JP2016185586A - Robot device control method, robot device, and robot operating device - Google Patents
Robot device control method, robot device, and robot operating device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016185586A JP2016185586A JP2015067102A JP2015067102A JP2016185586A JP 2016185586 A JP2016185586 A JP 2016185586A JP 2015067102 A JP2015067102 A JP 2015067102A JP 2015067102 A JP2015067102 A JP 2015067102A JP 2016185586 A JP2016185586 A JP 2016185586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- trajectory
- avoidance
- avoidance mode
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ロボットアームの基準部位の軌道を制御する制御情報を入力するロボット操作装置を備えたロボット装置の制御方法、ロボット装置、および前記のロボット操作装置に関するものである。 The present invention relates to a control method of a robot apparatus including a robot operation apparatus that inputs control information for controlling a trajectory of a reference part of a robot arm, a robot apparatus, and the robot operation apparatus.
産業用などの用途のロボット装置には、設置された生産現場において、実際にロボットアームに動作を行わせながらロボット動作を教示するロボット操作装置を備えたものがある。このようなロボット操作装置(教示装置)は、ティーチングペンダントと呼ばれるものがある。ティーチングペンダントには、ロボットアームの各関節の角度、あるいはアーム先端の基準位置の位置、姿勢などを制御するためのボタンやスイッチ操作手段が設けられる。作業者は、ロボット装置の設置現場において、ティーチングペンダントのこれらの操作手段を介して実際にロボットアームを動作させ、ロボット制御データとしての教示点をロボット制御装置に記憶させることができる。 Some robot apparatuses for industrial use are equipped with a robot operation apparatus that teaches robot operation while actually causing a robot arm to perform an operation at an installed production site. Such a robot operation device (teaching device) is known as a teaching pendant. The teaching pendant is provided with buttons and switch operation means for controlling the angle of each joint of the robot arm or the position and posture of the reference position of the arm tip. The operator can actually operate the robot arm via these operating means of the teaching pendant at the installation site of the robot apparatus, and can store the teaching points as robot control data in the robot control apparatus.
この種のロボット装置において、部品の組み付けや挿入動作を教示する場合、教示点〜教示点の間を直線補間で結ぶような軌道(経路)を生成することが行われる。例えば、その部品の移動方向に応じて、垂直上下(Z軸)方向、または水平(XまたはY軸)方向に直線補間を行うことによって軌道が生成される。このような教示操作を繰り返して、ロボット装置に組付けや加工動作に係る動作点を教示することができる。 In this type of robot apparatus, when teaching the assembly and insertion of parts, a trajectory (path) that connects teaching points to teaching points by linear interpolation is generated. For example, the trajectory is generated by performing linear interpolation in the vertical vertical (Z axis) direction or horizontal (X or Y axis) direction according to the moving direction of the component. Such teaching operations can be repeated to teach operating points related to assembly and machining operations to the robot apparatus.
一方、ロボット装置が設置された生産現場では、後から治具やユニットが設置されたりすることがある。このような作業工程の変更は、工程の追加や、製造物の仕様変更などに応じてしばしば発生し、これによって例えば、記憶させたロボット制御データ中の軌道を変更する必要が生じる。 On the other hand, in a production site where a robot apparatus is installed, jigs and units may be installed later. Such a change in the work process often occurs in accordance with the addition of a process, a change in the specification of a product, and the like. For example, it becomes necessary to change the trajectory in the stored robot control data.
上記のような作業工程の変更によって、対象物の組付け位置にアプローチする軌道の一部にロボットアームと干渉する障害物が配置される場合がある。この場合には、ティーチングペンダントを用いて、例えばその軌道の途中に教示点を追加し、障害物を回避できるような軌道に変更する作業が必要となる。 Due to the change in the work process as described above, an obstacle that interferes with the robot arm may be arranged on a part of the track approaching the assembly position of the target object. In this case, it is necessary to add a teaching point in the middle of the trajectory and change the trajectory so as to avoid an obstacle using the teaching pendant.
通常、部品を組付け位置に対して、組付けまたは挿入する場合、部品が組付け位置に対してアプローチする移動方向が一定になるように制御する。余程大きな寸法の余裕がある場合を除き、この組付け位置に向かう軌道は変更することができない。当然、上記のような変更作業を行っても、部品の組付け位置にアプローチする最後の軌道のベクトルは、変更前と同じでなければならない。 Usually, when assembling or inserting a part with respect to an assembling position, control is performed so that the moving direction in which the part approaches the assembling position is constant. The trajectory toward this assembly position cannot be changed unless there is a large dimension allowance. Of course, even if the above change work is performed, the vector of the last trajectory approaching the assembly position of the part must be the same as before the change.
ところが、従来のティーチングペンダントのようなロボット操作装置では、手動操作によって、ある教示点から次の教示点へと教示点を順次、直列的に指定し、その間の動作を直線補間するような制御を基本としている。例えば、組付け位置にアプローチする1つの軌道の途中に障害物を回避するための軌道を追加するには、その経路を構成する全ての教示点を手動操作により追加する作業が必要となる。また、組付け位置にアプローチする最後の経路も、そのベクトルの方向が、変更作業前と一致するように教示しなければならないが、この操作も、従来は例えばティーチングペンダントを用いた手動操作によって再度行わなければならない。 However, in a conventional robot operating device such as a teaching pendant, a manual operation is performed so that teaching points are sequentially specified in series from one teaching point to the next teaching point, and the operation between them is linearly interpolated. Basic. For example, in order to add a trajectory for avoiding an obstacle in the middle of one trajectory approaching the assembly position, it is necessary to manually add all the teaching points constituting the path. Also, the last path approaching the assembly position must be taught so that the direction of the vector coincides with that before the change work, but this operation is also conventionally performed again by manual operation using, for example, a teaching pendant. It must be made.
従来、ロボットの教示作業において、ある教示点から次の教示点までの軌道(経路)の途中に障害物がある場合は、ティーチングペンダントの手動操作によって障害物を回避する経路を構成する教示点(回避点)を逐一教示しなければならなかった。このような回避教示を行った後、組付け位置へアプローチするなどの必要があり、ロボットを元の軌道に戻すのも、従来では全てティーチングペンダントの手動操作が必要で、作業者の多大な労力が必要であった。特に、教示点データが既に存在し、その経路の一部を回避軌道に変更するような作業では、問題なく利用できていた回避前の軌道があっても、その軌道への復帰には全て手動の教示操作が必要であった。 Conventionally, in the teaching operation of a robot, when there is an obstacle in the course (path) from one teaching point to the next teaching point, teaching points that constitute a path for avoiding the obstacle by manual operation of the teaching pendant ( It was necessary to teach each avoidance point. After performing such avoidance teaching, it is necessary to approach the assembly position, etc., and to return the robot to the original trajectory, all of the conventional manual operation of the teaching pendant is necessary, and a great deal of labor is required by the operator. Was necessary. In particular, in the operation where teaching point data already exists and a part of the route is changed to an avoidance trajectory, even if there is a trajectory before avoidance that could be used without any problems, it is necessary to manually return to the trajectory. The teaching operation was necessary.
例えば、ワーク挿入上空から挿入位置までの間に障害物が発生した場合は、ティーチングペンダントの操作を繰り返して回避動作を教示した後に、元のベクトルに整合するように細かなジョグ操作を行い、位置調整を行う必要があった。なお、この「ジョグ操作」は、例えば1キーの連続押下に応じてキーに設定された方向へ、例えばロボットの基準点(基準部位)を移動させる操作を意味する(以下では、上記の用語「ジョグ」に関しては「JOG」の表記も用いる)。 For example, if an obstacle occurs between the work insertion sky and the insertion position, teach the avoidance operation by repeating the teaching pendant operation, then perform a fine jog operation to match the original vector, There was a need to make adjustments. The “jog operation” means an operation of moving a reference point (reference part) of the robot, for example, in a direction set to the key in response to continuous pressing of one key (hereinafter, the term “jogging operation”). “JOG” is also used for “Jog”).
そして、この時、位置調整を誤れば、当然ながら部品やロボットと、他のワークや障害物の干渉などを生じる可能性がある。上記のような事情によって、従来ではこの種の回避教示に多大な時間と労力が必要であった。 At this time, if the position adjustment is wrong, there is a possibility that interference of parts and robots with other workpieces and obstacles may occur. Due to the circumstances as described above, conventionally, a great amount of time and labor are required for this type of avoidance teaching.
そこで、特定の回避教示(操作)を行う場合、特定のモード、例えば回避モードを指定できるようにすることが考えられる。そしてこの回避モードにおいては、例えば手動操作による回避軌道の教示を可能とし、回避モードの無効化ないし終了に応じて、回避モードに入る前の元の軌道に復帰させることができれば便利であろう、と考えられる。 Therefore, when performing a specific avoidance teaching (operation), it may be possible to specify a specific mode, for example, an avoidance mode. In this avoidance mode, for example, it is possible to teach an avoidance trajectory by manual operation, and it would be convenient if it was possible to return to the original trajectory before entering the avoidance mode in accordance with the invalidation or termination of the avoidance mode. it is conceivable that.
ところが、従来では、上記の回避モードのように例外的な教示モードに入り、その後、回避モードに入る前の元の軌道に自動的に復帰させる技術は、知られていない。例えば、上記特許文献1には、作業空間における障害物の出現等の回避方法として、基準位置への回避方法が開示されている。この技術は、予め設定した基準位置に他部材との干渉などの問題なく復帰する経路によって基準位置へ戻るためのものであって、基準位置に復帰することしかできず、例えばある特定の元の軌道に復帰することはできなかった。 However, conventionally, there is no known technique for automatically returning to the original trajectory before entering the exceptional teaching mode as in the avoidance mode and then entering the avoidance mode. For example, Patent Document 1 discloses a method for avoiding a reference position as a method for avoiding the appearance of an obstacle in a work space. This technique is for returning to a reference position by a route that returns to a preset reference position without problems such as interference with other members, and can only return to the reference position. It was not possible to return to orbit.
本発明の課題は、上記に鑑み、例えばロボットの教示データの変更や編集などに利用できる例外モードとして、回避モードを利用できるようにすることにある。この回避モードにおいては、自由な教示操作により教示データの変更や編集が可能で、回避モード終了時にロボットを回避モードに入る前の元の軌道に自動的に復帰させることができるようにする。 In view of the above, an object of the present invention is to make it possible to use an avoidance mode as an exceptional mode that can be used for changing or editing robot teaching data, for example. In this avoidance mode, teaching data can be changed or edited by a free teaching operation, and when the avoidance mode ends, the robot can be automatically returned to the original trajectory before entering the avoidance mode.
上記課題を解決するため、本発明においては、ロボットアームの基準部位の軌道を制御するロボット制御を実行する制御装置と、前記ロボットアームの基準部位の軌道を制御する制御情報を入力するロボット操作装置と、を備えたロボット装置、ないしその制御方法において、前記制御装置は、前記ロボット操作装置に配置された回避モード操作部の操作に応じて、前記ロボットアームの前記基準部位の軌道を変更する回避モードを有効化または無効化し、前記回避モードが有効化された時、前記回避モードが有効化される前の前記基準部位の軌道に対応する軌道制御情報を軌道記憶部に記憶させ、前記回避モードが有効化されている間は、前記ロボット操作装置からの入力に基づき、前記ロボットアームに前記基準部位の軌道を変更する回避動作を行わせ、前記回避モードが無効化された時は、前記ロボットアームの前記基準部位を、前記基準部位の現在位置から前記軌道記憶部に記憶された軌道制御情報に対応する前記回避モードが有効化される前の軌道に復帰させる復帰制御情報を生成する構成を採用した。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a control device that executes robot control for controlling the trajectory of the reference part of the robot arm, and a robot operation device that inputs control information for controlling the trajectory of the reference part of the robot arm And a control method thereof, wherein the control device avoids changing a trajectory of the reference portion of the robot arm in accordance with an operation of an avoidance mode operation unit arranged in the robot operation device. Enabling or disabling the mode, and when the avoidance mode is enabled, the trajectory control information corresponding to the trajectory of the reference portion before the avoidance mode is enabled is stored in the trajectory storage unit, and the avoidance mode Is activated, a circuit for changing the trajectory of the reference part to the robot arm based on an input from the robot operation device. When the operation is performed and the avoidance mode is invalidated, the avoidance mode corresponding to the trajectory control information stored in the trajectory storage unit from the current position of the reference portion is changed to the reference portion of the robot arm. A configuration for generating return control information to return to the orbit before being validated was adopted.
上記の特徴的な構成によって、本発明によれば、回避モード操作部の操作により、例えばロボットの教示データの変更や編集などに利用できる例外モードとして利用できる回避モードを設定ないし解除することができる。そして、回避モードが有効な状態では、自由な教示操作により教示データの変更や編集が可能であり、しかも回避モード終了時にはロボットを回避モードに入る前の元の軌道に自動的に復帰させることができる。本発明の回避モードは、障害物の回避動作を追加するような場面で利用でき、特に面倒な手動操作が必要であった元の軌道への復帰を自動的に行うことができ、作業者の負担を大きく軽減し、作業時間を著しく短縮できる、という優れた効果がある。 With the above-described characteristic configuration, according to the present invention, an avoidance mode that can be used as an exception mode that can be used, for example, for changing or editing robot teaching data can be set or canceled by operating the avoidance mode operation unit. . In the state where the avoidance mode is valid, the teaching data can be changed or edited by a free teaching operation, and when the avoidance mode ends, the robot can be automatically returned to the original trajectory before entering the avoidance mode. it can. The avoidance mode of the present invention can be used in scenes where an obstacle avoidance operation is added, and can automatically return to the original trajectory that required troublesome manual operation. There is an excellent effect that the burden is greatly reduced and the working time can be remarkably shortened.
以下、添付図面に示す実施例を参照して本発明を実施するための形態につき説明する。なお、以下に示す実施例はあくまでも一例であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更することができる。また、以下の説明で取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to embodiments shown in the accompanying drawings. The following embodiment is merely an example, and for example, a detailed configuration can be appropriately changed by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention. The numerical values taken up in the following description are reference numerical values and do not limit the present invention.
図1〜図3に本発明を採用したロボット装置100の一実施例を示す。図2は本実施例のロボット装置100の全体構成を、図1は本ロボット装置100で用いられるティーチングペンダント101の構成を示している。また、図3は本ロボット装置100の制御系の構成を示している。
1 to 3 show an embodiment of a
図2において、ロボット操作装置としてのティーチングペンダント101はケーブルにより制御装置201(ロボット制御装置)に接続されており、制御装置201に対して教示コマンドにより指示を行う。制御装置201は、ティーチングペンダント101で行われる教示操作に応じてロボットアーム301の動作を制御する。
In FIG. 2, a
ロボットアーム301は、例えば図示のような垂直多関節型のロボットアームで、アーム先端には、ワークWを操作するためのエンドエフェクタとしてハンド401が装着されている。ロボットアーム301は、ケーブルにより制御装置201に接続されている。
The
ティーチングペンダント101の教示操作に応じて、制御装置201はロボットアーム301の各部の関節やハンド401の動作を制御する。これにより、例えば、図2中の矢印に示すような軌道(経路、軌跡)で、ハンド401によりワークWを把持して、教示点Aから教示点Bまで移動させることができる。なお、このようなロボット制御において、教示点Aや教示点Bに位置させるロボット装置100の基準点(基準部位)は、ロボットアーム301の先端部の任意の場所に設定されていてよい。例えば、このような基準点(基準部位)として、ハンド401の装着面(フランジ面)の中心や、ハンド401の把持中心など任意の部位(の位置)を用いることができる。なお、以下、本実施例では、ロボットの基準点は、例えばハンド401の把持中心(ほぼワークWの中心に一致する)であるものとする。
In response to the teaching operation of the
ティーチングペンダント101の操作面は例えば図1に示すように構成される。ロボットアーム301の上記基準点を移動させるべき動作ポイントとしての教示点を教示するために用いられる。また、ティーチングペンダント101は、ロボットアーム301の各関節の角度を指定するような操作方式で、アーム各部の位置、姿勢を所望に制御するような操作方式で用いられる場合もある。
The operation surface of the
図1のティーチングペンダント101は、座標軸(X+、X−、Y+、Y−、Z+、Z−)に沿う正逆方向の移動、および座標軸廻り(RX+、RX−、RY+、RY−、RZ+、RZ−)の正逆方向の回転をそれぞれ指示可能なキー114を有している。また、図1のティーチングペンダント101には、ロボット装置100(図2のロボットアーム301、ハンド401)の動作やプログラム状態に関する諸情報を表示するための表示部102を有する。表示部102の左上には、緊急時にロボット装置100の動作を直ちに停止させるための非常停止キー113が配置されている。
The
表示部102は、ロボットの現在位置あるいは現在姿勢、ロボット教示時の移動の速度あるいはステップ送り時の移動量、教示済の動作ポイントの位置あるいは姿勢などを含むロボットの動作に関する情報を表示することができる。
The
なお、表示部102は例えば液晶表示器とタッチセンサなどを用いたタッチパネルなどから構成することもできる。その場合、表示部102はロボットの動作やプログラム状態に関する情報表示の他、表示上に画成されたタッチキーの操作によって、ロボットの教示操作を行う操作入力手段(の一部)を構成することになる。
Note that the
表示部102のうち、表示領域1024は、設定済みの(あるいはこれから設定される)教示点におけるX、Y、Zの3次元座標値(ないし各軸軸上の移動量)と、該3次元座標軸廻りにおける回転移動の量(RX、RY、RZ)の表示に用いることができる。また、表示領域1022は、特に現在設定中の教示点、または現在のロボットの状態に対応したX、Y、Zの3次元座標値(ないし各軸軸上の移動量)と、該3次元座標軸廻りにおける回転移動の量(RX、RY、RZ)の表示などに用いられる。上部および下部の表示領域1021、1025は、例えばファンクション表示として用いられる。これら表示領域1021、1025に画成される複数のファンクション表示は動作状態に応じて異なる表示に切り換えられる。また、中央の表示領域1023は、現在の連続(JOG)移動速度(またはステップ操作量など)、ロボットの現在の操作対象部位の表示などに用いられる。また、図1の状態では、表示領域1023の右側には、教示点などの登録に用いられる登録キーが表示されている。この登録キーは、例えば後述の教示点の登録(図9ステップS105、S106)に利用できる。
The
なお、図1に示した表示部102の表示状態はあくまでもロボット装置の状態やティーチングペンダント101の特定の操作状態に対応した一例に過ぎない。表示部102をタッチパネルなどにより構成する場合には、当然ロボット装置の状態やティーチングペンダント101の特定の操作状態に応じて表示部102の表示の全部または一部は図1とは異なる状態に制御される場合がある。これら表示部102の表示の様式や、表示部102がタッチパネルなどにより構成される場合の操作方式に関しては当業者が任意に変更可能な設計事項である。
Note that the display state of the
ティーチングペンダント101のキー114(キー群)は、正逆2つのキーで構成され、例えばステップ操作やジョグ操作によって操作される。このうち、ステップ操作は、1キーの押下でキーに設定された方向へ、例えばロボットの上記基準点を移動させる。これに対して、ジョグ操作は、1キーの連続押下に応じてキーに設定された方向へ、例えばロボットの上記基準点を移動させるものである。
The key 114 (key group) of the
これらの操作に関して、ロボット基準点の(ステップ)移動量や(ジョグ)移動速度を指定する操作手段は、例えば別途配置したファンクションキー(不図示)によって構成できる。また、これら(ステップ)移動量や(ジョグ)移動速度を指定する操作手段は、例えば表示部102とともに配置されたタッチパネル上に配置されるファンクションキーによって構成することもできる。なお、以下の説明では、キー114の操作はジョグ操作によって行うものとするが、以下に示す制御および動作はステップ操作による操作方式でも同様に実現できる。
Regarding these operations, the operation means for designating the (step) movement amount and (jog) movement speed of the robot reference point can be configured by function keys (not shown) arranged separately, for example. The operation means for designating these (step) movement amount and (jog) movement speed can also be configured by function keys arranged on a touch panel arranged together with the
本実施例のティーチングペンダント101では、操作面に回避スイッチ111を配置している。この回避スイッチ111は、オルタネイト(トグル)操作機能を有するスイッチ(ボタン)により構成される。後述の制御装置201は、回避スイッチ111のONによって、回避モードをON(有効)状態に制御する。この回避モードのON(有効)状態から、再度、回避スイッチ111が操作されると、制御装置201は回避モードを終了させる、即ち、回避モードをOFF(無効)状態に制御にする。
In the
なお、本実施例では、回避スイッチ111は、ティーチングペンダント101に配置しているが、ティーチングペンダント101以外の場所(例えば制御装置201の筐体など)に回避スイッチ111を設ける構成であってもよい。
In this embodiment, the
本実施例の回避スイッチ111により制御される回避モードを用いた回避教示(操作)は、図4〜図8に示すように利用することができる。例えば図2のA点からB点にJOG操作でロボットの移動を行う際、図4のように作業仕様の変更などによって経路の途中に回避すべき障害物501が現れた場合、図5〜図8に示すように本実施例の回避モードを利用することができる。
The avoidance teaching (operation) using the avoidance mode controlled by the
図4は、教示点A−Bの軌道上に障害物501が設置された状態を示している。図2との比較から明らかなように、教示点A−Bの軌道のままロボットの基準点を移動させれば、ロボットアーム301、ハンド401、あるいはワークWが障害物501と干渉(あるいは衝突)する。
FIG. 4 shows a state in which an
ここで、例えば、教示済みの教示データを編集する場合などにおいては、教示点AおよびBが既に教示済みである。障害物501を回避するためには、教示点A−Bの軌道(経路)の途中に、障害物501を回避するための回避軌道を構成する教示(回避)点を追加する必要がある。この回避軌道は、たとえば図7の軌道602、603、604のように障害物501を回避する軌道である。従来では、このような回避軌道(602、603、604)を構成する教示(回避)点の追加(あるいは変更)は、上述のように全て手動でティーチングペンダント101を用いた教示操作を繰り返すことにより行われる。
Here, for example, when teaching data that has been taught is edited, the teaching points A and B have already been taught. In order to avoid the
特に、回避教示後、教示点Bに向かう軌道(ベクトル)の方向は、教示点A−Bの軌道(経路)と正確に一致しているのが望ましい。これは、教示点Bが例えば、ワークWの組付け位置であって、教示点A−Bの軌道が組付け位置にアプローチする方向に整合するようプログラムされていた場合などにおいてはなおさらである。 In particular, after the avoidance teaching, it is desirable that the direction of the trajectory (vector) toward the teaching point B exactly matches the trajectory (path) of the teaching point AB. This is even more so when, for example, the teaching point B is the assembly position of the workpiece W and the trajectory of the teaching point A-B is programmed to match the direction approaching the assembly position.
ただし、以下に示す回避モードを用いたロボット制御においては、教示点Bは必ずしも教示済みの教示点である必要はない。例えば、少なくとも、回避モードに入る前の段階でなんらかの特定の軌道でロボットの基準点が移動していればよく、その場合でも、教示点Bが教示済みである場合と同様に、回避軌道からその元の軌道への自動復帰の効果を得ることができる。もし、教示点Bが教示済みでない場合は、以下の説明で教示点Bとして説明する点は、前記回避モードに入る前に基準点が移動していた軌道上の1点に相当すると考えてよい。 However, in robot control using the avoidance mode described below, the teaching point B does not necessarily need to be a taught teaching point. For example, it suffices that the reference point of the robot moves on a specific trajectory at least before entering the avoidance mode, and even in that case, the teaching point B is moved from the avoidance trajectory in the same manner as when the teaching point B has been taught. The effect of automatic return to the original trajectory can be obtained. If the teaching point B is not taught, the point described as the teaching point B in the following description may be considered to correspond to one point on the trajectory where the reference point has moved before entering the avoidance mode. .
本実施例の回避操作(教示)は図5〜図8のようにして行う。図5は教示点Aから障害物501の近傍までティーチングペンダント101(のキー114)をジョグ操作して移動させた状態を示している。例えば、もし教示点Bが既に教示されているのであれば、この操作は、教示点A−Bの軌道の途中までのロボット動作を、ジョグ操作により「再生」する操作として実行される。
The avoidance operation (teaching) of this embodiment is performed as shown in FIGS. FIG. 5 shows a state in which the teaching pendant 101 (key 114) is moved from the teaching point A to the vicinity of the
作業者は、教示点Aから障害物501の近傍までロボットの基準点を移動させた時点でティーチングペンダント101の回避スイッチ111を押下して回避モードをONとする。この回避モードのON操作を制御装置201が検出すると、回避スイッチ111の押下を認識したその時点の基準点の現在位置、およびその時の基準点の軌道に対応する軌道制御情報をメモリに記憶させる。
When the operator moves the reference point of the robot from the teaching point A to the vicinity of the
本明細書では、以下、JOGベクトル方向記憶部(215)に記憶させる軌道制御情報のうち、その時点の基準点の軌道の方向を「JOGベクトル方向」という。この基準点の軌道の方向に相当するJOGベクトル方向は、上記の現在位置の情報とともに、JOGベクトル方向記憶部(215:後述)に記憶させる。 Hereinafter, in the trajectory control information stored in the JOG vector direction storage unit (215), the trajectory direction of the reference point at that time is referred to as “JOG vector direction”. The JOG vector direction corresponding to the direction of the reference point trajectory is stored in the JOG vector direction storage unit (215: described later) together with the information on the current position.
図6および図7は、作業者が回避モード中のティーチングペンダント101(のキー114)の手動操作によって、障害物501を回避する軌道を教示する様子を示している。この回避操作は、作業者が障害物501の周囲の状況を確認しながら行う。
FIGS. 6 and 7 show how the operator teaches a trajectory for avoiding the
図6では、ロボットの基準点が元の軌道(601)から上方に移動するように軌道修正(602)し、さらに障害物501の上部を通過できる高さで水平方向に軌道修正(603)を行っている。これら各々の軌道修正点は教示点として登録する。この登録操作は、ジョグ操作方向を変更するために、キー114のジョグ操作を一端停止し、ロボットアーム301が停止した時点で、ティーチングペンダント101で所定の操作を行うことによって行われる。この登録操作には、例えば図1の表示部102に表示した登録キーを用いることができる。
In FIG. 6, the trajectory correction (602) is performed so that the reference point of the robot moves upward from the original trajectory (601), and the trajectory correction (603) is performed in a horizontal direction at a height that can pass above the
そして、図7のように、ロボットの基準点が障害物501の上部を通過した時点で、回避スイッチ111を再度操作して回避モードをOFFに切り換える。これにより、制御装置201は、JOGベクトル方向記憶部(215)に記憶させた軌道制御情報、即ち、教示点A−Bの軌道に最短距離で復帰するための復帰制御情報を生成する。そして、制御装置201は、生成した復帰制御情報に基づき、ロボットの基準点を移動させる。この復帰制御情報に基づくロボットの基準点の移動は、ティーチングペンダント101の操作を行うことなく自動的に実行する。
Then, as shown in FIG. 7, when the robot reference point passes over the
即ち、図7において、回避スイッチ111をOFFに切り換えると回避モードがOFFに制御される。そして、制御装置201は、JOGベクトル方向記憶部(215)に記憶されている位置とJOGベクトル方向に基づき、教示点A−Bの軌道に最短距離で復帰するための復帰制御情報を生成する。そして、ロボットアーム301の各部を動作させ、読みだしてロボットの基準点を回避モードが有効となる(直)前の軌道上に復帰させる。なお、この復帰制御情報の生成と、それに基づく基準点の復帰制御は、後述する制御装置201の復帰制御部216の機能によって実現される。
That is, in FIG. 7, when the
具体的には、制御装置201が生成する復帰制御情報は、教示点A−Bの(直線)軌道上の一点にロボットの基準点が一致するように移動する軌道情報として生成される。図7の例では、制御装置201が生成した復帰制御情報により、ロボットの基準点がほぼ垂直下方に下降するような復帰軌道(軌道604)が生成されている。
Specifically, the return control information generated by the
ただし、この例は単純な例であり、障害物501の上部により複雑な構造がある、などの理由で、水平面内での軌道変更を数度行うなど、より複雑な回避操作を行う場合も考えられる。このような複雑な回避操作を行った場合は、回避モード終了(OFF)時にそれを回避するために元の軌道(601)の垂直上方にロボットの基準点が位置していない場合も考えられる。
However, this example is a simple example, and there may be a case where a more complicated avoidance operation is performed, for example, the trajectory is changed several times in the horizontal plane because the upper part of the
そこで、制御装置201が、回避モード終了時に生成する復帰軌道(604)は、例えば、可能な限り障害物501に干渉することなく、好ましくは最短距離でロボットの基準点を現在の位置から元の軌道(601)上の1点に移動する軌道とする。このような復帰軌道の条件を満たすように復帰制御情報を生成する具体例については後述する。
Therefore, the return trajectory (604) generated by the
図8はその後のティーチングペンダント101によるロボット操作を示している。ここでは、ロボットの基準点が、復帰した元の軌道(601)上の延長上の1点から、元の目標位置であった教示点Bへ向けて移動させている(軌道605)。この操作は、例えば、図7のようにロボットの基準点が元の軌道(601)上の1点に復帰した時点で、一旦ロボットアーム301の動作を停止させた後、ティーチングペンダント101(のキー114)で行われるジョグ操作に応じて実行する。
FIG. 8 shows the subsequent robot operation by the
図3は本実施例の制御装置の構成例を示している。ここでは、上述のような回避(教示)操作を行うために必要な部分や機能をハードウェア(あるいは)ブロックによって示している。 FIG. 3 shows a configuration example of the control device of this embodiment. Here, parts and functions necessary for performing the avoidance (teaching) operation as described above are indicated by hardware (or) blocks.
図3は、本実施例のロボット装置の制御系、即ち、ティーチングペンダント101および制御装置201の構成を示しており、上記のJOG動作制御部214、および復帰制御部216と、JOGベクトル方向記憶部215を含む。これら214〜215により示した機能ブロックは、例えば制御装置201の主制御部を構成する汎用マイクロプロセッサなどから成るCPU211がプログラムを実行することにより実現される。
FIG. 3 shows the configuration of the control system of the robot apparatus of this embodiment, that is, the
図3において、CPU211はティーチングペンダント101による教示操作に基づきロボット装置全体の動作を制御する。ROM221は、例えば後述するCPU211の制御プログラムを格納するためのメモリで、その場合、ROM221は本実施例に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体を構成する。CPU211がROM221に格納された制御プログラムを実行することによって、ティーチングペンダント101との入出力制御、およびロボットアーム301の駆動制御が実現される。
In FIG. 3, the
なお、ROM221のプログラム格納領域はEEPROMのような書き換え可能な記憶デバイスで構成することができる。その場合、不図示のフラッシュメモリや光ディスクからプログラムおよび制御データを供給することにより、ROM221にロボット制御プログラムをインストールしたり、あるいはそのプログラムを更新したりすることができる。
The program storage area of the
200の参照符号によって破線で示したブロックは、RAMなどの書き換え可能なメモリデバイスから構成されたメモリ領域である(以下、RAM200と表記)。本実施例では、上記のJOGベクトル方向記憶部215はこのRAM200の領域に配置される。RAM200には、他にワークエリア212の領域が配置される。ワークエリア212は、例えばCPU211が後述のプログラムを実行する際に一時的に用いられるような一時データの記憶に用いられる。
A block indicated by a broken line with
ティーチングペンダントインターフェース213は、ティーチングペンダント101との制御信号入出力に用いられる。ティーチングペンダントインターフェース213は、無線ないし有線のシリアルないしパラレルインターフェース、あるいはネットワークインターフェースによって構成される。
The
JOG動作制御部214は、ティーチングペンダント101のキー114などのジョグ操作に応じて生成されたコマンドに従ってロボットアーム301を(ジョグ)動作させる。このJOG動作制御部214の機能は、CPU211のソフトウェアによって実現できる。
The JOG operation control unit 214 (jogs) the
回避スイッチ111の操作によって回避モードがONとなった時、CPU211は回避モードのフラグ(ワークエリア212に配置される)をONとする。また、この時、CPU211は、RAM200のJOGベクトル方向記憶部215に、少なくともその時点でのロボットの基準点(たとえばハンド401の把持中心)の位置(XYZ座標)と、その時点でのJOG動作ベクトル方向を記憶させる。少なくとも、このロボットの基準点の位置(XYZ座標)、およびその時点で基準点が移動しているJOG動作ベクトル方向を保存しておけば、回避モードがONとなる(直)前の基準点が移動していた軌道を特定できる。JOGベクトル方向記憶部215に格納するJOG動作ベクトル方向は、3次元空間における方位情報であればよく、そのメモリ上におけるデータ表現の形式は任意である。
When the avoidance mode is turned on by operating the
復帰制御部216は、ティーチングペンダント101で回避スイッチ111が操作され、回避モードがOFFに切り換えられた時の復帰制御情報の生成と、それに基づく基準点の復帰制御を行う。この復帰制御部216の機能は、CPU211のソフトウェアによって実現できる。
The
回避モードがOFFに切り換えられると、復帰制御部216は、JOGベクトル方向記憶部215から、回避モードがONの時に記憶させた上記の基準点の位置情報と、JOG動作ベクトル情報を読み出す。これらの情報によって、回避モードがONの時のロボットの基準点の軌道(回避モードないし回避操作前の軌道)を一意に特定できる。
When the avoidance mode is switched to OFF, the
そして、復帰制御部216は、ロボットの基準点を現在(回避モードのOFF時)の位置から、回避モードないし回避操作前の軌道に(好ましくは最短距離で)復帰させる復帰制御情報を生成する。この復帰情報は、例えば現在(回避モードのOFF時)の位置から、回避モードないし回避操作前の軌道(の延長)上の(好ましくは最短距離にある)一点に向かうベクトルデータの形式により表現される(復帰軌道ベクトル)。そして、復帰制御部216は、この復帰制御情報(回避軌道ベクトル)を用いて、ロボットアーム301の基準点を、現在位置からJOGベクトル方向記憶部215に記憶させた回避前JOG動作ベクトルの軌道の延長上へ移動させる。この復帰制御情報の生成と、ロボット基準点の復帰動作は、回避スイッチ111による回避モードのOFF操作のみによって自動的に行われる。
Then, the
なお、図3の制御装置201には、ネットワークインターフェース222を設けてある。このネットワークインターフェース222は、例えば、ティーチングペンダント101の教示操作により生成された教示点データや、回避モードで生成された教示点データを他のロボット装置や管理端末、サーバなどに送信するのに利用できる。また、ネットワークインターフェース222は、他のロボット装置や管理端末、サーバから、教示点データやロボット制御プログラムを受信するのにも利用できる。特に、ネットワークインターフェース222経由で受信したプログラムおよび制御データを用いてROM221にロボット制御プログラムをインストールしたり更新したりするのにも利用できる。
Note that a
以下、図9〜図11を参照して、図3の制御装置201のCPU211によって制御される教示制御、特に回避スイッチ111を用いた回避動作の制御手順につき詳細に説明する。図9〜図11は、CPU211が上記の制御を実行するための制御プログラムの流れの一例を示している。図示の手順はCPU211の制御プログラムとして、例えばROM221に格納しておく。
Hereinafter, the teaching control controlled by the
図9は本実施例に係る障害物の回避動作を、特にティーチングペンダント101で教示を行う作業者の操作を中心に記載したものである。図9の分岐や判定ステップには、この作業者によって行われるものが含まれる。
FIG. 9 shows the obstacle avoidance operation according to the present embodiment, especially the operation of the operator who teaches with the
図9のステップS101、S102は、ティーチングペンダント101を用いた作業者の教示操作を示している。ここでは、作業者がティーチングペンダント101のキー114を用いて、ロボットの基準点を移動させる操作を行なう。また、その間、必要に応じて、ティーチングペンダント101を用いて現在の基準点位置を教示点として登録することもできる。ロボットアーム301の基準点は、CPU211によって、ティーチングペンダント101のキー114のジョグ操作に応じてそのキーに割り当てられている方向にジョグ移動(ジョグ動作)するよう制御される。このジョグ操作ないしは教示操作は、ステップS102において、例えば図5のようにロボットの基準点が障害物501に近接するような状況となるまで続けられる。
Steps S <b> 101 and S <b> 102 in FIG. 9 indicate an operator's teaching operation using the
ステップS102において、例えば図5に示すようにロボットの基準点が障害物501に近づいたのを作業者が認識すると、作業者は上記のジョグ操作を停止し、ステップS103で回避スイッチ111をONとする(モード制御行程)。
In step S102, for example, when the worker recognizes that the reference point of the robot has approached the
この回避スイッチ111のON操作に応じて、CPU211はステップS103でワークエリア212などに配置したフラグをONとし、回避モードを有効化(ON)する。また、この時、CPU211は、JOGベクトル方向記憶部215に、少なくともその時点でのロボットの基準点(たとえばハンド401の把持中心)の位置(XYZ座標)と、その時点でのJOG動作ベクトル方向を記憶させる(記憶行程)。このステップS103の回避スイッチ111による回避モードのON時の処理は後述の図10により詳細に説明する。
In response to the ON operation of the
続くステップS104〜S107のループは、回避モードが有効である間に実行する動作(回避制御行程)である。本実施例では、この回避モード中の障害物501の回避操作は、ティーチングペンダント101のジョグ操作によって、障害物501を回避する回避移動(S104)となるよう、自由に行うことを許容する。前述の図においては、この回避操作は図5の状態で回避スイッチ111をONとした後、図6の状態となるまでの区間に相当する。
The subsequent loop of steps S104 to S107 is an operation (avoidance control process) executed while the avoidance mode is valid. In this embodiment, the avoidance operation of the
作業者は、ステップS107の障害物501の回避が完了したか否かを判定しながら、ステップS104〜S107のループによって上記の回避操作を続ける。その間、CPU211は、作業者が、例えば1回のジョグ操作を停止させる毎に、ステップS105でその時の基準点の位置を退避点(教示点)として登録するかどうかを選択できるようティーチングペンダント101の状態監視とロボット制御を行う。
The worker continues the above avoidance operation through the loop of steps S104 to S107 while determining whether or not the avoidance of the
例えば、図5から図6の状態に向かう回避軌道の生成では、元の軌道601から障害物501の壁面に沿ってロボットの基準点を((ほぼ)垂直に)上昇させるジョグ操作を行っている(軌道602)。その後、図6の障害物501上部の水平軌道(軌道603)に切り換えるべき位置でキー114のジョグ操作を一度停止させている。その後の障害物501上部の水平軌道(603)では、別の移動方向が設定されたキー114を用いることになる。従って、このようなジョグ操作の切り換えタイミングで必要に応じてその時々のロボットの基準点の位置を教示点として登録する。ただし、微少調整などの際、同じキー114によって、同一方向へのジョグ移動と一時停止を繰り返すような状況においては、作業者の判断(S105)によって教示点の登録を省略してよい。
For example, in the generation of the avoidance trajectory from the state shown in FIG. 5 to FIG. 6, a jog operation is performed to raise the reference point of the robot along the wall surface of the
作業者が教示点の登録を行うべきと判断(S105)すると、ステップS106において、ティーチングペンダント101の登録操作を行い、これに応じてCPU211はロボットの基準点の位置を教示点として登録する(回避点の教示)。この登録操作が行われる毎に、教示点の座標(あるいはさらにロボットアーム301の各部の関節の制御角度などを含む位置姿勢のデータであってもよい)は、例えばRAM200のワークエリア212に配置した教示点記憶部に格納していく。
If the operator determines that the teaching point should be registered (S105), the
この教示点記憶部に蓄積した教示点ないし回避点のデータは、例えば回避モード前、後の他の教示点のものも含め、教示データとして他のロボット装置や制御端末、サーバなどに送信することができる。その場合、この教示データの送受信には、例えばネットワークインターフェース222を用いることができる。また、この教示データは、不図示の外部記憶装置(HDD、SSDや光ディスク装置なども含む)に転送して記録することもできる。
The teaching point or avoidance point data stored in the teaching point storage unit is transmitted to other robot devices, control terminals, servers, etc. as teaching data, including those of other teaching points before and after the avoidance mode, for example. Can do. In this case, for example, the
なお、図5〜図8の回避操作の場合、上記の回避点の教示操作は、図6の障害物501上部の水平軌道に切り換える位置で1回だけ行っている。また、回避モードがONとなった時点のタイミングのロボットの基準位置は、JOGベクトル方向記憶部215に記憶されるため、必ずしも教示点登録する必要はない。しかしながら、データの整合性などを考慮して、回避モードがONとなった時にワークエリア212の教示点格納領域に教示点として自動的に登録するようにしてもよい。
In the case of the avoidance operation shown in FIGS. 5 to 8, the avoidance point teaching operation described above is performed only once at the position of switching to the horizontal trajectory above the
上記の回避操作および教示(退避)点の登録は、ステップS107において、作業者が障害物501の回避動作が完了したと判断するまで続けることができる。作業者が障害物501の回避動作が完了したと判断すると、ステップS107からS108に進む。
The avoidance operation and the registration of the teaching (retraction) point can be continued until it is determined in step S107 that the operator has completed the avoidance operation of the
ステップS108では、作業者は回避スイッチ111を(例えば、再度ないしはトグル)操作して、回避モードを無効化(OFF)する。作業者がティーチングペンダント101の回避スイッチ111をOFFにすると、CPU211はワークエリア212のフラグを操作して回避モードをOFFに切り換える(モード制御行程)。そして、CPU211は、復帰制御部216の機能を実行する。即ち、JOGベクトル方向記憶部215に記憶させた回避モードがONとなった時の基準点の位置と、JOGベクトル方向を読み出し、ロボットを回避操作前の元の軌道に復帰させるための復帰制御情報を生成する。さらに、CPU211は、生成した復帰制御情報に基づき、ロボットアーム301の各部を制御し、ロボットの基準点を回避操作前の元の軌道601(の延長線上)の一点に復帰させる移動制御を行う。この回避操作前の元の軌道(の延長線上)の一点への復帰は、ティーチングペンダント101の手動(ジョグ)操作などを必要とせず、回避スイッチ111で回避モードをOFFにするだけで自動的に行える。
In step S108, the operator operates the avoidance switch 111 (for example, again or toggles) to invalidate (OFF) the avoidance mode. When the worker turns off the
このステップS108の回避スイッチ111のOFF(回避モードのOFF)時の処理は後述の図11により詳細に説明する。
The processing when the
続いて、ステップS109においては、既にロボットの基準点が上記の回避モードの無効化(OFF)に伴い回避操作前の元の軌道601の延長線上の一点に自動的に復帰している。このため、作業者は、従来のように回避操作前の軌道に復帰させるための面倒な手動操作を必要とせず、元の軌道601(の延長線)上でのジョグ操作を継続することができる。
Subsequently, in step S109, the reference point of the robot has already been automatically returned to one point on the extension line of the
図10は、図9のステップS103において、回避スイッチ111をONした時、即ち回避モードがONに切り換えられた時の制御手順を詳細に示している。図10のステップS201において、CPU211は回避スイッチ111がONされたか否かを判定しており、回避スイッチ111がON操作されると、例えばワークエリア212に配置されたフラグの操作によって回避モードをONとする。
FIG. 10 shows in detail the control procedure when the
そして、ステップS202において、ロボットの基準点の現在位置を特定し、ステップS203では、現在のジョグ軌道の方向を特定する。ステップS203では、例えば現在位置とそれ以前の位置(例えば現在の軌道が直線軌道の場合は前回の教示点)からJOGベクトル方向を算出する。 In step S202, the current position of the reference point of the robot is specified. In step S203, the current jog trajectory direction is specified. In step S203, for example, the JOG vector direction is calculated from the current position and the previous position (for example, the previous teaching point when the current trajectory is a straight trajectory).
そして、ステップS202、S203で求めた回避モードがONとなった時の基準点の位置と、JOGベクトル方向を、ステップS204においてJOGベクトル方向記憶部215に記憶させる。これら回避モードがONとなった時の基準点の位置と、JOGベクトル方向の情報は、回避モードが有効化される前のロボットの基準部位の軌道に対応する軌道制御情報に相当する。
Then, the position of the reference point and the JOG vector direction when the avoidance mode obtained in steps S202 and S203 is ON are stored in the JOG vector
図11は、図9のステップS108において、回避スイッチ111をOFFした時、即ち回避モードがOFFとなった時の制御手順を詳細に示している。図11の制御は、復帰制御部216の、ロボットを回避操作前の元の軌道(601)に復帰させるための復帰制御情報の生成と、その復帰制御情報に基づく復帰制御に相当する。
FIG. 11 shows in detail the control procedure when the
図11のステップS301では、回避スイッチ111が(たとえばトグル操作によって)OFF操作されたか否かを判定する。ここで回避スイッチ111がOFF操作されると、例えばワークエリア212に配置されたフラグの操作によって回避モードをOFFに切り換え、ステップS302に進む。
In step S301 in FIG. 11, it is determined whether the
次に、ステップS302では、ロボットの基準点の現在位置を取得する。続いて、ステップS303では、JOGベクトル方向記憶部215に記憶されている回避モードがONとなった時の基準点の位置と、JOGベクトル方向を読み出す。
Next, in step S302, the current position of the reference point of the robot is acquired. Subsequently, in step S303, the position of the reference point and the JOG vector direction when the avoidance mode stored in the JOG vector
ステップS304では、読み出した回避モードがONとなった時の基準点の位置と、JOGベクトル方向に基づき、ロボットの基準点を現在位置から、回避モードないし回避操作前の軌道(の延長)上の一点に向かう復帰制御情報を生成する。このステップS304の処理は復帰制御情報の生成行程に相当する。この復帰制御情報は、例えば、ロボット基準点を、現在(回避モードはOFF)の位置から、回避モードないし回避操作前の軌道(の延長)上の(好ましくは最短距離にある)一点に向かうような復帰軌道で動作させる制御情報である。この復帰軌道(例えば図7、図8の軌道604)データは、例えばベクトルデータの形式などを用いて表現できる。なお、この復帰軌道は、ロボット基準点を好ましくは最短距離で、回避モードないし回避操作前の軌道に復帰させるように生成する。このような復帰軌道の生成例については、後で詳細に説明する。
In step S304, based on the position of the reference point when the read avoidance mode is turned ON and the JOG vector direction, the robot reference point is moved from the current position to the avoidance mode or on the trajectory before the avoidance operation (extension). Return control information toward one point is generated. The process of step S304 corresponds to a return control information generation process. For example, the return control information is such that the robot reference point is directed from the current position (the avoidance mode is OFF) to a point (preferably at the shortest distance) on the trajectory (extension) before the avoidance mode or the avoidance operation. Control information to be operated in a proper return trajectory. The return trajectory (eg, the
ステップS305では、ステップS304で生成した復帰制御情報(回避軌道ベクトル)を用いて、ロボットアーム301の基準点を、現在位置からJOGベクトル方向記憶部215に記憶させた回避前JOG動作ベクトルの軌道の延長上へ移動させる。このステップS305の制御は、ロボットの点(基準部位)を回避モードが有効化される前の軌道上の1点に復帰させる復帰制御行程に相当する。この復帰制御情報の生成と、ロボット基準点の復帰動作は、上記のように回避スイッチ111による回避モードのOFF操作のみによって自動的に行われる。
In step S305, using the return control information (avoidance trajectory vector) generated in step S304, the reference point of the
ここで、回避モード(ないし回避操作)前の軌道に復帰させるための復帰軌道の生成の詳細につき考える。 Here, details of generation of a return trajectory for returning to the trajectory before the avoidance mode (or avoidance operation) will be considered.
例えば上記の復帰軌道の生成行程(S304)において、CPU211は、ロボットアーム301の基準部位を、その現在位置から最短距離で、回避モードが有効化される前の軌道に復帰させることができる復帰制御情報を生成する。また、この時、できるだけ障害物501に干渉する可能性が低い復帰軌道となるよう復帰制御情報を生成するのが望ましい。
For example, in the return trajectory generation process (S304), the
上記のような好適な復帰軌道の例としては、例えば、ロボット基準点の現在位置を含み、かつ鉛直面(水平面ないしはロボット設置面に垂直な面)内を通り、回避前JOG動作ベクトルの軌道の延長線上の一点に向かう軌道、が考えられる。CPU211がこのようなロボット基準点の現在位置を含み、かつ鉛直面内を通って元の軌道上の一点に向かう復帰軌道を生成すれば、障害物501に再度干渉する可能性はかなり低くなり、同時に上記最短距離の条件も満たされる。
Examples of the preferred return trajectory as described above include, for example, the current position of the robot reference point and pass through the vertical plane (horizontal plane or plane perpendicular to the robot installation plane) and the trajectory of the JOG motion vector before avoidance. A trajectory toward one point on the extension line is conceivable. If the
なお、上記のような復帰軌道が生成されることは、ティーチングペンダント101やロボット装置を含むロボットシステム全体の取扱説明書などに記載しておくべき事項と考えられる。例えば、そのような文書では、回避スイッチ111で回避モードをOFFとすると、上記のように現在位置から鉛直面内を通って元の軌道上の1点に自動的に復帰する動作が行われる、ということを記載することが考えられる。あるいはさらに、そのような鉛直面内を通る復帰軌道で復帰が行われても障害物と再度干渉しないような位置まで回避モードにおける回避操作を実行した後、回避モードをOFFにすべきである、などと、より明示的に記載することが考えられる。
The generation of the return trajectory as described above is considered to be a matter to be described in the instruction manual of the entire robot system including the
以上のように、本実施例では現場環境の変化などにより、障害物を回避するよう教示データを修正する必要が生じた場合などにおいて、回避スイッチ111を用いた簡単な操作によって、容易に元のロボット軌道(601)にほぼ自動的に復帰することができる。
As described above, in this embodiment, when the teaching data needs to be corrected so as to avoid an obstacle due to a change in the site environment, the original operation can be easily performed by a simple operation using the
本実施例では、ロボット操作装置としてのティーチングペンダント101の回避スイッチ111(回避モード操作部)の操作により回避モードをONまたはOFFに制御できる。回避モードのON操作時には、軌道制御情報として、その時のロボット基準点(基準部位)の位置と、軌道の方向(JOG回避前JOG動作ベクトルの方向)を軌道記憶部たるJOGベクトル方向記憶部215に記憶する。
In this embodiment, the avoidance mode can be controlled to ON or OFF by operating the avoidance switch 111 (avoidance mode operation unit) of the
そして、回避モードが有効化されている(ONの)間は、ティーチングペンダント101からの手動操作入力に基づき、ロボットアームにロボットの基準点の軌道を変更する回避動作を行わせる。この回避操作は、障害物の形状や大きさなどに応じて自由に行うことができる。また、回避軌道の任意の位置におけるロボットの基準点の現在位置を教示点(回避点)として教示データ中に登録することができる。
While the avoidance mode is enabled (ON), the robot arm is caused to perform an avoidance operation for changing the trajectory of the reference point of the robot based on a manual operation input from the
一方、回避モードが無効化(OFF)されると、ロボットの基準点を、現在位置から、JOGベクトル方向記憶部215に記憶されている軌道制御情報に基づき、回避モードが有効化される前の元の軌道(601)に復帰させる復帰制御情報を生成する。この時、好ましくは、復帰制御情報は、基準点を、障害物と干渉する可能性が低く、また、最短距離で元の軌道上の1点に向かう復帰軌道を通って復帰させるように生成する。そして、回避モードのOFF操作時に、このように生成された復帰制御情報に基づきロボットアーム301の各部を動作させて、基準点を自動的に回避モード前の元の軌道上の1点に復帰させることができる。
On the other hand, when the avoidance mode is disabled (OFF), the reference point of the robot is changed from the current position based on the trajectory control information stored in the JOG vector
以上のように、本実施例ではロボット操作装置(ティーチングペンダント)の回避スイッチ111の操作により回避モードを利用できる。その場合、回避モードでは障害物の形状や大きさなどに応じて自由な回避操作を行うことができる。しかも回避モード終了(OFF)操作を行った時点で、面倒な手動ジョグ操作や確認作業の繰り返しを必要とせず、回避モードがONとなる前、即ち回避操作を開始する前の元の軌道(601)上の1点に自動的に復帰させることができる。
As described above, in this embodiment, the avoidance mode can be used by operating the
そして、復帰制御情報は、例えば、ロボットの基準点を現在位置から鉛直面内を通って元の軌道上の1点に復帰させるような復帰軌道が選ばれるよう生成することができる。このような復帰制御情報を生成することにより、ロボットの基準点を、障害物と干渉する可能性が低く、また、最短距離で元の軌道上の1点に向かう復帰軌道を経由して、元の軌道(601)に復帰させることができる。 The return control information can be generated, for example, so that a return trajectory is selected that returns the reference point of the robot from the current position to one point on the original trajectory through the vertical plane. By generating such return control information, the robot reference point is unlikely to interfere with an obstacle, and the original point is returned via a return trajectory that is directed to one point on the original trajectory at the shortest distance. The trajectory (601) can be returned to.
以上のように、本実施例では回避スイッチ111によって、例えばロボットの教示データの変更や編集などに利用できる例外モードとして利用できる回避モードをON/OFF制御することができる。そして、回避モードがONの状態においては、自由な教示操作により教示データの変更や編集が可能であり、しかも回避モード終了時にはロボットを回避モードに入る前の元の軌道に自動的に復帰させることができる。このため、教示データに回避動作を追加するような場面において、従来では特に面倒な手動操作が必要とされた元の軌道への復帰を自動的に行うことができ、作業者の負担を大きく軽減し、作業時間を著しく短縮できる、という優れた効果がある。
As described above, in this embodiment, the
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or apparatus read and execute the program Can also be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
101…ティーチングペンダント、111…回避スイッチ、201…制御装置、213…ティーチングペンダントインターフェース、214…JOG動作制御部、215…JOGベクトル方向記憶部、216…復帰制御部、301…ロボット、401…ハンド、501…障害物。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記制御装置が、前記ロボット操作装置に配置された回避モード操作部の操作に応じて、前記ロボットアームの前記基準部位の軌道を変更する回避モードを有効化または無効化するモード制御行程と、
前記制御装置が、前記回避モードが有効化された時、前記回避モードが有効化される前の前記基準部位の軌道に対応する軌道制御情報を軌道記憶部に記憶させる記憶行程と、
前記制御装置が、前記回避モードが有効化されている間、前記ロボット操作装置からの入力に基づき、前記ロボットアームに前記基準部位の軌道を変更する回避動作を行わせる回避制御行程と、
前記制御装置が、前記回避モードが無効化された時、前記ロボットアームの前記基準部位を、前記基準部位の現在位置から前記軌道記憶部に記憶された軌道制御情報に対応する前記回避モードが有効化される前の軌道に復帰させる復帰制御情報を生成する生成行程と、
を備えたことを特徴とするロボット装置の制御方法。 In a control method of a robot apparatus, comprising: a control apparatus that executes robot control for controlling a trajectory of a reference part of a robot arm; and a robot operation apparatus that inputs control information for controlling a trajectory of the reference part of the robot arm.
A mode control process for enabling or disabling an avoidance mode in which the control device changes a trajectory of the reference part of the robot arm in accordance with an operation of an avoidance mode operation unit disposed in the robot operation device;
A storage step of storing, in the trajectory storage unit, trajectory control information corresponding to the trajectory of the reference portion before the avoidance mode is activated when the avoidance mode is activated;
An avoidance control step for causing the robot arm to perform an avoidance operation to change the trajectory of the reference portion based on an input from the robot operation device while the avoidance mode is enabled;
When the control device disables the avoidance mode, the avoidance mode corresponding to the trajectory control information stored in the trajectory storage unit from the current position of the reference portion is enabled for the reference portion of the robot arm. A generation process for generating return control information for returning to the orbit before being converted,
A method for controlling a robot apparatus, comprising:
前記ロボットアームの基準部位の軌道を制御する制御情報を入力するロボット操作装置と、
前記ロボット操作装置に配置された回避モード操作部と、
前記回避モードが有効化される前の前記基準部位の軌道に対応する軌道制御情報を記憶する軌道記憶部と、
を備え、前記制御装置は、
前記回避モード操作部の操作に応じて前記ロボットアームの前記基準部位の軌道を変更する回避モードを有効化または無効化し、
前記回避モード操作部により前記回避モードが有効化された時は、前記軌道記憶部に前記回避モードが有効化される前の前記基準部位の軌道に対応する軌道制御情報を記憶させ、
前記回避モードが有効化されている間、前記ロボット操作装置からの入力に基づき、前記ロボットアームに前記基準部位の軌道を変更する回避動作を行わせ、
前記回避モードが無効化された時は、前記ロボットアームの前記基準部位を、前記基準部位の現在位置から前記軌道記憶部に記憶された前記軌道制御情報に対応する前記回避モードが有効化される前の軌道に復帰させる復帰制御情報を生成する、
ロボット制御を実行することを特徴とするロボット装置。 A control device for executing robot control for controlling the trajectory of the reference part of the robot arm;
A robot operating device for inputting control information for controlling the trajectory of the reference part of the robot arm;
An avoidance mode operation unit arranged in the robot operation device;
A trajectory storage unit that stores trajectory control information corresponding to the trajectory of the reference portion before the avoidance mode is activated;
The control device comprises:
Enabling or disabling the avoidance mode of changing the trajectory of the reference part of the robot arm according to the operation of the avoidance mode operation unit;
When the avoidance mode is activated by the avoidance mode operation unit, the trajectory storage unit stores trajectory control information corresponding to the trajectory of the reference portion before the avoidance mode is activated,
While the avoidance mode is activated, based on an input from the robot operation device, the robot arm performs an avoidance operation to change the trajectory of the reference part,
When the avoidance mode is invalidated, the avoidance mode corresponding to the trajectory control information stored in the trajectory storage unit from the current position of the reference portion is validated for the reference part of the robot arm. Generate return control information to return to the previous trajectory,
A robot apparatus that performs robot control.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015067102A JP2016185586A (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Robot device control method, robot device, and robot operating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015067102A JP2016185586A (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Robot device control method, robot device, and robot operating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016185586A true JP2016185586A (en) | 2016-10-27 |
Family
ID=57202368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015067102A Pending JP2016185586A (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Robot device control method, robot device, and robot operating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016185586A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108789403A (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-13 | 发那科株式会社 | Operating device, robot system and operating method |
CN112230647A (en) * | 2019-06-28 | 2021-01-15 | 鲁班嫡系机器人(深圳)有限公司 | Intelligent power system behavior model, training method and device for trajectory planning |
-
2015
- 2015-03-27 JP JP2015067102A patent/JP2016185586A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108789403A (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-13 | 发那科株式会社 | Operating device, robot system and operating method |
JP2018183845A (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-22 | ファナック株式会社 | Operation device, robot system, and operation method, for operating robot |
US10654171B2 (en) | 2017-04-26 | 2020-05-19 | Fanuc Corporation | Operation device for operating robot, robot system, and operation method |
CN108789403B (en) * | 2017-04-26 | 2020-10-16 | 发那科株式会社 | Operation device, robot system, and operation method |
CN112230647A (en) * | 2019-06-28 | 2021-01-15 | 鲁班嫡系机器人(深圳)有限公司 | Intelligent power system behavior model, training method and device for trajectory planning |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6814735B2 (en) | Remote control manipulator system and its operation method | |
US11213945B2 (en) | Robot simulator, robot system and simulation method | |
US9919421B2 (en) | Method and apparatus for robot path teaching | |
JP4087841B2 (en) | Robot controller | |
US10427298B2 (en) | Robot system displaying information for teaching robot | |
JP5872894B2 (en) | Robot motion teaching support apparatus and method | |
JP6068423B2 (en) | Robot programming device that teaches robots machining operations | |
JP2006099474A (en) | Method for controlling robot locus | |
JP2004255547A (en) | Teaching position correction device | |
JP2011048621A (en) | Robot off-line teaching method | |
JP2014065100A (en) | Robot system and method for teaching robot | |
JP6904759B2 (en) | Robot movement speed control device and method | |
JP5228783B2 (en) | Robot origin return device | |
JP2014217901A (en) | Robot system | |
US10315305B2 (en) | Robot control apparatus which displays operation program including state of additional axis | |
JP5011507B2 (en) | Robot teaching system and robot teaching method | |
JP6850102B2 (en) | Robot system and its operation method | |
JP2016185586A (en) | Robot device control method, robot device, and robot operating device | |
JPS58225406A (en) | Industrial robot | |
JP2021167065A (en) | Machine teaching terminal, teaching system, program, and safety confirmation method used for teaching machine | |
CN112423947B (en) | Robot system | |
JPS5916286B2 (en) | Operation control method for industrial robots | |
JPH1083208A (en) | Arithmetic mechanism for inter-robot relative position | |
JP2001318715A (en) | Teaching method and device for robot for welding | |
JPH08286722A (en) | Off-line teaching method using cad data and its system |