(57)【要約】【課題】  メニュー操作の操作性を向上し操作者の所望の表示画面の的確な提示を可能とする産業用ロボットのプログラミングペンダントを提供する。【解決手段】産業用ロボットのロボット制御部に付属して、ロボットに対して教示を行うプログラミングペンダントにおいて、操作者の音声を入力する音声入力部６と、前記音声入力部の入力を有効にする音声入力有効スイッチ７と、前記音声入力部から入力した音声を認識するための音声認識処理部８と、前記音声認識処理部８の認識結果に基づいて、前記プログラミングペンダントの操作画面を選択し前記プログラミングペンダント上に表示する画面選択部９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者がロボットを操作する際に必要なキー入力を行うためのキー操作部と、キー入力により得られた操作情報を表示する表示画面と、を備え、
前記ロボットの制御部に付属して、前記ロボットに対して教示を行う産業用ロボットのプログラミングペンダントにおいて、
操作者の音声を入力する音声入力部と、
前記音声入力部から入力した音声入力を有効にするための音声入力有効スイッチと、
前記音声入力部から入力した音声を認識するための音声認識処理部と、
前記音声認識処理部の認識結果に基づいて、前記プログラミングペンダントの操作画面を選択し前記プログラミングペンダント上に表示する画面選択部と。
を備えたことを特徴とする産業用ロボットのプログラミングペンダント。
【請求項２】
前記画面選択部は、前記プログラミングペンダント上の操作メニューのキーワードを登録変更することが可能な登録変更手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の産業用ロボットのプログラミングペンダント。
【請求項３】
前記音声入力有効スイッチは、一旦スイッチがＯＮすれば、継続してＯＮ状態を保持可能な保持機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の産業用ロボットのプログラミングペンダント。
【請求項４】
前記音声入力部は、前記プログラミングペンダントから着脱可能であることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボットのプログラミングペンダント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットのプログラミングペンダントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の産業用ロボットのプログラミングペンダントは、操作者が保持する操作箱であり、操作者がロボットを操作する際に必要なキー入力を行うためのキー操作部と、キー入力により得られた操作情報（操作メニューあるいは該操作メニューの操作結果など）を表示する表示画面を備えている。
図４は、従来のプログラミングペンダントの構成図である。
図４において、プログラミングペンダント２１は、オペレータが手で持って操作できる程度のコンパクトな大きさの、薄形のほぼ矩形箱状に構成されている。このプログラミングペンダント２１の表面のパネル部には、中央部に位置して例えばカラー液晶ディスプレイからなる表示部２２が設けられていると共に、この表示部２２の表面にタッチパネル２３が設けられている。周知のように、このタッチパネル２３は、表示部２２の画面にアイコン等が表示された状態で、オペレータによりタッチ操作されることにより、選択キーとして機能するようになっている。そして、その表示部２２の周囲部には、電源のオン、オフを行なうための電源キー２４、図示しないロボット本体の運転（自動運転起動、原点復帰、サイクル停止等）を指示するための複数の運転キー２５、該ロボット本体の各軸をマニュアル操作するための複数のマニュアル操作キー２６、複数のファンクションキー２７等からなる多数個のメンブレン式のキースイッチが設けられている。また、これと共に、パネル部の左上に位置して、プログラミングペンダント２１のモードを切替えるためのロータリ式のスイッチからなるモード切替スイッチ２８が設けられている。
このような構成において、該ロボット本体の動作方式の選択、移動ポイントの教示、パレタイズ方式の教示、速度設定などの各種の教示データの入力（設定）作業を行なうためには、オペレータは、モード切替スイッチ２８により「操作設定」のモードを選択し、引続きタッチパネル２３上の「設定」のメニューを選択する。すると、表示部２２には、複数の教示項目をアイコンＩ１〜Ｉ８により表した項目選択画面が表示されるようになり、このとき、各アイコンＩ１〜Ｉ８にはその教示項目の内容を表現する動画が表示される。アイコンＩ１〜Ｉ８を選択することにより、その項目についての教示データの入力設定作業を行なうことができる。（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００１−８８０６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のプログラミングペンダントは、以上説明したように項目選択画面を表示するにあたって、各教示項目の内容を視覚的により判りやすく表示することを目指したものである。一方、プログラミングペンダントの表示画面は、手で保持する携帯型のためデスクトップＰＣに比べると表示画面が狭い。また、近年、ロボットの多機能化の進展に伴って、表示項目が莫大となってきたため、画面の階層化が進んでいる。そのため操作者は、所望の表示画面を得るために、小さな表示画面を覗き込みながら操作メニューを一定の手順に従って段階的に複数回選択しなければならず、特にメニューの階層が深いと操作時間もかかる上、操作性が悪化するという問題があった。
さらに、プログラミングペンダントの役割として、システムの定期点検や故障発生時などにロボットの内部状態をモニタリングするためのモニタリング機能としての役割が有る。ロボットの内部情報としては、位置情報、速度情報、トルク情報といったロボット各関節の制御情報のみならず、アラーム情報、各種制御パラメータなど多種多様であり、更に近年のロボットは多腕協調型のものも増えてきているため故障発生時などにモニタリングする必要の有る情報量が膨大となってきている。そのため、プログラミングペンダントにおいて所望の表示画面を効率よく得ることは、システム保全の点からも危急の問題となっている。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、メニュー操作の操作性を向上し操作者の所望の表示画面の的確な提示を可能とする産業用ロボットのプログラミングペンダント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】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１の発明は、操作者がロボットを操作する際に必要なキー入力を行うためのキー操作部と、キー入力により得られた操作情報を表示する表示画面と、を備え、前記ロボットの制御部に付属して、前記ロボットに対して教示を行う産業用ロボットのプログラミングペンダントにおいて、操作者の音声を入力する音声入力部と、前記音声入力部から入力した音声入力を有効にするための音声入力有効スイッチと、前記音声入力部から入力した音声を認識するための音声認識処理部と、前記音声認識処理部の認識結果に基づいて、前記プログラミングペンダントの操作画面を選択し前記プログラミングペンダント上に表示する画面選択部と。を備えたことを特徴としている。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の産業用ロボットのプログラミングペンダントにおいて、前記画面選択部は、前記プログラミングペンダント上の操作メニューのキーワードを登録変更することが可能な登録変更手段を備えたことを特徴としている。
また、請求項３の発明は、請求項１記載の産業用ロボットのプログラミングペンダントにおいて、前記音声入力有効スイッチは、一旦スイッチがＯＮすれば、継続してＯＮ状態を保持可能な保持機構を備えたことを特徴としている。
また、請求項４の発明は、請求項１記載の産業用ロボットのプログラミングペンダントにおいて、前記音声入力部は、前記プログラミングペンダントから着脱可能としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に記載の発明によると、１回発話した音声により所望の操作画面を直接表示することが可能なため、プログラミングペンダントの操作性が著しく向上する。更に、音声入力有効スイッチを備えているため、周囲環境からの不必要な音に反応することが無いため操作の信頼性が向上する。
また、請求項２に記載の発明によると、状況に応じて表示可能な操作画面を変更できるため、操作者のスキルに応じて表示画面を限定し不必要な画面遷移を制限することができるため初心者の操作性を向上させることが可能となる。また、キーワードを限定するため、音声の誤認識を低減し確実性が向上する。
また、請求項３に記載の発明によると、メンテナンス作業のように、連続してロボットの内部情報をモニタリングしながら手作業をする必要がある場合に、音声操作のみで表示画面の切替が連続的に可能となるため作業効率が向上する。
また、請求項４に記載の発明によると、操作者とプログラミングペンダントの位置関係に関係なく一定の音声信号を入力することが可能となるため、音声認識の確実性が向上し、プログラミングペンダントの操作性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の第１実施例を示す産業用ロボットのプログラミングペンダントを含むロボットシステム全体の構成図である。
図１において、１はロボット機構部、２はロボット機構部１の各関節の角度や角速度等を検出するエンコーダやレゾルバなどで構成される内界情報取得部であり、３はロボットによる加工対象物の位置を検出するＣＣＤカメラや、ロボット機構部１に作用する外力を検出する力センサなどで構成される外界情報取得部である。また、４は内界情報取得部２および外界情報取得部３で取得した情報を参照しながら、事前に教示された動作プログラムに従って、ロボット機構部１の動作を制御するロボット制御部であり、５はロボット制御部４に指令を与えたりロボット制御部４の情報を表示するプログラミングペンダントである。４１はロボット制御部４に指令を与える操作指令部であり、プログラミングペンダント５に付設する。さらに、５ａはキー操作部、５ｃは後述する操作メニュー５ｂ、あるいは操作メニューの操作結果（図示せず）などの必要な情報を表示する表示画面、６は音声入力部、７は音声入力有効スイッチ、８は音声認識処理部、９は画面選択部である。
本発明の特徴は以下のとおりである。
すなわち、操作者がロボットを操作する際に必要なキー入力を行うためのキー操作部５ａと、キー入力により得られた操作情報（例えば、操作メニューあるいは該操作メニューの操作結果など）を表示する表示画面５ｃと、を備え、該ロボットの制御部４に付属して、ロボットに対して教示を行うプログラミングペンダント５において、操作者の音声を入力する音声入力部６と、前記音声入力部６から入力した音声入力の有効／無効を判断し、有効に切り替えるための音声入力有効スイッチ７と、音声入力部６から入力された音声を認識処理するための音声認識処理部８と、音声認識処理部８の認識結果に基づいて、対応するプログラミングペンダント５の操作画面を選択し表示する画面選択部９とを備えた点である。
但し、音声によるロボットの動作指令の場合は従来例と同様に操作指令部４１を介して、ロボット制御部４に入力される。
【０００８】
図２は本発明の第２実施例を示す説明する図である。
図２において、５ｂは操作メニュー、１０は登録変更手段、１０ａは選択スイッチ、１０ｂは登録スイッチ、１０ｃは確認画面、１０ｄは記憶手段である。
第２実施例が第１実施例と異なる点は、画面選択部９はプログラミングペンダント５における操作メニュー５ｂのキーワードを登録変更することが可能な登録変更手段１０を備えた点である。該登録変更手段１０は、具体的には登録変更する前記操作メニュー５ｂを選択する選択スイッチ１０ａ、登録スイッチ１０ｂ、確認画面１０ｃおよび記憶手段１０ｄを備える。
【０００９】
次に、登録変更手段１０の具体的な動作手順を説明する。ここで、図３は操作メニュー画面の階層性を説明する図である。
操作者が選択スイッチ１０ａを１回押印する毎に図２の操作メニュー５ｂにおいて矢印（→）の方向に操作メニューを選択していき、所望のメニューを選択したところで、前記登録スイッチ１０ｂを押印することにより前記確認画面１０ｃに表示され前記記憶手段１０ｄに記憶される。図２においては、“メンテナンス”が前記選択スイッチ１０ａで選択され前記確認画面１０ｃに表示されている。また前記表示画面５ｃには、図３に示す階層構造で構成された操作メニュー５ｂが表示されている。なお、ここでは説明を簡単にするため３階層まで表示しているが、実際には項目数、階層ともに複雑なものとなっている。
従来、操作者が所望の操作メニューを前記表示画面５ｃに表示させたい場合は、前記キー操作部５ａを階層構造にしたがって複数回押印する事で、所望の操作メニューを表示していた。本発明の場合、操作者が所望の操作メニューを、前記音声入力有効スイッチ７を押印し、前記音声入力部６に発話すると、前記音声認識処理部８で、前記音声入力部６で入力された音声信号が該当するテキストに変換され、前記記憶手段１０ｄの登録メニューと比較され登録された当該操作メニュー画面が選択され、前記表示画面５ｃに表示される。
例えば、図３において、前記表示画面５ｃに第１階層の“ロボット”Ｍ１、“メンテナンス”Ｍ６の操作メニューが表示された状態で、第３階層の“レーザ”Ｍ９を選択したい場合、従来の場合であれば、“メンテナンス”Ｍ６→“センサ”Ｍ８→“レーザ”Ｍ９と少なくとも３回の、キー操作部５ａの操作が必要であるが、本発明の場合、ただ一度“レーザ”Ｍ９を発話するだけで、前記表示画面５ｃに当該操作メニューが表示される。
【００１０】
したがって、本発明の実施例に係るプログラミングペンダントは上記構成にしたので、操作者の行う行為は、音声入力有効スイッチ７を押印して発話するだけで、非常に簡便かつ効率的である。
また、安全性の観点から、音声認識の対象が登録されている操作メニューに限定されるため、初心者による安易な操作で、例えばロボットのシステムパラメータの操作などができないため、安全性と信頼性を向上することができる。
また、メンテナンス作業のように、連続して操作者が手作業をしながら操作メニュ−を選択する場合は、前記音声入力有効スイッチ７のロックを掛けた状態にすることで、音声入力を連続的に有効にすることが可能となる。そのため、操作者所望の操作メニューを選択する際に発話するだけでよく、更に前記音声入力部６は着脱式のため、操作者の音声が効果的に入力できる位置に設置することが可能で、音声のご認識の防止となる。
【００１１】
なお、本実施例で説明した音声入力部６は、プログラミングペンダント５から着脱可能なマイクで構成されたものを使用しても良い。音声入力有効スイッチ７は、一旦スイッチがＯＮすれば継続してスイッチＯＮ状態を保持可能な保持機構付きのもの（不図示）を用いても構わない。
また、上記の音声入力部６、音声入力有効スイッチ７の具体的な配置としては、図4に示したプログラミングペンダント２１において、例えば、電源キー２４の上下方向における空きスペースに設けられ、さらに、音声認識処理部８、画面選択部９は、プログラミングペンダント２１の内部に設けられる。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
以上述べたように、メニュー操作の操作性を向上し操作者の所望の表示画面の的確な提示を可能とする産業用ロボットのプログラミングペンダントを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施例を示す産業用ロボットのプログラミングペンダントを含むロボットシステム全体の構成図
【図２】本発明の第２実施例を説明する図
【図３】操作メニュー画面の階層性を説明する図
【図４】従来のプログラミングペンダントの構成図
【符号の説明】
【００１４】
１  ロボット機構部
２  内界情報取得部
３  外界情報取得部
４  ロボット制御部
４１  操作指令部
５  プログラミングペンダント
５ａ  キー操作部
５ｂ  操作メニュー
５ｃ  表示画面
６  音声入力部
７  音声入力有効スイッチ
８  音声認識処理部
９  画面選択部
１０  登録変更手段
１０ａ  選択スイッチ
１０ｂ  登録スイッチ
１０ｃ  確認画面
１０ｄ  記憶手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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