JPH0760342B2 - ロボット支援システム - Google Patents

ロボット支援システム

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JPH0760342B2
JPH0760342B2 JP62269833A JP26983387A JPH0760342B2 JP H0760342 B2 JPH0760342 B2 JP H0760342B2 JP 62269833 A JP62269833 A JP 62269833A JP 26983387 A JP26983387 A JP 26983387A JP H0760342 B2 JPH0760342 B2 JP H0760342B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はグラフィックス表示装置を備え、画面上のロボ
ットと作業対象物を見ながらロボットの動作を教示する
ロボット支援システムに関する。
〔従来の技術〕
従来、グラフィックス表示装置を備え、その画面上に表
示されたロボットを見ながら、画面上のロボットを操作
して教示するロボット支援システムには、次の二つの機
能のうちの一方、または双方を備えたものがある。
一つの機能は、位置入力装置によりロボットの位置を入
力し、またはコマンドにより画面上のロボットを動かす
ことにより動作を教示する機能をもつものである。もう
一つの機能は、上記の教示方法により作成された動作を
画面上で再生し、ロボット物体間の干渉の有無等を予め
検証できるようにしたものである(特開昭60−97409、6
1−79589、61−79589)。
ところで、溶接作業や塗装作業のようにロボットの動作
の作用として作業対象物の配置やつながり関係が変化し
ない場合や、組立作業の中でも部品の挿入や設置など簡
単な作業の場合にはロボットの動きが表示されるだけで
も動作の状況を把握することができる。しかし、バルブ
の分解・組立、配管の組立など一連の動作の途中でロボ
ットの動作の作用により物体の配置、つながり関係が動
的に変化する作業では、作業対象物もロボットの動作の
進行に対応して変化して表示されなければ、動作の状況
を正しく把握することができない。
そこで、教示が終った後にシミュレーションにより、教
示された動作を画面上で再生する時にロボットの動作に
対応して作業対象物も動いて表示されるシステムもある
(「立体モデル自在に扱うGEOMAP−III統合CAD/CAMの中
核として開発」目経メカニカル1984.8.13pp73−87)。
このシステムではロボット言語のようなプログラムによ
りロボットの動作及び作業対象物の動きを与え、そのプ
ログラムによる動作を画面で再生することができるもの
である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、これらの作業対象物の動きは、前記教示が終了
した後にシミュレーション画面で確認するよりも、教示
を行なっている時に確認できた方が便利である。しか
し、ロボット言語などの専用プログラムではなく画面上
のロボットをマウス等で動かしながら教示を行うタイプ
のシステムにおいては、該プログラムは使えないのでロ
ボットの動きに対応して作業対象物も動いて表示される
システムはなかった。
本発明の目的は、教示の際にもロボットの動作の進行に
対応して作業対象物の配置、つながり関係が変化して表
示できるロボット支援システムを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、ロボット支援システムに、
ロボット、作業対象物、障害物などの物体の各位置と姿
勢の情報が、それら物体のつながり関係に従ってつなが
り関係情報とともにツリー構造の地図情報として記憶さ
れている記憶装置(1)と、前記地図情報に従って前記
各物体を表示するグラフィックス表示手段(2)と、ロ
ボットの動作位置を入力する位置入力手段(3)と、ロ
ボットに動作教示のためのコマンドを与えるコマンド入
力手段(4)と、前記コマンドに基づいてロボットの動
作手順を作成して記憶する手順記憶装置(7,6,5)と、
前記位置入力手段(3)により入力された動作位置及び
前記コマンド入力手段(4)により与えられたコマンド
により動作するロボットの動きに合わせて、前記物体相
互のつながり関係が変わる毎に前記地図情報を書き換え
る処理をおこなう演算処理装置(6)と、を備えたもの
である。
〔作用〕
つながり関係が変わるということと、作業対象物あるい
は障害物の位置が変わることは同じ内容をもつ。従っ
て、つながり関係が変わるときに各位置を表わす地図を
書き換えれば、このつながり関係はコマンドが与えられ
る場合にのみ変わるので該コマンドを利用でき、前記ロ
ボット言語を使わなくても、作業対象物も動いて表示さ
れることになる。
〔実施例〕
(構成の説明) 本発明の実施例を図により説明する。第1図は本発明の
装置の一実施例を示すもので、この図において1は地図
を記憶する記憶装置で、この中にはこのシステムで操作
されるロボットとロボットが作業する環境に存在する作
業対象物、障害物などの物体の位置とつながり関係がツ
リー構造で記憶されている。2はグラフィックスの表示
装置であり、ロボットや物体が記憶装置1の地図に3次
元的に配置されている様子をある視点から見た透視投影
変換像として表示する。3はマウス、ジョイスティック
などによる位置の入力手段であり、表示装置2の画面上
には第4図(a)に示されるように位置入力手段3によ
り入力される位置情報と連動するカーソル202が表示さ
れる。このカーソルは位置入力手段3により与えられる
位置情報により決まる3次元座標の位置に描かれた、例
えば正方形のような目印の透視投影変換像として表示さ
れる。また、表示装置2の画面上のロボット201は、カ
ーソル202の位置をグリッパの先端位置として逆変換の
手法により計算される関節角による姿勢で表示され、結
果的にあたかもマウスやジョイステック等の位置入力手
段3と連動して動くように表示される。
文字入力手段4は表示装置2にロボットや物体を表示す
るときの視点を変えたり、教示終了後に動作の再生、動
作教示のためのコマンドを与えるためのものである。
動作手順記憶装置5は教示された動作手順を記憶してお
くためのものである。
演算処理装置6は位置入力手段3や記憶装置1の地図に
応じて表示装置2に表示すべき図形を生成したり、教示
作業に応じて動作手順を動作手順記憶装置5に蓄えた
り、地図の書換えなどの処理を行う。7は教示コマンド
に対応した教示手順を記憶してある教示手順記憶装置で
ある。
尚、地図で示した手段は教示途中や再生時のロボットの
動作の進行にともなう作業対象物の位置、つながり関係
の変化を把握し、これに基づいて物体を表示することに
より、矛盾のない物体位置の変化を表示をすることがで
きる。教示コマンドに付される変更手順は、動作のどの
ステップで地図をどう書き換えるかを指定し、教示途中
の地図の書換えを可能にする。また、地図に用意された
スタックは教示された動作を取り消した場合に物体の位
置をその動作が行われる以前の状態に戻すことを可能に
する。
(動作の説明) 次に本発明による装置を用いてロボットを操作する手順
について図を用いて説明する。
地図において各物体の位置はその物体を表すノード(第
2図中に示す各物体毎の の情報をいう)110,120,130において、それを支えてい
る物体(床の上にある物体に対しては床、他の部品に取
り付けられている物体に対してはその部品がそれに当た
る)120,140に対する相対的な位置・姿勢のパラメータ1
11,121,131で記述されている。また、各物体を支えてい
る物体はつながり関係112,122,132によって記述されて
いる(第2図)。ある物体の具体的な位置はその物体の
ノードから出発してルートノード(合成された最終的な
情報をいう)114に至るまでのつながり関係をたどり、
その途中の物体の位置・姿勢パラメータをすべて合成す
ることにより求められる。
例えば、この位置、姿勢パラメータとして平行移動と回
転移動を表す4×4マトリクスAiを用いるなら第2図に
示すcap110の具体的な位置姿勢を表すマトリクスAは A=A3A2A1 で求められる。
尚、第2図中のA3はfloorが類似の複数のものが存在す
る場合などを想定している。
演算処理装置6はこのような手順により演算し各物体の
位置と姿勢を求め透視投影変換により表示装置2に表示
する。
また、ロボット201については、位置入力装置8による
位置情報が変化する毎に計算される関節角に基づいてロ
ボットの各リンクの位置・姿勢パラメータが演算され書
き換えられることにより、物体と同様の手順でカーソル
202と連動して表示される。
このようにして演算処理装置6は画面上に物体203,204,
205とロボット201、カーソル202を表示する。操作者は
この画面を見てロボットに行わせるべき作業を決め、そ
の作業命令を文字入力手段4により入力する。今、画面
が第4図(a)のようであったとし、ロボットに行わせ
るべき作業がボルト203をbody部品204へ取り付けること
であったとする。
操作者は文字入力手段4により「運搬」を意味する作業
名CARRYを演算処理装置6へ入力する(301)。すると演
算処理装置6は地図の現在の状態のもの101をスタック1
02に複製した後(302)、(第5図に示す教示コマンド
「CARRY」に対して付された教示手順(303)に従って各
物体のGRASP POINTの位置を表示装置2の画面上のマー
ク206で表示する(304)(第4図(b))。このGRASP
POINTは物体をその位置でつかむことができることを意
味する。GRASP POINTの位置は地図2の中に物体の性質
情報として物体に対する相対的な座標により記憶されて
いる。
操作者は表示されたワークの中からボルトのGRASP POIN
Tの近くに位置入力装置3を用いてカーソル202を近付
け、位置入力装置3上のボタンか文字入力手段4により
演算処理装置6に実行の合図を与える。この時演算処理
装置6はカーソル202よりある距離以内にあるワークの
うちで最も近い位置にあるワークが選択されたと判断す
る。これにより演算処理装置6は操作者がボルトを選ん
だことを判断し、そのGRASP POINTの位置にカーソル202
を一致させ、他のワークを消去すると同時にボルトの色
を変えてボルトが選択されたことを操作者に伝える(30
5)。さらに演算処理装置6はCARRYの教示手順に付され
た地図の書きかえ手順により地図のボルトのつながり関
係をfloor,onからgripper,fixedに書換え、従ってつな
がり関係も変わり、位置・姿勢パラメータもグリッパに
対するものに書き換える(306)。即ち、ボルトが床の
上におかれた状態からグリッパによりつかまれた状態に
書き換えられる。従って、地図は書換えられ、これ以後
画面、でカーソル202を動かすとロボットだけではなく
ボルト206もロボットのグリッパに伴って動くように表
示される。
次に演算処理装置6はPUT POINTを画面上にワーク207で
表示する(第4図(d))。PUT POINTはボルトを置け
る場所、あるいは取り付けられる場所を意味し、やはり
記憶装置1の地図に物体の性質情報として記憶されてい
る。
操作者はワークの中から目的の部品の取り付け場所のPU
T POINTへカーソル202を近付け演算処理装置6に実行の
合図を送る。演算処理装置6は前と同様の手順により取
り付け位置を判断し、ボルト203をその位置に一致さ
せ、ボルトの色をもとに戻す。さらに地図のボルトのつ
ながり関係をgripper,fixesからcap,onに書換え、つな
がり関係も変わり位置パラメータもcapに対するものに
書き換える。即ち、ボルトがグリッパからはなれ部品CA
Pに取り付けられた状態に書き換える。従って、地図は
書き換えられそのためこれ以後はカーソル202の動きに
対してロボット201のみが画面上で動くようになり、ボ
ルトは取り付け位置に固定されて表示される。
以上の処理が終ると演算処理装置6は作業名CARRYに関
する動作手順生成規則など(第5図)により第6図のよ
うな動作手順を生成し(307,308)動作手順記終装置5
に蓄える(309)。この部品について出願人は既に別の
出願(特願昭62−191102号)をしている。この時ボルト
をグリッパでつかんだ部分と離した部分に第6図502の
ような地図の書換え手順も挿入する。
ここで今教示した内容を訂正したい場合には、やり直し
のコマンドを入力すると1ステップ前の地図の状態をス
タック102より現在地図101に複製し(310)、動作手順
記憶装置5の該当手順を削除する(311)。
次に教示した動作を再生する旨のコマンドを入力すると
演算処理装置6はスタック102より再生を開始したい時
点に対応した地図の状態を現在地図101に複製し(31
2)、再生を開始する部分から動作手順記憶装置5の動
作手順を順次読み出し(313)、ロボットを動かす。こ
の時、地図の書換え手順に出合ったらそれに従って地図
を書き換える(315)。動作の再生の場合も教示の時と
同じ手順で物体、ロボットが表示されるので地図の状態
に従って物体も動いて表示されることになる。
(実施例の効果) 本発明によれば、操作者は教示の際にロボットの動作に
対応した物体の動きを見ることができるので作業対象物
の動きも含めたロボットの動作の状況を正確に検証する
ことができる。これにより、操作者が動作のプランを立
てる場合に有効な情報を得ることができる。
ロボットの動きと共に作業対象物が動くので、ロボット
がグリッパに持っている作業対象物と他の障害物等の物
体との干渉の有無も教示中に画面で確かめることができ
る。
スタックの機能により途中で教示を間違っても全てを始
めからやり直すことなく、その間違った教示の直前の状
態からやり直すことができる。これにより試行錯誤的に
動作プランを立てることができる。
本発明における地図では物体の位置をツリー状の階層構
造により表現するため、例えば第2図においてbodyの位
置姿勢パラメータA2を書き換えるだけでbodyだけでなく
その上に乗っているcapの位置姿勢も変化することにな
り、実世界の物体の移動を効率よく表現することができ
る。
(その他の例) 上記実施例においては、GRASP POINTやPUT POINTのよう
な特殊な参照点を用いて動作の教示を行ったが、動作手
順記憶装置5に蓄えられる動作手順そのものをロボット
言語等で用いられるMOVE(10,20,30)、GRIPPER(30)
のようなコマンドとして入力してもよい。この場合GRAS
P,RELEASEのような補助的なコマンドを用意し、物体を
つかんだり、離したりしたい部分でこれらのコマンドを
入力することにより地図の書換えが生じ、変更手順が挿
入されるようにすれば、上記実施例と同様に物体の動き
を表示することができる。
また、動作手順記憶装置5に蓄えられる動作手順は上記
実施例のようなロボット言語的なものではなく、関節角
の時系列データであってもよい。この場合も物体をつか
んだり離したりするタイミングに地図の書換え手順が挿
入されていれば、動作再生時に上記実施例と同様に物体
の動きを表示できる。
地図の状態を保持するスタックは、ある時点での地図の
内容をすべて記憶するものであってもよいが、教示の各
ステップ毎に変化した部分のみを記憶するものであって
もよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ロボット支援システムにおいて動作の
教示途中にロボットの動きに対応して作業対象物の位置
も変化して表示させることができる。
また、この位置変化をロボット言語等を使わなくても簡
単に表示できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の全体構成を示す図、第2図
は地図の構造を説明する図、第3図は作業指示の入力手
順を説明する図、第4図は作業指示の入力と共に変化す
るグラフィックス表示装置の画面を説明する図、第5図
は教示手順中に付された地図の変更手順を説明する図、
第6図は生成された動作手順中に挿入された地図の変更
手順を説明する図である。 1…地図、2…グラフィックス表示装置、3…位置入力
手段、4…文字入力手段、5…動作手順記憶装置、6…
演算処理装置、7…教示手順記憶装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 優理子 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−250707(JP,A) 特開 昭61−279908(JP,A) 特開 昭62−97012(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロボット、作業対象物、障害物などの物体
    の各位置と姿勢の情報が、それら物体のつながり関係に
    従ってつながり関係情報とともにツリー構造の地図情報
    として記憶されている記憶装置(1)と、前記地図情報
    に従って前記各物体を表示するグラフィックス表示手段
    (2)と、ロボットの動作位置を入力する位置入力手段
    (3)と、ロボットに動作教示のためのコマンドを与え
    るコマンド入力手段(4)と、前記コマンドに基づいて
    ロボットの動作手順を作成して記憶する手順記憶装置
    (7,6,5)と、前記位置入力手段(3)により入力され
    た動作位置及び前記コマンド入力手段(4)により与え
    られたコマンドにより動作するロボットの動きに合わせ
    て、前記物体相互のつながり関係が変わる毎に前記地図
    情報を書き換える処理をおこなう演算処理装置(6)
    と、を備えたことを特徴とするロボット支援システム。
  2. 【請求項2】前記記憶装置(1)にスタック機能を持た
    せ、教示した動作を取り消した場合にその動作により生
    じた地図情報の変化をそれ以前の状態に戻すことができ
    るようにした特許請求の範囲第1項記載のロボット支援
    システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007511839A (ja) * 2003-11-22 2007-05-10 バイエリッシェ モートーレン ウエルケ アクチエンゲゼルシャフト 産業ロボットをプログラミングするための装置と方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3225635B2 (ja) * 1992-10-20 2001-11-05 株式会社日立製作所 建設支援装置及び方法
JP2597278B2 (ja) * 1992-11-10 1997-04-02 日東精工株式会社 教示装置
JP7114521B2 (ja) * 2019-03-29 2022-08-08 株式会社東芝 遠隔操作ロボットの作業支援システム及び作業支援方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61250707A (ja) * 1985-04-30 1986-11-07 Mitsubishi Electric Corp ロボツトシミユレ−シヨンシステム
JPH0772844B2 (ja) * 1985-10-23 1995-08-02 株式会社日立製作所 ロボット教示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007511839A (ja) * 2003-11-22 2007-05-10 バイエリッシェ モートーレン ウエルケ アクチエンゲゼルシャフト 産業ロボットをプログラミングするための装置と方法

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