KR20230120078A - 로봇 교시 시스템 - Google Patents

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KR20230120078A
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료 키타가와
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가부시키가이샤 다이헨
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Abstract

작업 프로그램에 따라 동작하는 로봇의 위치 자세에 대하여, 해당 작업 프로그램의 임의의 교시 명령에 있어서의 로봇의 위치 자세를, 용이하게 확인할 수 있는 로봇 교시 시스템을 제공하는 것이다. 로봇 교시 시스템(200)은, 로봇을 동작시키는 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 해당 로봇의 위치 자세를 산출하는 로봇 위치 자세 산출부(210)와, 로봇의 위치 자세에 기초하여 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 가상 로봇 정보를 생성하는 가상 로봇 정보 생성부(220)와, 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령 중, 적어도 1 개를 선택하는 교시 명령 선택부(240)와, 선택된 교시 명령에 기초하여 가상 로봇 정보를 표시하는 표시부(230)를 구비한다.

Description

로봇 교시 시스템 {ROBOT TEACHING SYSTEM}
본 발명은, 로봇 교시 시스템에 관한 것이다.
최근, 산업계에 있어서, 많은 로봇이 보급되고 있다. 해당 로봇은, 예를 들면, 전자 부품 및 기계 부품의 조립, 용접 및 반송 등에 이용되며, 공장의 생산 라인의 효율화 및 자동화가 도모되고 있다. 이러한 로봇은, 원하는 동작을 시키기 위한 프로그램을 작성하여, 소위 교시 데이터로서 미리 기억시켜 둘 필요가 있다. 해당 작업 프로그램(교시 데이터)은, 조작자가 티칭 팬던트를 이용하여 실제의 로봇을 조작함으로써 동작을 기억시켜 생성되거나, 실제의 로봇을 동작시키지 않고, 시뮬레이터 환경에 있어서의 시뮬레이션에 의하여 생성된다.
시뮬레이터 환경에서는, 시뮬레이터에 장착된 모의 로봇을 가상 공간 상에서 동작시켜, 해당 모의 로봇의 위치 자세가 표시된다.
또한, 특허 문헌 1에서는, 로봇의 동작을 작업자에게 인식시키는 로봇용의 표시 시스템에 관한 기술이 개시되어 있다. 해당 로봇용의 표시 시스템에서는, 로봇의 동작 궤적을 나타내는 화상과, 예상 궤적을 나타내는 화상을 포함하는 가상 화상을 로봇과 중첩되도록 표시부에 표시하고 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 공보 제2021-011017호
그러나, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 로봇용의 표시 시스템에서는, 작업 프로그램에 따른 로봇의 동작 궤적은 표시되지만, 작업 프로그램에 따라 동작하는 로봇의 위치 자세는 표시되지 않는다. 또한, 시뮬레이터에 장착된 모의 로봇을 가상 공간 상에서 동작시켰다고 해도, 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 로봇의 위치 자세를 용이하게 파악할 수는 없다.
이에, 본 발명은, 작업 프로그램에 따라 동작하는 로봇의 위치 자세에 대하여, 해당 작업 프로그램의 임의의 교시 명령에 있어서의 로봇의 위치 자세를, 용이하게 확인할 수 있는 로봇 교시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 태양에 따른 로봇 교시 시스템은, 로봇을 동작시키는 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 해당 로봇의 위치 자세를 산출하는 로봇 위치 자세 산출부와, 로봇의 위치 자세에 기초하여 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 가상 로봇 정보를 생성하는 가상 로봇 정보 생성부와, 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령 중, 적어도 1 개를 선택하는 교시 명령 선택부와, 선택된 교시 명령에 기초하여 가상 로봇 정보를 표시하는 표시부를 구비한다.
이 태양에 의하면, 로봇 위치 자세 산출부는, 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 해당 로봇의 위치 자세를 산출하고, 가상 로봇 정보 생성부는, 로봇의 위치 자세에 기초하여 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 가상 로봇 정보를 생성한다. 그리고, 교시 명령 선택부는, 각 교시 명령 중, 적어도 1 개를 선택하고, 표시부는, 그 선택된 교시 명령에 기초하여 가상 로봇 정보를 표시한다. 이에 의하여, 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령에 기초하는 로봇의 위치 자세를, 용이하게 확인할 수 있다.
상기 태양에 있어서, 표시부는, 선택된 교시 명령의 수에 따라 가상 로봇 정보의 표시 태양을 변경해도 된다.
이 태양에 의하면, 예를 들면, 유저에 의하여 1 개 또는 복수의 교시 명령이 선택되고, 표시부는, 그에 따라 가상 로봇 정보의 표시 태양을 변경한다. 그 결과, 유저에게 있어서는, 자신의 교시 명령의 선택의 수에 대응하는 표시 태양으로, 로봇의 위치 자세를, 용이하게 확인할 수 있다.
