TW202344357A - 機器人控制裝置、機器人系統及教示裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係用於控制機器人(10)之機器人控制裝置(50)，具備：教示點設定部(161)，其基於搭載於機器人(10)之可檢測接觸之第1檢測器(71)之輸出，將檢測到該機器人(10)與對象物之接觸時之該機器人(10)之位置，設定為機器人程式之教示點。

Description

機器人控制裝置、機器人系統及教示裝置

本發明關於一種機器人控制裝置、機器人系統及教示裝置。

已知一種操作者直接操作機器人而對機器人教示動作之直接教示之機器人程式之製作方法。與此有關，專利文獻1記載為：「於執行引導動作時，按壓引導開關44，將接觸力監視無效化。因此，可防止因作業者於引導動作時對機器人10賦予之操作力引起機器人10意外停止。」(段落0037)。

又，專利文獻2關於一種機器人控制裝置，記載為：「控制部將教示者抓住機器人臂等開始直接教示之初期之機器人臂之位置與姿勢，作為初期之基準狀態記憶。且，當開始直接教示時，控制部根據來自位置檢測部之位置資訊與來自速度檢測部之速度資訊，運算力控制信號並傳遞至驅動部，控制用於驅動機器人臂之致動器之力或扭矩。於致動器為直動系之情形時控制力，為旋轉系之情形時控制扭矩。於教示者對機器人臂施加力而使其自基準狀態移動時，控制部將位置與姿勢作為軌跡之教示值記憶。」(段落0017)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2015-199174號公報 [專利文獻2]日本專利特開2019-030931號公報

[發明所欲解決之問題]

於直接教示中，有以指定時間間隔記憶於操作者操作機器人之期間機器人動作之軌跡而製作機器人程式之方法、或操作者使機器人於重要位置停止並記憶該位置而製作機器人程式之方法。

以指定時間間隔記憶機器人動作之軌跡之方法適合教示機器人之工具前端部未接觸任何地方而於空中動作時之動作。然而，於教示描畫工件之表面或稜線之軌跡之情形時，於機器人與工件之接觸時對機器人施加反作用力。於該情形時，因搭載於機器人之力感測器或扭矩感測器亦檢測反作用力，故機器人於與工件接觸之瞬間容易變為向離開工件之方向跳開之動作。因此種機器人之動作與人之直感不同，故教示變得困難。

於使機器人於重要位置並記憶該位置之方法中，藉由記憶機器人與工件接觸之前一刻之位置，可避免上述問題。然而，必須細心注意使機器人於接觸工件之前一刻之位置停止，而失去可直感操作之教示之直接教示之優點。 [解決問題之技術手段]

本揭示之一態樣係一種用於控制機器人之機器人控制裝置，其具備：教示點設定部，其基於搭載於上述機器人之可檢測接觸之第1檢測器之輸出，將檢測到該機器人與對象物之接觸時之該機器人之位置，設定為機器人程式之教示點。

本揭示之另一態樣係一種機器人系統，其具備：機器人，其搭載有可檢測接觸之第1檢測器；及教示點設定部，其基於上述第1檢測器之輸出，將檢測到該機器人與對象物之接觸時之該機器人之位置，設定為機器人程式之教示點。

本揭示之進而另一態樣係一種用於教示機器人之教示裝置，且具備：教示點設定部，其基於搭載於上述機器人之可檢測接觸之第1檢測器之輸出，將檢測到該機器人與對象物之接觸時之該機器人之位置，設定為機器人程式之教示點。 [發明之效果]

根據上述構成，於藉由直接教示而對描畫工件之稜線或表面之軌跡等包含與工件之接觸點之軌跡進行教示之情形時，操作者可容易進行教示。

自隨附圖式所示之本發明之典型實施形態之詳細說明，當進而明確本發明之該等目的、特徵及優點以及其他目的、特徵及優點。

接著，參照圖式，對本揭示之實施形態進行說明。於參照之圖式中，對同樣之構成部分或功能部分附註同樣之參照符號。為了容易理解，該等圖式適當變更縮尺。又，圖式所示之形態為用於實施本發明之一例，本發明並非限定於圖示之形態者。

以下，對自第1實施形態至第3實施形態之機器人系統進行說明。各實施形態之機器人系統係可進行操作者直接操作機器人而進行教示之直接教示之系統。

第1實施形態 圖1係第1實施形態之機器人系統100之機器構成圖。如圖1所示，機器人系統100具備機器人10、控制機器人10之機器人控制裝置50、及於進行與教示有關之各種設定或操作時使用之教示操作盤30。

機器人10於此記載了垂直多關節機器人之例，但作為機器人10，亦可使用並聯型機器人、雙腕機器人等之其他類型之機器人。機器人10包含固定於設置地板之基部11、與搭載於基部11之複數根連桿。藉由該等複數根連桿，構成機器人之迴旋主體部12、下腕部13、上腕部14、手腕部15。

機器人10可藉由安裝於手腕凸緣16之末端執行器，執行期望之作業。末端執行器係可根據用途更換之外部裝置，例如為手、焊接槍、工具等。於圖1中，顯示使用作為末端執行器之一例之除毛刺工具60之例。

於機器人10之手腕凸緣16，進而配置有於操作者進行直接教示時使用之直接教示裝置80。直接教示裝置80具有操作手柄82、與包含切換直接教示動作之有效與無效之開關或其他功能開關之操作開關81(參照圖3)。如圖1所示，直接教示裝置80經由外力檢測器71安裝於機器人10之手腕凸緣16。對於機器人10之手腕凸緣16，進而於較直接教示裝置80更前端側安裝有除毛刺工具60。來自操作開關81之信號提供至機器人控制裝置50，用於直接教示動作時之控制。

外力檢測器71可檢測施加於機器人10之外力。另，作為用於外力檢測器71之檢測器，可使用力感測器或荷重元。作為例示，此處使用力感測器作為外力檢測器71。力感測器例如為檢測3軸方向之力、及繞3軸之力矩之6軸力感測器。力感測器之檢測值輸入至機器人控制裝置50。另，亦可藉由配置於機器人10之各關節軸之扭矩感測器，檢測施加於機器人10之外力。或，亦可自流向機器人各軸之馬達之電流值，求出施加於機器人之力。

根據該構成，可藉由外力檢測器71檢測操作者OP操作直接教示裝置80之操作手柄82時之操作力之大小及方向，根據操作者OP之操作使機器人10(臂前端部)移動。

機器人控制裝置50具有依照機器人程式控制機器人10之功能、依照來自教示操作盤之指令控制機器人10之功能、及控制操作者OP使用直接教示裝置80操作機器人10而進行直接教示之動作之功能等。

操作者可藉由直接教示製作如圖1所例示之用於進行對工件W之作業之機器人程式。機器人控制裝置50於藉由直接教示而對描畫工件之稜線或表面等之軌跡等、包含與工件之接觸點之軌跡進行教示之情形時，可易於操作者進行教示。

於圖2顯示機器人控制裝置50及教示操作盤30之硬體構成例。機器人控制裝置50可具有將記憶體52(ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)、RAM(Random Acces Memory：隨機存取記憶體)、非揮發性記憶體等)、各種輸入輸出介面53、包含各種操作開關之操作部54等經由匯流排連接於處理器51之作為一般電腦的構成。教示操作盤30亦可具有將記憶體32(ROM、RAM、非揮發性記憶體等)、顯示部33、由鍵盤(或軟鍵盤)等之輸入裝置構成之操作部34、各種輸入輸出介面35等經由匯流排連接於處理器31之作為一般電腦的構成。

圖3係構成機器人系統100之各機器之功能方塊圖。於機器人10之各關節部配置有驅動關節軸之馬達111、與用於檢測該馬達之位置(角度位置)之馬達角度檢測器112。於圖3中，代表性圖示出設置於一個關節軸之馬達111及馬達角度檢測器112。

如圖3所示，機器人控制裝置具有力控制部151、運動控制部152、記憶部153、機器人位置取得部154、接觸檢測部155及程式製作部156。

力控制部151具有根據藉由外力檢測器71檢測到之外力，產生使機器人10移動之指令之功能。於直接教示中，力控制部151以使機器人10向藉由外力檢測器71檢測到之外力之方向(操作者OP對機器人10施加之力之方向)移動之方式，產生動作指令。

運動控制部152依照來自力控制部151之指令，藉由運動學之計算產生對於機器人10之各關節軸之指令，執行對於各關節軸之馬達之伺服控制。藉此，機器人10可依照來自力控制部151之指令使機器人10動作。藉此，於直接教示中，實現使機器人10(除毛刺工具60)向操作者OP對直接教示裝置80之操作手柄82施加之力之方向移動之功能。

