JP7440227B2 - ロボットプログラミング装置及びロボットプログラミング方法 - Google Patents
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Description
そこで、ロボットの動作毎のプログラムをブロックにして、ロボットのプログラムを生成するという技術が知られている。例えば、特許文献1、2参照。
図1Aは、ロボットに実行させる動作例を示す図である。図1Aでは、例えば、次の1から8の動作を実行する。1.ロボットをアプローチ位置「POSITION1」まで移動させる。2.ロボットをワーク位置「POSITION2」まで移動させる。3.ロボットのハンドを閉じる(ワーク10をつかむ)。4.ロボットを退避位置「POSITION3」まで移動させる。5.ロボットをアプローチ位置「POSITION4」まで移動させる。6.ロボットをワーク設置位置「POSITION5」まで移動させる。7.ロボットのハンドを開く(ワーク10を放す)。8.ロボットを退避位置「POSITION6」まで移動させる。図1Aに示した一連の動作は、例えば、工作機械にワーク10をロード又はアンロードする場合の動作に相当する。
また、図2に示すように、「POSITION1」等の移動位置を示す設定が、設定用のブロックを接続することにより設定されている。なお、移動位置等の設定は、設定用のブロックに替えて、「100」等の移動速度や「FINE」等のようにブロック内に設定されてもよい。また、「100」等の移動速度を示す設定が、設定用のブロックを接続することにより設定されてもよい。
しかしながら、図2に示すように、プログラム命令毎に定義されるブロックのプログラムは、ブロックの数、及びブロックに設定する項目が増えるに従い、プログラムの可視性が悪くなる。
<実施形態の構成>
図3は、本実施形態に係るロボット制御システムの構成の一例を示す図である。図3に示すように、ロボット制御システムは、ロボットプログラミング装置100、ロボット制御装置20、及びロボット30を有する。
なお、ロボットプログラミング装置100が備える各機能ブロックの詳細については後述する。
以上の構成によって、ロボットプログラミング装置100がロボット30を動作させるための動作プログラムを生成する。
次に、ロボットプログラミング装置100が備える機能ブロックについて説明をする。
図4は、図3のロボットプログラミング装置100の機能的構成例を示す機能ブロック図である。
図4に示すようにロボットプログラミング装置100は、入力部101、表示制御部102、表示部103、及びプログラム生成部104を含んで構成される。
より具体的には、入力部101は、例えば、図2に示したロボット30の命令(例えば、MOVE)が示す動作やプログラム命令のロジックの単位毎に定義されるブロックに替えて、「つかむ」や「はなす」等の操作単位で定義された操作単位ブロックの入力を受け付ける。そして、入力部101は、「つかむ」等の操作単位ブロックの入力を受け付けるとともに、図1Bに示すように、ロボット30がつかむ対象のワーク10が配置されたワーク位置「POSITION2」等を示す教示(設定)の入力も受け付ける。このようにして入力されたプログラムは、プログラム生成部104に対して出力される。操作単位ブロックを用いたプログラミングについては、図5で詳述する。
以下、特に断らない限り、操作単位ブロックを単に「操作単位」または「ブロック」ともいう。
プログラム生成部104は、ユーザインタフェースのプログラミング領域に設定された操作単位ブロックと、詳細設定領域に設定された該ブロックの設定内容と、に基づいて、ロボット30を動作させるための動作プログラム、例えば、図1Bに示した標準形式(テキスト形式)のプログラムを生成する。なお、プログラム生成部104の動作については後述する。
以上説明した各機能ブロックが協働することで、操作単位ブロックの設定及び当該操作単位に関する設定項目の設定により動作プログラムを生成し、ロボット制御装置20によるロボット30の動作を制御することが可能となる。
次に、ユーザインタフェース及びユーザインタフェースを介した入力操作について説明する。
図5は、図4の表示部103に表示されるユーザインタフェース300の一例を示す図である。
図5に示すように、ユーザインタフェース300は、一例としてプログラミング領域310、詳細設定領域320、及び設定表示切替領域330を有する。
ライブラリ領域311は、ユーザによる入力部101の入力操作に応じて、「変数」、「演算式」、「制御」、及び「分岐/繰り返し」等のライブラリ毎に、プログラミングに必要なブロックを表示する。例えば、「変数」が選択された場合、ライブラリ領域311は、ブロックの動作を設定する変数を入力するブロックの一覧を表示する。「演算式」が選択された場合、ライブラリ領域311は、四則演算等の演算処理を実行するブロックの一覧を表示する。「制御」が選択された場合、ライブラリ領域311は、ロボット30の動作が「つかむ」や「はなす」等の操作単位ブロックの一覧を表示する。「分岐/繰り返し」が選択された場合、ライブラリ領域311は、IF文やDO文等のブロックの一覧を表示する。
なお、ロボットプログラミング装置100は、「変数」や「制御」等のライブラリ毎にひな型のブロックのメタデータを、上述したROMやHDD等の図示しない補助記憶装置に予め記憶する。
より具体的には、ユーザによる入力部101の入力操作により、例えば、「制御」のライブラリが選択され、「つかむ」操作に対応する操作単位ブロック400がドラッグされ、ブロック教示領域312にドロップされることによりブロック教示領域312に当該ブロックが設定される。そして、ユーザによる入力部101の入力操作により、「変数」のライブラリが選択され、位置に係るブロック410がドラッグされ、「つかむ」操作に対応する操作単位ブロック400に接続するようにブロック教示領域312にドロップされることにより「つかむ」操作のブロック400の設定がされる。
なお、「つかむ」操作のブロック400は、図1Bの1行目から4行目のプログラム(図2の1番目から4番目のブロック)を一塊にした操作単位のブロックである。また、ブロック410に設定された位置「1」は、例えば、ロボット30がつかむワーク10が配置されたワーク位置「POSITION2」を示す。
なお、「はなす」操作のブロック420は、図1Bの5行目から8行目のプログラム(図2の5番目から8番目のブロック)を一塊にした操作単位のブロックである。また、ブロック440に設定された位置「2」は、例えば、ロボット30がつかんだワーク10をはなすワーク設置位置「POSITION5」を示す。
なお、詳細設定領域320での設定には、移動位置やアプローチ距離等が含まれてもよい。すなわち、ブロック410の位置「1」、及びブロック420の位置「2」の設定は、詳細設定領域320内に設定されてもよい。ただし、位置「1」等のように、操作単位のブロック400及び420と一緒に表示した方が、そのプログラムの動作を把握しやすい場合には、図5に示すように、ブロック410及び430等を用いて設定されてもよい。
より具体的には、表示制御部102は、ユーザによる入力部101の入力操作により、設定表示切替領域330が上方向にスワイプ等される場合、詳細設定領域320を非表示にし、設定表示切替領域330が下方向にスワイプ等される場合、詳細設定領域320を表示する。これにより、ブロック教示領域312を広く表示することができる。
なお、表示制御部102は、選択された操作単位ブロックに詳細設定がある場合、アイコン500を設定表示切替領域330に表示させたが、これに限定されず、設定表示切替領域330の色を変化させてもよく、点滅動作させてもよい。
次に、プログラム生成部104による動作プログラムの生成処理について説明する。
上述したように、プログラム生成部104は、ユーザインタフェース300のプログラミング領域310に入力された操作単位ブロックと、詳細設定領域320に設定された各操作単位ブロックの設定内容と、に基づいて、ロボット30の動作プログラムを生成する。
このように、プログラム生成部104は、標準形式(テキスト形式)の動作プログラムを生成するにあたり、プログラミング領域310の操作単位ブロック、及び詳細設定領域320の当該ブロックの設定内容に基づいて、操作単位ブロック毎にロボット30を動作させるのに必要となるアプローチ位置等を算出する。これにより、プログラミングが不慣れなユーザでも、容易にロボットのプログラムを作成することができる。
図7は、図1のロボットプログラミング装置100の動作を説明するフローチャートである。
ステップS1において、表示制御部102は、ユーザによる入力部101の入力操作に基づいて、プログラミングの開始指示を受けると、ユーザインタフェース300を表示部103に表示する。
また、操作単位ブロックを用いることにより、当該ロボット30の動作プログラムの可視性を向上させることができ、プログラムのメンテナンスを容易に行うことができる。
ロボット制御装置20は、ロボットプログラミング装置100の全て又は一部の機能を有してもよい。例えば、ロボットプログラミング装置100が、操作単位ブロックにより設定されたプログラムをロボット制御装置20に送信し、ロボット制御装置20が、受信したプログラムから、例えば、標準形式(例えばテキスト形式)の動作プログラムを生成してもよい。また、ロボット制御装置20が、操作単位ブロックにより設定されたプログラムを直接解析してもよい。
図8は、ユーザインタフェース300の一例を示す図である。
図8に示すように、表示制御部102は、例えば、ユーザインタフェース300としてプログラミング領域310のみを表示部103に表示する。そして、表示制御部102は、ユーザによる入力部101の入力操作により「つかむ」操作のブロック400が選択され、かつ詳細設定がある場合、「つかむ」操作のブロック400に設定された設定内容を、ダイアログボックス600で表示してもよい。これにより、プログラミング領域310を広く表示することができる。
このロボットプログラミング装置100によれば、操作単位毎に定義されるブロックを用いたプログラミングをプログラミング領域310で行い、操作単位ブッロクに関する設定を詳細設定領域320で行うことにより、より簡単にわかりやすいロボットのプログラムを生成することができる。
そうすることで、ロボットプログラミング装置100により生成された操作単位ブロックに基づくプログラムを、標準形式(例えばテキスト形式)の動作プログラムに変換することで任意のロボット制御装置で動作させることができる。
このロボットプログラミング装置100によれば、プログラミングが不慣れなユーザでも、容易にロボットの動作プログラムを作成することができる。
このロボットプログラミング装置100によれば、操作単位ブロックによるプログラムの可視性を向上させることができる。
このロボットプログラミング方法によれば、操作単位毎に定義されるブロックを用いたプログラミングをプログラミング領域310で行い、操作単位ブッロクに関する設定を詳細設定領域320で行うことにより、より簡単にわかりやすいロボットのプログラムを生成することができる。
30 ロボット
100 ロボットプログラミング装置
101 入力部
102 表示制御部
103 表示部
104 プログラム生成部
Claims (4)
- ロボットの操作単位毎に定義されるブロックである操作単位ブロックを用いてプログラミングするロボットプログラミング装置であって、
前記ロボットの動作を操作単位に基づいて定義し、前記操作単位に対応する操作単位ブロックの設定により前記ロボットを動作させるためのプログラミングを行うプログラミング領域と、設定された前記操作単位ブロックに関する設定を行う詳細設定領域と、前記詳細設定領域を表示又は非表示に切り替える設定表示切替領域と、を有するユーザインタフェースを表示部に表示する表示制御部を備え、
前記表示制御部は、前記プログラミング領域の端縁に隣接させて表示した前記設定表示切替領域におけるユーザの入力操作に応じて前記詳細設定領域を表示又は非表示に切り替え、前記詳細設定領域を非表示に切り替えた際には、前記表示部に、前記プログラミング領域と前記設定表示切替領域とを表示し、前記詳細設定領域を表示に切り替えた際には、前記表示部に、前記プログラミング領域と前記設定表示切替領域に加えて、前記設定表示切替領域の前記プログラミング領域とは反対側の端縁に隣接させて前記詳細設定領域を表示する
ロボットプログラミング装置。 - 前記プログラミング領域に設定された前記操作単位ブロックと、前記詳細設定領域に設定された前記操作単位ブロックの設定内容と、に基づいて、前記ロボットを動作させる標準形式の動作プログラムを生成するプログラム生成部を、さらに備える請求項1に記載のロボットプログラミング装置。
- 前記表示制御部は、いずれかの操作単位ブロックに関する設定内容を表示する指示を受け付け、前記指示により選択された操作単位ブロックに関する設定内容を前記詳細設定領域に表示する請求項1又は請求項2に記載のロボットプログラミング装置。
- 表示部を有するコンピュータにより、ロボットの操作単位毎に定義されるブロックである操作単位ブロックを用いてプログラミングするロボットプログラミング方法であって、
プログラミング領域と、詳細設定領域と、設定表示切替領域と、を有するユーザインタフェースを前記表示部に表示する表示ステップと、
前記プログラミング領域に、前記ロボットの動作を操作単位に基づいて定義し、前記操作単位に対応する操作単位ブロックを設定させる設定ステップと、
前記詳細設定領域に、前記プログラミング領域に設定された前記操作単位ブロックに関する設定を入力させる入力ステップと、を備え、
前記表示ステップは、前記プログラミング領域の端縁に隣接させて表示した前記設定表示切替領域におけるユーザの入力操作に応じて前記詳細設定領域を表示又は非表示に切り替え、前記詳細設定領域を非表示に切り替えた際には、前記表示部に、前記プログラミング領域と前記設定表示切替領域とを表示し、前記詳細設定領域を表示に切り替えた際には、前記表示部に、前記プログラミング領域と前記設定表示切替領域に加えて、前記設定表示切替領域の前記プログラミング領域とは反対側の端縁に隣接させて前記詳細設定領域を表示する
ロボットプログラミング方法。
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