特許ウォッチ

公開番号2025161925
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2025139448,2022534382
出願日2025-08-25,2020-12-01
発明の名称ロボットをプログラムするための方法及びシステム
出願人オーグメントゥスプライベートリミテッド
代理人弁理士法人浅村特許事務所
主分類B25J 13/08 20060101AFI20251017BHJP(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】ロボットをプログラムするための方法及びシステムを提供すること。
【解決手段】ロボット・デバイス及びロボット・デバイスの近傍における較正フィクスチャを識別することと、ロボット・デバイスの第1の姿勢を決定するために、較正フィクスチャをロボット・デバイスのベースに基準化することと、環境の3D画像を受信することであって、3D画像が較正フィクスチャを含む、受信することと、センサに対する較正フィクスチャの第2の姿勢を決定することと、第1の姿勢及び第2の姿勢に基づいて、センサに対するロボット・デバイスの第3の姿勢を決定することと、複数の軌道点を受信することと、3D画像及び第3の姿勢に基づいて、複数の軌道点に対応する複数の仮想軌道点を決定することと、複数の仮想軌道点の表示を提供することと、仮想軌道点を操作するためのインターフェースを提供することとを含む方法。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
環境内で、ロボット・デバイス及び前記ロボット・デバイスの近傍における較正フィクスチャを識別すること、
前記較正フィクスチャに対する前記ロボット・デバイスの第１の姿勢を決定するために、前記ロボット・デバイスの所定の部分に対して前記較正フィクスチャを参照すること、
センサから前記環境の３Ｄ画像を受信することであって、前記３Ｄ画像が前記較正フィクスチャを含む、受信すること、
前記３Ｄ画像に基づいて、前記センサに対する前記較正フィクスチャの第２の姿勢を決定すること、
前記第１の姿勢及び前記第２の姿勢に基づいて、前記センサに対する前記ロボット・デバイスの第３の姿勢を決定すること、
表示インターフェース又はデバイス・インターフェースから、複数の軌道点を受信すること、
前記３Ｄ画像及び前記第３の姿勢に基づいて、前記複数の軌道点に対応する複数の仮想軌道点を決定すること、
前記環境の２Ｄ画像を受信すること、
前記仮想軌道点でオーバーレイされた前記環境の前記２Ｄ画像の表示を提供することと、
前記センサから受信された前記３Ｄ画像と重ね合わせられた前記環境の前記２Ｄ画像の表示を提供することであって、前記環境の前記２Ｄ画像の上に重ね合わせられた前記３Ｄ画像が、前記表示インターフェース上で可視又は不可視に現れることができる、提供すること、
表示デバイスの向きの変化に応答して、対応する視点からの、３Ｄ画像と重ね合わせられた前記２Ｄ画像の少なくとも一部を示すように前記表示を更新すること、
前記表示インターフェース又は前記デバイス・インターフェースから、前記軌道点又は前記仮想軌道点のうちの１つ若しくは複数及びそれらのそれぞれのプロパティに従って前記ロボット・デバイスが動くための命令を提供する入力データを受信すること、
前記仮想軌道点を物理軌道点に転換し、前記物理軌道点を前記ロボット・デバイスに送ることを含む、前記命令を前記ロボット・デバイスに送信すること
を含むコンピュータ実装方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記センサに対する較正フィクスチャの第２の姿勢を前記決定することが、前記３Ｄ画像における前記較正フィクスチャの３次元特徴を認識することに基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ロボット・デバイスについての軌道のオーバーレイされた仮想表現の表示を提供することであって、前記軌道が、前記複数の軌道点のうちの少なくともいくつかのシーケンスを含む、提供すること
を更に含む請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記仮想軌道点のうちの１つ又は複数における軌道向きのグラフィカル表現を生成し、表示すること、
前記軌道に沿ってプロセスを実施するツールのグラフィカル表現を生成し、表示すること
を更に含む請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記表示インターフェースから、前記複数の前記仮想軌道点のうちの１つ又は複数の、１つ又は複数のプロパティへの１つ又は複数の調整を示す入力データを受信することであって、前記プロパティが、軌道位置、軌道向き、エンド・エフェクタ状態、軌道速度、電子信号入力、及び電子信号出力から成るグループから選択される１つ又は複数である、受信すること、
前記表示インターフェースから、前記仮想軌道点のうちの１つ又は複数を作成する、複製する、又は削除するための入力データを受信すること、
前記表示インターフェース上で受信された入力データに基づいて、前記複数の仮想軌道点のうちの前記１つ又は複数に対応する前記軌道点のうちの１つ又は複数の、１つ又は複数の調整されたプロパティを決定すること
を更に含む請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記表示インターフェース又は前記デバイス・インターフェースから、前記軌道点又は前記仮想軌道点のうちの１つ若しくは複数及びそれらのそれぞれのプロパティに従って前記ロボット・デバイスが動くための命令を提供する入力データを受信すること、
前記命令を前記ロボット・デバイスに送信すること
を更に含む請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記命令を前記ロボット・デバイスに送信することが、
前記仮想軌道点を物理軌道点に転換し、前記物理軌道点を前記ロボット・デバイスに送ること
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記仮想軌道点を操作するための前記表示インターフェースを提供すること、
前記表示インターフェースから、指定されたパターンで配置された前記複数の仮想軌道点を含む軌道パターンの作成及び／又は軌道パターンへの調整を示す入力データを受信すること、
作成された、又は調整された前記軌道パターンに基づいて、２次元軌道パターンを、前記表示インターフェース上で３次元軌道パターンに変換すること、
前記表示インターフェースから、前記表示インターフェース上で前記３次元軌道パターンを並進させる、及び／又は回転させるための入力データを受信すること、
前記表示インターフェースから、前記３次元軌道パターンを、前記表示インターフェース上に示された前記３Ｄ画像の一部の上に投影するための入力データを受信すること
を更に含む請求項１から７までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記軌道点が、前記表示インターフェースを介したユーザ・エントリの形式である、又は前記デバイス・インターフェースを介したロボット・スクリプトの形式である、請求項１から８までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記３Ｄ画像に基づいて、オブジェクトの表面及び環境に沿った１つ又は複数の軌道点を内挿する、又は外挿すること
を更に含む請求項１から９までのいずれか一項に記載の方法。
（【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】
本発明は、軌道点のシーケンスを実施するようにロボットをプログラムするためのシステム及び方法に関する。より詳細には、本発明は、動作環境においてロボットが視覚的にプログラムされるやり方に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ロボットは、オブジェクトの表面を処理するためにしばしば使用されている。ロボットをプログラムするための既存の実践は、ロボットに軌道点のシーケンスを教示することを伴う。ロボットは、プログラミング中、所望の動作パスに沿った様々な軌道点を通してガイドされることによって、どのようにタスクを実施するのかを教示される。代替として、オブジェクトの３次元（３Ｄ：ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）ＣＡＤモデルが存在する場合、ロボット・シミュレーション・システム、いわゆるオフライン・プログラミングにおいて、ロボット工学バックグラウンドを持つ人物が、軌道点を教示する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、環境内で、ロボット・デバイス及びロボット・デバイスの近傍における較正フィクスチャを識別すること、較正フィクスチャに対するロボット・デバイスの第１の姿勢を決定するために、較正フィクスチャをロボット・デバイスの所定の部分に基準化すること、センサから環境の３Ｄ画像を受信することであって、３Ｄ画像が較正フィクスチャを含む、受信すること、３Ｄ画像に基づいて、センサに対する較正フィクスチャの第２の姿勢を決定すること、第１の姿勢及び第２の姿勢に基づいて、センサに対するロボット・デバイスの第３の姿勢を決定すること、表示インターフェース又はデバイス・インターフェースから、複数の軌道点を受信すること、３Ｄ画像及び第３の姿勢に基づいて、複数の軌道点に対応する複数の仮想軌道点を決定することを含むコンピュータ実装方法に関する。
【０００４】
本発明は、ロボット・デバイスをプログラムするためのシステムに更に関する。システムは、センサと、センサに通信可能に結合され、本明細書で開示される実施例のうちのいずれか１つによる方法を実施するように構成された、コンピューティング・システムとを備える。
【０００５】
本発明は、コンピューティング・システムによって実行されるときに、本明細書に開示される実施例のうちのいずれか１つによる方法をコンピューティング・システムに実施させる命令を、その中に記憶している非一時的なコンピュータ可読媒体に更に関する。
【０００６】
本明細書で説明される例示的な実施例は、限定することを意味していない。開示される方法及びシステムの一定の態様を、広く多様な異なる構成において配置し、組み合わせることができ、それらのすべてが本明細書で企図されていることが容易に理解されるであろう。
【０００７】
更に、図に示された特定の配置を、限定するものとして見るべきではない。他の実施例は、所与の図に示された各要素よりも多い、又は少ない要素を含むことがあることが理解されるべきである。更に、例証した要素のうちのいくつかは、組み合わされる、又は省略されることがある。それでもなお、例示的な実施例は、図に例証した要素を含むことができる。
【０００８】
表示インターフェースに結合され得るセンサを使用して環境の３Ｄ画像を取得する例示的なシステム及び方法が提供され、ここで、３Ｄ画像は、ロボット、オブジェクト、及び較正フィクスチャを含む。３Ｄ画像は、ロボットの軌道点を作成する、操作する、及び／又は管理するために使用される。環境の画像は、表示インターフェース上の２Ｄ画像を指す。センサと結合された表示インターフェースは、ロボットの環境の実際の画像内で、ロボットについての軌道点を視覚化し、管理するために使用される。
【０００９】
一実施例によれば、環境内で、ロボット・デバイス及びロボット・デバイスの近傍における較正フィクスチャを識別することを含む方法が提供される。ロボット・デバイスはまた、ロボットとも呼ばれる。例えば、ロボット・デバイスが産業用ロボットである場合、ロボット・デバイスは、処理を実施するためのツール、例えば、溶接ツール又は塗装ツールを含むエンド・エフェクタを持っている。ロボット・デバイスを識別することは、ロボット・デバイスの存在を識別することを指す。識別することは、ロボット・デバイスを指す更なる情報、例えば、ロボット・デバイスの識別番号、型、モデル、位置、向き、及び／又は状態を識別することを更に含むことができる。識別することは、ロボット・デバイスを提供することを含むことができる。代替として、又は追加として、識別することは、センサ・データ、例えば、画像データ、磁界データ、電界データ、ケーブルを介して送信された信号、ワイヤレスで送信された信号、又はロボット・デバイスを識別するために使用され得る任意の他のデータにおけるロボット・デバイスの位置を識別することを指すことができる。較正フィクスチャは、視覚的に独特であるように、例えば、カラー・マーキング、バー・コード、２次元コード、又は独特なコーティングでマークされていてよい。
【００１０】
更に、本方法は、較正フィクスチャに対するロボット・デバイスの第１の姿勢を決定するために、較正フィクスチャをロボット・デバイスの所定の部分（例えば、ベース）に基準化することを含む。基準化することは、基準化信号に基づくことができる。例えば、基準化することは、基準化レール、距離確保デバイス（例えば、レーザ・ベースの距離確保デバイス）、画像センサ、又は較正フィクスチャをロボット・デバイスのベースに基準化するために使用され得る別の信号を使用することを含むことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許