JP2020516475A5 - - Google Patents

Claims (18)

1. ロボットシステムであって、
   物体を含む環境における実際の経路に沿って工具または部品を運ぶように設計されたマニピュレータアームを含むロボットであって、前記物体、前記ロボット、および、前記工具または部品は衝突幾何形状体を構成する、ロボットと、
   教示ペンダントであって、前記教示ペンダントに入力されるオペレータ入力を受け取るように構成されたオペレータインタフェースを含み、それによりオペレータが前記実際の経路に沿って前記ロボットの動きを直接制御することができる、教示ペンダントと、
   ロボットコントローラであって、前記ロボットおよび前記環境の仮想表現を含み、
   前記実際の経路に沿った前記ロボットの前記動きの履歴を記録し、
   前記教示ペンダントに入力された前記入力および前記ロボットの前記動きの前記履歴に基づいて、前記ロボットの予測経路を前記仮想表現で展開し、
   前記オペレータが前記教示ペンダントを使用して前記ロボットを手動で制御する間、前記予測経路に沿った前記ロボットの未来の動きを予想し、前記予測経路上の予測されたロボットの位置における前記ロボットと前記衝突幾何形状体の間のチェックを行うことによって実時間衝突チェックを実施する
   ように構成されたロボットコントローラと
   を備えるロボットシステム。
2. 請求項１に記載のシステムであって、前記オペレータインタフェースは前記オペレータ入力を受け取るためのキーを有する、システム。
3. 請求項２に記載のシステムであって、前記コントローラは、前記オペレータがジョグモードで前記キーを使用して前記ロボットを直接制御する間、衝突が防止されるように、前記ロボットの何らかの構成要素が前記衝突幾何形状体に接近すると前記ロボットの速度を減速させるようにさらに構成された、システム。
4. 請求項２に記載のシステムであって、前記ロボットは少なくとも１つの関節を有し、前記キーのうちの１つは前記少なくとも１つの関節を制御するように構成された、システム。
5. 請求項２に記載のシステムであって、前記アームは工具を運び、前記工具は工具中心点を有し、前記コントローラは、前記オペレータが直交モードで前記ロボットを直接制御する際に前記ロボットの前記動きを予測するようにさらに構成され、前記キーは、直交空間における前記工具中心点を制御するように構成された、システム。
6. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロボットは、プログラムステップおよび加速パラメータを有するプログラムに従って移動するように構成され、前記コントローラは、現在のプログラムステップの現在の目的位置、前記ロボットの速度および前記加速パラメータに基づいて、前記予測経路に沿った前記ロボットの前記動きを予測し、前記ロボットの何らかの構成要素が前記予測経路に沿って前記衝突幾何形状体に接近すると前記ロボットの前記速度を減速させ、それによって衝突が防止されるようにさらに構成された、システム。
7. 請求項１に記載のシステムであって、前記ロボットはプログラムステップを有するプログラムに従って移動するように構成され、前記アームは工具を有し、前記工具は工具中心点を有する、システム。
8. 請求項７に記載のシステムであって、前記コントローラは、
   前記工具中心点の可能性ある経路を計算し、
   各可能性ある経路に沿った予測ロボット位置を前記実際の経路に沿った実際のロボット位置の履歴に対して比較し、前記可能性ある経路のうちの１つが前記実際の経路に十分に類似していることが見出された場合に、前記可能性ある経路のうちの前記１つを前記予測経路として指定して、前記ロボットの未来の動きを前記予測経路に沿って予想し、前記ロボットの何らかの構成要素が前記衝突幾何形状体に接近することが予測されると前記ロボットの速度を減速し、それによって衝突を防止する
   ことによって、前記ロボットが前記プログラムの各ステップを実行する際に前記工具の動きを予測するようにさらに構成された、システム。
9. 請求項７に記載のシステムであって、前記教示ペンダントはキーを有し、前記コントローラは、
   前記オペレータが前記キーを押している限り、前記プログラムのステップを実行し続け、
   前記オペレータが前記キーを押している間、前記ロボットと、前記予測経路に沿った衝突の最も近いポイントとの間の距離を計算し、
   計算された前記距離に比例して前記ロボットの速度を減速させる
   ようにさらに構成された、システム。
10. 請求項２に記載のシステムであって、前記コントローラは、
    前記オペレータが前記キーのうちの１つを押している間、前記ロボットと、前記予測経路に沿った衝突の最も近いポイントとの間の距離を計算し、
    計算された前記距離に比例して前記ロボットの速度を減速させる
    ようにさらに構成された、システム。
11. マニピュレータアームを有するロボットと、キーを有するオペレータインタフェースを含む教示ペンダントと、前記ロボットおよび環境の仮想表現を含むロボットコントローラとを含むロボットシステムを動作させるための方法であって、
    衝突幾何形状体を構成する物体を含む前記環境における実際の経路に沿って前記ロボットを移動させるステップと、
    前記教示ペンダントに入力されるオペレータ入力を受け取るステップであって、それによりオペレータが前記実際の経路に沿って前記ロボットの動きを直接制御することができる、ステップと、
    前記ロボットの前記動きの履歴を記録するステップと、
    前記教示ペンダントに入力された前記入力および前記ロボットの前記動きの前記履歴に基づいて、前記ロボットの予測経路を展開するステップと、
    前記オペレータが前記教示ペンダントを使用して前記ロボットを手動で制御する間、前記予測経路に沿った前記ロボットの未来の動きを予想し、前記予測経路上の予測されたロボットの位置における前記ロボットと前記衝突幾何形状体の間のチェックを行うことによって実時間衝突チェックを実施するステップと
    を含む方法。
12. 請求項１１に記載の方法であって、前記オペレータがジョグモードで前記キーを使用して前記ロボットを直接制御する間、前記ロボットが前記衝突幾何形状体に接近すると前記ロボットの速度を減速させ、衝突を防止するステップとをさらに含む方法。
13. 請求項１１に記載の方法であって、前記ロボットは関節を含み、前記オペレータ入力を受け取るステップと、前記キーのうちの１つを使用して前記関節を制御するステップとをさらに含む方法。
14. 請求項１１に記載の方法であって、前記マニピュレータアームが工具中心点を有する工具を有し、前記オペレータが直交モードで前記ロボットを直接制御する際に前記ロボットの前記動きを予測するステップと、直交空間における前記工具中心点を制御するステップとをさらに含む方法。
15. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記ロボットをプログラムステップおよび加速パラメータを有するプログラムに従って移動させるステップと、
    現在のプログラムステップの現在の目的位置、前記ロボットの速度および前記加速パラメータに基づいて、前記ロボットの前記動きを予測するステップと、
    前記ロボットの何らかの構成要素が前記衝突幾何形状体に接近すると前記ロボットの前記速度を減速させて衝突を防止するステップと
    をさらに含む方法。
16. 請求項１１に記載の方法であって、前記ロボットを、プログラムステップを有するプログラムに従って移動させるステップをさらに含む方法。
17. 請求項１６に記載の方法であって、
    前記ロボットの工具中心点の可能性ある経路を計算し、
    各可能性ある経路に沿った予測ロボット位置を前記実際の経路に沿った実際のロボット位置の履歴に対して比較し、前記可能性ある経路のうちの１つが前記実際の経路に十分に類似していることが見出された場合に、前記可能性ある経路のうちの前記１つを前記予測経路として指定して、前記ロボットの動きを前記予測経路に沿って未来に向けて予想し、前記ロボットの何らかの構成要素が前記衝突幾何形状体に接近することが予測されると前記ロボットの速度を減速することによって衝突を防止する
    ことによって、前記ロボットが前記プログラムの各ステップを実行する際に前記ロボットの前記動きを予測するステップをさらに含む方法。
18. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記オペレータが前記キーを押している限り、プログラムのステップを実行し続けるステップと、
    前記オペレータが前記キーを押している間、前記ロボットと、前記予測経路に沿った衝突の最も近いポイントとの間の距離を計算するステップと、
    計算された前記距離に比例して前記ロボットの速度を減速させるステップと
    をさらに含む方法。