WO2021245746A1 - ロボットのプログラミング装置 - Google Patents

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豪 稲葉
知之 山本
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    • G05B2219/40392—Programming, visual robot programming language

Definitions

  • This disclosure relates to a robot programming device.
  • a robot programming device is known in which icons representing functions constituting a control program for a robot are combined and arranged (see, for example, Patent Document 1).
  • a program that combines icons is easy for beginners to understand, but it is difficult to create an advanced program.
  • Icon supports a small number of instructions, it is difficult to express advanced instructions concisely and graphically, and the program becomes complicated when many simple instructions are combined. be. Therefore, it is desirable to be able to create a program containing advanced instructions while facilitating programming by using graphical program elements such as icons.
  • One aspect of the present disclosure is a storage unit that stores a plurality of types of program elements that graphically represent the functions constituting the control program of the robot, an input unit that accepts an operation by the user, and the program stored in the storage unit.
  • a program generation unit that generates the control program by selecting and combining elements by the input unit is provided, and the function can be edited by a character string input by the input unit in at least one of the program elements. It is a robot programming device equipped with editable program elements.
  • FIG. 1 shows the programming apparatus of the robot which concerns on one Embodiment of this disclosure. It is a figure which shows the display example of the 1st area on the monitor of the program generation part provided in the programming apparatus of FIG. It is a figure which shows the display example when the MOVE block is dragged and dropped from the 1st area to the 2nd area on the monitor of the program generation part provided in the programming apparatus of FIG. It is a figure which shows the display example when the target position block is dragged and dropped from the 1st area to the 2nd area on the monitor of FIG. It is a figure which shows the display example of the 1st to 3rd area in the state which selected the CODE block arranged in the 2nd area on the monitor of FIG.
  • the programming device 1 of the robot 100 according to the present embodiment is provided in, for example, a control device 200 for controlling the robot 100.
  • the programming device 1 may be provided separately from the control device 200.
  • the programming device 1 includes a storage unit 2 that stores a plurality of types of program blocks (program elements) 10, 20, 30, and 40, which will be described later, an input unit 3 that accepts operations by the user, and a program generation unit 4. ..
  • the storage unit 2 is a memory
  • the input unit 3 is an input device such as a keyboard, a mouse, and a touch panel.
  • the program generation unit 4 includes a processor and a monitor 5, and controls by displaying the program blocks 10, 20, 30, and 40 stored in the storage unit 2 on the monitor 5 and selecting and combining them by the input unit 3. Generate a program.
  • the program generation unit 4 has a first area (first display unit) 6, a second area (second display unit) 7, and a third area (third display unit) on the monitor 5. Part) 8 and.
  • the program blocks 10, 20, 30, and 40 stored in the storage unit 2 are displayed in a selectable manner by the input unit 3.
  • the selected program block 10 is duplicated (hatching occurs in the selected program block 10). (Attached).
  • the control program is combined with other program blocks 20, 30 and 40. Is configured.
  • the program elements graphically represent the functions that make up the control program of the robot 100, have configurable parameters, and are non-editable elements that can realize simple functions.
  • the MOVE block 10 which is one of the program blocks, is an element that operates the robot 100 so as to move the TCP (tool tip point) of the robot 100 to the target position.
  • the MOVE block 10 can be combined with, for example, another program block, the target position block 20 and the passing point block 30, as parameters.
  • Each program block 10, 20, 30, 40 is provided with connection portions 11, 12, 13, 21, 22, 31, 32, 41, 42 like the unevenness of a jigsaw puzzle, and one program block 10, 20, 30 is provided.
  • the concave connection portions 11, 12, 21, 31, 41 can be connected to the convex connection portions 13, 22, 32, 42 of the other program blocks 10, 20, 30, 40.
  • the passing point block 30 can be combined with the MOVE block 10 together with the target position block 20 to set a passing point while moving TCP from the current position to the target position.
  • the target position block 20 and the passing point block 30 can set the position coordinates as parameters.
  • the programming device 1 of the robot 100 can edit at least one of the program blocks 10, 20, 30, and 40 with a function constituting a control program by a character string input by the input unit 3. It has an edit program block (editable program element).
  • the editable program block is also displayed in the first area 6 like the other program blocks, and can be selected by the mouse, for example, and arranged in the second area 7 by dragging and dropping.
  • the CODE block 40 which is one of the editable program blocks, is selected by the input unit 3 in a state of being displayed in the first area 6 or the second area 7 on the monitor 5, as shown in FIG.
  • the content is displayed editably in the third area 8. That is, when the editable program block is selected, the contents are displayed in the third area 8 on the monitor 5.
  • the third area 8 is in a blank state.
  • Complex instructions can be described in the editable program block. Examples of complicated instructions include interpolation instructions and conditional branch instructions.
  • multiple instructions can be described in the editable program block.
  • a plurality of operations can be described in one program block.
  • the user can input the functions constituting the control program by the character string according to the predetermined programming language by using the input unit 3, for example, the keyboard.
  • the CODE block 40 whose contents have been edited can be registered as one of the program blocks 10, 20, 30, and 40 by giving a new name and dragging and dropping it into the first area 6.
  • a control program can be generated in the second area 7.
  • the generated control program is stored in the storage unit 2.
  • the control unit 210 provided in the control device 200 reads out the control program stored in the storage unit 2, generates an operation control signal, and outputs the operation control signal to the robot 100.
  • a control program is created only by selecting the program blocks displayed in the first region 6 and arranging them in the second region 7. be able to. Then, by making one or more of the program blocks 10, 20, 30, and 40 to be arranged an editable program block (here, CODE block 40), advanced instructions that are difficult to express with a simple program block are controlled. It has the advantage that it can be included in the program.
  • program blocks 10, 20, 30, and 40 are exemplified as program elements that graphically represent the functions constituting the control program of the robot 100, but icons may be adopted instead of the program blocks 10, 20, 30, and 40. good. By arranging the icons in a predetermined order, they can function in the same manner as the program blocks 10, 20, 30, and 40.
  • the program icons (icons) 60, 70, 80 displayed in the first area 6 of the monitor 5 are selected by the input unit 3 and selected in the second area 7. Place the program icons 60 and 80. Then, when the Code icon 80 is selected as the program icon that is the editable program icon (editable program element), a window (third display unit) 50 that displays the contents in the vicinity of the selected Code icon 80 is displayed. Display in a pop-up. Further, as shown in FIG. 7, when the Code icon 80 arranged in the second area 7 is selected, the Code icon 80, which is an editable program icon, may be enlarged and displayed in the area of the first area 6. good.
  • a first region 6 for arranging the program blocks 10, 20, 30, and 40 and a third region 8 different from the second region 7 for forming the control program are provided on the monitor 5. It was decided to display the contents of the editable program block when it was selected. Instead, when the CODE block 40, which is an editable program block, is selected as shown in FIG. 8, the selected CODE block 40, which is an editable program block, is enlarged and displayed in the second area 7. A window (third display unit) for displaying the contents may be formed inside the program. The selected program block 40 is indicated by a thick line.
  • a window (third display unit) 50 for displaying the contents thereof is pop-up displayed in the vicinity of the selected editable program block 40. You may. Since it is not necessary to provide the third area 8 on the monitor 5 by the enlarged display of the editable program block 40 or the pop-up display of the window 50, a wide display area of the first area 6 and the second area 7 should be secured. Can be done.
  • the executed program block 40 becomes another program block. It may be displayed so as to be identifiable by a display mode different from that of 10 and 40. Examples of the identifiable display mode include highlight display, underlined display, framed display, and display with different display colors.
  • the program block 40 being executed is an editable program block
  • it may include a fourth area (fourth display unit) 9 for displaying the contents of the editable program block 40.
  • FIG. 10 shows a case where the fourth region 9 is common to the third region 8, but it may be provided separately.
  • the instruction executed in the content displayed in the fourth area 9 is displayed so as to be distinguishable from other instructions. May be good. This makes it possible to visually confirm the program block 40 and / or the instruction being executed.

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Abstract

ロボット（１００）の制御プログラムを構成する機能をグラフィカルに表す複数種類のプログラム要素を記憶する記憶部（２）と、ユーザによる操作を受け入れる入力部（３）と、記憶部（２）に記憶されているプログラム要素を入力部（３）により選択して配置することにより制御プログラムを生成するプログラム生成部（４）とを備え、プログラム要素の少なくとも１つに、機能を入力部（３）により入力された文字列によって編集可能な可編集プログラム要素を備えるロボット（１００）のプログラミング装置（１）である。

Description

ロボットのプログラミング装置
　本開示は、ロボットのプログラミング装置に関するものである。
　ロボットに対する制御プログラムを構成する機能を表すアイコンを組み合わせて配置するロボットのプログラミング装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第６４９８３６６号公報
　アイコンを組み合わせたプログラムは、初心者には分かり易い反面、高度なプログラムを作成することが困難である。アイコンにはサポートされている命令の数が少ないこと、高度な命令を簡潔にグラフィカルに表現することが困難であること、簡単な命令を多数組み合わせる場合にプログラムが複雑化することなどがその理由である。
　したがって、アイコン等のグラフィカルなプログラム要素を用いてプログラミングを容易にしつつ、高度な命令を含むプログラムを作成することができることが望ましい。
　本開示の一態様は、ロボットの制御プログラムを構成する機能をグラフィカルに表す複数種類のプログラム要素を記憶する記憶部と、ユーザによる操作を受け入れる入力部と、前記記憶部に記憶されている前記プログラム要素を前記入力部により選択して組み合わせることにより前記制御プログラムを生成するプログラム生成部とを備え、前記プログラム要素の少なくとも１つに、前記機能を前記入力部により入力された文字列によって編集可能な可編集プログラム要素を備えるロボットのプログラミング装置である。
本開示の一実施形態に係るロボットのプログラミング装置を示すブロック図である。 図１のプログラミング装置に備えられたプログラム生成部のモニタ上の第１領域の表示例を示す図である。 図１のプログラミング装置に備えられたプログラム生成部のモニタ上の第１領域から第２領域にＭＯＶＥブロックをドラッグアンドドロップするときの表示例を示す図である。 図３のモニタ上の第１領域から第２領域に目標位置ブロックをドラッグアンドドロップするときの表示例を示す図である。 図２のモニタ上の第２領域に配置されたＣＯＤＥブロックを選択した状態の第１から第３領域の表示例を示す図である。 図１のプログラミング装置に備えられたプログラム生成部のモニタ上の変形例を示す図である。 図１のプログラミング装置に備えられたプログラム生成部のモニタ上の他の変形例を示す図である。 図５の表示の変形例を示す図である。 図５の表示の他の変形例を示す図である。 図１のプログラミング装置により生成された制御プログラムの実行中のモニタの表示例を示す図である。
　本開示の一実施形態に係るロボットのプログラミング装置１について、図面を参照して以下に説明する。
　本実施形態に係るロボット１００のプログラミング装置１は、図１に示されるように、例えば、ロボット１００を制御する制御装置２００に備えられている。プログラミング装置１は制御装置２００とは別個に設けられていてもよい。
　プログラミング装置１は、後述する複数種類のプログラムブロック（プログラム要素）１０，２０，３０，４０を記憶する記憶部２と、ユーザによる操作を受け入れる入力部３と、プログラム生成部４とを備えている。
　記憶部２はメモリであり、入力部３はキーボードおよびマウス、タッチパネル等の入力装置である。
　プログラム生成部４は、プロセッサおよびモニタ５を備えており、記憶部２に記憶されているプログラムブロック１０，２０，３０，４０をモニタ５に表示し、入力部３により選択して組み合わせることにより制御プログラムを生成する。
　プログラム生成部４は、図２に示されるように、モニタ５上に、第１領域（第１表示部）６と、第２領域（第２表示部）７と、第３領域（第３表示部）８とを形成する。第１領域６には、記憶部２に記憶されているプログラムブロック１０，２０，３０，４０が、入力部３によって選択可能に表示される。
　第１領域６に表示されたプログラムブロック１０，２０，３０，４０を、入力部３、例えば、マウスにより選択すると、選択されたプログラムブロック１０が複製される（選択されたプログラムブロック１０にハッチングが付されている）。複製されたプログラムブロック１０をマウスにより把持して、図３に示されるように、ドラッグアンドドロップにより第２領域７に配置することによって、他のプログラムブロック２０，３０，４０に組み合わせられて制御プログラムが構成される。
　プログラム要素の多くは、ロボット１００の制御プログラムを構成する機能をグラフィカルに表すものであり、設定可能なパラメータを有し、単純な機能を実現可能な編集不可能な要素である。例えば、プログラムブロックの１つであるＭＯＶＥブロック１０は、ロボット１００のＴＣＰ（ツール先端点）を目標位置に移動させるようロボット１００を動作させる要素である。
　ＭＯＶＥブロック１０は、図４に示されるように、パラメータとして、例えば、他のプログラムブロックである目標位置ブロック２０および通過点ブロック３０を組み合わせ可能である。各プログラムブロック１０，２０，３０，４０にはジグソーパズルの凹凸のような接続部１１，１２，１３，２１，２２，３１，３２，４１，４２が設けられ、一のプログラムブロック１０，２０，３０，４０の凹形状の接続部１１，１２，２１，３１，４１に他のプログラムブロック１０，２０，３０，４０の凸形状の接続部１３，２２，３２，４２を接続することができる。
　目標位置ブロック２０は、ＭＯＶＥブロック１０に組み合わせられることにより、ＭＯＶＥブロック１０によってＴＣＰを移動させる目標位置を設定することができる。通過点ブロック３０は、目標位置ブロック２０とともにＭＯＶＥブロック１０に組み合わせられることにより、ＴＣＰを現在位置から目標位置まで移動させる間における通過点を設定することができる。目標位置ブロック２０および通過点ブロック３０は、パラメータとして位置座標を設定可能である。
　本実施形態に係るロボット１００のプログラミング装置１は、プログラムブロック１０，２０，３０，４０の少なくとも１つに、制御プログラムを構成する機能を、入力部３により入力された文字列によって編集可能な可編集プログラムブロック（可編集プログラム要素）を備えている。可編集プログラムブロックも他のプログラムブロックと同様に、第１領域６に表示されており、例えばマウスにより選択して、ドラッグアンドドロップにより第２領域７に配置することができる。
　例えば、可編集プログラムブロックの１つであるＣＯＤＥブロック４０は、図５に示されるように、モニタ５上の第１領域６あるいは第２領域７に表示された状態で入力部３により選択されることにより、その内容が第３領域８に編集可能に表示される。
　すなわち、可編集プログラムブロックが選択されると、モニタ５上の第３領域８に内容が表示される。可編集プログラムブロックに内容が登録されていない場合には、第３領域８は空白の状態である。
　可編集プログラムブロックには、複雑な命令を記述できる。複雑な命令としては、例えば、補間命令あるいは条件分岐命令などを挙げることができる。
　また、可編集プログラムブロックには、複数の命令を記述できる。例えば、複数の動作などを１つのプログラムブロック内に記述することができる。
　ユーザは入力部３、例えば、キーボードを用いて、所定のプログラム言語に従い、制御プログラムを構成する機能を文字列によって入力していくことができる。内容が編集されたＣＯＤＥブロック４０は、新たな名前を付して、第１領域６にドラッグアンドドロップすることにより、プログラムブロック１０，２０，３０，４０の１つとして登録することができる。
　この操作を繰り返すことにより、第２領域７に制御プログラムを生成することができる。生成された制御プログラムは記憶部２に記憶される。制御装置２００に備えられた制御部２１０は、記憶部２に記憶されている制御プログラムを読み出して、動作制御信号を生成し、ロボット１００に出力する。
　このように構成された本実施形態に係るロボット１００のプログラミング装置１によれば、第１領域６に表示されたプログラムブロックを選択して第２領域７に配列するだけで、制御プログラムを作成することができる。そして、配列するプログラムブロック１０，２０，３０，４０の１以上を可編集プログラムブロック（ここでは、ＣＯＤＥブロック４０）とすることにより、単純なプログラムブロックでは表現することが困難な高度な命令を制御プログラムに含めることができるという利点がある。
　なお、本実施形態においては、ロボット１００の制御プログラムを構成する機能をグラフィカルに表すプログラム要素として、プログラムブロック１０，２０，３０，４０を例示したが、これに代えて、アイコンを採用してもよい。アイコンを所定の順序に従って配列することにより、プログラムブロック１０，２０，３０，４０と同様に機能させることができる。
　具体的には、図６に示されるように、モニタ５の第１領域６に表示されたプログラムアイコン（アイコン）６０，７０，８０を入力部３によって選択して、第２領域７に選択したプログラムアイコン６０，８０を配置する。そして、可編集プログラムアイコン（可編集プログラム要素）であるプログラムアイコンとしてＣｏｄｅアイコン８０が選択されたときに、選択されたＣｏｄｅアイコン８０の近傍にその内容を表示するウインドウ（第３表示部）５０をポップアップ表示する。また、図７に示されるように、第２領域７に配置されたＣｏｄｅアイコン８０が選択されたときに、第１領域６の領域に可編集プログラムアイコンであるＣｏｄｅアイコン８０を拡大表示してもよい。
　また、本実施形態においては、モニタ５上に、プログラムブロック１０，２０，３０，４０を配列する第１領域６および制御プログラムを形成する第２領域７とは別の第３領域８を設け、可編集プログラムブロックが選択された場合にその内容を表示することとした。これに代えて、図８に示されるように可編集プログラムブロックであるＣＯＤＥブロック４０が選択されたときに、選択された可編集プログラムブロックであるＣＯＤＥブロック４０を第２領域７内において拡大表示してその内部に内容を表示するウインドウ（第３表示部）を形成してもよい。選択されたプログラムブロック４０は太線で表示している。
　また、可編集プログラムブロック４０が選択されたときに、図９に示されるように、選択された可編集プログラムブロック４０の近傍にその内容を表示するウインドウ（第３表示部）５０をポップアップ表示してもよい。可編集プログラムブロック４０の拡大表示またはウインドウ５０のポップアップ表示により、モニタ５上に第３領域８を設けておく必要がないので、第１領域６および第２領域７の表示面積を広く確保することができる。
　また、生成された制御プログラムを実行すると、図１０に示されるように、第２領域７に配列された複数のプログラムブロック１０，４０の内、実行されているプログラムブロック４０が、他のプログラムブロック１０，４０とは異なる表示態様によって識別可能に表示されることにしてもよい。識別可能な表示態様としては、例えば、ハイライト表示、下線を付した表示、枠で囲んだ表示、あるいは表示色を異ならせた表示などを挙げることができる。
　そして、実行されているプログラムブロック４０が、可編集プログラムブロックである場合には、可編集プログラムブロック４０の内容を表示する第４領域（第４表示部）９を備えていてもよい。図１０は、第４領域９が第３領域８と共通している場合を示しているが、別個に設けてもよい。
　さらに、可編集プログラムブロック４０が実行されている場合には、図１０に示されるように、第４領域９に表示された内容において実行されている命令が他の命令から識別可能に表示されてもよい。
　これにより、実行されているプログラムブロック４０および／または命令を視覚的に確認することができる。
　１　プログラミング装置
　２　記憶部
　３　入力部
　４　プログラム生成部
　６　第１領域（第１表示部）
　７　第２領域（第２表示部）
　８　第３領域（第３表示部）
　９　第４領域（第４表示部）
　１０　ＭＯＶＥブロック（プログラムブロック、プログラム要素）
　２０　目標位置ブロック（プログラムブロック、プログラム要素）
　３０　通過点ブロック（プログラムブロック、プログラム要素）
　４０　ＣＯＤＥブロック（プログラムブロック、プログラム要素、可編集プログラムブロック、可編集プログラム要素）
　５０　ウインドウ（第３表示部）
　６０　ＭＯＶＥアイコン（プログラム要素）
　７０　ＭＯＶＥ２アイコン（プログラム要素）
　８０　Ｃｏｄｅアイコン（プログラム要素、可編集プログラムアイコン、可編集プログラム要素）
　１００　ロボット

Claims (7)

  1. 　ロボットの制御プログラムを構成する機能をグラフィカルに表す複数種類のプログラム要素を記憶する記憶部と、
    　ユーザによる操作を受け入れる入力部と、
    　前記記憶部に記憶されている前記プログラム要素を前記入力部により選択して配置することにより前記制御プログラムを生成するプログラム生成部とを備え、
    　前記プログラム要素の少なくとも１つに、前記機能を前記入力部により入力された文字列によって編集可能な可編集プログラム要素を備えるロボットのプログラミング装置。
  2. 　前記プログラム生成部が、前記記憶部に記憶されている前記プログラム要素を前記入力部により選択可能に表示する第１表示部と、該第１表示部に表示された前記プログラム要素の内、選択された前記プログラム要素を複製して配列し、前記入力部により選択可能に表示する第２表示部と、前記第１表示部または前記第２表示部に配列された前記プログラム要素の内、前記可編集プログラム要素が選択されたときに、その内容を前記入力部により編集可能に表示する第３表示部とを備える請求項１に記載のロボットのプログラミング装置。
  3. 　前記第３表示部が、選択された前記可編集プログラム要素内に生成される請求項２に記載のロボットのプログラミング装置。
  4. 　前記第３表示部が、選択された前記可編集プログラム要素の近傍にポップアップ表示される請求項２に記載のロボットのプログラミング装置。
  5. 　前記プログラム生成部により生成された前記制御プログラムを実行すると、
    　前記第２表示部に配列された複数の前記プログラム要素の内、実行されている前記プログラム要素が、他の前記プログラム要素から識別可能に表示される請求項２から請求項４のいずれかに記載のロボットのプログラミング装置。
  6. 　実行されている前記プログラム要素が、前記可編集プログラム要素である場合に、該可編集プログラム要素の内容を表示する第４表示部を備える請求項５に記載のロボットのプログラミング装置。
  7. 　前記可編集プログラム要素が実行されている場合に、前記第４表示部に表示された前記内容において実行されている命令が他の命令から識別可能に表示される請求項６に記載のロボットのプログラミング装置。
     
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