机器人程序的生成装置及生成方法制造方法及图纸

关于使用机器人(100)将散装供给的部件(170)以多个移动路径进行排列的程序，生成将示教点共享化的程序。具有：根据部件(170)的3维形状数据对部件(170)在平面上稳定的稳定姿态进行计算，对通过手抓持的抓持方法进行计算，包含手的连接目标的信息的系统结构数据(240)，根据抓持方法和稳定姿态的组合组对手不干涉的组合进行计算的可否组合计算部(250)；使用计算出的组合而对部件的倒手路径进行计算的倒手路径计算部(260)；基于对部件(170)的投入姿态及排列姿态进行指定的姿态数据(270)，根据倒手路径而将示教点的数量成为最小的路径作为路径组进行计算的路径组计算部(280)；以及基于路径组而生成机器人(100)的程序的程序生成部(290)。

The generating device and method of robot program

A program for arranging the parts (170) supplied in bulk in a plurality of moving paths using a robot (100) generates a program for sharing the teaching points. It has: calculate the stable attitude of the component (170) in the plane according to the 3D shape data of the component (170), calculate the holding method through the hand holding, and calculate the system structure data (240) including the information of the hand connecting the target, and calculate the composable calculation unit (250) according to the combination of the holding method and the stable attitude and the non-interference combination of the hand; use the calculated The handshake path calculation unit (260), which is combined to calculate the handshake path of the component (170), the path group calculation unit (280), which is based on the specified attitude data (270) of the input attitude and the arrangement attitude of the component (170), and the path group calculation unit (280), which is combined to calculate the number of teaching points as the minimum path according to the handshake path, and the program generation of the robot (100) based on the path group Department (290).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人程序的生成装置及生成方法
本专利技术涉及生成工业用机器人的程序的装置及其方法，特别地，涉及生成使用机器人对散装供给的部件进行排列的程序。
技术介绍
作为现有的工业用机器人的程序生成方法，已知下述方法，即，对由作业者示范出的部件的移动路径进行3维测量，输出通过其移动路径使部件移动的机器人程序。在程序输出时，考虑机器人的身体性，还对路径的可否实现进行判定。另外，在通过单个机器人不可能移动的情况下，通过多个腕实现的倒手也作为程序的候选而输出(专利文献1)。还已知在2维平面内对部件的移动路径进行探索的程序生成方法。将作业区域通过从上空观察到的2维进行表现，分割为适当尺寸的区域。从分割出的区域对部件的初始位置和最终位置进行选择。在各区域中对机器人臂的可否到达进行判定，提取从初始位置至最终位置为止的连续的、机器人臂能够到达的区域而设为移动路径。在通过一个机器人臂找不到移动路径的情况下，在多个机器人臂间进行部件的倒手(专利文献2)。专利文献1：日本特开2015－054378专利文献2：日本特开2015－058492
技术实现思路
在如上所述的程序的生成方法中，针对每个移动路径需要机器人的示教作业。在工业用机器人中，关于移动的目标位置，需要进行示教这样的实行找正(actualmatching)，作为示教点进行设定。根据机器人手和部件的形状，该示教作业是需要小于或等于1毫米的精度的作业。另外，如果包含机器人手的姿态，则需要以6个自由度进行匹配，如果结合设定和确认，则是花费时间的繁琐的作业。在利用视觉传感器(VisionSensor)的作业中，通常来说，成为基本的抓持方法也是通过示教进行设定。与此相对，在对多个移动路径进行设定的情况下，也存在下述课题，即，希望将示教点通用化，减少示教作业的负荷。特别地，在近年的机器人系统中，还要求应对散装供给的部件，部件的姿态及抓持方法存在多个，因此移动路径增加。本专利技术就是为了解决上述的问题而提出的，其关于以多个姿态供给的部件，在针对这些每个姿态的移动路径中，生成将示教点通用化的机器人程序。本专利技术所涉及的机器人程序的生成装置，其具有：稳定姿态计算部，其根据部件的3维形状数据对部件在平面上稳定的稳定姿态进行计算；抓持方法计算部，其根据手的3维数据及3维形状数据对通过手抓持部件的抓持方法进行计算；可否组合计算部，其从由该机器人实现的抓持方法和由该机器人以外实现的抓持方法及稳定姿态的组合组，基于包含手的连接目标的信息的系统结构数据、稳定姿态及抓持方法，对手不干涉的组合进行计算；倒手路径计算部，其使用由可否组合计算部计算出的组合而对部件的倒手路径进行计算；路径组计算部，其基于对部件的投入姿态及排列姿态进行指定的姿态数据，根据倒手路径而将示教点的数量成为最小的路径作为路径组进行计算；以及程序生成部，其基于路径组而生成机器人的程序。另外，本专利技术所涉及的机器人程序的生成方法，其具有下述工序：稳定姿态计算工序，根据部件的3维形状数据而将部件在平面上稳定的稳定姿态计算出多个；抓持方法计算工序，根据手的3维数据及3维形状数据对通过手抓持部件的抓持方法进行计算；可否组合计算工序，从由该机器人实现的抓持方法和由该机器人以外实现的抓持方法及稳定姿态的组合组，基于包含手的连接目标的信息的系统结构数据、稳定姿态及抓持方法，对手不干涉的组合进行计算；倒手路径计算工序，使用通过可否组合计算工序计算出的组合而对部件的倒手路径进行计算；路径组计算工序，基于对部件的投入姿态及排列姿态进行指定的姿态数据，根据倒手路径而将示教点的数量成为最小的路径作为路径组进行计算；以及程序生成工序，基于路径组而生成机器人的程序。专利技术的效果根据本专利技术，能够生成在多个移动路径中共享示教点的、示教点数量少的机器人程序。附图说明图1是本专利技术的实施方式1所涉及的机器人系统的一个例子的结构图。图2是本专利技术的实施方式1所涉及的程序生成装置的功能结构图。图3是用于对本专利技术的硬件结构进行说明的图。图4是表示本专利技术的实施方式1所涉及的可否组合计算部输出的可否组合结果的例子的图。图5是表示对本专利技术的实施方式1所涉及的移动次数进行说明的组合的一个例子的图。图6是本专利技术的实施方式1所涉及的程序生成部输出的机器人程序的流程图的例子。图7是本专利技术的实施方式2所涉及的程序生成装置的功能结构图。图8是本专利技术的实施方式3所涉及的程序生成装置的功能结构图。图9是表示处于成为平面的作业位置的部件的例子的图。图10是本专利技术的实施方式4所涉及的程序生成装置的功能结构图。图11是本专利技术的实施方式5所涉及的程序生成装置的功能结构图。具体实施方式实施方式1.图1是使本专利技术的代表性的应用对象即散装部件170排列的机器人系统的一个例子的示意图。机器人100是以垂直多关节型机器人100被广泛地普及的结构。部件供给台110是被供给散装的部件170的台。作为部件供给方法，除了向固定于部件供给台110的托盘依次供给部件170的方法以外，还存在以塞满有部件170的托盘为单位进行更换的方法、及将它们组合而成的方法。利用3维视觉传感器150的识别结果，从部件供给台110仅将一个部件170取出至暂置台120。作为取出方法，已知将机器人手(有时简称为“手”)的手指能够插入的区域导出，向能够插入的区域插入手指而闭合手指，由此将部件170抓持而取出的方法。