JPS59229619A - ロボツトの作業教示システムおよびその使用方法 - Google Patents
ロボツトの作業教示システムおよびその使用方法Info
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- JPS59229619A JPS59229619A JP10259683A JP10259683A JPS59229619A JP S59229619 A JPS59229619 A JP S59229619A JP 10259683 A JP10259683 A JP 10259683A JP 10259683 A JP10259683 A JP 10259683A JP S59229619 A JPS59229619 A JP S59229619A
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4069—Simulating machining process on screen
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35287—Verify, check program by drawing, display part, testpiece
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37572—Camera, tv, vision
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はロボットに作業を教示するシステムに係シ、視
覚などの高度な感覚を持ったロボットを〔発明の背景〕 従来、ロボットに作業を教示する場合、実際のロボット
を使い、ロボットの動きを人間の目で確認しながら作業
を教示していた。ところが、ロボットに周囲の状況や作
業の内容に応じた知能的な動作をさせるためには、プロ
グラムによって制御することが必要となる。このために
ロボット言語の研究が行なわれている。ロボット言語で
書かれたプログラムを、実際のロボットにかけると、プ
ログラムミス等のために、ロボットが暴走し機械や加工
物を破損する場合が出てくる。このため、ロボットの動
作をチェックするシミュレータが必要不可欠である。こ
れに対して、ロボットのモデルを計算機の中に作シ、そ
れをグラフィック上に表示して、人間がグラフィック上
でロボット動作の確認を行なう方法の研究がなされてい
る。ところが、グラフィック上（計算機上）では、ロボ
ットモデルの精度、個々のロボットの個体差（ガタ）等
のため、微小なずれのチェックは困難であり、適用範囲
も限定されるという問題があった。
覚などの高度な感覚を持ったロボットを〔発明の背景〕 従来、ロボットに作業を教示する場合、実際のロボット
を使い、ロボットの動きを人間の目で確認しながら作業
を教示していた。ところが、ロボットに周囲の状況や作
業の内容に応じた知能的な動作をさせるためには、プロ
グラムによって制御することが必要となる。このために
ロボット言語の研究が行なわれている。ロボット言語で
書かれたプログラムを、実際のロボットにかけると、プ
ログラムミス等のために、ロボットが暴走し機械や加工
物を破損する場合が出てくる。このため、ロボットの動
作をチェックするシミュレータが必要不可欠である。こ
れに対して、ロボットのモデルを計算機の中に作シ、そ
れをグラフィック上に表示して、人間がグラフィック上
でロボット動作の確認を行なう方法の研究がなされてい
る。ところが、グラフィック上（計算機上）では、ロボ
ットモデルの精度、個々のロボットの個体差（ガタ）等
のため、微小なずれのチェックは困難であり、適用範囲
も限定されるという問題があった。
本発明の目的は、ロボットに周囲の状況や作業の自答に
応じた知能的な作業を、短期間にかつ安〔発明の概要〕 ロボット言語でロボットの高度な作業を記述し、加工物
の位ｉｔのズレ、ロボット個体差（ガタ）等に対する微
調整を視覚をもとに行なうロボットにおいて、作業手順
、干渉などのマクロなチェックを、３次元ロボット７ミ
ユレータを用いてロボットの動作をグラフィック上に表
示し人間に行なわせる作業教示システムである。
応じた知能的な作業を、短期間にかつ安〔発明の概要〕 ロボット言語でロボットの高度な作業を記述し、加工物
の位ｉｔのズレ、ロボット個体差（ガタ）等に対する微
調整を視覚をもとに行なうロボットにおいて、作業手順
、干渉などのマクロなチェックを、３次元ロボット７ミ
ユレータを用いてロボットの動作をグラフィック上に表
示し人間に行なわせる作業教示システムである。
以下、本発明を実施例によシ説明する。第１図に示すよ
うに、本発明のロボット作業教示システムは７つの部分
、すなわち、ロボット本体１、制御装置ｆ２、テレビカ
メラ３、画像処理装量４、ディスプレイ５、グラフィッ
ク処理装置６、オペレータ７から成る。
うに、本発明のロボット作業教示システムは７つの部分
、すなわち、ロボット本体１、制御装置ｆ２、テレビカ
メラ３、画像処理装量４、ディスプレイ５、グラフィッ
ク処理装置６、オペレータ７から成る。
本発明を、ロボット１で部品８を組立てる作業に適用し
た場合について、第２図を用いて説明する。第２図は、
本発明のソフトウェア構造を示したもので、４角の箱は
データを示し、楕円は処理を示す（特に人間の処理を破
線で表わす）。オペレータ２０は、ブロック１０で作業
の要求仕様９をもとにロボット言語によシ、ロボットの
作業手順と作業環境（ブロック１１）を記述する。ブロ
ック１２では、ブロック１１のデータをもとにして前処
理をし、環境モデル（ブロック１３）とロボット動作指
令（ブロック１４）を出力する。
た場合について、第２図を用いて説明する。第２図は、
本発明のソフトウェア構造を示したもので、４角の箱は
データを示し、楕円は処理を示す（特に人間の処理を破
線で表わす）。オペレータ２０は、ブロック１０で作業
の要求仕様９をもとにロボット言語によシ、ロボットの
作業手順と作業環境（ブロック１１）を記述する。ブロ
ック１２では、ブロック１１のデータをもとにして前処
理をし、環境モデル（ブロック１３）とロボット動作指
令（ブロック１４）を出力する。
ブロック１５は、ブロック１４とブロック１５のロボッ
ト・カイネマティック・モデルのデータを使って、ロボ
ットの動きをシミュレートし、ロボット動作データ（ブ
ロック１７）を出力する。
ト・カイネマティック・モデルのデータを使って、ロボ
ットの動きをシミュレートし、ロボット動作データ（ブ
ロック１７）を出力する。
ブロック１８は、ブロック１３とブロック１７のデータ
をもとに、ロボットの３次元動作のアニメーションをデ
ィスプレイ１９に表示する。オペレータ２０は、ディス
プレイ１９に表示されたロボットの動きを見ながら、ロ
ボット動作手順、ロボット、設備、加工物間の干渉をチ
ェックする。
をもとに、ロボットの３次元動作のアニメーションをデ
ィスプレイ１９に表示する。オペレータ２０は、ディス
プレイ１９に表示されたロボットの動きを見ながら、ロ
ボット動作手順、ロボット、設備、加工物間の干渉をチ
ェックする。
オペレータ２０は、ディスプレイ１９に表示する３次ロ
ボット動作に対する視点の位・ｔを変換することで、容
易に、干渉チェックを行なうことができる。異常があれ
ば、ブロック２１で、ブロック１１を・條正し、再度、
ブロック１２、ブロック１５、ブロック１８を繰り返す
。
ボット動作に対する視点の位・ｔを変換することで、容
易に、干渉チェックを行なうことができる。異常があれ
ば、ブロック２１で、ブロック１１を・條正し、再度、
ブロック１２、ブロック１５、ブロック１８を繰り返す
。
異常がないことが確認されれば、ブロック２２に移る。
ブロック２２は、確認されたロボット動作データ（ブロ
ック１７）を１１１１ＲＡＩコマンド（ブロック２３）
に変換する。ブロック２４は、ブロック２３にもとづい
て、実際のロボット２５を動かす。
ック１７）を１１１１ＲＡＩコマンド（ブロック２３）
に変換する。ブロック２４は、ブロック２３にもとづい
て、実際のロボット２５を動かす。
ロボット２５が部品８ｉつかむ時などの微調整は、次の
ようにして行なう。まずロボット２５に取りつけである
テレビカメラ２６を通して得られる画像情報（ブロック
２９）をブロック３０で処理し、つかみ位置を補正した
センサ情報（ブロン１）、２） 。
ようにして行なう。まずロボット２５に取りつけである
テレビカメラ２６を通して得られる画像情報（ブロック
２９）をブロック３０で処理し、つかみ位置を補正した
センサ情報（ブロン１）、２） 。
り２７）として出力する 。フロック２８は、ロボッ
ト２５とブロック３ｏから得られるセンサ情報（ブロッ
ク２７）をもとに、制御計算を行ない、微調整の制御コ
マンド（ブロック２３）を出３） 力する 。ブロック２４は、ブロック２３のデータをも
とにロボット２５を制御する。
ト２５とブロック３ｏから得られるセンサ情報（ブロッ
ク２７）をもとに、制御計算を行ない、微調整の制御コ
マンド（ブロック２３）を出３） 力する 。ブロック２４は、ブロック２３のデータをも
とにロボット２５を制御する。
参考文献
１）辻三部：産業用ロボットの視覚とその応用、電気学
会誌、 Ｖｏｌ 、 １００．４６ （１９８０）。
会誌、 Ｖｏｌ 、 １００．４６ （１９８０）。
２）日本の最近技術シリーズ：ロボット技術百科。
日刊工業新聞社（１９８２）。
３）高瀬国克：ロボットのプログラミングと教示とサー
ボ、電気学会誌Ｔ 、ＶＯＩ 、１００ ＊ Ａ ６（
１９８０）。
ボ、電気学会誌Ｔ 、ＶＯＩ 、１００ ＊ Ａ ６（
１９８０）。
次に、本発明の中心をなす、ロボット言語で記述された
マクロな作業データ１１とロボット視覚にもとづく微調
整との機能分担について述べる。
マクロな作業データ１１とロボット視覚にもとづく微調
整との機能分担について述べる。
例として、部品８を組立てる作業について説明する。ま
ず、第３図のように作業プログラムを記述する。ここで
は、部品８の正確な位置を記述する必要はない。
ず、第３図のように作業プログラムを記述する。ここで
は、部品８の正確な位置を記述する必要はない。
ブロック３１はタイプＡの部品８がある台の中心上１０
０叫上に移動する命令である。ブロック３２は、カメラ
による画像を入力する命令でちる。
０叫上に移動する命令である。ブロック３２は、カメラ
による画像を入力する命令でちる。
ブロック３３は、画像処理装置４によシ、部品８とロボ
ット１との相対座標を計算する命令である。
ット１との相対座標を計算する命令である。
この命令が出されると、画像処理装置４は、第４図の処
理を行なう。ブロック５１で、部品の画像を２直画像に
変換する。ブロック５２は、この画像とすでにその部品
８に対して登録済の部品画像トノパターン・マツチング
を行ない、ズレｔ−計算する。ブロック５３は、現在の
カメラ位置から、部品８のつかみ位置とロボット１０手
先との相対位置を計算する。ブロック５３は、この相対
位置を出力する。
理を行なう。ブロック５１で、部品の画像を２直画像に
変換する。ブロック５２は、この画像とすでにその部品
８に対して登録済の部品画像トノパターン・マツチング
を行ない、ズレｔ−計算する。ブロック５３は、現在の
カメラ位置から、部品８のつかみ位置とロボット１０手
先との相対位置を計算する。ブロック５３は、この相対
位置を出力する。
ブロック３４は、つかみ位置３０閣上へ手先を移動する
命令である。この命令は、つかみ位置まで移動するとき
のロボット１の振動を防ぐためのものである。ブロック
３５は、つかみ位置へ移動する命令である。ブロック３
６は、部品８をつかむ命令である。ブロック３７は、部
品８ｆ：つかんだあと１００間上へ移動する命令である
。
命令である。この命令は、つかみ位置まで移動するとき
のロボット１の振動を防ぐためのものである。ブロック
３５は、つかみ位置へ移動する命令である。ブロック３
６は、部品８をつかむ命令である。ブロック３７は、部
品８ｆ：つかんだあと１００間上へ移動する命令である
。
ブロック３８は、部品組立のもう一方の部品８′のある
台の中心上１００＋ａｍに移動する命令である。
台の中心上１００＋ａｍに移動する命令である。
ブロック３９〜ブロツク４２はブロック３２〜３５と同
じ動作をする命令である。ブロック４３は、つかんでい
る部品８を卸すための命令である。
じ動作をする命令である。ブロック４３は、つかんでい
る部品８を卸すための命令である。
ブロック４４は、部品８を卸したあと、１００＋ｍ上へ
移動する命令である。
移動する命令である。
以上、述べた命令データ１１をブロック１２は前処理を
し、ロボットの動きのシミュレータ１５と１８にかけて
、オペレータ２０がチェックする。
し、ロボットの動きのシミュレータ１５と１８にかけて
、オペレータ２０がチェックする。
オペレータ２０は、ディスプレイ１９で表示されるロボ
ット作業の手＋１［と、マクロな位置データ。
ット作業の手＋１［と、マクロな位置データ。
干渉などをチェックする。ディスプレイ１９上では、正
確な位置のチェックは困難である。仮に、できたとして
も、実機では、ロボット１の個体性（ガタ）や部品８の
位置ズレ等のため、部品８とロボット１の手先との相対
座標は異なるためである（実際のロボット１ごとに人間
が直接教示する場合には、この問題はなくなる）。
確な位置のチェックは困難である。仮に、できたとして
も、実機では、ロボット１の個体性（ガタ）や部品８の
位置ズレ等のため、部品８とロボット１の手先との相対
座標は異なるためである（実際のロボット１ごとに人間
が直接教示する場合には、この問題はなくなる）。
ロボット１０作業手順等のチェックが済み、異常がない
ことが確認されれば、ブロック１７は制御コマンド２３
に変換される。制御器２４は、制御コマンド２３によシ
、ロボット１や画像処理装置４を制御する。例えば、ブ
ロック３１の命令では、ロボット１の手先を部品８の置
いである台の中心上１００ｍｍに移動させる。この時に
は、まだ部品８とロボット１の手先との相対座標は決め
られていない。ブロック３２．３３の命令は、画像処理
装置４を制御する。ブロック３２は、カメラ３の現在写
っている画像を画像処理装置４内に取シ込む。ブロック
３３は、画像処理装置４で、ブロック５１からブロック
５４の処理をして、部品８とロボット１の手先との相対
座標を求め、制御装置ｔ２に出力する。制御装置２はこ
の座標データをもとに、ブロック３４で、正確につかみ
位置３０ｍ＋上へ手先を移動する。この場合、ロボット
３次元シミュレータ１８でシミュレーションシタ場合と
実際のロボットの場合ではロボット１の手先と部品８と
の相対座標は異なつ工いるかもしれないが、ブロック３
４で補正するため問題はない。
ことが確認されれば、ブロック１７は制御コマンド２３
に変換される。制御器２４は、制御コマンド２３によシ
、ロボット１や画像処理装置４を制御する。例えば、ブ
ロック３１の命令では、ロボット１の手先を部品８の置
いである台の中心上１００ｍｍに移動させる。この時に
は、まだ部品８とロボット１の手先との相対座標は決め
られていない。ブロック３２．３３の命令は、画像処理
装置４を制御する。ブロック３２は、カメラ３の現在写
っている画像を画像処理装置４内に取シ込む。ブロック
３３は、画像処理装置４で、ブロック５１からブロック
５４の処理をして、部品８とロボット１の手先との相対
座標を求め、制御装置ｔ２に出力する。制御装置２はこ
の座標データをもとに、ブロック３４で、正確につかみ
位置３０ｍ＋上へ手先を移動する。この場合、ロボット
３次元シミュレータ１８でシミュレーションシタ場合と
実際のロボットの場合ではロボット１の手先と部品８と
の相対座標は異なつ工いるかもしれないが、ブロック３
４で補正するため問題はない。
本発明によれば、実際のロボットを更わずに作業の教示
を行なうことができるので、教示のために生産ラインを
停止しなくてよい、プログラムミスのために生じるロボ
ットの暴走を回避できるなどの効果がある。また、教示
したデータは複数台のロボットを動かすことができるの
で、教示作業の時間を少なくすることができる。
を行なうことができるので、教示のために生産ラインを
停止しなくてよい、プログラムミスのために生じるロボ
ットの暴走を回避できるなどの効果がある。また、教示
したデータは複数台のロボットを動かすことができるの
で、教示作業の時間を少なくすることができる。
第１図は本発明におけるロボットの作業教示システムの
構成を示す概念図、第２図は本発明におけるソフト構成
を示すブロック図、第３図は本発明における部品組立の
作業手順を示すフローチャート、第４図は本発明におけ
る画像処理による部品とロボット手先との相対座標を計
算するためのフロー図である。 １・・・ロボット木本、２・・・制御装置、３・・・テ
レビカメラ、４・・・画像処理装置、５・・・ディスプ
レイ、６・・・グラフィック処理装置、７・・・オペレ
ータ、１８第 １ 口 ′ｆＩ ３ 図 第 ４ 図 第１頁の続き ０発 明 者 新香定則 川崎市麻生区王禅寺１０９９番地株 式会社日立製作所システム開発 研究所内 １１５−
構成を示す概念図、第２図は本発明におけるソフト構成
を示すブロック図、第３図は本発明における部品組立の
作業手順を示すフローチャート、第４図は本発明におけ
る画像処理による部品とロボット手先との相対座標を計
算するためのフロー図である。 １・・・ロボット木本、２・・・制御装置、３・・・テ
レビカメラ、４・・・画像処理装置、５・・・ディスプ
レイ、６・・・グラフィック処理装置、７・・・オペレ
ータ、１８第 １ 口 ′ｆＩ ３ 図 第 ４ 図 第１頁の続き ０発 明 者 新香定則 川崎市麻生区王禅寺１０９９番地株 式会社日立製作所システム開発 研究所内 １１５−
Claims (1)
- １．ロボット視覚によシ微細動作を行う手段と、ロボッ
トの動作を制御する計算機システムトマクロ的動作を教
示するための３次元ロボットシミュレータとその動きを
表示するグラフィックシステムを有することを特徴とす
るロボットの作業教示システム。 ２、ロボット動作指令データと作業環境データに変換す
るステップと、ロボット３次元動作シミュレーションを
行ないグラフィック上に該ロボットの３次元動作を表示
するステップと、該動作が問題なくなるまでロボット動
作データをロボット制御コマンドに変換し、ロボットの
作業手順を制御するステップと画像情報ｔαに微調整を
行なうステップを有することを特徴とする吾＋妥冊燈う
ロボットの作業教示システムの使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10259683A JPS59229619A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | ロボツトの作業教示システムおよびその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10259683A JPS59229619A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | ロボツトの作業教示システムおよびその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59229619A true JPS59229619A (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=14331614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10259683A Pending JPS59229619A (ja) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | ロボツトの作業教示システムおよびその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59229619A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS621005A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-07 | Amada Co Ltd | ロボツトの教示方法 |
| JPS62165212A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-21 | Agency Of Ind Science & Technol | ロボツト作業教示システム |
| JPS62165213A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-21 | Agency Of Ind Science & Technol | 作業環境教示装置 |
| JPS62226203A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-05 | Kobe Steel Ltd | ロボツトのオフライン教示システム |
| JPS62274308A (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-28 | Kobe Steel Ltd | ロボツトのオフライン教示方法 |
| JPS6394307A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロボツトア−ムの動作シミユレ−タ装置 |
| JPS63255706A (ja) * | 1987-04-14 | 1988-10-24 | Fanuc Ltd | ビジヨンシステムのプログラム作成方法 |
| JPS63273908A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Honda Motor Co Ltd | 産業用ロボットのティ−チングデ−タ作成システム |
| JPH01111208A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-04-27 | Hitachi Ltd | ロボット教示装置 |
| WO1991010179A1 (en) * | 1989-12-26 | 1991-07-11 | Fanuc Ltd | Display system of numerical controller |
| JPH07132475A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロボット位置教示装置 |
| JPH0985655A (ja) * | 1995-09-18 | 1997-03-31 | Fanuc Ltd | ロボット教示操作盤 |
| JP2006142480A (ja) * | 2006-02-23 | 2006-06-08 | Fanuc Ltd | ロボット教示操作盤 |
| CN106003033A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-10-12 | 哈尔滨工程大学 | 一种具有力控制的六自由度机械臂标准汉字书写方法 |
-
1983
- 1983-06-10 JP JP10259683A patent/JPS59229619A/ja active Pending
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