JP2015217477A - Operation input device and robot system - Google Patents

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敏弘 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to extremely easily perform a movement control mode selection and an operation to change/adjust an amount of movement in an operation input device that controls movement of a control target member by using an operation key.SOLUTION: A keyboard 104, on which operation keys for controlling movement of a control target member are disposed, is displaceably supported with respect to an operation input device body. During operation of the operation key on the keyboard 104, a movement control mode for the control target member is determined on the basis of a displacement direction of the keyboard 104, and an amount of movement of the control target member is determined on the basis of an amount of displacement of the keyboard 104.

Description

本発明は、被制御部材の移動を制御する操作キーを有する操作入力装置に関するものである。   The present invention relates to an operation input device having operation keys for controlling movement of a controlled member.

近年、様々な工業製品の生産ラインで産業用ロボットが用いられている。この種のロボットの典型的な構造は、例えばワークを操作するロボットハンドなどのツールを先端に装着された多関節(たとえば6軸)のアームを有するものである。この種のロボットに特定の動作を教示する場合、ティーチングペンダントなどと呼ばれる操作入力装置が用いられる。   In recent years, industrial robots are used in production lines for various industrial products. A typical structure of this type of robot has an articulated (for example, six-axis) arm having a tool such as a robot hand for manipulating a workpiece attached to the tip. When teaching a specific operation to this type of robot, an operation input device called a teaching pendant or the like is used.

図9は、従来のロボットシステムで用いられるティーチングペンダント110の操作面の一例を簡略化して示している。図9のティーチングペンダント110の操作面には、例えば教示点のX、Y、Zの3次元座標や、被制御部材であるロボットアームの関節や移動の方向を指示するために用いられるキー群111が設けられている。図9の例では、キー群111は、X、Y、Zの3次元座標に対応する正逆2つのキー(+X、−X、+Y、−Y、+Z、−Z)で構成されている。これらのキー群111を用いて、作業者は例えば設定したい教示点へ向かってロボットアームを移動させることができ、その場合、キーの選択によって、3次元座標軸に沿った移動量、あるいはその軸廻りの回転移動などを制御することがでる。   FIG. 9 shows a simplified example of the operation surface of the teaching pendant 110 used in the conventional robot system. On the operation surface of the teaching pendant 110 shown in FIG. 9, for example, a key group 111 used to indicate the three-dimensional coordinates of teaching points X, Y, and Z, the joint of the robot arm that is a controlled member, and the direction of movement. Is provided. In the example of FIG. 9, the key group 111 includes two forward and reverse keys (+ X, −X, + Y, −Y, + Z, −Z) corresponding to the three-dimensional coordinates of X, Y, and Z. Using these key groups 111, the operator can move the robot arm toward the teaching point to be set, for example. In this case, depending on the selection of the key, the movement amount along or around the three-dimensional coordinate axis. It is possible to control the rotational movement of the.

これらキー群111は、例えば、連続(JOG)操作あるいはステップ操作によって操作できるよう構成されることが多い。ここで連続(JOG)操作とは、キーを押下している間、操作対象の駆動手段(例えばロボットアームの関節を駆動するサーボモータなど)が連続的に作動するような操作である。また、ステップ操作は、キーを1回押下する度に駆動手段が例えば一定の駆動量、作動するような操作である。   These key groups 111 are often configured to be operated by, for example, continuous (JOG) operation or step operation. Here, the continuous (JOG) operation is an operation in which a drive means to be operated (for example, a servo motor that drives a joint of a robot arm) continuously operates while a key is pressed. Further, the step operation is an operation in which the driving means is operated by a certain driving amount each time the key is pressed once.

ティーチングペンダント110の側から見ると、上記の動作や制御の仕様は連続操作モードあるいはステップ操作モード、のように操作入力装置の操作モードとして考えることができる。また、これらの操作モードにより制御される(被制御部材としての)ロボットの動作モードは、連続移動モードあるいはステップ移動モードと考えることができる。   When viewed from the teaching pendant 110 side, the above operation and control specifications can be considered as an operation mode of the operation input device such as a continuous operation mode or a step operation mode. Further, the operation mode of the robot (as a controlled member) controlled by these operation modes can be considered as a continuous movement mode or a step movement mode.

連続移動モードもしくはステップ移動モードの指定、あるいはこれらのモードにおける連続移動速度(いわゆるJOG速度)もしくはステップ送り量を制御するために、図9のティーチングペンダント110ではキー群112が配置されている。例えば、キー群112のうち、CONTの刻印を有するキー1121は、連続操作(JOG操作)モードを設定する。また、STEPの刻印を有するキー1122は、ステップ操作モードを設定する。そして、キー群112の左側の上下矢印の刻印されたキー1123、1124を用い連続移動モードでは連続移動速度、ステップ移動モードではステップ送り量をで変更することができる。   In order to specify the continuous movement mode or the step movement mode, or to control the continuous movement speed (so-called JOG speed) or the step feed amount in these modes, a key group 112 is arranged in the teaching pendant 110 of FIG. For example, a key 1121 having a CONT mark in the key group 112 sets a continuous operation (JOG operation) mode. A key 1122 having a STEP mark sets a step operation mode. Then, the keys 1123 and 1124 marked with the up and down arrows on the left side of the key group 112 can be used to change the continuous movement speed in the continuous movement mode and the step feed amount in the step movement mode.

なお、図9のティーチングペンダント110では、プログラムされた設定値や現在のロボットの状態は、LCDパネルなどから構成された表示部102により表示することができる。また、ティーチングペンダント110の操作面の右上部にはロボット装置全体を非常停止させる非常停止キー131が配置されている。また、その下部には主に教示済みのプログラム全体の制御に係わるキー群1033が配置されている。これらキー群1033によって、教示済みのプログラム全体の起動、停止、実行速度制御や原点復帰、ステップ実行や連続動作、といった機能を指定することができる。なお、操作面下部の主に数字刻印を有するキー群1034は、例えば教示点の呼び出しや、特定の操作機能を割り当てるためのプログラマブルキーなどとして用いられるファンクションキー群である。   In the teaching pendant 110 of FIG. 9, the programmed setting value and the current robot state can be displayed on the display unit 102 constituted by an LCD panel or the like. In addition, an emergency stop key 131 is provided in the upper right part of the operation surface of the teaching pendant 110 to emergency stop the entire robot apparatus. In addition, a key group 1033 mainly related to the control of the entire taught program is arranged at the lower part. With these key group 1033, functions such as starting, stopping, execution speed control, return to origin, step execution, and continuous operation of the entire taught program can be designated. Note that a key group 1034 mainly having a number stamp on the lower part of the operation surface is a function key group used as, for example, a programmable key for calling a teaching point or assigning a specific operation function.

図9の構成では、ロボット教示中、座標(もしくは関節と移動方向を)指示するキー群111の連続操作またはステップ操作によって、例えばロボットアームの基準位置(例えばツールの装着されるフランジ部など)を所望の教示点の位置まで移動させる。そして、キー群111による操作の間、連続移動、またはステップ移動の各移動制御モードの変更、また各モードの連続移動速度またはステップ送り量は、キー群112を同時に操作して所望の状態に制御することができる。   In the configuration of FIG. 9, for example, a reference position (for example, a flange portion on which a tool is mounted) of the robot arm is set by continuous operation or step operation of the key group 111 that indicates coordinates (or joints and movement directions) during robot teaching. Move to the desired teaching point position. During operation by the key group 111, the movement control mode of continuous movement or step movement is changed, and the continuous movement speed or step feed amount of each mode is controlled to a desired state by simultaneously operating the key group 112. can do.

例えば、ロボットの現在位置から所望の教示点までの距離が遠い場合は高速に、または大きいステップ送り量で移動するよう、連続移動速度もしくはステップ送り量を切り替えるキー1123を操作する。そして、教示点が近くなった時には低速に、または小さなステップ送り量で移動するよう、連続移動速度もしくはステップ送り量を切り替えるキー1124を操作する。また、キー1121、1122によって、教示点までの距離が遠い場合は連続操作モードを教示点に近づいた場合にはステップ操作モードを選択するような切り換えも可能である。そして、従来では、キー群112による操作モード(移動制御モード)の切り換えと移動量(連続移動速度またはステップ送り量)の調節は、作業者がキー群111の操作の間、例えばロボットの現在の状態を視認しつつ、同時に行わなければならなかった。   For example, when the distance from the current position of the robot to a desired teaching point is far, the key 1123 for switching the continuous movement speed or the step feed amount is operated so as to move at a high speed or with a large step feed amount. When the teaching point approaches, the key 1124 for switching the continuous movement speed or the step feed amount is operated so as to move at a low speed or with a small step feed amount. Further, the keys 1121 and 1122 can be switched so that the continuous operation mode is selected when the distance to the teaching point is far and the step operation mode is selected when the teaching point is approached. Conventionally, switching of the operation mode (movement control mode) by the key group 112 and adjustment of the movement amount (continuous movement speed or step feed amount) are performed by the operator during the operation of the key group 111, for example, the current state of the robot. We had to do it at the same time while viewing the condition.

