JP2016068237A - ロボット操作装置、ロボットシステム、及びロボット操作プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
請求項1に記載のロボット操作装置は、ユーザからの入力操作を受ける入力操作部と、入力操作部に入力された入力操作に基づいて複数の駆動軸を有する多関節型のロボットを動作させるための動作指令を生成する動作指令生成部と、を備える。動作指令生成部は、入力操作部に入力された入力操作の操作量を判断する操作量判断処理と、入力操作の操作量に基づいてロボットの移動量を算出する移動量算出処理と、を行うことができる。
請求項2に記載のロボット操作装置によれば、動作指令生成部は、入力操作の操作量を入力操作に要した時間で除した値に基づいてロボットの移動速度を決定する移動速度算出処理を行うことができる。これによれば、入力操作の操作量及び入力操作に要した時間と、ロボットの移動速度とが相関を有する。したがって、ユーザは、入力操作の操作量及び時間を調整することで、ロボットの移動速度も調整することができる。
請求項3に記載のロボット操作装置によれば、動作指令生成部は、移動量決定処理を行うことができる。移動量決定処理は、入力操作の操作量を拡大又は縮小してロボットの移動量を決定するための倍率について、入力操作が操作開始位置から第1区間を通過するまでは倍率を1より小さい一定の値である第1倍率に設定し、入力操作が第1区間を通過した後は倍率を第1倍率より大きい値に設定して、ロボットの移動量を決定する処理である。
請求項4に記載のロボット操作装置によれば、移動量決定処理は、入力操作が第1区間を通過してから第2区間を通過するまでは倍率を第2倍率に設定し、入力操作が第2区間を通過した後は倍率を一定値である第3倍率に設定して、ロボットの移動量を決定する処理である。これによれば、ユーザは、第1区間内で入力操作を繰り返すことにより、1より小さい第1倍率でロボットを動作(微動)させることができる。また、ユーザは、第1区間を超えて入力操作を行うことにより、第1倍率よりも大きい第2倍率又は第3倍率でロボットを動作(粗動)させることができる。
入力操作部は、押し傾けることが可能に設けられたレバーである。また、操作量判断処理は、レバーの傾き量に基づいて入力操作の操作量を判断する処理である。これによれば、ユーザは、レバーを押し傾けるように操作することで、少なくともロボットの移動量を決定することができる。したがって、より直感的な操作が可能になる。
請求項6に記載のロボットシステムは、4軸水平多関節型のロボット又は6軸垂直多関節型ロボットと、ロボットの動作を制御するコントローラと、請求項1から5のいずれか一項に記載のロボット操作装置とを備えている。ロボット操作装置は、前述したとおり、ユーザによる手動操作に従い、ロボットを動作させるための動作指令を生成することができる。したがって、これによれば、操作対象とするロボットについて手動操作が可能なロボットシステムを実現することができる。
請求項7に記載のロボット操作プログラムは、請求項1に記載のロボット操作装置を実現するものである。これによれば、請求項7に記載のロボット操作プログラムを、例えば既存のロボット操作装置で実行することで、上述したロボット操作装置としての機能を付加することができる。
以下、第1実施形態について図1から図7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10は、コントローラ11、ロボット20、及びティーチングペンダント30(ロボット操作装置に相当)を備えている。ロボット20は、例えば4軸の水平多関節型ロボットである。ロボット20は、作業台Dに固定されて使用される。ロボット20は、固有のロボット座標系(X軸、Y軸及びZ軸からなる三次元直交座標系)に基づいて動作する。本実施形態において、ロボット座標系は、ベース21の中心を原点Oとし、作業台Dの上面をX−Y平面とし、X−Y平面と直交する座標軸をZ軸として定義されている。作業台Dの上面は、ロボット20を設置するための設置面である。この場合、作業台Dの上面つまりロボット20の設置面が、ロボット20の動作基準面に相当する。なお、動作基準面としては、設置面に限らずとも、任意の平面であってもよい。
次に、第2実施形態について、図8及び図9も参照して説明する。本実施形態は、ロボット20、40の動作を、入力操作に対してほぼリアルタイムで実行するための構成である。すなわち、上記第1実施形態では、レバー34に対する入力操作が終了した後に、ロボット20、40の動作が行われる。そのため、ロボット20、40の動作は、入力操作の終了後になる。したがって、ユーザによる入力操作と、ロボット20、40の実際の動作とに、時間差が生じる。一方、本実施形態において、動作指令生成部38は、入力操作が終了する前であっても、ロボット20、40の動作指令を適宜生成する。したがって、ロボット20、40の実際の動作は、ユーザによる入力操作に対して、ほぼリアルタイムで行われる。
次に、第3実施形態について、図10から図12を参照して説明する。本実施形態は、入力操作の操作量とロボット20、40の移動量との間の倍率に関するものである。倍率とは、操作入力による入力角度を拡大又は縮小してロボット20、40の移動量を決定するためのものである。ティーチングペンダント4は、より精密な動作をロボット20、40に行わせるため、入力操作の入力角度とロボット20、40の移動量との間に倍率を設定することが考えられる。例えば、本実施形態では、図5(1)に示すように、入力操作の入力角度θiが1°増加するのに応じて、ロボット20、40の移動量を1mm増加させる場合を基準にする。この場合、入力角度θiの1°が、ロボット20、40の1mmの移動量に換算される。そして、この基準に対して倍率を0.1倍に設定すると、ユーザは、1°の入力操作を行うことで、ロボット20、40を0.1mm移動させることができる。
