einer Menge der Fläche S_i,q[i], und q ist der Index eines Segments mit der kleinsten Fläche unter einer Menge der Fläche S_p,j von einem oder mehreren Segmenten im p-ten Querschnitt oder Endabschnitt. Genauer gesagt: p und q sind durch den untenstehenden Ausdruck (5B) gegeben. $p = \underset{i}{arg min} (S_{i, q [i]}), q = q [p] = q [\underset{j}{arg min} (S_{p, j})]$
Alternativ kann der Form-Merkmal-Größenrechner 23 einen Wert berechnen, der ein Merkmal einer vorstehenden Form (beispielsweise einer Kante oder einer Spitze bzw. eines Scheitelpunkts) der Hand angeben, und zwar bei Betrachtung aus einer Richtung entgegengesetzt zur Vorgangsrichtung der Hand, als eine Form-Merkmal-Größe, die von der Vorgangsrichtung abhängt (Schritt ST25). Hierbei ist die vorstehende Form eine Form, die erhalten wird, indem die Hand auf einer Vorsprungsfläche vorstehen gelassen wird, die virtuell auf Seiten der Vorgangsrichtung der Hand angeordnet ist, und zwar von der Hand als der Auswertungsbereich. Diese Vorsprungsfläche ist orthogonal zur Vorgangsrichtung der Hand. 7A bis 7C sind Diagramme zum Erläutern eines weiteren Verfahrens zum Berechnen der Form-Merkmal-Größe. 7A ist eine Vorderansicht der Hand 2H, 7C ist eine Projektionsansicht, die eine vorstehende Form der Hand bei Betrachtung aus der Richtung entgegengesetzt zur ersten Vorgangsrichtung D1 der Hand zeigt, und 7B ist eine Projektionsansicht, die eine vorstehende Form der Hand bei Betrachtung aus der Richtung entgegennehmen zu einer zweiten Vorgangsrichtung D2 der Hand zeigt. Der Form-Merkmal-Größenrechner 23 kann eine Kante (Wellenlinie) oder eine Spitze bzw. einen Scheitelpunkt aus der vorstehenden Form der Hand extrahieren und die Kante oder Spitze zur Berechnung der Form-Merkmal-Größe verwenden. Hierbei ist die Kante ein Grenzbereich, wo eine stufenartige Niveaudifferenz in der vorstehenden Form erzeugt wird. Außerdem ist die Spitze ein Bereich, der ein Schnitt von mehreren Kanten wird. Auf diese Weise werden die Wellenlinie und die Spitze von der Hand extrahiert, mit der Möglichkeit der Kollision während des Betriebs der Hand. Es sei angemerkt, dass ein Verfahren zum Detektieren der Kante und der Spitze der Hand mit der Möglichkeit der Kollision darauf nicht beschränkt ist. Verschiedene Verfahren können erwogen werden, wie z. B. ein Verfahren zum Extrahieren der Kante und der Spitze, indem die Vorgangsrichtung der Hand mit einer normalen Richtung eines die Hand bildenden Gitters in Bezug gesetzt wird, was als Information der 3D-CAD-Daten der Hand eingeschlossen ist.
In diesem Fall kann der Form-Merkmal-Größenrechner 23 als eine Form-Merkmal-Größe einen Winkel berechnen, der zwischen den zwei Flächen gebildet wird, die die Kante bilden, die in der vorstehenden Form auftaucht, oder einen Winkel, der zwischen zwei Flächen unter einer Mehrzahl von Flächen gebildet wird, die die Spitze bilden, die in der vorstehenden Form auftaucht. Als eine Auswertungsfunktion kann eine Funktion entworfen werden, die den Auswertungswert erhöht, der den Risikograd angibt, wenn der Winkel kleiner wird. Alternativ kann der Form-Merkmal-Größenrechner 23 als die Form-Merkmal-Größe beispielsweise die Positionskoordinaten und den dreidimensionalen Richtungsvektor der Kante oder der Spitze der Hand berechnen. Als die Auswertungsfunktion, die den Auswertungswert gibt, kann beispielsweise eine Funktion entworfe nwerden, die den Auswertungswert erhöht, wenn der Winkel kleiner ist, der von der dreidimensionalen Richtung der Kante oder der Spitze der Hand und der Vorgangsrichtung der Hand gebildet wird, oder wenn die Position der Kante oder Spitze in der Vorgangsrichtung der Hand positiver ist. Es sei angemerkt, dass der Richtungsvektor der Spitze der Hand beispielsweise als ein Mittelwert von Vektoren berechnet werden kann, die die dreidimensionalen Richtungen von mehreren Kanten angeben, die eine Spitze (Richtungen entlang Kanten) bilden.
Hierbei können im Entwurf der Auswertungsfunktion alle Kanten und Spitzen mit der Möglichkeit der Kollision verwendet werden, oder es kann nur die Kante oder Spitze auf einer positiven Seite in der Vorgangsrichtung der Hand verwendet werden. Außerdem gilt Folgendes: Wenn der Risikograd aus mehreren Kanten und Spitzen berechnet wird, kann ein Gewichtungskoeffizient eingeführt werden, so dass der Risikograd zunimmt, wenn sich jede Kante oder Spitze in der Vorgangsrichtung auf einer positiveren Seite befindet.
Nach der Ausgabe der Ergebnisse der oben beschriebenen Auswertung (Schritt ST27 in 5) führt in dem Fall, in welchem die Auswertung nicht enden soll (NEIN in Schritt ST31) der Vorgangs-Selektor 21 den Schritt ST22 auf der Basis der tatsächlichen Betriebsdaten SD aus. In dem Fall wiederum, in welchem die Auswertung enden soll (JA in Schritt ST31) beendet der Risikograd-Auswerter 11 die oben beschriebene Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung.
Um die Auswertungsdaten OT dem Benutzer zu präsentieren, konvertiert die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 die Auswertungsdaten in Bildinformationen und veranlasst die Anzeigeeinrichtung 3, die Bildinformationen anzuzeigen. Verfahren zum Erzeugen der Bildinformationen schließen beispielsweise Folgendes ein: Ein Verfahren zum Auflisten der Auswertungswerte gemäß den Betriebszuständen des Roboters; oder ein Verfahren zum Anzeigen einer Vorgangs-Trajektorie des Roboters auf einem Simulator, während die Farbe gemäß dem berechneten Auswertungswert verändert wird. Beispielsweise ist es möglich, dass die Bildinformationen zur Anzeige in Rot erzeugt werden, wenn der Risikograd hoch ist, und in Blau, wenn der Risikograd niedrig ist. Das „Hoch“ oder „Niedrig“ im Risikograd kann aus einem voreingestellten Schwellenwert bestimmt werden, oder es kann durch relative Auswertung des Risikograds (Auswertungswerts) bestimmt werden, der für jeden der Mehrzahl von Betriebszuständen des Roboters berechnet wird. Beispielsweise kann der Schwellenwert gemäß dem Kollisions-Sicherheitsstandard eingestellt werden, oder es kann ein Wert verwendet werden, der experimentell oder empirisch erhalten wird.
Eine Hardware-Konfiguration der oben beschriebenen Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 kann beispielsweise durch eine Informations-Verarbeitungseinrichtung implementiert werden, die eine Computer-Konfiguration hat, welche eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) aufnimmt. Alternativ kann die Hardware-Konfiguration der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 durch eine Informations-Verarbeitungseinrichtung implementiert werden, die eine integrierte Schaltung im großen Maßstab (LCI) enthält, wie z. B. einen digitalen Signalprozessor (DSP), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA).
8 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Informations-Verarbeitungseinrichtung 1H veranschaulicht, die ein Hardware-Konfigurationsbeispiel der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 ist. Die Informations-Verarbeitungseinrichtung 1H weist Folgendes auf: Einen Prozessor 50 inklusive einer CPU 50c, einen Speicher mit wahlweisem Zugriff (RAM) 51, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 52, eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstellenschaltung (I/F) 53 und ein Aufzeichnungsmedium 54. Der Prozessor 50, das RAM 51, das ROM 52, die Eingangs-/Ausgangs-Schnittstellenschaltung 53 und das Aufzeichnungsmedium 54 sind miteinander über einen Signalpfad 55 wie z. B. eine Busschaltung verbunden. Das Aufzeichnungsmedium 54 kann als ein Speicherbereich zum Speichern der oben beschriebenen Datenbank 10 dienen. Das Aufzeichnungsmedium 54 kann beispielsweise eine HDD oder eine Solid-State-Drive (SSD) enthalten. Der Prozessor 50 kann eine Funktion des oben beschriebenen Vorgangs-Risikograd-Auswerters 11 implementieren, indem sie ein Computerprogramm für die Roboter-Auswertungsverarbeitung aus dem ROM 52 liest und ausführt. Die Eingangs-/Ausgangs-Schnittstellenschaltung 53 ist eine Schaltung zum Implementieren von Funktionen der oben beschriebenen Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 und Eingangs-Schnittstelleneinheit 13.
Außerdem gilt Folgendes: 9 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Informations-Verarbeitungseinrichtung 1J veranschaulicht, die ein weiteres Hardware-Konfigurationsbeispiel der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 ist. Die Informations-Verarbeitungseinrichtung 1J weist eine Signalverarbeitungsschaltung 60, eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstellenschaltung (I/F) 61 und ein Aufzeichnungsmedium 62 auf. Die Signalverarbeitungsschaltung 60, die Eingangs-/Ausgangs-Schnittstellenschaltung 61 und das Aufzeichnungsmedium 62 sind miteinander über einen Signalpfad 63 wie z. B. eine Busschaltung verbunden. Das Aufzeichnungsmedium 62 kann als ein Speicherbereich zum Speichern der oben beschriebenen Datenbank 10 dienen. Das Aufzeichnungsmedium 62 kann beispielsweise eine HDD oder eine SSD enthalten. Die Signalverarbeitungsschaltung 60 kann eine Funktion des oben beschriebenen Vorgangs-Risikograd-Auswerters 11 implementieren. Die Eingangs-/Ausgangs-Schnittstellenschaltung 61 ist eine Schaltung zum Implementieren von Funktionen der oben beschriebenen Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 und Eingangs-Schnittstelleneinheit 13.
Wie oben beschrieben, kann die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 der ersten Ausführungsform die Form-Merkmal-Größen berechnen, die Merkmale der Form der Hand bezüglich der Vorgangsrichtung der Hand angeben, und auf der Basis der Form-Merkmal-Größe den Auswertungswert berechnen, der den Risikograd darstellt, und zwar in Abhängigkeit der Form und der Vorgangsrichtung der Hand. Daher gilt Folgendes: Da es möglich ist, den Risikograd zu greifen, der den Vorgang des Roboters 2 begleitet, und zwar für jeden Betriebszustand des Roboters, ist es einfach, Installations-Positionen und benötigte Spezifikationen einer Sicherheitsabschrankung und eines Eindring-Detektionssensors zu bestimmen, so dass ein effizientes System konstruiert werden kann, so dass keine übermäßigen Sicherheitsmaßnahmen nötig sind. Außerdem wird es einfach, den Betriebszustand des Roboters mit hohem Risikograd zu identifizieren und modifizieren. Daher gilt Folgendes: Falls die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ist es möglich, ein Sicherstellen der Sicherheit des Systems zum Betreiben des Roboters 2 zu implementieren, ohne dass übermäßige Sicherheitsmaßnahmen notwendig sind.
Hier wurden bei den Sicherheitsmaßnahmen des herkömmlichen Robotersystems die Bewegungsrichtung des beweglichen Bereichs des Roboters und die Form des beweglichen Bereichs bei Betrachtung aus der Bewegungsrichtung nicht berücksichtigt. Aus diesem Grund gilt Folgendes: Um die Sicherheit sicherzustellen, war es notwendig, eine übermäßige Sicherheitsmaßnahme entsprechend der gefährlichsten Situation zu unternehmen. Als ein Beispiel für die gefährlichste Situation ist eine Situation denkbar, dass dann, wenn ein vorderer Bereich der Roboterhand eine scharfe Form hat, der vordere Bereich direkt mit einem Menschen kollidiert. In einer solchen Situation besteht die Möglichkeit, dass selbst dann, wenn der vordere Bereich mit einem Menschen mit einer schwachen Kraft kollidiert, dieser einen großen physischen Schock auf den Menschen ausüben kann. Um einen solchen physischen Schock zu vermeiden, gilt bei dem herkömmlichen Robotersystem Folgendes: Da der Kraftsensor den Vorgang des Roboters nur dadurch begrenzt, dass er eine solche schwache Kraft detektiert, besteht die Möglichkeit, dass eine ineffiziente Steuerung für den Hauptkörper des Roboters ausgeführt wird. Falls wiederum die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, wird es möglich, eine effiziente Steuerung für den Hauptkörper 2 des Roboters auszuführen, während eine Sicherstellung der Sicherheit des Systems zum Betreiben des Roboters 2 implementiert wird, ohne dass übermäßige Sicherheitsmaßnahmen notwendig sind.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 10 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1A der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 10 gezeigt, weist die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1A Folgendes auf: Eine Datenbank 10, einen Risikograd-Auswerter 11A zum Auswerten eines Risikograds eines Betriebszustands einer Roboterhand durch Verwendung der Datenbank 10 und Ausgeben von Auswertungsdaten OT, die die Ergebnisse der Auswertung angeben, eine Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 und eine Eingangs-Schnittstelleneinheit 13.
11 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration des Vorgangs-Risikograd-Auswerters 11A der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 11 veranschaulicht, weist der Risikograd-Auswerter 11A Folgendes auf: einen Vorgangs-Extraktor 20 zum Empfangen eines Vorgangsprogramms PD, das eine Sequenz von Vorgängen eines Hauptkörpers 2R des Roboters definiert, und zum Extrahieren einer Mehrzahl von Betriebszuständen des Roboters 2 aus dem Vorgangsprogramm PD; einen Vorgangs-Selektor 21 zum Selektieren eines Betriebszustands des Roboters 2 aus der Mehrzahl von Betriebszuständen; einen Betriebszustand-Berechner 22 zum Berechnen eines Betriebszustands der Hand entsprechend dem Betriebszustand des Roboters 2, der vom Vorgangs-Selektor 21 selektiert wird; einen Form-Merkmal-Größenrechner 23 zum Berechnen einer Form-Merkmal-Größe in Abhängigkeit einer Vorgangsrichtung der Hand; und einen Auswertungswert-Berechner 24 zum Berechnen eines Auswertungswerts auf der Basis der Form-Merkmal-Größe.
Das Vorgangsprogramm PD wird aus einem Programmspeicher 2P dem Risikograd-Auswerter 11A zugeführt. Der Risikograd-Auswerter 11A kann mit dem Programmspeicher 2P über ein Kabel verbunden sein, oder er kann mit dem Programmspeicher 2P über ein Kommunikationsnetzwerk wie z. B. ein LAN oder ein WAN verbunden sein.
Die Konfiguration der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1A der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie die Konfiguration der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass der Risikograd-Auswerter 11A in 11 den Vorgangs-Extraktor 20 aufweist, und Betriebsdaten, die den Betriebszustand des Roboters 2 angeben, dem Vorgangs-Selektor 21 vom Vorgangs-Extraktor 20 zugeführt werden.
Nachfolgend wird der Betrieb der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1A unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 12 gilt Folgendes: Der Vorgangs-Extraktor 20 bestimmt, ob oder ob nicht ein Betriebszustand des Roboters aus dem Vorgangsprogramm PD gemäß Anweisungs-Inhalten einer manuellen Eingabe IT (Schritt ST10) ausgewählt werden sollen. Das heißt, wenn es eine Anweisung gibt, dass der Betriebszustand des Roboters aus dem Vorgangsprogramm PD nicht ausgewählt werden soll, dann bestimmt der Vorgangs-Extraktor 20, dass der Betriebszustand des Roboters nicht aus dem Vorgangsprogramm PD ausgewählt werden soll (NEIN in Schritt ST10). Als nächstes gilt: Wenn ein Betriebszustand des Roboters nicht durch die manuelle Eingabe IT spezifiziert ist (NEIN in Schritt ST13), wird die Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung beendet. Wenn der Betriebszustand des Roboters durch eine manuelle Eingabe IT spezifiziert wird (JA in Schritt ST13), dann gibt der Vorgangs-Extraktor 20 den spezifizierten Betriebszustand des Roboters an den Vorgangs-Selektor 21 aus, so dass der Vorgangs-Selektor 21 den spezifizierten Betriebszustand des Roboters auswählt (Schritt ST14). Danach wird die Verarbeitung von Schritt ST23 an ausgeführt.
Wenn wiederum der Betriebszustand des Roboters aus dem Vorgangsprogramm PD ausgewählt wird (JA in Schritt ST10), dann extrahiert der Vorgangs-Extraktor 20 eine Mehrzahl von Betriebszuständen des Roboters 2 aus dem Vorgangsprogramm PD (Schritt ST11). Genauer gesagt: Der Vorgangs-Extraktor 20 detektiert einen Teil (Code), der einem Betriebsbefehl für den Hauptkörper 2R des Roboters entspricht, aus dem eingegebenen Vorgangsprogramm PD, und er extrahiert einen Betriebszustand des Roboters inklusive einer Bewegungsgeschwindigkeit. Als nächstes wählt der Vorgangs-Selektor 21 mindestens einen Betriebszustand des Roboters aus der Mehrzahl von Betriebszuständen aus (Schritt ST12). Danach wird die Verarbeitung von Schritt ST23 an ausgeführt.
Nach der Ausgabe der Ergebnisse der Auswertung (Schritt ST27 in 12) führt in dem Fall, in welchem die Auswertung nicht enden soll (NEIN in Schritt ST31) der Vorgangs-Extraktor 20 die Bestimmungsverarbeitung in Schritt ST10 aus. In dem Fall wiederum, in welchem die Auswertung enden soll (JA in Schritt ST31) beendet der Risikograd-Auswerter 11 die oben beschriebene Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung.
Wie oben beschrieben, kann die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1A der zweiten Ausführungsform den Risikograd des Betriebszustands der Hand entsprechend dem durch das Vorgangsprogramm PD definierten Betriebszustand des Roboters auswerten. Daher ist es möglich, dass der Risikograd umfänglich ausgewertet wird, der durch die Sequenz von Vorgängen des Roboters 2 verursacht wird, die im Vorgangsprogramm PD beschrieben sind. Außerdem gilt Folgendes: Wenn der Roboter 2 tatsächlich betrieben wird, ist es möglich, im Voraus zu wissen, welcher Betriebszustand gefährlich ist. Außerdem ist es auch möglich, dass die Arbeit des Benutzers zum Einstellen einer Mehrzahl von auszuwertenden Betriebszuständen des Roboters weggelassen wird.
Wenn eine Mehrzahl von komplett identischen Betriebszuständen im Vorgangsprogramm PD definiert ist, ist es möglich, dass die Berechnungskosten der Auswertung verringert werden, indem nur einer der Betriebszustände ausgewählt und ausgewertet wird.
Dritte Ausführungsform
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 13 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1B der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 13 gezeigt, weist die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1B Folgendes auf: Eine Datenbank 10, einen Risikograd-Auswerter 11A, eine Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 und eine Eingangs-Schnittstelleneinheit 13, ähnlich wie die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1A der zweiten Ausführungsform, und sie weist ferner einen Detektor 14 für riskanten Vorgang und eine Vorgangs-Modifizierungseinheit 15 auf.
Der Detektor 14 für riskanten Vorgang bestimmt, ob oder ob nicht ein Auswertungswert eines Betriebszustands einer Hand (ein Auswertungsbereich) einen Schwellenwert überschreitet, und er gibt Bestimmungsdaten DR aus, die ein Bestimmungsergebnis angeben, und zwar an die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 und die Vorgangs-Modifizierungseinheit 15. Die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 kann veranlassen, dass die Anzeigeeinrichtung 3 die Bestimmungsdaten DR anzeigt. Außerdem gilt Folgendes: Die Vorgangs-Modifizierungseinheit 15 kann ein modifiziertes Vorgangsprogramm MPD erzeugen, indem sie einen Betriebszustand modifiziert, so dass veranlasst wird, dass der Auswertungswert verringert wird, wobei der Betriebszustand, der von dem Detektor 14 für riskanten Vorgang bestimmt wird, angibt, dass der Auswertungswert den Schwellenwert überschreitet (nachfolgend auch als „riskanter Betriebszustand“ bezeichnet).
Als Schwellenwert kann hier ein Schwellenwert verwendet werden, der im Voraus durch eine manuelle Eingabe IT eingestellt wird, die von dem Benutzer gemacht wird. Alternativ kann der Schwellenwert durch relative Auswertung eines Risikogrades einer Mehrzahl von Betriebszuständen des Roboters bestimmt werden, die in einem Vorgangsprogramm PD definiert sind. Außerdem kann als der Schwellenwert beispielsweise ein Wert verwendet werden, der gemäß dem Kollisions-Sicherheitsstandard eingestellt ist, oder es kann ein experimentell oder empirisch erhaltener Wert verwendet werden. Wenn der Schwellenwert durch die relative Auswertung bestimmt wird, kann ein Betriebszustand des Roboters ausgewählt werden, der den höchsten Risikograd unter der Mehrzahl von Betriebszuständen des Roboters hat, die im Vorgangsprogramm PD definiert sind, oder es kann eine spezifizierte Anzahl von Betriebszuständen des Roboters in absteigender Reihenfolge des Risikogrades ausgewählt werden.
Nachfolgend wird der Betrieb der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1A unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. 14 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 14 führt - ähnlich wir im Fall der zweiten Ausführungsform - der Risikograd-Auswerter 11A die Schritte ST10 bis ST14 und ST23 bis ST27 aus. Wenn die Auswertungsdaten OT, die die Ergebnisse der Auswertung anzeigen, ausgegeben werden (Schritt ST27), bestimmt der Detektor 14 für riskanten Vorgang, ob oder ob nicht der Risikograd hoch ist, d. h. ob oder ob nicht der Auswertungswert, der von den Auswertungsdaten OT angegeben wird, den im Voraus vorbereiteten Schwellenwert überschreitet (Schritt ST28).
Hier kann bei der Bestimmung, ob oder ob nicht der Risikograd hoch ist (Schritt ST28), eine Randbedingung passend vorgegeben werden. Ein Beispiel für eine Randbedingung ist die Bedingung, dass der Betriebszustand der Hand, der einem Betriebszustand des Roboters in einer bestimmten Richtung oder einem bestimmten Bereich entspricht, nicht als ein riskanter Betriebszustand bestimmt wird. Beispielsweise kann es unnötig sein, dass der Risikograd in einem Bereich ausgewertet wird, in welchem entschieden wird, dass eine Sicherheitsabschrankung installiert wird, oder in einer spezifischen Richtung ohne physische Kollisionsgefahr. Eine weitere Bedingung ist, dass der Betriebszustand der Hand, der einem Betriebszustand des Roboters entspricht, unter Verwendung der Rückführung des Detektionsergebnisses eines Sensors wie z. B. eines Kraftsensors oder eines visuellen Sensors nicht als ein riskanter Betriebszustand bestimmt wird. Der Grund ist, dass der Betriebszustand des Roboters unter Verwendung des Detektionsergebnisses durch den Sensor jedes Mal, wenn das Vorgangsprogramm PD ausgeführt wird, eine unterschiedliche Bewegung haben kann.
Wenn es keinen Auswertungswert gibt, der den Schwellenwert überschreitet, bestimmt der Detektor 14 für riskanten Vorgang, dass der Risikograd nicht hoch ist (NEIN in Schritt ST28), und er erlaubt, dass die Verarbeitung mit Schritt ST31 fortfährt. Wenn es wiederum einen Auswertungswert gibt, der den Schwellenwert überschreitet, bestimmt der Detektor 14 für riskanten Vorgang, dass der Risikograd hoch ist (JA in Schritt ST28). In diesem Fall erzeugt die Vorgangs-Modifizierungseinheit 15 das modifizierte Vorgangsprogramm MPD durch Modifizieren des riskanten Betriebszustands, dessen Risikograd als hoch bestimmt wurde (Schritt ST29), und sie erlaubt, dass die Verarbeitung mit Schritt ST31 fortfährt.
In Schritt ST29 kann die Vorgangs-Modifizierungseinheit 15 das Vorgangsprogramm PD modifizieren, indem sie beispielsweise ein Verfahren zum Verlangsamen der Bewegungsgeschwindigkeit des Auswertungsbereichs (einer Hand) verwendet, so dass veranlasst wird, dass der Auswertungswert verringert wird, ein Verfahren, in welchem ein Betriebsmodus des Roboters 2 zwischen einem Gelenkinterpolationsbetrieb und einem Linearinterpolationsbetrieb im orthogonalen Koordinatensystem umgeschaltet wird, ein Verfahren, in welchem ein Zwischenpunkt (beispielsweise ein Punkt, wo ein temporärer Betriebsstopp durchgeführt wird) erzeugt wird, so dass veranlasst wird, dass der Auswertungswert verringert wird, oder ein Verfahren zum Aufnehmen eines Betriebszustands des Roboters entsprechend einem niedrigen Auswertungswert. Was das Verfahren zum Erzeugen des Betriebs-Zwischenpunkts anbelangt, kann der Benutzer den Zwischenpunkt einstellen, indem er eine Einrichtung 4 für manuelle Eingabe betätigt. Alternativ wird eine Mehrzahl von Zwischenpunkten automatisch erzeugt, und ein Zwischenpunkt kann ausgewählt werden, bei welchem der Auswertungswert unter der Mehrzahl von Zwischenpunkten am niedrigsten ist. Außerdem können auch Kombinationen dieser Verfahren angenommen werden.
Die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1B der dritten Ausführungsform kann automatisch den Hand-Betriebszustand mit einem hohen Risikograd aus dem Vorgangsprogramm PD detektieren, und sie kann den Hand-Betriebszustand modifizieren, um einen Betriebszustand des Roboters mit einem niedrigen Risikograd zu erzeugen. Daher wird es unnötig, durch Versuch und Irrtum das Vorgangsprogramm PD zu modifizieren, während eine tatsächliche Maschine des Roboters 2 betrieben wird, um eine Sicherheitsmaßnahme zu ergreifen. Als Ergebnis kann der Inbetriebnahme-Zeitraum des Robotersystems verkürzt werden.
