机器人操作装置及机器人系统制造方法及图纸

机器人操作装置(4)具备触摸面板(17)、触摸操作检测部(15)、动作指令生成部(16)和选择操作检测部(18)。动作指令生成部(16)能够进行操作判断处理和动作指令生成处理。操作判断处理是如下的处理，即根据由选择操作检测部(18)检测出的选择操作，确定作为操作对象的机器人(2、22)的驱动轴或者动作形态，并在由触摸操作检测部(15)检测出的触摸操作是拖拽操作的情况下判断该拖拽操作的移动量。动作指令生成处理是如下的处理，即根据由操作判断处理判断出的拖拽操作的移动量，确定机器人(2、22)的移动量，并生成用于使机器人(2、22)以操作对象的驱动轴或者动作形态移动该移动量的动作指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在手动操作机器人时使用的机器人操作装置、具备该机器人操作装置的机器人系统以及在该机器人系统中使用的机器人操作程序。
技术介绍
例如，在工业用的机器人系统中，能够通过手动方式使机器人动作(手动动作)。这样的动作例如在示教作业(示教)等时被利用。在这种情况下，用户使用连接在控制机器人的控制器上的示教盒(示教盒)等，以手动方式进行机器人的操作。因此，在示教盒上设置有用于进行手动操作的专用的各种操作键(由机械性开关构成的按键)(例如参照专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-142480号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在示教盒的显示部中大多使用可进行触摸操作的触摸面板。如果能够通过利用这样的触摸面板等的触摸操作进行上述手动操作，则无需设置专用的操作键，可期待能够实现示教盒的小型化(或者显示部的画面尺寸的扩大)、低价格化等的效果。但是，仅通过在触摸面板上形成与专用的操作键同样的触摸开关这样的简单置换，会产生如下的问题。即，在物理操作键的情况下，虽然也依赖于用户的操作熟练度，但是，即使用户不直视示教盒，也能够通过用手摸索来掌握所要操作的操作键的位置。与此相对地，与操作键不同，不能够通过用手摸索来掌握形成在触摸面板上的触摸开关的位置。从安全性的方面考虑，当进行机器人的手动操作时，用户不将视线从机器人上移开、即不直视示教盒是极其重要的。但是，在将操作键简单地置换为触摸开关的情况下，每当进行操作时，用户需要观察示教盒的显示部，此时不得不将视线从机器人上移开，因此有可能会导致安全性下降。本专利技术是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种能够通过触摸操作简单地实现机器人的手动操作而不会导致安全性下降的机器人操作装置、具备该机器人操作装置的机器人系统以及在该机器人系统中使用的机器人操作程序。用于解决技术问题的方案技术方案1记载的机器人操作装置具备：触摸面板，从用户处接受触摸操作的输入；触摸操作检测部，能够检测向触摸面板输入的平面方向的触摸操作；以及动作指令生成部，根据触摸操作检测部的检测结果，生成用于使具有多个驱动轴的多关节型机器人动作的动作指令。即，机器人操作装置通过触摸操作实现机器人的手动操作。作为该机器人操作装置的操作对象的机器人是具有多个驱动轴的多关节型机器人。在手动操作多关节型机器人的情况下，可以考虑以机器人的指尖为基准组合驱动多个驱动轴和单独驱动各驱动轴中的任意一种方式。在以下的说明中，将前者即以机器人的指尖为基准的方式称作指尖系统的动作，将后者即单独驱动各驱动轴的方式称作各轴系统的动作。通常，机器人的手动操作大多用于例如对机器人进行调整的最终阶段中的微调。因此，在机器人的手动操作中，只要能够进行以机器人的指尖为基准的细微动作就足够了。在这种情况下，在指尖系统的动作中，可以认为只要能够执行如下的动作就足够了，即称作水平移动动作的、使机器人的指尖在相对于机器人的动作基准面水平的平面方向上移动的动作，称作垂直移动动作的、使机器人的指尖在与动作基准面正交的垂直轴方向上移动的动作，以及称作旋转动作的、使机器人的指尖向围绕垂直轴方向旋转的动作。因而，机器人操作装置在执行指尖系统的动作时，需要能够对至少三个动作形态即水平移动动作、垂直移动动作和旋转动作进行适当地切换并使其动作。此外，在想要进行各轴系统的动作时，机器人操作装置需要能够对各驱动轴进行适当地切换并使其动作。但是，在一般的触摸面板中，在将画面作为X-Y平面时，大多对X方向以及Y方向的输入、即如用户扫动画面那样的二维输入进行检测。因而，当在机器人操作装置中采用触摸面板时，需要能够通过二维的输入即两种操作输入来切换并执行多种动作。而且，要求该操作对于用户而言是直观的，并且尽量不直视画面就能够进行。因此，技术方案1中记载的机器人操作装置具备选择操作检测部。选择操作检测部用于检测来自用户的选择操作，所述来自用户的选择操作用于选择作为操作对象的机器人的驱动轴或者动作形态。而且，动作指令生成部能够进行操作判断处理和动作指令生成处理。操作判断处理是如下的处理，即根据由选择操作检测部检测出的选择操作，确定作为操作对象的机器人的驱动轴或者动作形态。此外，操作判断处理是如下的处理，即在由触摸操作检测部检测出的触摸操作是拖拽操作的情况下，判断该拖拽操作的移动量。在此，拖拽操作是指，在保持通过用户的手指触摸触摸面板的状态下使该手指移动的操作。即，拖拽操作是在用户的手指与触摸面板接触的状态下连续移动一定距离的操作。在是否是拖拽操作的判断中，不包括其轨跡是直线状还是曲线状的判断。即，在拖拽操作中，不仅包括直线状的操作，还包括曲线状的操作。拖拽操作只要在触摸面板上确定操作的起点和终点即可。操作的起点是指，用户使手指在触摸面板上发生触摸的位置。操作的终点是指，用户使手指离开触摸面板的位置。在这种情况下，在拖拽操作中还包括被称作所谓的轻击(flick)操作的、如用户在触摸面板上弹拨手指那样的操作。此外，在机器人的移动量中，不仅包括机器人实际移动的量即机器人的移动距离，还包括机器人的移动速度或者移动时间。其原因在于，只要确定移动速度和移动时间，就可确定移动距离。这样，在本专利技术中，能够通过命令机器人的指尖在空间上的运动的信息即模拟或使人联想到水平移动动作、垂直移动动作、旋转动作等动作的触摸面板上的拖拽操作示教其运动，换言之能够通过手势示教其运动。因此，本专利技术人等将该示教法在现场中称作“手势示教”。根据技术方案1中记载的机器人操作装置，用户通过进行选择操作，能够选择机器人的作为操作对象的驱动轴或者动作形态。此外，用户通过对触摸面板进行拖拽操作，能够根据该拖拽操作的移动量确定机器人的移动量。拖拽操作是以用户的手指直接或者间接地触碰触摸面板的方式进行的。因此，用户容易通过触觉直接获得该拖拽操作的操作量等的信息。即，用户即使不通过视觉，也能够以比较高的精度获得拖拽操作的操作量。因而，用户至少能够不直视画面而凭感觉来进行用于确定机器人的移动量的操作。因此，机器人操作装置既能够采用触摸面板，又能够使用户即使不直视画面也可进行直观的操作。其结果是，能够实现操作性的提高，并能够通过触摸操作更简单地实现机器人的手动操作，而不会导致安全性下降。此外，通过提高操作性，能够使示教所需的时间缩短。在技术方案2记载的机器人操作装置中，选择操作检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人操作装置，其特征在于，具备：触摸面板，从用户处接受触摸操作的输入；触摸操作检测部，能够检测向所述触摸面板输入的平面方向的触摸操作；动作指令生成部，根据所述触摸操作检测部的检测结果，生成用于使具有多个驱动轴的多关节型机器人动作的动作指令；以及选择操作检测部，检测来自用户的选择操作，所述来自用户的选择操作用于选择作为操作对象的所述机器人的驱动轴或者动作形态；所述动作指令生成部能够进行如下处理：操作判断处理，根据由所述选择操作检测部检测出的选择操作，确定作为操作对象的所述机器人的驱动轴或者动作形态，并且在由所述触摸操作检测部检测出的触摸操作是拖拽操作的情况下，判断该拖拽操作的移动量；以及动作指令生成处理，根据在所述操作判断处理中判断出的拖拽操作的移动量，确定所述机器人的移动量，并生成用于使所述机器人以操作对象的驱动轴或者动作形态移动该移动量的动作指令。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.20 JP 2013-195423;2014.08.29 JP 2014-175751.一种机器人操作装置，其特征在于，具备：
触摸面板，从用户处接受触摸操作的输入；
触摸操作检测部，能够检测向所述触摸面板输入的平面方向的触摸操作；
动作指令生成部，根据所述触摸操作检测部的检测结果，生成用于使具