f2=((f3−f1)/(θ2−θ1))×((θi−θ1))+f1・・・(式1)
f2=0.495×(θi−20°)+0.1・・・(式2)
f2=0.0495×(θi−20°)+0.01・・・(式3)
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各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。
上記各実施形態において、入力操作は、操作の開始点と終点とが定まれば良い。したがって、入力操作部は、上述したレバー34に限られず、例えば次のようなスライダー式やスイッチ式の機械的な入力装置であってもよい。この場合、スライダー式の入力装置とは、例えばケース31に対して上下左右方向にスライド可能な入力装置などをいう。また、スイッチ式の入力装置とは、例えばケース31に対して多段階又は無段階に押し込むことが可能な入力装置などをいう。そして、機械的な入力装置とは、ユーザから入力操作を受けることで、その入力装置を構成する機械部品に角度や位置などの何らかの物理量の変化を生じさせ、その物理量の変化を操作量として検出するものをいう。なお、上述したレバー34も、機械的な入力装置に含まれる。
ロボット操作装置は、4軸水平多関節型のロボット20および6軸垂直多関節型のロボット40に限らず、種々のロボットを手動操作する際に用いることができる。
Claims (7)
- ユーザからの入力操作を受ける入力操作部と、
前記入力操作部に入力された入力操作に基づいて複数の駆動軸を有する多関節型のロボットを動作させるための動作指令を生成する動作指令生成部と、を備え、
前記動作指令生成部は、
前記入力操作部に入力された前記入力操作の操作量を判断する操作量判断処理と、
前記入力操作の操作量に基づいて前記ロボットの移動量を算出する移動量算出処理と、
を行うことができるロボット操作装置。 - 前記動作指令生成部は、
前記入力操作の操作量を前記入力操作に要した時間で除した値に基づいて前記ロボットの移動速度を決定する移動速度算出処理、
をさらに行うことができる請求項1に記載のロボット操作装置。 - 前記動作指令生成部は、前記入力操作の操作量を拡大又は縮小して前記ロボットの移動量を決定するための倍率について、前記入力操作が操作開始位置から第1区間を通過するまでは前記倍率を1より小さい一定の値である第1倍率に設定し、前記入力操作が前記第1区間を通過した後は前記倍率を前記第1倍率より大きい値に設定して、前記ロボットの移動量を決定する移動量決定処理、
を行うことができる請求項1又は2に記載のロボット操作装置。 - 前記移動量決定処理は、前記入力操作が前記第1区間を通過してから第2区間を通過するまでは前記倍率を第2倍率に設定し、前記入力操作が前記第2区間を通過した後は前記倍率を一定値である第3倍率に設定して、前記ロボットの移動量を決定する処理であり、
前記第2倍率は、前記第1倍率から前記第3倍率までの範囲で、前記入力操作の操作量に応じて連続的に増加する値である、
請求項3に記載のロボット操作装置。 - 前記入力操作部は、押し傾けることが可能に設けられたレバーであり、
前記操作量判断処理は、前記レバーの傾き量に基づいて前記入力操作の操作量を判断する処理である、
請求項1から4のいずれか一項に記載のロボット操作装置。 - 4軸水平多関節型のロボット又は6軸垂直多関節型のロボットと、
前記ロボットの動作を制御するコントローラと、
請求項1から5のいずれか一項に記載のロボット操作装置と、
を備えているロボットシステム。 - ユーザからの入力操作を受ける入力操作部、
を備えるロボット操作装置に組み込まれたコンピュータに実行されるロボット操作プログラムであって、
前記コンピュータに、
前記入力操作部に入力された入力操作の操作量を判断する操作量判断処理と、
前記操作量判断処理で判断した操作量に基づいて複数の駆動軸を有する多関節型のロボットの移動速度を算出する速度算出処理と、
前記速度算出処理で算出した移動速度で前記ロボットを動作させるための動作指令を生成する動作指令生成処理と、
を実行させるロボット操作プログラム。
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---|---|---|---|---|
WO2019188022A1 (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | ソニー株式会社 | 制御装置、制御方法、及びマスタスレーブシステム |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01169510A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-07-04 | Honda Motor Co Ltd | ティーチングボックス |
JPH04129695A (ja) * | 1990-09-17 | 1992-04-30 | Olympus Optical Co Ltd | 湾曲操作装置 |
JP2003245882A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-09-02 | Mitsuba Corp | ロボットアーム操作装置 |
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2014
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