JP2011240459A - Robot, state presentation device and state presentation method, and teaching method of robot - Google Patents

Robot, state presentation device and state presentation method, and teaching method of robot Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot, a state presentation device, a state presentation method and an teaching method of the robot which make an operator easily confirm a movable remaining amount of a drive part of a robot arm when teaching movement to the robot.SOLUTION: The robot includes: an work tool 20, 20a which is mounted to the robot arm 18, 18a provided with drive parts 11 to 17 each having a preset movable range and which performs work to a work object 19; a state presentation device 21 which is arranged in the vicinity of the work tool 20, 20a and displays movable remaining amounts of the drive parts 11 to 17 for the movable range; a position detection means 25 for detecting the position of the work object 19 for the work tool 20, 20a; and an arm control part 27 for controlling the movement of the robot arm 18, 18a by driving the drive parts 11 to 17 in the movable range of the drive parts 11 to 17 where the arm control part 27 stores the posture of the robot arm 18, 18a which assumes such a position and posture that the work tool 20, 20a can perform the work to the work object 19.

Description

本発明は、記憶した基準姿勢を基にして動作をするロボット、状態呈示装置及び状態呈示方法並びにロボットの教示方法に関する。 The present invention relates to a robot that operates based on a stored reference posture, a state presentation device, a state presentation method, and a robot teaching method.

ロボットを用いて作業対象物に作業を行う際には、ロボットに基準姿勢を教示する必要があり、その教示方法が、例えば特許文献1に記載されている。
特許文献1の方法は、基準点を照準する照準手段の照準軸に沿ってロボットを作業スペースに近接させ、ロボットと作業スペースの距離、及びロボットの位置から基準点の位置を検知するので、その基準点を基にして基準姿勢を教示することができる。
When working on a work target using a robot, it is necessary to teach the robot the reference posture, and a teaching method is described in Patent Document 1, for example.
In the method of Patent Document 1, the position of the reference point is detected from the distance between the robot and the work space and the position of the robot by bringing the robot close to the work space along the aiming axis of the aiming means for aiming the reference point. A reference posture can be taught based on the reference point.

特許第3373567号公報Japanese Patent No. 3373567

本発明は、ロボットに動作を教示する際に、ロボットアームの駆動部の可動残量を容易に確認することができるロボット、状態呈示装置及び状態呈示方法並びにロボットの教示方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a robot, a state presentation device, a state presentation method, and a robot teaching method capable of easily confirming the remaining movable amount of a driving unit of a robot arm when teaching a robot of an operation. And

前記目的に沿う本発明に係るロボットは、可動範囲が予め設定された駆動部を備えるロボットアームと、前記ロボットアームに装着され、作業対象物に対して作業を行う作業ツールと、前記ロボットアームの、前記作業ツールに近接する位置に配置され、前記可動範囲に対する前記駆動部の可動残量を表示する状態呈示装置と、前記作業ツールに対する前記作業対象物の位置を検知する位置検出手段と、前記駆動部の前記可動範囲内で、前記駆動部を駆動して前記ロボットアームの動作を制御するアーム制御部とを有し、前記アーム制御部は、前記作業ツールが前記作業対象物に対して作業を行える位置及び姿勢となった前記ロボットアームの姿勢を記憶する。 A robot according to the present invention that meets the object includes a robot arm including a drive unit having a movable range set in advance, a work tool that is attached to the robot arm and performs work on a work target, A state presentation device that is arranged at a position close to the work tool and displays the remaining movable amount of the drive unit with respect to the movable range; a position detection unit that detects a position of the work object with respect to the work tool; An arm control unit that controls the operation of the robot arm by driving the drive unit within the movable range of the drive unit, the arm control unit configured to operate the work tool on the work object. The posture of the robot arm that is in a position and posture where the robot can be used is stored.

本発明に係るロボットにおいて、前記状態呈示装置は、更に、予め設定された前記駆動部の負荷許容量に対する、負荷検出手段から取得した該駆動部に生じている負荷量の差分を負荷残量として表示するのが好ましい。 In the robot according to the aspect of the invention, the state presentation device may further use, as a load remaining amount, a difference in load amount generated in the drive unit acquired from the load detection unit with respect to a preset load allowable amount of the drive unit. Display is preferred.

本発明に係るロボットにおいて、前記駆動部は複数あって、前記状態呈示装置は、該各駆動部にそれぞれ対応し、前記可動残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Aを有するのが好ましい。 In the robot according to the present invention, there are a plurality of the drive units, and the state presentation device corresponds to each of the drive units, and a plurality of light emitters A that emit different colors depending on the stepwise magnitude of the movable remaining amount. It is preferable to have.

本発明に係るロボットにおいて、前記駆動部は複数あって、前記状態呈示装置は、該各駆動部にそれぞれ対応し、前記可動残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Aと、前記各駆動部にそれぞれ対応し、前記負荷残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Bとを有するのが好ましい。 In the robot according to the present invention, there are a plurality of the drive units, and the state presentation device corresponds to each of the drive units, and a plurality of light emitters A that emit different colors depending on the stepwise magnitude of the movable remaining amount. And a plurality of light emitters B that emit light of different colors depending on the stepwise magnitude of the remaining load.

本発明に係るロボットにおいて、前記状態呈示装置は、前記ロボットアームに対して着脱可能であるのが好ましい。 In the robot according to the present invention, it is preferable that the state presentation device is detachable from the robot arm.

前記目的に沿う本発明に係る状態呈示装置は、作業対象物に対して作業を行う作業ツールが装着されたロボットアームの、該作業ツールに近接する位置に取り付けられる固定部と、前記固定部に設けられ、前記ロボットアームが備える駆動部の、予め設定された可動範囲に対する、該駆動部の可動残量を表示する表示部とを有する。 The state presentation device according to the present invention that meets the above-described object includes a fixed portion that is attached to a position close to the work tool of a robot arm on which a work tool that performs work on a work target is attached, and the fixed portion. And a display unit that displays a remaining movable amount of the drive unit with respect to a preset movable range of the drive unit provided in the robot arm.

本発明に係る状態呈示装置において、前記表示部は、更に、予め設定された前記駆動部の負荷許容量に対する、負荷検出手段から取得した該駆動部に生じている負荷量の差分を負荷残量として表示するのが好ましい。 In the state presentation device according to the present invention, the display unit further displays a difference in load amount generated in the drive unit acquired from the load detection unit with respect to a preset load allowable amount of the drive unit. Is preferably displayed.

本発明に係る状態呈示装置において、前記駆動部は複数あって、前記表示部は、該各駆動部にそれぞれ対応し、前記可動残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Aからなるのが好ましい。 In the state presentation device according to the present invention, there are a plurality of the drive units, and the display unit corresponds to each of the drive units, and a plurality of light emitters that emit different colors depending on the step size of the movable remaining amount. Preferably it consists of A.

本発明に係る状態呈示装置において、前記駆動部は複数あって、前記表示部は、該各駆動部にそれぞれ対応し、前記可動残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Aと、該各駆動部にそれぞれ対応し、前記負荷残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Bとを有するのが好ましい。 In the state presentation device according to the present invention, there are a plurality of the drive units, and the display unit corresponds to each of the drive units, and a plurality of light emitters that emit different colors depending on the step size of the movable remaining amount. It is preferable to include A and a plurality of light emitters B that correspond to the respective driving units and emit different colors depending on the stepped amount of the remaining load.

本発明に係る状態呈示装置において、前記固定部は、前記ロボットアームに対して着脱可能であるのが好ましい。 In the state presentation device according to the present invention, it is preferable that the fixing portion is detachable from the robot arm.

前記目的に沿う本発明に係る状態呈示方法は、ロボットアームに設けられた複数の駆動部の駆動位置を取得し、予め設定された該各駆動部の可動範囲に対する該各駆動部の可動残量を検知する工程と、作業対象物に対して作業を行う作業ツールが装着された前記ロボットアームの、該作業ツールに近接する位置に配置された複数の発光体Aを、前記各駆動部の前記可動残量の段階的大きさによって、それぞれ異なる色に発光させる工程とを有する。 The state presentation method according to the present invention in accordance with the above-mentioned object obtains the drive positions of a plurality of drive units provided in a robot arm, and the movable remaining amount of each drive unit with respect to a preset movable range of each drive unit. A plurality of light emitters A arranged at positions close to the work tool of the robot arm on which the work tool for performing work on the work object is mounted. And a step of emitting light in different colors depending on the stepped magnitude of the movable remaining amount.

本発明に係る状態呈示方法において、前記各駆動部に生じている負荷量を取得し、予め設定された該各駆動部の負荷許容量に対する、該駆動部に生じている負荷量の差分を検知する工程と、前記ロボットアームの、前記作業ツールに近接する位置に配置された複数の発光体Bを、前記各駆動部の前記許容量に対する前記負荷量の差分の段階的大きさによって、それぞれ異なる色に発光させる工程とを、更に有するのが好ましい。 In the state presentation method according to the present invention, a load amount generated in each drive unit is acquired, and a difference between the load amount generated in the drive unit with respect to a preset load allowable amount of each drive unit is detected. And a plurality of light emitters B arranged at positions close to the work tool of the robot arm, respectively, depending on the step size of the difference of the load amount with respect to the allowable amount of each driving unit. It is preferable to further include a step of causing the color to emit light.

前記目的に沿う本発明に係るロボットの教示方法は、可動範囲が予め設定された駆動部を備えるロボットアームを有するロボットに動作を教示するロボットの教示方法であって、前記可動範囲に対する前記駆動部の可動残量を表示する状態呈示装置を前記ロボットアームに配置準備する工程と、前記状態呈示装置の表示を参照しながら操作ツールにより前記ロボットアームを動作させる工程と、前工程においてした前記ロボットアームの前記動作を、前記ロボットの再生時の動作として該ロボットを制御する制御装置に記憶させる工程とを有する。 A robot teaching method according to the present invention that meets the above-described object is a robot teaching method for teaching a robot an operation having a robot arm having a driving unit in which a movable range is preset, and the driving unit for the movable range. Preparing a state presentation device for displaying the remaining movable amount on the robot arm, a step of operating the robot arm with an operation tool while referring to the display of the state presentation device, and the robot arm in the previous step Storing the above-mentioned operation in a control device for controlling the robot as an operation at the time of reproduction of the robot.

第1の発明に係るロボット及び第2の発明に係る状態呈示装置は、作業ツールに近接する位置で駆動部の可動残量を表示するので、オペレータは、作業ツールの位置及び姿勢を視認しつつ、駆動部の可動残量を確認でき、駆動部が可動残量のある状態で、作業ツールが予め設定された位置及び姿勢となるロボットアームの姿勢を効率的に見つけることが可能である。
ロボットの作業者(オペレータ)は操作ツール等を用いてロボットに動作の教示作業を行う際に、通常、ロボットの先端部にある作業ツールあるいは制御点の位置を目視しながらロボットを操作するため、教示の際に先端部以外の駆動部の可動残量までも考慮するには、教示作業者がより熟練された者である必要があるが、作業ツールに近接する位置に状態呈示装置が配置されることで、教示作業者がロボットの先端部に視線を向けていても、先端部以外の駆動部の可動残量を視認することができるので、ロボットの各駆動部に対して可動残量に余裕のある動作を教示することがより容易になる。
Since the robot according to the first invention and the state presentation device according to the second invention display the remaining movable amount of the drive unit at a position close to the work tool, the operator can visually recognize the position and posture of the work tool. The movable remaining amount of the drive unit can be confirmed, and the posture of the robot arm in which the work tool has a preset position and posture can be efficiently found in a state where the drive unit has the remaining movable amount.
When a robot operator (operator) performs an operation teaching operation on a robot using an operation tool or the like, usually, the robot operator operates the robot while visually observing the position of the work tool or control point at the tip of the robot. In order to take into account even the remaining movable amount of the drive unit other than the tip part during teaching, the teaching worker needs to be a more skilled person, but the state presentation device is arranged at a position close to the working tool. As a result, even if the teaching worker points his / her line of sight toward the tip of the robot, the remaining movable amount of the drive unit other than the tip can be visually recognized. It is easier to teach a generous operation.

第1の発明に係るロボット及び第2の発明に係る状態呈示装置において、状態呈示装置が駆動部の負荷残量を表示する場合、オペレータは、駆動部に負荷許容量を超える大きさの負荷が生じていないのを視覚的に確認しながら、ロボットアームの動作を行うことが可能である。 In the robot according to the first invention and the state presentation device according to the second aspect, when the state presentation device displays the remaining load of the drive unit, the operator has a load exceeding the allowable load amount on the drive unit. The robot arm can be operated while visually confirming that it has not occurred.

第1の発明に係るロボット及び第2の発明に係る状態呈示装置において、状態呈示装置が駆動部の可動残量の段階的大きさによって異なる色を発光する発光体Aを有する場合、オペレータは、オペレータの視線が状態呈示装置から多少ずれていても、駆動部の可動残量を視認することができる。 In the state presentation device according to the robot according to the first invention and the state presentation device according to the second invention, when the state presentation device has the light emitter A that emits a different color depending on the stepped magnitude of the movable remaining amount of the driving unit, the operator Even if the line of sight of the operator is slightly deviated from the state presentation device, the remaining movable amount of the drive unit can be visually recognized.

第1の発明に係るロボット及び第2の発明に係る状態呈示装置において、状態呈示装置が駆動部の負荷残量の段階的大きさによって異なる色を発光する発光体Bを有する場合、オペレータは、オペレータの視線が状態呈示装置から多少ずれていても、駆動部の負荷残量を視認しながらロボットアームを動かすことができる。 In the state presentation device according to the robot according to the first invention and the state presentation device according to the second invention, when the state presentation device has the illuminant B that emits a different color depending on the stepped magnitude of the remaining load of the driving unit, the operator Even if the line of sight of the operator is slightly deviated from the state presentation device, the robot arm can be moved while visually confirming the remaining load of the drive unit.

第1の発明に係るロボット及び第2の発明に係る状態呈示装置において、状態呈示装置が、ロボットアームに対して着脱可能である場合、不具合が生じた状態呈示装置の取替えを容易に行うことができる。
また、動作教示時には可動残量を視認しやすいため、より精度の良い動作を教示することができる上、作業時(プレイバック時)には、本装置を取り外す事により、ロボットアームがよりコンパクトになり本装置が外部環境と接触することを防止する事が出来る。
In the robot according to the first invention and the status presentation device according to the second invention, when the status presentation device is detachable from the robot arm, it is possible to easily replace the status presentation device in which a problem has occurred. it can.
In addition, since it is easy to visually recognize the remaining moving amount when teaching the operation, it is possible to teach a more accurate operation, and the robot arm can be made more compact by removing this device during work (during playback). This makes it possible to prevent the apparatus from coming into contact with the external environment.

第3の発明に係る状態呈示方法は、作業ツールに近接する位置に配置された複数の発光体Aを、各駆動部の可動残量の段階的大きさによって、それぞれ異なる色に発光させる工程を有するので、視線が状態呈示装置から多少ずれている状態のオペレータに対して、駆動部の可動残量を視認させることができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for causing a plurality of light emitters A arranged at positions close to a work tool to emit light in different colors according to the stepwise magnitude of the movable remaining amount of each drive unit. Therefore, the movable remaining amount of the drive unit can be visually recognized by an operator whose line of sight is slightly deviated from the state presentation device.

第3の発明に係る状態呈示方法において、作業ツールに近接する位置に配置された複数の発光体Bを、各駆動部の許容量に対する負荷量の差分の段階的大きさによって、それぞれ異なる色に発光させる工程を有する場合、オペレータが、作業ツールの動きを目で追いながら、駆動部の負荷状態を容易に視認することが可能である。 In the state presentation method according to the third aspect of the present invention, the plurality of light emitters B arranged at positions close to the work tool have different colors depending on the stepwise difference of the load amount relative to the allowable amount of each drive unit. In the case of having the step of emitting light, the operator can easily visually check the load state of the drive unit while following the movement of the work tool.

本発明の第1の実施の形態に係るロボットの斜視図である。1 is a perspective view of a robot according to a first embodiment of the present invention. 同ロボットのブロック図である。It is a block diagram of the robot. 同ロボットのロボットアームの可動位置の説明図である。It is explanatory drawing of the movable position of the robot arm of the robot. 同ロボットが作業対象物を把持した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the robot held the work target object. 同ロボットが作業対象物を把持した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the robot held the work target object. 同ロボットの動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the robot. 本発明の第2の実施の形態に係るロボットの側面図である。It is a side view of the robot which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1〜図3に示すように、本発明の第1の実施の形態に係るロボット10は、可動範囲が予め設定された駆動部(本実施の形態では回動部)11〜17を備えるロボットアーム18、18aと、ロボットアーム18、18aにそれぞれ装着され、作業対象物19(図4、図5参照)に対して作業を行う作業ツールの一例であるグリッパ20、20aとを有している。
ロボットアーム18、18aには、それぞれグリッパ20、20aに近接する位置に、可動範囲に対する駆動部11〜17の可動残量を表示する状態呈示装置21が配置されている。以下、これらについて詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
As shown in FIGS. 1 to 3, the robot 10 according to the first embodiment of the present invention includes a drive unit (rotating unit in the present embodiment) 11 to 17 whose movable range is set in advance. Arms 18 and 18a, and grippers 20 and 20a, which are examples of work tools attached to the robot arms 18 and 18a and performing work on the work object 19 (see FIGS. 4 and 5), are provided. .
On the robot arms 18 and 18a, a state presentation device 21 that displays the remaining movable amount of the driving units 11 to 17 with respect to the movable range is disposed at a position close to the grippers 20 and 20a, respectively. Hereinafter, these will be described in detail.

図1に示すように、ロボット10は、胴体部22と、胴体部22に取り付けられたロボットアーム18、18aと、胴体部22の下部に設けられ、胴体部22を移動させる移動体23を有している。胴体部22には、ロボットアーム18、18a及び移動体23の動作を制御する制御装置24が搭載されている。
ロボットアーム18(ロボットアーム18aについても同じ)は、先部に作業対象物19を把持(作業)するグリッパ20(20a)が装着されている(図4、図5参照)。グリッパ20には、グリッパ20に対する作業対象物19の位置を計測する位置検出センサ(位置検出手段の一例)25が固定されている。位置検出センサ25は、レーザ変異計、近接センサ、又はCCDカメラ等からなり、CCDカメラ等の場合、その配置場所は胴体部22等でもよい。
ロボットアーム18の先端部、即ちグリッパ20に近接する位置に取り付けられている状態呈示装置21は、ロボットアーム18に対して着脱可能であり、可動残量を表示する必要がない場合、ロボットアーム18から取り外しておくことができる。
As shown in FIG. 1, the robot 10 includes a body unit 22, robot arms 18 and 18 a attached to the body unit 22, and a moving body 23 that is provided below the body unit 22 and moves the body unit 22. is doing. A control device 24 that controls the operation of the robot arms 18, 18 a and the moving body 23 is mounted on the body portion 22.
The robot arm 18 (the same applies to the robot arm 18a) is provided with a gripper 20 (20a) for gripping (working) the work object 19 at the tip (see FIGS. 4 and 5). A position detection sensor (an example of position detection means) 25 for measuring the position of the work object 19 relative to the gripper 20 is fixed to the gripper 20. The position detection sensor 25 includes a laser mutation meter, a proximity sensor, a CCD camera, or the like. In the case of a CCD camera or the like, the position of the position detection sensor 25 may be the body 22 or the like.
The state presentation device 21 attached to the tip of the robot arm 18, that is, the position close to the gripper 20 is detachable from the robot arm 18, and when there is no need to display the remaining movable amount, the robot arm 18 Can be removed from.

ロボットアーム18には、図2に示すように、ロボットアーム18の動作を制御するアーム制御部27(制御装置24の機能として設定されている)に信号接続された7つのアクチュエータ(例えばサーボモータ)28〜34が固定されている。アクチュエータ28〜34には、駆動位置検出器(例えばエンコーダ)28a〜34aが接続され、アーム制御部27は、アクチュエータ28〜34の駆動位置を検知することができる。 As shown in FIG. 2, the robot arm 18 has seven actuators (for example, servo motors) connected in signal to an arm control unit 27 (set as a function of the control device 24) that controls the operation of the robot arm 18. 28 to 34 are fixed. Drive position detectors (for example, encoders) 28a to 34a are connected to the actuators 28 to 34, and the arm control unit 27 can detect the drive positions of the actuators 28 to 34.

