JP2007226290A - ロボットの教示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】修正時間や作成時間を短縮して効率的にロボットの動作プログラムを作成できるようにする。
【解決手段】教示済みの第１のロボットの動作プログラムから、第１のロボットとは異なった機構や寸法を有する第２のロボットの動作プログラムを作成するにあたり、第１のロボットの制御装置から入手した動作プログラムを、第１と第２のロボットの情報に基づいたロボットプログラム変換条件３と、プログラムの命令構文形式の変換表７に従って、第１のロボットの動作プログラム中の位置データ及び命令構文形式を変更し、第１のロボットの制御点と同様に第２のロボットの制御点が動作するよう、第２のロボットの動作プログラムを生成するロボットプログラム変換実行部を備える教示装置とした。
【選択図】図１
【解決手段】教示済みの第１のロボットの動作プログラムから、第１のロボットとは異なった機構や寸法を有する第２のロボットの動作プログラムを作成するにあたり、第１のロボットの制御装置から入手した動作プログラムを、第１と第２のロボットの情報に基づいたロボットプログラム変換条件３と、プログラムの命令構文形式の変換表７に従って、第１のロボットの動作プログラム中の位置データ及び命令構文形式を変更し、第１のロボットの制御点と同様に第２のロボットの制御点が動作するよう、第２のロボットの動作プログラムを生成するロボットプログラム変換実行部を備える教示装置とした。
【選択図】図１
Description
本発明は、ロボット制御装置において用いられるロボットの教示装置に関する。
従来、新規ロボットの早期開発を目的とし、駆動機構部の諸制御量や先端座標との変換式が異なるロボットの情報を制御システムソフトウエアと分離して記憶するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平５-３２４０５１
従来の駆動機構部の諸制御量や先端座標との変換式が異なるロボットの情報を制御システムソフトウエアと分離して記憶する方法では、異なる機構のロボットプログラムを他のロボットで使用できないという問題があった。また、ロボット先端に取り付けられた作業用器具の寸法が異なるような場合にもロボットプログラムを他のロボットで使用できないという問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、異なる構造のロボットの機構情報や作業用器具情報を与え、それら情報を元にロボットプログラムを他の機構のロボットで動作するように変換することができる装置を提供することを目的とする。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、異なる構造のロボットの機構情報や作業用器具情報を与え、それら情報を元にロボットプログラムを他の機構のロボットで動作するように変換することができる装置を提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項１に記載の発明は、教示済みの第１のロボットの動作プログラムから、前記第１のロボットとは異なった機構、寸法及び作業用器具を有する第２のロボットの動作プログラムを生成するロボットの教示装置であって、前記第１のロボットの制御装置から入手した動作プログラムと、前記第１のロボットの情報と前記第２のロボットの情報とから算出したロボットプログラム変換条件と、前記ロボットプログラム変換条件に従って前記第１のロボットの動作プログラム中の位置データを変更し、前記第１のロボットの制御点と同様に前記第２のロボットの制御点が動作するよう、前記第２のロボットの動作プログラムを生成するロボットプログラム変換実行部と、を備えたロボットの教示装置とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記ロボットプログラム変換条件は、前記第１のロボット及び前記第２のロボットの機構情報と寸法情報と作業器具情報とから作成された変換行列とする請求項１記載のロボットの教示装置とするものである。
請求項３に記載の発明は、前記ロボットプログラム変換実効部は、前記第１のロボットの動作プログラムと、前記第２のロボットの動作プログラムとが異なる命令構文形式で記述されている場合、前記命令構文形式の対応関係を予め記憶させた命令変換表に従って、前記第１のロボットの動作プログラム中の命令構文形式を、更に変換するロボットの教示装置とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１記載のロボットの教示装置を備えたロボットの制御装置とするものである。
請求項１に記載の発明は、教示済みの第１のロボットの動作プログラムから、前記第１のロボットとは異なった機構、寸法及び作業用器具を有する第２のロボットの動作プログラムを生成するロボットの教示装置であって、前記第１のロボットの制御装置から入手した動作プログラムと、前記第１のロボットの情報と前記第２のロボットの情報とから算出したロボットプログラム変換条件と、前記ロボットプログラム変換条件に従って前記第１のロボットの動作プログラム中の位置データを変更し、前記第１のロボットの制御点と同様に前記第２のロボットの制御点が動作するよう、前記第２のロボットの動作プログラムを生成するロボットプログラム変換実行部と、を備えたロボットの教示装置とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記ロボットプログラム変換条件は、前記第１のロボット及び前記第２のロボットの機構情報と寸法情報と作業器具情報とから作成された変換行列とする請求項１記載のロボットの教示装置とするものである。
請求項３に記載の発明は、前記ロボットプログラム変換実効部は、前記第１のロボットの動作プログラムと、前記第２のロボットの動作プログラムとが異なる命令構文形式で記述されている場合、前記命令構文形式の対応関係を予め記憶させた命令変換表に従って、前記第１のロボットの動作プログラム中の命令構文形式を、更に変換するロボットの教示装置とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１記載のロボットの教示装置を備えたロボットの制御装置とするものである。
以上の本発明によると、あるロボットで作成した作成済みのロボットプログラムを、他の機構のロボットでも同様に使用することができ、ロボットプログラムの作成時間を短縮することができる。
以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
図１は、本発明のロボット教示装置の構成を示す。図において、１は変換元ロボットプログラム記憶部、２はロボット情報記憶部、３はロボットプログラム変換条件計算部であり、２の情報からロボットプログラムの変換に必要な情報を計算する。４はロボットプログラム変換実行部であり、４は３の計算結果と１のロボットプログラムとから変換先ロボットのロボットプログラムを作成し、５の変換先ロボットプログラム記憶部に変換結果を格納する。６はロボット制御装置の入出力装置である。ロボットプログラム変換システム（ロボット教示装置）とロボットは、ロボット制御装置の入出力装置で外部記憶装置もしくはネットワーク等を使用することにより、ロボットプログラムやロボット情報のやり取りを行う。変換元ロボットと変換先ロボットのロボットプログラムの形式が異なる場合には７の命令変換表にしたがって命令を変換する。
図２は、図１で示したロボット情報記憶部の構成を示す。図において、８はロボットの構造情報を格納するロボット機構記憶部、９はロボットの各リンクの寸法情報を格納するロボット寸法情報記憶部、１０はロボットの作業器具の寸法や重量などの情報を記録する作業用器具情報記憶部である。１１はロボットプログラムの形式を記憶する命令構文形式記憶部である。
図３は本発明の教示装置におけるロボットプログラムを変換する処理手順を示すフローチャートである。図４は動作プログラムの例である。図５は７命令変換表の例である。これらの図を用いて本発明のプログラム変換について順を追って説明する。
はじめに、変換元ロボット及び変換先ロボットから機構情報、寸法情報、作業用具情報、命令構文形式を、前記６入出力装置により取得し、前記２ロボット情報記憶部に記憶する。 また、変換元ロボットプログラムを前記６入出力装置により取得し、前記１変換元ロボットプログラム記憶部に記憶する。
次に、前記３ロボットプログラム変換条件計算部において、変換元ロボットと変換先ロボットの機構情報と寸法情報を元に機構変換座標を作成し、作業器具情報を元に作業用器具の変換座標を計算する。機構情報とは、例えばロボット演算式(順逆変換)タイプのことを示している。ロボットは一般的にアームが６軸の多関節のものが使用されるが、用途によっては６軸のものでもアームの後ろに平行リンクが存在したり、アーム全体の軸数が異なるものが存在するなど、多様な形態がある。また、アームのリンク長の寸法やオフセット寸法も多様な形態がある。つまりこれらから算出されるロボットの手先の制御点の位置を表すロボット演算式が各ロボットに存在するため、この演算式のタイプの情報とリンク長などの寸法の情報を元に、変換先ロボットの制御点の位置が、変換元ロボットの制御点と変わらない位置にくるよう、変換座標を作成する。また、同じくロボットの手先に使用する作業器具の寸法も様々なものが存在するため、作業器具が変換元ロボットのものから変更された場合は、この作業器具の情報を元に、作業器具の変換座標を作成する。
次に、前記４ロボットプログラム変換実行部において、前記変換元ロボットプログラム記憶部１から変換元ロボットのロボットプログラムを１行読み込む。読み込んだ命令が位置情報を参照または操作する命令であれば、前記３ロボットプログラム変換条件計算部で求めた変換行列を用いて、変換先ロボットでも変換元ロボットと同じ位置に制御点が移動するように位置データを変換する。図４を例にすると、移動命令であるＭＯＶ命令の移動位置を表すP001の値を変換する。
次に、変換元ロボットと変換先プログラムが異なる命令構文形式で記述されている場合は前記７命令変換表にしたがって命令を変換する。図４の例では、変換元ロボットは命令構文形式Ａ、変換先ロボットは命令構文形式Ｂを使用しているとする。例えば、図５に示すように、命令構文形式Ａでは移動命令ＭＯＶの補間方法をＴＡＧ１により指定しているのに対し、命令構文形式Ｂではリンク補間移動命令であればＭＯＶＪ、直線補間移動命令であればＭＯＶＬというように命令のみで補間方法を表し、ＴＡＧ１は使用しないものとする。この場合、変換元ロボットプログラムを変換先ロボットで解釈できる命令構文形式に変換しなければならない。異なる命令構文形式の関係を前記７命令変換表にあらかじめ記載しておき、変換元ロボットと変換先ロボットの命令構文形式が異なる場合には、この表にしたがって変換する。
位置情報の変換、命令構文形式の変換が完了した後、命令を変換先ロボットプログラムに位置情報と命令文を追加する。この操作を繰り返すことによって、あるロボット（変更元）で作成したロボットプログラムが、機構、寸法、作業用器具、命令構文形式の異なる別のロボット（変換先）でも使用できる。
作成したロボットプログラムは前記５変換先ロボットプログラム記憶部に記憶され、前記６入出力装置を使用して変換先ロボットに読み込まれる。
本発明では、ロボットプログラムの修正時間や作成時間を短縮することで、様々なロボット制御装置に適用できる。また、上記で説明したロボットプログラム変換システムはパソコンなどで実現できるのは勿論、変換システムをロボット制御装置に備えておけば、ロボットの置き換え（旧型のものから新型のロボットへの交換）が更に容易になる。
はじめに、変換元ロボット及び変換先ロボットから機構情報、寸法情報、作業用具情報、命令構文形式を、前記６入出力装置により取得し、前記２ロボット情報記憶部に記憶する。 また、変換元ロボットプログラムを前記６入出力装置により取得し、前記１変換元ロボットプログラム記憶部に記憶する。
次に、前記３ロボットプログラム変換条件計算部において、変換元ロボットと変換先ロボットの機構情報と寸法情報を元に機構変換座標を作成し、作業器具情報を元に作業用器具の変換座標を計算する。機構情報とは、例えばロボット演算式(順逆変換)タイプのことを示している。ロボットは一般的にアームが６軸の多関節のものが使用されるが、用途によっては６軸のものでもアームの後ろに平行リンクが存在したり、アーム全体の軸数が異なるものが存在するなど、多様な形態がある。また、アームのリンク長の寸法やオフセット寸法も多様な形態がある。つまりこれらから算出されるロボットの手先の制御点の位置を表すロボット演算式が各ロボットに存在するため、この演算式のタイプの情報とリンク長などの寸法の情報を元に、変換先ロボットの制御点の位置が、変換元ロボットの制御点と変わらない位置にくるよう、変換座標を作成する。また、同じくロボットの手先に使用する作業器具の寸法も様々なものが存在するため、作業器具が変換元ロボットのものから変更された場合は、この作業器具の情報を元に、作業器具の変換座標を作成する。
次に、前記４ロボットプログラム変換実行部において、前記変換元ロボットプログラム記憶部１から変換元ロボットのロボットプログラムを１行読み込む。読み込んだ命令が位置情報を参照または操作する命令であれば、前記３ロボットプログラム変換条件計算部で求めた変換行列を用いて、変換先ロボットでも変換元ロボットと同じ位置に制御点が移動するように位置データを変換する。図４を例にすると、移動命令であるＭＯＶ命令の移動位置を表すP001の値を変換する。
次に、変換元ロボットと変換先プログラムが異なる命令構文形式で記述されている場合は前記７命令変換表にしたがって命令を変換する。図４の例では、変換元ロボットは命令構文形式Ａ、変換先ロボットは命令構文形式Ｂを使用しているとする。例えば、図５に示すように、命令構文形式Ａでは移動命令ＭＯＶの補間方法をＴＡＧ１により指定しているのに対し、命令構文形式Ｂではリンク補間移動命令であればＭＯＶＪ、直線補間移動命令であればＭＯＶＬというように命令のみで補間方法を表し、ＴＡＧ１は使用しないものとする。この場合、変換元ロボットプログラムを変換先ロボットで解釈できる命令構文形式に変換しなければならない。異なる命令構文形式の関係を前記７命令変換表にあらかじめ記載しておき、変換元ロボットと変換先ロボットの命令構文形式が異なる場合には、この表にしたがって変換する。
位置情報の変換、命令構文形式の変換が完了した後、命令を変換先ロボットプログラムに位置情報と命令文を追加する。この操作を繰り返すことによって、あるロボット（変更元）で作成したロボットプログラムが、機構、寸法、作業用器具、命令構文形式の異なる別のロボット（変換先）でも使用できる。
作成したロボットプログラムは前記５変換先ロボットプログラム記憶部に記憶され、前記６入出力装置を使用して変換先ロボットに読み込まれる。
