TW202246018A

TW202246018A - 機器人模擬裝置

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Publication number: TW202246018A
Application number: TW111102648A
Authority: TW
Inventors: 米山寬之
Original assignee: 日商發那科股份有限公司
Priority date: 2021-02-18
Filing date: 2022-01-21
Publication date: 2022-12-01
Also published as: DE112022000401T5; WO2022176816A1; CN116917088A; JP7488413B2; JPWO2022176816A1

Abstract

可容易地連同動作程式的動作一同確認紋樣或標籤等已確實轉印到工件。機器人模擬裝置進行機器人系統的機器人的動作程式的模擬，且具備：機器人模型配置部，其於虛擬空間內配置機器人模型；握持物模型配置部，其配置握持物模型；作業對象物模型配置部，其配置作業對象物的作業對象物模型；圖像生成部，其生成按照動作程式動作的機器人系統的圖像；顯示部，其顯示已生成的機器人系統的圖像；第1轉印物圖像顯示部，其於握持物模型的面上，顯示轉印物的轉印物圖像；及第2轉印物圖像顯示部，其於握持物模型的面與作業對象物模型的面接觸時，於經反轉的作業對象物模型的面上顯示轉印物圖像。

Description

機器人模擬裝置

發明領域

本發明是關於一種機器人模擬裝置。

發明背景

已提案一種在畫面上配置並同時顯示機器人系統的三維模型，並在電腦上模擬機器人的動作程式的動作的技術，前述機器人系統具有搭載有工具的機器人、工件及周邊機器。參考例如專利文獻1。先行技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本特開2016-129915號公報

發明概要發明欲解決之課題

例如確認將機器人所握持的輥推壓在平面塊狀體的工件，以將輥的紋樣(例如貼紙等)黏貼於平面塊狀體的動作程式時，或確認機器人對輸送帶搬運而來的工件張貼貼紙或圖章等標籤的動作程式時，無法事先以模擬來確認輥的紋樣黏貼於平面塊狀體的狀態或在工件張貼標籤的狀態，作業人員必須在現場直接確認。

因此，期望可容易地連同動作程式的動作一同確認紋樣或標籤等已確實轉印到工件。用以解決課題之手段

本揭示的機器人模擬裝置的一態樣，是於具有在作業空間內握持握持物的機器人及作業對象物的機器人系統中，進行前述機器人的動作程式的模擬之機器人模擬裝置，前述機器人的動作程式是將前述握持物的面推壓到前述作業對象物的面，來將配置在前述握持物的面上的轉印物，轉印到前述作業對象物的面上；前述機器人模擬裝置具備：機器人模型配置部，其於三維地表現前述作業空間的虛擬空間內，配置前述機器人的機器人模型；握持物模型配置部，其於前述虛擬空間，將前述握持物的握持物模型配置成由前述機器人模型所握持；作業對象物模型配置部，其於前述虛擬空間，將前述作業對象物的作業對象物模型配置在由前述機器人模型所握持的前述握持物模型可碰到的位置；圖像生成部，其生成按照前述動作程式而在前述機器人模擬裝置上動作的前述機器人系統的圖像；顯示部，其顯示由前述圖像生成部生成的機器人系統的圖像；第1轉印物圖像顯示部，其於前述握持物模型的面上，顯示前述轉印物的轉印物圖像；及第2轉印物圖像顯示部，其於前述握持物模型的面與前述作業對象物模型的面接觸時，以相對於顯示在前述握持物模型的面上的前述轉印物圖像成為反轉的關係的方式，於前述作業對象物模型的面上顯示前述轉印物圖像。發明效果

若依據一態樣，可容易地連同動作程式的動作一同確認紋樣或標籤等已確實轉印到工件。

用以實施發明之形態

＜第1實施形態＞利用圖式來詳細說明本實施形態的構成。於此，例示在作業空間中機器人握持輥，將握持的輥推壓到平面板狀的工件即平面塊狀體，來將設置於輥的貼紙等黏貼於平面塊狀體的情況。再者，本發明亦可對以下情況適用：將設置於機器人所握持的輥的標籤等，黏貼於任意形狀的工件。

圖1是表示第1實施形態的機器人模擬裝置的功能上的構成例的功能方塊圖。如圖1所示，機器人模擬裝置1是習知的電腦，包含控制部10、輸入部11、顯示部12及記憶部13。控制部10包含虛擬空間製作部101、模型配置部102、圖像生成部103、第1轉印物圖像顯示部104及第2轉印物圖像顯示部105。又，記憶部13包含模型資料131。再者，機器人模擬裝置1是透過LAN(Local Area Network(區域網路))或網際網路等網路，來與控制機器人(未圖示)的動作的機器人控制裝置(未圖示)相互連接。或者，機器人模擬裝置1亦可透過未圖示的連接介面，來與機器人控制裝置(未圖示)相互直接連接。

＜輸入部11＞輸入部11是例如鍵盤或配置於後述之顯示部12的觸控面板等，受理來自作業人員的輸入。

＜顯示部12＞顯示部12是例如液晶顯示器等。顯示部12如後述顯示例如由作業人員透過輸入部11輸入(選擇)的機器人(未圖示)、該機器人所握持的輥等握持物、及該握持物所推壓的平面塊狀體等作業對象物之3D CAD資料等。

＜記憶部13＞記憶部13是SSD(Solid State Drive(固態硬碟))或HDD(Hard Disk Drive(硬式磁碟機))等，亦可連同各種控制用程式，一同記憶將輥等握持物的面推壓到平面塊狀體的作業對象物的面，來將配置在握持物的面上的轉印物轉印到作業對象物的面上的機器人的動作程式，及模型資料131等。模型資料131是如上述記憶例如：由作業人員透過輸入部11輸入(選擇)並顯示於顯示部12之機器人(未圖示)的3D CAD資料(以下亦稱為「機器人模型」)；該機器人所握持的輥等握持物的3D CAD資料(以下亦稱為「握持物模型」)；及該握持物所推壓的平面塊狀體等作業對象物的3D CAD資料(以下亦稱為「作業對象物模型」)等。

＜控制部10＞控制部10具有CPU(Central Processing Unit(中央處理單元))、ROM(Read Only Memory(唯讀記憶體))、RAM(Random Access Memory(隨機存取記憶體))、CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor(互補性金屬氧化半導體))記憶體等，這些是熟悉該技藝人士所習知之物，構成為透過匯流排而可相互通訊。 CPU是整體地控制機器人模擬裝置1的處理器。CPU透過匯流排來讀出儲存於ROM的系統程式及應用程式，並按照系統程式及應用程式來控制機器人模擬裝置1整體。藉此，如圖1所示，控制部10構成為實現虛擬空間製作部101、模型配置部102、圖像生成部103、第1轉印物圖像顯示部104及第2轉印物圖像顯示部105的功能。於RAM儲存有暫時性的計算資料或顯示資料等各種資料。又，CMOS記憶體是以未圖示的電池來備份，其作為即使機器人模擬裝置1的電源關閉，仍可保持記憶狀態的非揮發性記憶體而構成。

虛擬空間製作部101製作三維地表現作業空間的虛擬空間，前述作業空間配置有機器人(未圖示)、作為握持物的輥及作為平面塊狀體的作業對象物。

模型配置部102具有例如：作為機器人模型配置部的功能，其因應使用者透過輸入部11的輸入操作，在由虛擬空間製作部101製作的三維的虛擬空間內，配置機器人(未圖示)的機器人模型；作為握持物模型配置部的功能，其配置輥(握持物)的握持物模型；及作為作業對象物模型配置部的功能，其配置平面塊狀體(作業對象物)的作業對象物模型。具體而言，模型配置部102(機器人模型配置部)為了在虛擬空間內配置未圖示的機器人，從記憶部13的模型資料131讀入機器人的機器人模型。模型配置部102(機器人模型配置部)將讀入的機器人的機器人模型配置在虛擬空間內。又，模型配置部102(握持物模型配置部)為了在虛擬空間內配置未圖示的輥的握持物模型，從記憶部13的模型資料131讀入輥的握持物模型。模型配置部102(握持物模型配置部)將讀入的輥的握持物模型配置在虛擬空間內。又，模型配置部102(作業對象物模型配置部)為了在虛擬空間內配置未圖示的平面塊狀體的作業對象物模型，從記憶部13的模型資料131讀入平面塊狀體的作業對象物模型。模型配置部102(作業對象物模型配置部)將讀入的平面塊狀體的作業對象物模型配置在虛擬空間內。

圖像生成部103生成按照動作程式而在機器人模擬裝置1上動作的機器人系統的圖像。圖2是表示由圖像生成部103生成的機器人系統的圖像的一例的圖。如圖2所示，於已生成的圖像配置有機器人模型200、握持物模型210及作業對象物模型220。機器人模型200是握持輥等握持物並移動的垂直多關節機器人的三維模型，其具有機器人基座模型201、迴旋體模型202、機器人臂模型203及手腕部模型204。機器人臂模型203具有：上臂部模型203a，其可旋動地連接於迴旋體模型202；及前臂部模型203b，其可旋動地連接於上臂部模型203a的前端。手腕部模型204設置於前臂部模型203b的前端，於虛擬空間內可繞著3軸旋動地支撐握持物模型210。再者，機器人的動作程式具有用以使機器人模型200動作的虛擬機器人動作參數。虛擬機器人動作參數包含機器人座標系統Σr的原點及軸方向、握持物座標系統Σh的原點及軸方向、最大驅動速度及虛擬可動範圍等參數。

機器人座標系統Σr是於虛擬空間中使機器人模型200動作時作為基準的座標系統，其藉由包含於虛擬機器人動作參數之該機器人座標系統Σr的原點及軸方向而在虛擬空間內定義。如圖2所示，機器人座標系統Σr的原點配置在機器人基座模型201的中心，迴旋體模型202繞著機器人座標系統Σr的Z軸旋動。握持物座標系統Σh是規定虛擬空間中之握持物模型210的位置及姿勢的座標系統，其藉由包含於虛擬機器人動作參數之握持物座標系統Σh的原點及軸方向而在虛擬空間內定義。如圖2所示，握持物座標系統Σh的原點配置成與輥的握持物模型210的旋轉軸即工具前端點一致，握持物模型210繞著握持物座標系統Σh的X軸旋轉。作業對象物座標系統Σk是在配置虛擬空間中之作業對象物模型220時作為基準的座標系統，其藉由包含於虛擬機器人動作參數之作業對象物座標系統Σk的原點及軸方向而在虛擬空間內定義。如圖2所示，作業對象物座標系統Σk的原點配置在作業對象物模型220的上表面，作業對象物座標系統Σk的軸方向設定成：後述的轉印物的轉印物圖像藉由握持物模型210轉印的方向為X軸，作業對象物模型220的上表面的鉛直方向為Z軸。藉此，機器人模擬裝置1可執行機器人的動作程式，來控制握持物模型210的工具前端點的位置，藉此例如將輥推壓到平面塊狀體，來黏貼設置於輥的貼紙等。然後，圖像生成部103生成按照該動作程式而在機器人模擬裝置1上動作的機器人系統的圖像。圖3A及圖3B是表示已生成的圖像的一例的圖。圖像生成部103將已生成的圖像顯示於顯示部12。

第1轉印物圖像顯示部104於握持物模型210的面上，顯示要轉印到作業對象物模型220的轉印物的轉印物圖像。圖4是表示轉印物的轉印物圖像的一例的圖。圖5是表示顯示於握持物模型210的面上的圖4之轉印物圖像的一例的圖。如圖5所示，第1轉印物圖像顯示部104是於圖2的圖像，以捲繞在握持物模型210的面上的方式，來顯示轉印物的轉印物圖像。再者，第1轉印物圖像顯示部104亦可於握持物模型210的面上顯示轉印物的轉印物圖像，並且於圖2的圖像重疊顯示圖4的轉印物整體的轉印物圖像。

第2轉印物圖像顯示部105是於握持物模型210的面與作業對象物模型220的面接觸時，以相對於顯示在握持物模型210的面上的轉印物圖像成為反轉的關係的方式，於作業對象物模型220的面上將轉印物圖像顯示於顯示部12。圖6A至圖6C是表示因應機器人模型200的動作而轉印到作業對象物模型220的面上的轉印物圖像的一例的圖。再者，第2轉印物圖像顯示部105亦可將圖6A至圖6C的圖像顯示於顯示部12，並且於作業對象物模型220，重疊經反轉地轉印的整體的轉印物圖像而顯示於顯示部12。圖7是表示經反轉地轉印的轉印物整體的轉印物圖像的一例的圖。

然後，機器人模擬裝置1(第2轉印物圖像顯示部105)亦可在如圖6A至圖6C所示，於作業對象物模型220的上表面黏貼有轉印物時，判定適當建構了機器人的動作程式。另，機器人模擬裝置1(第2轉印物圖像顯示部105)亦可在於作業對象物模型220的上表面張貼轉印物失敗時，判定未適當建構機器人的動作程式。此時，機器人模擬裝置1亦可於顯示部12顯示警告圖像。藉由如此，機器人模擬裝置1能以接近實際作業的形態，來模擬真實空間中之機器人的動作，可容易確認紋樣或標籤等確實轉印到工件。

＜機器人模擬裝置1的模擬處理＞接著，一面參考圖8，一面說明機器人模擬裝置1的模擬處理的流程。圖8是說明機器人模擬裝置1的模擬處理的流程圖。於此所示之流程是每當執行機器人的動作程式時執行。

