JPH0334003A - 作業用ロボットの教示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、送電線や配管などの保守点検作業を自動的に
行なう作業用ロボットに動作データを教示する作業用ロ
ボットの教示装置に関する。

（従来の技術） 高圧送電線などの高架線は、落雷などにさらされ易く、
これが原因で生ずる損傷により高架線が使用不能に陥る
ことが多々あり、このため、このようなことを未然に防
止する目的で定期的に保守点検が行なわれている。

従来、このような保守点検には、例えばローブウェイや
スキーリフトに見られるように高架線に沿って別途鋼索
を張設するとともに、鋼索に支持ブラケットを介して移
動かごを取付け、この移動かごに作業員が乗込んで、高
架線の点検対象位置となる部位まで鋼索をけん引しなが
ら移動し、作業を行なう方法がある。しかし、移動かご
に作業員が直接乗込んで作業することになると、実際に
作業が数十メートルもの高さで行なわれる場合は、大変
な危険がともなうおそれがある。

そこで、このような危険な作業から作業する者を解放す
る目的で、保守点検を自動的に実施する作業用ロボット
が考えられている。このような作業用ロボットは、ケー
ブルや無線により遠隔より制御するものが多く用いられ
ている。ところが、ケーブルを使用したものは、操作す
る者と作業用ロホットとの距離を大きくとれないため、
作業範囲が著しく制限されされてしまい、また、無線を
使用したものも電波の関係からロボットの見通せる範囲
でしか使用できず、さらにロボットと操作する者との距
離が離れ過ぎると、ロボットの状態を目で確認できなく
なることもある。このため、作業用ロボットの周囲の状
況などを検出するセンサをロボット本体に多数装着し、
これらセンサからの情報を操作する者の手元に送ること
で各種の状況を判断し、この判断結果に基づいてロボッ
トを制御することも行なわれているが、この方法では、
操作する者が状況に応じて適確な判断を下さなければな
らないため、操作が極めて高度になり使用しずらくなる
欠点があった。

このことから、最近になって周囲の各種状況を検出する
センサからの情報をロボット自身に設けられたデータ処
理装置で処理し、最適な制御を判断して自動的に保守点
検作業に必要な動作を決定するようなものも考えられて
いる。

（発明が解決しようとする課８） しかしながら、このような作業用ロボットは、ロボット
自身に各種状況を検出する多くのセンサが設けられるた
め、かなり大型で重量も大きくなり、高架線などでの使
用には不向きであり、また、センサからの各種情報を一
括してデータ処理手段で処理するため、複雑なデータ処
理の際に誤動作を招き易く、動作の信頼性の面で劣る欠
点もあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、作業用ロ
ボットに対して適切な動作データを教示することができ
、ロボットの小型軽量化および動作の信頼性向上を図る
ことを可能にした作業用ロボットの教示装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、予め作業用ロボットの動作データを生成し、
ロボットに教示するようにしたもので、ロボットによる
作業経路を示す地図上のロボット走行地点に対してロボ
ット走行に必要な各種情報を入力し、この入力された情
報に基づいて各地点でのロボット走行に用いられる動作
データを生威し、上記ロボットへの教示データとして記
憶するようになっている。

（作用） この結果、作業用ロボットの作業経路を示す地図に対し
て情報を入力することで、ロボット走行に必要な動作デ
ータをロボットの教示データとして生成できるので、こ
のようなデータが教示され動作されるロボットの小型軽
量化および信頼性向上などに大いに寄与できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にしたがい説明する。

第１図は同実施例の回路構成を示すものである。

図において、１は作業用ロボットによる保守点検などの
作業経路が示された地図に対してロボット走行に必要な
各種データを入力する入力装置、２は入力装置１より入
力されたデータに基づいてロボット走行に用いられる動
作データを生成するデータ処理装置、３は入力データが
生成された動作データを表示する表示装置、４はデータ
記憶装置２により生成された動作データをロボットへの
教示データとして記憶する補助記憶装置である。

次に、このように構成した実施例の動作を第３図に示す
フローチャートにしたがい説明する。

まず、ステップＳ１においてデータを入力する。

この場合、入力装置ｌｌより作業用ロボットにより保守
点検などが実行される送電線や配管などが示された地図
に基づいてロボットの走行に必要なデータを入力する。

ここで、例えば、送電線経路の地図こして第２図に示す
ようなＡｔ−Ａ３の地点が示されたものが与えられたも
のとし、このような送電線経路のＡｔ点をスタート地点
として地点Ａ２　、Ａ４を通り、地点Ａ５に至る経路の
作業を指示する場合を述べると、まず、スタート点Ａ１
での送電線系統名、位置芯（この場合はＡＩ）、位置（
Ｘｌ）’ｓＺの座標値）、次に走行すべき地点芯（この
場合はＡ２）、地点ＡＩでの分岐の有無くこの場合は分
岐なし）および鉄塔の種類などを入力する。次に、地点
Ａ２での送電線系統名、位置名（この場合はＡ２）、位
置ＣＸ５ＹｓＺの座標値）、次に走行すべき地点芯（こ
の場合はへ４）、地点Ａ２での分岐の有無（この場合は
分岐がＡ３とＡ４に有るが、ここでは次に走行しない地
点Ａ３に関する角度や位置を入力する。）および鉄塔の
種類などを入力する。次に、地点Ａ４での送電線系統名
、位置名（この場合はＡ４）、位置（Ｘ％）’％Ｚの座
標１ｉｉｌ）、次に走行すべき地点芯（この場合はＡ８
）、地点Ａ４での分岐の有無（この場合は分岐・が地点
Ａ５とＡ６に有るが、ここでは次に走行しない地点Ａ６
に関する角度や位置を入力する。）および鉄塔の種類な
どを入力する。そして、最後に地点Ａ５での送電線系統
名、位置名（この場合はＡ５）、位置（ＸｓｙｓＺの座
標値）　次に走行すべき地点芯（この場合はＡ５は終点
位置なので終点データ）、地点Ａ５での分岐の有無（こ
の場合は終点位置なので分岐なし）および鉄塔の種類な
どを入力する。

このようにして作業用ロボットの走行に必要な各種デー
タを入力すると、これらデータはデータ処理装置２に送
られる。データ処理装置２では、入力データに基づいて
ロボットの動作データを単位動作データ（直進走行や走
行方向をある角度だけ変更するなどの動作に分解したも
の）として生成する。まず、スタート地点Ａｌについて
は、次に走行する地点がＡ２のみであり、ステップＳ２
において地点ＡＩから地点Ａ２の手前までの距離を直進
する単位動作データを生成する。次に地点Ａ２について
は、分岐先が地点Ａ３とＡ４に有り、ステップＳ４でＹ
ＥＳになるので、ステップＳ５に進む。ステップＳ５で
は、地点Ａ２での次の走行地点としてＡ４が入力されて
いるので、地点Ａ２から地点Ａ４に分岐できる場所（ロ
ボットの進行方向に対しての分岐方向は点Ａ、ｌ、Ａ２
、Ａ４の関係より求まる。）を見付ける単位動作データ
を生成する。次いで、ステップＳ６に進み、ロボットの
進行方向を地点Ａ４の方向に設定する単位動作データを
生成する。そして、ステップＳ２に戻り、地点Ａ２から
地点Ａ４の手前までの距離を直進する単位動作データを
生成する。次に地点Ａ４については、分岐先が地点Ａ５
とＡ８に有り、ステップＳ４でＹＥＳになるので、ステ
ップＳ５に進む。ステップＳ５では、地点Ａ４での次の
走行地点としてＡ５が入力されているので、地点Ａ４か
ら地点Ａ５に分岐できる場所（ロボットの進行方向に対
しての分岐方向は点Ａ２　、Ａ４、Ａ５の関係より求ま
る。）を見付ける単位動作データを生成する。次いで、
ステップＳ６に進み、ロボットの進行方向を地点Ａ５の
方向に設定する単位動作データを生成する。そして、再
びステップＳ２に戻り、地点Ａ４から地点Ａ５の手前ま
での距離を直進する単位動作データを生成する。次に地
点Ａ５については終了地点なので、ステップＳ３でＹＥ
Ｓとなり、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、データ処理装置２で生成された各単
位動作データをロボットへの教示データとして補助記憶
装置４に記憶させる。そして、ステップＳ８において、
補助記憶装置４に記憶されたデータをロボットに移植し
処理を終了する。

このようにすれば、作業用ロボットにより点検などの作
業が行なわれる配管や送電線の経路地図の上で、ロボッ
トが走行順に動作するためのデータが生成でき、これら
データがロボットに教示されるようになるので、ロボッ
トに多くのセンサを持たせるとともに、制御装置に多く
の機能を持たせた従来のものに比べ、ロボットの小型軽
量化が可能になるとともに、制御機能部の信頼性を高め
ることができ、ロボットによる作業範囲の拡大を図るこ
とができる。

次に、第４図は本発明の他の実施例の回路構成を示すも
のである。

図において、５はロボット走行にに必要な諸データを入
力するデータ入力装置、６は作業用ロボットが点検など
の作業を行なう送電線や配管などが示された地図を読取
るスキャナ、７はスキャナ６で読取ったデータや後述す
る補助記憶装置１０に記憶された地図データなどを表示
するグラフィックデイスプレィ、８はグラフィックディ
スプレイ７に表示された画面上の所望する点を指示した
り・表示されたメニュより所望データを指定するマウス
、９はスキャナ６に対しデータ読取りの指示を与えると
ともに、スキャナ６より読込まれるデータ、入力装置５
より入力されるデータおよびマウス８により指定された
データから作業用ロボットの動作データを生成するデー
タ処理装置、１０はスキャナ６で読取ったデータやデー
タ処理装置９で生成された動作データを記憶する補助記
憶装置ある。

次に、このように構成した実施例の動作を説明する。

まず、ロボットにより点検作業などが実施される送電線
や配管の経路が示された地図にスキャナ６をセットする
。そして、入力装置５からの入力またはグラフィックデ
イスプレィ７に表示されたメニュをマウス８で指示する
ことにより、データ処理装置９に地図の読取り指令を与
える。データ処理装置９は、スキャナ６に読込み指令を
与えるとともに、スキャナ６より読込まれた地図データ
を補助記憶装置１０に記憶し、同時にグラフィックデイ
スプレィ７に表示させる。データ処理装置９は、同様な
動作を繰返し、ロボットの走行に必要な地図上のデータ
を補助記憶装置〕０に記憶する。

次に、この作業が終了したらば、ロボットの作業開始地
点を含む地図データを補助記憶装置１０より読出し、グ
ラフィックデイスプレィ７に表示させる。そして、グラ
フィックデイスプレィ７１；表示された地図に対してマ
ウス８を操作し、データを付加したい位置にカーソルを
移動して入力装置５より付加データを入力する。ここで
、第５図に示すような送電線の地図がグラフィックデイ
スプレィ７に表示されたとする。この場合、Ｂ１、〜　
Ｂ７は送電線の鉄塔位置、点検のスタート位置および終
了位置や送電線の分岐点などの各地点を表示している。

そして、このような地図を用いて、地点Ｂｌをスタート
点とし地点Ｂ２、Ｂ３を通り、地点Ｂ４までロボットを
走行させる動作データを生成する場合を述べると、まず
グラフィックデイスプレィ７に表示された地点Ｂ１の位
置付近にマウス８を操作してカーソルにより位置を指示
する。次に、入力装置５より送電線系統名、位置名、位
置ＣＸ５ｙＳＺの座標値）、分岐の有無（この場合は分
岐なし）、送電線の繋がり関係（この場合は地点Ｂｌと
Ｂ２が繋がっている）、鉄塔の種類、地図上のカーソル
位置などの付加データを入力する。次に、グラフィック
デイスプレィ７に表示された地点Ｂ２の位置付近にマウ
ス８を操作してカーソルにより位置を指示し、入力装置
５より送電線系統名、位置名、位置（Ｘ％ｙ１２の座標
値）、分岐の有無（この場合は分岐が１つあり）、送電
線の繋がり関係（この場合は地点Ｂ２は地点ＢｌとＢ３
とＢ７とで繋がっている。）、鉄塔の種類、地図上のカ
ーソル位置などの付加データを入力する。以下、同様に
してこの操作を地点Ｂ２から８４まで繰返し、地図に対
する付加データを生成していく。この場合、ロボットが
走行しない地点Ｂ５、ＢＢ、８７などにも付加データを
入力しておくことができる。こうすれば違った経路をロ
ボットが走行する時に再利用することができる。このよ
うにして、付加データを入力することで、実際のロボッ
ト用地図が作成される。

次に、このようにして作成されたロボット用地図より実
際のロボット走行に使用する動作データを生成する。ま
ず、ロボットのスタート位置を示す地図を補助記憶装置
１０より読出し、グラフィックデイスプレィ７に表示す
る。そして、マウス８を操作してカーソルによりロボッ
トのスタート位置付近を指示することにより、地図中の
スタート位置付近の付加データを読出し、次に、ロボッ
トが移動する地点にマウス８を操作することで同様にこ
の位置での付加データを読出す。この操作をロボットの
走行順に終了位置まで繰返し、付加データを読出すよう
にする。そして、この操作により得られた付加データよ
りロボットの点検作業を行なうのに必要な動作データが
データ処理装置９において生成される。

まず、スタート地点Ｂ１では、次に走行すべき地点Ｂ２
の手前（ロボットの全長９少なく）までの距離を直進す
る単位動作データを生成する。次に、地点Ｂ２での単位
動作データを生成する。この場合、付加データにはＢｌ
、Ｂ３、Ｂ７に分岐するデータがあるが、Ｂｌはロボッ
トが既に走行した地点なので、直進（地点Ｂ７の方向）
が右側（地点Ｂ３の方向）に走行可能になる。しかし、
ここでは地点Ｂ２の次は地点Ｂ３に移動するように指示
しているので、ロボットを右側に走行させる単位動作デ
ータを生成する。次に、ロボットの走行方向を地点Ｂ３
方向にする単位動作データを生成する。そして、地点Ｂ
２からＢ３の手前までの距離を直進する単位動作データ
を生成する。次いで、地点Ｂ３での単位動作データを生
成する。

この場合、付加データにはＢ４、Ｂ５に分岐するデータ
があるが、ここでは地点Ｂ３の次は地点Ｂ４に移動する
ように指示しているので、ロボットを左側に走行させる
単位動作データを生成する。

次に、ロボットの走行方向を地点Ｂ４方向にする単位動
作データを生成する。そして、地点Ｂ３からＢ４の手前
までの距離を直進する単位動作データを生成する。この
ような処理をデータ処理装置って実行することにより、
地点Ｂ１をスタート位置としてＢ２、Ｂ３を経由して終
了地点Ｂ４までの単位動作データが生威できる。そして
、この生成した動作データを補助記憶装置１０に記憶し
たのち、作業用ロボットに移植することにより、ロボッ
トを地図に対し指示した通りにスタート地点Ｂ２から終
了地点Ｂ４までを走行させることができる。

このようにすれば、ロボットが走行される経路が示され
た地図をスキャナ入力するとともに、この入力データに
付加データを付は加えることにより、地図に対してロボ
ットの走行順を指示するだけで動作データを生成するこ
とができるので、走行経路をいろいろ変更しても動作デ
ータを簡単に生威でき、これらデータの生成能率を著し
く高めることができる。

［発明の効果］ 本発明は、予め作業用ロボットの動作データを生威し、
ロボットに教示するようにしたもので、ロボットによる
作業経路を示す地図上のロボット走行地点に対してロボ
ット走行に必要な各種情報を入力し、この入力された情
報に基づいて各地点でのロボット走行に用いられる動作
データを生成し、これらデータをロボットへの教示デー
タとして使用できるようにしたので、作業を実施するロ
ボット側に多くのセンサを持たせるとともに、制御装置
に多くの機能を持たせた従来のものに比べ、ロボットの
小型軽量化が可能になるとともに、制御機能の信頼性向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
、第２図は同実施例のデータ生成に用いられる地図を示
す図、第３図は同実施例の動作を説明するためのフロー
チャート、第４図は本発明の他実施例を示すブロック図
、第５図は同他実施例のデータ生成に用いられる地図を
示す図である。 １．５・・・入力装置、２．９・・・データ処理装置、
３・・・表示装置、４．１０・・・補助記憶装置、６・
・・スキャナ、 ７・・・グラフィ ツクデイスプレィ、 ８・・・マ ウス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 作業用ロボットによる作業経路を示す地図上の所定地点
   でのロボット走行に必要な各種情報を入力する入力手段
   と、この入力手段より入力された情報に基づいて各地点
   でのロボット走行に用いられる動作データを生成するデ
   ータ処理手段と、このデータ処理手段より生成される動
   作データを上記作業用ロボットへの教示データとして記
   憶する記憶手段とを具備したことを特徴とする作業用ロ
   ボットの教示装置。