JP6816364B2 - 制御装置、ロボット、及びロボットシステム - Google Patents
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Description
この構成により、制御装置は、第1物体に線状物体を引き回すための位置及び順番に関する第1情報に基づいてロボットを制御する。これにより、制御装置は、線状物体を引き回す作業を容易に行うことができる。
この構成により、制御装置は、表示部に表示された撮像画像に基づいて受け付けられた第1情報に基づいてロボットを制御する。これにより、制御装置は、表示部に表示された撮像画像に基づいて受け付けられた第1情報に基づいて、線状物体を引き回す作業を容易に行うことができる。
この構成により、制御装置は、表示部に表示されたモデルに基づいて受け付けられた第1情報に基づいてロボットを制御する。これにより、制御装置は、表示部に表示されたモデルに基づいて受け付けられた第1情報に基づいて、線状物体を引き回す作業を容易に行うことができる。
この構成により、制御装置は、第1情報に基づいて生成されたロボットの軌跡に基づいてロボットを制御する。これにより、制御装置は、第1情報に基づいて生成されたロボットの軌跡に基づいて、線状物体を引き回す作業を容易に行うことができる。
この構成により、制御装置は、第1情報及び第2情報に基づいてロボットを制御する。これにより、制御装置は、第1情報及び第2情報に基づいて、線状物体を引き回す作業を容易に行うことができる。
この構成により、制御装置は、第1情報及び第3情報に基づいてロボットを制御する。これにより、制御装置は、第1情報及び第3情報に基づいて、線状物体を引き回す作業を容易に行うことができる。
この構成により、制御装置は、第1情報及び第4情報に基づいてロボットを制御する。これにより、制御装置は、第1情報及び第4情報に基づいて、線状物体を引き回す作業を容易に行うことができる。
この構成により、制御装置は、力検出部の出力に基づいて、線状物体の張力を変化させる。これにより、制御装置は、第1情報及び力検出部の出力に基づいて、線状物体を引き回す作業を容易に行うことができる。
この構成により、制御装置は、表示部に表示されたロボットと第1物体との干渉位置に基づいてロボットを制御する。これにより、制御装置は、第1情報、及びロボットと第1物体との干渉位置に基づいて、線状物体を引き回す作業を容易に行うことができる。
この構成により、ロボットは、第1情報に基づいて第1物体に線状物体を引き回す。これにより、ロボットは、線状物体を引き回す作業を容易に行うことができる。
この構成により、ロボットシステムは、第1情報に基づいて第1物体に線状物体を引き回す。これにより、ロボットシステムは、線状物体を引き回す作業を容易に行うことができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、ロボットシステム1の構成について説明する。
図1は、本実施形態に係るロボットシステム1の構成の一例を示す図である。ロボットシステム1は、撮像部10と、ロボット20と、情報処理装置30と、制御装置40を備える。
エンドエフェクターEは、物体を把持するエンドエフェクターである。この一例において、エンドエフェクターEは、指部を備え、当該指部によって物体を挟んで持つことにより当該物体を把持する。なお、エンドエフェクターEは、これに代えて、空気の吸引や磁力、他の治具等によって物体を持ち上げることにより当該物体を把持する構成であってもよい。すなわち、この一例において、把持するとは、物体を持ち上げることが可能な状態にすることを意味する。
以下、ロボット20が行う所定の作業の概要について説明する。
ロボット20は、物体に線状物体を引き回す作業を所定の作業として行う。線状物体を物体に引き回す作業は、この一例において、当該物体に応じた経由点軌跡に沿って線状物体を引っ張りながら当該物体に取り付ける(配置する)作業のことである。経由点軌跡は、情報処理装置30が生成する経由点情報が示す各経由点を、各経由点の順番の順に線で結ぶことによって得られる軌跡である。当該線は、この一例において、直線である。なお、当該線は、曲線を含む構成であってもよい。線状物体を引っ張りながら当該物体に取り付ける作業の例としては、何らかの装置の筐体内部の壁面に設けられた1以上のケーブルクランプに、線状物体の一例であるケーブルを引っ掛けながら筐体に配線(配置)する作業等が挙げられる。
以下、情報処理装置30が経由点情報を生成する処理の概要について説明する。
情報処理装置30は、表示した教示画面からユーザーにより、教示点位置情報と、教示点姿勢情報と、教示点順番情報と、教示点速さ情報と、教示点把持力情報を入力される。情報処理装置30は、入力されたこれらの情報に基づいて教示点を生成する。そして、情報処理装置30は、生成した教示点に基づいて経由点情報を生成する。
以下、制御装置40が行う処理の概要について説明する。
制御装置40は、情報処理装置30から経由点情報を取得する。制御装置40は、取得した経由点情報に基づいてロボット20を制御する。換言すると、制御装置40は、情報処理装置30が受け付けた教示点位置情報及び教示点姿勢情報、又は教示点位置情報及び教示点姿勢情報に基づいて生成された仮軌跡に基づいてロボット20を制御し、ロボット20に所定の作業を行わせる。これにより、制御装置40は、ケーブルCを引き回す作業を容易に行うことができる。また、制御装置40は、ロボット20にケーブルCを引き回させるため、複数の第1物体Oのそれぞれに対して所定の作業を行った場合であっても、第1物体O毎に引き回されたケーブルCの状態をばらつかせずに一定の品質を保つことができる。その結果、制御装置40は、当該状態がばらついてしまうことによる不具合が生じる可能性を抑制することができる。
本実施形態では、情報処理装置30が経由点情報を生成する処理と、制御装置40がロボット20に所定の作業を行わせる処理について詳しく説明する。
以下、図3を参照し、情報処理装置30及び制御装置40のハードウェア構成について説明する。図3は、情報処理装置30及び制御装置40のハードウェア構成の一例を示す図である。図3は、情報処理装置30のハードウェア構成(30番台の符号が付された機能部)と、制御装置40のハードウェア構成(40番台の符号が付された機能部)とを便宜的に重ねて示した図である。
記憶部32は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、ROM(Read−Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を含む。なお、記憶部32は、情報処理装置30に内蔵されるものに代えて、USB等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。記憶部32は、情報処理装置30が処理する各種情報や画像、プログラムを格納する。
通信部34は、例えば、USB等のデジタル入出力ポートやイーサネット(登録商標)ポート等を含んで構成される。
表示部35は、例えば、液晶ディスプレイパネル、あるいは、有機EL(ElectroLuminescence)ディスプレイパネルである。
記憶部42は、例えば、HDDやSSD、EEPROM、ROM、RAM等を含む。なお、記憶部42は、制御装置40に内蔵されるものに代えて、USB等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。記憶部42は、制御装置40が処理する各種情報や画像、プログラムを格納する。
通信部44は、例えば、USB等のデジタル入出力ポートやイーサネット(登録商標)ポート等を含んで構成される。
表示部45は、例えば、液晶ディスプレイパネル、あるいは、有機ELディスプレイパネルである。
以下、図4を参照し、情報処理装置30及び制御装置40の機能構成について説明する。図4は、情報処理装置30及び制御装置40の機能構成の一例を示す図である。
軌跡生成部363は、入力受付部33によってユーザーから入力された(受け付けた)教示点に基づいて、仮軌跡を生成する。
経由点生成部364は、軌跡生成部363が生成した仮軌跡に基づいて経由点を生成する。また、経由点生成部364は、生成した経由点に基づいて、当該経由点を示す経由点情報を生成する。
画像取得部367は、撮像部10が撮像した撮像画像を撮像部10から取得する。
経由点情報出力部368は、経由点生成部364が生成した経由点情報を通信部34により制御装置40に出力する。
制御部46は、制御装置40の全体を制御する。制御部46は、撮像制御部461と、画像取得部462と、力検出情報取得部463と、経由点情報取得部464と、位置検出部465と、ロボット制御部466を備える。制御部46が備えるこれらの機能部は、例えば、CPU41が、記憶部42に記憶された各種プログラムを実行することにより実現される。また、当該機能部のうちの一部又は全部は、LSIやASIC等のハードウェア機能部であってもよい。
画像取得部462は、撮像部10が撮像した撮像画像を撮像部10から取得する。
力検出情報取得部463は、力検出部21から力検出情報を取得する。
経由点情報取得部464は、情報処理装置30から経由点情報を取得する。
位置検出部465は、画像取得部462が取得した撮像画像に基づいて各種の位置を検出する。
ロボット制御部466は、経由点情報取得部464が取得した経由点情報に基づいてロボット20を動作させ、ロボット20に所定の作業を行わせる。
以下、図5を参照し、情報処理装置30が教示画面を表示する処理について説明する。図5は、情報処理装置30が教示画面を表示する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図6〜12を参照し、教示画面と、ユーザーにより行われる操作に基づいて情報処理装置が行う処理について説明する。図6は、教示画面の一例を示す図である。図6に示した教示画面G1には、仮想空間表示領域VSと、ボタンB0と、ボタンB1と、ボタンB2と、ボタンB3が含まれている。なお、教示画面G1には、これらに加えて、他のGUI(Graphical User Interface)が含まれる構成であってもよい。
干渉回避姿勢入力欄GP3は、ユーザーに干渉経由点に対応付ける経由点姿勢情報を入力させる欄である。ユーザーにより干渉回避姿勢入力欄GP3に当該経由点姿勢情報が入力された場合、経由点生成部364は、入力された経由点姿勢情報を干渉経由点に対応付ける。当該干渉経由点が、経由点生成部364により特定された干渉経由点であった場合、経由点生成部364は、干渉経由点に対応付けられた経由点姿勢情報を、干渉回避姿勢入力欄GP3からユーザーにより入力された経由点姿勢情報に対応付けし直す。これにより、ユーザーは、干渉経由点における制御点VT1の姿勢を、アームVAと突起部VO2との干渉が生じない姿勢に変更することができる。そして、表示制御部361は、経由点生成部364が当該姿勢を示す経由点姿勢情報を干渉経由点に対応付けた後、干渉警告画面G4を削除する。
以下、図13を参照し、制御装置40がロボット20に所定の作業を行わせる処理について説明する。図13は、制御装置40がロボット20に所定の作業を行わせる処理の流れの一例を示すフローチャートである。図13に示したフローチャートでは、情報処理装置30から制御装置40に経由点情報が出力された後の処理について説明する。
なお、上記の説明において仮想空間V内に含まれる第1物体Oや仮想的なロボット20等のすべては、モデルである。モデルは、例えば、CG(Computer Graphics)である。当該CGは、例えば、三次元CGであってもよく、二次元CGであってもよい。三次元CGは、例えば、ポリゴンデータの集合として表される。
以下、図を参照し、ロボット20がケーブルCの端部C1と異なる部位を把持している場合にロボットシステム1において行われる処理の例について説明する。図14は、ロボット20がケーブルCの端部C1と異なる部位を把持している場合におけるロボットシステム1の構成の一例を示す図である。
以下、図15を参照し、教示画面G1においてユーザーにより行われる操作に基づいて情報処理装置30が経由点の把持力を所定の手繰り把持力に変更する処理について説明する。図15は、教示画面G1の仮想空間表示領域VSに経由点軌跡が表示された状態においてユーザーが経由点の把持力を手繰り把持力に変更している様子の一例を示す図である。
ロボット20は、ケーブルCに所定の力以上の張力が加わった場合、エンドエフェクターEがケーブルCを把持する把持力を所定の手繰り把持力に変更する構成に代えて、再把持動作を行う構成であってもよい。再把持動作は、ケーブルCの部位のうちの現在エンドエフェクターEが把持しているケーブルCの部位と異なる部位をエンドエフェクターEが把持し直す動作のことである。以下、図16を参照し、制御装置40が再把持動作を含む所定の作業をロボット20に行わせる処理について説明する。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Claims (10)
- エンドエフェクターによって把持された線状物体を第1物体に引き回すロボットを制御する制御装置であって、
前記第1物体を表示部に表示させる表示制御部と、
前記表示部に表示された前記第1物体に基づいて、第1情報を受け付ける受付部と、
前記受付部で受け付けられた前記第1情報に基づいて、ロボットを制御する制御部と、を備え、
前記第1情報は、前記線状物体を前記第1物体に引き回すための複数の教示点の位置、及び前記線状物体が前記複数の教示点の位置を通過する順番とともに、前記複数の教示点のそれぞれにおける前記ロボットの姿勢と、前記複数の教示点のそれぞれにおける前記エンドエフェクターの速さと、前記複数の教示点における前記エンドエフェクターが前記線状物体を把持する把持力とのうち少なくとも前記線状物体を把持する把持力を含む、
制御装置。 - 前記表示制御部は、撮像部により撮像された前記第1物体の撮像画像を前記表示部に表示させ、
前記受付部は、前記表示部に表示された前記撮像画像に基づいて、前記第1情報を受け付ける、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記表示制御部は、前記第1物体のモデルを前記表示部に表示させ、
前記受付部は、前記表示部に表示された前記モデルに基づいて、前記第1情報を受け付ける、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記第1情報に基づいて前記ロボットの軌跡を生成する軌跡生成部を備え、
前記軌跡は、曲線を含み、
前記制御部は、前記軌跡に基づいて前記ロボットを制御する、
請求項1から3のうちいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記受付部は、前記曲線の曲率半径の最小値に関する第2情報を受け付け、
前記曲線は、前記最小値未満の曲率半径の曲線を含まない、
請求項4に記載の制御装置。 - 前記受付部は、前記ロボットが前記線状物体を再把持する場合の再把持位置に関する第4情報を受け付ける、
請求項1から5のうちいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記制御部は、前記ロボットに備えられた力検出部の出力に基づいて、前記線状物体の張力を変化させることが可能である、
請求項1から6のうちいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記表示制御部は、前記第1情報に基づいて前記ロボットが動作した場合のシミュレーション結果に基づいた前記ロボットと前記第1物体との干渉位置を前記表示部に表示させる、
請求項1から7のうちいずれか一項に記載の制御装置。 - 請求項1から8のうちいずれか一項に記載の制御装置を備える、
ロボット。 - 請求項1から8のうちいずれか一項に記載の制御装置と、
前記制御装置によって制御されるロボットと、
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