JP2021084175A - シミュレーションシステム、シミュレーション方法、シミュレーションプログラム、ロボットの製造方法、およびロボットシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態では、本開示に係るシミュレーションシステムをロボットシステム1のプログラミング支援装置4に適用する。ロボットシステム1は、オペレータにより教示された動作をロボットに実行させることにより、加工、組立等の様々な作業を自動化するシステムである。図1は、実施形態に係るロボットシステムの構成の一例を示す図である。一例では、ロボットシステム1は、1以上のロボット2と、1以上のロボット2に対応する1以上のロボットコントローラ3と、プログラミング支援装置4とを備える。図1は3台のロボット2および3台のロボットコントローラ3を示し、一つのロボットコントローラ3に一つのロボット2が接続される構成を示す。しかし、各装置の台数も接続方法も限定されない。例えば、一つのロボットコントローラ3に複数台のロボット2が接続されてもよい。
図2はプログラミング支援装置4のハードウェア構成の一例を示す図である。プログラミング支援装置4は本体10、モニタ20、および入力デバイス30を備える。
本開示に係るシミュレーション方法の一例として、図4を参照しながら、プログラミング支援装置4により実行される一連の処理手順の一例を説明する。図4はプログラミング支援装置4の動作の一例を処理フローS1として示すフローチャートである。すなわち、プログラミング支援装置4は処理フローS1を実行する。
一例では、調整部103は少なくとも一つの教示点の位置を、現在位置よりも他の物体(干渉が発生する他の物体)からさらに離れた位置にずらしてもよい。このように教示点の位置を変更することで、パスを規定する教示点と他の物体との距離が現在の値よりも大きくなるので、その教示点に基づくパスも他の物体から離れる。その結果として、干渉が回避され得る。
一例では、調整部103は少なくとも一つの教示点の内回り量を減少させてもよい。内回りとは、連続する3個の教示点によって規定されるロボット2の軌道(例えば先端部5の軌道)が、該3点を直線で結ぶ経路よりも短くなる現象のことをいう。内回り量とは、その内回りの程度を示す数値のことをいう。本開示では、内回り量が大きいほど、軌道の長さが短くなるものとする。したがって、内回り量が大きいほどロボット2の動作時間が短縮される。
プログラミング支援装置4の各機能モジュールは、プロセッサ161またはメモリ162の上にシミュレーションプログラムを読み込ませてプロセッサ161にそのプログラムを実行させることで実現される。シミュレーションプログラムは、プログラミング支援装置4の各機能モジュールを実現するためのコードを含む。プロセッサ161はシミュレーションプログラムに従って入出力ポート164を動作させ、メモリ162またはストレージ163におけるデータの読み出しおよび書き込みを実行する。このような処理によりプログラミング支援装置4の各機能モジュールが実現される。
以上説明したように、本開示の一側面に係るシミュレーションシステムは、ロボットの軌道を表すパスを含む動作プログラムを、該ロボットおよび他の物体が配置された仮想空間上で仮想的に実行するシミュレーション部と、シミュレーション部による実行結果に基づいて、ロボットが他の物体に干渉するか否かをチェックする干渉チェック部と、干渉が発生する場合に、パスに対応する少なくとも一つの教示点に関するパラメータを調整する調整部とを備える。
以上、本開示の実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
Claims (18)
- ロボットの軌道を表すパスを含む動作プログラムを、該ロボットおよび他の物体が配置された仮想空間上で仮想的に実行するシミュレーション部と、
前記シミュレーション部による実行結果に基づいて、前記ロボットが前記他の物体に干渉するか否かをチェックする干渉チェック部と、
前記干渉が発生する場合に、前記パスに対応する少なくとも一つの教示点に関するパラメータを調整する調整部と
を備えるシミュレーションシステム。 - 前記動作プログラムは、ユーザ入力に基づいて設定される第1パスと、自動的に設定される第2パスとを含み、
前記調整部は、前記第1パスを変更することなく前記第2パスについて前記パラメータを調整する、
請求項1に記載のシミュレーションシステム。 - 前記シミュレーション部は、
前記第2パスに関する単体動作プログラムを仮想的に実行し、
前記第2パスにおいて干渉が発生しない場合に、連続する前記第1パスおよび前記第2パスに関する連続動作プログラムをさらに仮想的に実行する、
請求項2に記載のシミュレーションシステム。 - 前記調整部は、
前記単体動作プログラムの仮想的な実行において、前記第2パスに対応する教示点の内回り量であって且つ前記干渉が発生しない最大内回り量と、該最大内回り量よりも小さく且つ別の干渉が発生しない予備内回り量とを特定し、
前記連続動作プログラムの仮想的な実行において、前記最大内回り量が設定された前記第2パスにて前記ロボットが前記他の物体に干渉する場合に、前記第2パスに対応する前記内回り量を前記予備内回り量に変更する、
請求項3に記載のシミュレーションシステム。 - 前記調整部は、前記ロボットが前記他の物体と複数の干渉位置で干渉する場合に、該複数の干渉位置のそれぞれに対応する前記少なくとも一つの教示点について前記パラメータを調整する、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のシミュレーションシステム。 - 前記調整部は、前記干渉が発生する場合に、前記パラメータの調整として、前記少なくとも一つの教示点の位置を、現在位置よりも前記他の物体からさらに離れた位置にずらす、
請求項1〜5のいずれか一項に記載のシミュレーションシステム。 - 前記調整部は、前記少なくとも一つの教示点について、干渉位置と前記現在位置とを結ぶ仮想線の方向に沿って該教示点の位置をずらす、
請求項6に記載のシミュレーションシステム。 - 前記調整部は、前記干渉位置と前記現在位置との距離が小さいほど、前記教示点の位置のずらし量を大きくする、
請求項7に記載のシミュレーションシステム。 - 前記調整部は、前記少なくとも一つの教示点の位置のずらしとして、干渉位置に対応する第1教示点を含む連続した複数の教示点の位置をずらす、
請求項6〜8のいずれか一項に記載のシミュレーションシステム。 - 前記調整部は、前記複数の教示点の位置のずらしとして、前記パスにおいて、前記第1教示点を基準として上流に位置する教示点の位置をずらす、
請求項9に記載のシミュレーションシステム。 - 前記調整部は、前記干渉が発生する場合に、前記パラメータの調整として、前記少なくとも一つの教示点の内回り量を減少させる、
請求項1〜10のいずれか一項に記載のシミュレーションシステム。 - 前記調整部は、前記内回り量が減少するように、前記内回り量の候補である複数の内回りレベルの中から一つの内回りレベルを二分探索法によって設定する、
請求項11に記載のシミュレーションシステム。 - 前記調整部は、一の前記パスに対応するすべての教示点に対して同じ前記内回りレベルを設定する、
請求項12に記載のシミュレーションシステム。 - 前記調整部は、
前記干渉が発生する場合に、前記パラメータの調整として、前記少なくとも一つの教示点の位置を、現在位置よりも前記他の物体からさらに離れた位置にずらす処理を、前記設定された内回りレベルを維持したまま1回以上実行し、
前記設定された内回りレベルについて、前記干渉が発生しない前記動作プログラムを取得できない場合に、より小さい前記内回り量に対応する別の内回りレベルを設定する、
請求項12または13に記載のシミュレーションシステム。 - 少なくとも一つのプロセッサを備えるシミュレーションシステムによって実行されるシミュレーション方法であって、
ロボットの軌道を表すパスを含む動作プログラムを、該ロボットおよび他の物体が配置された仮想空間上で仮想的に実行するシミュレーションステップと、
前記シミュレーションステップにおける実行結果に基づいて、前記ロボットが前記他の物体に干渉するか否かをチェックする干渉チェックステップと、
前記干渉が発生する場合に、前記パスに対応する少なくとも一つの教示点に関するパラメータを調整する調整ステップと
を含むシミュレーション方法。 - ロボットの軌道を表すパスを含む動作プログラムを、該ロボットおよび他の物体が配置された仮想空間上で仮想的に実行するシミュレーションステップと、
前記シミュレーションステップにおける実行結果に基づいて、前記ロボットが前記他の物体に干渉するか否かをチェックする干渉チェックステップと、
前記干渉が発生する場合に、前記パスに対応する少なくとも一つの教示点に関するパラメータを調整する調整ステップと
をコンピュータに実行させるシミュレーションプログラム。 - ロボットの軌道を表すパスを含む動作プログラムを、該ロボットおよび他の物体が配置された仮想空間上で仮想的に実行するシミュレーションステップと、
前記シミュレーションステップにおける実行結果に基づいて、前記ロボットが前記他の物体に干渉するか否かをチェックする干渉チェックステップと、
前記干渉が発生する場合に、前記パスに対応する少なくとも一つの教示点に関するパラメータを調整する調整ステップと、
前記調整されたパラメータに基づく前記パスにおいて前記干渉が発生しない場合に、該パスを含む前記動作プログラムに基づいて前記ロボットを制御する制御ステップと
を含むロボットの製造方法。 - ロボットの軌道を表すパスを含む動作プログラムを、該ロボットおよび他の物体が配置された仮想空間上で仮想的に実行するシミュレーション部と、
前記シミュレーション部による実行結果に基づいて、前記ロボットが前記他の物体に干渉するか否かをチェックする干渉チェック部と、
前記干渉が発生する場合に、前記パスに対応する少なくとも一つの教示点に関するパラメータを調整する調整部と、
前記調整されたパラメータに基づく前記パスにおいて前記干渉が発生しない場合に、該パスを含む前記動作プログラムに基づいて前記ロボットを制御する制御部と
を備えるロボットシステム。
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