JP7257476B2 - 生成されたロボットシミュレーションに基づくロボット制御のための技術 - Google Patents
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Description
本願は、2020年10月13日に出願され、シリアル番号第63/091,082号を有する「TECHNIQUES FOR GENERATIVE ROBOT SIMULATION」と題する米国仮特許出願の優先権の利益を主張する。本関連出願の主題は、参照により本明細書に組み込まれる。
ロボットは、多数の様々な業界で活動する企業により製造及び建設に幅広く使用されている。多くの場合、ロボットが実行する操作は、どのような問題にも遭遇することなく操作を実行できることを確認するために、最初にコンピュータでシミュレーションされる。比較的に一般的な問題の一例は、ロボットが実行する操作によって、ロボットが、ロボットの可動域を定義する軸制限を超えてしまうときである。比較的に一般的な問題の別の例は、ロボットが実行する操作が特異点を生じさせるときである。特異点は、ロボットの2つ以上の軸が同一線上に整列することであり、それによってロボットの予測不可能な動き及び速度が生じる可能性がある。
(摘要)
生成されたロボットシミュレーションに基づいてロボットを制御するための技術が開示される。ロボットシミュレーションアプリケーションは、ロボットの形状を指定するロボット定義、ロボットの頭部が操作中にたどるツールパスを画定する点のリスト、及び操作を実行するロボットのシミュレーションの数を受け取るように構成される。シミュレーションアプリケーションは、次に、いくつかのシミュレーションを実行し、それらのシミュレーションの結果を表示し、それらのシミュレーションの1つのユーザー選択に基づいて物理的ロボットを制御するためのコードを生成する。各シミュレーション中、軸制限または特異点の問題などのロボット問題が発生した場合、次に、シミュレーションアプリケーションは、ツール軸の周りで両方の方向にロボット頭部を回転させ、ある場合、ロボット問題を解決するどちらかの方法での最小回転角度を決定することによって問題を解決しようと試みる。
図1は、様々な実施形態の1つ以上の態様を実装するように構成されたシステム100の概念図である。図示するように、システム100は、中央演算処理装置(CPU)102、及びメモリブリッジ105を含む場合があるバスパスを介して通信するシステムメモリ104を含む。CPU102は、1つ以上の処理コアを含み、動作中、CPU102は、システム100のマスタプロセスであり、他のシステムコンポーネントの動作を制御し、調整する。システムメモリ104は、CPU102が使用するためのソフトウェアアプリケーション及びデータを格納する。CPU102は、ソフトウェアアプリケーション、及び任意選択でオペレーティングシステムを実行する。
図2は、様々な実施形態に係る、図1のシミュレーションアプリケーション130のより詳細な図である。図示するように、シミュレーションアプリケーション130は、ロボットの形状を指定する(例えば、テキストファイルでの)ロボット定義202、ロボットの頭部が操作中にたどるツールパス209を定義する(例えば、ISOファイル内の)点のリスト204、及び操作を実行するロボットのシミュレーション206の数を入力として受け取る。フライス盤操作、塗装操作、接着操作、仕上げ操作、別の製造工程、及び/または他のロボットプロセスなど、任意の技術的に実現可能なタイプの操作をシミュレーションできる。
Claims (12)
- ロボットを制御するためのコンピュータ実装方法であって、
少なくとも1つの操作を実行する前記ロボットの複数のシミュレーションを実行することであって、
前記複数のシミュレーションに含まれる各シミュレーションが、前記複数のシミュレーションに含まれる他の各シミュレーションと関連付けられたパラメータの値とは異なる前記パラメータの値と関連付けられており、
前記複数のシミュレーションに含まれる少なくとも1つのシミュレーションを実行することが、前記少なくとも1つのシミュレーション中にロボット問題に遭遇したことに応答して、前記ロボット問題を解決する最小移動量を決定することを含む、
ことと、
前記複数のシミュレーションを実行した後に、
前記複数のシミュレーションのうちの1つ以上のシミュレーションの1つ以上の結果をユーザーに表示することと、
前記ユーザーから、前記1つ以上のシミュレーションに含まれる第1のシミュレーションの選択を受け取ることと、
前記第1のシミュレーションに基づいて、前記ロボットを制御するためのコンピュータコードを生成することと
を含む、コンピュータ実装方法。 - 前記ロボット問題を解決することが、
軸の周りで少なくとも2つの方向で前記ロボットの頭部を回転させることと、
前記ロボット問題を解決する前記少なくとも2つの方向のどちらかでの最小回転角度を決定することと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ロボット問題が、前記ロボットの軸制限が超えられること、特異点が生じること、または衝突のうちの少なくとも1つに関する、請求項1に記載の方法。
- 前記1つ以上のシミュレーションの前記1つ以上の結果を前記ユーザーに提示することが、前記1つ以上の結果にフィルタを適用すること、及び前記1つ以上の結果のサブセットを前記ユーザーに表示することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記1つ以上の結果に適用される前記フィルタのユーザー選択を受け取ることをさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記ロボットが、ロボット定義を介して指定され、前記少なくとも1つの操作中に、前記ロボットの頭部が、点のリストによって指定されたツールパスをたどる、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のシミュレーションに含まれる各シミュレーション中に、
前記ロボットの少なくとも1つの軸の速度を計算することと、
前記ロボットの前記少なくとも1つの軸の前記速度が、前記ロボットの前記少なくとも1つの軸によって達成可能な最大速度を超えるかどうかを判断することと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記複数のシミュレーションの各々の間の前記ロボットの1つ以上の軸の加速度または加加速度のうちの少なくとも1つを計算することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ロボットまたは前記ロボットのコントローラのうちの少なくとも1つに前記コンピュータコードを送信することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 1つ以上の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるときに、前記少なくとも1つのプロセッサに、ロボットを制御するためのステップを実行させる命令を含み、前記ステップが、
少なくとも1つの操作を実行する前記ロボットの複数のシミュレーションを実行することであって、
前記複数のシミュレーションに含まれる各シミュレーションが、前記複数のシミュレーションに含まれる他の各シミュレーションと関連付けられたパラメータの値とは異なる前記パラメータの値と関連付けられており、
前記複数のシミュレーションに含まれる少なくとも1つのシミュレーションを実行することが、前記少なくとも1つのシミュレーション中にロボット問題に遭遇したことに応答して、前記ロボット問題を解決する最小移動量を決定することを含む、
ことと、
前記複数のシミュレーションを実行した後に、
前記複数のシミュレーションのうちの1つ以上のシミュレーションの1つ以上の結果をユーザーに表示することと、
前記ユーザーから、前記1つ以上のシミュレーションに含まれる第1のシミュレーションの選択を受け取ることと、
前記第1のシミュレーションに基づいて、前記ロボットを制御するためのコンピュータコードを生成することと
を含む、1つ以上の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。 - システムであって、
命令を格納する1つ以上のメモリと、
前記1つ以上のメモリに結合された1つ以上のプロセッサであって、前記命令を実行するときに、
少なくとも1つの操作を実行するロボットの複数のシミュレーションを実行することであって、
前記複数のシミュレーションに含まれる各シミュレーションが、前記複数のシミュレーションに含まれる他の各シミュレーションと関連付けられたパラメータの値とは異なる前記パラメータの値と関連付けられており、
前記複数のシミュレーションに含まれる少なくとも1つのシミュレーションを実行することが、前記少なくとも1つのシミュレーション中にロボット問題に遭遇したことに応答して、前記ロボット問題を解決する最小移動量を決定することを含む、
ことと、
前記複数のシミュレーションを実行した後に、
前記複数のシミュレーションのうちの1つ以上のシミュレーションの1つ以上の結果をユーザーに表示することと、
前記ユーザーから、前記1つ以上のシミュレーションに含まれる第1のシミュレーションの選択を受け取ることと、
前記第1のシミュレーションに基づいて前記ロボットを制御するためのコンピュータコードを生成することと
を行うように構成される、前記1つ以上のプロセッサと
を備える、システム。 - 前記ロボットと、
前記ロボットの少なくとも1つのコントローラであって、前記コンピュータコードに基づいて前記ロボットを制御するように構成される少なくとも1つのコントローラとをさらに備える、請求項11に記載のシステム。
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