JP2827239B2 - 動作状態表示装置，動作指示制御装置および制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、独立して固有の動作を行う複数のロボット
の動作状態のシミュレーションおよび／またはその動作
の指示を行なう制御装置に関する。

［従来の技術］ 近年、個々に独立して固有の動作を行なうロボット等
の作動装置の普及は目ざましく、更に複数のロボットや
加工装置等を製造ラインに配置し、統合化して作動させ
る試みも現実のものとなっている。こうした状況下にお
いて、複数のロボット等のアームの干渉や配置の妥当性
等を検証するために、複数のロボットの動作状態をシミ
ュレーションしたり、場合によっては、各ロボットが実
行する動作を修正する必要が生じた。

こうしたシミュレーションや動作の修正を行なう従来
の制御装置の構成を第９図に示す。図示するように、こ
の制御装置は、表示装置Dlyや入力装置IE,周辺機器EE,
大型コンピユ−タSC等を外部に備え、その内部には、各
ロボットについてのデータを蓄えこれを適宜取り出すデ
ータベースDBや軌跡発生演算部TCを備える。

この制御装置においてシミュレーション等を行なうに
は、まず、複数のロボットR1,R2,…Rnから動作の手順，
位置，姿勢，速度，加速度，補間の方法等の情報である
動作プログラムを、フレキシブルディスクFDの形態で入
手する。入手した各動作プログラムは、各ロボットRn等
に固有の形式（フォーマット）にて記述されている。
尚、各ロボットRnの動作プログラムを、キーボード等の
入力装置IEを用いて、制御装置自体で作成することもで
きる。いずれにせよ、動作プログラムは、各ロボットRn
に固有の形式に従って記述される。

ロボットRnをアニメーション表示させる場合には、ロ
ボットRnの各軸構成，動作範囲，最高速度，加速度など
の属性データを、データベースDBに予め定義しておく必
要がある。この属性データの一部をロボットRnより入手
する場合があり、各々の属性データの形式も異なるのが
普通である。動作プログラム同様、属性データは、この
制御装置の機能により定義することもできる。

こうして個々のロボットRnについての動作プログラム
と属性データとを入手・定義した後、ロボットRnの姿勢
や位置などの動作状態をシミュレーションする。ロボッ
トRn等の動作をシミュレーションするためには、本来、
ロボットRnを目標となる位置や姿勢まで実際に動作させ
る場合に行なう順変換や逆変換といった軌跡発生演算
を、シミュレータ上でも行なわねばならない。この演算
を行なうのが、軌跡発生演算部TCである。このような軌
跡発生演算、特に逆変換は、ロボットRnの関節変数を変
数とする非線形方程式を解く問題であり、これを解析的
に解くことは極めて困難である。そのため従来のシミュ
レータでは、各ロボットメーカの各機種毎に、独特のア
ルゴリズムを構築し、そのアルゴリズムに従って軌跡発
生演算を実行させている。このため、軌跡発生演算部TC
には、シミュレートしようとするロボットRnの機種数に
応じた数だけ、軌跡発生演算処理ルーチンを用意してい
るのである。専用の軌跡発生演算処理を実行して得た各
ロボットの姿勢、位置等は、表示装置Dlyにアニメーシ
ョンなどにより表示される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このように従来装置においては、複数
種類のロボットを統轄しようとすると以下の問題があ
り、その改善が求められていた。

（１）各ロボットの位置や姿勢をアニメーションさせる
には、ロボット各機種ごとに異なった形式の動作プログ
ラム、属性データをもとに異なったアルゴリズムの軌跡
発生処理を実行させ表示データを作成しなければならな
い。このため、多種ロボットを同時にアニメーション表
示させる場合には、各ロボット毎に、動作プログラムや
属性データをアクセスしたり演算させるルーチンが個々
に必要となる。従って、実行すべきソフトウェアの量が
膨大になってアニメーションの表示速度が遅くなり、実
ロボットに即したシミュレーションができなくなってし
まう。

（２）新たな機種の加工装置を増設する場合には、その
機種用のソフトウェアをまるごと追加するばかりでな
く、それら各機種対応の処理部を統率管理するソフトウ
ェアも個々に修正する必要があり、膨大な工数がその都
度必要となってしまう。

（３）同様に、各ロボットのアームや加工端等の軌跡や
姿勢のデータ等をCAD等で作成する場合にも、ロボット
各機種ごとに異なった形式の動作プログラムや属性デー
タに基づいて用意した異なったアルゴリズムによりデー
タを生成する処理を実行せねばならない。従って、用意
・使用すべきソフトウェアが膨大なものとなって、本来
統合化された動作をすべき複数の加工装置の動作データ
を統一的に作成することができないことも考えられた。
この結果、実際のロボットの動作に不都合を生じる虞も
なしとしなかった。

こうした問題に対し、ロボットのコントローラを汎用
化しようとする提案（例えば特開昭61-208103号公報）
や、標準の座標系を用いてデータを標準化しようとする
提案（例えば特開昭63-150184号公報）もなされている
が、多種に亘るロボットをそのまま扱って、シミュレー
ションや動作プログラムの修正等を共通に行なうもので
はなかった。

本発明は上記課題を解決し、多種類のロボットの動作
状態のシミュレーションや動作プログラムの修正等の汎
用化を図ることを目的とする。

発明の構成 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明
する。

［課題を解決するための手段］ 第１発明としての動作状態表示装置は、第１図（Ａ）
に例示するように、 独立して固有の動作を行なう複数のロボットL1の動作
状態をシミュレーションして表示する動作状態表示装置
において、前記各ロボットL1の動作の手順，位置，姿
勢，速度，加速度，補間の方法等の情報である動作プロ
グラムを入力する動作プログラム入力手段L2と、 該入力された前記各ロボットL1毎に固有のファイル形
式の動作プログラムOPを所定の標準形式に変換する変換
手段L3と、 前記各ロボットの各軸構成，動作範囲，最高速度，加
速度などの属性データCDを、共通の形式で記憶する属性
データ記憶手段L4と、 前記標準形式に変換された動作プログラムOP′と前記
属性データCDとに基づいて各ロボットL1の目標位置，姿
勢等の動作状態を求める演算手段L5と、 該求められた動作状態を表示部DPに表示する表示手段
L6と を備えたことを特徴とする。

一方、第２発明としての動作指示制御装置は、第１図
（Ｂ）に示すように、 独立して固有の動作を行なう複数のロボットM1に動作
を指示する動作指示制御装置において、 前記各ロボットM1の各軸構成，動作範囲，最高速度，
加速度などの属性データCD′を共通の形式で記憶する属
性データ記憶手段M2と、 前記各ロボットM1に実行させる動作に従い、動作の手
順，位置，姿勢，速度，加速度，補間の方法等の情報で
ある動作プログラムOP′を、所定の標準形式で入力もし
くは作成する動作プログラム作成手段M3と、 該作成された動作プログラムOP′を、所望の前記属性
データCD′と共に前記各ロボットM1固有のファイル形式
に書き換える書換手段M4と、 該書き換えられた動作プログラムOPと属性データCDと
を、前記各ロボットM1に出力する出力手段M5と を備えたことを特徴とする。

更に、第３発明としての制御装置は、第１図（Ｃ）に
示すに様に、 独立して固有の動作を行なう複数のロボットN1の動作
状態をシミュレーションすると共にその動作を指示する
制御装置であって、 前記各ロボットN1の動作の手順，位置，姿勢，速度，
加速度，補間の方法等の情報である動作プログラムOPを
入力する動作プログラム入力手段N2と、 該入力された前記各ロボットN1毎に固有のファイル形
式の動作プログラムOPを所定の標準形式に変換する変換
手段N3と、 前記各ロボットN1の各軸構成，動作範囲，最高速度，
加速度などの属性データCD′を、共通の形式で記憶する
属性データ記憶手段N4と、 前記標準形式に変換された動作プログラムOP′と前記
属性データCD′とに基づいて各ロボットN1の目標位置，
姿勢等の動作状態を求める演算手段N5と、 該求められた動作状態を表示部DPに表示する表示手段
N6と、 該表示された各ロボットN1の動作状態を参照しつつ、
前記所定の標準形式で、前記動作プログラムOP′を修正
する修正手段N7と、 該修正された動作プログラムOP′を、所望の前記属性
データCD′と共に前記各ロボットN1固有のファイル形式
に書き換える書換手段N8と、 該逆書き換えられた動作プログラムOPと属性データCD
とを、前記各ロボットN1に出力する出力手段N9と を備えたことを特徴とする。

［作用］ 上記構成を有する各発明にかかる装置の作用を以下説
明する。以下の説明で、属性データとはロボットの各軸
構成，動作範囲，最高速度，加速度などのデータをい
い、動作プログラムとは、動作の手順、位置，姿勢，速
度，加速度，補間の方法等の情報をいう。また、属性デ
ータと動作プログラムとは、ロボットに固有の形式であ
る場合には各々CD,OPとして表し、標準形式もしくは共
通の形式である場合には各々′を付して表すものとす
る。

第１発明の動作状態表示装置は、動作プログラム入力
手段L2により各ロボットL1の動作プログラムOPを入力
し、各ロボットL1毎に固有のファイル形式の動作プログ
ラムOPを変換手段L3により所定の標準形式に変換する。
こうして標準形式に変換された動作プログラムOP′と属
性データ記憶手段L4に記憶した属性データCD′とに基づ
いて、演算手段L5により、各ロボットL1の目標位置，姿
勢等の動作状態を求め、表示手段L6により、表示部DPに
表示する。従って、第１発明の動作状態表示装置は、独
立して固有の動作を行う複数のロボットL1に関し、動作
プログラムOPを一旦標準形式の動作プログラムOP′に変
換し、その動作プログラムOP′と属性データCD′とを用
いて、その動作状態を求め、ロボットL1の動作状態を表
示することにより、シミュレーションを行なう。

また、第２発明の動作指示制御装置は、各ロボットM1
に実行させる動作に従って、データ作成手段M3により、
動作プログラムOP′を標準形式で入力もしくは作成し、
属性データ記憶手段M2に記憶された所望の属性データと
共に書換手段M4により、これを各ロボットM1固有のファ
イル形式に書き換える。更に、出力手段M5により、これ
らの属性データCDおよび動作プログラムOPを各ロボット
M1に出力する。従って、第２発明の動作指示制御装置
は、独立して固有の動作を行う複数のロボットM1に対
し、動作プログラムを標準形式で作成した後属性データ
と共に各ロボット固有の形式に書き換えた、ロボットM1
固有の形式のデータ・プログラムにより、それらの動作
を指示する。

更に、第３発明の制御装置は、動作プログラム入力手
段N2により各ロボットN1の動作プログラムOPを入力し、
各ロボットN1毎に固有のファイル形式の動作プログラム
OPを変換手段N3により所定の標準形式に変換する。こう
して標準形式に変換された動作プログラムOP′と属性デ
ータ記憶手段N4に記憶された属性データCD′とに基づい
て、演算手段N5により、各ロボットN1の目標位置，姿勢
等の動作状態を求め、表示手段N6により、表示部DPに表
示する。こうした表示された各ロボットN1の動作状態を
参照しつつ、修正手段N7により標準形式の動作プログラ
ムOP′を修正し、修正した動作プログラムOP′と所望の
属性データCD′とを、書換手段N8により、各ロボットN1
固有の形式に書き換える。更に、出力手段N9により、こ
れらの属性データCDおよび動作プログラムOPを各ロボッ
トN1に出力する。従って、第３発明の制御装置は、動作
プログラムOPを一旦標準形式の動作プログラムOP′に変
換し、その動作プログラムOP′と属性データCD′とを用
いて、その動作状態を求め、ロボットN1の動作状態をシ
ミュレーションすると共に、その表示を参照しつつ修正
した複数のロボットN1の動作プログラムOP′等を書き換
えて、各ロボットN1固有の形式のデータ・プログラムに
より、それらに動作を指示する。

［実施例］ 以上説明した第１ないし第３発明の装置の構成・作用
を一層明らかにするために、次に本発明の好適な実施例
について説明する。第２図はこれらの三発明の共通の実
施例としてのロボットのプログラミング装置のシステム
構成を示したブロック図である。

このロボットのプログラミング装置は、データ等の変
換を司るポストプロセッサ１と、軌跡演算およびアニメ
ーション表示を司るメインプロセッサ３とを、通信回線
Ｐを介して接続した構成をとっている。

ポストプロセッサ１は、各ロボットの動作プログラム
と属性データの一部の受渡しとその変換・書換を行なう
ものであり、外部にはフレキシブルディスクFDを読み書
きするフレキシブルディスクドライブ２を備える。この
ポストプロセッサ１は、周知のCPU,ROM,RAM等から算術
論理演算回路として構成されており、大量のデータを蓄
えるハードディスク等の記憶装置を内蔵するものであ
る。こうした算術論理演算回路により実現されるポスト
プロセッサ１の機能に従って、ポストプロセッサ１の構
成を説明すると、各機種のロボットR1,R2…Rnに対応し
て動作プログラムや属性データを蓄えるｎ個の動作プロ
グラムファイルodと、種々異なる形式の動作プログラム
ファイルodを標準形式の動作プログラムファイルODに変
更するｎ個のファイル形式変換部CVnと、変換後の動作
プログラムや属性データを蓄える標準動作プログラムフ
ァイルODと、これらのデータを通信回線Ｐを介してメイ
ンプロセッサ３に出力するインタフェイス４とを備え
る。

一方、メインプロセッサ３には、表示装置5,入力装置
7,大型コンピュータ８および周辺機器９が、各々専用の
インタフェース10を介して接続されている。これらの装
置について順次説明する。

表示装置５は、メインプロセッサ３より、ロボットや
ワーク等の位置・姿勢データや図形データを表示インタ
ーフェイス10を介し受けとり、それらデータをもとにロ
ボットやワーク図形を表示するものである。これらデー
タは、一定間隔ごとに表示装置５に出力されて更新され
るから、繰り返し表示することにより、ロボットの動き
をアニメーション表示することができる。

入力装置７は、キーボード，ディジタイザ，マウス，
ダイヤル選択式入力スイッチなど各種の形態のものがあ
り、必要なデータを入力インターフェイス10を介し入力
するものである。

大型コンピュータ８は、CADなどの機能をもった大型
機であり、CADを利用して作成されたロボットやワーク
の図形形状データを、メインプロセッサ３に引き渡すこ
とができるものである。大型コンピュータ８から形状デ
ータを受け取る場合には、これを形状データファイルKD
として、メインプロセッサ３内のデータベース15に記憶
する。

また、メインプロセッサ３にはインターフェイス10を
介して、プリンタ，プロッタ，磁気テープ等の周辺機器
９が接続されており、これらの周辺機器９へのデータの
授受が可能となっている。

次に、メインプロセッサ３の内部構成と各部の働きに
ついて説明する。メインプロセッサ３内には、データベ
ース15,図形作成部21,ロボット属性定義部22,ワーク配
置部24,ロボット教示部25,データ管理部27,ロボット再
生部29,軌跡演算処理部30が構成されている。尚、各部
は特性のハードウェアとして構成されているのではな
く、周知のCPU,ROM,RAM等を用いた算術論理演算回路に
おけるソフトウェアを含む機能実現手段と、ハードディ
スク等の大容量の記憶装置に記憶された情報とによって
実現されている。

図形作成部21は、入力装置7,表示装置５を使用し、各
ロボットの各軸形状やワークの形状等を作成する部分で
あり、いわゆるCADと同様の機能を有する。ここで作成
されたデータは、ロボットの動作状態をシミュレーショ
ンしその姿勢等を検討する際に用いられる。作成した形
状データ等は、大型コンピュータ８から入力した場合と
同様、形状データファイルKDとしてデータベース15に保
存される。

ロボット属性定義部22は、ロボットの各軸の形状とし
て作成した形状データをロボットの各軸用として登録す
るための機能を有する。すなわち各軸の位置関係やスラ
イドや回転といった可動形態，可動範囲，動作速度，加
速度上限値等の形状データとロボットのどの軸とを対応
付けるかといったロボットの属性データを、入力装置７
から入力して作成し、属性データファイルZDとしてデー
タベース15上に保存する。この機能により定義した各ロ
ボットの属性データファイルZDおよび、図形作成部21に
より作成した形状データファイルKDを必要に応じてデー
タベース15にロードすることにより、図形データが、メ
インプロセッサ３上では、ロボットとして動作し表示さ
れることになる。

ワーク配置部24は、上記機能により作成した各ロボッ
トやワークの形状をどのように配置するか、すなわち各
々の物体の位置関係を定義する機能を有している。すな
わち図形データファイルKDおよび属性データファイルZD
をデータベース15にロードし、それらのデータに各々の
物体の位置データを入力装置７にて入力し、必要に応じ
て修正することにより各物体を配置し、その検討結果
を、配置ファイルHDとして保存するのである。

ロボット教示部25では、入力装置７にて入力したロボ
ット先端位置，姿勢等のロボット動作プログラムを表示
装置５を見て確認しながら作成修正することができる。
この動作プログラムは動作プログラムファイルODとして
保存される。またポストプロセッサ１より通信回線Ｐを
介し動作プログラムファイルODを入手することも可能
で、そのファイルODをデータベース15上にロードし、入
力装置７にて修正し、再び動作プログラムファイルODと
して保存することもできる。

データ管理部27は、形状データファイルKD、属性デー
タファイルZD、配置ファイルHD、動作プログラムファイ
ルODの管理および周辺機器９の制御、大型コンピュータ
８、ポストプロセッサ１との通信を制御するものであ
る。

ロボット再生部29は、以上述べてきた機能により作成
した各データをデータベース15上にロードしたのち、軌
跡演算処理部30による軌跡演算を受けて、表示装置５に
各ロボットの動作をアニメーション表示するものであ
る。ロボット再生部29がデータベース15から引き出し軌
跡演算処理部30に渡すデータは、ロボット動作に必要な
データ、すなわち目標位置姿勢、速度加速度、補間方法
などのデータである。軌跡演算処理部30は、これらのデ
ータを受けて、目標値までの補間点の位置や姿勢値を演
算し、ロボットの位置や姿勢データを求める。この処理
を軌跡演算処理部30に一定間隔ごとに実行させ、その度
にデータを表示装置５へ渡すことで、ロボットのアニメ
ーション表示がなされることになる。

次に、本実施例のプログラミング装置における処理に
ついて、第３図ないし第５図に沿って説明する。第３図
は、メインプロセッサ３における処理を示すフローチャ
ート、第４図はポストプロセッサ１における動作プログ
ラムのアップロード処理を示すフローチャート、第５図
は同じくダウンロードの処理を示すフローチャートであ
る。

多種類のロボットの動作状態をシミュレートする際、
メインプロセッサ３は、まずその図形作成部21の機能に
よりロボットやワークの形状を作成する（ステップ10
0）。次に、ロボット属性定義部22により、ロボットお
よびツール等の属性を定義する（ステップ110）。その
後、ロボットワーク配置部24により、ロボットとワーク
の配置について検討する（ステップ120）。以上の処理
（ステップ100ないし120）により、各ロボットを用いた
一連の製造工程に関し、検討すべき図形が作成される。

次に、配置したロボットの動作プログラムを標準形式
で得る処理を行なう（ステップ130）。かかる処理は２
通りの手法を採り得る。１つは、各ロボット実機より動
作プログラムを入手する方法で、もう一つは、メインプ
ロセッサ３のロボット教示部25を用いて作成する方法で
ある。前者の場合には、第４図に示すように、ポストプ
ロセッサ１において、ロボット実機より動作プログラム
をフレキシブルディスクFDの形態で受け取って動作プロ
グラムファイルodにアップロードし（ステップ132）、
ロボットに固有の形式で作成された動作プログラムを、
これに対応するファイル形式変換部CVnにより、標準形
式の動作プログラムファイルODに変換する（ステップ13
4）。こうして得られた標準形式の動作プログラムを、
インタフェイス４から通信回線Ｐを介して、メインプロ
セッサ３に転送するのである（ステップ136）。尚、属
性データの内にも軌跡演算に必要なものが存在するか
ら、こうした場合には、動作プログラムと共に属性デー
タも転送する。また、実機ロボットとのデータ授受媒体
は、フレキシブルディスクFDに限定する必要はなく、磁
気あるいは紙テープでもよく、直接通信ケーブルを介し
てデータの授受を行なうものとしてもよい。

いずれかの方法にて動作プログラムを入手した後、ロ
ボット再生部29および軌跡演算処理部30の機能によりア
ニメーション表示させる処理を行なう（ステップ14
0）。ここで軌跡演算処理部30は、ロボットRnの各軸の
角度データから先端の位置姿勢を求める順変換処理およ
びその逆にロボット先端位置姿勢から各軸の角度を求め
る逆変換処理を行っている。従来、この逆変換処理は、
解析的に解くことは困難であるため、各々の種類のロボ
ット毎に個別の軌跡演算処理部を設け各々固有の定数や
処理アルゴリズムを持たせて実行させている。これに対
し、本実施例では、動作プログラムはロボットの機種に
よらず標準形式とされているので、Newton-Raphson法等
の数値計算を実施して、ロボットの軸数、種類に限らず
各軸の角度を算出する。その後、ロボットの干渉等によ
り修正すべき動作があるか否かを検討し（ステップ15
0）、あれば動作プログラムやロボット・ワークの配置
を修正し（ステップ160）、修正すべき点がもはやなく
なれば完成した動作プログラムをポストプロセッサ１転
送する処理を行なって（ステップ170）、本ルーチンを
終了する。尚、属性データの中には各ロボットRnに渡す
必要のあるものも存在するので、それらは動作プログラ
ムと共にポストプロセッサ１に転送する。

ポストプロセッサ１は、第５図に示すように、転送さ
れてくるファイルを受信し（ステップ180）、受信した
標準形式の動作プログラムを個々のロボットに対応した
ファイル形式変換部CVnにより、そのフォーマットを書
き換え（ステップ190）、これをフレキシブルディスクF
D等の形態で各ロボットRnへダウンロードする（ステッ
プ200）。

以上、メインプロセッサ３とポストプロセッサ１の処
理について簡単に説明したが、ポストプロセッサ１にお
ける動作プログラムの変換・書換の処理の詳細について
説明する。

実際のロボットRnに内蔵されたロボットコントローラ
から入手する動作プログラムの具体的内容を第６図に示
す。動作プログラムには、ロボットRnが動作する目標位
置、姿勢を表わすデータ、移動速度、加速度、補間方法
（直線補間、円弧補間、各軸均等補間など）など移動条
件に関するデータ、入出力スイッチのON/OFF、タイマ
（時間待ち）、ハンド開閉スイッチ（エアガンON/OFF
等）といった補助機能に関するデータがある。これらの
データの集合をステップデータと呼ぶ。各ロボットの動
作プログラムは、第６図上欄に示すように、このステッ
プデータの集合として構成されている。図示した例から
も明らかなように、各々のデータの形式は、ロボット毎
に異なり、例えば目標位置、姿勢を表すデータの場合、
ロボット各軸の駆動モータの回転角度を示すエンコーダ
のビット数で表示しているロボットもあれば、回転角を
角度［deg］単位で表しているロボット、あるいは、 で表しているロボットも存在する。

また移動条件に関するデータであれば、例えば動作速
度を指定する場合、絶対値［mm/sec］にて表現している
ロボットや、独自の速度テーブルを備え、 のようにあらかじめ速度を定義しておき、動作プログ
ラムでの速度指定時はコード番号を指定する形式のもの
も存在する。

さらに同じ形式のデータでも意味づけの違うものもあ
る。例えば、コード１が直線補間を意味しコード２が円
弧補間を意味するロボットに対し、コード２が直線、コ
ード１が円弧を意味するロボットもある。この他にデー
タ表記（バイナリ表記、アスキ表記）の違いも考えられ
る。

このようにロボットコントローラ内における動作プロ
グラムを形成しているステップデータの個々のデータの
形式や意味づけが各々のロボットにより異なるため、フ
ァイル形式変換部CVnにより、それら個々の項目ひとつ
ひとつに対して統一した形式（標準形式）に変換する処
理を実施し、第６図最下欄に示すように、統一形式にす
るのである。

かかる変換処理の具体的な処理内容を、第７図のフロ
ーチャートに示す。まず変換すべきロボットの機種を把
握し、それに対応する変換処理を実施させる。この変換
処理部CVnでは、あらかじめロボット実機のデータ形式
（バイナリ、アスキなどの表記形式やデータ単位等を調
べ、標準形式との換算値を求めておく。たとえば実機の
位置データのエンコーダ値を入力し、それらにモータの
ギヤ比等を掛け各軸角度を算出し、それらを順変換し、
ロボット手先の位置マトリクスを求め、FRAME,ANGLEデ
ータとして変換後のファイルに出力する（ステップ210
ないし230）。

同様に速度データに対しても、実機データがコードデ
ータならそのコードのテーブルを参照して速度値を求
め、SPEEDデータとして出力する（ステップ230ないし26
0）。以下、同様に処理を変換処理を繰り返す。第７図
に挙げた例では、ジャンプコードをJUMPアドレスとして
出力する処理まで繰り返すことになる（ステップ300な
いし320）。こうしてひとつのステップについての変換
が終了すると、総てのステップについて完了したか否か
の判断を行ない（ステップ330）、完了していなけれ
ば、ステップ210に戻って、最初から処理を繰り返す。

このように項目のひとつひとつに対して、これに対応
した処理を実行することにより、各種ロボットに固有の
形式で既述された動作プログラムを、標準形式に変換す
ることができる。尚、動作プログラムの書換は、上述し
た処理を逆に行なえばよい。

以上説明した本実施例のプログラミング装置は、各々
の機種のロボットの動作プログラムをポストプロセッサ
１により標準形式に変換し、これをメインプロセッサ３
に転送し、各ロボットの動作状態（ここでは軌跡や姿
勢、位置）を演算し、これを表示装置５にアニメーショ
ン表示することができる。ポストプロセッサ１では、各
機種のロボットに対応して用意されたファイル形式変換
部CVnにより、各ロボットの動作プログラムファイルを
標準形式の動作プログラムファイルに変換（または、書
換）するが、このファイル形式変換部CVnを、お互いに
独立にしておけば、扱うロボットの機種に対応したファ
イル形式変換部のみをポストプロセッサ１内に設ければ
済む。また、各々のファイル形式変換部CVnは、ポスト
プロセッサ１上に常時存在させておきたくない場合は、
フレキシブルディスクFDの形態で保存し、適宜ロードさ
せる処理部を設けておけば、必要なときに必要な機種の
みのファイル形式の変換を実行できるので便利である。

このように本実施例のプログラミング装置は、ポスト
プロセッサ１により動作プログラムを標準形式に変換す
るので、従来の装置と較べて、その構成を極めて簡略に
することができる。即ち、従来の装置では、ロボットの
機種により異なる動作プログラムファイルをデータベー
ス15上にロードするために、それぞれ別個のロード処理
部を設け、これに対応したロード処理によりデータベー
ス15へロードし処理に供するといった複雑な構成を採ら
ねばならなかったのに対し、本装置の場合には、各ロボ
ットの軌跡演算等を行なうために動作プログラムファイ
ルをデータベースへロードまたはセーブする処理は、た
だ１種類で対応できるのである。また、軌跡演算処理部
30での処理も、ロボット各機種に応じて固有のアルゴリ
ズムを用いる必要がないので単一化でき、その演算処理
も簡略かつ高速化することができる。この結果、表示装
置５におけるロボットのアニメーション表示も高速に行
なうことができる。

しかも、本実施例では、ポストプロセッサ１を設けて
動作プログラムの変換・書換をポストプロセッサ１で行
なうものとし、動作プログラム当の変換部CVnを、ロボ
ットの動作状態のシミュレーションやその動作の修正等
のソフトウェアから切り放したので、ファイル形式変換
部CVnを機種別・機能別にモジュール化でき、そのソフ
トウェアを一層簡易にすることができた。そのため、シ
ミュレートすべきロボットの機種の追加や修正などの際
も、このパッケージのみを追加修正することで可能とな
り、ソフト開発の分業化、工数，ソフト量の低減等を図
ることができる。

一方、メインプロセッサ３では、動作プログラムファ
イルODが標準形式化されたことで、ユーザがファイルを
参照する場合にも、１つの形式のみ覚えればよいという
利点が得られる。またメインプロセッサ３側のソフトウ
ェアも、各ロボットに固有の形式のファイル対応する必
要がなく、機能拡張に優れ、修正時の工数やソフト量の
低減を図ることができる。

更に、上述した理由から、同時にロードしておいて実
行すべきソフトウェアの量が低減して、表示等各々の実
行速度が向上するから、全体として装置のマンマシン性
能が向上する。

次に第２の実施例について説明する。第２実施例のプ
ログラミング装置は、第８図に示すように、第１実施例
の装置におけるポストプロセッサ１をメインプロセッサ
３に組み込んだものである。即ち、全機能がメインプロ
セッサ３に組み込まれており、動作プログラムファイル
ODが共有されている点のみが、第１実施例と異なる構成
となっている。第２実施例の装置でも、ロボットに固有
の形式の動作プログラムと必要に応じてアップロードさ
れた属性データとがファイル形式変換部CVnにより標準
形式に変換され、データベース15において取り扱われ、
軌跡演算処理部30における軌跡演算に供される点は第１
実施例と同様である。

この様に構成された本実施例のプログラミング装置
は、第１実施例と同様の効果を奏する上、更に、通信回
線Ｐを用いたデータの授受を行なう必要がないので構成
を簡略化できること、実機ロボットとのプログラム・デ
ータのやり取りも一度で済むので、処理に要する時間を
短縮することができること、動作プログラムを修正する
際にファイルのロード，セーブの度にファイル形式の変
換を行なっておく必要がなく、アクセス時間の短縮を図
ることができること、等の利点が得られる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
うした実施例に何等限定されるものではなく、例えば動
作プログラミングの修正は行なわず動作状態のシミュレ
ーションのみ行なう構成、動作プログラムを実機ロボッ
トからダウンロードせず大型コンピュータ８のCAD上で
のみ作成する構成等、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

発明の効果 以上詳述したように、第１発明の動作状態表示装置に
よれば、標準形式に変換された動作プログラムと共通の
形式の属性データとを用いて各種のロボットの動作状態
を求め表示するので、軌跡を求める処理などをロボット
の種類によらず共通の演算ルーチンにより行なうことが
でき、実行すべきソフトウェアの量を削減するこができ
るという優れた効果を奏する。従って、複数種類のロボ
ット毎に特別の処理ルーチンを用意する必要がなく、処
理ルーチンのロード等を含めて処理に要する時間を短縮
することができる。この結果、ロボットの動作状態の演
算を高速化でき、複数のロボットであっても、実機の動
作と同様の速度で表示することができる。即ち、実機の
動作を正確にシミュレーションできるのである。

一方、第２発明の動作指示制御装置によれば、標準形
式で作成した動作プログラムを共通の形式で書かれてい
た属性データと共に書き換えることにより個々のロボッ
トに固有の動作プログラムを得ているので、複数種類の
ロボットの動作を統一的に扱うことが容易であるという
優れた効果を奏する。また、標準形式の動作プログラム
一種類を扱うだけなので、動作プログラムの作成が極め
て容易になるという極めて優れた効果も得られる。この
結果、複数種類のロボットに対し、実動作を誤りなく正
確に指示することができる。

更に、第３発明の制御装置によれば、標準形式に変換
された動作プログラムと共通の形式の属性データとによ
り求められた動作状態を表示し、この表示を参照しつつ
修正された標準形式の動作プログラムを書き換え、実際
のロボットに固有の形式の動作プログラムによりロボッ
トに対し動作を指示することができるので、ロボットの
動作の検討・決定を極めて容易に行なえるという優れた
効果を奏する。即ち、第1,第２発明の効果を併せ持つと
共に、更に、ロボットの動作状態の表示を参照してその
動作プログラム自体を修正することができるから、複数
のロボットの動作状態の確認と動作プログラムの修正と
を一体に行なうことができ、使い勝手の格段の向上を図
ることができるのである。

このように、第１ないし第３発明では、各種のロボッ
トに固有の動作プログラムを標準形式に変換または標準
形式から属性データと共に書き換える手段を設け、動作
状態の表示や動作プログラムの作成においては、標準形
式で取り扱うことにしているので、新たな機種のロボッ
トを増設する場合、その機種用の軌跡発生用のソフトウ
ェアを用意したり、異なる種類のソフトウェアを付加す
るためにこれを管理するプログラムを修正したりする手
間がなく、全体の工数およびソフトウェアの量を大幅に
低減するとができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は第１発明の動作状態表示装置の基本的構
成を例示するブロック図、第１図（Ｂ）は第２発明の動
作指示制御装置の基本的構成を例示するブロック図、第
１図（Ｃ）は第３発明の制御装置の基本的構成を例示す
るブロック図、第２図は第１実施例としてプログラミン
グ装置の概略構成図、第３図はメインプロセッサ３にお
ける処理を示すフローチャート、第４図，第５図はポス
トプロセッサ１における処理を示すフローチャート、第
６図はファイル形式の変換について説明する模式図、第
７図はポストプロセッサ１におけるファイル形式の変換
処理を例示するフローチャート、第８図は第２実施例と
してのプログラミング装置の概略構成図、第９図は従来
のプログラムミング装置の概略構成図、である。 １……ポストプロセッサ ３……メインプロセッサ、５……表示装置 ７……入力装置、15……データベース 29……ロボット再生部 30……軌跡演算処理部 CVn……ファイル形式変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三藤 孝則 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 馬場 陽一郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 村手 政志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−165212（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−82247（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−274311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−27803（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−63306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−149705（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G05B 19/4068,19/4093

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】独立して固有の動作を行なう複数のロボッ
   トの動作状態をシミュレーションして表示する動作状態
   表示装置において、 前記各ロボットの動作の手順，位置，姿勢，速度，加速
   度，補間の方法等の情報である動作プログラムを入力す
   る動作プログラム入力手段と、 該入力された前記各ロボット毎に固有のファイル形式の
   動作プログラムを所定の標準形式に変換する変換手段
   と、 前記各ロボットの各軸構成，動作範囲，最高速度，加速
   度などの属性データを、共通の形式で記憶する属性デー
   タ記憶手段と、 前記標準形式に変換された動作プログラムと前記属性デ
   ータとに基づいて各ロボットの目標位置，姿勢等の動作
   状態を求める演算手段と、 該求められた動作状態を表示部に表示する表示手段と を備えたことを特徴とする動作状態表示装置。
2. 【請求項２】独立して固有の動作を行なう複数のロボッ
   トに動作を指示する動作指示制御装置において、 前記各ロボットの各軸構成，動作範囲，最高速度，加速
   度などの属性データを、共通の形式で記憶する属性デー
   タ記憶手段と、 前記各ロボットに実行させる動作に従い、動作の手順，
   位置，姿勢，速度，加速度，補間の方法等の情報である
   動作プログラムを、所定の標準形式で入力もしくは作成
   する動作プログラム作成手段と、 該作成された動作プログラムを、所望の前記属性データ
   と共に前記各ロボット固有のファイル形式に書き換える
   書換手段と、 該書き換えられた動作プログラムと属性データとを、前
   記各ロボットに出力する出力手段と を備えたことを特徴とする動作指示作動装置。
3. 【請求項３】独立して固有の動作を行なう複数のロボッ
   トの動作状態をシミュレーションすると共にその動作を
   指示する制御装置であって、 前記各ロボットの動作の手順，位置，姿勢，速度，加速
   度，補間の方法等の情報である動作プログラムを入力す
   る動作プログラム入力手段と、 該入力された前記各ロボット毎に固有のファイル形式の
   動作プログラムを所定の標準形式に変換する変換手段
   と、 前記各ロボットの各軸構成，動作範囲，最高速度，加速
   度などの属性データを、共通の形式で記憶する属性デー
   タ記憶手段と、 前記標準形式に変換された動作プログラムと前記属性デ
   ータとに基づいて各ロボットの目標位置，姿勢等の動作
   状態を求める演算手段と、 該求められた動作状態を表示部に表示する表示手段と、 該表示された各ロボットの動作状態を参照しつつ、前記
   所定の標準形式で、前記動作プログラムを修正する修正
   手段と、 該修正された動作プログラムを、所望の前記属性データ
   と共に前記各ロボット固有のファイル形式に書き換える
   書換手段と、 該逆書き換えられた動作プログラムと属性データとを、
   前記各ロボットに出力する出力手段と を備えたことを特徴とする制御装置。