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公開番号2025042154
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-27
出願番号2023148999
出願日2023-09-14
発明の名称教示支援装置、教示支援方法及び教示支援プログラム
出願人川崎重工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B25J 9/22 20060101AFI20250319BHJP(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】禁止領域の位置を決定する時間を短縮できる。
【解決手段】教示支援装置30は、アームと連結されたハンドとを有するロボットのモデルの画像をディスプレイに表示させる。教示支援装置30は、ロボットモデルとロボットモデルの動作領域でない禁止領域とを設定する設定器321と、禁止領域の変更を受け付ける受付器322と、ロボットモデルと禁止領域との干渉を判定する判定器326と、ロボットモデルの姿勢を導出する導出器323と、禁止領域及びロボットモデルの画像を生成する画像生成器324とを備える。禁止領域が変更された場合、画像生成器324は、変更されて移動する禁止領域の画像を生成する。判定器326が変更後の禁止領域との干渉を判定する場合、導出器323は禁止領域に干渉しないロボットモデルの姿勢を導出し、画像生成器324は導出された姿勢に変更する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
アームと前記アームに連結されたエンドエフェクタとを有するロボットのモデルの画像をディスプレイに表示させる教示支援装置であって、
前記ロボットをモデル化したロボットモデルと前記ロボットモデルの動作領域でない禁止領域とを設定する設定器と、
前記禁止領域の変更を受け付ける受付器と、
前記ロボットモデルと前記禁止領域との干渉を判定する判定器と、
前記ロボットモデルの姿勢を導出する導出器と、
前記禁止領域及び前記ロボットモデルの画像を生成する画像生成器とを備え、
前記受付器を介して前記禁止領域が変更された場合、前記画像生成器は、変更されて移動する前記禁止領域の画像を生成し、
前記判定器が前記ロボットモデルと変更後の前記禁止領域との干渉を判定する場合、
前記導出器は、前記禁止領域に干渉しない前記ロボットモデルの姿勢を導出すると共に、
前記画像生成器は、前記画像における前記ロボットモデルの姿勢を前記導出器に導出された姿勢に変更する教示支援装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の教示支援装置において、
前記判定器が前記ロボットモデルと変更後の前記禁止領域との干渉を判定する場合、前記ロボットモデルが前記禁止領域に干渉していることをユーザに報知する警告器をさらに備え、
前記画像生成器は、前記ロボットモデルが前記禁止領域に干渉していることを前記警告器がユーザに報知した後に、前記画像における前記ロボットモデルの姿勢を前記導出器に導出された姿勢に変更する教示支援装置。
【請求項３】
請求項２に記載の教示支援装置において、
前記警告器は、ユーザに報知する際、前記ロボットモデルの表示を前記画像生成器に変更させる教示支援装置。
【請求項４】
請求項１に記載の教示支援装置において、
前記設定器は、前記ロボットモデルのエンドエフェクタの目標位置を設定し、
前記導出器は、前記エンドエフェクタが前記目標位置に位置するときの前記ロボットモデルの姿勢を導出する教示支援装置。
【請求項５】
請求項１に記載の教示支援装置において、
前記ロボットモデルは、前記エンドエフェクタとして、前記アームに連結された第１エンドエフェクタ及び第２エンドエフェクタを含むロボットのモデルである教示支援装置。
【請求項６】
請求項５に記載の教示支援装置において、
前記設定器は、前記ロボットモデルの第１エンドエフェクタの目標位置を設定し、
前記導出器は、前記第１エンドエフェクタが前記目標位置に位置し且つ前記ロボットモデルの第２エンドエフェクタが前記動作領域内の所定位置に位置するときの前記ロボットモデルの姿勢を導出し、
前記判定器が前記ロボットモデルと変更後の前記禁止領域との干渉を判定する場合、前記導出器は、前記第１エンドエフェクタの姿勢を変化させず且つ前記第２エンドエフェクタの姿勢を変化させて、前記禁止領域に干渉しない前記ロボットモデルの姿勢を導出する教示支援装置。
【請求項７】
請求項１に記載の教示支援装置において、
前記設定器は、静的又は動的な干渉物をモデル化した干渉物モデルを設定し、
前記禁止領域は、前記干渉物モデルの内側の領域を含む教示支援装置。
【請求項８】
請求項１に記載の教示支援装置において、
前記設定器は、クリーンルームの筐体をモデル化した筐体モデルを設定し、
前記禁止領域は、前記筐体モデルの外側の領域を含む教示支援装置。
【請求項９】
請求項１に記載の教示支援装置において、
前記判定器が前記ロボットモデルと変更後の前記禁止領域との干渉を判定する場合、前記導出器は、前記禁止領域に干渉しない前記ロボットモデルの位置を導出することで、前記禁止領域に干渉しない前記ロボットモデルの姿勢を導出する教示支援装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の教示支援装置において、
前記判定器が前記ロボットモデルと変更後の前記禁止領域との干渉を判定する場合、前記導出器は、前記禁止領域に干渉しない前記ロボットモデルの種類を導出することで、前記禁止領域に干渉しない前記ロボットモデルの姿勢を導出する教示支援装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、教示支援装置、教示支援方法及び教示支援プログラムに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、ロボットの姿勢を確認する教示支援装置が知られている。例えば、特許文献１に開示された教示支援装置は、設定された始点及び終点から求められる動作軌跡に基づいて、ロボットモデルの動作をタッチスクリーン上で再生することで、ロボットモデルの動作を確認する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６５２６０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述のような教示支援装置では、ユーザがロボットモデルの１つの始点及び１つの終点を設定してから、ロボットモデルの動作を表示している。ここで、ユーザは、ロボットモデルの動作領域でない禁止領域を変更したい場合がある。この場合、ユーザは、禁止領域の適切な位置を見つけるため、禁止領域の複数の位置を確認する必要がある。つまり、ユーザは、禁止領域を１つずつ設定して、禁止領域に干渉しない姿勢が可能であるか否かについて、ロボットモデルの姿勢を１つずつ確認する必要がある。したがって、ロボットモデルの姿勢に基づいて禁止領域の位置を決定する際、禁止領域の位置を決定する時間が増大する。
【０００５】
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、禁止領域の位置を決定する時間を短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示された教示支援装置は、アームと前記アームに連結されたエンドエフェクタとを有するロボットのモデルの画像をディスプレイに表示させる教示支援装置であって、前記ロボットをモデル化したロボットモデルと前記ロボットモデルの動作領域でない禁止領域とを設定する設定器と、前記禁止領域の変更を受け付ける受付器と、前記ロボットモデルと前記禁止領域との干渉を判定する判定器と、前記ロボットモデルの姿勢を導出する導出器と、前記禁止領域及び前記ロボットモデルの画像を生成する画像生成器とを備え、前記受付器を介して前記禁止領域が変更された場合、前記画像生成器は、変更されて移動する前記禁止領域の画像を生成し、前記判定器が前記ロボットモデルと変更後の前記禁止領域との干渉を判定する場合、前記導出器は、前記禁止領域に干渉しない前記ロボットモデルの姿勢を導出すると共に、前記画像生成器は、前記画像における前記ロボットモデルの姿勢を前記導出器に導出された姿勢に変更する。
【０００７】
ここに開示された教示支援方法は、アームと前記アームに連結されたエンドエフェクタとを有するロボットのモデルの画像をディスプレイに表示させる教示支援方法であって、前記ロボットをモデル化したロボットモデルと前記ロボットモデルの動作領域でない禁止領域とを設定することと、前記禁止領域の変更を受け付けることと、前記ロボットモデルと前記禁止領域との干渉を判定することと、前記ロボットモデルの姿勢を導出し、さらに、前記ロボットモデルと変更後の前記禁止領域との干渉を判定する場合、前記禁止領域に干渉しない前記ロボットモデルの姿勢を導出することと、前記禁止領域及び前記ロボットモデルの画像を生成し、さらに、前記禁止領域が変更された場合、変更されて移動する前記禁止領域の画像を生成し、さらに、前記ロボットモデルと変更後の前記禁止領域との干渉を判定する場合、前記画像における前記ロボットモデルの姿勢を前記導出された姿勢に変更することとを備える。
【０００８】
ここに開示された教示支援プログラムは、アームと前記アームに連結されたエンドエフェクタとを有するロボットのモデルの画像をディスプレイに表示させる教示支援プログラムであって、前記ロボットをモデル化したロボットモデルと前記ロボットモデルの動作領域でない禁止領域とを設定する機能と、前記禁止領域の変更を受け付ける機能と、前記ロボットモデルと前記禁止領域との干渉を判定する機能と、前記ロボットモデルの姿勢を導出し、さらに、前記ロボットモデルと変更後の前記禁止領域との干渉を判定する場合、前記禁止領域に干渉しない前記ロボットモデルの姿勢を導出する機能と、前記禁止領域及び前記ロボットモデルの画像を生成し、さらに、前記禁止領域が変更された場合、変更されて移動する前記禁止領域の画像を生成し、さらに、前記ロボットモデルと変更後の前記禁止領域との干渉を判定する場合、前記画像における前記ロボットモデルの姿勢を前記導出された姿勢に変更する機能とをコンピュータに実現させる。
【発明の効果】
【０００９】
前記教示支援装置、前記教示支援方法及び前記教示支援プログラムによれば、禁止領域の位置を決定する時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、実施形態に係る教示支援装置を含む教示支援システムを示す概略図である。
図２は、クリーンルームで使用されるロボットを示す概略図である。
図３は、教示支援装置の構成を示すブロック図である。
図４は、ディスプレイに表示される各モデルの画像を示す図である。
図５は、教示支援装置の動作を示すフローチャートである。
図６は、初期仕様の筐体モデルを含む画像を示す図である。
図７は、干渉物モデルの位置を変更する前の画像を示す図である。
図８は、干渉物モデルの位置を変更した後の画像を示す図である。
図９は、ロボットモデルと干渉物モデルとが干渉しているためにロボットモデルの表示を変更した画像を示す図である。
図１０は、姿勢が変更されたロボットモデルの画像を示す図である。
図１１は、変形例１に係る教示支援装置において、ロボットモデルと干渉物モデルとが干渉しているためにロボットモデルの表示を変更した画像を示す図である。
図１２は、変形例１に係る教示支援装置において、姿勢が変更されたロボットモデルの画像を示す図である。
図１３は、変形例２に係る教示支援装置において、ロボットモデルと干渉物モデルとが干渉しているためにロボットモデルの表示を変更した画像を示す図である。
図１４は、変形例２に係る教示支援装置において、種類が変更されたロボットモデルの画像を示す図である。
図１５は、ディスプレイに表示される各モデルの三次元の画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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