JP2019150930A - 溶接ロボット動作教示システム、溶接ロボット動作教示方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】実際の溶接時における動作と同じ動作を動作教示時に溶接ロボットに行わせる必要なく、溶接ロボットの動作教示を容易に行う。【解決手段】溶接ロボット動作教示システムは、溶接対象物の溶接箇所に対して溶接を行う溶接トーチが取り付け可能に構成されたマニピュレータと、前記マニピュレータに取り付けられて、前記溶接箇所の画像を撮影する撮影部と、前記画像に基づいて前記溶接箇所の位置情報である溶接箇所位置情報を生成する位置情報生成部と、前記画像の撮影時における前記マニピュレータの位置および姿勢の情報であるマニピュレータ位置姿勢情報を取得するマニピュレータ情報取得部と、前記溶接箇所位置情報と前記マニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、前記溶接箇所の溶接に必要な前記マニピュレータの位置および姿勢の軌跡を生成するマニピュレータ軌跡生成部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、溶接ロボット動作教示システム、溶接ロボット動作教示方法およびプログラムに関する。

現在、様々な生産現場でロボットによる自動化が進んでいる。主に、大企業による自動車生産工場などの少品種大量生産の現場で、ロボットによる自動化が導入されている。一方で、中小企業による多品種少量生産の現場では、ロボットによる自動化の導入が進んでいない。原因として、ロボットの動作教示に多くの時間がかかってしまうことがあげられる。大企業による少品種大量生産の現場では、一度ロボットの動作を教示すれば頻繁に変更する必要がなく、ロボットの動作教示に時間がかかることよりも、生産を自動化できることの利点が上回る。しかし、中小企業のような多品種少量生産の現場では、新しい製品のためのロボットの動作教示を次々と頻繁に行わなければならず、動作教示に多くの時間がかかってしまうため、自動化せず人手で作業を行う方が効率が良い。そのため、短い時間で動作教示可能な手法が求められている。

これまで用いられてきたロボットの動作教示手法として、ダイレクトティーチングとオフラインティーチングの二つが知られている。
ダイレクトティーチングは古くから用いられてきた手法であり、専用のコントローラでロボットを実際に操作しながら作業箇所を教示し、教示した箇所を作業するプログラムを作成する手法である。作業箇所は目視によって教示するためロボットをゆっくり動かす必要があり、熟練者であっても教示に多くの時間がかかってしまう。また、実際にロボットを操作しているため、教示中は生産を一度止める必要があるなど問題がある。

これらの問題を解決するため、近年オフラインティーチングが導入されつつある。オフラインティーチングは、ＰＣ（personal computer）上でロボットの作業環境を作成し、動作をシミュレーションしながら動作教示を行い、プログラムを自動作成する。これにより動作教示中もロボットが生産を継続でき、ダイレクトティーチングより効率よく動作教示が可能である。しかし、オフラインティーチングにもいくつか問題がある。一つ目の問題は、シミュレーション環境を作成するために部品やロボットなどのすべての３次元モデルを作成する必要があり、モデルが存在しないもしくはモデルと製品の形状に差異がある場合には適応できない。２つ目の問題は、シミュレーション環境が実環境の誤差を考慮できないことである。具体的な誤差として、ロボットと作業対象の設置時に相対的に生じる位置姿勢誤差（以下、「設置誤差」と称する。）や重力によるリンクのたわみや関節角度の誤差（以下、「絶対位置誤差」と称する。）である。これらの誤差により、オフラインティーチングで教示した動作をそのままロボットにアップロードしても作業箇所からずれてしまい、作業を行うことができない。そのため、結局はダイレクトティーチングを用いて実環境の誤差を修正する必要があり、多くの時間がかかってしまう。

このオフラインティーチングの問題を解決するため様々な研究等が行われている。原らは、ＫＩＮＥＣＴ（登録商標）を用いて撮影した３次元モデル内でロボットの動作シミュレーションを行い、３次元モデル作成にかかる時間を短縮できることを示した（非特許文献１参照）。しかし、設置誤差や絶対位置誤差の影響は考慮していない。
荒尾らは、ロボットの手先にカメラを取り付けて対象物を撮影し、取得した画像とＣＧで作成した対象物を比較することで設置誤差と絶対位置誤差を補正可能なことを示した（非特許文献２参照）。しかし、全ての対象物のＣＧモデルが必要であるという問題がある。

特許文献１には、仮想ロボットシステムの構成物と実機ロボットシステムの構成物との形状差異が発生している場合であっても、適切なオフライン教示データを作成するオフライン教示装置が記載されている。
特許文献２には、オフラインティーチングによるティーチング作業の負荷を低減する作業ロボットの教示データ生成装置が記載されている。
特許文献３には、オフラインプログラム等作成済み教示プログラムを視覚センサ手段を用いて補正するロボットの教示プログラムの補正方法が記載されている。
特許文献４には、ワーク上で発生する様々な誤差に対応することができる教示データ補正方法及び教示データ補正装置が記載されている。
特許文献５には、対象ワークの設置誤差に加えて形状誤差をも考慮した上で、作業ロボットの教示点を補正することのできる教示点補正装置及び教示点補正方法が記載されている。
特許文献６には、基準部位の相関関係が異なっていた場合も、その誤差の影響を緩和し、ティーチングデータを精度良く補正するための教示ライン補正装置、教示ライン補正方法、及びそのプログラムが記載されている。
特許文献７には、ビジュアルサーボによるロボットアームの制御にあって、画像処理上の工夫により応答性の向上を図ったロボット制御装置が記載されている。
特許文献８には、溶接点のずれを的確に補正する溶接ロボット教示位置補正システム及び溶接ロボット教示位置補正方法が記載されている。
特許文献９には、各軸サーボ遅れの差や摩擦その他の非線形な要因があっても、見込み教示後の動作軌跡と教示軌跡のずれを許容値以内にすることができるロボット位置教示装置が記載されている。

特許文献１〜特許文献９に記載された技術では、ロボットの手先や固定点にカメラが取り付けられ、対象物やロボットを撮影することによって、設置誤差や絶対位置誤差を解決しようとしている。これらの技術も、全ての３次元モデルが必要であり、オフラインティーチングで生成した動作パスを、カメラで撮影したデータを用いて修正することを目的としている。
このように、従来においては、溶接ロボットの動作教示を行うために、オフラインティーチングと３次元モデルが必要であり、動作教示に時間がかかってしまい、多品種少量生産を行う中小企業で使用するには不向きである。

また、特許文献１０には、溶接ロボットのプレーバック制御されるマニピュレータの動作を容易に精度よく、自動でティーチングすることができる溶接ロボットのティーチング装置が記載されている。
特許文献１０に記載された溶接ロボットのティーチング装置では、上述した誤差を抑制できるものの、溶接ロボット（マニピュレータ）の動作教示時に、実際の溶接時における溶接ロボットの動作と同じ動作を溶接ロボットに行わせる必要がある。つまり、特許文献１０に記載された溶接ロボットのティーチング装置では、溶接ロボットの動作教示時に、実際の溶接時における溶接ロボットの動作と同じ動作を溶接ロボットに行わせるための高価な制御ソフトウェアなどが必要になってしまう。また、動作教示に時間がかかってしまう。そのため、特許文献１０に記載された溶接ロボットのティーチング装置は、少品種大量生産の現場に適しているものの、例えば多品種少量生産が行わる中小企業の現場には適していない。

特開２０１６−１４０９５８号公報 特開２０１５−２２９２３４号公報 特開平７−８４６３１号公報 特開２００８−２５０７０６号公報 特開２０１１−１８３５３５号公報 特開２０１１−１０４７２０号公報 特開２００３−２１１３８１号公報 特開２００８−１３２５２５号公報 特開平１１−４８１７６号公報 特開２０１７−１２１６４９号公報