Vierte Ausführungsform
Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 15 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1C der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 15 veranschaulicht, weist die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1C Folgendes auf: Eine Datenbank 10, einen Risikograd-Auswerter 11A, eine Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12, eine Eingangs-Schnittstelleneinheit 13, einen Detektor 14 für riskanten Vorgang und eine Vorgangs-Modifizierungseinheit 15, ähnlich wie bei der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1B der dritten Ausführungsform. Sie weist ferner einen Kartengenerator 16 und einen Speicher 17 für Risikograd-Karten auf.
16 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht. Das Ablaufdiagramm aus 16 ist das gleiche wie das Ablaufdiagramm aus 14, außer dass die Kartenerzeugungsverarbeitung aus Schritt ST40 im Fall von NEIN in Schritt ST31 ausgeführt wird. 17 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer Prozedur der Kartenerzeugungsverarbeitung veranschaulicht.
Wenn in Schritt ST31 bestimmt wird, dass die Auswertung enden soll (JA in Schritt ST31), erzeugt gemäß der Bestimmung der Kartengenerator 16 als eine Risikograd-Karte Bildinformationen, die visuell den Auswertungswert darstellen, und zwar auf der Basis der Auswertungsdaten OT (Schritt ST41). Die Risikograd-Karte ist im Speicher 17 für Risikograd-Karten gespeichert. Beispielsweise kann als die Bildinformationen, die auf einem Bildbereich überlagert werden sollen, der die Peripherie eines Hauptkörpers 2R eines Roboters auf einem Simulator darstellt, der Kartengenerator 16 als eine Risikograd-Karte Bildinformationen erzeugen, die einen dreidimensionalen Vektor oder eine Farbverteilung darstellen, die dem Auswertungswert entspricht.
Die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 liest die Risikograd-Karte aus dem Speicher 17 der Risikograd-Karten, überlagert die Risikograd-Karte den Bildinformationen, die den Hauptkörper 2R des Roboters darstellen, auf dem Simulator, so dass sie ein überlagertes Bild erzeugt, und veranlasst die Anzeigeeinrichtung 3, das überlagerte Bild anzuzeigen (Schritt ST42). Die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 kann die Risikograd-Karte dem Bild überlagern, das das gesamte Bild des Hauptkörpers 2R des Roboters auf dem Simulator als eine Überkopfansicht darstellt.
18A bis 18C sind schematische Diagramme zum Erläutern eines Beispiels des überlagerten Bildes inklusive der Risikograd-Karte. 18A ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Bildes IMG zeigt, das das gesamte Bild des Hauptkörpers 2R des Roboters inklusive der Hand 2H einschließt. 18B ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Risikograd-Karte RM entsprechend dem Bild IMG veranschaulicht. 18C ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines überlagerten Bildes SPI veranschaulicht. Wie in 18A gezeigt, ist das Bild IMG ein Bild, wenn ein Arbeitsbereich inklusive dem Hauptkörper 2R des Roboters und dessen peripheren Bereich von gerade oberhalb des Hauptkörpers 2R des Roboters betrachtet wird. Das Bild IMG ist in ein Gitter mit einer Mehrzahl von Gitterbereichen GR unterteilt. In diesem Beispiel bestimmt der Kartengenerator 16 das Gradniveau des Risikos für jeden Gitterbereich GR auf Basis eines Auswertungswerts, der für einen Betriebszustand eines beweglichen Bereich des Hauptkörpers 2R des Roboters inklusive der Hand 2H berechnet wurde, und er weist eine Anzeigefarbe in Abhängigkeit des Gradniveaus des Risikos jedem der Gitterbereiche GR zu. Wie in 18B veranschaulicht, erzeugt dann der Kartengenerator 16 ein Bild inklusive einem Array von Gitterbildern gr von zugeordneten Anzeigefarben als eine Risikograd-Karte RM (Schritt ST41). Hierbei entsprechen sich der Gitterbereich in 18A und das Gitterbild gr in 18B eineindeutig. Das heißt, eine Position auf dem Bild des Gitterbereichs GR und eine Position auf dem Bild des entsprechenden Gitterbilds gr sind dieselbe. Danach überlagert die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 die Risikograd-Karte RM dem Bild IMG, so dass sie das überlagerte Bild SPI erzeugt, das in 18C veranschaulicht ist, und sie veranlasst die Anzeigeeinrichtung 3, das überlagerte Bild SPI anzuzeigen (Schritt ST42). In dem Beispiel aus 18B sind die fünf Gradniveaus des Risikos „0“ bis „4“ vorgegeben. Das bedeutet, dass je höher die Dichte der Anzeigefarbe des Gitterbereichs GR, desto höher der Risikograd des räumlichen Bereichs, der im Gitterbereich GR auftaucht. Indem er das überlagerte Bild SPI betrachtet, das auf der Anzeigeeinrichtung 3 angezeigt wird, kann der Benutzer intuitiv und einfach den Ort verstehen, wo der Risikograd hoch ist, den Ort, wo der Risikograd niedrig ist, sowie den Betriebszustand des Roboters.
Es sei angemerkt, dass der Benutzer eine zweidimensionale Risikograd-Verteilung in der Horizontalrichtung (der Richtung orthogonal zur Höhenrichtung des Hauptkörpers 2R des Roboters) aus der Risikograd-Karte RM in 18B herleiten kann, aber dass es schwierig ist, eine Risikograd-Verteilung in der Höhenrichtung herzuleiten. Daher ist es wünschenswert, dass der Benutzer im Voraus eine Mehrzahl von Höhenpositionen aus einem Basisendbereich (beispielsweise dem Basisbereich 30 in 2) des Hauptkörpers 2R des Roboters vorgibt, und dass der Kartengenerator 16 die Risikograd-Karte RM für jede Höhenposition erzeugt. Dann überlagert die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 jede einer Mehrzahl von Risikograd-Karten RM, die jeweils der Mehrzahl von Höhenpositionen auf dem Bild IMG entsprechen, so dass sie eine Mehrzahl von überlagerten Bildern SPI erzeugt, die jeweils der Mehrzahl von Höhenpositionen entsprechen, und sie kann veranlassen, dass die Anzeigeeinrichtung 3 diese überlagerten Bilder SPI anzeigt (Schritt ST42). Als ein Ergebnis kann der Benutzer auf einfache Weise die dreidimensionalen Risikograd-Verteilung herleiten.
Alternativ kann die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 die Risikograd-Karte einem Bild überlagern, das einen Querschnitt oder einen Endabschnitt eines Auswertungsbereichs des Roboters 2 darstellt. Alternativ kann die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 die Informationen in der Höhenrichtung komprimieren, um eine Risikograd-Karte als ein zweidimensionales Bild zu machen, und sie kann veranlassen, dass die Anzeigeeinrichtung 3 die Risikograd-Karte anzeigt. Wenn die Informationen in der Höhenrichtung komprimiert werden, kann es sein, dass nur die Informationen mit dem höchsten Auswertungswert im zweidimensionalen Bild unter den Auswertungswerten eines gewissen Punkts übrigbleiben, oder dass sowohl der Maximalwert, als auch der Minimalwert der Auswertungswerte im zweidimensionalen Bild übrigbleiben. Indem ein solches zweidimensionales Bild verwendet wird, wird der Vergleich mit einer Entwurfszeichnung des Robotersystems einfacher, und das zweidimensionale Bild kann als Studienmaterial zur Entwurfs-Verbesserung verwendet werden. Im Ergebnis wird es möglich, die Bürde eines Systementwurfs zu verringern.
Nachdem die Risikograd-Karte auf der Anzeigeeinrichtung 3 angezeigt wird (Schritt ST42), wird die Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung beendet.
Wie oben beschrieben, kann die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1C der vierten Ausführungsform den Risikograd des peripheren Bereichs des Hauptkörpers 2R des Roboters visualisieren. Im Ergebnis kann der Benutzer intuitiv den Ort verstehen, wo der Risikograd hoch ist, sowie den Betriebszustand des Roboters, so dass ein Studium der Installations-Position der Sicherheitsabschrankung ud des Eindring-Detektionssensors einfacher wird. Daher wird es möglich, den Inbetriebnahme-Zeitraum des Robotersystems zu verkürzen, auf welchen eine Sicherheitsmaßnahme angewendet wurde.
Fünfte Ausführungsform
Als nächstes wird die fünfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 19 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1D der fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 19 dargestellt, weist die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1D eine Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12, eine Eingangs-Schnittstelleneinheit 13, einen Detektor 14 für riskanten Vorgang, eine Vorgangs-Modifizierungseinheit 15, einen Kartengenerator 16 und einen Speicher 17 für Risikograd-Karten auf, ähnlich wie die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1C der vierten Ausführungsform. Außerdem weist die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1D eine Datenbank 10A und einen Risikograd-Auswerter 11D auf.
