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公開番号2025022083
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023126325
出願日2023-08-02
発明の名称プログラム及び教示支援装置
出願人コニカミノルタ株式会社
代理人弁理士法人光陽国際特許事務所
主分類B25J 9/10 20060101AFI20250206BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】本発明の目的は、作業者が始点又は終点などのようなノードを元に戻すような再入力をしなくても済むことである。
【解決手段】プログラムが、プロセッサーに第1取得処理、第2取得処理、変換処理及び算出処理を実行させる。第1取得処理では、作業者による入力デバイスの操作を通じて、プロセッサーが絶対座標系におけるノードの位置情報及び姿勢情報を取得する。第2取得処理では、作業者が入力デバイスを操作することによりロボットモデルのベースモデルを移動させたら、プロセッサーが、絶対座標系におけるベースモデルの位置情報及び姿勢情報を取得する。変換処理では、プロセッサーが、第1取得処理により取得したノードの位置情報及び姿勢情報を、ベース座標系における位置情報及び姿勢情報に変換する。算出処理では、プロセッサーが、変換処理による変換後のノードの位置情報及び姿勢情報から、ロボットモデルの関節の角度を算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プロセッサーに、
作業者による入力デバイスの操作を通じて、三次元空間内のロボットモデルのツールモデルの位置及び姿勢を、絶対座標系における少なくとも１つのノードの位置情報及び姿勢情報として取得する第１取得処理と、
前記作業者が前記入力デバイスを操作することによって前記ロボットモデルのベースモデルを移動させたら、移動後の前記ベースモデルの位置及び姿勢を、前記絶対座標系における前記ベースモデルの位置情報及び姿勢情報として取得する第２取得処理と、
前記第２取得処理により取得した前記ベースモデルの位置情報及び姿勢情報に基づいて、前記第１取得処理により取得した前記ノードの位置情報及び姿勢情報を、前記ベースモデルを基準としたベース座標系における位置情報及び姿勢情報に変換する変換処理と、
前記変換処理による変換後の前記ノードの位置情報及び姿勢情報から、前記ロボットモデルの関節の角度を算出する算出処理と、
を実行させるプログラム。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記算出処理は、
前記プロセッサーが、前記ロボットモデルの各リンクモデルの長さを利用して、前記変換処理による変換後の前記ノードの位置情報及び姿勢情報から、前記ロボットモデルの関節の角度を逆運動学解析により算出する処理
である
請求項１に記載のプログラム。
【請求項３】
前記プロセッサーが、前記第１取得処理により位置情報及び取得情報が取得された複数のノードのそれぞれについて、前記変換処理及び前記算出処理を実行する
請求項１又は２に記載のプログラム。
【請求項４】
前記複数のノードは、ロボットの動作が始まる際のツールの始点と、前記ロボットの動作が終わる際の前記ツールの終点とを含む
請求項１又は２に記載のプログラム。
【請求項５】
前記プロセッサーに、
前記ベースモデルの移動前の前記ベースモデルの位置及び姿勢を、前記絶対座標系における前記ベースモデルの位置情報及び姿勢情報として取得する第３取得処理と、
前記第３取得処理により取得した前記ベースモデルの位置情報及び姿勢情報に基づいて、前記第１取得処理により取得した前記ノードの位置情報及び姿勢情報を、前記ベース座標系における位置情報及び姿勢情報に変換する第２変換処理と、
前記第２変換処理による変換後の前記ノードの位置情報及び姿勢情報から、前記ロボットモデルの関節の角度を算出する第２算出処理と、
を実行させる請求項１に記載のプログラム。
【請求項６】
前記プロセッサーに、
前記変換処理による変換後の前記ノードの位置情報及び姿勢情報が所定の可動範囲に収まるか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理の判定が、前記ノードの位置情報及び姿勢情報が前記所定の可動範囲に収まらないという判定であれば、エラーを出力する処理と、
を実行させる請求項１に記載のプログラム。
【請求項７】
前記プロセッサーに、
前記算出処理により算出された前記関節の角度が特異点に一致するか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理の判定が、前記関節の角度が前記特異点に一致するという判定であれば、エラーを出力する処理と、
を実行させる請求項１に記載のプログラム。
【請求項８】
前記プロセッサーに、
前記算出処理により算出された前記関節の角度と、前記三次元空間に設定された障害物モデルの位置、姿勢及び範囲とに基づいて、前記ロボットモデルが前記障害物モデルに重なるか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理の判定が、前記ロボットモデルが前記障害物モデルに重なるという判定であれば、エラーを出力する処理と、
を実行させる請求項１に記載のプログラム。
【請求項９】
前記プロセッサーに、
前記作業者による前記入力デバイスの操作に従って前記三次元空間において前記障害物モデルを移動させるよう前記障害物モデルを設定する処理
を実行させる請求項８に記載のプログラム。
【請求項１０】
プロセッサーを備え、
前記プロセッサーが、
作業者による入力デバイスの操作を通じて、三次元空間内のロボットモデルのツールモデルの位置及び姿勢を、絶対座標系における少なくとも１つのノードの位置情報及び姿勢情報として取得する第１取得処理と、
前記作業者が前記入力デバイスを操作することによって前記ロボットモデルのベースモデルを移動させたら、移動後の前記ベースモデルの位置及び姿勢を、前記絶対座標系における前記ベースモデルの位置情報及び姿勢情報として取得する第２取得処理と、
前記第２取得処理により取得した前記ベースモデルの位置情報及び姿勢情報に基づいて、前記第１取得処理により取得した前記ノードの位置情報及び姿勢情報を、前記ベースモデルを基準としたベース座標系における位置情報及び姿勢情報に変換する変換処理と、
前記変換処理による変換後の前記ノードの位置情報及び姿勢情報から、前記ロボットモデルの関節の角度を算出する算出処理と、
を実行する教示支援装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログラム及び教示支援装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、水平多関節ロボットの部品又は全体を交換した時に、交換前に利用していた教示データを交換後にも利用する技術を開示する。
【０００３】
従来、多関節ロボットは、動作プログラムに従って自動的に動作する。そのような多関節ロボットが採用された生産ラインは、以下の順で構築される。
【０００４】
まず、作業者が多関節ロボットの設置箇所を決定する。作業者が多関節ロボットのエンドエフェクターの始点と終点を決定する。作業者がティーチングペンダント等のような教示装置を用いて、始点から終点までの経路を多関節ロボットに教示する。多関節ロボットがエンドエフェクターを始点から終点まで移動させる時間が所定の要件を満たしていなければ、作業者が多関節ロボットの設置箇所、始点及び終点を再設定した上で、経路を再教示する。
【０００５】
以上のように生産ラインが構築される場合、作業者が多関節ロボット及びその周辺の設備を移動する必要がある。そのような作業は作業者にとって負担が大きい上、作業者が多関節ロボット及び周辺設備を誤って破損してしまう虞がある。このような問題の解決のために、シミュレーターが用いられる。シミュレーターは、演算により仮想的な三次元空間にロボットモデルを設定し、コンピューターグラフィック技術によりロボットモデルをディスプレイデバイスに表示する。作業者がシミュレーターの入力デバイスを操作することによってロボットモデルの設置箇所、始点及び終点等をシミュレーターに入力すると、シミュレーターが始点から終点までの経路を算出する。
【０００６】
シミュレーターによって算出された経路が必要な条件を満たしていないことがある。その場合には、作業者がシミュレーターの入力デバイスを操作することによって三次元空間内のロボットモデルの設置箇所を変更する。ロボットモデルの移動に伴い、始点及び終点も移動されるため、作業者が始点及び終点を元に戻すよう再入力する必要がある。始点及び終点の再入力は作業者にとって煩わしい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第７０９７７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の１以上の実施形態の目的は、作業者が三次元空間内のロボットモデルのベースモデルを移動させても、作業者が始点又は終点などのようなノードを元に戻すような再入力をしなくても済むことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するために、本発明の一側面によれば、プログラムが、プロセッサーに、
作業者による入力デバイスの操作を通じて、三次元空間内のロボットモデルのツールモデルの位置及び姿勢を、絶対座標系における少なくとも１つのノードの位置情報及び姿勢情報として取得する第１取得処理と、
前記作業者が前記入力デバイスを操作することによって前記ロボットモデルのベースモデルを移動させたら、移動後の前記ベースモデルの位置及び姿勢を、前記絶対座標系における前記ベースモデルの位置情報及び姿勢情報として取得する第２取得処理と、
前記第２取得処理により取得した前記ベースモデルの位置情報及び姿勢情報に基づいて、前記第１取得処理により取得した前記ノードの位置情報及び姿勢情報を、前記ベースモデルを基準としたベース座標系における位置情報及び姿勢情報に変換する変換処理と、
前記変換処理による変換後の前記ノードの位置情報及び姿勢情報から、前記ロボットモデルの関節の角度を算出する算出処理と、
を実行させる。
【００１０】
以上の課題を解決するために、本発明の一側面によれば、教示支援装置が、プロセッサーを備え、
前記プロセッサーが、
作業者による入力デバイスの操作を通じて、三次元空間内のロボットモデルのツールモデルの位置及び姿勢を、絶対座標系における少なくとも１つのノードの位置情報及び姿勢情報として取得する第１取得処理と、
前記作業者が前記入力デバイスを操作することによって前記ロボットモデルのベースモデルを移動させたら、移動後の前記ベースモデルの位置及び姿勢を、前記絶対座標系における前記ベースモデルの位置情報及び姿勢情報として取得する第２取得処理と、
前記第２取得処理により取得した前記ベースモデルの位置情報及び姿勢情報に基づいて、前記第１取得処理により取得した前記ノードの位置情報及び姿勢情報を、前記ベースモデルを基準としたベース座標系における位置情報及び姿勢情報に変換する変換処理と、
前記変換処理による変換後の前記ノードの位置情報及び姿勢情報から、前記ロボットモデルの関節の角度を算出する算出処理と、
を実行する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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