JPH1185249A - オフラインティーチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】実物ロボットの据え付けにずれがあったとして
も、実物ロボットにオフラインティーチングデータをダ
ウンロードした際の位置調整作業を簡便にして、現場で
の修正工数の削減を図る。 【解決手段】３つの仮想目標点Ｑ１，Ｑ２及びＱ３の座
標データを読み出し（Ｓ１０１）、モニタ上に表示され
る第１，第２及び第３のツール先端ｔ₁ ，ｔ₂ 及びｔ₃
の座標を検出し（Ｓ１０２）、仮想目標点Ｑ１，Ｑ２及
びＱ３とツール先端ｔ₁ ，ｔ₂ 及びｔ₃ との誤差を算出
し（Ｓ１０３）、誤差の２乗和値Ｅを求める（Ｓ１０
４）。次に、２乗和値Ｅが最小となる第１〜第３のツー
ル先端ｔ₁ 〜ｔ₃ の座標を演算し（Ｓ１０５）、論理ロ
ボットモデルを移動させるべき移動量とその方向を示す
ベクトルデータを演算し（Ｓ１０６）、前記ベクトルデ
ータに基づいて論理ロボットモデルのベースフレームを
モニタ上で移動させる（Ｓ１０７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現場に設置された
実物ロボットの据え付けずれ量を推定補正し、その結果
をオフラインティーチング装置上の論理ロボットモデル
に反映させるためのオフラインティーチング方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近時、ロボットを各種作業に適用させる
ために、ロボットアームのフェースプレートに種々のツ
ールを取り付けてロボットに作業を行わせることが一般
的となっている。

【０００３】そして、従来では、ロボットに対する教示
技術やその教示データに対して種々の補正を行う技術が
多数提案されている。例えば、ロボットに対する教示技
術に関するものとしては、教示のための情報を入力する
際に、使用するロボット作業に必要な情報を使用者の要
求に対してできるだけ正確に、かつ、使用者の負担をで
きるだけ軽減するようにした方法が提案されている（特
開平５−２７８２８号公報参照）。

【０００４】また、教示データの補正技術に関するもの
としては、作業現場から離れた場所でも簡単にプレイバ
ック時と同一の動作条件下で教示点の修正及び教示軌跡
の補正が実行でき、教示の修正作業に対する作業者の負
担を軽減するようにした方法（特開平８−２８６７２６
号公報参照）や、全ての打点位置に対して高精度に位置
ずれを自動的に補正できるようにした方法（特開平７−
３２５６１１号公報参照）や、ニューラルネットワーク
を用いてロボットの位置補正を行う方法（特開平６−１
１４７６９号公報参照）や、修正した教示データに動作
範囲異常が発生したとき、ロボット動作の変換データを
修正する際に、オペレータが感覚的に分かりやすい修正
作業を行うことができるようにした方法（特開平５−２
８９７３０号公報参照）や、直交座標上の計測をなくし
てアーム軸回転角のみでアーム型多関節ロボットの絶対
位置精度を確保するために、未知変数配列及び定数配列
の諸元を修正パウエル法の繰り返し論理演算を適用し、
更なる精度の向上と演算速度の上昇を図るようにした方
法（特開平６−２７４２１３号公報参照）や、多関節形
ロボットの手首にツールを取り付けたロボットの設定デ
ータである定数の設定誤差及びツールオフセットの設定
誤差を自動的に補正する方法（特許第２５２０３２４号
参照）等が提案されている。

【０００５】また、ツール先端点設定に関するものとし
ては、設計データが入手できない場合であっても、簡単
な設定用治具を利用することによって簡単な手順で希望
する姿勢でツール先端点を設定できるようにした方法
（特開平７−１９１７３８号公報参照）が提案され、Ｃ
ＡＤデータを利用したものとしては、オペレータが初期
設定データ、作業経路データ、作業動作データを逐一入
力することが不要になり、オペレータの入力量を大幅に
減少させるようにした方法（特開平８−２８６７２２号
公報参照）が提案され、軌跡表示に関するものとして
は、ワークを作業位置から待避させた場合において、動
作中の実際のツールの位置とワークとの相対的な位置関
係を容易、かつ正確に認識できるようにした方法（特開
平８−１７４４５４号公報参照）が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来例のオフラインティーチングに関する技術において
は、実物ロボットが設置されている現場で、空間内の固
定点に対して、なるべく異なる姿勢でロボットの作業点
を高精度に位置合わせするようにしている。

【０００７】しかし、現場において、実物ロボットが規
定の位置からずれて据え付けられてしまった場合、実物
ロボットを教示して得たティーチングデータは、オフラ
インティーチング装置上のティーチングデータと異なっ
たものとなる。

【０００８】そのため、オフラインティーチング装置上
で論理ロボットモデルを教示して得たオフラインティー
チングデータを実物ロボットにダウンロードして位置合
わせをする場合、前記据え付けずれを考慮して行わなけ
ればならず、非常に面倒である。

【０００９】この問題を回避するためには、実物ロボッ
トを規定の位置に設置することが必要であるが、従来、
規定の位置を測定するために、基準位置を設定し、該基
準位置から糸、下げ振り、曲尺、スケール、トランシッ
ト等を使って実物ロボットの据え付け位置を実測してい
た。実物ロボットを自動車を製造するための産業用ロボ
ットに適用した場合は、前記基準位置として自動車の車
体位置決めピンが挙げられる。

【００１０】前記従来の実測による方法においては、測
定精度に限界があり、精細に実物ロボットの設置位置を
測定するには多くの工数がかかるという問題がある。

【００１１】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、実物ロボットの据え付けにずれがあった
としても、実物ロボットにオフラインティーチングデー
タをダウンロードした際の位置調整作業を簡便にするこ
とができ、現場での修正工数の削減を図ることができる
オフラインティーチング方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るオフライン
ティーチング方法は、較正された実物ロボットのツール
先端で３点以上の基準点を教示する第１のステップと、
第１のステップで教示した姿勢をオフラインティーチン
グ装置上の論理ロボットモデルにより再現して、各基準
点に対応したツール先端の座標を求める第２のステップ
と、前記各基準点の座標と、これら基準点に対応する論
理ロボットモデルのツール先端の座標との誤差が最小と
なるような前記論理ロボットモデルの据え付けずれ量を
推定する第３のステップと、推定した据え付けずれ量を
論理ロボットモデルに反映させる第４のステップとを含
むことを特徴とする。

【００１３】即ち、まず、第１のステップにおいて、較
正が終了した実物ロボットで３点以上の基準点を教示
し、第２のステップでその教示をオフラインティーチン
グ装置上の論理ロボットモデルにより再現するようにし
ている。

【００１４】実物ロボットの据え付け位置がずれている
場合、オフラインティーチング装置上における前記各基
準点の座標と、前記各基準点に対応したツール先端の座
標に誤差が生じることになる。

【００１５】従って、第３のステップにおいて、前記誤
差が最小となるような前記論理ロボットモデルの据え付
けずれ量を推定し、該推定した据え付けずれ量を次の第
４のステップにおいて論理ロボットモデルに反映させる
ことで、実物ロボットの前記据え付け上のずれが論理ロ
ボットモデルに反映されることになる。

【００１６】即ち、実物ロボットを規定の位置に移動さ
せるのではなく、実物ロボットの据え付け位置に合わせ
て論理ロボットモデルを移動させて、相対的に実物ロボ
ットと論理ロボットモデル間の据え付けずれ量を０にす
る。

【００１７】これにより、実物ロボットの据え付けにず
れがあったとしても、実物ロボットにオフラインティー
チングデータをダウンロードした際の位置調整作業を簡
便にすることができ、現場での修正工数の削減を図るこ
とができる。

【００１８】そして、前記実物ロボットが自動車を製造
するための産業用ロボットである場合、前記基準点とし
て、前記自動車の車体の位置決めピンの先端を含み、該
位置決めピンの先端からの相対位置を明らかな点とする
ようにしてもよい。

【００１９】この場合、各基準点が一つの基準点である
位置決めピンを中心する相対位置にて規定されることか
ら、各基準点をオフラインティーチング装置上に容易に
設定することができ、実物ロボットを教示することによ
って得られた姿勢を論理ロボットモデルに再現する際
に、各基準点の座標と、これら基準点に対応する論理ロ
ボットモデルのツール先端の座標を容易に求めることが
できる。

【００２０】また、前記方法において、前記第３のステ
ップを、前記各基準点と、これら基準点に対応する論理
ロボットモデルのツール先端との各ずれ量を算出するず
れ量算出ステップと、前記論理ロボットモデルを移動処
理して、前記算出された各ずれ量の２乗の和が最小とな
るような据え付け位置を求める据え付け位置算出ステッ
プとを含むようにしてもよい。

【００２１】この場合、簡単な演算で論理ロボットモデ
ルの据え付け位置を求めることができるため、工数削減
をより効率よく図ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るオフラインテ
ィーチング方法を例えば溶接ガンのロボットのオフライ
ンティーチングシステムに適用した実施の形態例（以
下、単に実施の形態に係るオフラインティーチングシス
テムと記す）を図１〜図６を参照しながら説明する。

【００２３】本実施の形態に係るオフラインティーチン
グシステム１０は、図１に示すように、キーボード等の
キー入力装置やマウス等のポインティングデバイスなど
が接続され、実物ロボット１６に模した論理ロボットモ
デルをモニタ１２の画面上に表示させてオフラインのテ
ィーチングを行うオフラインティーチング装置１４と、
実物ロボット１６を制御するためのロボットコントロー
ラ１８とを有して構成されている。

【００２４】前記オフラインティーチング装置１４に
は、フレキシブルディスクドライブ（以下、単にＦＤＤ
と記す）２０が接続されており、オフラインティーチン
グ装置１４にて作成されたティーチングデータがＦＤＤ
２０を介してフレキシブルディスク２２に記録され、又
はフレキシブルディスク２２に記録されているティーチ
ングデータ等がＦＤＤ２０を介してオフラインティーチ
ング装置１４に読み込まれるようになっている。

【００２５】同じくロボットコントローラ１８にもＦＤ
Ｄ２４が接続されており、該ロボットコントローラ１８
にて修正付加されたティーチングデータがＦＤＤ２４を
介してフレキシブルディスク２２に記録され、又はフレ
キシブルディスク２２に記録されているティーチングデ
ータ等がＦＤＤ２４を介してロボットコントローラ１８
に読み込まれるようになっている。

【００２６】また、オフラインティーチング装置１４
は、図２に示すように、キーボード等の入力装置３０、
マウスやジョイスティック等の座標入力装置３２（ポイ
ンティングデバイス）、ハードディスクドライブ（ＨＤ
Ｄ）３４及び前記ＦＤＤ２０がそれぞれインターフェー
ス（単にＩ／Ｆと記す）回路３６、３８、４０及び４２
を介して接続され、更に、このオフラインティーチング
装置１４には、他のオフラインティーチング装置におけ
るティーチングデータ等の受渡しに使用されるＬＡＮが
Ｉ／Ｆ回路４４を介して接続され、ＬＡＮを通じて取り
込まれたティーチングデータや当該オフラインティーチ
ング装置１４にて作成したティーチングデータを表示す
るための前記モニタ１２とを有する。

【００２７】このオフラインティーチング装置１４は、
各種プログラム（ティーチング処理プログラムや後述す
る据え付け補正プログラム等）の動作用として用いられ
る動作用ＲＡＭ４６と、外部機器（ＬＡＮ、座標入力装
置３２、ＨＤＤ３４等）からのデータや各種プログラム
によってデータ加工されたデータ等が格納されるデータ
ＲＡＭ４８と、外部機器に対してデータの入出力を行う
入出力ポート５０と、これら各種回路を制御するＣＰＵ
（制御装置及び論理演算装置）５２とを有して構成され
ている。