除此以外，还存在根据部件170的整体或一部分特征部的位置姿态，对抓持位置进行计算的方法。在这里，只要从部件供给台110上的部件170彼此接触的散装的状态起，以部件170彼此没有接触的状态，将部件170载置于暂置台120即可，不限制其方法。在这里，位置姿态是指表示位置及姿态的机器人领域的技术术语，将刚体设定于3维空间上。例如，位置是指设定重心等成为代表点的1点，通过坐标值表现的位置。所谓姿态，例如能够由旋转变换矩阵决定。如果在暂置台120上的平面载置部件170，则除了特殊的部件形状以外，部件170的姿态以有限个姿态模式中的任一姿态稳定。在这里，特殊的部件形状是指，具有不改变接地面而能够连续地变更姿态的形状的部件170，例如是具有在将球面或筒状的侧面接地的状态下稳定的形状的部件170。在暂置台120处载置于平面上的部件形状的姿态被限定为有限个，另外针对部件形状的每个姿态，部件170的高度也一定，因此能够通过2维视觉传感器160进行位置姿态的识别。然后，通过2维视觉传感器160高精度地对部件170的位置姿态进行识别，使机器人100移动为排列台140上的预先决定的部件170的最终姿态。在根据抓持方法的关系无法以最终姿态直接移动至排列台140的情况下，利用能够抓持部件170的倒手夹具130，在机器人100将部件170倒手后以成为最终姿态的方式移动至排列台140。此外，不仅是在倒手夹具130，也可以在将部件170重新载置于暂置台120后进行倒手。图2是实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人程序的生成装置，其特征在于，具有：/n稳定姿态计算部，其根据部件的3维形状数据对所述部件在平面上稳定的稳定姿态进行计算；/n抓持方法计算部，其根据手的3维数据及所述3维形状数据对通过所述手抓持所述部件的抓持方法进行计算；/n可否组合计算部，其从由该机器人实现的所述抓持方法和由所述该机器人以外实现的所述抓持方法及所述稳定姿态的组合组，基于包含所述手的连接目标的信息的系统结构数据、所述稳定姿态及所述抓持方法，对所述手不干涉的所述组合进行计算；/n倒手路径计算部，其使用由所述可否组合计算部计算出的所述组合而对所述部件的倒手路径进行计算；/n路径组计算部，其基于对所述部件的投入姿态及排列姿态进行指定的姿态数据，根据所述倒手路径而将示教点的数量成为最小的路径作为路径组进行计算；以及/n程序生成部，其基于所述路径组而生成所述机器人的程序。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170324 JP 2017-0596211.一种机器人程序的生成装置，其特征在于，具有：
稳定姿态计算部，其根据部件的3维形状数据对所述部件在平面上稳定的稳定姿态进行计算；
抓持方法计算部，其根据手的3维数据及所述3维形状数据对通过所述手抓持所述部件的抓持方法进行计算；
可否组合计算部，其从由该机器人实现的所述抓持方法和由所述该机器人以外实现的所述抓持方法及所述稳定姿态的组合组，基于包含所述手的连接目标的信息的系统结构数据、所述稳定姿态及所述抓持方法，对所述手不干涉的所述组合进行计算；
倒手路径计算部，其使用由所述可否组合计算部计算出的所述组合而对所述部件的倒手路径进行计算；
路径组计算部，其基于对所述部件的投入姿态及排列姿态进行指定的姿态数据，根据所述倒手路径而将示教点的数量成为最小的路径作为路径组进行计算；以及
程序生成部，其基于所述路径组而生成所述机器人的程序。


2.根据权利要求1所述的机器人程序的生成装置，其特征在于，
所述系统结构数据包含所述手进行作业的作业位置的数据，
该机器人程序的生成装置具有示教点输出部，该示教点输出部对在所述部件处于所述作业位置时的所述手的位置进行计算而输出所述示教点的位置。


3.根据权利要求1所述的机器人程序的生成装置，其特征在于，
所述系统结构数据包含所述手进行作业的作业位置的数据，
该机器人程序的生成装置具有示教点判定部，该示教点判定部对在所述部件处于所述作业位置时在成为所述示教点的位置处所述机器人可否采取示教位置姿态进行判定。


4.根据权利要求3所述的机器人程序的生成装置，其特征在于，
所述示教点判定部在所述部件处于成为平面的所述作业位置的情况下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：永谷达也，奥田晴久，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP