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公開番号2025158799
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2024061685
出願日2024-04-05
発明の名称ロボット教示システムおよびロボット教示方法
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人
主分類B25J 9/22 20060101AFI20251009BHJP(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】溶接ロボット動作の教示において教示点における溶接トーチの姿勢の教示作業を支援する。
【解決手段】ロボット教示システムは、ロボットあるいは溶接トーチの少なくとも一部、または教示部材に対応する3次元モデルを記憶し、3次元モデルおよび操作画面データに基づいて、作業者に装着可能に構成され、画像を実環境の画像または実環境そのものに重ねて表示する表示装置に3次元モデルおよび操作画面を表示するための表示画像を出力し、表示装置から離れた空中での作業者の空中操作に基づいて、3次元モデルの姿勢を変更した変更後3次元モデルを表示するための表示画像を生成する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
実環境に存在するロボットあるいは溶接に用いられる溶接トーチの少なくとも一部、または前記ロボットの教示に用いられる教示部材に対応する３次元モデルを記憶するモデル記憶部と、
前記３次元モデルの表示操作に用いられる操作画面に対応する操作画面データを記憶する操作画面記憶部と、
作業者に装着可能に構成され、画像を実環境の画像または実環境そのものに重ねて表示する表示装置と、
前記実環境、前記教示部材および前記表示装置との相対的な位置関係を取得する位置関係取得部と、
前記相対的な位置関係と、前記３次元モデルおよび前記操作画面データとに基づいて、前記表示装置に対して所定の位置関係となるように前記３次元モデルおよび前記操作画面を表示するための表示画像を生成する画像生成部と、
前記表示画像を前記表示装置に出力する出力部と、
前記表示装置に表示されている前記操作画面に対して前記表示装置から離れた空中で前記作業者が行った操作である空中操作を検出する検出部と、を備え、
前記画像生成部は、前記空中操作に基づいて前記３次元モデルの姿勢を変更した変更後３次元モデルを表示するための前記表示画像を生成する、
ロボット教示システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記操作画面は、前記空中操作により操作可能な仮想ボタンであり、
前記画像生成部は、前記空中操作により前記仮想ボタンが操作された場合に、前記３次元モデルの姿勢を前記仮想ボタンの操作量に応じて変更した前記変更後３次元モデルを表示するための前記表示画像を生成する、
請求項１に記載のロボット教示システム。
【請求項３】
前記操作画面は、前記空中操作により操作可能な仮想の多面体であり、
前記画像生成部は、前記空中操作により前記仮想の多面体が操作された場合に、前記３次元モデルの姿勢を前記仮想の多面体の操作量に応じて変更した前記変更後３次元モデルを表示するための前記表示画像を生成する、
請求項１に記載のロボット教示システム。
【請求項４】
前記作業者が行った所定の空中操作が前記検出部に検出される第１開始動作、または、前記教示部材が作業者により操作される第２開始動作を検出する開始検出部をさらに備え、
前記画像生成部は、前記開始検出部により前記第１開始動作または前記第２開始動作が検出された後、前記操作画面を表示するための前記表示画像を生成する、
請求項１に記載のロボット教示システム。
【請求項５】
前記位置関係取得部は、前記開始検出部により前記第１開始動作または前記第２開始動作が検出された場合における前記教示部材の位置を基準位置として取得する、
請求項４に記載のロボット教示システム。
【請求項６】
前記ロボットは、溶接ワイヤを送給するワイヤ送給部を有する溶接ロボットである、
請求項１～５のいずれか一項に記載のロボット教示システム。
【請求項７】
前記変更後３次元モデルは、前記溶接ワイヤの送給方向に沿った軸を中心として所定の角度回転した前記ロボットまたは前記教示部材の前記３次元モデルに相当する形状である、
請求項６に記載のロボット教示システム。
【請求項８】
前記変更後３次元モデルにおける前記所定の角度は、前記作業者が行った前記空中操作に応じて決定される、
請求項７に記載のロボット教示システム。
【請求項９】
前記溶接の教示位置の情報と、前記教示位置における前記３次元モデルの姿勢情報を含む教示情報を記憶する教示情報記憶部、をさらに備え、
前記画像生成部は、前記教示情報に対応する３次元モデルと前記操作画面とを表示する前記表示画像を生成し、前記変更後３次元モデルに対応する変更後教示情報を生成して、前記教示情報記憶部に記憶する、
請求項１に記載のロボット教示システム。
【請求項１０】
実環境に存在するロボットあるいは溶接に用いられる溶接トーチの少なくとも一部、または前記ロボットの教示に用いられる教示部材に対応する３次元モデルを記憶するモデル記憶部と、
作業者に装着可能に構成され、画像を実環境の画像または実環境そのものに重ねて表示する表示装置と、
前記実環境、前記教示部材および前記表示装置との相対的な位置関係を取得する位置関係取得部と、
前記相対的な位置関係と前記３次元モデルとに基づいて、前記表示装置に対して所定の位置関係となるように前記３次元モデルを表示するための表示画像を生成する画像生成部と、
前記表示画像を前記表示装置に出力する出力部と、
前記表示装置に表示されている前記３次元モデルに対して前記表示装置から離れた空中で作業者が行った操作である空中操作を検出する検出部と、を備え、
前記画像生成部は、前記空中操作に基づいて前記３次元モデルの姿勢を変更した変更後３次元モデルを表示するための前記表示画像を生成する、
ロボット教示システム。
（【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】
本開示は、ロボット教示システムおよびロボット教示方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トーチを備えた溶接ロボットと、溶接ロボット制御プログラム作成装置とを有する溶接システムが開示されている。溶接システムは、ワークに対する溶接の溶接開始点および溶接終了点の位置情報と、溶接開始点と溶接終了点とを結ぶ溶接線上の溶接教示点での、トーチの溶接線に対する姿勢を特定可能な姿勢情報とを取得し、位置情報および姿勢情報に基づいて、溶接開始点から溶接終了点まで溶接を行う溶接ロボット制御プログラムを作成し、溶接ロボット制御プログラムに基づいて、ワークに対して溶接を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２１／２５１０８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、溶接ロボット動作の教示において教示点における溶接トーチの姿勢の教示作業を支援するロボット教示システムおよびロボット教示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、実環境に存在するロボットあるいは溶接に用いられる溶接トーチの少なくとも一部、または前記ロボットの教示に用いられる教示部材に対応する３次元モデルを記憶するモデル記憶部と、前記３次元モデルの表示操作に用いられる操作画面に対応する操作画面データを記憶する操作画面記憶部と、作業者に装着可能に構成され、画像を実環境の画像または実環境そのものに重ねて表示する表示装置と、前記実環境、前記教示部材および前記表示装置との相対的な位置関係を取得する位置関係取得部と、前記相対的な位置関係と、前記３次元モデルおよび前記操作画面データとに基づいて、前記表示装置に対して所定の位置関係となるように前記３次元モデルおよび前記操作画面を表示するための表示画像を生成する画像生成部と、前記表示画像を前記表示装置に出力する出力部と、前記表示装置に表示されている前記操作画面に対して前記表示装置から離れた空中で前記作業者が行った操作である空中操作を検出する検出部と、を備え、前記画像生成部は、前記空中操作に基づいて前記３次元モデルの姿勢を変更した変更後３次元モデルを表示するための前記表示画像を生成する、ロボット教示システムを提供する。
【０００６】
また、本開示は、実環境に存在するロボットあるいは溶接に用いられる溶接トーチの少なくとも一部、または前記ロボットの教示に用いられる教示部材に対応する３次元モデルを記憶するモデル記憶部と、作業者に装着可能に構成され、画像を実環境の画像または実環境そのものに重ねて表示する表示装置と、前記実環境、前記教示部材および前記表示装置との相対的な位置関係を取得する位置関係取得部と、前記相対的な位置関係と前記３次元モデルとに基づいて、前記表示装置に対して所定の位置関係となるように前記３次元モデルを表示するための表示画像を生成する画像生成部と、前記表示画像を前記表示装置に出力する出力部と、前記表示装置に表示されている前記３次元モデルに対して前記表示装置から離れた空中で作業者が行った操作である空中操作を検出する検出部と、を備え、前記画像生成部は、前記空中操作に基づいて前記３次元モデルの姿勢を変更した変更後３次元モデルを表示するための前記表示画像を生成する、ロボット教示システムを提供する。
【０００７】
また、本開示は、少なくとも１つのコンピュータを備えるシステムが行うロボット教示方法であって、実環境に存在するロボットあるいは溶接に用いられる溶接トーチの少なくとも一部、または前記ロボットの教示に用いられる教示部材に対応する３次元モデルと、前記３次元モデルの表示操作に用いられる操作画面に対応する操作画面データとを記憶し、前記実環境、前記教示部材および作業者に装着可能に構成され、画像を前記実環境の画像または前記実環境そのものに重ねて表示する表示装置との相対的な位置関係を取得し、前記相対的な位置関係と、前記３次元モデルおよび前記操作画面データとに基づいて、前記表示装置に対して所定の位置関係となるように前記３次元モデルおよび前記操作画面を表示するための表示画像を生成して前記表示装置に表示し、前記表示装置に表示されている前記操作画面に対して前記表示装置から離れた空中で前記作業者が行った操作である空中操作を検出し、前記空中操作に基づいて前記３次元モデルの姿勢を変更した変更後３次元モデルを表示するための前記表示画像を生成する、ロボット教示方法を提供する。
【０００８】
また、本開示は、少なくとも１つのコンピュータを備えるシステムが行うロボット教示方法であって、実環境に存在するロボットあるいは溶接に用いられる溶接トーチの少なくとも一部、または前記ロボットの教示に用いられる教示部材に対応する３次元モデルを記憶し、前記実環境、前記教示部材および作業者に装着可能に構成され、画像を前記実環境の画像または前記実環境そのものに重ねて表示する表示装置との相対的な位置関係を取得し、前記相対的な位置関係と前記３次元モデルとに基づいて、前記表示装置に対して所定の位置関係となるように前記３次元モデルを表示するための表示画像を生成して、前記表示装置に表示し、前記表示装置に表示されている前記３次元モデルに対して前記表示装置から離れた空中で前記作業者が行った操作である空中操作を検出し、前記空中操作に基づいて前記３次元モデルの姿勢を変更した変更後３次元モデルを表示するための前記表示画像を生成する、ロボット教示方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、溶接ロボット動作の教示において教示点における溶接トーチの姿勢の教示作業を支援できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態に係る溶接教示システムの一例を示す図
ＭＲデバイスおよび処理装置の内部構成例を示す図
教示点の教示作業と、教示点の修正作業との違いを説明する図
姿勢変更前の仮想の教示用ツールと姿勢変更後の仮想の教示用ツールとの姿勢を比較した図
教示点の姿勢変更例１を説明する図
教示点の姿勢変更例２を説明する図
教示点の姿勢変更例３を説明する図
教示点の姿勢変更例４を説明する図
教示点の姿勢変更例５を説明する図
実施の形態におけるＭＲデバイスの全体動作手順例を示すフローチャート
実施の形態におけるＭＲデバイスの教示情報の新規登録手順例を示すフローチャート
実施の形態におけるＭＲデバイスの教示情報における姿勢の変更手順例を示すフローチャート
【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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