以上のように、従来では、作業者はキー群111による連続(JOG)操作またはステップ操作と同時に、操作面上で異なる位置に配置されたキー群112によってモード切り換えや移動(操作)量調節のためのキー操作を行う必要があった。しかも、作業者は同時にロボットの姿勢や位置を確認しつつこれらの作業を行う必要があり、大きな指先の移動、視線や目の焦点の切り替えを頻繁に行わなければならない。   As described above, conventionally, an operator performs mode switching and movement (operation) amount adjustment by the key group 112 arranged at different positions on the operation surface simultaneously with continuous (JOG) operation or step operation by the key group 111. There was a need to perform key operations. In addition, the operator needs to perform these operations while confirming the posture and position of the robot at the same time, and must frequently move a large fingertip and change the focus of eyes and eyes.

従って、従来のティーチングペンダント110のロボット教示操作は速度および操作量を変えるためにキーの押し替えのための指の移動や、視線や目の焦点の切り替えを頻繁に行う必要があった。このため、従来のティーチングペンダント110は操作効率が悪く、作業時間がかかり、疲労を伴い、操作ミスも発生しやすい、という問題があった。このような観点から、ロボット教示に用いられるティーチングペンダントの操作入力系を改善するために、従来では、例えば下記の特許文献1や特許文献2のような構成が提案されている。   Therefore, the conventional teaching operation of the teaching pendant 110 requires frequent finger movement for changing keys and switching of the line of sight and eye focus in order to change the speed and operation amount. For this reason, the conventional teaching pendant 110 has a problem that the operation efficiency is poor, the operation time is long, fatigue is involved, and an operation error is likely to occur. From such a viewpoint, in order to improve the operation input system of the teaching pendant used for robot teaching, conventionally, configurations such as the following Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed.

特開2002−292583号公報JP 2002-292583 A 特開2012−024848号公報JP 2012-024848 A

上述のように、従来のロボット教示用の操作入力装置では、特定操作(JOG送り操作、ステップ送り操作)と、その操作量(連続移動速度やステップ送り量)の変更操作をそれぞれ同一操作面上で離間して配置された別々のキーによって行う。このため、視線の移動が頻繁に必要で操作が難しく、操作ミスも発生しやすい、という問題は、上記特許文献1でも認識されている。   As described above, in a conventional robot teaching operation input device, a specific operation (JOG feed operation, step feed operation) and an operation amount (continuous moving speed or step feed amount) change operation are performed on the same operation surface. With separate keys spaced apart. For this reason, the problem that the movement of the line of sight is frequently required, the operation is difficult, and the operation error is likely to occur is also recognized in Patent Document 1.

ところが、特許文献1では、特定操作(JOG送り操作)と、その操作方向の指定をそれぞれジョグダイアルと操作キーによって行うようになっている(同文献の図1)。この構成は、X+、Y−のような操作方向を割り当てられた操作キー(同文献の図5)によって実現されていた操作機能の一部を操作(移動)方向と操作(移動)量の両方を指定できるジョグダイアルによって行うようにしたものに過ぎない。特許文献1の構成では、ジョグダイアルおよび操作キーは依然として同一操作面上で離間して配置されており、上述の操作を行う指先の移動、視線の移動の問題はほとんど解決することができない。   However, in Patent Document 1, a specific operation (JOG feed operation) and an operation direction are designated by a jog dial and operation keys, respectively (FIG. 1 of the same document). In this configuration, some of the operation functions realized by operation keys (FIG. 5 of the same document) assigned operation directions such as X + and Y− are both operated (moving) direction and operation (moving) amount. It is just something that is done by a jog dial that can specify. In the configuration of Patent Document 1, the jog dial and the operation keys are still spaced apart on the same operation surface, and the problems of fingertip movement and line-of-sight movement for performing the above-described operations can hardly be solved.

また、特許文献2の構成は、イネーブル(デッドマン)スイッチの操作量、特に機器動作が可能となる範囲の操作量を特定操作に係る、速度やステップ量の操作量に割り当てるようにしたものである。ところが、特許文献2の構成はイネーブル(デッドマン)スイッチを利用しており、例えばイネーブル(デッドマン)スイッチのために作業者の片手が塞がれ、しかも両手の協調が必要で操作はそれほど簡単にはならない、という問題がある。   In the configuration of Patent Document 2, the operation amount of the enable (deadman) switch, in particular, the operation amount in a range in which the device can be operated is assigned to the operation amount of the speed or the step amount related to the specific operation. . However, the configuration of Patent Document 2 uses an enable (deadman) switch. For example, the operator's one hand is blocked by the enable (deadman) switch. There is a problem of not becoming.

本発明の課題は、上述の問題に鑑み、操作キーを用いて被制御部材の移動を制御する操作入力装置において、移動制御モード選択と、移動量の変更ないし調節操作を極めて容易に行うことができるようにすることにある。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to make it extremely easy to select a movement control mode and change or adjust a movement amount in an operation input device that controls movement of a controlled member using an operation key. There is to be able to do it.

上記課題を解決するため、本発明においては、被制御部材の移動を制御する操作キーを有する操作入力装置において、前記操作キーが配置されたキーボードと、前記キーボードを変位可能に支持する筐体と、前記キーボードの前記筐体に対する変位方向を検出する変位方向検出部と、前記キーボードの前記筐体に対する変位量を検出する変位量検出部と、前記操作キーの操作に応じて前記被制御部材の移動を制御する制御情報を生成する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記操作キーの操作中、前記変位方向検出部を介して検出された前記変位方向に基づき前記制御情報で指定する前記被制御部材の移動制御モードを決定するとともに、前記変位量検出部を介して検出された前記変位量に基づき前記制御情報で指定する前記被制御部材の移動量を決定する構成を特徴とする。   In order to solve the above problems, in the present invention, in an operation input device having an operation key for controlling the movement of a controlled member, a keyboard on which the operation key is arranged, and a housing that supports the keyboard so as to be displaceable. A displacement direction detection unit that detects a displacement direction of the keyboard relative to the housing; a displacement amount detection unit that detects a displacement amount of the keyboard relative to the housing; and the controlled member according to an operation of the operation key. A control device that generates control information for controlling movement, and the control device is designated by the control information based on the displacement direction detected through the displacement direction detection unit during operation of the operation key. The controlled member that determines the movement control mode of the controlled member to be specified and that is designated by the control information based on the displacement amount detected through the displacement amount detection unit It characterized an arrangement for determining the amount of movement.

上記構成により、本発明によれば、被制御部材の移動制御モードや移動量を、操作キーを操作する際のキーボードの変位方向と変位量によって指定することができる。本発明によれば、被制御部材の移動を制御する操作キーの他に従来のような被制御部材の移動制御モードや移動量を指定する操作キーを別途、配置する必要がない。従って、従来のようにキーボード上の指の移動やそのための視線移動や目の焦点の切り換えが必要なく、例えば被制御部材のみを見ながらのブラインド操作によって円滑かつ効率よく、また極めて容易に操作入力を行える。例えば、本発明の操作入力装置は、ロボットシステムの教示装置として好適に実施することができ、その場合、誤操作なく極めて容易に教示作業を行うことができる。従って、ロボットの教示に要する時間を短縮でき、誤操作によってロボットやワークなどを破損させたりする損失を未然に防止できる。   With the above configuration, according to the present invention, the movement control mode and the movement amount of the controlled member can be designated by the displacement direction and the displacement amount of the keyboard when operating the operation keys. According to the present invention, in addition to the operation keys for controlling the movement of the controlled member, there is no need to separately arrange the operation keys for specifying the movement control mode and the movement amount of the controlled member as in the prior art. Therefore, it is not necessary to move the finger on the keyboard, move the line of sight for that purpose, or switch the focus of the eyes as in the conventional case. For example, the operation can be input smoothly and efficiently by blind operation while looking only at the controlled member. Can be done. For example, the operation input device of the present invention can be suitably implemented as a teaching device of a robot system, and in that case, teaching work can be performed very easily without erroneous operation. Therefore, the time required for teaching the robot can be shortened, and the loss of damaging the robot or workpiece due to an erroneous operation can be prevented.