Die Datenbank 10A speichert im Voraus den oben beschriebenen Robotermodus, ein Modell für beweglichen Bereich, der einen beweglichen Bereich (Hand und Gelenk) des Roboters 2 modelliert, und Verknüpfungs-Verhältnisinformationen, die ein Verknüpfungs-Verhältnis zwischen dem Robotermodell und dem Modell für beweglichen Bereich angeben. Wenn das Modell für beweglichen Bereich in der Datenbank 10A gespeichert wird, ist es hierbei wünschenswert, nicht nur Formdaten des Gelenks des Roboters 2 zu speichern, sondern auch Formdaten einer Lehre, die daran angebracht ist. Im Ergebnis ist es möglich, den Risikograd auszuwerten, selbst wenn die Lehre im Gelenk des Roboters 2 installiert ist.
20 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration des Vorgangs-Risikograd-Auswerters 11d der fünften Ausführungsform veranschaulicht. Die Konfiguration des Risikograd-Auswerters 11D ist dieselbe wie die Konfiguration des Risikograd-Auswerters 11A der zweiten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass ein Auswertungsbereich-Selektor 21D zwischen dem Vorgangs-Selektor 21 und dem Betriebszustand-Berechner 22 eingeschlossen ist.
21 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht. Das Ablaufdiagramm aus 21 ist dasselbe wie das Ablaufdiagramm aus 16, mit der Ausnahme, dass die Schritte ST15, ST23D und ST24D zwischen den Schritten ST14 und ST25 eingeschlossen sind.
Nach Ausführung von Schritt ST14 oder Schritt ST12 wählt der Auswertungsbereich-Selektor 21D einen beweglichen Bereich des Roboters entsprechend eines Betriebszustands des Roboters aus, der in Schritt ST14 oder ST15 ausgewählt wurde, und zwar als einen Auswertungsbereich (Schritt ST15). Hierbei kann als der Auswertungsbereich nicht nur die Hand, sondern auch das Gelenk des Roboters 2 ausgewählt werden. Danach beziehen der Betriebszustand-Berechner 22 und der Form-Merkmal-Größenrechner 23 jeweils die Verknüpfungs-Verhältnisinformationen CD und die Forminformationen DD, die die Form des Modells für beweglichen Bereich angeben, aus der Datenbank 10 (Schritt ST23D). Danach konvertiert der Betriebszustand-Berechner 22 den Betriebszustand des Roboters in einen Betriebszustand des Auswertungsbereichs, indem er die Verknüpfungs-Verhältnisinformationen CD verwendet (Schritt ST24D). Anschließend berechnet der Form-Merkmal-Größenrechner 23 eine Form-Merkmal-Größe, die ein Merkmal der Form des Auswertungsbereichs angibt, bezüglich der Vorgangsrichtung des Auswertungsbereichs entsprechend dem Betriebszustand des Roboters, indem er die Forminformationen DD verwendet (Schritt ST25). Das Verfahren zum Berechnen der Form-Merkmal-Größe ist wie oben beschrieben. Die Verarbeitung nach derjenigen aus Schritt ST26 ist wie oben beschrieben.
Wie oben beschrieben und nicht auf die Roboterhand beschränkt, kann die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1D der fünften Ausführungsform auch den Risikograd der Kollision durch jedes Gelenk des Roboters 2 auswerten. Daher ist es möglich, den Risikograd des gesamten Roboters auszuwerten.
Sechste Ausführungsform
Als nächstes wird eine sechste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 22 ist ein Funktions-Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Robotersystems veranschaulicht, das eine Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E der sechsten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung einschließt. Wie in 22 gezeigt, weist dass Robotersystem die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E, einen Roboter 2E und einen Programmspeicher 2P zum Zuführen eines Vorgangsprogramms an den Roboter 2E auf. Der Roboter 2E weist Folgendes auf: Einen Hauptkörper (Manipulator) 2R, eine Roboter-Steuereinrichtung 2RCe zum Steuern des Betriebs des Hauptkörpers 2R des Roboters gemäß dem von dem Programmspeicher 2P bezogenen Vorgangsprogramm, und eine externe Sensorgruppe 2S. Die Konfiguration des Roboters 2E ist dieselbe wie die Konfiguration des Roboters 2, mit der Ausnahme, dass die Roboter-Steuereinrichtung 2RCe aus 22 anstelle der Roboter-Steuereinrichtung 2RC der ersten Ausführungsform beinhaltet ist.
Ähnlich wie bei der Roboter-Steuereinrichtung 2RC (2) der ersten Ausführungsform erzeugt die Roboter-Steuereinrichtung 2RCe eine Steuersignalgruppe CTL gemäß einer Sequenz von Betriebsbefehlen, die in einem Vorgangsprogramm in einem internen Speicher Me beschrieben sind. Die Roboter-Steuereinrichtung 2RCe hat die Funktion, dass sie eine Rückführungs-Regelung oder Vorwärtssteuerung am Hauptkörper 2R des Roboters durchführt, indem sie ein Zustands-Detektionssignal IS verwendet, das einen internen Zustand des Hauptkörpers 2R des Roboters angibt, und sie hat die Funktion, dass sie den Betrieb des Hauptkörpers 2R des Roboters steuert, indem sie ein Zustands-Detektionssignal ES verwendet, das einen externen Zustand des Hauptkörpers 2R des Roboters angibt.
Die Roboter-Steuereinrichtung 2RCe der vorliegenden Ausführungsform führt außerdem die Zustands-Detektionssignale IS und ES an die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E zu. Die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E kann einen Risikograd eines Betriebszustands eines Auswertungsbereichs auswerten, indem sie die von ver Roboter-Steuereinrichtung 2RCe zugeführten Zustands-Detektionssignale IS und ES verwendet. Hierbei kann die Roboter-Steuereinrichtung 2RCe die Zustands-Detektionssignale IS und ES an die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E auch nur dann ausgeben, wenn die Zustands-Detektionssignale IS und ES Detektionswerte innerhalb eines im Voraus spezifizierten numerischen Bereichs angeben.
Alternativ kann die Roboter-Steuereinrichtung 2RCe ein Austauschsignal, das den Zustands-Detektionssignalen IS und ES entspricht, an die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E zuführen, wenn die Zustands-Detektionssignale IS und ES Detektionswerte innerhalb eines im Voraus spezifizierten numerischen Bereichs angeben. Um ein solches Austauschsignal zuzuführen, kann die Roboter-Steuereinrichtung 2RCe eine Eingabe-/Ausgabeeinheit (I/O-Einheit) aufweisen. Wenn beispielsweise die externe Sensorgruppe 2S einen Drucksensor aufweist, gilt Folgendes: Wenn ein Druck-Detektionswert von dem Drucksensor einen im Voraus spezifizierten Schwellenwert nicht erreicht, kann die I/O-Einheit ein Binärsignal ausgeben, das einen Wert von „0“ angibt, und zwar als ein Austauschsignal an die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E, und wenn der Druck-Detektionswert den Schwellenwert erreicht, kann die I/O-Einheit einen Wert von „1“ als ein Austauschsignal an die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E ausgeben. Außerdem gilt Folgendes, wenn die externe Sensorgruppe 2S einen Abstandsmesssensor aufweist: Wenn ein Abstandsmesswert eine im Voraus spezifizierte Bedingung erfüllt (beispielsweise, wenn er innerhalb eines spezifischen numerischen Bereichs liegt), kann die I/O-Einheit ein Binärsignal, das einen Wert von „1“ angibt (EIN-Signal), als ein Austauschsignal an die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E ausgeben, und wenn der Abstandsmesswert die Bedingung nicht erfüllt, kann die I/O-Einheit ein Binärsignal, das einen Wert von „0“ (AUS-Signal) angibt, als ein Austauschsignal an die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E ausgeben.
Wie in 22 gezeigt, weist die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E gemäß der vorliegenden Ausführungsform Folgendes auf: Einen Risikograd-Auswerter 11E zum Auswerten des Risikogrades des Betriebszustands des Auswertungsbereichs durch Verwendung einer Datenbank 10A, eine Sensor-Schnittstelleneinheit (Sensor-I/FEinheit) 18 zum Empfangen der Zustands-Detektionssignale IS und ES vom Roboter 2E, und eine Ausgangs-Schnittstelleneinheit (Ausgangs-I/F-Einheit) 19 zum Übertragen eines modifizierten Vorgangsprogramms MPD, das von einer Vorgangs-Modifizierungseinheit 15 erzeugt wird, an den Roboter 2E. Die Konfiguration der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E ist dieselbe wie die Konfiguration der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1D der fünften Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass der Risikograd-Auswerter 11E aus 22 anstelle des Risikograd-Auswerters 11D der fünften Ausführungsform beinhaltet ist, und dass die Sensor-Schnittstelleneinheit 18 und die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 19 beinhaltet sind.
Beim Empfang der Zustands-Detektionssignale IS und ES vom Roboter 2E gibt die Sensor-Schnittstelleneinheit 18 ein Empfangssignal SS, das die Zustands-Detektionssignale IS und ES angibt, an den Risikograd-Auswerter 11E aus. Wie oben beschrieben, gilt Folgendes: Wenn die Roboter-Steuereinrichtung 2RCe das Austauschsignal, das den Zustands-Detektionssignalen IS und ES entspricht, an die Sensor-Schnittstelleneinheit 18 ausgibt, kann die Sensor-Schnittstelleneinheit 18 das Empfangssignal SS, das das Austauschsignal angibt, an den Risikograd-Auswerter 11E ausgeben. Andererseits gilt Folgendes: Beim Empfangen des modifizierten Vorgangsprogramms MPD, das von der Ausgangs-Schnittstelleneinheit 19 der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E zurückgeführt wird, verwendet die Roboter-Steuereinrichtung 2RCe das modifizierte Vorgangsprogramm MPD anstelle des Vorgangsprogramms im internen Speicher Me, und sie erzeugt die Steuersignalgruppe CTL gemäß dem in dem modifizierten Programm MPD beschriebenen Betriebsbefehl.
23 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration des Vorgangs-Risikograd-Auswerters 11E der sechsten Ausführungsform veranschaulicht. Der Risikograd-Auswerter 11E der vorliegenden Ausführungsform weist Folgendes auf: Einen Vorgangs-Extraktor 20, einen Vorgangs-Selektor 21, einen Auswertungsbereich-Selektor 21D, einen Betriebszustand-Berechner 22 und einen Form-Merkmal-Größenrechner 23, ähnlich wie bei dem Risikograd-Auswerter 11D der fünften Ausführungsform. Der Risikograd-Auswerter 11E der vorliegenden Ausführungsform weist einen Datenanalysator 25 zum Analysieren des eingegebenen Empfangssignals SS auf, und er gibt das Analyseergebnis an einen Auswertungswert-Berechner 24E aus, sowie einen Auswertungswert-Berechner 24E zum Berechnen von zwei Typen von Auswertungswerten (erster Auswertungswert und zweiter Auswertungswert), die Risikograde des Auswertungsbereichs darstellen, und zwar auf der Basis des Analyseergebnisses und einer vom Form-Merkmal-Größenrechner 23 berechneten Form-Merkmal-Größe.
Nachfolgend wird der Betrieb der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E unter Bezugnahme auf 24 beschrieben. 24 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Prozedur einer Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der sechsten Ausführungsform veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 24 werden - ähnlich wie bei der Prozedur (21) der Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung gemäß der fünften Ausführungsform - die Schritte ST10 bis ST15, ST23D, ST24D, ST25 und ST26 ausgeführt. Wie oben beschrieben, berechnet in Schritt ST26 der Auswertungswert-Berechner 24 als den ersten Auswertungswert den Auswertungswert, der den Risikograd des Betriebszustands des Auswertungsbereichs darstellt, bezüglich der Vorgangsrichtung des Auswertungsbereichs, und zwar auf der Basis der Form-Merkmal-Größe, die in Schritt ST25 berechnet wurde, oder auf der Basis von sowohl der Form-Merkmal-Größe, als auch einer Bewegungsgeschwindigkeit des Auswertungsbereichs.
In Schritt ST26A analysiert der Datenanalysator 25 das eingegeben Empfangssignal SS und gibt das Auswertungsergebnis an den Auswertungswert-Berechner 24E aus (Schritt ST26A). Genauer gesagt: Wenn die externe Sensorgruppe 2S eine Bildgebungs-Einrichtung und einen Abstands-Messsensor aufweist, kann der Datenanalysator 25 jeden Bereich (beispielsweise einen Körperbereich eines Menschen wie z. B. einen Kopf, einen Unterarmbereich, eine Hand oder einen Beinbereich) eines Objekts wie z. B. eines Menschen erkennen, der in einem peripheren Bereich des Hauptkörpers 2R des Roboters existiert, indem er Bildgebungsdaten und einen Abstands-Messwert analysiert, und er kann eine gegenwärtige Position von jedem Bereich des Objekts und eine Geschwindigkeit von jedem Bereich des Objekts berechnen. Außerdem kann der Datenanalysator 25 eine zukünftige Position und eine Geschwindigkeit von jedem Bereich des Objekts vorhersagen, und er kann die Wahrscheinlichkeit berechnen, dass jeder Bereich des Objekts an der vorhergesagten Position existiert. Wenn alternativ die externe Sensorgruppe 2S einen Temperatursensor aufweist, der dazu imstande ist, eine Temperaturverteilung im peripheren Bereich des Hauptkörpers 2R des Roboters zu messen, kann der Datenanalysator 25 auch einen räumlichen Bereich detektieren, der für ein Objekt wie z. B. einen Menschen gefährlich ist, und zwar im peripheren Bereich, indem er Temperaturdaten analysiert, die die Temperaturverteilung angeben.
Als nächstes berechnet auf der Basis des vom Datenanalysator 25 bezogenen Analyseergebnisses der Auswertungswert-Berechner 24E den zweiten Auswertungswert, der den Risikograd des Betriebszustands des Auswertungsbereichs darstellt, in Bezug auf die Vorgangsrichtung des Auswertungsbereichs (Schritt ST26B). Beispielsweise kann auf der Basis des Analyseergebnisses der Auswertungswert-Berechner 24E eine Wahrscheinlichkeit Pc der Kollision des Auswertungsbereichs in der Zukunft mit einem Objekt wie z. B. einem Menschen berechnen, der im peripheren Bereich des Hauptkörpers 2R des Roboters existiert, sowie eine Größe Fc eines physischen Schocks zur Zeit der Kollision, und er kann den zweiten Auswertungswert auf Basis des Berechnungsergebnisses berechnen. Beispielsweise kann der zweite Auswertungswert als das Produkt der Wahrscheinlichkeit Pc und der Größe Fc des physischen Schocks berechnet werden (= Pc × Fc).
Hierbei gilt Folgendes: Falls der Datenanalysator 25 die Feststellung trifft, dass das sich dem Hauptkörper 2R des Roboters nähernde Objekt ein Mensch ist, kann der Auswertungswert-Berechner 24E bestimmen, welcher der Körperbereiche des Menschen die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hauptkörper 2R des Roboters hat, und zwar abhängig vom Betriebszustand des Roboters, und er kann die Größe Fc des physischen Schocks zur Zeit der Kollision auf der Basis des Bestimmungsergebnisses auswerten. Der Auswertungswert-Berechner 24E kann die Größe Fc des physischen Schocks auf einen relativ großen Wert vorgeben, falls der Körperbereich mit einer Möglichkeit der Kollision mit dem Hauptkörper 2R des Roboters ein menschlicher Kopf ist, und er kann die Größe Fc des physischen Schocks auf einen relativ kleinen Wert vorgeben, falls der Körperbereich mit einer Möglichkeit der Kollision mit dem Hauptkörper 2R des Roboters der menschliche Unterarmbereich ist. Als ein spezifischer Wert der Größe Fc des physischen Schocks kann ein im Voraus mittels verschiedenartiger Verfahren vorbereiteter Wert (beispielsweise ein Impulswert) verwendet werden. Beispielsweise kann ein Wert, der empirisch auf der Basis von vergangenen Unfallsereignissen bestimmt wird, als ein spezifischer Wert der Größe Fc verwendet werden.
Außerdem braucht der Auswertungswert 24E den zweiten Auswertungswert unter Verwendung derselben Berechnungsformel in allen Fällen zu berechnen. Beispielsweise bestimmt der Auswertungswert-Berechner 24E, ob oder ob nicht die Größe Fc des physischen Schocks zur Zeit der Kollision größer als oder gleich groß wie ein bestimmter Wert ist. Wenn bestimmt wird, dass die Größe Fc des physischen Schocks größer als oder gleich groß wie der bestimmte Wert ist, kann die Wahrscheinlichkeit Pc auf 100% vorgegeben werden. Alternativ gilt: Wenn das vom Datenanalysator 25 erkannte Objekt ein Objekt ist, für das geplant ist, dass es in Kontakt mit dem Auswertungsbereich kommt (beispielsweise ein Objekt, für das geplant ist, dass es von der Roboterhand gegriffen wird, kann der Auswertungswert-Berechner 24E den zweiten Auswertungswert, der den Risikograd darstellt, auf null vorgeben.
Nach den Schritten ST26, ST26A und ST26B gibt der Auswertungswert-Berechner 24E Auswertungsdaten OT, die den Auswertungswert darstellen, an die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 und den Detektor 14 für riskanten Vorgang aus (Schritt ST27A). Auf der Basis des ersten Auswertungswerts oder des zweiten Auswertungswerts, der von den Auswertungsdaten OT angegeben wird, bestimmt der Detektor 14 für riskanten Vorgang, ob oder ob nicht der Risikograd hoch ist (Schritt ST28A). Wenn beispielsweise nur der erste Auswertungswert einen im Voraus vorbereiteten ersten Schwellenwert überschreitet, wenn nur der zweite Auswertungswert einen im Voraus vorbereiteten zweiten Schwellenwert überschreitet oder wenn der erste Auswertungswert den ersten Schwellenwert überschreitet und der zweite Auswertungswert den zweiten Schwellenwert überschreitet, kann der Detektor 14 für riskanten Vorgang bestimmen, dass der Risikograd hoch ist.
Wenn bestimmt wird, dass der Risikograd hoch ist (JA in Schritt ST28A), veranlasst der Detektor 14 für riskanten Vorgang, dass die Verarbeitung mit Schritt ST29A fortfährt. In diesem Fall erzeugt die Vorgangs-Modifizierungseinheit 15 das modifizierte Vorgangsprogramm MPD durch Modifizieren eines riskanten Betriebszustands, dessen Risikograd als hoch bestimmt wurde (Schritt ST29), und sie veranlasst, dass die Verarbeitung mit Schritt ST31 fortfährt. Wenn beispielsweise bestimmt wird, dass der Risikograd hoch ist, weil es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass der Auswertungsbereich des Hauptkörpers 2R des Roboters in Kontakt mit einem menschlichen Körperbereich kommt, kann der Detektor 14 für riskanten Vorgang das modifizierte Vorgangsprogramm MPD erzeugen, indem er zumindest eines von der Bewegungsgeschwindigkeit des Auswertungsbereichs und einer geplanten Bewegungsposition (geplanten Trajektorie) des Auswertungsbereichs in dem Vorgangsprogramm PD verändert, oder indem er einen Betriebsbefehl aufnimmt, so dass der Betrieb des Hauptkörpers 2R des Roboters gestoppt wird. Das modifizierte Vorgangsprogramm MPD wird an die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 und die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 19 ausgegeben. Wenn wiederum bestimmt wird, dass der Risikograd nicht hoch ist (NEIN in Schritt ST28A), veranlasst der Detektor 14 für riskanten Vorgang, dass die Verarbeitung mit Schritt ST31 fortfährt.
Für den Fall, dass die Auswertung nicht beendet werden soll (NEIN in Schritt ST31), führt danach der Risikograd-Auswerter 11E den Schritt ST10 aus. Für den Fall wiederum, dass bestimmt wird, dass die Auswertung beendet werden soll (JA in Schritt ST31), erzeugt gemäß der Bestimmung der Kartengenerator 16 als eine Risikograd-Karte Bildinformationen, die den Auswertungswert auf der Basis der Auswertungsdaten OT darstellen (Schritt ST41). Die Risikograd-Karte ist im Speicher 17 für Risikograd-Karten gespeichert. Wie oben beschrieben, liest die Ausgangs-Schnittstelleneinheit 12 die Risikograd-Karte aus dem Speicher 17 der Risikograd-Karten, überlagert die Risikograd-Karte den Bildinformationen, die den Hauptkörper 2R des Roboters darstellen, auf dem Simulator, und veranlasst die Anzeigeeinrichtung 3, das überlagerte Bild anzuzeigen (Schritt ST42). Damit schließt die Roboterbetrieb-Auswertungsverarbeitung ab.
Wie oben beschrieben, analysiert in der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1E der sechsten Ausführungsform der Datenanalysator 25 die Zustands-Detektionssignale IS und ES oder das Austauschsignal, das den Zustands-Detektionssignalen IS und ES entspricht. Auf der Basis des Analyseergebnisses berechnet der Auswertungswert-Berechner 24E den zweiten Auswertungswert, der den Risikograd des Betriebszustands des Auswertungsbereichs darstellt. Auf der Basis des zweiten Auswertungswerts kann der Detektor 14 für riskanten Vorgang bestimmen, ob oder ob nicht der Risikograd des Betriebszustands des Auswertungsbereichs hoch ist. Wenn bestimmt wird, dass der Risikograd hoch ist, verändert die Vorgangs-Modifizierungseinheit 15 den Betriebszustand des Auswertungsbereichs, der im Vorgangsprogramm PD definiert ist, und erzeugt das modifizierte Vorgangsprogramm MPD, das den veränderten Betriebszustand definiert. Die Roboter-Steuereinrichtung 2RCe kann das zurückgeführte modifizierte Vorgangsprogramm MPD verwenden, und zwar anstelle des Vorgangsprogramms im internen Speicher Me, und die Steuersignalgruppe CTL gemäß dem im modifizierten Programm MPD beschriebenen Betriebsbefehl erzeugen. Daher kann in dem Robotersystem der vorliegenden Ausführungsform der tatsächliche Betriebszustand des Hauptkörpers 2R des Roboters in Echtzeit verändert werden, so dass der Risikograd verringert wird, und zwar auf Basis der Zustands-Detektionssignale IS und ES. Aus diesem Grund kann ein Robotersystem mit hoher Sicherheit konstruiert werden.
Obwohl die verschiedenartigen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben wurden, sind diese Ausführungsformen nur Beispiele der vorliegenden Erfindung, und es können verschiedenartige Formen angenommen werden, die von diesen verschieden sind. Beispielsweise kann ähnlich wie bei der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 der ersten Ausführungsform die Hardware-Konfiguration jeder der Robotervorgang-Auswertungseinrichtungen 1A bis 1E der zweiten bis sechsten Ausführungsform beispielsweise von einer Informations-Verarbeitungseinrichtung mit einer Computer-Konfiguration implementiert sein, die eine CPU aufnimmt. Alternativ kann die Hardware-Konfiguration jeder der Robotervorgang-Auswertungseinrichtungen 1A bis 1E von einer Informations-Verarbeitungseinrichtung inklusive einem LSI wie z. B. einem DSP, einem ASIC oder einem FPGA implementiert sein. Außerdem gilt Folgendes: Ähnlich wie bei der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung 1 der ersten Ausführungsform kann die Hardware-Konfiguration jeder der Robotervorgang-Auswertungseinrichtungen 1A bis 1E der zweiten bis sechsten Ausführungsform entweder von der Informations-Verarbeitungseinrichtung 1H, die in 8 veranschaulicht ist, oder der Informations-Verarbeitungseinrichtung 1J implementiert sein, die in 9 veranschaulicht ist.
Es sei angemerkt, dass innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung eine freie Kombination der ersten bis sechsten Ausführungsform, eine Modifikation einer belieben Komponente jeder Ausführungsform oder ein Weglassen einer belieben Komponente jeder Ausführungsform möglich ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt Folgendes: Da die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung dazu geeignet ist, für einen Roboter verwendet zu werden, der einen oder mehrere bewegliche Bereiche einschließt, wie z. B. einen Roboter, der eine Einzelgelenkstruktur oder eine Gelenkstruktur einschließt, kann die Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nicht nur bei Industrierobotern verwendet werden, die auf industriellen Gebieten wie z. B. der Herstellungsindustrie und Bauindustrie verwendet werden, sondern auch bei nicht-industriellen Robotern, wie z. B. Service-Robotern, die in öffentlichen Einrichtungen und Zuhause verwendet werden. Ein Robotersystem, das eine solche Robotervorgang-Auswertungseinrichtung einschließt, kann nicht nur auf industriellen Gebieten, sondern auch auf nicht-industriellen Gebieten verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E:: Robotervorgang-Auswertungseinrichtung;
2, 2E:: Roboter;
2R:: Hauptkörper des Roboters;
2S:: externe Sensorgruppe;
2RC, 2RCe:: Roboter-Steuereinrichtung;
2H, 2Ha:: Roboterhand;
2a, 2b:: Klauenbereich;
2m:: Körperbereich;
2n:: Basisendbereich;
2c:: Saugpad-Bereich;
2P:: Programmspeicher;
3:: Anzeigeeinrichtung;
4:: Einrichtung für manuelle Eingabe;
10, 10A:: Datenbank;
11, 11A, 11D, 11E:: Risikograd-Auswerter;
12:: Ausgangs-Schnittstelleneinheit (Ausgangs-I/F-Einheit);
13:: Eingangs-Schnittstelleneinheit (Eingangs-I/F-Einheit);
14:: Detektor für riskanten Vorgang;
15:: Vorgangs-Modifizierungseinheit;
16:: Kartengenerator;
17:: Storage of Risikograd-Karte;
18:: Sensor-Schnittstelleneinheit (Sensor-I/F-Einheit);
19:: Ausgangs-Schnittstelleneinheit (Ausgangs-I/F-Einheit);
20:: Vorgangs-Extraktor;
21:: Vorgangs-Selektor;
21D:: Auswertungsbereich-Selektor;
22:: Betriebszustand-Berechner;
23:: Form-Merkmal-Größenrechner;
24, 24E:: Auswertungswert-Berechner;
25:: Datenanalysator;
30:: Basisbereich;
31 bis 34:: erster bis vierter Armbereich (Roboterarm);
34a:: Flanschbereich;
Φ1 bis Φ6:: Rotationsachsen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012040626 A [0004]

Claims

Robotervorgang-Auswertungseinrichtung, die Folgendes aufweist: - einen Betriebszustand-Berechner zum Berechnen eines Betriebszustands eines Auswertungsbereichs, der ein beweglicher Bereich eines Roboters ist, auf der Basis eines Betriebszustands des Roboters; - einen Form-Merkmal-Größenrechner zum Berechnen einer oder mehrerer Form-Merkmal-Größen, die ein Merkmal einer Form des Auswertungsbereichs bezüglich einer Vorgangsrichtung des Auswertungsbereichs angeben, wobei die Vorgangsrichtung dem berechneten Betriebszustand entspricht; und - einen Auswertungswert-Berechner zum Berechnen eines Auswertungswerts, der einen Risikograd des Betriebszustands des Auswertungswerts bezüglich der Vorgangsrichtung darstellt, auf der Basis der einen oder mehreren Form-Merkmal-Größen.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Form-Merkmal-Größenrechner eine Fläche des Auswertungsbereichs in einem Endabschnitt oder Querschnitt senkrecht zur Vorgangsrichtung als die Form-Merkmal-Größe berechnet.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei: - der Form-Merkmal-Größenrechner als die Form-Merkmal-Größen eine Mehrzahl von Flächen des Auswertungsbereichs in einer Mehrzahl von Flächen berechnet, wobei jede Fläche einen Endabschnitt oder Querschnitt senkrecht zur Vorgangsrichtung als die Form-Merkmal-Größe einschließt; und - sich die Flächen jeweils an unterschiedlichen Positionen in der Vorgangsrichtung befinden.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach Anspruch 3, wobei der Auswertungswert-Berechner den Auswertungswert auf Basis einer kleinsten Fläche unter der Mehrzahl von Flächen berechnet.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach Anspruch 3, wobei: - der Auswertungswert-Berechner die Flächen jeweils mit Gewichtungskoeffizienten gewichtet und den Auswertungswert auf Basis einer Summierung der gewichteten Flächen berechnet; und - Werte der Gewichtungskoeffizienten, die den jeweiligen Flächen zugeordnet sind, zunehmen, wenn die Anordnungspositionen von Flächenbereichen mit den jeweiligen Flächen in der Vorgangsrichtung positiver werden.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Form-Merkmal-Größenrechner eine Form des Auswertungsbereichs auf eine Projektionsfläche projiziert, die virtuell auf einer positiveren Seite in der Vorgangsrichtung vom Auswertungsbereich angeordnet ist, und die Form-Merkmal-Größe auf Basis einer Wellenlinie oder einer Spitze berechnet, die in der projizierten Form auftauchen.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei der Form-Merkmal-Größenrechner als die Form-Merkmal-Größe einen Winkel berechnet, der zwischen zwei Flächen ausgebildet ist, die die Wellenlinie bilden, oder einen Winkel berechnet, der zwischen zwei Flächen ausgebildet ist, unter einer Mehrzahl von Flächen, die die Spitze bilden.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: - der Betriebszustand-Berechner die Vorgangsrichtung des Auswertungsbereichs berechnet, indem er Verknüpfungs-Verhältnisinformationen verwendet, die ein Verknüpfungs-Verhältnis zwischen einem Robotermodell, das den Roboter modelliert, und einem Modell für beweglichen Bereich definiert, das den beweglichen Bereich modelliert; und - der Form-Merkmal-Größenrechner die Form-Merkmal-Größe auf Basis von Forminformationen berechnet, die eine Form des Modells für beweglichen Bereich angeben.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Auswertungswert-Berechner den Auswertungswert auf Basis der einen oder mehreren Form-Merkmal-Größen und einer Bewegungsgeschwindigkeit des Auswertungsbereichs berechnet.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die ferner Folgendes aufweist: - einen Vorgangs-Selektor zum Empfangen von tatsächlichen Betriebsdaten, die einen tatsächlichen Betrieb des Roboters angeben, und zum Auswählen eines Betriebszustands des Roboters auf Basis der tatsächlichen Betriebsdaten, wobei der Betriebszustand-Berechner den Betriebszustand des Auswertungsbereichs auf Basis des von dem Vorgangs-Selektor ausgewählten Betriebszustands berechnet.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die ferner Folgendes aufweist: - einen Vorgangs-Extraktor zum Empfangen eines Vorgangsprogramms, das eine Sequenz von Vorgängen des Roboters definiert, und zum Extrahieren einer Mehrzahl von Betriebszuständen des Roboters aus dem Vorgangsprogramm; und - einen Vorgangs-Selektor zum Selektieren eines Betriebszustands des Roboters aus der Mehrzahl von Betriebszuständen, wobei der Betriebszustand-Berechner den Betriebszustand des Auswertungsbereichs auf Basis des von dem Vorgangs-Selektor ausgewählten Betriebszustands berechnet.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach Anspruch 11, die ferner einen Detektor für riskanten Vorgang aufweist, zum Bestimmen, ob der von dem Auswertungswert-Berechner berechnete Auswertungswert einen Schwellenwert überschreitet.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach Anspruch 12, die ferner eine Vorgangs-Modifizierungseinheit aufweist, zum Modifizieren des Betriebszustands des Auswertungsbereichs, für den vom Detektor für riskanten Vorgang bestimmt wurde, dass der Auswertungspegel den Schwellenwert überschreitet, so dass dadurch veranlasst wird, dass der Auswertungswert kleiner wird.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, die ferner Folgendes aufweist: - einen Kartengenerator zum Erzeugen von Bildinformationen, die visuell den Auswertungspegel als eine Risikograd-Karte darstellen; und - eine Ausgangs-Schnittstelleneinheit zum Steuern einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Risikograd-Karte.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, die ferner einen Auswertungsbereich-Selektor aufweist, zum Auswählen mindestens eines beweglichen Bereichs aus einer Mehrzahl von beweglichen Bereichen des Roboters als den Auswertungsbereich.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Auswertungsbereich eine Roboterhand aufweist.
Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, die ferner Folgendes aufweist: - eine Sensor-Schnittstelleneinheit zum Empfangen eines Zustands-Detektionssignals oder eines Austauschsignals entsprechend dem Zustands-Detektionssignal, wobei das Zustands-Detektionssignal aus mindestens einem Sensor ausgegeben wird, der einen Zustand von zumindest einem von einem internen Zustand eines Roboters und einem externen Zustand des Roboters detektiert; und - einen Datenanalysator zum Analysieren des Zustands-Detektionssignals oder des Austauschsignals und zum Ausgeben eines Analyseergebnisses, wobei der Auswertungswert-Berechner einen weiteren Auswertungswert berechnet, der einen Risikograd des Betriebszustands des Auswertungsbereichs in Bezug auf die Vorgangsrichtung darstellt, und zwar auf Basis des Analyseergebnisses, der Detektor für riskanten Vorgang bestimmt, ob oder ob nicht ein Risikograd bezüglich des Betriebszustands des Auswertungsbereichs hoch ist, und zwar auf Basis des weiteren Auswertungswerts, und die Vorgangs-Modifizierungseinheit den Betriebszustand des Auswertungsbereichs, dessen Risikograd vom Detektor für riskanten Vorgang als hoch bestimmt wurde, so dass dadurch veranlasst wird, dass der weitere Auswertungswert kleiner wird.
Robotersystem, das Folgendes aufweist: - eine Robotervorgang-Auswertungseinrichtung nach Anspruch 17; - einen Hauptkörper des Roboters, der so konfiguriert ist, dass er gemäß einem Betriebsbefehl arbeitet, und - eine Roboter-Steuereinrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie den Betriebsbefehl dem Hauptkörper zuführt, wobei die Roboter-Steuereinrichtung den Betriebsbefehl auf Basis eines von der Vorgangs-Modifizierungseinheit der Robotervorgang-Auswertungseinrichtung modifizierten Betriebszustands erzeugt.
Robotervorgang-Auswertungsverfahren, das in einer Informations-Verarbeitungseinrichtung ausgeführt werden soll, wobei das Robotervorgang-Auswertungsverfahren Folgendes aufweist: - Berechnen eines Betriebszustands eines Auswertungsbereichs, der ein beweglicher Bereich eines Roboters ist, auf der Basis eines Betriebszustands des Roboters; - Berechnen einer oder mehrerer Form-Merkmal-Größen, die ein Merkmal einer Form des Auswertungsbereichs bezüglich einer Vorgangsrichtung des Auswertungsbereichs angeben, wobei die Vorgangsrichtung dem berechneten Betriebszustand entspricht; und Berechnen eines Auswertungswerts, der einen Risikograd des Betriebszustands des Auswertungswerts bezüglich der Vorgangsrichtung darstellt, auf der Basis der einen oder mehreren Form-Merkmal-Größen.