ロボットアーム18は、図2、図3に示すように、アクチュエータ28〜34をそれぞれ備える駆動部11〜17によって、7箇所で駆動可能である(図3には、ロボットアーム18aが描かれている)。図3に記載されたJ1〜J7は、それぞれ駆動部11〜17の駆動方向を示している。
駆動部11〜17の駆動位置(本実施の形態では角度位置)は、図4、図5に示すように、グリッパ20の任意の位置及び姿勢(向き)に対して、一意に決まらない。駆動部11〜17は、グリッパ20の位置及び姿勢を固定した状態で、それぞれ駆動位置を変化することができる。駆動部11、12は人の肩に相当する部分に配置され、駆動部13は上腕に相当する部分に配置され、駆動部14は肘に相当する部分に配置され、駆動部15は前腕に相当する部分に配置され、駆動部16、17は手首に相当する部分に配置されているが、駆動部11〜17の配置位置はこれらに限定されない。
As shown in FIGS. 2 and 3, the robot arm 18 can be driven at seven locations by driving units 11 to 17 having actuators 28 to 34, respectively (the robot arm 18a is depicted in FIG. 3). ). J1 to J7 described in FIG. 3 indicate the driving directions of the driving units 11 to 17, respectively.
The drive positions (angular positions in the present embodiment) of the drive units 11 to 17 are not uniquely determined with respect to an arbitrary position and posture (orientation) of the gripper 20, as shown in FIGS. The drive units 11 to 17 can change the drive positions in a state where the position and posture of the gripper 20 are fixed. The drive units 11 and 12 are disposed in a portion corresponding to a person's shoulder, the drive unit 13 is disposed in a portion corresponding to an upper arm, the drive unit 14 is disposed in a portion corresponding to an elbow, and the drive unit 15 corresponds to a forearm. Although the drive parts 16 and 17 are arrange | positioned at the part corresponded to a wrist, the arrangement position of the drive parts 11-17 is not limited to these.

移動体23は、図1、図2に示すように、制御装置24に設けられた走行制御部35からの指示信号によって駆動し、胴体部22を所望の地点まで移動させる。本実施の形態では、移動体23がオムニホイルからなる3つの駆動車輪35aを有しているが、オムニホイル以外の車輪でもよく、駆動車輪35aの数は3つに限定されない。
制御装置24は、記憶デバイス、電子演算器及び入力デバイス等を有し、記憶デバイスには、アーム制御部27及び走行制御部35等を構成するプログラムが搭載されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the moving body 23 is driven by an instruction signal from a travel control unit 35 provided in the control device 24, and moves the body unit 22 to a desired point. In the present embodiment, the moving body 23 has three drive wheels 35a made of omni foil, but wheels other than omni foil may be used, and the number of drive wheels 35a is not limited to three.
The control device 24 includes a storage device, an electronic calculator, an input device, and the like, and programs that constitute the arm control unit 27, the travel control unit 35, and the like are mounted on the storage device.

制御装置24には、位置検出センサ25に信号接続されたセンサ信号処理部36が搭載されている。位置検出センサ25は、予め設定された周期(本実施の形態では、5〜20ミリ秒)で、センサ信号処理部36から指示信号を受け取ってグリッパ20に対する作業対象物19の位置を検知し、センサ信号処理部36にその検知結果を送信する。センサ信号処理部36は、位置検出センサ25から取得した検知結果を記憶する。 The control device 24 includes a sensor signal processing unit 36 that is signal-connected to the position detection sensor 25. The position detection sensor 25 receives an instruction signal from the sensor signal processing unit 36 at a preset period (in this embodiment, 5 to 20 milliseconds), detects the position of the work object 19 relative to the gripper 20, The detection result is transmitted to the sensor signal processing unit 36. The sensor signal processing unit 36 stores the detection result acquired from the position detection sensor 25.

アーム制御部27には、グリッパ20とロボットアーム18及びグリッパ20aとロボットアーム18aの相対的な位置関係と、駆動部11〜17それぞれの可動範囲とが記憶されている。アーム制御部27は、記憶しているロボットアーム18(ロボットアーム18aについても同じ)に対するグリッパ20の位置関係と、駆動位置検出器28a〜34aから取得した駆動部11〜17の駆動位置を基にして、グリッパ20の位置及び姿勢を検知する。
アーム制御部27は、グリッパ20に対する作業対象物19の位置と駆動部11〜17の駆動位置等から、駆動部11〜17の駆動させるべき次の駆動位置を決定する。アーム制御部27は、この決定した駆動位置に従って、駆動部11〜17をそれぞれの可動範囲内で駆動して、ロボットアーム18の動作を制御する。
The arm control unit 27 stores the relative positional relationship between the gripper 20, the robot arm 18, the gripper 20a, and the robot arm 18a, and the movable ranges of the drive units 11-17. The arm control unit 27 is based on the stored positional relationship of the gripper 20 with respect to the robot arm 18 (the same applies to the robot arm 18a) and the driving positions of the driving units 11-17 acquired from the driving position detectors 28a-34a. Thus, the position and posture of the gripper 20 are detected.
The arm control unit 27 determines the next driving position to be driven by the driving units 11 to 17 from the position of the work object 19 with respect to the gripper 20 and the driving positions of the driving units 11 to 17. The arm control unit 27 controls the operation of the robot arm 18 by driving the drive units 11 to 17 within the respective movable ranges according to the determined drive position.

アーム制御部27は、グリッパ20が作業対象物19を把持できる位置及び姿勢になるロボットアーム18の基準姿勢を記憶する機能を有している。
オペレータは、操作ツール45(図2参照)を操作してロボットアーム18を動かし、グリッパ20が作業台37に載せられた作業対象物19(図4、図5参照)を把持できる位置及び姿勢になるように、ロボットアーム18の姿勢を変化させる。操作ツール45は、例えば、プログラミングペンダント等の入力装置である。グリッパ20が作業対象物19を把持できる状態になったとき、オペレータは、ロボットアーム18が基準姿勢になっていることを、アーム制御部27に検知させる。アーム制御部27は、ロボットアーム18の基準姿勢と、ロボットアーム18が基準姿勢になるまで、オペレータによって動かされたロボットアーム18の動作(以下、「基準アーム動作」ともいう)とを記憶する。
The arm control unit 27 has a function of storing a reference posture of the robot arm 18 at a position and posture where the gripper 20 can grip the work object 19.
The operator operates the operation tool 45 (see FIG. 2) to move the robot arm 18 so that the gripper 20 can grip the work object 19 (see FIGS. 4 and 5) placed on the work table 37. Thus, the posture of the robot arm 18 is changed. The operation tool 45 is an input device such as a programming pendant, for example. When the gripper 20 is ready to grip the work object 19, the operator causes the arm control unit 27 to detect that the robot arm 18 is in the reference posture. The arm control unit 27 stores the reference posture of the robot arm 18 and the operation of the robot arm 18 moved by the operator until the robot arm 18 reaches the reference posture (hereinafter also referred to as “reference arm operation”).

ロボットアーム18は、胴体部22と作業対象物19の位置関係が同じであれば、基準アーム動作をすることにより、グリッパ20に作業対象物19を把持させることができる。
しかし、ロボットアーム18の基準姿勢を決めた後、作業台37に対する作業対象物19の位置がずれた場合、あるいは、作業台37に対する胴体部22の位置がずれた場合、グリッパ20は、ロボットアーム18が基準姿勢になっても作業対象物19を把持できなくなる。
If the positional relationship between the body portion 22 and the work object 19 is the same, the robot arm 18 can cause the gripper 20 to grip the work object 19 by performing a reference arm operation.
However, when the position of the work object 19 with respect to the work table 37 is shifted after the reference posture of the robot arm 18 is determined, or when the position of the body portion 22 with respect to the work table 37 is shifted, the gripper 20 Even if 18 is in the reference posture, the work object 19 cannot be gripped.

