(57)【要約】【課題】  教示データを容易かつ迅速に生成することができるロボットシステムを提供する。【解決手段】  ロボット１と、ロボット１の動作態様を規定する教示データを生成する教示データ生成システム４０と、を含むロボットシステム１００であって、教示データ生成システムは、所定の作業空間Ｂに位置する検知対象物の動作を検知する検知部４３と、検知部が検知した検知対象物の動作に基づいて、検知対象物の動作態様を特定する動作態様特定部６１と、動作態様特定部が特定した検知対象物の動作態様に基づいて、教示データを生成する教示データ生成部６４と、を含む。【選択図】      図３
2018015863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットと、
前記ロボットの動作態様を規定する教示データを生成する教示データ生成システムと、を含むロボットシステムであって、
前記教示データ生成システムは、
所定の作業空間に位置する検知対象物の動作を検知する検知部と、
前記検知部が検知した前記検知対象物の動作に基づいて、前記検知対象物の動作態様を特定する動作態様特定部と、
前記動作態様特定部が特定した前記検知対象物の動作態様に基づいて、前記教示データを生成する教示データ生成部と、を含むロボットシステム。
【請求項２】
前記ロボットは、前記所定の作業空間に設置される、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記ロボットは、ロボットアームと、前記ロボットアームの先端部に取り付けられたハンドと、前記ロボットアームを駆動して前記ハンドを移動させるロボットアーム駆動部と、前記ロボットアーム駆動部の動作を制御するロボット制御部と、を含み、
前記動作態様特定部は、前記検知部が検知した前記検知対象物の変位に基づいて、前記検知対象物の動作軌跡を特定し、
前記教示データ生成部は、前記動作態様特定部が特定した前記検知対象物の動作軌跡に基づいて、前記ロボット制御部に対する前記ロボットアームの動作態様を規定する前記教示データを生成する、請求項１又は２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記検知対象物は、前記所定の作業空間に位置する作業者の身体の所定の部位である、請求項３に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記作業者の身体の前記所定の部位は前記作業者の手である、請求項４に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記ロボットは、前記ロボットアームを一対備え、
前記作業者の前記所定の部位は、前記作業者の身体の第１部位及び第２部位であり、
前記教示データ生成部は、前記動作態様特定部が特定した前記第１部位の動作軌跡に基づいて、前記ロボット制御部に対する前記一対のロボットアームのうち一方のロボットアームの動作態様を規定する第１教示データを生成し、且つ前記動作態様特定部が特定した前記第２部位の動作軌跡に基づいて、前記ロボット制御部に対する前記一対のロボットアームのうち他方のロボットアームの動作態様を規定する第２教示データを生成する、請求項４又は５に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記検知部は、前記所定の作業空間を撮影するビジョンセンサを含み、
前記動作態様特定部は、前記ビジョンセンサが撮影した画像データに基づいて、前記第１部位及び前記第２部位の動作軌跡をそれぞれ特定する、請求項６に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記第１部位に所定の模様を有する第１マーカが付され、
前記第２部位に前記第１マーカに係る模様と異なる模様を有する第２マーカが付され、
前記動作態様特定部は、前記ビジョンセンサが撮影した画像データに含まれる前記第１マーカの変位に基づいて前記第１部位の動作軌跡を特定し、且つ前記ビジョンセンサが撮影した画像データに含まれる前記第２マーカの変位に基づいて前記第２部位の動作軌跡を特定する、請求項７に記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記検知部は、前記第１部位に装着されて該第１部位の変位を検知する第１ジャイロセンサと、前記第２部位に装着されて該第２部位の変位を検知する第２ジャイロセンサと、を含み、
前記動作態様特定部は、前記第１ジャイロセンサが検知した前記第１部位の変位に基づいて、前記動作態様特定部が特定した前記第１部位の動作軌跡を補正し、且つ前記第２ジャイロセンサが検知した前記第２部位の変位に基づいて、前記動作態様特定部が特定した前記第２部位の動作軌跡を補正する、請求項６乃至８の何れかに記載のロボットシステム。
【請求項１０】
前記第１部位は前記作業者の右手であり、前記第２部位は前記作業者の左手である、請求項６乃至９の何れかに記載のロボットシステム。
【請求項１１】
前記教示データ生成システムは、
前記動作態様特定部が特定した前記検知対象物の動作軌跡を１以上の区間に分割する動作軌跡分割部と、
各前記区間の動作軌跡の始点と終点とを結ぶ直線又は近似曲線を算出し、且つ前記直線又は前記近似曲線に基づいて前記検知対象物の動作軌跡に近似する近似軌跡を算出する近似軌跡算出部と、を更に備え、
前記教示データ生成部は、前記近似軌跡に基づいて、前記ロボット制御部に対する前記ロボットアームの動作態様を規定する前記教示データを生成する、請求項３乃至１０の何れかに記載のロボットシステム。
【請求項１２】
前記ロボット制御部は、前記教示データに基づき前記ハンドが前記近似軌跡上を移動するように前記ロボットアーム駆動部の動作を制御する、請求項１１に記載のロボットシステム。
【請求項１３】
前記近似軌跡算出部は、各区間のそれぞれについて、前記検知対象物の最高移動速度又は加速度を算出し、且つ前記最高移動速度又は前記加速度が低くなるに従って前記直線又は前記近似曲線を次数Ｎ（Ｎは１以上の整数）が大きいＮ次式で表現する、請求項１１又は１２に記載のロボットシステム。
【請求項１４】
前記教示データ生成システムは、
情報を入力する入力装置と、を更に備え、
前記近似軌跡算出部は、前記入力装置からの入力に応じて各前記区間の前記直線又は前記近似曲線の次数を変更する、請求項１３に記載のロボットシステム。
【請求項１５】
前記教示データ生成システムは、第１画像を生成する第１画像生成部と、前記第１画像を表示する第１表示装置とを更に備え、
前記第１画像は、前記近似軌跡、各前記区間の境界位置、各前記区間の前記最高移動速度又は前記加速度に係る情報を含む、請求項１４に記載のロボットシステム。
【請求項１６】
前記教示データ生成システムは、
前記所定の作業空間に向けて設置され、前記所定の作業空間に位置する前記検知対象物の動作を撮影するカメラと、
前記教示データ生成部が生成した前記教示データに基づいて前記カメラから撮影された前記所定の作業空間において動作するロボットの動作態様を仮想的に表現した動作シミュレーション画像を生成する動作シミュレーション画像生成部と
前記カメラが撮影した画像と動作シミュレーション画像とを重ね合わせた第２画像を生成する第２画像生成部と、
前記第２画像を表示する第２表示装置とを更に備える、請求項１乃至１５の何れかに記載のロボットシステム。
【請求項１７】
前記教示データ生成システムは、前記検知対象物の動作態様の特定を開始する特定開始指示及び前記検知対象物の動作態様の特定を終了する特定終了指示を前記所定の作業空間に位置する教示作業実施者が入力するための動作態様取得開始／終了指示部を備え、
前記動作態様特定部は、前記動作態様取得開始／終了指示部に入力された前記特定開始指示に基づいて前記検知対象物の動作態様の特定を開始し、且つ前記動作態様取得開始／終了指示部に入力された前記特定終了指示に基づいて前記検知対象物の動作態様の特定を終了する、請求項１乃至１６の何れかに記載のロボットシステム。
【請求項１８】
ロボットの動作態様を規定する教示データを生成する教示データ生成システムであって、
所定の作業空間に位置する検知対象物の動作を検知する検知部と、
前記検知部が検知した前記検知対象物の動作に基づいて、前記検知対象物の動作態様を特定する動作態様特定部と、
前記動作態様特定部が特定した前記検知対象物の動作態様に基づいて、前記教示データを生成する教示データ生成部と、を含む教示データ生成システム。
【請求項１９】
ロボットの動作態様を規定する教示データを生成する教示データ生成方法であって、
所定の作業空間に位置する検知対象物の動作を検知するステップと、
前記検知対象物の動作に基づいて、前記検知対象物の動作軌跡を特定するステップと、
前記検知対象物の動作軌跡を１以上の区間に分割するステップと、
各前記区間の動作軌跡の始点と終点とを結ぶ直線又は近似曲線を算出し、且つ前記直線又は前記近似曲線に基づいて前記検知対象物の動作軌跡に近似する近似軌跡を算出するステップと、
前記近似軌跡に基づいて前記教示データを生成するステップとを含む、教示データ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットシステム、教示データ生成システム及び教示データ生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からロボットの教示装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このロボットの教示装置は、ティーチペンダントと、ティーチペンダントが接続されるロボットの制御部とを備えている。これによって、ティーチペンダントを用いてロボットに対するティーチング（教示）を実施することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１３２７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のロボットの教示装置を用いたティーチング作業は、ロボットの操作方法に習熟した熟練作業者がロボットを操作して実施する必要があり、作業者の育成に時間を要するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のある態様に係るロボットシステムは、ロボットと、前記ロボットの動作態様を規定する教示データを生成する教示データ生成システムと、を含むロボットシステムであって、前記教示データ生成システムは、所定の作業空間に位置する検知対象物の動作を検知する検知部と、前記検知部が検知した前記検知対象物の動作に基づいて、前記検知対象物の動作態様を特定する動作態様特定部と、前記動作態様特定部が特定した前記検知対象物の動作態様に基づいて、前記教示データを生成する教示データ生成部と、を含む。
【０００７】
この構成によれば、検知部が検知した検知対象物の動作に基づいて教示データを作成することができる。したがって、ロボットの教示データの作成の際にロボットの操作方法に習熟した熟練作業者がロボットを操作する必要がなく、教示データを容易かつ迅速に生成することができる。
【０００８】
前記ロボットは、前記所定の作業空間に設置されていてもよい。
【０００９】
この構成によれば、所定の作業空間における作業者の作業を代替することができる。
【００１０】
前記ロボットは、ロボットアームと、前記ロボットアームの先端部に取り付けられたハンドと、前記ロボットアームを駆動して前記ハンドを移動させるロボットアーム駆動部と、前記ロボットアーム駆動部の動作を制御するロボット制御部と、を含み、前記動作態様特定部は、前記検知部が検知した前記検知対象物の変位に基づいて、前記検知対象物の動作軌跡を特定し、前記教示データ生成部は、前記動作態様特定部が特定した前記検知対象物の動作軌跡に基づいて、前記ロボット制御部に対する前記ロボットアームの動作態様を規定する前記教示データを生成してもよい。
【００１１】
この構成によれば、検知部が検知した検知対象物の変位に基づいてロボットアームに対する教示データを生成することができる。
【００１２】
前記検知対象物は、前記所定の作業空間に位置する作業者の身体の所定の部位であってもよい。
【００１３】
この構成によれば、検知部が検知した作業者の身体の部位の動作に基づいてロボットアームに対する教示データを生成することができる。
【００１４】
前記作業者の身体の前記所定の部位は前記作業者の手であってもよい。
【００１５】
この構成によれば、検知部が検知した作業者の手の動作に基づいてロボットアームに対する教示データを生成することができる。
【００１６】
前記ロボットは、前記ロボットアームを一対備え、前記作業者の前記所定の部位は、前記作業者の身体の第１部位及び第２部位であり、前記教示データ生成部は、前記動作態様特定部が特定した前記第１部位の動作軌跡に基づいて、前記ロボット制御部に対する前記一対のロボットアームのうち一方のロボットアームの動作態様を規定する第１教示データを生成し、且つ前記動作態様特定部が特定した前記第２部位の動作軌跡に基づいて、前記ロボット制御部に対する前記一対のロボットアームのうち他方のロボットアームの動作態様を規定する第２教示データを生成してもよい。
【００１７】
この構成によれば、検知部が検知した作業者の身体の第１部位及び第２部位の動作に基づいて一括してロボットの一対のロボットアームのそれぞれの教示データを作成することができる。したがって、一対のロボットアームを組み合わせた複雑な動作の教示に係る教示データの作成を容易かつ迅速に生成することができる。
【００１８】
前記検知部は、前記所定の作業空間を撮影するビジョンセンサを含み、前記動作態様特定部は、前記ビジョンセンサが撮影した画像データに基づいて、前記第１部位及び前記第２部位の動作軌跡をそれぞれ特定してもよい。
【００１９】
この構成によれば、精度の高い一対のロボットアームを動作させるロボットの教示データの生成を容易且つ迅速に行うことができる。
【００２０】
前記第１部位に所定の模様を有する第１マーカが付され、前記第２部位に前記第１マーカに係る模様と異なる模様を有する第２マーカが付され、前記動作態様特定部は、前記ビジョンセンサが撮影した画像データに含まれる前記第１マーカの変位に基づいて前記第１部位の動作軌跡を特定し、且つ前記ビジョンセンサが撮影した画像データに含まれる前記第２マーカの変位に基づいて前記第２部位の動作軌跡を特定してもよい。
【００２１】
この構成によれば、作業者の身体の第１部位及び第２部位の動作を精確に識別することができる。
【００２２】
前記検知部は、前記第１部位に装着されて該第１部位の変位を検知する第１ジャイロセンサと、前記第２部位に装着されて該第２部位の変位を検知する第２ジャイロセンサと、を含み、前記動作態様特定部は、前記第１ジャイロセンサが検知した前記第１部位の変位に基づいて、前記動作態様特定部が特定した前記第１部位の動作軌跡を補正し、且つ前記第２ジャイロセンサが検知した前記第２部位の変位に基づいて、前記動作態様特定部が特定した前記第２部位の動作軌跡を補正してもよい。
【００２３】
この構成によれば、ビジョンセンサの死角となる位置における作業者の身体の部位の変位を検知することができ、より精度よく作業者の身体の部位の変位を特定することができる。また、ビジョンセンサが故障した場合においても、ジャイロセンサが検知した作業者の身体の部位の変位に基づいて、作業者の身体の部位の変位を検知することができ、教示データ生成システムの信頼性を向上させることができる。
【００２４】
前記第１部位は前記作業者の右手であり、前記第２部位は前記作業者の左手であってもよい。
【００２５】
この構成によれば、ロボットアームと相似性の高い両手の動作に基づいて一括してロボットの一対のロボットアームのそれぞれの教示データを作成することができる。
【００２６】
前記教示データ生成システムは、前記動作態様特定部が特定した前記検知対象物の動作軌跡を１以上の区間に分割する動作軌跡分割部と、各前記区間の動作軌跡の始点と終点とを結ぶ直線又は近似曲線を算出し、且つ前記直線又は前記近似曲線に基づいて前記検知対象物の動作軌跡に近似する近似軌跡を算出する近似軌跡算出部と、を更に備え、前記教示データ生成部は、前記近似軌跡に基づいて、前記ロボット制御部に対する前記ロボットアームの動作態様を規定する前記教示データを生成してもよい。
【００２７】
この構成によれば、教示データに係るロボットの動作から作業者の意図しない震え等の動作を取り除くことができ、ロボットの動作に適した動作に係る教示データを生成することができる。また、教示データのデータ量を少なくすることができ、教示データ生成システムの演算処理負荷を軽減することができる。
【００２８】
前記ロボット制御部は、前記教示データに基づき前記ハンドが前記近似軌跡上を移動するように前記ロボットアーム駆動部の動作を制御してもよい。
【００２９】
この構成によれば、ロボットに適した動作に係る教示データに基づいてロボットアームを動作させることができる。
【００３０】
前記近似軌跡算出部は、各区間のそれぞれについて、前記検知対象物の最高移動速度又は加速度を算出し、且つ前記最高移動速度又は前記加速度が低くなるに従って前記直線又は前記近似曲線を次数Ｎ（Ｎは１以上の整数）が大きいＮ次式で表現してもよい。
【００３１】
この構成によれば、作業者の身体の部位の最高移動速度又は加速度に基づいて作業に対する要求精度を判定し、この判定した要求精度に基づいて、近似軌跡を算出することができる。
【００３２】
前記教示データ生成システムは、情報を入力する入力装置と、を更に備え、前記近似軌跡算出部は、前記入力装置からの入力に応じて各前記区間の前記直線又は前記近似曲線の次数を変更してもよい。
【００３３】
この構成によれば、要求精度に応じた近似軌跡の編集を容易且つ迅速に行うことができる。
【００３４】
前記教示データ生成システムは、第１画像を生成する第１画像生成部と、前記第１画像を表示する第１表示装置とを更に備え、前記第１画像は、前記近似軌跡、各前記区間の境界位置、各前記区間の前記最高移動速度又は前記加速度に係る情報を含んでいてもよい。
【００３５】
この構成によれば、近似軌跡、各区間の境界位置、各区間の最高移動速度又は加速度を容易に確認して、要求精度に応じた近似軌跡の編集を容易且つ迅速に行うことができる。
【００３６】
前記教示データ生成システムは、前記所定の作業空間に向けて設置され、前記所定の作業空間に位置する前記検知対象物の動作を撮影するカメラと、前記教示データ生成部が生成した前記教示データに基づいて前記カメラから撮影された前記所定の作業空間において動作するロボットの動作態様を仮想的に表現した動作シミュレーション画像を生成する動作シミュレーション画像生成部と、前記カメラが撮影した画像と動作シミュレーション画像とを重ね合わせた第２画像を生成する第２画像生成部と、前記第２画像を表示する第２表示装置とを更に備えていてもよい。
【００３７】
この構成によれば、教示データの修正を容易且つ迅速に行うことができる。
【００３８】
前記教示データ生成システムは、前記検知対象物の動作態様の特定を開始する特定開始指示及び前記検知対象物の動作態様の特定を終了する特定終了指示を前記所定の作業空間に位置する教示作業実施者が入力するための動作態様取得開始／終了指示部を備え、前記動作態様特定部は、前記動作態様取得開始／終了指示部に入力された前記特定開始指示に基づいて前記検知対象物の動作態様の特定を開始し、且つ前記動作態様取得開始／終了指示部に入力された前記特定終了指示に基づいて前記検知対象物の動作態様の特定を終了してもよい。
【００３９】
この構成によれば、教示作業実施者自身が作業空間において作業開始時に特定開始指示を入力して動作態様特定部に動作態様の特定を開始させた上で教示に係る作業を行い、その後、当該教示に係る作業が終了すると、作業空間において特定終了指示を入力して動作態様特定部に動作態様の特定を終了させることができる。よって、動作態様特定部に教示に係る作業に関係する動作態様のみを特定させることができる。
【００４０】
上記課題を解決するため、本発明のある態様に係る教示データ生成システムは、ロボットの動作態様を規定する教示データを生成する教示データ生成システムであって、所定の作業空間に位置する検知対象物の動作を検知する検知部と、前記検知部が検知した前記検知対象物の動作に基づいて、前記検知対象物の動作態様を特定する動作態様特定部と、前記動作態様特定部が特定した前記検知対象物の動作態様に基づいて、前記教示データを生成する教示データ生成部と、を含む。
【００４１】
この構成によれば、検知部が検知した検知対象物の動作に基づいて教示データを作成することができる。したがって、ロボットの教示データの作成の際にロボットの操作方法に習熟した熟練作業者がロボットを操作する必要がなく、教示データの作成を容易かつ迅速に生成することができる。
【００４２】
上記課題を解決するため、本発明のある態様に係る教示データ生成方法は、ロボットの動作態様を規定する教示データを生成する教示データ生成方法であって、所定の作業空間に位置する検知対象物の動作を検知するステップと、前記検知対象物の動作に基づいて、前記検知対象物の動作軌跡を特定するステップと、前記検知対象物の動作軌跡を１以上の区間に分割するステップと、各前記区間の動作軌跡の始点と終点とを結ぶ直線又は近似曲線を算出し、且つ前記直線又は前記近似曲線に基づいて前記検知対象物の動作軌跡に近似する近似軌跡を算出するステップと、前記近似軌跡に基づいて前記教示データを生成するステップとを含む。
【００４３】
この構成によれば、検知部が検知した検知対象物の動作に基づいて教示データを作成することができる。したがって、ロボットの教示データの作成の際にロボットの操作方法に習熟した熟練作業者がロボットを操作する必要がなく、教示データの作成を容易かつ迅速に生成することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明は、教示データを容易かつ迅速に生成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１に係るロボットシステムの構成例を示す平面図である。
【図２】図１のロボットシステムのロボットの構成例を示す正面図である。
【図３】図１のロボットシステムの制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。
【図４】図１のロボットシステムの検知部及び工具の構成例を示す平面図である。
【図５】図１のロボットシステムの動作態様特定部が特定した作業者の動作態様及び近似軌跡算出部が生成した近似軌跡の構成例を示す図である。
【図６】図１のロボットシステムの記憶部に記憶されている次数決定テーブルの構成例を示す図である。
【図７Ａ】図１のロボットシステムの第１画像生成部が生成した第１画像の構成例を示す図である。
【図７Ｂ】図１のロボットシステムの第１画像生成部が生成した第１画像の構成例を示す図である。
【図８】図１のロボットシステムの動作シミュレーション画像生成部が生成した動作シミュレーション画像及び第２画像生成部が生成した第２画像の構成例を示す図である。
【図９】図１のロボットシステムの教示データ生成システムの動作例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るロボットシステムの検知部の構成例を示す平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るロボットシステムの構成例を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係るロボットシステムの制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００４７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るロボットシステム１００の構成例を示す平面図である。
【００４８】
図１に示すように、ロボットシステム１００は、例えば生産ラインの所定の作業空間Ｂにおいて作業者Ａが行う所定の作業を作業者Ａに代替して行うことができるものである。本実施の形態において、生産ラインには、同様の作業を行う作業空間Ｂがコンベヤ１２０の延在方向に一列に並んでおり、ロボットシステム１００は、何れかの作業空間Ｂにおける所定の作業を代替して行うことができるように構成される。そして、作業空間Ｂにおいて、例えば、コンベヤ１２０からワークＷ１を取り上げて、ワークＷ１にワークＷ２を取り付け、その後再びコンベヤ１２０に戻す作業が実施される。
【００４９】
ロボットシステム１００は、ロボット１と、教示データ生成システム４０とを備える。
【００５０】
［ロボットの構成例］
図２は、ロボットシステム１００のロボット１の構成例を示す正面図である。
【００５１】
図２に示すように、ロボット１は、ロボット本体１０と、ロボット制御部３０とを含む。
【００５２】
ロボット本体１０は、例えば、一対のロボットアームを備える水平多関節型の双腕ロボットである。但し、これに限られるものではなく、ロボットアームは、垂直多関節型のロボットアームであってもよい。
【００５３】
ロボット本体１０は、移動可能に構成されている台車１２と、台車１２に支持された第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂと、第１ロボットアーム１３Ａの先端部に連なる第１ハンド１４Ａと、第２ロボットアーム１３Ｂの先端部に連なる第２ハンド１４Ｂと、第１ロボットアーム１３Ａの関節を駆動して第１ハンド１４Ａを移動させる第１ロボットアーム駆動部１５Ａと、第２ロボットアーム１３Ｂの関節を駆動して第２ハンド１４Ｂを移動させる第２ロボットアーム駆動部１５Ｂと、第１ハンド１４Ａを駆動する第１ハンド駆動部１６Ａと、第２ハンド１４Ｂを駆動する第２ハンド駆動部１６Ｂとを含む。第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂは、互いに独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。
【００５４】
以下では、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂを区別しない場合は、単にロボットアーム１３ということがある。また、第１ハンド１４Ａ及び第２ハンド１４Ｂを区別しない場合は、単にハンド１４ということがある。更に、第１ロボットアーム駆動部１５Ａ及び第２ロボットアーム駆動部１５Ｂを区別しない場合は、単にロボットアーム駆動部１５ということがある。また、第１ハンド駆動部１６Ａと第２ハンド駆動部１６Ｂとを区別しない場合は、単にハンド駆動部１６ということがある。
【００５５】
ロボット制御部３０は、台車１２内に収納され、ロボットアーム駆動部１５及びハンド駆動部１６の動作を制御する。
【００５６】
［教示データ生成システムの構成例］
図３は、ロボットシステム１００の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。
【００５７】
教示データ生成システム４０は、ロボット１の動作態様を規定する教示データを生成するシステムである。図３に示すように、教示データ生成システム４０は、制御装置４８と、検知部４３と、入力装置４４と、表示装置４５（第１表示装置，第２表示装置）とを含む。
【００５８】
図４は、検知部４３及び工具１１１の構成例を示す平面図である。
【００５９】
検知部４３は、所定の作業空間Ｂに位置する検知対象物の動作を検知する。より具体的には、検知部４３は、作業者の所定の身体の部位の変位を検知する。更に具体的には、検知部４３は、作業者の右手（第１部位）及び左手（第２部位）の部位の変位を検知する。検知部４３は、ビジョンセンサ７１と、右手用グローブ７２の第１ジャイロセンサ７２ｂと、左手用グローブ７３の第２ジャイロセンサ７３ｂとを含む。
【００６０】
ビジョンセンサ（カメラ）７１は、作業者Ａが位置する作業空間Ｂの近傍に配設されている。そして、ビジョンセンサ７１は、イメージセンサを有し、作業空間Ｂの経時変化に係る画像、すなわち動画像を撮影する。また、ビジョンセンサ７１は、制御装置４８と通信可能に接続され、撮影した動画像に係る情報を制御装置４８に対して送信する（図３参照）。
【００６１】
図４に示すように、右手用グローブ７２及び左手用グローブ７３は、それぞれ作業者の右手及び左手に装着するグローブである。
【００６２】
右手用グローブ７２は、第１マーカ７２ａと、第１ジャイロセンサ７２ｂ（図３参照）とを含む。第１マーカ７２ａは、右手用グローブ７２の甲の表面に付された所定の模様であり、例えば右手用グローブ７２の甲の中心に付された矩形を主体とする図形に係る模様である。第１ジャイロセンサ７２ｂは、変位を検知するジャイロセンサであり、右手用グローブ７２に内蔵されている。
【００６３】
左手用グローブ７３は、第２マーカ７３ａと、第２ジャイロセンサ７３ｂ（図３参照）とを含む。第２マーカ７３ａは、左手用グローブ７３の甲の表面に付された所定の模様であり、例えば左手用グローブ７３の甲の中心に付された円形を主体とする図形に係る模様である。第２ジャイロセンサ７３ｂは、変位を検知するジャイロセンサであり、左手用グローブ７３に内蔵されている。このように、第１マーカ７２ａと第２マーカ７３ａとは、互いに異なる模様で構成されている。
【００６４】
更に、右手用グローブ７２は第３マーカ７２ｃを含み、左手用グローブ７３は、第４マーカ７３ｃを含む。第３マーカ７２ｃ及び第４マーカ７３ｃは、それぞれ右手用グローブ７２及び左手用グローブ７３の指の甲を横断する方向に伸延する互いに平行な複数の線に係る模様である。複数の線に係る模様は、所定の間隔で付されている。
【００６５】
図３に示すように、第１ジャイロセンサ７２ｂ及び第２ジャイロセンサ７３ｂは、制御装置４８と通信可能に接続され、検知した変位を制御装置４８に送信する。
【００６６】
入力装置４４は、情報を入力するための装置であり、例えばキーボード、マウス等の装置である。入力装置４４は制御装置４８と通信可能に接続され、入力された情報を制御装置４８に対して送信する。
【００６７】
表示装置４５は、制御装置４８と通信可能に接続され、制御装置４８から出力された信号を受信し、受信した信号に基づいて画像を表示する。表示装置４５は、例えば液晶表示装置である。表示装置４５は、後述する第１画像８１及び第２画像８４を表示する。
【００６８】
制御装置４８は、制御部４１及び記憶部４２を含む。制御装置４８は、集中制御を行う単独の制御器で構成してもよく、分散制御を行う複数の制御器で構成してもよい。
【００６９】
制御部４１は、例えば、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、ＭＰＵ、論理回路、ＰＬＣ等で構成される。
【００７０】
制御部４１は、動作態様特定部６１と、動作軌跡分割部６２と、近似軌跡算出部６３と、教示データ生成部６４と、第１画像生成部６５と、第２画像生成部６６と、動作シミュレーション画像生成部６７とを含む。動作態様特定部６１、動作軌跡分割部６２、近似軌跡算出部６３、教示データ生成部６４、第１画像生成部６５、第２画像生成部６６、動作シミュレーション画像生成部６７は、記憶部４２に格納された所定の制御プログラムを演算器が実行することにより実現される機能ブロックである。
【００７１】
図５は、動作態様特定部６１が特定した作業者Ａの動作態様及び近似軌跡算出部６３が生成した近似軌跡の構成例を示す図である。
【００７２】
動作態様特定部６１は、検知部４３が検知した検知対象物の動作に基づいて、検知対象物の動作態様を特定する。例えば、動作態様特定部６１は、検知部４３が検知した作業者Ａの両手の変位に基づいて、両手のそれぞれの動作軌跡を特定する。
【００７３】
すなわち、図５に示すように、動作態様特定部６１は、ビジョンセンサ７１が撮影した画像データを分析し、当該画像データに含まれる第１マーカ７２ａの変位に基づいて作業者Ａの右手の動作軌跡Ｔを特定する。また、動作態様特定部６１は、ビジョンセンサ７１が撮影した画像データに含まれる第２マーカ７３ａの変位に基づいて作業者Ａの左手の動作軌跡を特定する。このように、右手用グローブ７２と左手用グローブ７３とは、異なる模様で構成されているので、これらのマーカに基づいて作業者の右手及び左手を識別することができる。
【００７４】
そして、動作態様特定部６１は、両手のそれぞれの動作軌跡を、微小時間間隔毎に特定した手の位置座標として特定する。すなわち、動作態様特定部６１は、両手のそれぞれの動作軌跡を離散点で経時的に観測・測定された一組のデータ群として表現する。また、動作態様特定部６１は、両手のそれぞれの動作軌跡を互いに同一の時間軸を用いて表現する。
【００７５】
更に、動作態様特定部６１は、ビジョンセンサ７１が撮影した画像データに含まれる第３マーカ７２ｃ及び第４マーカ７３ｃに基づいて、左手及び右手指の曲げ伸ばし等の作業者Ａの手の動きを特定する。すなわち、作業者Ａが指先を曲げると、指先の線は手の甲から掌の側に移動して隠れると共に、ビジョンセンサ７１から見た複数の線の間隔が変化する。動作態様特定部６１は、ビジョンセンサ７１が撮影した画像データに含まれる第３マーカ７２ｃ及び第４マーカ７３ｃの模様の変化に基づいて、作業者Ａの手の動きを特定する。
【００７６】
また、動作態様特定部６１は、第１ジャイロセンサ７２ｂが検知した作業者Ａの右手の変位に基づいて、ビジョンセンサ７１が撮影した画像に基づいて動作態様特定部６１が特定した作業者Ａの右手の動作軌跡Ｔを補正する。また、動作態様特定部６１は、第２ジャイロセンサ７３ｂが検知した作業者Ａの左手の変位に基づいて、ビジョンセンサ７１が撮影した画像に基づいて動作態様特定部６１が特定した作業者Ａの左手の動作軌跡を補正する。
【００７７】
また、作業者Ａが用いる工具１１１にマーカ１１１ａを付してもよい。そして、動作態様特定部６１は、ビジョンセンサ７１が撮影した画像データに含まれるマーカ１１１ａの変位に基づいて、作業者Ａが工具１１１を用いる動作態様を特定してもよい。
【００７８】
動作軌跡分割部６２は、動作態様特定部６１が特定した検知対象物の動作軌跡を１以上の区間に分割する。例えば、動作軌跡分割部６２は、動作態様特定部６１が特定した作業者Ａの両手のそれぞれの動作軌跡を１以上の区間に分割する。
【００７９】
すなわち、図５に示すように、動作軌跡分割部６２は、例えば所定の時間間隔で作業者の手の動作軌跡を複数の区間に分割する。
【００８０】
図６は、次数決定テーブルの構成例を示す図である。
【００８１】
近似軌跡算出部６３は、動作軌跡分割部６２が分割した各区間の動作軌跡の始点と終点とを結ぶ直線又は近似曲線を算出する。更に、算出した各区間の動作軌跡の始点と終点とを結ぶ直線又は近似曲線に基づいて作業者Ａの手の動作軌跡に近似する近似軌跡を算出する。
【００８２】
すなわち、近似軌跡算出部６３は、動作軌跡分割部６２が分割した各区間について、動作態様特定部６１が特定した動作軌跡に基づいて作業者Ａの手の最高移動速度を算出する。そして、例えば、図６に示す次数決定テーブルを参照し、各区間について、最高移動速度に応じて複数段階にランク分けする。そして、各区間について、その動作軌跡の始点と終点とを結ぶＮ次式（Ｎは１以上の整数）で表現される直線又は近似曲線を算出する。Ｎ次式の次数は、ランクに応じて規定され、最高移動速度が高いランクから最高移動速度が低いランクになるに従って、次数が低くなるように規定されている。すなわち、作業者の手の最高移動速度が低くなるに従って、動作軌跡に対する近似軌跡の近似度が高くなるように構成されている。通常、作業者Ａが高い精度が要求される作業を行っているときは、手をゆっくり動かして注意深く作業を進めるため、手の移動速度は遅くなる。したがって、高い精度が要求される区間においては、動作軌跡に対する近似軌跡の近似度が高くなるように構成されている。
【００８３】
なお、本実施の形態においては、動作態様特定部６１が特定した動作軌跡に基づいて作業者Ａの手の最高移動速度を算出し、算出した作業者の手の最高移動速度が低くなるに従って、動作軌跡に対する近似軌跡の近似度が高くなるように構成したがこれに限られるものではない。これに代えて、動作態様特定部６１が特定した動作軌跡に基づいて作業者Ａの手の加速度を算出し、算出した作業者の手の加速度が低くなるに従って、動作軌跡Ｔに対する近似軌跡Ｔａの近似度が高くなるように構成してもよい。
【００８４】
教示データ生成部６４は、動作態様特定部６１が特定した検知対象物の動作態様に基づいて、教示データを生成する。例えば、教示データ生成部６４は、近似軌跡算出部６３が算出した近似軌跡に基づいて、ロボット制御部３０に対する第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂの動作態様を規定する教示データを生成する。教示データには、近似軌跡に沿ってハンド１４を移動させるためのロボットアーム１３の関節の角度変位情報等が含まれる。
【００８５】
図７Ａ及び図７Ｂは、第１画像生成部６５が生成した第１画像８１の構成例を示す図である。
【００８６】
第１画像生成部６５は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、近似軌跡、各区間の境界位置、各区間の加速度に係る情報を含む第１画像８１を生成する。
【００８７】
図８は、動作シミュレーション画像生成部６７が生成した動作シミュレーション画像８３及び第２画像生成部６６が生成した第２画像８４の構成例を示す図である。
【００８８】
動作シミュレーション画像生成部６７は、図８に示すように、教示データ生成部６４が生成した教示データに基づいて、ビジョンセンサ７１から撮影された所定の作業空間Ｂにおいて動作するロボット１の動作態様を仮想的に表現した動作シミュレーション画像を生成する。なお、動作シミュレーション画像生成部６７に近似軌跡Ｔａを表してもよい。
【００８９】
第２画像生成部６６は、ビジョンセンサ７１が撮影した実画像８２と動作シミュレーション画像８３とを重ね合わせた第２画像８４を生成する。第２画像８４において、例えば動作シミュレーション画像８３は透過画像として表され、実画像８２及び動作シミュレーション画像８３を同時に視認することができるように構成されている。また、第２画像生成部６６は、実画像８２における作業者Ａの動作状態と動作シミュレーション画像８３におけるロボット本体１０の動作状態とを同期させて表示するように構成されている。これによって、作業者Ａの作業をロボット本体１０に代替させた状態を容易に確認することができ、動作上の不具合を容易に発見することができる。
【００９０】
記憶部４２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを有する。記憶部４２には、所定のプログラムが記憶されていて、制御部４１がこれらのプログラムを読み出して実行することにより、各種の処理が行われる。また、記憶部４２には、図６に示す次数決定テーブルが記憶されている。
【００９１】
［教示データの自動作成に係る動作例］
次に、教示データ生成システム４０の教示データの自動作成に係る動作例を説明する。
【００９２】
図９は、教示データ生成システム４０の動作例を示すフローチャートである。
【００９３】
まず、図９に示すように、ステップＳ１０において、ビジョンセンサ７１は、作業者Ａが位置する作業空間Ｂを撮影し、撮影した画像データ（動画像データ）を教示データ生成システム４０の制御装置４８に送信する。制御装置４８の制御部４１は、受信した画像データを記憶部４２に格納する。
【００９４】
次に、ステップＳ２０において、第１ジャイロセンサ７２ｂ及び第２ジャイロセンサ７３ｂは、それぞれ検知した作業者Ａの右手及び左手の変位に係る情報を教示データ生成システム４０の制御装置４８に送信する。制御装置４８の制御部４１は、受信した変位に係る情報を記憶部４２に格納する。
【００９５】
次に、ステップＳ３０において、教示データ生成システム４０の動作態様特定部６１は、記憶部４２に格納された画像データを分析し、画像に含まれる第１マーカ７２ａの変位に基づいて、作業者Ａの右手の動作態様、すなわち右手の動作軌跡Ｔを特定する。同様に、動作態様特定部６１は、画像に含まれる第２マーカ７３ａの変位に基づいて、作業者Ａの左手の動作態様、すなわち左手の動作軌跡を特定する。
【００９６】
次に、ステップＳ４０において、動作態様特定部６１は、記憶部４２に格納された第１ジャイロセンサ７２ｂが検知した作業者Ａの右手の変位に係る情報に基づいて、動作態様特定部６１が特定した作業者の右手の動作軌跡Ｔを補正する。同様に、動作態様特定部６１は、記憶部４２に格納された第２ジャイロセンサ７３ｂが検知した作業者Ａの左手の変位に係る情報に基づいて、動作態様特定部６１が特定した作業者Ａの左手の動作軌跡を補正する。そして、動作態様特定部６１は、特定した右手及び左手の動作軌跡に係るデータを記憶部４２に格納する。
【００９７】
上述の通り、第１マーカ７２ａ及び第２マーカ７３ａの模様は、互いに異なる模様で構成されているので、ビジョンセンサ７１が撮影した画像データに基づいて、両手の動作を精確に識別することができる。
【００９８】
また、動作態様特定部６１は、ビジョンセンサ７１が撮像した画像に含まれるマーカ（第１マーカ７２ａ又は第２マーカ７３ａ）の変位に加え、ジャイロセンサ（第１ジャイロセンサ７２ｂ及び第２ジャイロセンサ７３ｂ）が検知した変位に基づいて作業者の手の動作軌跡を特定するよう構成されている。これによって、例えば一方の手が他方の手によって覆われるなど、ビジョンセンサ７１の死角となる位置における作業者の手の変位を検知することができ、より精度よく作業者の手の動作軌跡を特定することができる。また、ビジョンセンサ７１が故障した場合においても、ジャイロセンサが検知した作業者の手の変位に基づいて、作業者の手の動作軌跡を特定することができ、教示データ生成システムの信頼性を向上させることができる。
【００９９】
更に、動作態様特定部６１は、ビジョンセンサ７１が撮影した画像データに含まれる第３マーカ７２ｃ及び第４マーカ７３ｃに基づいて、左手及び右手指の曲げ伸ばし等の作業者Ａの手の動きを特定してもよい。また、動作態様特定部６１は、工具１１１に付されたマーカ１１１ａに基づいて、作業者Ａが工具１１１を用いる動作態様を特定してもよい。
【０１００】
なお、動作態様特定部６１は、上述のとおり、両手のそれぞれの動作軌跡を互いに同一の時間軸を用いて表現する。これによって、動作態様特定部６１は、両手の相対的な位置関係を特定することができる。
【０１０１】
このように、ビジョンセンサ７１が撮影した画像に含まれる第１マーカ７２ａ及び第２マーカ７３ａに基づいて一括して作業者Ａの両手の動作態様を特定することができる。
【０１０２】
次に、ステップＳ５０において、動作軌跡分割部６２は、作業者Ａの右手の動作軌跡Ｔを区間ｓ１，ｓ２の二つの区間に分割する。同様に、動作軌跡分割部６２は、作業者Ａの左手の動作軌跡を図示しない二つの区間に分割する。
【０１０３】
次に、ステップＳ６０において、近似軌跡算出部６３は、作業者Ａの右手の区間ｓ１，ｓ２のそれぞれについて、作業者Ａの右手の最高移動速度を算出する。同様に、近似軌跡算出部６３は、作業者Ａの左手の動作軌跡の図示しない二つの区間のそれぞれについて、作業者Ａの左手の最高移動速度を算出する。
【０１０４】
次に、ステップＳ７０において、近似軌跡算出部６３は、図６に示すように、次数決定テーブルを参照し、作業者Ａの右手の区間ｓ１，ｓ２について、それぞれを最高移動速度に応じてランク分けする。例えば、区間ｓ１における作業者Ａの右手の最高移動速度が速度ａ２を超える速度である場合、近似軌跡算出部６３は、区間ｓ１をランクＣに分類する。また、区間ｓ２における作業者Ａの右手の最高移動速度がａ１を超え、且つａ２以下である場合、近似軌跡算出部６３は、区間ｓ２をランクＢに分類する。同様に、近似軌跡算出部６３は、作業者Ａの左手の二つの区間について、それぞれを最高移動速度に応じてランク分けする。
【０１０５】
次に、ステップＳ８０において、近似軌跡算出部６３は、作業者Ａの右手の区間ｓ１，ｓ２のそれぞれについて、ランクに応じたＮ次式の次数を決定する。例えば、近似軌跡算出部６３は、区間ｓ１について、区間ｓ１のランクＣに応じた次数１と決定し、区間ｓ２について、区間ｓ２のランクＢに応じた次数２と決定する。同様に近似軌跡算出部６３は、作業者Ａの左手の二つの区間のそれぞれについて、ランクに応じたＮ次式の次数を決定する。
【０１０６】
次に、ステップＳ９０において、近似軌跡算出部６３は、作業者Ａの右手の各区間ｓ１，ｓ２について、その動作軌跡の始点と終点とを結ぶＮ次式（Ｎは１以上の整数）で表現される直線又は近似曲線を算出する。例えば、近似軌跡算出部６３は、区間ｓ１について１次式で表現される直線を算出し、区間ｓ２について２次式で表現される近似曲線を算出する。上述の通り、作業者の手の最高移動速度が低くなるに従って、動作軌跡Ｔに対する近似軌跡Ｔａの近似度が高くなる（Ｎ次式の次数Ｎが大きくなる）ように構成されているので、高い精度が要求される区間においては、動作軌跡Ｔに対する近似軌跡Ｔａの近似度が高くなるように構成されている。同様に、近似軌跡算出部６３は、作業者Ａの右手の二つの区間のそれぞれについて、その動作軌跡の始点と終点とを結ぶＮ次式で表現される直線又は近似曲線を算出する。
【０１０７】
次に、ステップＳ１００において、近似軌跡算出部６３は、作業者Ａの右手の算出した区間ｓ１，ｓ２の動作軌跡の始点と終点とを結ぶ直線又は近似曲線に基づいて、動作軌跡Ｔに近似する近似軌跡Ｔａを算出する。同様に、近似軌跡算出部６３は、作業者Ａの左手の算出した二つの区間の動作軌跡の始点と終点とを結ぶ直線又は近似曲線に基づいて、動作軌跡に近似する近似軌跡を算出する。近似軌跡算出部６３は、算出した近似軌跡を記憶部４２に格納する。
【０１０８】
次に、ステップＳ１１０において、教示データ生成部６４は、近似軌跡算出部６３が算出し、記憶部４２に格納された作業者Ａの右手の近似軌跡Ｔａに基づいて、ロボット制御部３０に対する第１ロボットアーム１３Ａの動作態様を規定する第１教示データを生成する。同様に、教示データ生成部６４は、近似軌跡算出部６３が算出し、記憶部４２に格納された作業者Ａの左手の近似軌跡に基づいて、ロボット制御部３０に対する第２ロボットアーム１３Ｂの動作態様を規定する第２教示データを生成する。そして、教示データ生成部６４は、生成した第１教示データ及び第２教示データを記憶部４２に格納する。
【０１０９】
このように、教示データ生成システム４０は、ビジョンセンサ７１が撮影した画像に含まれる作業者の両手の動作に基づいて一括してロボット１の第１ロボットアーム１３Ａの動作態様を規定する第１教示データ、及び第２ロボットアーム１３Ｂの動作態様を規定する第２教示データを作成することができる。したがって、例えば、第１ハンド１４Ａ及び第２ハンド１４Ｂが協働してワークを挟み持って運搬する作業等の一対のロボットアームを組み合わせた複雑な動作態様を規定する教示データの作成を容易かつ迅速に生成することができる。
【０１１０】
また、教示データ生成システム４０の制御部４１は、動作態様特定部６１が特定した作業者Ａの動作軌跡に基づいてロボットアーム（第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂ）の動作態様を規定する教示データ（第１教示データ及び第２教示データ）を生成する際、作業者Ａの手の最高移動速度に基づいて作業に対する要求精度を判定し、この要求精度に応じて作業者Ａの動作軌跡の近似軌跡を算出するように構成されている。したがって、教示データに係る動作態様から作業者Ａの意図しない震え等の動作を取り除くことができ、ロボットの動作に適した動作に係る教示データを生成することができる。また、教示データのデータ量を少なくすることができ、教示データ生成システム４０の演算処理負荷を軽減することができる。なお、制御部４１が算出する近似軌跡は、上記の構成に限られるものではない。例えば、制御部４１は、動作態様特定部６１が特定した作業者Ａの動作軌跡との距離が所定の値に収まるジグザグ形状の線、すなわち各区間が直線（１次式）で表現される線を算出し、この線を近似軌跡としてもよい。
【０１１１】
更に、ビジョンセンサ７１が撮影した画像に基づいて教示データを作成するよう構成されているので、教示データを作成する際にロボット１を直接操作する必要がなく、ロボットが存在しない状況においても教示データを生成することができる。
【０１１２】
［近似軌跡の確認作業を実施する場合の動作例］
次に、教示データ生成システム４０の第１ロボットアーム１３Ａの近似軌跡の確認作業を実施する際の動作例を説明する。
【０１１３】
まず、教示データ生成システム４０の第１画像生成部６５は、図７Ａに示すように第１画像８１を生成する。第１画像生成部６５は、動作軌跡Ｔと近似軌跡算出部６３が算出した近似軌跡Ｔａとを重ね合わせて第１画像８１に表す。また、第１画像生成部６５は、区間ｓ１の始点、区間ｓ１及び区間ｓ２の境界位置、区間ｓ２の終点を円形の記号として動作軌跡Ｔ及び近似軌跡Ｔａ上に重ね合わせて表す。更に、第１画像生成部６５は、区間ｓ１の最高移動速度Ｖ１を区間ｓ１の近傍の表示領域Ａ１１に表し、区間ｓ１のランクを表示領域Ａ１１の下方の表示領域Ａ１２に表す。また、第１画像生成部６５は、区間ｓ２の最高移動速度Ｖ２を区間ｓ２の近傍の表示領域Ａ２１に表し、区間ｓ２のランクを表示領域Ａ２１の下方の表示領域Ａ２２に表す。なお、本実施の形態において、第１画像生成部６５は、領域Ａ１１，Ａ１２から区間ｓ１に向かって延びる矢印、及び領域Ａ２１，Ａ２２から区間ｓ２に向かって延びる矢印を表示し、区間ｓ１と領域Ａ１１，Ａ１２との対応関係、及び区間ｓ２と領域Ａ２１，Ａ２２との対応関係を明確にしている。
【０１１４】
そして、表示領域Ａ１２，Ａ２２は、プルダウンメニューであり、初期状態において、第１画像生成部６５は、近似軌跡算出部６３が分類したランクを表示する。そして、図７Ｂに示すように、教示作業実施者が、入力装置４４を用いてプルダウンメニューから他のランクを選択すると、第１画像生成部６５は、変更されたランクを表示する。また、近似軌跡算出部６３は、変更されたランクに応じた近似軌跡を算出し、第１画像生成部６５は、元のランクに係る近似軌跡を新たに算出された近似軌跡に更新して表示する。
【０１１５】
このように、教示作業実施者は、第１画像８１を用いて表示された情報の関係を容易に確認することができ、これらの情報に基づいて、要求精度に応じた近似軌跡の編集を容易且つ迅速に行うことができる。
【０１１６】
［教示データの確認作業を実施する場合の動作例］
次に、教示データ生成システム４０の第１ロボットアーム１３Ａの動作態様を規定する第１教示データ及び第２ロボットアーム１３Ｂの動作態様を規定する第２教示データの確認作業を実施する場合の動作例を説明する。
【０１１７】
まず、図８に示すように、教示データ生成システム４０の動作シミュレーション画像生成部６７は、動作シミュレーション画像８３を生成する。動作シミュレーション画像８３は、教示データ生成部６４が生成した第１教示データ及び第２教示データに基づいて、作業空間Ｂにおいて動作するロボット１の動作態様を仮想的に表現した画像である。動作シミュレーション画像８３において、第１ロボットアーム１３Ａの動作態様及び第２ロボットアーム１３Ｂの動作態様は、同時に表示され、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂが協調して動作する態様が確認可能となっている。また、動作シミュレーション画像８３には近似軌跡Ｔａが表される。
【０１１８】
次に、教示データ生成システム４０の第２画像生成部６６は、第２画像８４を生成する。第２画像８４は、ビジョンセンサ７１が撮影した実画像８２と動作シミュレーション画像８３とを重ね合わせた画像である。第２画像８４において、例えば動作シミュレーション画像８３は透過画像として表され、実画像８２及び動作シミュレーション画像８３が同時に視認することができるように構成されている。また、実画像８２における作業者Ａの動作状態と動作シミュレーション画像８３におけるロボット本体１０の動作状態とを同期させて表示するように構成されている。すなわち、第２画像８４においては、作業者Ａの両手のそれぞれ位置に第１ハンド１４Ａ及び第２ハンド１４Ｂが位置する状態を保ちながらロボット本体１０が動作する様子が表示される。したがって、作業者Ａの作業をロボット本体１０に代替させた状態を容易に確認することができる。これによって、例えばロボットアーム１３と障害物との干渉等の不具合を容易に発見することができ、教示データの修正を容易且つ迅速に行うことができる。また、第２画像８４には、動作シミュレーション画像８３に基づいて近似軌跡Ｔａが表されるので、更に容易にロボット本体１０の動作状態を確認することができる。なお、上記第２画像８４には、近似軌跡Ｔａの他に第１画像８１に表した情報、すなわち、動作軌跡Ｔ、各区間の始点、終点及び境界位置、並びに最高移動速度及びランクにかかる情報を表示してもよい。これによって、教示データの編集を更に容易に行うことができる。
【０１１９】
［ロボットの動作例］
上記の通り自動作成され、必要に応じて編集された第１教示データ及び第２教示データの作成作業が終了すると、これらの教示データは、ロボット１のロボット制御部３０に送信される。ロボット制御部３０は、受信した第１教示データに基づいて第１ロボットアーム駆動部１５Ａを制御し、第１ロボットアーム１３Ａを動作させる。また、ロボット制御部３０は、受信した第２教示データに基づいて第２ロボットアーム駆動部１５Ｂを制御し、第２ロボットアーム１３Ｂを動作させる。これによって、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂは協調して動作する。したがって、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂでワークを支持して運搬する作業等の協調作業を行うことができる。
【０１２０】
以上に説明したように、本発明のロボットシステム１００の教示データ生成システム４０は、ビジョンセンサ７１が撮影した画像に含まれる作業者の動作態様に基づいて教示データを作成することができる。したがって、ロボット１の教示データの作成の際にロボット１の操作方法に習熟した熟練作業者がロボット１を操作する必要がなく、教示データの作成を容易かつ迅速に生成することができる。
【０１２１】
（実施の形態２）
図１０は、実施の形態２に係るロボットシステムの検知部の構成例を示す平面図である。
【０１２２】
上記実施の形態１においては、ビジョンセンサ７１が撮影した画像データに含まれる第３マーカ７２ｃ及び第４マーカ７３ｃに基づいて、左手及び右手指の曲げ伸ばし等の作業者Ａの手の動きを特定するように構成されているが、これに限られるものではない。これに代えて、例えば、図１０に示すように、右手用グローブ２７２が作業者の右手の各指の姿勢を検知する第１指姿勢検知部２７２ｃを有し、左手用グローブ２７３が作業者の左手の各指の姿勢を検知する第２指姿勢検知部２７３ｃを有していてもよい。そして、第１指姿勢検知部２７２ｃ及び第２指姿勢検知部２７３ｃは、制御装置４８と通信可能に接続され、検知した対応する手の指の姿勢を制御装置４８に送信するよう構成されていてもよい。
【０１２３】
（実施の形態３）
図１１は、実施の形態３に係るロボットシステムの構成例を示す平面図である。
【０１２４】
上記実施の形態１においては、作業者Ａの右手の動作に基づいて第１ロボットアーム１３Ａの動作態様を規定する教示データを生成し、左手の動作に基づいて第２ロボットアーム１３Ｂの動作態様を規定する教示データを生成したがこれに限られるものではない。これに代えて、図１１に示すように、作業者Ａの右手の動作に基づいて第１のロボット３０１のロボットアームの動作態様を規定する教示データを生成し、左手の動作に基づいて第２のロボット３０２のロボットアームの動作態様を規定する教示データを生成してもよい。
【０１２５】
（実施の形態４）
図１２は、実施の形態４に係るロボットシステムの制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。
【０１２６】
本実施の形態において、ロボットシステム４００の教示データ生成システム４０は、上記実施の形態１で例示した形態に加え、更にデータ取得開始／終了指示入力部４４６を更に含む。
【０１２７】
データ取得開始／終了指示入力部４４６は、例えば、検知対象物の動作態様の特定を開始する特定開始指示及び検知対象物の動作態様の特定を終了する特定終了指示を入力するための装置である。そして、データ取得開始／終了指示入力部４４６は、特定開始指示及び特定終了指示を作業空間Ｂにおいて作業者が入力することができるように構成されている。また、データ取得開始／終了指示入力部４４６は制御装置４８と通信可能に接続され、入力された特定開始指示及び特定終了指示に係る情報を制御装置４８に対して送信する。データ取得開始／終了指示入力部４４６は、例えば作業空間Ｂに位置する作業者Ａの足元に設置されたフットペダルであり、データ取得開始／終了指示入力部４４６がフットペダルが踏み下げられたことを検知すると、踏下検知信号を制御装置４８に対して送信する。
【０１２８】
本実施の形態において、動作態様特定部４６１は、以下の通り構成されている。すなわち、動作態様特定部４６１が動作態様の特定処理を行っていない状態において、制御装置４８がデータ取得開始／終了指示入力部４４６から踏下検知信号を受信すると、動作態様特定部４６１は特定開始指示が入力されたと判定し、検知部４３が検知した検知対象物の動作に基づく検知対象物の動作態様の特定を開始する。また、動作態様特定部４６１が動作態様の特定処理を行っている状態において、制御装置４８がデータ取得開始／終了指示入力部４４６から踏下検知信号を受信すると、動作態様特定部４６１は特定終了指示が入力されたと判定し、検知部４３が検知した検知対象物の動作に基づく検知対象物の動作態様の特定を終了する。その他の動作態様特定部４６１の構成については、上記実施の形態１の動作態様特定部６１と同様であるので、その説明を省略する。
【０１２９】
したがって、教示作業実施者は作業空間Ｂにおいて作業開始時にデータ取得開始／終了指示入力部４４６のフットペダルを踏み下げることにより、データ取得開始／終了指示入力部４４６に特定開始指示を入力することができ、教示データ生成システム４０に教示データの生成を開始させることができる。そしてその後、教示に係る作業が終了すると、教示作業実施者は作業空間Ｂにおいてデータ取得開始／終了指示入力部４４６のフットペダルを再度踏み下げることにより、データ取得開始／終了指示入力部４４６に特定終了指示を入力することができ、教示データ生成システム４０に教示データの生成を終了させることができる。よって、動作態様特定部６１に教示に係る作業に関係する動作態様のみを特定させることができ、例えば教示作業実施者自身が作業者Ａとして作業空間Ｂにおいて作業を実施して、教示データの生成を行うことができる。
【０１３０】
なお、特定開始指示及び特定終了指示を入力する構成は、上記に限られるものではない。これに代えて、特定開始指示及び特定終了指示は音声によって入力してもよい。すなわち、データ取得開始／終了指示入力部４４６はマイクであってもよい。そして、動作態様特定部４６１は、動作態様特定部４６１が動作態様の特定処理を行っていない状態において、制御装置４８がデータ取得開始／終了指示入力部４４６から「開始」という音声に係る信号を受信すると、動作態様特定部４６１は特定開始指示が入力されたと判定し、検知部４３が検知した検知対象物の動作に基づく検知対象物の動作態様の特定を開始してもよい。また、動作態様特定部４６１が動作態様の特定処理を行っている状態において、制御装置４８がデータ取得開始／終了指示入力部４４６から「終了」という音声に係る信号を受信すると、動作態様特定部４６１は特定終了指示が入力されたと判定し、検知部４３が検知した検知対象物の動作に基づく検知対象物の動作態様の特定を終了してもよい。
【０１３１】
＜変形例＞
上記実施の形態１においては、作業者Ａの手の動作に基づいてロボット１の動作態様を規定する教示データを生成したがこれに限られるものではない。これに代えて、例えば、脚の動作に基づいてロボット１の動作態様を規定する教示データを生成してもよい。また、作業者Ａによって移動されたワークの変位に基づいてロボット１の動作態様を規定する教示データを生成してもよい。
【０１３２】
また、動作態様特定部６１が第３マーカ７２ｃ及び第４マーカ７３ｃに基づいた作業者の手の曲げ伸ばしに係る手の動きに係る動作態様を特定し、特定した動作態様に基づいてロボット１のハンド駆動部１６の動作態様を規定する教示データを生成してもよい。
【０１３３】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【符号の説明】
【０１３４】
Ａ  作業者
Ｔ  動作軌跡
Ｔａ  近似軌跡
１  ロボット
１０  ロボット本体
１３  ロボットアーム
１５  ロボットアーム駆動部
３０  ロボット制御部
４０  教示データ生成システム
６１  動作態様特定部
６２  動作軌跡分割部
６３  近似軌跡算出部
６４  教示データ生成部
１００  ロボットシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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