机器人程序生成装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种机器人程序生成装置，具备：容许值设定部，其对机器人的驱动轴设定冲击跃度的容许值；轴信息计算部，其在虚拟空间内模拟机器人程序的执行，与时间关联起来地计算驱动轴的位置和冲击跃度；冲击跃度判定部，其判定所计算的冲击跃度是否是超过了容许值的过量冲击跃度；轴信息确定部，其确定产生了过量冲击跃度的驱动轴和驱动轴的位置；机器人程序调整部，其通过变更产生了过量冲击跃度的驱动轴的位置附近的示教点而调整机器人程序，使得所确定的驱动轴的冲击跃度在容许值以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生成用于使机器人动作的机器人程序的机器人程序生成装置。
技术介绍
在用于通过机器人输送对象物的机器人系统中，为了提高处理效率而希望使机器人高速地动作。但是，当简单地使机器人高速化时，在机器人保持或释放对象物时有可能损伤对象物。另外，在输送途中有可能机器人会使对象物掉落。因此，在发生对象物的损伤甚至掉落的情况下，有时需要操作者变更机器人程序。例如，公知一种工业用机器人的路径计划方法(参照JP2003-241811A和JPH11-249724A)，即在对速度特性等进行插值处理时，通过经由低通滤波器而使输入特性平滑化，从而使冲击跃度(jerk)的变化缓慢并使机器人的动作平滑化。但是，即使调整插值路径而使机器人的动作平滑化，在使机器人高速动作时也不一定限定始终抑制机器人的振动。因此，实际需要操作者一边进行反复试验一边变更机器人程序。因此，要求更容易且可靠地降低振动发生的原因之一的驱动轴的冲击跃度的技术。
技术实现思路
本申请的第一个专利技术，提供一种机器人程序生成装置，生成使具有多个关节的机器人动作的机器人程序，该机器人程序生成装置具备：容许值设定部，其对上述机器人的各个关节的驱动轴设定冲击跃度的容许值；轴信息计算部，其在虚拟空间内模拟机器人程序的执行，与时间关联地计算上述驱动轴的位置和冲击跃度；冲击跃度判定部，其判定通过上述轴信息计算部计算的上述冲击跃度是否是超过了上述容许值的过量冲击跃度；轴信息确定部，其确定产生了上述过量冲击跃度的驱动轴和驱动轴的位置；机器人程序调整部，其通过变更
产生了上述过量冲击跃度的上述驱动轴的位置附近的示教点来调整上述机器人程序，使得通过上述轴信息确定部确定的上述驱动轴的冲击跃度在上述容许值以下。本申请的第二个专利技术，在第一个专利技术的机器人程序生成装置中，上述机器人程序调整部变更上述示教点，使得与网格点中冲击跃度达到最小的网格点一致，上述网格点是将产生了上述过量冲击跃度的上述驱动轴的位置附近的空间分割为网格状后而形成的网格点。本申请的第三个专利技术，在第一个专利技术的机器人程序生成装置中，上述机器人程序调整部变更上述示教点，使得在产生了上述过量冲击跃度的上述驱动轴中与时间有关的冲击跃度的变化量降低。本申请的第四个专利技术，在第一个到第三个任意一个专利技术的机器人程序生成装置中，还具备干扰判定部，其在将上述机器人和存在于上述机器人周围的物体的三维模型分别配置在上述虚拟空间内，进行上述模拟时，判定上述机器人与上述物体之间有无干扰，上述机器人程序调整部变更上述示教点，使得上述机器人与上述物体之间不产生干扰。本申请的第五个专利技术，在第一个到第四个任意一个专利技术的机器人程序生成装置中，还具备动作时间计算部，其计算执行上述机器人程序所需要的动作时间，上述机器人程序调整部变更上述示教点，使得上述动作时间缩短。本申请的第六个专利技术，在第一个到第五个任意一个专利技术的机器人程序生成装置中，还具备判定在上述机器人中是否能够更新机器人程序的更新判定部和将通过该机器人程序生成装置生成的机器人程序发送给机器人的程序发送部，其中，上述程序发送部在通过上述更新判定部判定为能够更新机器人程序时，将上述机器人程序发送给上述机器人。附图说明通过参照附图所示的本专利技术例示的实施方式的详细说明，这些以及其他的本专利技术的目的、特征以及优点将会变得更加明确。图1是表示包括机器人程序生成装置的机器人系统的结构的图。图2是配置在虚拟空间内的机器人模型的显示例。图3是一个实施方式的机器人程序生成装置的功能框图。图4是表示通过一个实施方式的机器人程序生成装置执行的工序的流程图。图5是表示示教点和根据示教点而形成的动作路径以及过量冲击跃度的发生区间的图。图6是表示示教点的变更范围的图。图7是表示将图6的筒状空间分割为网格状后的状态的图。图8是表示变更前的示教点和变更后的示教点的图。图9是其他实施方式的机器人程序生成装置的功能框图。图10是表示机器人模型和干扰物模型相互重叠的状态的图。但是，为了简单地说明，用长方形表示各自的模型。图11是其他实施方式的机器人程序生成装置的功能框图。图12是表示在图11的机器人程序生成装置中的第二变更示教点和第三变更示教点的例子的图。图13是其他实施方式的机器人程序生成装置的功能框图。图14是表示更新在图12的机器人程序生成装置中执行的机器人程序的工序的流程图。具体实施方式以下参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。为了帮助理解本专利技术，适当地变更图示的结构要素的比例尺。另外，对于相同或对应的结构要素使用相同的参照符号。图1表示机器人系统1的结构例。机器人系统1用于例如使用机器人2将多个对象物3(例如工件)依次输送到预定的位置。机器人2是例如在臂的前端具备机械手7的垂直多关节机器人。对象物3例如被分散在容器4内，通过机器人2的机械手7保持而依次从容器4中取出。机器人系统1还具备对驱动机器人2的各关节的驱动轴的伺服电动机进行控制的计算机5。计算机5，若在线，则与用于检测对象物3的位置和姿势的视觉传感器(未图示)协作，作为控制机器人2的控制装置发挥作用。计算机5可以具有作为视觉传感器的控制装置的功能以及作为处理由摄像机进行摄影的图像的图像处理装置的功能。另外，计算机5若离线则作为机器人程序生成装置10发挥
功能，该机器人程序生成装置10在虚拟空间内模拟机器人2的动作并生成机器人程序。计算机5是具备相互间由总线连接的CPU、ROM、RAM、与外部装置进行接收发送数据和信号的接口等的数字计算机。计算机5例如与液晶显示器等监视器、鼠标和键盘等输入设备等其他外部装置连接。以下对按照本专利技术的一个实施方式而生成机器人程序的机器人程序生成装置10进行说明。如上所述，机器人程序生成装置10具有在虚拟空间内模拟机器人2的动作的功能。执行模拟时，机器人程序生成装置10将分别通过三维空间表现关联的结构要素的形状模型配置在虚拟空间内。图2表示与机器人程序生成装置10连接的监视器6所显示的虚拟空间8的例子。虚拟空间8上配置有通过三维模型分别表现机器人2、对象物3、容器4的机器人模型2M、对象物模型3M、容器模型4。操作者通过操作输入设备来变更视点，能够在三维空间中确认各自的模型的位置关系。用于模拟的模型是关于动力学、振动得到所需的精度的近似模型。近似模型可以是只考虑机构的刚体模型，或者也可以是除了机构还考虑了手前端的负荷、机构的挠性以及重力的作用的弹性模型。另外，近似模型能够对应两种机器人系统，一种是根据赋予给伺服电动机的从角度传感器得到的驱动轴的位置求出机器人的手前端的位置的机器人系统，另一个是反过来根据机器人的手前端位置求出驱动轴的位置的机器人系统。图3表示机器人程序生成装置10的功能框图。机器人程序生成装置10具有如下功能：通过变更对于驱动轴的示教点来调整机器人程序，使得在机器人2根据预定的机器人程序进行动作时，设置在各关节的驱动轴的冲击跃度(每个单位时间的加速度的变化量)在预定的容许值以下。机器人程序生成装置10如图所示，具备作为功能结构的容许值设定部11、轴信息计算部12、冲击跃度判定部13、轴信息确定部14以及机器人程序调整部15。容许值设定部11对机器人2的每个驱动轴设定冲击跃度的容许值。冲击跃度的容许值是例如由机器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人程序生成装置，生成使具有多个关节的机器人动作的机器人程序，该机器人程序生成装置的特征在于，具备：容许值设定部，其对上述机器人的各个关节的驱动轴设定冲击跃度的容许值；轴信息计算部，其在虚拟空间内模拟机器人程序的执行，与时间关联起来地计算上述驱动轴的位置和冲击跃度；冲击跃度判定部，其判定通过上述轴信息计算部计算的上述冲击跃度是否是超过了上述容许值的过量冲击跃度；轴信息确定部，其确定产生了上述过量冲击跃度的驱动轴和驱动轴的位置；机器人程序调整部，其通过变更产生了上述过量冲击跃度的上述驱动轴的位置附近的示教点来调整上述机器人程序，使得通过上述轴信息确定部确定的上述驱动轴的冲击跃度在上述容许值以下。

【技术特征摘要】
2014.08.11 JP 2014-1637961.一种机器人程序生成装置，生成使具有多个关节的机器人动作的机器人程序，该机器人程序生成装置的特征在于，具备：容许值设定部，其对上述机器人的各个关节的驱动轴设定冲击跃度的容许值；轴信息计算部，其在虚拟空间内模拟机器人程序的执行，与时间关联起来地计算上述驱动轴的位置和冲击跃度；冲击跃度判定部，其判定通过上述轴信息计算部计算的上述冲击跃度是否是超过了上述容许值的过量冲击跃度；轴信息确定部，其确定产生了上述过量冲击跃度的驱动轴和驱动轴的位置；机器人程序调整部，其通过变更产生了上述过量冲击跃度的上述驱动轴的位置附近的示教点来调整上述机器人程序，使得通过上述轴信息确定部确定的上述驱动轴的冲击跃度在上述容许值以下。2.根据权利要求1所述的机器人程序生成装置，其特征在于，上述机器人程序调整部变更上述示教点，使得与网格点中冲击跃度达到最小的网格点一致，上述网格点是将产生了上述过量冲击跃度的上述驱动轴的位置附近的空间分割为网格状而形成的网格点。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：小山田匡宏，长塚嘉治，梁衍学，武田俊也，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP