JP2008183664A

JP2008183664A - ロボット装置

Info

Publication number: JP2008183664A
Application number: JP2007019350A
Authority: JP
Inventors: Koji Mizuhata; 康治水畑
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】ロボット本体の動作とロボット本体画像の動作との間に誤差が生じた場合であっても、設定通りにロボット本体を動かす教示プログラムを作成することができるロボット装置を提供する。
【解決手段】可動部１ａ〜１ｃを有するロボット本体１と、ロボット本体１に電気的に接続され、ロボット本体１の教示プログラムを作成する教示体２とを備えたロボット装置であって、教示体２は、画像を表示するディスプレイ３と、外部からディスプレイ３の画像を操作可能なマウス４とを有し、ディスプレイ３には、ロボット本体１を示すロボット本体画像１５と、ロボット本体画像１５を動作させる第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃが表示され、マウス４により第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃが操作されると、教示体２がロボット本体画像１５を動作させるとともに、連動してロボット本体１を動作させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、ロボット本体と、ロボット本体の教示プログラムを作成する教示体とを備えたロボット装置に関する。

従来、ロボット本体と、このロボット本体の教示プログラムを作成する教示体とを備えたロボット装置であって、前記教示体は、画像を表示するディスプレイと、外部から前記表示部の画像を操作可能なマウスとを有し、前記ディスプレイには、前記ロボット本体を示すロボット本体画像と、前記ロボット本体画像を動作させるスイッチ画像とが表示され、前記マウスにより前記スイッチ画像が操作されると、前記ロボット本体画像が動作して、前記ロボット本体の前記教示プログラムが作成されるロボット装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−１７３６２６号公報

しかしながら、このものの場合、教示プログラムの作成中にロボット本体の動作を確認することができないので、ロボット本体の動作とロボット本体画像の動作との間に誤差が生じた場合、設定通りにロボット本体を動かす教示プログラムを作成することが困難であるという問題点があった。

この発明は、上述のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、ロボット本体の動作とロボット本体画像の動作との間に誤差が生じた場合であっても、ロボット本体画像を動作させるとともに、ロボット本体の動作も確認できるので、設定通りにロボット本体を動かす教示プログラムを作成することができるロボット装置を提供するものである。

この発明に係るロボット装置は、可動部を有するロボット本体と、前記ロボット本体に電気的に接続され、前記ロボット本体の教示プログラムを作成する教示体とを備えたロボット装置であって、前記教示体は、画像を表示する表示部と、外部から前記表示部の画像を操作可能な外部入力部とを有し、前記表示部には、前記ロボット本体を示すロボット本体画像と、前記ロボット本体画像を動作させるスイッチ画像が表示され、前記外部入力部により前記スイッチ画像が操作されると、前記教示体が前記ロボット本体画像を動作させるとともに、連動して前記ロボット本体を動作させる。

この発明に係るロボット装置によれば、ロボット本体の動作とロボット本体画像の動作との間に誤差が生じた場合であっても、ロボット本体画像を動作させるとともに、ロボット本体の動作も確認できるので、設定通りにロボット本体を動かす教示プログラムを作成することができる。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係るロボット装置の全体斜視図である。
実施の形態１に係るロボット装置は、直角座標のロボット本体１と、このロボット本体１と電気的に接続され、ロボット本体１を動作させ、ロボット本体１の教示プログラムを作成する教示体２とを備えている。
この教示体２は、画像を表示する表示部であるディスプレイ３と、外部からディスプレイ３の画像を操作可能な外部入力部であるマウス４およびキーボード５とを有している。

ロボット本体１の土台６の上には、矢印Ｙの方向に沿って摺動可能な可動部１ａが設けられている。
この可動部１ａには、ロボット本体１に作業させる際に、対象物となるワーク（図示せず）が取付可能となっている。
ロボット本体１の土台６には、２本の縦棒７がともに土台６に垂直な方向に沿って立てられており、その縦棒７の上端部には、両縦棒７を繋ぐようにして土台６と平行な横棒８が設けられている。
横棒８には、横棒８と同方向である矢印Ｘの方向に沿って摺動可能な可動部１ｂが設けられている。
また、この可動部１ｂには、縦棒７と同方向である矢印Ｚの方向に沿って摺動可能な可動部１ｃが設けられている。
この可動部１ｃには、ロボット本体１に作業させる際に、作業手段となるツール（図示せず）が取付可能となっている。
それぞれの可動部１ａ〜１ｃには、教示体２と電気的に接続されたモータ（図示せず）が設けられており、それぞれのモータに電流を流すことで、可動部１ａ〜１ｃが動作する。

図２は図１の教示体２の内部と外部との関係を示すブロック図である。
教示体２の内部には、制御部９と、この制御部９と接続されたメインモジュール１０と、このメインモジュール１０に接続され、メインモジュール１０を介して制御部９の制御によりディスプレイ３に画像を表示する描画モジュール１１と、メインモジュール１０に接続され、ロボット本体１が動作するときの速度および加速度のパラメータが格納されており、可動部１ａ〜１ｃの移動量に応じて速度パターンを設定する速度パラメータモジュール１２と、メインモジュール１０に接続され、ロボット本体１の各可動部１ａ〜１ｃの位置および移動量である位置データを格納する位置データモジュール１３とが設けられている。
また、教示体２の内部には、ディスプレイ３、マウス４およびキーボード５とメインモジュール１０とを電気的に接続するインタフェイス１４が設けられ、教示体２の外部のロボット本体１ともインタフェイス１４を介してメインモジュール１０と電気的に接続されている。

速度パラメータモジュール１２の速度パターンには、台形パターンと三角形パターンとの二種類があり、可動部１ａ〜１ｃの移動量を設定の加速度で動作させた際に、到達する速度が設定の速度より大きいか小さいかによって、速度パラメータモジュール１２が台形パターンまたは三角形パターンの何れか一方を選択する。
選択された速度パターンは、制御部９に伝えられ、制御部９がこの速度パターンを用いて、可動部１ａ〜１ｃを駆動させる。
なお、到達する速度が設定の速度を超えない場合には、可動部１ａ〜１ｃの移動量によって三角形パターンの大きさが変化する。

図３は図１のディスプレイ３に表示された画像を示す図である。
ディスプレイ３には、ロボット本体１の画像を示すロボット本体画像１５が表示され、可動部１ａ〜１ｃに対応した画像を示す可動部画像１５ａ〜１５ｃも表示されている。
また、ディスプレイ３には、可動部画像１５ａおよび可動部１ａを動作させる第１のスイッチ画像１６ａと、可動部画像１５ｂおよび可動部１ｂを動作させる第１のスイッチ画像１６ｂと、可動部画像１５ｃおよび可動部１ｃを動作させる第１のスイッチ画像１６ｃとが表示されている。
この第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃは、マウス４により操作されると、教示体２が、ロボット本体１の性能で決まる最小の移動量だけ、可動部画像１５ａ〜１５ｃを動作させ、可動部１ａ〜１ｃも動作させる。
また、ディスプレイ３には、可動部１ａの矢印Ｙの方向に沿った位置を数字で示す第１の位置データ画像１７ａと、可動部１ｂの矢印Ｘの方向に沿った位置を数字で示す第１の位置データ画像１７ｂと、可動部１ｃの矢印Ｚの方向に沿った位置を数字で示す第１の位置データ画像１７ｃとが表示されている。

さらに、ディスプレイ３には、可動部画像１５ａおよび可動部１ａを動作させる第２のスイッチ画像１８ａと、可動部画像１５ｂおよび可動部１ｂを動作させる第２のスイッチ画像１８ｂと、可動部画像１５ｃおよび可動部１ｃを動作させる第２のスイッチ画像１８ｃとが表示されている。
この第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃは、それぞれに目盛が設けられ、目盛上を移動可能になっている。
第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃが、マウス４により操作され、目盛上を移動すると、教示体２が、その目盛上の位置に対応した位置に、可動部画像１５ａ〜１５ｃを動作させ、可動部１ａ〜１ｃを動作させる。
また、ディスプレイ３には、第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃに対応した位置を数字で示す第２の位置データ画像１９ａ〜１９ｃが表示されている。

次に、実施の形態１に係るロボット装置を用いて、マウス４により第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃを操作して、教示プログラムを作成する手順について説明する。
図４は図１のロボット装置の教示プログラムの作成方法を示すフローチャート図である。
まず、教示体を初期化し、ロボット本体１の各可動部１ａ〜１ｃを原点の位置に移動させる（ステップＳ１）。
描画モジュール１１により、ディスプレイ３には、ロボット本体画像１５が表示され（ステップＳ２）、さらに、図６（ａ）に示すように、第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃ、第１の位置データ画像１７ａ〜１７ｃ、第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃおよび第２の位置データ画像１９ａ〜１９ｃが表示される（ステップＳ３）。
次に、作業者が教示を開始し（ステップＳ４）、マウス４を用いて第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃを操作する（ステップＳ５）。
教示体２は、図６（ｂ）に示すように、速度パラメータモジュール１２に記憶されている最小の移動量だけ、操作された第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃに対応した可動部画像１５ａ〜１５ｃを動作させるとともに、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、最小の移動量に対応した電流量をモータに、設定された回数だけ繰り返し流して可動部１ａ〜１ｃを動作させる（ステップＳ６）。
可動部１ａ〜１ｃの移動量に対応して、教示体２は第１の位置データ画像１７ａ〜１７ｃの数字を変化させる（ステップＳ７）。
作業者は、マウス４による第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃの操作が終了したかどうかを判定する（ステップＳ８）。
ステップＳ８にて、マウス４による第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃの操作が終了していない場合には、ステップＳ６に戻り、マウス４による第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃの操作を繰り返す。
一方、ステップＳ８にて、マウス４による第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃの操作が終了した場合には、ロボット本体１の可動部１ａ〜１ｃの位置および移動量を確認する（ステップＳ９）。
ここで、可動部１ａ〜１ｃの位置および移動量が設定通りかどうかを判定する（ステップＳ１０）。
ステップＳ１０にて、可動部１ａ〜１ｃの位置および移動量が設定通りではない場合には、ステップＳ５に戻り、再度、第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃを操作して、教示を繰り返す。
一方、ステップＳ１０にて、可動部１ａ〜１ｃの位置および移動量が設定通りの場合には、可動部１ａ〜１ｃの位置および移動量である位置データを位置データモジュール１３に格納し（ステップＳ１１）、教示プログラムの作成を終了する。

次に、実施の形態１に係るロボット装置を用いて、マウス４により第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃを操作して、教示プログラムを作成する手順について説明する。
図７は図１のロボット装置の教示プログラムの別の作成方法を示すフローチャート図である。
まず、教示体を初期化し、ロボット本体１の各可動部１ａ〜１ｃを原点の位置に移動させる（ステップＳ１）。
描画モジュール１１により、ディスプレイ３には、ロボット本体画像１５が表示され（ステップＳ２）、さらに、図６（ｃ）に示すように、第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃ、第１の位置データ画像１７ａ〜１７ｃ、第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃおよび第２の位置データ画像１９ａ〜１９ｃが表示される（ステップＳ３）。
次に、作業者が教示を開始し（ステップＳ４）、マウス４を用いて第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃをドラッグして操作して、図６（ｄ）に示すように、第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃを移動させる（ステップＳ５）。
教示体２は、ドラッグによる移動量に対応させて、第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃに対応した可動部画像１５ａ〜１５ｃを動作させるとともに、第２の位置データ画像１９ａ〜１９ｃの数字を変化させる（ステップＳ６）。
作業者は、マウス４による第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃの操作が終了したがどうかを判定する（ステップＳ７）。
ステップＳ７にて、マウス４による第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃの操作が終了していない場合には、繰り返し第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃをドラッグして操作する。
一方、ステップＳ７にて、マウス４による第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃの操作が終了した場合には、作業者がドラッグによる操作を終了させ、制御部９が第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃの移動量から可動部１ａ〜１ｃの移動量を算出する（ステップＳ８）。
制御部９は、可動部１ａ〜１ｃの移動量と速度パラメータモジュール１２とを用いて、図５（ｃ）に示すように、可動部１ａ〜１ｃの速度パターンを算出する（ステップＳ９）。
教示体２は、算出された速度パターンに従い、モータに流れる電流量を調節し、モータを駆動させて、可動部１ａ〜１ｃを動作させ（ステップＳ１０）、可動部１ａ〜１ｃの位置に合わせて、教示体２は、図６（ｅ）に示すように、第１の位置データ画像１７ａ〜１７ｃの数字を変化させる（ステップＳ１１）。
作業者は、ロボット本体１の可動部１ａ〜１ｃの位置および移動量を確認する（ステップＳ１２）。
ここで、作業者は、可動部１ａ〜１ｃの位置および移動量が設定通りかどうかを判定する（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３にて、可動部１ａ〜１ｃの位置および移動量が設定通りではない場合には、ステップＳ５に戻り、再度、第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃを操作して、教示作業を繰り返す。
一方、ステップＳ１３にて、可動部１ａ〜１ｃの位置および移動量が設定通りの場合には、可動部１ａ〜１ｃの位置および移動量である位置データを位置データモジュール１３に格納し（ステップＳ１４）、教示プログラムの作成を終了する。

また、図５（ｄ）および図６（ｆ）に示すように、第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃを操作して、ある程度、可動部画像１５ａ〜１５ｃを動作させた上で、さらに、第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃを操作して、可動部画像１５ａ〜１５ｃの微調整を行ってもよい。
これにより、可動部画像１５ａ〜１５ｃをどの位置に移動させても、効果的に可動部１ａ〜１ｃを移動させることができる。

