JP6457208B2 - Operation instruction system and operation instruction method for robot - Google Patents
Operation instruction system and operation instruction method for robot Download PDFInfo
- Publication number
- JP6457208B2 JP6457208B2 JP2014138079A JP2014138079A JP6457208B2 JP 6457208 B2 JP6457208 B2 JP 6457208B2 JP 2014138079 A JP2014138079 A JP 2014138079A JP 2014138079 A JP2014138079 A JP 2014138079A JP 6457208 B2 JP6457208 B2 JP 6457208B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- coordinate system
- digitizer
- coordinate
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
本発明は、ロボットに動作を指示する動作指示システム及び動作指示方法に関する。 The present invention relates to an operation instruction system and an operation instruction method for instructing a robot to perform an operation.
ロボットの教示等の作業においては、ロボットに移動等の動作を指示することが必要になる。例えばロボットの教示作業の一種であるオンライン教示の作業では、教示用ペンダントと呼ばれる弁当箱状の機器に配置されたスイッチやジョイステックを用いてロボットに移動を指示しながら教示作業を行う。 In operations such as teaching a robot, it is necessary to instruct the robot to perform an operation such as movement. For example, in the online teaching work which is a kind of teaching work of the robot, the teaching work is performed while instructing the robot to move using a switch or joystick arranged in a lunch box-like device called a teaching pendant.
しかしながら、従来の教示用ペンダントを用いたロボットへの動作指示では、予め設定された座標系の軸に沿った移動ボタンしか教示用ペンダントにないため、予め設定された座標系の軸と異なる方向への移動を直接指示することができない。このため作業者が、何度もボタンを切り換える必要があるほか、目では見えない座標系の向きを常に意識して動作を指示する必要があり、作業が煩雑である。 However, in the operation instruction to the robot using the conventional teaching pendant, only the movement button along the axis of the preset coordinate system is provided on the teaching pendant, so the direction is different from the axis of the preset coordinate system. Cannot move directly. For this reason, it is necessary for the operator to switch the button many times, and it is necessary to always instruct the operation while paying attention to the direction of the coordinate system that cannot be seen by the eyes, which is complicated.
このように、従来のロボットへの動作指示システムでは作業が煩雑になるという課題がある。 As described above, the conventional operation instruction system for the robot has a problem that the work becomes complicated.
そこで、本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、ロボットへの動作指示を容易にすることを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to facilitate an operation instruction to a robot.
上記の課題を解決するために、本発明のある態様に係るロボットへの動作指示システムは、ロボット座標系を有するロボットへの動作指示システムであって、空間における計測点を指示する指示具と、デジタイザ座標系を有し、前記指示具により指示された前記計測点の前記デジタイザ座標系における座標データを生成するデジタイザと、前記デジタイザ座標系と前記ロボット座標系の間の座標変換と、前記デジタイザにより生成された計測点の前記デジタイザ座標系における座標データと、に基づいてロボットに動作を指示するロボット制御部と、を備える。 In order to solve the above-described problem, an operation instruction system for a robot according to an aspect of the present invention is an operation instruction system for a robot having a robot coordinate system, and an indicator that indicates a measurement point in space, A digitizer having a digitizer coordinate system, generating coordinate data in the digitizer coordinate system of the measurement point designated by the pointing tool, coordinate conversion between the digitizer coordinate system and the robot coordinate system, and by the digitizer A robot control unit that instructs the robot to perform an operation based on the coordinate data of the generated measurement points in the digitizer coordinate system.
前記ロボット制御部は、前記ロボットの制御対象点が指定され、前記指示具によって前記ロボットの計測点が指示された場合、前記制御対象点が前記計測点に向かって移動するように前記ロボットに動作を指示してもよい。 The robot control unit operates the robot so that the control target point moves toward the measurement point when the control target point of the robot is designated and the measurement point of the robot is instructed by the pointing tool. May be indicated.
前記ロボット制御部は、前記指示具によってそれぞれ異なる第3の計測点及び第4の計測点が指示された場合、前記第3の計測点及び前記第4の計測点を通る回転軸を生成し、予め設定されたロボットの一部が前記回転軸周りに回転移動するように前記ロボットに動作を指示してもよい。 The robot control unit generates a rotation axis that passes through the third measurement point and the fourth measurement point when different third measurement points and fourth measurement points are instructed by the pointing tool, The robot may be instructed to operate so that a part of the robot set in advance rotates around the rotation axis.
前記ロボット制御部は、前記指示具によって第5の計測点が指示された場合、前記第3の計測点と前記第4の計測点を結ぶ直線と同じ方向で、且つ前記第5の計測点を通る回転軸を生成し、予め設定されたロボットの一部が前記回転軸周りに回転移動するように前記ロボットに動作を指示してもよい。 When the fifth measuring point is instructed by the pointing tool, the robot control unit sets the fifth measuring point in the same direction as a straight line connecting the third measuring point and the fourth measuring point. A rotation axis that passes through may be generated, and an operation may be instructed to the robot such that a part of a preset robot rotates around the rotation axis.
前記ロボットへの動作指示システムは、ロボットの動作に関連する情報を入力するための入力装置を備え、前記ロボット制御部は、前記入力装置によって入力された情報に応じて、前記ロボットに動作を指示してもよい。 The operation instruction system for the robot includes an input device for inputting information related to the operation of the robot, and the robot control unit instructs the robot to perform an operation according to the information input by the input device. May be.
前記ロボット制御部は、前記入力装置によって移動速度または回転速度が入力された場合、入力された移動速度または回転速度でロボットが移動または回転するように前記ロボットに動作を指示してもよい。 The robot control unit may instruct the robot to operate so that the robot moves or rotates at the input movement speed or rotation speed when a movement speed or rotation speed is input by the input device.
前記ロボット制御部は、前記ロボットを移動させて、前記ロボットの少なくとも1ヶ所の特定部位を少なくとも3ヵ所に移動させたときの、それぞれの移動位置における前記特定部位の前記デジタイザ座標系における座標データと前記ロボット座標系における座標データが与えられた場合に、前記デジタイザ座標系における座標データと前記ロボット座標系における座標データのいずれか一方を前記座標変換によって変換した値と他方の値とが一致するように、前記デジタイザ座標系と前記ロボット座標系との間の前記座標変換を算出するように構成されていてもよい。 The robot control unit moves the robot and moves at least one specific part of the robot to at least three parts. The coordinate data in the digitizer coordinate system of the specific part at each moving position; When coordinate data in the robot coordinate system is given, a value obtained by converting one of coordinate data in the digitizer coordinate system and coordinate data in the robot coordinate system by the coordinate conversion matches the other value. Furthermore, the coordinate transformation between the digitizer coordinate system and the robot coordinate system may be calculated.
前記ロボットはフランジ座標系を有するフランジ部を有し、前記ロボット制御装置は、前記フランジ座標系とロボット座標系との間の座標変換と、前記フランジ部および前記フランジ部より先端側の少なくとも3つの特徴点のデジタイザ座標系における座標データと、前記デジタイザ座標系と前記ロボット座標系の間の座標変換に基づいて、前記フランジ座標系における前記少なくとも3つの特徴点のツールベクトルを算出するとともに記憶し、その後、前記デジタイザが移設され、且つ前記少なくとも3つの特徴点の前記デジタイザ座標系における座標データが与えられた場合に、与えられた3つの特徴点の前記デジタイザ座標系における座標データを前記デジタイザ座標系と前記ロボット座標系の間の座標変換によって変換した値と、記憶した前記フランジ座標系における前記少なくとも3つの特徴点のツールベクトルを前記フランジ座標系とロボット座標系との間の座標変換によって変換した値とが一致するように、前記デジタイザ移設後の前記デジタイザ座標系と前記ロボット座標系との間の前記座標変換を算出するように構成されていてもよい。 The robot has a flange portion having a flange coordinate system, and the robot control device performs coordinate conversion between the flange coordinate system and the robot coordinate system, and at least three of the flange portion and the front end side of the flange portion. Calculating and storing a tool vector of the at least three feature points in the flange coordinate system based on coordinate data of the digitizer coordinate system of the feature points and coordinate conversion between the digitizer coordinate system and the robot coordinate system; Thereafter, when the digitizer is moved and the coordinate data of the at least three feature points in the digitizer coordinate system is given, the coordinate data in the digitizer coordinate system of the given three feature points is converted into the digitizer coordinate system. And a value transformed by coordinate transformation between the robot coordinate system and The digitizer coordinate system after the digitizer has been moved so that the values obtained by transforming the tool vectors of the at least three feature points in the flange coordinate system by coordinate transformation between the flange coordinate system and the robot coordinate system match. And the coordinate transformation between the robot coordinate system and the robot coordinate system may be calculated.
前記ロボット制御装置は、予め、空間における所定の領域に所定の動作を割り当てておき、前記指示具によって前記所定の領域内の計測点が指示された場合には、当該割り当てられた動作をロボットに指示してもよい。 The robot control device assigns a predetermined motion to a predetermined region in the space in advance, and when a measurement point in the predetermined region is instructed by the pointing tool, the assigned motion is transmitted to the robot. You may instruct.
本発明のある態様に係るロボットへの動作指示方法は、ロボット座標系を有するロボットへの動作指示方法であって、指示具によって、空間における計測点を指示するステップと、デジタイザ座標系を有するデジタイザによって、前記指示具により指示された計測点の前記デジタイザ座標系における座標データを生成するステップと、前記デジタイザ座標系と前記ロボット座標系の間の座標変換と、前記デジタイザにより生成された計測点の前記デジタイザ座標系における座標データに基づいてロボットに動作を指示するステップと、を含む。 An operation instruction method for a robot according to an aspect of the present invention is an operation instruction method for a robot having a robot coordinate system, the step of instructing a measurement point in space by an indicator, and a digitizer having a digitizer coordinate system Generating coordinate data in the digitizer coordinate system of the measurement point instructed by the pointing tool, coordinate conversion between the digitizer coordinate system and the robot coordinate system, and the measurement point generated by the digitizer Instructing the robot to operate based on the coordinate data in the digitizer coordinate system.
本発明により、動作指示システムの作業を容易にすることができる。 According to the present invention, the operation of the operation instruction system can be facilitated.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係るロボットへの動作指示システム1の構成を示している。図1に示すように、ロボットへの動作指示システム1は、ロボット2と、指示具3と、デジタイザ4と、ロボット制御部6と、入力端末7を備え、これらの機器は有線または無線により通信可能に接続されている。このロボットへの動作指示システム1では、作業者100が指示具3を用いて作業を行う。ロボット制御部6は、ロボット2を駆動するための機器(図示せず)や、情報を記憶するためのメモリー(図示せず)、及び演算を行うための演算部(図示せず)を備えている。ロボット制御部6は単一の装置とは限らず、例えば、ロボット制御部6の一部の機能を実現する装置と、ロボット制御部6の他の機能を実現する他の装置とに分けて構成されてもよい。ロボット制御部6の一部として汎用コンピュータが含まれてもよい。要するに全体としてロボット制御部6の機能を果たすものであればよい。
(Configuration of the embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of an
ロボット2は、ワークWに対して作業を行うロボットであり、本実施の形態では産業用ロボットを想定しているがこれに限定されず、例えば家庭用のロボットでもよい。本実施の形態では、ロボット2は、床面等の載置面に設置される基台(ベース)10と、ベース10から突出するアーム11とを有する。ベース10の上面を基準とした座標系をロボット座標系20bと呼ぶ。アーム11には、ロボット制御部6からの指令により駆動される複数の関節11a〜11dが設けられ、その先端にはフランジ状のツール取付部11e(以下、「フランジ」ともいう)が設けられている。フランジ11eを基準とした座標系をフランジ座標系20fと呼ぶ。なお、関節は回転駆動されても直動駆動されてもよい。隣接する関節はリンクによって接続される。
The
関節11a〜11dにはそれぞれの関節の角度を検出可能なエンコーダ(図示せず)などが組み込まれており、関節11a〜11dの角度と、アーム11を構成するリンクの寸法とにより、フランジ11eのロボット座標系20bにおける位置及び姿勢が特定できるようになっている。フランジ11eにはツール12が取り付けられている。図1の例では、ツール12には、先端に尖部を有するエンドミルが使用される。なお、ロボット2の作業対象であるワークWは、特に限定されない。
Encoders (not shown) capable of detecting the angles of the respective joints are incorporated in the
なお、以下では、「ロボット2の制御対象点(例えばツール12の先端)を移動させる」ことを、簡略化して、「ロボット2を移動させる」と表現する場合がある。また、「ロボット2の制御対象部分(例えばツール12全体)を回転させる」ことを、簡略化して、「ロボット2を回転させる」と表現する場合がある。また、「動作(action)」にはロボット2の移動、回転の他、ハンド開閉等が含まれる。
In the following, “moving the control target point of the robot 2 (for example, the tip of the tool 12)” may be simplified and expressed as “moving the
指示具3は、実空間における計測点を指示する。「計測点」とは、デジタイザ4によって計測されるべき空間上の位置を意味し、「計測点を指示する(indicate)」とは、デジタイザ4に計測すべき空間上の位置を認識させることを意味する。本実施の形態では、指示具3は、ペン形状の部分を有し、作業者100は、ペン先により実空間における任意の計測点を指示する。指示具3により、ロボット2や、ツール12、またはワークW上の計測点を指示することもできるし、それ以外の計測点を指示することもできる。
The
また、指示具3は、例えば、先端からビーム状の光、電波、超音波等のエネルギー波を発し、その先端、または、このエネルギー波を照射された物体の部位がデジタイザ4によって認識可能な状態を呈する(例えばスポット状に光る)ような道具(例えばレーザポインタ)であってもよい。この場合における計測点は、レーザポインタやペン先自体、または、レーザポインタやペン先から発せられた光又は電波により示された他の物体上の部位(照射スポット)でもよい。なお、後述するように指示具3は、作業者の指でもよく、計測点は指先の位置でもよい。
In addition, the
デジタイザ4は、指示具3により指示された計測点の、所定の座標系(以下、「デジタイザ座標系20d」と呼ぶ)における座標データを生成する装置の総称である。デジタイザ4は、公知のものを用いることができる。本実施の形態では、デジタイザ4は、いわゆるステレオビジョン方式のデジタイザであって、左右2台の撮像装置(図示せず)と、演算手段(図示せず)とを有する。デジタイザ4は、各撮像装置によって生成された画像データを三角測距に基づいて演算処理することにより測定点の座標データ(x,y,z)を生成し、生成した測定点の座標データをロボット制御部6に出力する。なお、デジタイザは、磁気検知方式又はレーザー干渉計を用いた方式その他の公知のものを使用してもよい。また、作業者の指を指示具3とする場合には、例えば公知の製品であるLeap Motion Controller(登録商標)により、上向きに設置された2台の赤外線カメラで3次元撮影を行い、その画像から空間上の指先の位置を計測点として座標データを生成してもよい。
The
ロボット制御部6は、手動モードにおいては、指示具3によって指示された計測点の情報に基づいてロボット2の動作を制御する。ロボット制御部6は、動作プログラムに従ってロボット2の動作を制御する自動モードを有してもよい。また、ロボット制御部6は、デジタイザ4により生成された計測点のデジタイザ座標系20dにおける座標データをロボット座標系20bにおける座標データに変換し、当該変換された座標データに基づいて移動軌跡を算出してロボット2に動作を指示する。
In the manual mode, the robot control unit 6 controls the operation of the
なお、デジタイザ座標系20dとロボット座標系20bの位置と向きはそれぞれ任意に設定でき、両方の座標系が一致する場合もあり得る。この場合には、これらの座標系の間の座標変換は、一方の座標系における座標データをそのまま他方の座標系における座標データとすることを意味する。これは、単位行列である座標変換行列によって座標変換を行うことと等価である。
Note that the positions and orientations of the digitizer coordinate
入力端末7は、作業者100が動作に関連する情報をロボット制御部6に入力するために用いる入力装置である。ロボット制御部6は、入力端末7から出力される情報に応じてロボット2に動作を指示する。入力端末7については後で詳しく説明する。
The
図2は、入力端末7の構成を示した斜視図である。図2に示すように、入力端末7は、各種のキー71a〜71dが設けられた本体部71と、作業者100が入力端末7を保持するための保持部72とを備える。キー71aは、ツールを切り替え又は更新するためのキーである(以下、「ツール切替/更新キー」ともいう)。キー71bは、ロボット2の動作を移動と回転との間で切り替えるためのキーである(以下、「移動/回転切替キー」ともいう)。キー71cは、実空間の所定の領域に予め割り当てられた所定の動作をロボット2に指示するためのキーである(以下、「割り当て動作キー」ともいう)。キー71dは、ロボット2の移動速度を変更するためのものである(以下、「速度ボリューム」ともいう)。このボリュームの回転量に応じてロボットの移動速度または回転速度が変化し、様々な速度でロボットを動作させることができる。ここで、移動速度または回転速度がゼロである場合は「停止」を意味する。また、キー71dは、一方に操作すると操作量に応じて正方向にロボット2が移動し、他方に操作すると操作量に応じて負方向にロボット2が移動するように構成してもよい(以下、「ジョグ送り」と呼ぶ)。手をキー71dから離すとロボット2が停止するように構成してもよいし、手をキー71dから離すとキー71dが予め定められた位置(例えば移動速度がゼロになる位置)に戻るように構成してもよい。本実施の形態では、入力端末7は、各種キー71a〜71dにより入力された情報に基づいてロボット制御部6に情報を出力するように構成されている。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the
以上の構成により、作業者100が、目視でロボット2の動作を確認しながら入力端末7を用いて作業を行うことができる。特に、作業者100は、速度ボリュームを操作することにより、ツールとワークが接触する前にロボット2の速度を低速にしたり、ロボット2を停止させたりすることができる。
With the above configuration, the
(準備作業)
次に、ロボットへの動作指示システム1における作業について説明する。作業者100は、作業に先立ってロボット座標系20bとデジタイザ座標系20dの間の座標変換を算出する準備作業を行う。図3は、ロボットへの動作指示システム1における準備作業の手順の一例を示すフローチャートである。図4は、図3の準備作業を行う際のシステムの概略図である。
(preparation work)
Next, operations in the robot
まず、ロボット制御部6は、ロボット2上の点(例えばツール12の先端)の、ロボット座標系20bにおける座標データbX1を、関節11a〜11dの角度、アーム11を構成するリンクの寸法及びツール12の寸法から算出する(ステップ31)。次に、作業者100がロボット2上の当該点を指示具3で指示し、デジタイザ4が指示具3により指示された計測点の、デジタイザ座標系20dにおける座標データdX1を生成する(ステップ32)。作業者100は、ロボット2を移動させる(ステップ33)。ここまでのステップを少なくとも3回繰り返すことで、座標データbX1〜bX3及び座標データdX1〜dX3が得られる。次に、ロボット制御部6は、座標データdX1〜dX3を座標変換行列bRdによって変換したものが、それぞれ座標データbX1〜bX3に一致するように、または、一致しないまでも両者の誤差が最小になるように、座標変換行列bRdを算出する(ステップ34)。座標変換行列bRdの「b」はロボット座標系20b、「d」はデジタイザ座標系20dをそれぞれ意味し、「bRd」はロボット座標系20bとデジタイザ座標系20dの間の座標変換行列であることを意味している。特に断りのない限り以下同様に記述する。また、以下の説明においてロボット座標系20bとデジタイザ座標系20dの間の座標変換行列は、準備作業によって予め算出されているものとする。
First, the robot control unit 6 uses the coordinate data bX1 of the point on the robot 2 (for example, the tip of the tool 12) in the robot coordinate
フランジ11eにツール12が取り付けられている場合には、座標データbX1〜bX3は、フランジ座標系20fにおけるフランジ位置からツール12の所定の点(例えば先端)までのツールベクトルfXtと、フランジ座標系20fとロボット座標系20bの間の座標変換行列bRfとにより、式(1)〜(3)のように算出される。以下では、行列とベクトルとの積を*で表す。座標変換行列bRfの「b」はロボット座標系20b、「f」はフランジ座標系20fをそれぞれ意味しており、特に断りのない限り以下同様に記述する。
bX1 = bRf1 * fXt ・・・(1)
bX2 = bRf2 * fXt ・・・(2)
bX3 = bRf3 * fXt ・・・(3)
When the
bX1 = bRf1 * fXt (1)
bX2 = bRf2 * fXt (2)
bX3 = bRf3 * fXt (3)
ここで、ツールベクトルfXtは予め設計情報に基づく計算や計測等により求められてロボット制御部6に記憶される。また、座標変換行列bRfは、ロボット2のエンコーダ値とリンクの寸法とからロボット制御部6により算出される。式(1)〜(3)において、座標変換行列bRfに添え字1〜3を付して区別しているのは、ステップ33におけるロボット2の移動によりロボット2のエンコーダ値が変化するためである。これに対して式(1)〜(3)においてツールベクトルfXtの値は同一としている。
Here, the tool vector fXt is obtained in advance by calculation or measurement based on the design information and stored in the robot controller 6. The coordinate transformation matrix bRf is calculated by the robot controller 6 from the encoder value of the
なお、以上に説明した準備作業は一例であり、ロボット2とデジタイザ4の相対的な位置・姿勢を計測すること等によって座標系の間の変換を算出してもよい。
The preparatory work described above is an example, and conversion between coordinate systems may be calculated by measuring the relative positions and postures of the
(移動の指示)
次に、ロボット2に移動を指示する場合について図5及び図6を用いて説明する。ロボットへの動作指示システム1における作業は座標変換行列bRdを使用して行われる。図5は、ロボットへの動作指示システム1における作業の一例を示すフローチャートである。図6は、図5の作業を説明するためのシステムの概略図である。
(Direction of movement)
Next, a case where the
まず、図6(a)に示すように、ロボット2の制御対象点P1(以下、「点P1」と呼ぶ)の座標データbX1が指定される(ステップ51)。作業者100は、指示具3によりロボット2上(例えばツール12の先端)の点P1を指示する。デジタイザ4が指示具3により指示された計測点の、デジタイザ座標系20dにおける座標データdX1を生成する。その上で、生成された座標データdX1と、座標変換行列bRdに基づいて座標データbX1が次式(4)により算出される。点P1の座標データbX1を指定する方法は、後で説明するその他の方法でもよい。
bX1 = bRd * dX1 ・・・(4)
First, as shown in FIG. 6A, coordinate data bX1 of a control target point P1 (hereinafter referred to as “point P1”) of the
bX1 = bRd * dX1 (4)
次に、図6(b)に示すように、作業者100は、指示具3によりワークW上の目標点P2を指示し、デジタイザ4が指示具3により指示された計測点の、デジタイザ座標系20dにおける座標データdX2を生成する(ステップ52)。次に、図6(c)に示すように、ロボット制御部6は、座標データdX2と、座標変換行列bRdに基づいて次式(5)により座標データbX2を算出し、目標点P2と、ロボット2に動作を指示する前の点P1(以下、「出発点P1’」と呼ぶ)を結んだ移動軌跡(図の二点鎖線矢印)に沿って、点P1が移動するようにロボット2に動作を指示する(ステップ53)。
bX2 = bRd * dX2 ・・・(5)
Next, as shown in FIG. 6B, the
bX2 = bRd * dX2 (5)
点P1を指定するその他の方法として、例えば、(a)点P1の情報を予めロボット制御部6に記憶させておく方法、(b)指示具3によってロボット2上以外の点を指示する方法が存在する。要するに、ロボット2の制御対象点を指定できればよい。以下、(a)、(b)について説明する。
As other methods for designating the point P1, for example, (a) a method in which information on the point P1 is stored in the robot control unit 6 in advance, and (b) a method in which a point other than on the
(a)点P1の情報を予めロボット制御部6に記憶させておく方法
例えば、点P1の情報をフランジ座標系20fにおけるフランジ位置からロボット2上(例えばツール12の先端)の点までのツールベクトルfXtの形で予めロボット制御部6に記憶させておき、そのツールベクトルfXtと、座標変換行列bRfに基づいて座標データbX1が次式(4−1)により算出されてもよい。
bX1 = bRf * fXt ・・・(4−1)
(A) Method for storing information on point P1 in advance in robot controller 6 For example, the tool vector from the position of the point P1 to the point on the robot 2 (for example, the tip of the tool 12) from the flange position in the flange coordinate
bX1 = bRf * fXt (4-1)
(b)指示具3によってロボット2上以外の点を指示する方法
作業者100は、指示具3によりロボット2上以外の点(例えばツール12の近傍)の点P1を指示する。デジタイザ4が指示具3により指示された計測点の、デジタイザ座標系20dにおける座標データdX1’を生成する。その上で、生成された座標データdX1’と、座標変換行列bRdに基づいて座標データbX1が次式(4−2)により算出されてもよい。
bX1 = bRd * dX1’ ・・・(4−2)
(B) Method of Instructing Point Except on
bX1 = bRd * dX1 '(4-2)
このように、ロボット2上以外の点をロボット2上の点とみなしてロボット2の制御対象点とすることもできるが、座標データdX1’をロボット2上の点に対応付けて、対応付けられたロボット2上の点の座標データをdX1とし、上記の(b)と同様に座標データbX1を算出することもできる。例えば、座標データdX1’が表す点から最も近いロボット2上の点の座標データをdX1とすることができる。
As described above, points other than the
移動に際して、ロボット2を、入力端末7の「速度ボリューム」の操作量に応じた速度で移動させることができる。あるいは、入力端末7にジョグ送り用のキーまたはボリューム(図示せず)を設け、その操作量に応じた移動量だけ点P1を移動させることもできる。この場合、例えば点P1は、出発点P1’と目標点P2を結ぶ直線上を移動する。点P1は、出発点P1’と目標点P2の間のみならず、出発点P1’から見て目標点P2の反対側や、目標点P2から見て出発点P1’の反対側に移動してもよい。
When moving, the
上記ステップ51〜53で説明したような構成により、実際のロボット2のツール12やワークWを指示具3で指示するだけでロボット2の移動方向を決定し、ロボット2に動作を指示することができる。よって、作業者は座標系やツール設定を意識することなく、直感的且つ効率的に作業を行うことができる。
With the configuration as described in steps 51 to 53 above, it is possible to determine the moving direction of the
なお、指示具3が物体(例えばツール12やワークW)に当接(タッチ)したことを検知する当接検知手段(例えば接触センサ)を指示具3に設けておき、デジタイザ4による計測点の計測を、当接検知手段の出力に基づいて行ってもよい。また、デジタイザ4による計測タイミングを入力するためのキー(図示せず)を指示具3や入力端末7に設けておき、当該キーが操作されたタイミングでデジタイザ4による計測点の計測を行ってもよい。
Note that a contact detecting means (for example, a contact sensor) for detecting that the
点P1と目標点P2が指示具3によって指示される場合、点P1と目標点P2は、それぞれの計測点の計測順によって区別するように構成することができる。また、点P1のデジタイザ4による計測タイミングを入力するためのキー(図示せず)と目標点P2のデジタイザ4による計測タイミングを入力するためのキー(図示せず)を指示具3や入力端末7に設けておき、当該キーの操作に基づいて点P1の計測タイミングと目標点P2の計測タイミングを区別するように構成されてもよい。計測点がロボット2やツール12の存在範囲の近傍であるか、あるいはワークWの存在範囲の近傍であるかによって点P1と目標点P2を区別するように構成されてもよい。
When the point P1 and the target point P2 are instructed by the
以上の説明ではロボット2の移動軌跡を、出発点P1’と目標点P2を結ぶ直線としたが、他にも各種の移動軌跡を採用可能である。例えば、出発点P1’から目標点P2への移動時間が最短となる移動軌跡や、出発点P1’と目標点P2の間に存在する障害物を回避する移動軌跡としてもよい。出発点P1’と目標点P2を結ぶ移動軌跡の種類を入力するためのキー(図示せず)を指示具3や入力端末7に設けることにより、移動軌跡の種類を選択可能としてもよい。更に、点P1が移動する際に、ツール12が姿勢を変えずに平行移動するようにしてもよいし、ツール12が姿勢を変えるようにしてもよい。
In the above description, the movement trajectory of the
次に、具体的な作業の例について図7を用いて説明する。図7(a)に示すように、この例において、点P1の情報は、フランジ座標系20fにおけるフランジ位置からツール12の先端までのツールベクトルfXtの形で予めロボット制御部6に記憶されている。作業者100は、指示具3により目標点P2を指示し、デジタイザ4が指示具3により指示された目標点P2の、デジタイザ座標系20dにおける座標データdX2を生成する。次に、ロボット制御部6は、生成された座標データdX2、ロボット制御部6に記憶されたツールベクトルfXt、座標変換行列bRd、ロボット制御部6によって算出される座標変換行列bRf1を用いて、式(6)、(7)により座標データbX1,bX2を算出する。
bX1 = bRf1 * fXt・・・(6)
bX2 = bRd * dX2・・・(7)
Next, a specific example of work will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7A, in this example, the information of the point P1 is stored in advance in the robot controller 6 in the form of a tool vector fXt from the flange position in the flange coordinate
bX1 = bRf1 * fXt (6)
bX2 = bRd * dX2 (7)
そして、ロボット制御部6は、点P1が、出発点P1’から目標点P2に向かって移動するようにロボット2に動作を指示する。次に、図7(b)に示すように、作業者100は、指示具3により新しい目標点P2aを指示し、デジタイザ4が指示具3により指示された新しい目標点P2aの、デジタイザ座標系20dにおける座標データdX2aを生成する。次に、ロボット制御部6は、生成された座標データdX2a、ロボット制御部6に記憶されたツールベクトルfXt、座標変換行列bRd、ロボット制御部6によって算出される座標変換行列bRf2を用いて、式(6)、(7)と同様に新しい座標データbX1,bX2を算出する。そして、ロボット制御部6は、点P1が新しい目標点P2aに向かって移動するようにロボット2に動作を指示する。以下、同様にして次々と新しい目標点P2aを指示することでロボット2に動作を指示する。
Then, the robot control unit 6 instructs the
以上の説明において、ロボット制御部6にツールベクトルfXtを記憶させるのは、ツールベクトルがロボット2の関節11a〜11dの角度によらず一定であるためである。つまり、ツールベクトルの情報を記憶しておけば、関節11a〜11dの角度から算出される座標変換行列bRfを用いることで、ロボット座標系20bにおける点P1点の座標データbX1を算出することができる。このように、フランジ11eには、関節11a〜11dの角度変化の影響を受ける基端側と、関節11a〜11dの角度変化の影響を受けない先端側の境界という意味がある。言い換えれば、以上の説明において、フランジ11eを基準として説明した事項(例えばフランジ座標系20fに関する事項)は、説明中の「フランジ11e」を、関節11a〜11dの角度変化の影響の有無を分ける境界領域内(以下、「フランジ部」と呼ぶ)の任意の点に置き換えても成立する。なお、「ツール12」は、フランジ部より先端側に存在し、フランジ部を含んでもよい。
In the above description, the tool vector fXt is stored in the robot controller 6 because the tool vector is constant regardless of the angles of the
次に、図8に示すように、先端部が円筒状(例えば溶接トーチ)であるツール12の、ツール先端12aの縁をワークWの平面上に接触させる位置までツール12を移動させる場合について説明する。点P1は円筒部先端の中心に存在するとする。この場合に、目標点であるワークWの平面上の点を、新しい目標点P2aとして指示してロボット2に動作を指示すると、図8(a)に示すように、ワークWにツール12の先端12aが干渉する。そこで、図8(b)に示すように、円筒の縁(接触させたい部位)を新たな点P1としてロボット制御部6に記憶させる必要がある。そのためには、図9に示すように、まず、作業者100は、指示具3により新たな点P1を指示し、デジタイザ4が指示具3により指示された点P1の、デジタイザ座標系20dにおける座標データdX1を生成する。次に、ロボット制御部6は、座標変換行列bRd,bRfを用いて、式(8)、(9)によりツールベクトル(フランジ11eから点P1までのベクトル)fXt_newを算出し、これをロボット制御部6に記憶させる。これを「ツールの更新」と呼ぶ。ここでinv(bRf1)はbRf1の逆行列である。
bX1 = bRd * dX1・・・(8)
fXt_new = inv(bRf) * bX1・・・(9)
Next, as shown in FIG. 8, the case where the
bX1 = bRd * dX1 (8)
fXt_new = inv (bRf) * bX1 (9)
以上の説明では、点P1が、出発点P1’から目標点P2に向かって移動する場合について説明したが、点P1が目標点P2に向かって移動する途中にロボット2を停止させつつ、新しい目標点P2aを指示することもできる。具体的には次の通りである。すなわち、ロボット2が停止された状態における座標変換行列bRfを、ロボット制御部6が算出する。作業者100は、指示具3により新しい目標点P2aを指示し、デジタイザ4が指示具3により指示された新しい目標点P2aの、デジタイザ座標系20dにおける座標データdX2aを生成する。次に、ロボット制御部6は、生成された座標データdX2a、記憶されたツールベクトルfXt、算出された座標変換行列bRf、及び座標変換行列bRdを用いて、式(6)、(7)と同様に座標データbX1、bX2を算出する。そして、ロボット制御部6は、点P1が、出発点P1’から目標点P2に向かって移動するように前記ロボットに動作を指示する。
In the above description, the case where the point P1 moves from the starting point P1 ′ toward the target point P2 has been described. However, the
このようにすることで、点P1が、出発点P1’から目標点P2に向かって移動する途中に、作業者100がロボット2を停止させ、作業者100が新しい目標点P2aを指示した場合でも、点P1を容易に正しい位置に移動させることができる。
By doing in this way, even when the
ここで、点P1の複数の候補の情報をロボット制御部6に記憶させておき、使用する点P1を切り替えられるようにしてもよい。これを「ツールの切り替え」と呼ぶ。このようにすることで、複数のツールにおける点P1の情報や、単一のツールに対する点P1の複数の候補の情報をロボット制御部6に記憶させることができる。以上説明したようなツールの更新やツールの切り替えは、入力端末7のツール切替/更新キー71aが押されることを契機に実行されてもよい。例えば、ツール切替キー71aが押される度に点P1の複数の候補の中で選択されているものが切り替わるようにしてもよいし、ツール切替キー71aが押されると、入力端末7のタッチパネル(図示せず)に点P1の複数の候補が表示され、タッチパネルを操作することにより点P1の複数の候補の中から選択できるようにしてもよい。
Here, information on a plurality of candidates for the point P1 may be stored in the robot control unit 6 so that the point P1 to be used can be switched. This is called “tool switching”. By doing in this way, the information of the point P1 in a some tool and the information of the some candidate of the point P1 with respect to a single tool can be memorize | stored in the robot control part 6. FIG. Tool update and tool switching as described above may be executed when the tool switch / update key 71a of the
(回転の指示)
以下では、ロボット2に回転を指示する場合について説明する。図10(a)は、回転の指示を説明するための概略図である。まず、移動から回転に切り換えるために、入力端末7に設けられた「移動/回転切替キー」71bを回転側に切り替える。次に、回転軸の方向を指定する。ここでは図10(a)に示すように点P3(第3の計測点)と点P4(第4の計測点)を指示具3(ペン先)で指定する。例えばツール12上のエッジと平行な回転軸を指定したい場合は、当該ツール12のエッジ上の点P3にペン先を合わせた状態でデジタイザ4に座標データdX3を生成させた後、ツール12のエッジ上の別の点P4をペン先で合わせた状態でデジタイザ4に座標データdX4を生成させる。次に、回転軸の位置を指定する。ここではワークW上の点G(第5の計測点)にペン先を合わせた状態でデジタイザ4に座標データdX5を生成させる。ロボット制御部6は、座標変換行列bRd及び生成された座標データdX3〜dX5に基づいて、点P3と点P4を結ぶ直線と同じ方向で、且つ点Gを通る回転軸を算出する。図10(b)は、図10(a)に示すように算出された回転軸周りにツール12を回転させた場合の模式図である。この模式図は図10(a)の矢印A方向から見たツール12とワークWを示している。実際に回転させる場合には、ロボット2を、入力端末7の「速度ボリューム」の操作量に応じた速度で回転させることができる。
(Rotation instruction)
Hereinafter, a case where the
以上のような構成により、所望の回転軸を容易に設定し、回転をロボット2に指示することができる。
With the configuration as described above, it is possible to easily set a desired rotation axis and instruct the
以上の説明では、回転される対象をツール12全体としたが、回転される対象は予め設定されたロボットの一部でさえあればよく、ツール12全体に限定されない。
In the above description, the object to be rotated is the
また、第5の計測点を指示せず、第3の計測点と第4の計測点を通る直線を回転軸としてもよい。第5の計測点として、ツール12の先端等を予め指定しておいてもよい。回転方向として、第3の計測点から第4の計測点に向かう方向に対して、所謂右ネジの回転方向を正の回転方向、その逆を負の回転方向としてもよい。
Alternatively, the fifth measurement point may not be specified, and a straight line passing through the third measurement point and the fourth measurement point may be used as the rotation axis. As the fifth measurement point, the tip of the
(教示)
ロボットに移動や回転の動作を指示し、ロボットが所望の位置・姿勢となったときに、その時点でのロボットの位置・姿勢、または関節角度をロボット制御部6に記憶させる(このことを「教示」と呼ぶ)ようにしてもよく、教示のためのキー(図示せず)を指示具3や入力端末7に設けてもよい。
(Teaching)
When the robot is instructed to move or rotate, and when the robot reaches a desired position / posture, the robot control unit 6 stores the position / posture or joint angle of the robot at that time (refer to “ The
(デジタイザの移設)
以下では、ロボットへの動作指示システム1においてデジタイザ4を移設する場合について説明する。図11は、デジタイザ4の移設に伴う新たな座標変換行列の算出手順の一例を示すフローチャートである。ここで作業者100は、予め上記実施の形態1と同様な手順で移設前のデジタイザ4についての座標変換行列bRdを算出しておくものとする。図12は、デジタイザ移設前の手順を説明するためのシステム概略図である。図12に示すように、作業者100は、指示具3によりフランジ11eより先端側(例えばツール12)の、少なくとも3つの特徴点を指示し、デジタイザ4により座標データdXp1〜dXp3を生成する(ステップ101)。ここで、「特徴点」とは、デジタイザ4の移設前後に指示具3によって指示される点であって任意の点とすることができるが、部材の角部や(図12を参照)、マーキングされた点等、作業者が容易に指示できる特徴を有する点とすることが好ましい。
(Relocation of digitizer)
Below, the case where the
そして、ロボット制御部6は、フランジ座標系20fとロボット座標系20bの間の座標変換行列bRf3を算出(ステップ102)する。次に、ロボット制御部6は、生成されたdXp1〜dXp3と算出された座標変換行列bRf3に基づいてフランジ11eから各特徴点までのツールベクトルfXp1〜fXp3を算出して記憶する(ステップ103)。
Then, the robot controller 6 calculates a coordinate transformation matrix bRf3 between the flange coordinate
次に、作業者100は、デジタイザ移設後の作業を行う。図13は、デジタイザ移設後の手順を説明するためのシステム概略図である。図13に示すように、作業者100は、指示具3により以上に説明した手順で指示された特徴点を再度指示し、移設後のデジタイザ4により計測して、座標データaXp1〜aXp3を生成する(ステップ104)。そして、ロボット制御部6は、座標変換行列bRf4を算出し、記憶したツールベクトルfXp1〜fXp3と算出した座標変換行列bRf4に基づいて次式(10)〜(12)を用いてロボット座標系における座標データを算出する。
bXp1 = bRf4 * fXp1・・・(10)
bXp2 = bRf4 * fXp2・・・(11)
bXp3 = bRf4 * fXp3・・・(12)
Next, the
bXp1 = bRf4 * fXp1 (10)
bXp2 = bRf4 * fXp2 (11)
bXp3 = bRf4 * fXp3 (12)
次に、ロボット制御部6は、移設後のデジタイザ4により生成された座標データaXp1〜aXp3を座標変換行列bRd_newによって変換したものが、それぞれ算出された座標データbXp1〜bXp3に一致するように新しい座標変換行列bRd_newを算出する(ステップ105)。
Next, the robot control unit 6 converts the coordinate data aXp1 to aXp3 generated by the
この手順によると、デジタイザ4を移設した後、作業者100は指示具(ペン先)3で特徴点を3点タッチするだけで座標変換行列を更新することができるので、作業が容易である。特に、ロボットへの動作指示システム1において小型でポータブルなデジタイザ4を使用する場合や、デジタイザ4の現在位置からは計測できない計測点を指示したい場合等には効果がある。
According to this procedure, after the
なお、この手順はデジタイザ4の移設前後でロボット2の姿勢が変化する場合(座標変換行列bRf3と座標変換行列bRf4が異なる場合)と、変化しない場合(座標変換行列bRf3と座標変換行列bRf4が同一の場合)のどちらにも適用することができる。デジタイザ4の移設前後でロボット2の姿勢が変化しない場合には、指示具3によって指示される特徴点の、デジタイザ座標系20dにおける座標データを、デジタイザ4の移設前後において比較することでデジタイザ4の移動量と回転量またはこれらと等価な情報を算出し、算出された情報と、デジタイザ移設前の座標変換行列bRdに基づいて新しい座標変換行列bRd_newを算出することもできる。
This procedure is performed when the posture of the
(動作割当機能)
上記ロボットへの動作指示システム1では、移動又は回転だけでなく他の動作もロボットに指示することができる。実空間の所定の領域に予め所定の動作を割り当てておき、当該領域内をデジタイザのペン先で指示した状態で入力端末7の「割り当て動作キー」を押した場合に、割当てられた動作がロボット2に指示される。
(Action assignment function)
In the
図14は、ロボットへの動作指示システムにおいてその他の動作指示方法を説明するためのシステム概略図である。ここでは関節11b付近の所定の領域に、関節11bを単独で駆動させる動作を割り当てた一例を示している。例えば、図14に示すように、指示具3で関節11b付近の領域21を指示した状態で入力端末7の「割り当て動作キー」を押した場合に、関節11bを単独で駆動させるようにする。例えば、入力端末7の「速度ボリューム」の操作量に応じた回転速度で関節11bが単独で駆動されるようにしてもよい。同様に、関節11b以外の関節についても関節付近の所定の領域に当該関節を単独で駆動させる動作を割り当てることもできる。
FIG. 14 is a system schematic diagram for explaining another operation instruction method in the operation instruction system for the robot. Here, an example is shown in which an operation for independently driving the joint 11b is assigned to a predetermined region near the joint 11b. For example, as shown in FIG. 14, when the “assignment operation key” of the
所定の領域に割り当てる動作としては、関節の単独駆動の他、ロボット座標系基準での運動やハンドの開閉等の動作等が採用され得る。これにより、作業者が、入力装置を用いて、所望の動作をロボットに容易に指示することができる。 As an operation assigned to the predetermined area, an operation based on a robot coordinate system reference, an operation such as opening and closing of a hand, etc. can be adopted in addition to single driving of a joint. Thus, the operator can easily instruct the robot to perform a desired operation using the input device.
また、ロボットの動作範囲外の領域を所定の領域として動作を割り当ててもよい。これにより、ロボットの移動の指示と、所定の領域に割り当てられた動作の指示を容易に区別することができる。 Further, the motion may be assigned with a region outside the robot motion range as a predetermined region. As a result, it is possible to easily distinguish the robot movement instruction and the movement instruction assigned to the predetermined area.
(その他の実施の形態)
なお、実施の形態では入力端末7は、各種キーが設けられた本体部71と、作業者が保持する保持部72からなる構成としたが、保持部72は作業者の腕に巻き付けて使用可能なリストバンドとし、本体部71をリストバンドに取り付ける構成にしてもよい。また、入力端末7は、デジタイザ4の指示具3(ペン)と独立に構成されるとしたが、指示具3(ペン)と一体に構成されてもよい。指示具3または入力端末7が表示部(図示せず)を有し、指示具3によって指示すべき対象が表示部に表示されてもよい。指示具3、入力端末7またはロボット制御部6が音声システム(図示せず)を有し、指示具3によって指示すべき対象が音声によって案内されてもよい。この場合、音声による案内を開始するためのキーを指示具3または入力端末7に設けてもよい。
(Other embodiments)
In the embodiment, the
また、指示具3や入力端末7は、教示用ペンダントと併用されてもよく、教示用ペンダントを兼ねていてもよい。
Further, the
また、指示具3や入力端末7にデッドマンスイッチを設けてもよい。
Further, a deadman switch may be provided on the
また、上記説明では指示具3は実空間における計測点を指示することとしたがこれに限定されず、ヴァーチャルリアリティー空間等、実空間以外の空間における計測点を指示してもよい。いずれの場合にも、作業者が3次元空間におけるロボット2を直接指示することで、直感的で効率的な動作指示が可能になる。
In the above description, the
指示具3は、指示のための点を2つ以上有してもよい。このようにすることで、動作の方向や回転軸を容易かつ直接的に指定できるようになる。例えば、指示のための一方の点をツール12の先端に位置させ、指示のための一方の点から指示のための他方の点に向かう方向が、ツール12の先端を移動させたい方向になるように、指示のための他方の点を位置させることで、ツール12の先端を所望の方向に移動させるようにロボット2に指示できるように構成してもよい。また、指示のための一方の点と指示のための他方の点を結ぶ直線の方向を、ロボット2の回転軸の方向としてロボット2に回転を指示できるように構成してもよい。
The
指示具3による目標点P2や新しい目標点P2aの指示は連続的にあるいは任意の制御サイクル毎に行われてもよい。このようにすると、点P1が、指示具3の指示のための点を追いかけるようにロボット2に動作を指示できる。
The instruction of the target point P2 and the new target point P2a by the
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び機能の少なくとも一方の詳細を実質的に変更できる。 From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. Details of at least one of its structure and function can be substantially changed without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、ロボットへの動作指示に用いることができる。 The present invention can be used for an operation instruction to a robot.
1 ロボットへの動作指示システム
2 ロボット
3 指示具
4 デジタイザ
6 ロボット制御部
7 入力端末
10 基台(ベース)
11 アーム
12 ツール
15 作業台
20b ロボット座標系
20f フランジ座標系
20d デジタイザ座標系
21 割当領域
DESCRIPTION OF
11
Claims (9)
空間における計測点を指示する指示具と、
デジタイザ座標系を有し、前記指示具により指示された前記計測点の前記デジタイザ座標系における座標データを生成するデジタイザと、
前記デジタイザ座標系と前記ロボット座標系の間の座標変換と、前記デジタイザにより生成された計測点の前記デジタイザ座標系における座標データと、に基づいてロボットに動作を指示するロボット制御部と、
を備え、
前記ロボット制御部は、前記ロボット上の点であって当該ロボットの動作を制御する際の制御対象である制御対象点が指定され、前記指示具によって前記計測点が指示された場合、前記制御対象点が前記計測点に向かって移動するように前記ロボットに動作を指示する、ロボットへの動作指示システム。 An operation instruction system for a robot having a robot coordinate system,
An indicator that indicates a measurement point in space;
A digitizer having a digitizer coordinate system and generating coordinate data in the digitizer coordinate system of the measurement point indicated by the indicator;
A robot control unit that instructs the robot to perform an operation based on coordinate conversion between the digitizer coordinate system and the robot coordinate system, and coordinate data in the digitizer coordinate system of measurement points generated by the digitizer;
With
The robot control unit is a point on the robot that is a control target point that is a control target when controlling the operation of the robot, and when the measurement point is instructed by the pointing tool, the control target An operation instruction system for a robot instructing the robot to perform an operation so that a point moves toward the measurement point .
前記ロボット制御装置は、前記フランジ座標系とロボット座標系との間の座標変換と、前記フランジ部および前記フランジ部より先端側の少なくとも3つの特徴点のデジタイザ座標系における座標データと、前記デジタイザ座標系と前記ロボット座標系の間の座標変換に基づいて、前記フランジ座標系における前記少なくとも3つの特徴点のツールベクトルを算出するとともに記憶し、その後、前記デジタイザが移設され、且つ前記少なくとも3つの特徴点の前記デジタイザ座標系における座標データが与えられた場合に、与えられた3つの特徴点の前記デジタイザ座標系における座標データを前記デジタイザ座標系と前記ロボット座標系の間の座標変換によって変換した値と、記憶した前記フランジ座標系における前記少なくとも3つの特徴点のツールベクトルを前記フランジ座標系とロボット座標系との間の座標変換によって変換した値とが一致するように、前記デジタイザ移設後の前記デジタイザ座標系と前記ロボット座標系との間の前記座標変換を算出するように構成されている、請求項1に記載のロボットへの動作指示システム。 The robot has a flange portion having a flange coordinate system;
The robot control device includes coordinate conversion between the flange coordinate system and the robot coordinate system, coordinate data in the digitizer coordinate system of the flange portion and at least three feature points on the tip side of the flange portion, and the digitizer coordinates. Calculating and storing a tool vector of the at least three feature points in the flange coordinate system based on a coordinate transformation between a system and the robot coordinate system; then, the digitizer is relocated, and the at least three features A value obtained by converting coordinate data of the given three feature points in the digitizer coordinate system by coordinate conversion between the digitizer coordinate system and the robot coordinate system when coordinate data of the point in the digitizer coordinate system is given And at least three features in the stored flange coordinate system The coordinates between the digitizer coordinate system and the robot coordinate system after the digitizer is moved so that the value obtained by converting the tool vector of the point by the coordinate conversion between the flange coordinate system and the robot coordinate system matches. The motion instruction system for the robot according to claim 1, wherein the motion instruction system is configured to calculate a transformation.
指示具によって、空間における計測点を指示するステップと、
デジタイザ座標系を有するデジタイザによって、前記指示具により指示された計測点の前記デジタイザ座標系における座標データを生成するステップと、
前記デジタイザ座標系と前記ロボット座標系の間の座標変換と、前記デジタイザにより生成された計測点の前記デジタイザ座標系における座標データに基づいてロボットに動作を指示するステップと、
を含む、
前記ロボットに動作を指示するステップでは、前記ロボット上の点であって当該ロボットの動作を制御する際の制御対象である制御対象点が指定され、前記指示具によって前記計測点が指示された場合、前記制御対象点が前記計測点に向かって移動するように前記ロボットに動作を指示する、ロボットへの動作指示方法。
以上 An operation instruction method for a robot having a robot coordinate system,
A step of indicating a measurement point in space by an indicator;
Generating coordinate data in the digitizer coordinate system of the measurement point indicated by the indicator by a digitizer having a digitizer coordinate system;
Instructing the robot to perform an operation based on coordinate conversion between the digitizer coordinate system and the robot coordinate system, and coordinate data in the digitizer coordinate system of measurement points generated by the digitizer;
including,
In the step of instructing the robot to operate, a point on the robot that is a target to be controlled when controlling the operation of the robot is specified, and the measurement point is instructed by the pointing tool A method for instructing the robot to instruct the robot to move so that the control target point moves toward the measurement point .
that's all
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014138079A JP6457208B2 (en) | 2014-07-03 | 2014-07-03 | Operation instruction system and operation instruction method for robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014138079A JP6457208B2 (en) | 2014-07-03 | 2014-07-03 | Operation instruction system and operation instruction method for robot |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016013607A JP2016013607A (en) | 2016-01-28 |
JP6457208B2 true JP6457208B2 (en) | 2019-01-23 |
Family
ID=55230231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014138079A Expired - Fee Related JP6457208B2 (en) | 2014-07-03 | 2014-07-03 | Operation instruction system and operation instruction method for robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6457208B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110267778B (en) | 2017-02-13 | 2022-04-22 | 松下知识产权经营株式会社 | Robot control method and robot |
JP6946669B2 (en) * | 2017-03-03 | 2021-10-06 | 株式会社デンソーウェーブ | Robot direct teaching system |
JP7035555B2 (en) * | 2018-01-23 | 2022-03-15 | セイコーエプソン株式会社 | Teaching device and system |
CN110757447A (en) * | 2018-07-25 | 2020-02-07 | 西门子(中国)有限公司 | Robot teaching programming method, device, system and computer readable medium |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0740264A (en) * | 1993-08-05 | 1995-02-10 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Three dimensional movement indicating device |
JP3644991B2 (en) * | 1994-11-08 | 2005-05-11 | ファナック株式会社 | Coordinate system coupling method in robot-sensor system |
JP2776477B2 (en) * | 1996-02-13 | 1998-07-16 | 川崎重工業株式会社 | Robot 3D position and orientation teaching system |
JP4667417B2 (en) * | 2000-08-25 | 2011-04-13 | 蛇の目ミシン工業株式会社 | Robot motion setting method |
DE102004020099A1 (en) * | 2004-04-24 | 2005-11-17 | Kuka Roboter Gmbh | Method and device for influencing a multi-axis handling device |
-
2014
- 2014-07-03 JP JP2014138079A patent/JP6457208B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016013607A (en) | 2016-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110977931B (en) | Robot control device and display device using augmented reality and mixed reality | |
US11220002B2 (en) | Robot simulation device | |
JP6683671B2 (en) | Robot controller for setting the jog coordinate system | |
US20180361593A1 (en) | Method and apparatus for robot path teaching | |
US9958862B2 (en) | Intuitive motion coordinate system for controlling an industrial robot | |
JP5108032B2 (en) | Multi-joint structure teaching device | |
JP6457208B2 (en) | Operation instruction system and operation instruction method for robot | |
WO2018050307A1 (en) | Method of programming an industrial robot | |
CN112512754B (en) | Method for programming an industrial robot | |
TWI651175B (en) | Control device of robot arm and teaching system and method using the same | |
JP2011253300A (en) | Robot control system | |
JP2012192518A (en) | Device and method for controlling redundant robot having redundant joint | |
JP2021062436A (en) | Teaching method | |
KR20180089937A (en) | Robot arm system and the method for operating the same | |
CN116723916A (en) | Arm and body coordination | |
JP6379902B2 (en) | Robot operation device, robot system, and robot operation program | |
JP7190552B1 (en) | Robot teaching system | |
JP2016078142A (en) | Method for control of robot device, and robot device | |
US10589428B1 (en) | Automatic distribution of control functions between multiple knob controllers based on proximity and relative positioning of the knobs | |
WO2017032407A1 (en) | An industrial robot system and a method for programming an industrial robot | |
JP7068416B2 (en) | Robot control device using augmented reality and mixed reality, computer program for defining the position and orientation of the robot, method for defining the position and orientation of the robot, computer program for acquiring the relative position and orientation, and method for acquiring the relative position and orientation. | |
JP2008173711A (en) | Robot and its direct instructing device | |
JP6379921B2 (en) | Robot operation device, robot system, and robot operation program | |
KR20190001842A (en) | Performance evaluation system of multi-joint haptic device and performance evaluation method using the same | |
JP2014050960A (en) | Robot control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170609 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180423 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180501 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20180628 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180706 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181218 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181220 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6457208 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |