JP7324935B2 - ロボット制御システム、ロボット制御方法、およびロボット制御プログラム - Google Patents
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Description
実施形態に係るロボット制御システム1は、ユーザによるロボット2の操作を支援するコンピュータシステムである。ロボット2はその操作に基づいて動作して、加工、組立等の様々な作業を実行する。「ロボットの操作を支援する」とは、ロボット2を操作し易い環境をユーザに提供することをいう。ユーザはロボットを操作する人をいい、したがって、操作者ともいうことができる。
図4を参照しながら座標系変換について説明する。図4はロボット制御システム1における座標系変換(座標変換)の一例を示す図である。ロボット制御システム1では、操作インタフェース(入力デバイス130)から入力される方向に対応するコントローラ座標系Cuと、ロボット2の姿勢に対応するロボット座標系Crと、エンドエフェクタ2bの姿勢に対応するツール座標系Ctと、手先カメラ20の姿勢に対応する第1カメラ座標系Cc1と、俯瞰カメラ30の姿勢に対応する第2カメラ座標系Cc2とが存在し得る。
本開示に係るロボット制御方法の一例として、図5を参照しながら、ロボット制御システム1により実行される一連の処理手順の一例を説明する。図5はロボット制御システム1の動作の一例を処理フローS1として示すフローチャートである。すなわち、ロボット制御システム1は処理フローS1を実行する。処理フローS1は、手先カメラ20から得られる一つの第1フレーム画像を処理して一つのオペレーション画像を生成する処理を示す。手先カメラ20が時間の経過に伴って次々に第1フレーム画像を生成することに応答して、ロボット制御システム1はそれらの第1フレーム画像を順に処理して一連のオペレーション画像を生成する。したがって、処理フローS1は繰り返し実行される。その繰返し処理によって、一連のオペレーション画像から成る動画像が得られる。
操作装置10の各機能モジュールは、プロセッサ161またはメモリ162の上にロボット制御プログラムを読み込ませてプロセッサ161にそのプログラムを実行させることで実現される。ロボット制御プログラムは、操作装置10の各機能モジュールを実現するためのコードを含む。プロセッサ161はロボット制御プログラムに従って入出力ポート164または通信ポート165を動作させ、メモリ162またはストレージ163におけるデータの読み出しおよび書き込みを実行する。このような処理により操作装置10の各機能モジュールが実現される。
以上説明したように、本開示の一側面に係るロボット制御システムは、指令に基づいて動作するロボットの動作に応じて撮影位置が変化するフレーム画像を受信する受信部と、指令を生成する指令生成部と、指令に対するロボットの動作の遅延を表すように、フレーム画像から、指令に応じて部分領域を抽出してオペレーション画像を生成するオペレーション画像生成部とを備える。
以上、本開示の実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本開示は上記実施形態に限定されるものではない。本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
Claims (13)
- 指令に基づいて動作するロボットの動作に応じて撮影位置が変化するフレーム画像を受信する受信部と、
前記指令を生成する指令生成部と、
前記指令に対する前記ロボットの動作の遅延を表すように、前記フレーム画像から、前記指令に応じて部分領域を抽出してオペレーション画像を生成するオペレーション画像生成部と、
を備え、
前記オペレーション画像生成部は、前記オペレーション画像に位置が固定され、且つ前記遅延を表すための仮想マークと、前記フレーム画像に位置が固定され、且つ前記ロボットの基準点を表すための基準マークとを、前記部分領域上に重畳して、前記オペレーション画像を生成する、
ロボット制御システム。 - 前記オペレーション画像生成部は、前記遅延がない場合に前記仮想マークと前記基準マークとが重なるように、前記仮想マーク及び前記基準マークを前記部分領域に重畳する、
請求項1に記載のロボット制御システム。 - 前記指令に基づいて、前記フレーム画像における前記ロボットの動作方向を表す方向情報を生成する方向情報生成部をさらに備え、
前記オペレーション画像生成部は、前記フレーム画像に対する前記部分領域の位置および寸法の少なくとも一方を前記方向情報に応じて設定する、
請求項1または2に記載のロボット制御システム。 - 前記方向情報生成部は、少なくとも水平方向と垂直方向とのうちの一つを前記動作方向として表す前記方向情報を生成し、
前記オペレーション画像生成部は、前記フレーム画像に対して前記部分領域を前記方向情報に応じて平行移動させて、前記部分領域の位置を設定する、
請求項3に記載のロボット制御システム。 - 前記方向情報生成部は、少なくとも奥行方向を前記動作方向として表す前記方向情報を生成し、
前記オペレーション画像生成部は、前記フレーム画像に対して前記部分領域を前記方向情報に応じてスケーリングさせて、前記部分領域の寸法を設定する、
請求項3または4に記載のロボット制御システム。 - 前記方向情報生成部は、少なくとも回転方向を前記動作方向として表す前記方向情報を生成し、
前記オペレーション画像生成部は、前記フレーム画像に対して前記部分領域を前記方向情報に応じて回転移動させて、前記部分領域の位置を設定する、
請求項3~5のいずれか一項に記載のロボット制御システム。 - 前記指令と前記ロボットの応答とに基づいて、前記遅延に対応する遅延情報を生成する遅延情報生成部を更に備え、
前記オペレーション画像生成部は、前記フレーム画像に対する前記部分領域の位置および寸法の少なくとも一方を前記遅延情報に応じて設定する、
請求項1~6のいずれか一項に記載のロボット制御システム。 - 前記遅延情報生成部は、前記指令および前記ロボットの応答として、前記ロボットを制御するロボットコントローラに対して前記指令生成部が出力した指令値と、該指令値による前記ロボットの動作を示す応答値との差に基づいて前記遅延情報を生成し、
前記オペレーション画像生成部は、前記遅延情報に応じたシフト量に基づいて前記部分領域の位置または寸法を設定する、
請求項7に記載のロボット制御システム。 - 前記指令に基づいて前記ロボットを制御するロボットコントローラと、
前記ロボットコントローラと通信ネットワークを介して接続され、前記受信部、前記指令生成部、前記オペレーション画像生成部、および、前記オペレーション画像を表示する表示部を有する操作装置と、
を更に備え、
前記指令生成部は、ユーザ操作に応じて前記指令を生成する、
請求項1~8のいずれか一項に記載のロボット制御システム。 - 前記ロボットの動作に応じて位置および姿勢の少なくとも一方が変化するように前記ロボットの先端側に配置され、第1フレーム画像を生成する第1カメラと、
前記ロボットの動作とは独立した位置および姿勢において、少なくとも前記ロボットの一部を写す第2フレーム画像を生成する第2カメラと、
前記第2フレーム画像に基づくユーザ操作が行われた場合に、前記指令生成部により生成された指令に対応する座標系を、前記第1カメラに関連する指令に対応する座標系に変換する座標変換部と、
を更に備え、
前記オペレーション画像生成部は、前記座標変換部により変換された座標系に応じて前記部分領域を設定する、
請求項1~9のいずれか一項に記載のロボット制御システム。 - 前記ロボットはエンドエフェクタを備え、
前記フレーム画像は前記エンドエフェクタを写し、
前記オペレーション画像生成部は、前記エンドエフェクタが含まれるように前記部分領域を抽出する、
請求項1~10のいずれか一項に記載のロボット制御システム。 - 少なくとも一つのプロセッサを備えるロボット制御システムによって実行される表示方法であって、
指令に基づいて動作するロボットの動作に応じて撮影範囲が変化するフレーム画像を受信するステップと、
前記指令を生成するステップと、
前記指令に対する前記ロボットの動作の遅延を表すように、前記フレーム画像から、前記指令に応じて部分領域を抽出してオペレーション画像を生成するステップと、
を含み、
前記オペレーション画像を生成する前記ステップでは、前記オペレーション画像に位置が固定され、且つ前記遅延を表すための仮想マークと、前記フレーム画像に位置が固定され、且つ前記ロボットの基準点を表すための基準マークとを、前記部分領域上に重畳して、前記オペレーション画像を生成する、
ロボット制御方法。 - 指令に基づいて動作するロボットの動作に応じて撮影範囲が変化するフレーム画像を受信するステップと、
前記指令を生成するステップと、
前記指令に対する前記ロボットの動作の遅延を表すように、前記フレーム画像から、前記指令に応じて部分領域を抽出してオペレーション画像を生成するステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記オペレーション画像を生成する前記ステップでは、前記オペレーション画像に位置が固定され、且つ前記遅延を表すための仮想マークと、前記フレーム画像に位置が固定され、且つ前記ロボットの基準点を表すための基準マークとを、前記部分領域上に重畳して、前記オペレーション画像を生成する、
ロボット制御プログラム。
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2022
- 2022-09-15 US US17/932,298 patent/US20230010302A1/en active Pending
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