JP2004122356A

JP2004122356A - ロボットまたは同様な自動装置を制御し、プログラミングし、および／又は教示するためのポータブル端末

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Publication number: JP2004122356A
Application number: JP2003343448A
Authority: JP
Inventors: Giorgio Cantello; ジョルジョ・カンテッロ; Davide Ferla; ダヴィデ・フェルラ; Luca Lachello; ルカ・ラケッロ; Renzo Calcagno; レンツォ・カルカーニョ; Gianluca Gastaldi; ジャンルカ・ガスタルディ
Original assignee: Comau SpA
Current assignee: Comau SpA
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2004-04-22
Also published as: US20040068333A1; EP1405700B1; US7177724B2; ATE435098T1; ITTO20020863A1; EP1405700A2; ES2327326T3; EP1405700A3; DE60328152D1

Abstract

【課題】　公知のプログラミング端末は、操作性がよくなかった。
【解決手段】　プログラミングシステムでのロボット用プログラミング端末６は、ディスプレイデバイスＤ、ロボット動作を制御するための多数のジョグキー１４及び多数の教示キー(15〜24,26)を備える。端末本体は、ディスプレイが配置された第２の部分１０と、ジョグキー及び教示キーが配置され、そして第２の部分１０との結合エリアに向かうにつれて幅が狭くなる第１の部分１１を有する。ジョグキー２組のキーを有し、互いに対称に配置され、それぞれ第１の部分の側部に沿う。一方、教示キーは結合ゾーンに配置される。
【選択図】図２

Description

　この発明は、ツールを担い、ロボットや類似なものごとき自動化装置の複数の軸に基づくムーブメントの制御ユニットに接続されるための、プログラミングし、そして/および教示するポータブルな端末に関する。

　端末は、第１の部分および第１の部分との結合エリアを備える第２の部分からなる、縦方向に延在する本体を備え、第１の部分の前面に対応して、ディスプレイデバイスが備えられ、第２の部分の前面側に多数のキーが備えられ、この多数のキーとして、
　装置に対するそれぞれのコマンド信号を制御ユニットに供給するために手動により操作できる多数のモーションキーを備え、このコマンド信号は、操作されたモーションキーに対応する軸に関してもしくはその軸に沿って、ツールを回転または変位のモーションを実行することを目的としており、そして、
　制御ユニットをプログラミングするために手動で操作でき、そして/又は、装置を制御し、および/または、装置のモーションの結果として、予め設定したツールのポイントにより達した位置を格納する、多数の教示キーを備える。

　ロボットのプログラミングの機能は、本質的に、ロボットに軌道を手動で教示することにあり、軌跡のポイントの一つは、あるアプリケーションを実行するために自動的に繰り返さなければならない。

　このポイントは、いわゆる“ツールセンターポイント”(ＴＣＰ)により構成され、これは、ロボットの腕、つまり、動作を実行するツールの部分に装着されたツールのアクティブな部分の位置を認識し、そして、アプリケーションに基づき最適な方法でオペレータにより定義される。この観点から、たとえばアーク溶接の動作の場合、ＴＣＰは、溶接ワイヤの先端部の溶接トーチのチップ上に位置する。シールするためのアプリケーションでは、そのＴＣＰは代わりに、シーラントの流出のためのノズルに対応して位置する。一方、電気スポット溶接ガンを要求するアプリケーションに対しては、そのＴＣＰは二つの電極の一つに対応するか、それらの中間点に対応する。

　プログラミング時間の殆どは、ＴＣＰが追従しなければならない最適な軌跡のポイントを設定し、そして、それらの座標を格納するために、手作業によるロボットへのコマンド入力に費やされる。この目的のために、“教示ペンダント”として公知のポータブルなプログラミング端末が提供される。これは、ロボットの制御ユニットに制御され、そして、典型的に、手作業によるプログラミングおよびロボットのモーションをコマンド入力のために使用されるディスプレイおよびシリーズのプッシュボタンを備える。そのプログラミング端末は、通常、オペレータがロボットの作業エリアに接近して移動できるように、ＴＣＰのポイントおよび軌跡を正確に検証できるように、長いワイヤの手段により制御ユニットに接続される。

　ロボットの姿勢への変化を手作業でコマンド設定するために、オペレータは、プログラミング端末の特殊なプッシュボタン、これは“ジョグ”プッシュボタンまたはキーとして公知、を用い、ロボットの複数軸の動作をコマンド入力する。

　ポータブル端末のジョグプッシュボタンの押動により、ＴＣＰは、多数の可能な基準システムの中からオペレータにより選択された基準システム内で特定の正または負の方向に動作可能である。たとえば、ロボットジョイントの基準システムとして公知の“Joints”が提供されており、そのようなシステムでは、ベクトルが各ジョイントの角位置を示し、また、直交座標の基準システムとして一般に公知の“ベース”および“ツール”が提供される。前者はロボットのベースに関し、後者はロボットの端部に位置するツールに関する。

　ＴＣＰに接近して追従するため、そしてその位置を目視的にチェックするために、オペレータは、ロボットの周囲を連続的に移動する。そのため、オペレータは、明らかに、前述の基準システムの座標原点に関しても移動する。このことが、各々の場合でオペレータが使用を望む基準システムを選択しなければならないという事実をも考慮すると、プログラミング時の活動をある程度複雑にする。この点を注目すると、連続的に格納されるべきアプリケーションのツールの個々の動作ポイントに到達するには、ロボットの複数の軸を移動させることが時折、必要となる。

　公知のプログラミング端末の使用は、自身の手の姿勢を連続的に変化させない限り、自身の指でいくつかのプッシュボタンに達する際の困難性のために、オペレータに対して不器用さをも体感させる。

　ある場合には、公知のプログラミング端末の使用は、安全プッシュボタン(デッドマンデバイスとして公知)の存在のために(このボタンは、ジョグプッシュボタンの手段によりロボットを動作させている間は押し続けなければならない)、うんざりさえする。

　この発明は、プログラミング時の動作を容易にかつ困難をなくすために、人間工学の面から、特別に有利な構造を持ち、ロボットまたは同様の自動化装置に対するポータブルなプログラミング端末を得ることを目的とする。

　この発明の別の目的は、オペレータによる、ロボットまたは同様な自動化装置のプログラミング動作を、公知のシステムに比べ、より簡単にかつ、より迅速に行なうことである。

　これらのおよび他の目的は、以下、容易に明白となるであろうが、本記述の始めで述べたタイプによるポータブル端末の発明に基づき達成される。

　即ち、端末の本体の第２の部分は、前記結合エリアに向かうにつれてしだに狭くなる幅を有し、
　前記多数のモーションキーおよび前記多数の教示キーは、第１および第２のシリーズのキーを有し、これらは、第２の部分の縦方向の側部に沿って位置し、好ましくは実施手的に互いに対称に位置し、そして、
　前記多数のモーションキーおよび前記多数の教示キーとの間の他のキーとして、前記結合エリア内に、またはそれに接近して、グループのキーを有する。

　上記特徴によれば、第２の部分の二つの縦方向の側部でもって、をオペレータは端末を両手で保持できる一方、より一般に用いられる制御、モーションおよび格納キーを自身の親ゆびで押すことを可能にする。従ってこれらのキーは、第２の部分の斜めの側部に沿って配列され、そして/または、端末本体の最も狭いエリアに接近して配列される。

　この発明の好ましい実施例では、端末は、“デッドマン”タイプの安全デバイスを提供し、そして、端末の本体は、背面部を有し、そこに縦方向に延在するくぼみを有する。くぼみの二つの対向する縦方向の側部からくぼみ内部に突出する細長いボタンを有する。各細長いボタンは安全デバイスの一部である。オペレータが第２の部分の側部の一方または双方の表面に沿って端末を保持した時、そのくぼみおよび細長いボタンは、オペレータの指先に対するグリップエリアとして役立つ。このように、ロボットモーションキーの使用を可能にするために、二つの細長いボタンのすくなくとも一つは必然的に押され、これにより、安全デバイスの操作時に、手の交換を可能にし、そして、いかなる場合でも手の自然な体制で前記デバイスを操作できる。

　この発明の追加的な目的、特性および利点は、単に実施例および限定しない例として提供された、以下の記述から、および添付した図面から容易に明白になるであろう。

　図１において、参照番号１は、実質的に公知の産業ロボットを示し、複数のジョイント２および、ツール４(この明細書の冒頭で説明したようにここでは溶接トーチとする)を担う先端のリスト３を有する。ツール４の先端が“ツールセンターポイント”ＴＣＰを与える。

　ロボット１は、たとえば電気ケーブルの手段により、対応する制御ユニット５に接続され、そのユニット５へは、ロボット１をプログラムするためにオペレータ７が使用するポータブルな端末６も接続される。

　好ましくは、それぞれマイクロプロセッサ制御システムを備えるユニット５および端末６に対するハードウエアの実際の構築方法は、この記述の目的外のものである。

　先に説明したように、プログラミング目的のために、端末６に備えの適したジョグプッシュボタンの手段により、ロボットの姿勢を変更して、そして、オペレータ７は他の端末６の他のプッシュボタンを通じて、ＴＣＰに対して確認された適切な経路の調整を格納することによって、オペレータ７は、ロボット１が後で自動で実行するために呼び出される、動作過程を“シミュレート”する。

　システム制御ロジックは、ジョグプッシュボタンに、それぞれの場合に、オペレータ７が各場合で予防的に選択し、かつ選択する、種々の可能な基準システム(ジョイント、ベース、ツール、その他)に関連して、ロボット１の軸の変換機能および回転機能の命令を与える。先に説明したように、この環境は、端末６へのプログラミングの行為に直感性を与えず、また、選択された種々の基準システムの方位に対するオペレータ７が連続的に自身の操作位置を考慮しなくてよい。

　この理由のために、この発明の重要な態様によれば、端末６には、通常のジョグプッシュボタンに加えて、ロボット１のモーションを制御するための追加的な手段を備える。その手段は、制御ユニット５内に備えられる個々のアプリケーションプログラムによりサポートされる。前記追加的な手段は、たとえばプッシュボタンまたはジョイステックの形態であり、制御ユニット５への各々のケースで宣言された、オペレータ７の位置に有利に対応できる基準ポイントに対する、ＴＣＰの変位を、迅速かつ、直接的に制御するために備えられる。

　図２および図３は、プログラミング用端末６を示し、追加的なモーション制御手段を備え、この発明に基づく人間工学の観点から特に有利となる発展的な構成を有する。

　本発明の重要な態様に基づく前記図面から、端末６の本体が、表示デバイスＤが位置する部分１０および、ロボット１を動かし、そしてプログラミングする目的のためにより頻繁に使用されるプッシュボタンが位置する部分１１を備えることに最初に注目できる。

　前記図面から、部分１１の幅は、部分１０との接合部へ向かうにつれて減少していることも容易に明白である。前記端末６の本体の形態は、以下の説明で容易に明白となるように、オペレータ７が部分１１の二つの縦方向の側部に調和して両手で端末を支持しながら、自身の親ゆびを用いてより一般に用いられるモーションおよび格納プッシュボタンを押すことができるので、人間工学の観点から極めて有利である。

　公知のものでは、端末６は、通常、“デッドマン”デバイスとして周知の安全デバイスが備えられ、これは、ロボットのモーションプッシュボタンの操作を可能にするためにオペレータ７によりオンし続けなければならない。

　この発明の好ましい実施例では、端末６の背面中央に図３に参照番号１２で示したように、縦方向に延在するくぼみが設けられている。くぼみ１２の縦方向の表面の各々からくぼみ自体の内部に向かってボタン１３が突出しており、このボタンはデッドマンデバイスの一部であり、容易に理解されるように、二つのプッシュボタン１３は実質的に細長いバー形状のものである。

　オペレータが部分１１の傾斜した側方表面の一方または双方に沿って端末６を支持した時、くぼみ１２およびボタン１３は、親ゆびではなく、オペレータ７の指の先のためのグリップエリアとして機能する。このように、ロボットのモーションプッシュボタンの使用を可能にするために、二つのボタン１３の少なくとも一つで必然的に押される。一方、二つのボタン１３のいずれもが押されないなら、端末６はロボット１の動作を命令入力できない。

　この構成は、オペレータがデッドマンデバイスを操作において、前記デバイスを操作するためのいずれの場合において、自然な姿勢で手を変えることを可能にするので、この構成はオペレータにとって特に都合がよい。これに対し、公知のプログラミング端末は、オペレータの手を疲れさすような静止の姿勢を必要とし、従って、デッドマンデバイスを押し続ける必要性のために、快適な操作を見つけることなく、オペレータは、端末のグリップ部を変えようとする。

　バー１３は、比較的長く、かつ、部分１１の二つの側方の表面に対し実質的に平行に延在するという事実は、オペレータがグリップ部を端末６本体の部分１１に沿って移動することも可能にし、デッドマンデバイスの快適な操作を常に保障する。

　図２を参照すると、端末６は、上述したように、備えられたこれら(“ジョイント”、“ベース”、“ツール”その他)の中からオペレータにより選択された基準システム内で正または負の方向にロボットを動作させるための調整を与えるために、通常のジョグプッシュボタンを備える。そのジョグプッシュボタンは、その目的のために、2重圧タイプのものとし、それにより、各々がプッシュボタン１４を備え、そのボタンは、それぞれ正方向の移動または負の方向の移動を得るために、縦方向の端または他の部分が押されなくてはならない。

　この発明の好ましい実施例では、ジョグプッシュボタン１４は、端末６の正面に対象的に配置され、特に、４個が一方の側に、そして４個が他方の側に配置される。この構成は、オペレータ７の左手および右手の位置を変更させ、このことが端末の背面内の左右にある、デッドマンデバイスのプッシュボタン１３(図３)を選択的に押すのに好都合のため、この構成もまた、人間工学の理由から選択された。

　好ましくは、更に、同じ側(図２の特定の場合、左側)に、移動機能を制御するためのプッシュボタン１４が配置され、そして、反対側に、回転機能を制御するためのプッシュボタン１４が配置される。この構成の目的は、機能の選出を単純にする。

　ここで例示した場合では、ジョグプッシュボタンは、特に４個のプッシュボタンを２個の対称の組で備え、ロボットの軸１〜３および４〜６を制御するために、上側の３つのプッシュボタン１４は実質的に互いに平行であり、そして、ロボットの軸７および８を制御するために、下側のプッシュボタン１４は、前述のものに対して実質的に垂直である。下側のジョグボタン１４がロボットの軸９および１０を持つなら、第２の機能として、下側のジョグボタン１４にロボットの軸９および１０についての制御も持たせてもよい。

　参照番号１５は、二つの“補助手動装置”のプッシュボタンのキーを示し、一方でロボットの移動速度を増し、他方でそれを減じる。この二つのボタン１５は、好ましくは、部分１１の中央部の右側に位置する。これに接近して、後で説明する“Start”、“Hold”、“Coord”と呼ばれる制御が位置する。

　参照番号１６は、右手の親ゆびで都合よく操作できるように、端末の右側で部分１１の上部にある“Start”と呼ばれるプッシュボタンのキーを示す。このプッシュボタン１６は、ジョグプッシュボタン１４の手段により予めセットされた動作シーケンスを実行するために、ロボット１の動作をスタートさせるためのものである。

　参照番号１７は、ロボット１の動作を停止できる“Hold”と呼ばれるプッシュボタンのキーを示す。このキー１７は、端末６の右側で、プッシュボタン“Start”１６に近接して位置する。

　参照番号１８は、ロボットを動作させるための方法、つまり、ジョグプッシュボタンのための基準の調整(“ベース”、“ツール”、“ジョイント”)を選択するために用いられる“Coord”と呼ばれるプッシュボタンのキーであり、端末６の左側でプシュボタン１４に接近して位置する。

　参照番号１９は、“Back”と呼ばれるプッシュボタンのキーを示し、これが押された時、ロボット１は、先に命令された複数の動作を逆に繰り返す。これは、端末６の右側でプシュボタン１６に接近して位置する。

　参照番号２６は、予め設定した動作シーケンスの個々のステップをロボット１に実行させるために使用される“Step”と呼ばれる動作プッシュボタンのキーを示し、このキー２６も、右手の親ゆびで押せるように、端末の右側の方に位置する。

　部分１１の左側には、部分１０との結合エリアに接近して、端末６をプログラミングするためのプッシュボタンが備えられる。この位置は、プログラミングプッシュボタンを、上述した動作により緊密にリンクするキーから、空間ポイントの観点から差別化するために設定された。更に、そのプログラミングプッシュボタンは、そのプッシュボタンを動作させる際の動作精度をより必要とせず、それ故、左手で容易に選択され得る。いずれの場合でも、プログラミングプッシュボタンは、図３のデッドマンデバイスが押されず、それ故、端末を左手で支持しながら、これらのプッシュボタンも右手の親ゆびで容易に操作できることを考慮すべきである。

　このプログラミングプッシュボタンは、４つのカーソルプッシュボタンを備え、ここでは、２０で示したように、単一のコンパスノブにより、実施され、そして、ディスプレイＤ上に表示できるメニュー内で操作するために使用される。このコンパスノブ２０は、上述したように、端末６の最も外側の上部左側にあり、左手の親ゆびで容易に到達できるようになっている。

　また、プログラミング目的のために、２１、２２でそれぞれ示したように、“Rec”、“Mod”と呼ばれる二つのプッシュボタンが備えられ、ＴＣＰに予め入力した軌跡の設定ポイントを記録し、変更するために使用される。これらは好ましくは、端末６の左側で、コンパスノブ２０のカーソルプッシュボタンに接近して位置する。

　参照番号２３は、文字、数字のキーパッドを全体的に示しており、その動作モードは、携帯電話機のそれに似ており、部分１１の中央下に位置する。プログラミング時に文字や数字を入力するために使用されるキーパッド２３は、両手の親ゆびを用いて両側から到達できる。

　２４、２５で示した“Enter”、“Esc”のキーは、ディスプレイＤ上に表示されたメニューからオプションを指示するか選択するために、コンパスノブ２０のカーソルプッシュボタンとともに使用されるプッシュボタンである。前記キー２４、２５は、互いに垂直方向にオフセットしている(キー２５が下でキー２５が上)。

　参照番号２７は、“Shift”と呼ばれるプッシュボタンのキーを示し、端末６の部分１０内のディスプレイＤの側部に位置する。このキー２７は、“補助手動装置”キー１５、コンパスノブ２０およびキーパッド２３のキーのごとき他のキーと同時に連続的に押されて用いられる。

　参照番号２８は、“Help”と呼ばれるプッシュボタンのキーを示し、この押動により、ディスプレイＤ上にメニュー選択に関連してヘルプ情報が得られる。このキー２８は、ディスプレイＤの下部中央に位置する。

　参照番号２９は、コンパスノブ２０に接近して位置する二つのカーソルプッシュボタンを示し、ディスプレイＤ上で表示されるページをスクロールするために使用される。

　参照番号ＴＦ１、ＴＦ２およびＴＦ３は、特別の機能を起動させるために割り当てられた３組のキーを示し、部分１０に備えられ、第１および第２の組のＴＦ１、ＴＦ２は、ディスプレイＤの縦方向のエッジに沿ってそれぞれ位置し、一方、第３の組のキーＴＦ３はディスプレイＤの下側エッジに沿って位置する。

　参照番号３０は、“More”と呼ばれる二つのプッシュボタンのキーを示し、部分１０内のディスプレイＤの両側に位置し、キーＴＦ１およびＴＦ２に属する別の機能を起動させるために使用される。

　参照番号３１および３２は、それぞれ、キーセレクタおよびキノコ状頭部のプッシュボタンを示し、双方共に部分１０の上端のエリアに位置する。最初のものは左に位置し、２番目のものは右に位置する。キーセレクタ３１は、プログラミング用端末６を起動させるか、ターンオンさせるために使用される。一方、キノコ状頭部のプッシュボタン３２は、緊急時にロボット１の動作を停止させるためにオペレータにより押動されるために備えられたものである。

　先に述べたように、この発明の重要な態様によれば、端末６には、ロボット１の動作を制御するためのシリーズの追加的な手段が備えられ、ユーザー１により選択された基準ポイントに関係する直交座標系でのロボット１のＴＣＰを移動させる機能を有する。この発明の可能な実施例によれば、その目的のために以下のものが備えられる。
　４個のプッシュボタン：４０で示した単一のコンパスノブで覆われ、オペレータ７により確立された位置に対し、そこに向け、そこから離れ、右へまたは左に向けて、それぞれＴＣＰの変位を生じさせるためのものである。
　双方向押圧のプッシュボタン：そのキー４１が縦方向の端でまたはその他の方向の端で押されたかに依存して、上側もしくは下側へＴＣＰの移動を生じさせるためのものである。

　キー４０および／または４１もまた、ユーザー７により選択された基準ポイントに対して、ロボット１のＴＣＰの回転を決定する機能を割り当てることができる。その観点から、前記キー４０、４１はそれ故、２重の機能が割り当てられ、端末６は、この目的のために、補助的なキー４０、４１の動作モードを変位から回転に、およびその逆に切り替えるための手段を備える。後者の動作モードでは、コンパスノブ４０のプッシュボタンが例えば、それぞれの軸についてＴＣＰの回転をそれぞれ左回り、および右回りに生じさせ、また、オペレータ７により確立された位置に向けて左回りおよび右回りに生じさせる。キー４１のプッシュボタンは、各軸に対し、ＴＣＰに上方に向け左回りおよび右回りの回転を生じさせる目的としている。

　図２で示したように、双方のキー４０、４１は、部分１１の中央エリア内で、二組の対向するジョグプッシュボタン１４の間に位置する。キー４０は右手親ゆびで操作され、キー４１は左手親ゆびで操作できるように、キー４０は、好ましくはキー４１の右側に位置する。

　この発明によれば、補助キー４０および４１は、ジョグプッシュボタン１４に加えて押下されるべきである。そのため、所望のポイントへ到達させるために、“コード”プッシュナボタン１８で与えられた基準システムを選択した後、個々のジョグプッシュボタン１４を用いてＴＣＰの合同は、常にオペレータ７により命令される。

　キー４０、４１により決定されたＴＣＰの動作は、代わりに、ジョグプッシュボタン１４(“ベース”、“ジョイント”、“ツール”その他)による現在の設定で影響されず、オペレータ７は、ＴＣＰを所望の方向に移動するには、このような補助キー４０、４１の一つを押すだけで十分である。

　既述したように、補助キー４０、４１は、可変の基準ポイントに関する空間内の３つのｘ、ｙ、ｚ軸に関して、ＴＣＰの動作を可能とするために、端末６を握るオペレータ７により、操作され得る。前記基準ポイントは、オペレータ７の位置により都合よく与えられ、オペレータは、これにより、マシン動作の最大感度を持つことになる。そのため、設定基準ポイントがオペレータ自身なら、そして、キー４１がその右向きの矢印に対応して押されたなら、ＴＣＰはロボット１により、オペレータ７の位置に関して右に移動する。そして、(それぞれ、キー４０をその左方向、上方向および下方向の矢印に対応して押動することにより）左へ、そして、ＴＣＰを移動してオペレータ７に接近、または遠ざけるために、同様に命令される。

　もし、“回転”動作モードがキー４０、４１に対して設定され、そして設定した基準ポイントがオペレータなら、
　もし、キー４１が右または左向きの矢印に対応して押動されたなら、ＴＣＰは、オペレータ７の位置に関してそれぞれ右回りまたは左回りの回転に設定される。
　もし、キー４０が上または下向きの矢印に対応して押動されたなら、ＴＣＰは、右に向けてそれぞれ右回りまたは左回りの回転に設定される。
　もし、キー４１が上または下向きの矢印に対応して押動されたなら、ＴＣＰは、上方に向けてそれぞれ右回りまたは左回りの回転に設定される。

　現在の方向で動作が実行できるように、補助キー４０、４１により命令された動作が作用する箇所に関連する、初期基準ポイントの定義がオペレータ７により要求される。

　この発明の可能な実施例では、端末６のディスプレイＤに表示できるページまたはスクリーンの手段により、可変の基準ポイントがオペレータ７により定義される。そのページから、補助キー４０、４１の動作モードを“変位”から“回転”およびその逆に切り替えることを可能にする。

　図４は、この目的のために使用できる可能なディスプレイスクリーンを概略的に示す。そのスクリーンは、本質的にグラフィックの表示からなり、その表示において、ＣＯとして示され、オペレータまたは端末の位置を示すカーソルは、ロボット(スクリーンないでＰＲのシンボルで表示)についての環状の軌跡ＴＣに沿って移動できる。環状の軌跡ＴＣに沿ったカーソルＣＯの変位は、例えば、コンパスノブ２０の左右のカーソルキーの手段により命令できる。カーソルＣＯが所望の位置に達した時、オペレータ７は、確定キー、例えば“Enter”キー２４を押す。

　好ましくは、システムのデフォルト状態は、これも図４のグラフィックスクリーンで見ることができ、ロボットの基準に関係する０°の位置に、つまり、“基準”の調整を有する直交座標のジョグモードのそれに等価な位置にオペレータ(つまり、カーソルＣＯ)を与える。

　上述から、補助キー４０、４１の使用により、オペレータ７は、ジョグプッシュボタン１４で与えられた基準システムを予防的に選択する必要がなく、ロボット１の移動を命令するために、後者を使用することが明白である。観察位置に対するＴＣＰの所望の移動を得るために、初期基準ポイントを設定した後でオペレータ７は、割り当てられたキー４０、４１に作用するだけでよい。プログラミング時にロボット１の動作エリア内で移動するオペレータ７は、図４に示したグラフィックスクリーンを用いて、ロボットベースの基準軸に対する自身の変位角度に基づき、自身の基準を簡単にかつ迅速に変化できる。

　この発明の特に都合のよい実施例では、制御ユニットによるオペレータ７の位置の自動学習のためのシステムを提供できる。

　この目的のため、例えば、端末６は、一つの送信手段を備えることができ、図１でＴとして図示した前記送信手段は、数メートルの動作エリアを持つように適切に設計され、それ故、ロボット１に関して端末６の動作エリア内に入るようになっている。

　端末６に備えた送信手段Ｔにより送信された信号を受信するために、ロボット１のベース部には、その周囲の一部あるいは全周に複数の受信手段が配置される。ロボットのベース部に位置する受信手段は図１でＲとして示す。

　制御ユニット５のロジックは、どの受信手段Ｒが送信手段Ｔからの信号を受信するかを区別することを可能にするため、コード化された手順を備える。上述した方法により、オペレータ７が補助キー４０、４１を使用することを可能にして、この時点で端末６により占められた位置に対して、ロボット１のＴＣＰを移動させるために、数秒継続するこの手順を通じて、システムはオペレータ７の変位角度を自動的に認識する。上述した手順は、例えば割り当てられた一つのプッシュボタンを通じて、オペレータ７がロボット１に対して仮定した異なる位置に基づき、プログラミングの間に基準を変更することにより、端末６により有利に実行される。

　明白なように、例として述べたこのプログラミングシステムに対する種々の変形は、当業者にとっては、この発明の思想における新規な範囲からそれることなく可能である。

　例えば、ロボット１に対する端末６の位置の自動認識に対するシステムが備えられた発明の実施例に関連して、端末６に受信手段Ｒを備え、そして、ロボット１に、多数の送信手段Ｔを備え、つまり、図１に示したもの対し、反転した形態としてもよい。前述した自動位置認識を可能にするようにした手段は、いずれかの公知の技術、例えば、赤外線、光学、レーザタイプ、その他の種々の放射/受信器の形態であってもよい。赤外線の送信/受信手段の場合に対する特定の基準に対しては、ロボットのプログラミング用のポータブル端末のほとんどに通常、備えられているＩＲＤＡ(登録商標)ポートによるデータ送信コンポーネントをその目的のために使用できる。

　上述した機能の実行の目的のために、端末６および制御ユニット５に備えられたソフトウエアは、当業者に公知な技術を有する種々の方法により得てもよい。

この発明に基づくロボットプログラミングシステムの概略図この発明に基づくシステムに備えられるポータブルプログラミング端末の正面図図２の端末の背面図図２の端末の動作パラメータを入力するために使用できる表示例

符号の説明

　１　ロボット
　２　ジョイント
　３　リスト
　４　ツール
　５　制御ユニット
　６　端末
　７　オペレータ
　１０　部分
　１１　部分
　１２　くぼみ
　１３　プッシュボタン