本発明の実施例に係るティーチングペンダントの操作面の構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the structure of the operation surface of the teaching pendant which concerns on the Example of this invention. 図1のティーチングペンダントを下方から示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the teaching pendant of FIG. 1 from the downward direction. 図1のティーチングペンダント利用したロボットシステムの構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the structure of the robot system using the teaching pendant of FIG. 本発明の実施例に係るティーチングペンダントの回路構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the circuit structure of the teaching pendant which concerns on the Example of this invention. 図1のティーチングペンダントにおける操作入力の様子を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the mode of the operation input in the teaching pendant of FIG. (a)、(b)は本発明の異なる実施例に係るティーチングペンダントの構成および操作入力の様子を示した説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which showed the structure of the teaching pendant which concerns on the Example from which this invention differs, and the mode of operation input. (a)、(b)は本発明のさらに異なる実施例に係るティーチングペンダントの構成および操作入力の様子を示した説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which showed the structure of the teaching pendant based on the further different Example of this invention, and the mode of operation input. 本発明を採用したティーチングペンダントの制御手順を示したフローチャート図である。It is the flowchart figure which showed the control procedure of the teaching pendant which employ | adopted this invention. 従来のティーチングペンダントの操作面の構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the structure of the operation surface of the conventional teaching pendant.

以下、添付図面を参照して、本発明を好適に実施する実施例につき詳細に説明する。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments that suitably implement the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明の一実施例として、ロボット教示装置として構成されたティーチングペンダント101の操作面の構成を、図2は図1のティーチングペンダント101を図1の下方から示している。また、図3は図1のティーチングペンダント101を用いたロボットシステムの全体構成を、図4は図1のティーチングペンダント101の制御系の構成を示している。   FIG. 1 shows a configuration of an operation surface of a teaching pendant 101 configured as a robot teaching device as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the teaching pendant 101 of FIG. 1 from the lower side of FIG. 3 shows the overall configuration of the robot system using the teaching pendant 101 of FIG. 1, and FIG. 4 shows the configuration of the control system of the teaching pendant 101 of FIG.

本実施例のティーチングペンダント101は、ロボットシステムに用いられる場合、図3に示すように、ケーブル132によりロボット装置(ロボットアーム301、ハンド401)を制御するロボット制御装置201に接続される。ティーチングペンダント101は、ロボット制御装置201に対してロボット装置の動作を制御するための制御情報を送信し、例えばロボットアーム301は、ロボット制御装置201の制御に従って各関節を動作させる。ロボットアーム301は、作業空間3011上に架台などの支持機構を介して配置され、先端に装着されたハンド401によってワークW1を把持してロボット制御装置201の制御により組み立てあるいは加工などの作業を行う。なお、図3においてワークW2は、ハンド401によってW1と組み付けられる他のワークである。   When used in a robot system, the teaching pendant 101 of this embodiment is connected to a robot control device 201 that controls a robot device (robot arm 301, hand 401) by a cable 132, as shown in FIG. The teaching pendant 101 transmits control information for controlling the operation of the robot apparatus to the robot control apparatus 201. For example, the robot arm 301 operates each joint according to the control of the robot control apparatus 201. The robot arm 301 is disposed on a work space 3011 via a support mechanism such as a gantry, and grips the workpiece W1 with a hand 401 attached to the tip, and performs operations such as assembly or processing under the control of the robot controller 201. . In FIG. 3, the work W <b> 2 is another work assembled with W <b> 1 by the hand 401.

図1に示す通り、本実施例のティーチングペンダント101はロボット装置(図3のロボットアーム301、ハンド401)の動作やプログラム状態に関する諸情報を表示するための表示部102を有する。また、図1のティーチングペンダント101では、表示部102の左上には、非常停止キー131が配置されている。また、ティーチングペンダント101の下部から、ロボット制御装置201と接続するためのケーブル132が導出されている。   As shown in FIG. 1, the teaching pendant 101 of this embodiment has a display unit 102 for displaying various information relating to the operation and program state of the robot apparatus (the robot arm 301 and the hand 401 in FIG. 3). Further, in the teaching pendant 101 of FIG. 1, an emergency stop key 131 is disposed on the upper left of the display unit 102. A cable 132 for connecting to the robot control device 201 is led out from the lower part of the teaching pendant 101.

本実施例では、表示部102は例えば液晶表示器とタッチセンサなどを用いたタッチパネルなどから構成される。従って、表示部102はロボットの動作やプログラム状態に関する情報表示の他、表示上に画成されたタッチキーの操作によって、ロボットの教示操作を行う操作入力手段(の一部)を構成する。表示部102は、ロボットの現在位置あるいは現在姿勢、ロボット教示時の移動の速度あるいはステップ送り時の移動量、教示済の動作ポイントの位置あるいは姿勢などを含むロボットの動作に関する情報を表示することができる。   In the present embodiment, the display unit 102 includes, for example, a touch panel using a liquid crystal display and a touch sensor. Therefore, the display unit 102 constitutes (part of) operation input means for performing a teaching operation of the robot by operating a touch key defined on the display in addition to displaying information on the robot operation and the program state. The display unit 102 can display information on the robot operation including the current position or posture of the robot, the speed of movement at the time of robot teaching or the amount of movement at the time of step feed, the position or posture of the taught operation point, and the like. it can.

表示部102のうち、表示領域1024は、設定済みの(あるいはこれから設定される)教示点(P)におけるX、Y、Zの3次元座標値(ないし各軸軸上の移動量)と、該3次元座標軸廻りにおける回転移動の量(RX、RY、RZ)の表示に用いられる。また、表示領域1022は、特に現在設定中の教示点、または現在のロボットの状態に対応したX、Y、Zの3次元座標値(ないし各軸軸上の移動量)と、該3次元座標軸廻りにおける回転移動の量(RX、RY、RZ)の表示などに用いられる。上部および下部の表示領域1021、1025は、例えばファンクションキー部で、これら表示領域1021、1025に画成される複数のファンクションキーは動作状態に応じて異なる設定入力に切り換えられる。また、中央の表示領域1023は、現在の連続(JOG)移動速度(またはステップ操作量など)、ロボットの現在の操作対象部位の表示などに用いられる。また、図1の状態では、表示領域1023の右側には、教示点などの登録に用いられる登録キーが表示されている。   The display area 1024 of the display unit 102 includes three-dimensional coordinate values (or movement amounts on each axis) of X, Y, and Z at teaching points (P) that have been set (or will be set), Used to display the amount of rotational movement (RX, RY, RZ) around the three-dimensional coordinate axis. In addition, the display area 1022 includes, in particular, a currently set teaching point or three-dimensional coordinate values (or movement amounts on each axis) of X, Y, and Z corresponding to the current robot state and the three-dimensional coordinate axes. This is used to display the amount of rotational movement (RX, RY, RZ) around the vehicle. The upper and lower display areas 1021 and 1025 are, for example, function key sections, and a plurality of function keys defined in the display areas 1021 and 1025 are switched to different setting inputs according to the operation state. The central display area 1023 is used for displaying the current continuous (JOG) moving speed (or step operation amount, etc.), the current operation target part of the robot, and the like. In the state of FIG. 1, a registration key used for registering a teaching point or the like is displayed on the right side of the display area 1023.

なお、図1の表示部102の表示状態はあくまでもロボット装置の状態やティーチングペンダント101の特定の操作状態に対応した一例に過ぎない。表示部102をタッチパネルなどにより構成する場合には、当然ロボット装置の状態やティーチングペンダント101の特定の操作状態に応じて表示部102の表示の全部または一部は図1とは異なる状態に制御される場合がある。これら表示部102の表示の様式や、表示部102がタッチパネルなどにより構成される場合の操作方式に関しては当業者が任意に変更可能な設計事項である。   Note that the display state of the display unit 102 in FIG. 1 is merely an example corresponding to the state of the robot apparatus or a specific operation state of the teaching pendant 101. When the display unit 102 is configured by a touch panel or the like, naturally, all or a part of the display on the display unit 102 is controlled to a state different from that in FIG. 1 according to the state of the robot apparatus or the specific operation state of the teaching pendant 101. There is a case. A person skilled in the art can arbitrarily change the display style of the display unit 102 and the operation method when the display unit 102 is configured by a touch panel or the like.

図1のティーチングペンダント101では、教示点のX、Y、Zの3次元座標や、あるいは教示点への移動を行わせる時に操作対象のロボットアームの関節と方向を指示するために用いられるキー群は、本体右側のキーボード104上に配置されている。キーボード104には、正方向入力を指定するキー103a(X+、Y+、Z+、RX+、RY+、RZ+)と、負(逆)方向入力を指定するキー103b(X−、Y−、Z−、RX−、RY−、RZ−)が配置されている。これらのキー群は、X、Y、Zの3次元座標系における(ロボット基準部位の)位置、およびX、Y、Zの3次元座標軸廻りの回転に係る操作量(従ってロボット装置においては対応する移動量)の増減に用いられる。   In the teaching pendant 101 of FIG. 1, a group of keys used for instructing the three-dimensional coordinates of the teaching point X, Y, Z, or the joint and direction of the robot arm to be operated when moving to the teaching point. Are arranged on the keyboard 104 on the right side of the main body. The keyboard 104 has keys 103a (X +, Y +, Z +, RX +, RY +, RZ +) for designating a positive direction input and keys 103b (X-, Y-, Z-, RX) for designating a negative (reverse) direction input. -, RY-, RZ-) are arranged. These key groups correspond to positions in the three-dimensional coordinate system of X, Y, and Z (of the robot reference part) and operation amounts related to rotation around the three-dimensional coordinate axes of X, Y, and Z (thus, in the robot apparatus). Used to increase / decrease (movement amount).

キー103a、103bは、後述の制御系によって、上述の連続操作(JOG)モード、あるいはステップ操作モードのいずれかの操作方式によって操作できるよう制御される。上述のように、これらのモードは、ティーチングペンダント110の側から見ると、上記の連続操作モードあるいはステップ操作モード、のように操作入力装置の操作モードとして考えることができる。一方、ティーチングペンダント110の上記の操作モードにより制御されるロボットアーム301(ないしハンド401)の動作モードは、被制御部材としての移動、という動作の観点から、連続移動モードあるいはステップ移動モードと考えることができる。以下の説明では、連続(またはステップ)操作モード、および連続(またはステップ)移動モードのような用語は、例えばその文脈に操作か、それにより制御される被制御部材の移動のいずれに重点があるかによって、いずれも用いるものとする。   The keys 103a and 103b are controlled by a control system, which will be described later, so that the keys 103a and 103b can be operated by either the above-described continuous operation (JOG) mode or the step operation mode. As described above, when viewed from the teaching pendant 110 side, these modes can be considered as operation modes of the operation input device such as the above-described continuous operation mode or step operation mode. On the other hand, the operation mode of the robot arm 301 (or hand 401) controlled by the operation mode of the teaching pendant 110 is considered as a continuous movement mode or a step movement mode from the viewpoint of movement as a controlled member. Can do. In the following description, terms such as continuous (or stepped) operating mode and continuous (or stepped) moving mode will focus on either the operation in the context or the movement of the controlled member controlled thereby, for example. Any of these shall be used.

本実施例では、キーボード104の操作モード、ないしそれに対応するロボット(被制御部材)の移動モードの切り換えは、従来のように操作面の操作キー(や表示部102のファンクションキー)によっては行わない。例えば、図1のキーボード104および表示部102によって構成される操作面には図9に示したCONT、STEPのようなキー、すなわち連続操作(連続移動)モード、またはステップ操作(ステップ移動)モードを切り換える操作キーを設けていない。   In the present embodiment, switching of the operation mode of the keyboard 104 or the movement mode of the corresponding robot (controlled member) is not performed by operation keys on the operation surface (or function keys of the display unit 102) as in the past. . For example, a key such as CONT and STEP shown in FIG. 9, that is, a continuous operation (continuous movement) mode or a step operation (step movement) mode is provided on the operation surface constituted by the keyboard 104 and the display unit 102 of FIG. There are no operation keys to switch.

そして、本実施例では、キーボード104のキー103a、103bの操作量(連続移動速度やステップ送り量)の変更操作は、後述するようにキーボード104全体を物理的に変位させることによって行う。そして、例えば、キーボード104の変位の方向で連続操作(連続移動)モード、またはステップ操作(ステップ移動)モードを指定し、その変位量によって連続移動速度またはステップ操作(送り)量を指定する。これにより、キー103a、103bの内、ある1つのキーの操作の間、連続(JOG)操作またはステップ操作の切り換えが必要がなくなる。また、操作量(連続移動速度やステップ送り量)の変更のために別の操作キーへ指先を動かしたり、そのために視線を移動する必要もなくなる。   In this embodiment, the operation amount (continuous movement speed or step feed amount) of the keys 103a and 103b of the keyboard 104 is changed by physically displacing the entire keyboard 104 as will be described later. For example, a continuous operation (continuous movement) mode or a step operation (step movement) mode is designated in the direction of displacement of the keyboard 104, and a continuous movement speed or a step operation (feed) amount is designated by the displacement amount. This eliminates the need for switching between continuous (JOG) operation or step operation during the operation of one of the keys 103a and 103b. Further, there is no need to move the fingertip to another operation key for changing the operation amount (continuous movement speed or step feed amount) or to move the line of sight for that purpose.

キーボード104を変位させる構成例の1つは、図1、図2および図5に示すように、キーボード104全体をティーチングペンダント101の本体に対して上下にスライドさせるものである。   One configuration example for displacing the keyboard 104 is to slide the entire keyboard 104 up and down with respect to the main body of the teaching pendant 101 as shown in FIGS. 1, 2, and 5.

図2は図1のティーチングペンダント101を図1の下方から示したものである。図示のようにキーボード104の下部左右には、レール状の突起部1041、1041が形成されており、これら突起部1041、1041はティーチングペンダント101の本体部に形成されたガイド部105とそれぞれスライド可能に係合している。ティーチングペンダント101およびキーボード104の全体、あるいは少なくとも上記スライド係合機構の部位は、金属材料やプラスチック材料から構成される。   FIG. 2 shows the teaching pendant 101 of FIG. 1 from below in FIG. As shown in the figure, rail-like protrusions 1041 and 1041 are formed on the left and right sides of the keyboard 104, and these protrusions 1041 and 1041 can slide with the guide part 105 formed on the main body of the teaching pendant 101, respectively. Is engaged. The entire teaching pendant 101 and keyboard 104, or at least the portion of the slide engagement mechanism, is made of a metal material or a plastic material.

本実施例では、上記のような構造によって、キーボード104の部分は図5に示すように上方または下方に(矢印SPD、STP)スライド変位させることができる。ここで、矢印SPD、STPは、それぞれ連続操作(連続移動)モード、およびステップ操作(ステップ移動)モードに対応しており、スライド変位量が連続移動速度およびステップ送り(操作)量に対応している。   In the present embodiment, the keyboard 104 can be slid upward or downward (arrows SPD and STP) as shown in FIG. Here, the arrows SPD and STP correspond to the continuous operation (continuous movement) mode and the step operation (step movement) mode, respectively, and the slide displacement amount corresponds to the continuous movement speed and the step feed (operation) amount. Yes.

例えば、上方(矢印SPD)にキーボード104をスライドさせると、JOG操作(JOG移動)モード、すなわち連続操作(連続移動)操作モードが設定される。そして、キーボード104を大きく上方にスライドさせれば大きな連続移動速度が指定され、上方へのスライド量が小さければ小さな連続移動速度が指定される。また、下方(矢印STP)にキーボード104をスライドさせると、ステップ操作(ステップ移動)モードが設定される。その時、キーボード104を大きく下方にスライドさせれば大きなステップ送り(操作)量が指定され、下方へのスライド量が小さければ小さなステップ送り(操作)量が指定される。そして、連続操作(連続移動)モード、またはステップ操作(ステップ移動)モードの切り換えは、キーボード104のスライド方向を上方(矢印SPD)または下方(矢印STP)に変更することで瞬時に行うことができる。   For example, when the keyboard 104 is slid upward (arrow SPD), a JOG operation (JOG movement) mode, that is, a continuous operation (continuous movement) operation mode is set. If the keyboard 104 is slid largely upward, a large continuous movement speed is designated, and if the amount of sliding upward is small, a small continuous movement speed is designated. When the keyboard 104 is slid downward (arrow STP), a step operation (step movement) mode is set. At this time, a large step feed (operation) amount is designated if the keyboard 104 is slid largely downward, and a small step feed (operation) amount is designated if the downward slide amount is small. Switching between the continuous operation (continuous movement) mode or the step operation (step movement) mode can be performed instantaneously by changing the sliding direction of the keyboard 104 upward (arrow SPD) or downward (arrow STP). .

