JP2006289531A - ロボット位置教示のための移動制御装置、ロボットの位置教示装置、ロボット位置教示のための移動制御方法、ロボットの位置教示方法及びロボット位置教示のための移動制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】 撮像画面に基づく直感的な教示動作を可能として、教示者の負担軽減及び教示作業の効率化を図ることが可能な技術を提供する。
【解決手段】 モニタに表示された撮影画面を基準としたカメラ座標系に基づく、ロボット1に対する動作命令を入力するための操作手段12と、操作手段12から入力されたカメラ座標系に基づく動作命令から、ロボット1を次の移動位置に移動させるためのカメラ座標系に基づく移動ベクトルを生成し、そのカメラ座標系に基づく移動ベクトルをロボット座標系に基づく移動ベクトルに変換する変換手段16aと、変換手段16aで得られたロボット座標系に基づく移動ベクトルからロボット1の関節に設けられたモータMへのモータ指令値を生成する動作指令生成手段16bと、動作指令生成手段16bで生成されたモータ指令値に従ってロボット1の関節に設けられたモータMを制御するモータ制御手段14と備えたものである。
【選択図】 図2
【解決手段】 モニタに表示された撮影画面を基準としたカメラ座標系に基づく、ロボット1に対する動作命令を入力するための操作手段12と、操作手段12から入力されたカメラ座標系に基づく動作命令から、ロボット1を次の移動位置に移動させるためのカメラ座標系に基づく移動ベクトルを生成し、そのカメラ座標系に基づく移動ベクトルをロボット座標系に基づく移動ベクトルに変換する変換手段16aと、変換手段16aで得られたロボット座標系に基づく移動ベクトルからロボット1の関節に設けられたモータMへのモータ指令値を生成する動作指令生成手段16bと、動作指令生成手段16bで生成されたモータ指令値に従ってロボット1の関節に設けられたモータMを制御するモータ制御手段14と備えたものである。
【選択図】 図2
Description
本発明は、カメラによる撮影画像を見ながら、ロボットを教示予定位置まで動作させる際に好適な技術に関する。
従来、ロボットの位置の教示する方法として、ロボットにカメラを備え、カメラにより検査対象物を撮影し、撮影した画像を画像処理装置にて画像処理して検査対象物を検査するとともに、前記画像を画像表示装置に表示する検査装置において、ロボットのティーチング前にロボットの座標系を画像処理装置に設定し、ティーチング中は、ロボット位置をロボットコントローラから画像処理装置に送り、画像処理装置ではロボットの姿勢変化に応じたロボット座標系を演算し、ロボットの姿勢変化に応じて表示画面で表示方向が変化していくロボット座標系を画像表示装置に表示するようにしたものがある。
ここで、検査対象物が例えば表示画面内の中央に位置した状態におけるロボットの姿勢を教示位置としたい場合、ロボットを少しずつ動作させて検査対象物が目的の位置に位置するように、手動でロボット位置を微調整するジョグ動作が行われている。この作業を上記特許文献1の技術で行う場合、教示者は、実際に動作指令を出すときの座標系であるロボット座標系と、表示画面の上下左右方向を基準としたカメラ座標系との相対関係を意識しながら動作指令を出さなければならない。
この点に関し、例えば図8に示すように表示画面左上にある検査対象物100を表示画面内の中央に移動させる場合を例に考える。この場合、まず、ロボットをロボット座標系のYr軸の+方向に移動させる。これにより、検査対象物100は表示画面上においてロボット座標系のYr軸の−方向(矢印(1)方向)に移動する。その後、ロボットをXr軸の−方向に移動させる。これにより検査対象物100は表示画面上においてXr軸の+方向(矢印(2)方向)に移動し、表示画面内の中央に移動させることができる。ここで、図8に示すようにロボット座標系のXr軸方向はカメラ座標系のXc軸方向に対して多少右上がりとなっていることから、検査対象物100をYr軸の−方向(矢印(1)方向)に移動させるに際し、次にXr軸の+方向に移動させた際に表示画面上で右上方向に移動することを考慮し、Yr軸の中央よりも多少−方向の位置に移動させておく必要がある。このように、ロボット座標系とカメラ座標系との相対関係を意識しながらジョグ動作を行わなければならず、教示者の負担となっていた。
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、撮像画面に基づく直感的な教示動作を可能として、教示者の負担軽減及び教示作業の効率化を図ることが可能なロボット位置教示のための移動制御装置、ロボットの位置教示装置、ロボット位置教示のための移動制御方法、ロボットの位置教示方法及びロボット位置教示のための移動制御プログラムを提供することを目的とする。
本発明に係るロボット位置教示のための移動制御装置は、カメラによる撮影画像がモニタに表示され、ロボット手先の動作に連動して前記撮影画像が変化するようにカメラとロボット手先との位置関係が設定されたシステムにおいて、ロボット手先を教示予定位置まで移動させるためのロボット位置教示のための移動制御装置であって、モニタに表示された撮影画面を基準としたカメラ座標系に基づく、ロボットに対する動作命令を入力するための操作手段と、操作手段から入力されたカメラ座標系に基づく動作命令から、ロボットを現在位置から次の移動位置に移動させるためのカメラ座標系に基づく移動ベクトルを生成し、そのカメラ座標系に基づく移動ベクトルをロボット座標系に基づく移動ベクトルに変換する変換手段と、変換手段で得られたロボット座標系に基づく移動ベクトルからロボットの関節に設けられたモータへのモータ指令値を生成する動作指令生成手段と、動作指令生成手段で生成されたモータ指令値に従ってロボットの関節に設けられたモータを制御するモータ制御手段とを備えたものである。
これにより、カメラ座標系に基づいて移動制御動作を行うことができるため、撮影画面に基づく直感的な動作指示によってロボット手先を教示予定位置へ移動させることができる。これにより、教示者の負担軽減を図ることが可能となる。また、不必要に動作命令の実行回数を増大することなく、必要最低限の実行回数でロボット手先3を目標位置まで移動させることが可能となるため、教示作業の効率化を図ることが可能となる。また、操作ミスの軽減も図ることが可能となる。
これにより、カメラ座標系に基づいて移動制御動作を行うことができるため、撮影画面に基づく直感的な動作指示によってロボット手先を教示予定位置へ移動させることができる。これにより、教示者の負担軽減を図ることが可能となる。また、不必要に動作命令の実行回数を増大することなく、必要最低限の実行回数でロボット手先3を目標位置まで移動させることが可能となるため、教示作業の効率化を図ることが可能となる。また、操作ミスの軽減も図ることが可能となる。
また、本発明に係るロボット位置教示のための移動制御装置は、操作手段が、カメラ座標系のx軸、y軸、z軸の各軸を指定する動作方向指定ボタンと、動作方向指定ボタンで指定された軸方向にロボット手先を動作させるための動作ボタンとから構成されているものである。
このようにボタン操作により動作指示を行うことができて動作命令の入力操作が単純である。
このようにボタン操作により動作指示を行うことができて動作命令の入力操作が単純である。
また、本発明に係るロボット位置教示のための移動制御装置は、動作方向指定ボタン及び動作ボタンを有する教示操作画面を表示する表示手段を備えたものである。
このように、表示手段上に表示した教示操作画面上に動作方向指定ボタン及び動作ボタンを設けてもよい。
このように、表示手段上に表示した教示操作画面上に動作方向指定ボタン及び動作ボタンを設けてもよい。
また、本発明に係る特徴とするロボット位置教示のための移動制御装置は、表示手段はタッチパネル式の表示手段であるものである。
このように、表示手段をタッチパネル式のもので構成してもよい。
このように、表示手段をタッチパネル式のもので構成してもよい。
また、本発明に係るロボット位置教示のための移動制御装置は、動作ボタンに対する押下操作に応じてカメラ座標系における移動量が予め設定されており、動作ボタンの押下操作に応じてロボットの手先が移動するものである。
このように、押下操作に応じた移動量でロボット手先を移動させることができる。
このように、押下操作に応じた移動量でロボット手先を移動させることができる。
また、本発明に係るロボット位置教示のための移動制御装置は、教示予定位置が、作業対象のワークが撮影画面の中央部に位置するときのロボットの手先位置であることが好ましい。
通常、カメラで撮影された画像は、画面中央部分の方が画面の端に比べて処理精度が高い。このことから、撮影画面の中央部にワーク位置するときのロボット位置を教示位置とすることにより、ワークに対する精度の高い作業実現に寄与することができる。
通常、カメラで撮影された画像は、画面中央部分の方が画面の端に比べて処理精度が高い。このことから、撮影画面の中央部にワーク位置するときのロボット位置を教示位置とすることにより、ワークに対する精度の高い作業実現に寄与することができる。