センサ信号処理部36は、位置検出センサ25から取得する作業対象物19の位置情報から、作業対象物19に位置ずれがあったのを検知したとき、グリッパ20が作業対象物19を把持できるロボットアーム18の姿勢(以下、「補正後の姿勢」ともいう)を求める。センサ信号処理部36は、ロボットアーム18を基準姿勢から補正後の姿勢にするための姿勢の変化量(以下、「姿勢補正量」ともいう)を算出する。アーム制御部27は、センサ信号処理部36からロボットアーム18の姿勢補正量を取得して、駆動部11〜17の駆動量を決定し、グリッパ20が作業対象物19を把持できるように、ロボットアーム18を動かす。 When the sensor signal processing unit 36 detects from the position information of the work object 19 acquired from the position detection sensor 25 that the work object 19 is misaligned, the gripper 20 can grip the work object 19. The posture of the arm 18 (hereinafter also referred to as “corrected posture”) is obtained. The sensor signal processing unit 36 calculates a posture change amount (hereinafter, also referred to as “posture correction amount”) for changing the robot arm 18 from the reference posture to the post-correction posture. The arm control unit 27 acquires the posture correction amount of the robot arm 18 from the sensor signal processing unit 36, determines the drive amount of the drive units 11 to 17, and allows the gripper 20 to grip the work object 19. Move the arm 18.

ロボットアーム18には、図2に示すように、駆動部11〜17に生じている負荷量をそれぞれ計測する負荷検出センサ(負荷検出手段の一例)38〜44が取り付けられている。負荷検出センサ38〜44は、センサ信号処理部36に信号接続され、予め設定された周期で駆動部11〜17に生じている負荷量を検知し、その検知結果をセンサ信号処理部36に送信する。センサ信号処理部36は、負荷検出センサ38〜44から取得した検知結果を記憶する。
なお、負荷検出センサ38〜44に替えてサーボモータに対する電流指令値(トルク指令値)等から負荷状態を検出するようにしてもよい。
アーム制御部27には、駆動部11〜17に掛けることが可能な負荷許容量が予め設定されている。アーム制御部27は、センサ信号処理部36から駆動部11〜18に生じている負荷量を取得して、駆動部11〜17に生じている負荷が負荷許容量以下の範囲で、駆動部11〜17を駆動して、ロボットアーム18、18aの動作を制御する。
状態呈示装置21は、センサ信号処理部36を介して負荷検出センサ38〜44から駆動部11〜17に生じている負荷量を取得し、駆動部11〜17それぞれについて、負荷許容量に対する実際に生じている負荷量の差分を負荷残量として表示する。
As shown in FIG. 2, load detection sensors (an example of load detection means) 38 to 44 that respectively measure the load amounts generated in the drive units 11 to 17 are attached to the robot arm 18. The load detection sensors 38 to 44 are signal-connected to the sensor signal processing unit 36, detect the load amount generated in the driving units 11 to 17 in a preset cycle, and transmit the detection result to the sensor signal processing unit 36. To do. The sensor signal processing unit 36 stores the detection results acquired from the load detection sensors 38 to 44.
Note that the load state may be detected from a current command value (torque command value) or the like for the servo motor instead of the load detection sensors 38 to 44.
In the arm control unit 27, a load allowable amount that can be applied to the drive units 11 to 17 is set in advance. The arm control unit 27 acquires the load amount generated in the drive units 11 to 18 from the sensor signal processing unit 36, and the drive unit 11 is within a range where the load generated in the drive units 11 to 17 is equal to or less than the allowable load amount. ˜17 are driven to control the operations of the robot arms 18 and 18a.
The state presentation device 21 acquires the load amount generated in the drive units 11 to 17 from the load detection sensors 38 to 44 via the sensor signal processing unit 36, and the drive units 11 to 17 are actually measured with respect to the load allowable amount. The difference between the generated load amounts is displayed as the remaining load.

状態呈示装置21は、図3に示すように、ロボットアーム18、18aに取り付けられる固定部46と、固定部46に設けられ、駆動部11〜17の駆動状態及び負荷状態を示す表示部47を有している。
固定部46は、ねじ部材等によってロボットアーム18、18aに固定されており、ロボットアーム18、18aから取り外すことができる。
As shown in FIG. 3, the state presentation device 21 includes a fixing unit 46 attached to the robot arms 18 and 18a, and a display unit 47 provided on the fixing unit 46 and indicating the driving state and the load state of the driving units 11-17. Have.
The fixing portion 46 is fixed to the robot arms 18 and 18a by screw members or the like and can be detached from the robot arms 18 and 18a.

表示部47は、駆動部11〜17にそれぞれ対応する発光体48〜54からなる。発光体48〜54はそれぞれ、駆動部11〜17の可動残量の段階的大きさによって異なる色を発光する部分と、駆動部11〜17の負荷残量の段階的大きさによって異なる色を発光する部分を有している。
本実施の形態のように、表示部47は、1つの発光体で駆動部の可動残量及び負荷残量の大きさを示すものに限定されず、駆動部の可動残量のみを示す発光体Aと負荷残量のみを示す発光体Bを別個に有するものでもよい。あるいは、アクチュエータの数と同数の発光体だけでなく表示部47に同様の表示を描画させてもよい。
The display unit 47 includes light emitters 48 to 54 corresponding to the drive units 11 to 17, respectively. Each of the light emitters 48 to 54 emits a different color depending on the stepped magnitude of the movable remaining amount of the driving units 11 to 17 and a different color depending on the stepped magnitude of the load remaining amount of the driving units 11 to 17. It has a part to do.
As in the present embodiment, the display unit 47 is not limited to one light emitter that indicates the size of the movable remaining amount and the remaining load amount of the drive unit, and the light emitter that indicates only the movable remaining amount of the drive unit. You may have separately the light-emitting body B which shows only A and load remaining amount. Alternatively, the same display may be drawn on the display unit 47 as well as the same number of light emitters as the number of actuators.

発光体48(発光体49〜54についても同じ)は、駆動部11の可動残量が15°以上のとき、5°以上15°未満のとき、及び5°未満のときにそれぞれ、可動残量を表示する部分を青色、黄色、及び赤色に発光させる。
発光体48は、駆動部11の負荷許容量に対する負荷残量の割合が、20%以上のとき、10%以上20%未満のとき、及び10%未満のときに、負荷残量を表示する部分を青色、黄色、及び赤色にそれぞれ発光させる。
The light emitter 48 (the same applies to the light emitters 49 to 54) has a movable remaining amount when the movable remaining amount of the drive unit 11 is 15 ° or more, 5 ° or more and less than 15 °, and 5 ° or less, respectively. The portion displaying is emitted blue, yellow and red.
The light-emitting body 48 is a portion that displays the remaining load when the ratio of the remaining load to the allowable load of the drive unit 11 is 20% or more, 10% or more and less than 20%, and less than 10%. Are made to emit light in blue, yellow and red, respectively.

次に、図6に示すフロー図によって、ロボット10に作業台37に載っている作業対象物19を把持させるために必要な工程について説明する。
オペレータは、状態呈示装置21をロボットアーム18(ロボットアーム18aについても同じ)に配置準備する。次にオペレータは、操作ツール45の操作によってロボット10の移動体23を駆動してロボット10を作業台37近くまで移動させ、その位置を作業基準位置として走行制御部35に記憶させる(ステップS1)。
Next, steps necessary for causing the robot 10 to grip the work object 19 placed on the work table 37 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
The operator prepares to arrange the state presentation device 21 on the robot arm 18 (the same applies to the robot arm 18a). Next, the operator drives the moving body 23 of the robot 10 by operating the operation tool 45 to move the robot 10 to the vicinity of the work table 37, and stores the position in the travel control unit 35 as a work reference position (step S1). .

オペレータは、アーム制御部27をロボットアーム18の基準姿勢及び基準アーム動作を教示可能な状態にした後、ロボットアーム18の基準アーム動作を開始する。オペレータは、状態呈示装置21の表示を参照し、駆動部11〜17に所定の負荷残量(例えば、負荷許容量に対して20%以上の負荷残量)があるのを発光体48〜54の発光色によって確認しながら、操作ツール45を操作してロボットアーム18を動作させる。発光体48〜54は、グリッパ20に近接しているので、オペレータは、グリッパ20の状態確認と共に駆動部11〜17の負荷残量の確認を容易に行うことができる。オペレータは、グリッパ20が作業台37上の作業対象物19を把持できる位置及び姿勢になるまでロボットアーム18を動かす(ステップS2)。 The operator sets the arm control unit 27 in a state in which the reference posture and the reference arm operation of the robot arm 18 can be taught, and then starts the reference arm operation of the robot arm 18. The operator refers to the display of the state presentation device 21 and indicates that the drive units 11 to 17 have a predetermined load remaining amount (for example, a load remaining amount of 20% or more with respect to the allowable load amount). The robot arm 18 is operated by operating the operation tool 45 while confirming with the emission color. Since the light emitters 48 to 54 are close to the gripper 20, the operator can easily check the remaining load of the drive units 11 to 17 as well as the state of the gripper 20. The operator moves the robot arm 18 until the gripper 20 reaches a position and posture at which the work object 19 on the work table 37 can be gripped (step S2).

グリッパ20が作業対象物19を把持できる状態になった後、オペレータは、発光体48〜54の発光色によって駆動部11〜17の可動残量を確認する(ステップS3)。
このとき、駆動部11〜17の各可動残量が予め定めた値(例えば15°)以上の場合、オペレータは、アーム制御部27にロボットアーム18の基準姿勢及び基準アーム動作を記憶させる(ステップS4)。この基準アーム動作が、ロボット10の再生時の動作となる。
ステップS3で、駆動部11〜17の各可動残量が15°未満になっているのが確認された場合、オペレータは、駆動部11〜17の各可動残量が15°以上になるように駆動部11〜17の各駆動位置を調整する。オペレータは、駆動部11〜17の各可動残量が15°以上になった状態のロボットアーム18の姿勢を操作ツール45等に記憶させた後に、その記憶させたロボットアーム18の姿勢を基にして、ステップS2のロボットアーム18の基準アーム動作を再度行う。
After the gripper 20 is in a state in which the work object 19 can be gripped, the operator confirms the remaining movable amount of the drive units 11 to 17 based on the light emission colors of the light emitters 48 to 54 (step S3).
At this time, when the movable remaining amounts of the driving units 11 to 17 are equal to or greater than a predetermined value (for example, 15 °), the operator causes the arm control unit 27 to store the reference posture and the reference arm operation of the robot arm 18 (step S4). This reference arm operation is an operation at the time of reproduction of the robot 10.
When it is confirmed in step S3 that the movable remaining amounts of the drive units 11 to 17 are less than 15 °, the operator sets the movable remaining amounts of the drive units 11 to 17 to 15 ° or more. Each drive position of the drive parts 11-17 is adjusted. The operator stores the posture of the robot arm 18 in a state where the movable remaining amounts of the drive units 11 to 17 are 15 ° or more in the operation tool 45 and the like, and then, based on the stored posture of the robot arm 18. Then, the reference arm operation of the robot arm 18 in step S2 is performed again.

ロボットアーム18は7軸であり、グリッパ20の位置及び姿勢を固定した状態で、駆動部11〜17の駆動位置を変えて、駆動部11〜17の可動残量が15°以上になるように駆動部11〜17の駆動位置を調整することができる。
本実施の形態では、ロボット10が7軸のロボットアーム18、18aを有しているが、6軸以下のロボットアームを有していてもよい。6軸以下のロボットアームの場合、胴体部と作業対象物の位置関係を変えることによって、グリッパの位置及び姿勢を固定した状態で、駆動部の可動残量を予め定められた値以上に調整することができる。
The robot arm 18 has seven axes, and with the position and posture of the gripper 20 fixed, the drive positions of the drive units 11 to 17 are changed so that the movable remaining amount of the drive units 11 to 17 is 15 ° or more. The drive position of the drive parts 11-17 can be adjusted.
In the present embodiment, the robot 10 has the seven-axis robot arms 18 and 18a, but may have six-axis or less robot arms. In the case of a robot arm with 6 axes or less, the movable remaining amount of the drive unit is adjusted to a predetermined value or more in a state where the position and posture of the gripper are fixed by changing the positional relationship between the body unit and the work object. be able to.

ステップS4の後、ロボットアーム18が基準姿勢になっている状態で、センサ信号処理部36は、位置検出センサ25に信号を送信して作業対象物19の位置を計測させ、位置検出センサ25から取得した計測結果を記憶する(ステップS5)。
このステップS1からステップS5までが、アーム制御部27にロボットアーム18の基準姿勢及び基準アーム動作を記憶させる準備工程(即ち、ロボットに動作を教示するロボットの教示方法)になる。
After step S4, in a state where the robot arm 18 is in the reference posture, the sensor signal processing unit 36 transmits a signal to the position detection sensor 25 to measure the position of the work object 19, and from the position detection sensor 25, The acquired measurement result is stored (step S5).
Steps S1 to S5 are preparation steps for storing the reference posture and the reference arm motion of the robot arm 18 in the arm control unit 27 (that is, a robot teaching method for teaching the robot the operation).

ロボット10は、操作ツール45等から作業開始指令を受けると、移動体23を作動して作業基準位置まで移動する。走行制御部35は、作業基準位置までロボット10が移動したのを検知した後、ロボット10の移動完了を知らせる信号をアーム制御部27に送る(ステップS6)。
アーム制御部27は、記憶している基準アーム動作に従ってロボットアーム18を動かし、ロボットアーム18が基準姿勢になった後、ロボットアーム18の動作完了の信号をセンサ信号処理部36に送信する(ステップS7)。
本実施の形態では、ステップS6及びステップS7で、ロボット10が作業基準位置まで移動した後にロボットアーム18の動作が開始されているが、ロボット10が作業基準位置まで移動が完了する前にロボットアーム18の動作が開始されてもよい。ロボット10が作業基準位置に到着する前にロボットアーム18の動作を開始する場合、オペレータは、準備工程でロボットアーム18が作業台37等に接触しないことを確認する必要がある。
When receiving a work start command from the operation tool 45 or the like, the robot 10 operates the moving body 23 to move to the work reference position. After detecting that the robot 10 has moved to the work reference position, the travel control unit 35 sends a signal notifying the completion of movement of the robot 10 to the arm control unit 27 (step S6).
The arm control unit 27 moves the robot arm 18 in accordance with the stored reference arm operation. After the robot arm 18 assumes the reference posture, the operation completion signal of the robot arm 18 is transmitted to the sensor signal processing unit 36 (step S40). S7).
In this embodiment, in step S6 and step S7, the robot arm 18 starts operating after the robot 10 has moved to the work reference position. However, before the robot 10 completes moving to the work reference position, the robot arm 18 Eighteen operations may be initiated. When the operation of the robot arm 18 is started before the robot 10 arrives at the work reference position, the operator needs to confirm that the robot arm 18 does not contact the work table 37 or the like in the preparation process.

ステップS7の後、センサ信号処理部36は、位置検出センサ25に作業対象物19の位置を計測させ、その計測位置とステップS5で計測した作業対象物19の位置との差異を算出する。センサ信号処理部36は、その算出結果をアーム制御部27に送信する(ステップS8)。
アーム制御部27は、センサ信号処理部36から取得した算出結果を基にして、グリッパ20が作業対象物19を把持できるロボットアーム18の姿勢を求め、基準姿勢に対するロボットアーム18の姿勢補正量を導出する(ステップS9)。
アーム制御部27は、姿勢補正量を基に、ロボットアーム18の姿勢補正を行い、グリッパ20が作業対象物19を把持できるようにする(ステップS10)。
After step S7, the sensor signal processing unit 36 causes the position detection sensor 25 to measure the position of the work object 19, and calculates the difference between the measurement position and the position of the work object 19 measured in step S5. The sensor signal processing unit 36 transmits the calculation result to the arm control unit 27 (step S8).
Based on the calculation result obtained from the sensor signal processing unit 36, the arm control unit 27 obtains the posture of the robot arm 18 at which the gripper 20 can grip the work object 19, and calculates the posture correction amount of the robot arm 18 with respect to the reference posture. Derived (step S9).
The arm control unit 27 corrects the posture of the robot arm 18 based on the posture correction amount so that the gripper 20 can grip the work object 19 (step S10).

ロボットアーム18が基準姿勢のとき、駆動部11〜17には駆動残量(可動残量)があるため、アーム制御部27は、駆動部11〜17が全て駆動制限を受けていないことを前提にロボットアーム18の姿勢補正量を導出することができる。
仮に、ロボットアーム18が基準姿勢のとき駆動部11〜17のいずれかに駆動残量がない場合、作業対象物19の位置によっては、グリッパ20により作業対象物19を把持できないことが起こり得る。
When the robot arm 18 is in the reference posture, the drive units 11 to 17 have a remaining drive amount (movable remaining amount), and therefore the arm control unit 27 assumes that the drive units 11 to 17 are not all driven. Thus, the posture correction amount of the robot arm 18 can be derived.
If the robot arm 18 is in the reference posture and there is no remaining drive in any of the drive units 11 to 17, depending on the position of the work object 19, the work object 19 may not be gripped by the gripper 20.

次に、本発明の第2の実施の形態に係るロボット60について説明する。ロボット10が、人型タイプのロボットであるのに対し、ロボット30は、図7に示すような、作業対象物61を把持する7軸の産業用ロボットである。ロボット60は、作業ツールの一例であるグリッパ62がロボットアーム63の先端部に装着されている。状態呈示装置64は、グリッパ62に近接して、ロボットアーム63の先端部に取り付けられ、ロボットアーム63の駆動部の可動残量及び負荷残量を表示する。ロボット60は、ロボットアーム63の基端部に取り付けられたベース部材65が固定フレーム等に固定される。固定フレーム等への固定場所を決める際、及びロボットアーム63の基準姿勢を決める際、ロボットアーム63の駆動部が所定以上の可動残量のある状態で作業対象物61を把持できるようにすることによって、ロボットアーム63の基本姿勢を、姿勢補正できる状態にすることができる。 Next, a robot 60 according to a second embodiment of the present invention will be described. The robot 10 is a humanoid type robot, whereas the robot 30 is a seven-axis industrial robot that holds a work object 61 as shown in FIG. In the robot 60, a gripper 62, which is an example of a work tool, is attached to the tip of the robot arm 63. The state presentation device 64 is attached to the tip of the robot arm 63 in the vicinity of the gripper 62, and displays the remaining movable amount and the remaining load of the drive unit of the robot arm 63. In the robot 60, a base member 65 attached to the base end portion of the robot arm 63 is fixed to a fixed frame or the like. When determining a fixing position on a fixed frame or the like and determining a reference posture of the robot arm 63, the driving unit of the robot arm 63 can grip the work object 61 with a movable remaining amount greater than or equal to a predetermined amount. Thus, the basic posture of the robot arm 63 can be brought into a state where the posture can be corrected.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、駆動部は回動するものに限定されず、伸縮するものであってもよい。ロボットアームに装着されるのは、グリッパ以外の作業ツール、例えば溶接用アーク等にすることができる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all changes in conditions and the like that do not depart from the gist are within the scope of the present invention.
For example, the driving unit is not limited to a rotating unit, and may be expanded and contracted. A work tool other than the gripper, such as a welding arc, can be attached to the robot arm.

10:ロボット、11〜17:駆動部、18、18a:ロボットアーム、19:作業対象物、20、20a:グリッパ、21:状態呈示装置、22:胴体部、23:移動体、24:制御装置、25:位置検出センサ、27:アーム制御部、28〜34:アクチュエータ、28a〜34a:駆動位置検出器、35:走行制御部、35a:駆動車輪、36:センサ信号処理部、37:作業台、38〜44:負荷検出センサ、45:操作ツール、46:固定部、47:表示部、48〜54:発光体、60:ロボット、61:作業対象物、62:グリッパ、63:ロボットアーム、64:状態呈示装置、65:ベース部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Robot, 11-17: Drive part, 18, 18a: Robot arm, 19: Work object, 20, 20a: Gripper, 21: State presentation apparatus, 22: Body part, 23: Moving body, 24: Control apparatus , 25: position detection sensor, 27: arm control unit, 28-34: actuator, 28a-34a: drive position detector, 35: travel control unit, 35a: drive wheel, 36: sensor signal processing unit, 37: workbench , 38 to 44: load detection sensor, 45: operation tool, 46: fixing unit, 47: display unit, 48 to 54: light emitter, 60: robot, 61: work object, 62: gripper, 63: robot arm, 64: Status presentation device, 65: Base member

Claims (13)

