JP7503423B2 - Method for setting detection conditions for a sensor, detection condition setting program, and recording medium for storing said program - Google Patents
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Description
本発明は、機械に対する接近体の接近を検出するためのセンサの検出条件設定方法、当該検出条件設定方法をコンピュータに実行させるための検出条件設定プログラム、および当該検出条件設定プログラムを格納する記録媒体に関する。 The present invention relates to a method for setting detection conditions for a sensor that detects the approach of an object to a machine, a detection condition setting program for causing a computer to execute the detection condition setting method, and a recording medium for storing the detection condition setting program.
特開２０１７－２０５８５８号公報には、ロボット用システムにおいて、人の侵入を検知するセンサとしてレーザスキャナを用いたものが記載されている（同公報の段落［００２３］～［００２４］、［００４８］および図１参照）。また、特開２０１９－１０７０４号公報には、レーザスキャナの周囲に防護領域（人が接近すると危険と判断される領域）や警告領域（防護領域の外側に配置される領域）といった検出領域が設定される点が記載されている（同公報の段落［００１８］および図１参照）。 JP 2017-205858 A describes a robot system that uses a laser scanner as a sensor to detect human intrusion (see paragraphs [0023]-[0024], [0048] and Figure 1 of the same publication). In addition, JP 2019-10704 A describes the setting of detection areas such as a protection area (an area that is deemed dangerous if a person approaches) and a warning area (an area located outside the protection area) around the laser scanner (see paragraph [0018] and Figure 1 of the same publication).
一般に、レーザスキャナを備えた従来のロボット用システムにおいて、レーザスキャナに検出領域を設定する際には、操作者がティーチングペンダントでロボットの動作データを作成した後、ロボットの複雑な動作に合わせて検出領域を計算しなければならず、高度な知識や技術が必要であった。 In general, in conventional robot systems equipped with laser scanners, when setting a detection area on the laser scanner, the operator must first create robot operation data using a teaching pendant, and then calculate the detection area to match the complex movements of the robot, requiring advanced knowledge and skills.
このように、従来のロボット用システムにおいては、レーザスキャナに対する検出条件の設定は、操作者が検出条件の設定について正しい知識を持つ必要があり、またロボットの複雑な動作領域に対しては計算を繰り返す必要があることから非常に煩雑なものであった。 As such, in conventional robot systems, setting detection conditions for a laser scanner required the operator to have correct knowledge about how to set detection conditions, and calculations had to be repeated for the robot's complex operating area, making it extremely cumbersome.
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、センサの検出条件設定方法において、センサの検出条件の設定を容易に行えるようにすることにある。また、本発明は、このような検出条件設定方法をコンピュータに実行させるための検出条件設定プログラム、および当該プログラムを格納する記録媒体を提供しようとしている。 The present invention was made in consideration of such conventional circumstances, and the problem that the present invention aims to solve is to make it possible to easily set the detection conditions of a sensor in a method for setting detection conditions for a sensor. The present invention also aims to provide a detection condition setting program for causing a computer to execute such a detection condition setting method, and a recording medium for storing the program.
本発明は、機械に対する接近体の接近を検出するためのセンサの検出条件設定方法であって、以下の工程（ステップ）を備えている。すなわち
i) 機械の動作データおよび機械位置データを読み込む機械データ読込みステップ。
ii) センサの作動データおよびセンサ位置データを読み込むセンサデータ読込みステップ。
iii)機械データ読込みステップで読み込まれた機械の動作データおよび機械位置データ、ならびに、センサデータ読込みステップで読み込まれたセンサの作動データおよびセンサ位置データに基づいて、機械の位置に対するセンサの位置のオフセット量を加味しつつ、センサの検出条件を作成するための検出条件作成ステップ。
iv) 検出条件作成ステップで作成された検出条件をセンサに設定するための検出条件設定ステップ。
The present invention provides a method for setting detection conditions for a sensor for detecting the approach of an approaching object to a machine, the method comprising the following steps:
i) A machine data reading step for reading machine operation data and machine position data.
ii) A sensor data reading step for reading sensor operation data and sensor position data.
iii) A detection condition creation step for creating sensor detection conditions while taking into account the offset amount of the sensor position relative to the machine position, based on the machine operation data and machine position data read in the machine data reading step, and the sensor operation data and sensor position data read in the sensor data reading step.
iv) A detection condition setting step for setting the detection conditions created in the detection condition creating step in the sensor.
本発明によれば、センサの検出条件設定方法が、機械データ読込みステップ→センサデータ読込みステップ→検出条件作成ステップ→検出条件設定ステップという一連のステップによって実行されるので、すべての作業を操作者の手入力に頼ることなく、円滑に作業を進めることができるようになり、センサの検出条件の設定を容易に行えるようになる。また、この場合、機械の位置に対するセンサの位置のオフセット量を加味しつつ、センサの検出条件が作成されるので、機械の動作領域に対するセンサの検出領域の設定をより円滑に行えるようになる。さらに、当該検出条件設定方法が上述した一連のステップから構成されることで、各ステップを単一の操作端末により実行することが可能になり、作業をより効率的に行うことができるようになる。 According to the present invention, the method for setting sensor detection conditions is executed by a series of steps, namely, machine data reading step → sensor data reading step → detection condition creation step → detection condition setting step, so that all work can be carried out smoothly without relying on the operator's manual input, and the sensor detection conditions can be easily set. In addition, in this case, the sensor detection conditions are created while taking into account the offset amount of the sensor position relative to the machine position, so that the sensor detection area relative to the machine's operating area can be set more smoothly. Furthermore, because the detection condition setting method is composed of the series of steps described above, it becomes possible to execute each step by a single operating terminal, and the work can be performed more efficiently.
本発明では、動作データが機械の動作領域データを含んでいる。 In the present invention, the operational data includes machine operating domain data.
本発明では、作動データがセンサの応答時間を含んでいる。 In the present invention, the operational data includes the response time of the sensor.
本発明では、検出条件作成ステップでセンサの検出条件を作成する際には、機械の動作領域の外側に安全距離を追加してセンサの検出領域を設定するようにしている。 In the present invention, when creating the sensor detection conditions in the detection condition creation step, a safety distance is added outside the machine's operating area to set the sensor's detection area.
本発明では、機械の動作データを表示する表示ステップをさらに備えている。 The present invention further includes a display step for displaying the machine's operating data.
本発明では、検出条件設定方法が、単一の操作端末により実行可能になっている。 In the present invention, the detection condition setting method can be executed by a single operating terminal.
本発明では、機械データ読込みステップで読み込まれた機械の動作データおよび機械位置データ、ならびに、センサデータ読込みステップで読み込まれたセンサの作動データおよびセンサ位置データに基づいて、センサの検出領域内にセンサの非検出領域を生成するための非検出領域生成ステップをさらに備えている。 The present invention further includes a non-detection area generating step for generating a non-detection area of the sensor within the detection area of the sensor based on the machine operation data and machine position data read in the machine data reading step, and the sensor operation data and sensor position data read in the sensor data reading step.
これにより、センサに生じる死角に対して操作者の注意を喚起することができる。 This makes it possible to alert the operator to blind spots that may occur in the sensor.
本発明では、センサの非検出領域を表示する表示ステップをさらに備えている。 The present invention further includes a display step for displaying the non-detection area of the sensor.
本発明に係る検出条件設定プログラムは、上記センサの検出条件設定方法をコンピュータに実行させるためのものである。 The detection condition setting program according to the present invention is for causing a computer to execute the above-mentioned method for setting detection conditions for a sensor.
本発明に係る記録媒体は、上記検出条件作成プログラムを格納するものである。 The recording medium according to the present invention stores the above-mentioned detection condition creation program.
以上のように本発明によれば、センサの検出条件設定方法が、機械データ読込みステップ→センサデータ読込みステップ→検出条件作成ステップ→検出条件設定ステップという一連のステップによって実行されるので、円滑に作業を進めることができるようになり、センサの検出条件の設定を容易に行えるようになる。 As described above, according to the present invention, the method for setting detection conditions for a sensor is carried out through a series of steps, namely, a machine data reading step → a sensor data reading step → a detection condition creation step → a detection condition setting step, which allows the work to proceed smoothly and makes it easy to set the detection conditions for the sensor.
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図１５は、本発明によるセンサの検出条件設定方法を説明するための図である。ここでは、機械として、本発明の第１、第２の実施例ではロボットを、第３の実施例ではＡＧＶ（Automated Guided Vehicle: 無人搬送車）を例にとって説明する。また、センサとして、本発明の第１ないし第３の実施例では、レーザスキャナを例にとって説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 15 are diagrams for explaining a method for setting detection conditions for a sensor according to the present invention. Here, a robot is used as an example of a machine in the first and second embodiments of the present invention, and an AGV (Automated Guided Vehicle) is used as an example of a machine in the third embodiment. Also, a laser scanner is used as an example of a sensor in the first to third embodiments of the present invention.
図１は、本発明によるセンサの検出条件設定方法を実行するためのコンピュータ（操作端末）を示している。コンピュータ１は、コンピュータ本体１０と、キーボード１１と、マウス１２と、ディスプレイ１３とを備えている。コンピュータ本体１０には、ＳＤカードスロット１０ａと、ＵＳＢポート１０ｂと、ＣＤ／ＤＶＤドライブ等の読込み／書込み装置１０ｃとが設けられている。 Figure 1 shows a computer (operation terminal) for executing the method for setting detection conditions for a sensor according to the present invention. The computer 1 comprises a computer main body 10, a keyboard 11, a mouse 12, and a display 13. The computer main body 10 is provided with an SD card slot 10a, a USB port 10b, and a read/write device 10c such as a CD/DVD drive.
図２に示すように、コンピュータ１のＣＰＵ１００には、上述したキーボード１１、マウス１２およびディスプレイ１３が接続されるとともに、プリンタ１４（図１では図示省略）が接続されている。また、ＣＰＵ１００には、主記憶装置１５、補助記憶装置１６および通信装置１７が接続されるとともに、上述した読込み・書込み装置１０ｃが接続されている。主記憶装置（つまりメインメモリ）１５には、ＲＯＭおよびＲＡＭ等が含まれ、補助記憶装置１６には、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）の他、半導体ドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）等が含まれる。読込み／書込み装置１０ｃによって読込み／書込みされる記録媒体１０ｄには、上述したＣＤ／ＤＶＤ等が含まれる。 As shown in FIG. 2, the above-mentioned keyboard 11, mouse 12, and display 13 are connected to the CPU 100 of the computer 1, as well as a printer 14 (not shown in FIG. 1). The CPU 100 is also connected to a main storage device 15, an auxiliary storage device 16, and a communication device 17, as well as the above-mentioned read/write device 10c. The main storage device (i.e., main memory) 15 includes ROM and RAM, and the auxiliary storage device 16 includes a hard disk drive (HDD: Hard Disk Drive) as well as a semiconductor drive (SSD: Solid State Drive). The recording medium 10d read/written by the read/write device 10c includes the above-mentioned CD/DVD, etc.
本発明によるセンサの検出条件設定方法は、機械に対する接近体（人体または物体）の接近を検出するための方法であって、コンピュータ１のハードディスクやＣＤ／ＤＶＤ、ＳＤカードまたはＵＳＢメモリ等の記録媒体に格納されたプログラム、あるいはインターネット回線等のネットワーク回線から通信装置１７を介してハードディスク等の記録媒体にインストールされたプログラムに従って処理される。 The method for setting detection conditions for a sensor according to the present invention is a method for detecting the approach of an approaching body (human body or object) to a machine, and is processed according to a program stored in a recording medium such as the hard disk of computer 1, a CD/DVD, an SD card, or a USB memory, or a program installed in a recording medium such as a hard disk via a communication device 17 from a network line such as the Internet line.
図３は、コンピュータ１の機能ブロック図である。同図に示すように、コンピュータ１は、機械の動作データを読み込む機械動作データ読込み部１０１と、センサの作動データを読み込むセンサ作動データ読込み部１０２と、機械動作データ読込み部で読み込まれた動作データ、および、センサ作動データ読込み部で読み込まれた作動データに基づいて、センサの検出条件を作成するための検出条件作成部１０３と、検出条件作成部１０３で作成された検出条件をセンサに設定するための検出条件設定部１０４と、機械の動作領域やセンサの検出領域および非検出領域等をディスプレイ１３（図１）に表示するための表示部１０５とを備えている。なお、機械動作データ読込み部１０１、センサ作動データ読込み部１０２、検出条件作成部１０３、検出条件設定部１０４および表示部１０５は、後述する本発明の第１の実施例に対応している。 3 is a functional block diagram of the computer 1. As shown in the figure, the computer 1 includes a machine operation data reading unit 101 that reads the operation data of the machine, a sensor operation data reading unit 102 that reads the operation data of the sensor, a detection condition creation unit 103 that creates the detection conditions of the sensor based on the operation data read by the machine operation data reading unit and the operation data read by the sensor operation data reading unit, a detection condition setting unit 104 that sets the detection conditions created by the detection condition creation unit 103 in the sensor, and a display unit 105 that displays the operation area of the machine, the detection area and non-detection area of the sensor, etc. on the display 13 (FIG. 1). Note that the machine operation data reading unit 101, the sensor operation data reading unit 102, the detection condition creation unit 103, the detection condition setting unit 104, and the display unit 105 correspond to the first embodiment of the present invention described later.
また、コンピュータ１は、機械の動作データおよび機械位置データを読み込む機械データ読込み部１０６と、センサの作動データおよびセンサ位置データを読み込むセンサデータ読込み部１０７と、機械データ読込み部１０６で読み込まれた機械の動作データおよび機械位置データ、ならびに、センサデータ読込み部で読み込まれたセンサの作動データおよびセンサ位置データに基づいて、センサの検出領域内にセンサの非検出領域を生成するための非検出領域生成部１０８とを備えている。なお、機械データ読込み部１０６、センサデータ読込み部１０７、検出条件作成部１０３、検出条件設定部１０４、非検出領域生成部１０８および表示部１０５は、後述する本発明の第２の実施例に対応している。 The computer 1 also includes a machine data reading unit 106 that reads machine operation data and machine position data, a sensor data reading unit 107 that reads sensor operation data and sensor position data, and a non-detection area generating unit 108 that generates a sensor non-detection area within the sensor detection area based on the machine operation data and machine position data read by the machine data reading unit 106, and the sensor operation data and sensor position data read by the sensor data reading unit. Note that the machine data reading unit 106, the sensor data reading unit 107, the detection condition creation unit 103, the detection condition setting unit 104, the non-detection area generating unit 108, and the display unit 105 correspond to a second embodiment of the present invention described below.
図３中の各部は、ハードディスク等からＲＡＭ上に展開されたプログラムを実行するＣＰＵ１００からの命令によって動作することで実現される機能である。 The functions of each part in FIG. 3 are realized by operating according to instructions from the CPU 100, which executes a program loaded onto the RAM from a hard disk or the like.
図４は、レーザスキャナを備えたロボット制御システムを示す全体斜視図である。同図に示すように、ロボット制御システムＲＳは、ロボットＲと、ロボットＲを制御するためのロボットコントローラＣと、ロボットＲに対する接近体を検出するセンサとしてのレーザスキャナＬＳとを備えている。レーザスキャナＬＳは、図示していないが、ＵＳＢポートやＳＤカードスロットを有している。また、ロボットＲは、平面視Ｌ字状に組み立てられたフェンスＦによって２方向から囲まれている。 Figure 4 is an overall perspective view showing a robot control system equipped with a laser scanner. As shown in the figure, the robot control system RS includes a robot R, a robot controller C for controlling the robot R, and a laser scanner LS as a sensor for detecting an object approaching the robot R. Although not shown, the laser scanner LS has a USB port and an SD card slot. In addition, the robot R is surrounded on two sides by a fence F assembled in an L-shape when viewed from above.
ロボットＲは、先端にエンドエフェクタを有する複数のロボットアームを有している。ここでは、ロボットＲとして、垂直多関節ロボットを例にとる。ロボットＲは、先端のエンドエフェクタにより、テーブルＴ上に配置された多数のワークに対して所定の動作手順にしたがって処理を行うよう、ロボットコントローラＣによって駆動制御される。ロボットＲの動作手順は、ティーチングペンダント等のティーチング機器を用いて予めロボットＲに教示・設定されている。ロボットコントローラＣは、ロボットＲの基台の下部に配置されている。レーザスキャナＬＳは、この例では、テーブルＴの角部の近傍位置に配置されている。なお、レーザスキャナＬＳは、ロボットＲのレイアウトや動作領域等に応じて、適切な位置（たとえば、ロボットＲの直近近傍位置またはロボットＲから離れた位置）に適宜配置される。 The robot R has multiple robot arms with end effectors at their tips. Here, a vertical articulated robot is taken as an example of the robot R. The robot R is driven and controlled by a robot controller C so that the end effectors at the tips process a number of workpieces placed on a table T in accordance with a predetermined operating procedure. The operating procedure of the robot R is taught and set in advance in the robot R using a teaching device such as a teaching pendant. The robot controller C is disposed under the base of the robot R. In this example, the laser scanner LS is disposed near a corner of the table T. The laser scanner LS is disposed in an appropriate position (for example, in the immediate vicinity of the robot R or away from the robot R) according to the layout and operating area of the robot R.
図５は、ロボット制御システムＲＳにおいて、ロボットコントローラＣ、ティーチングペンダントＴｐ、コンピュータ１およびレーザスキャナＬＳ間の通信シーケンスの一例を示している。
同図に示すように、まず、ティーチングペンダントＴｐによりロボットＲに対してティーチングを行う（Ｐ１）。この場合には、操作者がティーチングペンダントＴｐを操作することにより、稼動時におけるロボットＲの各ロボットアームやエンドエフェクタのそれぞれの位置や速度等の制御条件を設定する。
FIG. 5 shows an example of a communication sequence between the robot controller C, teaching pendant Tp, computer 1, and laser scanner LS in the robot control system RS.
As shown in the figure, first, teaching is performed on the robot R using the teaching pendant Tp (P1). In this case, an operator operates the teaching pendant Tp to set control conditions such as the positions and speeds of the robot arms and end effectors of the robot R during operation.
ティーチングペンダントＴｐで設定された制御条件は、ロボットコントローラＣに送信されて受信される。これにより、ロボットコントローラＣには、ロボットＲの各ロボットアームやエンドエフェクタの動作データが記憶される（Ｒ１）。 The control conditions set on the teaching pendant Tp are transmitted to and received by the robot controller C. As a result, the robot controller C stores the operation data of each robot arm and end effector of the robot R (R1).
コンピュータ１は、ロボットコントローラＣに記憶された動作データを読み取って、安全距離データを設定するとともに（Ｃ１）、センサ作動データを読み込む（Ｃ２）。コンピュータ１は、ロボットＲの動作領域データ、安全距離データおよびセンサ作動データに基づいて、レーザスキャナＬＳに対して設定すべき検出条件データを作成する（Ｃ３）。 The computer 1 reads the operation data stored in the robot controller C to set the safe distance data (C1) and also reads the sensor operation data (C2). The computer 1 creates detection condition data to be set for the laser scanner LS based on the operation area data, safe distance data, and sensor operation data of the robot R (C3).
コンピュータ１で作成された検出条件データは、たとえばＵＳＢケーブル等を介してレーザスキャナＬＳにインポートされる。これにより、検出条件がレーザスキャナＬＳに設定される（Ｌ１）。なお、検出条件データは、コンピュータ１からＳＤカード１０Ａ（またはマイクロＳＤカード／ＵＳＢメモリ）等の外部記録媒体に一旦記録された後、これをレーザスキャナＬＳのＳＤカードスロット（またはＵＳＢポート）に差し込んで読み取ることにより、レーザスキャナＬＳに対する検出条件の設定を行うようにしてもよい。 The detection condition data created by the computer 1 is imported into the laser scanner LS via, for example, a USB cable. This causes the detection conditions to be set in the laser scanner LS (L1). Note that the detection condition data may be temporarily recorded on an external recording medium such as an SD card 10A (or a micro SD card/USB memory) from the computer 1, and then inserted into the SD card slot (or USB port) of the laser scanner LS to read the data, thereby setting the detection conditions for the laser scanner LS.
＜第１の実施例＞
本発明の第１の実施例によるセンサ（レーザスキャナ）の検出条件設定方法を図６および図７のフローチャートを用いて説明する。
プログラムがスタートすると、まず、図６のステップＳ１において、ロボットＲの動作データを読み込む。この場合には、ロボットコントローラＣに記憶されたロボットＲの動作領域データ（たとえば動作領域の２次元／３次元座標データ）をロボットコントローラＣから読み込む。ロボットＲの動作領域データとして、３次元座標データを採用した場合には、ロボットＲの高さ位置や、ロボットＲの可動部の高さ方向の座標データが含まれる。
First Example
A method for setting detection conditions for a sensor (laser scanner) according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the flow charts of FIGS.
When the program starts, first, in step S1 of Fig. 6, the motion data of the robot R is read. In this case, motion area data of the robot R stored in the robot controller C (for example, two-dimensional/three-dimensional coordinate data of the motion area) is read from the robot controller C. When three-dimensional coordinate data is adopted as the motion area data of the robot R, the height position of the robot R and coordinate data in the height direction of the movable part of the robot R are included.
次に、ステップＳ２では、レーザスキャナＬＳの作動データを読み込む。この作動データとしては、たとえばレーザスキャナＬＳの応答時間を読み込む。ここで、レーザスキャナＬＳの応答時間とは、人体や物体がレーザスキャナＬＳの検出エリアに侵入してレーザスキャナＬＳが検知する状態になってからセンサ検知信号がＯＮする（すなわち、ＯＳＳＤ（Output Signal Switching Device）信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わる）までの時間のことをいう。この応答時間は、たとえば、機器固有の応答時間を考慮して設定されているデフォルト値を所定の標準値（例：数十ミリ秒）として読み込むか、あるいは、センサ検知信号の出力を所定条件で遅延させるオフディレイ制御を考慮して決定される。また、前記以外の作動データとしては、たとえばレーザスキャナＬＳの機種や使用条件（例：レーザスキャナの向き／標準使用／高感度使用／ロボット運転速度（高速／中速）／ロボットの停止制御から実際に停止するまでの応答時間）等に応じて設定された値を読み込む。 Next, in step S2, the operation data of the laser scanner LS is read. As this operation data, for example, the response time of the laser scanner LS is read. Here, the response time of the laser scanner LS refers to the time from when a human body or object enters the detection area of the laser scanner LS and is detected by the laser scanner LS until the sensor detection signal turns ON (i.e., when the OSSD (Output Signal Switching Device) signal switches from ON to OFF). For example, this response time is read as a default value (e.g., several tens of milliseconds) set in consideration of the device-specific response time as a predetermined standard value, or is determined in consideration of off-delay control that delays the output of the sensor detection signal under predetermined conditions. In addition, as operation data other than the above, for example, values set according to the model of the laser scanner LS and the conditions of use (e.g., the direction of the laser scanner/standard use/high sensitivity use/robot operation speed (high speed/medium speed)/response time from the robot stop control to the actual stop) are read.
次に、ステップＳ３では、ステップＳ１で読み込まれたロボットＲの動作データ、および、ステップＳ２で読み込まれたレーザスキャナＬＳの作動データに基づいて、レーザスキャナＬＳの検出条件を作成する検出条件作成サブルーチンを実行する。 Next, in step S3, a detection condition creation subroutine is executed to create detection conditions for the laser scanner LS based on the motion data of the robot R read in step S1 and the operation data of the laser scanner LS read in step S2.
この場合には、まず、図７のステップＴ１において、ロボットＲの動作領域を表示する。すなわち、ロボットＲの動作領域をコンピュータ１のディスプレイ１３に表示する。図８はディスプレイ表示の一例を示しており、同図中、斜線領域ＲＲがロボットＲの動作領域つまり危険領域を示している。なお、図８は図４に対応している。 In this case, first, in step T1 of FIG. 7, the motion area of robot R is displayed. That is, the motion area of robot R is displayed on the display 13 of computer 1. FIG. 8 shows an example of the display, in which the shaded area RR indicates the motion area of robot R, i.e., the danger area. Note that FIG. 8 corresponds to FIG. 4.
次に、ステップＴ２では、動作領域ＲＲの外側に設定すべき安全距離Ｓを設定する。安全距離Ｓは、次式によって算出される。すなわち
Ｓ＝Ｋ×（Ｔｍ＋Ｔｓ）＋Ｃ＋Ｚｓ … （１）
ただし
Ｓ： 安全距離（ｍｍ）
Ｋ： 人体の接近速度（ｍｍ／ｓ）
Ｔｍ： 機械（ここではロボットＲ）またはシステム（ここではロボット制御システムＲＳ）の最大停止時間（ｓ）
Ｔｓ： レーザスキャナＬＳの応答時間（ｓ）
Ｃ： Ｃ＝１２００－０．４×Ｈ（ただし、Ｃ≧８５０）
ここで Ｈ： 床面から検出面までの高さ（ｍｍ）
１０００≧Ｈ≧１５×（ｄ－５０）
ｄ： 物体の最小検出幅（ｍｍ）
Ｚｓ： 追加安全距離（ｍｍ）
Next, in step T2, a safety distance S to be set outside the operating region RR is set. The safety distance S is calculated by the following formula: S=K×(Tm+Ts)+C+Zs (1)
Where S: Safety distance (mm)
K: Approach speed of the human body (mm/s)
Tm: Maximum stop time (s) of the machine (here, the robot R) or the system (here, the robot control system RS)
Ts: Response time of the laser scanner LS (s)
C: C = 1200 - 0.4 x H (C ≧ 850)
Where H: Height from floor to detection surface (mm)
1000≧H≧15×(d−50)
d: Minimum detectable object width (mm)
Zs: Additional safety distance (mm)
Ｋの値としては、一般に、１６００（ｍｍ／ｓ）が採用される。Ｔｍは、レーザスキャナＬＳのＯＳＳＤ信号を受けてからロボットＲが停止するまでにかかる最大停止時間（ｓ）を指している。Ｔｓは、メインフローのステップＳ２で読み込まれた値である。Ｃを求める式に登場するＨは、図９に示すように、床面からレーザスキャナＬＳの検出面（レーザ光の投光窓の位置）までの距離を指している。ｄに関しては、たとえば人の体の全身を検出する場合には、たとえば７０（ｍｍ）が採用される。Ｚｓに関しては、レーザスキャナＬＳがたとえば高反射率背景で用いられる場合やレーザスキャナＬＳの計測誤差を修正するために採用される値であり、たとえば所定のデフォルト値が採用される。 The value of K is generally 1600 (mm/s). Tm indicates the maximum stopping time (s) required for the robot R to stop after receiving the OSSD signal of the laser scanner LS. Ts is the value read in step S2 of the main flow. H, which appears in the formula for calculating C, indicates the distance from the floor surface to the detection surface of the laser scanner LS (the position of the laser light projection window), as shown in FIG. 9. For d, for example, when detecting the entire body of a person, for example, 70 (mm) is used. For Zs, it is a value used when the laser scanner LS is used in a high reflectance background or to correct measurement errors of the laser scanner LS, and for example, a predetermined default value is used.
次に、ステップＴ３では、ステップＴ２で求めた安全距離Ｓを用いて、レーザスキャナＬＳの検出領域を設定する。この場合には、ロボットＲの動作領域ＲＲの外側に安全距離Ｓを設定することにより、レーザスキャナＬＳの検出領域を設定する。なお、安全距離Ｓを設定する際にはロボットＲのアームの位置だけでなく、アームが保持したワークの大きや長さなどを考慮することが好ましい。 Next, in step T3, the detection area of the laser scanner LS is set using the safety distance S determined in step T2. In this case, the detection area of the laser scanner LS is set by setting the safety distance S outside the operating area RR of the robot R. Note that when setting the safety distance S, it is preferable to take into consideration not only the position of the arm of the robot R, but also the size and length of the workpiece held by the arm.
次に、ステップＴ４では、ステップＴ３で設定された検出領域をディスプレイ１３に表示する。この場合には、図８中、ロボットＲの動作領域ＲＲの外側（つまりフェンスＦで囲まれていない側）において、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ安全距離分の幅Ｓを有する平面視略Ｌ字状の帯状領域（濃いグレーの領域）が描画される。この濃いグレーの略Ｌ字状帯状領域がレーザスキャナＬＳの検出領域ＰＲである。これによりレーザスキャナＬＳの防護領域、つまり動作領域ＲＲと検出領域ＰＲにより、人が接近すると危険と判断される領域が決定される。 Next, in step T4, the detection area set in step T3 is displayed on the display 13. In this case, in FIG. 8, a band-like area (dark gray area) that is roughly L-shaped in a plan view and has a width S of the safety distance in both the X and Y directions is drawn outside the operating area RR of the robot R (i.e., the side not surrounded by the fence F). This dark gray roughly L-shaped band-like area is the detection area PR of the laser scanner LS. This determines the protection area of the laser scanner LS, that is, the area that is deemed dangerous if a person approaches, based on the operating area RR and detection area PR.
図８には、説明の便宜上、動作領域ＲＲの角部の位置にレーザスキャナＬＳが併せて記載されるとともに、動作領域ＲＲを２方向から囲む位置にＬ字状のフェンスＦが併せて記載されており、これらの記載は図４に対応している。なお、レーザスキャナＬＳの設置位置により動作領域ＲＲと検出領域ＰＲが重複する場合（たとえば、動作領域ＲＲ内にレーザスキャナＬＳが配置されている場合）もある。この場合、レーザスキャナは動作領域ＲＲを含む領域を検出領域ＰＲとなるように設定されるが、同様に安全距離Ｓを設定することに変わりない。 For ease of explanation, FIG. 8 also shows a laser scanner LS at the corner of the operating area RR, and an L-shaped fence F surrounding the operating area RR from two directions; these descriptions correspond to FIG. 4. Note that depending on the installation position of the laser scanner LS, the operating area RR and the detection area PR may overlap (for example, the laser scanner LS may be placed within the operating area RR). In this case, the laser scanner is set so that the area including the operating area RR becomes the detection area PR, but the safety distance S is still set in the same way.
また、ステップＴ３での検出領域の設定の際には、検出領域ＰＲに加えて、第１の警告領域ＷＲ１および第２の警告領域ＷＲ２（図４参照）を検出領域ＰＲの外側において検出領域ＰＲを取り囲むように設定するようにしてもよい。 When setting the detection area in step T3, in addition to the detection area PR, a first warning area WR1 and a second warning area WR2 (see FIG. 4) may be set outside the detection area PR so as to surround the detection area PR.
検出領域ＰＲは、当該領域内に侵入した人体や物体をレーザスキャナＬＳが検知したときに、レーザスキャナＬＳのＯＳＳＤ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わることにより、ロボットＲを停止させる、またはロボットＲを安全な動作状態とするための領域である。第１、第２の警告領域ＷＲ１、ＷＲ２は、当該領域内に侵入した人体や物体をレーザスキャナＬＳが検知したときに、レーザスキャナＬＳのＷＡＲＮＩＮＧ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わることにより、侵入者や侵入物体に対して警告を行う（たとえば警告音の発報／警告灯の点灯処理を行う）ための領域である。 The detection area PR is an area in which, when the laser scanner LS detects a human body or object that has entered the area, the OSSD signal of the laser scanner LS switches from ON to OFF, thereby stopping the robot R or putting the robot R into a safe operating state. The first and second warning areas WR1 and WR2 are areas in which, when the laser scanner LS detects a human body or object that has entered the area, the WARNING signal of the laser scanner LS switches from ON to OFF, thereby issuing a warning to the intruder or intruding object (for example, issuing a warning sound/turning on a warning light).
次に、ステップＴ５では、コンピュータ１によるプログラム処理を手動つまり操作者による手入力に切り替える選択を行うか否かについて操作者の判断を待つ。因みに、ステップＴ１～Ｔ４の処理はコンピュータ１によって自動化された処理である。ステップＴ５を設けたのは、自動処理によって作成された検出領域（および警告領域）が、操作者の意図していた領域と異なっていたり、操作者の意図を十分に反映していなかったりした場合に、操作者が領域の位置や範囲を手動で修正できるようにするためである。 Next, in step T5, the system waits for the operator's decision as to whether or not to switch the program processing by computer 1 to manual processing, i.e., manual input by the operator. Incidentally, the processing of steps T1 to T4 is processing automated by computer 1. Step T5 is provided so that the operator can manually correct the position and range of the area if the detection area (and warning area) created by the automatic processing differs from the area intended by the operator or does not fully reflect the operator's intention.
ステップＴ５において、処理を手動に切り替えない場合には、ステップＴ６～Ｔ８をスキップして、プログラムはステップＴ９に移行し、これまでの処理を保存する保存ボタン／保存キーがクリックされる／押されるのを待つ。保存ボタン／保存キーがクリックされれば／押されれば、ステップＴ９での判断が「ｙｅｓ」となって、プログラムは図６のメインフローに戻り、ステップＳ４に移行する。 If in step T5 the process is not switched to manual, steps T6 to T8 are skipped and the program proceeds to step T9, where it waits for the save button/save key to be clicked/pressed to save the process carried out so far. If the save button/save key is clicked/pressed, the determination in step T9 becomes "yes," and the program returns to the main flow in FIG. 6 and proceeds to step S4.
その一方、ステップＴ５において、手動切替えを選択した場合には、ステップＴ５での判断が「ｙｅｓ」となって、プログラムはステップＴ６に移行する。ステップＴ６では、操作者の手入力により、ステップＴ２で設定された安全距離が変更される。次に、ステップＴ７では、変更された安全距離を用いて、レーザスキャナＬＳの検出領域ＰＲが変更される。 On the other hand, if manual switching is selected in step T5, the determination in step T5 becomes "yes" and the program proceeds to step T6. In step T6, the safety distance set in step T2 is changed by manual input by the operator. Next, in step T7, the detection area PR of the laser scanner LS is changed using the changed safety distance.
次に、ステップＴ８では、ステップＴ７で変更された検出領域ＰＲをディスプレイ１３に表示する。このとき、ステップＴ４で表示されていた検出領域ＰＲを表示／消去可能にしておくことにより、操作者は、新たに設定された検出領域ＰＲの位置や範囲がどのように変更されたかを容易に確認できる。なお、ステップＴ６～Ｔ８の処理は繰り返し行えるようにしてもよい。 Next, in step T8, the detection area PR changed in step T7 is displayed on the display 13. At this time, by making the detection area PR displayed in step T4 displayable/disableable, the operator can easily confirm how the position and range of the newly set detection area PR have been changed. Note that the processing of steps T6 to T8 may be repeated.
ステップＴ８での処理後、ステップＴ９に移行する。ステップＴ９では、処理を保存する保存ボタン／保存キーがクリックされる／押されるのを待つ。保存ボタン／保存キーがクリックされれば／押されれば、ステップＴ９での判断が「ｙｅｓ」となって、プログラムは図６のメインフローに戻り、ステップＳ４に移行する。 After processing in step T8, the program proceeds to step T9. In step T9, the program waits for the save button/save key to be clicked/pressed to save the processing. If the save button/save key is clicked/pressed, the determination in step T9 becomes "yes," and the program returns to the main flow in FIG. 6 and proceeds to step S4.
ステップＳ４では、ステップＳ３で作成されて保存されたセンサ検出条件をレーザスキャナＬＳに設定する検出条件設定処理を行う。この場合には、コンピュータ１とレーザスキャナＬＳをＵＳＢケーブルで接続することにより、コンピュータ１に保存されたレーザスキャナＬＳの検出条件をレーザスキャナＬＳにインポートして設定処理を行う。または、コンピュータ１にＳＤカード１０Ａを挿入して（図５参照）、コンピュータ１に保存されたレーザスキャナＬＳの検出条件をＳＤカード１０Ａに書き込んだ後、ＳＤカード１０ＡをレーザスキャナＬＳに読み込ませることにより、レーザスキャナＬＳの検出条件をレーザスキャナＬＳに設定する。 In step S4, a detection condition setting process is performed to set the sensor detection conditions created and saved in step S3 in the laser scanner LS. In this case, the computer 1 and the laser scanner LS are connected with a USB cable, and the detection conditions of the laser scanner LS saved in the computer 1 are imported into the laser scanner LS to perform the setting process. Alternatively, an SD card 10A is inserted into the computer 1 (see FIG. 5), and the detection conditions of the laser scanner LS saved in the computer 1 are written to the SD card 10A, and then the SD card 10A is read into the laser scanner LS, thereby setting the detection conditions of the laser scanner LS in the laser scanner LS.
次に、ステップＳ５では、プログラムを終了するか否か、操作者の判断を待つ。終了ボタン／終了キーがクリックされれば／押されれば、プログラムは終了する。 Next, in step S5, the program waits for the operator's decision as to whether to end the program. If the end button/end key is clicked/pressed, the program ends.
上述したプログラムによるセンサ検出条件が設定されたレーザスキャナＬＳの作動時には、図４および図８に示すように、レーザスキャナＬＳの周囲に防護領域（ロボットの動作領域ＲＲとレーザースキャナＬＳの検出領域ＰＲを合わせた領域）が設定されるとともに、その外側に第１、第２の警告領域ＷＲ１、ＷＲ２が設定されている。 When the laser scanner LS is in operation and the sensor detection conditions are set by the above-mentioned program, as shown in Figures 4 and 8, a protection area (the area consisting of the robot's operating area RR and the detection area PR of the laser scanner LS) is set around the laser scanner LS, and a first and second warning area WR1, WR2 are set outside of this.
なお、この第１の実施例においては、レーザスキャナＬＳの位置データについては言及していないが、図４および図８に示すように、ロボットＲの動作領域ＲＲが矩形状領域であって、その角部の近傍位置にレーザスキャナＬＳを設置するようなアプリケーションの場合には、レーザスキャナＬＳの検出角度（スキャニング角）θを２７０°に設定することにより、ロボットＲの矩形状の動作領域ＲＲの外延に沿った検出領域ＰＲを容易に設定することができる。 In this first embodiment, no reference is made to the position data of the laser scanner LS. However, in the case of an application in which the operating area RR of the robot R is a rectangular area and the laser scanner LS is installed near a corner of the rectangular area as shown in Figures 4 and 8, the detection angle (scanning angle) θ of the laser scanner LS can be set to 270° to easily set the detection area PR along the perimeter of the rectangular operating area RR of the robot R.
＜第２の実施例＞
本発明の第２の実施例によるセンサ（レーザスキャナ）の検出条件設定方法を図１０および図１１のフローチャートを用いて説明する。
Second Example
A method for setting detection conditions for a sensor (laser scanner) according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the flow charts of FIGS.
プログラムがスタートすると、まず、図１０のステップＳ１’において、機械データを読み込む。この場合には、前記第１の実施例と同様に、ロボットコントローラＣに記憶されたロボットＲの動作領域データ（たとえば動作領域の２次元／３次元座標データ）をロボットコントローラＣから読み込むとともに、これに加えて、ロボットＲの位置データをロボットコントローラＣから読み込む。 When the program starts, first, in step S1' in FIG. 10, machine data is read. In this case, as in the first embodiment, the motion area data of the robot R stored in the robot controller C (e.g., two-dimensional/three-dimensional coordinate data of the motion area) is read from the robot controller C, and in addition, the position data of the robot R is read from the robot controller C.
次に、ステップＳ２’では、センサデータを読み込む。このセンサデータとしては、前記第１の実施例と同様に、レーザスキャナＬＳの作動データである、たとえばレーザスキャナＬＳの応答時間を読み込む。ここで、レーザスキャナＬＳの応答時間とは、センサ検知信号がＯＮするまでの時間のことをいう。この応答時間は、たとえば機器固有の応答時間を考慮してデフォルト値として設定されている所定の標準値（例：数十ミリ秒）を読み込むか、あるいは、センサ検知信号の出力を所定条件で遅延させるオフディレイ制御を考慮して決定される。また、前記以外の作動データとしては、たとえばレーザスキャナＬＳの機種や使用条件（例：レーザスキャナの向き／標準使用／高感度使用／ロボット運転速度（高速／中速）／ロボットの応答時間）等に応じて設定された値を読み込む。 Next, in step S2', sensor data is read. As the sensor data, as in the first embodiment, the operation data of the laser scanner LS, for example, the response time of the laser scanner LS, is read. Here, the response time of the laser scanner LS means the time until the sensor detection signal turns ON. This response time is, for example, a predetermined standard value (e.g., several tens of milliseconds) set as a default value taking into account the response time specific to the device, or is determined taking into account off-delay control that delays the output of the sensor detection signal under predetermined conditions. In addition, as operation data other than the above, for example, values set according to the model of the laser scanner LS and the conditions of use (e.g., the direction of the laser scanner/standard use/high sensitivity use/robot operation speed (high speed/medium speed)/robot response time) are read.
センサデータとしては、さらにレーザスキャナＬＳの位置データを読み込む。この位置データとしては、図４および図８に示すように、ロボットＲの動作領域ＲＲが矩形状領域であって、その角部の近傍位置にレーザスキャナＬＳを設置するようなアプリケーションの場合には、レーザスキャナＬＳの位置の座標データ（Ｘ２、Ｙ２）は、動作領域ＲＲの角部の座標データにレーザスキャナＬＳの寸法を加味することにより、容易に求められる。なお、レーザスキャナＬＳの位置の座標データ（Ｘ２、Ｙ２）は、操作者が手入力で座標データを入力するようにしてもよいし、マウスポインタの位置でクリックすることで座標入力できるようにしてもよい。 As the sensor data, the position data of the laser scanner LS is further read. In the case of an application in which the operating area RR of the robot R is a rectangular area and the laser scanner LS is installed in the vicinity of a corner thereof as shown in Fig. 4 and Fig. 8, the coordinate data ( X2 , Y2 ) of the position of the laser scanner LS can be easily obtained by adding the dimensions of the laser scanner LS to the coordinate data of the corner of the operating area RR. The coordinate data ( X2 , Y2 ) of the position of the laser scanner LS may be input manually by the operator, or may be input by clicking at the position of the mouse pointer.
次に、ステップＳ３’では、ステップＳ１’で読み込まれたロボットＲの動作領域データおよび位置データ、ならびに、ステップＳ２’で読み込まれたレーザスキャナＬＳの作動データおよび位置データに基づいて、レーザスキャナＬＳの検出条件を作成する検出条件作成サブルーチンを実行する。 Next, in step S3', a detection condition creation subroutine is executed to create detection conditions for the laser scanner LS based on the motion area data and position data of the robot R read in step S1', and the operation data and position data of the laser scanner LS read in step S2'.
この場合には、まず、図１１のステップＴ１’において、ロボットＲの動作領域およびその位置をコンピュータ１のディスプレイ１３に表示する。図８Ａはディスプレイ表示の一例を示しており、同図中、斜線領域ＲＲがロボットＲの動作領域つまり人が立ち入ると危険な領域を示している。 In this case, first, in step T1' in FIG. 11, the operating area of robot R and its position are displayed on the display 13 of computer 1. FIG. 8A shows an example of the display, in which the shaded area RR indicates the operating area of robot R, i.e., the area that is dangerous for people to enter.
次に、ステップＴ２’では、ロボットＲの中心Ｏ１の座標データ（Ｘ１、Ｙ１）に対するレーザスキャナＬＳの中心Ｏ２の座標データ（Ｘ２、Ｙ２）のオフセット量（Ｘ０、Ｙ０）を算出する。オフセット量は次式により求まる。
Ｘ０＝Ｘ２－Ｘ１ および Ｙ０＝Ｙ２－Ｙ１
Next, in step T2', there is calculated an offset amount ( X0 , Y0 ) of the coordinate data ( X2 , Y2 ) of the center O2 of the laser scanner LS relative to the coordinate data ( X1 , Y1 ) of the center O1 of the robot R. The offset amount is found by the following formula.
X0 = X2 - X1 and Y0 = Y2 - Y1
次に、ステップＴ３’では、動作領域ＲＲの外側に設定すべき安全距離Ｓを設定する。安全距離Ｓは、第１の実施例と同様に、式（１）によって算出される。 Next, in step T3', a safety distance S to be set outside the operating region RR is set. The safety distance S is calculated by formula (1) as in the first embodiment.
次に、ステップＴ４’では、ステップＴ２’で求めたオフセット量（Ｘ０、Ｙ０）、および、ステップＴ３’で求めた安全距離Ｓを用いて、ロボットＲの動作領域ＲＲの外側にレーザスキャナＬＳの検出領域を設定する。 Next, in step T4', the detection area of the laser scanner LS is set outside the operating area RR of the robot R using the offset amount (X 0 , Y 0 ) determined in step T2' and the safety distance S determined in step T3'.
ステップＴ５’では、ステップＴ４’で設定された検出領域をディスプレイ１３に表示する。この場合には、図８Ａ中、ロボットＲの動作領域ＲＲの外側（つまりフェンスＦで囲まれていない側）において、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ安全距離分の幅Ｓを有する平面視略Ｌ字状の帯状領域（濃いグレーの領域）をその内側の外延がレーザスキャナＬＳの中心Ｏ２を通るように描画する。この濃いグレーの略Ｌ字状帯状領域がレーザスキャナＬＳの検出領域ＰＲである。これによりレーザスキャナＬＳの防護領域、つまり動作領域ＲＲと検出領域ＰＲによって、人が接近すると危険と判断される領域が決定される。 In step T5', the detection area set in step T4' is displayed on the display 13. In this case, in Fig. 8A, outside the operating area RR of the robot R (i.e., the side not surrounded by the fence F), a band-like area (dark gray area) that is approximately L-shaped in a plan view and has a width S of the safety distance in each of the X and Y directions is drawn so that its inner perimeter passes through the center O2 of the laser scanner LS. This dark gray approximately L-shaped band-like area is the detection area PR of the laser scanner LS. In this way, the protection area of the laser scanner LS, that is, the area that is determined to be dangerous if a person approaches, is determined by the operating area RR and the detection area PR.
図８Ａには、説明の便宜上、動作領域ＲＲの角部の位置にレーザスキャナＬＳが併せて記載されるとともに、動作領域ＲＲを２方向から囲む位置にＬ字状のフェンスＦが併せて記載されており、これらの記載は図４に対応している。 For ease of explanation, FIG. 8A also shows laser scanners LS at the corners of the operating region RR, and also shows L-shaped fences F surrounding the operating region RR from two directions; these depictions correspond to FIG. 4.
ここで、コンピュータ１の実際の操作画面の一例を図８Ｂに示す。同図に示すように、操作画面の右側の領域には、動作領域ＲＲが描画されるとともに、その外側に検出領域ＰＲが描画されている。検出領域ＰＲは、所定の座標位置に自動処理でプロットされた多数の点ＰＬにより、その外延が設定されている。 Here, an example of the actual operation screen of the computer 1 is shown in FIG. 8B. As shown in the figure, an operating area RR is drawn in the area on the right side of the operation screen, and a detection area PR is drawn outside of it. The outer perimeter of the detection area PR is set by a large number of points PL that are plotted automatically at predetermined coordinate positions.
なお、ステップＴ５’での検出領域の設定の際には、検出領域ＰＲに加えて、第１の警告領域ＷＲ１および第２の警告領域ＷＲ２（淡いグレーの領域（図４参照））を検出領域ＰＲの外側において検出領域ＰＲを取り囲むように設定するようにしてもよい。 When setting the detection area in step T5', in addition to the detection area PR, a first warning area WR1 and a second warning area WR2 (light gray areas (see Figure 4)) may be set outside the detection area PR so as to surround the detection area PR.
検出領域ＰＲは、当該領域内に侵入した人体や物体をレーザスキャナＬＳが検知したときに、レーザスキャナＬＳのＯＳＳＤ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わることにより、ロボットＲを停止させるための領域である。第１、第２の警告領域ＷＲ１、ＷＲ２は、当該領域内に侵入した人体や物体をレーザスキャナＬＳが検知したときに、レーザスキャナＬＳのＷＡＲＮＩＮＧ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わることにより、侵入者や侵入物体に対して警告を行う（たとえば警告音の発報／警告灯の点灯処理を行う）ための領域である。 The detection area PR is an area in which, when the laser scanner LS detects a human body or object that has entered the area, the OSSD signal of the laser scanner LS switches from ON to OFF, thereby stopping the robot R. The first and second warning areas WR1 and WR2 are areas in which, when the laser scanner LS detects a human body or object that has entered the area, the WARNING signal of the laser scanner LS switches from ON to OFF, thereby issuing a warning to the intruder or intruding object (for example, issuing a warning sound/turning on a warning light).
次に、ステップＴ６’では、レーザスキャナＬＳの検出領域ＰＲ内に障害物等が存在するか、前述のオフセットによる検出領域ＰＲの移動によって生じた空白の領域か、あるいは、センサが検出可能な距離の外となる領域にロボットＲの動作領域ＲＲがあるかによって、レーザスキャナＬＳによる検出ができない非検出領域があるか否か判断される。非検出領域があると判断されれば、ステップＴ６’での判断が「ｙｅｓ」となって、ステップＴ７’に移行する。なお、障害物等の座標データは、ティーチングペンダントによるティーチング時に予めロボットコントローラＣに記憶させていたものを用いるようにしてもよいし、操作者が手入力で入力するようにしてもよい。 Next, in step T6', it is determined whether there is a non-detection area that cannot be detected by the laser scanner LS, depending on whether an obstacle or the like is present within the detection area PR of the laser scanner LS, whether there is a blank area caused by the movement of the detection area PR due to the offset described above, or whether the operating area RR of the robot R is in an area outside the distance that the sensor can detect. If it is determined that there is a non-detection area, the determination in step T6' becomes "yes" and the process proceeds to step T7'. Note that the coordinate data of the obstacle or the like may be stored in advance in the robot controller C during teaching using the teaching pendant, or may be manually input by the operator.
ステップＴ７’では、レーザスキャナＬＳの検出領域ＰＲ内に非検出領域を生成するとともに、これをディスプレイ１３に表示する。図８Ａ中、符号ＯＳがレーザスキャナＬＳの検出領域内に置かれた障害物を示しており、その図示左方（一部上方も含む）の斜線領域が非検出領域ＶＢである。非検出領域ＶＢは、障害物ＯＳの存在により、その主に背面側にレーザスキャナＬＳからの出射レーザ光が届かなくなる領域である。このような非検出領域ＶＢが生成・表示されることにより、操作者に対する注意が喚起されることになる。この場合、非検出領域ＶＢを検出できるように、別のレーザスキャナを配置するようにするか、あるいは、非検出領域ＶＢ内に作業者が立ち入ることができないように柵やパーテーションを設置することが考えられる。 In step T7', a non-detection area is generated within the detection area PR of the laser scanner LS and displayed on the display 13. In FIG. 8A, the symbol OS indicates an obstacle placed within the detection area of the laser scanner LS, and the shaded area to the left of the figure (including partly above) is the non-detection area VB. The non-detection area VB is an area where the laser light emitted from the laser scanner LS cannot reach, mainly the rear side, due to the presence of the obstacle OS. The generation and display of such a non-detection area VB calls the operator's attention. In this case, it is possible to place another laser scanner so that the non-detection area VB can be detected, or to install a fence or partition to prevent workers from entering the non-detection area VB.
ステップＴ７’での処理後、ステップＴ８’に移行する。その一方、ステップＴ６’において、非検出領域がないと判断されれば、同様に、ステップＴ８’に移行する。 After processing in step T7', the process proceeds to step T8'. On the other hand, if it is determined in step T6' that there is no non-detection area, the process similarly proceeds to step T8'.
次に、ステップＴ８’では、コンピュータ１による処理を手動つまり操作者による手入力に切り替える選択を行うか否か、操作者の判断を待つ。因みに、ステップＴ１’～Ｔ５’の処理はコンピュータ１によって自動化された処理である。ステップＴ８’を設けたのは、自動処理によって作成された検出領域（および警告領域）が、操作者の意図していた領域と異なっていたり、操作者の意図を十分に反映していなかったりした場合に、操作者が領域の位置や範囲を修正できるようにするためである。 Next, in step T8', the system waits for the operator's decision as to whether or not to switch the processing by computer 1 to manual, that is, to manual input by the operator. Incidentally, the processing of steps T1' to T5' is automated by computer 1. Step T8' is provided so that the operator can modify the position and range of the area if the detection area (and warning area) created by the automatic processing differs from the area intended by the operator or does not fully reflect the operator's intention.
ステップＴ８’において、処理を手動に切り替えない場合には、ステップＴ９’～Ｔ１０’をスキップして、プログラムはステップＴ１１’に移行し、これまでの処理を保存する保存ボタン／保存キーがクリックされる／押されるのを待つ。保存ボタン／保存キーがクリックされれば／押されれば、ステップＴ１１’での判断が「ｙｅｓ」となって、プログラムは図１０のメインフローに戻り、ステップＳ４’に移行する。 If the process is not switched to manual in step T8', steps T9'-T10' are skipped and the program proceeds to step T11', where it waits for the save button/save key to be clicked/pressed to save the process so far. If the save button/save key is clicked/pressed, the determination in step T11' becomes "yes," and the program returns to the main flow in FIG. 10 and proceeds to step S4'.
その一方、ステップＴ８’において、手動切替えを選択した場合には（図８Ｂ中、操作画面の左側の領域に設けられた手動ボタン参照）、ステップＴ８’での判断が「ｙｅｓ」となって、プログラムはステップＴ９’に移行する。ステップＴ９’では、操作者の手入力により、ステップＴ３’で設定された安全距離が変更される。 On the other hand, if manual switching is selected in step T8' (see the manual button in the area on the left side of the operation screen in FIG. 8B), the determination in step T8' becomes "yes" and the program proceeds to step T9'. In step T9', the safety distance set in step T3' is changed by manual input by the operator.
次に、ステップＴ１０’では、変更された安全距離を用いて、レーザスキャナＬＳの検出領域ＰＲが変更されて、ディスプレイ１３に表示される。このとき、ステップＴ５’で表示されていた検出領域ＰＲを表示／消去可能にしておくことにより、操作者は、新たに設定された検出領域の位置や範囲がどのように変更されたかを容易に確認できる。なお、ステップＴ９’～Ｔ１０’の処理は繰り返し行えるようにしてもよい。 Next, in step T10', the detection area PR of the laser scanner LS is changed using the changed safety distance and is displayed on the display 13. At this time, by making the detection area PR displayed in step T5' displayable/disableable, the operator can easily confirm how the position and range of the newly set detection area have been changed. Note that the processing of steps T9' to T10' may be repeated.
ステップＴ１０’での処理後、ステップＴ１１’に移行する。ステップＴ１１’では、処理を保存する保存ボタン／保存キーがクリックされる／押されるのを待つ。保存ボタン／保存キーがクリックされれば／押されれば、ステップＴ１１’での判断が「ｙｅｓ」となって、プログラムは図１０のメインフローに戻り、ステップＳ４’に移行する。 After processing in step T10', the program proceeds to step T11'. In step T11', the program waits for the save button/save key to be clicked/pressed to save the processing. If the save button/save key is clicked/pressed, the determination in step T11' becomes "yes," and the program returns to the main flow in FIG. 10 and proceeds to step S4'.
ステップＳ４’では、ステップＳ３’で作成されて保存された検出条件をレーザスキャナＬＳに設定する検出条件設定処理を行う。この場合には、コンピュータ１とレーザスキャナＬＳをＵＳＢケーブルで接続することにより、コンピュータ１に保存されたレーザスキャナＬＳの検出条件をレーザスキャナＬＳにインポートして設定処理を行う。または、コンピュータ１にＳＤカード１０Ａを挿入して（図５参照）、コンピュータ１に保存されたレーザスキャナＬＳの検出条件をＳＤカード１０Ａに書き込んだ後、ＳＤカード１０ＡをレーザスキャナＬＳに読み込ませることにより、レーザスキャナＬＳの検出条件をレーザスキャナＬＳに設定する。 In step S4', a detection condition setting process is performed to set the detection conditions created and saved in step S3' in the laser scanner LS. In this case, the computer 1 and the laser scanner LS are connected with a USB cable, and the detection conditions of the laser scanner LS saved in the computer 1 are imported into the laser scanner LS to perform the setting process. Alternatively, an SD card 10A is inserted into the computer 1 (see FIG. 5), and the detection conditions of the laser scanner LS saved in the computer 1 are written to the SD card 10A, and then the SD card 10A is read into the laser scanner LS, thereby setting the detection conditions of the laser scanner LS in the laser scanner LS.
次に、ステップＳ５’では、プログラムを終了するか否か、操作者の判断を待つ。終了ボタン／終了キーがクリックされれば／押されれば、プログラムは終了する。 Next, in step S5', the program waits for the operator's decision as to whether to end the program. If the end button/end key is clicked/pressed, the program ends.
上述したプログラムによる検出条件が設定されたレーザスキャナＬＳの作動時には、図４および図８Ａに示すように、レーザスキャナＬＳの周囲に検出領域ＰＲが設定されるとともに、その外側に第１、第２の警告領域ＷＲ１、ＷＲ２が設定されている。 When the laser scanner LS is in operation and the detection conditions are set by the above-mentioned program, a detection area PR is set around the laser scanner LS, and a first and second warning area WR1 and WR2 are set outside of the detection area PR, as shown in Figures 4 and 8A.
＜第３の実施例＞
前記第１および第２の実施例では、ロボット制御システムを例にとって説明したが、本発明が実行処理されたセンサが用いられる機械としては、ロボット以外でもよく、本発明は、無人搬送車 (ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）や自動車（自動牽引車含む）等の車両、自動フォークリフト等の特殊車両を含む自律移動体にも適用可能である。なお、これら車両においては、人体や物体が静止している場合でも、車両が移動することで人体や物体が車両に相対的に接近することになるので、この場合においても、人体や物体が本発明における「接近体」に相当する。
Third Example
In the first and second embodiments, a robot control system has been described as an example, but the machine using the sensor on which the present invention is executed may be other than a robot, and the present invention is also applicable to autonomous moving bodies including vehicles such as automated guided vehicles (AGVs) and automobiles (including automatic towing vehicles), and special vehicles such as automatic forklifts. Note that in these vehicles, even if a human body or object is stationary, the human body or object will approach the vehicle relatively as the vehicle moves, so even in this case, the human body or object corresponds to the "approaching body" in the present invention.
図１２は、本発明の第３の実施例のセンサ検出条件設定方法によるセンサ検出条件が設定されたレーザスキャナＬＳと、これを搭載するＡＧＶと、レーザスキャナＬＳにより設定される検出領域ＰＲおよび第１、第２の警告領域ＷＲ１、ＷＲ２とを示している。 Figure 12 shows a laser scanner LS for which sensor detection conditions have been set using the sensor detection condition setting method of the third embodiment of the present invention, an AGV equipped with the laser scanner, and the detection area PR and first and second warning areas WR1 and WR2 set by the laser scanner LS.
この第３の実施例によるセンサ検出条件設定方法は、前記第１の実施例の図６、図７のフローチャート、または前記第２の実施例の図１０、図１１のフローチャートにしたがって、同様に処理されるが、この場合、前記第１、第２の実施例中のロボットコントローラＣに相当するのが、ＡＧＶに搭載された（またはＡＧＶから離れた場所に設置された）コントローラである。ＡＧＶが床面上の固定ルートに沿って走行する場合、および床面上を自由走行する場合のいずれについても、ＡＧＶの走行パターン（たとえばルート、停止位置、加減速領域等）がＡＧＶのコントローラに記憶されている。 The sensor detection condition setting method according to this third embodiment is processed in the same manner as in the flowcharts of Figures 6 and 7 of the first embodiment, or the flowcharts of Figures 10 and 11 of the second embodiment, but in this case, the controller mounted on the AGV (or installed at a location remote from the AGV) corresponds to the robot controller C in the first and second embodiments. In both cases, when the AGV travels along a fixed route on the floor surface, and when it travels freely on the floor surface, the travel pattern of the AGV (e.g., route, stopping positions, acceleration/deceleration areas, etc.) is stored in the AGV's controller.
よって、上記フローチャートにおけるＡＧＶの動作データは、ＡＧＶのコントローラから読み込まれることになる。この場合、ＡＧＶは、ロボットのような据置型ではなく可動型であるので、刻刻と位置を変えるＡＧＶの占有領域がＡＧＶの動作領域となる。なお、レーザスキャナＬＳの作動データの読込みについては、前記第１、第２の実施例と同様である。 The AGV operation data in the above flowchart is therefore read from the AGV's controller. In this case, since the AGV is a mobile type, rather than a stationary type like a robot, the area occupied by the AGV, which changes position from moment to moment, becomes the operating area of the AGV. Note that the reading of the operation data for the laser scanner LS is the same as in the first and second embodiments.
また、ＡＧＶの動作データおよびレーザスキャナＬＳの作動データに基づいて、レーザスキャナＬＳの検出条件を作成する際において、ＡＧＶの動作領域の外側に設定すべき安全距離Ｓに関しては、次式によって算出される。すなわち
Ｓ＝Ｖ×（Ｔｍ＋Ｔｓ）＋Ｚｂ×Ｌ＋Ｚｓ＋Ｚｇ … （２）
ただし
Ｓ： 安全距離（ｍｍ）
Ｖ： ＡＧＶの最大接近速度（ｍｍ／ｓ）
Ｔｍ： 機械（ここではＡＧＶ）またはシステム（ここではＡＧＶ制御システム）の最大停止時間（ｓ）
Ｔｓ： レーザスキャナＬＳの応答時間（ｓ）
Ｚｂ： ＡＧＶの停止に必要な距離（ｍｍ）
Ｌ： ブレーキの摩耗係数
Ｚｓ： 追加安全距離（ｍｍ）
Ｚｇ： 床面との隙間が十分に確保できない場合の追加距離（ｍｍ）
In addition, when creating the detection conditions for the laser scanner LS based on the operation data of the AGV and the operation data of the laser scanner LS, the safety distance S to be set outside the operating area of the AGV is calculated by the following formula: S=V×(Tm+Ts)+Zb×L+Zs+Zg (2)
Where S: Safety distance (mm)
V: Maximum approach speed of AGV (mm/s)
Tm: Maximum stopping time (s) of the machine (here, the AGV) or system (here, the AGV control system)
Ts: Response time of the laser scanner LS (s)
Zb: Distance required to stop the AGV (mm)
L: Brake wear coefficient Zs: Additional safety distance (mm)
Zg: Additional distance (mm) when sufficient clearance from the floor cannot be secured
Ｔｍは、レーザスキャナＬＳのＯＳＳＤ（Output Signal Switching Device）信号を受けてからＡＧＶが停止するまでにかかる最大停止時間（ｓ）を指している。Ｔｓは、メインフローのステップＳ２、Ｓ２’（図６、図１０）で読み込まれた値である。Ｚｓに関しては、レーザスキャナＬＳがたとえば高反射率背景で用いられる場合に採用される値であり、たとえば所定のデフォルト値が採用される。Ｚｇの説明文に記載された床面との隙間は、図１３に示すように、床面からＡＧＶの底面までの距離を指している。 Tm refers to the maximum stopping time (s) it takes for the AGV to stop after receiving the OSSD (Output Signal Switching Device) signal of the laser scanner LS. Ts is the value read in steps S2 and S2' (Figures 6 and 10) of the main flow. Zs is the value adopted when the laser scanner LS is used, for example, in a highly reflective background, and for example a predetermined default value is adopted. The gap from the floor described in the description of Zg refers to the distance from the floor to the bottom of the AGV, as shown in Figure 13.
式（２）で求めた安全距離Ｓを用いてレーザスキャナＬＳの検出領域を設定する際には、ＡＧＶの動作領域の外側つまりＡＧＶの前方に安全距離Ｓを設定することにより、レーザスキャナＬＳの検出領域ＰＲが設定される。設定された検出領域ＰＲは、図１４のディスプレイ表示例に示すように、前後方向（同図上下方向）に安全距離分の長さＳを有し、左右方向（同図左右方向）に、ＡＧＶの幅寸法よりも長い所定の長さを有する矩形状の帯状領域（濃いグレーの領域）ＰＲである。なお、図１２では、検出領域ＰＲに加えて、第１、第２の警告領域ＷＲ１、ＷＲ２が記載されている。ＡＧＶの移動にともない、これら検出領域ＰＲ、第１、第２の警告領域ＷＲ１、ＷＲ２もＡＧＶの移動方向へ領域の位置を変えていく。 When setting the detection area of the laser scanner LS using the safety distance S calculated by formula (2), the detection area PR of the laser scanner LS is set by setting the safety distance S outside the operating area of the AGV, i.e., in front of the AGV. The set detection area PR is a rectangular strip area (dark gray area) PR having a length S of the safety distance in the front-rear direction (up-down direction in the figure) and a predetermined length longer than the width dimension of the AGV in the left-right direction (left-right direction in the figure), as shown in the display example of FIG. 14. In addition to the detection area PR, FIG. 12 also shows first and second warning areas WR1 and WR2. As the AGV moves, the detection area PR and the first and second warning areas WR1 and WR2 also change their positions in the direction of movement of the AGV.
なお、検出領域ＰＲおよび第１、第２の警告領域ＷＲ１、ＷＲ２を設定する際には、ＡＧＶの車速に応じて各領域の大きさを切り替えるようにしてもよい。図１５は、車速に応じた切替えの例を示しており、同図中、（ａ）は高速時の場合、（ｂ）は中速時の場合、（ｃ）は低速時の場合にそれぞれ対応している。このように車速を３段階で切り替える場合には、式（２）中の速度Ｖの値として高速、中速および低速の３種類を用意し、それぞれについて算出された安全距離Ｓの値が用いられることになる。なお、この場合、ＡＧＶの駆動軸にはインクリメンタルエンコーダが取り付けられており、エンコーダ入力を用いてレーザスキャナＬＳのスキャンエリアの切替えが行われる。 When setting the detection area PR and the first and second warning areas WR1 and WR2, the size of each area may be changed depending on the vehicle speed of the AGV. Figure 15 shows an example of switching depending on the vehicle speed, where (a) corresponds to high speed, (b) corresponds to medium speed, and (c) corresponds to low speed. When switching the vehicle speed in three stages like this, three types of speed V in equation (2) are prepared: high speed, medium speed, and low speed, and the value of the safety distance S calculated for each is used. In this case, an incremental encoder is attached to the drive shaft of the AGV, and the scan area of the laser scanner LS is switched using the encoder input.
検出領域ＰＲは、当該領域内に侵入した人体や物体をレーザスキャナＬＳが検知したときに、レーザスキャナＬＳのＯＳＳＤ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わることにより、ＡＧＶを停止させるための領域である。第１、第２の警告領域ＷＲ１、ＷＲ２は、当該領域内に侵入した人体や物体をレーザスキャナＬＳが検知したときに、レーザスキャナＬＳのＷＡＲＮＩＮＧ信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わることにより、侵入者や侵入物体に対して警告を行うための領域である。 The detection area PR is an area in which, when the laser scanner LS detects a human body or object that has entered the area, the OSSD signal of the laser scanner LS switches from ON to OFF, thereby stopping the AGV. The first and second warning areas WR1 and WR2 are areas in which, when the laser scanner LS detects a human body or object that has entered the area, the WARNING signal of the laser scanner LS switches from ON to OFF, thereby issuing a warning to the intruder or intruding object.
この第３の実施例においても、前記第１、第２の実施例と同様に、コンピュータ１によるプログラム処理を手動つまり操作者による手入力に切り替える選択を行うか否かについて判断するステップが設けられており、コンピュータ１の自動処理により設定された安全距離を手入力で変更することにより、レーザスキャナＬＳの検出領域ＰＲの変更が可能になっている。 In this third embodiment, as in the first and second embodiments, a step is provided for determining whether or not to switch the program processing by the computer 1 to manual, i.e., manual input by an operator, and the detection area PR of the laser scanner LS can be changed by manually changing the safe distance set by the automatic processing of the computer 1.
コンピュータ１の自動処理（および操作者の手入力処理）により作成されて保存されたレーザスキャナＬＳの検出条件は、前記第１、第２の実施例と同様にして、レーザスキャナＬＳに設定される。すなわち、コンピュータ１とレーザスキャナＬＳをＵＳＢケーブルで接続することにより、コンピュータ１に保存されたレーザスキャナＬＳの検出条件をレーザスキャナＬＳにインポートして設定処理を行う、または、コンピュータ１にＳＤカード１０Ａを挿入して（図５参照）、コンピュータ１に保存されたレーザスキャナＬＳの検出条件をＳＤカード１０Ａに書き込んだ後、ＳＤカード１０ＡをレーザスキャナＬＳに読み込ませることにより、レーザスキャナＬＳの検出条件をレーザスキャナＬＳに設定する。 The detection conditions of the laser scanner LS created and saved by the automatic processing of the computer 1 (and the manual input processing of the operator) are set in the laser scanner LS in the same manner as in the first and second embodiments. That is, by connecting the computer 1 and the laser scanner LS with a USB cable, the detection conditions of the laser scanner LS saved in the computer 1 are imported into the laser scanner LS for setting processing, or by inserting an SD card 10A into the computer 1 (see FIG. 5), the detection conditions of the laser scanner LS saved in the computer 1 are written to the SD card 10A, and then the SD card 10A is read into the laser scanner LS, thereby setting the detection conditions of the laser scanner LS in the laser scanner LS.
〔第１の変形例〕
前記第１および第２の実施例に示したフローチャートは、本発明によるセンサの検出条件設定方法を実行するためのフローチャートの一例を示しており、より細かな処理や円滑な処理のためのステップの追加や変更等は適宜可能である。たとえば、操作者による判断や修正のためのステップを追加する、ロボットが保持するワークの大きさや長さを条件として加えることによって、安全距離を変更するステップを追加する等である。
[First Modification]
The flow charts shown in the first and second embodiments are examples of flow charts for executing the method for setting the detection conditions of a sensor according to the present invention, and it is possible to add or modify steps for more detailed processing or smoother processing as appropriate. For example, a step for the operator to make a decision or correction may be added, or a step for changing the safety distance by adding the size or length of the workpiece held by the robot as a condition may be added.
〔第２の変形例〕
前記第１ないし第３の実施例では、センサの作動データ／センサデータとして、レーザスキャナＬＳの応答時間（および位置データ）を読み込むようにした例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。センサの作動データ／センサデータとしては、レーザスキャナＬＳの応答時間（および位置データ）に加えて、レーザスキャナＬＳの設置面に対する検出面の上下方向の傾き（すなわち、設置面に対して検出面が仰角／俯角を有している場合）、レーザスキャナＬＳのスキャニング角、またはレーザスキャナＬＳの設置面内での左右の傾き（つまり振れ）等を含むようにしてもよい。
[Second Modification]
In the first to third embodiments, the response time (and position data) of the laser scanner LS is read as the operation data/sensor data of the sensor, but the application of the present invention is not limited to this. In addition to the response time (and position data) of the laser scanner LS, the operation data/sensor data of the sensor may include the vertical tilt of the detection surface with respect to the installation surface of the laser scanner LS (i.e., when the detection surface has an elevation angle/depression angle with respect to the installation surface), the scanning angle of the laser scanner LS, or the left-right tilt (i.e., vibration) of the laser scanner LS within the installation surface.
〔第３の変形例〕
前記第１および第２の実施例では、ロボットとして垂直多関節ロボットを例にとって説明したが、本発明は、スカラロボットやパラレルリンクロボット等のその他のロボットに適用するようにしてもよい。また、本発明は、人と協働して作業を行う協働ロボットにも適用可能である。
[Third Modification]
In the first and second embodiments, a vertical articulated robot has been described as an example of a robot, but the present invention may be applied to other robots such as a SCARA robot, a parallel link robot, etc. The present invention may also be applied to a collaborative robot that works in collaboration with humans.
〔第４の変形例〕
本発明が適用される機械としては、前記第１、第２の実施例および前記第３の変形例に示すようなロボットや、前記第３の実施例に示すようなＡＧＶ等の自律移動体には限定されず、本発明は、その他の機械全般に適用され得る。
[Fourth Modification]
Machines to which the present invention can be applied are not limited to autonomous moving bodies such as robots as shown in the first and second embodiments and the third modified example, or AGVs as shown in the third embodiment, and the present invention can be applied to other machines in general.
〔第５の変形例〕
前記第１ないし第３の実施例では、センサとしてレーザスキャナを例にとって説明したが、本発明が適用されるセンサは、レーザスキャナに限定されない。たとえば、３Ｄライダー（３Ｄ-ＬｉＤＡＲ(light detection and ranging)）、ＣＭＯＳエリアセンサ等のエリアセンサ、イメージセンサ、ミューティング機能を付加したライトカーテン等でもよい。
[Fifth Modification]
In the first to third embodiments, a laser scanner has been described as an example of a sensor, but the sensor to which the present invention is applied is not limited to a laser scanner. For example, a 3D LiDAR (light detection and ranging), an area sensor such as a CMOS area sensor, an image sensor, a light curtain with a muting function, etc. may be used.
〔第６の変形例〕
前記第１ないし第３の実施例では、本発明によるセンサの検出条件設定方法が単一のコンピュータ１で実行される例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。ロボットＲに対して動作条件を教示・設定するティーチングペンダント等のティーチング機器で実行されるようにしてもよい。
[Sixth Modification]
In the first to third embodiments, examples have been shown in which the method for setting detection conditions for a sensor according to the present invention is executed by a single computer 1, but the application of the present invention is not limited to this. The method may be executed by a teaching device such as a teaching pendant that teaches and sets operating conditions for the robot R.
〔その他の変形例〕
上述した各実施例および各変形例はあらゆる点で本発明の単なる例示としてのみみなされるべきものであって、限定的なものではない。本発明が関連する分野の当業者は、本明細書中に明示の記載はなくても、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施例を構築し得る。
[Other Modifications]
The above-described embodiments and modifications should be considered in all respects as merely illustrative of the present invention, and are not limiting. Those skilled in the art to which the present invention pertains may, without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention, construct various modifications and other embodiments that incorporate the principles of the present invention when considering the teachings above, even if not expressly described in the present specification.
〔他の適用例〕
前記各実施例および前記各変形例では、本発明が適用される分野として、製造業（つまりファクトリー・オートメーション（ＦＡ））の分野を例にとって説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、本発明は、建設業や土木業、運輸業、運送業、医療業、流通業、飲食業、食品業等の分野にも適用できる。
[Other application examples]
In each of the above-described embodiments and modified examples, the manufacturing industry (i.e., factory automation (FA)) has been used as an example of an area to which the present invention can be applied. However, the application of the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to areas such as the construction industry, civil engineering industry, transportation industry, shipping industry, medical industry, distribution industry, catering industry, and food industry.
本発明は、機械に対する接近体の接近を検出するためのセンサの検出条件設定方法に有用である。 The present invention is useful for a method of setting detection conditions for a sensor that detects the approach of an object to a machine.
１： コンピュータ（操作端末）
１０Ａ： ＳＤカード（記録媒体）
Ｒ： ロボット（機械）
ＬＳ： レーザスキャナ（センサ）
Ｓ： 安全距離
Ｔｐ： 応答時間
ＰＲ： 検出領域
Ｘ０、Ｙ０： オフセット量
Ｓ１： 動作データ読込みステップ（機械動作データ読込みステップ）
Ｓ１’： 機械データ読込みステップ
Ｓ２： 作動データ読込みステップ（センサ作動データ読込みステップ）
Ｓ２’： センサデータ読込みステップ
Ｓ３、Ｓ３’： 検出条件作成ステップ
Ｓ４、Ｓ４’： 検出条件設定ステップ
Ｔ１： 動作領域表示ステップ（表示ステップ）
Ｔ７’： 非検出領域生成・表示ステップ
1: Computer (operation terminal)
10A: SD card (recording medium)
R: Robot (machine)
LS: Laser scanner (sensor)
S: Safety distance Tp: Response time PR: Detection area X0 , Y0 : Offset amount
S1: Operation data reading step (machine operation data reading step)
S1': Machine data reading step S2: Operation data reading step (sensor operation data reading step)
S2': Sensor data reading step S3, S3': Detection condition creation step S4, S4': Detection condition setting step T1: Operation area display step (display step)
T7': Non-detection area generation and display step
Claims (10)
前記機械の動作データおよび機械位置データを読み込む機械データ読込みステップと、
前記センサの作動データおよびセンサ位置データを読み込むセンサデータ読込みステップと、
前記機械データ読込みステップで読み込まれた前記機械の前記動作データおよび前記機械位置データ、ならびに、前記センサデータ読込みステップで読み込まれた前記センサの前記作動データおよび前記センサ位置データに基づいて、前記機械の位置に対する前記センサの位置のオフセット量を加味しつつ、前記センサの検出条件を作成するための検出条件作成ステップと、
前記検出条件作成ステップで作成された前記検出条件を前記センサに設定するための検出条件設定ステップと、
を備えたセンサの検出条件設定方法。 A method for setting detection conditions for a sensor for detecting an approach of an object to a machine, comprising the steps of:
a machine data reading step of reading operation data and machine position data of the machine;
a sensor data reading step of reading operation data and sensor position data of the sensor;
a detection condition creating step for creating detection conditions for the sensor , while taking into account an offset amount of the position of the sensor relative to the position of the machine, based on the operation data and the machine position data of the machine read in the machine data reading step , and the operation data and the sensor position data of the sensor read in the sensor data reading step;
a detection condition setting step for setting the detection conditions created in the detection condition creating step in the sensor;
A method for setting detection conditions for a sensor comprising the steps of:
前記動作データが、前記機械の動作領域データを含んでいる、
ことを特徴とするセンサの検出条件設定方法。 In claim 1,
the operational data includes operational domain data of the machine;
A method for setting detection conditions for a sensor, comprising:
前記作動データが、前記センサの応答時間を含んでいる、
ことを特徴とするセンサの検出条件設定方法。 In claim 1 ,
the operational data includes a response time of the sensor;
A method for setting detection conditions for a sensor, comprising:
前記検出条件作成ステップで前記センサの前記検出条件を作成する際には、前記機械の動作領域の外側に安全距離を追加して前記センサの検出領域を設定するようにした、
ことを特徴とするセンサの検出条件設定方法。 In claim 1 ,
When creating the detection conditions for the sensor in the detection condition creating step, a safety distance is added to the outside of an operating area of the machine to set a detection area of the sensor.
A method for setting detection conditions for a sensor, comprising:
前記機械の前記動作データを表示する表示ステップをさらに備えた、
ことを特徴とするセンサの検出条件設定方法。 In claim 1 ,
a display step of displaying the operational data of the machine.
A method for setting detection conditions for a sensor, comprising:
当該検出条件設定方法が、単一の操作端末により実行可能になっている、
ことを特徴とするセンサの検出条件設定方法。 In claim 1 ,
The detection condition setting method can be executed by a single operation terminal.
A method for setting detection conditions for a sensor, comprising:
前記機械データ読込みステップで読み込まれた前記機械の前記動作データおよび前記機械位置データ、ならびに、前記センサデータ読込みステップで読み込まれた前記センサの前記作動データおよび前記センサ位置データに基づいて、前記センサの検出領域内に前記センサの非検出領域を生成するための非検出領域生成ステップをさらに備えた、
ことを特徴とするセンサの検出条件設定方法。 In claim 1 ,
The method further includes a non-detection area generating step for generating a non-detection area of the sensor within the detection area of the sensor based on the operation data and the machine position data of the machine read in the machine data reading step, and the operation data and the sensor position data of the sensor read in the sensor data reading step.
A method for setting detection conditions for a sensor, comprising:
前記センサの前記非検出領域を表示する表示ステップをさらに備えた、
ことを特徴とするセンサの検出条件設定方法。 In claim 7 ,
The method further includes a display step of displaying the non-detection area of the sensor.
A method for setting detection conditions for a sensor, comprising:
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