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公開番号2025042155
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-27
出願番号2023149000
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】ロボットモデルの目標位置への到達の可否を確認する時間を短縮する。
【解決手段】教示支援装置は、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装置である。教示支援装置30は、ロボットをモデル化したロボットモデルとハンドの目標位置とを設定する設定器321と、ロボットモデルの位置を受け付ける受付器322と、ハンドが目標位置へ移動するロボットモデルの姿勢を導出する導出器323と、導出結果に基づいてハンドが目標位置に到達するか否かを判定する判定器325と、目標位置及びロボットモデルの画像を生成し、ディスプレイに出力する画像生成器324とを備える。受付器322がロボットモデルの位置を受け付けた場合、判定器325は、ハンドが目標位置に到達するか否かを区別して表示させる。
【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エンドエフェクタの目標位置とを設定する設定器と、
前記ロボットモデルの位置を受け付ける受付器と、
前記エンドエフェクタが前記目標位置へ移動する前記ロボットモデルの姿勢を導出する導出器と、
前記導出器の導出結果に基づいて前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達するか否かを判定する判定器と、
前記目標位置及び前記ロボットモデルの画像を生成し、生成された画像を前記ディスプレイに出力する画像生成器とを備え、
前記受付器が前記ロボットモデルの位置を受け付けた場合、前記判定器は、前記画像生成器に前記目標位置を、前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達するか否かを区別して表示させる教示支援装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
請求項１に記載の教示支援装置において、
前記設定器は、複数の前記目標位置を設定し、
前記導出器は、前記エンドエフェクタが前記複数の目標位置のそれぞれへ移動する前記ロボットモデルの姿勢を導出し、
前記判定器は、前記導出器の導出結果に基づいて前記エンドエフェクタが前記複数の目標位置のそれぞれに到達するか否かを判定し、
前記画像生成器は、前記複数の目標位置の画像を生成し、
前記判定器は、前記画像生成器に前記複数の目標位置のそれぞれを、前記エンドエフェクタが前記複数の目標位置のそれぞれに到達するか否かを区別して表示させる教示支援装置。
【請求項３】
請求項１に記載の教示支援装置において、
前記受付器を介して前記ロボットモデルの位置が変更された場合、
前記導出器は、位置の変更後の前記ロボットモデルに関し、前記エンドエフェクタが前記目標位置へ移動する前記ロボットモデルの姿勢を導出すると共に、
前記判定器は、位置の変更後の前記ロボットモデルに関し、前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達するか否かを判定し、
前記画像生成器は、位置が変更されて移動する前記ロボットモデルの画像を生成すると共に、前記目標位置の表示を前記判定器の判定結果に基づいて更新する教示支援装置。
【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動作領域でない禁止領域を設定し、
前記判定器は、前記ロボットモデルのアームの長さの不足により前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達しない第１状態と、前記ロボットモデルと前記禁止領域とが干渉して前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達しない第２状態との何れかである場合に、前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達しないと判定し、
前記判定器は、前記画像生成器に前記目標位置を、前記第１状態と前記第２状態とを区別して表示させる教示支援装置。
【請求項５】
請求項１に記載の教示支援装置において、
前記判定器は、前記ロボットモデルのアームの長さの不足により前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達しない第１状態と、前記ロボットモデルの動作限界を超えるために前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達しない第３状態との何れかである場合に、前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達しないと判定し、
前記判定器は、前記画像生成器に前記目標位置を、前記第１状態と前記第３状態とを区別して表示させる教示支援装置。
【請求項６】
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７】
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が基板を搬送する水平多関節ロボットのモデルである教示支援装置。
【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と、前記筐体に取り付けられるフープをモデル化したフープモデル及び前記筐体に取り付けられる処理装置をモデル化した処理装置モデルの少なくとも一方とを設定し、
前記目標位置は、前記フープモデル及び前記処理装置モデルの前記少なくとも一方の位置に対応し、
前記導出器は、前記筐体モデルと、前記フープモデル及び前記処理装置モデルの前記少なくとも一方との領域内で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９】
請求項１に記載の教示支援装置において、
前記設定器は、前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達する前に前記エンドエフェクタが経由する経由位置を設定し、
前記導出器は、前記エンドエフェクタが前記経由位置を通過する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９に記載の教示支援装置において、
前記判定器は、前記導出器の導出結果に基づいて前記エンドエフェクタが前記経由位置に到達するか否かを判定し、
前記受付器が前記ロボットモデルの位置を受け付けた場合、前記判定器は、前記画像生成器に前記経由位置を、前記エンドエフェクタが前記経由位置に到達するか否かを区別して表示させる教示支援装置。
（【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 2,600 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、上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、ロボットモデルの位置を様々に変更させて、変更後のロボットモデルが終点となる目標位置に到達できるか否かを確認したい場合がある。この場合、ユーザは、ロボットモデルの位置を変更する度に、始点及び目標位置を設定してロボットモデルの動作を確認しなければならない。したがって、ロボットモデルの目標位置への到達の可否を確認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、ロボットモデルの目標位置への到達の可否を確認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エンドエフェクタの目標位置とを設定する設定器と、前記ロボットモデルの位置を受け付ける受付器と、前記エンドエフェクタが前記目標位置へ移動する前記ロボットモデルの姿勢を導出する導出器と、前記導出器の導出結果に基づいて前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達するか否かを判定する判定器と、前記目標位置及び前記ロボットモデルの画像を生成し、生成された画像を前記ディスプレイに出力する画像生成器とを備え、前記受付器が前記ロボットモデルの位置を受け付けた場合、前記判定器は、前記画像生成器に前記目標位置を、前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達するか否かを区別して表示させる。
【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エンドエフェクタの目標位置とを設定することと、前記ロボットモデルの位置を受け付けることと、前記エンドエフェクタが前記目標位置へ移動する前記ロボットモデルの姿勢を導出することと、導出された前記ロボットモデルの姿勢に基づいて前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達するか否かを判定し、前記ロボットモデルの位置を受け付けた場合、前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達するか否かを区別して前記目標位置を表示させることと、前記目標位置及び前記ロボットモデルの画像を生成し、生成された画像を前記ディスプレイに出力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エンドエフェクタの目標位置とを設定する機能と、前記ロボットモデルの位置を受け付ける機能と、前記エンドエフェクタが前記目標位置へ移動する前記ロボットモデルの姿勢を導出する機能と、導出された前記ロボットモデルの姿勢に基づいて前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達するか否かを判定し、前記ロボットモデルの位置を受け付けた場合、前記エンドエフェクタが前記目標位置に到達するか否かを区別して前記目標位置を表示させる機能と、前記目標位置及び前記ロボットモデルの画像を生成し、生成された画像を前記ディスプレイに出力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、ロボットモデルの目標位置への到達の可否を確認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、目標位置Ｐ２に対応する目標姿勢のロボットモデルの画像を示す図である。
図８は、目標位置Ｐ１に対応する目標姿勢のロボットモデルの画像を示す図である。
図９は、動作限界を超えるロボットモデルの画像を示す図である。
図１０は、ロボットモデルの位置が変更された場合の画像を示す図である。
図１１は、目標位置Ｐ１に対応する目標姿勢のロボットモデルの画像を示す図である。
図１２は、目標位置Ｐ３に対応する目標姿勢のロボットモデルの画像を示す図である。
図１３は、変形例１に係る教示支援装置において、ディスプレイに表示される画像の一例を示す図である。
図１４は、変形例２に係る教示支援装置の構成を示すブロック図である。
図１５は、ロボットモデルの種類が変更される前の画像を示す図である。
図１６は、ロボットモデルの位置が変更された後の画像を示す図である。
図１７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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