原孝介，安倍満，佐藤育郎，神谷孝二，「ＫＩＮＥＣＴを用いた３次元復元の産業用ロボット教示への応用」，研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア，２０１２−ＣＶＩＭ−１８０（６０），ｐ．１−５，２０１２． 荒尾壮太郎，阪口龍彦，白瀬敬一，「ビジュアル・フィードバックによる産業用ロボットの位置誤差補正」，精密工学会学術講演会講演論文集，２００６Ｓ（０），８３５−８３６，２００６．

上記した問題点に鑑み、本発明は、実際の溶接時における動作と同じ動作を動作教示時に溶接ロボットに行わせる必要なく、溶接ロボットの動作教示を容易に行うことができる溶接ロボット動作教示システム、溶接ロボット動作教示方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、溶接対象物の溶接箇所に対して溶接を行う溶接トーチが取り付け可能に構成されたマニピュレータと、前記マニピュレータに取り付けられて、前記溶接箇所の画像を撮影する撮影部と、前記画像に基づいて前記溶接箇所の位置情報である溶接箇所位置情報を生成する位置情報生成部と、前記画像の撮影時における前記マニピュレータの位置および姿勢の情報であるマニピュレータ位置姿勢情報を取得するマニピュレータ情報取得部と、前記溶接箇所位置情報と前記マニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、前記溶接箇所の溶接に必要な前記マニピュレータの位置および姿勢の軌跡を生成するマニピュレータ軌跡生成部とを備え、前記画像は、前記撮影部によって撮影され、前記画像には、前記溶接箇所に対する溶接が開始される第１位置と、前記溶接箇所に対する溶接が終了する第２位置とが含まれ、前記第２位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢の少なくともいずれかが、前記第１位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢とは異なる、溶接ロボット動作教示システムである。

本発明の一態様の溶接ロボット動作教示システムでは、前記第１位置から前記第２位置まで延びている前記溶接箇所の全体が同一の平面上に位置してもよい。

本発明の一態様の溶接ロボット動作教示システムでは、前記位置情報生成部は、前記画像に基づいて、前記画像に含まれる前記溶接箇所以外の非溶接箇所の位置情報である非溶接箇所位置情報を更に生成し、前記非溶接箇所位置情報を用いることによって、前記溶接箇所位置情報を生成してもよい。

本発明の一態様の溶接ロボット動作教示システムでは、前記溶接箇所と前記非溶接箇所とが前記平面上に位置してもよい。

本発明の一態様の溶接ロボット動作教示システムでは、前記画像の撮影時における前記マニピュレータの姿勢と、前記溶接箇所の溶接時における前記マニピュレータの姿勢とがほぼ同一であってもよい。

本発明の一態様の溶接ロボット動作教示システムでは、前記溶接トーチが前記マニピュレータに取り付けられていない状態で、前記撮影部が前記画像を撮影してもよい。

本発明の一態様の溶接ロボット動作教示システムでは、前記画像は、前記溶接対象物の全体を含み、前記撮影部は、前記マニピュレータの周辺画像を更に撮影し、前記マニピュレータ情報取得部は、前記周辺画像の撮影時における前記マニピュレータの位置および姿勢の情報である周辺画像撮影時マニピュレータ位置姿勢情報を更に取得し、前記マニピュレータ軌跡生成部は、前記画像と、前記マニピュレータ位置姿勢情報と、前記周辺画像と、前記周辺画像撮影時マニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、前記マニピュレータの全動作のうちの前記溶接箇所の溶接時の動作以外の動作に必要な前記マニピュレータの位置および姿勢の軌跡を生成してもよい。

本発明の一態様の溶接ロボット動作教示システムでは、前記画像には、前記溶接箇所と、前記平面上に位置する他の溶接箇所とが含まれ、前記位置情報生成部は、前記画像に基づいて前記他の溶接箇所の位置情報である他の溶接箇所位置情報を更に生成し、前記マニピュレータ軌跡生成部は、前記溶接箇所位置情報と前記他の溶接箇所位置情報と前記マニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、前記溶接箇所および前記他の溶接箇所の溶接に必要な前記マニピュレータの位置および姿勢の軌跡を生成してもよい。

本発明の一態様は、溶接対象物の溶接箇所に対して溶接を行う溶接トーチが取り付け可能に構成されたマニピュレータと、前記マニピュレータに取り付けられる撮影部とを備える溶接ロボット動作教示システムの溶接ロボット動作教示方法であって、前記撮影部によって前記溶接箇所の画像を撮影する撮影ステップと、前記画像に基づいて前記溶接箇所の位置情報である溶接箇所位置情報を生成する位置情報生成ステップと、前記撮影ステップにおける前記マニピュレータの位置および姿勢の情報であるマニピュレータ位置姿勢情報を取得するマニピュレータ情報取得ステップと、前記溶接箇所位置情報と前記マニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、前記溶接箇所の溶接に必要な前記マニピュレータの位置および姿勢の軌跡を生成するマニピュレータ軌跡生成ステップとを含み、前記画像には、前記溶接箇所に対する溶接が開始される第１位置と、前記溶接箇所に対する溶接が終了する第２位置とが含まれ、前記第２位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢の少なくともいずれかが、前記第１位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢とは異なる、溶接ロボット動作教示方法である。

本発明の一態様は、溶接対象物の溶接箇所に対して溶接を行う溶接トーチが取り付け可能に構成されたマニピュレータと、前記マニピュレータに取り付けられる撮影部とを備える溶接ロボット動作教示システムが有するコンピュータに、前記撮影部によって前記溶接箇所の画像を撮影する撮影ステップと、前記画像に基づいて前記溶接箇所の位置情報である溶接箇所位置情報を生成する位置情報生成ステップと、前記撮影ステップにおける前記マニピュレータの位置および姿勢の情報であるマニピュレータ位置姿勢情報を取得するマニピュレータ情報取得ステップと、前記溶接箇所位置情報と前記マニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、前記溶接箇所の溶接に必要な前記マニピュレータの位置および姿勢の軌跡を生成するマニピュレータ軌跡生成ステップとを実行させるためのプログラムであって、前記画像には、前記溶接箇所に対する溶接が開始される第１位置と、前記溶接箇所に対する溶接が終了する第２位置とが含まれ、前記第２位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢の少なくともいずれかが、前記第１位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢とは異なる、プログラムである。

本発明によれば、実際の溶接時における動作と同じ動作を動作教示時に溶接ロボットに行わせる必要なく、溶接ロボットの動作教示を容易に行うことができる溶接ロボット動作教示システム、溶接ロボット動作教示方法およびプログラムを提供することができる。
詳細には、本発明によれば、３次元モデルを予め準備する必要がなく、設置誤差および絶対位置誤差の抑制を考慮しつつ、溶接ロボットの動作教示を短時間で行うことができる溶接ロボット動作教示システム、溶接ロボット動作教示方法およびプログラムを提供することができる。