상기 태양에 있어서, 교시 명령 선택부에 의하여 1 개의 교시 명령이 선택된 경우, 표시부는, 가상 로봇 정보를 정지 화면으로서 표시해도 된다.
이 태양에 의하면, 교시 명령 선택부에 의하여 1 개의 교시 명령이 선택된 경우, 표시부는, 가상 로봇 정보를 정지 화면으로서 표시하므로, 유저에게 있어서는, 1 개의 교시 명령에 대응하는 로봇의 위치 자세를 정지 화면으로서 적절히 확인할 수 있다.
상기 태양에 있어서, 교시 명령 선택부에 의하여 복수의 교시 명령이 선택된 경우, 표시부는, 선택된 복수의 교시 명령으로 특정되는 구간에 있어서, 가상 로봇 정보를 애니메이션으로서 표시해도 된다.
이 태양에 의하면, 교시 명령 선택부에 의하여 복수의 교시 명령이 선택된 경우, 표시부는, 가상 로봇 정보를 애니메이션으로서 표시하므로, 유저에게 있어서는, 자신이 지정한 구간에 있어서 교시 명령에 대응하는 로봇의 위치 자세를, 움직임을 포함하여 적절히 확인할 수 있다.
상기 태양에 있어서, 교시 명령 선택부에 의하여 선택되는 교시 명령에 관련된 조작 영역에 있어서, 유저의 입력 위치를 인식하는 입력 위치 인식부를 더 구비하고, 표시부는, 입력 위치 인식부에 의하여 인식된 입력 위치에 따른 가상 로봇 정보를 표시해도 된다.
이 태양에 의하면, 입력 위치 인식부는, 조작 영역에 있어서의 유저의 입력 위치를 인식하고, 표시부는, 입력 위치 인식부에 의하여 인식된 입력 위치에 따른 가상 로봇 정보를 표시하므로, 유저에게 있어서는, 예를 들면, 조작 영역에서의 스와이프 조작에 따라, 그 위치에서의 로봇의 위치 자세를, 용이하게 확인할 수 있다.
본 발명에 의하면, 작업 프로그램에 따라 동작하는 로봇의 위치 자세에 대하여, 해당 작업 프로그램의 임의의 교시 명령에 있어서의 로봇의 위치 자세를, 용이하게 확인할 수 있는 로봇 교시 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로봇 교시 시스템을 포함하는 용접 로봇 시스템(100)의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로봇 교시 시스템(200)의 기능적인 구성을 예시하는 도면이다.
도 3은, 로봇을 동작시키기 위한 작업 프로그램과, 해당 작업 프로그램에 포함되는 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되는 일 구체예를 도시하는 도면이다.
도 4는, 로봇을 동작시키기 위한 작업 프로그램과, 해당 작업 프로그램에 포함되는 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되는 다른 구체예를 나타내는 도면이다.
도 5는, 로봇을 동작시키기 위한 작업 프로그램과, 해당 작업 프로그램에 포함되는 교시 명령 간에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되는 일 구체예를 도시하는 도면이다.
도 6은, 로봇을 동작시키기 위한 작업 프로그램과, 해당 작업 프로그램에 포함되는 복수의 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되는 일 구체예를 도시하는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로봇 교시 시스템(200)이 실행하는 로봇 표시 방법(M100)의 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시 형태는, 어디까지나 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 일예를 드는 것이며, 본 발명을 한정적으로 해석시키는 것은 아니다. 또한, 설명의 이해를 용이하게 하기 위하여, 각 도면에서 동일한 구성 요소에 대해서는 가능한 한 동일한 부호를 붙이고, 중복된 설명은 간략화 또는 생략하는 경우가 있다.
<일 실시 형태>
[용접 로봇 시스템의 기본 구성]
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로봇 교시 시스템을 포함하는 용접 로봇 시스템(100)의 구성을 예시하는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 용접 로봇 시스템(100)은, 예를 들면, 교시 장치(1)와, 로봇 제어 장치(2)와, 매니퓰레이터(3)를 구비한다. 교시 장치(1)와 로봇 제어 장치(2)는, 예를 들면, 네트워크(N)를 통하여 접속되고, 로봇 제어 장치(2)와 매니퓰레이터(3)는, 예를 들면, 통신 케이블(C)을 통하여 접속된다. 네트워크(N)는, 유선(통신 케이블을 포함)이어도 되고 무선이어도 된다. 또한, 용접 로봇 시스템(100)에, 티칭 팬던트를 포함해도 된다. 티칭 팬던트는, 작업자가 매니퓰레이터(3)의 동작을 교시하는 조작 장치이다.
매니퓰레이터(3)는, 로봇 제어 장치(2)에서 설정되는 시공 조건에 따라 아크 용접을 실시하는 용접 로봇(산업용 로봇)이다. 매니퓰레이터(3)는, 예를 들면, 공장의 마루의 면 등에 고정되는 베이스 부재 상에 설치되는 다관절 암(31)과, 다관절 암(31)의 선단에 연결되는 용접 토치(32)(엔드 이펙터)를 가진다.
로봇 제어 장치(2)는, 매니퓰레이터(3)의 동작을 제어하는 제어 유닛이며, 예를 들면, 제어부(21), 기억부(22), 통신부(23) 및 용접 전원부(24)를 포함한다.
제어부(21)는, 예를 들면, 기억부(22)에 기억되어 있는 작업 프로그램을 프로세서가 실행함으로써, 매니퓰레이터(3) 및 용접 전원부(24)를 제어한다.
통신부(23)는, 네트워크(N)를 통하여 접속되는 교시 장치(1)와의 통신을 제어하는 것, 또는 통신 케이블(C)을 통하여 접속되는 매니퓰레이터(3)와의 통신을 제어한다.
용접 전원부(24)는, 예를 들면, 용접 와이어의 선단과 워크와의 사이에 아크를 발생시키기 위하여, 미리 정해진 용접의 시공 조건에 따라, 용접 전류 및 용접 전압 등을 매니퓰레이터(3)로 공급한다. 용접의 시공 조건에는, 예를 들면, 용접 조건, 용접 개시 위치, 용접 종료 위치, 아크 방전의 시간, 용접 거리, 용접 토치의 자세 및 용접 토치의 이동 속도 등의 데이터 항목이 포함된다. 용접 전원부(24)는, 로봇 제어 장치(2)와, 별개로 구비하는 것으로 해도 된다.
교시 장치(1)는, 후술하는 가상 로봇 정보를 표시하는 것이다. 예를 들면, 교시 장치(1)는, 거치형의 액정 또는 유기 EL 디스플레이어도 상관없고, 액정 디스플레이 또는 유기 EL을 구비한 가반형 단말이어도 상관없다. 가반형 단말에는, 예를 들면, 태블릿 단말, 스마트폰, 휴대 정보 단말(PDA), 노트 PC(퍼스널 컴퓨터) 등의 운반 가능한 단말이 포함된다. 또한, 표시부가 구비되어 있는 상술한 티칭 팬던트여도 상관없다.
또한, 교시 장치(1)는, 로봇 제어 장치(2)에 의하여 실행되는 작업 프로그램을 표시해도 상관없다.
교시 장치(1)는, 예를 들면, 제어부(11), 통신부(12) 및 표시부(13)를 포함한다.
제어부(11)는, 메모리에 저장된 소정의 프로그램을 프로세서가 실행함으로써, 통신부(12) 및 표시부(13)를 포함하는 교시 장치(1)의 각 부를 제어한다.
통신부(12)는, 네트워크(N)를 통하여 접속되는 로봇 제어 장치(2)와의 통신을 제어한다.
표시부(13)는, 상술한 바와 같이, 예를 들면, 가상 로봇 정보 및 작업 프로그램을 표시한다. 또한, 표시부(13)는, 예를 들면, 터치 패널을 가지는 디스플레이 장치로서, 표시된 가상 로봇 정보 및 작업 프로그램에 대하여 조작 가능해도 상관없고, 교시 장치(1)는, 표시부(13)에 표시된 가상 로봇 정보 및 작업 프로그램에 대하여 조작하기 위한 조작부를 구비해도 상관없다.
[로봇 교시 시스템의 구성]
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로봇 교시 시스템(200)의 기능적인 구성을 예시하는 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 로봇 교시 시스템(200)은, 기능적인 구성으로서, 예를 들면, 로봇 위치 자세 산출부(210)와, 가상 로봇 정보 생성부(220)와, 표시부(230)와, 교시 명령 선택부(240)를 포함한다.
이러한 기능 중, 표시부(230) 및 교시 명령 선택부(240)는, 교시 장치(1)가 가지는 기능이다. 한편, 로봇 위치 자세 산출부(210) 및 가상 로봇 정보 생성부(220)는, 교시 장치(1) 및 로봇 제어 장치(2) 중 어느 하나가 모두를 구비해도 되고, 교시 장치(1) 및 로봇 제어 장치(2)에 각 기능을 분산하여 구비해도 된다. 또한, 교시 장치(1) 및 로봇 제어 장치(2) 이외의 다른 장치가, 상기 기능의 일부 또는 전부를 구비해도 된다.
로봇 위치 자세 산출부(210)는, 로봇을 동작시키는 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 해당 로봇의 위치 자세를 산출한다. 예를 들면, 로봇 위치 자세 산출부(210)는, 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령에 대응하는 로봇의 위치 자세를 산출한다. 구체적으로는, 로봇 위치 자세 산출부(210)는, 각 교시 명령에 있어서의 개시 위치, 종료 위치, 용접 목표 위치, 용접 토치(툴)의 종류, 용접 와이어의 종류 및 돌출 길이 등을 포함하는 정보에 기초하여, 매니퓰레이터(3)의 다관절 암(31) 및 용접 토치(32)의 위치를 고려하면서, 해당 매니퓰레이터(3)의 각 축의 위치 및 회전 각도를 산출하면 된다.
또한, 교시 명령에는, 일반적으로, 로봇의 이동을 수반하는 이동 명령과, 예를 들면, 로봇의 주변 기기로의 신호 출력 또는 용접 구간의 지정 등, 직접적인 로봇의 이동을 포함하지 않는 응용 명령이 있다. 본 실시 형태에 있어서의 교시 명령은, 기본적으로는, 이동 명령을 말한다.
또한, 로봇 위치 자세 산출부(210)는, 로봇을 동작시키는 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령 간에 대응하는 로봇의 위치 자세를 산출한다. 구체적으로는, 로봇 위치 자세 산출부(210)는, 상술한 각 교시 명령에 있어서의 정보에 추가하여, 또한, 이동 속도, 보간 종류 및 보간 정밀도 등을 포함하는 정보(보간 점 정보)에 기초하여, 각 교시 명령 간에 있어서의 매니퓰레이터(3)의 다관절 암(31) 및 용접 토치(32)의 위치를 고려하면서, 해당 매니퓰레이터(3)의 각 축의 위치 및 회전 각도를 산출하면 된다. 또한, 보간 종류란, 로봇을 어떻게 동작시켜 각 포인트 간(교시점 간)을 이동시키는지를 설정하는 것으로서, 예를 들면, 관절 보간, 직선 보간, 원호 보간 및 자유 곡선 보간 등을 포함한다.
가상 로봇 정보 생성부(220)는, 로봇 위치 자세 산출부(210)에 의하여 산출된 로봇의 위치 자세에 기초하여, 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 가상 로봇 정보를 생성한다. 예를 들면, 가상 로봇 정보 생성부(220)는, 로봇 위치 자세 산출부(210)에 의하여 산출된 매니퓰레이터(3)의 각 축의 위치 및 회전 각도에 기초하여, 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 가상 로봇 정보를 생성한다. 구체적으로는, 가상 로봇 정보는, 로봇의 위치 자세를 나타내는 해당 로봇의 정지 영상, 및 해당 로봇의 움직임을 포함하는 애니메이션(동영상)을 포함한다.
구체적으로는, 동작시키는 로봇의 화상을 메모리 등의 기억부에 미리 기억해 둔다. 해당 로봇의 화상은, 예를 들면, 카메라 등을 이용하여 실제로 로봇을 촬영하여 취득한 화상이어도 상관없고, 동종의 로봇을 나타내는 화상으로서 미리 준비되어 있는 것이어도 상관없다. 가상 로봇 정보 생성부(220)는, 위에서 설명한 바와 같이, 기억부에 기억되어 있는 로봇의 화상으로부터, 로봇 위치 자세 산출부(210)에 의하여 산출된 매니퓰레이터(3)의 각 축의 위치 및 회전 각도에 기초하여, 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 가상 로봇 정보를 생성한다. 여기서, 가상 로봇 정보 생성부(220)는, 예를 들면, CG(Computer　Graphics) 등을 이용하여, 각 가상 로봇 정보를 생성하면 된다.
표시부(230)는, 가상 로봇 정보 생성부(220)에 의하여 생성된 가상 로봇 정보 중, 적어도 1 개의 가상 로봇 정보를 표시한다. 예를 들면, 표시부(230)는, 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간 중, 몇 개의 교시 명령 또는 각 교시 명령 간에 있어서의 소정의 포인트를 포함하는 임의의 포인트에 대응하는 가상 로봇 정보를 표시한다. 표시부(230)에 의하여 표시되는 가상 로봇 정보는, 임의의 포인트에 있어서의 1 개의 가상 로봇 정보여도 상관없고, 작업 프로그램의 경과 전체 또는 일부에 대응하는 복수의 가상 로봇 정보여도 상관없다.
또한, 가상 로봇 정보는, 임의의 포인트에 있어서의 정지 화상이어도 상관없고, 작업 프로그램의 경과에 따른 연속성을 가지는 애니메이션 화상(동영상)이어도 상관없다.
교시 명령 선택부(240)는, 작업 프로그램의 경과 중, 적어도 몇 개의 교시 명령을 선택한다. 예를 들면, 교시 명령 선택부(240)는, 표시부(230)에 표시된 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 있어서의 임의의 포인트를 유저에 의하여 선택시키면 된다.
[가상 로봇 정보가 표시되는 구체예]
또한, 이하에, 로봇 교시 시스템(200)에 의하여 가상 로봇 정보가 표시되는 모습에 대하여, 구체예를 나타내면서 자세하게 설명한다.
도 3은, 로봇을 동작시키기 위한 작업 프로그램과, 해당 작업 프로그램에 포함되는 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되는 일 구체예를 도시하는 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 매니퓰레이터(3)(로봇)를 동작시키기 위한 작업 프로그램(PG10)과, 해당 매니퓰레이터(3)(로봇)의 위치 자세를 나타내는 가상 로봇 정보(VR10)가 표시되어 있다.
구체적으로는, 표시부(230)에 의하여 표시 화면에 표시된 작업 프로그램(PG10) 중, 유저에 의하여, 단계 [55]를 나타내는 교시 명령(PG11)이 선택된다. 이에 의하여, 해당 교시 명령(PG11)에 대응하는 가상 로봇 정보(VR10)가 표시된다. 예를 들면, 가상 로봇 정보(VR10)는 정지 화면으로서 표시되어 있다.
또한, 여기에서는, 유저에 의하여, 단계 [55]를 나타내는 교시 명령(PG11)이 선택되어 있으나, 작업 프로그램(PG10) 중, 그 밖의 단계를 나타내는 교시 명령이 선택되어도 상관없다. 해당 선택된 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시된다.
이와 같이, 작업 프로그램(PG10) 중, 유저가 선택한 단계를 나타내는 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되므로, 유저는, 원하는 임의의 포인트(교시 명령)에 대응하는 매니퓰레이터(3)의 위치 자세를 용이하게 확인할 수 있다.
도 4는, 로봇을 동작시키기 위한 작업 프로그램과, 해당 작업 프로그램에 포함되는 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되는 다른 구체예를 나타내는 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 매니퓰레이터(3)(로봇)를 동작시키기 위한 작업 프로그램(PG10)과, 해당 매니퓰레이터(3)(로봇)의 위치 자세를 나타내는 복수의 가상 로봇 정보(VR1)가 표시되어 있다.
구체적으로는, 작업 프로그램(PG10)에 포함되는 각 단계 [51]~[60]에 대응하는 전부 또는 일부의 가상 로봇 정보(VR1)가 표시되어 있다. 그 중에서, 유저에 의하여, 단계 [55]를 나타내는 교시 명령(PG11)이 선택되어 있으므로, 해당 교시 명령(PG11)에 대응하는 가상 로봇 정보(VR10)가, 다른 가상 로봇 정보와는 상이한 태양으로 표시되어 있다.
예를 들면, 굵은 선(얇은 선), 실선(파선, 점선), 진한 색(옅은 색), 상이한 색, 점등 표시 및 점멸 표시 등을 이용하여, 복수의 가상 로봇 정보(VR1) 중, 가상 로봇 정보(VR10)는, 다른 가상 로봇 정보에 비하여 강조 표시되는 등, 상이한 태양으로 표시되면 된다.
또한, 여기에서는, 작업 프로그램(PG10)에 포함되는 각 단계 [51]~[60]에 대응하는 전부 또는 일부의 가상 로봇 정보(VR1)를 표시하고 있으나, 해당 각 단계 [51]~[60] 중, 예를 들면, 선두 및 후미, 유저에 의하여 선택된 교시 명령의 전후, 및 그 밖에 중간에 있는 것을 빼고 표시하도록 해도 된다.
이와 같이, 작업 프로그램(PG10) 중, 유저가 선택한 단계를 나타내는 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보가, 다른 가상 로봇 정보와는 상이한 태양으로 표시되므로, 유저는, 원하는 임의의 포인트(교시 명령)에 대응하는 매니퓰레이터(3)의 위치 자세를, 다른 포인트에 대응하는 매니퓰레이터(3)의 위치 자세와 비교하면서, 용이하게 확인할 수 있다.
도 5는, 로봇을 동작시키기 위한 작업 프로그램과, 해당 작업 프로그램에 포함되는 교시 명령 간에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되는 일 구체예를 도시하는 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 매니퓰레이터(3)(로봇)를 동작시키기 위한 작업 프로그램(PG10)과, 해당 매니퓰레이터(3)(로봇)의 위치 자세를 나타내는 가상 로봇 정보(VR10d)가 표시되어 있다.
보다 상세하게는, 작업 프로그램(PG10) 중, 단계 [55]를 나타내는 교시 명령(PG11)에 관하여, 해당 교시 명령(PG11)의 경과를 나타내는 상세(Sub11)가 표시되어 있다. 해당 상세(Sub11)는, 선택된 단계 [55]에서, 전후의 단계 [54] 및 [56]의 사이를 나타내는 것이다. 구체적으로는, 상세(Sub11)의 상단은, 단계 [54]의 종료 직후의 단계 [55]의 개시 포인트이며, 상세(Sub11)의 하단은, 단계 [55]의 종료 포인트이며, 단계 [56]의 개시 직전이다. 여기에서는, 작업 프로그램(PG10)에 있어서의 단계 [55]의 경과에 있어서, 복수의 포인트 (a)~(e)를 가진다.
교시 명령 선택부(240)는, 복수의 포인트 (a)~(e)를 선택 가능하다. 예를 들면, 유저에 의하여 포인트 (d)가 선택되면, 단계 [55]에서, 해당 단계 [55]와 [56]의 사이의 포인트 (d)에 대응하는 가상 로봇 정보(VR10d)가 표시된다. 여기에서는, 가상 로봇 정보(VR10d)는, 정지 화면으로서 표시되어 있다.
이와 같이, 작업 프로그램(PG10) 중, 유저가 선택한, 인접하는 교시 명령 간의 소정의 포인트에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되므로, 유저는, 교시 명령에 대응하는 매니퓰레이터(3)의 위치 자세뿐만 아니라, 교시 명령 간의 소정의 포인트에 대응하는 매니퓰레이터(3)의 위치 자세를 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 여기에서는, 상세(Sub11)에 표시된 복수의 포인트 (a)~(e)를 선택 가능하게 하고, 선택된 포인트에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되는 구성이었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상세(Sub11)를 유저의 조작 영역으로 하고, 단계 [55]와 전후의 단계 [54] 및 [56]의 사이를, 예를 들면, 유저에 의한 스와이프 조작에 따라 포인트를 이동시키면서, 해당 포인트에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되는 구성이어도 상관없다. 로봇 교시 시스템(200)으로서는, 상세(Sub11)에서 표시되는 조작 영역에 있어서의 유저의 입력 위치를 인식하는 입력 위치 인식부를 구비하고, 표시부(230)는, 해당 입력 위치 인식부에 의하여 인식된 입력 위치에 대응하는 가상 로봇 정보를 표시하면 된다.
또한, 작업 프로그램(PG10)에 포함되는 각 교시 명령과, 유저에 의하여 선택된 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보가, 동일 화면에, 바람직하게는 인접하도록 표시되어 있으면, 유저는, 상세(Sub11)를 유저의 조작 영역으로 하고, 스와이프 등의 조작을 하면서, 각 포인트에 대응하는 가상 로봇 정보를 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 유저가 스와이프 등의 조작 가능한 조작 영역으로서는, 상세(Sub11)로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 작업 프로그램(PG10)의 각 단계가 표시된 화면 상을 유저가 따라 그리도록 스와이프 조작해도 상관없다. 이 경우, 유저에 의하여 따라 그려진 각 단계에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시된다.
도 6은, 로봇을 동작시키기 위한 작업 프로그램과, 해당 작업 프로그램에 포함되는 복수의 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되는 일 구체예를 도시하는 도면이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 매니퓰레이터(3)(로봇)를 동작시키기 위한 작업 프로그램(PG10)과, 해당 매니퓰레이터(3)(로봇)의 위치 자세를 나타내는 가상 로봇 정보(VR2)가 표시되어 있다. 또한, 가상 로봇 정보(VR2)는, 연속성을 가지는 애니메이션 화상이다.
구체적으로는, 표시부(230)에 표시된 작업 프로그램(PG10) 중, 유저에 의하여, 단계 [55]를 나타내는 교시 명령(PG11)과, 단계 [56]을 나타내는 교시 명령(PG12)이 선택된다. 이에 의하여, 교시 명령(PG11)에 대응하는 가상 로봇 정보(VR10), 교시 명령(PG12)에 대응하는 가상 로봇 정보(VR20), 및 교시 명령(PG11 및 PG12) 간에 대응하는 가상 로봇 정보에 기초하여, 연속성을 가지는 애니메이션 화상(VR2)이 표시된다.
또한, 교시 명령(PG11 및 PG12) 간에 대응하는 가상 로봇 정보는, 1 개로 한정되는 것은 아니며, 로봇 위치 자세 산출부(210) 및 가상 로봇 정보 생성부(220)에 의하여 복수 생성되어 이용되어도 상관없다.
이와 같이, 작업 프로그램(PG10) 중, 유저가 복수의 교시 명령(인접하는 교시 명령)을 선택하고, 그 사이에서의 가상 로봇 정보가 애니메이션 화상으로서 표시되므로, 유저는, 원하는 임의의 교시 명령 간에 대응하는 매니퓰레이터(3)의 위치 자세를 동영상으로 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 복수의 교시 명령을 선택하는 방법으로서는, 1 명의 유저가 복수의 교시 명령을 선택해도 되고, 복수의 유저가 각각 특정의 교시 명령을 선택해도 된다. 또한, 1 개 교시 명령이 선택된 때에, 해당 교시 명령의 전후의 교시 명령 또는 그 일방을 자동적으로 선택함으로써, 복수의 교시 명령이 선택되어도 된다.
또한, 여기에서는, 복수의 교시 명령을 선택함으로써, 해당 선택된 교시 명령으로 특정되는 구간에 있어서의 가상 로봇 정보를 동영상(애니메이션 화상)으로서 표시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 1 개의 교시 명령(단계)을 선택한 경우에도, 예를 들면, 해당 선택된 교시 명령의 이전 및 이후 중 적어도 일방에 기초하여, 가상 로봇 정보를 애니메이션 화상으로서 표시해도 상관없다. 구체적으로는, 예를 들면, 유저에 의하여 단계 [55]가 선택되면, 그 이전인 단계 [54]~[55]까지의 가상 로봇 정보를 애니메이션 화상으로서 표시하거나, 그 이후인 단계 [55]~[56]까지의 가상 로봇 정보를 애니메이션 화상으로서 표시하거나, 또는, 단계 [54]~[56]까지의 가상 로봇 정보를 애니메이션 화상으로서 표시한다.
또한, 복수의 교시 명령이 선택된 경우에는, 그 교시 명령으로 특정되는 구간(예를 들면, 그 교시 명령 간)에 대하여, 도 5를 이용하여 설명한 바와 같은 조작 영역이 설치되어도 된다. 예를 들면, 유저에 의한 스와이프 조작에 따라, 포인트를 이동시키면서, 선택된 교시 명령 간에서, 해당 포인트에 대응하는 가상 로봇 정보가 표시되는 구성이어도 상관없다. 입력 위치 인식부는, 선택된 교시 명령 간의 조작 영역에 있어서의 유저의 입력 위치를 인식하고, 표시부(230)는, 해당 입력 위치 인식부에 의하여 인식된 입력 위치에 대응하는 가상 로봇 정보를 표시하면 된다.
[로봇 표시 방법]
이어서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로봇 교시 시스템(200)이 로봇의 위치 자세를 가상 로봇 정보로서 표시하는 로봇 표시 방법에 대하여, 구체적으로 자세하게 설명한다.
도 7은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로봇 교시 시스템(200)이 실행하는 로봇 표시 방법(M100)의 처리의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 로봇 표시 방법(M100)은, 단계 S110~S140를 포함하고, 각 단계는, 로봇 교시 시스템(200)에 포함되는 프로세서에 의하여 실행된다.
단계 S110에서는, 로봇 교시 시스템(200)은, 로봇을 동작시키는 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 해당 로봇의 위치 자세를 산출한다(로봇 위치 자세 산출 단계). 구체예로서는, 로봇 교시 시스템(200)에 있어서의 로봇 위치 자세 산출부(210)는, 각 교시 명령에 있어서의 교시점 등에 관련된 각종 정보, 및 각 교시 명령 간에 있어서의 보간 점 정보에 기초하여, 매니퓰레이터(3)의 다관절 암(31) 및 용접 토치(32)의 위치를 고려하면서, 해당 매니퓰레이터(3)의 각 축의 위치 및 회전 각도를 산출한다.
단계 S120에서는, 로봇 교시 시스템(200)은, 단계 S110에서 산출된 로봇의 위치 자세에 기초하여, 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 가상 로봇 정보를 생성한다(가상 로봇 정보 생성 단계). 구체예로서는, 로봇 교시 시스템(200)에 있어서의 가상 로봇 정보 생성부(220)는, 매니퓰레이터(3)의 각 축의 위치 및 회전 각도에 기초하여, CG 등을 이용하여, 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 각 가상 로봇 정보를 생성한다.
단계 S130에서는, 로봇 교시 시스템(200)은, 로봇을 동작시키기 위한 작업 프로그램 각 교시 명령 중, 적어도 1 개의 교시 명령을 선택한다(교시 명령 선택 단계). 구체예로서는, 로봇 교시 시스템(200)에 있어서의 교시 명령 선택부(240)는, 작업 프로그램 중, 교시 명령 또는 교시 명령 간에 있어서의 소정의 포인트를, 유저에 의하여 선택시킨다.
단계 S140에서는, 로봇 교시 시스템(200)은, 단계 S130에서 선택된 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보를, 다른 가상 로봇 정보와는 상이한 태양으로 표시한다(가상 로봇 정보 표시 단계). 구체예로서는, 로봇 교시 시스템(200)에 있어서의 표시부(230)는, 단계 S130에서 선택된 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보만을 표시하거나, 단계 S130에서 선택된 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보를 다른 가상 로봇 정보에 비하여 강조 표시한다. 여기에서는, 선택된 교시 명령에 대응하는 가상 로봇 정보는, 정지 화면 또는 애니메이션으로 표시된다.
이상과 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 로봇 교시 시스템(200) 및 로봇 표시 방법(M100)에 의하면, 로봇 위치 자세 산출부(210)는, 작업 프로그램(PG10)에 포함되는 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 해당 로봇의 위치 자세를 산출하고, 가상 로봇 정보 생성부(220)는, 로봇의 위치 자세에 기초하여, 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 가상 로봇 정보를 생성한다. 그리고, 표시부(230)는, 교시 명령 선택부(240)에 의하여 선택된 교시 명령(PG11)에 대응하는 가상 로봇 정보(VR10), 교시 명령(PG11)과 교시 명령(PG11)의 사이에 대응하는 가상 로봇 정보(VR10d), 교시 명령(PG11)과 교시 명령(PG12)의 사이에 대응하는 애니메이션 화상(VR3)을 표시한다. 이에 의하여, 유저는, 원하는 임의의 교시 명령에 대응하는 로봇의 위치 자세를, 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 표시 화면에 CG 등을 이용하여 가상 로봇 정보를 표시하고 있었으나, 예를 들면, 용접 대상이 되는 워크 및 로봇을 포함하는 화상인 실(實)환경 화상에, 가상 로봇 정보를 중첩하여 표시하도록 해도 상관없다. 이 경우, 예를 들면, AR 마커 등을 이용하여 실환경에서의 로봇과, 가상 로봇 정보와의 칼리브레이션을 행하면 된다. 이에 의하여, 유저는, 실환경에서의 워크 또는 워크대를 기초로 하여, 로봇의 위치 자세를 확인할 수 있다.
이상, 설명한 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것은 아니다. 실시 형태가 구비하는 각 요소 및 그 배치, 재료, 조건, 형상 및 사이즈 등은, 예시한 것으로 한정되는 것은 아니며, 적절하게 변경할 수 있다. 또한, 상이한 실시 형태로 나타낸 구성끼리를 부분적으로 치환 또는 조합하는 것이 가능하다.
1 : 교시 장치
2 : 로봇 제어 장치
3 : 매니퓰레이터
11 : 제어부,
12 : 통신부
13 : 표시부
21 : 제어부,
22 : 기억부
23 : 통신부
24 : 용접 전원부
31 : 다관절 암
32 : 용접 토치
C : 통신 케이블
N : 네트워크
100 : 용접 로봇 시스템
200 : 로봇 교시 시스템
210 : 로봇 위치 자세 산출부
220 : 가상 로봇 정보 생성부
230 : 표시부
240 : 교시 명령 선택부
PG10 : 작업 프로그램
PG11, PG12 : 교시 명령
Sub11 : 상세
VR1~VR2, VR10~VR20, VR10d : 가상 로봇 정보
M100 : 로봇 표시 방법
S110~S140 : 로봇 표시 방법(M100)의 각 단계

Claims (5)

  1. 로봇을 동작시키는 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 해당 로봇의 위치 자세를 산출하는 로봇 위치 자세 산출부와,
    상기 로봇의 위치 자세에 기초하여 상기 각 교시 명령, 및 해당 각 교시 명령 간에 대응하는 가상 로봇 정보를 생성하는 가상 로봇 정보 생성부와,
    상기 작업 프로그램에 포함되는 각 교시 명령 중, 적어도 1 개를 선택하는 교시 명령 선택부와,
    상기 선택된 교시 명령에 기초하여 상기 가상 로봇 정보를 표시하는 표시부를 구비하는, 로봇 교시 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시부는, 상기 선택된 교시 명령의 수에 따라 상기 가상 로봇 정보의 표시 태양을 변경하는, 로봇 교시 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 교시 명령 선택부에 의하여 1 개의 교시 명령이 선택된 경우,
    상기 표시부는, 상기 가상 로봇 정보를 정지 화면으로서 표시하는, 로봇 교시 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 교시 명령 선택부에 의하여 복수의 교시 명령이 선택된 경우,
    상기 표시부는, 상기 선택된 복수의 교시 명령으로 특정되는 구간에 있어서, 상기 가상 로봇 정보를 애니메이션으로서 표시하는, 로봇 교시 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교시 명령 선택부에 의하여 선택되는 교시 명령에 관련하는 조작 영역에 있어서, 유저의 입력 위치를 인식하는 입력 위치 인식부를, 더 구비하고,
    상기 표시부는, 상기 입력 위치 인식부에 의하여 인식된 입력 위치에 따른 상기 가상 로봇 정보를 표시하는, 로봇 교시 시스템.
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