於步驟S1，虛擬空間製作部101製作三維地表現作業空間的虛擬空間，前述作業空間配置有機器人、輥及平面塊狀體。

於步驟S2，模型配置部102是在步驟S1所製作的三維的虛擬空間內，配置機器人的機器人模型200、輥的握持物模型210及平面塊狀體的作業對象物模型220。

於步驟S3，圖像生成部103生成按照動作程式而在機器人模擬裝置1上動作的機器人系統的圖像。

於步驟S4，圖像生成部103將步驟S3所生成的機器人系統的圖像，顯示於顯示部12。

於步驟S5，第1轉印物圖像顯示部104是於步驟S4所顯示的圖像中之握持物模型210的面上，顯示轉印物的轉印物圖像。

於步驟S6，第2轉印物圖像顯示部105是於握持物模型210的面與作業對象物模型220的面接觸時，以相對於顯示在握持物模型210的面上的轉印物圖像成為反轉的關係的方式，因應機器人模型200及握持物模型210的動作而於作業對象物模型220的面上，將轉印物圖像顯示於顯示部12。

如以上，第1實施形態的機器人模擬裝置1是在虛擬空間內配置機器人模型200、握持物模型210及作業對象物模型220。機器人模擬裝置1生成按照動作程式而在機器人模擬裝置1上動作的機器人系統的圖像，並顯示於顯示部12，於已顯示的圖像的握持物模型210的面上，顯示轉印物的轉印物圖像。機器人模擬裝置1是於握持物模型210的面與作業對象物模型220的面接觸時，以相對於顯示在握持物模型210的面上的轉印物圖像成為反轉的關係的方式，因應機器人模型200的動作而於作業對象物模型220的面上，將轉印物圖像顯示於顯示部12。藉此，機器人模擬裝置1可容易地連同動作程式的動作一同確認紋樣或標籤等已確實轉印到工件。以上說明了第1實施形態。

接著，說明第2實施形態。於第2實施形態，與第1實施形態的相異點在於機器人系統進一步具有：搬送裝置，其搬送作業對象物；及檢測裝置，其檢測由搬送裝置搬送中的作業對象物；機器人模擬裝置進一步具備：搬送裝置模型配置部，其於虛擬空間配置搬送裝置的搬送裝置模型；作業對象物模型配置部，其將作業對象物的作業對象物模型配置在搬送裝置模型之上；及檢測裝置模型配置部，其將檢測搬送裝置模型所搬送的作業對象物模型之檢測裝置的檢測裝置模型，以可檢測搬送裝置模型所搬送的作業對象物模型的方式配置；第2轉印物圖像顯示部是進一步於握持物模型的面與由搬送裝置模型搬送的作業對象物模型的面接觸時，以相對於顯示在握持物模型的面上的轉印物圖像成為反轉的關係的方式，於作業對象物模型的面上顯示轉印物圖像。藉此，第2實施形態的機器人模擬裝置1A可容易地連同動作程式的動作一同確認紋樣或標籤等已確實轉印到工件。以下說明第2實施形態。

圖9是表示第2實施形態的機器人模擬裝置的功能上的構成例的功能方塊圖。再者，針對與圖1的機器人模擬裝置1的要素具有同樣功能的要素，附上相同符號並省略詳細說明。機器人模擬裝置1A包含控制部10、輸入部11、顯示部12及記憶部13。控制部10包含虛擬空間製作部101、模型配置部102a、圖像生成部103、第1轉印物圖像顯示部104及第2轉印物圖像顯示部105a。又，記憶部13包含模型資料131。控制部10、輸入部11、顯示部12及記憶部13具有與第1實施形態的控制部10、輸入部11、顯示部12及記憶部13同等的功能。再者，記憶部13亦可連同機器人的動作程式，一同記憶使搬送裝置動作的搬送裝置的動作程式。又，記憶部13的模型資料131亦可連同顯示於顯示部12之機器人(未圖示)的3D CAD資料(機器人模型)、該機器人所握持的握持物的3D CAD資料(握持物模型)、及該握持物所推壓的作業對象物的3D CAD資料(作業對象物模型)，一同記憶輸送帶等搬送裝置的3D CAD資料(以下亦稱為「搬送裝置模型」)、及檢測搬送裝置模型所搬送的作業對象物模型的三維視覺感測器等檢測裝置的3D CAD資料(以下亦稱為「檢測裝置模型」)。又，虛擬空間製作部101、圖像生成部103及第1轉印物圖像顯示部104具有與第1實施形態的虛擬空間製作部101、圖像生成部103及第1轉印物圖像顯示部104同等的功能。

模型配置部102a除了具有例如：作為機器人模型配置部的功能，其因應使用者透過輸入部11的輸入操作，在由虛擬空間製作部101製作的三維的虛擬空間內，配置機器人(未圖示)的機器人模型；及作為握持物模型配置部的功能，其配置握持物的握持物模型；還具有：作為搬送裝置模型配置部的功能，其配置搬送裝置的搬送裝置模型；作為作業對象物模型配置部的功能，其將工件(作業對象物)的作業對象物模型配置於搬送裝置模型上；及作為檢測裝置模型配置部的功能，其將三維視覺感測器等檢測裝置的檢測裝置模型，以可檢測搬送裝置模型所搬送的作業對象物模型的方式配置。圖10是表示顯示於顯示部12的虛擬空間的畫面的一例的圖。再者，圖10的握持物模型210的工件具有矩形的形狀，但亦可具有圓筒形等之任意形狀。與第1實施形態的情況同樣，機器人模型200是握持圖章等握持物並移動的垂直多關節機器人的三維模型，其具有機器人基座模型201、迴旋體模型202、機器人臂模型203、手腕部模型204及機器人手部模型205。機器人手部模型205具有例如可開閉的複數個指部或吸附部，以握持圖章等之握持物模型210。又，搬送裝置模型230是可搬送工件的搬送裝置(例如輸送帶)的三維模型，其具有支撐部模型231、232、及可動地設置於該支撐部模型231、232的輸送機模型233，以搬送作業對象物模型220。又，檢測裝置模型240是例如三維視覺感測器等，其設置於搬送裝置模型230的鉛直上方，檢測由搬送裝置模型230搬送的作業對象物模型220。

再者，機器人的動作程式具有用以使機器人模型200動作的虛擬機器人動作參數。虛擬機器人動作參數包含機器人座標系統Σr的原點及軸方向、握持物座標系統Σh的原點及軸方向、檢測裝置座標系統Σc的原點及軸方向、最大驅動速度及虛擬可動範圍等參數。又，搬送裝置的動作程式具有用以使搬送裝置模型230動作的虛擬搬送裝置動作參數。虛擬搬送裝置動作參數包含搬送裝置座標系統Σb的原點及軸方向、及搬送速度等參數。搬送裝置座標系統Σb是於虛擬空間中使輸送機模型233模擬地動作時作為基準的座標系統，其藉由包含於虛擬搬送裝置動作參數之該搬送裝置座標系統Σb的原點及軸方向而在虛擬空間內定義。如圖10所示，搬送裝置座標系統Σb的原點配置在輸送機模型233的上游端的一角，輸送機模型233是往搬送裝置座標系統Σb的Y軸方向搬送作業對象物模型220。又，檢測裝置座標系統Σc是如圖10所示設定成Z軸方向與檢測裝置模型240的視線方向一致，且與真實空間的鉛直下方一致。藉此，機器人模擬裝置1A可執行機器人的動作程式及搬送裝置的動作程式，來控制握持物模型210的工具前端點的位置，藉此例如將圖章推壓到工件來張貼圖章等。

圖像生成部103與第1實施形態的情況同樣地生成按照動作程式而在機器人模擬裝置1上動作的機器人系統的圖像。圖11是表示由圖像生成部103生成的機器人系統的圖像的一例的圖。如圖11所示，例如藉由執行機器人的動作程式及搬送裝置的動作程式，以根據預先設定於動作程式的每單位時間(例如1分鐘等)的作業對象物的供給量，作業對象物模型220依次配置於搬送裝置模型230上。然後，搬送裝置模型230會以預先設定於動作程式的搬送速度，將已依次配置的作業對象物模型220往搬送裝置座標系統Σb的Y軸方向搬送。

再者，作業對象物模型220如圖11所示配置於搬送裝置模型230的面上時，亦可賦予搬送裝置座標系統Σb的XY平面上的位置(及/或繞著Z軸的旋轉角)的隨機偏移量。

第1轉印物圖像顯示部104是與第1實施形態的情況同樣地於握持物模型210的面上，顯示要轉印到作業對象物模型220的轉印物的轉印物圖像。圖12是表示重疊於圖10的機器人系統的圖像而顯示的轉印物的轉印物圖像的一例的圖。再者，圖12所示之轉印物圖像是從握持物模型210的握持物座標系統Σh的負Z軸方向所觀看的圖像。

第2轉印物圖像顯示部105a是於握持物模型210的面與由搬送裝置模型230搬送的作業對象物模型220的面接觸時，以相對於顯示在握持物模型210的面上的轉印物圖像成為反轉的關係的方式，於作業對象物模型220的面上將轉印物圖像顯示於顯示部12。圖13是表示轉印到作業對象物模型220的面上的轉印物圖像的一例的圖。再者，第2轉印物圖像顯示部105a亦可將圖13的圖像顯示於顯示部12，並且於作業對象物模型220，重疊經反轉地轉印的整體的轉印物圖像而顯示於顯示部12。圖14是表示重疊於圖13的圖像而顯示之經反轉地轉印的整體的轉印物圖像的一例的圖。

亦即，機器人模擬裝置1A是例如於虛擬空間中使檢測裝置模型240動作，檢測裝置模型240檢測搬送中的作業對象物模型220。機器人模擬裝置1A根據檢測裝置模型240的視線資料及作業對象物模型220的配置資料，來生成檢測裝置模型240在虛擬空間內檢測到作業對象物模型220時所應得到之虛擬檢測圖像(虛擬檢測結果)。機器人模擬裝置1A從已生成的虛擬檢測圖像，取得機器人座標系統Σr中之作業對象物模型220的位置及姿勢。然後，機器人模擬裝置1A根據取得之作業對象物模型220的位置及姿勢、及機器人的動作程式，使機器人模型200在虛擬空間內動作。機器人模擬裝置1A是以將握持物座標系統Σh的原點持續配置於搬送中的作業對象物模型220的預定位置(例如作業對象物模型220的中心)的方式，依次設定握持物座標系統Σh。機器人模擬裝置1A是以將握持物模型210配置在由握持物座標系統Σh所規定的位置及姿勢的方式，使機器人模型200在虛擬空間內動作。

藉此，機器人模型200可於虛擬空間，使握持物模型210跟隨作業對象物模型220。然後，機器人模擬裝置1A(第2轉印物圖像顯示部105a)亦可在如13所示，於作業對象物模型220的上表面張貼有轉印物時，判定適當建構了機器人的動作程式。另，機器人模擬裝置1A(第2轉印物圖像顯示部105a)亦可在於作業對象物模型220的上表面張貼轉印物失敗時，判定未適當建構機器人的動作程式。此時，機器人模擬裝置1A亦可於顯示部12顯示警告圖像。藉由如此，機器人模擬裝置1A能以接近實際作業的形態，來模擬真實空間中之機器人的動作，可容易確認紋樣或標籤等確實轉印到工件。

再者，機器人模擬裝置1A的模擬處理與圖8的情況相同，省略詳細說明。

如以上，第2實施形態的機器人模擬裝置1A是在虛擬空間內配置機器人模型200、握持物模型210、作業對象物模型220、搬送裝置模型230及檢測裝置模型240。機器人模擬裝置1A生成按照動作程式而在機器人模擬裝置1A上動作的機器人系統的圖像，並顯示於顯示部12，於已顯示的圖像的握持物模型210的面上，顯示轉印物的轉印物圖像。機器人模擬裝置1A是於握持物模型210的面與由搬送裝置模型230搬送的作業對象物模型220的面接觸時，以相對於顯示在握持物模型210的面上的轉印物圖像成為反轉的關係的方式，因應機器人模型200及握持物模型210的動作，而於作業對象物模型220的面上將轉印物圖像顯示於顯示部12。藉此，機器人模擬裝置1A可容易地連同動作程式的動作一同確認所需的紋樣或標籤等已確實轉印到工件。以上說明了第2實施形態。

以上說明了第1實施形態及第2實施形態，但機器人模擬裝置1、1A不限定於上述實施形態，包含可達成目的之範圍內的變形、改良。

＜變形例＞於上述第1實施形態及第2實施形態，機器人模擬裝置1、1A是與機器人控制裝置(未圖示)不同的裝置，但不限定於此。例如機器人模擬裝置1、1A亦可包含於機器人控制裝置(未圖示)。

再者，第1實施形態及第2實施形態的機器人模擬裝置1、1A所包含的各功能可分別藉由硬體、軟體或這些的組合來實現。於此，藉由軟體來實現是意味藉由電腦讀入程式並執行來實現。

程式可使用各種類型的非暫時性的電腦可讀取媒體(Non-transitory computer readable medium)來儲存並提供給電腦。非暫時性的電腦可讀取媒體包含各種類型的具實體的記錄媒體(Tangible storage medium)。非暫時性的電腦可讀取媒體之例包含磁性記錄媒體(例如軟性磁碟、磁帶、硬式磁碟機)、磁光記錄媒體(例如磁光碟)、CD-ROM(Read Only Memory(唯讀記憶體))、CD-R、CD-R/W、半導體記憶體(例如mask ROM(遮罩唯讀記憶體)、PROM(Programmable ROM(可程式編寫唯讀記憶體))、EPROM(Erasable PROM(可抹除可程式編寫唯讀記憶體))、flash ROM(快閃唯讀記憶體)、RAM)。又，程式亦可藉由各種類型的暫時性的電腦可讀取媒體(Transitory computer readable medium)來提供給電腦。暫時性的電腦可讀取媒體之例包含電子訊號、光訊號及電磁波。暫時性的電腦可讀取媒體可透過電線及光纖等有線通訊路徑或無線通訊路徑，來將程式提供給電腦。

再者，描述要記錄在記錄媒體的程式的步驟當然包含依其順序按照時間序列進行的處理，但未必要按照時間序列來處理，亦包含並行或個別地執行的處理。

將以上換言之，本揭示的機器人模擬裝置可採用具有如下構成的各式各樣的實施形態。

(1)本揭示的機器人模擬裝置1是於具有在作業空間內握持握持物的機器人、及作業對象物的機器人系統中，進行機器人的動作程式的模擬，前述機器人的動作程式是將握持物的面推壓到作業對象物的面，來將配置在握持物的面上的轉印物，轉印到作業對象物的面上；前述機器人模擬裝置具備：機器人模型配置部，其於三維地表現作業空間的虛擬空間內，配置機器人的機器人模型200；握持物模型配置部，其於虛擬空間，將握持物的握持物模型210配置成由機器人模型200所握持；作業對象物模型配置部，其於虛擬空間，將作業對象物的作業對象物模型220配置在由機器人模型200所握持的握持物模型210可碰到的位置；圖像生成部103，其生成按照動作程式而在機器人模擬裝置1上動作的機器人系統的圖像；顯示部12，其顯示由圖像生成部103生成的機器人系統的圖像；第1轉印物圖像顯示部104，其於握持物模型210的面上，顯示轉印物的轉印物圖像；及第2轉印物圖像顯示部105，其於握持物模型210的面與作業對象物模型220的面接觸時，以相對於顯示在握持物模型210的面上的轉印物圖像成為反轉的關係的方式，於作業對象物模型220的面上顯示轉印物圖像。藉由此機器人模擬裝置1，可容易地連同動作程式的動作一同確認所需的紋樣或標籤等已確實轉印到工件。 (2)於(1)所記載的機器人模擬裝置1A，亦可機器人系統進一步具有：搬送裝置，其搬送作業對象物；及檢測裝置，其檢測由搬送裝置搬送中的作業對象物；機器人模擬裝置1A進一步具備：搬送裝置模型配置部，其於虛擬空間，配置搬送裝置的搬送裝置模型230；作業對象物模型配置部，其於虛擬空間，將作業對象物的作業對象物模型220配置在搬送裝置模型230上；及檢測裝置模型配置部，其於虛擬空間，將檢測搬送裝置模型230所搬送的作業對象物模型220之檢測裝置的檢測裝置模型240，以可檢測搬送裝置模型230所搬送的作業對象物模型220的方式配置於虛擬空間；第2轉印物圖像顯示部105a是進一步於握持物模型210的面與由搬送裝置模型230搬送的作業對象物模型220的面接觸時，以相對於顯示在握持物模型210的面上的轉印物圖像成為反轉的關係的方式，於作業對象物模型220的面上顯示轉印物圖像。藉由如此，機器人模擬裝置1A可發揮與(1)同樣的效果。

1,1A:機器人模擬裝置 10:控制部 11:輸入部 12:顯示部 13:記憶部 101:虛擬空間製作部 102,102a:模型配置部 103:圖像生成部 104:第1轉印物圖像顯示部 105,105a:第2轉印物圖像顯示部 131:模型資料 200:機器人模型 201:機器人基座模型 202:迴旋體模型 203:機器人臂模型 203a:上臂部模型 203b:前臂部模型 204:手腕部模型 205:機器人手部模型 210:握持物模型 220:作業對象物模型 230:搬送裝置模型 231,232:支撐部模型 233:輸送機模型 240:檢測裝置模型 CMOS:互補性金屬氧化半導體 CPU:中央處理單元 EPROM:可抹除可程式編寫記憶體 HDD:硬式磁碟機 LAN:區域網路 PROM:可程式編寫唯讀記憶體 RAM:隨機存取記憶體 ROM:唯讀記憶體 S1~S6:步驟 SSD:固態硬碟 X,Y,Z:軸 Σb:搬送裝置座標系統 Σc:檢測裝置座標系統 Σh:握持物座標系統 Σk:作業對象物座標系統 Σr:機器人座標系統

圖1是表示第1實施形態的機器人模擬裝置的功能上的構成例的功能方塊圖。圖2是表示由圖像生成部生成的機器人系統的圖像的一例的圖。圖3A是表示已生成的圖像的一例的圖。圖3B是表示已生成的圖像的一例的圖。圖4是表示轉印物的轉印物圖像的一例的圖。圖5是表示顯示於握持物模型的面上的圖4之轉印物圖像的一例的圖。圖6A是表示因應機器人模型的動作而轉印到作業對象物模型的面上的轉印物圖像的一例的圖。圖6B是表示因應機器人模型的動作而轉印到作業對象物模型的面上的轉印物圖像的一例的圖。圖6C是表示因應機器人模型的動作而轉印到作業對象物模型的面上的轉印物圖像的一例的圖。圖7是表示經反轉地轉印的轉印物整體的轉印物圖像的一例的圖。圖8是說明機器人模擬裝置1的模擬處理的流程圖。圖9是表示第2實施形態的機器人模擬裝置的功能上的構成例的功能方塊圖。圖10是表示顯示於顯示部的虛擬空間的畫面的一例的圖。圖11是表示由圖像生成部生成的機器人系統的圖像的一例的圖。圖12是表示重疊於圖10的機器人系統的圖像而顯示的轉印物的轉印物圖像的一例的圖。圖13是表示轉印到作業對象物模型的面上的轉印物圖像的一例的圖。圖14是表示重疊於圖13的圖像而顯示之經反轉地轉印的整體的轉印物圖像的一例的圖。

1:機器人模擬裝置

10:控制部

11:輸入部

12:顯示部

13:記憶部

101:虛擬空間製作部

102:模型配置部

103:圖像生成部

104:第1轉印物圖像顯示部

105:第2轉印物圖像顯示部

131:模型資料

Claims

一種機器人模擬裝置，其於具有在作業空間內握持握持物的機器人、及作業對象物的機器人系統中，進行前述機器人的動作程式的模擬，前述機器人的動作程式是將前述握持物的面推壓到前述作業對象物的面，來將配置在前述握持物的面上的轉印物，轉印到前述作業對象物的面上；前述機器人模擬裝置具備：機器人模型配置部，其於三維地表現前述作業空間的虛擬空間內，配置前述機器人的機器人模型；握持物模型配置部，其於前述虛擬空間，將前述握持物的握持物模型配置成由前述機器人模型所握持；作業對象物模型配置部，其於前述虛擬空間，將前述作業對象物的作業對象物模型配置在由前述機器人模型所握持的前述握持物模型可碰到的位置；圖像生成部，其生成按照前述動作程式而在前述機器人模擬裝置上動作的前述機器人系統的圖像；顯示部，其顯示由前述圖像生成部生成的機器人系統的圖像；第1轉印物圖像顯示部，其於前述握持物模型的面上，顯示前述轉印物的轉印物圖像；及第2轉印物圖像顯示部，其於前述握持物模型的面與前述作業對象物模型的面接觸時，以相對於顯示在前述握持物模型的面上的前述轉印物圖像成為反轉的關係的方式，於前述作業對象物模型的面上顯示前述轉印物圖像。
如請求項1之機器人模擬裝置，其中前述機器人系統進一步具有：搬送裝置，其搬送前述作業對象物；及檢測裝置，其檢測由前述搬送裝置搬送中的前述作業對象物；前述機器人模擬裝置進一步具備：搬送裝置模型配置部，其於前述虛擬空間，配置前述搬送裝置的搬送裝置模型；作業對象物模型配置部，其於前述虛擬空間，將前述作業對象物的作業對象物模型配置在前述搬送裝置模型上；及檢測裝置模型配置部，其於前述虛擬空間，將檢測前述搬送裝置模型所搬送的前述作業對象物模型之檢測裝置的檢測裝置模型，以可檢測前述搬送裝置模型所搬送的前述作業對象物模型的方式配置於前述虛擬空間；前述第2轉印物圖像顯示部是進一步於前述握持物模型的面與由前述搬送裝置模型搬送的前述作業對象物模型的面接觸時，以相對於顯示在前述握持物模型的面上的前述轉印物圖像成為反轉的關係的方式，於前述作業對象物模型的面上顯示前述轉印物圖像。