また、本発明に係るロボットの位置教示装置は、上記の何れかに記載のロボット位置教示のための移動制御装置を備え、操作手段からの動作命令の入力が繰り返し行なわれて教示予定位置にロボットの手先が到達したときのロボットの姿勢データを、教示データとして記憶する記憶手段を備えたものである。
このように、ロボットの位置教示を行うに際し、上記ロボット位置教示のための移動制御装置を用いてロボット手先を教示予定位置まで移動させることができるので、教示作業を簡単に行うことができる。
このように、ロボットの位置教示を行うに際し、上記ロボット位置教示のための移動制御装置を用いてロボット手先を教示予定位置まで移動させることができるので、教示作業を簡単に行うことができる。
また、本発明に係るロボット位置教示のための移動制御方法は、カメラによる撮影画像がモニタに表示され、ロボット手先の動作に連動して前記撮影画像が変化するように前記カメラと前記ロボット手先との位置関係が設定されたシステムにおいて、ロボット手先を教示予定位置まで移動させるためのロボット位置教示のための移動制御方法であって、モニタに表示された撮影画面を基準としたカメラ座標系に基づく、ロボットに対する動作命令の入力を受け付ける動作命令入力工程と、動作命令入力工程で入力されたその動作指令からロボットを現在位置から次の移動位置に移動させるためのカメラ座標系に基づく移動ベクトルを生成し、そのカメラ座標系に基づく移動ベクトルをロボット座標系に基づく移動ベクトルに変換する変換工程と、変換工程で得られたロボット座標系に基づく移動ベクトルから、ロボットの関節に設けられたモータへのモータ指令値を生成する動作指令生成工程と、動作指令生成工程で生成されたモータ指令値に従ってロボットの関節に設けられたモータを制御するモータ制御工程とを備えたものである。
また、本発明に係るロボットの位置教示方法は、上記のロボット位置教示のための移動制御方法において、動作命令入力工程を繰り返し行って教示予定位置にロボットの手先が位置するようにロボット手先を移動させ、そのときのロボットの姿勢データを、教示データとして記憶するものである。
また、本発明に係るロボット位置教示のための移動制御プログラムは、コンピュータに、上記のロボット位置教示のための移動制御方法の各工程を実行させるためのものである。
図1は、本発明の実施の形態のロボット位置教示のための移動制御装置が適用されたロボットシステムの全体構成を示す図である。
ロボット1は、本例では複数の関節を有する多関節ロボットで構成され、アーム2先端のロボット手先3には、ワークを把持可能な作業ツール3aと、ワークを撮影するカメラ4とが取り付けられている。カメラ4で撮影された画像は画像処理装置5で処理されてモニタ6に表示される。また、ロボット1には、ロボット1を制御するロボット制御装置10が接続されており、ロボット制御装置10には、更にロボット1に対して教示操作を行うための教示操作装置20が接続されている。これら全体でロボットシステムが構成されている。
教示操作装置20は、後述の図3及び図4に示すような教示画面を表示するタッチパネル式の表示手段21と、各種画面データ及び制御プログラムを記憶する記憶手段(図示せず)と、記憶手段内の制御プログラムに基づいて教示操作装置20全体の制御を行う演算部(図示せず)とを備えている。また、演算部は、教示画面上で入力された操作入力に基づく信号をロボット制御装置10に出力する処理を行っている。
図2は、ロボット制御装置の構成を示すブロック図である。
ロボット制御装置10は、具体的にはパソコンなどのコンピュータで構成され、各種表示を行う表示手段11と、各種操作入力を行うためのキーボードやマウスなどで構成される入力手段12と、ロボット位置教示のための移動制御プログラムを含む制御プログラムや各種データを記憶する記憶手段13と、後述の制御手段16からの制御信号に基づきロボット1の各関節に設けられたモータMを制御するモータ制御手段14と、教示操作装置20との信号の送受信を行うための教示操作装置インタフェース(I/F)15と、ロボット制御装置10全体を制御する制御手段16とを備えている。
ロボット制御装置10は、具体的にはパソコンなどのコンピュータで構成され、各種表示を行う表示手段11と、各種操作入力を行うためのキーボードやマウスなどで構成される入力手段12と、ロボット位置教示のための移動制御プログラムを含む制御プログラムや各種データを記憶する記憶手段13と、後述の制御手段16からの制御信号に基づきロボット1の各関節に設けられたモータMを制御するモータ制御手段14と、教示操作装置20との信号の送受信を行うための教示操作装置インタフェース(I/F)15と、ロボット制御装置10全体を制御する制御手段16とを備えている。
制御手段16は、変換手段16aと、動作指令生成手段16bとを備えている。変換手段16aは、入力手段12から入力された動作命令又は教示操作装置I/F15を介して入力された教示操作装置20からの動作命令から、座標系の指定と動作方向の指定と動作量とを検出し、その各データに基づきロボット1を現在位置から次の移動位置に移動させるための指定座標系に基づく移動ベクトルを生成し、その指定座標系に基づく移動ベクトルをロボット座標系に基づく移動ベクトルに変換する。動作指令生成手段16bは、変換手段16aで得られたロボット座標系に基づく移動ベクトルからロボット1の各関節に設けられたモータMへのモータ指令値を生成するものである。動作指令生成手段16bで生成されたモータ指令値はモータ制御手段16に入力され、そのモータ指令値に従ってモータ制御手段14が各関節のモータMを制御することによりロボット1の手先部3が移動するようになっている。
記憶手段13内には、制御プログラムの他、各種データとして、各座標系(ローカル座標系、ツール座標系及びカメラ座標系)それぞれに基づく移動ベクトルをロボット座標系に変換するための各キャリブレーションデータが記憶されている。
以上のように構成されたロボット制御装置10は、本発明のロボット位置教示のための移動制御装置、ロボットの位置教示装置として機能する。
図3及び図4は教示操作装置上に表示される教示画面の一例を示す図で、図3は、教示操作画面を示し、図4は、ロボットコントロール画面を示している。
教示画面は、複数の画面から構成されており、教示操作画面(Jog & Teach )30とロボットコントロール画面(Robot Control )40とをタブ31a,31bにより切り換えることが可能に構成されている。教示操作画面30は、座標系切替ボタン31と、操作手段としての動作方向指定ボタン32及び動作ボタン33と、「Teach 」ボタン34とを備えている。座標系切替ボタン31は、座標系を切り替えるためのボタンで、押下する度に、ロボット座標系(ロボットの設置ベースを原点として設定された座標系)、ユーザローカル座標系(ユーザが任意に設定可能な座標系)、ツール座標系(作業ツール3aに設定された座標系)及びカメラ座標系(撮影画面を基準とした座標系)を順次切り替えることが可能となっている。図3はカメラ座標系に設定された状態を示している。また、座標系切替ボタン31上に表示された数字はカメラ番号を示しており、本例では接続されているカメラ4は1台であることから番号「1」が表示されている。
教示画面は、複数の画面から構成されており、教示操作画面(Jog & Teach )30とロボットコントロール画面(Robot Control )40とをタブ31a,31bにより切り換えることが可能に構成されている。教示操作画面30は、座標系切替ボタン31と、操作手段としての動作方向指定ボタン32及び動作ボタン33と、「Teach 」ボタン34とを備えている。座標系切替ボタン31は、座標系を切り替えるためのボタンで、押下する度に、ロボット座標系(ロボットの設置ベースを原点として設定された座標系)、ユーザローカル座標系(ユーザが任意に設定可能な座標系)、ツール座標系(作業ツール3aに設定された座標系)及びカメラ座標系(撮影画面を基準とした座標系)を順次切り替えることが可能となっている。図3はカメラ座標系に設定された状態を示している。また、座標系切替ボタン31上に表示された数字はカメラ番号を示しており、本例では接続されているカメラ4は1台であることから番号「1」が表示されている。
動作方向指定ボタン32は、座標系切替ボタン31で選択された座標系における、x軸、y軸、z軸の各軸を指定するボタンである。動作ボタン33は、座標系切替ボタン31及び動作方向指定ボタン32で指定された座標系の座標軸方向にロボット手先3を動作させるためのボタンで、+方向ボタン及び−方向ボタンで構成されており、押下する度に予め設定された移動量だけロボット手先3が移動するようになっている。なお、この動作ボタン33の一押しによる移動量はカメラ座標系に基づく移動量で予め設定されており、10mm、1mm、0.1mmの3種類から選択設定可能に構成されている。ここでは1mmに設定されているものとする。また、連続押下された場合には、選択設定された移動量の動作指示が繰り返し指示されたものとして処理される。
Teach ボタン34は、このTeach ボタン34の押下時のロボット1の姿勢データを教示データとして記憶手段13に記憶させるためのボタンであり、ロボット手先3が教示予定位置に到達した状態で押下される。
ロボットコントロール画面40は、ロボット1、カメラ4及び作業ツール3aが複数接続され、また、ユーザーローカル座標系が複数設定されている場合にその中からそれぞれ一つを選択するための画面で、ロボット番号選択ボタン41、ローカル座標系番号選択ボタン42、ツール座標系番号選択ボタン43、カメラ座標系番号選択ボタン44を備えている。これら各ボタン41〜44を押下することにより、図示しないテンキー画面が表示され、テンキー画面上で番号を押下することにより所望の番号を選択できるようになっている。
上記図3及び図4は、教示操作装置20における教示画面の一例を示したものであるが、ロボット制御装置10の表示手段21上には、図3及び図4の教示画面とは多少、画面構成が異なる図5に示すような教示画面(教示操作画面)が表示されている。図5において、図3及び図4と同一部分には同一符号を付している。このように教示操作装置20における教示画面とロボット制御装置10の教示画面との画面構成を異ならせても良いし、同じ構成としてももちろん良い。
以下、本実施の形態の動作を説明する。
まず、カメラ4によりワークが撮影可能な位置までロボット手先3を移動させる。この移動動作は、従来と同様にロボット手先3とワークとの相対的な位置関係を確認しながらロボット座標系に基づく動作命令が出されることにより行われる。この動作の結果、図6(a)に示すように撮影画面の左上にワークWが写った状態になったものとして以下、本発明の特徴部分の動作を説明する。なお、図6においてXc,Ycはカメラ座標系を示している。ここでは、ワークWが撮影画面の中央部に位置するようにジョグ動作(手動でのロボット動作)を行う場合を例に動作説明を行う。
まず、カメラ4によりワークが撮影可能な位置までロボット手先3を移動させる。この移動動作は、従来と同様にロボット手先3とワークとの相対的な位置関係を確認しながらロボット座標系に基づく動作命令が出されることにより行われる。この動作の結果、図6(a)に示すように撮影画面の左上にワークWが写った状態になったものとして以下、本発明の特徴部分の動作を説明する。なお、図6においてXc,Ycはカメラ座標系を示している。ここでは、ワークWが撮影画面の中央部に位置するようにジョグ動作(手動でのロボット動作)を行う場合を例に動作説明を行う。
図7は、本実施の形態の移動制御動作におけるデータの流れを示すブロック図である。
教示者は、まず、教示操作画面30上の「Robot Conrol」タブ31bを押下してロボットコントロール画面40を表示させ、ロボット番号及びカメラ番号を選択する。ここでは、接続されているロボット1及びカメラ4はそれぞれ1台しかないため、それぞれ番号「1」を入力する。ついで、「Jog & Teach 」タブ31aを押下して教示操作画面(Jog & Teach )30に切り替える。そして、教示者は、このモニタ6上の撮影画面を見ながら教示動作を行う。本例の場合、まず、ワークWを撮影画面の上下方向の中心に移動させる。この場合、Yc軸の+方向にロボット手先3の位置(カメラ4の位置)を移動させればよい。従って、教示者は、教示操作画面30において指定座標系がカメラ座標系に設定されていることを確認し、動作方向指定ボタン32でY軸方向を選択し、動作ボタン33の「+」ボタンを押下する。ここでは「+」ボタンが一押しされたものとする。
教示者は、まず、教示操作画面30上の「Robot Conrol」タブ31bを押下してロボットコントロール画面40を表示させ、ロボット番号及びカメラ番号を選択する。ここでは、接続されているロボット1及びカメラ4はそれぞれ1台しかないため、それぞれ番号「1」を入力する。ついで、「Jog & Teach 」タブ31aを押下して教示操作画面(Jog & Teach )30に切り替える。そして、教示者は、このモニタ6上の撮影画面を見ながら教示動作を行う。本例の場合、まず、ワークWを撮影画面の上下方向の中心に移動させる。この場合、Yc軸の+方向にロボット手先3の位置(カメラ4の位置)を移動させればよい。従って、教示者は、教示操作画面30において指定座標系がカメラ座標系に設定されていることを確認し、動作方向指定ボタン32でY軸方向を選択し、動作ボタン33の「+」ボタンを押下する。ここでは「+」ボタンが一押しされたものとする。
以上の操作手段としての動作方向指定ボタン32及び動作ボタン33からの動作命令は変換手段16aに入力され、変換手段16aでは、動作命令に基づいて指定座標系、座標軸、動作方向及び移動量を認識する。ここでは、「カメラ座標系」、「Yc軸」、「+」が認識され、また、移動量は、ここでの動作ボタン33の押下操作が一押しであるため、「1mm」と認識される。変換手段16aは、これらの各データに基づいてロボット1を現在位置から次の移動位置に移動させるためのカメラ座標系に基づく移動ベクトルを生成する。そして、カメラ座標系に基づく移動ベクトルを、記憶手段13内のカメラ座標系のキャリブレーションデータに基づいてロボット座標系における移動ベクトルに変換する。このロボット座標系における移動ベクトルは動作指令生成手段16bに入力され、動作指令生成手段16bは、ロボット座標系に基づく移動ベクトルからロボット1の各関節に設けられたモータMへのモータ指令値を生成してモータ制御手段14に出力する。モータ制御手段14は、動作指令生成手段16bから入力されたモータ指令値に従って各関節のモータMに制御信号を出力する。これにより、ロボット1の各関節のモータMが回転してアーム2が移動し、ロボット1全体の姿勢が変化してロボット手先の位置が変化する。その結果、撮影画面に対するワークWの位置が移動し、図6(b)の実線で示す位置に移動する。なお、図6(b)中の点線は移動前のワークWの位置を示している。
以上の動作を繰り返し行うことにより、ワークWを図6(c)に示すように撮影画面の上下方向の中心に移動させることができる。この動作を図6(d),図6(e)に示すようにXc軸方向においても同様に行うことにより、ワークWを撮影画面の中央に移動させることができる。このようにして教示予定位置にロボット手先3が到達すると、教示者は、「Teach 」ボタン34を押下する。この操作を認識したロボット制御装置10の制御手段16は、現在のロボット1の姿勢(各関節の角度)データを、教示データとして記憶手段13に記憶させる。
このように本実施の形態によれば、カメラ座標系に基づいて移動制御動作を行うことができるため、すなわち撮影画面における水平方向及び垂直方向への移動が可能であるため、撮影画面に基づく直感的な動作指示によってロボット手先3を教示予定位置へ移動させることができる。これにより、ロボットの位置教示を行うに際し、教示作業を簡単に行うことができて教示者の負担軽減を図ることが可能となる。また、不必要に動作命令の実行回数を増大することなく、必要最低限の実行回数でロボット手先3を目標位置まで移動させることが可能となるため、教示作業の効率化を図ることが可能となる。また、操作ミスの軽減も図ることが可能となる。また、この動作命令の実際の入力操作はボタン操作であるため、操作が単純である。
ここで、本例では撮影画面の中央部にワークWが位置するようにしているが、これは通常、カメラで撮影された画像は画面中央部分の方が画面の端に比べて精度が高いためである。このように撮影画面の中央部にワークWが位置するときのロボット位置を教示位置とすることにより、ワークWに対する精度の高い作業実現に寄与することができる。
なお、本例では、カメラ4をロボット手先3に取り付けた場合を例に説明してきたが、カメラの取り付け位置はこの位置に限られたものではなく、ロボット1の他の位置に取り付けても良い。また、ロボット1以外の位置に固定的に取り付けるようにしても良い。要は、ロボット手先3の動作に連動して撮影画像が変化するようにカメラ4とロボット手先3との位置関係が設定されていればよく、その設置対象物は特に限定されない。
なお、本例では、教示操作装置20の表示手段21をタッチパネル式のもので構成し、教示操作画面30上に動作方向指定ボタン32及び動作ボタン33の直接の押下操作により動作命令の入力を行う場合を例に説明したが、ロボット制御装置10の表示手段11上に教示操作画面30を表示し、教示操作画面30上の各ボタン32、33をマウスなどの入力手段で操作することにより行うようにしてもよいし、また、各ボタン32、33をそれぞれ専用の入力ボタンで構成し、その入力ボタンの押下操作を動作命令の入力としても良い。
1 ロボット、3 ロボット手先、4 カメラ、4a モータ、6 モニタ、10 ロボット制御装置、11 表示手段、12 入力手段、13 記憶手段、14 モータ制御手段、16a 変換手段、16b 動作指令生成手段、20 教示操作装置、21 表示手段、30 教示操作画面、32 動作方向指定手段(操作手段)、33 動作ボタン(操作手段)。
Claims (10)
- カメラによる撮影画像がモニタに表示され、ロボット手先の動作に連動して前記撮影画像が変化するように前記カメラと前記ロボット手先との位置関係が設定されたシステムにおいて、前記ロボット手先を教示予定位置まで移動させるためのロボット位置教示のための移動制御装置であって、
前記モニタに表示された撮影画面を基準としたカメラ座標系に基づく、前記ロボットに対する動作命令を入力するための操作手段と、
該操作手段から入力されたカメラ座標系に基づく動作命令から、前記ロボットを現在位置から次の移動位置に移動させるためのカメラ座標系に基づく移動ベクトルを生成し、そのカメラ座標系に基づく移動ベクトルをロボット座標系に基づく移動ベクトルに変換する変換手段と、
該変換手段で得られたロボット座標系に基づく移動ベクトルから前記ロボットの関節に設けられたモータへのモータ指令値を生成する動作指令生成手段と、
該動作指令生成手段で生成されたモータ指令値に従って前記ロボットの関節に設けられたモータを制御するモータ制御手段と
を備えたことを特徴とするロボット位置教示のための移動制御装置。 - 前記操作手段は、カメラ座標系のx軸、y軸、z軸の各軸を指定する動作方向指定ボタンと、動作方向指定ボタンで指定された軸方向にロボット手先を動作させるための動作ボタンとから構成されていることを特徴とする請求項1記載のロボット位置教示のための移動制御装置。
- 前記動作方向指定ボタン及び前記動作ボタンを有する教示操作画面を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項2記載のロボット位置教示のための移動制御装置。
- 前記表示手段はタッチパネル式の表示手段であることを特徴とする請求項2記載のロボット位置教示のための移動制御装置。
- 前記動作ボタンに対する押下操作に応じて前記カメラ座標系における移動量が予め設定されており、前記動作ボタンの押下操作に応じて前記ロボットの手先が移動することを特徴とする請求項3又は請求項4記載のロボット位置教示のための移動制御装置。
- 前記教示予定位置は、作業対象のワークが前記撮影画面の中央部に位置するときの前記ロボットの手先位置であることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載のロボット位置教示のための移動制御装置。
- 請求項1乃至請求項6の何れかに記載のロボット位置教示のための移動制御装置を備え、前記操作手段からの動作命令の入力が繰り返し行なわれて前記教示予定位置に前記ロボットの手先が到達したときの前記ロボットの姿勢データを、教示データとして記憶する記憶手段を備えたことを特徴するロボットの位置教示装置。
- カメラによる撮影画像がモニタに表示され、ロボット手先の動作に連動して前記撮影画像が変化するように前記カメラと前記ロボット手先との位置関係が設定されたシステムにおいて、前記ロボット手先を教示予定位置まで移動させるためのロボット位置教示のための移動制御方法であって、
前記モニタに表示された撮影画面を基準としたカメラ座標系に基づく、前記ロボットに対する動作命令の入力を受け付ける動作命令入力工程と、
動作命令入力工程で入力されたその動作指令から前記ロボットを現在位置から次の移動位置に移動させるためのカメラ座標系に基づく移動ベクトルを生成し、そのカメラ座標系に基づく移動ベクトルをロボット座標系に基づく移動ベクトルに変換する変換工程と、
変換工程で得られたロボット座標系に基づく移動ベクトルから、前記ロボットの関節に設けられたモータへのモータ指令値を生成する動作指令生成工程と、
該動作指令生成工程で生成されたモータ指令値に従って前記ロボットの関節に設けられたモータを制御するモータ制御工程と
を備えたことを特徴とするロボット位置教示のための移動制御方法。 - 請求項8記載のロボット位置教示のための移動制御方法において、前記動作命令入力工程を繰り返し行って前記教示予定位置に前記ロボットの手先が位置するように前記ロボット手先を移動させ、そのときの前記ロボットの姿勢データを、教示データとして記憶することを特徴するロボットの位置教示方法。
- コンピュータに、請求項8記載のロボット位置教示のための移動制御方法の各工程を実行させるためのロボット位置教示のための移動制御プログラム。
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