【００２８】前記各種回路は、ＣＰＵ５２から導出され
たデータバス５４を介して各種回路間のデータの受渡し
が行われ、更にＣＰＵ５２から導出されたアドレスバス
や制御バス（共に図示せず）を介してそれぞれＣＰＵ５
２にて制御されるように構成されている。

【００２９】そして、本実施の形態に係るオフラインテ
ィーチングシステム１０は、図３に示す手順でロボット
モデルの補正のためのティーチングを行う。

【００３０】即ち、最初のステップＳ１において実物ロ
ボット１６の形態を判定する。例えば、ツール６０の先
端の形態やロボットの関節数などが判定される。

【００３１】次に、ステップＳ２において、オフライン
ティーチング装置１４で多点多姿勢のティーチングを行
う。例えば論理ロボットモデルを、任意の固定点に３姿
勢以上のティーチングを行う。

【００３２】次に、ステップＳ３において、補正量の推
定計算及び探索を行う。この処理方法には、実物ロボッ
ト１６の形態毎にずれ量をモデル化（定式化）し、解析
的に求める方法や、遺伝的アルゴリズムによる補正量の
探索処理、又はこれらを組み合わせた方法などがある。

【００３３】次に、ステップＳ４において、前記ステッ
プＳ３にて得られた補正対象の論理ロボットモデルで最
も良好な補正計算結果が得られる多点多姿勢のティーチ
ングデータを抽出する。遺伝的アルゴリズムを用いた場
合は、前記探索された染色体のうち、最良の染色体を補
正量とし、該補正量をティーチングデータやロボットコ
ントローラの各種パラメータに反映させる。

【００３４】次に、ステップＳ５において、多点多姿勢
のティーチングデータを実物ロボット１６のロボットコ
ントローラ１８にダウンロードする。このダウンロード
は、例えば、オフラインティーチング装置１４に接続さ
れているＦＤＤ２０を介して前記多点多姿勢のティーチ
ングデータをフレキシブルディスク２２に記録し、次
に、該フレキシブルディスク２２に記録されている前記
多点多姿勢のティーチングデータをロボットコントロー
ラ１８に接続されているＦＤＤ２４を介して該ロボット
コントローラ１８に読み込ませることにより行われる。

【００３５】前記の例では、フレキシブルディスク２２
を用いた場合を示したが、その他、ＭＯやＣＤ−Ｒ等の
光ディスクをダウンロードの媒体として用いることもで
き、また、オフラインティーチング装置１４とロボット
コントローラ１８とがＬＡＮで接続されているのであれ
ば、ＬＡＮを通じてダウンロードさせるようにしてもよ
い。

【００３６】次に、ステップＳ６において、ロボットコ
ントローラ１８による制御によって実物ロボット１６を
作動させ、ツール先端ＴＣＰを例えば３つの目標点Ｐ
１，Ｐ２及びＰ３に向かって移動させる（図４Ａ参
照）。ティーチングデータから割り出される前記目標点
Ｐ１，Ｐ２及びＰ３の位置を作業点として定義した場
合、このステップＳ６では、作業点と実際の目標点Ｐ
１，Ｐ２及びＰ３との位置合わせを行う。このとき、位
置合わせによる移動量をティーチングデータに反映させ
て、ティーチングデータを修正付加する。

【００３７】前記３つの目標点Ｐ１，Ｐ２及びＰ３の選
定は、当該実物ロボット１６を自動車を製造するための
産業用ロボット（溶接用ロボット）として適用する場
合、例えば１つの目標点Ｐ１については、自動車の車体
における位置決めピン（フロント側の水抜きピン）の先
端が選ばれ、他の２つの目標点Ｐ２及びＰ３について
は、前記点Ｐ１から相対的に位置がわかっている点が選
ばれる。

【００３８】ロボットコントローラ１８にダウンロード
された多点多姿勢のティーチングデータは、論理ロボッ
トモデルを用いて実物ロボット１６に限りなく近づけた
高精度のティーチングデータであるため、前記ステップ
Ｓ６での位置合わせでは、ほとんど姿勢を変えないで行
うことができる。

【００３９】次に、ステップＳ７において、ロボットコ
ントローラ１８に登録された位置合わせ修正後のティー
チングデータをオフラインティーチング装置１４にアッ
プロードする。このアップロードは、例えば、上述した
ダウンロードの場合と同様に、ロボットコントローラ１
８に接続されているＦＤＤ２４を介して前記修正後のテ
ィーチングデータをフレキシブルディスク２２に記録
し、次に、該フレキシブルディスク２２に記録されてい
る前記修正後のティーチングデータをオフラインティー
チング装置１４に接続されているＦＤＤ２０を介して該
オフラインティーチング装置１４に読み込ませることに
より行われる。

【００４０】前記の例では、フレキシブルディスク２２
を用いた場合を示したが、その他、ＭＯやＣＤ−Ｒ等の
光ディスクをアップロードの媒体として用いることもで
き、また、オフラインティーチング装置１４とロボット
コントローラ１８とがＬＡＮで接続されているのであれ
ば、ＬＡＮを通じてアップロードさせるようにしてもよ
い。

【００４１】次に、ステップＳ８において、前記オフラ
インティーチング装置１４にアップロードされたオフラ
インティーチングデータを再生して、実物ロボット１６
で教示した姿勢をオフラインティーチング装置１４上の
論理ロボットモデルにより再現させる。このとき、図４
Ｂ及び図４Ｃに示すように、モニタ１２上には前記論理
ロボットモデルのほかに、３つの目標点Ｐ１，Ｐ２及び
Ｐ３に応じた３つの仮想目標点Ｑ（第１〜第３の仮想目
標点Ｑ１，Ｑ２及びＱ３）が表示される。図４Ｂ及び図
４Ｃの例では、３つの仮想目標点Ｑと、これら仮想目標
点Ｑに対応する論理ロボットモデルのツール６２の先端
（以下、便宜的に第１、第２及び第３のツール先端
ｔ₁ ，ｔ₂ 及びｔ₃ と記す）を示す。

【００４２】論理ロボットモデルによる前記姿勢の再現
によって、理想的には各仮想目標点Ｑ１，Ｑ２及びＱ３
にそれぞれ第１、第２及び第３のツール先端ｔ₁ ，ｔ₂
及びｔ₃ が一致するが、実物ロボット１６が規定の位置
からずれて据え付けられている場合は、各仮想目標点Ｑ
１，Ｑ２及びＱ３の位置と、これら仮想目標点Ｑ１，Ｑ
２及びＱ３に対応するツール先端ｔ₁ ，ｔ₂ 及びｔ₃ の
位置とがずれることになる。

【００４３】従って、本実施の形態に係るオフラインテ
ィーチングシステム１０では、次のステップＳ９におい
て、据え付け位置の補正処理を行う。この処理は、ソフ
トウェアによる据え付け補正手段（据え付け補正プログ
ラム）を通じて行われる。

【００４４】この据え付け補正手段（据え付け補正プロ
グラム）の構成は、図５の機能ブロックに示すように、
ハードディスク等から３つの仮想目標点Ｑ１，Ｑ２及び
Ｑ３の座標を読み出す座標読出し手段７０と、第１、第
２及び第３のツール先端ｔ₁，ｔ₂ 及びｔ₃ の座標を検
出する座標検出手段７２と、各座標データに基づいて、
３つの仮想目標点Ｑ１，Ｑ２及びＱ３と、第１、第２及
び第３のツール先端ｔ ₁ ，ｔ₂ 及びｔ₃ との誤差を算出
する誤差算出手段７４と、各誤差の２乗を加算して誤差
の２乗和を求める２乗和演算手段７６と、求められた２
乗和が最小となる各ツール先端ｔｃｐの座標を演算する
座標演算手段７８と、ツール先端ｔｃｐにおける最初の
座標と前記座標演算手段７８で得られた座標から論理ロ
ボットモデルの移動量と方向を示すベクトルデータを求
めるベクトル演算手段８０と、求められたベクトルデー
タに基づいて論理ロボットモデルを移動させるロボット
移動手段８２とを有して構成されている。

【００４５】次に、据え付け補正手段（据え付け補正プ
ログラム）の処理動作について図６のフローチャートを
参照しながら説明する。

【００４６】まず、ステップＳ１０１において、座標読
出し手段７０を通じて、例えばハードディスク等に登録
されている３つの仮想目標点Ｑ１，Ｑ２及びＱ３の座標
データを読み出してデータＲＡＭ４８の例えば目標点座
標ファイルに格納する。

【００４７】次に、ステップＳ１０２において、実物ロ
ボット１６で教示した姿勢をオフラインティーチング装
置１４上の論理ロボットモデルにより再現させた際に、
モニタ１２上に表示される各仮想目標点Ｑ１，Ｑ２及び
Ｑ３に対する第１，第２及び第３のツール先端ｔ₁ ，ｔ
₂ 及びｔ₃ の座標を検出してデータＲＡＭ４８のツール
先端座標ファイルに格納する。

【００４８】次に、ステップＳ１０３において、誤差算
出手段７４を通じて、前記３つの仮想目標点Ｑ１，Ｑ２
及びＱ３と、これら仮想目標点Ｑ１，Ｑ２及びＱ３に対
応する第１，第２及び第３のツール先端ｔ₁ ，ｔ₂ 及び
ｔ₃ との誤差を算出する。具体的には、データＲＡＭ４
８の目標点座標ファイルから３つの仮想目標点Ｑ１，Ｑ
２及びＱ３に関する座標データを読み出し、データＲＡ
Ｍ４８のツール先端座標ファイルから前記仮想目標点Ｑ
１，Ｑ２及びＱ３に対応する第１，第２及び第３のツー
ル先端ｔ₁ ，ｔ₂ 及びｔ₃ に関する座標データを読み出
す。そして、これら座標データから、第１の仮想目標点
Ｑ１と第１のツール先端ｔ₁ 間の誤差ｅ ₁ 、第２の仮想
目標点Ｑ２と第２のツール先端ｔ₂ 間の誤差ｅ₂ 及び第
３の仮想目標点Ｑ３と第３のツール先端ｔ₃ 間の誤差ｅ
₃ をそれぞれ演算する。

【００４９】次に、ステップＳ１０４において、２乗和
演算手段７６を通じて、以下のような演算を行って２乗
和値Ｅを求める。

【００５０】Ｅ＝（ｅ₁ ）² ＋（ｅ₂ ）² ＋（ｅ₃ ）²
次に、ステップＳ１０５において、座標演算手段７８を
通じて、前記２乗和値Ｅが最小となる第１〜第３のツー
ル先端ｔ₁ 〜ｔ₃ の座標を演算し、求めた座標データを
ツール先端座標ファイルに格納する。即ち、前記２乗和
値が最小となる第１〜第３のツール先端ｔ₁ 〜ｔ₃ の座
標を求めることは、第１〜第３の仮想目標点Ｑ１〜Ｑ３
で形づくられる平面Ｍ１に対して、最初の第１〜第３の
ツール先端ｔ₁ 〜ｔ₃ にて形づくられる平面Ｍ２がほぼ
一致するように平行移動、回転移動等並びにこれらの移
動の組み合わせを行うことを示す。

【００５１】次に、ステップＳ１０６において、ベクト
ル演算手段８０を通じて、論理ロボットモデルを移動さ
せるべき移動量とその方向を示すベクトルデータを演算
する。具体的には、ツール先端座標ファイルから３つの
ツール先端ｔ₁ ，ｔ₂ 及びｔ ₃ における最初の座標デー
タを読み出し、同じくツール先端座標ファイルから前記
座標演算手段７８で得られた３つのツール先端ｔ₁ ，ｔ
₂ 及びｔ₃ における座標データを読み出す。そして、こ
れら座標データから論理ロボットモデルの移動量と方向
を示すベクトルデータを求める。

【００５２】次に、ステップＳ１０７において、ロボッ
ト移動手段８２を通じて、前記ベクトルデータに基づい
て論理ロボットモデル全体、即ち、ベースフレームをモ
ニタ１２上で移動させる。

【００５３】この論理ロボットモデルの移動処理によっ
て、現場での実物ロボット１６の設置位置と、モニタ１
２上での論理ロボットモデルの設置位置とが相対的に一
致することになる。

【００５４】その結果、同一の実物ロボット１６に対し
て別の動作（操作）を行わせる必要が生じた場合に、そ
の動作（操作）を行うための教示プログラムを前記論理
ロボットモデルを使って簡単に、かつ高精度に作成する
ことが可能となる。

【００５５】このように、本実施の形態に係るオフライ
ンティーチングシステム１０においては、現場に設置さ
れた実物ロボット１６を規定の位置に移動させるのでは
なく、実物ロボット１６の据え付け位置に合わせて論理
ロボットモデルを移動させて、相対的に実物ロボット１
６と論理ロボットモデル間の据え付けずれ量をほぼ０に
するようにしている。

【００５６】そのため、実物ロボット１６の据え付けに
ずれがあったとしても、実物ロボット１６にオフライン
ティーチングデータをダウンロードした際の位置調整作
業を簡便にすることができ、現場での修正工数の削減を
図ることができる。

【００５７】特に、本実施の形態においては、３つの目
標点Ｐ１，Ｐ２及びＰ３のうち、第１の目標点Ｐ１とし
て、自動車の車体における位置決めピンの先端位置を選
び、他の第２及び第３の目標点Ｐ２及びＰ３として、前
記第１の目標点Ｐ１から相対的に位置がわかっている点
をそれぞれ選ぶようにしているため、各目標点Ｐ１，Ｐ
２及びＰ３をオフラインティーチング装置１４における
モニタ１２上に仮想目標点Ｑ１，Ｑ２及びＱ３として容
易に設定することができる。

【００５８】その結果、実物ロボット１６を教示するこ
とによって得られた姿勢を論理ロボットモデルに再現す
る際に、各仮想目標点Ｑ１，Ｑ２及びＱ３の座標と、こ
れら仮想目標点Ｑ１，Ｑ２及びＱ３に対応する論理ロボ
ットモデルのツール先端ｔ₁，ｔ₂ 及びｔ₃ の座標を容
易に求めることができる。

【００５９】また、本実施の形態においては、据え付け
ずれを求める場合に、誤差算出手段７４を通じて、第１
〜第３の仮想目標点Ｑ１〜Ｑ３の座標と、これら仮想目
標点Ｑ１〜Ｑ３に対応する第１〜第３のツール先端ｔ₁
〜ｔ₃ の座標との誤差ｅ₁ ，ｅ₂ 及びｅ₃ を求め、次い
で、２乗和演算手段７６及び座標演算手段７８を通じ
て、各誤差ｅ₁ ，ｅ₂ 及びｅ₃ の２乗和値Ｅが最小とな
る第１〜第３のツール先端ｔ₁ ，ｔ₂ 及びｔ₃ の座標を
求めるようにしているため、簡単な演算で論理ロボット
モデルの据え付け位置を求めることができ、工数削減を
より効率よく図ることができる。

【００６０】前記実施の形態においては、第１〜第３の
仮想目標点Ｑ１〜Ｑ３の座標と、これら仮想目標点Ｑ１
〜Ｑ３に対応する第１〜第３のツール先端ｔ₁ 〜ｔ₃ の
座標との誤差ｅ₁ 〜ｅ₃ の２乗和が最小となる第１〜第
３のツール先端ｔ₁ 〜ｔ₃ の座標を求めるようにした
が、この演算に限定されることなく、第１〜第３の仮想
目標点Ｑ１，Ｑ２及びＱ３で形づくられる平面Ｍ１に対
して、最初の第１〜第３のツール先端ｔ₁ ，ｔ₂ 及びｔ
₃ にて形づくられる平面Ｍ２がほぼ一致するような演算
であれば、どのような演算を用いてもよい。

【００６１】なお、この発明に係るオフラインティーチ
ング方法は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要
旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはも
ちろんである。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るオフ
ラインティーチング方法によれば、較正された実物ロボ
ットのツール先端で３点以上の基準点を教示する第１の
ステップと、第１のステップで教示した姿勢をオフライ
ンティーチング装置上の論理ロボットモデルにより再現
して、各基準点に対応したツール先端の座標を求める第
２のステップと、前記各基準点の座標と、これら基準点
に対応する論理ロボットモデルのツール先端の座標との
誤差が最小となるような前記論理ロボットモデルの据え
付けずれ量を推定する第３のステップと、推定した据え
付けずれ量を論理ロボットモデルに反映させる第４のス
テップとを含むことを特徴としている。

【００６３】このため、実物ロボットの据え付けにずれ
があったとしても、実物ロボットにオフラインティーチ
ングデータをダウンロードした際の位置調整作業を簡便
にすることができ、現場での修正工数の削減を図ること
ができるという効果が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るオフラインティーチングシ
ステムを示す構成図である。

【図２】本実施の形態に係るオフラインティーチングシ
ステムにおけるオフラインティーチング装置の構成を示
すブロック図である。

【図３】本実施の形態に係るオフラインティーチングシ
ステムの処理動作を示すフローチャートである。

【図４】本実施の形態に係るオフラインティーチングシ
ステムの据え付け補正処理手段の動作概念を示す説明図
であり、図４Ａは実物ロボットによる教示を示し、図４
Ｂは論理ロボットモデルによる据え付け補正処理を示
す。

【図５】本実施の形態に係るオフラインティーチングシ
ステムの据え付け補正処理手段の構成を示す機能ブロッ
ク図である。

【図６】据え付け補正処理手段の処理動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０…オフラインティーチングシステム １２…モニタ １４…オフラインティーチング装置 １６…実物ロ
ボット １８…ロボットコントローラ ６０…実物ロ
ボットのツール ６２…論理ロボットモデルのツール ７０…座標読
出し手段 ７２…座標検出手段 ７４…誤差算
出手段 ７６…２乗和演算手段 ７８…座標演
算手段 ８０…ベクトル演算手段 ８２…ロボッ
ト移動手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】較正された実物ロボットのツール先端で３
   点以上の基準点を教示する第１のステップと、 第１のステップで教示した姿勢をオフラインティーチン
   グ装置上の論理ロボットモデルにより再現して、各基準
   点に対応したツール先端の座標を求める第２のステップ
   と、 前記各基準点の座標と、これら基準点に対応する論理ロ
   ボットモデルのツール先端の座標との誤差が最小となる
   ような前記論理ロボットモデルの据え付けずれ量を推定
   する第３のステップと、 推定した据え付けずれ量を論理ロボットモデルに反映さ
   せる第４のステップとを含むことを特徴とするオフライ
   ンティーチング方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のオフラインティーチング方
   法において、 前記実物ロボットが自動車を製造するための産業用ロボ
   ットであって、 前記基準点は、前記自動車の車体の位置決めピンの先端
   を含み、該位置決めピンの先端からの相対位置が明らか
   な点であることを特徴とするオフラインティーチング方
   法。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載のオフラインティーチ
   ング方法において、 前記第３のステップは、前記各基準点と、これら基準点
   に対応する論理ロボットモデルのツール先端との各ずれ
   量を算出するずれ量算出ステップと、 前記論理ロボットモデルを移動処理して、前記算出され
   た各ずれ量の２乗の和が最小となるような据え付け位置
   を求める据え付け位置算出ステップとを含むことを特徴
   とするオフラインティーチング方法。