TWI276933B - Robot teaching apparatus - Google Patents

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TWI276933B
TWI276933B TW094109963A TW94109963A TWI276933B TW I276933 B TWI276933 B TW I276933B TW 094109963 A TW094109963 A TW 094109963A TW 94109963 A TW94109963 A TW 94109963A TW I276933 B TWI276933 B TW I276933B
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TW094109963A
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Ryo Nihei
Tetsuaki Kato
Teruki Kuroshita
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Fanuc Ltd
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Description

1276933 九、發明說明: t發明所屬之技彳标領域】 發明領域 本發明是有關於一種機器人教導装置,用於教導工業 5機裔人操作,以及更尤其是有關於例如機器人教導襞置, 其適用於教導機器人操作,而使用於一種應用中用於將成 七物件由模子中取出。 C先前技術】 發明背景 用於教導機器人位置與方向典型技術之一為一種操作 方法,其藉由手工操作使得此機器人採取所想要之位置與 方向,因而教導機器人在此時之位置與方向(教導重覆法)。 此種傳統上最通常使用方法是以手工操作機器人,而以此 方法操作此連接至機器人控制單元之教導操作面板中所設 15之操作鍵(轉向移動鍵)。
20 t然而,以此方法須要藉由選擇性地使用多個操作鍵而 指定機H人之移動方向,此衫觸作鍵對應於座標轴(例 機為人基本座標系統之X·軸、丫_軸、以及ζ·軸)與機器 ▲幸(例如· J1-軸、J2-軸、···、以及J6_軸)。須要長時間以 此等彳讀鍵與機器人操作方向間之對應關係。特別是 田此担作者賴作不熟料會有風險,其結果為:由於錯 誤操作,此機器人會與其附近物件或操作者本身碰撞。 、,截至目則為止,尚未發現文獻其能夠解決習知技術上 返缺點以及揭*機器人教導裝置,其設㈣單設備使得操 5 1276933 作者可以手工操口 ^ ,、機益人以教導機器人位置與方向,其使 教導機器人,且作使機器人移動而 防止·機、以工刼作使機器人移動之時可靠地 •機為人與細近物件或_者本身碰撞。 【發^明内容^】 發明概要
10 15
20 口此本&明之目的為解決習知技術上述缺點以及提 供機器人教導裝置,其設有簡單設備使得操作者可以手工 ,作機為人以教導機器人位置與方向,其使得操作者以簡 早可瞭解方式藉由手工操作使機器人㈣而教導機器人, 且其在以容㈣解方式手工操作使機器人移動之時可靠地 防止:器人與其附近物件或操作者本身碰撞。 本發明藉由手工操作機器人控制技術而導引機器人移 動,此技術使得操作者藉由“以複製控制移動,,而輕易地獲 得機裔人移動方向之直覺掌握。此“以複製控制移動,,為“使 機器人根據對其所施加外力而移動,,,以及因此使得能夠在 短時間學會準確操作機器人。在此同時藉由此種複製控制 限制機器人所移動區域,因而使其容易避免附近物件或操 作者之干擾。此外,其籍由複製控制使得其只能夠在所允 許之預設方向中移動,以致於可以更可靠地避免錯誤之操 作。請注意此使用複製控制之原因為··僅由操作者所施加 小外力欲使機器人移動是困難的。 更特定而言,本發明應用於一種機器人教導裝置,其 使得機器人根據外力移動,以獲得所想要之位置與方向, 6 1276933 以及在移動後教導機器人位置與方向。請注意在本發明中 此複製控制”名詞之意義為:藉由使用由操作者等所施加 卜力作為輸入、以取代在一般複製控制中沿著主要工件輪 $邪操作,而控制機菇人操作。此外,“機器人位置與方向,, 5之意義為:代表此機器人位置與方向點之位置與方向,且 /、里地可以成為工具(工具座標系統)前端點之位置與方 向,但亦可為固定於其臂前端之機械介面(機械介面座標系 _ 統)之位置與方向。 根據本發明提供一種機器人教導裝置以移動機器人, 以獲得所想要之位置與方向,且在移動後教導機器人位置 共方向。此機器人教導裝置包括:複製控制裝置,其用於 檢測或估計施加於此機器人之外力,以及根據此所檢測與 估。十之外力移動此機器人;致能區域設定裝置,用於設定 致能區域,其中藉由複製控制裝置使得機器人移動;以及 15 一種裝置其當此機器人是在所設定致能區域中時,使得藉 φ 由複製控制裝置而能夠實施複製控制。 此機器人教導裝置較佳更包括:複製控制設定裝置, 用於設定限制此複製控制只在此致能區域中所預設移動方 向之一或兩個方向中實施,且在預設軸附近改變方向,且 2〇此複製控制裝置根據此設定限制執行複製控制。 此致能區域設定裝置較佳根據以下方式設定致能區 域:在先前備製模型教導程式中所界定教導點之位置,或 先前指定教導點之位置與代表此區域大小之指數。 此外,當此機器人之控制點是位於:此模型教導程式 7 1276933 中7界定任何教導點,或在連接此等相鄰教導點之線區段 上時,此複製控制裝置只在連接此模型教導程式中所界定 相鄰教導點之線區段之一方向中執行複製控制,以致於此 複製控制裝置沿著此線區段相鄰教導點之間導引機器人移 5 動。 此機器人教導裝置尤其較佳更包括:一種裝置,其在 當此機器人接近此等教導點之一預設距離時,藉由停止複 製控制-次而使操作者知道此機器人已接近此等教導點之 一,而同時只在連接此等相鄰教導點之線區段之方向中執 1〇行複製控制,以及在此時自動重新啟動複製控制。 此外,此機器人教導裝置可以更包括一種裝置,用於 顯示在模型教導程式中之區塊,其對應於:此機器人所朝 向教導點之一、或接近於此預設距離中教導點之一,而同 時只在連接此等相鄰教導點之線區段之一個方向中執行複 15 製控制。 當修正此模型教導程式中所界定教導點位置時,可以 使用此經修正之教導程式作為新的模型教導程式。 複製控制裝置之複製控制可以藉由:根據用於機器人 驅動軸之馬達力矩及/或速率所估計之外力而實施,且在此 2〇 估計外力變得較小之方向自動移動此機器人;或可以藉由 裝附於此機器人之力感測器檢測外力而實施,且在此檢測 外力變得較小之方向自動移動此機器人。以替代方式,複 製控制裝置之複製控制可以藉由:裝附於此機器人之加速 感測器所測量之加速而實施,此加速感測器根據所測量之 8 1276933 加速度與動態參數包括質量與慣性動量而估計施加於此機 器人之外力,且在此料外力變縣小之方向自動移動此 機器人。 ’可以將具有自動制動開關與 機裔人’且此操作者可對此教 在本發明各以上觀點中 5位置教導鍵之教導柄裝附於 導柄施加外力。 根據本發明,藉由導入此複製控制技術,用於在手工 操作中根據外力使得機器人操作,而教導位置與方向。此 麟此容易直覺瞭解之機器人操作包括施加外力以移動機 10 m人可以為可月b β此外’藉由複製控制而使得可以限制機 器人=動區域,或只允許在預設方向中之複製移動而可 以可靠地避免錯誤操作。因此,使得降低教導機器人之工 乍負荷4呆η蔓模型與其他附近物件、以及簡化程式調整等 為可能。 ^ 15
圖式簡單說明 本叙明以上與其他目的、特性以及優點將根據較佳每 施例並參考所附圖式在町更詳細說明。 " 第1圖為概要圖用於說明根據本發明實施例之教 置;以及 20 過程 第2圖概要流程圖用於顯示第i圖教導裝置中所執行之 C實施冷式】 較佳實施例之詳細說明 以下參考附圖說明本發明之實施例。 9 1276933 第1圖為概要圖用於說明根據本發明實施例之教導裝 置。在第1圖中此使频製控制財讀作之機器人以參考 數字1顯示,而此以手工操作且教導機器人丨之操作者以參 考數字4顯示。此機器人;[是由連接至機器人i之機器人控制 5 單元2所控制。 一工具(在此處為手)3安裝於機器人1手臂之前端,以及 設定此工具之前端點作為代表機器人位置之點。此工具 之前端點31代表此工具3之位置與方向。靠近此機器人丄手 臂之前端,將此用於操作者4將外力(平移力及/或旋轉動量) 施加於機ϋ人1之手卫操作柄5可拆卸地裝附於機器人】。此 柄5具有自動制動開關6與位置教導鍵7。此等裝置經由設置 於操作柄5中之電路(未圖示)連接至機器人控制單元2。 除了自動制動開關與位置教導鍵外,此柄亦設置具有 其他功能之鍵’其亦可連接至機器人控制單元。例如了此 Μ柄可以設有··轉向移動鍵、轉向移動積桿、致能開關、邀 訊釋出鍵、DO輸出鍵、及/或座標系統切換鍵,其可以連接 至機器人控制單元。 此自動制動開,與其他裝置之功能把知。即,此操 作者4按下自動鶴_6,將機器人丨首先設定於操作致能 2〇狀態中。如果操作者4釋放自動制動開關6,此機器人i立刻 停止’且即使將力施加至柄5與機器Λ1之手臂,此機器人工 不再移動。請注意’如同於難制,即使按下自動制動 開關6,除了以下情形外,會禁止機器人1#應外力之移動: 當此機器人位置(在本例中是此工具之前端點31之位置,但 10 1276933 其亦可為代表機器人位置與方向之任何其他點)是在界定 區域中而將複製控制致能。 此外,當對機器人控制單元2教導機器人i目前位置與 方向時使用位置教導鍵7。即,當機器人1採取所想要之位 5 置與方向時,藉由以稍後說明方式複製控制且按下位置教 導鍵7,而對控制單元2教導位置與方向。 亦可以將所教導之位置與方向以及連接此教導點之路 徑以圖形方式顯示於教導介面之顯示裝置上。 > 此外,亦可以將評論、DO輸出、複製控制區及/或來自 10 教導介面輸入裝置之其他額外資訊加至此等教導點。在此 處,對於此等教導點之額外資訊,如果選擇教導點之意義 例如來自數個選擇之原始位置或預備位置,則可以自動設 定内定值。 此外,如果事先校準模型機器或其他附近裝置與機器 15 人之座標,則可以實施機器人之複製控制,以及在附近裝 置之座標系統上顯示及/或編輯教導位置。 t 如同以下將說明,在某些情形中,可以將力感測器3〇 或加速感測器40靠近機器人1手臂之前端裝附,且連接至機 器人控制單元2。此外,機器人控制單元2可以具有連接至 20其之教導介面11,其設有顯示裝置12 (例如LCD)與輸入裝 置13 (例如··一組n個輸入鍵)。 此機器人控制單元2設有複製控制裝置8,以及具有: 複製控制設定9、模型程式19、以及致能區域設定10之區 塊,而與複製控制裝置8連接。此複製控制設定9區塊之功 11 1276933 能為用於:贿μ朗複製㈣之條件 之顯示裝置12上顯示 料)丨面 1 ; ^ d 以及根據從教導介 面η以手工輸人之指令而修正此等條件意在此複製 控制叙9之^中所預先設定之㈣控制條件包括:“複 製和動之方向肖吸製方向”,其被設定用於稍後說明之每 個致能區域。 此複製控制條件亦可以包括一種設定:此複製控制之 #向被限制於預設平面中之方向,且此機器人在垂直於該 預没平面方向中藉由轉向移動鍵而移動。此外,此複製控 10制條件亦可以包括-種設定:此複製控制並非在預設方向 中實施,而是將外力施加於機器人手臂前端之分量與在預 &座標軸方向中之分量比較,因此使得此複製控制是在外 力分$最大之座標軸方向中實施,或是使得此複製控制是 在機器人手臂前端速率分量最大之座標軸方向中實施。 15 此模型程式19區塊之功能例如:用於儲存由離線程式 Φ "又计所備製之模型程式之各種資料(尤其是位置資料)、在教 導介面11之顯示裝置12上顯示此等資料之資訊、以及根據 ’ 從教導介面11以手工輸入之指令而修正此等資料等。此 、 外此致能區域設定10功能之區塊用於儲存:對應於此模 20型程式與其相關資料中各教導位置之致能區域之設定内 容’根據從此教導介面11等所手工輸入之指令修正此等資 料。 在第1圖中,作為例子,顯示雨個相鄰之教導點14與17 (在模型程式中給定位置資料)。此外,有關於此等教導點14 12 1276933 • 與17設定:球形區域15其具有中心在教導點μ之半㈣, 以及立方體區域18其具有中心在教導點17(重力幾何中心) 之側如2,作為複製控制致能區域。通常,此等致能區域 • 彳㈣錢用教導點位置與幾何參數⑻與d2為其例)之說 5 明而界定。 此外,有關於複製控制致能區,設定從教導如至相 鄰教導點17之線區段16。對於此線區段16,將此區域以類 似於複製控制致能區域(正確地說,此區域被認為如同在 •、線區段16上而在誤差範SU内)之方式處理而界定。在以下 10為了方法起見,將此稱為“致能線區段,,。 此複製控制致能區域設定與致能線區段設定,可以下 列方式獲得附近裝置位置資訊、例如模製機器之模型之關 閉位置與開啟位置而確定:藉由與附近裝置通訊,以及使 用位置資訊自動計算。 15 此複製控制裝置8藉由例如以下(1)至(4)之任何方法, 貫施機态人1之複製控制。請注意此等由複製控制裝置8所 實施之複製控制方法為已知,因此將其詳細說明省略。 , (1)此由機器人1手臂前端(例如··此機械介面座標系統 原點(對於以下說明為相同所接收外力,是根據用於機器 20人1驅動軸之馬達力矩及/或速率而估計,且此機器人丨是在 此估計外力變得最小之方向(即,外力方向)中自動移動。 (2)此力感測器30是裝附靠近於機器人丨手臂前端,且此 力感測裔30與機器人控制早元2彼此連接。此複製控制穿置 8處理代表此由力感測器30所檢測力及/或動量之信號,且 13 1276933 確定此由機器人!手臂前端所接收之外力。然後,此機器人 1是在此所確定外力變得最小之方向(即,外力方向)中自動 移動。 ⑶此加速感_器40是裝附靠近於機器人1手臂前端,且 5此加速感測器40與機器人控制單元2彼此連接。倾製控制 裝置8處理代表此由加速感測㈣所獲得之檢測信號,且確 定此在機裔人1手臂前端之加速度。此外力據了解是施加於 機器人1手臂前端(例如:此機械介面座標系統原點(對於以 下說明為相同)),根據所確定之加速與先前儲存於内部記情 0體中之動態參數(質量、慣性矩等)而估計,此機器人i是在 此所估計外力變得最小之方向(即,外力方向)中自動移動。 (4)此給予機裔人之移動數量藉由裝附於機 器人之位置 檢測裝置而測量,且此機器人自動產生力,以防止其在此 複製控制去能方向中移動。 如同以上說明’此操作者4可以操作:此教導柄5,其 具有自動制動開關6與位置教導鍵7 ;以及教導介面u,其 *有顯不裝置12與輪入裝置13。請注意,此教導介面11亦 可以設有一般之轉向饋給操作功能,用於當不實施複製控 制時操作此機器人。 2〇 ^ 而且,藉由操作教導介面n之輸入裝置13,此操作者4 可以顯示:複製控制設定9、致能區域設定10、以及模型程 式19之區塊之内容,或改變資料例如此等區塊之設定内 奋。此外,此操作者4可以握住與移動此教導柄5,而給予 機器人1力與動量。 1276933 …、交,當此操作者4藉由柄操作將力(平移力及/或動量 (對於以下說明為相同))施加給機器人1,此外力之資訊藉由 X上(1)至(4)中任何方法傳送至機器人控制單元2,以及獲 伃此^加於由此工具之前端點31所代表之機器人手臂前端 卜力貝料(以工具座標系統所表示之6_軸力(力及/或動量) 之資料)。 第2圖為概要流程圖用於顯示··在機器人控制單元2中 執行以上外力估計/檢測後所實施之處理步驟。在此等步驟 中,執行以下之處理步驟。 步驟S1··估計或檢測在機器人丨手臂前端之所施加之外 力。 步騍S2:由機器人軸之位置資訊以確定機器人之前端 (工具之前端點31)位置。
步驟S3 :將所確定機器人之前端位置與在致能區域設 定之區塊10中所設定之複製控制致能區域與致能線區段比 較且决疋此機器人目前位置是否屬於任何致能區域或致 能線區段。如果此比較結果為否(NO)(此目前機器人位置並 不屬於任何致能區域或致能線區段),則此處理進行至步驟 如果此比較結果為是(YES) ’則此處理進行至步驟。 在第1圖所顯示之例中,當此機器人之前端屬於以下任何 守教‘點14周圍之任何球形區域15、教導點17周圍之立 方體區域18、或在線區段16上區域(所允許先前設定範圍中 之誤差δ ),則此處理進行至步驟S5。 步驟S4:不執行此複製控制,以及在顯示裝置12上顯 15 1276933 示“不在致能區域/線區段,,,且此處理常式回至步驟si。此 卜根據須要,此機為人可藉由使用教導介面“而轉向靠 近:想要之教導點(在此位置在步驟幻可以輸出比較結果 為疋)。以替代方式,可以使用教導介面⑽此機器人移動 5至所想要之教導點(即,執行部份模型程式)。如果將此機器 人移動至在步驟S3可以輸出比較結果為是之位置,則在此 立即之後在在步驟S3可以輸出比較結果為是,然後此處理 進行至v娜5。请注意,當不執行複製控制時,亦可以不 執行外力之檢測或估計。 10〜步驟S5 .為了執行複製控制,首先從此複製控制設 定之區塊9中所界定内容可以獲得:機器人目前所在區域中 複製控制設定之内容;以及確定此所複製之方向(direction) 與取向(orientation)(即,隨著外力之移動方向與取向改變之 方向)複製控制设定之内容包括:例如“ Μ限於平行於線區段16方向中之平移(此取向亦指定為動:; 如’由教導點Μ朝教導點17之取向),以及在線區段16周圍 之叙轉方疋轉移動”;以及“此複製移動只限於平行於機器人 j標系統X-軸方向中之平移(此取向亦指定為:例如了延 著X軸之+方向),以及在χ•軸·之旋轉旋轉移動,,等。 20 步驟S6:確定用於機器幻馬達之實施複製控制所須力 矩指令,此^复製控制僅用於移動與在該方向中取向之改變。 月/〜此用於只依據移動與在特定方向中取向改變 之方法包括:嚴密控制機器人,其中實施此使用控制回路 用於控制馬達驅動之處理,例如用於機器人前端(工具之前 16 1276933 端點31)之垂直座標位置,以 隨取Μ&低此只用於移動方向與所跟 Ik取向改變之處理結果之增益。 步驟S7 :此機器々it 之馬達是根據:由複製控制裝置8 所決定之對機器人i馬達 3廷之力矩指令而操作。由於此,操作 此機器人之前端(在此為工具之前端點川,而將操作者4 所施加之外力最小化;而此操作者是在此情形下施加外 力.此移動之自由度只受限於:在特定方向中移動與在特 定軸周圍取向之改變(在工具之前端點取向之改變)。 步驟S8 ··實施類似於在步驟幻之檢查。即決定此在 10 15 20 由步驟S7所實歸域此_人位置衫狀:在致能區 域設定之區塊1〇中所界定之任何複製控制致能區域與致能 線區段。如果不是(NQ)(料屬於致祕域紐能線區段) 則此處理回至步驟S4 ;而如果是的(YES),則此處理進行至 步驟S9。請注意當正常實施此複製控制時,通常不會發出 不是(NO)之輸出。 步驟S9 :由區塊顯示裝置20(例如:遊標顯示器)在顯 示裝置12上顯示此區塊(指令語句之區塊),其對應於在此模 型程式19内容中、此機器人目前所在之致能區域,或此機 器人所接近之線區段。由於此,操作者4可以得知程式中那 一個區段目前正被教導。 步驟S10 :檢查位置教導鍵7是否被按下。當此位置教 導鍵7未被按下時,此處理回至步驟S1。當其被按下時,此 處理進行至步驟S11。 步驟S11 ··教導機器人1之目前位置。即,以機器人目 17 1276933 前位置資料内容將在模型程式中此機器人目前朝向教導點 之位置資料内容重寫。 步驟S12:當此所有教導點之位置資料内容重寫尚未完 成時,此處理回至步驟S1。當此所有教導點之位置資料内 5谷重寫完成時,此處理完成。請注意,當須要重新教導時, 則例如彳呆作此輸入裝置13,以及此處理會從步驟S1重新開 始。 ^ 藉由重複此過程,將此在模型程式中教導點之位置資 料内谷依序修正’因而此機器人之教導進行。如果將此自 10動制動開關6釋放,則藉由中斷處理在任何時候將機器人i 如止,而將此處理一次終止。然而,如果將此自動制動開 關6再度知Γ下’則在此處理終止立即前之狀態藉由回復功能 另人期望地再度產生。 此外’當進行機器人操作與教導時,此顯示裝置12使 15用區塊顯tf裝置20(例如:遊標顯示器)以顯示區塊(指令語 φ 句之區塊),其對應於在此模型程式19内容中、此機器人目 刖所在之致能區域,或此機器人所接近之致能區域或線區 丰又(當至步驟S9時會顯示最新的顯示内容)。因此,操作者4 藉由觀看此可以得知:程式中那一個區段目前正被教導。 20 此外,機器人控制單元2可以設有功能,藉由此功能在 以下奴形下,此複製控制一旦終止然後會自動重新開始: 當機器人目前位置接近在模型程式19中所界定教導點預設 距離内時,而同時沿著線區段實施複製控制。在此情形中, 可以使操作者4感測到阻力,以及通知他此機器人接近教導 18 1276933 點 此外,可以從輸入裝置& a丄 — 错由#作自由改變所教導之 杈製控制方向與區塊。而且, 要一 了以從教導介面π之輸入裝 精由操作而實施:此藉由方向鍵對機器人指示操作方 向之傳統教導方法。 #雖然,本發明是參考於所附圖式中所示之特殊實施例 况明’但此等實施例是用於說明而非限制。因此,本發明 之範圍只受限於申請專利範圍。本發明之較佳實施例可以 在不偏離申請專利範圍之範圍之情況下以任何方式修正或 10 改變。 【圖式簡單說明】 第1圖為概要圖用於說明根據本發明實施例之教導裝 置;以及 第2圖概要流程圖用於顯示第}圖教導裝置中所執行之 15 過程。
【主要元件符號說明】 1#··機器人 2···機器人控制單元 3···工具 4…操作者 5“·操作柄 6…自動致動開關 7···位置教導鍵 8···複製控制裝置 9…複製控制設定 10…致能區域設定 11…教導介面 12…顯示裝置 13…輸入裝置 14…教導點 15…球形區域 16…線區段 19 1276933 17…教導點 18…立方體區域 19…模型程式 30…感測器 31…前端點 40…加速感測器 dl···半徑 d2…側邊 SI、S2、S3…步驟 S4、S5、S6…步驟 S7、S8、S9…步驟 sio、sn、si2···步驟
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Claims (1)

1276933 十、申請專利範圍: 種機益人教導裝置’用於移動機器人以致於獲得所想 要之位置與取向’且在此移動後教導該機ϋ人位置與取 向,該機器人教導裝置包括: 一複製控制裝置,用於檢測或估計施加至該機器人 之外力,以及根據此所檢測或估計之外力移動該機器 人; 一致能區域設定裝置,用於設定致能區域,其中將 藉由遠複製控制裝置移動該機器人之行動致能;以及 1〇 一裝置,用於在當該機器人位於所設定致能區域中 時,藉由該複製控制裝置將此複製控制致能。 2·如申請專利範圍第1項之機器人教導裝置,其中該機器 人教導裝置更包括此複製控制設定裝置用於設定限 制··此複製控制在致能區域中只在預設方向中之一或兩 15 個方向中移動,以及在預設軸周圍之取向中改變;且該 複製控制裝置根據此所設定限制執行複製控制。 3 ·如申請專利範圍弟1項之機器人教導裝置,其中該致能 區域設定裝置根據下列因素設定致能區域:在先前備製 之模型教導程式中所界定之教導點之位置,或先前指定 20 教導點之位置,以及代表區域大小之指數。 4·如申請專利範圍第3項之機器人教導裝置,其中當該機 器人之控制點是在3棋型教導权式所界定之任何教導 點、或在連接該等相鄰教導點之該線區段上時,該複製 控制裝置僅在該模型教導程式所界定之連接該等相鄰 21 1276933 教導點之該線區段之方向中執行複製控制,以致於該複 製控制裝置在沿著該線區段之該等相鄰教導點間,導引 該機器人移動。 5·如申請專利範圍第4項之機器人教導裝置,更包括一裝 5 置,用於在當該機器人接近該等教導點之一預設距離中 %,藉由將複製控制停止一次,而使得操作者知道該機 器人已接近該等教導點之一,同時僅在連接相鄰教導點 之該線區段之方向中執行複製控制,以及然後重新開始 此自動複製控制。 10 6·如申請專利範圍第4項之機器人教導裝置,更包括一裝 置,用於顯示在該模型教導程式中之區塊,其對應於該 機為人正在朝向之該等教導點之一,或其接近預設距離 中该等教導點之一,同時僅在連接相鄰教導點之該線區 段之方向中執行複製控制。 15 7·如申請專利範圍第3項之機器人教導裝置,更包括修正 在該模型教導程式中所界定之該等教導點之位置,以備 製使用作為新模型教導程式之經修正教導程式。 8·如申請專利範圍第1項之機器人教導裝置,其中該複製 控制裝置根據··用於驅動該機器人軸之力矩與馬達速率 20 之一或兩者以估計外力,且在此所估計外力變得最小之 方向中自動移動該機器人。 9·如申請專利範圍第1項之機器人教導裝置,其中該複製 控制裝置藉由:裝附於該機器人之力感測器檢測外力, 且在此所檢測外力變得最小之方向中自動移動該機器 22 1276933 人。 10. 如申請專利範圍第1項之機器人教導裝置,其中該複製 控制裝置藉由··裝附於該機器人之加速感測器測量加速 度,根據所測量之加速度與包括質量與慣性矩之動態參 數估計施加至該機器人之外力,且在此所估計外力變得 最小之方向中自動移動該機器人。 11. 如申請專利範圍第1項之機器人教導裝置,其中將具有 自動制動開關與位置教導鍵之教導柄裝附於該機器 人,且操作者將外力施加於該教導柄。
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Families Citing this family (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007038059A (ja) * 2005-08-01 2007-02-15 Nagoya Institute Of Technology 作業補助装置
JP4553203B2 (ja) * 2005-08-01 2010-09-29 国立大学法人 名古屋工業大学 作業補助装置
JP4171488B2 (ja) * 2005-12-16 2008-10-22 ファナック株式会社 オフラインプログラミング装置
JP4873253B2 (ja) * 2007-09-18 2012-02-08 株式会社安川電機 ロボットの直接教示装置
CN101425149B (zh) * 2007-11-02 2010-10-13 阿丹电子企业股份有限公司 利用电子标带监控人身行动安全的装置及其方法
US8175749B2 (en) 2008-02-28 2012-05-08 Panasonic Corporation Control apparatus and control method for robot arm, robot, control program for robot arm, and integrated electronic circuit for controlling robot arm
JP5163299B2 (ja) * 2008-06-04 2013-03-13 株式会社Ihi ロボット制御装置
DE102008027008B4 (de) * 2008-06-06 2016-03-17 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Manipulators
EP2321817A4 (en) * 2008-06-27 2013-04-17 Yujin Robot Co Ltd INTERACTIVE LEARNING SYSTEM WITH A ROBOT AND METHOD FOR OPERATING THE SAME IN CHILD TRAINING
JP5293039B2 (ja) * 2008-09-19 2013-09-18 株式会社安川電機 ロボットシステムおよびロボットの制御方法
EP2194434B1 (en) * 2008-12-05 2012-05-30 COMAU SpA Robot system
WO2010079564A1 (ja) * 2009-01-09 2010-07-15 パナソニック株式会社 ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアームの制御プログラム、並びに、集積電子回路
JP5509673B2 (ja) * 2009-05-22 2014-06-04 株式会社Ihi ロボット制御装置およびその制御方法
KR101100108B1 (ko) 2010-02-26 2011-12-29 주식회사 엔티리서치 교시기구 및 이를 구비한 직접교시장치
US20120078415A1 (en) * 2010-03-17 2012-03-29 Hiroyasu Kubo Parallel link robot, and method of teaching parallel link robot
CN101833892A (zh) * 2010-04-30 2010-09-15 东南大学 用于焊接机器人的嵌入式示教编程装置及方法
AT509927B1 (de) * 2010-06-08 2015-05-15 Keba Ag Verfahren zum programmieren oder vorgeben von bewegungen oder abläufen eines industrieroboters
CN102725109B (zh) * 2010-07-27 2015-03-18 松下电器产业株式会社 移动路径搜索装置及移动路径搜索方法
CN102568269A (zh) * 2010-12-30 2012-07-11 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种具有示教盒功能的控制***
CN102950596B (zh) * 2011-08-23 2015-11-11 松下电器产业株式会社 并联连杆机器人及其动作示教方法
KR101305819B1 (ko) * 2012-01-04 2013-09-06 현대자동차주식회사 착용식 로봇의 사용자 조작 의도 토크 추출방법
CN102622937A (zh) * 2012-03-08 2012-08-01 南京埃斯顿机器人工程有限公司 一种机器人示教器
CN102658549A (zh) * 2012-05-10 2012-09-12 上海理工大学 具有plc功能的六轴工业机器人控制***
WO2014110682A1 (en) 2013-01-18 2014-07-24 Robotiq Inc. Force/torque sensor, apparatus and method for robot teaching and operation
CN103085071A (zh) * 2013-02-04 2013-05-08 惠州市东扬科技有限公司 一种可视化机器人程序编译方法
WO2014145188A2 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Stryker Corporation End effector of a surgical robotic manipulator
JP5673717B2 (ja) * 2013-03-19 2015-02-18 株式会社安川電機 ロボットシステム及び被加工物の製造方法
KR102332023B1 (ko) 2013-10-24 2021-12-01 아우리스 헬스, 인크. 로봇-보조식 내강 내부 수술용 시스템 및 이와 관련된 방법
US9980785B2 (en) 2013-10-24 2018-05-29 Auris Health, Inc. Instrument device manipulator with surgical tool de-articulation
JP5893665B2 (ja) * 2014-04-14 2016-03-23 ファナック株式会社 作用された力に応じて移動されるロボットを制御するロボット制御装置
JP5893666B2 (ja) * 2014-04-14 2016-03-23 ファナック株式会社 力に応じて動かすロボットのロボット制御装置およびロボットシステム
JP5893664B2 (ja) 2014-04-14 2016-03-23 ファナック株式会社 作用された力に応じて移動されるロボットを制御するロボット制御装置
JP6193816B2 (ja) 2014-06-20 2017-09-06 ファナック株式会社 アームの退避機能を有する多関節ロボット
US10792464B2 (en) 2014-07-01 2020-10-06 Auris Health, Inc. Tool and method for using surgical endoscope with spiral lumens
US9788910B2 (en) 2014-07-01 2017-10-17 Auris Surgical Robotics, Inc. Instrument-mounted tension sensing mechanism for robotically-driven medical instruments
EP3182951A1 (de) * 2014-08-18 2017-06-28 Ondal Medical Systems GmbH Kraft- oder bewegungsreaktive stativvorrichtung, steuerungseinrichtung sowie verfahren zum positionieren der stativvorrichtung
JP6660102B2 (ja) * 2014-08-27 2020-03-04 キヤノン株式会社 ロボット教示装置およびその制御方法、ロボットシステム、プログラム
TWI502296B (zh) * 2014-08-27 2015-10-01 Hiwin Tech Corp 機器人的教導裝置
JP6416560B2 (ja) 2014-09-11 2018-10-31 株式会社デンソー 位置決め制御装置
EP3200718A4 (en) 2014-09-30 2018-04-25 Auris Surgical Robotics, Inc Configurable robotic surgical system with virtual rail and flexible endoscope
CN104308850B (zh) * 2014-10-09 2015-12-23 南京工业职业技术学院 一种机械手示教3d传感手柄
US9804593B1 (en) * 2014-12-12 2017-10-31 X Development Llc Methods and systems for teaching positions to components of devices
US9592608B1 (en) * 2014-12-15 2017-03-14 X Development Llc Methods and systems for providing feedback during teach mode
JP6081981B2 (ja) * 2014-12-19 2017-02-15 ファナック株式会社 教示プログラムの自動表示手段を備える数値制御装置
DK3277467T3 (da) * 2015-03-31 2020-07-27 Abb Schweiz Ag Fremgangsmåde til at styre en industrirobot ved berøring
WO2016161444A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 Think Surgical, Inc. Robotic system with intuitive motion control
JP6088583B2 (ja) 2015-06-08 2017-03-01 ファナック株式会社 ロボットと力の表示機能を備えたロボット制御装置
DE102015009151A1 (de) * 2015-07-14 2017-01-19 Kuka Roboter Gmbh Ermitteln eines Eingabebefehls für einen Roboter, der durch manuelles Ausüben einer Kraft auf den Roboter eingegeben wird
WO2017036520A1 (en) * 2015-09-02 2017-03-09 Abb Schweiz Ag System and method for generating a robot program with a hand-held teaching device
AU2016321332B2 (en) 2015-09-09 2020-10-08 Auris Health, Inc. Instrument device manipulator for a surgical robotics system
JP6489991B2 (ja) 2015-10-02 2019-03-27 ファナック株式会社 ロボットを操作するハンドルを備えたロボット用操作装置
DE102015012959B4 (de) * 2015-10-08 2019-01-17 Franka Emika Gmbh Robotersystem und Verfahren zur Steuerung eines Robotersystems
DE112016004725B4 (de) 2015-10-14 2021-09-16 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Verfahren zum Teach-ln eines Roboters und Roboterarmsteuervorrichtung
FR3043004B1 (fr) * 2015-10-29 2017-12-22 Airbus Group Sas Procede d'orientation d'un effecteur portant un outil d'assemblage par rapport a une surface
JP6706489B2 (ja) * 2015-11-24 2020-06-10 川崎重工業株式会社 ロボットのダイレクト教示方法
US9919422B1 (en) 2016-01-06 2018-03-20 X Development Llc Methods and systems to provide mechanical feedback during movement of a robotic system
AT518481B1 (de) * 2016-03-07 2018-09-15 Keba Ag System und Verfahren zur räumlichen Bewegung eines Objekts
JP6733239B2 (ja) * 2016-03-18 2020-07-29 セイコーエプソン株式会社 制御装置及びロボットシステム
JP6746990B2 (ja) * 2016-03-18 2020-08-26 セイコーエプソン株式会社 ロボット制御装置及びロボットシステム
TWI805545B (zh) * 2016-04-12 2023-06-21 丹麥商環球機器人公司 用於藉由示範來程式化機器人之方法和電腦程式產品
CN105690421A (zh) * 2016-04-21 2016-06-22 奇弩(北京)科技有限公司 自动记忆轨迹的通用机械臂
KR102048820B1 (ko) * 2016-11-28 2019-11-26 한국기계연구원 수동 강성 그리퍼를 이용한 조립 교시 방법
CN108115711A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种机器人的示教***
CN106737691A (zh) * 2017-02-07 2017-05-31 珠海金萝卜智动科技有限公司 手动示教机器人的方法和装置
CN110612181B (zh) * 2017-02-17 2023-05-23 Abb瑞士股份有限公司 机器人引导通过编程期间控制工业机器人的方法和工业机器人
JP7106874B2 (ja) * 2017-03-21 2022-07-27 セイコーエプソン株式会社 制御装置、教示装置、及びロボットシステム
CN108621155B (zh) * 2017-03-21 2023-04-07 精工爱普生株式会社 控制装置、示教装置以及机器人***
JP6514258B2 (ja) * 2017-03-31 2019-05-15 ファナック株式会社 ロボットシステム
JP2018176288A (ja) * 2017-04-03 2018-11-15 ファナック株式会社 ロボットの教示装置
JPWO2019102562A1 (ja) * 2017-11-22 2019-11-21 三菱電機株式会社 表示操作器および人協働ロボット
CN109986238B (zh) * 2017-12-29 2021-02-26 深圳中集智能科技有限公司 机器人类线形柔性作业视觉模糊仿形控制方法
JP7091777B2 (ja) 2018-03-30 2022-06-28 株式会社安川電機 ロボットシステム及び制御方法
JP7048176B2 (ja) * 2018-05-23 2022-04-05 アズビル株式会社 ロボットの直接教示装置及び直接教示方法
JP7263724B2 (ja) * 2018-09-27 2023-04-25 株式会社デンソーウェーブ ロボットの制御方法
JP7053443B2 (ja) * 2018-12-07 2022-04-12 ファナック株式会社 操作装置にて手動操作を行うロボットの制御装置
CN111300433A (zh) * 2018-12-11 2020-06-19 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 基于六维力传感器的机器人拖拽示教装置
EP3747604B1 (en) * 2019-06-07 2022-01-26 Robert Bosch GmbH Robot device controller, robot device arrangement and method for controlling a robot device
CN110653801B (zh) * 2019-09-30 2022-06-17 哈尔滨工业大学 机器人操作臂的导引操纵***及其柔顺操纵控制与示教学习方法
JP7388870B2 (ja) * 2019-10-18 2023-11-29 ファナック株式会社 ロボットシステムおよび制御装置
TWI725630B (zh) 2019-11-21 2021-04-21 財團法人工業技術研究院 加工路徑生成裝置及其方法
TWI805978B (zh) * 2020-12-22 2023-06-21 達明機器人股份有限公司 雙迴路力矩感知系統及其感知方法
CN112846737A (zh) * 2021-01-07 2021-05-28 深圳市驰速自动化设备有限公司 一种拖动示教自动锁螺丝机软件控制***
KR102513381B1 (ko) * 2021-04-15 2023-03-22 충남대학교산학협력단 멀티모달 센싱을 이용한 토크와 자세기반 로봇 교시법
KR102682481B1 (ko) * 2022-08-30 2024-07-04 한국로봇융합연구원 진공 챔버 내 매니퓰레이터를 위한 원격 마스터 암 장치

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3240251A1 (de) * 1982-10-30 1984-05-03 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln Verfahren zum programmieren von bewegungen und erforderlichenfalls von bearbeitungskraeften bzw. -momenten eines roboters oder manipulators und einrichtung zu dessen durchfuehrung
US4462812A (en) * 1982-12-08 1984-07-31 General Motors Corporation Ceramic monolith particulate trap including filter support
JPS59115149A (ja) * 1982-12-22 1984-07-03 Fanuc Ltd ならい制御方法
GB2229296B (en) * 1989-03-03 1993-08-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Teaching playback type robot
JP2895672B2 (ja) * 1992-01-28 1999-05-24 ファナック株式会社 複数ロボット制御方法
US5495410A (en) * 1994-08-12 1996-02-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Lead-through robot programming system
KR0151017B1 (ko) * 1994-12-28 1999-01-15 김광호 로보트 교시 장치 및 방법
EP0780197B1 (en) * 1995-07-05 1999-02-24 Fanuc Ltd Apparatus for controlling movement of robot and method of controlling movement of robot
KR100449429B1 (ko) * 1995-09-14 2004-12-13 가부시키가이샤 야스가와덴끼 로봇의교시장치
JPH09141580A (ja) * 1995-11-22 1997-06-03 Yaskawa Electric Corp 直接教示ロボットの動作範囲制限装置
IL120889A (en) * 1997-05-22 1998-10-30 Eshed Robotec 1982 Ltd Method and facility for direct learning of vending machines
DE19814630B4 (de) * 1998-03-26 2011-09-29 Carl Zeiss Verfahren und Vorrichtung zum handgesteuerten Führen eines Werkzeuges in einem vorgegebenen Bewegungsbereich
US6385508B1 (en) * 2000-10-31 2002-05-07 Fanuc Robotics North America, Inc. Lead-through teach handle assembly and method of teaching a robot assembly
EP1531749A2 (en) * 2002-08-13 2005-05-25 Microbotics Corporation Microsurgical robot system

Also Published As

Publication number Publication date
JP3923053B2 (ja) 2007-05-30
CN100336637C (zh) 2007-09-12
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KR100741618B1 (ko) 2007-07-23

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