JP5978890B2 - Robot motion program correction device - Google Patents
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Description
本発明は、ロボットの動作プログラムを修正する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for correcting a robot operation program.
従来、シミュレーション画像においてロボットと周辺機器等との配置を現実の配置に合わせた後、シミュレーション画像でのロボットと周辺機器等との位置関係を見て、ロボットの動作点ひいては動作プログラムを修正するものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, after the arrangement of the robot and peripheral devices in the simulation image is matched to the actual arrangement, the positional relationship between the robot and the peripheral devices in the simulation image is checked, and the operating point of the robot and the operation program are corrected. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1に記載のものによれば、オフラインでの動作プログラムの作成から、現実のロボットシステムとの配置合わせ、タッチアップ等によるずれ量検出、動作プログラムの修正までを、シミュレーション装置により一貫して行うことができる。
According to the method described in
ところで、特許文献1に記載のものでは、シミュレーション画像において座標系や矢印を表示することにより、使用者によるロボットの動作点の変更を支援している。
By the way, in the thing of
しかしながら、シミュレーション画像において、使用者が動作点の修正を意図した通り指示すること、及びシミュレーション装置において使用者の修正の意図を正確に把握することは必ずしも容易ではない。例えば、使用者が動作点を軌道の内側へ修正しようとした場合、修正後の動作点の位置を使用者が意図通りに指示する方法、シミュレーション装置では軌道の内側と外側とを正確に判断する方法が必要となる。 However, in a simulation image, it is not always easy for the user to instruct the operation point as intended and to accurately grasp the intention of the user in the simulation apparatus. For example, when the user tries to correct the operating point to the inside of the trajectory, the method in which the user instructs the position of the operating point after correction as intended, the simulation device accurately determines the inside and outside of the trajectory A method is needed.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、使用者が動作点の修正を直感的に指示することができ、使用者の修正の意図を正確に把握することのできるロボットの動作プログラム修正装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its main purpose is that the user can intuitively instruct the correction of the operating point and accurately grasp the intention of the user's correction. An object of the present invention is to provide a robot motion program correction apparatus capable of performing the above.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
第1の手段は、予め作成された動作プログラムによるロボットの動作軌道を表示する表示部と、前記表示部に表示された前記動作軌道において、修正する範囲の始点及び終点の指定を受け付ける範囲受付部と、前記始点と前記終点との間に、位置の修正される被修正点を設定する設定部と、前記被修正点の移動先として、前記動作軌道の内外方向及び移動距離の指定を受け付ける移動先受付部と、前記始点及び前記被修正点を結ぶ線と、前記終点及び前記被修正点を結ぶ線とのなす角度を、180°を表す角度と比較し、前記なす角度が180°を表す角度よりも小さい側を前記動作軌道の内側と判断し、前記なす角度が180°を表す角度よりも大きい側を前記動作軌道の外側と判断することにより、前記動作軌道の内外方向を判断する判断部と、前記判断部により判断された前記内外方向に従って、前記移動先として指定された前記内外方向及び前記移動距離の位置へ前記被修正点を移動させる移動部と、前記移動部により移動された前記被修正点を通過する動作軌道となるように、前記動作プログラムを修正する修正部と、を備えることを特徴とするロボットの動作プログラム修正装置。 The first means includes a display unit that displays a robot motion trajectory according to a motion program created in advance, and a range acceptance unit that receives designation of a start point and an end point of a range to be corrected in the motion trajectory displayed on the display unit. A setting unit that sets a corrected point whose position is to be corrected between the start point and the end point, and a movement that accepts designation of an inward / outward direction of the motion trajectory and a movement distance as a movement destination of the corrected point The angle formed by the front receiving unit, the line connecting the start point and the corrected point, and the line connecting the end point and the corrected point is compared with an angle representing 180 °, and the angle formed represents 180 °. Judging to determine the inner and outer directions of the motion trajectory by judging the side smaller than the angle as the inner side of the motion trajectory and judging the side larger than the angle representing 180 ° as the outer side of the motion trajectory. And a moving unit that moves the correction point to the position of the inner / outer direction and the moving distance designated as the destination according to the inner / outer direction determined by the determining unit, and the moving unit moved by the moving unit A robot motion program correction device, comprising: a correction unit that corrects the motion program so that the motion trajectory passes through a correction point.
上記構成によれば、予め作成された動作プログラムによるロボットの動作軌道が、表示部に表示される。そして、表示部に表示された動作軌道において、修正する範囲の始点及び終点を使用者が指定すると、その指定が範囲受付部により受け付けられる。設定部により、指定された始点と終点との間に、位置の修正される被修正点が設定される。また、被修正点の移動先として、動作軌道の内外方向及び移動距離を使用者が指定すると、その指定が移動先受付部により受け付けられる。したがって、使用者は、動作軌道を修正する範囲と、動作軌道の内外方向及び移動距離とを指定するだけで、動作点(被修正点)の修正を直感的に指示することができる。なお、設定部は、使用者による被修正点の指定を受け付けるものでもよいし、修正範囲の始点及び終点に基づいて被修正点を算出するものでもよい。 According to the above configuration, the motion trajectory of the robot according to the motion program created in advance is displayed on the display unit. When the user specifies the start point and end point of the range to be corrected in the motion trajectory displayed on the display unit, the specification is received by the range receiving unit. A correction point whose position is to be corrected is set between the specified start point and end point by the setting unit. Further, when the user designates the inside / outside direction and the movement distance of the motion trajectory as the movement destination of the correction point, the designation is received by the movement destination receiving unit. Therefore, the user can intuitively instruct the correction of the operation point (corrected point) simply by specifying the range for correcting the operation trajectory, the inner and outer directions of the operation trajectory, and the movement distance. The setting unit may accept designation of the correction point by the user, or may calculate the correction point based on the start point and end point of the correction range.
さらに、修正範囲の始点及び被修正点を結ぶ線と、終点及び被修正点を結ぶ線とのなす角度を、180°を表す角度(180°又はπrad)と比較することにより、動作軌道の内外方向が判断部により判断される。例えば、動作軌道の修正範囲が円弧状である場合、始点及び被修正点を結ぶ線と、終点及び被修正点を結ぶ線とのなす角度は、動作軌道の内側では180°よりも小さくなり、動作軌道の外側では180°よりも大きくなる。このため、なす角度と180°とを比較し、なす角度が180°よりも小さい側を動作軌道の内側と判断し、なす角度が180°よりも大きい側を動作軌道の外側と判断することができる。これにより、動作軌道の内外方向を判断することができ、使用者の修正の意図を正確に把握することができる。 Furthermore, by comparing the angle between the line connecting the start point and the corrected point of the correction range and the line connecting the end point and the corrected point with an angle representing 180 ° (180 ° or πrad), the inside and outside of the motion trajectory The direction is determined by the determination unit. For example, when the correction range of the motion trajectory is an arc, the angle formed between the line connecting the start point and the corrected point and the line connecting the end point and the corrected point is smaller than 180 ° inside the motion trajectory, Outside the motion trajectory, it is greater than 180 °. For this reason, the formed angle is compared with 180 °, and the side where the formed angle is smaller than 180 ° is determined as the inside of the motion track, and the side where the formed angle is greater than 180 ° is determined as the outside of the motion track. it can. As a result, the inside and outside directions of the motion trajectory can be determined, and the user's intention for correction can be accurately grasped.
そして、判断部により判断された内外方向に従って、移動先として指定された動作軌道の内外方向及び移動距離の位置へ、被修正点が移動部により移動させられる。このため、使用者の意図通りに被修正点の位置を修正することができる。さらに、移動部により移動された被修正点を通過する動作軌道となるように、動作プログラムが修正部により修正されるため、使用者が意図した通りに動作軌道を修正することができる。 Then, according to the inside / outside direction determined by the determining unit, the correction point is moved by the moving unit to the inside / outside direction and the moving distance of the motion trajectory designated as the movement destination. For this reason, the position of the correction point can be corrected as intended by the user. Furthermore, since the motion program is corrected by the correction unit so that the motion trajectory passes through the correction point moved by the moving unit, the motion trajectory can be corrected as intended by the user.
第2の手段では、前記移動部は、前記始点、前記被修正点、及び前記終点を含む修正面上で、前記被修正点を移動させる。 In the second means, the moving unit moves the correction point on a correction plane including the start point, the correction point, and the end point.
使用者が動作点の位置を修正する場合、動作軌道の軌道面に沿って動作点を内側又は外側に修正することが多い。ここで、修正範囲の始点、被修正点、及び修正範囲の終点を含む修正面は、動作軌道の軌道面に略近い面となる。したがって、移動部により、修正面上で被修正点を移動させることにより、使用者の意図する修正を容易に実現することができる。 When the user corrects the position of the operating point, the operating point is often corrected inward or outward along the trajectory plane of the operating trajectory. Here, the correction surface including the start point of the correction range, the corrected point, and the end point of the correction range is a surface that is substantially close to the track surface of the motion track. Therefore, the correction intended by the user can be easily realized by moving the correction point on the correction surface by the moving unit.
第3の手段では、前記修正面の傾きの指定を受け付ける傾き受付部と、前記指定された傾きまで前記修正面を傾ける傾け部と、を備える。 The third means includes an inclination receiving unit that receives designation of the inclination of the correction surface, and an inclination unit that inclines the correction surface to the specified inclination.
上記構成によれば、修正範囲の始点、被修正点、及び修正範囲の終点を含む修正面の傾きを使用者が指定すると、その指定が傾き受付部により受け付けられる。そして、指定された傾きまで、修正面が傾け部により傾けられる。したがって、修正面の傾きを調節して、その調節された修正面上で被修正点を移動させることができる。 According to the above configuration, when the user specifies the inclination of the correction surface including the start point of the correction range, the correction target point, and the end point of the correction range, the specification is received by the inclination receiving unit. Then, the correction surface is tilted by the tilt portion to the specified tilt. Therefore, it is possible to adjust the inclination of the correction surface and move the correction point on the adjusted correction surface.
第4の手段では、前記傾き受付部は、前記修正面に垂直で、前記始点又は前記終点と、前記被修正点とを含む補助面を前記表示部に表示させ、前記補助面の傾きの指定を受け付けることで、前記修正面の傾きの指定を受け付ける。 In the fourth means, the inclination receiving unit displays an auxiliary surface that is perpendicular to the correction surface and includes the start point or the end point and the correction point on the display unit, and specifies the inclination of the auxiliary surface. Is accepted, the designation of the inclination of the correction surface is accepted.
上記構成によれば、修正面に垂直で、始点又は終点と、被修正点とを含む補助面が、傾き受付部により表示部に表示させられる。そして、補助面の傾きを使用者が指定することで、修正面の傾きの指定が傾き受付部により受け付けられる。したがって、使用者は、補助面を傾ける操作により、修正面の傾きを直感的に調節することができる。 According to the above configuration, the auxiliary surface that is perpendicular to the correction surface and includes the start point or the end point and the correction point is displayed on the display unit by the tilt receiving unit. When the user specifies the inclination of the auxiliary surface, the specification of the inclination of the correction surface is received by the inclination receiving unit. Therefore, the user can intuitively adjust the inclination of the correction surface by the operation of inclining the auxiliary surface.
第5の手段では、前記傾き受付部は、前記始点及び前記終点を通る直線を中心軸として前記修正面を回転させる量の指定を受け付けることで、前記修正面の傾きの指定を受け付ける。 In the fifth means, the inclination acceptance unit accepts designation of the inclination of the correction surface by accepting designation of an amount by which the correction surface is rotated about a straight line passing through the start point and the end point as a central axis.
上記構成によれば、修正範囲の始点及び終点を通る直線を中心軸として修正面を回転させる量を、使用者が指定することで、修正面の傾きの指定が傾き受付部により受け付けられる。したがって、使用者は、上記始点及び終点を通る直線を中心軸として修正面を回転させる操作により、修正面の傾きを直感的に調整することができる。 According to the above configuration, the inclination accepting unit accepts the designation of the inclination of the correction surface by the user specifying the amount by which the correction surface is rotated about the straight line passing through the start point and the end point of the correction range as the central axis. Therefore, the user can intuitively adjust the inclination of the correction surface by an operation of rotating the correction surface around the straight line passing through the start point and the end point.
第6の手段では、前記移動部は、前記被修正点を含む水平面上で前記被修正点を移動させる。 In the sixth means, the moving unit moves the correction point on a horizontal plane including the correction point.
使用者が動作点の位置を修正する場合、被修正点を含む水平面に沿って動作点を内側又は外側に修正することも多い。したがって、移動部により、被修正点を含む水平面上で被修正点を移動させることにより、使用者の意図する修正を容易に実現することができる。 When the user corrects the position of the operating point, the operating point is often corrected inward or outward along a horizontal plane including the corrected point. Therefore, the correction intended by the user can be easily realized by moving the correction point on the horizontal plane including the correction point by the moving unit.
第7の手段では、前記移動部は、前記始点及び前記被修正点を結ぶ線と、前記終点及び前記被修正点を結ぶ線とのなす角度の二等分線上で、前記被修正点を移動させる。 In a seventh means, the moving unit moves the correction point on a bisector of an angle formed by a line connecting the start point and the correction point and a line connecting the end point and the correction point. Let
使用者は、指定した修正範囲の始点及び終点から等距離の方向へ、被修正点の位置を修正することを意図していることが多い。したがって、移動部により、始点及び被修正点を結ぶ線と、終点及び被修正点を結ぶ線とのなす角度の二等分線上で、被修正点を移動させることにより、使用者の意図する修正を容易に実現することができる。 In many cases, the user intends to correct the position of the corrected point in the direction of the same distance from the start point and end point of the specified correction range. Therefore, by moving the correction point on the bisector of the angle between the line connecting the start point and the correction point and the line connecting the end point and the correction point, the correction point intended by the user is obtained. Can be easily realized.
なお、第7の手段が第2〜第5の手段を前提とする場合は、修正範囲の始点、被修正点、及び修正範囲の終点を含む修正面上において、始点及び被修正点を結ぶ線と、終点及び被修正点を結ぶ線とのなす角度の二等分線上で被修正点が移動させられる。第7の手段が第6の手段を前提とする場合は、被修正点を含む水平面上において、始点及び被修正点を結ぶ線と、終点及び被修正点を結ぶ線とのなす角度の二等分線上で被修正点が移動させられる。 When the seventh means is based on the second to fifth means, a line connecting the start point and the corrected point on the correction surface including the start point of the correction range, the corrected point, and the end point of the correction range. Then, the point to be corrected is moved on the bisector of the angle formed by the line connecting the end point and the point to be corrected. If the seventh means is premised on the sixth means, the second of the angle formed by the line connecting the start point and the corrected point and the line connecting the end point and the corrected point on the horizontal plane including the corrected point The point to be corrected is moved on the dividing line.
第8の手段では、前記表示部は、前記動作軌道上の動作点を表示し、設定部は、前記動作点のうちから前記被修正点の指定を受け付けることで、前記被修正点を設定する。 In an eighth means, the display unit displays an operation point on the operation trajectory, and the setting unit sets the correction point by receiving the specification of the correction point from the operation points. .
上記構成によれば、動作軌道上の動作点が表示部に表示される。そして、動作点のうちから被修正点を使用者が指定すると、その指定が設定部により受け付けられることで、被修正点が設定される。したがって、使用者は被修正点を容易に指示することができる。 According to the above configuration, the operating point on the operating trajectory is displayed on the display unit. When the user designates a correction point from among the operating points, the correction point is set by receiving the designation by the setting unit. Therefore, the user can easily indicate the correction point.
第9の手段では、設定部は、前記動作軌道上において前記始点と前記終点との中点を前記被修正点に設定する。 In the ninth means, the setting unit sets a midpoint between the start point and the end point as the correction point on the motion trajectory.
使用者が動作点の位置を修正する場合、修正する動作点が略中央となるように、修正範囲の始点及び終点を指定することが多い。したがって、設定部により、動作軌道上において修正範囲の始点と終点との中点を被修正点に設定することにより、使用者の意図する被修正点を容易に設定することができる。 When the user corrects the position of the operating point, the start point and the end point of the correction range are often specified so that the operating point to be corrected is approximately in the center. Therefore, the correction point intended by the user can be easily set by setting the midpoint between the start point and the end point of the correction range on the motion trajectory by the setting unit.
第10の手段では、設定部は、前記動作軌道上の前記始点と前記終点との間において曲率半径が最小となる点を、前記被修正点に設定する。 In a tenth means, the setting unit sets the point having the smallest curvature radius between the start point and the end point on the motion trajectory as the corrected point.
使用者が動作点の位置を修正する場合、動作軌道上において曲率半径が最小となる部分の動作点を修正することが多い。したがって、設定部により、動作軌道上の修正範囲の始点と終点との間において曲率半径が最小となる点を被修正点に設定することにより、使用者の意図する被修正点を容易に設定することができる。 When the user corrects the position of the operating point, the operating point of the portion where the radius of curvature is minimum on the operating trajectory is often corrected. Therefore, the correction unit intended by the user can be easily set by setting, as the correction point, the point having the smallest radius of curvature between the start point and the end point of the correction range on the motion trajectory. be able to.
以下、一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、機械組立工場等において、機械等の組み立てを行うロボットシステムとして具体化している。 Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. The present embodiment is embodied as a robot system that assembles machines and the like in a machine assembly factory or the like.
図1は、ロボットシステム10の概要を示す模式図である。同図に示すように、ロボットシステム10は、ロボット20、ロボットコントローラ30、ティーチングペンダント40、及びシミュレーション装置50を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of the
ロボット20は、垂直多関節型のロボットであり、6つ(複数)の関節を有するアーム21、及び基台22を備えている。アーム21(被駆動部)は、先端にハンド部21aを有している。アーム21の各関節には、それぞれモータが設けられており、これらのモータの回転によりアーム21が駆動される。各モータには、その出力軸を制動する電磁ブレーキと、出力軸の回転角度に応じたパルス信号を出力するエンコーダとがそれぞれ設けられている。ロボット20は、アーム21を動作させることにより、ワークに対する部品の組付けやワークの搬送等の作業を行う。
The
コントローラ30(制御部)は、CPU、ROM、RAM、データ記憶部、駆動回路、位置検出回路等を備えている。ROMは、ロボット20のシステムプログラムや動作プログラム等を記憶している。RAMは、これらのプログラムを実行する際にパラメータの値等を記憶する。位置検出回路には、各エンコーダの検出信号がそれぞれ入力される。位置検出回路は、各エンコーダの検出信号に基づいて、各関節に設けられたモータの回転角度を検出する。CPUは、予め設定された動作プログラム(プログラム)を実行することにより、位置検出回路から入力される位置情報に基づいて、アーム21の各関節の回転角度(アーム21の姿勢)を目標回転角度(目標姿勢)にフィードバック制御する。
The controller 30 (control unit) includes a CPU, a ROM, a RAM, a data storage unit, a drive circuit, a position detection circuit, and the like. The ROM stores system programs and operation programs for the
ティーチングペンダント40(操作機)は、CPU、ROM、及びRAMを含むマイクロコンピュータ、各種の手動操作キー、並びにディスプレイ42を備えている。ペンダント40は、コントローラ30に接続されており、コントローラ30と通信可能となっている。オペレータ(使用者)は、このペンダント40を手動操作して、ロボット20の動作プログラムの作成、修正、登録、各種パラメータの設定を行うことができる。動作プログラムの修正等を行うティーチングでは、作業においてアーム21のハンド部21aが通過する動作点(位置座標)を教示する。そして、オペレータは、コントローラ30を通じて、ティーチングされた動作プログラムに基づきロボット20を動作させることができる。換言すれば、コントローラ30は、予め設定された動作プログラム及びペンダント40の操作に基づいて、ロボット20のアーム21の動作を制御する。
The teaching pendant 40 (operating device) includes a microcomputer including a CPU, a ROM, and a RAM, various manual operation keys, and a
ロボット20は、固有のロボット座標系(X,Y,Z軸からなる三次元直交座標系)を有して構成され、コントローラ30により、そのロボット座標系に基づいて、X軸方向(左右方向)及びY軸方向(前後方向)並びにZ軸方向(上下方向)に自在に動作される。ロボット座標系は、例えば、基台22の中心を原点として、床(作業台)の上面(水平面)をXY平面とし、床に垂直な座標軸をZ軸とし、基台22の正面が向く方向を前方(Y軸の+方向)とするように定義される。ティーチングによって教示された教示点は、そのロボット座標系に基づく位置座標(位置ベクトル)にて記憶される。
The
シミュレーション装置50(動作プログラム修正装置)は、周知のパーソナルコンピュータにより構成されており、CPU、ROM、RAM、キーボード、マウス、及びディスプレイ52を備えている。シミュレーション装置50は、コントローラ30に接続されている。シミュレーション装置50は、そのソフトウエア(コンピュータプログラム)により、上記ロボット座標系を基準にしてロボット20の3次元画像モデル(以下、「3Dモデル」という)を作成する。シミュレーション装置50は、作成した3Dモデルをディスプレイ52に表示させる。
The simulation device 50 (operation program correction device) is configured by a known personal computer, and includes a CPU, a ROM, a RAM, a keyboard, a mouse, and a
オペレータは、ディスプレイ52に表示された3Dモデルに基づいて、ロボット20の動作点やロボット20の姿勢を設定する。シミュレーション装置50は、設定されたロボット20の動作点や姿勢に基づいて、動作プログラムをオフラインで作成する。また、シミュレーション装置50は、作成した動作プログラムをシミュレーションし、ロボット20の3Dモデルや動作軌道OB1、動作点A1〜A3をディスプレイ52に表示させる(図2参照)。オペレータは、シミュレーション結果に基づいて、ロボット20の動作点A1〜A3や姿勢を修正する。そして、シミュレーション装置50は、修正されたロボット20の動作点や姿勢に基づいて、動作プログラムを再作成(修正)する。ロボット20を実際に動作させる際には、作成された動作プログラムがコントローラ30又はペンダント40に保存される。
The operator sets the operating point of the
本実施形態では、オペレータが動作プログラムを修正する際に、オペレータが動作点の修正を直感的に指示し、修正の意図をシミュレーション装置50で正確に把握すべく、シミュレーション装置50は図3に示す一連の処理を実行する。
In the present embodiment, when the operator corrects the operation program, the
まず、ディスプレイ52に表示された動作軌道OB1において、修正する範囲の始点及び終点の指定を受け付ける(S11)。具体的には、図4に併せて示すように、動作軌道OB1上において修正を意図する範囲の始点S及び終点Eを、オペレータにマウス操作等により指定させる。そして、修正範囲の始点S及び終点Eの指定を受け付ける。
First, in the motion trajectory OB1 displayed on the
続いて、ディスプレイ52に表示された動作点A1〜A3のうちから、位置の修正される被修正点の指定を受け付ける(S12)。具体的には、図4に併せて示すように、動作点A1〜A3のうちから修正を意図する被修正点を、オペレータにマウス操作等により指定させる。そして、被修正点の指定、例えば動作点A2の指定を受け付け、動作点A2を被修正点として設定する。 Subsequently, designation of a corrected point whose position is to be corrected is received from the operating points A1 to A3 displayed on the display 52 (S12). Specifically, as shown in FIG. 4, the correction point intended to be corrected is designated from the operating points A1 to A3 by operating the mouse or the like. Then, designation of the correction point, for example, designation of the operation point A2 is accepted, and the operation point A2 is set as the correction point.
続いて、被修正点の移動先として、被修正点の移動方向の指定を受け付ける(S13)。具体的には、図4に併せて示すように、被修正点(動作点A2)の移動先として、動作軌道OB1の内側又は外側を、指定ウィンドウにおいてオペレータにマウス操作等により指定させる。そして、動作軌道OB1の内外方向の指定を受け付ける。 Subsequently, designation of the movement direction of the correction point is accepted as the movement destination of the correction point (S13). Specifically, as shown in FIG. 4, the operator specifies the inside or outside of the motion trajectory OB1 as the movement destination of the correction point (motion point A2) by a mouse operation or the like in the designation window. And the designation | designated of the inside / outside direction of movement track | orbit OB1 is received.
続いて、被修正点の移動先として、被修正点の移動距離の指定を受け付ける(S14)。具体的には、図4に併せて示すように、被修正点(動作点A2)の移動先として、動作軌道OB1の指定された内外方向への移動距離を、指定ウィンドウにおいてオペレータにキーボード操作等により指定させる。そして、被修正点の移動距離の指定を受け付ける。 Subsequently, designation of the movement distance of the correction point is accepted as the movement destination of the correction point (S14). Specifically, as shown in FIG. 4, as the movement destination of the correction point (operation point A2), the movement distance in the specified internal / external direction of the operation trajectory OB1 is displayed on the specified window by the operator using the keyboard. To specify. And the designation | designated of the movement distance of a correction point is received.
続いて、動作軌道OB1の内外方向を判断する(S15)。具体的には、図4に併せて示すように、始点S及び被修正点(動作点A2)を結ぶ線と、終点E及び被修正点を結ぶ線とのなす角度を、180°と比較して、動作軌道OB1内外方向を判断する。すなわち、なす角度が180°よりも小さい側(角度α側)を動作軌道OB1の内側と判断し、なす角度が180°よりも大きい側(角度αの反対側)を動作軌道OB1の外側と判断する。なお、角度の単位がradである場合には、なす角度をπ[rad]と比較して、動作軌道OB1の内外方向を判断すればよい。 Subsequently, the inner and outer directions of the motion trajectory OB1 are determined (S15). Specifically, as shown in FIG. 4, the angle formed between the line connecting the start point S and the corrected point (operation point A2) and the line connecting the end point E and the corrected point is compared with 180 °. Thus, the inner and outer directions of the motion trajectory OB1 are determined. That is, the side formed with an angle smaller than 180 ° (angle α side) is determined to be inside the motion trajectory OB1, and the side formed with an angle greater than 180 ° (opposite side to the angle α) is determined to be outside the motion trajectory OB1. To do. If the unit of the angle is rad, the angle formed may be compared with π [rad] to determine the inner and outer directions of the motion trajectory OB1.
続いて、始点S、被修正点、及び終点Eを含む修正面を算出する(S16)。具体的には、図4に併せて示すように、始点S、被修正点(動作点A2)、及び終点Eを含む平面である修正面P2を求める。 Subsequently, a correction surface including the start point S, the corrected point, and the end point E is calculated (S16). Specifically, as shown in FIG. 4, a correction plane P2 that is a plane including the start point S, the corrected point (operation point A2), and the end point E is obtained.
続いて、被修正点の移動方向を表示する(S17)。具体的には、図4に併せて示すように、修正面P2上において、始点S及び被修正点(動作点A2)を結ぶ線と、終点E及び被修正点を結ぶ線とのなす角度(角度α)の二等分線の方向へ、被修正点から延びる矢印D1を表示する。なお、XY平面P1に対する修正面P2の仰角が角度θの場合、XY平面の法線と修正面P2の法線とが角度θをなしている。 Subsequently, the moving direction of the correction point is displayed (S17). Specifically, as shown in FIG. 4 as well, on the correction plane P2, an angle formed by a line connecting the start point S and the correction point (operation point A2) and a line connecting the end point E and the correction point ( An arrow D1 extending from the correction point is displayed in the direction of the bisector of the angle α). When the elevation angle of the correction plane P2 with respect to the XY plane P1 is an angle θ, the normal line of the XY plane and the normal line of the correction plane P2 form an angle θ.
続いて、修正面P2の傾きを修正する際に修正面P2の傾きの指定を受け付ける(S18)。具体的には、図5に併せて示すように、修正面P2(破線の動作軌道OB1に沿った面)に垂直で、始点Sと被修正点(動作点A2)とを含む平面である補助面P4と、終点Eと被修正点とを含む平面である補助面P3とを、ディスプレイ52に表示させる。そして、被修正点を中心として点Rを回転させた場合の補助面P3,P4の傾きを、オペレータにマウス操作等により指定させる。そして、補助面P3,P4の傾きの指定(例えばR点を左回転)を受け付けることで、修正面P2の傾きの指定(実線の動作軌道OB2に沿った面)を受け付け、指定された傾きまで修正面P2を傾ける。
Subsequently, designation of the inclination of the correction surface P2 is accepted when correcting the inclination of the correction surface P2 (S18). Specifically, as shown in FIG. 5, the auxiliary is a plane that is perpendicular to the correction plane P2 (the plane along the broken motion trajectory OB1) and includes the start point S and the correction target point (motion point A2). The
続いて、S15で判断した動作軌道OB1の内外方向に従って、S13,S14,S18で指定された移動先へ被修正点を移動させる(S19)。具体的には、図5に併せて示すように、S18で傾けられた修正面P2(実線の動作軌道OB2に沿った面)上において、始点S及び被修正点(動作点A2)を結ぶ線と、終点E及び被修正点を結ぶ線とのなす角度(角度α)の二等分線上で、S13で指定された内外方向、及びS14で指定された移動距離の位置へ被修正点を移動させる。このとき、始点S、被修正点、及び終点Eは、S19で傾けられた修正面P2上へ移動した点をそれぞれ用いる。 Subsequently, the correction point is moved to the destination specified in S13, S14, and S18 according to the inner and outer directions of the motion trajectory OB1 determined in S15 (S19). Specifically, as shown in FIG. 5 as well, a line connecting the starting point S and the corrected point (operation point A2) on the correction surface P2 tilted in S18 (surface along the solid operation trajectory OB2). On the bisector of the angle (angle α) formed by the end point E and the line connecting the correction point, the correction point is moved to the inside / outside direction specified in S13 and the movement distance specified in S14. Let At this time, as the start point S, the corrected point, and the end point E, the points moved onto the correction plane P2 tilted in S19 are used.
続いて、S19で移動された被修正点(動作点A2)を通過する動作軌道となるように、動作プログラムを修正(再作成)する(S20)。そして、この一連の処理を終了する。なお、被修正点(動作点A2)の位置の修正、ひいては動作軌道OB1の修正に伴って、修正範囲に含まれる動作点A1,A3の位置を修正してもよいし、動作点A1,A3の位置は修正せず動作点A2のみを修正してもよい。 Subsequently, the operation program is corrected (recreated) so that the operation trajectory passes through the correction point (operation point A2) moved in S19 (S20). Then, this series of processing ends. Note that the positions of the operating points A1 and A3 included in the correction range may be corrected or the operating points A1 and A3 may be corrected in accordance with the correction of the position of the correction point (the operating point A2), and hence the operating trajectory OB1. Only the operating point A2 may be corrected without correcting the position of.
なお、S11の処理が範囲受付部としての処理に相当し、S12の処理が設定部としての処理に相当し、S13,S14の処理が移動先受付部としての処理に相当し、S15の処理が判断部としての処理に相当し、S18の処理が傾き受付部及び傾け部としての処理に相当し、S19の処理が移動部としての処理に相当し、S20の処理が修正部としての処理に相当する。 In addition, the process of S11 corresponds to the process as a range reception part, the process of S12 corresponds to the process as a setting part, the process of S13 and S14 corresponds to the process as a movement destination reception part, and the process of S15. The process of S18 corresponds to the process as a determination part, the process of S18 corresponds to the process as an inclination accepting part and the tilt part, the process of S19 corresponds to the process as a moving part, and the process of S20 corresponds to the process as a correction part. To do.
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。 The embodiment described in detail above has the following advantages.
・予め作成された動作プログラムによるロボット20の動作軌道OB1が、ディスプレイ52に表示される。そして、ディスプレイ52に表示された動作軌道OB1において、修正する範囲の始点S及び終点Eをオペレータが指定すると、その指定が範囲受付部により受け付けられる。設定部により、指定された始点Sと終点Eとの間に、位置の修正される被修正点(動作点A2)が設定される。また、被修正点の移動先として、動作軌道OB1の内外方向及び移動距離をオペレータが指定すると、その指定が移動先受付部により受け付けられる。したがって、オペレータは、動作軌道OB1を修正する範囲と、動作軌道OB1の内外方向及び移動距離とを指定するだけで、動作点の修正を直感的に指示することができる。
The motion trajectory OB1 of the
・修正範囲の始点S及び被修正点を結ぶ線と、終点E及び被修正点を結ぶ線とのなす角度を、180°と比較することにより、動作軌道OB1の内外方向が判断部により判断される。例えば、動作軌道OB1の修正範囲が円弧状である場合、始点S及び被修正点を結ぶ線と、終点E及び被修正点を結ぶ線とのなす角度は、動作軌道OB1の内側では180°よりも小さくなり、動作軌道OB1の外側では180°よりも大きくなる。このため、なす角度と180°とを比較し、なす角度が180°よりも小さい側を動作軌道OB1の内側と判断し、なす角度が180°よりも大きい側を動作軌道OB1の外側と判断することができる。これにより、動作軌道OB1の内外方向を判断することができ、オペレータの修正の意図を正確に把握することができる。 By comparing the angle formed between the line connecting the start point S and the correction point of the correction range and the line connecting the end point E and the correction point with 180 °, the internal and external directions of the motion trajectory OB1 are determined by the determination unit. The For example, when the correction range of the motion trajectory OB1 is an arc, the angle between the line connecting the start point S and the correction point and the line connecting the end point E and the correction point is 180 ° inside the motion trajectory OB1. And becomes larger than 180 ° outside the motion trajectory OB1. For this reason, the formed angle is compared with 180 °, and the side where the formed angle is smaller than 180 ° is determined as the inside of the motion trajectory OB1, and the side where the formed angle is greater than 180 ° is determined as the outside of the motion trajectory OB1. be able to. As a result, the inside and outside directions of the motion trajectory OB1 can be determined, and the operator's intention for correction can be accurately grasped.
・判断部により判断された内外方向に従って、移動先として指定された動作軌道OB1の内外方向及び移動距離の位置へ、被修正点が移動部により移動させられる。このため、オペレータの意図通りに被修正点の位置を修正することができる。さらに、移動部により移動された被修正点を通過する動作軌道となるように、動作プログラムが修正部により修正されるため、オペレータが意図した通りに動作軌道OB1を修正することができる。 In accordance with the inside / outside direction determined by the determining unit, the correction point is moved by the moving unit to the position of the movement path OB1 designated as the movement destination in the inside / outside direction and the moving distance. For this reason, the position of the correction point can be corrected as intended by the operator. Furthermore, since the operation program is corrected by the correction unit so that the movement trajectory passes through the correction point moved by the moving unit, the operation track OB1 can be corrected as intended by the operator.
・修正範囲の始点S、被修正点、及び修正範囲の終点Eを含む修正面P2の傾きをオペレータが指定すると、その指定が傾き受付部により受け付けられる。そして、指定された傾きまで、修正面P2が傾け部により傾けられる。したがって、修正面P2の傾きを調節して、その調節された修正面P2上で被修正点を移動させることができる。 When the operator specifies the inclination of the correction surface P2 including the start point S of the correction range, the correction point, and the end point E of the correction range, the specification is received by the inclination receiving unit. Then, the correction surface P2 is tilted by the tilting portion to the specified tilt. Accordingly, the correction point can be moved on the adjusted correction surface P2 by adjusting the inclination of the correction surface P2.
・修正面P2に垂直で、始点Sと被修正点とを含む補助面P4、及び終点Eと被修正点とを含む補助面P3が、傾き受付部によりディスプレイ52に表示させられる。そして、補助面P3,P4の傾きをオペレータが指定することで、修正面P2の傾きの指定が傾き受付部により受け付けられる。したがって、オペレータは、補助面P3,P4を傾ける操作により、修正面P2の傾きを直感的に調節することができる。
The auxiliary surface P4 that is perpendicular to the correction surface P2 and includes the start point S and the correction point, and the auxiliary surface P3 that includes the end point E and the correction point are displayed on the
・オペレータは、指定した修正範囲の始点S及び終点Eから等距離の方向へ、被修正点の位置を修正することを意図していることが多い。したがって、移動部により、傾きの修正された修正面P2上において、始点S及び被修正点を結ぶ線と、終点E及び被修正点を結ぶ線とのなす角度の二等分線上で、被修正点を移動させることにより、オペレータの意図する修正を容易に実現することができる。 The operator often intends to correct the position of the corrected point in the direction of equal distance from the start point S and end point E of the specified correction range. Therefore, on the correction plane P2 whose inclination is corrected by the moving unit, the correction is performed on the bisector of the angle formed by the line connecting the start point S and the correction point and the line connecting the end point E and the correction point. By moving the point, the correction intended by the operator can be easily realized.
・動作軌道OB1上の動作点A1〜A3等がディスプレイ52に表示される。そして、動作点A1〜A3のうちから被修正点をオペレータが指定すると、その指定が設定部により受け付けられることで、被修正点が設定される。したがって、オペレータは被修正点を容易に指示することができる。
The operating points A1 to A3 etc. on the operating trajectory OB1 are displayed on the
上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。 The above embodiment can also be implemented with the following modifications.
・図6に示すように、傾き受付部は、始点S及び終点Eを通る直線Lを中心軸として、修正面P2(破線の動作軌道OB1に沿った面)を回転させる量の指定を受け付けることで、修正面P2の傾きの指定を受け付けてもよい。具体的には、直線Lを中心軸線として被修正点(動作点A2)を回転させる場合の回転量を、オペレータにマウス操作等により指定させる。そして、被修正点を例えば点A2aまで回転させる指定を受け付けることで、修正面P2の傾きの指定(実線の動作軌道OB2に沿った面)を受け付け、指定された傾きまで修正面P2を傾ける。 As shown in FIG. 6, the inclination acceptance unit accepts designation of the amount by which the correction surface P2 (surface along the broken motion trajectory OB1) is rotated with the straight line L passing through the start point S and the end point E as the central axis. Thus, the designation of the inclination of the correction surface P2 may be accepted. Specifically, the rotation amount for rotating the correction point (operation point A2) with the straight line L as the central axis is specified by the operator by operating the mouse. Then, by accepting a designation to rotate the correction point to, for example, the point A2a, the designation of the inclination of the correction surface P2 (a surface along the solid motion trajectory OB2) is accepted, and the correction surface P2 is inclined to the designated inclination.
上記構成によれば、修正範囲の始点S及び終点Eを通る直線Lを中心軸として修正面P2を回転させる量を、オペレータが指定することで、修正面P2の傾きの指定が傾き受付部により受け付けられる。したがって、オペレータは、上記始点S及び終点Eを通る直線Lを中心軸として修正面P2を回転させる操作により、修正面P2の傾きを直感的に調整することができる。 According to the above configuration, the operator can specify the amount by which the correction surface P2 is rotated about the straight line L passing through the start point S and the end point E of the correction range as the central axis. Accepted. Therefore, the operator can intuitively adjust the inclination of the correction surface P2 by rotating the correction surface P2 about the straight line L passing through the start point S and the end point E as a central axis.
・例えば、図4に示すように、オペレータが動作点A2の位置を修正する場合、動作軌道OB1の軌道面に沿って動作点A2を内側又は外側に修正することが多い。ここで、修正範囲の始点S、被修正点(動作点A2)、及び終点Eを含む修正面P2は、動作軌道OB1の軌道面に略近い面となる。したがって、修正面P2の傾きを修正しない場合に、移動部により、修正面P2上で被修正点を移動させることにより、オペレータの意図する修正を容易に実現することができる。 For example, as shown in FIG. 4, when the operator corrects the position of the operating point A2, the operating point A2 is often corrected inward or outward along the trajectory surface of the operating trajectory OB1. Here, the correction surface P2 including the start point S of the correction range, the correction point (operation point A2), and the end point E is a surface that is substantially close to the track surface of the operation track OB1. Therefore, when the inclination of the correction surface P2 is not corrected, the correction intended by the operator can be easily realized by moving the correction point on the correction surface P2 by the moving unit.
・また、例えば図7に示すように、オペレータが動作点A2の位置を修正する場合、被修正点を含む水平面P5に沿って動作点A2を内側又は外側に修正することも多い。したがって、移動部により、被修正点(動作点A2)を含む水平面P5上で被修正点を移動させることにより、オペレータの意図する修正を容易に実現することができる。さらに、この場合、傾きの修正された修正面P2(水平面P5)上において、始点S及び被修正点を結ぶ線と、終点E及び被修正点を結ぶ線とのなす角度の二等分線上で、被修正点を移動させることにより(矢印D2の方向)、オペレータの意図する修正を容易に実現することができる。 In addition, as shown in FIG. 7, for example, when the operator corrects the position of the operating point A2, the operating point A2 is often corrected inward or outward along the horizontal plane P5 including the corrected point. Therefore, the correction intended by the operator can be easily realized by moving the correction point on the horizontal plane P5 including the correction point (operation point A2) by the moving unit. Further, in this case, on the correction plane P2 (horizontal plane P5) whose inclination is corrected, on the bisector of the angle formed by the line connecting the start point S and the correction point and the line connecting the end point E and the correction point. By moving the correction point (in the direction of arrow D2), the correction intended by the operator can be easily realized.
・上記実施形態では、動作点A1〜A3のうちから被修正点をオペレータが指定すると、その指定が設定部により受け付けられることで、被修正点が設定された。しかしながら、オペレータが動作点の位置を修正する場合、修正する動作点が略中央となるように、修正範囲の始点S及び終点Eを指定することが多い。したがって、設定部により、動作軌道OB1上において修正範囲の始点Sと終点Eとの中点を被修正点に設定することによっても、オペレータの意図する被修正点を容易に設定することができる。 In the above embodiment, when the operator designates a correction point from among the operating points A1 to A3, the designation is accepted by the setting unit, so that the correction point is set. However, when the operator corrects the position of the operating point, the start point S and the end point E of the correction range are often specified so that the operating point to be corrected is approximately in the center. Therefore, the correction point intended by the operator can be easily set by setting the midpoint between the start point S and the end point E of the correction range on the motion trajectory OB1 as the correction point.
・また、オペレータが動作点の位置を修正する場合、動作軌道OB1上において曲率半径が最小となる部分の動作点を修正することが多い。したがって、設定部により、動作軌道OB1上の修正範囲の始点Sと終点Eとの間において、曲率半径が最小となる点を被修正点に設定することによっても、オペレータの意図する被修正点を容易に設定することができる。 In addition, when the operator corrects the position of the operating point, the operating point in the portion where the radius of curvature is minimum on the operating trajectory OB1 is often corrected. Therefore, the point to be corrected by the operator is also set by setting the point having the smallest curvature radius between the start point S and the end point E of the correction range on the motion trajectory OB1 by the setting unit. It can be set easily.
・上記実施形態では、シミュレーション装置50が動作プログラム修正装置を構成していたが、コントローラ30が動作プログラム修正装置を構成してもよい。その場合には、ペンダント40のディスプレイ42(表示部)に、ロボット20の3Dモデルや動作軌道OB1、動作点A1〜A3等を表示させればよい。
In the above embodiment, the
・垂直多関節型のロボット20に代えて、水平多関節型のロボットを採用することもできる。
A horizontal articulated robot may be employed instead of the vertical articulated
10…ロボットシステム、20…ロボット、21…アーム、21a…ハンド部、50…シミュレーション装置(動作プログラム修正装置)、52…ディスプレイ(表示部)。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記表示部に表示された前記動作軌道において、修正する範囲の始点及び終点の指定を受け付ける範囲受付部と、
前記始点と前記終点との間に、位置の修正される被修正点を設定する設定部と、
前記被修正点の移動先として、前記動作軌道の内外方向及び移動距離の指定を受け付ける移動先受付部と、
前記始点及び前記被修正点を結ぶ線と、前記終点及び前記被修正点を結ぶ線とのなす角度を、180°を表す角度と比較し、前記なす角度が180°を表す角度よりも小さい側を前記動作軌道の内側と判断し、前記なす角度が180°を表す角度よりも大きい側を前記動作軌道の外側と判断することにより、前記動作軌道の内外方向を判断する判断部と、
前記判断部により判断された前記内外方向に従って、前記移動先として指定された前記内外方向及び前記移動距離の位置へ前記被修正点を移動させる移動部と、
前記移動部により移動された前記被修正点を通過する動作軌道となるように、前記動作プログラムを修正する修正部と、
を備えることを特徴とするロボットの動作プログラム修正装置。 A display unit for displaying a robot trajectory according to a motion program created in advance;
A range receiving unit that receives designation of a start point and an end point of a range to be corrected in the motion trajectory displayed on the display unit;
A setting unit for setting a correction point whose position is corrected between the start point and the end point;
As a movement destination of the correction point, a movement destination reception unit that receives designation of the inner and outer directions of the movement trajectory and a movement distance;
The angle formed by the line connecting the start point and the corrected point and the line connecting the end point and the corrected point is compared with an angle representing 180 °, and the angle formed is smaller than the angle representing 180 °. A determination unit that determines the inner and outer directions of the operation trajectory by determining that the angle formed by the angle that is greater than the angle representing 180 ° is the outer side of the operation trajectory,
A moving unit that moves the correction point to a position of the inner / outer direction and the moving distance specified as the destination according to the inner / outer direction determined by the determining unit;
A correction unit for correcting the operation program so as to be an operation trajectory that passes through the correction point moved by the moving unit;
A robot motion program correction apparatus comprising:
前記指定された傾きまで前記修正面を傾ける傾け部と、
を備える請求項2に記載のロボットの動作プログラム修正装置。 An inclination accepting unit for accepting designation of the inclination of the correction surface;
A tilt part for tilting the correction surface to the specified tilt;
The robot operation program correction device according to claim 2.
設定部は、前記動作点のうちから前記被修正点の指定を受け付けることで、前記被修正点を設定する請求項1〜7のいずれか1項に記載のロボットの動作プログラム修正装置。 The display unit displays an operation point on the operation trajectory,
The robot operation program correction device according to any one of claims 1 to 7, wherein the setting unit sets the correction point by receiving designation of the correction point from the operation points.
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