於記憶部153記憶由程式製作部156製作之機器人程式、編程所需之各種資訊等。

由外力檢測器71檢測到之外力進而輸入至接觸檢測部155，檢測機器人10與對象物之接觸。接觸檢測部155例如可於以下情形時檢測為有機器人10與對象物之接觸： (1)藉由外力檢測器71檢測到之力或力矩之大小超過指定閾值；或 (2)藉由外力檢測器71檢測到之力或力矩反轉。 於檢測到接觸之情形時，接觸檢測部155對程式製作部156發送信號並通知。

用於判斷接觸檢測部155是否有接觸之閾值，例如可有以下方法： (1)記錄於機器人10未接觸任何地方之狀態下藉由直接教示使機器人動作時之最大力，將較該最大力大出指定餘裕之值決定為閾值；或 (2)使用者可設定閾值。

機器人位置取得部154基於配置於各關節軸之馬達角度檢測器112之輸出，求出機器人10之位置及姿勢。機器人位置取得部154將取得之機器人10之位置及姿勢之資訊提供至程式製作部156。

程式製作部156具有用於製作機器人程式之各種功能。程式製作部156具有之功能包含藉由直接教示製作機器人程式之功能。如圖3所示，程式製作部156具有教示點設定部161、指令產生部162及顯示控制部163。

教示點設定部161提供於直接教示中設定教示點之功能。於本實施形態中，教示點設定部161具有將藉由接觸檢測部155檢測到機器人10與物體之接觸時之機器人10之位置及姿勢設定為教示點之功能。

指令產生部162具有基於由教示點設定部161設定之教示點產生機器人10之動作指令之功能。

顯示控制部163具有產生用於進行程式製作之各種UI(User Interface：使用者介面)畫面之功能、支援經由UI畫面之各種操作輸入之功能等。

於本實施形態中，用於編程之各種UI畫面顯示於教示操作盤30之顯示部33，對於UI畫面之操作經由操作部34進行。

對本實施形態之直接教示之具體動作例進行說明。此處，設想如圖1所示之教示工件W之稜線L之軌跡之情形。此時之機器人程式係用於使除毛刺工具60以由除毛刺工具60描畫工件W之端面(稜線L)之方式移動之程式。

此處，考慮藉由將機器人之移動期間之軌跡以指定時間間隔作為教示點記憶之方法，教示此種工件之稜線。於該情形時，為了教示工件之稜線L，使機器人(工具)接觸於工件W，但若使機器人接觸於工件，則對機器人施加反作用力，該反作用力亦由外力檢測器檢測，故機器人容易產生離開工件之動作。因此，於此種直接教示之方法中，操作者難以正確教示機器人之沿稜線之軌跡。又，即使於直接教示中，操作者進行使機器人於重要位置停止並記憶該位置之教示之情形，必須細心注意機器人在接觸工件之前一刻之位置停止，而失去直接教示之優點。本實施形態之機器人控制裝置50(程式製作部156)藉由設為可於直接教示中將機器人10(除毛刺工具60)與工件接觸時之機器人之位置及姿勢作為教示點取得之構成，消除藉由直接教示而教示工件之稜線等之情形之上述問題點。

圖4A及圖4B係說明藉由本實施形態之直接教示對工件W之稜線L之軌跡進行教示之動作之圖。另，於圖4A及圖4B中，為了便於說明起見，僅圖示出工件W與除毛刺工具60。操作者OP進行指定操作而開始直接教示。用於開始直接教示之操作例如可為操作直接教示裝置80之操作開關81、或操作顯示於教示操作盤30之UI畫面。操作者OP一面使用直接教示裝置80操作機器人10，一面開始記錄教示開始點P1。操作者OP使機器人10(除毛刺工具60)自教示開始點P1接近工件W。教示點設定部161亦可以指定時間間隔取得自教示開始點P1至與工件W最早之接觸點C1之間之移動中之機器人10之位置，並自動記錄為教示點。

教示點設定部161將除毛刺工具60最早與工件W接觸之接觸點C1自動記錄為教示點。當除毛刺工具60與工件W接觸時，機器人10可能會表現離開工件W之行為，則此時之除毛刺工具60離開工件W之位置D1不記錄為教示點。操作者OP使除毛刺工具60再次接近工件W並使其接觸。該第2次之接觸點C2亦自動記錄為教示點。雖然除毛刺工具60再次離開工件W，但不記錄此時之位置D2。然後，將操作者OP接著使除毛刺工具60接觸工件W之接觸點C3自動記錄為教示點。操作者OP沿稜線L全體繼續此種操作，沿稜線L全體設定教示點。

操作者於重複此種操作之期間，將除毛刺工具與工件W接觸之位置(接觸點C1、C2、C3、…)自動記錄為教示點。即，可於沿稜線L之位置設定複數個教示點。因自動記錄除毛刺工具60與工件W接觸時之位置，故操作者OP可容易製作依循工件W之稜線L之軌跡。

另，於進行上述直接教示時，期望操作者OP於如軌跡之方向大幅變化之點(例如角部分)或機器人姿勢(工具姿勢)大幅變化之點，當留意使機器人接觸工件並記錄為教示點。

力控制部151於直接教示中，以機器人10(控制部位)向由外力檢測器71檢測到之外力，即操作者OP對機器人10施加之力之方向動作之方式，進行控制。作為此種力控制，可採用使機器人朝所施加之力之方向，以與該力之大小成比例之速度動作之控制、阻抗控制或阻尼控制。另，阻抗控制係藉由表示由假想之慣性係數、黏性係數及彈性係數定義之機械阻抗特性之運動方程式，控制機器人(控制部位)之動作之方法。阻尼控制為尤其基於黏性係數確定機械阻抗特性之方法。

於進行本實施形態之直接教示時，期望力控制部151進行如於機器人10與對象物接觸時減少離開對象物或跳起之動作的力控制。阻尼控制係可抑制或減少於機器人10與對象物接觸時機器人(控制部位)離開對象物或跳起之行為之一種方法。

圖5係參照圖4A及圖4B，將以上說明之直接教示之順序顯示為流程圖者。本直接教示處理根據指示直接教示之開始之指定操作而啟動。首先，程式製作部156(教示點設定部161)根據操作者OP對操作手柄82之操作，將直接教示開始時之機器人之位置記錄為教示開始點P1(步驟S1)。接著，教示點設定部161於由操作者OP操作機器人10，機器人10自教示開始點P1至最早之接觸點之期間，以指定時間間隔將機器人10之位置記錄為教示點(步驟S2)。

接著，教示點設定部161將機器人10最早與工件W接觸時之(藉由接觸檢測部155檢測到最早接觸時之)機器人10之位置(接觸點)記錄為教示點，且繼續將檢測到機器人10與工件W之接觸時之機器人10之位置(接觸點)記錄為教示之動作(步驟S3)。於該情形時，教示點設定部161僅記錄接觸點，不記錄機器人10離開工件W時之位置。

教示點設定部161繼續記錄接觸點之動作(步驟S3)，直至進行結束直接教示之指示為止(步驟S4：否(NO))。結束直接教示之指示例如可為依據對直接教示裝置80之操作開關81之操作者。當進行結束指示時(步驟S4：是(YES))，結束本處理。

於上述步驟S3中進行將接觸點提取為教示點之動作之情形時，教示點設定部161亦可應用以下規則(r1)、(r2)之任一者。 (r1)於記錄一個教示點(接觸點)後，不提取下一個教示點(接觸點)直至經過指定時間為止。 (r2)於記錄一個教示點(接觸點)後，不提取下一個教示點(接觸點)直至機器人(控制部位)自此離開指定距離以上為止。 藉由採用上述規則(r1)或(r2)之任一者，可防止教示點之數量過剩。

程式製作部156可提供用於經由UI畫面進行編程之功能。以下，就程式製作部156具有進行基於圖標之編程之功能之情形，對經由UI畫面之編程及直接教示之操作進行說明。UI畫面顯示於教示操作盤30之顯示部33之顯示畫面，可經由操作部34(配置於顯示畫面之軟鍵盤等)操作。

圖6係顯示藉由程式製作部156之顯示控制部163產生之程式製作畫面300之圖。程式製作畫面300包含程式顯示區域310、圖標顯示區域320、顯示機器人之動作軌跡等之動作狀態顯示區域330。

圖標顯示區域320係用於顯示可用於編程之圖標之一覽之區域。於圖6所示之例中，於圖標顯示區域320包含有直線移動圖標401、各軸移動圖標402、if文字圖標403、For循環圖標404、握持圖標405、釋放圖標406、直接教示圖標407。

直線移動圖標401係與使機器人(指定控制部位)直線移動之命令對應之圖標。各軸移動圖標402係與使機器人(指定控制部位)進行各軸動作之命令對應之圖標。if文字圖標403係與程式之條件分支命令對應之圖標。For循環圖標404係與程式之循環條件命令對應之圖標。握持圖標405係與關閉手而握持工件之命令對應之圖標。釋放圖標406係與打開手而釋放工件之命令對應之圖標。直接教示圖標407係與用於進行直接教示之命令對應之圖標。

程式顯示區域310係用於配置自圖標顯示區域320選擇之圖標而製作、顯示程式之區域。於動作狀態顯示區域330中，可依照教示內容使機器人模型10M模擬動作。

操作者可藉由自圖標顯示區域320選擇期望之圖標並沿著程式顯示區域310之時間線311依序配置，而進行編程。於圖6所示之例中，製作包含直線移動圖標401、各軸移動圖標402、直接教示圖標407、各軸移動圖標402、直線移動圖標401之機器人程式501。另，於使程式製作畫面300顯示圖標顯示區域320而進行編程之情形時，操作者選擇編程標籤371。藉由於程式顯示區域310選擇圖標並按下詳情標籤372，可打開該圖標之設定畫面進行詳情設定。

接著，對產生直接教示圖標407之動作命令之操作進行說明。操作者OP可藉由於圖6之程式製作畫面300中進行指定操作，打開直接教示圖標407之設定畫面。作為指定操作，可使用於程式顯示區域310選擇直接教示圖標407並選擇詳情標籤372之操作。

於圖7顯示藉由於圖6之程式顯示區域310中選擇直接教示圖標407並選擇詳情標籤372，而顯示直接教示圖標407之設定畫面321之狀態。如圖7所示，設定畫面321包含用於教示機器人(指定控制部位)之移動速度之速度設定欄451。操作者可藉由對速度設定欄451進行數值輸入、或操作速度設定欄451旁邊之按鈕，而教示機器人10之移動速度。

設定畫面321具有顯示直接教示之狀態之狀態顯示欄452。於狀態顯示欄452顯示直接教示之狀態。於圖7之例中，因係尚未進行直接教示之狀態，故於狀態顯示欄452顯示為「軌跡未教示」。

設定畫面321具有用於分別指定直接教示之開始與停止之教示開始按鈕455與教示停止按鈕456。操作者可藉由按下教示開始按鈕455，開始本實施形態之直接教示。又，操作者可藉由按下教示停止按鈕456，停止直接教示。

於設定畫面321設置有用於指定教示間隔之教示間隔指定欄453。於教示間隔指定欄453，指定如圖4之步驟S2說明之、自動記錄機器人自教示開始點移動至最早之接觸點之軌跡時之時間間隔。設定畫面321包含有用於指定機器人之動作形式之動作形式指定欄454。可於動作形式指定欄454指定直線動作或各軸動作等。於圖7中，顯示作為機器人之動作指定了各軸動作(「角軸」)之例。於該情形時，指令產生部162產生各軸移動作為動作指令。

經由此種UI畫面，操作者可參照圖4A至圖4B，以上述做法進行直接教示。亦經由設定畫面321進行參數之輸入、且亦執行直接教示。指令產生部162依照取得之教示點及所教示之參數產生程式。操作者亦可藉由於圖6之程式製作畫面300之程式顯示區域310上、或圖7之顯示有設定畫面321之畫面上進行對直接教示圖標407之指定操作(例如雙擊直接教示圖標407之操作)，而直接展開教示圖標407並顯示其內容。

於圖8顯示使直接教示圖標407展開而顯示之狀態之例。如圖8所示，直接教示圖標407以寬幅之狀態擴展而顯示，展開顯示出直接教示對各教示點之移動指令(此處為各軸動作圖標402)。藉由如此展開顯示直接教示圖標407，操作者OP可確認直接教示之程式之內容。又，於圖8所示之展開顯示之狀態下，藉由選擇各軸移動圖標402並打開其之設定畫面，可進行教示內容之確認或調整。

如以上說明般，根據第1實施形態，於藉由直接教示而對描畫工件之稜線或表面之軌跡等包含與工件之接觸點之軌跡進行教示之情形時，操作者可容易進行教示。

另，於第1實施形態中，亦可將藉由機器人控制裝置50與教示操作盤30提供之功能全體定位為教示裝置。

第2實施形態 以下，對第2實施形態之機器人系統100A進行說明。圖9係第2實施形態之機器人系統100A之機器構成圖。圖10係機器人系統100A之功能方塊圖。另，於圖9及圖10中，對與第1實施形態之機器人系統同一構成要件附註同一符號。

第1實施形態係自外力檢測器71之輸出進行力控制與接觸檢測之構成例。於第2實施形態中，與用於力控制之外力檢測器不同，使用用於檢測接觸之外力檢測器。於本實施形態中，將用於檢測接觸之檢測器稱為第1外力檢測器(於圖9及圖10中附註符號71A)，將用於力控制之檢測器稱為第2外力檢測器(於圖9及圖10中附註符號72)。如圖9及圖10所示，機器人系統100A具備：第2外力檢測器72，其配置於與第1實施形態中之外力檢測器71對應之位置；及第1外力檢測器71A，其配置於較直接教示裝置80更靠機器人10之前端側。此處，機器人之前端側指更接近工具前端之側(即更接近工件之側)。第2外力檢測器72可由與第1實施形態中之外力檢測器71相同之檢測器構成。

如圖9所示，於機器人系統100A中，來自第1外力檢測器71A之輸出輸入至機器人控制裝置50A之接觸檢測部155。接觸檢測部155如第1實施形態中所述，於檢測到之外力超過指定閾值之情形等時，檢測為有機器人與對象物之接觸。第1外力檢測器71A於機器人10上配置於較操作者為了直接教示而觸碰之部分更靠前端側。根據該構成，藉由機器人10之除毛刺工具60與對象物接觸，可更高精度地檢測施加於機器人10之接觸力。

更詳細而言，於藉由一個外力檢測器於直接教示中進行操作者施加於機器人之力之檢測、及機器人與工件之接觸之檢測之情形時，於操作者施加了如使機器人於空中進行伴隨急劇加減速之動作之操作力時，可能會錯誤判定為發生了接觸。對於該點，藉由如本實施形態般個別設置檢測接觸之檢測器(第1外力檢測器71A)，可消除或減少此種事態發生之可能性。

根據以上構成，第2實施形態中之程式製作部156亦可提供與第1實施形態之情形相同之功能。即，於第2實施形態中，程式製作部156亦可如參照圖4A及圖4B說明般，使操作者容易進行包含與工件W之接觸點之軌跡之直接教示。

另，於第2實施形態中，第1外力檢測器71A可由力感測器、或荷重元構成，但作為第1外力檢測器71A，亦可使用檢測與外部環境之接觸之機械開關。於該情形時，以於直接教示中操作者使工具接觸工件時，使該機械開關接觸工件之方式，設定機械開關之配置位置。

又，於第2實施形態中，程式製作部156亦可提供如經由圖6至圖8所例示般之UI畫面進行直接教示之功能。

如此，於第2實施形態中，於藉由直接教示而對描畫工件之稜線或表面等之軌跡等包含與工件之接觸點之軌跡進行教示之情形時，操作者可容易進行教示。

另，於第2實施形態中，亦可將藉由機器人控制裝置50A與教示操作盤30提供之功能全體定位為教示裝置。

第3實施形態 以下，對第3實施形態之機器人系統100B進行說明。第1實施形態及第2實施形態之機器人系統為於機器人控制裝置50、50A內具備作為程式製作部156之功能之構成例，但亦可能有如於教示操作盤(教示裝置)內具備作為程式製作部156之功能之構成。第3實施形態之機器人系統100B係於教示操作盤(教示裝置)上實現作為程式製作部156之功能時之構成例。

圖11係第3實施例之機器人系統100B之功能方塊圖。於圖11所示之第3實施形態之機器人系統100B中，對與第1實施形態中之功能要件同等之功能要件使用相同之符號。如圖11所示，於本實施形態中，於第1實施形態中，將配置於機器人控制裝置50內之作為程式製作部156之功能，配置於教示操作盤(教示裝置)30B內。

如圖11所示，表示來自接觸檢測部155之接觸之信號、來自機器人位置取得部154之機器人之位置及姿勢之資訊、及其他各種機器人控制之資訊，經由機器人控制裝置50內之通信控制部159及教示操作盤30B內之通信控制部135，提供至教示操作盤30B內之程式製作部156B。由程式製作部156B產生之向力控制部151之通知信號或機器人程式，經由通信控制部135及通信控制部159提供至機器人控制裝置50B。

根據以上構成，第3實施形態中之程式製作部156B亦可提供與第1實施形態中之程式製作部156相同之功能。即，於第3實施形態中，程式製作部156B亦如參照圖4A及圖4B說明般，操作者可容易進行包含與工件W之接觸點之軌跡之直接教示。

又，於第3實施形態中，程式製作部156B亦可提供經由如圖6至圖8所例示般之UI畫面進行直接教示之功能。

如此，於第3實施形態中，於藉由直接教示而對描畫工件之稜線或表面等之軌跡等、包含與工件之接觸點之軌跡進行教示之情形時，操作者可容易進行教示。

另，作為圖11所示之第3實施形態之構成之變化例，如作為第2實施形態所說明般，亦可於機器人10搭載第2外力檢測器72，並基於第2外力檢測器72之輸出檢測機器人10與對象物之接觸。

如以上說明般，根據各實施形態，於藉由直接教示而對描畫工件之稜線或表面之軌跡等、包含與工件之接觸點之軌跡進行教示之情形時，操作者可容易進行教示。

以上，已使用典型之實施形態說明本發明，但若為本領域技術人員，則可理解於不脫離本發明之範圍內，可對上述各實施形態進行變更及各種其他之變更、省略、追加。

圖3、圖10及圖11所示之功能方塊圖中之功能方塊之分配為例示，關於機器人系統內之功能之配置，可構成各種變化例。例如，於圖11所示之功能方塊圖中，亦可能會有將配置於教示操作盤30B之程式產生部156B之作為指令產生部162之功能，配置於機器人控制裝置50B側之構成。於該情形時，成為將於教示操作盤30B側記錄之教示點提供至機器人控制裝置50B側，並於機器人控制裝置50側產生機器人程式之構成。

圖3、圖10及圖11所示之功能方塊亦可藉由機器人控制裝置或教示裝置之處理器執行存儲於記憶裝置之各種軟體而實現，或可藉由以ASIC(Application Specific Integrated Circuit：專用積體電路)等之硬體為主體之構成實現。

執行上述實施形態中之直接教示處理等之各種處理之程式可記錄於電腦可讀取之各種記錄媒體(例如ROM、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory：電子可抹除可程式化唯讀記憶體)、快閃記憶體等半導體記憶體、磁性記錄媒體、CD-ROM(Compact Disk-ROM：光碟唯讀記憶體)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc-ROM：數位多功能光碟唯讀記憶體)等之光碟)。

10:機器人 10M:機器人模型 11:基部 12:迴旋主體部 13:下腕部 14:上腕部 15:手腕部 16:手腕凸緣 30, 30B:教示操作盤 31:處理器 32:記憶體 33:顯示部 34:操作部 35:輸入輸出介面 50, 50A, 50B:機器人控制裝置 51:處理器 52:記憶體 53:輸入輸出介面 54:操作部 60:除毛刺工具 71:外力檢測器 71A:第1外力檢測器 72:第2外力檢測器 80:直接教示裝置 81:操作開關 82:操作手柄 100, 100A, 100B:機器人系統 111:馬達 112:馬達角度檢測器 135:通信控制部 151:力控制部 152:運動控制部 153:記憶部 154:機器人位置取得部 155:接觸檢測部 156, 156B:程式製作部 159:通信控制部 161:教示點設定部 162:指令產生部 163:顯示控制部 300:程式製作畫面 310:程式顯示區域 311:時間線 320:圖標顯示區域 321:設定畫面 330:動作狀態顯示區域 371:編程標籤 372:詳情標籤 401:直線移動圖標 402:各軸移動圖標 403:if文圖標 404:For迴路圖標 405:握持圖標 406:釋放圖標 407:直接教示圖標 451:速度設定欄 452:狀態顯示欄 453:教示間隔指定欄 454:動作形式指定欄 455:教示開始按鈕 456:教示停止按鈕 501:機器人程式 C1, C2, C3:接觸點 D1, D2:位置 L:稜線 OP:操作者 P1:教示開始點 S1～S4:步驟 W:工件

圖1係第1實施形態之機器人系統之機器構成圖。 圖2係顯示機器人控制裝置及教示操作盤之硬體構成例之圖。 圖3係構成第1實施形態之機器人系統之各機器之功能方塊圖。 圖4A係說明藉由直接教示而教示工件之稜線之動作之圖。 圖4B係說明藉由直接教示而教示工件之稜線之動作之圖。 圖5係顯示直接教示之順序之流程圖。 圖6係顯示程式製作畫面之例之圖。 圖7係顯示直接教示圖標之設定畫面之圖。 圖8係顯示使直接教示圖標展開而顯示之狀態之例之圖。 圖9係第2實施形態之機器人系統之機器構成圖。 圖10係第2實施形態之機器人系統之功能方塊圖。 圖11係第3實施形態之機器人系統之功能方塊圖。

10:機器人

30:教示操作盤

33:顯示部

34:操作部

50:機器人控制裝置

71:外力檢測器

80:直接教示裝置

81:操作開關

100:機器人系統

111:馬達

112:馬達角度檢測器

151:力控制部

152:運動控制部

153:記憶部

154:機器人位置取得部

155:接觸檢測部

156:程式製作部

161:教示點設定部

162:指令產生部

163:顯示控制部

Claims (14)

1. 一種機器人控制裝置，其用於控制機器人，具備： 教示點設定部，其基於搭載於上述機器人之可檢測接觸之第1檢測器之輸出，將檢測到該機器人與對象物之接觸時之該機器人之位置，設定為機器人程式之教示點。
2. 如請求項1之機器人控制裝置，其中上述第1檢測器係檢測外力之外力檢測器；且上述機器人控制裝置進而具備： 力控制部，其以依照藉由上述第1檢測器檢測到之外力，使上述機器人移動之方式進行控制； 上述教示點設定部將於藉由上述力控制部之控制而使上述機器人移動之期間檢測到上述機器人與上述對象物之接觸時之該機器人之位置，設定為機器人程式之教示點。
3. 如請求項1之機器人控制裝置，其進而具備：力控制部，其以依照藉由搭載於上述機器人之用於檢測外力之第2檢測器檢測到之外力，使上述機器人移動之方式進行控制；且 上述教示點設定部將於藉由上述力控制部之控制而使上述機器人移動之期間檢測到上述機器人與上述對象物之接觸時之該機器人之位置，設定為機器人程式之教示點。
4. 如請求項2或3之機器人控制裝置，其中上述力控制部執行阻尼控制之力控制。
5. 如請求項1至4中任一項之機器人控制裝置，其中上述教示點設定部如下動作，於設定一個教示點後，不設定下一個教示點，直至經過指定時間為止。
6. 如請求項1至4中任一項之機器人控制裝置，其中上述教示點設定部以一個教示點與下一個教示點之間之間隔成為指定距離以上之方式動作。
7. 一種機器人系統，其具備：機器人，其搭載有可檢測接觸之第1檢測器；及 教示點設定部，其基於上述第1檢測器之輸出，將檢測到該機器人與對象物之接觸時之該機器人之位置，設定為機器人程式之教示點。
8. 如請求項7之機器人系統，其中上述第1檢測器係檢測外力之外力檢測器；且該機器人系統進而具備： 力控制部，其以依照藉由上述第1檢測器檢測到之外力，使上述機器人移動之方式進行控制； 上述教示點設定部將於藉由上述力控制部之控制而使上述機器人移動之期間檢測到上述機器人與上述對象物之接觸時之該機器人之位置，設定為機器人程式之教示點。
9. 如請求項7之機器人系統，其中上述機器人進而搭載用於檢測外力之第2檢測器；且該機器人系統進而具備： 力控制部，其以依照藉由上述第2檢測器檢測到之外力，使上述機器人移動之方式進行控制； 上述教示點設定部將於藉由上述力控制部之控制而使上述機器人移動之期間檢測到上述機器人與上述對象物之接觸時之該機器人之位置，設定為機器人程式之教示點。
10. 如請求項9之機器人系統，其中上述第1檢測器配置於較上述第2檢測器更靠上述機器人之前端側。
11. 如請求項8至10中任一項之機器人系統，其中上述力控制部執行阻尼控制之力控制。
12. 如請求項7至11中任一項之機器人系統，其中上述教示點設定部如下動作，於設定一個教示點後，不設定下一個教示點，直至經過指定時間為止。
13. 如請求項7至11中任一項之機器人控制裝置，其中上述教示點設定部以一個教示點與下一個教示點之間之間隔成為指定距離以上之方式動作。
14. 一種教示裝置，其用於教示機器人，具備： 教示點設定部，其基於搭載於上述機器人之可檢測接觸之第1檢測器之輸出，將檢測到該機器人與對象物之接觸時之該機器人之位置，設定為機器人程式之教示點。