干扰判定方法、干扰判定系统以及存储介质技术方案

本申请提供能够高速地运算按照动作路径动作的机器人与周边物有无干扰的干扰判定方法、干扰判定系统以及存储介质。设定机器人的第一姿势、第二姿势以及中间姿势，生成将针对它们近似机器人的形状而得的多个机器人近似体组合而构成的第一组合近似体。在判定为与周边物发生干扰的情况下，基于表示相邻的两个机器人近似体的间隔的量，判断是否生成比第一组合近似体小的组合近似体。

Interference determination method, interference determination system and storage medium

This application provides an interference determination method, a interference determination system and a storage medium that can calculate the interference between a robot and its surroundings in accordance with the action path at high speed. The first, second and intermediate postures of the robot are set to generate the first combined approximate body which is composed of several approximate bodies of the robot, which are obtained according to their approximate shape of the robot. In the case of interference with the adjacent objects, based on the distance between the two adjacent approximate bodies of the robot, it is judged whether a combination approximate body smaller than the first combination approximate body is generated.

【技术实现步骤摘要】
干扰判定方法、干扰判定系统以及存储介质
本专利技术涉及干扰判定方法、干扰判定系统以及计算机程序。
技术介绍
在使工业用机器人进行规定的作业时，通过编程、使实机实际动作的示教来确定执行作业的机械臂的动作路径的情况下，需要较多的时间与劳力。与此相对，如果能够使用在输入了动作开始点(起点)及动作结束点(终点)时自动生成起点与终点间的路径的算法，则能够期待大幅度缩短对工业用机器人进行示教的时间。作为在控制工业用机器人的机械臂的动作时检查有无与周边物的干扰的方法，具有专利文献1。该文献中公开了如下干扰预测方法：关于将起点与终点之间连结的机器人的路径，按照机器人通过该路径的各离散时间进行区分，计算机器人的占有区域，将相邻的离散时间彼此的占有区域组合而计算多个凸包，计算这些凸包和用多面体对周边的障碍物进行近似而得的凸多面体是否具有共享区域，在有共享区域的情况下认为产生了干扰。在使用这样的算法生成路径时，如果能够生成考虑到工业用机器人所配置的周边环境、例如传送带等障碍物的路径，则将生成更适合实际环境的路径，是优选的。专利文献1：日本特开2012-223845号公报而且，作为这种路径的自动生成所要求的性能之一，有路径运算处理的高速化。例如，在必须利用机械臂分别把持在传送带上不规则地流过来的多个把持对象物的情况下，必须按照每个把持对象物运算路径，因此需要实现运算处理的高速化。这是因为，运算时间的长短直接关系到传送带的可动速度、进而是生产效率。在专利文献1所记载的干扰判定方法中，针对组合了相邻的离散时间下的机器人的占有区域的所有凸包与对机器人周边的障碍物进行近似而得的凸多面体，判定了有无共享区域，因此存在判定有无干扰的判定时间长的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供能够高速地运算有无按照动作路径动作的机器人与周边物的干扰的干扰判定方法、干扰判定系统以及计算机程序。本公开的一方面涉及的干扰判定方法是使用具备获取部、存储部以及运算部的运算装置，判定具有多个可动轴的机器人在从初始姿势向目标姿势移动的动作路径上与存在于机器人的周边的周边物发生干扰的可能性的方法。并且，运算部执行以下步骤：使存储部存储针对规定的关注部位以多面体近似机器人的形状而得的机器人数据；使存储部存储近似周边物的形状而得的周边物近似体的数据；使用获取部获取初始姿势以及目标姿势；设定从初始姿势向目标姿势移动的动作路径上的机器人的第一姿势、相比于第一姿势相对地靠目标姿势一侧的动作路径上的机器人的第二姿势、以及第一姿势与第二姿势之间的中间姿势；基于机器人数据，生成针对至少一个关注部位以多面体近似第一姿势、第二姿势以及中间姿势下的机器人的形状而得的多个机器人近似体；生成组合在该步骤中生成的机器人近似体而构成的第一组合近似体；判定第一组合近似体和周边物近似体是否发生干扰；在该步骤中判定为发生干扰的情况下，算出表示构成第一组合近似体的多个机器人近似体中相邻的两个机器人近似体的间隔的量并与规定值进行比较；以及基于表示间隔的量与规定值的比较结果，判断是否生成比第一组合近似体小的组合近似体。根据该方面，算出表示构成第一组合近似体的相邻的两个机器人近似体的间隔的量，并与规定值比较，因此能够判断是间隔十分窄的情况下的干扰判定，还是并非如此的情况，能够根据比较结果变更之后的处理。即，在相邻的两个机器人近似体之间的间隔相对宽的情况下，机器人近似体之间有可能存在障碍物，因此根据间隔是否为规定值以上，还是小于规定值来变更之后的处理，从而能够一面省略不必要的干扰判定的处理而保持高速性，一面进行精度高的干扰判定。另外，运算部能够在判断为表示间隔的量是规定值以上的情况下，进一步执行以下步骤：针对关注部位，生成组合相当于第一姿势、第二姿势以及中间姿势的多个所述机器人近似体中至少两个机器人近似体而构成的、比第一组合近似体小的第二组合近似体；以及判定第二组合近似体和周边物近似体是否发生干扰。根据该方面，生成比第一组合近似体小的第二组合近似体，判定第二组合近似体和周边物近似体是否发生干扰，并在判定为不干扰的情况下能够省略该区域内的干扰判定处理，因此能够高速地实现干扰判定处理。另外，运算部也可以是，在判定第二组合近似体和周边物近似体是否发生干扰的步骤中判定为干扰、且表示构成第二组合近似体的多个所述机器人近似体中相邻的两个机器人近似体的间隔的量为规定值以上的情况下，进一步执行以下步骤：生成组合相当于第一姿势、第二姿势以及中间姿势的多个机器人近似体中至少两个机器人近似体而构成的、比第(n-1)组合近似体小的第n组合近似体(其中，n是3以上的整数)；以及判定第n组合近似体和周边物近似体是否发生干扰。根据该方面，在表示相邻的两个机器人近似体的间隔的量为规定值以上的情况下，生成比第n组合近似体小的第(n+1)组合近似体，因此在间隔不足够窄的情况下，能够使用更小的第(n+1)组合近似体来进行更详细的干扰判定，另一方面，在间隔足够窄的情况下，也能够省略之后的干扰判定处理，因此能够实现高速的干扰判定处理。另外，运算部也可以是，一边使n每次增加1，直到表示构成第n组合近似体的多个机器人近似体中相邻的两个机器人近似体的间隔的量小于规定值为止，一边反复进行生成第n组合近似体的步骤以及判定第n组合近似体与周边物近似体是否发生干扰的步骤。根据该方面，一边使n每次增加1，直到表示间隔的量小于规定值，一边重复进行生成第n组合近似体的步骤、以及判定第n组合近似体与周边物近似体是否发生干扰的步骤，因此能够根据需要进行详细的干扰判定，并且能够省略不必要的干扰判定处理。另外，运算部能够在表示构成第n组合近似体的相邻的两个机器人近似体的间隔的量小于规定值的情况下，输出在构成第n组合近似体的相邻的两个机器人近似体间的动作路径上具有干扰可能性。根据该方面，在间隔足够窄、且具有干扰可能性的情况下，能够结束同样的干扰判定处理。因此，能够一面省略不必要的干扰判定的处理而保持高速性，一面提高干扰判定的精度。另外，生成第n组合近似体的步骤能够包括：将构成第(n-1)组合近似体的多个所述机器人近似体中相邻的两个机器人近似体间的动作路径上的中间姿势和相邻的两个机器人近似体组合而生成第n组合近似体的步骤。根据该方面，将相邻的两个机器人近似体间的动作路径上的中间姿势和相邻的两个机器人近似体组合而生成第n组合近似体，因此能够进行使用了相邻的两个机器人近似体的动作路径上的中间姿势的详细的干扰判定。另外，判定第k组合近似体(k是1以上的整数)和周边物近似体是否发生干扰的步骤能够包括：算出周边物近似体与第k组合近似体的距离的步骤；以及比较距离与第二规定值的步骤。根据该方面，由于能够基于周边物近似体和第k组合近似体的距离判断干扰可能性，因此即使在采用由于驱动轴的旋转运动而从第k组合近似体超出的中间姿势的情况下，也能够进行加进这种中间姿势的干扰判定。另外，本公开的另一方面涉及的干扰判定方法使用具备运算部的运算装置，判定具有多个可动轴的机器人在从初始姿势向目标姿势移动的动作路径上与存在于机器人的周边的周边物发生干扰的可能性。并且，运算部执行以下步骤：设定用于确定从初始姿势向目标姿势移动的动作路径上的机器人的第一姿势的多个可动轴的旋转角度；设定用于确定比第一姿势更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干扰判定方法，使用具备获取部、存储部以及运算部的运算装置，判定具有多个可动轴的机器人在从初始姿势向目标姿势移动的动作路径上与存在于所述机器人的周边的周边物发生干扰的可能性，所述运算部执行以下步骤：使所述存储部存储针对规定的关注部位以多面体近似所述机器人的形状而得的机器人数据；使所述存储部存储近似所述周边物的形状而得的周边物近似体的数据；使用所述获取部获取所述初始姿势以及所述目标姿势；设定从所述初始姿势向所述目标姿势移动的所述动作路径上的所述机器人的第一姿势、相比于所述第一姿势相对地靠所述目标姿势一侧的所述动作路径上的所述机器人的第二姿势、以及所述第一姿势与所述第二姿势之间的中间姿势；基于所述机器人数据，生成针对所述关注部位以所述多面体近似所述第一姿势、所述第二姿势以及所述中间姿势下的所述机器人的形状而得的机器人近似体；生成组合在该生成的步骤中生成的所述机器人近似体而构成的第一组合近似体；判定所述第一组合近似体和所述周边物近似体是否发生干扰；在该判定的步骤中判定为发生干扰的情况下，算出表示构成所述第一组合近似体的多个所述机器人近似体中相邻的两个所述机器人近似体的间隔的量并与第一规定值进行比较；以及基于表示所述间隔的量与所述第一规定值的比较结果，判断是否生成比所述第一组合近似体小的组合近似体。...

【技术特征摘要】
2017.11.09 JP 2017-2163851.一种干扰判定方法，使用具备获取部、存储部以及运算部的运算装置，判定具有多个可动轴的机器人在从初始姿势向目标姿势移动的动作路径上与存在于所述机器人的周边的周边物发生干扰的可能性，所述运算部执行以下步骤：使所述存储部存储针对规定的关注部位以多面体近似所述机器人的形状而得的机器人数据；使所述存储部存储近似所述周边物的形状而得的周边物近似体的数据；使用所述获取部获取所述初始姿势以及所述目标姿势；设定从所述初始姿势向所述目标姿势移动的所述动作路径上的所述机器人的第一姿势、相比于所述第一姿势相对地靠所述目标姿势一侧的所述动作路径上的所述机器人的第二姿势、以及所述第一姿势与所述第二姿势之间的中间姿势；基于所述机器人数据，生成针对所述关注部位以所述多面体近似所述第一姿势、所述第二姿势以及所述中间姿势下的所述机器人的形状而得的机器人近似体；生成组合在该生成的步骤中生成的所述机器人近似体而构成的第一组合近似体；判定所述第一组合近似体和所述周边物近似体是否发生干扰；在该判定的步骤中判定为发生干扰的情况下，算出表示构成所述第一组合近似体的多个所述机器人近似体中相邻的两个所述机器人近似体的间隔的量并与第一规定值进行比较；以及基于表示所述间隔的量与所述第一规定值的比较结果，判断是否生成比所述第一组合近似体小的组合近似体。2.根据权利要求1所述的干扰判定方法，其中，所述运算部在判断为表示所述间隔的量是所述第一规定值以上的情况下，进一步执行以下步骤：针对所述关注部位，生成组合相当于所述第一姿势、所述第二姿势以及所述中间姿势的多个所述机器人近似体中至少两个所述机器人近似体而构成的、比所述第一组合近似体小的第二组合近似体；以及判定所述第二组合近似体和所述周边物近似体是否发生干扰。3.根据权利要求2所述的干扰判定方法，其中，所述运算部在判定所述第二组合近似体和所述周边物近似体是否发生干扰的步骤中判定为干扰、且表示构成所述第二组合近似体的多个所述机器人近似体中相邻的两个所述机器人近似体的间隔的量为所述第一规定值以上的情况下，进一步执行以下步骤：生成组合相当于所述第一姿势、所述第二姿势以及所述中间姿势的多个所述机器人近似体中至少两个所述机器人近似体而构成的、比第n-1组合近似体小的第n组合近似体；以及判定所述第n组合近似体和所述周边物近似体是否发生干扰，其中，n是3以上的整数。4.根据权利要求3所述的干扰判定方法，其中，所述运算部一边使n每次增加1，直到表示构成所述第n组合近似体的多个所述机器人近似体中相邻的两个所述机器人近似体的间隔的量小于所述第一规定值为止，一边反复进行生成所述第n组合近似体的步骤以及判定所述第n组合近似体与所述周边物近似体是否发生干扰的步骤。5.根据权利要求4所述的干扰判定方法，其中，生成所述第n组合近似体的步骤包括以下步骤：在构成所述第n-1组合近似体的多个所述机器人近似体中选择相邻的两个所述机器人近似体；新设定所选择的所述相邻的两个所述机器人近似体间的动作路径上的中间姿势；生成相当于新设定的所述中间姿势的所述机器人近似体；以及将所选择的所述相邻的两个所述机器人近似体和相当于新设定的所述中间姿势的所述机器人近似体组合而生成所述第n组合近似体。6.根据权利要求1至5中任一项所述的干扰判定方法，其中，判定第k组合近似体和所述周边物近似体是否发生干扰的步骤包括：算出所述第k组合近似体与所述周边物近似体的距离；以及比较所述距离与第二规定值，其中，k是1以上的整数。7.一种干扰判定方法，使用具备运算部的运算装置，判定具有多个可动轴的机器人在从初始姿势向目标姿势移动的动作路径上与存在于所述机器人的周边的周边物发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井春香，中岛茜，小岛岳史，林剑之介，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP