JP6733356B2

JP6733356B2 - Arithmetic device, arithmetic method, arithmetic program, and robot system

Info

Publication number: JP6733356B2
Application number: JP2016125737A
Authority: JP
Inventors: 秀城阿部; 慎一郎廣瀬
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2020-07-29
Anticipated expiration: 2036-06-24
Also published as: JP2017226059A

Description

本件は、演算装置、演算方法、演算プログラム、およびロボットシステムに関する。 The present invention relates to an arithmetic device, an arithmetic method, an arithmetic program, and a robot system.

複数のロボットに協調動作を行わせる技術が求められている。例えば、一方のロボットにケーブルの一端を支持させ、他方のロボットにケーブルの他端を支持させ、ケーブルフォーミングを行わせる技術が求められている。 There is a demand for a technique that allows a plurality of robots to perform a cooperative operation. For example, there is a demand for a technique in which one robot supports one end of a cable and the other robot supports the other end of the cable to perform cable forming.

特開平１−００２１０７号公報JP-A-1-002107

しかしながら、ケーブルフォーミングにおいては、両ロボットの支持点の距離が小さすぎると、ケーブルにたるみが生じるおそれがある。一方、両ロボットの支持点の距離がケーブルの自然長を超えると、ケーブルが破断するおそれがある。また、両ロボットの相対移動の際にケーブルを曲げ過ぎてもケーブルが破断するおそれがある。いずれにおいても、ケーブルフォーミングの成功率が低下してしまう。 However, in cable forming, if the distance between the support points of both robots is too small, the cable may sag. On the other hand, if the distance between the support points of both robots exceeds the natural length of the cable, the cable may break. Further, there is a possibility that the cable may be broken even if the cable is excessively bent during the relative movement of the two robots. In either case, the success rate of cable forming is reduced.

１つの側面では、本発明は、ケーブルなどの柔軟物のフォーミングの成功率を向上させることができる演算装置、演算方法、演算プログラム、およびロボットシステムを提供することを目的とする。 In one aspect, it is an object of the present invention to provide a computing device, a computing method, a computing program, and a robot system that can improve the success rate of forming flexible objects such as cables.

１つの態様では、演算装置は、第１箇所が支持された柔軟物の第２箇所を支持しつつ前記第２箇所を前記第１箇所に対して相対的に移動させることで前記柔軟物の形状を変化させるフォーミングにおいて、前記移動の始点から終点に至るまでに、前記第１箇所と前記第２箇所との距離が徐々に小さくなり、前記第１箇所と前記始点とを結ぶ線に接する仮想円または仮想楕円への巻き付け軌道のインボリュート曲線と、前記第２箇所から前記仮想円または前記仮想楕円への接線ベクトルとを含むように、前記第２箇所の軌道を計算する計算部を備える。 In one mode, an arithmetic unit supports the 2nd place of a flexible thing by which the 1st place was supported, and moves the 2nd place relatively to the 1st place. in the forming of changing, said from the start of the movement up to the end point, in contact with the said first location and a distance between the second points Ri is gradually reduced, the line connecting the said starting point and said first point virtual A calculator is provided that calculates the trajectory of the second location so as to include the involute curve of the winding trajectory around the circle or the virtual ellipse and the tangent vector from the second location to the virtual circle or the virtual ellipse .

１つの態様では、ロボットシステムは、第１箇所が支持された柔軟物の第２箇所を支持しつつ、前記第２箇所を前記第１箇所に対して相対的に移動させることで前記柔軟物の形状を変化させるフォーミングを行うロボットを備え、前記ロボットは、前記移動の始点から終点に至るまでに、前記第１箇所と前記第２箇所との距離が徐々に小さくなり、前記第１箇所と前記始点とを結ぶ線に接する仮想円または仮想楕円への巻き付け軌道のインボリュート曲線と、前記第２箇所から前記仮想円または前記仮想楕円への接線ベクトルとを含むように前記第２箇所が軌道を描くように移動する。 In one mode, a robot system supports the 2nd place of a flexible thing by which the 1st place was supported, and by making the 2nd place move relatively to the 1st place, the flexible thing. comprising a robot for performing a forming to change the shape, the robot, before reaching the end point from the start point of the movement, the Ri is gradually reduced distance between the first location and the second location, said first location The second location traces an orbit so that it includes an involute curve of a winding trajectory around a virtual circle or a virtual ellipse tangent to a line connecting the starting point and a tangent vector from the second location to the virtual circle or the virtual ellipse. Move as you draw.

柔軟物のフォーミングの成功率を向上させることができる。 The success rate of forming a flexible object can be improved.

実施例１に係る演算装置を備えるロボットシステムの概略図である。1 is a schematic diagram of a robot system including an arithmetic device according to a first embodiment. ケーブルフォーミングの課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subject of cable forming. （ａ）および（ｂ）はケーブルフォーミングの課題を説明するための図である。(A) And (b) is a figure for demonstrating the subject of cable forming. （ａ）および（ｂ）はケーブルフォーミングの課題を説明するための図である。(A) And (b) is a figure for demonstrating the subject of cable forming. （ａ）および（ｂ）はケーブルフォーミングの課題を説明するための図である。(A) And (b) is a figure for demonstrating the subject of cable forming. （ａ）および（ｂ）はケーブルフォーミングの課題を説明するための図である。(A) And (b) is a figure for demonstrating the subject of cable forming. 実施例１に係る演算装置の機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of the arithmetic unit according to the first embodiment. 仮想図形として円を用いる場合の軌道について例示する図である。It is a figure which illustrates a trajectory when a circle is used as a virtual figure. インボリュート曲線を例示する図である。It is a figure which illustrates an involute curve. ロボットシステムの動作の一例を表すフローチャートを例示する図である。It is a figure which illustrates the flowchart showing an example of operation|movement of a robot system. 凸形状の仮想図形として楕円を用いる場合の巻き付け軌道を例示する図である。It is a figure which illustrates a winding orbit when an ellipse is used as a convex virtual figure. 凸形状の仮想図形として六角形を用いる場合の巻き付け軌道を例示する図である。It is a figure which illustrates a winding track at the time of using a hexagon as a convex virtual figure. 実施例２に係る演算装置の機能ブロック図である。FIG. 6 is a functional block diagram of an arithmetic device according to a second embodiment. 凸形状の仮想図形として仮想円を用いる場合の軌道分割を例示する図である。It is a figure which illustrates orbital division when a virtual circle is used as a convex virtual figure. ロボットシステムの動作の一例を表すフローチャートを例示する図である。It is a figure which illustrates the flowchart showing an example of operation|movement of a robot system. （ａ）は演算装置のハードウェア構成を説明するためのブロック図であり、（ｂ）はロボットシステムの他の例について例示する図である。(A) is a block diagram for explaining the hardware configuration of the arithmetic unit, and (b) is a diagram illustrating another example of the robot system.