第１実施形態の溶接ロボット動作教示システムの一例の概略構成図である。 図１中の溶接対象物を拡大して示した図である。 第１実施形態の溶接ロボット動作教示システムの溶接ロボットの動作教示時の撮影部の姿勢、および、溶接ロボットによる溶接時の溶接トーチの姿勢の一例を説明するための図である。 第１実施形態の溶接ロボット動作教示システムの溶接ロボットの動作教示時に撮影部によって撮影される溶接箇所の画像などの一例を説明するための図である。 第１実施形態の溶接ロボット動作教示システムにおいて実行される処理の一例を示すフローチャートである。 図５のステップＳ１０において実行される処理の詳細を示すフローチャートである。 図５のステップＳ２０において実行される処理の詳細を示すフローチャートである。 第２実施形態の溶接ロボット動作教示システムの一例の概略構成図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の溶接ロボット動作教示システム、溶接ロボット動作教示方法およびプログラムの実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の一例の概略構成図である。
図１に示す例では、溶接ロボット動作教示システム１が、溶接ロボット１１と、撮影部１２と、制御用コンピュータ１３と、マニピュレータコントローラ１４と、ティーチングペンダント１５と、溶接トーチ１６とを備えている。
溶接ロボット１１は、例えばアーク溶接などのような溶接を自動で行う。溶接ロボット１１は、マニピュレータ１１Ａと、ツールチェンジャ１１Ｂとを備えている。マニピュレータ１１Ａは、複数のアーム部と、それらを回動可能に連結する関節部とを備えている。
ツールチェンジャ１１Ｂは、マニピュレータ１１Ａの手先部に取り付けられる撮影部１２と溶接トーチ１６との交換を行う。詳細には、溶接ロボット１１の動作教示時に、ツールチェンジャ１１Ｂによって、撮影部１２がマニピュレータ１１Ａに取り付けられる。溶接ロボット１１による溶接時には、ツールチェンジャ１１Ｂによって、撮影部１２がマニピュレータ１１Ａから取り外され、溶接対象物ＷＡ、ＷＢの溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２に対して溶接を行う溶接トーチ１６が、マニピュレータ１１Ａに取り付けられる。
図１に示す例では、溶接ロボット１１がアーク溶接を行うが、他の例では、溶接ロボット１１が例えばレーザービーム溶接などのようなアーク溶接以外の溶接を行ってもよい。
図１に示す例では、溶接対象物ＷＡの溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２と、溶接対象物ＷＢの溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２とに対して溶接が行われるが、他の例では、溶接対象物の数および溶接箇所の数を任意に設定することができる。

図１に示す例では、撮影部１２が、溶接対象物ＷＡ、ＷＢの溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２などの画像を撮影する。撮影部１２は、溶接対象物ＷＡ、ＷＢなどのＲＧＢ画像を撮影すると共に、溶接対象物ＷＡ、ＷＢなどの深度（Ｄｅｐｔｈ）を計算する。つまり、撮影部１２は、撮影部１２と溶接対象物ＷＡ、ＷＢなどとの間の距離データを得ることができる。撮影部１２としては、例えばＩｎｔｅｌ社製のＲｅａｌＳｅｎｓｅ（登録商標）ＳＲ３００などが用いられる。
図１に示す例では、撮影部１２が、撮影部１２と溶接対象物ＷＡ、ＷＢなどとの間の距離を計算する。他の例では、後述する位置情報生成部１３Ａが、撮影部１２によって撮影された溶接対象物ＷＡ、ＷＢなどの画像に基づいて、撮影部１２と溶接対象物ＷＡ、ＷＢなどとの間の距離を計算してもよい。

図１に示す例では、制御用コンピュータ１３が、溶接ロボット１１の制御に必要な計算などを行う。例えばＰＣが制御用コンピュータ１３として用いられる。制御用コンピュータ１３は、撮影部１２に接続されている。撮影部１２が撮影した画像のデータは、制御用コンピュータ１３に送られる。制御用コンピュータ１３は、位置情報生成部１３Ａと、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂとを備えている。位置情報生成部１３Ａは、撮影部１２が撮影した溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２などの画像に基づいて、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２などの位置情報（溶接箇所位置情報）を生成する。マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、位置情報生成部１３Ａが生成した溶接箇所位置情報と、後述するマニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡（マニピュレータ１１Ａの動作パス）を生成する。

マニピュレータコントローラ１４は、制御用コンピュータ１３とマニピュレータ１１Ａとに接続されている。マニピュレータコントローラ１４は、マニピュレータ情報取得部１４Ａと、マニピュレータ制御部１４Ｂとを備えている。マニピュレータ情報取得部１４Ａは、マニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報（マニピュレータ位置姿勢情報）を取得する。マニピュレータ情報取得部１４Ａは、例えば撮影部１２が溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２の画像を撮影する時のマニピュレータ位置姿勢情報を取得する。
マニピュレータ制御部１４Ｂは、マニピュレータ１１Ａの動作の制御を行う。マニピュレータ１１Ａのアクチュエータ（図示せず）を制御するための信号は、マニピュレータ制御部１４Ｂからマニピュレータ１１Ａに送られる。マニピュレータ１１Ａの位置および姿勢を示すマニピュレータ１１Ａのアクチュエータの状態（例えば関節部の角度を示すモータのステータに対するロータの回転方向位置など）の情報は、マニピュレータ位置姿勢情報としてマニピュレータ１１Ａからマニピュレータ情報取得部１４Ａに送られる。

ティーチングペンダント１５は、マニピュレータコントローラ１４に接続されている。ティーチングペンダント１５は、マニピュレータ１１Ａを動作させるための例えば作業指示者による入力操作を受け付ける。
例えば、撮影部１２によって溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像を撮影する必要がある場合、作業指示者は、撮影部１２が撮影している画像をモニタ（図示せず）で確認しながら、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２がその画像に含まれるように、ティーチングペンダント１５を介してマニピュレータ１１Ａを操作する。溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２が含まれる画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報（マニピュレータ位置姿勢情報）は、上述したようにマニピュレータ１１Ａからマニピュレータ情報取得部１４Ａに送られる。
溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の他に、溶接箇所ＷＢ１または溶接箇所ＷＢ２の画像を撮影する必要がある場合、作業指示者は、撮影部１２が撮影している画像をモニタで確認しながら、溶接箇所ＷＢ１または溶接箇所ＷＢ２がその画像に含まれるように、ティーチングペンダント１５を介してマニピュレータ１１Ａを操作する。溶接箇所ＷＢ１または溶接箇所ＷＢ２が含まれる画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報は、マニピュレータ１１Ａからマニピュレータ情報取得部１４Ａに送られる。

図２は図１中の溶接対象物ＷＡ、ＷＢを拡大して示した図である。
図２に示す例では、溶接対象物ＷＡが、ボルトＷＡＹによって支持部材（図示せず）に固定され、溶接対象物ＷＢが、ボルトＷＢＹによって支持部材に固定されている。
溶接対象物ＷＡは、互いに交差する平面ＷＡＰと平面ＷＡＱとを有する。つまり、溶接対象物ＷＡは、平面の組み合わせによって構成されている。溶接対象物ＷＡの溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２は、平面ＷＡＰと平面ＷＡＱとの境界線上に位置する。平面ＷＡＰのうちの溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２を除く部分が、非溶接箇所ＷＡＰＸである。つまり、溶接箇所ＷＡ１と非溶接箇所ＷＡＰＸとは、共に、平面ＷＡＰ上に位置する。また、平面ＷＡＱのうちの溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２を除く部分が、非溶接箇所ＷＡＱＸである。
溶接箇所ＷＡ１の溶接が溶接箇所ＷＡ１の左端位置ＷＡ１１から開始される場合には、左端位置ＷＡ１１が溶接開始位置になり、右端位置ＷＡ１２が溶接終了位置になる。左端位置ＷＡ１１から右端位置ＷＡ１２まで延びている溶接箇所ＷＡ１の全体は、同一の平面ＷＡＰ上に位置する。
溶接対象物ＷＢは、互いに交差する平面ＷＢＰと平面ＷＢＱとを有する。溶接対象物ＷＢの溶接箇所ＷＢ１は、平面ＷＢＰ上に位置する。平面ＷＢＰのうちの溶接箇所ＷＢ１を除く部分が、非溶接箇所ＷＢＰＸである。溶接対象物ＷＢの溶接箇所ＷＢ２は、平面ＷＢＱ上に位置する。平面ＷＢＱのうちの溶接箇所ＷＢ２を除く部分が、非溶接箇所ＷＢＱＸである。