可動範囲が予め設定された駆動部を備えるロボットアームと、
前記ロボットアームに装着され、作業対象物に対して作業を行う作業ツールと、
前記ロボットアームの、前記作業ツールに近接する位置に配置され、前記可動範囲に対する前記駆動部の可動残量を表示する状態呈示装置と、
前記作業ツールに対する前記作業対象物の位置を検知する位置検出手段と、
前記駆動部の前記可動範囲内で、前記駆動部を駆動して前記ロボットアームの動作を制御するアーム制御部とを有し、
前記アーム制御部は、前記作業ツールが前記作業対象物に対して作業を行える位置及び姿勢となった前記ロボットアームの姿勢を記憶することを特徴とするロボット。
A robot arm provided with a drive unit whose movable range is set in advance;
A work tool attached to the robot arm and performing work on a work object;
A state presentation device that is disposed at a position near the work tool of the robot arm and displays a movable remaining amount of the driving unit with respect to the movable range; and
Position detecting means for detecting the position of the work object with respect to the work tool;
An arm control unit that controls the operation of the robot arm by driving the drive unit within the movable range of the drive unit;
The robot according to claim 1, wherein the arm control unit stores a posture of the robot arm in a position and a posture where the work tool can work on the work object.
請求項1記載のロボットにおいて、前記状態呈示装置は、更に、予め設定された前記駆動部の負荷許容量に対する、負荷検出手段から取得した該駆動部に生じている負荷量の差分を負荷残量として表示することを特徴とするロボット。 2. The robot according to claim 1, wherein the state presentation device further calculates a difference between a load amount generated in the drive unit acquired from a load detection unit and a load allowable amount of the drive unit set in advance and a remaining load amount. A robot characterized by displaying as 請求項1又は2記載のロボットにおいて、前記駆動部は複数あって、前記状態呈示装置は、該各駆動部にそれぞれ対応し、前記可動残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Aを有することを特徴とするロボット。 3. The robot according to claim 1, wherein there are a plurality of the drive units, and the state presentation device corresponds to each of the drive units and emits a plurality of colors that emit different colors depending on a stepped magnitude of the movable remaining amount. A robot having a light emitter A. 請求項2記載のロボットにおいて、前記駆動部は複数あって、前記状態呈示装置は、該各駆動部にそれぞれ対応し、前記可動残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Aと、前記各駆動部にそれぞれ対応し、前記負荷残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Bとを有することを特徴とするロボット。 3. The robot according to claim 2, wherein there are a plurality of the drive units, and the state presentation device corresponds to each of the drive units and emits a different color depending on the stepped magnitude of the movable remaining amount. A robot having A and a plurality of light emitters B corresponding to the respective driving units and emitting different colors depending on the stepwise magnitude of the remaining load. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のロボットにおいて、前記状態呈示装置は、前記ロボットアームに対して着脱可能であることを特徴とするロボット。 The robot according to any one of claims 1 to 4, wherein the state presentation device is detachable from the robot arm. 作業対象物に対して作業を行う作業ツールが装着されたロボットアームの、該作業ツールに近接する位置に取り付けられる固定部と、
前記固定部に設けられ、前記ロボットアームが備える駆動部の、予め設定された可動範囲に対する、該駆動部の可動残量を表示する表示部とを有することを特徴とする状態呈示装置。
A fixed portion attached to a position close to the work tool of a robot arm on which a work tool for performing work on the work object is mounted;
A state presentation device, comprising: a display unit that is provided in the fixed unit, and that displays a movable remaining amount of the drive unit with respect to a preset movable range of a drive unit included in the robot arm.
請求項6記載の状態呈示装置において、前記表示部は、更に、予め設定された前記駆動部の負荷許容量に対する、負荷検出手段から取得した該駆動部に生じている負荷量の差分を負荷残量として表示することを特徴とする状態呈示装置。 7. The status presentation device according to claim 6, wherein the display unit further displays a difference between a load amount generated in the drive unit acquired from the load detection unit and a load remaining amount obtained in advance from a preset load allowable amount of the drive unit. A state presentation device characterized by being displayed as a quantity. 請求項6又は7記載の状態呈示装置において、前記駆動部は複数あって、前記表示部は、該各駆動部にそれぞれ対応し、前記可動残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Aからなることを特徴とする状態呈示装置。 8. The state presentation device according to claim 6 or 7, wherein there are a plurality of the drive units, and the display unit corresponds to each of the drive units and emits a different color depending on a stepped magnitude of the movable remaining amount. The state presentation apparatus characterized by comprising the light emitter A. 請求項7記載の状態呈示装置において、前記駆動部は複数あって、前記表示部は、該各駆動部にそれぞれ対応し、前記可動残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Aと、該各駆動部にそれぞれ対応し、前記負荷残量の段階的大きさによって異なる色を発光する複数の発光体Bとを有することを特徴とする状態呈示装置。 8. The state presentation device according to claim 7, wherein there are a plurality of the drive units, and the display unit corresponds to each of the drive units and emits a plurality of lights that emit different colors depending on a stepped magnitude of the movable remaining amount. A state presentation device comprising: a body A; and a plurality of light emitters B that correspond to the respective driving units and emit different colors depending on the stepwise magnitude of the remaining load. 請求項6〜9のいずれか1項に記載の状態呈示装置において、前記固定部は、前記ロボットアームに対して着脱可能であることを特徴とする状態呈示装置。 10. The state presentation device according to claim 6, wherein the fixing unit is detachable from the robot arm. ロボットアームに設けられた複数の駆動部の駆動位置を取得し、予め設定された該各駆動部の可動範囲に対する該各駆動部の可動残量を検知する工程と、
作業対象物に対して作業を行う作業ツールが装着された前記ロボットアームの、該作業ツールに近接する位置に配置された複数の発光体Aを、前記各駆動部の前記可動残量の段階的大きさによって、それぞれ異なる色に発光させる工程とを有することを特徴とする状態呈示方法。
Obtaining driving positions of a plurality of driving units provided in a robot arm, and detecting a remaining movable amount of each driving unit with respect to a preset movable range of each driving unit;
A plurality of light emitters A arranged at positions close to the work tool of the robot arm on which a work tool for performing work on the work object is attached are stepwise of the movable remaining amount of each drive unit. And a step of emitting light in different colors depending on the size.
請求項11記載の状態呈示方法において、前記各駆動部に生じている負荷量を取得し、予め設定された該各駆動部の負荷許容量に対する、該駆動部に生じている負荷量の差分を検知する工程と、
前記ロボットアームの、前記作業ツールに近接する位置に配置された複数の発光体Bを、前記各駆動部の前記許容量に対する前記負荷量の差分の段階的大きさによって、それぞれ異なる色に発光させる工程とを、更に有することを特徴とする状態呈示方法。
12. The state presentation method according to claim 11, wherein a load amount generated in each drive unit is acquired, and a difference between the load amount generated in the drive unit with respect to a preset load allowable amount of each drive unit is obtained. Detecting process;
The plurality of light emitters B arranged at positions close to the work tool of the robot arm are caused to emit light in different colors according to the step size of the difference in the load amount with respect to the allowable amount of each drive unit. And a step of presenting a state.
可動範囲が予め設定された駆動部を備えるロボットアームを有するロボットに動作を教示するロボットの教示方法であって、
前記可動範囲に対する前記駆動部の可動残量を表示する状態呈示装置を前記ロボットアームに配置準備する工程と、
前記状態呈示装置の表示を参照しながら操作ツールにより前記ロボットアームを動作させる工程と、
前工程においてした前記ロボットアームの前記動作を、前記ロボットの再生時の動作として該ロボットを制御する制御装置に記憶させる工程とを有することを特徴とする、ロボットの教示方法。
A teaching method for a robot that teaches an operation to a robot having a robot arm provided with a drive unit whose movable range is preset,
Preparing to arrange in the robot arm a state presentation device that displays the remaining movable amount of the drive unit with respect to the movable range;
Operating the robot arm with an operation tool while referring to the display of the state presentation device;
A method for teaching a robot, comprising: storing the operation of the robot arm performed in a previous step in a control device that controls the robot as an operation at the time of reproduction of the robot.
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