以下、図面を参照しつつ、実施例について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図１は、実施例１に係る演算装置１０を備えるロボットシステム１００の概略図である。ロボットシステム１００は、双腕協調作業を行う装置である。図１で例示するように、ロボットシステム１００は、演算装置１０、制御装置２０、支持ロボット３０、作業ロボット４０などを備える。支持ロボット３０および作業ロボット４０は、例えば垂直多関節アームロボットであり、双腕協調作業により製品の組立作業などを行う。 FIG. 1 is a schematic diagram of a robot system 100 including an arithmetic device 10 according to the first embodiment. The robot system 100 is a device that performs dual-arm cooperative work. As illustrated in FIG. 1, the robot system 100 includes a calculation device 10, a control device 20, a support robot 30, a work robot 40, and the like. The support robot 30 and the work robot 40 are, for example, vertical articulated arm robots, and perform product assembly work and the like by dual-arm cooperative work.

支持ロボット３０は、複数のアームが１以上の関節を介して接続された構成を有し、先端に、対象物を支持するための支持ハンド３１を備える。当該１以上の関節は、水平旋回、上下旋回などを行う。支持ロボット３０は、１以上の関節の旋回によって、支持ハンド３１の位置および姿勢を調整する。位置は、ＸＹＺ軸の３軸で表すことができる。姿勢は、ＸＹＺ軸における回転角度で表すことができる。したがって、支持ロボット３０は、６自由度の動きを実現することができる。 The support robot 30 has a configuration in which a plurality of arms are connected via one or more joints, and has a support hand 31 for supporting an object at its tip. The one or more joints perform horizontal turning, vertical turning, and the like. The support robot 30 adjusts the position and posture of the support hand 31 by turning one or more joints. The position can be represented by three axes of XYZ axes. The posture can be represented by a rotation angle on the XYZ axes. Therefore, the support robot 30 can realize movement with 6 degrees of freedom.

作業ロボット４０は、複数のアームが１以上の関節を介して接続された構成を有し、先端に、対象物を支持して作業を行うための作業ハンド４１を備える。当該１以上の関節は、水平旋回、上下旋回などを行う。作業ハンド４１は、例えば、支持ハンド３１と協働してフォーミングを行う。フォーミングとは、柔軟物（例えばケーブル）を所望の形状に変化させる処理のことである。ケーブルフォーミングとは、柔軟なケーブルを所望の形状に曲げる処理のことである。作業ロボット４０は、１以上の関節の旋回によって、作業ハンド４１の位置および姿勢を調整する。すなわち、作業ロボット４０も、６自由度の動きを実現することができる。 The work robot 40 has a configuration in which a plurality of arms are connected via one or more joints, and is provided with a work hand 41 for supporting an object and performing work at the tip. The one or more joints perform horizontal turning, vertical turning, and the like. The work hand 41 performs forming, for example, in cooperation with the support hand 31. Forming is a process of changing a flexible object (for example, a cable) into a desired shape. Cable forming is a process of bending a flexible cable into a desired shape. The work robot 40 adjusts the position and posture of the work hand 41 by turning one or more joints. That is, the work robot 40 can also realize movement with 6 degrees of freedom.

演算装置１０は、制御装置２０が支持ロボット３０および作業ロボット４０の動作を制御するためのロボットプログラムを演算により作成する。作成されたロボットプログラムは、制御装置２０に送信される。制御装置２０は、演算装置１０から受信したロボットプログラムに従って、支持ロボット３０および作業ロボット４０の動作を制御する。具体的には、制御装置２０は、支持ロボット３０の関節の角度を調整することによって支持ハンド３１の位置および姿勢を制御し、支持ハンド３１の支点を制御する。また、制御装置２０は、作業ロボット４０の関節の角度を調整することによって作業ハンド４１の位置および姿勢を制御し、作業ハンド４１の作業動作を制御する。したがって、支持ハンド３１の位置、姿勢および動作は、支持ロボット３０の各関節の角度で表すことができる。また、作業ハンド４１の位置、姿勢および動作は、作業ロボット４０の各関節の角度で表すことができる。 The computing device 10 creates a robot program for the control device 20 to control the operations of the support robot 30 and the work robot 40 by computation. The created robot program is transmitted to the control device 20. The control device 20 controls the operations of the support robot 30 and the work robot 40 according to the robot program received from the arithmetic device 10. Specifically, the control device 20 controls the position and posture of the support hand 31 by adjusting the angle of the joint of the support robot 30, and controls the fulcrum of the support hand 31. The control device 20 also controls the position and posture of the work hand 41 by adjusting the angle of the joint of the work robot 40, and controls the work operation of the work hand 41. Therefore, the position, posture, and movement of the support hand 31 can be represented by the angle of each joint of the support robot 30. Further, the position, posture, and motion of the work hand 41 can be represented by the angle of each joint of the work robot 40.

支持ロボット３０および作業ロボット４０は、部分拘束協調作業において、支持ハンド３１と作業ハンド４１との間で互いの位置および姿勢が相対的に固定される。各作業において、支持ハンド３１と作業ハンド４１との間の位置および姿勢は変化する。例えば、一方の位置および姿勢を固定すると、各作業における所定時点（例えば開始時点）の他方の位置における座標系を並べると、当該他方の座標系が軌道を描く。 The support robot 30 and the work robot 40 have their positions and postures relatively fixed between the support hand 31 and the work hand 41 in the partial constraint cooperative work. In each work, the position and posture between the support hand 31 and the work hand 41 change. For example, when one position and posture are fixed, when the coordinate systems at the other position at a predetermined time point (for example, start time point) in each work are arranged, the other coordinate system draws a trajectory.

ここで、ケーブルフォーミングの課題について説明する。ケーブルフォーミングにおいては、図２で例示するように、組付部品が取り付けられた基板上において、支持ハンド３１が支点Ｐ_Ｆにおいてケーブル５０の第１箇所を固定支持する。作業ハンド４１は、ケーブル５０の第２箇所を支持しつつ移動する。例えば、作業ハンド４１の支持点が始点Ｐ_Ｓから終点Ｐ_Ｅまで移動する。それにより、ケーブル５０が所定の形状に屈曲し、ケーブルフォーミングがなされる。 Here, the problem of cable forming will be described. In the cable forming, as illustrated in FIG. 2, the support hand 31 fixedly supports the first portion of the cable 50 at the fulcrum P _F on the substrate to which the assembly component is attached. The work hand 41 moves while supporting the second portion of the cable 50. For example, the support point of the work hand 41 moves from the start point P _S to the end point P _E. Thereby, the cable 50 is bent into a predetermined shape, and cable forming is performed.

ケーブルフォーミングにおいては、作業ハンド４１と組付部品との干渉を回避する。場合によっては、作業成功率向上のために、ケーブル５０と組付部品との干渉を回避する。すなわち、作業ハンド４１の支持点の軌道は、作業ハンド４１と組付部品との干渉を回避する干渉回避動作軌道である。また、ケーブルフォーミングにおいては、ケーブル５０の破断を回避する。例えば、図３（ａ）で例示するように、第１箇所と第２箇所との間のケーブル長を自然長以上に伸ばすと破断するおそれがある。また、図３（ｂ）で例示するように、ケーブル５０に対して許容曲率を超える曲率を与える変形を行うと、ケーブル５０が破断するおそれがある。すなわち、作業ハンド４１の支持点の軌道は、ケーブル５０の破断を回避するケーブル破断回避動作軌道である。 In cable forming, interference between the work hand 41 and the assembly parts is avoided. In some cases, interference between the cable 50 and the assembly parts is avoided in order to improve the work success rate. That is, the trajectory of the support point of the work hand 41 is an interference avoidance motion trajectory for avoiding the interference between the work hand 41 and the assembly parts. Further, in cable forming, breakage of the cable 50 is avoided. For example, as illustrated in FIG. 3A, if the cable length between the first location and the second location is extended beyond its natural length, it may break. Further, as illustrated in FIG. 3B, when the cable 50 is deformed to give a curvature exceeding the allowable curvature, the cable 50 may be broken. That is, the track of the support point of the work hand 41 is a cable break avoidance motion track that avoids breakage of the cable 50.

次に、直線補間軌道について検討する。図４（ａ）は、直線補間軌道を例示する図である。図４（ａ）で例示するように、直線補間軌道においては、始点Ｐ_Ｓから終点Ｐ_Ｅまで、作業ハンド４１の支持点が直線軌道を描くことになる。なお、作業ハンド４１の姿勢は、球面線形補間される。直線補間軌道の途中に組付部品が無ければ、当該直線補間軌道は、干渉回避動作軌道である。 Next, the linear interpolation trajectory will be examined. FIG. 4A is a diagram illustrating a linear interpolation trajectory. As illustrated in FIG. 4 (a), in the linear interpolation trajectory, from the start point P _S to the end point P _E, so that the supporting point of the work hand 41 draws a straight track. The posture of the work hand 41 is spherically linearly interpolated. If there is no assembly part in the middle of the linear interpolation trajectory, the linear interpolation trajectory is the interference avoidance operation trajectory.

しかしながら、この場合、軌道の途中で作業ハンド４１の支持点と支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆとの距離が短くなる。具体的には、作業ハンド４１の支持点の始点Ｐ_Ｓと終点Ｐ_Ｅとの中点において、作業ハンド４１の支持点と支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆとの距離が最短となる。図４（ｂ）は、この場合のケーブル５０の側面図である。図４（ｂ）で例示するように、この場合、ケーブル５０にたるみが生じ、組付部品に対するケーブル５０の引っ掛かり等に起因して作業成功率低下のおそれがある。 However, in this case, the distance between the support point of the work hand 41 and the fulcrum P _F of the support hand 31 becomes short in the middle of the trajectory. Specifically, the distance between the support point of the work hand 41 and the fulcrum P _F of the support hand 31 is the shortest at the midpoint between the start point P _S and the end point P _E of the support point of the work hand 41. FIG. 4B is a side view of the cable 50 in this case. As illustrated in FIG. 4B, in this case, the cable 50 is slackened, and the work success rate may be reduced due to the cable 50 being caught by the assembled component or the like.

次に、関節補間軌道について検討する。図５（ａ）は、関節補間軌道を例示する図である。関節補間軌道においては、作業ハンド４１の支持点の始点Ｐ_Ｓと終点Ｐ_Ｅとの間で作業ハンド４１の姿勢間の間接線形補間によって、作業ハンド４１の支持点の軌道が生成される。例えば、図５（ａ）で例示するように、作業ハンド４１の支持点が曲線を描くことになる。関節補間軌道の途中に組付部品が無ければ、当該関節補間軌道は、干渉回避動作軌道である。 Next, the joint interpolation trajectory will be examined. FIG. 5A is a diagram illustrating a joint interpolation trajectory. In the joint interpolation trajectory, by indirect linear interpolation between the posture of the work hand 41 with the starting point P _S and the end point P _E of the support point of the working hand 41, the trajectory of the supporting point of the work hand 41 is generated. For example, as illustrated in FIG. 5A, the support points of the work hand 41 draw a curve. If there is no assembly part in the joint interpolation trajectory, the joint interpolation trajectory is the interference avoidance operation trajectory.

しかしながら、この場合、作業ハンド４１の支持点の軌道が、作業ロボット４０の構造および姿勢に依存する。場合によっては、図５（ｂ）で例示するように、軌道途中で、作業ハンド４１の支持点と支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆとの距離が、ケーブル５０の第１箇所と第２箇所との間の自然長より大きくなる場合がある。この場合、ケーブル５０が破断するおそれがある。 However, in this case, the trajectory of the support point of the work hand 41 depends on the structure and posture of the work robot 40. In some cases, as illustrated in FIG. 5 (b), in the middle track, the distance between the fulcrum P _F of the support points and support the hand 31 of the work hand 41, a first location of the cable 50 and the second location It may be larger than the natural length. In this case, the cable 50 may be broken.

次に、円弧軌道について検討する。図６（ａ）は、円弧軌道を例示する図である。円弧軌道においては、図６（ａ）で例示するように、作業ハンド４１の支持点が円弧を描くことになる。円弧軌道の途中に組付部品が無ければ、当該円弧軌道は、干渉回避動作軌道である。しかしながら、この場合、図６（ｂ）で例示するように、作業ハンド４１の支持点と支点Ｐ_Ｆとの間の距離が一定で、かつ、支点Ｐ_Ｆが固定されていることから、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆ付近においてケーブル５０の曲率が大きくなるおそれがある。この場合、当該曲率が許容曲率を超えると、ケーブル５０が破断するおそれがある。すなわち、単純円弧軌道では、支点Ｐ_Ｆ付近に適切な曲率を実現することは困難である。 Next, the circular arc trajectory will be examined. FIG. 6A is a diagram illustrating an arc trajectory. In the arcuate trajectory, as illustrated in FIG. 6A, the support point of the work hand 41 draws an arc. If there is no assembly part in the middle of the circular arc trajectory, the circular arc trajectory is the interference avoidance motion trajectory. However, in this case, as illustrated in FIG. 6B, since the distance between the support point of the work hand 41 and the fulcrum P _F is constant and the fulcrum P _F is fixed, the support hand is fixed. The curvature of the cable 50 may become large near the fulcrum P _{F of} 31. In this case, if the curvature exceeds the allowable curvature, the cable 50 may break. That is, it is difficult to realize an appropriate curvature in the vicinity of the fulcrum P _F with a simple circular orbit.

そこで、本実施例においては、演算装置１０は、ケーブル５０のフォーミングの成功率を向上させることができる軌道を算出する。図７は、演算装置１０の機能ブロック図である。図７で例示するように、演算装置１０は、モデル格納部１１、情報入力部１２、仮想図形計算部１３、軌道計算部１４、プログラム生成部１５および出力部１６として機能する。 Therefore, in the present embodiment, the arithmetic device 10 calculates a trajectory that can improve the success rate of forming the cable 50. FIG. 7 is a functional block diagram of the arithmetic unit 10. As illustrated in FIG. 7, the arithmetic device 10 functions as a model storage unit 11, an information input unit 12, a virtual figure calculation unit 13, a trajectory calculation unit 14, a program generation unit 15, and an output unit 16.

モデル格納部１１は、基板に組付けられる組付部品、ケーブルなどのモデルを格納している。当該モデルを参照することで、基板に組付けられる組付部品の種類、組付位置、ケーブルの形状などを把握することができる。情報入力部１２には、作業者によって、ケーブル５０の支点Ｐ_Ｆ、始点Ｐ_Ｓ、終点Ｐ_Ｅ、ケーブル５０の第１箇所と第２箇所との間の自然長、仮想円の許容曲率などが入力される。仮想円の許容曲率は、ケーブル５０の許容曲率である。 The model storage unit 11 stores models of assembly parts, cables, and the like to be assembled on the board. By referring to the model, it is possible to grasp the type of assembly parts to be assembled on the board, the assembly position, the shape of the cable, and the like. The information input unit 12 allows the operator to enter the fulcrum P _F , the start point P _S , the end point P _{E of} the cable 50, the natural length between the first and second positions of the cable 50, the allowable curvature of the virtual circle, and the like. Is entered. The allowable curvature of the imaginary circle is the allowable curvature of the cable 50.

仮想図形計算部１３は、凸形状の仮想図形を計算する。凸形状は、例えば、円、楕円、四角形、五角形、六角形などである。軌道計算部１４は、仮想図形計算部１３が計算によって得た仮想図形を用いて、ケーブルフォーミングの作業軌道を計算する。ケーブルフォーミングの作業軌道は、ケーブル５０に対する作業ハンド４１の支持点（ケーブル５０の第２箇所）の軌道である。 The virtual figure calculator 13 calculates a convex virtual figure. The convex shape is, for example, a circle, an ellipse, a quadrangle, a pentagon, a hexagon, or the like. The trajectory calculation unit 14 calculates a work trajectory of cable forming using the virtual figure obtained by the calculation by the virtual figure calculation unit 13. The work trajectory of the cable forming is the trajectory of the support point (second portion of the cable 50) of the work hand 41 with respect to the cable 50.

プログラム生成部１５は、軌道計算部１４によって計算された作業軌道を作業ハンド４１が実現するように、支持ロボット３０および作業ロボット４０の動作のロボットプログラムを生成する。出力部１６は、プログラム生成部１５によって生成されたロボットプログラムを制御装置２０に出力する。それにより、軌道計算部１４が計算した軌道が実現されるように、支持ロボット３０および作業ロボット４０が作業を行う。 The program generation unit 15 generates a robot program of the operation of the support robot 30 and the work robot 40 so that the work hand 41 realizes the work trajectory calculated by the trajectory calculation unit 14. The output unit 16 outputs the robot program generated by the program generation unit 15 to the control device 20. Thereby, the support robot 30 and the work robot 40 perform work so that the trajectory calculated by the trajectory calculation unit 14 is realized.

図８は、仮想図形として円を用いる場合の軌道について例示する図である。図８で例示するように、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の始点Ｐ_Ｓとの距離をＤ_１とする。支持ハンド３１の支点と作業ハンド４１の終点との距離をＤ_２とする。本実施例においては、距離Ｄ_１＞距離Ｄ_２を想定している。 FIG. 8 is a diagram illustrating a trajectory when a circle is used as a virtual figure. As illustrated in FIG. 8, the distance between the fulcrum P _F of the support hand 31 and the starting point P _S of the work hand 41 is D ₁ . The distance between the fulcrum of the support hand 31 and the end point of the work hand 41 is D ₂ . In the present embodiment, it is assumed that the distance D ₁ >distance D ₂ .

まず、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の始点Ｐ_Ｓとを結ぶ線に接する仮想円を想定する。仮想円は、当該線に対し、作業ハンド４１の終点Ｐ_Ｅ側に配置される。仮想円の半径を半径ｒとする。支点Ｐ_Ｆから仮想円の接点Ｃ_１までの長さを長さＬ_１とする。終点Ｐ_Ｅから、仮想円の始点Ｐ_Ｓ側への接点Ｃ_２までの長さを長さＬ_２とする。仮想円の原点（ｘ_０，ｙ_０）と接点Ｃ_２とを結ぶ線に対する角度を角度θ（ラジアン）とする。仮想円における接点Ｃ_１から接点Ｃ_２までの円弧の長さをＬ_ｖ＝ｒθとする。この場合、ケーブル長Ｌは、Ｌ＝Ｌ_１＋Ｌ_ｖ＋Ｌ_２と表すことができる。また、距離Ｄ_１＝ケーブル長Ｌである。仮想図形計算部１３は、このような関係を満たす仮想円を計算する。 First, an imaginary circle tangent to a line connecting the fulcrum P _F of the support hand 31 and the starting point P _S of the work hand 41 is assumed. The virtual circle is arranged on the end point _PE side of the work hand 41 with respect to the line. Let the radius of the virtual circle be radius r. The length from the fulcrum P _F to the contact point C _{1 of the} virtual circle is defined as the length L ₁ . The length from the end point P _E to the contact point C ₂ on the side of the start point P _{S of the} virtual circle is defined as the length L ₂ . The angle with respect to the line connecting the origin (x ₀ , y ₀ ) of the imaginary circle and the contact point C ₂ is the angle θ (radian). The length of the arc from the contact point C ₁ to the contact point C ₂ in the virtual circle is L _v =rθ. In this case, the cable length L can be expressed as L=L ₁ +L _v +L ₂ . Further, the distance D ₁ =the cable length L. The virtual figure calculation unit 13 calculates a virtual circle that satisfies such a relationship.

次に、軌道計算部１４は、仮想円に対する巻き付け軌道を計算する。巻き付け軌道とは、支点Ｐ_Ｆと始点Ｐ_Ｓとを結ぶ線に接する仮想図形に対して、支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点とが最短となるようケーブル５０を巻き付ける軌道である。当該計算には、インボリュート曲線を用いることができる。インボリュート曲線は、下記式（１）のように表すことができる。また、原点（ｘ_０，ｙ_０）は、仮想円の中心である。また、インボリュート曲線は、図９において、破線で表されている。

Next, the trajectory calculation unit 14 calculates a winding trajectory around the virtual circle. The winding path is a path around which the cable 50 is wound so that the fulcrum P _F and the support point of the work hand 41 are the shortest with respect to the virtual figure that is in contact with the line connecting the fulcrum P _F and the start point P _S. An involute curve can be used for the calculation. The involute curve can be expressed by the following equation (1). The origin (x ₀ , y ₀ ) is the center of the virtual circle. Moreover, the involute curve is represented by a broken line in FIG.

この場合、作業ハンド４１の支持点の軌道は、下記式（２）のように表すことができる。下記式（２）において、ｔ（θ）は、作業ハンド４１の支持点から仮想円への接線ベクトルである。下記式（２）で表される軌道は、仮想円への巻き付け軌道を表している。なお、軌道途中の作業ハンド４１の姿勢は、仮想円への接線方向に一致させる。すなわち、作業ハンド４１の支持点付近においてケーブル５０に曲がりが生じないように作業ハンド４１の姿勢を設定する。

In this case, the trajectory of the support point of the work hand 41 can be expressed by the following equation (2). In the following equation (2), t(θ) is a tangent vector from the support point of the work hand 41 to the virtual circle. The trajectory represented by the following formula (2) represents a winding trajectory around a virtual circle. The posture of the work hand 41 in the middle of the orbit is made to coincide with the tangential direction to the virtual circle. That is, the posture of the work hand 41 is set so that the cable 50 does not bend near the support point of the work hand 41.

図１０は、ロボットシステム１００の動作の一例を表すフローチャートを例示する図である。図１０で例示するように、作業者によって、情報入力部１２に、ケーブル５０の支点Ｐ_Ｆ、始点Ｐ_Ｓ、終点Ｐ_Ｅ、ケーブル５０の第１箇所と第２箇所との間の自然長、仮想円の許容曲率などが入力される（ステップＳ１）。次に、仮想図形計算部１３は、ステップＳ１で入力された情報を基に、仮想円の位置および半径ｒを計算する（ステップＳ２）。 FIG. 10 is a diagram illustrating a flowchart showing an example of the operation of the robot system 100. As illustrated in FIG. 10, the operator inputs to the information input unit 12 a fulcrum P _F , a start point P _S , an end point P _{E of} the cable 50, a natural length between the first portion and the second portion of the cable 50, The allowable curvature of the virtual circle and the like are input (step S1). Next, the virtual figure calculation unit 13 calculates the position and radius r of the virtual circle based on the information input in step S1 (step S2).

次に、仮想図形計算部１３は、ステップＳ２で計算された仮想円の曲率が許容曲率内であるか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３で「Ｎｏ」と判定された場合、フローチャートの実行が終了する。ステップＳ３で「Ｙｅｓ」と判定された場合、軌道計算部１４は、仮想円への巻き付け軌道を計算する（ステップＳ４）。次に、プログラム生成部１５は、作業ハンド４１が軌道計算部１４によって計算された動作軌道を実現するように、支持ロボット３０および作業ロボット４０の動作のロボットプログラムを生成し、制御装置２０に出力する（ステップＳ５）。それにより、制御装置２０は、ロボットプログラムに従って、支持ロボット３０および作業ロボット４０の動作を制御する（ステップＳ６）。 Next, the virtual figure calculation unit 13 determines whether the curvature of the virtual circle calculated in step S2 is within the allowable curvature (step S3). When it is determined to be “No” in step S3, the execution of the flowchart ends. When it is determined to be “Yes” in step S3, the trajectory calculation unit 14 calculates the trajectory wrapped around the virtual circle (step S4). Next, the program generation unit 15 generates a robot program of the movements of the support robot 30 and the work robot 40 so that the work hand 41 realizes the movement trajectory calculated by the trajectory calculation unit 14, and outputs it to the control device 20. Yes (step S5). Thereby, the control device 20 controls the operations of the support robot 30 and the work robot 40 according to the robot program (step S6).

仮想円への巻き付け軌道においては、始点Ｐ_Ｓから終点Ｐ_Ｅに至るまで、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離が徐々に小さくなる。この場合、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離がケーブル５０の第１箇所と第２箇所との間の自然長を超えることが抑制される。それにより、ケーブル５０の破断を抑制することができる。また、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離が徐々に小さくなると、曲げが支点Ｐ_Ｆ周辺に集中せずに分散する。具体的には、ケーブル５０の曲げ形状が仮想円の円弧になるまたは当該円弧に近くなる。それにより、ケーブル５０の破断を抑制することができる。また、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離の低下率が低くなることから、作業ハンド４１の移動し始めにおけるケーブル５０のたるみが抑制される。それにより、組付部品への巻き付けなどが抑制される。以上のことから、ケーブルフォーミングの成功率が向上する。 In the winding path around the virtual circle, the distance between the fulcrum P _F of the support hand 31 and the support point of the work hand 41 gradually decreases from the start point P _S to the end point P _E. In this case, the distance between the fulcrum P _F of the support hand 31 and the support point of the work hand 41 is suppressed from exceeding the natural length between the first location and the second location of the cable 50. Thereby, breakage of the cable 50 can be suppressed. Further, when the distance between the fulcrum P _F of the supporting hand 31 and the supporting point of the work hand 41 gradually decreases, the bending is dispersed without being concentrated around the fulcrum P _F. Specifically, the bent shape of the cable 50 becomes an arc of a virtual circle or becomes close to the arc. Thereby, breakage of the cable 50 can be suppressed. Further, since the reduction ratio of the distance between the fulcrum P _F of the supporting hand 31 and the support point of the working hand 41 is lowered, slack in the cable 50 can be suppressed at the beginning to move the work hand 41. As a result, winding around the assembled component is suppressed. From the above, the success rate of cable forming is improved.

（変形例１）
凸形状の仮想図形は、円に限られない。例えば、凸形状として楕円を用いてもよい。図１１は、凸形状の仮想図形として楕円を用いる場合の巻き付け軌道を例示する図である。図１１で例示するように、接点Ｃ_１から接点Ｃ_２までの円弧において、半径ｒが徐々に変化する。これを上記式（２）に代入することによって巻き付け軌道を計算する。この場合においても、仮想楕円への巻き付け軌道においては、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離が徐々に小さくなる。仮想楕円を用いる場合、仮想楕円の最大曲率を許容曲率以下とする。 (Modification 1)
The convex virtual figure is not limited to a circle. For example, an ellipse may be used as the convex shape. FIG. 11 is a diagram illustrating a winding trajectory when an ellipse is used as a convex virtual figure. As illustrated in FIG. 11, the radius r gradually changes in the arc from the contact point C ₁ to the contact point C ₂ . The winding trajectory is calculated by substituting this into the above equation (2). Also in this case, the distance between the fulcrum P _F of the support hand 31 and the support point of the work hand 41 gradually decreases in the trajectory wound around the virtual ellipse. When the virtual ellipse is used, the maximum curvature of the virtual ellipse is set to the allowable curvature or less.

この場合、始点Ｐ_Ｓから終点Ｐ_Ｅに至るまで、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離がケーブル５０の第１箇所と第２箇所との間の自然長を超えることが抑制される。それにより、ケーブル５０の破断を抑制することができる。また、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離が徐々に小さくなると、曲げが支点Ｐ_Ｆ周辺に集中せずに分散する。具体的には、ケーブル５０の曲げ形状が仮想楕円の円弧に近くなる。それにより、ケーブル５０の破断を抑制することができる。また、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離の低下率が低くなることから、作業ハンド４１の移動し始めにおけるケーブル５０のたるみが抑制される。それにより、組付部品への巻き付けなどが抑制される。以上のことから、ケーブルフォーミングの成功率が向上する。 In this case, from the start point P _S to the end point P _E , the distance between the fulcrum P _F of the support hand 31 and the support point of the work hand 41 exceeds the natural length between the first portion and the second portion of the cable 50. Is suppressed. Thereby, breakage of the cable 50 can be suppressed. Further, when the distance between the fulcrum P _F of the supporting hand 31 and the supporting point of the work hand 41 gradually decreases, the bending is dispersed without being concentrated around the fulcrum P _F. Specifically, the bent shape of the cable 50 is close to the arc of the virtual ellipse. Thereby, breakage of the cable 50 can be suppressed. Further, since the reduction ratio of the distance between the fulcrum P _F of the supporting hand 31 and the support point of the working hand 41 is lowered, slack in the cable 50 can be suppressed at the beginning to move the work hand 41. As a result, winding around the assembled component is suppressed. From the above, the success rate of cable forming is improved.

（変形例２）
次に、凸形状の仮想図形として六角形を用いる例について説明する。図１２は、凸形状の仮想図形として六角形を用いる場合の巻き付け軌道を例示する図である。図１２の例では、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点の始点Ｐ_Ｓとを結ぶ線上に、仮想六角形のいずれかの頂点Ｔ_１が配置される。この場合、作業ハンド４１の支持点は、当該支持点と頂点Ｔ_１とを結ぶ線分を半径ｒ_１として円弧を描く。当該線分が仮想六角形の１辺に接した後、作業ハンド４１の支持点は、当該１辺の他の頂点Ｔ_２と当該支持点とを結ぶ線分を半径ｒ_２（＜ｒ_１）として円弧を描く。 (Modification 2)
Next, an example of using a hexagon as the convex virtual figure will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating a winding orbit when a hexagon is used as a convex virtual figure. In the example of FIG. 12, any vertex T ₁ of the virtual hexagon is arranged on the line connecting the fulcrum P _F of the supporting hand 31 and the starting point P _S of the supporting point of the working hand 41. In this case, the support point of the work hand 41 draws an arc with the line segment connecting the support point and the vertex T ₁ as the radius r ₁ . After the line segment contacts one side of the virtual hexagon, the support point of the work hand 41 forms a line segment connecting the other vertex T ₂ of the one side and the support point with a radius r ₂ (<r ₁ ). Draw an arc as.

このように、図１２の例では、円弧軌道の半径が途中で小さくなる。この場合においても、仮想六角形への巻き付け軌道においては、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離が徐々に小さくなる。この場合においても、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離がケーブル５０の第１箇所と第２箇所との間の自然長を超えることが抑制される。それにより、ケーブル５０の破断を抑制することができる。また、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離が徐々に小さくなると、曲げが支点Ｐ_Ｆ周辺に集中せずに分散する。それにより、ケーブル５０の破断を抑制することができる。また、支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離の低下率が低くなることから、作業ハンド４１の移動し始めにおけるケーブル５０のたるみが抑制される。それにより、組付部品への巻き付けなどが抑制される。以上のことから、ケーブルフォーミングの成功率が向上する。 As described above, in the example of FIG. 12, the radius of the circular arc trajectory becomes small on the way. Also in this case, the distance between the fulcrum P _F of the supporting hand 31 and the supporting point of the working hand 41 gradually decreases in the winding path around the virtual hexagon. Also in this case, the distance between the fulcrum P _F of the support hand 31 and the support point of the work hand 41 is suppressed from exceeding the natural length between the first location and the second location of the cable 50. Thereby, breakage of the cable 50 can be suppressed. Further, when the distance between the fulcrum P _F of the supporting hand 31 and the supporting point of the work hand 41 gradually decreases, the bending is dispersed without being concentrated around the fulcrum P _F. Thereby, breakage of the cable 50 can be suppressed. Further, since the reduction ratio of the distance between the fulcrum P _F of the supporting hand 31 and the support point of the working hand 41 is lowered, slack in the cable 50 can be suppressed at the beginning to move the work hand 41. As a result, winding around the assembled component is suppressed. From the above, the success rate of cable forming is improved.

本実施例においては、軌道計算部１４が、始点Ｐ_Ｓから終点Ｐ_Ｅに至るまでに、第１箇所と第２箇所との距離が徐々に小さくなるように第２箇所の軌道を計算する計算部の一例として機能する。 In the present embodiment, the trajectory calculation unit 14 calculates the trajectory of the second location such that the distance between the first location and the second location gradually decreases from the start point P _S to the end point P _E. It functions as an example of a section.

作業ハンド４１の支持点の軌道を曲線だけで表すと、作業ハンド４１の動作が複雑になる。そこで、作業ハンド４１の支持点の軌道を複数の直線に分割してもよい。実施例２では、ロボットシステム１００ａについて説明する。ロボットシステム１００ａが図１のロボットシステム１００と異なる点は、演算装置１０の代わりに演算装置１０ａが設けられている点である。図１３は、演算装置１０ａの機能ブロック図である。図１３で例示するように、演算装置１０ａが図７の演算装置１０と異なる点は、さらに軌道分割部１７が備わっている点である。軌道分割部１７は、軌道計算部１４が計算した動作軌道を複数の直線に分割する。 If the trajectory of the support point of the work hand 41 is represented by only a curve, the operation of the work hand 41 becomes complicated. Therefore, the trajectory of the support point of the work hand 41 may be divided into a plurality of straight lines. In the second embodiment, the robot system 100a will be described. The robot system 100a is different from the robot system 100 of FIG. 1 in that the arithmetic device 10a is provided instead of the arithmetic device 10. FIG. 13 is a functional block diagram of the arithmetic device 10a. As illustrated in FIG. 13, the arithmetic device 10a is different from the arithmetic device 10 of FIG. 7 in that a trajectory dividing unit 17 is further provided. The trajectory dividing unit 17 divides the motion trajectory calculated by the trajectory calculating unit 14 into a plurality of straight lines.

図１４は、凸形状の仮想図形として仮想円を用いる場合の軌道分割を例示する図である。図１４で例示するように、軌道分割部１７は、軌道計算部１４が計算した巻き付け軌道において、１以上の所定点を設定することで、巻き付け軌道を分割する。さらに、軌道分割部１７は、始点から順に各点を直線で結ぶことで、直線補間軌道を生成する。なお、分割点における作業ハンド４１の姿勢は、分割点における仮想円への接線方向に一致させる。すなわち、作業ハンド４１の支持点付近においてケーブル５０に曲がりが生じないように作業ハンド４１の姿勢を設定する。この場合、各直線軌道における終点と支点Ｐ_Ｆとの距離が徐々に小さくなる。 FIG. 14 is a diagram showing an example of trajectory division when a virtual circle is used as a convex virtual figure. As illustrated in FIG. 14, the track dividing unit 17 divides the winding track by setting one or more predetermined points in the winding track calculated by the track calculation unit 14. Further, the trajectory dividing unit 17 connects each point with a straight line in order from the start point to generate a linear interpolation trajectory. The posture of the work hand 41 at the division point is made to coincide with the tangential direction to the virtual circle at the division point. That is, the posture of the work hand 41 is set so that the cable 50 does not bend near the support point of the work hand 41. In this case, the distance between the end point and the fulcrum P _F in each straight track is gradually reduced.

図１５は、ロボットシステム１００ａの動作の一例を表すフローチャートを例示する図である。図１５で例示するように、作業者によって、情報入力部１２に、支持ハンド３１の支点、作業ハンド４１の始点および終点、ケーブル５０の第１箇所と第２箇所との間の自然長、仮想円の許容曲率などが入力される（ステップＳ１１）。次に、仮想図形計算部１３は、ステップＳ１１で入力された情報を基に、仮想円の位置および半径ｒを計算する（ステップＳ１２）。 FIG. 15 is a diagram illustrating a flowchart showing an example of the operation of the robot system 100a. As illustrated in FIG. 15, the operator inputs to the information input unit 12 a fulcrum of the support hand 31, a start point and an end point of the work hand 41, a natural length between the first and second positions of the cable 50, and a virtual length. The allowable curvature of the circle and the like are input (step S11). Next, the virtual figure calculation unit 13 calculates the position and radius r of the virtual circle based on the information input in step S11 (step S12).

次に、仮想図形計算部１３は、ステップＳ１２で計算された仮想円の曲率が許容曲率内であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で「Ｎｏ」と判定された場合、フローチャートの実行が終了する。ステップＳ１３で「Ｙｅｓ」と判定された場合、軌道計算部１４は、仮想円への巻き付け軌道を計算する（ステップＳ１４）。 Next, the virtual figure calculation unit 13 determines whether the curvature of the virtual circle calculated in step S12 is within the allowable curvature (step S13). When it is determined as "No" in step S13, the execution of the flowchart ends. When it is determined to be "Yes" in step S13, the trajectory calculation unit 14 calculates the trajectory wrapped around the virtual circle (step S14).

次に、軌道分割部１７は、巻き付け軌道において、１以上の所定点を設定することで、巻き付け軌道を分割する（ステップＳ１５）。次に、軌道分割部１７は、始点から順に各点を直線で結ぶことで、直線補間軌道を生成する（ステップＳ１６）。次に、プログラム生成部１５は、作業ハンド４１が軌道分割部１７によって計算された直線補間軌道を実現するように、支持ロボット３０および作業ロボット４０の動作のロボットプログラムを生成し、制御装置２０に出力する（ステップＳ１７）。それにより、制御装置２０は、ロボットプログラムに従って、支持ロボット３０および作業ロボット４０の動作を制御する（ステップＳ１８）。 Next, the track dividing unit 17 divides the winding track by setting one or more predetermined points in the winding track (step S15). Next, the trajectory dividing unit 17 generates a linear interpolation trajectory by connecting each point with a straight line in order from the start point (step S16). Next, the program generation unit 15 generates a robot program of the operation of the support robot 30 and the work robot 40 so that the work hand 41 realizes the linear interpolation trajectory calculated by the trajectory dividing unit 17, and the control device 20 is controlled. Output (step S17). Thereby, the control device 20 controls the operations of the support robot 30 and the work robot 40 according to the robot program (step S18).

本実施例においては、各直線補間軌道において、部分的に支持ハンド３１の支点と作業ハンド４１の支持点との距離が大きくなる箇所があるが、支持ハンド３１の支点と作業ハンド４１の支持点との距離は距離Ｄ_１を下回る。この場合、支持ハンド３１の支点と作業ハンド４１の支持点との距離がケーブル５０の第１箇所と第２箇所との間の自然長を超えることが抑制される。それにより、ケーブルの破断を抑制することができる。また、曲げが支点Ｐ_Ｆ周辺に集中せずに分散する。具体的には、ケーブル５０の曲げ形状が仮想円の円弧に近くなる。それにより、ケーブル５０の破断を抑制することができる。また、始点と終点とを結ぶ直線補間軌道を生成する場合と比較して支持ハンド３１の支点Ｐ_Ｆと作業ハンド４１の支持点との距離の低下率が低くなることから、作業ハンド４１の移動し始めにおけるケーブルのたるみが抑制される。それにより、組付部品への巻き付けなどが抑制される。以上のことから、ケーブルフォーミングの成功率が向上する。 In this embodiment, in each linear interpolation trajectory, there is a portion where the distance between the fulcrum of the support hand 31 and the support point of the work hand 41 is partially large. However, the fulcrum of the support hand 31 and the support point of the work hand 41 are Is less than the distance D ₁ . In this case, the distance between the fulcrum of the support hand 31 and the support point of the work hand 41 is suppressed from exceeding the natural length between the first location and the second location of the cable 50. Thereby, breakage of the cable can be suppressed. In addition, the bending is not concentrated around the fulcrum P _F but is dispersed. Specifically, the bent shape of the cable 50 is close to the arc of a virtual circle. Thereby, breakage of the cable 50 can be suppressed. Further, since the distance decreasing rate becomes low and the supporting point of the supporting point P _F and work hand 41 of the supporting hand 31 as compared with the case of generating the linear interpolation trajectory connecting the start and end points, the movement of the work hand 41 The slack of the cable at the beginning of the operation is suppressed. As a result, winding around the assembled component is suppressed. From the above, the success rate of cable forming is improved.

なお、仮想楕円や仮想六角形などの他の凸形状の仮想図形に対して本実施例を適用することもできる。 The present embodiment can also be applied to other convex virtual figures such as virtual ellipse and virtual hexagon.

本実施例においては、軌道計算部１４が、始点Ｐ_Ｓから終点Ｐ_Ｅに至るまでに、第１箇所と第２箇所との距離が徐々に小さくなるように第２箇所の軌道を計算する計算部の一例として機能する。軌道分割部１７が、計算部が計算した軌道の途中に１以上の所定点を設定し、軌道の始点から順に各点を結ぶことで直線補間軌道を生成する生成部の一例として機能する。 In the present embodiment, the trajectory calculation unit 14 calculates the trajectory of the second location such that the distance between the first location and the second location gradually decreases from the start point P _S to the end point P _E. It functions as an example of a section. The trajectory division unit 17 functions as an example of a generation unit that sets one or more predetermined points in the middle of the trajectory calculated by the calculation unit and connects each point in order from the start point of the trajectory to generate a linear interpolation trajectory.

（他の例）
図１６（ａ）は、演算装置１０，１０ａのハードウェア構成を説明するためのブロック図である。図１６（ａ）で例示するように、演算装置１０，１０ａは、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、記憶装置１０３、表示装置１０４等を備える。ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１０１は、中央演算処理装置である。 (Other examples)
FIG. 16A is a block diagram for explaining the hardware configuration of the arithmetic units 10 and 10a. As illustrated in FIG. 16A, the arithmetic devices 10 and 10a include a CPU 101, a RAM 102, a storage device 103, a display device 104, and the like. A CPU (Central Processing Unit) 101 is a central processing unit.

ＣＰＵ１０１は、１以上のコアを含む。ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）１０２は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、ＣＰＵ１０１が処理するデータなどを一時的に記憶する揮発性メモリである。記憶装置１０３は、不揮発性記憶装置である。記憶装置１０３として、例えば、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどのソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブに駆動されるハードディスクなどを用いることができる。記憶装置１０３は、プログラムを記憶している。表示装置１０４は、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネルなどであり、判定結果を表示する。なお、本実施例においては演算装置１０，１０ａの各部は、プログラムの実行によって実現されているが、専用の回路などのハードウェアを用いてもよい。 The CPU 101 includes one or more cores. A RAM (Random Access Memory) 102 is a volatile memory that temporarily stores a program executed by the CPU 101, data processed by the CPU 101, and the like. The storage device 103 is a non-volatile storage device. As the storage device 103, for example, a ROM (Read Only Memory), a solid state drive (SSD) such as a flash memory, a hard disk driven by a hard disk drive, or the like can be used. The storage device 103 stores a program. The display device 104 is a liquid crystal display, an electroluminescence panel, or the like, and displays the determination result. In the present embodiment, each unit of the arithmetic units 10 and 10a is realized by executing a program, but hardware such as a dedicated circuit may be used.

図１６（ｂ）は、ロボットシステムの他の例について例示する図である。上記各例においては、演算装置１０，１０ａが作成したロボットプログラムが制御装置２０に与えられている。これに対して、演算装置１０，１０ａの機能を有するサーバ２０２が、インターネットなどの電気通信回線２０１を通じてロボットプログラムを制御装置２０に送信してもよい。 FIG. 16B is a diagram illustrating another example of the robot system. In each of the above examples, the robot program created by the arithmetic units 10 and 10a is given to the control unit 20. On the other hand, the server 202 having the functions of the arithmetic devices 10 and 10a may transmit the robot program to the control device 20 through the electric communication line 201 such as the Internet.

その他、上記各例において、支持ロボット３０の支持ハンド３１がケーブル５０の一端を固定支持しているが、必ずしもロボットに支持されている必要はない。また、始点Ｐ_Ｓと仮想円の接線と、終点Ｐ_Ｅとの仮想円の接線とがなす角度が直角でなくてもよい。例えば、始点Ｐ_Ｓと仮想円の接線と終点Ｐ_Ｅとの仮想円の接線とがなす角度が、９０°未満の６０°などであってもよく、９０°を上回る１２０°などであってもよい。 In addition, in each of the above examples, the support hand 31 of the support robot 30 fixedly supports one end of the cable 50, but the support hand 31 does not necessarily have to be supported by the robot. Further, the angle formed by the tangent line of the start point P _S and the virtual circle and the tangent line of the virtual circle with the end point P _E does not have to be a right angle. For example, the angle formed by the tangent line of the start point P _S and the imaginary circle to the tangent line of the imaginary circle to the end point P _E may be 60° or less than 90° or 120° or more than 90°. Good.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and alterations are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

１０演算装置
１１モデル格納部
１２情報入力部
１３仮想図形計算部
１４軌道計算部
１５プログラム生成部
１６出力部
１７軌道分割部
２０制御装置
３０支持ロボット
３１支持ハンド
４０作業ロボット
４１作業ハンド
５０ケーブル
１００ロボットシステム 10 arithmetic device 11 model storage unit 12 information input unit 13 virtual figure calculation unit 14 trajectory calculation unit 15 program generation unit 16 output unit 17 trajectory division unit 20 control device 30 support robot 31 support hand 40 work robot 41 work hand 50 cable 100 robot system

Claims

第１箇所が支持された柔軟物の第２箇所を支持しつつ前記第２箇所を前記第１箇所に対して相対的に移動させることで前記柔軟物の形状を変化させるフォーミングにおいて、
前記移動の始点から終点に至るまでに、前記第１箇所と前記第２箇所との距離が徐々に小さくなり、前記第１箇所と前記始点とを結ぶ線に接する仮想円または仮想楕円への巻き付け軌道のインボリュート曲線と、前記第２箇所から前記仮想円または前記仮想楕円への接線ベクトルとを含むように、前記第２箇所の軌道を計算する計算部を備えることを特徴とする演算装置。 In a forming in which the shape of the flexible object is changed by moving the second location relative to the first location while supporting the second location of the flexible article in which the first location is supported,
To reach from the start point to the end point of the movement, the first location and Ri the distance between the second points gradually decreases, to a virtual circle or virtual elliptical contact with the line connecting the said starting point and said first location An arithmetic unit comprising a calculation unit that calculates a trajectory of the second location so as to include an involute curve of a winding trajectory and a tangent vector from the second location to the virtual circle or the virtual ellipse .

前記仮想円の曲率または前記仮想楕円の最大曲率は、前記柔軟物の許容曲率以下であることを特徴とする請求項１記載の演算装置。 The curvature or maximum curvature of the virtual ellipse virtual circle arithmetic unit according to claim 1, wherein a is equal to or smaller than the allowable radius of curvature of the flexible object.

前記計算部が計算した軌道の途中に１以上の所定点を設定し、前記軌道の始点から順に各点を結ぶことで直線補間軌道を生成する生成部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の演算装置。 The calculation unit sets the one or more predetermined points in the middle of the calculated trajectory, according to claim 1, characterized in that it comprises a generator for generating a linear interpolation trajectory by connecting the points from a starting point of the track in order or The arithmetic unit according to 2 .

請求項１〜３のいずれか一項に記載の演算装置と、
前記演算装置によって計算された軌道を描くように、前記第２箇所を支持するロボットと、を備えることを特徴とするロボットシステム。 The arithmetic unit according to any one of claims 1 to 3 ,
A robot system, comprising: a robot that supports the second portion so as to draw the trajectory calculated by the arithmetic device.

第１箇所が支持された柔軟物の第２箇所を支持しつつ、前記第２箇所を前記第１箇所に対して相対的に移動させることで前記柔軟物の形状を変化させるフォーミングを行うロボットを備え、
前記ロボットは、前記移動の始点から終点に至るまでに、前記第１箇所と前記第２箇所との距離が徐々に小さくなり、前記第１箇所と前記始点とを結ぶ線に接する仮想円または仮想楕円への巻き付け軌道のインボリュート曲線と、前記第２箇所から前記仮想円または前記仮想楕円への接線ベクトルとを含むように前記第２箇所が軌道を描くように移動することを特徴とするロボットシステム。 A robot that performs forming that changes the shape of the flexible object by moving the second location relative to the first location while supporting the second location of the flexible article having the first location supported. Prepare,
The robot, before reaching the end point from the start point of the movement, the first location and Ri the distance between the second points gradually decreases, the virtual circle in contact with the line connecting the said starting point and said first point or A robot characterized in that the second location moves so as to draw a trajectory so as to include an involute curve of a trajectory wound around a virtual ellipse and a tangent vector from the second location to the virtual circle or the virtual ellipse. system.

第１箇所が支持された柔軟物の第２箇所を支持しつつ前記第２箇所を前記第１箇所に対して相対的に移動させることで前記柔軟物の形状を変化させるフォーミングにおいて、
前記移動の始点から終点に至るまでに、前記第１箇所と前記第２箇所との距離が徐々に小さくなり、前記第１箇所と前記始点とを結ぶ線に接する仮想円または仮想楕円への巻き付け軌道のインボリュート曲線と、前記第２箇所から前記仮想円または前記仮想楕円への接線ベクトルとを含むように、前記第２箇所の軌道を計算部が計算することを特徴とする演算方法。 In a forming in which the shape of the flexible object is changed by moving the second location relative to the first location while supporting the second location of the flexible article in which the first location is supported,
To reach from the start point to the end point of the movement, the first location and Ri the distance between the second points gradually decreases, to a virtual circle or virtual elliptical contact with the line connecting the said starting point and said first location A calculation method , wherein the calculation unit calculates the trajectory of the second location so as to include the involute curve of the winding trajectory and the tangent vector from the second location to the virtual circle or the virtual ellipse .

第１箇所が支持された柔軟物の第２箇所を支持しつつ前記第２箇所を前記第１箇所に対して相対的に移動させることで前記柔軟物の形状を変化させるフォーミングにおいて、
コンピュータに、前記移動の始点から終点に至るまでに、前記第１箇所と前記第２箇所との距離が徐々に小さくなり、前記第１箇所と前記始点とを結ぶ線に接する仮想円または仮想楕円への巻き付け軌道のインボリュート曲線と、前記第２箇所から前記仮想円または前記仮想楕円への接線ベクトルとを含むように、前記第２箇所の軌道を計算する処理を実行させることを特徴とする演算プログラム。 In a forming in which the shape of the flexible object is changed by moving the second location relative to the first location while supporting the second location of the flexible article in which the first location is supported,
The computer, the from the start of the movement up to the end point, the first point and the distance between the second points Ri is gradually reduced, the virtual circle or virtual contact with the line connecting said start point and said first location A process of calculating a trajectory of the second location is executed so as to include an involute curve of an orbit around the ellipse and a tangent vector from the second location to the virtual circle or the virtual ellipse. Calculation program.