図３は第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の溶接ロボット１１の動作教示時の撮影部１２の姿勢、および、溶接ロボット１１による溶接時の溶接トーチ１６の姿勢の一例を説明するための図である。図３（Ａ）は溶接ロボット１１の動作教示時（詳細には、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時および溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像の撮影時）の撮影部１２の概略的な側面図である。図３（Ｂ）は溶接ロボット１１の動作教示時（詳細には、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時および溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像の撮影時）の撮影部１２の概略的な平面図（図３（Ａ）の上側から撮影部１２を見た図）である。図３（Ｃ）は溶接ロボット１１による溶接時（詳細には、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接時および溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の溶接時）の溶接トーチ１６の概略的な側面図である。図３（Ｄ）は溶接ロボット１１による溶接時（詳細には、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接時および溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の溶接時）の溶接トーチ１６の概略的な平面図（図３（Ｃ）の上側から溶接トーチ１６を見た図）である。

図３に示す例では、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、溶接ロボット１１の動作教示時に、溶接トーチ１６がマニピュレータ１１Ａに取り付けられない。また、溶接ロボット１１の動作教示時（詳細には、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時および溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像の撮影時）には、撮影部１２の光軸１２Ｘが、Ｚ軸と角度θ１をなし、かつ、Ｘ−Ｚ平面に含まれるように、マニピュレータ１１Ａの姿勢が設定される。
また、図３に示す例では、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、溶接ロボット１１による溶接時に、撮影部１２がマニピュレータ１１Ａに取り付けられない。また、溶接ロボット１１による溶接時（詳細には、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接時および溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の溶接時）には、溶接トーチ１６の先端部の中心軸線１６Ｘが、Ｚ軸と角度θ１をなし、かつ、Ｘ−Ｚ平面に含まれるように、マニピュレータ１１Ａの姿勢が設定される。
つまり、図３に示す例では、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２の画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢（図３（Ａ）および図３（Ｂ）参照）と、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２の溶接時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢（図３（Ｃ）および図３（Ｄ）参照）とがほぼ同一である。このようにすることにより、設置誤差と絶対位置誤差とを考慮した溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２の３次元モデルを得ることができる。
詳細には、図３に示す例では、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接中に、マニピュレータ１１Ａの姿勢が、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示す姿勢に維持されると共に、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の溶接中に、マニピュレータ１１Ａの姿勢が、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示す姿勢に維持される。

他の例では、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢と、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢とを異ならせてもよい。
この例では、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢が、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢とほぼ同一に設定される。また、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の溶接時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢が、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢とほぼ同一に設定される。
詳細には、この例では、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接中に、マニピュレータ１１Ａの姿勢が、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢とほぼ同一の姿勢に維持される。また、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の溶接中に、マニピュレータ１１Ａの姿勢が、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢とほぼ同一の姿勢に維持される。

図４は第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の溶接ロボット１１の動作教示時に撮影部１２によって撮影される溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像などの一例を説明するための図である。詳細には、図４（Ａ）は撮影部１２によって撮影された溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像を示す図である。図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す画像に対して位置情報生成部１３Ａによる修正が行われた後の画像を示す図である。図４（Ｃ）は溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置の軌跡ＴＲ１と、溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置の軌跡ＴＲ２とを説明するための図である。
図４に示す例では、溶接ロボット１１の動作教示時に、マニピュレータ１１Ａが静止させられた状態で、撮影部１２が、図４（Ａ）に示すような溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像を撮影する。つまり、その画像には、溶接箇所ＷＡ１の溶接開始位置ＷＡ１１と溶接終了位置ＷＡ１２とが含まれる。また、その画像には、溶接箇所ＷＡ１が含まれるのみならず、溶接箇所ＷＡ１を含む平面ＷＡＰ上に位置する他の溶接箇所ＷＡ２も含まれる。
他の例では、溶接ロボット１１の動作教示時に、マニピュレータ１１Ａが移動している状態で、撮影部１２が、図４（Ａ）に示すような溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像を撮影してもよい。
ところで、図４（Ａ）に示す画像に含まれる溶接対象物ＷＢの一部は、溶接箇所ＷＡ１の溶接時のマニピュレータ１１Ａの位置の軌跡ＴＲ１の生成、および、溶接箇所ＷＡ２の溶接時のマニピュレータ１１Ａの位置の軌跡ＴＲ２の生成に必要ない。
そのため、図４に示す例では、位置情報生成部１３Ａが、図４（Ａ）に示す画像に対する修正（溶接対象物ＷＢを削除する修正）を行う。その結果、図４（Ｂ）に示すような画像が得られる。
また、マニピュレータ情報取得部１４Ａは、図４（Ａ）に示す画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報（マニピュレータ位置姿勢情報）を取得する。

次いで、図４に示す例では、位置情報生成部１３Ａが、図４（Ｂ）に示す画像に基づいて、溶接箇所ＷＡ１の位置情報（溶接箇所位置情報）を生成する。
また、位置情報生成部１３Ａは、図４（Ｂ）に示す画像に基づいて、その画像に含まれる溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２以外の非溶接箇所ＷＡＰＸ、ＷＡＱＸの位置情報（非溶接箇所位置情報）を生成する。更に、位置情報生成部１３Ａは、溶接箇所ＷＡ１の位置情報を生成するために、非溶接箇所ＷＡＰＸ、ＷＡＱＸの位置情報を用いる。
同様に、位置情報生成部１３Ａは、図４（Ｂ）に示す画像に基づいて、溶接箇所ＷＡ２の位置情報（溶接箇所位置情報）を生成する。また、位置情報生成部１３Ａは、位置情報生成部１３Ａは、溶接箇所ＷＡ２の位置情報を生成するために、非溶接箇所ＷＡＰＸ、ＷＡＱＸの位置情報を用いる。

次いで、図４に示す例では、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、位置情報生成部１３Ａが生成した溶接箇所ＷＡ１の位置情報と、マニピュレータ情報取得部１４Ａが取得した図４（Ａ）に示す画像の撮影時のマニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置の軌跡ＴＲ１（図４（Ｃ）参照）を生成する。
また、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの姿勢の軌跡として、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すマニピュレータ１１Ａの姿勢を生成する。つまり、溶接箇所ＷＡ１の溶接開始から溶接終了まで、マニピュレータ１１Ａの姿勢は一定に維持される。
詳細には、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、溶接箇所ＷＡ１の位置情報と、他の溶接箇所ＷＡ２の位置情報と、図４（Ａ）に示す画像の撮影時のマニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成する。つまり、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成するために、溶接箇所ＷＡ１の位置情報のみならず、他の溶接箇所ＷＡ２の位置情報を用いる。
溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成するために、つまり、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂが、他の溶接箇所ＷＡ２の位置情報を用いなくてもよい。

また、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、位置情報生成部１３Ａが生成した溶接箇所ＷＡ２の位置情報と、マニピュレータ情報取得部１４Ａが取得した図４（Ａ）に示す画像の撮影時のマニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置の軌跡ＴＲ２（図４（Ｃ）参照）を生成する。
また、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの姿勢の軌跡として、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すマニピュレータ１１Ａの姿勢を生成する。つまり、溶接箇所ＷＡ２の溶接開始から溶接終了まで、マニピュレータ１１Ａの姿勢は一定に維持される。
詳細には、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、溶接箇所ＷＡ２の位置情報と、他の溶接箇所ＷＡ１の位置情報と、図４（Ａ）に示す画像の撮影時のマニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成する。つまり、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成するために、溶接箇所ＷＡ２の位置情報のみならず、他の溶接箇所ＷＡ１の位置情報を用いる。
溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成するために、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂが、他の溶接箇所ＷＡ１の位置情報を用いなくてもよい。

つまり、図４に示す例では、溶接箇所ＷＡ１の溶接終了位置ＷＡ１２の溶接時におけるマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢のうちの位置が、溶接箇所ＷＡ１の溶接開始位置ＷＡ１１の溶接時におけるマニピュレータ１１Ａの位置とは異なる。
他の例では、溶接箇所ＷＡ１の溶接終了位置ＷＡ１２の溶接時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢と、溶接箇所ＷＡ１の溶接開始位置ＷＡ１１の溶接時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢とを異ならせてもよい。ただし、この例では、３次元モデルに絶対位置誤差が含まれるため、溶接箇所ＷＡ１の溶接開始から溶接終了まで、マニピュレータ１１Ａの姿勢が一定に維持される図４に示す例よりも、絶対位置誤差を除くためのマニピュレータ軌跡生成部１３Ｂの演算負荷が大きくなる。

図５は第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１において実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図５に示す例では、ステップＳ１０において、溶接ロボット１１の動作教示の準備が行われる。

図６は図５のステップＳ１０において実行される処理の詳細を示すフローチャートである。
図６に示す例では、ステップＳ１１において、図２に示すように、溶接対象物ＷＡが、例えばボルトＷＡＹによって支持部材（図示せず）に固定され、溶接対象物ＷＢが、例えばボルトＷＢＹによって支持部材に固定される。
次いで、ステップＳ１３では、例えば作業指示者が、例えばペンなどによって、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２を示す線を溶接対象物ＷＡに引くと共に、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２を示す線を溶接対象物ＷＢに引く。線幅は例えば１〜２ｍｍであり、線の長さは例えば２０ｍｍ以上である。
図６に示す例では、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２を示す線、および、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２を示す線が同一色である。他の例では、溶接箇所ＷＡ１を示す線の色と、溶接箇所ＷＡ２を示す線の色と、溶接箇所ＷＢ１を示す線の色と、溶接箇所ＷＢ２を示す線の色とを互いに異ならせ、線の色が溶接の順序を示すようにしてもよい。
図６に示す例では、ステップＳ１３が、ステップＳ１１とステップＳ１４との間に配置されているが、他の例では、ステップＳ１３を、図６に示す例とは異なる位置に配置してもよい。

図６に示す例では、次いで、ステップＳ１４において、溶接ロボット１１、マニピュレータコントローラ１４およびティーチングペンダント１５が起動され、ツールチェンジャ１１Ｂによって、撮影部１２がマニピュレータ１１Ａに取り付けられる。
次いで、ステップＳ１５では、撮影部１２および制御用コンピュータ１３が起動され、制御用コンピュータ１３に組み込まれたプログラムが立ち上げられる。

図５の説明に戻り、次いで、ステップＳ２０では、溶接ロボット１１の動作教示が実行される。
図７は図５のステップＳ２０において実行される処理の詳細を示すフローチャートである。詳細には、図７は溶接対象物ＷＡ、ＷＢの溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２に対して溶接が行われる場合に図５のステップＳ２０において実行される処理を示す。
図７に示す例では、ステップＳ２１Ａにおいて、作業指示者がティーチングペンダント１５に対して入力操作を行い、マニピュレータ１１Ａは、撮影部１２を図４（Ａ）に示す溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像を撮影するための撮影位置まで移動させる。
次いで、ステップＳ２１Ｂでは、撮影部１２が、図４（Ａ）に示す溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像（詳細には、溶接対象物ＷＡの全体を含む画像）を撮影し、位置情報生成部１３Ａが、その画像に対する上述した修正を行う。また、マニピュレータ情報取得部１４Ａが、その画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報（マニピュレータ位置姿勢情報）を取得する。
次いで、ステップＳ２１Ｃでは、位置情報生成部１３Ａが、修正後の画像に基づいて、その画像に含まれる溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２以外の非溶接箇所ＷＡＰＸ、ＷＡＱＸの位置情報（非溶接箇所位置情報）を生成する。非溶接箇所ＷＡＰＸ、ＷＡＱＸの位置情報は、例えば、オフライン教示ソフトにおいて読み込み可能な３次元モデルとして生成される。
次いで、ステップＳ２１Ｄでは、位置情報生成部１３Ａが、非溶接箇所ＷＡＰＸ、ＷＡＱＸの位置情報を利用しつつ、修正後の画像に基づいて、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の位置情報（溶接箇所位置情報）を生成する。溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の位置情報は、例えば、オフライン教示ソフトにおいて読み込み可能な３次元モデルとして生成される。
他の例では、ステップＳ２１Ｄにおいて、位置情報生成部１３Ａが、非溶接箇所ＷＡＰＸ、ＷＡＱＸの位置情報を利用することなく、修正後の画像に基づいて、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の位置情報（溶接箇所位置情報）を生成してもよい。

図７に示す例では、次いで、ステップＳ２２Ａでは、作業指示者がティーチングペンダント１５に対して入力操作を行い、マニピュレータ１１Ａは、撮影部１２を溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像を撮影するための撮影位置まで移動させる。
次いで、ステップＳ２２Ｂでは、撮影部１２が、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像（詳細には、溶接対象物ＷＢの全体を含む画像）を撮影し、位置情報生成部１３Ａが、その画像に対する修正を行う。また、マニピュレータ情報取得部１４Ａが、その画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報（マニピュレータ位置姿勢情報）を取得する。
次いで、ステップＳ２２Ｃでは、位置情報生成部１３Ａが、修正後の溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像に基づいて、その画像に含まれる溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２以外の非溶接箇所ＷＢＰＸ、ＷＢＱＸの位置情報（非溶接箇所位置情報）を生成する。非溶接箇所ＷＢＰＸ、ＷＢＱＸの位置情報は、例えば、オフライン教示ソフトにおいて読み込み可能な３次元モデルとして生成される。
次いで、ステップＳ２２Ｄでは、位置情報生成部１３Ａが、非溶接箇所ＷＢＰＸ、ＷＢＱＸの位置情報を利用しつつ、修正後の溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像に基づいて、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の位置情報（溶接箇所位置情報）を生成する。溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の位置情報は、例えば、オフライン教示ソフトにおいて読み込み可能な３次元モデルとして生成される。
他の例では、ステップＳ２２Ｄにおいて、位置情報生成部１３Ａが、非溶接箇所ＷＢＰＸ、ＷＢＱＸの位置情報を利用することなく、修正後の溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像に基づいて、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の位置情報（溶接箇所位置情報）を生成してもよい。
溶接対象物ＷＡ、ＷＢの溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２に対して溶接が行われる図７に示す例では、ステップＳ２１Ａ〜Ｓ２１Ｄと、ステップＳ２２Ａ〜Ｓ２２Ｄとが実行されるが、他の例では、溶接箇所の数に応じて（つまり、撮影部１２の移動回数に応じて）、ステップＳ２１Ａ〜Ｓ２１Ｄと同様の処理が繰り返される。

次いで、ステップＳ２３Ａでは、作業指示者がティーチングペンダント１５に対して入力操作を行い、マニピュレータ１１Ａは、撮影部１２をマニピュレータ１１Ａの周辺画像（マニピュレータ１１Ａの作業環境全域を示す画像）を撮影するための撮影位置まで移動させる。
次いで、ステップＳ２３Ｂでは、撮影部１２が、マニピュレータ１１Ａの周辺画像（詳細には、マニピュレータ１１Ａの動作範囲内の障害物を把握するための画像）を撮影し、位置情報生成部１３Ａが、上述した修正と同様の修正をその周辺画像に対して行う。また、マニピュレータ情報取得部１４Ａが、その周辺画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報（周辺画像撮影時マニピュレータ位置姿勢情報）を取得する。
図７に示す例では、撮影部１２が、ステップＳ２１Ｂにおいて溶接対象物ＷＡの全体を含む画像を撮影し、ステップＳ２２Ｂにおいて溶接対象物ＷＢの全体を含む画像を撮影するが、他の例では、撮影部１２が、ステップＳ２３Ｂにおいて溶接対象物ＷＡの全体を含む画像と、溶接対象物ＷＢの全体を含む画像とを撮影してもよい。

図７に示す例では、次いで、ステップＳ２３Ｄにおいて、位置情報生成部１３Ａが、周辺画像に基づいて、周辺画像に含まれる障害物の位置情報（障害物位置情報）を生成する。また、位置情報生成部１３Ａは、上述した溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像に基づいて、その画像に含まれる障害物（ボルトＷＡＹ）の位置情報（障害物位置情報）を生成する。また、位置情報生成部１３Ａは、上述した溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像に基づいて、その画像に含まれる障害物（ボルトＷＢＹ）の位置情報（障害物位置情報）を生成する。障害物位置情報は、例えば、オフライン教示ソフトにおいて読み込み可能な３次元モデルとして生成される。詳細には、周辺画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢ごとに、作業環境の３次元モデルと合成が行われ、オフライン教示ソフトにおいて読み込まれる３次元モデルが作成される。

次いで、ステップＳ２４では、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂが、溶接箇所ＷＡ１の位置情報と、溶接箇所ＷＡ２の位置情報と、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報とに基づいて、溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成する。また、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、溶接箇所ＷＡ１の位置情報と、溶接箇所ＷＡ２の位置情報と、溶接箇所ＷＡ１、ＷＢＡの画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報とに基づいて、溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成する。マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、例えばオフライン教示ソフトを用いることによって、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成する。
また、ステップＳ２４では、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂが、溶接箇所ＷＢ１の位置情報と、溶接箇所ＷＢ２の位置情報と、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報とに基づいて、溶接箇所ＷＢ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成する。また、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、溶接箇所ＷＢ１の位置情報と、溶接箇所ＷＢ２の位置情報と、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報とに基づいて、溶接箇所ＷＢ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成する。マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、例えばオフライン教示ソフトを用いることによって、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成する。
つまり、ステップＳ２４では、各溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡が生成される。
溶接対象物ＷＡ、ＷＢの溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２に対して溶接が行われる図７に示す例では、ステップＳ２４において、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡と、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡とが生成されるが、他の例では、溶接箇所の数に応じて（つまり、撮影部１２の移動回数に応じて）、溶接箇所の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡の生成が繰り返される。

次いで、ステップＳ２５では、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂが、溶接ロボット１１による溶接の実行時（つまり、後述するステップＳ４０の実行時）におけるマニピュレータ１１Ａの全動作のうちの溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２の溶接時の動作以外の動作に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡（つまり、マニピュレータ１１Ａの接続経路）を生成する。詳細には、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂが、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像に含まれる障害物（ボルトＷＡＹ）の位置情報と、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報と、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像に含まれる障害物（ボルトＷＢＹ）の位置情報と、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報と、周辺画像に含まれる障害物の位置情報と、周辺画像の撮影時におけるマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報とに基づいて、マニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡（接続経路）を生成する。マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂは、例えばオフライン教示ソフトを用いることによって、周辺画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢ごとにステップＳ４０の実行時におけるマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成し、それらを結合する。

上述したように、溶接ロボット１１の動作教示が実行されるステップＳ２０では、溶接対象物ＷＡ、ＷＢの３次元モデルが予め準備されるのではなく、実環境の溶接対象物ＷＡ、ＷＢ（実物の溶接対象物ＷＡ、ＷＢ）の画像を用いることによって、溶接対象物ＷＡ、ＷＢの３次元モデルが生成される。

図５の説明に戻り、次いで、ステップＳ３０では、溶接ロボット１１による溶接の準備が行われる。具体的には、ツールチェンジャ１１Ｂが、撮影部１２をマニピュレータ１１Ａから取り外し、溶接トーチ１６をマニピュレータ１１Ａに取り付ける。
次いで、ステップＳ４０では、溶接ロボット１１による溶接が実行される。具体的には、マニピュレータ１１Ａが、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂによって生成されたマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を辿り、溶接ロボット１１が、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２に対して溶接を自動で行う。

＜第１実施形態のまとめ＞
第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１では、上述したように、溶接ロボット１１の動作教示が実行されるステップＳ２０において、撮影された溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像に基づいて、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の位置情報が生成される。また、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の位置情報と、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報とに基づいて、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡が生成される。
そのため、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１では、例えば特許文献１０に記載された技術とは異なり、溶接ロボット１１の動作教示中に、マニピュレータ１１Ａの位置および姿勢を、溶接箇所ＷＡ１の溶接開始時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢から、溶接箇所ＷＡ１の溶接終了時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢まで変化させる必要がない。また、溶接ロボット１１の動作教示中に、マニピュレータ１１Ａの位置および姿勢を、溶接箇所ＷＡ２の溶接開始時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢から、溶接箇所ＷＡ２の溶接終了時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢まで変化させる必要もない。すなわち、溶接ロボット１１の動作教示中に、溶接ロボット１１による溶接中のマニピュレータ１１Ａの動作を、実際に行わせる必要がない。
つまり、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１では、溶接ロボット１１の動作教示中に、マニピュレータ１１Ａの位置および姿勢を、溶接箇所ＷＡ１の溶接開始時の位置および姿勢から、溶接箇所ＷＡ１の溶接終了時の位置および姿勢まで変化させ、溶接箇所ＷＡ２の溶接開始時の位置および姿勢から、溶接箇所ＷＡ２の溶接終了時の位置および姿勢まで変化させるための専用の制御ソフトウェア（例えば特許文献１０に記載された技術で用いられているような制御ソフトウェア）が必要ない。
すなわち、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１によれば、実際の溶接時における溶接ロボット１１の動作と同じ動作を溶接ロボット１１の動作教示中に溶接ロボット１１に行わせる必要なく、溶接ロボット１１の動作教示を容易に行うことができる。詳細には、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１によれば、例えば特許文献１０に記載された技術で用いられているような制御ソフトウェアを、溶接ロボット１１の動作教示のために用意する必要性を排除することができる。

第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の一例では、上述したように、位置情報生成部１３Ａが、溶接箇所ＷＡ１の画像に基づいて、溶接箇所ＷＡ１の画像に含まれる溶接箇所ＷＡ１以外の非溶接箇所ＷＡＰＸ（非溶接箇所ＷＡＰＸと溶接箇所ＷＡ１とは同一の平面ＷＡＰ上に位置する）の位置情報を更に生成し、その位置情報を用いることによって、溶接箇所ＷＡ１の位置情報を生成してもよい。
このようにすることにより、非溶接箇所ＷＡＰＸの位置情報が用いられることなく、溶接箇所ＷＡ１の位置情報が生成される場合よりも正確に、溶接箇所ＷＡ１の位置情報の生成することができる。
第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の他の例では、非溶接箇所ＷＡＰＸの位置情報を用いることなく、溶接箇所ＷＡ１の位置情報を生成してもよい。

第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の一例では、上述したように、溶接ロボット１１の動作教示が実行されるステップＳ２０における溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの姿勢と、溶接ロボット１１による溶接が実行されるステップＳ４０における溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接時におけるマニピュレータ１１Ａの姿勢とがほぼ同一であってもよい。
このようにすることにより、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの姿勢と溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接時のマニピュレータ１１Ａの姿勢とが異なる場合よりも、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成するマニピュレータ軌跡生成部１３Ｂの演算負荷を低減することができる。
第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の他の例では、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの姿勢と溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の溶接時のマニピュレータ１１Ａの姿勢とを異ならせてもよい。