有多个驱动轴的多关节型机器人动作的动作指令；以及
选择操作检测部，检测来自用户的选择操作，所述来自用户的选择操作
用于选择作为操作对象的所述机器人的驱动轴或者动作形态；
所述动作指令生成部能够进行如下处理：
操作判断处理，根据由所述选择操作检测部检测出的选择操作，确定作
为操作对象的所述机器人的驱动轴或者动作形态，并且在由所述触摸操作检
测部检测出的触摸操作是拖拽操作的情况下，判断该拖拽操作的移动量；以
及
动作指令生成处理，根据在所述操作判断处理中判断出的拖拽操作的移
动量，确定所述机器人的移动量，并生成用于使所述机器人以操作对象的驱
动轴或者动作形态移动该移动量的动作指令。
2.如权利要求1所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述选择操作检测部检测对显示在所述触摸面板上的按钮或者与所述触
摸面板不同的按钮进行的操作；
所述操作判断处理包括如下的处理，即根据由所述选择操作检测部检测
出的操作，确定作为操作对象的驱动轴或者动作形态。
3.如权利要求1所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述选择操作检测部检测对所述触摸面板进行的触摸操作；
所述操作判断处理包括如下的处理，即在由所述选择操作检测部检测出
的触摸操作是拖拽操作的情况下，根据该拖拽操作的手指的根数或操作方向、
或者手指的根数及操作方向，确定作为操作对象的驱动轴或者动作形态。
4.如权利要求3所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述操作判断处理包括：
第一操作判断处理，判断检测出的触摸操作是否是第一操作，所述第一
操作是由一根手指进行的拖拽操作；
第二操作判断处理，判断检测出的触摸操作是否是第二操作，所述第二
操作是由两根手指进行的拖拽操作，并且是向规定方向进行的操作；以及
第三操作判断处理，判断检测出的触摸操作是否是第三操作，所述第三
操作是由两根手指进行的拖拽操作，并且是向与所述第二操作不同的方向进
行的操作；
所述动作指令生成处理包括：
水平移动动作指令生成处理，当在所述第一操作判断处理中判断为是所
述第一操作时，生成用于使所述机器人的指尖在相对于所述机器人的动作基
准面水平的平面方向上移动的所述动作指令；
垂直移动动作指令生成处理，当在所述第二操作判断处理中判断为是所
述第二操作时，生成用于使所述机器人的指尖沿着与所述动作基准面正交的
垂直轴方向移动的所述动作指令；以及
旋转动作指令生成处理，当在所述第三操作判断处理中判断为是所述第
三操作时，生成用于使所述机器人的指尖旋转的所述动作指令。
5.如权利要求4所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述第二操作是由两根手指进行的向直线方向拖拽的拖拽操作，并且是
在进行所述拖拽操作的期间中各手指间的距离逐渐变短的操作或者逐渐变长
的操作；
所述第三操作是由两根手指进行的向圆周方向拖拽的拖拽操作；
所述垂直移动动作指令生成处理包括：
接近指令生成处理，在所述第二操作是各手指间的距离逐渐变长的操作
的情况下，生成用于使所述机器人的指尖向靠近所述动作基准面的方向移动
的所述动作指令；以及
远离指令生成处理，在所述第二操作是各手指间的距离逐渐变短的操作
的情况下，生成用于使所述机器人的指尖向远离所述动作基准面的方向移动

\t的所述动作指令。
6.如权利要求4所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述第二操作是向所述触摸面板上的纵向进行的操作；
所述第三操作是在所述触摸面板上向与所述纵向正交的横向进行的操
作。
7.如权利要求1所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述选择操作检测部检测对所述触摸面板进行的触摸操作；
所述动作指令生成处理包括驱动轴选择处理，所述驱动轴选择处理在检
测出的触摸操作是由手指进行的拖拽操作的情况下，根据该拖拽操作的手指
的根数或操作方向、或者手指的根数和操作方向，从多个所述驱动轴中选择
所要驱动的一个驱动轴。
8.如权利要求7所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述驱动轴选择处理包括：
第一驱动轴选择处理，在所述拖拽操作的操作方向是所述触摸面板上的
纵向的情况下，根据所述拖拽操作的手指的根数，从使所述机器人的指尖向
相对于所述动作基准面的垂直方向移动的第一组驱动轴中选择所要驱动的一
个驱动轴；以及
第二驱动轴选择处理，在所述拖拽操作的操作方向是在所述触摸面板上
与所述纵向正交的横向或者圆周方向的情况下，根据所述拖拽操作的手指的
根数，从所述第一组驱动轴以外的驱动轴中选择所要驱动的一个驱动轴。
9.如权利要求7或8所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述驱动轴选择处理以如下方式确定所要驱动的驱动轴，即随着所述拖
拽操作的手指的根数的增加，从所述机器人的基座侧的驱动轴向所述指尖侧
的驱动轴转移。
10.如权利要求7或8所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述驱动轴选择处理以如下方式确定所要驱动的驱动轴，即随着所述拖
拽操作的手指的根数的增加，从所述机器人的指尖侧的驱动轴向所述基座侧
的驱动轴转移。
11.如权利要求1至10中任意一项所述的机器人操作装置，其特征在于，
当所述动作指令生成部检测到一个被触摸操作的部位时，从该检测时间
点起经过规定的容许延迟时间后，判断所述触摸操作的手指的根数。
12.如权利要求1至11中任意一项所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述动作指令生成部在由多根手指进行的触摸操作中，提取出所述多根
手指中手指的触摸位置的距离最远的两根手指，在与该两根手指中的任意一
根手指的移动相关的矢量和所述两根手指间的矢量所形成的角度小于判定阈
值的情况下，判断为该拖拽操作不是向圆周方向进行的操作，而在所述角度
为判定阈值以上的情况下，判断为该拖拽操作是向圆周方向进行的操作。
13.如权利要求1所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述选择操作检测部检测对所述触摸面板进行的触摸操作；
所述动作指令生成部将所述拖拽操作的方向分配成对于所述机器人的每
个驱动轴或者每个驱动形态不同的方向。
14.如权利要求1至13中任意一项所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述动作指令生成部在检测出拖拽操作的情况下，在直到该拖拽操作结
束为止的期间中，使对该触摸操作的触摸部位附近的规定范围内的区域进行
的触摸操作的检测无效化。
15.一种机器人操作装置，其特征在于，具备：
触摸面板，接受来自用户的触摸操作的输入；
触摸操作检测部，能够检测向所述触摸面板输入的平面方向的触摸操作；
动作指令生成部，根据所述触摸操作检测部的检测结果，生成用于使具
有多个驱动轴的多关节型机器人动作的动作指令；以及
切换部，能够切换主操作和副操作，所述主操作用于操作所述机器人的
多个驱动轴或者动作形态中影响所述机器人的指尖的位置的驱动轴或者动作
形态，所述副操作用于操作影响所述机器人的指尖的姿势的驱动轴或者动作
形态。
16.如权利要求1至15中任意一项所述的机器人操作装置，其特征在于，
所述触摸面板被分为能够通过所述触摸操作检测部检测向一个方向或者
彼此正交的两个方向进行的操作的第一区域和第二区域；
所述动作指令生成部在由所述触摸操作检测部检测出的拖拽操作是对第
一区域进行的操作的情况下、以及是对第二区域进行的操作的情况下，分别
生成用于不同的驱动轴或者用于进行不同的动作形态的动作指令。
17.一种机器人操作装置，其特征在于，具备：
触摸面板，从用户处接受触摸操作的输入；
触摸操作检测部，能够检测向所述触摸面板输入的平面方向的触摸操作；
倾斜操作检测部，通过检测所述触摸面板的倾斜，能够检测来自用户的
倾斜操作的输入；以及
动作指令生成部，生成用于使具有多个驱动轴的多关节型机器人动作的
...

【专利技术属性】
技术研发人员：当真博太，川瀬大介，小川章，由井大介，金田基希，大桥由信，菅野淳子，井手慧，
申请(专利权)人：电装波动株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP