(57)【要約】【課題】ロボットの動作の軌跡における指定された区間全体のプログラムの修正ができるロボットのオフライン教示装置を提供すること。【解決手段】オフライン教示装置１は、プログラム６を格納する記憶部２と、プログラム６に記述されている教示点のデータに基づく４つ以上の座標点Ｐ１〜Ｐ６と、４つ以上の座標点Ｐ１〜Ｐ６を順々に結んだ１本の線ＬＩと、をモニタ７に表示させる表示制御部３と、モニタ７において、線ＬＩの始点及び終点となる座標点Ｐ１，Ｐ６を除く残りの座標点Ｐ２〜Ｐ５の中から２つの座標点Ｐ２，Ｐ５が選択されると共に、複数の座標系の中から１つの座標系が選択されてから、選択された２つの座標点Ｐ２，Ｐ５の間の区間が、選択された座標系でドラッグされることが入力となり、当該入力に基づいて、教示点のデータを変更することなく座標点Ｐ２〜Ｐ５の補正量を生成する補正量生成部４と、を備える。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの動作をオフラインで教示する前記ロボットのオフライン教示装置であって、
前記ロボットに動作をさせるプログラムを格納する記憶部と、
前記プログラムに記述されている教示点のデータに基づく４つ以上の座標点を、カーソルが表示される表示部に表示させると共に、４つ以上の前記座標点を順々に結んだ１本の線を、前記表示部に表示させる表示制御部と、
前記表示部において、前記線の始点及び終点となる前記座標点を除く残りの前記座標点の中から２つの前記座標点が選択されると共に、複数の座標系の中から１つの前記座標系が選択されてから、選択された２つの前記座標点の間の前記線の区間が、選択された前記座標系で前記カーソルによってドラッグされることが入力となり、前記入力に基づいて、前記教示点のデータを変更することなく前記座標点の補正量を生成する補正量生成部と、を備えるオフライン教示装置。
【請求項２】
前記補正量のデータを前記プログラムに挿入するプログラム挿入部をさらに備える請求項１に記載のオフライン教示装置。
【請求項３】
前記補正量生成部は、前記複数の座標系の中からツール座標系を選択する請求項１又は２に記載のオフライン教示装置。
【請求項４】
前記座標点を順々に結んだ１本の線は、前記ロボットに教示する動作の軌跡である請求項１から３いずれかに記載のオフライン教示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットのプログラミング技術に関し、特に、ロボットの動作をオフラインで教示するオフライン教示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットの動作をオフラインで教示するオフライン教示装置では、ロボットの動作の軌跡を変更するためにプログラムの修正を行うことがある。
【０００３】
特許文献１には、ロボットの動作プログラム修正装置が開示されている。具体的に特許文献１には、シミュレーション画像に表示された動作軌跡を修正する範囲として、始点と終点とをマウス操作で指定し、続いて、修正する範囲内の被修正点とその移動先とをマウス操作で指定するプログラム修正手順が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ロボットプログラム修正装置が開示されている。具体的に特許文献２には、作成中或いは作成過程のロボット教示プログラムが表す教示経路や教示点の位置等をディスプレイ上に表示させ、続いて、連続したＮ個の教示点を指定してから次に端点以外の１個の教示点をドラッグすることで、比例配分された移動量で各教示点の位置を修正するプログラム修正手順が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、ロボットシミュレータが開示されている。具体的に特許文献３には、ロボットの仮想画像と共に、制御点を原点としてＸ，Ｙ，Ｚ方向の変位ハンドル及び回転ハンドルが表示されている。オペレータがこれらの何れかの操作ハンドルをドラッグ操作することで、ドラッグ量に応じた変位量分だけ制御点を変位させる技術が開示されている。
【０００６】
特許文献４には、産業用ロボットの教示装置が開示されている。具体的に特許文献４には、作業開始点と作業終了点、及びその間での動作要件データの教示だけで、教示を完了する技術が開示されている。
【０００７】
特許文献５には、ロボット操作装置が開示されている。具体的に特許文献５には、タッチパネルを用いた各種ドラッグ操作によって、ロボット移動量を指示する様々な例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−０６５１０７号公報
【特許文献２】特開２００５−１４９０１６号公報
【特許文献３】国際公開２０１４／０１３６０５号
【特許文献４】特開平１１−２０７６７１号公報
【特許文献５】特開２０１５−０８３３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されているロボットの動作プログラム修正装置は、被修正点を移動させてプログラム修正を行うものであり、動作の軌跡における指定された区間全体のプログラム修正を行うことはできない。
【００１０】
また、特許文献２に開示されているロボットプログラム修正装置は、教示点のドラッグによって、比例配分された移動量で各教示点を移動させることでプログラム修正を行うものであり、動作の軌跡における指定された区間全体を１つの補正量でプログラム修正を行うことはできない。
【００１１】
また、特許文献３に開示されているロボットシミュレータは、仮想画像と共に表示された操作ハンドルをドラッグ操作することによって、制御点を変位させるものであり、動作の軌跡における指定された区間全体のプログラム修正を行うことはできない。
【００１２】
また、特許文献４に開示されている産業用ロボットの教示装置は、動作要件データの一部分を修正できるものではなく、動作の軌跡における指定された区間全体のプログラム修正を行うことはできない。
【００１３】
また、特許文献５に開示されているロボット操作装置は、各種ドラッグ操作によって、ロボット移動量を指示するものであるが、動作の軌跡における指定された区間全体のプログラム修正を行うことはできない。
【００１４】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロボットの動作の軌跡における指定された区間全体のプログラムの修正ができるロボットのオフライン教示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）  本発明に係るロボットのオフライン教示装置（例えば、後述のオフライン教示装置１）は、ロボット（例えば、後述のロボットＲＯ）の動作をオフラインで教示する前記ロボットのオフライン教示装置であって、前記ロボットに動作をさせるプログラム（例えば、後述のプログラム６）を格納する記憶部（例えば、後述の記憶部２）と、前記プログラムに記述されている教示点のデータに基づく４つ以上の座標点（例えば、後述の座標点Ｐ１〜Ｐ６）を、カーソル（例えば、後述のカーソル８）が表示される表示部（例えば、後述のモニタ７）に表示させると共に、４つ以上の前記座標点を順々に結んだ１本の線（例えば、後述の線ＬＩ）を、前記表示部に表示させる表示制御部（例えば、後述の表示制御部３）と、前記表示部において、前記線の始点及び終点となる前記座標点を除く残りの前記座標点の中から２つの前記座標点が選択されると共に、複数の座標系の中から１つの前記座標系が選択されてから、選択された２つの前記座標点の間の前記線の区間が、選択された前記座標系で前記カーソルによってドラッグされることが入力となり、前記入力に基づいて、前記教示点のデータを変更することなく前記座標点の補正量を生成する補正量生成部（例えば、後述の補正量生成部４）と、を備えるオフライン教示装置である。
【００１６】
（２）  （１）に記載のオフライン教示装置において、前記補正量のデータを前記プログラムに挿入するプログラム挿入部（例えば、後述のプログラム挿入部５）をさらに備えていてもよい。
【００１７】
（３）  （１）又は（２）に記載のオフライン教示装置において、前記補正量生成部は、前記複数の座標系の中からツール座標系を選択してもよい。
【００１８】
（４）  （１）から（３）いずれかに記載のオフライン教示装置において、前記座標点を順々に結んだ１本の線は、前記ロボットに教示する動作の軌跡であってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ロボットの動作の軌跡における指定された区間全体のプログラムの修正ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るロボットのオフライン教示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】補正量のデータが挿入される前のプログラムを示す図である。
【図３】補正量のデータが挿入された後のプログラムを示す図である。
【図４】オフライン教示装置における入力操作の手順を示すフローチャートである。
【図５】モニタに表示されたシミュレーション画面を示す図であり、複数の座標点と線とが表示された状態を示す。
【図６】モニタに表示されたシミュレーション画面を示す図であり、複数の座標点と線とが表示されてから、１つ目の座標点が選択された状態を示す。
【図７】モニタに表示されたシミュレーション画面を示す図であり、複数の座標点と線とが表示されてから、１つ目及び２つ目の座標点が選択された状態を示す。
【図８】モニタに表示されたシミュレーション画面を示す図であり、複数の座標点と線とが表示されてから、１つ目及び２つ目の座標点が選択されて、選択された２つの座標点の間の線の区間が、カーソルによってドラッグ可能となった状態を示す。
【図９】モニタに表示されたシミュレーション画面を示す図であり、複数の座標点と線とが表示されてから、１つ目及び２つ目の座標点が選択された後に、選択された２つの座標点の間の線の区間が、カーソルによってドラッグされる前の状態を示すと共に、カーソルによってドラッグされた後の状態を破線で示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るロボットのオフライン教示装置の機能構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すオフライン教示装置１は、溶接、切削、把持、運搬等の作業を実行するロボットＲＯ（図５〜図９参照）の動作をオフラインで教示するものである。オフライン教示装置１は、例えばコンピュータ等の電算機のＣＰＵ（プロセッサ）に所要のソフトウエアをインストールすることにより構成され、コンピュータ本体、キーボードやマウス等の入力装置、モニタ等の表示装置、外部装置に接続されるインターフェース等を含んで構成される。このオフライン教示装置１は、例えばロボットＲＯに教示する動作の軌跡である線ＬＩの編集作業に、利便性を持たせたものである。具体的には、オフライン教示装置１は、記憶部２と、表示制御部３と、補正量生成部４と、プログラム挿入部５と、を備える。
【００２３】
記憶部２は、ロボットＲＯ（図５〜図９参照）に一連の動作をさせるプログラム６と、ロボットＲＯの教示点のデータ等を格納している。ロボットＲＯの教示点とは、ロボットハンドではハンドの先端部の位置を意味し、例えば溶接ロボット等では溶接ツール等のツールの先端部の位置を意味する。
【００２４】
表示制御部３は、パーソナルコンピュータ等が備えるモニタ（表示部）７の表示を制御する。具体的には、表示制御部３は、プログラム６に記述されている教示点のデータに基づく複数の座標点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６（図５〜図９参照）と、これら複数の座標点Ｐ１〜Ｐ６を順々に結んだ１本の線ＬＩ（図５〜図９参照）と、をモニタ７に表示させる。この線は、ロボットに教示する動作の軌跡であることが望ましいが、その限りではない。例えば、単に直線で結んだものでもよい。
【００２５】
線ＬＩが編集される際に、モニタ７を利用してカーソル８（図５〜図９参照）によるドラッグ等の入力操作が行われるが、補正量生成部４は、その入力に基づいて、記憶部２に格納されている教示点のデータを変更することなく座標点Ｐ１〜Ｐ６の補正量を生成する。
【００２６】
プログラム挿入部５は、補正量生成部４で生成された補正量のデータをプログラム６に挿入する。
【００２７】
次に、図２及び図３を用いて、プログラム６に記述されている内容を説明する。図２は、補正量のデータが挿入される前のプログラム６を示す図である。図３は、補正量のデータが挿入された後のプログラム６を示す図である。
【００２８】
図２に示すプログラム６において、第１行目の「１：カクジク  イチ［１］  １００％  イチギメ」は、「座標点Ｐ１に各軸１００％の速度で向かえ」という命令を示す。また、図２に示すプログラム６において、第４行目の「４：チョクセン  ＠イチ［４］  ２００ｍｍ／ｓｅｃ  イチギメ」は、「座標点Ｐ４に直線で２００ｍｍ／ｓｅｃの先端速度で向かえ」という命令を示し、その中の「＠」は、モニタ７に表示されているロボットＲＯの先端部の現在位置が座標点Ｐ４であることを意味している。
【００２９】
図３に示すプログラム６は、図２に示すプログラム６に対し、補正量生成部４で生成された補正量のデータが、プログラム挿入部５によって第２行目及び第７行目に挿入されたものであり、間に挟まれた第３行目から第６行目が補正の対象である。図３に示すプログラム６において、第２行目の「２：  イチホセイ  （１，  １２５．３，  −５０，  ４５．２）」は、補正の対象が直後の第３行目からであることを意味しており、「補正の対象である座標点Ｐ２〜Ｐ５の各々の位置を、ツール座標系（＝複数ある座標系の中から選択された１番目の座標系）で、Ｘ方向に１２５．３、Ｙ方向に−５０、Ｚ方向に４５．２移動した位置に補正せよ」という命令を示す。第７行目の「７：  イチホセイ（１，０，０，０）」は、補正の対象が直前の第６行目までであることを意味する。
【００３０】
次に、図４〜図９を用いて、モニタ７を用いた入力操作について説明する。図４は、オフライン教示装置１における入力操作の手順を示すフローチャートである。図５は、モニタ７に表示されたシミュレーション画面を示す図であり、複数の座標点Ｐ１〜Ｐ６と線ＬＩとが表示された状態を示す。図６は、モニタ７に表示されたシミュレーション画面を示す図であり、複数の座標点Ｐ１〜Ｐ６と線ＬＩとが表示されてから、１つ目の座標点Ｐ２が選択された状態を示す。図７は、モニタ７に表示されたシミュレーション画面を示す図であり、複数の座標点Ｐ１〜Ｐ６と線ＬＩとが表示されてから、１つ目及び２つ目の座標点Ｐ２，Ｐ５が選択された状態を示す。図８は、モニタ７に表示されたシミュレーション画面を示す図であり、複数の座標点Ｐ１〜Ｐ６と線ＬＩとが表示されてから、１つ目及び２つ目の座標点Ｐ２，Ｐ５が選択されて、選択された２つの座標点Ｐ２，Ｐ５の間の線ＬＩの区間が、カーソル８によってドラッグ可能となった状態を示す。図９は、モニタ７に表示されたシミュレーション画面を示す図であり、複数の座標点Ｐ１〜Ｐ６と線ＬＩが表示されてから、１つ目及び２つ目の座標点Ｐ２，Ｐ５が選択された後に、選択された２つの座標点Ｐ２，Ｐ５の間の線ＬＩの区間が、カーソル８によってドラッグされる前の状態を示すと共に、カーソル８によってドラッグされた後の状態を破線で示す。
【００３１】
図４に示すように、オフライン教示装置１において線ＬＩの編集作業における入力操作は、第１座標点選択工程Ｓ１００と、第２座標点選択工程Ｓ２００と、座標系選択工程Ｓ３００と、区間移動工程Ｓ４００と、を備えている。
【００３２】
まず、メニューやボタンが使用されることで、補正教示を行う補正モードに入る。補正モードに入ることで、図５に示すように、カーソル８が表示されるモニタ７に表示されたシミュレーション画面には、プログラム６（図１参照）に記述されている教示点のデータに基づく４つ以上の座標点Ｐ１〜Ｐ６と、これら４つ以上の座標点Ｐ１〜Ｐ６を順々に結んだ１本の線ＬＩとが表示制御部３（図１参照）によって表示される。このとき、各座標点Ｐ１〜Ｐ６には、溶接等のツールＴＯの先端部に設定されるツール座標系が表示される。
【００３３】
座標点Ｐ１〜Ｐ６及び１本の線ＬＩが表示された後、Ｓ１００において、図６に示すように、カーソル８によって指示された位置がマウス等の操作によりクリックされること等によって、線ＬＩの始点及び終点となる座標点Ｐ１，Ｐ６を除く残りの座標点Ｐ２〜Ｐ５の中から１つ目の座標点Ｐ２が選択される。このとき、図に示すように、例えば選択された座標点は白丸で表示される（以下、同様）。
【００３４】
１つ目の座標点Ｐ２が選択された後、Ｓ２００において、図７に示すように、カーソル８によって指示された位置がマウス等の操作によりクリックされること等によって、線ＬＩの始点及び終点となる座標点Ｐ１，Ｐ６を除く残りの座標点Ｐ２〜Ｐ５の中から２つ目の座標点Ｐ５が選択される。
【００３５】
２つの座標点Ｐ２，Ｐ５が選択された後、Ｓ３００において、複数の座標系の中から１つの座標系が選択される。複数の座標系としては、ツール座標系、ワールド座標系、ローカル座標系等が準備されており、ここではツール座標系が選択されるものとする。ツール座標系が選択される場合には、選択した区間内の何れの教示点でのものであるかを指定する。
【００３６】
座標系が選択されることで、図８に示すように、選択された２つの座標点Ｐ２，Ｐ５の間の線ＬＩの区間が、選択された座標系に従って、カーソル８によってドラッグして移動可能な状態となる。このとき、選択された２つの座標点Ｐ２，Ｐ５の間の線ＬＩの区間は、他の区間と明確に区別できるように異なった表示となる（図８では２点鎖線で表示されている）。
【００３７】
またこのとき、選択された座標系が表示されるが、その表示位置は問わない。例えばＰ２，Ｐ５間の教示点と重ねて表示してもよい。選択された座標系がツール座標系の場合には、どの教示点でのものかが明確になる。或いは、Ｐ２，Ｐ５間の線ＬＩの区間内に表示してもよい。教示点を避けることで、ドラッグが容易になる場合もある。
【００３８】
ツール座標系の場合は、上述の様に選択した区間内に既にツール座標系が表示されているので、その強調表示でもよい。或いは図８に示すように、選択された２つの座標点Ｐ２，Ｐ５の間の線ＬＩの区間内に、選択されたツール座標系ＴＣを表示してもよい。より詳しくは、選択されたツール座標系ＴＣの表示箇所は、各座標点Ｐ１〜Ｐ６にもともと表示されているツール座標系と重ならないように、各教示点を避けた箇所に表示してもよい。このように、選択された座標系が表示されることで、ドラッグ可能な方向が明確となる。
【００３９】
選択された２つの座標点Ｐ２，Ｐ５の間の線ＬＩの区間がドラッグ可能となった後、Ｓ４００において、図９に示すように、当該区間がカーソル８によってドラッグされる。図９に示す例では、Ｓ３００で選択されたツール座標系ＴＣのＸ軸方向に沿ってドラッグされることで、選択された２つの座標点Ｐ２，Ｐ５の間の線ＬＩの区間が、ツール座標系ＴＣのＸ軸方向に平行移動している。このとき、選択されていない教示点、つまり始点Ｐ１及び終点Ｐ６の位置は固定されたままであり、始点Ｐ１と終点Ｐ６の位置は変動しない。
【００４０】
そして、ドラッグによる移動量に基づいて、補正量生成部４（図１参照）が座標点Ｐ２〜Ｐ５の補正量を生成し、生成された補正量のデータがプログラム挿入部５（図１参照）によってプログラム６に自動的に挿入される（図３参照）。またこのとき、移動後の座標点Ｐ２’〜Ｐ５’の座標が自動的に記憶部２に記憶される。その後、メニューやキー操作等で補正モードから抜ける。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、ロボットＲＯの動作の軌跡における指定された区間全体のプログラム６の修正ができる。また、シミュレーション画面で線ＬＩの編集作業を行うことができるので、実際にどのように経路が補正されるかが分かり易い。そして、補正量のデータがプログラムに自動的に挿入され、元の教示点のデータは修正せずに保持されるのでデータの管理上都合がよい。
【００４２】
また、複数の座標系の中からツール座標系を選択し、選択されたツール座標系に従ってロボットＲＯの動作の軌跡における指定された区間全体を移動させて補正するため、例えば動作軌跡が一定の曲率半径の曲線の場合等には、選択するツール座標系の座標軸が半径方向であれば１回の操作で補正可能であるため好ましく適用される。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４４】
１  オフライン教示装置
２  記憶部
３  表示制御部
４  補正量生成部
５  プログラム挿入部
６  プログラム
７  モニタ（表示部）
８  カーソル
ＲＯ  ロボット
ＴＯ  ツール
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６  座標点
ＬＩ  線
Ｓ１００  第１座標点選択工程
Ｓ２００  第２座標点選択工程
Ｓ３００  座標系選択工程
Ｓ４００  区間移動工程
【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７】
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【図８】
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【図９】
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