第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の一例では、上述したように、溶接ロボット１１の動作教示が実行されるステップＳ２０において、撮影部１２は、溶接トーチ１６がマニピュレータ１１Ａに取り付けられていない状態で、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像を撮影する。
このようにすることにより、溶接トーチ１６がマニピュレータ１１Ａに取り付けられている状態で撮影部１２が溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像を撮影する場合よりも広い視野を確保することができ、マニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の全軌跡を生成するために必要な画像の数を低減することができる。
第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の他の例では、溶接トーチ１６がマニピュレータ１１Ａに常設されていてもよい。

第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の一例では、上述したように、撮影部１２が、溶接対象物ＷＡの全体の画像（ボルトＷＡＹを含む画像）と、溶接対象物ＷＢの全体の画像（ボルトＷＢＹを含む画像）と、マニピュレータ１１Ａの周辺画像とを撮影し、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂが、溶接対象物ＷＡの全体の画像と、その画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報と、溶接対象物ＷＢの全体の画像と、その画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報と、マニピュレータ１１Ａの周辺画像と、その周辺画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報とに基づいて、マニピュレータ１１Ａの全動作のうちの溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２の溶接時の動作以外の動作に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成してもよい。
このようにすることにより、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２の溶接時以外の時にマニピュレータ１１Ａおよび溶接トーチ１６がマニピュレータ１１Ａの動作範囲内の障害物と干渉してしまうおそれを抑制することができる。
第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の他の例では、ボルトＷＡＹを含む画像、ボルトＷＢＹを含む画像およびマニピュレータ１１Ａの周辺画像に基づくことなく、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂがマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡を生成してもよい。つまり、この例では、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２の溶接時以外におけるマニピュレータ１１Ａの動作が、ティーチングペンダント１５を介する作業指示者の手動入力操作に基づいて行われてもよい。

第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の一例では、上述したように、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂが、溶接箇所ＷＡ１の位置情報と、溶接箇所ＷＡ２の位置情報と、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報とに基づいて、溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡ＴＲ１を生成し、溶接箇所ＷＡ１の位置情報と、溶接箇所ＷＡ２の位置情報と、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像の撮影時のマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の情報とに基づいて、溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡ＴＲ２を生成してもよい。
このようにすることにより、溶接箇所ＷＡ２の位置情報に基づくことなく溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡ＴＲ１が生成される場合よりも、溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡ＴＲ１を高精度に生成することができる。また、溶接箇所ＷＡ１の位置情報に基づくことなく溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡ＴＲ２が生成される場合よりも、溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡ＴＲ２を高精度に生成することができる。
また、このようにすることにより、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２を含む一つの画像に基づいて、溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡ＴＲ１と、溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡ＴＲ２とを生成することができる。その結果、マニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の全軌跡を生成するために必要な画像の数を低減することができる。
第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の他の例では、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂが、溶接箇所ＷＡ２の位置情報に基づくことなく、溶接箇所ＷＡ１の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡ＴＲ１を生成してもよい。また、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂが、溶接箇所ＷＡ１の位置情報に基づくことなく、溶接箇所ＷＡ２の溶接に必要なマニピュレータ１１Ａの位置および姿勢の軌跡ＴＲ２を生成してもよい。

上述したように、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１は、溶接の仕方だけを覚えた新人に指示をするように溶接ロボット１１に教示するような、視覚を用いた、より簡単かつ短時間で完了できる溶接ロボット動作教示システムである。
また、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１は、少品種大量生産の現場ではなく、多品種少量生産の現場に適した溶接ロボット動作教示システムである。第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１によって、中小企業で多い一品ものの溶接作業を自動化することができる。
第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の溶接ロボット１１は、一巡経路のような溶接箇所ではなく、区間が短い（つまり、左端位置ＷＡ１１と右端位置ＷＡ１２との距離が短い）多数の溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２、…の溶接に適している。

第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１によれば、非常に時間がかかるダイレクトティーチングの問題点を解消することができる。また、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１によれば、上級技術者でなくても、溶接ロボット１１に対する動作教示を行うことができる。
また、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１によれば、従来のオフラインティーチングの問題点を解消することができる。具体的には、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１によれば、従来のオフラインティーチングと比較して、補正に要する時間を大幅に短縮することができる。
また、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１によれば、溶接ロボット１１の据え付け（設置）や動作精度に依存しない動作教示を実現することができる。具体的には、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１では、マニピュレータ１１Ａの手先部が有する座標系と同一の座標系を有する溶接対象物ＷＡ、ＷＢなどの画像に基づいて、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２、ＷＢ１、ＷＢ２などの位置情報が生成される。そのため、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１によれば、設置誤差および絶対位置誤差の影響を排除することができる。

すなわち、第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１によれば、溶接ロボット１１の動作教示に要する時間を大幅に短縮することができ、直感的にわかりやすい溶接ロボット１１の動作教示を実現することができる。その結果、上級技術者の拘束時間を大幅に短縮することができる。
第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の溶接ロボット１１は、単品ものの溶接を実行することも、複数の溶接対象物に対して同一の溶接を繰り返して実行することもできる。

＜第２実施形態＞
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の溶接ロボット動作教示システム、溶接ロボット動作教示方法およびプログラムの第２実施形態について説明する。
第２実施形態の溶接ロボット動作教示システム１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１と同様に構成されている。従って、第２実施形態の溶接ロボット動作教示システム１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の溶接ロボット動作教示システム１と同様の効果を奏することができる。

図８は第２実施形態の溶接ロボット動作教示システム１の一例の概略構成図である。
図１に示す例では、制御用コンピュータ１３と、マニピュレータコントローラ１４と、ティーチングペンダント１５とが備えられているが、図８に示す例では、それらの代わりに、溶接ロボット動作教示システム本体部１Ａが備えられている。
図１に示す例では、制御用コンピュータ１３が撮影部１２に接続され、撮影部１２が撮影した画像のデータが制御用コンピュータ１３に送られるが、図８に示す例では、溶接ロボット動作教示システム本体部１Ａが撮影部１２に接続され、撮影部１２が撮影した画像のデータが溶接ロボット動作教示システム本体部１Ａに送られる。
図１に示す例では、位置情報生成部１３Ａと、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂとが、制御用コンピュータ１３に備えられているが、図８に示す例では、位置情報生成部１３Ａと、マニピュレータ軌跡生成部１３Ｂとが、溶接ロボット動作教示システム本体部１Ａに備えられている。
図１に示す例では、マニピュレータコントローラ１４がマニピュレータ１１Ａに接続されているが、図８に示す例では、溶接ロボット動作教示システム本体部１Ａがマニピュレータ１１Ａに接続されている。
図１に示す例では、マニピュレータ情報取得部１４Ａと、マニピュレータ制御部１４Ｂとが、マニピュレータコントローラ１４に備えられているが、図８に示す例では、マニピュレータ情報取得部１４Ａと、マニピュレータ制御部１４Ｂとが、溶接ロボット動作教示システム本体部１Ａに備えられている。

図１に示す例では、マニピュレータ１１Ａを動作させるための例えば作業指示者による入力操作を受け付けるティーチングペンダント１５が、マニピュレータコントローラ１４に接続されているが、図８に示す例では、マニピュレータ１１Ａを動作させるための例えば作業指示者による入力操作を受け付ける操作部１Ａ１が、溶接ロボット動作教示システム本体部１Ａに備えられている。
図８に示す例では、例えば、撮影部１２によって溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２の画像を撮影する必要がある場合、作業指示者は、撮影部１２が撮影している画像をモニタ（図示せず）で確認しながら、溶接箇所ＷＡ１、ＷＡ２がその画像に含まれるように、操作部１Ａ１を介してマニピュレータ１１Ａを操作する。また、撮影部１２によって溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２の画像を撮影する必要がある場合、作業指示者は、撮影部１２が撮影している画像をモニタで確認しながら、溶接箇所ＷＢ１、ＷＢ２がその画像に含まれるように、操作部１Ａ１を介してマニピュレータ１１Ａを操作する。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。上述した各実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。

なお、上述した実施形態における溶接ロボット動作教示システム１が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

１…溶接ロボット動作教示システム、１Ａ…溶接ロボット動作教示システム本体部、１Ａ１…操作部、１１…溶接ロボット、１１Ａ…マニピュレータ、１１Ｂ…ツールチェンジャ、１２…撮影部、１２Ｘ…光軸、１３…制御用コンピュータ、１３Ａ…位置情報生成部、１３Ｂ…マニピュレータ軌跡生成部、１４…マニピュレータコントローラ、１４Ａ…マニピュレータ情報取得部、１４Ｂ…マニピュレータ制御部、１５…ティーチングペンダント、１６…溶接トーチ、１６Ｘ…中心軸線、ＷＡ…溶接対象物、ＷＡ１…溶接箇所、ＷＡ１１…左端位置、ＷＡ１２…右端位置、ＷＡ２…溶接箇所、ＷＡＰ…平面、ＷＡＰＸ…非溶接箇所、ＷＡＱ…平面、ＷＡＱＸ…非溶接箇所、ＷＡＹ…ボルト、ＷＢ…溶接対象物、ＷＢ１…溶接箇所、ＷＢ２…溶接箇所、ＷＢＰ…平面、ＷＢＰＸ…非溶接箇所、ＷＢＱ…平面、ＷＢＱＸ…非溶接箇所、ＷＢＹ…ボルト

Claims (10)

1. 溶接対象物の溶接箇所に対して溶接を行う溶接トーチが取り付け可能に構成されたマニピュレータと、
   前記マニピュレータに取り付けられて、前記溶接箇所の画像を撮影する撮影部と、
   前記画像に基づいて前記溶接箇所の位置情報である溶接箇所位置情報を生成する位置情報生成部と、
   前記画像の撮影時における前記マニピュレータの位置および姿勢の情報であるマニピュレータ位置姿勢情報を取得するマニピュレータ情報取得部と、
   前記溶接箇所位置情報と前記マニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、前記溶接箇所の溶接に必要な前記マニピュレータの位置および姿勢の軌跡を生成するマニピュレータ軌跡生成部とを備え、
   前記画像は、前記撮影部によって撮影され、
   前記画像には、前記溶接箇所に対する溶接が開始される第１位置と、前記溶接箇所に対する溶接が終了する第２位置とが含まれ、
   前記第２位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢の少なくともいずれかが、前記第１位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢とは異なる、
   溶接ロボット動作教示システム。
2. 前記第１位置から前記第２位置まで延びている前記溶接箇所の全体が同一の平面上に位置する、
   請求項１に記載の溶接ロボット動作教示システム。
3. 前記位置情報生成部は、
   前記画像に基づいて、前記画像に含まれる前記溶接箇所以外の非溶接箇所の位置情報である非溶接箇所位置情報を更に生成し、
   前記非溶接箇所位置情報を用いることによって、前記溶接箇所位置情報を生成する、
   請求項２に記載の溶接ロボット動作教示システム。
4. 前記溶接箇所と前記非溶接箇所とが前記平面上に位置する、
   請求項３に記載の溶接ロボット動作教示システム。
5. 前記画像の撮影時における前記マニピュレータの姿勢と、前記溶接箇所の溶接時における前記マニピュレータの姿勢とがほぼ同一である、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の溶接ロボット動作教示システム。
6. 前記溶接トーチが前記マニピュレータに取り付けられていない状態で、前記撮影部が前記画像を撮影する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の溶接ロボット動作教示システム。
7. 前記画像は、前記溶接対象物の全体を含み、
   前記撮影部は、前記マニピュレータの周辺画像を更に撮影し、
   前記マニピュレータ情報取得部は、前記周辺画像の撮影時における前記マニピュレータの位置および姿勢の情報である周辺画像撮影時マニピュレータ位置姿勢情報を更に取得し、
   前記マニピュレータ軌跡生成部は、前記画像と、前記マニピュレータ位置姿勢情報と、前記周辺画像と、前記周辺画像撮影時マニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、前記マニピュレータの全動作のうちの前記溶接箇所の溶接時の動作以外の動作に必要な前記マニピュレータの位置および姿勢の軌跡を生成する、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の溶接ロボット動作教示システム。
8. 前記画像には、前記溶接箇所と、前記平面上に位置する他の溶接箇所とが含まれ、
   前記位置情報生成部は、前記画像に基づいて前記他の溶接箇所の位置情報である他の溶接箇所位置情報を更に生成し、
   前記マニピュレータ軌跡生成部は、前記溶接箇所位置情報と前記他の溶接箇所位置情報と前記マニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、前記溶接箇所および前記他の溶接箇所の溶接に必要な前記マニピュレータの位置および姿勢の軌跡を生成する、
   請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の溶接ロボット動作教示システム。
9. 溶接対象物の溶接箇所に対して溶接を行う溶接トーチが取り付け可能に構成されたマニピュレータと、
   前記マニピュレータに取り付けられる撮影部とを備える溶接ロボット動作教示システムの溶接ロボット動作教示方法であって、
   前記撮影部によって前記溶接箇所の画像を撮影する撮影ステップと、
   前記画像に基づいて前記溶接箇所の位置情報である溶接箇所位置情報を生成する位置情報生成ステップと、
   前記撮影ステップにおける前記マニピュレータの位置および姿勢の情報であるマニピュレータ位置姿勢情報を取得するマニピュレータ情報取得ステップと、
   前記溶接箇所位置情報と前記マニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、前記溶接箇所の溶接に必要な前記マニピュレータの位置および姿勢の軌跡を生成するマニピュレータ軌跡生成ステップとを含み、
   前記画像には、前記溶接箇所に対する溶接が開始される第１位置と、前記溶接箇所に対する溶接が終了する第２位置とが含まれ、
   前記第２位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢の少なくともいずれかが、前記第１位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢とは異なる、
   溶接ロボット動作教示方法。
10. 溶接対象物の溶接箇所に対して溶接を行う溶接トーチが取り付け可能に構成されたマニピュレータと、
    前記マニピュレータに取り付けられる撮影部とを備える溶接ロボット動作教示システムが有するコンピュータに、
    前記撮影部によって前記溶接箇所の画像を撮影する撮影ステップと、
    前記画像に基づいて前記溶接箇所の位置情報である溶接箇所位置情報を生成する位置情報生成ステップと、
    前記撮影ステップにおける前記マニピュレータの位置および姿勢の情報であるマニピュレータ位置姿勢情報を取得するマニピュレータ情報取得ステップと、
    前記溶接箇所位置情報と前記マニピュレータ位置姿勢情報とに基づいて、前記溶接箇所の溶接に必要な前記マニピュレータの位置および姿勢の軌跡を生成するマニピュレータ軌跡生成ステップとを実行させるためのプログラムであって、
    前記画像には、前記溶接箇所に対する溶接が開始される第１位置と、前記溶接箇所に対する溶接が終了する第２位置とが含まれ、
    前記第２位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢の少なくともいずれかが、前記第１位置の溶接時における前記マニピュレータの位置および姿勢とは異なる、
    プログラム。

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