明 細 書
ロ ボ ッ ト の ジ ョ グ送 り 方法 技 術 分 野
本発 明 は、 産業用 ロ ボ ッ ト ( ( 以下、 単 に 「 ロ ボ ッ ト 」 と 言 う。 ) を ジ ョ グ送 り す る 方法に 関 し、 更 に詳 し く 言 え ば、 ロ ボ ッ 卜 の グ ラ ッ フ ィ ッ ク 表示 と ポ イ ン テ ィ ン グ ゲバイ ス を組み合わ せて利用 し た新規 な ジ ョ グ送 り 方法 に 関 す る。 背 景 技 術
ロ ボ ッ ト を マ ニ ュ ア ル入力 操作 で移 動 さ せ る 方法 と し て、 ジ ョ グ送 り に よ る 方法 と リ ー ド ス ルー に よ る 方法が 良 く 知 ら れて い る。 前者 の ジ ョ グ送 り は、 通常、 教示操 作整上で、 ジ ョ グキ ー ま た は ジ ョ イ ス テ ィ ッ ク な ど ロ ボ ッ ト の移動方 向指定部材を操作す る こ と で実行 さ れ る。
ジ ョ グ送 り は、 こ れ ら 移動方向指定部材の 操作鲩行、 中断等に よ っ て ロ ボ ッ ト を任意の 時間 の 間移動 さ せ る こ と の 出 来 る 簡 便な 方 法を提供す る。 し か し、 移動方 向 の 指定 に 関 し て 次の よ う な 制約 があ る。 即 ち、 従来 の ジ ョ グ送 り で指定可能な ロ ボ ッ ト の移動方 向 は、 設定 さ れて い る 座標系 ( ワ ー ル ド座標系、 ユ ー ザ座標系、 ツ ー ル座 樣系等) の 座標 I* に 沿 っ た方 向 ( + Χ , - X , + Υ , 一 Υ , + Ζ , 一 Ζ ) あ る い は座標軸 の 周 り の 回転を 表わす 方 向 ( + W, — W, + Ρ , 一 Ρ , + R , — R ) 、 並 び に
指定 さ れ た ロ ボ ッ ト 軸 に つ い て の 各軸送 り ( + J 1 , —
J 1 , + J 2 , - J 2 · · · ) で あ っ た。
こ の よ う な 制約 の為 に、 希望す る 位 fiへ実嚓 に ロ ボ ッ ト を 移動 さ せ る に 際 し て は、 そ の 目 標位置が座標軸 に 沿 つ た方 向 に 無い限 り、 ジ ョ グ キ ー の選択押下 を何度 も 緣 り 返 し て 漸近的 に 目 標位 βへ到達 さ せ る 煩雑 な 操作が必 要で あ っ た。 ま た、 ロ ボ ッ ト の 移動方 向 の 指定が間接 的 で あ る 為 に、 実際 に 実現す る 移動方 向 が直感的 に つ か み 難 く、 簡 便性 に 欠 け て い る。
次 に、 リ ー ド ス ノレ 一 に よ る 方法は、 ロ ボ ッ ト の手首先 端部 に 取 り 付 け ら れた 力 セ ン サ と リ ー ド ス ル ー ス ィ ッ チ を利 用 す る も の であ る。 こ の 方法で は、 オ ペ レ ー タ が リ 一 ド ス ル ー ス ィ ツ チ を押 し な が ら ロ ボ ッ ト 手先部を希望 す る 方 向 に 向 か う 外力 を加 え る と、 力 セ ン サ が加 え ら れ た外力 の方 向 を検知 し、 こ れ を ロ ボ ッ ト 制御装 β に 伝え て ロ ボ ッ ト を外力 の 方 向 へ向 けて移動 さ せ る。 こ の方法 は、 ロ ボ ッ ト の移動方向 の指定か直接的であ る 為 に、 実 I» に 実現す る 移動方 向 がオ ペ レ ー 夕 に と っ て 認織容易で あ る と い う 長所があ る。
し か し、 こ の方法に は、 ォ ペ レ 一 夕 が ロ ボ ッ 卜 の手先 部 に 物理 的 に 接近 し な け れば な ら な い と い う 大 き な 欠点 かあ る。 即 ち、 リ ー ド ス ルー の操作の を始め よ う と し て ロ ボ ッ ト に接近 し て以後、 作業を終了 し て ロ ボ ッ 卜 か ら 離れ る ま での 間 に な ん ら かの 操作 ミ ス、 誤動作 な どが あ つ た場合、 ロ ボ ッ ト 手先部の す ぐ 近 く に い る オ ペ レ ー タ
に 大 き な 危 険が及ぶ < 発 明 の 開 示
本発 明 の 目 的 は、 上記従来技術 の 問題点 を解消 し、 オ ペ レ ー タ の 安全 を確保 し な が ら、 餹便 な 操作で ロ ボ ッ ト を希望す る 方向 へ移勳 さ せ る こ と が 出来 る ジ ョ グ送 り 方法を提供す る こ と に あ る。
本発明 は、 ロ ボ ッ ト 制 御装置 に 接続 さ れ る と と も に グ ラ フ ィ ッ ク 表示機能 と ポ イ ン テ ィ ン グデバイ ス を 備え た オペ レ ー タ 支援手段を利 用 す る 新規な ジ ョ グ送 り 方法を 採用 す る こ と に よ つ て上記技術課題 を 解決 し た も の で あ る。
本発明 に よ る ジ ョ グ送 り は、 ロ ボ ッ ト の 動作 を 制御す る ロ ボ ッ ト 制 御装 S と、 ロ ボ ッ ト 制御装 fi に 接铙 さ れ る と と も に ロ ボ ッ 卜 の グ ラ フ ィ ッ ク 画像の 表示 を行 な う グ ラ フ ィ ッ ク 表示装 S と、 グ ラ フ ィ ッ ク 表示装置の面面上 で 2 次元位置 入力 を行 う 為 の ポ ィ ン テ ィ ン グデバ イ ス と、 ポ ィ ン テ ィ ン グデバイ ス に よ る 2 次元位 fi入力 を 平面位 a デー タ を 用 いて 3 次元位置 出力 に 変換す る 手段を含む シ ス テ ム を利用 し て行な われ る。
本発 明 に よ る ジ ョ グ送 り は、 次の 諸段瞎を基本 に し て 実行 さ れ る。
( A ) ロ ボ ッ ト の 移勳開始前の 姿勢を表わ す グ ラ フ ィ ッ ク 面像 を グ ラ フ ィ ッ ク 表示装置 の画面上 に 描示 す る 初 期描 示段瞎。
( B ) ポ ィ ン テ ィ ン グデバ イ ス を 用 いた ジ ョ グ送 り の 為 の 2 次 元位 e入力 を グ ラ フ ィ ッ ク 表示装置 の面 面上で 開始す る 段瞎
( C ) 2 次元位 s 入力 を平 面位 fi 一 夕 に 基づ いて 3 次元位置 出 力 に逐次 的 に 変換す る 段 It,
( D ) 3 次元位置 出 力 に基づいて ロ ボ ッ ト の グ ラ フ ィ ッ ク 画像 を逐次 的 に 更新す る 段瞎。
( E ) 口 ボ ッ ト 制御装置が前記 3 次元位置 出 力 に 基づ い て 前記 ロ ボ ッ ト を 移動 さ せ る 段瞎《
( F ) ポ ィ ン テ ィ ン グデバイ ス を 用 い た ジ ョ グ送 り の 為 の 2 次元位置入力 を終 了す る 段瞎<
( C ) の段 は、 口 ボ ッ ト 制御装置 の外部、 内 部いず れで実行 さ れ て も 良 いが. , 前者 の 場合 は、 3 次元位置 出 力 を 表わ す信号が ロ ボ ッ ト 制 御装 fi に 伝え ら れ、 ( E ) の段瞎で利用 さ れ る。 ま た、 後者 の場合は、 3 次元位置 出 力 を表わす信号が グ ラ フ ィ ッ ク 表示装置 に 伝え ら れ、 ( D ) の 段階で利用 さ れ る。
ポ ィ ン テ ィ ン グデハ'ィ ス の 具体 的 な 形想 と し て は、 グ ッ ク 表示装置 の面面 に タ ツ チパネ ルが装備 さ れ た 形態 や、 マ ゥ ス カ ー ソ ル表示機能を備 え た マ ウ ス が装備 さ れた形態が め 。
前者 の 形態を採用 し た場合、 2 次元位置入力 は画面へ の マ 二 ュ アル タ ツ チ に よ つ て 行な われ る。 そ し て、 ( B ) の段瞎に お け る 2 次元位置入力 の 開始 は、 グ ラ フ ィ ッ ク 表示装置 の面面 に表示 さ れて い る 口 ボ ッ ト の グ ラ フ ィ ッ
ク 画像 の 手先描示部への マ二 ュ ア ル タ ツ チ の 開始 に よ つ て な さ れ、 ( F ) の 段階 に お け る 2 次元位置入力 の終 了 は、 面 面上 に お け る マ二 ユ ア ルタ ツ チ の 開始位置 と は異 な る 位置 で行 な われ る マニ ュ ァ ノレ タ ッ チ の解 除に よ っ て な さ れ る こ と に な る,
ま た、 後者 の形態 を採用 し た場合 に は、 2 次元位置入 力 は マ ウ ス に よ っ て行 な われ る。 そ し て、 ( B ) の段階 に お け る 2 次元位 fi入力 の 開始は グ ラ フ イ ツ ク 表示装 fi の 表示画 面 に 表示 さ れて い る ci ボ ッ 卜 の グ ラ フ ィ ッ ク 面 像 の手先描示部へ マ ウ ス カ一 ソ ノレを合わせた状態で行 な われ る マ ウ ス の 第 1 の ク リ ツ ク に よ つ て な さ れ、 ( F ) の段階 に お け る 2 次元位 S入力 の 終 J は 19 面上 に お け る マ ウ ス の 第 1 の ク リ ッ ク 位置 と は異な る 位置 で行 な われ る マ ウ ス の 第 2 の ク リ ッ ク に よ っ て な さ れ る こ と に な る。
( E ) の段階 の 口 ッ 卜 移 動の タ イ ミ ン グ に つ いて は、 種 々 の 定 め方 が許容 さ れ る が. , 次 の 4 方式が実際 的で あ
1 - ( E ) の段階が ( C ) の段階 に 同期的 に追 随 し て 実行 さ れ
2 . ( Ε ) の段階が ( F ) の段瞎の 完了直後 に 開始 さ れ る 方式,
3 . ( Ε ) の段培が ( F ) の段培の 完了 し た 時 点を基 準 と し て . シ ス テ ム に設定 さ れた 時間 の経過後 に 開始 さ れ る 方式,
4 . ( Ε ) の段階が ( Β ) の段階の 完了 し た 時点を基
準 と し て、 シ ス テ ム に設定 さ れた 時 間 の経過後 に 開始 さ れ る 方式。
ま た . 2 次元位 fi入力 を 3 次元位置 デー タ に変換す る 膝 に 用 い ら れ る 平面位置 デー タ の 作成方法 と し て は、 次 の 2 方式が実際的で あ る,
1 . ロ ボ ッ ト の グ ィ ッ ク 画像表示の視線方 向 と、 位置 入力 に対応 し た最新の 3 次元位置 デー タ と に 基づ い て平面位 置 デ 一 夕 を 作成す る 方式。
2 . シ ス テ ム に 予 め教示 さ れた 平 面方 向 と、 位 置入力 に 対応 し た最新の 3 次元位 fi デー タ と に基づいて 平面位 ¾ y一タ を作成す る 方式,
な お . グラ フ イ ツ ク 表示装置 に 3 次元的 な 姿勢 を検 出 tb 未 セ ン サ を装備 し て お き、 ロ ボ ッ ト の グ ラ フ ィ ッ ク 面像表示 の視線方 向 を定 め る に 際 し て、 該セ ン サ に よ つ て検 出 さ れた 姿勢 に 対応す る 方 向 に 従 っ て ロ ボ ッ ト の グ ラ フ ィ ッ ク ft 像表示 の視線方 向 を 定め る よ う にす る こ と も 出 来 る。 図 面 の 簡 単 な 説 明 図 1 は、 本発 明 に 係 る 方法を実施す る 為 の シ ス テ ム の 1 つ の構成例 を要部 プ ロ ッ ク 図 で示 し た も の であ る。 図 2 は、 図 1 に 示 し た シ ス テ ム を用 い た全体配 fi、 並 び に 本発 明 に 従 っ た ジ ョ グ送 り の 様子 を説明す る 図 で あ る ο
図 3 は、 グ ラ フ ィ ッ ク 表示操作部の一例 を 夕 ツ チ パネ ノレ使 用 時 の 手 の動 き と 共 に示 し た 図で あ る。 図 4 は、 実施形態 に お け る 教示 操作盤側 の 処理 の 概要 を 記 し た フ ロ ー チ ヤ一 ト で あ る。 図 5 は、 実施形態 に お け る ロ ボ ッ ト 制御装置側 の処理 の 概要を 記 し た フ ロ ー チ ヤ一 ト であ る。 図 6 は、 本発明 に係 る 方法を実施す る 為 の シ ス テ ム の 別 の 構成例 を要部 ブ ロ ッ ク 図 で示 し た も の で あ る。 図 7 は、 図 6 に示 し た シ ス テ ム を用 い た全体配置、 並 び に 本発 明 に 従 っ た ジ ョ グ送 り の 様子 を説明 す る 図 で あ る。 発 明を実施す る 為 の最良の形態
図 1 は、 本発明 に 係 る 方法を実施す る 為 の シ ス テ ム の 1 つ の榱成例 を要部 ブ ロ ッ ク 図 で示 し た も の であ る。 同 図 を 参照す る と、 符号 1 0 は シ ス テ ム 全体の 中心を な す ロ ボ ッ ト 制御装置で、 中央演算処理装置 ( 以下、 C P U と い う。 〉 1 1 を備えて い る。 C P U 1 1 に は、 R O M か ら な る メ モ リ 1 2、 R A M か ら な る メ モ リ 1 3、 不 揮 発性 メ モ リ 1 4、 教示操作继以外 の外部装 S の為 の イ ン
タ ー フ x イ ス 機能を果た す入 出 力 装置 1 5、 教示操作继 3 0 の 為 の 教示操作 «イ ン タ ー フ ヱ イ ス 1 6 並び に デ ジ タ ノレサ ー ボ回路 1 7 が、 各 々 バ ス 1 9 を介 し て接鲩 さ れ て い る。
ロ ボ ッ ト 機構部 2 0 の各軸の 動作 を サ ー ボ回 路 1 8 を介 し て 制御 す る ロ ボ ッ ト 軸制御部 1 7 か、 各 々 バス 1 9 を 介 し て接繞 さ れて い る。
R 0 M 1 2 に は、 ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 自 身 を 含む シ ス テ ム全体 を 制御す る プ ロ グ ラ ム が格納 さ れ る。 R A M 1 3 は C P U 1 1 が行 な う 処理の為 の デー タ の一 時記憶 に 使用 さ れ る メ モ リ であ る。 不揮発性 メ モ リ 1 4 に は、 ロ ボ ッ 卜 の動作 プ ロ グラ ム デー タ や シ ス テ ム 各部 の動作 に 関 連 し た諸設定値の 他 に、 後述す る 本方法 の実施に 必 要な プロ グ ラ ム 並び に諸 デー タ が格納 さ れ る。 サ ー ボ回 路 1 8 は、 C P U 1 1 か ら の 移動指令を受 け て、 サ ー ボ ア ン プ 1 8 を介 し て ロ ボ ッ ト 本体機構部 2 0 の 各軸モ 一 タ を勳作 を サ ー ボ制御す る。
—方、 教示操作 «用 イ ン タ ー フ イ ス 1 6 に 接耪 さ れ る 教示操作 « 3 0 は、 ロ ボ ッ ト 2 0 の グ ラ フ ィ ッ ク 画像 を表示す る グ ラ フ ィ ッ ク 表示装置 を兼ね た も の で あ る。 教示 操作 « 3 0 は、 デ ィ ス プ レ イ 3 1、 キ ー ボー ド等か ら な る 操作部 3 2、 C P U , メ モ リ、 入 出 力 装置等を 備 え た制御部 3 3 で構成 さ れ、 マニ ュ ア ル操作 に よ っ て デ イ ス ブ レ イ 3 1 上で特定の位置を 指定 出 来 る ポ イ ン テ ィ ン グデバイ ス を装備 し た も の が使用 さ れ る。 本実施形 態
で は、 ポ イ ン テ ィ ン グデバイ ス を構成す る 為 に デ ィ ス プ レ イ 3 1 に タ ツ チパ ネ ルが採用 さ れ、 操作部 3 2 に は グ ラ フ ィ ッ ク 表示操作部 ( 後述 図 3 参照 ) が併設 さ れて い る。 な お、 タ ツ チパネ ル に 代え て、 あ る い は 夕 ツ チハ。ネ ノレ と と も に マ ウ ス 3 4 を使用 し て も 良 い。 本実施形態 で は後 者 の 場合 ( 両者装備 ) を説明す る。
制御部 3 3 の メ モ リ に は、 予 め ロ ボ ッ 卜 の グ ラ フ ィ ッ ク 表示 に 必要 な 形状 デー タ と C G 技術 を用 い た描示 を 例 え ば ワ イ ヤ描示方 式で行 な う 為 の プ ロ グ ラ ム ( コ ン ビ ュ — タ グ ラ フ ィ ッ ク ス の ソ フ ト ウ エ ア ) が格納 さ れ て い る。 教示操作 « 3 0 は、 グ ラ フ ィ ッ ク 表示 開始時 に ロ ボ ッ ト 制 御装置 1 0 か ら ロ ボ ッ ト の現在 姿势 デー タ を も ら い、 C G の ソ フ ト ウ ヱ ァ 処理 に よ っ て、 グ ラ フ ィ ッ ク 操作 部 で指定 さ れた 表示条件の 下で、 ロ ボ ッ 卜 の 現在姿勢を デ イ ス プ レ イ 3 1 上 に グ ラ フ ィ ッ ク 表示す る。
ま た、 グラ フ ィ ッ ク 表示開始後 は、 タ ツ チハ βネ ルあ る い は マ ウ ス に よ っ て指定 さ れ た ロ ボ ッ ト 手先位置 の 2 次 元 デー タ と 平 面を指定す る デー タ (詳細後述 ) に 基づ い て、 ロ ボ ッ ト の グラ フ ィ ッ ク 画像 を更新す る。
ロ ボ ッ ト 制御装 fi 1 0 は、 教示操作翁 3 0 で作 成 さ れ る 3 次元位置 デー タ を受信 し て、 ロ ボ ッ ト の移動制御 を 行 な う。 こ れ ら 機能を支持す る 教示操作 « 3 0 及 び ロ ボ ッ ト 制御装 1 0 内 の処理 に ついて は、 後述す る。
図 2 は、 上記説明 し た シ ス テ ム を用 い た全体配置 と 本 発 明 に 従 っ た ジ ョ グ送 り の様子を 説明 す る 図 であ る。 同
図 に 示 し た よ う に、 ロ ボ ッ ト ( 実機 ) 2 0 の近 く に ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 が 置 さ れ、 ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 に ケ ー ブル 4 0 に よ っ て教示操作翁 3 0 が ロ ボ ッ ト 2 0 か ら 離 れ た 位 « で操作 さ れ る。 ま た、 教示操作翁 3 0 に は, オ プ シ ョ ン で マ ウ ス 3 4 が接続 さ れ る。
教 示搮作 « 3 0 の 操作部 3 2 は、 一般の マ ニ ュ ア ル入 力操作の 為 の一般操作部 3 2 1 と デ ィ ス プ レ イ 3 1 の グ ラ フ ィ ッ ク 表示 に 関連 し た操作を行な う 為 の グ ラ フ ィ ッ ク 表 示操作部 3 2 2 を備え、 一般操作部 3 2 1 に は文字 表示 で各種表示を行 な う 副 デ ィ ス プ レ イ 3 2 3 が併設 さ れて い る。 ま た、 デ ィ ス プ レ イ 3 1 は、 周 知 の 夕 ツ チパ ネ ノレを装備 し た液晶 デ ィ ス プ レ イ か ら な る も の で、 カ ラ 一表示が行 え る こ と が好 ま し い。
図 3 は、 グ ラ フ ィ ッ ク 表示 操作部 3 2 1 の 一例 を タ ツ チ パ ネ ル使用 時 の手 の動 き ( 図 2 中 の デ ィ ス プ レ イ 3 1 の面 面を拡大描示 ) と 共 に示 し た 図で あ る。 同 図 に示 し た通 り、 グ ラ フ ィ ッ ク 表示操作部 3 2 2 は、 操作 ボ タ ン 5 1 〜 5 4 を 備え て い る。 操作 ボ タ ン 5 1 〜 5 3 は、 グ ラ フ ィ ッ ク 表示 の視線方 向、 縮尺及び視点 の 位置 を謂整 す る ボ タ ン で あ る。 視練方向 と 視点の 位置 は、 ボ タ ン 5 1 , 5 3 の 4 つ に 分 かれた押下部位 に 応 じ て 上下左右方 向 への 調整が可能 と な っ て い る。 ま た、 縮尺調整 ボ タ ン 5 2 は、 2 つ に 分かれた押下部位 に 応 じ て押下位 fit に 応 じ て 表示倍率を増大 あ る い は低下 さ せ る 為 に 使用 出来 る。 そ し て、 ボ タ ン 5 4 は、 グ ラ フ ィ ッ ク 表示オ ンノオ フ ボ
タ ン であ る。
図 2 及 び図 3 を参照 し て、 本発 明 の 方法 に よ る ジ ョ グ 送 り の操作手順 と そ れに 伴 う シ ス テ ム 各部の 動作 の概要 を述べれ ば次 の よ う に な る。
1. 先ず、 一般操作部 3 2 1 を 操作 し、 ポ イ ン テ ィ ン グデバ イ ス に よ る ジ ョ グ送 り の モ ー ド (本発 明 の方法 に よ る ジ ョ グ送 り ) を 入力 指定す る。
2. こ の状態で グ ラ フ ィ ッ ク 表示オ ン オ フ ボ タ ン 5 4 を 押下す る。 こ れ に よ り、 デ ィ ス プ レ イ 3 1 上 に は、 ロ ボ ッ ト 画像 2 0 ' が グ ラ フ ィ ッ ク 表示 ( 初期描示 ) さ れ る。 な お、 こ の 時 の 表示条件 は 予 め 設定 し た基本表示 条件 ま た は 前回オ フ 時の 表示条件 に よ る。 ま た、 初期描 示 に 必要 な ロ ボ ッ 卜 の 姿勢デー タ は、 ロ ボ ッ 卜 制御装 fi 1 0 力、 ら も ら ラ
3. 更 に、 一般操作部 3 2 1 を操作 し、 ポ イ ン テ ィ ン グデバイ ス と し て タ ッ チ ノぐネ ノレ / マ ウ ス の い ずれ を用 い る かを入 力指定す る ( 夕 ツ チハ ネ ル モ ー ド マ ウ ス モ ー ド の 選択指定 ) 。 こ の 種別指定 に よ り、 ロ ボ ッ ト の手先 部を示す手先部マ ー ク 2 1 ' が面 面上 に 強調表示 さ れ る。 手先部マ ー ク 2 1 ' の表示形態は、 タ ツ チパネ ルモ ー ド マ ウ ス モ ー ドの 指定に 応 じ て異 な る こ と が好 ま し い。
4. ポ イ ン テ ィ ン グデハ'イ ス の 出 力 か ら 3 次元位 S を 表わ す デー タ を得 る 為 に、 一般操作部 3 2 1 を操作 し て、 平面指定 の為 の操作 を行 な う。 平面指定操作 は 次 の いず れカ、 の モ ー ド に よ る。
( a ) 自 勳指定モ ー ド ; ポ イ ン テ ィ ン グデバ イ ス で指 示 さ れて い る 最新 の ロ ボ ッ 卜 の手先位 置 ( 通 常 は、 T C P の 位 * ) を通 り、 グ ラ フ ィ ッ ク 画面 に平行 な 平 面を 自 動指定す る モ ー ド。 グ ラ フ ィ ッ ク 表示 の視線方 向 を調整 す る こ と で、 面の 方 向を 変え る こ と が 出来 る ( 視線方 向 調整 は後述 ) 。
( b ) 特定平 面指定モ ー ド : 別途、 |¾ に 平 面 の 方 向 を 措定す る パ ラ メ ー タ を指定す る モ ー ド で あ る。 具体的 に は、 希望す る 準拠座 棵系 ( ワ ー ク 座棵系 な ど ) の コ ー ド 番号 を指定 し、 更 に、 平面の 方向 を表わす法線ベ ク ト ル の 成分值を入 力す る 方法があ る。 例 え ば、 法練ベ ク ト ル 成分值 と し て ( 1 , 0, 0 ) を入力すれば、 指定 し た 座 摞系 の Y Z 平 面に 平行で、 且 つ、 ポ イ ン テ ィ ン グデハ *ィ ス で指示 さ れて い る 最新 の ロ ボ ッ 卜 の手先位 置を通 る 平 面が指定 さ れ る。
5. ポ イ ン テ ィ ン グデバイ ス を 用 いて、 希望す る ジ ョ グ送 り を 下記 ( a ) ま た は ( b ) に よ り マ ニ ュ ア ル入力 す る。
( a ) 夕 ツ チパネ ルの モ ー ド選択時 ( マ ウ ス不使用 ) ; ロ ボ ッ ト 2 0 の グ ラ フ ィ ッ ク 表示画像 2 0 ' の 手先部 マ ー ク 2 1 ' に手 H I で タ ヅ チす る ( マ二 ユ ア ノレ タ ッ チ に よ る 2 次元位置入力開 始) 。 教示操作 « 3 0 内 部で は、 タ ツ チ位置 の 2 次元 デー タ と 平面位置 デー タ に基づい て、 ロ ボ ッ ト 手先位置 ( 面像上の ヴ ァ ー チ ャ ル位 置) 3 次元 位置 の逐 次計算 と 計算結果の ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 へ の
送信が開 始 さ れ る。
更 に、 画 面上への 夕 ツ チ を維持 し た ま ま、 手 ( 措先 ) を矢 印 A で示 し た の 如 く 符号 H 1 か ら H 2 の 位置 ま で移 動 さ せ た 後、 手 を画 面か ら す ( 2 次元位 fi 入力 終了 ) < こ の 間、 指先 タ ツ チ 点 の 画面上の 軌跡 H 1 - H 2 を表わ す デ ー タ ( 2 次元デ 一 夕 ) は、 平 面位置 デー タ を使 っ て 3 次元位置 を表わす デー タ に 逐次 的 に 変換 さ れ、 ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 に 送信 さ れ る。 ロ ボ ッ ト 制 御 装置 1 0 は こ の デー 夕 に 基づい て ロ ボ ッ 卜 の 移勦 目 標位 置を逐次決 定 し、 移動指令を作成す る。
こ こ で . 平 面指定モ ー ド に 従 っ て平面位 Sを 定 め、 平 面位匱を表わす平面位置デー タ に 基づいて 3 次元位 fi デ — タ を求 め る 方法を 簡単 に説明 し て お く。
-般に . 平 面位 fi を定 め る に は、 ( 1 ) 平 面 の方向 と ( 2 ) 平 面が通 る 1 点を指定すれば良 い。 前述 し た 自 動 指定 モ ー ドで は、 ( 1 ) 平面 の方 向 は グラ フ ィ ッ ク 表示 に お け る 視線方 向 に よ っ て特定 さ れ、 ( 2 ) 平面が通 る 1 点 は、 ポ イ ン テ ィ ン グ デバ イ ス で指示 さ れて い る 最新 の ロ ボ ッ ト の手先位 fi (通常 は、 T C P の位 fi ) に よ つ て特定 さ れ る。
視線方 向 の デー タ は教示操作 « 3 0 か持 っ て お り、 ポ イ ン テ ィ ン グデバイ スで指示 さ れて い る 最新 の ロ ボ ッ ト の手先位置 の デー タ も、 教示操作 « 3 0 で前 回計算 さ れ た デ ー タ か使 え る。 但 し、 初期デー タ は、 ロ ボ ッ ト の 実 機の デー 夕 を ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 か ら も ら う ( 後述す
る 処理 1 , 2 に お け る 初期描示ァ ー 夕 の授受を参照 ) 。 ま た、 特定平面指定モ ー ド では、 ( 1 ) 平面 の 方 向 は
R& に 指定 さ れ たハ。 ラ メ ー タ ( 法線べ ク ト ノレデー 夕 ) に よ つ て特定 さ れ、 ( 2 ) 平面が通 る 1 点 は、 自 動指定モ ー ド の場合 と 同 じ く、 ポ イ ン テ イ ン グデ ノ < ィ ス で指示 さ れ て い る 最新の ロ ボ ッ 卜 の 手先位置 に よ っ て特定 さ れ る。
従 っ て、 いずれの 平 面指定 モ ー ド に お い て も.. 平 面方 向 を 記述す る デー タ ( 視線方 向 力、 ら 算 出 あ る い は 瞄 に 設 定) と、 前回計算 さ れた 3 次元位置 に 基づ いて 平面位置 デー タ を 得 る こ と が 出 来 O o 平面位置 デー タ が得 ら れれ ば、 そ れ と 今 回 の ポ イ ン テ ィ ン グデバ イ ス 指示位 を通 る 視 te に 対応す る 直線の 交点位 S と し て、 3 次元位置 が 求 め ら れ る,
さ て、 こ の よ う な ジ ョ グ送 り 操作 に よ っ て、 画 面上 の ロ ボ ッ ト 2 0 ' の手先 は A ' の よ う に 移動 し て停止す る —方、 ロ ボ ッ ト ( 実機) 2 0 の手先 も A ' の よ う に追 随 移動 し て 停止す る。 実機の停止位置 は、 ォペ レ 一 夕 が 夕 ツ チ パネ ルか ら手を 離 し た画 面上 の位 置 に 対応 し て い る < ( b ) マ ウ ス の モ ー ド選択 時 ( タ ッ チ ネ ル不使用 ) ; ロ ボ ッ ト 2 0 の グ ラ フ イ ツ ク 表示画像 2 0 ' の 手先部 マ ー ク 2 1 ' に マ ウ ス 3 4 の カ ー ソ ル (不図示 ) を 合わ せて ク リ ツ ク す る ( マ ウ ス ク リ ッ ク に よ る 2 次元位置入 力 開始) 。 こ れ に よ り、 タ ツ チ位置 の 2 次元デ一 夕 の 口 ボ ッ ト 制御装置 1 0 への 転送 が開始 さ れ る。
マ ウ ス 3 4 を矢印 A に相 当 す る 方 向 で示 し た方 向へ移
動 さ せた後、 再 ク リ ッ ク す る ( 2 次元位置入 力終 了 ) 。 こ の 間、 マ ウ ス 力一 ソ ルの面面上 の軌跡を 表 わす デ ー タ ( 2 次元 デー タ ) は、 平 面指定デ ー 夕 を使 っ て 3 次元位 置を 表わすデ ー タ に 逐次 的 に 変換 さ れ、 ロ ボ ッ ト 制御装 置 1 0 に 送信 さ れ る。 ロ ボ ッ ト 制 御装置 1 0 は こ の デー 夕 に 基づ いて ロ ボ ッ 卜 の移動 目 標位置 を逐次決定 し、 移 動指令を 作成す る,
教示操作继 3 0 側 の 3 次元位置 デ一 夕 の 求 め方 は、 夕 ッ チパ ネ ノレ の モ ー ド選択 時 と 同様 で あ る か ら 繰 り 返 し説 明 は 省略す る。 口 ボ ッ ト ( 実機) 2 0 の 停止 位置 は、 マ ウ ス 3 4 に よ る ジ ョ グ終 了 ク リ ッ ク ( 例 え ば、 第 2 回 ク リ ッ ク ) を行 な つ た 時点 に お け る マ ウ ス カ ー ソ ノレ の 画 面 上 の 位 fi に 対応 し て い る。
以 上 の 構成及び機能を前提に、 口 ボ ッ ト 制御装 1 0 及 び教示操作 盤 2 0 内部で実行 さ れ る 処理処理の 概要を 図 4 及び 図 5 に示 し た フ ロ ー チ ヤ 一 ト を参照 し て 説 明 す
[ 教示操作 «側 の処理 (処理 1 ; 図 4 ) ]
( D 1 ) ボ タ ン 5 4 の押下 (オ ン ) に よ る グ ラ フ イ ツ ク 表示ォ ン 指令を待 っ て、 ス テ ッ プ D 2 へ進む。
( D 2 ) ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 へ グ ラ フ ィ ッ ク 表示ォ ン 信号を送信す る。
( D 3 ) ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 か ら、 ロ ボ ッ ト の現在 の 姿勢を グ ラ フ ィ ッ ク 表示す る 為 の初期描示 デー タ が送 ら れて来 る の を待 っ て、 ス テ ッ プ D 4 へ進む。 こ の初期
油 tit不 デー タ に は、 グ ラ フ イ ツ ク 表示 に 必要な ロ ボ ッ 卜 の 構造 / ラ メ 一夕 と 現在 姿勢デ ー タ が含 ま れ る ( 例 え ば D 一 H パ ラ メ 一タ を使 え ば- . 両 者を ま と め て記述 出 来 る ) 。
( D 4 ) D ボ ッ ト 制御装置 1 0 か ら 送信 さ れた初期描 示 デ 一 夕 を使 つ て、 ロ ボ ッ ト 画像 2 0 ' (初期面像 ) を 手先部マ ー ク 2 1 ' と と も に グ ラ フ ィ ッ ク 表示す る。
( D 5 ) グ ラ フ ィ ッ ク 表示部 3 2 2 の操作 ま た は ポ ィ ン テ イ ン グデバ イ ス ( タ ッ チ ハ。ネ ノレ ま た は マ ウ ス ) に よ る マ ニ ュ ア ル入力 を 待つ < , マ ニ ュ ア ル入力 は、 次 の 3 種 に 分 け ら れ る , マ 二 ユ ア ル入 力 が あ っ た ら、 ス テ ッ プ D 6 へ進 iSo
( a ) 表示条件 に 関連す る 入力 ; ボ タ ン 5 1, 5 2 ,
5 3 の いずれかの 押下 に よ る。
( b ) ジ ョ グ終了 を指示す る 入力 ; 面面へ の タ ツ チ解 除 / ジ ョ グ終 了 を揞示す る ク リ ッ ク ( 第 2 回 ク リ ッ ク ) / ボ タ ン 5 4 の 押下 ( ォ フ ) の いずれかに よ る。 ( c ) ポ ィ ン テ ィ ン グデバ イ ス に よ る 入力 ; オペ レ ー タ の 手
( 指先) に よ る 手先部マ — ク 2 1 ' へ の タ ツ チ ( タ ツ チ パネ ルモ ー ド の 場合 ) 、 あ る い は、 マ ウ ス 3 4 に よ る 手 先部マ ー ク 2 1 ' の ク リ ッ ク ( 第 1 回 ク リ ッ ク ) 。
( D 6 ) マ ニ ュ ア ル入力が、 表示条件 に 関連す る も の であ れば、 ス テ ツ プ D 7 へ進む。 そ う でな け れば ス テ ツ プ D 8 へ進む
( D 7 ) 押下 さ れた ボ タ ン 5 1 〜 5 3 に応 じ て、 表示 条件 を 更新す る 処理を行 な い、 グ ラ フ ィ ッ ク 面像 を再表
示 す る。 こ れ に よ つ て 脚整 さ れ る 表示条件 に は、 視線方 向 ( ボ タ ン 5 1 ) 、 表示 の縮尺倍率 ( ボ タ ン 5 2 ) 及 び 視線位 fi ( ボ タ ン 5 3 ) があ る。 こ れ ら 表示条件 の 制御 に 関連す る ソ フ ト ゥ ァ は、 一般的 な C G の 技術 と し て 周 知な の で、 群細記述を省 略す る。
( D 8 ) マ ニ ュ ア ル入力 が、 ジ ョ グ終 了 を 指示す る 入 力 ( タ ツ チ解除ノ ジ ョ グ終了 指示 ク リ ッ ク グ ラ フ イ ツ ク 表示オ フ ) で あ れば、 処理 を終 了 す る。 そ う で な けれ ば ス テ ッ プ D 9 へ進む。
( D 9 ) ポ イ ン テ ィ ン グデバイ ス に よ る 入力 に 応 じ た 処理 を行 な う。
( a ) タ ツ チパ ネ ルモ ー ド の場合 ; タ ツ チ 位置 を 表 わす 2 次元デ ー タ を、 平 面指定デー タ と 前回計算 さ れた 3 次元位 置デー タ を 用 い て、 (新 し い ) 3 次元位置 デー タ に 変換す る。
( b ) マ ウ ス モ ー ド の場 合 ; マ ウ ス カ ー ソ ノレ位 fiを 表わす 2 次元デー タ を、 と 前 回計算 さ れた 3 次元位置 デ 一 夕 を用 いて、 ( 新 し い ) 3 次元位置 デー タ に変換す る。 な お、 ( a ) , ( b ) いずれの 場合 も、 平 面位 fiの 決 め方 は既 に述べた通 り で あ る か ら、 こ こ で は緣 り 返 さ な い。
( D 1 0 ) ス テ ッ プ D 9 で求め ら れ た教示操作 « 3 0 側で ロ ボ ッ ト 手先位置を 表わす 3 次元位置 デ ー タ を用 い て、 ロ ボ ッ ト 画像 2 0 ' ( 更新画像 ) を手先部マ ー ク 2
1 ' と と も に グラ フ ィ ッ ク 表示す る。 な お、 新 し く ス テ ッ プ D 9 で計算 さ れ た ロ ボ ッ ト 手先位 fiを表わす 3 次元 位置 デ一 夕 か ら、 そ れ に 整合 し た ロ ボ ッ ト 姿勢 ( グ ラ フ ィ ヅ ク 表示 の 更新の 為 に 必要 ) を教示操作继 3 0 側で計 算す る に は、 逆変換処理 を教示操作 « 3 0 側 で行 な え ば 良 い。
但 し . 新 し く ス テ ッ プ D 9 で計算 さ れた ロ ボ ッ ト 手先 位置 ¾r 表 わす 3 次元位置 デー 夕 を ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 へ伝え て か ら . 逆変换処理を ロ ボ ッ 卜 制御装 S 1 0 側 で 行 な い、 そ の 結果を教示操作翁 3 0 に 返信す る 方法 も あ る。 そ の 場合 . 逆変換処理の結果 は、 ロ ボ ッ ト の 実機 2 0 の 移動指令作成に 使え る。
( D 1 1 ) ロ ボ ッ ト 制 御装 fi に、 ス テ ッ プ D 9 で求 め ら れ た ロ ボ ッ ト 手先位置 を表わす 3 次元位置 デー タ を送 信 し て、 ス テ ッ プ D 5 へ戻 る,
[ ト 制御装置側 の 処理 ( 処理 2 ; 図 5 ) ]
( S 1 ) 教示操作 « 3 0 か ら の グラ フ ィ ッ ク 表示オ ン 信号 を 待 っ て , ス テ ッ プ S 2 へ進む。
( S 2 ) u ボ ッ ト の現在の 姿勢を グ ラ フ ィ ッ ク 表示す る 為 の初期描示 デー タ を、 教示操作继 3 0 へ送信す る。
( S 3 ) 教示操作 « 3 0 か ら の信号送信 を 待 っ て、 ス テ ツ プ S 4 へ進む。
( S 4 ) ジ ョ グ終了 を表わす倌号を受信 し た場合 に は, ロ ボ ッ ト を停止 さ せ、 あ る い は停止 さ せた ま ま、 処理 を
終 了 す る。 ジ ョ グ終 了 信号を受信 す る の は、 教示操作盤 3 0 側で画面への タ ツ チ 解除 ジ ョ グ終 了 を 指示す る ク リ 、ソ ク ( 第 2 回 ク リ ッ ク ) ボ タ ン 5 4 の 押下 ( オ フ ) の いずれかが あ っ た場合でめ る。
( S 5 ) こ こ で は、 教示操作继 3 0 か ら 送信 さ れ る 信 号 と し て ジ ョ グ終 了 信号以外 に想 定 し て い る の は、 教示 操作盤 3 0 側 で計算 さ れ る 3 次元位置 デー タ の形で タ ッ チ位置 マ ウ ス カ 一 ソ ル位 a を表 わす信号で あ る。 そ こ で、 こ の 3 次元位 S デー タ を 使 つ て、 ロ ボ ッ ト ( 手先部 2 1 ) の 移動 目 標位 Sを 求め、 移動指令を作 成 し て サ ー ボ に 渡す。 ジ ョ グ移動時 の 指令速度等 の 条件 に つ いて は、 従来 の ジ ョ グ送 り の 場合 と 同 様、 別途設定 さ れ る 条件 に 従 う も の と す る。
以上説 明 し た 施形想 では、 口 ボ ッ 卜 の実機の移勳 は、 夕 ッ チパネ ノレ へ の 夕 ツ チ位 ft め な い は マ ウ ス カ ー ソ ル位 置 の 移動 に 同 期的 に 追随 し て 生 じ る よ う に な っ て い る が、 こ れ と は異な る 下記 ( 1 ) あ る い は ( 2 ) の 態様 で ロ ボ 卜 の実機を移動 さ せて も 良 い。
( 1 ) 位置 入力終了 後 ( 即 ち、 夕 ツ チ解除後 ジ ョ グ 終 了 ク リ 、J、 ク 後 ) 直 ち に に 口 ボ ッ ト 移勐を 開始 さ せ る 態 例え ば、 夕 ツ チ解除後 ノ ジ ョ グ終 了 ク リ ッ ク 後 に、 夕 ッ チ位 « ノ マ ウ ス カ ー ソ ル位置 の軌跡デー タ を 3 次元位 置 に 変換 し た デー タ の全部 ま た は一部 ( 但 し、 終 点 の デ 一タ は必須) を ロ ボ ッ ト 制御装置 に送信 し て ロ ボ ッ ト を
移勖 さ せれば , こ の 想様が実現 出 来 る。 ま た、 デ ー タ 送 信 は 出 来 る だ け早 く 行 い、 同期 ロ ボ ッ ト 制御装置側で移 動 夕 イ ミ ン グを定め て も 良い。
( 2 ) 位置入力 開始後 あ る い は 終 了 後、 腸 に 設定 さ れ た 時 間 ( 例 え ば 1 秒 ) 経過 し た 時点で、 ロ ボ ッ ト 移動 を 開始 さ せ る 態様。 こ の態様を実現す る に は、 例 え ば、 3 次元位 IS に 変換 し た デー タ の ロ ボ ッ ト 制御装 fi へ の 送信 を 上記陽 に 設定 さ れ た 時 間 に 見合 っ た 時 間 だ け遅延 し て 送信すれ ば良 い。 こ の場合 も、 デー タ 送信 は 出 来 る だ け 早 く 行 い.. 同期 ロ ボ ッ ト 制御装 S側で移動 タ イ ミ ン グを 定め て も 良 い,
更 に、 2 次兀位置入力 を 3 次元位置 ァ 一 夕 に変換す る 処理 を教示操作继側 でな く 口 ボ ッ ト 制御装 fi側で行 な う こ と も 可能な こ と は言 う ま で も な い。 そ の場合.. 教示 操 作翁か ら 口 ボ ッ ト 制 御装置へ伝え ら れ る デー タ は、 2 次 元位置 デ一タ と し、 CJ ボ ッ 卜 制御装置側 で作 成 さ れた 3 次元位置 タ を教示操作翁側 に返送 し て ダ ラ フ ィ ッ ク 画像 の 更新を行な え ば良 い。
最後 に , 上記銳明 し た実施形想の 一つの変形例 と し て, CJ ツ 卜 の グ ッ ク ft像表示の視鍊方 向 を定 め る に 嚓 し て、 3 次元的な 姿勢が検 出 出 来 る セ ン サ を利用 す る 例 に つ いて説明す る。 本変形実施形態 の特徴 は , グ ラ フ イ ツ ク 表不お置を兼ねた教示操作 に ジ ャ ィ 口 セ ン サ等 の よ う な 3 次元的な 姿勢を検 出 す る 能力 を有す る セ ン サ が装備 さ れ、 該セ ン ザで検 出 さ れた 姿勢 に基づいて グ ラ
フ ィ ッ ク 表示 の視線方 向 を決定す る こ と が可能 に な っ て い る こ と で あ る。 以 下、 前述 の実施形 態 と の 相違点 を 中 心 に 概略 を説 明す る。
図 6 は、 変形 さ れ た実施形態で使用 さ れ る シ ス テ ム の 1 つ の 構 成例 を要部 プ ロ ッ ク 図で示 し た も の であ る。 同 図 に 示 し た よ う に、 本 シ ス テ ム は、 教示操作《用 イ ン タ ェ イ ス 1 6 に 接铙 さ れ る 教示 操作继 3 0 に、 ジ ャ ィ 口 セ ン サ の よ う に 3 次元的 な 姿勢を検 出す る 能力 を 有す る セ ン サ が装備 さ れ て い る 点 を除 け ば、 図 1 に 示 し た シ ス テ ム と 特 に 変わ り は な い。
即 ち、 教示操作 « 3 0 は、 デ ィ ス プ レ イ 3 1、 キ ー ボ ― ド等か ら な る 操作部 3 2、 C P U . メ モ リ、 入 出 力 装 等 を備 え た制御部 3 3 . 及 び ジ ャ イ ロ セ ン サ の よ う な 3 次元姿勢検 出 セ ン サ 3 5 で構成 さ れ、 マ ニ ュ ア ル操作 に よ つ て デ ィ ス プ レ イ 3 1 上で特定の位置を指定 出 来 る ポ ィ ン テ ィ ン グデバ イ ス が装備 さ れて い る。
前述の 実施形態 と 同様. . ポ イ ン テ ィ ン グデバイ ス を構 成す る 為 に デ イ ス プ レ イ 3 1 に タ ツ チパネ ノレが採用 さ れ、 操作部 3 2 に は グ ラ フ ィ ッ ク 表示操作部 3 2 2 が併設 さ れて い る。 な お、 タ ツ チ パネ ルに 代え て、 あ る い は タ ツ チパネ ル と と も に マ ウ ス 3 4 を使用 し て も 良 い こ と も 前 述 の 実施形想 と 同様 であ る
3 次元姿勢検 出 セ ン サ 3 5 は、 教示操作 « 3 0 の 3 次 元姿勢を検 出 し、 そ の 出 力 は制御部 3 3 に送 ら れて、 グ ラ フ イ ツ ク 表示の視線方 向 の 決定 に 用 い ら れ る。 典型 的
な態様 に お い て は、 デ ィ ス プ レ イ 3 1 の表示 面 に 垂直 な 方 向 が姿势方 向 と さ れ る
制御部 3 3 の メ モ リ に は、 予め 口 ホ 'ソ ト の 7 ラ フ ィ ッ ク 表示 に 必要 な 形状デー 夕 と C G 技術 を 用 い た描示を例 え ば ヮ ィ ャ 描示方式で行 な う 為の プ 口 グ ラ ム ( コ ン ビ ュ 一タ グ ラ フ ィ ッ ク ス の ソ フ 卜 ゥ ヱ ァ ) が格納 さ れて い る £ 教示操作盤 3 0 は、 グ ラ フ ィ ッ ク 表示 開始時 に ロ ボ ッ ト 制御 装 ft 1 0 力、 ら ロ ボ ッ ト の 現在 姿勢 デー タ を も ら い、 C G の ソ フ 卜 ゥ X ァ 処理 に よ つ て , グ ラ フ ィ ッ ク 操作部 で指定 さ れ た 表示条件並 び に 3 次元姿勢検 出 セ ン サ 3 5 で検 出 さ れ た 姿勢条件の 下で、 口 ッ ト の現在姿勢を デ イ ス プ レ イ 3 1 上に グラ フ ィ ッ ク 表示す る。
ま た 、 グ ラ フ ィ ッ ク 表示 開 始後 は、 タ ツ チ パネ ルあ る い は マ ウ ス に よ っ て 指定 さ れ た 口 ボ ッ ト 手先位置 の 2 次 元デ ー 夕 と 平 面を指定す る デ ー タ に 基づいて 、 口 ! ^ ッ ト の グ ラ フ イ ツ ク 菌像を更新す る。 で、 平面を指定す る デ ー タ に は . 3 次元姿势検 出 セ ン サ 3 5 で検 出 さ れ た 姿勢 の デ ー タ が含 ま れ る
図 7 は、 図 6 に示 し た シ ス テ ム を用 い た全体 E置 と 本 発 明 に 従 っ た ジ ョ グ送 り の 様子を 説明 す る 図 であ る。 本 記置 は 、 グラ フ ィ ッ ク 表示装置を兼ね る 教示操作《 3 0 に、 ジ ャ ィ ΕΪ セ ンサ の よ う に 3 次元的 な 姿勢を検 出す る 能力 を有す る セ ンサが装備 さ れて い る 点 を 除 け ば、 図 2 に示 し た シ ス テ ム と 特 に 変わ り は な い。
即 ち 、 同 図 に 示 し た よ う に、 口 ボ ッ ト (実機 ) 2 0 の
近 く に ロ ボ ッ 卜 制御装 fi 1 0 が配置 さ れ、 ロ ボ ッ ト 制御 装 S 1 0 に ケ ー ブル 4 0 に よ っ て教示操作 « 3 0 が ロ ボ ッ ト 2 0 か ら 離れ た位置 で操作 さ れ る。 ま た、 教示操作 盤 3 0 に は、 ォ プ シ ョ ン でマ ウ ス 3 4 が接続 さ れ る。
教示操作 ¾ 3 0 の 操作部 3 2 は、 一般の マ ニ ュ ア ル入 力操作 の 為の一般操作部 3 2 1 と デ ィ ス プ レ イ 3 1 の グ ラ フ ィ ッ ク 表示 に 関連 し た操作を行な う 為 の グラ フ ィ ッ ク 表示操作部 3 2 2 に加 え、 ジ ャ イ ロ セ ン サ の よ う な 3 次元 姿勢検 出 セ ン サ 3 5 が 内 蔵 さ れて い る。 一般操作部 3 2 1 に は文字表示 で各種表示 を行な う 副 デ ィ ス プ レ イ 3 2 3 が併設 さ れて い る。
ま た、 デ ィ ス プ レ イ 3 1 は、 周 知の タ ツ チパネ ルを装 備 し た液 晶 デ ィ ス プ レ イ か ら な る も の で、 カ ラ ー 表示が 行え る こ と が好 ま し い。
グ ラ フ ィ ッ ク 表示操作部 3 2 2 の構成 と 機能 は、 3 次 元姿勢検 出 セ ン サ 3 5 の 採用 に よ っ て グ ラ フ ィ ッ ク 表示 の視線方 向を謂整す る た めの 操作 ボ タ ン 5 1 が省 かれ る ( あ る い は無効 モー ド と さ れ る ) 点を 除 け ば、 図 3 を 参 照 し て鋭明 し た も の と 同様で あ る か ら、 繰 り 返 し 説 明 は 省 略す る。
本 実施形態 に お け る ジ ョ グ送 り の操作手頭 と そ れ に 伴 う シ ス テ ム各部の勋作の概要を述べれば次 の 如 く であ り、 視線方 向 の 決定以外 の事項は前述 し た 実施形 態 の塲合 と 同様であ る。
1 . 一般操作部 3 2 1 を操作 し、 ポ イ ン テ ィ ン グデバ
イ ス に よ る ジ ョ グ送 り の モ ー ドを入力 指定す る。
2 . こ の 状態で グ ラ フ ィ ッ ク 表示オ ン オ フ ボ タ ン 5 4 を 押下す る。 こ れ に よ り、 デ ィ ス プ レ イ 3 1 上 に は、 ロ ホ ッ ト 幽 像 2 0 ' が グ ラ フ ィ ッ ク 表示 (初期描示 ) さ れ る。 な お、 こ の 時 の 表示条件 は 予 め 設定 し た基本表示 条件 ま た は前回オ フ 時 の 表示条件 に よ る。 ま た、 初期描 示 に 必要 な ロ ボ ッ 卜 の 姿勢デー タ は、 ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 か ら も ら ラ。
3 . 更 に , 一般操作部 3 2 1 を操作 し、 ポ イ ン テ ィ ン グデバ イ ス と し て タ ツ チパネ ノレ Ζ マ ウ ス の いずれ を用 い る かを 入力 指定す る ( タ ツ チ パ ネ ノレ モ ー ド Ζ マ ウ ス モ ー ド の 選択指定 ) 。 こ の 種別指定に よ り、 ロ ボ ッ ト の手先 部 を 示す手先部マ ー ク 2 1 ' が面 面上 に 強調表示 さ れ る t 手先部マ ー ク 2 1 ' の 表示形 想 は、 タ ツ チパネ ルモ ー ド マ ウ ス モ一 ド の 指定 に 応 じ て異な る こ と が好 ま し い。
4 . ポ ィ ン テ ィ ン グデバイ ス の 出 力 か ら 3 次元位置 を 表わ す デー タ を得 る 為 に、 一般操作部 3 2 1 を操作 し て、 平 面指定関連 の操作 を行な う。
本変形実施形態 に お け る 平 面指定は、 次の 2 つ の モ ー K ( a ) . ( b ) の いずれで も 実行 出 来 る。
( a ) ポ ィ ン テ ィ ン グデバイ ス で指示 さ れて い る 最新 の ϋ ボ ッ 卜 の 手先位 At (通常 は、 T C P の位置 ) を通 り、 デ ィ ス プ レ ィ 表示面 に平行 な 平面 を 自 動指定す る モ ー ド( デ ィ ス プ レ ィ 表示面 に 平行 な 平面 は、 3 次元姿勢検 出 セ ン サ 3 5 の 出 力か ら 制御部 3 3 内 で求め ら れ る。
従 っ て、 ォ ペ レ 一 夕 は教示 操作 « 3 0 の把持姿勢を 調 整す る こ と で、 面の 方向 を変 え る こ と が 出 来 る ( 視線方 向 調整 は 後述 ) 。
( b ) 特定平面指定モ ー ド ; 別途、 陽 に 平面の 方 向 を 指定す る パ ラ メ 一タ を指定す る モ ー ド であ る。 具体的 に は、 希望 す る 準拠座標系 ( ヮ ー ク 座標系 な ど ) の コ ー ド 番号 を指定 し、 更 に、 平面の方 向 を表わす法線べ ク ト ル の 成分値を 入力す る 方法があ る。 例 え ば、 法線ベ ク ト ル 成分値 と し て ( 1 0, 0 ) を 入 力すれば、 指定 し た 座 標系 の Y Z 平面 に平行で、 且つ、 ポ イ ン テ ィ ン グ デハ' ィ ス で指示 さ れて い る 最新の 口 ボ ッ 卜 の手先位置 を通 る 平 面が指定 さ れ る。
5 . ポ イ ン テ ィ ン グデバイ ス を 用 い て、 希望す る ジ ョ グ送 り を下記 ( a ) ま た は ( b ) に よ り マニ ュ ア ル入力 す る。
( a ) タ ツ チパネ ノレ の モ ー ド遘択時 ( マ ウ ス 不使用 ) ; ロ ホ ツ ト 2 0 の グ ラ フ ィ ッ ク 表示画像 2 0 ' の 手先部 マ ー ク 2 1 ' に手 H I で タ ツ チ す る ( マ 二 ユ ア ノレ タ ッ チ に よ る 2 次元位置入力開始) 。 教示操作 ¾ 3 0 内 部で は, 夕 ツ チ位 Sの 2 次元 デー タ と 平面位 fi デー タ に基づい て,
D ホ ッ 卜 手先位 β ( 面像上の ヴ ァ ー チ ャ ル位 置 ) 3 次元 位置 の逐次計算 と 計算結果の ロ ボ ッ ト 制御装 fi l 0 への 送信が開始 さ れ る。
更 に、 画面上への タ ツ チ を維持 し た ま ま、 手 ( 指先 ) を矢 印 A で示 し た の 如 く 符号 H 1 か ら H 2 の 位置 ま で移
動 さ せ た 後、 手を面面か ら 離す ( 2 次元位置 入力 終了 ) t こ の 間、 指先 タ ツ チ 点 の画面上の軌跡 H 1 〜 H 2 を 表 わ す デー タ ( 2 次元デ 一 夕 ) は、 平 面位置 デー タ を 使 っ て 3 次元位 置 を 表わす デー タ に 逐次 的 に 変換 さ れ、 cr ホ ッ ト 制 御装 S 1 0 に 送信 さ れ る。 ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 は こ の デ ー 夕 に 基づい て ロ ボ ッ 卜 の 移動 目 標位置 を逐次決 定 し、 移動指令を作成す る。
選択 さ れて い る 平 面指定 モ ー ド に 従 っ て平 面位 置 を 定 め、 平面位置 を表わす平面位 置デ ー タ に 基づ いて 3 次 元 位 κ テ ー 夕 を 求 め る 方法は、 視線方 向 の デー タ が 3 次元 姿勢セ ン サ 3 5 の 出 力か ら 得 ら れ る 点 を 除 け ば、 前述 の 実施形想 と ほ ぼ同 じ であ る。
即 ち、 平面位 *を定め る に は、 ( 1 ) 平面 の方 向 と ( 2 ) 平 面が通 る 1 点 を指定すれば良 い。 前述 し た 自 動 指定 モ ー ドで は、 ( 1 ) 平面 の方 向 は、 3 次元姿勢セ ン サ 3 5 の 出 力 か ら 得 ら れ る グ ラ フ ィ ッ ク 表示 の視線方 向 デー タ に よ っ て特定 さ れ、 ( 2 ) 平面が通 る 1 点 は、 ポ イ ン テ ィ ン グデバイ ス で指示 さ れて い る 最新 の CI ボ ッ 卜 の手先位置 ( 通常 は、 T C P の位置 ) に よ っ て特定 さ れ る
視錄方 向 の デー タ は教示操作 « 3 0 が持 っ て お り、 ポ イ ン テ ィ ン グデバイ ス で指示 さ れて い る 最新 の 口 ホ ッ ト の 手 先位置 の デー タ も、 教示操作 « 3 0 で前 回計算 さ れ た デ ー タ が使 え る。 但 し、 初期デー タ は、 ロ ボ ッ ト の 実 機の デー タ を ロ ボ ッ ト 制御装 fi l 0 か ら も ら う ( 前述実
施形態 に お け る 処理 1 , 2 に お け る 初期描示 デー タ の 授 受を参照 ) o
ま た、 特定平面指定モ ー ド では、 ( 1 ) 平 面の 方 向 は 睹 に 指定 さ れ たノぐ ラ メ ー タ ( 法線べ ク ト ノレデ ー タ ) に よ つ て特定 さ れ , ( 2 ) 平 面が通 る 1 点 は、 自 動指定モ ー ド の 場合 と 同 じ く、 ポ イ ン テ ィ ン グデバイ ス で指示 さ れ て い る 最新 の ロ ボ ッ ト の手先位置 に よ つ て特定 さ れ る。
従 っ て . いずれの 平面指定モ ー ド に お い て も、 平 面方 向 を 記述す る デー タ (視線方 向か ら 算 出 あ る い は 陽 に 設 定 ) と、 前回計算 さ れた 3 次元位置 に 基づい て平面位 fi デー タ を 得 る こ と が 出 来 る。 平面位置 デー タ が得 ら れれ ば、 そ れ と 今 回 の ポ ィ ン テ ィ ン グデバ イ ス 指示位 Sを通 る 視線 に 対応す る 直線の交点位置 と し て、 3 次元位置 が 求 め ら れ る。
さ て、 こ の よ う な ジ ョ グ送 り 搮作 に よ っ て、 画 面上の α ホ ツ 卜 2 0 ' の手先は A ' の よ う に 移動 し て停止す る —方、 口 ッ ト ( 実機) 2 0 の手先 も A ' の よ う に追随 移動 し て 停止す る。 実機の停止位 fi は、 オペ レ ー タ が タ ッ チノ、ネ ルか ら手を 離 し た面面上 の位 it に 対応 し て い る < ( b ) マ ゥ ス の モ ー ド選択時 ( タ ツ チパネ ル不使用 ) ; CJ ホ ッ 卜 2 0 の グ ラ フ ィ ッ ク 表示面像 2 0 ' の 手先部 マ ー ク 2 1 ' に マ ウ ス 3 4 の カ ー ソ ル (不 図示) を合わ せて ク リ ク す る ( マ ウ ス ク リ ッ ク に よ る 2 次元位 S入 力 開始 ) , れに よ り、 タ ツ チ位置 の 2 次元デー タ の 口 ホ ッ 卜 制御装置 1 0 への 転送が開始 さ れ る。
マ ウ ス 3 4 を 矢印 A に 相 当 す る 方 向 で示 し た方 向へ移 動 さ せた後、 再 ク リ ッ ク す る ( 2 次元位置入力終 了 ) 。 こ の 間、 マ ウ ス カ ー ソ ルの 画 面上 の軌跡を 表わす デー タ ( 2 次元デー タ ) は、 平面指定デ ー タ を使 っ て 3 次元位 fiを 表わ す デ ー タ に 逐次的 に 変換 さ れ、 ロ ボ ッ ト 制御装 fil l 0 に 送信 さ れ る。 ロ ボ ッ ト 制 御装置 1 0 は こ の デー 夕 に 基づ いて ロ ボ ッ ト の 移動 目 棵位 * を逐次決定 し、 移 動指令を作成す る。
教示操作继 3 0 側 の 3 次元位 fi デー タ の 求 め方 は、 タ ツ チ パネ ルの モ ー ド選択時 と 同様 であ る か ら 繰 り 返 し 鋭 明 は 省 略す る。 ロ ボ ッ ト ( 実機) 2 0 の停止位 tt は、 マ ウ ス 3 4 に よ る ジ ョ グ終 了 ク リ ッ ク ( 例 え ば、 第 2 回 ク リ ッ ク ) を行 な っ た 時 点 に お け る マ ウ ス カ ー ソ ノレの画 面 上の 位置 に 対応 し て い る。
本変形実施形態 に お いて、 ロ ボ ッ ト 制御装置 1 0 '及び 教示操作 « 2 0 内 部で実行 さ れ る 処理処理 の 概要 は、 図 4 及 び図 5 に 示 し た フ ロ ー チ ヤ一 ト を 参照 し て行 な っ た 前 出 の鋭明 ( 前述実施形態) と 下 記相違点を 除い て 同 様 で あ る か ら群 し い説明 は省 略す る。
( 前述実施形態 と の相 «点 )
1 . 教示操作 «側 の処理 (処理 1 ; 図 4 参照 ) 中 の ス テ ツ プ D 5 に お け る 表示条件 に 関連す る 入力 ( マ 二 ユ ア ル入 力 ) は、 ボ タ ン 5 2 , 5 3 の いずれかの 押下 に よ る < ボ タ ン 5 1 は非装備 ま た は無効化 と さ れ、 こ れ に 代え て 3 次元姿勢セ ン サ 3 5 の 出 力 をチ ェ ッ ク す る。 「 ボ タ ン
5 2 , 5 3 の いずれかの押下 」 、 あ る い は 「 3 次元姿勢 セ ン サ 3 5 0 出 力 が、 前 回 チ X ッ ク 時 と 比較 し て予 め 設 定 さ れた所定量以上 の 出 力変化 ( 教示操作《 3 0 の 姿勢 変化 ) が あ っ た 時 ( 並び に初 回 チ ッ ク 時 ) 」 に ス テ ツ プ D 6 へ進む。
2 . ス テ ッ プ D 7 では、 押下 さ れ た ボ タ ン 5 2 , 5 3 及び 3 次元姿勢セ ン サ 3 5 の 出 力 に応 じ て 表示条件を 更 新す る 処理 を 行 な い、 グ ラ フ ィ ッ ク 画像を再表示す る。
3 次元姿勢 セ ン サ 3 5 の 出 力 に応 じ て調整 さ れ る 表示条 件 は、 視線方 向 であ る。
以上 2 つ の 実施形想を例 に と っ て詳 し く 説 明 し た よ う に、 本発 明 に よ れば、 ジ ョ グ送 り キ ー を何度 も 繰 り 返す よ う な 煩雑 な 操作や 座標軸方 向 の認識に要す る 負 担を な く し た形 で、 ロ ボ ッ ト を直惑 に即 し た方 向 へ 的確 に ジ ョ グ送 り で移勦 さ せ る こ と が 出 来 る。 ま た、 そ の こ と を通 し て、 ロ ボ ッ ト の操作性が向上 し、 テ ィ ー チ ン グ ' プ レ ィ バ ッ ク 方法 に よ る 位置教示作業 な ど の効率 を 髙 め る こ と が 出 来 る。