JP2022122729A - 教示装置、教示方法および教示プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単かつ正確に教示を行うことができる教示装置、教示方法および教示プログラムを提供すること。【解決手段】基台、および、前記基台に接続された根元アームと、前記根元アームの前記基台とは反対側に接続された先端アームと、を有するロボットアームを備えるロボットの動作を実行する動作プログラムを生成する教示装置であって、前記ロボットアームのうち、前記根元アームを指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第1操作部と、前記ロボットアームに設定された制御点の位置を指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第2操作部と、を表示する表示部と、前記第1操作部または前記第2操作部で指定された姿勢に基づいて前記動作プログラムを生成する動作プログラム生成部と、を備えることを特徴とする教示装置。【選択図】図3
Description
本発明は、教示装置、教示方法および教示プログラムに関する。
近年、工場では人件費の高騰や人材不足により、各種ロボットやそのロボット周辺機器によって、人手で行われてきた作業の自動化が加速している。このようなロボットが実行する動作プログラムを生成する教示装置が知られている。
例えば、特許文献1に示す教示装置は、タッチパネル付き表示画面に、ロボットのグラフィック画像と、アームや手首等の可動部の動作を指示するタッチキーを表示する。作業者は、タッチキーである「ベース座標」、「関節座標」および「ツール座標」等のボタンに触れ、その後、各種操作を行うことで、ロボットを表示された方向に作動させる。そして、ロボットの所望の姿勢を記憶することにより、教示がなされる。
しかしながら、特許文献1に記載されている教示装置では、単に、座標系の名称が表示されているにすぎないため、初心者は、教示したい姿勢に対して、合っていない座標系を選択してしまうおそれがあり、教示したい姿勢にするのに時間がかかったり、場合によっては、正確な教示が難しくなる。
本発明の教示装置は、基台、および、前記基台に接続された根元アームと、前記根元アームの前記基台とは反対側に接続された先端アームと、を有するロボットアームを備えるロボットの動作を実行する動作プログラムを生成する教示装置であって、
前記ロボットアームのうち、前記根元アームを指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第1操作部と、前記ロボットアームに設定された制御点の位置を指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第2操作部と、を表示する表示部と、
前記第1操作部または前記第2操作部で指定された姿勢に基づいて前記動作プログラムを生成する動作プログラム生成部と、を備えることを特徴とする。
前記ロボットアームのうち、前記根元アームを指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第1操作部と、前記ロボットアームに設定された制御点の位置を指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第2操作部と、を表示する表示部と、
前記第1操作部または前記第2操作部で指定された姿勢に基づいて前記動作プログラムを生成する動作プログラム生成部と、を備えることを特徴とする。
本発明の教示方法は、ロボットアームの根元アームを指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第1操作部と、前記ロボットアームに設定された制御点の位置を指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第2操作部と、を表示する表示ステップと、
前記第1操作部または前記第2操作部で指定された姿勢に基づいて前記ロボットアームを備えるロボットの動作を実行する動作プログラムを生成する動作プログラム生成ステップと、を有することを特徴とする。
前記第1操作部または前記第2操作部で指定された姿勢に基づいて前記ロボットアームを備えるロボットの動作を実行する動作プログラムを生成する動作プログラム生成ステップと、を有することを特徴とする。
本発明の教示プログラムは、ロボットアームの根元アームを指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第1操作部と、前記ロボットアームに設定された制御点の位置を指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第2操作部と、を表示する表示ステップと、
前記第1操作部または前記第2操作部で指定された姿勢に基づいて前記ロボットアームを備えるロボットの動作を実行する動作プログラムを生成する動作プログラム生成ステップと、を実行することを特徴とする。
前記第1操作部または前記第2操作部で指定された姿勢に基づいて前記ロボットアームを備えるロボットの動作を実行する動作プログラムを生成する動作プログラム生成ステップと、を実行することを特徴とする。
<第1実施形態>
図1は、本発明の教示装置の第1実施形態を備えるロボットシステムの全体構成を示す図である。図2は、図1に示すロボットシステムのブロック図である。図3は、図1に示す教示装置の表示部に表示される画面の一例を示す図である。図4は、図1に示す教示装置の表示部に表示される画面の一例を示す図である。図5は、図3に示す第1アイコンを示す図である。図6は、図3に示す第2アイコンを示す図である。図7は、本発明の教示方法の一例を示すフローチャートである。
図1は、本発明の教示装置の第1実施形態を備えるロボットシステムの全体構成を示す図である。図2は、図1に示すロボットシステムのブロック図である。図3は、図1に示す教示装置の表示部に表示される画面の一例を示す図である。図4は、図1に示す教示装置の表示部に表示される画面の一例を示す図である。図5は、図3に示す第1アイコンを示す図である。図6は、図3に示す第2アイコンを示す図である。図7は、本発明の教示方法の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の教示装置、教示方法および教示プログラムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下では、説明の便宜上、図1中の+Z軸方向、すなわち、上側を「上」、-Z軸方向、すなわち、下側を「下」とも言う。また、ロボットアームについては、図1中の基台11側を「基端」、その反対側、すなわち、エンドエフェクター20側を「先端」とも言う。また、図1中のZ軸方向、すなわち、上下方向を「鉛直方向」とし、X軸方向およびY軸方向、すなわち、左右方向を「水平方向」とする。
図1に示すように、ロボットシステム100は、ロボット1と、ロボット1を制御する制御装置3と、教示装置4と、を備える。
まず、ロボット1について説明する。
図1に示すロボット1は、本実施形態では単腕の6軸垂直多関節ロボットであり、基台11と、ロボットアーム10と、を有する。また、ロボットアーム10の先端部にエンドエフェクター20を装着することができる。エンドエフェクター20は、ロボット1の構成要件であってもよく、ロボット1の構成要件でなくてもよい。
図1に示すロボット1は、本実施形態では単腕の6軸垂直多関節ロボットであり、基台11と、ロボットアーム10と、を有する。また、ロボットアーム10の先端部にエンドエフェクター20を装着することができる。エンドエフェクター20は、ロボット1の構成要件であってもよく、ロボット1の構成要件でなくてもよい。
なお、ロボット1は、図示の構成に限定されず、例えば、双腕型の多関節ロボットであってもよい。また、ロボット1は、水平多関節ロボットであってもよい。
また、ロボット1が存在する空間には、任意の位置を原点とするワールド座標系が設定されている。ワールド座標系は、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸で規定される座標系である。
基台11は、ロボットアーム10を下側から駆動可能に支持する支持体であり、例えば工場内の床に固定されている。ロボット1は、基台11が中継ケーブル18を介して制御装置3と電気的に接続されている。なお、ロボット1と制御装置3との接続は、図1に示す構成のように有線による接続に限定されず、例えば、無線による接続であってもよく、さらには、インターネットのようなネットワークを介して接続されていてもよい。
また、基台11には、基台11の任意の位置を原点とするベース座標系が設定されている。ベース座標系は、互いに直交するXA軸、YA軸およびZA軸で規定される座標系である。このベース座標系は、ワールド座標系と対応付けがなされており、ベース座標系で規定する位置を、ワールド座標系で規定することが可能な状態となっている。
また、基台11には、基台11の任意の位置を原点とするベース座標系が設定されている。ベース座標系は、互いに直交するXA軸、YA軸およびZA軸で規定される座標系である。このベース座標系は、ワールド座標系と対応付けがなされており、ベース座標系で規定する位置を、ワールド座標系で規定することが可能な状態となっている。
本実施形態では、ロボットアーム10は、アーム12と、アーム13と、アーム14と、アーム15と、アーム16と、アーム17とを有し、これらのアームが基台11側からこの順に連結されている。なお、ロボットアーム10が有するアームの数は、6つに限定されず、例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つまたは7つ以上であってもよい。また、各アームの全長等の大きさは、それぞれ、特に限定されず、適宜設定可能である。
基台11とアーム12とは、関節171を介して連結されている。そして、アーム12は、基台11に対し、鉛直方向と平行な第1回動軸J1を回動中心とし、その第1回動軸J1回りに回動可能となっている。第1回動軸J1は、基台11が固定される床の法線と一致している。
アーム12とアーム13とは、関節172を介して連結されている。そして、アーム13は、アーム12に対し、水平方向と平行な第2回動軸J2を回動中心として回動可能となっている。第2回動軸J2は、第1回動軸J1に直交する軸と平行である。
アーム13とアーム14とは、関節173を介して連結されている。そして、アーム14は、アーム13に対して水平方向と平行な第3回動軸J3を回動中心として回動可能となっている。第3回動軸J3は、第2回動軸J2と平行である。
アーム14とアーム15とは、関節174を介して連結されている。そして、アーム15は、アーム14に対し、アーム14の中心軸方向と平行な第4回動軸J4を回動中心として回動可能となっている。第4回動軸J4は、第3回動軸J3と直交している。
アーム15とアーム16とは、関節175を介して連結されている。そして、アーム16は、アーム15に対して第5回動軸J5を回動中心として回動可能となっている。第5回動軸J5は、第4回動軸J4と直交している。
アーム16とアーム17とは、関節176を介して連結されている。そして、アーム17は、アーム16に対して第6回動軸J6を回動中心として回動可能となっている。第6回動軸J6は、第5回動軸J5と直交している。
また、アーム17は、ロボットアーム10の中で最も先端側に位置するロボット先端部となっている。このアーム17は、ロボットアーム10の駆動により、エンドエフェクター20ごと回動することができる。
また、アーム12を第1アームとし、アーム13を第2アームとし、アーム14を第3アームとし、アーム15を第4アームとし、アーム16を第5アームとし、アーム17を第6アームとしたとき、ロボットアーム10は、基台11に接続された第1アームと、第1アームに接続された第2アームと、第2アームに接続された第3アームと、第3アームに接続された第4アームと、第4アームに接続された第5アームと、第5アームに接続された第6アームと、を有する。そして、第1アーム、第2アームおよび第3アームは、根元アーム10Cに属し、第4アーム、第5アームおよび第6アームは、先端アーム10Dに属する。このような構成とすることにより、後述するように、教示において、関節171~関節173の回転角度を調整するモードと、関節174~関節176の回転角度を調整するモードと、を切り替えることができ、後述する利点をより効果的に発揮することができる。
また、関節171~関節176には、それぞれ、関節座標系が設定されている。各関節座標系は、ワールド座標系およびベース座標系と対応付けがなされており、各関節座標系で規定する位置を、ワールド座標系およびベース座標系で規定することが可能な状態となっている。
ロボット1は、駆動部としてのモーターM1、モーターM2、モーターM3、モーターM4、モーターM5およびモーターM6と、エンコーダーE1、エンコーダーE2、エンコーダーE3、エンコーダーE4、エンコーダーE5およびエンコーダーE6とを備える。モーターM1は、関節171に内蔵され、基台11とアーム12とを相対的に回転させる。モーターM2は、関節172に内蔵され、アーム12とアーム13とを相対的に回転させる。モーターM3は、関節173に内蔵され、アーム13とアーム14とを相対的に回転させる。モーターM4は、関節174に内蔵され、アーム14とアーム15とを相対的に回転させる。モーターM5は、関節175に内蔵され、アーム15とアーム16とを相対的に回転させる。モーターM6は、関節176に内蔵され、アーム16とアーム17とを相対的に回転させる。
また、エンコーダーE1は、関節171に内蔵され、モーターM1の位置を検出する。エンコーダーE2は、関節172に内蔵され、モーターM2の位置を検出する。エンコーダーE3は、関節173に内蔵され、モーターM3の位置を検出する。エンコーダーE4は、関節174に内蔵され、モーターM4の位置を検出する。エンコーダーE5は、関節175に内蔵され、モーターM5の位置を検出する。エンコーダーE6は、関節176に内蔵され、モーターM6の位置を検出する。
エンコーダーE1~E6は、制御装置3と電気的に接続されており、モーターM1~モーターM6の位置情報、すなわち、回転量が制御装置3に電気信号として送信される。そして、この情報に基づいて、制御装置3は、モーターM1~モーターM6を、図示しないモータードライバーD1~モータードライバーD6を介して駆動させる。すなわち、ロボットアーム10を制御するということは、モーターM1~モーターM6を制御することである。
また、ロボット1では、ロボットアーム10に、力を検出する力検出部19が着脱自在に設置される。そして、ロボットアーム10は、力検出部19が設置された状態で駆動することができる。力検出部19は、本実施形態では、6軸力覚センサーである。力検出部19は、互いに直交する3個の検出軸上の力の大きさと、当該3個の検出軸まわりのトルクの大きさとを検出する。すなわち、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸の各軸方向の力成分と、X軸回りとなるW方向の力成分と、Y軸回りとなるV方向の力成分と、Z軸回りとなるU方向の力成分とを検出する。なお、本実施形態では、Z軸方向が鉛直方向となっている。また、各軸方向の力成分を「並進力成分」と言い、各軸回りの力成分を「トルク成分」と言うこともできる。また、力検出部19は、6軸力覚センサーに限定されず、他の構成のものであってもよい。
本実施形態では、力検出部19は、アーム17に設置されている。なお、力検出部19の設置箇所としては、アーム17、すなわち、最も先端側に位置するアームに限定されず、例えば、他のアームや、隣り合うアーム同士の間であってもよい。
力検出部19には、エンドエフェクター20を着脱可能に装着することができる。エンドエフェクター20は、本実施形態では、互いに接近離間可能な一対の爪部を有し、各爪部によりワークを把持、解除するハンドで構成される。なお、エンドエフェクター20としては、図示の構成に限定されず、吸引により作業対象物を把持するハンドであってもよい。また、エンドエフェクター20としては、例えば、研磨機、研削機、切削機や、ドライバー、レンチ等の工具であってもよい。
また、ロボット座標系において、エンドエフェクター20の先端には、制御点であるツールセンターポイントTCPが設定される。ロボットシステム100では、ツールセンターポイントTCPの位置をロボット座標系で把握しておくことにより、ツールセンターポイントTCPを制御の基準とすることができる。
また、ツールセンターポイントTCPには、ツールセンターポイントTCPの任意の位置、例えば、先端を原点とする先端座標系が設定されている。先端座標系は、互いに直交するXB軸、YB軸およびZB軸で規定される座標系である。この先端座標系は、ワールド座標系およびベース座標系と対応付けがなされており、先端座標系で規定する位置を、ワールド座標系およびベース座標系で規定することが可能な状態となっている。
次に、制御装置3について説明する。
図1および図2に示すように、制御装置3は、本実施形態では、ロボット1と離れた位置に設置されている。ただし、この構成に限定されず、基台11に内蔵されていてもよい。また、制御装置3は、ロボット1の駆動を制御する機能を有し前述したロボット1の各部と電気的に接続されている。制御装置3は、駆動制御部31と、記憶部32と、通信部33と、を有する。これらの各部は、例えばバスを介して相互に通信可能に接続されている。
図1および図2に示すように、制御装置3は、本実施形態では、ロボット1と離れた位置に設置されている。ただし、この構成に限定されず、基台11に内蔵されていてもよい。また、制御装置3は、ロボット1の駆動を制御する機能を有し前述したロボット1の各部と電気的に接続されている。制御装置3は、駆動制御部31と、記憶部32と、通信部33と、を有する。これらの各部は、例えばバスを介して相互に通信可能に接続されている。
駆動制御部31は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサーで構成され、記憶部32に記憶されている各種プログラム等を読み出し、実行する。駆動制御部31で生成された指令信号は、通信部33を介してロボット1に送信される。これにより、ロボットアーム10が所定の作業を実行することができる。
記憶部32は、駆動制御部31が実行可能な各種プログラム等を保存する。記憶部32としては、例えば、RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリー、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性メモリー、着脱式の外部記憶装置等が挙げられる。記憶部32には、教示装置4にて生成された動作プログラムが記憶される。
通信部33は、例えば有線LAN(Local Area Network)、無線LAN等の外部インターフェースを用いてロボット1の各部および教示装置4との間でそれぞれ信号の送受信を行う。
次に、教示装置4について説明する。
図1および図2に示すように、教示装置4は、ロボットアーム10に対して動作プログラムを作成、入力したりする機能を有する。教示装置4は、表示部40と、表示制御部41と、動作プログラム生成部42と、記憶部43と、通信部44と、を備える。教示装置4としては、特に限定されず、例えば、タブレット、パソコン、スマートフォン、ティーチングペンダント等が挙げられる。
図1および図2に示すように、教示装置4は、ロボットアーム10に対して動作プログラムを作成、入力したりする機能を有する。教示装置4は、表示部40と、表示制御部41と、動作プログラム生成部42と、記憶部43と、通信部44と、を備える。教示装置4としては、特に限定されず、例えば、タブレット、パソコン、スマートフォン、ティーチングペンダント等が挙げられる。
表示部40は、例えば、液晶画面で構成され、後述する教示画面を表示する。また、本実施形態では、表示部40は、タッチパネルで構成され、入力部も兼ねる。ただし、この構成に限定されず、例えば、表示部40とは別途、キーボードやマウス等の入力装置を用いて各種操作を行う構成であってもよい。
表示制御部41は、例えば、CPU(Central Processing Unit)で構成され、記憶部43に記憶されている本発明の教示プログラムの一部である表示プログラムを読み出し、実行する。すなわち、表示部40への通電条件を制御することによって、所望の画面を表示部40に表示させる。
動作プログラム生成部42は、例えば、CPU(Central Processing Unit)で構成され、記憶部43に記憶されている本発明の教示プログラムの一部である動作生成プログラムを読み出し、実行する。これにより、後述するように、ロボット1が実行する動作プログラムを生成し、教示を行うことができる。なお、教示とは、動作プログラムを生成し、生成した動作プログラムを制御装置3の記憶部32または教示装置4の記憶部43に記憶することを言う。
記憶部43は、表示制御部41および動作プログラム生成部42が実行可能な各種プログラム等を保存する。記憶部43としては、例えば、RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリー、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性メモリー、着脱式の外部記憶装置等が挙げられる。
通信部44は、例えば有線LAN(Local Area Network)、無線LAN等の外部インターフェースを用いて制御装置3との間で信号の送受信を行う。
以上、ロボットシステム100の構成について簡単に説明した。次に、教示を行う際に表示部40に表示される表示画面Dについて説明する。
表示画面Dは、教示を行う際に表示部40に表示される画面である。なお、教示とは、動作プログラムを生成し、教示装置4の記憶部43または制御装置3の記憶部43に記憶することを言う。教示には、作業者がロボットアーム10に直接力を加えてロボットアーム10の姿勢を変更しつつ姿勢を記憶していく直接教示と、教示装置4を操作してロボットアーム10の姿勢を指定してその姿勢を記憶する間接教示とがある。これらのうち、本発明は、間接教示に関する。また、姿勢を記憶するとは、関節171~関節176の回転角度を記憶することを言う。
図3および図4に示すように、表示画面Dは、第1表示領域DAと、第2表示領域DBと、第3表示領域DCと、を有する。第1表示領域DAと第2表示領域DBとは、表示画面Dのうち、右側に位置し、第3表示領域DCは、表示画面Dのうち、左側に位置している。また、第1表示領域DAと第2表示領域DBとは、この順で上から並んでいる。
第1表示領域DAには、切替ボタン500が表示されており、切替ボタン500を押すことにより、図3に示す状態と、図4に示す状態と、を切り替えることができる。
図3に示す状態では、第1表示領域DAには、仮想ロボット10Aと、第1操作部501と、第1操作部502と、第1操作部503と、第1アイコン504と、第2アイコン505と、第1アイコン506と、第2アイコン507と、第1アイコン508と、第2アイコン509と、が表示されている。
仮想ロボット10Aは、第1表示領域DAの略中央部に位置し、仮想ロボット10Aにおいて、各回転軸がどの位置に位置しているかを表示するものである。仮想ロボット10Aの下方には、第1操作部501と、第1アイコン504と、第2アイコン505とが表示されている。第1操作部501は、本実施形態では、図3中左右方向に延在するスライドバーで構成され、関節171の回転角度を指定する操作を行うものである。第1操作部501は、丸いつまみを押下したまま左右に移動させるよう操作することにより、第1回動軸J1回りのアーム12の回転角度を調整して、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
第1操作部501の左側には、第1アイコン504が表示されており、第1操作部501の右側には、第2アイコン505が表示されている。第1アイコン504には、ロボットアーム10を模式的に示した図柄が表示されており、アーム12に該当する部分の色が周囲の色とは異なる色で表示されている。第1アイコン504は、関節171を第1アイコン504中の矢印方向に回転させたロボットアーム10の姿勢を示している。
第1操作部501の丸いつまみを左右方向における最も左側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節171を第1アイコン504中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。一方、第1操作部501の丸いつまみを左右方向における最も右側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節171を第2アイコン505中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。
また、第1操作部501の丸いつまみを左右方向における途中の位置に位置させた状態では、左右方向における丸いつまみの位置が、関節171の回転方向での位置に対応している。このため、アーム12をどの程度回転させるかがわかりやすくなっている。また、第1操作部501では、丸いつまみを連続的にスライドして移動させることができるため、関節171の回転角度を連続的に変化させつつ選択することができる。
また、仮想ロボット10Aの左側には、第1操作部502と、第1アイコン506と、第2アイコン507とが表示されている。第1操作部502は、本実施形態では、図3中上下方向に延在するスライドバーで構成され、関節172の回転角度を指定する操作を行うものである。第1操作部502は、丸いつまみを押下したまま上下に移動させるよう操作することにより、第2回動軸J2回りのアーム13の回転角度を調整して、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
第1操作部502の上側には、第1アイコン506が表示されており、第1操作部501の下側には、第2アイコン507が表示されている。第1アイコン506には、ロボットアーム10を模式的に示した図柄が表示されており、アーム13に該当する部分の色が周囲の色とは異なる色で表示されている。第1アイコン506は、関節172を第1アイコン506中の矢印方向に回転させたロボットアーム10の姿勢を示している。
第1操作部502の丸いつまみを上下方向における最も上側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節172を第1アイコン506中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。一方、第1操作部502の丸いつまみを上下方向における最も下側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節172を第2アイコン507中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。
また、第1操作部502の丸いつまみを上下方向における途中の位置に位置させた状態では、上下方向における丸いつまみの位置が、関節172の回転方向での位置に対応している。このため、アーム13をどの程度回転させるかがわかりやすくなっている。また、第1操作部502では、丸いつまみを連続的にスライドして移動させることができるため、関節172の回転角度を連続的に変化させつつ選択することができる。
また、仮想ロボット10Aの右側には、第1操作部503と、第1アイコン508と、第2アイコン509とが表示されている。第1操作部503は、本実施形態では、図3中上下方向に延在するスライドバーで構成され、関節173の回転角度を指定する操作を行うものである。第1操作部503は、丸いつまみを押下したまま上下に移動させるよう操作することにより、第3回動軸J3回りのアーム14の回転角度を調整して、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
第1操作部503の上側には、第1アイコン508が表示されており、第1操作部503の下側には、第2アイコン509が表示されている。第1アイコン508には、ロボットアーム10を模式的に示した図柄が表示されており、アーム14に該当する部分の色が周囲の色とは異なる色で表示されている。第1アイコン508は、関節173を第1アイコン508中の矢印方向に回転させたロボットアーム10の姿勢を示している。
第1操作部503の丸いつまみを上下方向における最も上側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節173を第1アイコン508中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。一方、第1操作部503の丸いつまみを上下方向における最も下側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節173を第2アイコン509中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。
また、第1操作部503の丸いつまみを上下方向における途中の位置に位置させた状態では、上下方向における丸いつまみの位置が、関節173の回転方向での位置に対応している。このため、アーム14をどの程度回転させるかがわかりやすくなっている。また、第1操作部503では、丸いつまみを連続的にスライドして移動させることができるため、関節173の回転角度を連続的に変化させつつ選択することができる。
次に、図4に示すように、切り替えた状態について説明する。図4に示す状態では、第1表示領域DAには、仮想ロボット10Aと、第1操作部511と、第1操作部512と、第1操作部513と、第1アイコン514と、第2アイコン515と、第1アイコン516と、第2アイコン517と、第1アイコン518と、第2アイコン519と、が表示されている。
仮想ロボット10Aの右側には、第1操作部511と、第1アイコン514と、第2アイコン515とが表示されている。第1操作部511は、本実施形態では、図4中上下方向に延在するスライドバーで構成され、関節174の回転角度を指定する操作を行うものである。第1操作部511は、丸いつまみを押下したまま上下に移動させるよう操作することにより、第4回動軸J4回りのアーム15の回転角度を調整して、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
第1操作部511の上側には、第1アイコン514が表示されており、第1操作部511の下側には、第2アイコン515が表示されている。第1アイコン514には、ロボットアーム10を模式的に示した図柄が表示されており、アーム15に該当する部分の色が周囲の色とは異なる色で表示されている。第1アイコン514は、関節174を第1アイコン514中の矢印方向に回転させたロボットアーム10の姿勢を示している。
第1操作部511の丸いつまみを上下方向における最も上側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節174を第1アイコン514中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。一方、第1操作部511の丸いつまみを上下方向における最も下側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節174を第2アイコン515中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。
また、第1操作部511の丸いつまみを上下方向における途中の位置に位置させた状態では、上下方向における丸いつまみの位置が、関節174の回転方向での位置に対応している。このため、アーム15をどの程度回転させるかがわかりやすくなっている。また、第1操作部511では、丸いつまみを連続的にスライドして移動させることができるため、関節174の回転角度を連続的に変化させつつ選択することができる。
また、仮想ロボット10Aの下側には、第1操作部512と、第1アイコン516と、第2アイコン517とが表示されている。第1操作部512は、本実施形態では、図4中左右方向に延在するスライドバーで構成され、関節174の回転角度を指定する操作を行うものである。第1操作部512は、丸いつまみを押下したまま左右に移動させるよう操作することにより、第5回動軸J5回りのアーム16の回転角度を調整して、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
第1操作部512の左側には、第1アイコン516が表示されており、第1操作部512の下側には、第2アイコン517が表示されている。第1アイコン516には、ロボットアーム10を模式的に示した図柄が表示されており、アーム16に該当する部分の色が周囲の色とは異なる色で表示されている。第1アイコン516は、関節175を第1アイコン516中の矢印方向に回転させたロボットアーム10の姿勢を示している。
第1操作部512の丸いつまみを左右方向における最も左側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節175を第1アイコン516中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。一方、第1操作部512の丸いつまみを左右方向における最も右側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節175を第2アイコン517中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。
また、第1操作部512の丸いつまみを左右方向における途中の位置に位置させた状態では、左右方向における丸いつまみの位置が、関節175の回転方向での位置に対応している。このため、アーム16をどの程度回転させるかがわかりやすくなっている。また、第1操作部512では、丸いつまみを連続的にスライドして移動させることができるため、関節175の回転角度を連続的に変化させつつ選択することができる。
また、仮想ロボット10Aの左側には、第1操作部513と、第1アイコン518と、第2アイコン519とが表示されている。第1操作部513は、本実施形態では、図4中上下方向に延在するスライドバーで構成され、関節176の回転角度を指定する操作を行うものである。第1操作部513は、丸いつまみを押下したまま上下に移動させるよう操作することにより、第6回動軸J6回りのアーム17の回転角度を調整して、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
第1操作部513の上側には、第1アイコン518が表示されており、第1操作部511の下側には、第2アイコン519が表示されている。第1アイコン518には、ロボットアーム10を模式的に示した図柄が表示されており、アーム17に該当する部分の色が周囲の色とは異なる色で表示されている。第1アイコン518は、関節174を第1アイコン518中の矢印方向に回転させたロボットアーム10の姿勢を示している。
第1操作部513の丸いつまみを上下方向における最も上側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節176を第1アイコン518中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。一方、第1操作部513の丸いつまみを上下方向における最も下側に位置させた状態では、ロボットアーム10は、関節176を第2アイコン519中の矢印方向に最大限回転させた姿勢となる。
また、第1操作部513の丸いつまみを上下方向における途中の位置に位置させた状態では、上下方向における丸いつまみの位置が、関節176の回転方向での位置に対応している。このため、アーム17をどの程度回転させるかがわかりやすくなっている。また、第1操作部513では、丸いつまみを連続的にスライドして移動させることができるため、関節176の回転角度を連続的に変化させつつ選択することができる。
このような第1表示領域DAを用いて、第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513を操作することにより、ロボットアーム10を所望の姿勢に設定し、図示しない教示ボタンを押すことにより、その姿勢を記憶部43に記憶することができる。また、このような姿勢の調整を所望の回数行うことにより、例えば、ロボットアーム10の作業開始姿勢、途中姿勢および作業終了姿勢等を記憶して教示を行うことができる。
また、第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513を操作した際、第3表示領域DCの仮想ロボット10Bが各操作部から入力された情報に基づいて姿勢を変更する。仮想ロボット10Bは、ロボットアーム10の三次元シミュレーション画像である。また、第3表示領域DCには、ワールド座標系で規定される3軸が表示されている。
このように、表示部40は、仮想ロボット10Bを表示する仮想ロボット表示部である第3表示領域DCを有し、第3表示領域DCには、第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513の操作に連動した姿勢の仮想ロボット10Bが表示される。これにより、作業者は、仮想ロボット10Bを確認しつつ教示を行うことができる。
なお、仮想ロボット10Bの姿勢の変更に伴って、ロボットアーム10が仮想ロボット10Bに連動して姿勢を変更してもよく、ロボットアーム10が仮想ロボット10Bに連動しなくてもよい。
このように、図5および図6に示すように、関節172に着目した場合、根元アーム10Cは、関節172を有し、表示部40は、関節172の角度が第1角度θ1の状態であるロボットアーム10の第1姿勢を示す第1アイコン506と、関節172の角度が第1角度θ1とは異なる第2角度θ2の状態であるロボットアーム10の第2姿勢を示す第2アイコン507と、をさらに表示するものであり、第1操作部502は、関節172の角度が第1角度θ1以上第2角度θ2以下を満足する第3角度θ3の状態であるロボットアーム10の第3姿勢を指定する操作を行うものである。これにより、作業者は、どちらの方向に第1操作部502を操作すればロボットアーム10の姿勢がどのように変化するかを把握しつつ教示を行うことができる。よって、教示装置4によれば、正確かつ簡単に教示を行うことができる。
なお、上記では、関節172、第1操作部502、第1アイコン506および第2アイコン507に着目して説明したが、関節171、関節173、関節174、関節175および関節176、それに対応する操作部、アイコンに関しても上記と同様の効果が言える(以降、同様)。
また、第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513は、第3角度θ3を連続的に変更し得るスライドバーを有する。これにより、細かい姿勢の調整を行うことができ、正確な教示を行うことができる。なお、本明細書中での「連続的」とは、ロボットアーム10が連続して動いているように見える程度に小さい角度(例えば、0.1°)刻みのことを言う。
また、図5および図6に示すように、関節172に着目した場合、第1アイコン506および第2アイコン507では、関節172を介して接続されたアーム12およびアーム13のうち、回転するアーム13が区別して表示される。これにより、作業者は、ロボットアーム10の姿勢を変更させる際、どのアームを回転させようとしているのかを一目で把握することができる。
第1アイコン506および第2アイコン507では、回転するアームが移動する方向を示す指標として矢印が表示される。これにより、作業者は、ロボットアーム10の姿勢を変更させる際、すなわち、スライドバーを操作する際、どのアームを回転させようとしているのかを一目で把握することができる。
また、第1角度θ1は、関節172の可動限界を示す角度、または可動限界から20°以内の角度であり、第2角度θ2は、関節172の可動限界を示す角度、または可動限界から20°以内の角度である。これにより、可動域の略全域を使って教示を行うことができる。
このように、第1表示領域DAによって、ロボットアーム10の姿勢を調整し、所望の姿勢で教示を行うことができる。このような第1表示領域DAでの姿勢の調整は、各関節に設定された関節座標系を用いたものである。このため、大きく姿勢を変更しつつ教示を行いたい場合、第1表示領域DAを用いて教示を行う。
特に、図3に示すように、関節171~関節173の回転角度を調整するモードと、関節174~関節176の回転角度を調整するモードと、を切り替えることが可能である。すなわち、表示部40は、根元アーム10Cを指定してロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行うモードと、先端アーム10Dを指定してロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行うモードと、を切り替える切替ボタン500を有する。関節171~関節173の回転角度を調整すると、ロボットアーム10の姿勢を比較的大きく変更することができ、関節174~関節176の回転角度を調整すると、ロボットアーム10の姿勢を比較的小さく変更することができる。このため、このようなモードを適宜切り替えて教示を行うことにより、ロボットアーム10の姿勢をより迅速に切り替えることができる。よって、利便性に優れ、教示をさらに迅速に行うことができる。
また、第1表示領域DAには、ハンド整列ボタン53が表示されている。ハンド整列ボタン53を押すと、ツールセンターポイントTCPに設定された先端座標系のZ軸が、ワールド座標系のZ軸に沿うように、ツールセンターポイントTCPの位置を変更することなく、ロボットアーム10の姿勢を調整することができる。
以上、第1表示領域DAについて説明した。次に、第2表示領域DBについて説明する。図3および図4に示すように、第2表示領域DBには、第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605、第2操作部606、手先操作部607および手先操作部608が表示されている。
第2操作部601は、「+X」と表示されたボタンである。第2操作部601に対応する部分を押下することにより、ツールセンターポイントTCPがワールド座標系における+X軸側に移動するように、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
第2操作部602は、「-X」と表示されたボタンである。第2操作部602に対応する部分を押下することにより、ツールセンターポイントTCPがワールド座標系における-X側に移動するように、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
第2操作部603は、「+Y」と表示されたボタンである。第2操作部603に対応する部分を押下することにより、ツールセンターポイントTCPがワールド座標系における+Y側に移動するように、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
第2操作部604は、「-Y」と表示されたボタンである。第2操作部604に対応する部分を押下することにより、ツールセンターポイントTCPがワールド座標系における-Y側に移動するように、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
第2操作部605は、「+Z」と表示されたボタンである。第2操作部605に対応する部分を押下することにより、ツールセンターポイントTCPがワールド座標系における+Z側に移動するように、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
第2操作部606は、「-Z」と表示されたボタンである。第2操作部606に対応する部分を押下することにより、ツールセンターポイントTCPがワールド座標系における-Z側に移動するように、ロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
手先操作部607は、エンドエフェクター20の模式図が表示されたボタンである。手先操作部607に対応する部分を押下することにより、エンドエフェクター20が向いている方向に直進するようロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
手先操作部608は、エンドエフェクター20の模式図が表示されたボタンである。手先操作部608に対応する部分を押下することにより、エンドエフェクター20が向いている方向と反対側に直進するようロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
このように、第2表示領域DBは、ロボットアーム10に設定された制御点であるツールセンターポイントTCPの位置を指定してロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行う第2操作部601~606を表示する。これにより、ロボットアーム10の姿勢をより細かく変更することができ、さらに正確な教示を行うことができる。
このように、教示装置4は、基台11、および、基台11に接続された根元アーム10Cと、根元アーム10Cの基台11とは反対側に接続された先端アーム10Dと、を有するロボットアーム10を備えるロボット1の動作を実行する動作プログラムを生成する教示装置である。また、ロボットアーム10のうち、根元アーム10Cを指定してロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行う第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513と、ロボットアーム10に設定された制御点であるツールセンターポイントTCPの位置を指定してロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606と、を表示する表示部40と、第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513、または、第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606で指定された姿勢に基づいて動作プログラムを生成する動作プログラム生成部42と、を備える。このように、比較的大きく姿勢を変更する第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513と、比較的細かく姿勢を変更する第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606とを表示することにより、作業者は、変更したい姿勢に応じて、最適な操作部を選択して教示を行うことができる。よって、ロボットアーム10の姿勢をより正確かつ迅速に切り替えることができる。また、例えば、比較的大きく姿勢を変更した後に、細かく微調整を行うことができる。
また、第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513は、ロボットアーム10の関節に設定された関節座標系でロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行うものであり、第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606は、ロボット1が存在する空間に設定されたワールド座標系でロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行うものである。このように、異なる座標系から所望の座標系を選択して姿勢の変更を行うことができるため、利便性に優れる。なお、上記構成に限定されず、第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606は、先端座標系でロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行うものであってもよく、ベース座標系でロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行うものであってもよく、ワークに設定されたオブジェクト座標系でロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行うものであってもよい。
また、表示部40は、第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513と、第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606とを、一方向、図示の構成では上下に並べて表示する。これにより、1つの画面でどの操作部を操作するかの選択肢が増え、利便性を高めることができる。さらに、図示のように、シンプルな画面であるため、初心者でもわかりやすい。
次に、本発明の教示方法について、図7に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、ステップS101において、図3または図4に示す表示画面Dを表示する。作業者は、ロボットアーム10の姿勢が所望の姿勢になるように、第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513、または、第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606を操作する。
まず、ステップS101において、図3または図4に示す表示画面Dを表示する。作業者は、ロボットアーム10の姿勢が所望の姿勢になるように、第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513、または、第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606を操作する。
次いで、ステップS102において、表示画面Dで操作された情報を受け付ける。すなわち、指定されたロボットアーム10の姿勢に関する情報を取得する。
前述したように、教示装置4では、作業者が表示画面Dを操作する際、第1アイコンおよび第2アイコンを見ながら、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513を操作することが可能であるため、どちらの方向に第1操作部501を操作すればロボットアーム10の姿勢がどのように変化するかを把握しつつ教示を行うことができる。よって、教示装置4によれば、正確かつ簡単に教示を行うことができる。
また、表示画面Dには、前述したような第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512、第1操作部513、および、第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606が表示される。これにより、作業者は、変更したい姿勢に応じて、最適な操作部を選択して教示を行うことができる。よって、ロボットアーム10の姿勢をより正確かつ迅速に切り替えることができる。また、例えば、比較的大きく姿勢を変更した後に、細かく微調整を行うことができる。
次いで、ステップS103において、動作プログラムを生成する。すなわち、ステップS102で受け付けたロボットアーム10の姿勢の情報に基づいて、動作プログラムを生成する。すなわち、任意の順で作業者指定したロボットアーム10の姿勢となるようにロボットアーム10を駆動するプログラムを作成する。
次いで、ステップS104において、完了したか否かを判断する。本ステップにおける判断は、図示しない完了ボタンが押されたか否かに基づいてなされる。ステップS104において、完了していないと判断した場合、ステップS103に戻り、以下のステップを繰り返す。
このように、本発明の教示方法は、ロボットアーム10の根元アーム10Cを指定してロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行う第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513と、ロボットアーム10に設定された制御点であるツールセンターポイントTCPの位置を指定してロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行う第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606と、を表示する表示ステップと、第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513、または、第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606で指定された姿勢に基づいて、ロボットアーム10を備えるロボット1の動作を実行する動作プログラムを生成する動作プログラム生成ステップと、を有する。このように、比較的大きく姿勢を変更する第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513と、比較的細かく姿勢を変更する第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606とを表示することにより、作業者は、変更したい姿勢に応じて、最適な操作部を選択して教示を行うことができる。よって、ロボットアーム10の姿勢をより正確かつ迅速に切り替えることができる。また、例えば、比較的大きく姿勢を変更した後に、細かく微調整を行うことができる。
本発明の教示プログラムは、ロボットアーム10の根元アーム10Cを指定してロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行う第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513と、ロボットアーム10に設定された制御点であるツールセンターポイントTCPの位置を指定してロボットアーム10の姿勢を変更する操作を行う第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606と、を表示する表示ステップと、第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513、または、第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606で指定された姿勢に基づいて、ロボットアーム10を備えるロボット1の動作を実行する動作プログラムを生成する動作プログラム生成ステップと、を実行するためのものである。このように、比較的大きく姿勢を変更する第1操作部501、第1操作部502、第1操作部503、第1操作部511、第1操作部512および第1操作部513と、比較的細かく姿勢を変更する第2操作部601、第2操作部602、第2操作部603、第2操作部604、第2操作部605および第2操作部606とを表示することにより、作業者は、変更したい姿勢に応じて、最適な操作部を選択して教示を行うことができる。よって、ロボットアーム10の姿勢をより正確かつ迅速に切り替えることができる。また、例えば、比較的大きく姿勢を変更した後に、細かく微調整を行うことができる。
なお、本発明の教示プログラムは、記憶部43に記憶されたものであってもよいし、例えばCD-ROM等の記録媒体に格納されていてもよく、ネットワーク等を介して接続可能な記憶装置に記憶されたものであってもよい。
<第2実施形態>
図8は、本発明の教示装置の第2実施形態が備える表示部が表示する第1操作部、第1アイコンおよび第2アイコンを示す図である。
図8は、本発明の教示装置の第2実施形態が備える表示部が表示する第1操作部、第1アイコンおよび第2アイコンを示す図である。
以下、第2実施形態について説明するが、以下の説明では、第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
図8に示すように、本実施形態では、第1表示領域DAにおいて、第1操作部701、第1操作部702、第1操作部703、第1操作部704、第1操作部705、第1操作部706、第1操作部707、第1操作部708、第1操作部709、第1操作部710、第1操作部711、第1操作部712が表示される。第1操作部701~第1操作部712は、本実施形態では、対応する部分を押下するボタンで構成される。
図8に示すように、本実施形態では、第1表示領域DAにおいて、第1操作部701、第1操作部702、第1操作部703、第1操作部704、第1操作部705、第1操作部706、第1操作部707、第1操作部708、第1操作部709、第1操作部710、第1操作部711、第1操作部712が表示される。第1操作部701~第1操作部712は、本実施形態では、対応する部分を押下するボタンで構成される。
第1操作部701、第1操作部702、第1アイコン504および第2アイコン505は、この順で右側から並んで表示されている。
第1操作部701には、「+」という記号が表示されている。第1操作部701に対応する部分を押下することにより、関節171の回転角度を段階的(例えば、5°刻み)に、第1アイコン504中の矢印方向に変更することができる。
第1操作部702には、「-」という記号が表示されている。第1操作部702に対応する部分を押下することにより、関節171の回転角度を段階的に第2アイコン505中の矢印方向に変更することができる。
第1操作部701、第1操作部702、第1アイコン504および第2アイコン505の下側には、第1操作部703、第1操作部704、第1アイコン506および第2アイコン507が、この順で右側から並んで表示されている。
第1操作部703には、「+」という記号が表示されている。第1操作部703に対応する部分を押下することにより、関節172の回転角度を段階的に、第1アイコン506中の矢印方向に変更することができる。
第1操作部704には、「-」という記号が表示されている。第1操作部704に対応する部分を押下することにより、関節172の回転角度を段階的に第2アイコン507中の矢印方向に変更することができる。
第1操作部703、第1操作部704、第1アイコン506および第2アイコン507の下側には、第1操作部705、第1操作部706、第1アイコン508および第2アイコン509が、この順で右側から並んで表示されている。
第1操作部705には、「+」という記号が表示されている。第1操作部705に対応する部分を押下することにより、関節173の回転角度を段階的に、第1アイコン508中の矢印方向に変更することができる。
第1操作部706には、「-」という記号が表示されている。第1操作部706に対応する部分を押下することにより、関節173の回転角度を段階的に第2アイコン509中の矢印方向に変更することができる。
第1操作部705、第1操作部706、第1アイコン508および第2アイコン509の下側には、第1操作部707、第1操作部708、第1アイコン514および第2アイコン515が、この順で右側から並んで表示されている。
第1操作部707には、「+」という記号が表示されている。第1操作部707に対応する部分を押下することにより、関節174の回転角度を段階的に、第1アイコン514中の矢印方向に変更することができる。
第1操作部708には、「-」という記号が表示されている。第1操作部708に対応する部分を押下することにより、関節174の回転角度を段階的に第2アイコン515中の矢印方向に変更することができる。
第1操作部707、第1操作部708、第1アイコン514および第2アイコン515の下側には、第1操作部709、第1操作部710、第1アイコン516および第2アイコン517が、この順で右側から並んで表示されている。
第1操作部709には、「+」という記号が表示されている。第1操作部709に対応する部分を押下することにより、関節175の回転角度を段階的に、第1アイコン516中の矢印方向に変更することができる。
第1操作部710には、「-」という記号が表示されている。第1操作部710に対応する部分を押下することにより、関節175の回転角度を段階的に第2アイコン517中の矢印方向に変更することができる。
第1操作部709、第1操作部710、第1アイコン516および第2アイコン517の下側には、第1操作部711、第1操作部712、第1アイコン518および第2アイコン519が、この順で右側から並んで表示されている。
第1操作部711には、「+」という記号が表示されている。第1操作部711に対応する部分を押下することにより、関節176の回転角度を段階的に、第1アイコン518中の矢印方向に変更することができる。
第1操作部712には、「-」という記号が表示されている。第1操作部712に対応する部分を押下することにより、関節176の回転角度を段階的に第2アイコン519中の矢印方向に変更することができる。
このような第1操作部701~第1操作部712を適宜押下しつつロボットアーム10の姿勢を変更して教示を行うことにより、関節171~関節176を段階的に回転させつつ教示を行うことができる。
このように、第1操作部701~第1操作部712は、各関節の回転角度を段階的に変更し得るボタンを有する。これにより、第1実施形態よりも正確にロボットアーム10の姿勢を変更することができる。
以上、本発明の教示装置、教示方法および教示プログラムを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また教示装置、教示方法および教示プログラムの各構成、工程は、同様の機能を発揮し得る任意の構成、工程と置換することができる。また、任意の工程が付加されていてもよい。
なお、図3および図4に示す画面は、初心者向けの画面とし、経験の豊富な作業者は、図3および図4に示す画面を選択せずに、玄人画面(例えば、特開2006-289531の図5)を選択して教示を行う構成であってもよい。また、教示装置、教示方法および教示プログラムを、初心者向けモードと玄人モードとの2種類の操作モードを有するように構成しておき、ユーザーに2種類の操作モードの中から選択させ、初心者モードでは初心者向けの画面を表示し、玄人モードでは、玄人画面を表示するようにしてもよい。
前記各実施形態では、6軸多関節ロボットとして説明したが、水平多関節ロボット、いわゆるスカラーロボットにも本発明を適用することができる。この場合、第1操作部、第1アイコンおよび第2アイコンは、例えば、図9に示すような構成とすることができる。
1…ロボット、3…制御装置、4…教示装置、5…表示部、10…ロボットアーム、10A…仮想ロボット、10B…仮想ロボット、10C…根元アーム、10D…先端アーム、11…基台、12…アーム、13…アーム、14…アーム、15…アーム、16…アーム、17…アーム、18…中継ケーブル、19…力検出部、20…エンドエフェクター、31…駆動制御部、32…記憶部、33…通信部、40…表示部、41…表示制御部、42…動作プログラム生成部、43…記憶部、44…通信部、53…ハンド整列ボタン、100…ロボットシステム、171…関節、172…関節、173…関節、174…関節、175…関節、176…関節、500…切替ボタン、501…第1操作部、502…第1操作部、503…第1操作部、504…第1アイコン、505…第2アイコン、506…第1アイコン、507…第2アイコン、508…第1アイコン、509…第2アイコン、511…第1操作部、512…第1操作部、513…第1操作部、514…第1アイコン、515…第2アイコン、516…第1アイコン、517…第2アイコン、518…第1アイコン、519…第2アイコン、601…第2操作部、602…第2操作部、603…第2操作部、604…第2操作部、605…第2操作部、606…第2操作部、607…手先操作部、608…手先操作部、701…第1操作部、702…第1操作部、703…第1操作部、704…第1操作部、705…第1操作部、706…第1操作部、707…第1操作部、708…第1操作部、709…第1操作部、710…第1操作部、711…第1操作部、712…第1操作部、D…表示画面、DA…第1表示領域、DB…第2表示領域、DC…第3表示領域、D1…モータードライバー、D2…モータードライバー、D3…モータードライバー、D4…モータードライバー、D5…モータードライバー、D6…モータードライバー、E1…エンコーダー、E2…エンコーダー、E3…エンコーダー、E4…エンコーダー、E5…エンコーダー、E6…エンコーダー、J1…第1回動軸、J2…第2回動軸、J3…第3回動軸、J4…第4回動軸、J5…第5回動軸、J6…第6回動軸、M1…モーター、M2…モーター、M3…モーター、M4…モーター、M5…モーター、M6…モーター、TCP…ツールセンターポイント、θ1…第1角度、θ2…第2角度
Claims (9)
- 基台、および、前記基台に接続された根元アームと、前記根元アームの前記基台とは反対側に接続された先端アームと、を有するロボットアームを備えるロボットの動作を実行する動作プログラムを生成する教示装置であって、
前記ロボットアームのうち、前記根元アームを指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第1操作部と、前記ロボットアームに設定された制御点の位置を指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第2操作部と、を表示する表示部と、
前記第1操作部または前記第2操作部で指定された姿勢に基づいて前記動作プログラムを生成する動作プログラム生成部と、を備えることを特徴とする教示装置。 - 前記第1操作部は、前記ロボットアームの関節に設定された関節座標系で前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行うものであり、
前記第2操作部は、前記ロボットが存在する空間に設定されたワールド座標系で前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行うものである請求項1に記載の教示装置。 - 前記表示部は、前記第1操作部と前記第2操作部とを、一方向に並べて表示する請求項1または2に記載の教示装置。
- 前記ロボットアームは、前記基台に接続された第1アームと、前記第1アームに接続された第2アームと、前記第2アームに接続された第3アームと、前記第3アームに接続された第4アームと、前記第4アームに接続された第5アームと、前記第5アームに接続された第6アームと、を有し、
前記第1アーム、前記第2アームおよび前記第3アームは、前記根元アームに属し、
前記第4アーム、前記第5アームおよび前記第6アームは、前記先端アームに属する請求項1ないし3のいずれか1項に記載の教示装置。 - 前記表示部は、前記根元アームを指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行うモードと、前記先端アームを指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行うモードと、を切り替える切替ボタンを有する請求項1ないし4のいずれか1項に記載の教示装置。
- 前記根元アームは、関節を有し、
前記表示部は、前記関節の角度が第1角度の状態である前記ロボットアームの第1姿勢を示す第1アイコンと、前記関節の角度が前記第1角度とは異なる第2角度の状態である前記ロボットアームの第2姿勢を示す第2アイコンと、をさらに表示するものであり、
前記第1操作部は、前記関節の角度が前記第1角度以上前記第2角度以下を満足する第3角度の状態である前記ロボットアームの第3姿勢を指定する操作を行うものである請求項1ないし5のいずれか1項に記載の教示装置。 - 前記表示部は、仮想ロボットを表示する仮想ロボット表示部を有し、
前記仮想ロボット表示部には、前記第1操作部の操作に連動した姿勢の前記仮想ロボットが表示される請求項1ないし6のいずれか1項に記載の教示装置。 - ロボットアームの根元アームを指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第1操作部と、前記ロボットアームに設定された制御点の位置を指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第2操作部と、を表示する表示ステップと、
前記第1操作部または前記第2操作部で指定された姿勢に基づいて前記ロボットアームを備えるロボットの動作を実行する動作プログラムを生成する動作プログラム生成ステップと、を有することを特徴とする教示方法。 - ロボットアームの根元アームを指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第1操作部と、前記ロボットアームに設定された制御点の位置を指定して前記ロボットアームの姿勢を変更する操作を行う第2操作部と、を表示する表示ステップと、
前記第1操作部または前記第2操作部で指定された姿勢に基づいて前記ロボットアームを備えるロボットの動作を実行する動作プログラムを生成する動作プログラム生成ステップと、を実行することを特徴とする教示プログラム。
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