JP2004243516A - コンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法、およびコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置 - Google Patents
コンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法、およびコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 設備内でのロボットの動作、ロボットによって行なわれる動作シーケンスの再プログラミングおよび削除を改善するために、この発明はコンピュータによって支援された情報を視覚装置上の現実環境の画像に視覚化するための装置および方法を提供する。画像受取装置の位置および方向付けまたはポーズについての判定が行なわれ、この判定に対応するロボット特有の情報が視覚装置上の現実環境の画像に重ねられる。
【選択図】 図5
Description
この発明は、コンピュータによって生成された情報を視覚化するための方法および装置に関する。
WO 00/52536は、技術部品に関するデータバンクおよび状態情報などのコンピュータによって生成された情報を対応する技術部品の実像とともに特にテキストの形でディスプレイに表示することを開示している。実像とコンピュータによって生成された情報とをともに表示することを、強化現実(augmented reality;AR)と呼ぶ。
しい構成の場合には知識不足に陥る。なぜなら、測定が行なわれるのは稀であるからである。
ロボットシステムまたはその一部が離れることのない、またはそれによって貫通されてはならない体積である。ロボットがツールに対してユーザによって案内される特別な適用例では、ソフトウェアベースでグリップの方向付けを固定し、空間でのグリップの位置はユーザによって常に自由に変化させることができるのが適切な場合がある。1つの適用例は、組立における接合支援としてのロボットの使用である。ロボットは重くかさばる可能性のある構成要素を運び、ユーザは力の消費量を制限してそれを動かすことができる。構成要素は最初から組立てられるべき位置にある。別の適用例は、たとえば、面の塗装であり、ロボットは塗装される面から予め定められた距離にツール(すなわち、塗料吹付け銃)を保持し、ユーザは面の上で銃を案内する。動きの可能性に対するそのようなソフトウェアベースの計画された制限は仮想の固定と称される。なぜなら、ロボットのグリップの機械的な強制的案内に類似した態様で作用するためである。
上述の種類の方法では、この発明の課題は、画像受取装置の位置および方向付けまたはポーズについての判定が行なわれ、この判定に対応するロボット特有の情報が視覚装置上の現実環境の画像に重ねられることで解決される。
る。
図1aおよび図1bは、コンピュータによって生成された情報をディスプレイ上で現実環境の画像へとフェードインするためのこの発明の装置1の第1の実施例である。
ら知られており、そのような手動プログラム機の開示に関してそれらを参照する。手動プログラム2はスクリーン2.3も有し、ロボットの動きのための動きのシーケンスに関するさまざまなパラメータなどの情報および制御プログラムのデータが表示される。たとえば、図示されない物理的なキーによって入力することが可能であり、またはスクリーン2.3をタッチスクリーンとして構成し、入力キーをスクリーン2.3に重ねることも可能である。
えることができ、赤外線伝送によっても置換えることができる。視覚装置1.1にはカメラ1.2が設けられ、空間における対応する光学的なマーキングを使用しかつカメラによって視覚装置1.1のポーズを規定することができる。これに加えてまたはこれに代えて、視覚装置1.1または画像受取装置1.2のポーズは、カメラ画像を記憶された画像と比較することによって得られる。根本的に、電磁気的、光学的または聴覚的なセンサシステムを設けることも可能であり、これらによって空間内の対応するマーキングトランスミッタに対する画像受取装置または視覚装置のポーズを上述の態様で規定することができる。
ーザに直感的にわかりやすいことである。
的に視覚化することで、さらに自動化および簡略化することができる。ユーザは、手動プログラム機のプログラム調査の中でプログラムにマーキングする際にプレビューの種類の強化現実で対応するロボットの経路を任意で観察することができる。
.1および/または6Dマウス2.2を備えた手動プログラム機2などの空間的入力要素とは別に、空間的視覚装置1.1が物理的に離れた形で設けられる。これ以外は、図6のブロック図は図4に対応する。
も可能である。
けることができる(図17)。異なるロボットが手動プログラム機によって連続してまたは同時に制御される場合も、これが当てはまる。ここでも、現在手動プログラム機に関連付けられているロボットがユーザに視覚的に明示されて有利である。さらに、ユーザがフェードインされた仮想の入力要素に接触することで、ロボットシステムの選択および選択の解除をすることができる。または、プログラム機は対応するロボットを用いて方向付けられる。ロボットの基本的な選択性またはその使用性の欠如は、たとえば、ある所与の手動プログラム機によって制御することのできるロボットのグループにそのロボットが属していない場合、対応するマーキングまたは名称によって現実のロボットの画像上でユーザに対して直接的に示すことができる。選択された動作モード、ドライブの状態(オン、オフ)等のロボットシステムの実際の状態を視覚化し、必要であれば修正することも可能である。
Claims (44)
- コンピュータによって生成された情報を視覚装置上にある画像受取装置によって検出される現実環境の画像へとフェードインするための方法であって、前記画像受取ユニットの位置および方向付けまたはポーズについて判定が行なわれ、この判定に対応するロボット特有の情報が前記視覚装置上の前記現実環境の画像に重ねられる、コンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 少なくとも1つのロボット特有の座標系がフェードインされる、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- ハンドフランジに固定された座標系がフェードインされる、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- ロボットの軸がフェードインされる、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 少なくとも2次元で可動のロボットの手動プログラム機の制御要素の画像がフェードインされる、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 関連する制御ユニットおよびロボットハンドフランジの方向付けの画像がフェードインされる、請求項5に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- ロボットによって動かされる少なくとも1つのツール、好ましくはいくつかのロボット要素がロボットの作業環境へとフェードインされる、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 作業プロセスに関してロボットによってたどられるロボット経路、特にツール中央点の経路が任意で付加的な情報を含めてフェードインされる、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 経路点がフェードインされ、空間での前記経路点の位置は可変であり、すべての前記経路点の前記位置に対応するロボット経路の湾曲がフェードインされる、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- ロボットによって機械加工される工作物の画像が、任意でそれに関連付けられる軸とともにフェードインされる、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- ロボット経路を検出された現実の工作物の位置に適合するために、前記工作物の仮想の画像がそれに適合されたロボット経路とともにフェードインされるため、前記仮想の工作物の画像を前記現実の工作物の画像に重ね合わせることで、実行される前記ロボット経路を前記現実の工作物の位置に適合することができる、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- ロボットによって到達可能な作業領域および/または許可される動作領域が前記視覚装置上に視覚化される、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境
の画像へとフェードインするための方法。 - ロボットツール、ロボットハンドおよび/またはさらに別のロボット要素の動きの通路が前記視覚装置上に視覚化される、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 少なくとも1つのロボットの少なくとも1つの手動プログラム機の永久的および/または瞬間的な関連付けが視覚化される、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 表示の位置および方向付けは、空間において固定されたマーキングによって検出される、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 前記視覚装置の位置および方向付けは、無線によって判定される、請求項15に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 前記視覚装置の位置および方向付けは、光学的に判定される、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 前記ロボット特有のコンピュータによって生成された情報は、ユーザによって着用されるデータの眼鏡へとフェードインされる、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 前記ロボット特有のコンピュータによって生成された情報は、前記視覚装置としての透明なスクリーンへと重ねられる、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 前記ロボット特有のコンピュータによって生成された情報は、前記視覚装置としての表示可能なスクリーン上に光電子工学的に記録された情報とともに表示される、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 前記ロボット特有のコンピュータによって生成された情報は、ロボットのための手動プログラム機の表示可能なスクリーンの形のスクリーン上に光電子工学的に記録された情報とともに表示される、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 前記ロボット特有のコンピュータによって生成された情報は、ロボットのための手動プログラム機に接続可能な視覚装置としての表示可能なスクリーン上に光電子工学的に記録された情報とともに表示される、請求項1に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像へとフェードインするための方法。
- 画像受取装置および視覚装置を有する、コンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置であって、前記画像受取装置の位置および方向付けまたはポーズを判定するための手段、および対応するロボット特有の情報の判定を前記視覚装置上の現実環境の前記画像に重ねるための手段を特徴とする、コンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- 少なくとも1つのロボットに特有の座標系の表示を含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- ハンドフランジに固定された座標系の表示を含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- ロボットの軸の表示を含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- 少なくとも2次元で可動のロボット手動プログラム機の動作ユニットの画像の表示を含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- 関連する動作ユニットおよび前記ロボットハンドフランジの方向付けの画像の表示を含む、請求項27に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- ロボットによって動かされる少なくとも1つのツールおよび好ましくはいくつかのロボット要素の表示をロボットの動作環境に含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- 任意でロボット、特にロボットのハンドフランジのための付加的な情報とともに、動作プロセス中にたどられるロボット経路の表示を含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- 空間における前記経路点の位置の可変性に関する経路点の表示およびすべての経路点に対応するロボット経路の湾曲の位置の表示を含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- 任意で関連付けられる軸とともに、ロボットによって機械加工される工作物の画像の表示を含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- 検出された現実の工作物の位置にロボット経路を適合するための、工作物の仮想の画像の表示をそれに適合されたロボット経路とともに含み、前記仮想の工作物の画像を前記現実の工作物の画像と重ね合わせることで、実行されるロボット経路を前記現実の工作物の位置に適合することができる、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- ロボットによって到達可能な動作領域および/または許可される動作領域の表示を前記視覚装置上に含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- ロボットツール、ロボットハンドおよび/またはさらに別のロボット要素の動きの通路の表示を前記視覚装置上に含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- 少なくとも1つの手動プログラム機と少なくとも1つのロボットとの永久的および/または瞬間的な関連付けの表示を含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- 前記表示の位置および方向付けを検出するために空間において固定されたマーキングを含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- 前記マーキングは、無線レシーバ、特にトランスミッタである、請求項37に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- 前記マーキングは、光学レシーバによって検出可能である、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- ロボット特有のコンピュータによって生成された情報を表示するための、ユーザによって着用されるデータ眼鏡を含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- ロボットに特有のコンピュータによって生成された情報を表示するための透明なスクリーンを含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- ロボット特有のコンピュータによって生成された情報を光電子工学的に記録された情報とともに表示するための表示可能なスクリーンを含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- ロボットに特有のコンピュータによって生成された情報を光電子工学的に記録された情報とともに表示するための、ロボットのための手動プログラム機の表示可能なスクリーンの形の視覚装置を含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
- ロボットに特有のコンピュータによって生成された情報を光電子工学的に記録された情報とともに表示するための、ロボットの手動プログラム機と接続可能な視覚装置としての表示可能なスクリーンを含む、請求項23に記載のコンピュータによって生成された情報を現実環境の画像に視覚化するための装置。
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