以上説明したように、実施の形態１に係るロボット装置によると、第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃを操作することで、可動部画像１５ａ〜１５ｃを動作させるとともに、連動して可動部１ａ〜１ｃを動作させることができるので、ロボット本体１の動作とロボット本体画像１５の動作との間に誤差が生じた場合であっても、ロボット本体１の動作を確認して、設定通りにロボット本体１を動かす教示プログラムを作成することができる。

また、ディスプレイ３には、ロボット本体１の可動部１ａ〜１ｃの位置を数字で表示する第１の位置データ画像１７ａ〜１７ｃが表示されているので、第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃを操作したときに、可動部１ａ〜１ｃの位置を数字で確認することができる。

マウス４により第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃまたは第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃが操作されると、連動して第１の位置データ画像１７ａ〜１７ｃおよび第２の位置データ画像１９ａ〜１９ｃの数字が変化するので、可動部１ａ〜１ｃの位置をすばやく確認することができる。

３箇所ある可動部１ａ〜１ｃのそれぞれに対応して、ディスプレイ３には、第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃまたは第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃが表示されているので、それぞれの可動部１ａ〜１ｃを個別に動作させることができる。

ロボット本体１には、可動部１ａ〜１ｃを動作させるモータが設けられており、第１のスイッチ画像１６ａ〜１６ｃまたは第２のスイッチ画像１８ａ〜１８ｃの操作された量に対応して、速度パラメータモジュール１２が速度パターンを選択し、その速度パターンを用いて制御部９がモータに流れる電流量を変化させるので、可動部１ａ〜１ｃを効果的に動作させることができる。

なお、上記実施の形態１では、直角座標のロボット本体１について説明したが、勿論このものに限らず、例えば極座標のロボット装置であってもよい。

また、上記実施の形態１では、三個の可動部１ａ〜１ｃを備えたロボット本体１について説明したが、勿論、２個以下または４個以上の可動部を備えたロボット本体１であってもよい。

また、上記実施の形態１では、外部入力部をマウス４およびキーボード５とした教示体について説明したが、例えば、外部入力部をディスプレイ３と重ね合わせたタッチパネルとした教示体であってもよい。

実施の形態１に係るロボット装置の全体斜視図である。図１の教示体の内部と外部との関係を示すブロック図である。図１のディスプレイに表示された画像を示す図である。図１のロボット装置の教示プログラムの作成方法を示すフローチャート図である。図２の速度パラメータモジュールに格納された速度パターンの例を示す図である。図３の第１のスイッチ画像、第１の位置データ画像、第２のスイッチ画像および第２の位置データ画像を示した図である。図１のロボット装置の教示プログラムの別の作成方法を示すフローチャート図である。

符号の説明

１ロボット本体、１ａ〜１ｃ可動部、２教示体、３ディスプレイ、４マウス、５キーボード、６土台、７縦棒、８横棒、９制御部、１０メインモジュール、１１描画モジュール、１２速度パラメータモジュール、１３位置データモジュール、１４インタフェイス、１５ロボット本体画像、１５ａ〜１５ｃ可動部画像、１６ａ〜１６ｃ第１のスイッチ画像、１７ａ〜１７ｃ第１の位置データ画像、１８ａ〜１８ｃ第２のスイッチ画像、１９ａ〜１９ｃ第２の位置データ画像。

Claims

可動部を有するロボット本体と、
前記ロボット本体に電気的に接続され、前記ロボット本体の教示プログラムを作成する教示体とを備えたロボット装置であって、
前記教示体は、画像を表示する表示部と、外部から前記表示部の画像を操作可能な外部入力部とを有し、
前記表示部には、前記ロボット本体を示すロボット本体画像と、前記ロボット本体画像を動作させるスイッチ画像が表示され、
前記外部入力部により前記スイッチ画像が操作されると、前記教示体が前記ロボット本体画像を動作させるとともに、連動して前記ロボット本体を動作させることを特徴とするロボット装置。
前記表示部には、前記可動部の位置を数字で示す位置データ画像が表示されていることを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
前記外部入力部により前記スイッチ画像が操作されると、連動して前記位置データ画像の前記数字が変化することを特徴とする請求項２に記載のロボット装置。
前記ロボット本体は可動部を複数個有し、それぞれの前記可動部に対応して、前記表示部には前記スイッチ画像が表示されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載のロボット装置。
前記ロボット本体には、前記可動部を動作させるモータが設けられており、前記ロボット本体画像の動作量に対応して、前記教示体が前記モータに流れる電流量を変化させることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載のロボット装置。