JP3537362B2 - ロボットシステム用グラフィック表示装置 - Google Patents
ロボットシステム用グラフィック表示装置Info
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- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
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- G—PHYSICS
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- G05B2219/36315—Library for shapes of tool holders, fixtures, chucks
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットのオフラ
インプログラミングに利用され、ロボットの動作をアニ
メーションで動作させるロボットシステム用グラフィッ
ク表示装置に関する。
インプログラミングに利用され、ロボットの動作をアニ
メーションで動作させるロボットシステム用グラフィッ
ク表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットの３次元モデルを画面上に描画
し、ロボットに教示した動作プログラムに基づいて、該
描画したロボットの３次元モデルをアニメーション動作
させて、教示プログラムの動作を確認し調整する方法は
従来から公知である。このロボットの３次元モデルを教
示プログラムに基づいてアニメーション動作させる動作
シミュレーションは、ロボット動作を確認したり、ロボ
ット作業と関係する周辺機器や機械、部品（ワーク）と
のロボット動作の関係、これらのものとロボットとの干
渉等を検出し、ロボット動作プログラムを修正する等の
作業に役立てている。
し、ロボットに教示した動作プログラムに基づいて、該
描画したロボットの３次元モデルをアニメーション動作
させて、教示プログラムの動作を確認し調整する方法は
従来から公知である。このロボットの３次元モデルを教
示プログラムに基づいてアニメーション動作させる動作
シミュレーションは、ロボット動作を確認したり、ロボ
ット作業と関係する周辺機器や機械、部品（ワーク）と
のロボット動作の関係、これらのものとロボットとの干
渉等を検出し、ロボット動作プログラムを修正する等の
作業に役立てている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ロボット及びロボット
作業と関係する周辺機器や機械、部品の３次元モデル用
いるアニメーション動作によって教示プログラムのシミ
ュレーションを行う従来のロボットシステム用グラフィ
ック表示装置においては、ロボット作業と関係する周辺
機器や機械、部品の大きさが変化したとき、例えば、ロ
ボットアーム先端に装着するツールの大きさが変わった
ときや、シーリング材の塗布や溶接を行う部品の大きさ
が変わったとき等、再度これらの３次元モデルを作成し
登録しなければならないという問題があった。
作業と関係する周辺機器や機械、部品の３次元モデル用
いるアニメーション動作によって教示プログラムのシミ
ュレーションを行う従来のロボットシステム用グラフィ
ック表示装置においては、ロボット作業と関係する周辺
機器や機械、部品の大きさが変化したとき、例えば、ロ
ボットアーム先端に装着するツールの大きさが変わった
ときや、シーリング材の塗布や溶接を行う部品の大きさ
が変わったとき等、再度これらの３次元モデルを作成し
登録しなければならないという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すために
本発明は、ロボットの３次元モデルを画面上に配置して
アニメーションで動作させ、ロボットの動作を画面上に
表示する手段を備えるロボットシステム用グラフィック
表示装置において、ロボットの３次元モデルと、ロボッ
トを用いたシステムで使用する周辺機器、機械または部
品の３次元モデルの１つ以上とを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された３次元モデルの中から１以上
を画面上で選択する手段と、前記選択した各３次元モデ
ルの寸法を画面上で調整する手段と、前記寸法を調整し
た各３次元モデルを画面上に配備して表示する手段とを
設け、前記寸法調整したロボットの３次元モデル、若し
くは該寸法調整したロボットの３次元モデルと前記寸法
調整した周辺機器、機械または部品の３次元モデルを、
１画面上に配備して表示することで、ロボットを用いた
システムの少なくとも一部を容易に近似することができ
るようにした。
本発明は、ロボットの３次元モデルを画面上に配置して
アニメーションで動作させ、ロボットの動作を画面上に
表示する手段を備えるロボットシステム用グラフィック
表示装置において、ロボットの３次元モデルと、ロボッ
トを用いたシステムで使用する周辺機器、機械または部
品の３次元モデルの１つ以上とを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された３次元モデルの中から１以上
を画面上で選択する手段と、前記選択した各３次元モデ
ルの寸法を画面上で調整する手段と、前記寸法を調整し
た各３次元モデルを画面上に配備して表示する手段とを
設け、前記寸法調整したロボットの３次元モデル、若し
くは該寸法調整したロボットの３次元モデルと前記寸法
調整した周辺機器、機械または部品の３次元モデルを、
１画面上に配備して表示することで、ロボットを用いた
システムの少なくとも一部を容易に近似することができ
るようにした。
【０００５】又、ロボットの形状に変更があまりない場
合には、すでに寸法が調整されたロボットの３次元モデ
ルを記憶手段に記憶しておき、ロボットの３次元モデル
はこの、確定している３次元モデルを使用するようにす
る。
合には、すでに寸法が調整されたロボットの３次元モデ
ルを記憶手段に記憶しておき、ロボットの３次元モデル
はこの、確定している３次元モデルを使用するようにす
る。
【０００６】更に、ロボットプログラムの少なくとも一
部分に対応するロボットの動作を画面上にアニメーショ
ンで表示させる手段をも設ける。
部分に対応するロボットの動作を画面上にアニメーショ
ンで表示させる手段をも設ける。
【０００７】特に、前記周辺機器及び機械または部品の
３次元モデルは分類され、分類された種類毎に画面上に
複数の異なったタイプが表示され、この表示されたタイ
プから３次元モデルを選択するようにしている。
３次元モデルは分類され、分類された種類毎に画面上に
複数の異なったタイプが表示され、この表示されたタイ
プから３次元モデルを選択するようにしている。
【０００８】又、ロボット周辺機器、機械の３次元モデ
ルを前記記憶手段に追加する手段を備え、新たな周辺機
器、機械、部品にも対応できるようにする。
ルを前記記憶手段に追加する手段を備え、新たな周辺機
器、機械、部品にも対応できるようにする。
【０００９】更に、ロボット制御装置と情報を送受する
手段を設け、前記情報を送受する手段を介してロボット
制御装置から送られてくる実際の周辺機器、機械または
部品の特徴を作る位置のデータ（例えば、ロボットまた
はロボットに装着されたツールにおけるロボットが位置
を認識できる部位を、前記周辺機器または機械または部
品の３次モデルに対応した実際の周辺機器、機械または
部品の特徴を作る位置と一致するまで移動させ、前記特
徴を作る位置を検出し、この検出した位置データ、又
は、ロボットにセンサを搭載させ該センサを用いて、前
記周辺機器、機械または部品の３次元モデルに対応した
実際の周辺機器、機械または部品の特徴を作る位置を検
出し、この検出した位置データ）に基づいて前記周辺機
器、機械または部品の３次元モデルの形状調整を行う。
手段を設け、前記情報を送受する手段を介してロボット
制御装置から送られてくる実際の周辺機器、機械または
部品の特徴を作る位置のデータ（例えば、ロボットまた
はロボットに装着されたツールにおけるロボットが位置
を認識できる部位を、前記周辺機器または機械または部
品の３次モデルに対応した実際の周辺機器、機械または
部品の特徴を作る位置と一致するまで移動させ、前記特
徴を作る位置を検出し、この検出した位置データ、又
は、ロボットにセンサを搭載させ該センサを用いて、前
記周辺機器、機械または部品の３次元モデルに対応した
実際の周辺機器、機械または部品の特徴を作る位置を検
出し、この検出した位置データ）に基づいて前記周辺機
器、機械または部品の３次元モデルの形状調整を行う。
【００１０】又、ロボットを用いた作業システムのレイ
アウトの平面図をスキャナ等で外部から取込み、画面上
に表示し、前記レイアウトに合わせてロボットの３次元
モデルや周辺機器、機械又は部品の３次元モデルを画面
上に配置することで、ロボットを用いた生産システムの
モデリングを行う。
アウトの平面図をスキャナ等で外部から取込み、画面上
に表示し、前記レイアウトに合わせてロボットの３次元
モデルや周辺機器、機械又は部品の３次元モデルを画面
上に配置することで、ロボットを用いた生産システムの
モデリングを行う。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態のロ
ボットシステム用グラフィック表示装置１の要部ブロッ
ク図である。該ロボットシステム用グラフィック表示装
置１はプロセッサ１０を備え、プロセッサ１０にはバス
１７を介して、ＲＯＭ１１，ＲＡＭ１２，バッテリでバ
ックアップされたＣＭＯＳメモリ等で構成された不揮発
性メモリ１３，表示装置１４，ロボット制御装置等と通
信回線で接続される通信インタフェース１５，画像を取
り込むスキャナ１６等が接続されている。
ボットシステム用グラフィック表示装置１の要部ブロッ
ク図である。該ロボットシステム用グラフィック表示装
置１はプロセッサ１０を備え、プロセッサ１０にはバス
１７を介して、ＲＯＭ１１，ＲＡＭ１２，バッテリでバ
ックアップされたＣＭＯＳメモリ等で構成された不揮発
性メモリ１３，表示装置１４，ロボット制御装置等と通
信回線で接続される通信インタフェース１５，画像を取
り込むスキャナ１６等が接続されている。
【００１２】また、表示装置１４は、グラフィック制御
回路１４ａ、液晶またはＣＲＴ等で構成された表示手段
１４ｂ、キーボード１４ｃ，マウス１４ｄ等を備え、グ
ラフィック制御回路１４ａ、キーボード１４ｃ及びマウ
ス１４ｄはバス１７に接続されている。
回路１４ａ、液晶またはＣＲＴ等で構成された表示手段
１４ｂ、キーボード１４ｃ，マウス１４ｄ等を備え、グ
ラフィック制御回路１４ａ、キーボード１４ｃ及びマウ
ス１４ｄはバス１７に接続されている。
【００１３】そこで、まず、本発明は、前記不揮発性メ
モリ１３にロボット動作に関係する各種周辺機器、機
械、部品等の３次元モデルを予め格納しておく。３次元
モデルを作成し格納するロボット動作に関係する各種周
辺機器、機械、部品としては、ロボットの直接作業対象
となる自動車の車体や各種機械部品等のワーク、ロボッ
トアーム先端に取り付けるエンドエフェクタのツールを
自動的に交換するツール自動交換装置等の周辺機器、ロ
ボットアーム先端に取り付けるエンドエフェクタ及び治
具、さらには、ロボット自体がある。本発明では、これ
らロボット動作に関係する物を周辺機器、機械、部品と
いう。
モリ１３にロボット動作に関係する各種周辺機器、機
械、部品等の３次元モデルを予め格納しておく。３次元
モデルを作成し格納するロボット動作に関係する各種周
辺機器、機械、部品としては、ロボットの直接作業対象
となる自動車の車体や各種機械部品等のワーク、ロボッ
トアーム先端に取り付けるエンドエフェクタのツールを
自動的に交換するツール自動交換装置等の周辺機器、ロ
ボットアーム先端に取り付けるエンドエフェクタ及び治
具、さらには、ロボット自体がある。本発明では、これ
らロボット動作に関係する物を周辺機器、機械、部品と
いう。
【００１４】そして、これら周辺機器、機械、部品を種
類毎に分類し、その３次元モデルを不揮発性メモリ１３
に格納するようにする。本実施形態では図８に示すよう
に、ロボットの直接の作業対象になる機械部品等のワー
クが多いことから、これらワークを「workpiece１」、
「workpiece２」と２つの類に分け、各ワーク（部品）
の３次元モデルを格納するようにした例をあげている。
また、周辺機器等の機械は「device」として１分類を設
けている。更に、ロボットアーム先端手首に取り付ける
機械のエンドエフェクタは、スポットガン「spotgu
n」、アークツール「arctool」、ハンドツール「handto
ol」、その他のツール「tool」とに分け分類している。
さらに、治具「jig」及びロボット「robot」の分類を設
け、各分類毎にそれぞれ対応する物体の３次元モデルを
格納するようにしている。
類毎に分類し、その３次元モデルを不揮発性メモリ１３
に格納するようにする。本実施形態では図８に示すよう
に、ロボットの直接の作業対象になる機械部品等のワー
クが多いことから、これらワークを「workpiece１」、
「workpiece２」と２つの類に分け、各ワーク（部品）
の３次元モデルを格納するようにした例をあげている。
また、周辺機器等の機械は「device」として１分類を設
けている。更に、ロボットアーム先端手首に取り付ける
機械のエンドエフェクタは、スポットガン「spotgu
n」、アークツール「arctool」、ハンドツール「handto
ol」、その他のツール「tool」とに分け分類している。
さらに、治具「jig」及びロボット「robot」の分類を設
け、各分類毎にそれぞれ対応する物体の３次元モデルを
格納するようにしている。
【００１５】図２は、周辺機器、機械、部品の物体の３
次元モデル形状の入力処理を示すフローチャートであ
る。キーボード１４ｃ等から物体３次元モデル登録モー
ドを選択すると、プロセッサ１０は図２に示す処理を開
始する。まず、物体の分類と物体名さらには部品名及び
その形状を入力するようメッセージが表示され、それに
基づいて、物体の分類と物体名及びその物体に対して複
数の部品がある場合には入力しようとする部品名を入力
し、従来と同様にモデリングシステムを用いて物体（部
品）の形状を多面体で定義した形式で入力する（ステッ
プＡ１）。この形状入力が終了すると、物体に対する寸
法線の定義と物体の形状が変化する際の拘束条件を入力
する（ステップＡ２）。寸法線の定義は、物体の寸法が
変化する可能性のある個所の稜線を選択し、寸法線に対
する引出線の長さ、寸法線の描画色を設定する。例え
ば、図９に示すような物体３次元モデル３０の形状に対
して、この物体に対する座標系原点が頂点Ｐ１にあり、
頂点Ｐ１から頂点Ｐ４方向がＹ軸＋方向、頂点Ｐ１から
頂点Ｐ２方向がＸ軸＋方向、頂点Ｐ１から頂点Ｐ５方向
がＺ軸−方向であった場合、この種類の物体はそのタイ
プに応じて形状が変化するとしても、Ｚ軸方向にはこの
物体の長さは変化がなく、Ｘ、Ｙ軸方向にのみその寸法
が変化する可能性がある例を示しており、この場合、変
化のある稜線に対して寸法線を定義する。頂点Ｐ２、Ｐ
３間、頂点Ｐ１、Ｐ２間、頂点Ｐ４、Ｐ１１間、頂点Ｐ
１１、Ｐ９間、の４つの寸法線を定義した例を示してい
る。
次元モデル形状の入力処理を示すフローチャートであ
る。キーボード１４ｃ等から物体３次元モデル登録モー
ドを選択すると、プロセッサ１０は図２に示す処理を開
始する。まず、物体の分類と物体名さらには部品名及び
その形状を入力するようメッセージが表示され、それに
基づいて、物体の分類と物体名及びその物体に対して複
数の部品がある場合には入力しようとする部品名を入力
し、従来と同様にモデリングシステムを用いて物体（部
品）の形状を多面体で定義した形式で入力する（ステッ
プＡ１）。この形状入力が終了すると、物体に対する寸
法線の定義と物体の形状が変化する際の拘束条件を入力
する（ステップＡ２）。寸法線の定義は、物体の寸法が
変化する可能性のある個所の稜線を選択し、寸法線に対
する引出線の長さ、寸法線の描画色を設定する。例え
ば、図９に示すような物体３次元モデル３０の形状に対
して、この物体に対する座標系原点が頂点Ｐ１にあり、
頂点Ｐ１から頂点Ｐ４方向がＹ軸＋方向、頂点Ｐ１から
頂点Ｐ２方向がＸ軸＋方向、頂点Ｐ１から頂点Ｐ５方向
がＺ軸−方向であった場合、この種類の物体はそのタイ
プに応じて形状が変化するとしても、Ｚ軸方向にはこの
物体の長さは変化がなく、Ｘ、Ｙ軸方向にのみその寸法
が変化する可能性がある例を示しており、この場合、変
化のある稜線に対して寸法線を定義する。頂点Ｐ２、Ｐ
３間、頂点Ｐ１、Ｐ２間、頂点Ｐ４、Ｐ１１間、頂点Ｐ
１１、Ｐ９間、の４つの寸法線を定義した例を示してい
る。
【００１６】また、拘束条件として、物体に対して設定
した寸法が変わると、それにつれて変化すべきものの変
化の態様を設定する。この実施形態では、物体の３次元
モデルを多面体形状で特定しているから、物体の形状が
変化するということは頂点から頂点間の寸法が変化する
ということであり、この形状変化のために寸法が変化し
たとき、座標値が変化すべき頂点の変化の態様を規定す
る拘束条件を設定する。そして、この形状変化に対する
整合性チェック条件をも設定する。図９で示す例で、頂
点Ｐ１と頂点Ｐ２間の寸法線の長さが変わったときの形
状作成上の拘束条件は、頂点Ｐ１と頂点Ｐ２間の寸法線
の長さ、即ち、頂点Ｐ２のＸ軸座標値が変わり、それと
ともに頂点Ｐ３、Ｐ７、Ｐ６のＸ軸座標値が変わること
を意味する。そこで、この頂点Ｐ２のＸ軸座標値と頂点
Ｐ３、Ｐ７、Ｐ６のそれぞれのＸ軸座標値は等しいとい
う拘束条件を設定する。このときの整合性チェック条件
として、頂点Ｐ２のＸ軸座標値は頂点Ｐ１のＸ軸座標値
より大きいという条件を設定する。
した寸法が変わると、それにつれて変化すべきものの変
化の態様を設定する。この実施形態では、物体の３次元
モデルを多面体形状で特定しているから、物体の形状が
変化するということは頂点から頂点間の寸法が変化する
ということであり、この形状変化のために寸法が変化し
たとき、座標値が変化すべき頂点の変化の態様を規定す
る拘束条件を設定する。そして、この形状変化に対する
整合性チェック条件をも設定する。図９で示す例で、頂
点Ｐ１と頂点Ｐ２間の寸法線の長さが変わったときの形
状作成上の拘束条件は、頂点Ｐ１と頂点Ｐ２間の寸法線
の長さ、即ち、頂点Ｐ２のＸ軸座標値が変わり、それと
ともに頂点Ｐ３、Ｐ７、Ｐ６のＸ軸座標値が変わること
を意味する。そこで、この頂点Ｐ２のＸ軸座標値と頂点
Ｐ３、Ｐ７、Ｐ６のそれぞれのＸ軸座標値は等しいとい
う拘束条件を設定する。このときの整合性チェック条件
として、頂点Ｐ２のＸ軸座標値は頂点Ｐ１のＸ軸座標値
より大きいという条件を設定する。
【００１７】同様に、頂点Ｐ２、Ｐ３間の寸法の変化に
対する拘束条件としては、頂点Ｐ３のＹ軸座標値と頂点
Ｐ７、Ｐ９、Ｐ１０のＹ軸座標値が等しいという拘束条
件が設定される。整合性チェック条件として、頂点Ｐ３
のＹ軸座標値は頂点Ｐ２のＹ軸座標値より大きいという
条件を設定する。
対する拘束条件としては、頂点Ｐ３のＹ軸座標値と頂点
Ｐ７、Ｐ９、Ｐ１０のＹ軸座標値が等しいという拘束条
件が設定される。整合性チェック条件として、頂点Ｐ３
のＹ軸座標値は頂点Ｐ２のＹ軸座標値より大きいという
条件を設定する。
【００１８】頂点Ｐ４、Ｐ１１間の寸法の変化に対する
拘束条件としては、頂点Ｐ１１のＸ軸座標値と頂点Ｐ
９、Ｐ１０、Ｐ１２のＸ軸座標値が等しいという拘束条
件が設定される。整合性チェック条件として、頂点Ｐ１
１のＸ軸座標値は頂点Ｐ４のＸ軸座標値より大きいとい
う条件を設定する。
拘束条件としては、頂点Ｐ１１のＸ軸座標値と頂点Ｐ
９、Ｐ１０、Ｐ１２のＸ軸座標値が等しいという拘束条
件が設定される。整合性チェック条件として、頂点Ｐ１
１のＸ軸座標値は頂点Ｐ４のＸ軸座標値より大きいとい
う条件を設定する。
【００１９】頂点Ｐ１１、Ｐ９間の寸法の変化に対する
拘束条件としては、頂点Ｐ９のＹ軸座標値と頂点Ｐ３、
Ｐ７、Ｐ１０のＹ軸座標値が等しいという拘束条件が設
定される。整合性チェック条件として、頂点Ｐ９のＹ軸
座標値は頂点Ｐ１１のＹ軸座標値より大きいという条件
を設定する。
拘束条件としては、頂点Ｐ９のＹ軸座標値と頂点Ｐ３、
Ｐ７、Ｐ１０のＹ軸座標値が等しいという拘束条件が設
定される。整合性チェック条件として、頂点Ｐ９のＹ軸
座標値は頂点Ｐ１１のＹ軸座標値より大きいという条件
を設定する。
【００２０】こうして、物体の形状、寸法線の定義、拘
束条件、整合性チェック条件が設定されると、プロセッ
サ１０は、入力されたデータに基づいて物体形状を特定
するデータと前記寸法線定義等のデータを物体ライブラ
リとして不揮発性メモリ１３に格納する（ステップＡ
３）。格納されるデータは、物体名（物体識別子）と共
に位相データ、幾何データ、寸法線データ、拘束条件デ
ータ、整合性チェックデータが記憶される。なお、以下
識別子をＩＤという。
束条件、整合性チェック条件が設定されると、プロセッ
サ１０は、入力されたデータに基づいて物体形状を特定
するデータと前記寸法線定義等のデータを物体ライブラ
リとして不揮発性メモリ１３に格納する（ステップＡ
３）。格納されるデータは、物体名（物体識別子）と共
に位相データ、幾何データ、寸法線データ、拘束条件デ
ータ、整合性チェックデータが記憶される。なお、以下
識別子をＩＤという。
【００２１】位相データとして、部品名（物品ＩＤ）、
頂点ＩＤ、稜線ＩＤ、頂点ＩＤ及びこれら位相データ間
のつながり関係を記憶する。これら位相データは、ステ
ップＡ１で作成された物体を近似した３次元モデルの多
面体形状より得られるデータである。
頂点ＩＤ、稜線ＩＤ、頂点ＩＤ及びこれら位相データ間
のつながり関係を記憶する。これら位相データは、ステ
ップＡ１で作成された物体を近似した３次元モデルの多
面体形状より得られるデータである。
【００２２】幾何データとしては、位相データとして記
憶された稜線ＩＤに対する稜線式、面ＩＤに対する面の
式、頂点ＩＤに対する３次元位置データが格納される。
この幾何データも、ステップＡ１で作成された物体を３
次元モデルに近似する多面体形状より得られるデータで
ある。
憶された稜線ＩＤに対する稜線式、面ＩＤに対する面の
式、頂点ＩＤに対する３次元位置データが格納される。
この幾何データも、ステップＡ１で作成された物体を３
次元モデルに近似する多面体形状より得られるデータで
ある。
【００２３】寸法線データとしてはステップＡ２で設定
された寸法線データを記憶するもので、このデータは以
下のように記憶される。 「dim,物体ID,部品ID,頂点ID,頂点ID,寸法引出線の方
向,寸法引出線の長さ,寸法線の色」例えば、図９の頂点
Ｐ１、Ｐ２間の寸法線の場合、「dim,test2,Text4,1,2,
1,-200,2」となる。
された寸法線データを記憶するもので、このデータは以
下のように記憶される。 「dim,物体ID,部品ID,頂点ID,頂点ID,寸法引出線の方
向,寸法引出線の長さ,寸法線の色」例えば、図９の頂点
Ｐ１、Ｐ２間の寸法線の場合、「dim,test2,Text4,1,2,
1,-200,2」となる。
【００２４】「dim」は、寸法線を定義するコード、「t
est2」は物体名を表す物体ＩＤ、「Text4」は部品名を
表す部品ＩＤ、次の「１」及び「２」は頂点Ｐ１，Ｐ２
を表し、寸法値が変化したとき、前の頂点の座標値は変
わらず後の頂点の座標値（指令方向の座標値）が変わる
ことを意味する。この例では、頂点Ｐ１の座標値は変わ
らず頂点Ｐ２の座標値が変わることを意味する。次の
「１」は寸法引出線の方向を示し、「０」がＸ軸方向、
「１」がＹ軸方向、「２」がＺ軸方向を示す。また次の
「−２００」は寸法引出線の長さ、最後の「２」は寸法
線の表示色のコードである。上記例では、物体test2の
部品Text4の頂点Ｐ１とＰ２間に寸法線が設けられ、そ
の引出線は、Ｙ軸−方向に２００の長さでこの引出線及
び寸法線の表示色はコード「２」に対応する色で描画す
る、という寸法線を示すデータが記憶されることにな
る。
est2」は物体名を表す物体ＩＤ、「Text4」は部品名を
表す部品ＩＤ、次の「１」及び「２」は頂点Ｐ１，Ｐ２
を表し、寸法値が変化したとき、前の頂点の座標値は変
わらず後の頂点の座標値（指令方向の座標値）が変わる
ことを意味する。この例では、頂点Ｐ１の座標値は変わ
らず頂点Ｐ２の座標値が変わることを意味する。次の
「１」は寸法引出線の方向を示し、「０」がＸ軸方向、
「１」がＹ軸方向、「２」がＺ軸方向を示す。また次の
「−２００」は寸法引出線の長さ、最後の「２」は寸法
線の表示色のコードである。上記例では、物体test2の
部品Text4の頂点Ｐ１とＰ２間に寸法線が設けられ、そ
の引出線は、Ｙ軸−方向に２００の長さでこの引出線及
び寸法線の表示色はコード「２」に対応する色で描画す
る、という寸法線を示すデータが記憶されることにな
る。
【００２５】また、ステップＡ２で設定された拘束条件
式は、次のようなデータとして記憶される。 「moveabs,物体ID,部品ID,頂点ID,方向,頂点ID,方向,」
例えば、図９の頂点Ｐ１、Ｐ２間の寸法線の場合の拘束
条件は、頂点Ｐ２のＸ軸座標値と頂点Ｐ３，Ｐ７，Ｐ６
のＸ軸座標値が等しいというものであるから、この拘束
条件は次のようにして記憶される。 「moveabs,test2,Text4,2,0,3,0 moveabs,test2,Text4,2,0,7,0 moveabs,test2,Text4,2,0,6,0」 「moveabs」は拘束条件のコード、「test2」、「Text
4,」は物体ＩＤ、部品ＩＤであり、それに続く上記例
で、「２，０，３，０」は「頂点Ｐ２，方向０、頂点Ｐ
３、方向０」を示している。方向は「０」がＸ軸、
「１」がＹ軸、「２」がＺ軸を示し、「２，０，３，
０」は、頂点Ｐ２のＸ軸座標値と頂点Ｐ３のＸ軸座標値
は等しいということを意味している。
式は、次のようなデータとして記憶される。 「moveabs,物体ID,部品ID,頂点ID,方向,頂点ID,方向,」
例えば、図９の頂点Ｐ１、Ｐ２間の寸法線の場合の拘束
条件は、頂点Ｐ２のＸ軸座標値と頂点Ｐ３，Ｐ７，Ｐ６
のＸ軸座標値が等しいというものであるから、この拘束
条件は次のようにして記憶される。 「moveabs,test2,Text4,2,0,3,0 moveabs,test2,Text4,2,0,7,0 moveabs,test2,Text4,2,0,6,0」 「moveabs」は拘束条件のコード、「test2」、「Text
4,」は物体ＩＤ、部品ＩＤであり、それに続く上記例
で、「２，０，３，０」は「頂点Ｐ２，方向０、頂点Ｐ
３、方向０」を示している。方向は「０」がＸ軸、
「１」がＹ軸、「２」がＺ軸を示し、「２，０，３，
０」は、頂点Ｐ２のＸ軸座標値と頂点Ｐ３のＸ軸座標値
は等しいということを意味している。
【００２６】また、整合性チェックデータは次のように
して記憶される。 「checkifgtpos,物体ID,部品ID,頂点ID,方向,頂点ID,方
向,」この定義式で、先に記載された頂点ＩＤの方向で
示される座標軸の値が後で示される頂点ＩＤの方向で示
される座標軸の値より大きいときは整合性があり、大き
くないときには、不整合であるというチェック式であ
る。方向はＸ軸を「０」、Ｙ軸を「１」、Ｚ軸を「２」
としている。
して記憶される。 「checkifgtpos,物体ID,部品ID,頂点ID,方向,頂点ID,方
向,」この定義式で、先に記載された頂点ＩＤの方向で
示される座標軸の値が後で示される頂点ＩＤの方向で示
される座標軸の値より大きいときは整合性があり、大き
くないときには、不整合であるというチェック式であ
る。方向はＸ軸を「０」、Ｙ軸を「１」、Ｚ軸を「２」
としている。
【００２７】先の例では、「checkifgtpos,test2,Text
4,2,0,1,0」となる。この定義式で、「checkifgtpos」
は、整合性チェックのコード、この式の後半の「2,0,1,
0」により、頂点Ｐ２のＸ軸の座標値が頂点Ｐ１のＸ軸
座標値より大きいか判断し大きいときには整合性あり、
小さいときには整合性なしと判断され、寸法線の長さを
入力した際にアラームを出力させるものである。
4,2,0,1,0」となる。この定義式で、「checkifgtpos」
は、整合性チェックのコード、この式の後半の「2,0,1,
0」により、頂点Ｐ２のＸ軸の座標値が頂点Ｐ１のＸ軸
座標値より大きいか判断し大きいときには整合性あり、
小さいときには整合性なしと判断され、寸法線の長さを
入力した際にアラームを出力させるものである。
【００２８】図９示したように４つの寸法線が設定され
た場合には、寸法線データ、拘束条件データ、整合性チ
ェックデータは以下のように物体ライブラリに記憶され
る。
た場合には、寸法線データ、拘束条件データ、整合性チ
ェックデータは以下のように物体ライブラリに記憶され
る。
【００２９】
dim,test2,Text4,1,2,1,-200,2
moveabs,test2,Text4,2,0,3,0
moveabs,test2,Text4,2,0,7,0
moveabs,test2,Text4,2,0,6,0
checkifgtpos,test2,Text4,2,0,1,0
dimend,test2,Text4,1,2,1,-200,2
dim,test2,Text4,2,3,0,200,2
moveabs,test2,Text4,3,1,7,1
moveabs,test2,Text4,3,1,10,1
moveabs,test2,Text4,3,1,9,1
checkifgtpos,test2,Text4,3,1,2,1
dimend,test2,Text4,2,3,0,200,2
dim,test2,Text4,4,11,1,200,2
moveabs,test2,Text4,11,0,9,0
moveabs,test2,Text4,11,0,10,0
moveabs,test2,Text4,11,0,12,0
checkifgtpos,test2,Text4,11,0,4,0
dimend,test2,Text4,4,11,1,200,2
dim,test2,Text4,11,9,0,-200,2
moveabs,test2,Text4,9,1,3,1
moveabs,test2,Text4,9,1,7,1
moveabs,test2,Text4,9,1,10,1
checkifgtpos,test2,Text4,9,1,11,1
dimend,test2,Text4,11,9,0,-200,2
となる。「dimend」は、寸法線による拘束条件処理の終
了を意味するコードである。
了を意味するコードである。
【００３０】ロボット動作に関係する周辺機器、機械、
部品等の各種物体を分類してその形状、寸法線、拘束条
件、整合性チェックデータ等を上述したように入力し、
物体ライブラリとして、各物体の物体形状を特定するた
めの上記位相データ、幾何データ及び寸法線データ、拘
束条件データ、整合性チェックデータ等を不揮発性メモ
リ１３に格納する。なお、こうして物体データが入力さ
れたときには、入力物体形状より、メニュー表示用の物
体形状縮小画像が作られ、メニュー用として記憶され
る。
部品等の各種物体を分類してその形状、寸法線、拘束条
件、整合性チェックデータ等を上述したように入力し、
物体ライブラリとして、各物体の物体形状を特定するた
めの上記位相データ、幾何データ及び寸法線データ、拘
束条件データ、整合性チェックデータ等を不揮発性メモ
リ１３に格納する。なお、こうして物体データが入力さ
れたときには、入力物体形状より、メニュー表示用の物
体形状縮小画像が作られ、メニュー用として記憶され
る。
【００３１】こうして物体ライブラリが完成し入力され
ている状態でモニタリング動作を開始する。図３は、こ
のモニタリング動作手順を示す流れ図である。
ている状態でモニタリング動作を開始する。図３は、こ
のモニタリング動作手順を示す流れ図である。
【００３２】キーボードよりモデリング指令を入力する
と、プロセッサ１０は、図８に示すように、物体ライブ
ラリメニュー画面を表示装置１４の表示手段１４ｂに表
示する（ステップＢ１）。なお、最初は、物体分類の最
初の項目「workpiece１」が選択状態にあり、この「wor
kpiece１」に登録されている物体（部品）３次元モデル
の形状メニューが中央部の形状メニュー表示欄２１に表
示される。そこで、オペレータは、入力しようとする物
体の分類を分類欄２０からマウス１４ｄ又はカーソル等
のポインティングディバイスを用いて選択し、分類欄の
各項目が選択されると、形状メュー表示欄２１にはその
選択分類項目に対応する物体の３次元モデルの形状メニ
ューが表示される。例えば、「workpiece１」が選択さ
れれば、この分類の「workpiece１」として登録されて
いるワーク（部品）の３次元モデルの形状メニューが表
示される。又、例えば、分類項目「spotgun」が選択さ
れると、登録されているスポットガンの３次元モデルの
形状を表示する形状メニューが形状メニュー表示欄２１
に表示される。又、分類項目「robot」が選択される
と、登録されている各種ロボットの３次元モデルの形状
メューが形状メニュー表示欄２１に表示される。そこ
で、オペレータは、分類項目を選択し、その項目の物体
の３次元モデルの形状のメニューを表示させ、スクロー
ルバー２２を操作しメニュー欄２１の画面をスクロール
して、入力しようとする物体の形状に対応するメニュー
の画面をマウス１４ｄ等で選択する。図８の例では、
「workpiece１」の物体名「test２」が選択されている
状態を示し、選択物体ＩＤが選択欄２３に表示されてい
る（ステップＢ２）。
と、プロセッサ１０は、図８に示すように、物体ライブ
ラリメニュー画面を表示装置１４の表示手段１４ｂに表
示する（ステップＢ１）。なお、最初は、物体分類の最
初の項目「workpiece１」が選択状態にあり、この「wor
kpiece１」に登録されている物体（部品）３次元モデル
の形状メニューが中央部の形状メニュー表示欄２１に表
示される。そこで、オペレータは、入力しようとする物
体の分類を分類欄２０からマウス１４ｄ又はカーソル等
のポインティングディバイスを用いて選択し、分類欄の
各項目が選択されると、形状メュー表示欄２１にはその
選択分類項目に対応する物体の３次元モデルの形状メニ
ューが表示される。例えば、「workpiece１」が選択さ
れれば、この分類の「workpiece１」として登録されて
いるワーク（部品）の３次元モデルの形状メニューが表
示される。又、例えば、分類項目「spotgun」が選択さ
れると、登録されているスポットガンの３次元モデルの
形状を表示する形状メニューが形状メニュー表示欄２１
に表示される。又、分類項目「robot」が選択される
と、登録されている各種ロボットの３次元モデルの形状
メューが形状メニュー表示欄２１に表示される。そこ
で、オペレータは、分類項目を選択し、その項目の物体
の３次元モデルの形状のメニューを表示させ、スクロー
ルバー２２を操作しメニュー欄２１の画面をスクロール
して、入力しようとする物体の形状に対応するメニュー
の画面をマウス１４ｄ等で選択する。図８の例では、
「workpiece１」の物体名「test２」が選択されている
状態を示し、選択物体ＩＤが選択欄２３に表示されてい
る（ステップＢ２）。
【００３３】こうして物体３次元モデルが選択される
と、プロセッサ１０は、不揮発性メモリ１３に格納され
ている物体ライブラリから選択物体３次元モデルのデー
タを読み込みＲＡＭ１２に記憶すると共に、物体３次元
モデルの位相データ、幾何データに基づいて選択物体３
次元モデルの形状が表示され、寸法線データに基づい
て、寸法線、寸法引出線が表示される（ステップＢ
３）。更に、設定されている寸法線データに対応する稜
線の長さを幾何データに記憶する頂点座標位置データに
基づいて算出し、設定されている寸法線データに対応す
る寸法線入力欄にその稜線の長さとが図９に示すように
表示される。
と、プロセッサ１０は、不揮発性メモリ１３に格納され
ている物体ライブラリから選択物体３次元モデルのデー
タを読み込みＲＡＭ１２に記憶すると共に、物体３次元
モデルの位相データ、幾何データに基づいて選択物体３
次元モデルの形状が表示され、寸法線データに基づい
て、寸法線、寸法引出線が表示される（ステップＢ
３）。更に、設定されている寸法線データに対応する稜
線の長さを幾何データに記憶する頂点座標位置データに
基づいて算出し、設定されている寸法線データに対応す
る寸法線入力欄にその稜線の長さとが図９に示すように
表示される。
【００３４】図９において、符号３０は選択物体３次元
モデルの形状表示であり、符号３１は、この表示物体３
次元モデルの変更可能な寸法の数値入力欄である。な
お、図９において、頂点Ｐ１〜Ｐ１２は画面に表示され
るものではなく、説明を簡単にする上で、物体ライブラ
リとして記憶している頂点ＩＤを参考までに示している
ものである。又、寸法数値入力欄３１には物体ライブラ
リを作成したときの物体形状より求められた各寸法線の
長さ（頂点間の距離）が表示される。
モデルの形状表示であり、符号３１は、この表示物体３
次元モデルの変更可能な寸法の数値入力欄である。な
お、図９において、頂点Ｐ１〜Ｐ１２は画面に表示され
るものではなく、説明を簡単にする上で、物体ライブラ
リとして記憶している頂点ＩＤを参考までに示している
ものである。又、寸法数値入力欄３１には物体ライブラ
リを作成したときの物体形状より求められた各寸法線の
長さ（頂点間の距離）が表示される。
【００３５】そこで、オペレータは実際に使用する物体
の寸法に合わせるため、この表示形状に対して実際の物
体に対応した寸法を入力する。この場合、マウス１４ｄ
等で数値入力欄の１つを選択すると、その欄の寸法に対
応した寸法線、寸法引出線の表示色が変わり、選択する
稜線を判別することができる。例えば、図９において、
寸法１の欄を選択すると、この欄に対応した頂点Ｐ２と
頂点Ｐ３間の稜線が選択され、その長さを示す寸法線と
寸法引出線の表示色が変化する。色が変化した寸法線の
稜線に対応する実際の物体の長さ寸法を入力すれば、寸
法数値入力欄３１の対応欄の表示値は入力値に変わる。
寸法の変更入力には順序があり、先に入力した寸法線の
寸法と後から入力した寸法線の寸法により、矛盾が生じ
た場合には、後から入力した寸法線の数値が優先され、
各頂点座標値はこの後から入力された寸法値に基づいて
変更される。例えば、頂点Ｐ２と頂点Ｐ３間の寸法線
（寸法１）の数値を入力した後、頂点Ｐ１１と頂点Ｐ９
間の寸法線（寸法４）の数値を入力した場合、頂点Ｐ
３，頂点Ｐ７，頂点Ｐ９，頂点Ｐ１０のＹ軸座標値は同
一でなければならないが、一致しない場合、後に入力し
た頂点Ｐ１１と頂点Ｐ９間の寸法線（寸法４）の数値を
優先し、この数値が使用される。以下、寸法を変更する
稜線に対する数値入力が終了すると、プロセッサは物体
３次元モデルのデータとして記憶されている拘束条件デ
ータに基づいて、各頂点座標位置を算出し、物体ライブ
ラリから読み込まれＲＡＭ１２に記憶する物体３次元モ
デルのデータの対応する頂点の座標値を変更する。な
お、表示形状もこの新たに入力された寸法値に基づいて
変更される（ステップＢ４）。
の寸法に合わせるため、この表示形状に対して実際の物
体に対応した寸法を入力する。この場合、マウス１４ｄ
等で数値入力欄の１つを選択すると、その欄の寸法に対
応した寸法線、寸法引出線の表示色が変わり、選択する
稜線を判別することができる。例えば、図９において、
寸法１の欄を選択すると、この欄に対応した頂点Ｐ２と
頂点Ｐ３間の稜線が選択され、その長さを示す寸法線と
寸法引出線の表示色が変化する。色が変化した寸法線の
稜線に対応する実際の物体の長さ寸法を入力すれば、寸
法数値入力欄３１の対応欄の表示値は入力値に変わる。
寸法の変更入力には順序があり、先に入力した寸法線の
寸法と後から入力した寸法線の寸法により、矛盾が生じ
た場合には、後から入力した寸法線の数値が優先され、
各頂点座標値はこの後から入力された寸法値に基づいて
変更される。例えば、頂点Ｐ２と頂点Ｐ３間の寸法線
（寸法１）の数値を入力した後、頂点Ｐ１１と頂点Ｐ９
間の寸法線（寸法４）の数値を入力した場合、頂点Ｐ
３，頂点Ｐ７，頂点Ｐ９，頂点Ｐ１０のＹ軸座標値は同
一でなければならないが、一致しない場合、後に入力し
た頂点Ｐ１１と頂点Ｐ９間の寸法線（寸法４）の数値を
優先し、この数値が使用される。以下、寸法を変更する
稜線に対する数値入力が終了すると、プロセッサは物体
３次元モデルのデータとして記憶されている拘束条件デ
ータに基づいて、各頂点座標位置を算出し、物体ライブ
ラリから読み込まれＲＡＭ１２に記憶する物体３次元モ
デルのデータの対応する頂点の座標値を変更する。な
お、表示形状もこの新たに入力された寸法値に基づいて
変更される（ステップＢ４）。
【００３６】以下、ロボット自体をも含めて、ロボット
動作と関係する全ての物体に対してステップＢ１からＢ
５の処理を行い、物体ライブラリから、少なくともロボ
ット本体の３次元モデルのデータと、ロボット動作に関
係する周辺機器、機械、部品（ワーク）の物体３次元モ
デルのデータを読み出し、寸法の変更があるものは上述
した処理で寸法を変更し、必要のないものは物体ライブ
ラリから読み出した物体３次元モデルデータをそのまま
ＲＡＭ１２に格納される。
動作と関係する全ての物体に対してステップＢ１からＢ
５の処理を行い、物体ライブラリから、少なくともロボ
ット本体の３次元モデルのデータと、ロボット動作に関
係する周辺機器、機械、部品（ワーク）の物体３次元モ
デルのデータを読み出し、寸法の変更があるものは上述
した処理で寸法を変更し、必要のないものは物体ライブ
ラリから読み出した物体３次元モデルデータをそのまま
ＲＡＭ１２に格納される。
【００３７】そして、ロボット動作に関係する全ての物
体３次元モデルのデータを読み出し、寸法変更処理が終
了すると（ステップＢ５）、このロボットシステムが設
置されるワークセルへの物体配置処理を行う（ステップ
Ｂ６）。
体３次元モデルのデータを読み出し、寸法変更処理が終
了すると（ステップＢ５）、このロボットシステムが設
置されるワークセルへの物体配置処理を行う（ステップ
Ｂ６）。
【００３８】このワークセルへの物体配置処理は図４に
示す処理で、まず、ワークセルのレイアウトの平面図を
読み込み表示する（ステップＣ１）。このレイアウトの
平面図の読み込みは、いろいろな方法があるが、図４に
示した例は、ＣＡＤ等で作成され記憶されている平面図
ファイルより通信インターフェース１５を介して読み込
むか、若しくは、フロッピーディスク等の記憶手段から
図示していないドライバーを介して読み込む方法と、ペ
ーパ上に描かれたレイアウトの平面図をスキャナ１６で
読み込む方法があり、どちらか一つの方法でワークセル
のレイアウトの平面図を読み込み表示装置の表示手段１
４ｂに表示させる。図１０は、ワークセルのレイアウト
の平面図の一例を示すもので、この図では、テーブル上
のワークに対して、ロボットがアーク溶接作業を行うと
きのロボット、テーブル、ワーク等のレイアウト平面図
を示している。このような平面図が読み込まれ、表示手
段１４ｂに表示される。
示す処理で、まず、ワークセルのレイアウトの平面図を
読み込み表示する（ステップＣ１）。このレイアウトの
平面図の読み込みは、いろいろな方法があるが、図４に
示した例は、ＣＡＤ等で作成され記憶されている平面図
ファイルより通信インターフェース１５を介して読み込
むか、若しくは、フロッピーディスク等の記憶手段から
図示していないドライバーを介して読み込む方法と、ペ
ーパ上に描かれたレイアウトの平面図をスキャナ１６で
読み込む方法があり、どちらか一つの方法でワークセル
のレイアウトの平面図を読み込み表示装置の表示手段１
４ｂに表示させる。図１０は、ワークセルのレイアウト
の平面図の一例を示すもので、この図では、テーブル上
のワークに対して、ロボットがアーク溶接作業を行うと
きのロボット、テーブル、ワーク等のレイアウト平面図
を示している。このような平面図が読み込まれ、表示手
段１４ｂに表示される。
【００３９】次に、表示された平面図のワイヤフレーム
上の３点を指定しての対象物画像上に面を作成する。又
は、ワイヤフレーム上の３点を指定して、その３点を含
む閉じた多角形を検索し、あれば、その多角形により面
を作成する（ステップＣ２）。
上の３点を指定しての対象物画像上に面を作成する。又
は、ワイヤフレーム上の３点を指定して、その３点を含
む閉じた多角形を検索し、あれば、その多角形により面
を作成する（ステップＣ２）。
【００４０】次にオペレータは、物体をこの平面図上に
定義するときには、物体定義指令を入力し、又物体ライ
ブラリから物体３次元モデルを読み込み寸法調整が終了
した物体３次元モデルを配置する場合には、物体配置指
令を入力する（ステップＣ３）。
定義するときには、物体定義指令を入力し、又物体ライ
ブラリから物体３次元モデルを読み込み寸法調整が終了
した物体３次元モデルを配置する場合には、物体配置指
令を入力する（ステップＣ３）。
【００４１】物体定義の場合には、平面図上の作成した
面を指定し、高さ方向であるＺ軸座標値を入力すること
により、指定面をＺ軸方向に指定値だけリフトさせ、こ
の座標値は記憶される（ステップＣ４）。また、リフト
した面の形状修正処理を行い（ステップＣ５）、この場
合の処理は終了する。
面を指定し、高さ方向であるＺ軸座標値を入力すること
により、指定面をＺ軸方向に指定値だけリフトさせ、こ
の座標値は記憶される（ステップＣ４）。また、リフト
した面の形状修正処理を行い（ステップＣ５）、この場
合の処理は終了する。
【００４２】物体配置の場合には、平面図に作成した面
を指定し、その面に配置対象の物体名（物体ＩＤ）を入
力して指定する（ステップＣ６）。プロセッサ１０は、
この指定された面位置に指定された物体を移動させる
（ステップＣ７）。なお、複数の物体定義や対象物配置
があれば、ステップＣ３〜Ｃ７の処理が繰り返し実行さ
れる。こうしてワークセルへの物体配置処理が終了する
と、図３に戻り、外部からの情報による物体３次元モデ
ルの形状の変更動作処理が実施される（ステップＢ
７）。
を指定し、その面に配置対象の物体名（物体ＩＤ）を入
力して指定する（ステップＣ６）。プロセッサ１０は、
この指定された面位置に指定された物体を移動させる
（ステップＣ７）。なお、複数の物体定義や対象物配置
があれば、ステップＣ３〜Ｃ７の処理が繰り返し実行さ
れる。こうしてワークセルへの物体配置処理が終了する
と、図３に戻り、外部からの情報による物体３次元モデ
ルの形状の変更動作処理が実施される（ステップＢ
７）。
【００４３】図５は、物体３次元モデルの形状の変更動
作処理の流れ図である。実際のロボットのアーム先端に
取り付けたツール先端（ＴＣＰ）を移動させて、実物体
の特徴を作る４点以上の位置に位置決めタッチアップす
ることにより４点の座標位置を検出する。又はビジョン
センサ等のセンサを用いるときには、このセンサにより
実物体の特徴を作る４点以上の位置を検出する（ステッ
プＤ１）。この検出した４点以上の位置データをロボッ
トシステム用グラフィック表示装置１にアップロードす
る（ステップＤ２）。
作処理の流れ図である。実際のロボットのアーム先端に
取り付けたツール先端（ＴＣＰ）を移動させて、実物体
の特徴を作る４点以上の位置に位置決めタッチアップす
ることにより４点の座標位置を検出する。又はビジョン
センサ等のセンサを用いるときには、このセンサにより
実物体の特徴を作る４点以上の位置を検出する（ステッ
プＤ１）。この検出した４点以上の位置データをロボッ
トシステム用グラフィック表示装置１にアップロードす
る（ステップＤ２）。
【００４４】ロボットシステム用グラフィック表示装置
１では、受信した４点以上の位置に対応する物体３次元
モデルの位置を指定し、この検出点の位置と指定した３
次元モデル上の位置のずれを求め、指定した点の座標位
置が検出した位置になるように前述した拘束条件を用い
て３次元モデルの各頂点位置を調整する（ステップＤ
３）。こうして求められた頂点位置に基づいて、ＲＡＭ
１２に記憶する物体データの位相データ、幾何データ、
さらには寸法線データ等を変更し、表示手段１４ｂに表
示する物体３次元モデルの形状も変更し（ステップＤ
４）、表示した物体３次元モデルの形状と実際の物体の
形状を一致させ、物体形状変更動作処理は終了する。
１では、受信した４点以上の位置に対応する物体３次元
モデルの位置を指定し、この検出点の位置と指定した３
次元モデル上の位置のずれを求め、指定した点の座標位
置が検出した位置になるように前述した拘束条件を用い
て３次元モデルの各頂点位置を調整する（ステップＤ
３）。こうして求められた頂点位置に基づいて、ＲＡＭ
１２に記憶する物体データの位相データ、幾何データ、
さらには寸法線データ等を変更し、表示手段１４ｂに表
示する物体３次元モデルの形状も変更し（ステップＤ
４）、表示した物体３次元モデルの形状と実際の物体の
形状を一致させ、物体形状変更動作処理は終了する。
【００４５】物体３次元モデルの形状修正が終了する
と、外部からの情報による物体の再配置処理を行う（ス
テップＢ８）。この処理は、表示した物体３次元モデル
の配置位置と実際の物体の配置位置とのずれを修正する
もので、この処理方法は、図６又は図７の処理によって
行われる。
と、外部からの情報による物体の再配置処理を行う（ス
テップＢ８）。この処理は、表示した物体３次元モデル
の配置位置と実際の物体の配置位置とのずれを修正する
もので、この処理方法は、図６又は図７の処理によって
行われる。
【００４６】図６の方法は、ロボットアーム先端に取り
付けたツール先端（ＴＣＰ）を移動させ実物体の３点以
上にタッチアップ（位置決め）し、このタッチアップし
た点を通信線を介して本ロボットシステム用グラフィッ
ク表示装置１に送信する（ステップＥ１，Ｅ２）。本装
置１側では、受信した３点の位置よりロボットに対する
物体の相対位置を求め（ステップＥ３）、この求めた相
対位置に基づいて表示画面上の物体３次元モデルのレイ
アウトを変更する（ステップＥ４）。
付けたツール先端（ＴＣＰ）を移動させ実物体の３点以
上にタッチアップ（位置決め）し、このタッチアップし
た点を通信線を介して本ロボットシステム用グラフィッ
ク表示装置１に送信する（ステップＥ１，Ｅ２）。本装
置１側では、受信した３点の位置よりロボットに対する
物体の相対位置を求め（ステップＥ３）、この求めた相
対位置に基づいて表示画面上の物体３次元モデルのレイ
アウトを変更する（ステップＥ４）。
【００４７】図７に示す方法は、ビジョンセンサを用い
るもので、ビジョンセンサにより物体の位置姿勢を取得
し、この取得した位置姿勢を本装置１に送信し（ステッ
プＦ１，Ｆ２）、装置１側では、受信した物体の位置姿
勢に基づいてロボットに対する物体の相対位置を求め
（ステップＦ３）、この求めた相対位置に基づいて表示
画面上の物体３次元モデルのレイアウトを変更する（ス
テップＦ４）。以上の処理によって、表示装置１４の表
示手段１４ｂに表示されたロボット、周辺機器、機械、
部品等の物体３次元モデルの形状、レイアウトと実際の
物体の形状とレイアウトはほぼ一致するものとなる。
るもので、ビジョンセンサにより物体の位置姿勢を取得
し、この取得した位置姿勢を本装置１に送信し（ステッ
プＦ１，Ｆ２）、装置１側では、受信した物体の位置姿
勢に基づいてロボットに対する物体の相対位置を求め
（ステップＦ３）、この求めた相対位置に基づいて表示
画面上の物体３次元モデルのレイアウトを変更する（ス
テップＦ４）。以上の処理によって、表示装置１４の表
示手段１４ｂに表示されたロボット、周辺機器、機械、
部品等の物体３次元モデルの形状、レイアウトと実際の
物体の形状とレイアウトはほぼ一致するものとなる。
【００４８】そこで、ロボットの動作プログラムを従来
と同様に作成し（ステップＢ９）、該動作プログラムに
よるシミュレーションを実行させ、従来と同様に、表示
画面上のロボット３次元モデルをアニメーション動作さ
せ、該動作プログラムを検証し、修正が必要であれば、
プログラムの修正を行い、動作プログラムを完成させる
（ステップＢ１０）。
と同様に作成し（ステップＢ９）、該動作プログラムに
よるシミュレーションを実行させ、従来と同様に、表示
画面上のロボット３次元モデルをアニメーション動作さ
せ、該動作プログラムを検証し、修正が必要であれば、
プログラムの修正を行い、動作プログラムを完成させる
（ステップＢ１０）。
【００４９】こうして作成された動作プログラムを通信
インターフェース１５、通信回線を介してロボット制御
装置にダウンロードし（ステップＢ１１）、ロボット制
御装置はダウンロードされた動作プログラムを実行する
（ステップＢ１２）。
インターフェース１５、通信回線を介してロボット制御
装置にダウンロードし（ステップＢ１１）、ロボット制
御装置はダウンロードされた動作プログラムを実行する
（ステップＢ１２）。
【００５０】上記実施形態においては、各種ロボットの
標準的な１タイプ（形状）を３次元モデルとして予め物
体ライブラリに格納しておき、使用するロボットの種
類、タイプ（形状）に応じて、物体ライブラリに記憶す
るロボット３次元モデルを選択し寸法を設定して、使用
するロボットの３次元モデルとしたが、使用ロボットに
変更がないような場合には、この使用ロボットの３次元
モデルを作成して記憶しておき、物体ライブラリから作
成することなく、直接この記憶するロボット３次元モデ
ルを読み出すようにしてもよい。
標準的な１タイプ（形状）を３次元モデルとして予め物
体ライブラリに格納しておき、使用するロボットの種
類、タイプ（形状）に応じて、物体ライブラリに記憶す
るロボット３次元モデルを選択し寸法を設定して、使用
するロボットの３次元モデルとしたが、使用ロボットに
変更がないような場合には、この使用ロボットの３次元
モデルを作成して記憶しておき、物体ライブラリから作
成することなく、直接この記憶するロボット３次元モデ
ルを読み出すようにしてもよい。
【００５１】又、物体ライブラリに登録されていないロ
ボットや、周辺機器、機械、部品等が新たに生じた場合
には、図２に示す動作処理によってこの新たな物体の３
次元モデルを物体ライブラリに追加することによって、
ロボット、周辺機器、機械、部品（ワーク）の変化に対
応させる。
ボットや、周辺機器、機械、部品等が新たに生じた場合
には、図２に示す動作処理によってこの新たな物体の３
次元モデルを物体ライブラリに追加することによって、
ロボット、周辺機器、機械、部品（ワーク）の変化に対
応させる。
【００５２】
【発明の効果】本発明においては、ロボット動作のアニ
メーション動作させる場合に必要な、ロボット自体やロ
ボットの周辺機器、機械、部品（ワーク）の形状モデル
を容易に作成することができるので、ロボット動作のア
ニメーション画面の作成が容易となる。
メーション動作させる場合に必要な、ロボット自体やロ
ボットの周辺機器、機械、部品（ワーク）の形状モデル
を容易に作成することができるので、ロボット動作のア
ニメーション画面の作成が容易となる。
【図１】本発明のロボットシステム用グラフィック表示
装置の一実施形態の要部ブロック図である。
装置の一実施形態の要部ブロック図である。
【図２】同実施形態における物体ライブラリを作成する
手順処理のフローチャートである。
手順処理のフローチャートである。
【図３】同実施形態におけるモデリング処理手順のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図４】同実施形態におけるワークセルへの物体配置処
理のフローチャートである。
理のフローチャートである。
【図５】同実施形態における物体３次元モデル形状変更
動作処理の流れ図である。
動作処理の流れ図である。
【図６】同実施形態におけるロボットのタッチアップに
よって、物体の再配置を行う処理のフローチャートであ
る。
よって、物体の再配置を行う処理のフローチャートであ
る。
【図７】同実施形態におけるビジョンセンサを用いて物
体の再配置を行うときの処理のフローチャートである。
体の再配置を行うときの処理のフローチャートである。
【図８】同実施形態における物体ライブラリメニュー画
面の説明図である。
面の説明図である。
【図９】同実施形態における選択物体モデルの表示画面
の説明図である。
の説明図である。
【図１０】同実施形態におけるワークセルの平面図の説
明図である。
明図である。
１ ロボットシステム用グラフィック表示装置
１４ 表示装置
１４ｂ表示手段
２０ 分類項目表示欄
２１ 物体３次元モデルメニュー表示欄
３０ 物体３次元モデル
３１ 寸法入力欄
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 長塚 嘉治
山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580
番地 ファナック株式会社 内
(56)参考文献 特開 平10−161719（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−200019（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−281504（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B25J 9/22
G05B 19/4069
Claims (9)
- 【請求項１】 ロボットの３次元モデルを画面上に配置
してアニメーションで動作させ、ロボットの動作を画面
上に表示する手段と、 ロボットの３次元モデルと、ロボットを用いたシステム
で使用する周辺機器、機械または部品の３次元モデルの
１つ以上とを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された３次元モデルの中から１以上
を画面上で選択する手段と、 前記選択した各３次元モデルの寸法を画面上で調整する
手段と、 前記寸法を調整した各３次元モデルを画面上に配備して
表示する手段とを備え、 前記寸法調整したロボットの３次元モデル、若しくは該
寸法調整したロボットの３次元モデルと前記寸法調整し
た周辺機器、機械または部品の３次元モデルを、１画面
上に配備して表示することで、ロボットを用いたシステ
ムの少なくとも一部を近似することを特徴とするロボッ
トシステム用グラフィック表示装置。 - 【請求項２】 ロボットの３次元モデルを画面上に配置
してアニメーションで動作させ、ロボットの動作を画面
上に表示する手段と、 ロボットの３次元モデルを記憶する第１の記憶手段と、 ロボットを用いたシステムで使用する周辺機器、機械ま
たは部品の３次元モデルを１つ以上記憶する第２の記憶
手段と、 前記第２の記憶手段に記憶された３次元モデルの中の１
以上を画面上で選択する手段と、 前記選択した３次元モデルの寸法を画面上で調整する手
段と、 前記第１の記憶手段に記憶するロボットの３次元モデル
と前記寸法を調整した３次元モデルを画面上に配備して
表示する手段とを備え、 前記ロボットの３次元モデルと、前記寸法調整した周辺
機器、機械または部品の３次元モデルを、１画面上に配
備して表示することで、ロボットを用いたシステムの少
なくとも一部を近似することを特徴とするロボットシス
テム用グラフィック表示装置。 - 【請求項３】 ロボットプログラムの少なくとも一部分
に対応するロボットの動作を画面上にアニメーションで
表示させる手段を備えた請求項１、請求項２に記載のロ
ボットシステム用グラフィック表示装置。 - 【請求項４】 前記周辺機器及び機械または部品の３次
元モデルは分類され、分類された種類毎に画面上に複数
の異なったタイプが表示され、この表示されたタイプか
ら３次元モデルを選択するようにしたことを特徴とする
請求項１乃至３の内１項記載のロボットシステム用グラ
フィック表示装置。 - 【請求項５】 ロボット周辺機器、機械又は部品の３次
元モデルを前記記憶手段に追加する手段を備えたことを
特徴とする請求項１乃至４の内１項記載のロボットシス
テム用グラフィック表示装置。 - 【請求項６】 ロボット制御装置と情報を送受する手段
を備え、 前記情報を送受する手段を介してロボット制御装置から
送られてくる実際の周辺機器、機械または部品の特徴を
作る位置のデータに基づいて前記周辺機器、機械または
部品の３次元モデルの形状調整を行うことを特徴とする
請求項１乃至５の内１項記載のロボットシステム用グラ
フィック表示装置。 - 【請求項７】 ロボットを用いた作業システムのレイア
ウトの平面図を画面上に表示し、前記レイアウトに合わ
せてロボットの３次元モデルや周辺機器、機械又は部品
の３次元モデルを画面上に配置することで、ロボットを
用いた生産システムのモデリングを行えることを特徴と
する請求項１乃至６の内１項記載のロボットシステム用
グラフィック表示装置。 - 【請求項８】 前記レイアウトは、スキャナで外部から
取り込むことを特徴とする請求項７記載のロボットシス
テム用グラフィック表示装置。 - 【請求項９】 前記各３次元モデルには、モデルの一寸
法を変更したとき他の寸法をも自動的に変更する拘束条
件をも含む請求項１ないし請求項８のうち１項記載のロ
ボットシステム用グラフィック表示装置。
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