本発明では、ロボットプログラムの修正時間や作成時間を短縮することで、様々なロボット制御装置に適用できる。また、上記で説明したロボットプログラム変換システムはパソコンなどで実現できるのは勿論、変換システムをロボット制御装置に備えておけば、ロボットの置き換え（旧型のものから新型のロボットへの交換）が更に容易になる。
１ 変換元ロボットプログラム記憶部
２ ロボット情報記憶部
３ ロボットプログラム変換条件計算部
４ ロボットプログラム変換実行部
５ 変換先ロボットプログラム記憶部
６ 入出力装置
７ 命令変換表
８ ロボット機構記憶部
９ ロボット寸法情報記憶部
１０ 作業用器具情報記憶部
１１ 命令構文形式記憶部
２ ロボット情報記憶部
３ ロボットプログラム変換条件計算部
４ ロボットプログラム変換実行部
５ 変換先ロボットプログラム記憶部
６ 入出力装置
７ 命令変換表
８ ロボット機構記憶部
９ ロボット寸法情報記憶部
１０ 作業用器具情報記憶部
１１ 命令構文形式記憶部
Claims (4)
- 教示済みの第１のロボットの動作プログラムから、前記第１のロボットとは異なった機構、寸法及び作業用器具を有する第２のロボットの動作プログラムを生成するロボットの教示装置であって、
前記第１のロボットの制御装置から入手した動作プログラムと、
前記第１のロボットの情報と前記第２のロボットの情報とから算出したロボットプログラム変換条件と、
前記ロボットプログラム変換条件に従って前記第１のロボットの動作プログラム中の位置データを変更し、前記第１のロボットの制御点と同様に前記第２のロボットの制御点が動作するよう、前記第２のロボットの動作プログラムを生成するロボットプログラム変換実行部と、を備えたことを特徴としたロボットの教示装置。 - 前記ロボットプログラム変換条件は、前記第１のロボット及び前記第２のロボットの機構情報と寸法情報と作業器具情報とから作成された変換行列であることを特徴とする請求項１記載のロボットの教示装置。
- 前記ロボットプログラム変換実行部は、前記第１のロボットの動作プログラムと、前記第２のロボットの動作プログラムとが異なる命令構文形式で記述されている場合、前記命令構文形式の対応関係を予め記憶させた命令変換表に従って、前記第１のロボットの動作プログラム中の命令構文形式を、更に変換することを特徴としたロボットの教示装置。
- 請求項１記載のロボットの教示装置を備えたことを特徴とするロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2006043490A JP2007226290A (ja) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | ロボットの教示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=38548087
Family Applications (1)
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012105249A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Korea Electronics Telecommun | ネットワークロボットのプリング方式に基づくロボットソフトウェアを管理するためのシステム及びその方法 |
| JP2012125849A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ロボット教示データの算出方法およびロボットのコントローラ |
| CN107571286A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-01-12 | 重庆华数机器人有限公司 | 一种机器人零件检测平台及其检测方法 |
| CN107877513A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-04-06 | 北京爱接力科技发展有限公司 | 一种机器人功能获取方法、服务器以及机器人 |
| JP7094502B1 (ja) * | 2021-08-20 | 2022-07-04 | 株式会社安川電機 | ロボットプログラム生成システム、ロボットプログラム生成方法、プロトコル変換判定装置、ロボットプログラム、プロトコル、および、製造システム |
-
2006
- 2006-02-21 JP JP2006043490A patent/JP2007226290A/ja active Pending
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| WO2023021681A1 (ja) * | 2021-08-20 | 2023-02-23 | 株式会社安川電機 | ロボットプログラム生成システム、ロボットプログラム生成方法、プロトコル変換判定装置、ロボットプログラム、プロトコル、および、製造システム |
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