JP2013202731A - ロボット情報表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】占有する表示領域を低減しつつ、ユーザが各軸の回転位置を直感的に把握し易い位置表示画面を表示することができるロボット情報表示装置を提供する。
【解決手段】ロボットの手動操作が行われる際、ティーチングペンダントの液晶表示器には、ロボットの各軸の回転位置を表す位置表示画面が表示される。位置表示画面は、ロボットの各軸のそれぞれに対応して設けられる位置表示領域６１〜６６を含む。位置表示領域６１〜６６は、各軸可動範囲表示部６７、原点表示線６８およびカーソル７０を含む。各軸可動範囲表示部６７は、表示対象とする軸の可動範囲に応じた長さの円弧形状をなす。原点表示線６８は、表示対象とする軸の原点位置に対応する各軸可動範囲表示部６７上の位置を示す。カーソル７０は、各軸可動範囲表示部６７に沿って移動するものであり、軸の現在位置に対応した各軸可動範囲表示部６７上の位置を移動する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ロボットの各軸の回転位置を表す位置表示画面を表示する表示手段を備えたロボット情報表示装置に関する。

例えば産業用のロボットシステムにおいては、ロボットを制御するコントローラにペンダント（ティーチングペンダント）が接続されるようになっている。ペンダントは、ティーチング用の画面、ロボットの各種機能を設定するための画面、ロボットの動作状態を示す画面等を表示する表示部と、各種の入力操作を行うための操作部とを備えている。ユーザは、ペンダントを手に持って操作することにより、ロボットをマニュアル操作（手動操作）で動作させて教示作業（ティーチング）を実行したり、各パラメータ等の設定を行ったり、作業プログラムを選択してロボットの自動動作を開始させたりすることができる。

ユーザは、ロボットをマニュアル操作する際、ロボット本体を見ていることが多く、特にロボットの手先の動きに注目する傾向がある。しかも、ロボットの外側から各軸（各関節）の限界を知ることは非常に困難である。そのため、ユーザは、マニュアル操作時、ロボットの各軸が可動範囲の限界に近づいていたとしても、それに気づき難い。各軸のうち、いずれかの軸が可動範囲の限界に達すると、ロボットが突然停止してしまう。このような事態を防止するため、ロボットをマニュアル操作する際には、ペンダントの表示部にロボットの各軸の回転位置を表す位置表示画面が表示されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、このような位置表示画面の一例を示している。図１２に示す例では、６軸のロボットの各軸のそれぞれの可動範囲を表す横長の可動範囲表示部に沿ってカーソル（ポインタ）が移動するスライダ２０１〜２０６により各軸の現在の回転位置（回転角度）が表示されるようになっている。また、回転位置表示部２０７には、各軸の回転角度が数字として表示される。ユーザは、ロボットをマニュアル操作する際、このような位置表示画面を見ることで、各軸の可動範囲の限界を知ることができる。

特開２０１１−１１２４００号公報

ペンダントの大きさは、作業者が手で持てる程度の大きさに限られている。このため、ペンダントの表示部についてもあまり大型化することはできない。さらに、ミニペンダントの場合、表示部の大きさは、通常のペンダントに比べて一層小さいものとなっている。このようにペンダントの表示部は、比較的小さいものである上、様々な情報を表示する必要がある。そのため、各種の表示画面の一つ一つが占有する表示領域は、小さいほうが望ましく、上記位置表示画面についても、その視認性を低下させることなく、出来る限り少ない占有面積とすることが好ましい。図１２に示したスライダによる表示では、必ず横長の表示になるため、その配置の自由度が低く、位置表示画面が占有する表示領域が大きくなる可能性が高い。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、占有する表示領域を低減しつつ、ユーザが各軸の回転位置を直感的に把握し易い位置表示画面を表示することができるロボット情報表示装置を提供することにある。

請求項１に記載の手段によれば、ロボットの各軸の回転位置を表す位置表示画面を表示する表示手段を備えている。位置表示画面は、ロボットの各軸のそれぞれに対応して設けられる位置表示領域を含む。位置表示領域は、各軸可動範囲表示部および現在位置表示部を含む。各軸可動範囲表示部は、表示対象とする軸の可動範囲に応じた長さの円弧形状をなしている。現在位置表示部は、その各軸可動範囲表示部に沿って移動するものであり、表示対象とする軸の現在位置に対応した各軸可動範囲表示部上の位置を移動する。

このような構成によれば、ロボットの各軸の現在の回転位置に応じて、現在位置表示部が各軸可動範囲表示部の円弧に沿って移動する。そして、その円弧の長さは、表示対象とする軸の可動範囲に応じた長さになっている。そのため、ユーザは、例えば、各軸の現在位置が可動範囲の限界にどの程度近づいているのかなど、各軸の回転位置についての情報を直感的に把握し易くなる。また、各軸に対応する位置表示領域により占有される表示領域としては、縦横ほぼ同一の長さとなる。なぜなら、位置表示領域の外形を決定する各軸可動範囲表示部が円弧形状であるからである。そのため、従来の横長の位置表示に比べ、位置表示画面の配置の自由度が高まり、レイアウト効率が向上する。従って、位置表示画面により占有される表示領域が低減されるという効果が得られる。

請求項２に記載の手段によれば、現在位置表示部はカーソルである。また、表示対象とする軸が多回転可能な軸である場合、各軸可動範囲表示部は、それら回転毎の可動範囲に応じた長さの円弧形状をなす複数の各回転可動範囲表示部を含み、それら複数の各回転可動範囲表示部は、同心円状に配置されている。ロボットの軸には、多回転可能なもの（＋１８０度、−１８０度を超えて回転可能であるもの）も存在する。本手段の構成を採用すれば、ユーザは、このような多回転可能な軸の回転位置についても、直感的に把握し易くなる。

請求項３に記載の手段によれば、各回転可動範囲表示部同士の連結部分には切れ目が存在する。現在位置表示部は、所定の回転に対応する各回転可動範囲表示部から、その所定の回転の前後の回転に対応する各回転可動範囲表示部に移動する際、上記切れ目をジャンプするように移動する。多回転可能な軸の場合、現在の回転位置が何回転目の位置であるのかを正確に把握できないと次のような問題が生じる。すなわち、現在の回転位置が何回転目であるのかを誤って認識していると、多回転可能な軸の全体的な可動範囲の限界に近づいているにもかかわらず、その限界の方向に軸を回転させてしまうおそれがある。

これに対し、本手段の構成によれば、回転が切り替わる際、各回転可動範囲表示部同士の間に存在する切れ目をジャンプするように現在位置表示部が移動するため、ユーザは、その現在位置表示部を視認するだけで、回転の切り替わりを認識し、現在の回転位置が何回転目の位置であるのかを容易に把握することができる。従って、ユーザは、現在の回転位置が多回転可能な軸の全体的な可動範囲の限界にどの程度近づいているのかを容易に把握することができ、その結果、軸を限界の方向に誤って回転させてしまうことが防止される。また、多回転可能な軸を有するロボットにおいては、軸の回転の切り替わり前後では互いに別の姿勢として管理されるようになっている。本手段の構成によれば、ユーザは、このようなロボットの姿勢の切り替わりを容易に確認することができる。

請求項４に記載の手段によれば、位置表示領域は、表示対象とする軸の原点位置に対応する各軸可動範囲表示部上の位置を示す原点表示部を含む。そして、ロボットの各軸のそれぞれに対応する位置表示領域は、互いの原点表示部が一直線上に揃うように配置されている。このような構成によれば、ユーザは、各軸について、それぞれの原点からの移動量（回転量）を容易に把握することができる。

請求項５に記載の手段によれば、位置表示領域は、表示対象とする軸の名称を表す軸名表示部を含む。また、各軸可動範囲表示部は円弧形状であるため、その円弧内部に利用可能な表示スペースが存在する。そこで、軸名表示部を各軸可動範囲表示部の円弧内部に配置する。このようにすれば、例えば軸名表示部を各軸可動範囲表示部の外に配置するものに比べ、位置表示領域により占有される表示領域が一層低減されるという効果が得られる。

本発明の一実施形態を示すもので、ロボットシステムの全体構成図 ティーチングペンダントの構成を示す正面図 ユーザが把持するティーチングペンダントを背面から見た斜視図 デッドマンスイッチの構造を概略的に示す図 各軸の回転位置を表す位置表示画面の一例を示す図 所定の軸を表示対象とする位置表示領域の一例を示す図 多回転可能な軸を表示対象とする位置表示領域の一例を示す図 液晶表示器に位置表示画面が表示される際の態様を示す図 ミニペンダントの構成を示す正面図 所定の軸を表示対象とする位置表示領域の変形例を示す図 多回転可能な軸を表示対象とする位置表示領域の変形例を示す図 従来技術を示す図５相当図

以下、本発明の一実施形態について図１〜図８を参照しながら説明する。
図１は、一般的な産業用ロボットのシステム構成を示している。図１に示すロボットシステム１は、ロボット２、コントローラ３およびティーチングペンダント４（ロボット情報表示装置に相当）により構成されている。

ロボット２は、例えば６軸の垂直多関節型ロボットとして構成されている。ロボット２は、ベース５と、ベース５に水平方向に回転可能に支持されたショルダ部６と、ショルダ部６に上下方向に回転可能に支持された下アーム７と、下アーム７に上下方向に回転可能に支持された第１の上アーム８と、第１の上アーム８に捻り回転可能に支持された第２の上アーム９と、第２の上アーム９に上下方向に回転可能に支持された手首１０と、手首１０に捻り回転可能に支持されたフランジ１１とから構成されている。

ベース５、ショルダ部６、下アーム７、第１の上アーム８、第２の上アーム９、手首１０およびフランジ１１は、ロボット２のアームとして機能し、アーム先端であるフランジ１１には、図示はしないが、エンドエフェクタ（手先）が取り付けられる。ロボット２に設けられる複数の軸（Ｊ１〜Ｊ６）はそれぞれに対応して設けられるモータ（図示せず）により駆動される。各モータの近傍には、それぞれの回転軸の回転位置を検出するための位置検出器（図示せず）が設けられている。

ロボット２を制御するコントローラ３は、接続ケーブルを介してロボット２に接続されている。ユーザ（操作者）が操作可能なティーチングペンダント４は、接続ケーブルを介してコントローラ３に接続されている。コントローラ３およびティーチングペンダント４の間では、通信インターフェイスを経由してデータ通信が行われる。これにより、ユーザの操作に応じて入力される各種の操作情報が、ティーチングペンダント４からコントローラ３に送信される。また、コントローラ３は、ティーチングペンダント４に対し、各種の制御信号や表示用の信号などを送信するとともに、駆動用の電力を供給する。

コントローラ３は、ティーチングペンダント４から手動動作を指令する信号が与えられると、ロボット２が手動で動作するように制御を行う。また、コントローラ３は、ティーチングペンダント４から自動動作を指令する信号が与えられると、予め記憶されている自動プログラムを起動することにより、ロボット２が自動で動作するように制御する。

ユーザは、ティーチングペンダント４を用いてロボット２の運転や設定などの各種機能を実行可能であり、予め記憶されている制御プログラムを呼び出して、ロボット２の起動や各種のパラメータの設定などを実行できる。また、ロボット２をマニュアル操作で動作させて各種の教示作業も実行可能である。

図２に示すように、ティーチングペンダント４は、例えばユーザが携帯あるいは手に所持して操作可能な程度の大きさで、例えば薄型の略矩形箱状に形成されている。本体２１の両端部分には、ユーザが携帯する際における落下を防止するためのハンドストラップ２２、２３が取り付けられている。本体２１の正面部２１ａの中央付近には、各種の画面を表示するための液晶表示器２４（表示手段に相当）が設けられている。液晶表示器２４の表示面は、ユーザが操作可能なタッチパネルとしても機能する。

本体２１の正面部２１ａの左上隅部には、モード切替スイッチ２５が設けられている。モード切替スイッチ２５は、手動モード（ＭＡＮＵＡＬ）、自動モード（ＡＵＴＯ）およびティーチモード（ＴＥＡＣＨ）の３つのモードを切り替えるためのスイッチである。手動モードは、ロボット２を手動で動作させるためのモードである。自動モードは、ロボット２を自動で動作させるためのモードである。

本体２１の正面部２１ａの右上隅部には、非常停止ボタン２６およびジョグダイヤル２７が設けられている。ジョグダイヤル２７は、表示画面および入力画面でのカーソル移動に用いられる。液晶表示器２４の周囲には複数の操作キー（機械的なスイッチからなるキー）が設けられている。それら複数の操作キーとしては、モータキー２８、ロックキー２９、ロボット選択キー３０、動作モードキー３１、速度キー３２、カーソルキー３３、停止キー３４、ＯＫキー３５、キャンセルキー３６、各軸の移動方向キー３７、シフトキー３８およびファンクションキー３９が設けられている。

モータキー２８は、モータ電源の入り／切りを行うためのものであり、モータ電源入り時には、例えばＬＥＤからなるランプが点灯する。ロックキー２９は、マシンロック状態の設定／解除を行うためのものであり、マシンロック時には、例えばＬＥＤからなるランプが点灯する。動作モードキー３１は、座標系を選択するために用いられる。速度キー３２は、外部速度の設定を行うために用いられる。カーソルキー３３は、表示画面および入力画面でのカーソル移動に用いられる。

停止キー３４は、瞬時停止に用いられる。ＯＫキー３５は、入力の承認に用いられる。キャンセルキー３６は、入力の取り消しに用いられる。移動方向キー３７は、ロボット２を手動で指定方向に動作させるために用いられるものであり、後述するデッドマンスイッチ（図３に符号４０を付して示す）と組み合わせて用いられる。シフトキー３８は、ファンクションメニューの切り替えに用いられる。ファンクションキー３９は、該当する処理を実行するために用いられる。

図３に示すように、本体２１の背面部２１ｂにあって両端近傍の部分には、それぞれ窪み４１、４２が形成されている。ユーザが本体２１を両手で持った状態で、ティーチングペンダント４の操作を行う際、窪み４１、４２に指を引っ掛けることで本体２１を把持し易くなる。また、窪み４２の側壁部のうち、ユーザの指が引っ掛かる部位には、デッドマンスイッチ４０が設けられている。

デッドマンスイッチ４０は、ロボット２の手動操作を有効化または無効化するためのイネーブルスイッチである。具体的には、デッドマンスイッチ４０がオン操作された状態では、ロボット２の手動動作を許可する許可指令がコントローラ３に与えられ、ロボット２の手動操作が有効化される（許可される）。一方、デッドマンスイッチ４０がオフ操作された状態では、ロボット２の手動動作を禁止する禁止指令がコントローラ３に与えられ、ロボット２の手動操作が無効化される（禁止される）。そのため、ユーザは、ロボット２を手動操作する際、左手でデッドマンスイッチ４０をオン操作しながら、右手で各軸の移動方向キー３７などの操作を行うことになる。なお、デッドマンスイッチ４０のオン／オフ操作の詳細については後述する。

ロボット２を手動操作する際、ユーザがティーチングペンダント４を片手で操作することを許容すると、ユーザは、空いた片手で他の作業を行うことが可能となる。すると、その空いた片手がロボット２に衝突するなどの事故に繋がるおそれがある。これに対し、本実施形態の構成によれば、ユーザは、ロボット２を手動で操作する際、ティーチングペンダント４から両手を離すことができないため、上記事故の発生が未然に防止される。

図４に示すように、デッドマンスイッチ４０は、操作子５１、連結部５２、可動部５３、固定部５４およびスプリング５５、５６を備えている。操作子５１は、ユーザによる押圧操作が可能に構成されている。連結部５２は、操作子５１および可動部５３を連結するものである。連結部５２の上端部は操作子５１の下面部に固定され、下端部は可動部５３の上面部に固定されている。ただし、連結部５２の下端部側の固定状態は、操作子５１に対して所定以上の押圧力が加えられると解除されるようになっている。つまり、操作子５１に対して所定以上の押圧力が加わると、連結部５２による連結が解除される。

可動部５３の下面側には可動接点５３ａが設けられている。固定部５４の上面部には固定接点５４ａが設けられている。スプリング５５は、可動部５３を固定部５４から離間する方向に付勢するために設けられている。スプリング５６は、連結部５２による連結が解除された際、可動部５３が操作子５１に衝突することを防止するために設けられている。なお、可動接点５３ａおよび固定接点５４ａが接触した状態が前述したオン操作に相当する。また、可動接点５３ａおよび固定接点５４ａが離間した状態が前述したオフ操作に相当する。

上記構成のデッドマンスイッチ４０においては、操作子５１に対する押圧操作の有無およびその強弱に応じて、可動接点５３ａが固定接点５４ａに対して接離されるようになっている。例えば、ユーザがデッドマンスイッチ４０から手を離した場合などには、操作子５１に対する押圧操作が全く行われない。この場合、図４の（ａ）に示すように、可動接点５３ａが固定接点５４ａから離間する。ユーザがデッドマンスイッチ４０から手を離す場合、ユーザには手動操作をする意思が無いと考えられる。従って、このような操作状態においては、デッドマンスイッチ４０がオフ操作された状態とするべく、可動接点５３ａが固定接点５４ａから離間する構成となっている。

ユーザがデッドマンスイッチ４０を軽く握った場合などには、操作子５１に対して所定未満の押圧力でもって押圧操作が行われる。この場合、図４の（ｂ）に示すように、可動接点５３ａが固定接点５４ａに接触する。ユーザがデッドマンスイッチ４０を軽く握る（力を調整しながら握る）場合、ユーザには手動操作をする意思が有ると考えられる。従って、このような操作状態においては、デッドマンスイッチ４０がオン操作された状態とするべく、可動接点５３ａが固定接点５４ａに接触する構成となっている。

また、ユーザがデッドマンスイッチ４０を強く握った場合などには、操作子５１に対して所定以上の押圧力でもって押圧操作が行われる。この場合、図４の（ｃ）に示すように、操作子５１および可動部５３の連結が解除されるため、可動接点５３ａが固定接点５４ａから離間する。ユーザがデッドマンスイッチ４０を強く握る（力を加減することなく握る）場合、ユーザに対して何らかのアクシデントが生じている可能性が高い。従って、このような操作状態においては、デッドマンスイッチ４０がオフ操作された状態とするべく、可動接点５３ａが固定接点５４ａから離間する構成となっている。

上記構成によれば、モード切替スイッチ２５が手動モードに切り替えられた上で、デッドマンスイッチ４０がオン操作されているという条件を満たすことで、初めてロボット２の手動操作が可能となる。デッドマンスイッチ４０がオン操作されてロボット２の手動操作が可能になると、ティーチングペンダント４の液晶表示器２４には、ロボット２を手動操作する際に必要なロボット２の動作に関係する情報が表示される。ロボット２を手動操作する際に必要な情報としては、例えば、ロボット２の各軸の回転位置を表す位置表示画面、速度の設定画面（いずれもロボット情報画面に相当）などが挙げられる。

図５に示すように、位置表示画面６０は、各軸Ｊ１〜Ｊ６のそれぞれに対応して設けられる位置表示領域６１〜６６からなる。位置表示領域６１〜６６の構成について、例えば軸Ｊ１を表示対象とする位置表示領域６１を例にして説明する。図６に示すように、位置表示領域６１は、各軸可動範囲表示部６７、原点表示線６８、軸名表示部６９およびカーソル７０を含んでいる。各軸可動範囲表示部６７は、表示対象とする軸Ｊ１の可動範囲を表す。各軸可動範囲表示部６７は、所定の幅を有するとともに軸Ｊ１の可動範囲に応じた長さを持つバー（長方形）を円弧状に配置したものである。なお、表示対象とする軸の可動範囲が＋１８０度〜−１８０度である場合、各軸可動範囲表示部６７は、円環状に配置されることになる。円弧状の配置とは、このような円環状の配置も含むものとする。

原点表示線６８（原点表示部に相当）は、軸Ｊ１の原点位置に対応する各軸可動範囲表示部６７上の位置に配置されている。従って、各軸可動範囲表示部６７において、原点表示線６８から時計回り方向に延びる部分は、軸Ｊ１の正方向の動作範囲を示している。また、各軸可動範囲表示部６７において、原点表示線６８から反時計回り方向に延びる部分は、軸Ｊ１の負方向の動作範囲を示している。

軸名表示部６９は、表示対象とする軸の名称（Ｊ１）を表すものであり、各軸可動範囲表示部６７の円弧内部のスペースに配置されている。カーソル７０（現在位置表示部に相当）は、少なくともその一部が各軸可動範囲表示部６７に重なるように配置されており、その円弧に沿って移動する。カーソル７０は、例えば六角形状をなしており、各軸可動範囲表示部６７に概ね収まるような大きさとなっている。なお、カーソル７０の形状は、他の多角形、矢印形状や円形など、適宜変更可能である。ただし、カーソル７０の下部（各軸可動範囲表示部６７の円弧の中心側の部分）が各軸可動範囲表示部６７の円弧中心付近まで達するような形状（例えば針のように径方向の長さが長い形状）は、カーソル７０の形状として好ましくない。カーソル７０は、表示対象となる軸Ｊ１の現在位置に対応した各軸可動範囲表示部６７上の位置を移動する。従って、ユーザは、各軸可動範囲表示部６７上のカーソル７０の位置から、軸Ｊ１の現在位置（この場合、−３０度）を直感的に読み取ることができる。

ロボット２の軸には、正の動作範囲または負の動作範囲が１８０度を超えるもの、つまり多回転可能な軸が存在する。軸Ｊ１が多回転可能な軸である場合、位置表示領域６１は、図７に示すような構成となる。この場合、表示対象とする軸Ｊ１の可動範囲を表す各軸可動範囲表示部７１は、複数の各回転可動範囲表示部７１ａ〜７１ｃから構成される。各回転可動範囲表示部７１ａ〜７１ｃは、それぞれ所定の幅を有するとともに軸Ｊ１の回転毎の可動範囲に応じた長さを持つバーを円弧状に配置したものである。

各回転可動範囲表示部７１ａ〜７１ｃは、同心円状に配置されている。また、各回転可動範囲表示部７１ａ〜７１ｃ同士の間（連結部分）は接続して表示（連結表示）されておらず、それぞれ切れ目７１ｄ、７１ｅが存在する。カーソル７０は、例えば各回転可動範囲表示部７１ｂから、その前後の回転に対応する各回転可動範囲表示部７１ａ、７１ｃに移動する際、切れ目７１ｄ、７１ｅをジャンプするように移動する。

なお、軸Ｊ２〜Ｊ６を表示対象とする位置表示領域６２〜６６についても、軸Ｊ１を表示対象とする位置表示領域６１と同様の構成となっている。このような構成の位置表示領域６１〜６６は、互いの原点表示線６８が一直線上（図５では、上下方向に延びる直線上）に揃うように配置されている。

さて、ティーチングペンダント４の操作によるロボット２の手動操作は、ティーチング時に行われることが多い。ティーチング作業が行われる際には、不確定な要素が多々存在するため、それに伴い様々な危険が生じるおそれがある。また、ロボット２の動作プログラムは、ロボット２やその周辺設備に関する各種の値（寸法、パラメータ）が理想的な値であると仮定した上で作成される。そして、ロボット２の設置現場において、上記動作プログラムに従ってロボット２を動作させると、理想的な値（理想値）と現実の値（現実値）とが異なることによる種々の誤差が影響し、意図したとおりの動作とはならない。そこで、ロボット２を手動操作しながら、上記誤差を低減するべく微調整が行われる。従って、ユーザは、このような作業を行う際、理想値と現実値との相違を確認するため、ロボット２の動作に関する情報を逐次確認する必要がある。

このような事情を鑑みると、ティーチングペンダント４に表示される手動操作する際に必要な情報を表す画面（位置表示画面など）を見易くするということは、極めて重要である。そこで、手動操作する際に必要な情報を表す画面（位置表示画面）は、既に何らかの表示画面が表示されている場合であっても、その既に表示されている他の表示画面よりも優先的に表示されるようになっている。

続いて、実際に液晶表示器２４に位置表示画面が表示される際の態様について説明する。ここでは、所定のパラメータを編集している状態から、デッドマンスイッチ４０がオン操作されて手動操作が開始される場合について説明する。なお、この場合、モード切替スイッチ２５が手動モードに切り替えられているものとする。

図８の（ａ）に示すように、パラメータを編集するパラメータ設定画面８１には、編集対象となるパラメータの名称を表す名称表示部８２、上記パラメータの数値を入力するためのものであり且つ数値を表示するための入力表示欄８３および入力された数値をパラメータ値として反映（確定）するためのＯＫボタン８４が表示される。入力表示欄８３およびＯＫボタン８４は、互いに近接配置されている。ＯＫボタン８４（確定ボタンに相当）は、タッチ操作可能に構成されたタッチスイッチである。また、ＯＫボタン８４は、ジョグダイヤル２７またはカーソルキー３３の操作に応じて移動するカーソル（図示せず）を重ねた状態でＯＫキー３５を操作することによっても、操作可能に構成されている。なお、ＯＫボタン８４は、上述した各操作方法のうちいずれか一方を採用したものでもよい。

このようなパラメータ設定画面８１が表示された状態において、デッドマンスイッチ４０がオン操作されると、例えば画面右側から位置表示画面６０がスライドインし、液晶表示器２４の表示領域の右側の位置に配置される（図８の（ｂ）参照）。その際、位置表示画面６０は、パラメータ設定画面８１よりも優先的に（前面に）表示される。その結果、位置表示画面６０によってパラメータ設定画面８１の一部が覆い隠される。具体的には、パラメータ設定画面８１の入力表示欄８３およびＯＫボタン８４が、位置表示画面６０によって覆い隠される。これにより、ユーザは、ロボット２の手動操作が実行される間、パラメータの設定を行うことができなくなる。

そして、この場合、ユーザは、他の表示画面に優先して表示される位置表示画面６０を見ることで、ロボット２の各軸Ｊ１〜Ｊ６の回転位置を把握しながらロボット２の手動操作を実行することが可能となる。その後、デッドマンスイッチ４０がオフ操作されると、位置表示画面６０は消去される。その結果、デッドマンスイッチ４０がオン操作される前と同様にパラメータ設定画面８１が表示される（図８の（ａ）参照）。これにより、ユーザは、上記パラメータの設定を再開することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果が得られる。
ロボット２を手動操作する際、ティーチングペンダント４の液晶表示器２４には、軸Ｊ１〜Ｊ６のそれぞれに対応した位置表示領域６１〜６６を含む位置表示画面６０が表示される。位置表示領域６１〜６６は、表示対象とする軸の可動範囲に応じた長さの円弧形状をなす各軸可動範囲表示部６７と、表示対象とする軸の現在位置に対応した各軸可動範囲表示部６７上の位置を移動するカーソル７０とを含む。このような構成によれば、ロボット２の各軸Ｊ１〜Ｊ６の現在の回転位置に応じて、カーソル７０が各軸可動範囲表示部６７の円弧に沿って移動する。そして、その円弧の長さは、表示対象とする軸の可動範囲に応じた長さとなっている。そのため、ユーザは、例えば、各軸の現在位置が可動範囲の限界にどの程度まで近づいているのかなど、各軸の回転位置についての情報を直感的に把握し易くなる。

位置表示領域６１〜６６の外形を決定する各軸可動範囲表示部６７が円弧形状であるため、位置表示領域６１〜６６のそれぞれにより占有される表示領域は、縦横ほぼ同一の長さとなる。そのため、従来の横長の位置表示に比べ、位置表示画面全体としての配置の自由度が高まり、そのレイアウト効率が向上する。従って、位置表示画面により占有される表示領域が低減されるという効果が得られる。

各軸可動範囲表示部６７は円弧形状であるため、各軸可動範囲表示部６７の円弧内部に利用可能な表示スペースが存在する。また、カーソル７０は各軸可動範囲表示部６７に概ね収まるような大きさとなっている。そのため、カーソル７０の移動に伴い、上記スペースの一部が隠れるようなこともない。そこで、本実施形態では、円弧内部のスペースに、表示対象とする軸の名称（Ｊ１〜Ｊ６）を表す軸名表示部６９を配置した。このようにすれば、例えば軸名表示部６９を各軸可動範囲表示部６７の外に配置するものに比べ、位置表示画面により占有される表示領域が一層低減される。仮に、カーソル７０が、その下部が各軸可動範囲表示部６７の円弧中心付近まで達するような形状（例えば針）である場合には、軸名表示部６９を円弧内部のスペース配置することができず、表示領域の低減効果が得られない。

位置表示領域６１〜６６は、それぞれ表示対象とする軸の原点位置に対応する各軸可動範囲表示部６７上の位置を示す原点表示線６８を含む。そして、位置表示領域６１〜６６は、互いの原点表示線６８が一直線上に揃うように配置されている。このようにすれば、ユーザは、ロボット２を手動操作する際、各軸Ｊ１〜Ｊ６について、それぞれの原点位置からの移動量（回転量）を容易に把握することができる。

表示対象とする軸が多回転可能な軸である場合、表示対象とする軸Ｊ１の可動範囲を表す各軸可動範囲表示部７１は、複数の各回転可動範囲表示部７１ａ〜７１ｃから構成される。各回転可動範囲表示部７１ａ〜７１ｃは、それぞれ所定の幅を有するとともに軸Ｊ１の回転毎の可動範囲に応じた長さを持つバーを円弧状に配置したものであり、同心円状に配置される。カーソル７０は、それら各回転可動範囲表示部７１ａ〜７１ｃの円弧状に沿って移動する。このようにすれば、ユーザは、多回転可能な軸の回転位置についても直感的に把握し易くなる。仮に、カーソル７０が、その下部が各軸可動範囲表示部６７の円弧中心付近まで達するような形状（例えば針）である場合には、現在の回転位置が多回転のうちのどの回転（何回転目の位置）であるのかを正確に把握することができない。

多回転可能な軸の場合、現在の回転位置が何回転目の位置であるのかを正確に把握できないと次のような問題が生じる。すなわち、例えば、実際には最も外側の各回転可動範囲表示部７１ａ上にカーソル７０が位置するにもかかわらず、その内側の各回転可動範囲表示部７１ｂ上にカーソル７０が位置していると誤って認識している場合、ユーザは、まだまだ正方向に回転可能であると考えてしまう。そうすると、実際には正の動作範囲の限界に近づいているにもかかわらず、その限界の方向に軸を回転させてしまい、最終的には可動範囲の限界に達してしまう。

本実施形態の構成によれば、各回転可動範囲表示部７１ａ〜７１ｃ同士の間は接続されておらず、それぞれ切れ目７１ｄ、７１ｅが存在する。そして、カーソル７０は、回転が切り替わる際、各回転可動範囲表示部７１ａ〜７１ｃ同士の間に存在する切れ目７１ｄ、７１ｅをジャンプするように移動する。そのため、ユーザは、カーソル７０を視認するだけで、容易に回転の切り替わりを認識し、現在の回転位置が何回転目の位置であるのかを容易に把握することができる。従って、ユーザは、現在の回転位置が多回転可能な軸の全体的な可動範囲の限界にどの程度近づいているのかを容易に把握することができ、その結果、軸を限界の方向に誤って回転させてしまうことが防止される。これにより、例えば、次のような問題の発生を防止することができる。

すなわち、多回転する軸を有するロボット２の内部に配置されるケーブルは、製造段階で配置されるものであり、多回転に対する工夫が施されており、軸を多回転させた場合であっても、比較的断線し難い。これに対し、ロボット２の外部に配置されるケーブルは、例えば、ユーザによる後付けのものであることが多く、多回転に対する工夫も施されていないものがほとんどである。従って、ロボット２の外部に配置されるケーブルは、軸を多回転させた場合、特に可動範囲の限界まで回転させた場合には、比較的断線し易い。本実施形態によれば、ユーザは、前述した位置表示画面を見ることで、各軸の現在の回転位置が何回転目であるのかを容易に把握することができるため、上記断線の問題が起こり難くなるという効果が得られる。

また、多回転可能な軸を有するロボット２においては、軸の回転の切り替わり前後では、互いに別の姿勢として管理されるようになっている。本実施形態の構成によれば、ユーザは、このようなロボット２の姿勢の切り替わりを容易に確認することができる。なお、一般に、ロボットにおける多回転可能な軸としては、２〜３回転までのものがほとんどである。従って、各回転の可動範囲を表す複数の各回転可動範囲表示部（７１ａ〜７１ｃ）を同心円状に配置したことで、それらの境界が見難くなり、カーソル７０が何回転目の位置に存在するのかなどが分かり難くなることはない。

なお、本発明は上記し且つ図面に記載した実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
ロボット情報表示装置としては、通常のティーチングペンダント４に限らず、図９に示すようなミニペンダント９１であってもよい。ミニペンダント９１において、本体９２の正面部９２ａの上部中央付近には、各種の画面を表示するための液晶表示器９３（表示手段に相当）が設けられている。本体９２の正面部９２ａの左上隅部には、モード切替スイッチ９４が設けられている。本体９２の正面部９２ａの右上隅部には、非常停止ボタン９５およびジョグダイヤル９６が設けられている。液晶表示器９３の周囲には複数の操作キーが設けられている。本体９２の左側面部の上部には、デッドマンスイッチ９７が設けられている。

なお、液晶表示器９３としては、ティーチングペンダント４の液晶表示器２４に比べ、さらに小型のものが用いられる。前述したとおり、本発明の位置表示画面は、従来の位置表示画面に比べると、占有する表示領域が小さくて済む。従って、上記位置表示画面は、ティーチングペンダント４の液晶表示器２４よりも一層小さい液晶表示器９３に表示する場合であっても、その視認性が低下することはない。従って、ミニペンダント９１であっても、デッドマンスイッチ９７がオン操作されて手動操作が行われる際、液晶表示器９３に各軸の回転位置を表す位置表示画面を表示すれば、ユーザはその位置表示画面を見ることで、各軸の回転位置についての情報を直感的に把握し易くなる。
位置表示画面として、位置表示領域６１〜６６を１列（縦方向）に並べるような配置のものを例示したが、これに限らずともよく、例えば位置表示領域６１〜６６を２列以上に分けて並べるような配置であってもよい。

各軸可動範囲表示部６７、７１の円弧内部のスペースについては、軸名表示部６９を表示するだけでなく、その他の表示を行うことも可能である。例えば、図１０に示すように、各軸可動範囲表示部６７の円弧内部のスペースに、軸名表示部６９に加え、表示対象とする軸の回転位置を数字として表示する回転位置表示部９８を設けてもよい。このようにすれば、ユーザは、カーソル７０の位置を確認することで直感的に把握した回転位置について、補助的に回転位置表示部９８を確認して正確な位置（数値）を知ることができる。

多回転可能な軸を表示対象とする各軸可動範囲表示部７１において、各回転可動範囲表示部７１ａ〜７１ｃ同士の連結部分を接続した表示としてもよい。その際、連結部分については、各回転が滑らかに切り替わるような表示としてもよい。従って、図１１に示す各軸可動範囲表示部１０１のように、各回転の可動範囲を表す各回転可動範囲表示部同士の連結部分を接続した上で、全体として螺旋状をなすように配置してもよい。すなわち、多回転可能な軸を表示対象とする各軸可動範囲表示部は、複数の各回転可動範囲表示部を同心円状に配置したものであればよい。なお、ここで言う同心円状の配置とは、各回転可動範囲表示部が全体として同心円状に配置されている構成だけでなく、各回転可動範囲表示部のうち、少なくとも互いに同一の回転角度を表す部分（円弧）が同心円状に配置されているものを含む。

タッチパネルとしての機能を有する液晶表示器２４を用いたが、表示手段としてはタッチパネル機能を有するものでなくともよい。この場合、単位画面上に表示される各種ボタンを、例えば他のポインティングデバイスを用いて操作可能に構成すればよい。
上記実施形態では、本発明を、６軸の垂直多関節型のロボット２を備えたロボットシステム１に用いられるティーチングペンダント４に適用した例を説明したが、本発明は、例えば４軸の水平多関節型のロボットなど種々のロボットを備えたロボットシステムに用いられるペンダント（ロボット情報表示装置）全般に適用することが可能である。

図面中、２はロボット、４はティーチングペンダント（ロボット情報表示装置）、２４、９３は液晶表示器（表示手段）、６０は位置表示画面、６１〜６６は位置表示領域、６７、７１は各軸可動範囲表示部、６８は原点表示線（原点表示部）、７０はカーソル（現在位置表示部）、７１ａ〜７１ｃは各回転可動範囲表示部、９１はミニペンダント（ロボット情報表示装置）を示す。

Claims (5)

1. ロボットの各軸の回転位置を表す位置表示画面を表示する表示手段を備えたロボット情報表示装置であって、
   前記位置表示画面は、前記ロボットの各軸のそれぞれに対応して設けられる位置表示領域を含み、
   前記位置表示領域は、
   表示対象とする軸の可動範囲に応じた長さの円弧形状をなす各軸可動範囲表示部と、
   前記各軸可動範囲表示部に沿って移動するものであり、前記軸の現在位置に対応した前記各軸可動範囲表示部上の位置を移動する現在位置表示部と、
   を含むことを特徴とするロボット情報表示装置。
2. 前記現在位置表示部は、カーソルであり、
   表示対象とする軸が多回転可能な軸である場合、
   前記各軸可動範囲表示部は、
   それら回転毎の可動範囲に応じた長さの円弧形状をなす複数の各回転可動範囲表示部を含み、
   前記複数の各回転可動範囲表示部は、同心円状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のロボット情報表示装置。
3. 前記各回転可動範囲表示部同士の連結部分には、切れ目が存在し、
   前記現在位置表示部は、所定の回転に対応する前記各回転可動範囲表示部から前記所定の回転の前後の回転に対応する前記各回転可動範囲表示部に移動する際、前記切れ目をジャンプするように移動することを特徴とする請求項２に記載のロボット情報表示装置。
4. 前記位置表示領域は、表示対象とする軸の原点位置に対応する前記各軸可動範囲表示部上の位置を示す原点表示部を含み、
   前記ロボットの各軸のそれぞれに対応する複数の位置表示領域は、互いの前記原点表示部が一直線上に揃うように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のロボット情報表示装置。
5. 前記位置表示領域は、表示対象とする軸の名称を表す軸名表示部を含み、
   前記軸名表示部は、前記各軸可動範囲表示部の円弧内部に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のロボット情報表示装置。

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