上述の連続操作(連続移動)モード、またはステップ操作(ステップ移動)モードの切り換えと、各モードにおける操作量(連続移動速度やステップ送り量)の変更は、キーボード104のキー103aまたは103bを操作する片手のみの操作で行える。しかも、少なくとも1つのキー103aまたは103bを操作している間は、他のキーを操作するための指先の移動やそのための視線移動を必要とせず、ブラインド操作によって上記の操作入力を行うことができる。   Switching between the above-described continuous operation (continuous movement) mode or step operation (step movement) mode and changing the operation amount (continuous movement speed or step feed amount) in each mode is performed by operating the key 103a or 103b of the keyboard 104. This can be done with only one hand. In addition, while operating at least one key 103a or 103b, it is not necessary to move the fingertip or move the line of sight for operating other keys, and the above operation input can be performed by a blind operation. .

キーボード104の変位方向、および変位量は、ティーチングペンダント101内部に設けた変位方向検出部121、変位量検出部122によって検出する。これらの変位方向検出部121、変位量検出部122は、ポテンショメータや、磁気センサ、光学エンコーダなどによって構成することができ、場合によっては、これら2つの検出部を1つのセンサデバイスによって構成することもできる。   The displacement direction and displacement amount of the keyboard 104 are detected by a displacement direction detection unit 121 and a displacement amount detection unit 122 provided inside the teaching pendant 101. The displacement direction detection unit 121 and the displacement amount detection unit 122 can be configured by a potentiometer, a magnetic sensor, an optical encoder, or the like. In some cases, these two detection units can be configured by one sensor device. it can.

なお、キーボード104のスライド変位量の上限(下限)は、上記のスライド機構に不図示のストッパ部材などを設けることによって制限することができる。   Note that the upper limit (lower limit) of the slide displacement amount of the keyboard 104 can be limited by providing a stopper member (not shown) or the like in the slide mechanism.

また、キー103a、103bを押しながらキーボード104をスライド変位させた後、作業者がキーから指を離したり、キーボード104の部分を保持している手を離したりした場合の動作の仕様についてはいくつか選択肢が考えられる。その1つは、キー103a、103bから指を離したり、キーボード104の部分を保持している手を離したりした場合に、キーボード104は本体に対する変位量を保つようにする構造である。そのためには、例えばキーボード104と本体(筐体)の間に、突起部1041とガイド部105の係合構造とは別に、キーボード104に対する外力を開放してもキーボード104に現在の変位量を保たせる機構を設ける。例えばキーボード104と本体の間に、ラチェット式の係合機構や、摩擦力を発生手段を設ける構造が考えられる。   Also, what is the specification of the operation when the operator releases the finger from the key or releases the hand holding the part of the keyboard 104 after sliding the keyboard 104 while pressing the keys 103a and 103b? There are alternatives. One of the structures is a structure in which the keyboard 104 maintains the amount of displacement with respect to the main body when a finger is released from the keys 103a and 103b or a hand holding the keyboard 104 is released. For this purpose, for example, the current displacement amount is maintained in the keyboard 104 between the keyboard 104 and the main body (housing), apart from the engagement structure of the protruding portion 1041 and the guide portion 105, even if the external force to the keyboard 104 is released. Provide a mechanism to allow it to fall. For example, a structure in which a ratchet type engagement mechanism or a means for generating a frictional force is provided between the keyboard 104 and the main body can be considered.

また、もう1つの構造は、キー103a、103bから指を離したり、キーボード104の部分を保持している手を離したりした場合に、不図示のスプリング機構などにより、キーボード104を例えば中央の初期位置(図1)に復帰させる構造である。この場合には、キーボード104が例えば中央の初期(デフォルト)位置にスプリングなどの付勢力により、自動復帰することになる。あるいは、引き継がれないようにしておくことが考えられる。   Another structure is that when the finger is released from the keys 103a and 103b or the hand holding the keyboard 104 part is released, the keyboard 104 is moved, for example, at the center initial position by a spring mechanism (not shown). It is a structure which returns to a position (FIG. 1). In this case, the keyboard 104 is automatically returned to an initial (default) position in the center by an urging force such as a spring. Alternatively, it may be possible not to take over.

図4は、ティーチングペンダント101の制御系の構成を示した回路図であり、上記の変位方向検出部121、変位量検出部122を含む。図4において、CPU120は汎用マイクロプロセッサなどから構成され、ティーチングペンダント101の操作入力、情報表示、ロボット制御装置201との間の通信などの全体の動作を制御する。ROM124は後述するCPU120の制御プログラムを格納するためのメモリで、本実施例に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体を構成する。CPU120がROM124に格納された制御プログラムを実行することによって、ティーチングペンダント101の全体の操作入力制御、情報表示制御、およびロボット制御装置201との通信制御などが実現される。   FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the control system of the teaching pendant 101, and includes the displacement direction detection unit 121 and the displacement amount detection unit 122 described above. In FIG. 4, a CPU 120 is configured by a general-purpose microprocessor or the like, and controls overall operations such as operation input of the teaching pendant 101, information display, and communication with the robot control device 201. The ROM 124 is a memory for storing a control program for the CPU 120 described later, and constitutes a computer-readable recording medium according to this embodiment. When the CPU 120 executes the control program stored in the ROM 124, the entire operation input control of the teaching pendant 101, information display control, communication control with the robot control device 201, and the like are realized.

RAM125は、上記のCPU120の制御動作の際、ワークエリアとして用いられるメモリである。表示部102は、上述の例えば液晶表示器とタッチセンサなどを用いたタッチパネルなどから構成された表示手段で、上述の表示や、あるいはさらに操作入力に用いられる。インターフェース回路126は、たとえば各種のシリアルポート通信方式などを用いてロボット制御装置201と通信するためのインターフェース手段であり、先のケーブル132を介したロボット制御装置201との通信を制御する。このインターフェース回路126を介してロボット制御装置201へのコマンド送出、及びロボット制御装置からの情報受信が行われる。   The RAM 125 is a memory used as a work area during the control operation of the CPU 120 described above. The display unit 102 is a display unit configured by the above-described touch panel using, for example, a liquid crystal display and a touch sensor, and is used for the above-described display or further operation input. The interface circuit 126 is an interface unit for communicating with the robot control apparatus 201 using, for example, various serial port communication methods, and controls communication with the robot control apparatus 201 via the previous cable 132. A command is sent to the robot controller 201 and information is received from the robot controller via the interface circuit 126.

CPU120は、キーボード104上のキー103a、103b、あるいは他のキー(群)1031からの操作入力を、不図示のインターフェース回路を介して検出することができる。図中のキー(群)1031は、表示部102のタッチパネル機能により画成されるソフトウェア的なキーを想定するとともに、ティーチングペンダント101に他のハードウェアキー(不図示)が追加される場合などを想定して図示したものである。また、CPU120は、不図示のインターフェース回路を介して変位方向検出部121、および変位量検出部122の検出量を読み出すことができる。   The CPU 120 can detect an operation input from the keys 103a and 103b on the keyboard 104 or another key (group) 1031 via an interface circuit (not shown). The key (group) 1031 in the figure is assumed to be a software key defined by the touch panel function of the display unit 102, and another hardware key (not shown) is added to the teaching pendant 101. It is assumed and illustrated. Further, the CPU 120 can read the detection amounts of the displacement direction detection unit 121 and the displacement amount detection unit 122 via an interface circuit (not shown).

そして、CPU120は、キーボード104上のキー103a、103bの操作状態、および変位方向検出部121、および変位量検出部122の検出状態に応じて、例えば後述する制御プログラム(図8)に従い、操作入力全体を制御する。これにより、キーボード104上のキー103a、103bの操作情報と、キーボード104の変位方向、および変位量に従い、ロボット制御装置201に対して送信すべき制御情報を生成する。すなわち、CPU120は、後述の制御手順で示すように、キー103a、103bの操作中のキーボード104の変位方向に応じて、ロボットの移動制御モードとして、連続移動モードまたはステップ移動モードを指定する制御情報を生成する。また、CPU120は、キー103a、103bの操作中のキーボード104の変位量に応じて、上記各移動制御モードにおける移動量(連続移動速度やステップ移動量)を指定する制御情報を生成する。   Then, the CPU 120 operates according to the operation state of the keys 103a and 103b on the keyboard 104 and the detection state of the displacement direction detection unit 121 and the displacement amount detection unit 122, for example, according to a control program (FIG. 8) described later. Control the whole. Thus, control information to be transmitted to the robot control apparatus 201 is generated according to the operation information of the keys 103a and 103b on the keyboard 104, the displacement direction and the displacement amount of the keyboard 104. That is, as shown in the control procedure described later, the CPU 120 specifies control information that designates the continuous movement mode or the step movement mode as the movement control mode of the robot according to the displacement direction of the keyboard 104 during the operation of the keys 103a and 103b. Is generated. Further, the CPU 120 generates control information for designating a movement amount (continuous movement speed or step movement amount) in each of the movement control modes according to the displacement amount of the keyboard 104 during operation of the keys 103a and 103b.

図8は、CPU120が上記の制御を実行するための制御プログラムの流れの一例を示している。図示の手順はCPU120の制御プログラムとして、例えばROM124に格納しておく。図8の制御手順は、キー103a、103bの操作と、キーボード104の変位方向とその変位量の検出状態に応じてJOG(連続)移動またはステップ送りモードを指定し、かつ、その際の移動速度またはステップ送り量を制御するものである。なお、図8中のキー103は、キーボード104のキー103a、103bのいずれか1つのキーに対応する。すなわち、キー103は、ロボット装置に特定の動作(3次元座標軸方向に関する移動、あるいは3次元座標軸廻りのロボットアーム301(の所定部位の)回転移動)を指定するため操作されるキー103a、103bのいずれか1つのキーに対応する。   FIG. 8 shows an example of the flow of a control program for the CPU 120 to execute the above control. The illustrated procedure is stored in the ROM 124 as a control program for the CPU 120, for example. The control procedure of FIG. 8 designates the JOG (continuous) movement or step feed mode according to the operation of the keys 103a and 103b, the displacement direction of the keyboard 104 and the detection state of the displacement amount, and the movement speed at that time. Alternatively, the step feed amount is controlled. Note that the key 103 in FIG. 8 corresponds to one of the keys 103 a and 103 b of the keyboard 104. That is, the key 103 is a key 103a, 103b that is operated to designate a specific operation (movement in the direction of the three-dimensional coordinate axis or rotational movement of the robot arm 301 (predetermined part thereof) around the three-dimensional coordinate axis) to the robot apparatus. It corresponds to any one key.

図8のステップS101はキー押下待ちのステップで、CPU120は移動方向を指示するキー103が押下されたかを判断し、押下された場合は次のステップへ進む。   Step S101 in FIG. 8 is a step of waiting for a key to be pressed, and the CPU 120 determines whether or not the key 103 for instructing the moving direction has been pressed. If it has been pressed, the process proceeds to the next step.

ステップS102において、CPU120は、変位方向検出部121を介して、移動方向を指示するキー103が押下された状態においてキーボード104の変位方向を検出する。そして、この変位方向検出の結果、ステップS103において、キーボード104が上方(図5の矢印SPD)に変位しているか、あるいは下方(図5の矢印STP)に変位しているかを判定する。ここで、キーボード104が上方(図5の矢印SPD)に変位している場合にはステップS104へ、下方(図5の矢印STP)に変位している場合にはステップS108へ進む。   In step S <b> 102, the CPU 120 detects the displacement direction of the keyboard 104 via the displacement direction detection unit 121 in a state where the key 103 indicating the movement direction is pressed. As a result of detecting the displacement direction, it is determined in step S103 whether the keyboard 104 is displaced upward (arrow SPD in FIG. 5) or downward (arrow STP in FIG. 5). If the keyboard 104 is displaced upward (arrow SPD in FIG. 5), the process proceeds to step S104. If the keyboard 104 is displaced downward (arrow STP in FIG. 5), the process proceeds to step S108.

キーボード104が上方(図5の矢印SPD)に変位している場合は、JOG(連続)送りモードとなり、その場合、ステップS104において変位量検出部122を介してキーボード104の上方(図5の矢印SPD)への変位量を検出する。そして、ステップS105において、ステップS104で検出したキーボード104の上方(図5の矢印SPD)への変位量が小さい場合はステップS106へ、また同変位量が大きい場合ステップはステップS107へ進む。   If the keyboard 104 is displaced upward (arrow SPD in FIG. 5), the JOG (continuous) feed mode is set. In this case, the keyboard 104 is moved upward (arrow in FIG. 5) via the displacement detection unit 122 in step S104. The amount of displacement to SPD) is detected. In step S105, if the displacement amount above the keyboard 104 (arrow SPD in FIG. 5) detected in step S104 is small, the process proceeds to step S106, and if the displacement amount is large, the process proceeds to step S107.

ステップS106では、CPU120は操作中のキー103で指定されている操作(移動)方向への低速の連続(JOG)移動を指示する制御情報を生成し、ロボット制御装置201に送信する。また、ステップS107では、操作中のキー103で指定されている操作(移動)方向への高速の連続(JOG)移動を指示する制御情報を生成し、ロボット制御装置201に送信する。   In step S <b> 106, the CPU 120 generates control information instructing low-speed continuous (JOG) movement in the operation (movement) direction specified by the key 103 being operated, and transmits the control information to the robot control apparatus 201. In step S107, control information for instructing high-speed continuous (JOG) movement in the operation (movement) direction specified by the key 103 being operated is generated and transmitted to the robot control apparatus 201.

なお、ステップS105〜S107では、フローチャートの図示の都合上、ロボット制御装置201に送信する制御情報で指定する連続(JOG)移動速度は、あたかも低速または高速の2値に制御されるよう図示している。しかしながら、制御情報で指定する連続(JOG)移動速度は、ステップS104で変位量検出部122を介して検出されたキーボード104の上方(図5の矢印SPD)への変位量のアナログ値に応じて決定するよう制御してもよい。   In steps S105 to S107, for convenience of illustration of the flowchart, the continuous (JOG) moving speed specified by the control information transmitted to the robot controller 201 is illustrated as if it is controlled to a low speed or a high speed binary value. Yes. However, the continuous (JOG) moving speed specified by the control information depends on the analog value of the displacement amount above the keyboard 104 (arrow SPD in FIG. 5) detected via the displacement amount detection unit 122 in step S104. You may control to determine.

一方、ステップS103においてキーボード104が下方(図5の矢印STP)に変位している場合にはステップS108に進み、ステップ送りモードとなる。その場合ステップS108において変位量検出部122を介してキーボード104の下方(図5の矢印STP)への変位量を検出する。そして、ステップS109において、ステップS108で検出したキーボード104の下方(図5の矢印STP)への変位量が小さい場合はステップS110へ、また同変位量が大きい場合ステップはステップS111へ進む。   On the other hand, if the keyboard 104 is displaced downward (arrow STP in FIG. 5) in step S103, the process proceeds to step S108 and the step feed mode is set. In that case, in step S108, a displacement amount below the keyboard 104 (arrow STP in FIG. 5) is detected via the displacement amount detection unit 122. In step S109, if the amount of displacement below the keyboard 104 (arrow STP in FIG. 5) detected in step S108 is small, the process proceeds to step S110. If the amount of displacement is large, the process proceeds to step S111.

ステップS110において、CPU120は操作中のキー103で指定されている操作(移動)方向へ小さなステップ量でステップ送りを指示する制御情報を生成し、ロボット制御装置201に送信する。また、ステップS111では、操作中のキー103で指定されている操作(移動)方向へ大きなステップ量でステップ送りを指示する制御情報を生成し、ロボット制御装置201に送信する。   In step S <b> 110, the CPU 120 generates control information instructing step feed with a small step amount in the operation (movement) direction specified by the key 103 being operated, and transmits the control information to the robot control device 201. In step S111, control information for instructing step feed with a large step amount in the operation (movement) direction specified by the key 103 being operated is generated and transmitted to the robot control apparatus 201.