Claims

　ロボットまたは同様な装置のごとくツール(４)を担う自動化装置の複数の軸に従うムーブメントの制御ユニット(５)に接続されるために備えられる、プログラムし、および/又は教示するポータブルな端末(６)であり、その端末(６)は、第１の部分(１０)および第１の部分との結合エリアを含む第２の部分からなる縦方向に延在する本体を有し、第１の部分の前面に対応してディスプレイデバイス(Ｄ)が備えられ、そして、第２の部分(１１)の正面の側部に対応して多数のキーが備えられ、この多数のキーは、
　装置(１)に対するそれぞれのコマンド信号を制御ユニット(５)に供給するために、手動で操作できる多数のモーションキー(１４)を備え、前記コマンド信号は、ツール(４)に動作されたモーションキー(１４)に対応する軸に関して、またはその軸に沿って回転もしくは変位を実行させるようにするためのものであり、
　そして、制御ユニット(５)をプログラミングし、および/又は装置(１)を制御し、および/又は、装置(１)のモーションの結果として、ツール(４)の予め設定したポイント(ＴＣＰ)によって到達した位置を格納するために、手動により操作できる多数の教示キー(１５〜２４、２６)を備え、
　端末(６)本体の第２の部分(１１)は、前記結合エリアに向かうにつれその幅が次第に狭くなり、前記多数のモーションキー(１４)および前記多数の教示キー(１５〜２４、２６)のすくなくとも一つは、第１および第２のシリーズのキー(１４)を備え、これらのキー(１４)は、第２の部分(１１)のそれぞれ縦方向の側部に沿って位置し、好ましくは、互いに対称に配置され、そして、
　前記多数のモーションキー(１４)および前記多数の教示キー(１５〜２４、２６)は、前記結合エリア内にまたはそのエリアに接近して位置することを特徴とする端末。
　第１のシリーズは、変位移動を制御するためのキーからなり、そして、第２のシリーズは、回転変位を制御するためのキーからなる請求項１記載の端末。
　本体は、裏面に縦方向に延在するくぼみ(１２)を備え、そのくぼみは、縦方向に延在する二つの対向する側部を有し、この側部は第２の部分のそれぞれの側部と実質的に平行である請求項１記載の端末。
　“デッドマン”タイプの安全デバイスを備え、本体は裏面に縦方向に延在すめくぼみ(１２)を有し、そのくぼみ(１２)の縦方向に延在する二つの対向する側部から、くぼみ内部に細長いボタン(１３)が突出しており、各細長いボタン(１３)が安全デバイスの一部である請求項１記載の端末。
　制御ユニット(５)に格納された多数の調整システム(“ベース、ツール、ジョイント”)の中から所望の調整システムを選択するために手動で選択できる選択手段(１８)を備え、モーションキー(１４)の操作は、選択手段(１８)でなされた選択に依存し、そして、前記コマンド信号は、選択手段(１８)を用いて選択された調整システム(“ベース、ツール、ジョイント”)にて、操作されたモーションキー(１４)に対応する軸に関して、またはその軸に沿って、ツール(４)に回転動作または変位動作を生じさせるためのものである請求項１記載の端末。
　予めセットした基準ポイント(ＣＯ)に関係するツール(４)の予め設定したポイント(ＴＣＰ)に変位を生じさせる目的のために、装置(１)を制御するためのそれぞれの信号を制御ユニット(５)に供給するために、モーション制御手段(１４)に替えて手動で操作できる追加的なモーション制御キー(４０、４１)を更に備え、
　基準ポイント(ＣＯ)の位置は変更でき、
　当該端末６は、基準ポイント(ＣＯ)の位置を変更するための手段(Ｄ，Ｔ)を備え、
　追加的なモーション制御手段(４０、４１)の操作の結果として発生された、装置(１)を制御するための信号は、選択手段(１８)で選択された調整システム(“ベース、ツール、ジョイント”)から独立している請求項５記載の端末。
　追加的なモーション制御手段(４０、４１)は、第２の部分(１１)の中央部に位置する請求項６記載の端末。
　追加的なモーション制御手段(４０、４１)は、第１および第２のシリーズのモーションキー(１４)の間に位置する請求項６記載の端末。
　追加的なモーション制御手段(４０、４１)は、セットした基準ポイント(ＣＯ)に関して、ツールの予め設定されたポイント(ＴＣＰ)に、直交座標系の変位を生じさせるために、操作できる請求項６記載の端末。
　追加的なモーション制御手段(４０、４１)は、ツールの予め設定されたポイント(ＴＣＰ)でのそれぞれの軸に関して、回転変位を生じさせるために、操作できる請求項６記載の端末。
　基準ポイント(ＣＯ)は、装置(１)に関して、端末(６)、それ故、それを支持するユーザー(７)の位置を示す請求項６記載の端末。
　追加的なモーション制御手段(４０、４１)は、端末(６)、つまり、それを保持するユーザー(７)の位置に対して、ツールの予め設定されたポイント(ＴＣＰ)に、接近、離隔、右、左、上方または下方への変位を生じさせるために操作できる請求項２記載の端末。
　追加的なモーション制御手段(４０、４１)は、それぞれの軸に対して、ツールの予め設定されたポイント(ＴＣＰ)に、右に向けて反時計方向または時計方向、端末(６)の位置に向けて反時計方向または時計方向および、上方に向けて反時計方向または時計方向の変位を生じさせるために、操作できる請求項１１記載の端末。
　追加的なモーション制御手段(４０、４１)は、その操作モードの一つにて、端末(６)の位置に対して、ツールの予め設定した位置(ＴＣＰ)に、接近、離隔、右または左への変位を生じさせるために、４つの方向に選択的に操作できるコンパスノブ(４０)を備える請求項１１記載の端末。
　追加的なモーション制御手段(４０、４１)は、その操作モードの一つにて、端末(６)の位置に対し、予め設定したツールの位置(ＴＣＰ)に、上方又は下方の変位を生じさせるために、選択的に二つの方向に操作できる双方向キー(４１)を備える請求項１１記載の端末。
　追加的な動作モードにおいて、それぞれの軸に関して、予め設定したツールの位置(ＴＣＰ)に、右に向けて反時計方向および時計方向、および、端末(６)の位置に向けて反時計方向および時計方向の変位を生じさせるために、４つの方向に操作できるコンパスノブ(４０)を備える請求項１４記載の端末。
　追加的なモーション制御手段(４０、４１)は、追加的な動作モードにて、それぞれの軸に対し、予め設定したツールの位置(ＴＣＰ)に、反時計方向又は時計方向の変位を生じさせるために、選択的に二つの方向に操作できる双方向キー(４１)を備える請求項１５記載の端末。
　基準ポイント(ＣＯ)の位置を変更するための前記手段(Ｄ、Ｔ)は、ディスプレイデバイス(Ｄ)に表示できる入力ページの情報を備える請求項６記載の端末。
　基準ポイント(ＣＯ)の位置を変更するための前記手段(Ｄ、Ｔ)は、ディスプレイデバイス(Ｄ)にグラフィック情報を発生するための手段を備え、そのグラフィック情報は、ロボット(１)に対する基準ポイント(ＣＯ)の位置を示す請求項６記載の端末。
　グラフィック情報を発生させるための手段は、
　基準ポイントを示す第１のシンボル(ＣＯ)をディスプレイ(Ｄ)に発生するための手段と、
　ロボット(１)を示す第２のシンボル(ＰＲ)をディスプレイ(Ｄ)に発生するための手段と、
　第１のキー(２０)を用いて、第２のシンボル(ＰＲ)に対して第１のシンボル(ＣＯ)を、実質的に円の軌跡(ＴＣ)に沿って移動させるための手段とを備える請求項１９記載の端末。
　基準ポイント(ＣＯ)の位置を変更するための前記手段(Ｄ、Ｔ)は、装置(１)に対する端末(６)の位置角の自動認識のためのシステム(Ｔ、Ｒ)の一部である請求項６記載の端末。
　自動認識システム(Ｔ、Ｒ)は、信号放射手段(Ｔ)および信号受信手段(Ｒ)を備え、その信号放射手段(Ｔ)は、端末(６)とロボット(１)との一つと動作可能に連携し、そして、信号放射手段(Ｔ)は、端末(６)とロボット(１)との他のものと動作可能に連携する請求項２１記載の端末。
　実質的に第２の部分(１１)の右部で、その中央部に向かって位置し、ロボット(１)の変位速度を変更するための少なくとも一つのキー(１５)、
　第２の部分(１１)の右部で、その中央部に向かって位置し、ロボット(１)のシリーズのモーションを開始させるためのキー(１６)、
　第２の部分(１１)の右部で、その中央部に向かって位置し、ロボット(１)のモーションを停止させるためのキー(１７)、
　第２の部分(１１)の左部で、その中央部に向かって位置し、多数の縦座標システムの中から所望の縦座標システムを選択するためのキー(１８)、
　第２の部分(１１)の右部で、その中央部に向かって位置し、押された時、ロボット(１)に、先に実行された一つ以上のモーションをトレースさせるための繰り返しキー(１９)、
　第２の部分(１１)の右部で、その中央部に向かって位置し、予め設定したロボット(１)のモーションの順序の個々のステップを実行する命令を行うためのキー(２６)、
　第２の部分(１１)の左部に位置し、少なくとも多数のカーソルキー(２０)、データ記録用キー(２１)、データ変更キー(２２)を備える、多数のプログラミング用キー(２０〜２３)、
の以上からなるグループから選択された一つ以上のキーを前記グループのキーが備える請求項１記載の端末。
　第１の部分(１０)において、ディスプレイデバイス(Ｄ)側方に、一つ以上のファンクションキー(ＴＦ１，ＴＦ２，ＴＦ３)を備える請求項１記載の端末。
　第１の部分(１０)のエリア端に対応して、キーセレクタ(３１)およびキノコ状の安全プッシュボタン(３２)を備える請求項１記載の端末。