なお、上記ステップS110およびS111においても、ステップ送り量は必ずしも大、小の2値制御である必要はない。すなわち、ステップ送り量は、上述と同様に変位量検出部122を介して検出されたキーボード104の下方(図5の矢印SPD)への変位量のアナログ値に応じて決定するよう制御することができる。   In steps S110 and S111, the step feed amount does not necessarily need to be a large or small binary control. That is, the step feed amount can be controlled to be determined according to the analog value of the displacement amount below the keyboard 104 (arrow SPD in FIG. 5) detected via the displacement amount detection unit 122 as described above. it can.

ステップS106、S107、あるいはS110、S111の後、ステップS112において、CPU120はステップS101で操作を検出した特定の操作(移動)方向に対応するキー103が開放されている(押下ないし操作終了)か否かを検出する。ステップS112で当該のキー103が開放されている場合にはステップS101に復帰し、当該のキー103が開放されておらず、操作(押下)が連続している場合にはステップS102に復帰し、上記の制御が繰り返される。特に連続(JOG)操作においては、ステップS112からS102への遷移の繰り返しによって、同じ1つのキー103(103a、103b)の操作と、キーボード104の変位方向および変位量による操作入力制御が続行される。そして、その間、JOG(連続)速度は、キーボード104の変位量の選択によって、特段の視線移動などを必要とせず、片手のブラインド操作によって連続的に変更することができる。   After step S106, S107, or S110, S111, in step S112, the CPU 120 determines whether or not the key 103 corresponding to the specific operation (movement) direction detected in step S101 has been released (pressed or ended). To detect. If the key 103 is released in step S112, the process returns to step S101. If the key 103 is not released and the operation (pressing) continues, the process returns to step S102. The above control is repeated. In particular, in continuous (JOG) operation, the operation of the same key 103 (103a, 103b) and the operation input control by the displacement direction and displacement amount of the keyboard 104 are continued by repeating the transition from step S112 to S102. . In the meantime, the JOG (continuous) speed can be continuously changed by the blind operation of one hand without the need for special line-of-sight movement or the like by selecting the displacement amount of the keyboard 104.

以上のようにして、本実施例によれば、キーボード104上のキー103(103a、103b)の操作中、キーボード104それ自体の変位方向によって、連続操作(連続移動)モード、またはステップ操作(ステップ移動)モードを選択することができる。しかも、その際の操作量(連続移動速度やステップ送り量)は、キーボード104それ自体の変位(上下方向のスライド変位)量によって、連続的に可変制御することができる。   As described above, according to this embodiment, during the operation of the key 103 (103a, 103b) on the keyboard 104, the continuous operation (continuous movement) mode or the step operation (step Move) mode can be selected. Moreover, the operation amount (continuous movement speed or step feed amount) at that time can be continuously variably controlled by the amount of displacement (sliding displacement in the vertical direction) of the keyboard 104 itself.

本実施例によれば、被制御部材であるロボット(の所定部位)の移動を制御するキー103a、103bの他に従来のような移動制御モードや移動量を指定する操作キー(例えば図9のキー1121〜1124)を別途、配置する必要がない。従って、従来のようにキーボード上の指の移動やそのための視線移動や目の焦点の切り換えが必要なく、例えば被制御部材のみを見ながらの片手のブラインド操作によって円滑かつ効率よく、また極めて容易に操作入力を行える。従って、本実施例のティーチングペンダント101は、ロボット装置の教示操作に好適に利用することができ、誤操作なく極めて容易に教示作業を行うことができる。本実施例のティーチングペンダント101によれば、ロボットの教示に要する時間を短縮でき、誤操作によってロボットやワークなどを破損させたりする損失を未然に防止できる。   According to the present embodiment, in addition to the keys 103a and 103b for controlling the movement of the robot (predetermined part) which is the controlled member, the operation keys for specifying the conventional movement control mode and movement amount (for example, FIG. There is no need to separately arrange the keys 1121 to 1124). Therefore, it is not necessary to move the finger on the keyboard, move the line of sight for that purpose, or switch the focus of the eyes as in the prior art. For example, it is smooth and efficient and extremely easy by blind operation of one hand while looking only at the controlled member. Operation input can be performed. Therefore, the teaching pendant 101 of the present embodiment can be suitably used for teaching operation of the robot apparatus, and teaching work can be performed very easily without erroneous operation. According to the teaching pendant 101 of the present embodiment, it is possible to reduce the time required for teaching the robot, and it is possible to prevent a loss that damages the robot or workpiece due to an erroneous operation.

以上、図1〜図5において、キーボード104はティーチングペンダント101の本体に対して、上下方向にスライド変位できるよう構成した例を示した。しかしながら、キーボード104のキーの操作に係る操作モードや操作量の変更ないし調節操作を指定するため、キーボード104を変位させる構造は、上述のような直線的なスライド方式に限定されない。例えば、上記の目的でキーボード104を変位させる態様は、図6や図7に示すような軸(1051、1052)廻りの揺動(回動)変位であっても構わない。   As described above, in FIGS. 1 to 5, the keyboard 104 is configured to be slidable in the vertical direction with respect to the main body of the teaching pendant 101. However, the structure for displacing the keyboard 104 is not limited to the linear slide method as described above in order to specify the operation mode related to the key operation of the keyboard 104 or the change or adjustment operation of the operation amount. For example, the manner in which the keyboard 104 is displaced for the above purpose may be a swing (rotation) displacement around the axes (1051, 1052) as shown in FIGS.

例えば、図6(a)はティーチングペンダント101の操作面側を図1と同様に正面から示している。また、図6(b)は図6(a)のティーチングペンダント101の操作面側を右方から示したものである。図6(a)、(b)では、ティーチングペンダント101の本体部に対してキーボード104は軸1051によって揺動変位可能に支持されている。このキーボード104の軸1051廻りの変位方向と変位量は、上述と同様の変位方向検出部121、変位量検出部122(いずれも不図示)によって検出することができる。また、キーボード104の軸1051廻りの変位方向と変位量の割り当ては、例えば図6(a)、(b)中の矢印SPD、STPで示すように行うことができる。すなわち、この図6の例では、ティーチングペンダント101の本体部に対する時計廻りで連続送りモードとその速度(SPD)、反時計廻りでステップ送りモードとそのステップ量(STP)を指定する。   For example, FIG. 6A shows the operation surface side of the teaching pendant 101 from the front as in FIG. FIG. 6B shows the operation surface side of the teaching pendant 101 of FIG. 6A from the right side. In FIGS. 6A and 6B, the keyboard 104 is supported by the shaft 1051 so as to be able to swing and displace with respect to the main body of the teaching pendant 101. The displacement direction and displacement amount around the axis 1051 of the keyboard 104 can be detected by a displacement direction detection unit 121 and a displacement amount detection unit 122 (both not shown) similar to those described above. Further, the assignment of the displacement direction and the displacement amount around the axis 1051 of the keyboard 104 can be performed as indicated by arrows SPD and STP in FIGS. 6A and 6B, for example. That is, in the example of FIG. 6, the continuous feed mode and its speed (SPD) are designated clockwise with respect to the main body of the teaching pendant 101, and the step feed mode and its step amount (STP) are designated counterclockwise.

図6のティーチングペンダント101の回路構成、および制御手順は、図4および図8に示したものと同様に実施することができる。その場合、変位方向検出部121、変位量検出部122は、キーボード104の直線的なスライド変位方向と変位量ではなく、軸1051廻りの回転方向と回転量(角度)を検出するよう構成されていればよい。また、図8の制御は、ステップS103の判定で、上、下の表示ではなく、SPD、STPの表示を図6中の表示に対応させればそのまま図6のハードウェア構成においても通用する。   The circuit configuration and control procedure of the teaching pendant 101 in FIG. 6 can be performed in the same manner as that shown in FIGS. In that case, the displacement direction detection unit 121 and the displacement amount detection unit 122 are configured to detect not the linear slide displacement direction and displacement amount of the keyboard 104 but the rotation direction and rotation amount (angle) around the shaft 1051. Just do it. Further, the control of FIG. 8 can be applied to the hardware configuration of FIG. 6 as long as the display of SPD and STP corresponds to the display in FIG. 6 instead of the upper and lower displays in the determination of step S103.

また、図7の構成は、キーボード104を揺動させる軸の配置方向を図6とは異なる方向に取ったものである。図7(a)、(b)に示すように、キーボード104を揺動させる軸1052は、図中キーボード104の長手方向に沿うよう配置されている。このような構成では、キーボード104は、操作面の手前方向(SPD)または奥方向(STP)に折り曲げるよう揺動変位可能であり、これによりそれぞれ連続送りモードとステップ送りモード、およびその際の速度またはステップ送り量を指定できる。図7(a)、(b)の構成においても、変位方向検出部121、変位量検出部122は、キーボード104の直線的なスライド変位方向と変位量ではなく、軸1052廻りの回転方向と回転量(角度)を検出するよう構成されていればよい。回路構成および制御手順は図6の場合と同様に、図4および図8に示したものを適用することができる。   In the configuration of FIG. 7, the arrangement direction of the shaft for swinging the keyboard 104 is different from that of FIG. As shown in FIGS. 7A and 7B, the shaft 1052 for swinging the keyboard 104 is arranged along the longitudinal direction of the keyboard 104 in the drawing. In such a configuration, the keyboard 104 can be swung and displaced so as to be bent in the front direction (SPD) or the back direction (STP) of the operation surface, whereby the continuous feed mode, the step feed mode, and the speed at that time, respectively. Or you can specify the step feed amount. 7A and 7B, the displacement direction detection unit 121 and the displacement amount detection unit 122 are not the linear slide displacement direction and displacement amount of the keyboard 104, but the rotation direction and rotation around the shaft 1052. What is necessary is just to be comprised so that quantity (angle) may be detected. The circuit configuration and control procedure shown in FIGS. 4 and 8 can be applied as in the case of FIG.

上述の図1〜図5、図6、図7では、キーボード104が、本体(筐体)に対してそれぞれ直線的なスライド変位、または揺動変位可能に支持される構造を示した。これらのそれぞれキーボード104の変位に関して、3つの異なる構造では、直線変位や揺動(回動)変位に関する軸はそれぞれ1軸であった。しかしながら、2つ以上の変位軸に沿って、あるいは変位軸廻りに変位できるようキーボード104を本体(筐体)に支持するような構造も考えられる。   1 to 5, 6, and 7 described above, the keyboard 104 is shown to be supported so as to be linearly slidable or swingably displaceable with respect to the main body (housing). Regarding the displacement of each of these keyboards 104, in three different structures, each of the axes related to linear displacement and swing (rotation) displacement is one axis. However, a structure is also conceivable in which the keyboard 104 is supported by the main body (housing) so that it can be displaced along or around two or more displacement axes.

例えば、図6または図7の揺動軸を、図1に示すようなスライド機構を介して支持すれば、作業者の操作力によって直線変位と揺動変位の両方が可能な態様でキーボード104を本体(筐体)に支持することができる。その場合、変位方向ないし変動量によって選択できる制御モードと、そのモードにおける移動量(移動速度やステップ量)などのバリエーションをさらに増加させることができる。   For example, if the swing shaft shown in FIG. 6 or 7 is supported via a slide mechanism as shown in FIG. 1, the keyboard 104 can be used in such a manner that both linear displacement and swing displacement can be performed by the operator's operating force. It can be supported by the main body (housing). In this case, it is possible to further increase variations such as a control mode that can be selected according to a displacement direction or a variation amount, and a movement amount (movement speed or step amount) in the mode.

101…ティーチングペンダント、102…表示部、103a、103b…キー、104…キーボード、105…ガイド部、120…CPU、121…変位方向検出部、122…変位量検出部、124…ROM、201…ロボット制御装置、301…ロボットアーム、401…ハンド DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Teaching pendant, 102 ... Display part, 103a, 103b ... Key, 104 ... Keyboard, 105 ... Guide part, 120 ... CPU, 121 ... Displacement direction detection part, 122 ... Displacement amount detection part, 124 ... ROM, 201 ... Robot Control device 301 ... Robot arm 401 ... Hand

Claims (8)

被制御部材の移動を制御する操作キーを有する操作入力装置において、
前記操作キーが配置されたキーボードと、
前記キーボードを変位可能に支持する筐体と、
前記キーボードの前記筐体に対する変位方向を検出する変位方向検出部と、
前記キーボードの前記筐体に対する変位量を検出する変位量検出部と、
前記操作キーの操作に応じて前記被制御部材の移動を制御する制御情報を生成する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、前記操作キーの操作中、前記変位方向検出部を介して検出された前記変位方向に基づき前記制御情報で指定する前記被制御部材の移動制御モードを決定するとともに、前記変位量検出部を介して検出された前記変位量に基づき前記制御情報で指定する前記被制御部材の移動量を決定することを特徴とする操作入力装置。
In an operation input device having an operation key for controlling movement of a controlled member,
A keyboard on which the operation keys are arranged;
A housing that supports the keyboard in a displaceable manner;
A displacement direction detector for detecting a displacement direction of the keyboard relative to the housing;
A displacement amount detector for detecting a displacement amount of the keyboard relative to the housing;
A control device that generates control information for controlling movement of the controlled member in accordance with an operation of the operation key;
Have
The control device determines a movement control mode of the controlled member specified by the control information based on the displacement direction detected through the displacement direction detection unit during operation of the operation key, and the displacement amount An operation input device that determines an amount of movement of the controlled member specified by the control information based on the amount of displacement detected through a detecting unit.
請求項1に記載の操作入力装置において、前記変位方向に基づき決定される前記移動制御モードは、前記操作キーが操作されている間、前記被制御部材を連続移動させる連続移動モード、または前記操作キーの操作に応じて前記被制御部材をステップ移動させるステップ移動モードであることを特徴とする操作入力装置。   2. The operation input device according to claim 1, wherein the movement control mode determined based on the displacement direction is a continuous movement mode in which the controlled member is continuously moved while the operation key is operated, or the operation. The operation input device is a step movement mode in which the controlled member is moved step by step in response to an operation of a key. 請求項2に記載の操作入力装置において、前記変位量に基づき決定される前記移動量は、前記連続移動モードでは前記操作キーが操作されている間、前記被制御部材を連続移動させる場合の移動速度であり、前記ステップ移動モードでは前記操作キーの操作に応じて前記被制御部材をステップ移動させる場合のステップ移動量であることを特徴とする操作入力装置。   The operation input device according to claim 2, wherein the movement amount determined based on the displacement amount is a movement when the controlled member is continuously moved while the operation key is operated in the continuous movement mode. An operation input device that is a speed and is a step movement amount when the controlled member is step-moved in accordance with an operation of the operation key in the step movement mode. 請求項1から3のいずれか1項に記載の操作入力装置において、前記キーボードが前記筐体に対して直線的に変位可能に支持されていることを特徴とする操作入力装置。   4. The operation input device according to claim 1, wherein the keyboard is supported so as to be linearly displaceable with respect to the housing. 5. 請求項1から3のいずれか1項に記載の操作入力装置において、前記キーボードが前記筐体に対して揺動変位可能に支持されていることを特徴とする操作入力装置。   4. The operation input device according to claim 1, wherein the keyboard is supported so as to be swingable and displaceable with respect to the housing. 5. 請求項1から5のいずれか1項に記載の操作入力装置をロボット装置に対する教示操作を行う教示操作装置として用いるロボットシステムにおいて、前記操作キーの操作に応じて前記制御装置が生成する制御情報に基づきロボット装置の所定部位の移動を制御することを特徴とするロボットシステム。   In the robot system using the operation input device according to any one of claims 1 to 5 as a teaching operation device for performing a teaching operation on a robot device, the control information generated by the control device according to the operation of the operation key A robot system characterized by controlling movement of a predetermined part of a robot apparatus based on the above. 請求項6に記載のロボットシステムにおいて、前記操作キーの操作に応じて前記制御装置が生成する制御情報に基づき前記ロボット装置の所定部位の3次元座標軸に沿った移動が制御されることを特徴とするロボットシステム。   The robot system according to claim 6, wherein movement of the predetermined part of the robot apparatus along a three-dimensional coordinate axis is controlled based on control information generated by the control apparatus in response to an operation of the operation key. Robot system to do. 請求項6または7に記載のロボットシステムにおいて、前記操作キーの操作に応じて前記制御装置が生成する制御情報に基づき前記ロボット装置の所定部位の3次元座標軸廻りの回転移動が制御されることを特徴とするロボットシステム。   8. The robot system according to claim 6 or 7, wherein a rotational movement of a predetermined part of the robot apparatus around a three-dimensional coordinate axis is controlled based on control information generated by the control apparatus in response to an operation of the operation key. Characteristic robot system.
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