JP7637564B2

JP7637564B2 - 経路教示データ作成装置及び経路教示データ作成方法並びにプログラム

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Publication number: JP7637564B2
Application number: JP2021089234A
Authority: JP
Inventors: 洋介山本
Original assignee: Janome Corp
Current assignee: Janome Corp
Priority date: 2021-05-27
Filing date: 2021-05-27
Publication date: 2025-02-28
Anticipated expiration: 2041-05-27
Also published as: EP4094902B1; TWI830239B; JP2022181974A; TW202303322A; CN115401673B; CN115401673A; EP4094902A1

Description

本発明は、経路教示データ作成装置及び経路教示データ作成方法並びにプログラムに関するものである。

例えば、産業用ロボットは、ロボットのツールが辿る経路を教示データとして与えることで制御される。例えば、特許文献１には、ロボットに与える教示データを２次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ）データを利用して作成することが記載されている。

特開２００５－３３２３４７号公報

ところで、ロボットを駆動制御するための経路教示データは、分岐のない１本の経路を示す必要がある。しかしながら、設計用の３次元ＣＡＤデータは、複数のスプライン曲線が多重につながっている（一例として、図４を参照）。このため、従来は、図４に示されるような３次元ＣＡＤで描かれた３次元形状において、ロボットのツールが辿る経路をユーザが逐次指定する必要があり、ユーザの負担が大きかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ユーザの負担を軽減することのできる経路教示データ作成装置及び経路教示データ作成方法並びにプログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１態様は、複数の曲線の情報を含む設計データを用いて、ロボットの駆動制御に必要とされる経路教示データを作成するための経路教示データ作成装置であって、接続元の曲線である接続元曲線の終点に接続される他の曲線を接続先曲線として選択し、選択した前記他の曲線を次の前記接続元曲線として、前記接続先曲線となる曲線を順次選択する選択部と、前記選択部によって選択された複数の前記曲線に基づいて前記経路教示データを作成する経路作成部とを備え、前記選択部は、前記接続元曲線の終点に接続される複数の前記他の曲線が存在する場合に、前記接続元曲線の最終接線方向と、複数の前記他の曲線の各開始接線方向とに基づいて、いずれか一つの前記他の曲線を前記接続先曲線として選択する経路教示データ作成装置である。

本発明の第２態様は、複数の曲線の情報を含む設計データを用いて、ロボットの駆動制御に必要とされる経路教示データを作成するための経路教示データ作成方法であって、接続元の曲線である接続元曲線の終点に接続される他の曲線が複数存在するか否かを判定する工程と、前記他の曲線が複数存在しない場合には、前記他の曲線を接続先曲線として選択する工程と、前記他の曲線が複数存在する場合には、前記接続元曲線の最終接線方向と、複数の前記他の曲線の各開始接線方向とに基づいて、いずれか一つの前記他の曲線を前記接続先曲線として選択する工程と、選択した前記他の曲線を次の前記接続元曲線とする工程と、選択された複数の前記曲線に基づいて前記経路教示データを作成する工程とをコンピュータが実行する経路教示データ作成方法である。

本発明の第３態様は、コンピュータを上記経路教示データ作成装置として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、ユーザの負担を軽減することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るロボットシステムの全体構成を概略的に示したシステム概略図である。本発明の一実施形態に係る経路教示データ作成装置が備えるハードウェア構成の一例を示した概略構成図である。本発明の一実施形態に係る経路教示データ作成装置が備える機能の一例を示した機能ブロック図である。３次元モデルの一例を示した図である。本発明の一実施形態に係る選択部について実行される選択工程について説明するための図である。本発明の一実施形態に係る選択部について実行される選択工程について説明するための図である。本発明の一実施形態に係る選択部について実行される選択工程について説明するための図である。本発明の一実施形態に係る選択部について実行される選択工程について説明するための図である。本発明の一実施形態に係る経路教示データ作成方法の手順の一例を示したフローチャートである。本発明の一実施形態に係る経路教示データ作成方法の手順の一例を示したフローチャートである。本発明の一実施形態に係る経路教示データ作成方法の手順の一例を示したフローチャートである。

以下に、本発明の一実施形態に係る経路教示データ作成装置及び経路教示データ作成方法並びにプログラムについて、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るロボットシステム１００の全体構成を概略的に示したシステム概略図である。図１に示すように、ロボットシステム１００は、例えば、経路教示データ作成装置１、ロボット制御装置２、及びロボット３を備えている。

経路教示データ作成装置１は、複数の曲線の情報を含む設計データを用いて、ロボット３の駆動制御に必要とされる経路教示データを作成するための装置である。

ロボット制御装置２は、ロボット３を駆動制御する制御装置である。ロボット制御装置２は、例えば、経路教示データ作成装置１によって作成された経路教示データに基づいてロボット３を駆動制御する。
例えば、経路教示データ作成装置１とロボット制御装置２とは、ネットワークを介して接続され、データの送受信が可能な構成とされている。経路教示データ作成装置１によって作成された経路教示データは、例えば、ネットワークを介してロボット制御装置２に送信され、ロボット制御装置２において用いられる。

ロボット３は、例えば、産業用ロボットであり、例えば、ロボット制御装置２による駆動制御に基づき、アームの先端に取り付けられたツール（以下「ロボットツール」という。）が経路教示データに基づく経路を辿り、接着剤の塗布、バリ取り、ネジ締め等の各種設定された加工等を行う。

図２は、本発明の一実施形態に係る経路教示データ作成装置１が備えるハードウェア構成の一例を示した概略構成図である。図２に示すように、経路教示データ作成装置１は、いわゆるコンピュータであり、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１１、メインメモリ１２、記憶部１３、外部インターフェース１４、通信インターフェース１５、入力部１６、及び表示部１７等を備えている。これら各部は直接的にまたはバスを介して間接的に相互に接続されており、互いに連携して各種処理を実行する。また、入力部１６及び表示部１７は、例えば、ネットワークを介して接続されていてもよい。

ＣＰＵ１１は、例えば、バスを介して接続された記憶部１３に格納されたＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）により経路教示データ作成装置１全体の制御を行うとともに、記憶部１３に格納された各種プログラムを実行することにより各種処理を実行する。

メインメモリ１２は、例えば、キャッシュメモリ、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等の書き込み可能なメモリで構成され、ＣＰＵ１１の実行プログラムの読み出し、実行プログラムによる処理データの書き込み等を行う作業領域として利用される。

記憶部１３は、非一時的な記録媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）であり、例えば、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ等である。記憶部１３は、例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、ｉＯＳ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）等の経路教示データ作成装置１全体の制御を行うためのＯＳ、ＢＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕｔ／ＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍ）、周辺機器類をハードウェア操作するための各種デバイスドライバ、各種アプリケーションソフトウェア、及び各種データやファイル等を格納する。また、記憶部１３には、各種処理を実現するためのプログラムや、各種処理を実現するために必要とされる各種データが格納されている。

外部インターフェース１４は、外部機器と接続するためのインターフェースである。外部機器の一例として、外部モニタ、ＵＳＢメモリ、外付けＨＤＤ等が挙げられる。なお、図１に示した例では、外部インターフェースは、１つしか図示されていないが、複数の外部インターフェースを備えていてもよい。

通信インターフェース１５は、ネットワークに接続して他の装置と通信を行い、情報の送受信を行うためのインターフェースとして機能する。
例えば、通信インターフェース１５は、例えば、有線又は無線により他の装置と通信を行う。無線通信として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、専用の通信プロトコルを用いた通信等が挙げられる。有線通信の一例として、有線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等が挙げられる。

入力部１６は、例えば、キーボード、マウス、タッチパッド等、ユーザが経路教示データ作成装置１に対して指示を与えるためのユーザインタフェースである。

表示部１７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等である。また、表示部１７は、タッチパネルが重畳されたタッチパネルディスプレイでもよい。

図３は、経路教示データ作成装置１が備える機能の一例を示した機能ブロック図である。図３に示されるように、経路教示データ作成装置１は、例えば、ＣＡＤデータ記憶部２１、ＣＡＤデータ取得部２２、表示制御部２３、選択部２４、経路作成部２５、経路教示データ記憶部２６、及び経路変更部２７を備えている。

これら機能の全て又は一部は、例えば、処理回路（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）によって実現される。例えば、以下に示す機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラム（例えば、経路教示データ作成プログラム）の形式で記憶部１３に記憶されており、このプログラムをＣＰＵ１１がメインメモリ１２に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。

なお、プログラムは、記憶部１３に予めインストールされている形態や、他のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

ＣＡＤデータ記憶部２１には、例えば、複数の３次元ＣＡＤデータが格納されている。３次元ＣＡＤデータは、ロボット３によって加工される製品に関する設計データである。設計データは、最終加工製品の設計用データであってもよいし、中間品の設計用データであってもよい。

３次元ＣＡＤデータは、例えば、複数の曲線（スプライン曲線）の情報を含んでいる。ここで、「曲線」は、「直線」も含む概念であり、一例としてスプライン曲線が挙げられる。各曲線の情報は、その曲線の第１端部の座標情報及び第２端部の座標情報、及び第１端部と第２端部とをつなぐための情報を備えている。
第１端部と第２端部とをつなぐための情報の一例として、接線情報、ベクトル情報等が挙げられる。また、各曲線は向きの情報を有していてもよい。この場合、第１端部及び第２端部の一方が始点、他方が終点としての情報を有することとなる。

ＣＡＤデータ取得部２２は、ＣＡＤデータ記憶部２１に格納されている複数の３次元ＣＡＤデータのうちのいずれかを指定する入力情報が入力部１６から入力された場合に、指定された３次元ＣＡＤデータをＣＡＤデータ記憶部２１から取得する。

表示制御部２３は、ＣＡＤデータ取得部２２によって取得された３次元ＣＡＤデータで表される三次元モデルを表示部１７に表示させる。

また、表示制御部２３は、後述する経路作成部２５によって作成された経路教示データに基づく経路を表示部１７に表示させる。これにより、ロボットツールが辿る経路をユーザに視覚的に提示することが可能となる。

選択部２４は、例えば、ユーザによって入力部１６が操作されることにより、いずれかの曲線とその始点とを指定する入力情報が入力された場合に、指定された曲線を接続元の曲線である接続元曲線に設定するとともに、その接続元曲線の終点に接続される他の曲線を接続先曲線として選択する。

例えば、図４に示すような３次元モデルが表示部１７に表示されている場合において、ユーザによって入力部１６が操作され、点Ａ及び曲線Ｌが指定された場合を想定する。この場合、選択部２４は、図５に示すように、点Ａを始点Ｐ１として設定するとともに、その始点Ｐ１を含む曲線Ｌ１を接続元曲線として設定する。

続いて、選択部２４は、３次元ＣＡＤデータから接続元曲線の終点に接続される他の曲線を特定する。これにより、例えば、図６に示すように、接続元曲線Ｌ１の終点Ｐ２に接続される他の曲線として、曲線Ｌ２が特定される。そして、特定した他の曲線が一つである場合には、その他の曲線を接続先曲線として選択するとともに、選択した他の曲線を次の接続元曲線として、接続先曲線となる曲線を選択する。

例えば、図６に示される例では、終点Ｐ２に接続される他の曲線Ｌ２は、１つであるから、曲線Ｌ２が接続先曲線として選択されるとともに、この曲線Ｌ２が次の接続元曲線として設定される。そして、接続元曲線Ｌ２の終点Ｐ３に接続される他の曲線が特定される。そして、このような処理を繰り返すことにより、例えば、図６に示すように、曲線Ｌ２～Ｌ６が、接続先曲線として順次選択されるとともに、接続元曲線に順次設定されることとなる。

また、選択部２４は、接続元曲線に接続される複数の他の曲線が存在する場合には、接続元曲線の最終接線方向（例えば、終端ベクトル）と、複数の他の各曲線の各開始接線方向（例えば、始端ベクトル）とに基づいて、いずれか一つの他の曲線を接続先曲線として選択する。
より具体的には、選択部２４は、接続元曲線の最終接線方向と複数の他の曲線の各開始接線方向とがなす角の角度である接続角度θを算出し、算出した接続角度θが最も小さい他の曲線を接続先曲線として選択する。

例えば、図６に例示した３次元モデルでは、接続元曲線である曲線Ｌ６の終点Ｐ７に接続される他の曲線として、曲線Ｌ７と曲線Ｌ８とが存在する。この場合、選択部２４は、例えば、接続元曲線である曲線Ｌ６と曲線Ｌ７との接続角度、及び、曲線Ｌ６と曲線Ｌ８との接続角度をそれぞれ算出する。ここで、図７は、曲線Ｌ６の周辺を拡大して示した図である。

接続角度θは、例えば、以下の式で表される。

選択部２４は、算出した接続角度のうち、最小の接続角度を有する曲線を接続先曲線として選択する。選択部２４は、例えば、上記（１）式で表されるcosθの値が１に最も近い曲線を接続先曲線として選択する。
これにより、図７に例示した３次元モデルでは、曲線Ｌ７が曲線Ｌ６の接続先曲線として選択される。なお、図７に示した３次元モデルでは、各曲線Ｌ６、曲線Ｌ７、曲線Ｌ８がほぼ直線で表されているので、始端ベクトル、終端ベクトルの区別がないように表されているが、スプライン曲線である場合には、その曲線の開始接線方向と最終接線方向とは異なる方向である場合があるから、その場合には区別が必要である。

また、接続元曲線と複数の他の曲線との各接続角度が等しい場合には、選択部２４は、接続元曲線の始点に接続される曲線の始点並びに接続元曲線の始点及び終点から平面を特定する。そして、この平面と複数の他の曲線の各開始接線方向とに基づいて、いずれか一つの他の曲線を接続先曲線として選択する。

例えば、３次元モデルが図８に示すような直方体である場合、接続元曲線（曲線には、直線も含まれる）である曲線Ｌ_ｎに接続される他の曲線は、曲線Ｌ_ｎ＋１と曲線Ｌ_ｎ＋２であり、また、これらの曲線の各々は接続元曲線とそれぞれ直角に交わるから、接続角度は等しくなる。このような場合、選択部２４は、接続元曲線Ｌ_ｎの始点Ｐ_ｎに接続される曲線Ｌ_ｎ－１の始点Ｐ_ｎ－１並びに接続元曲線Ｌ_ｎの始点Ｐ_ｎ及び終点Ｐ_ｎ＋１から平面（図８における斜線部分）を特定する。そして、特定した平面の法線ベクトルと、曲線Ｌ_ｎ＋１、曲線Ｌ_ｎ＋２のそれぞれの開始接線方向との余角を演算し、余角が最も小さい曲線を接続先曲線として選択する。

ここで、平面の法線ベクトルと曲線の開始接線ベクトルとのなす角度をＤとした場合、余角Ｅは、以下の（２）式で表される。

この結果、図８に示した３次元モデルにおいては、曲線Ｌ_ｎ＋１が接続先曲線として選択されることとなる。

なお、開始点の場合などで、接続元曲線の始点に接続される曲線が存在しない場合には、３次元モデルが規定されている直交座標系におけるいずれかの平面（例えば、ＸＹ平面）の法線ベクトルを利用してもよい。

経路作成部２５は、選択部２４によって選択された複数の曲線に基づいて経路教示データを作成する。具体的には、経路作成部２５は、選択部２４によって順次選択される曲線を順番につなぎ合わせるための連結情報を各曲線の情報に付加することにより、経路教示データを作成する。

経路作成部２５によって作成された経路教示データは、経路教示データ記憶部２６に格納される。

経路変更部２７は、例えば、表示制御部２３によって表示部１７に表示されたロボットツールの経路に対して、ユーザにより修正指示が入力された場合に、入力された修正指示に基づいて経路教示データを変更し、経路教示データ記憶部２６における当該経路教示データを更新する。

次に、本実施形態に係る経路教示データ作成方法について図９～図１１を参照して説明する。図９～図１１は、本実施形態に係る経路教示データ作成方法の処理手順の一例を示したフローチャートである。以下に説明する処理は、例えば、ＣＰＵ１１が記憶部１３に格納されているプログラム（経路教示データ作成プログラム）をメインメモリ１２に読み出して実行することにより実現される。

まず、ユーザによっていずれかの３次元ＣＡＤデータが指定されると、指定された３次元ＣＡＤデータをＣＡＤデータ記憶部２１から取得し（ＳＡ１）、取得した３次元ＣＡＤデータで表される３次元モデルを表示部１７に表示する（ＳＡ２）。続いて、ユーザによっていずれかの曲線と始点とが指定されると、指定された曲線を接続元曲線に設定し（ＳＡ３）、その接続元曲線の終点に接続される他の曲線を特定する（ＳＡ４）。次に、特定した他の曲線が複数か否かを判定する（ＳＡ５）。この結果、他の曲線が一つである場合には（ＳＡ５：ＮＯ）、特定した他の曲線を接続先曲線として選択し（ＳＡ６）、ステップＳＡ１４に移行する。

一方、複数の他の曲線が存在する場合には（ＳＡ５：ＹＥＳ）、接続元曲線の最終接線方向（例えば、終端ベクトル）とそれぞれの他の曲線の開始接線方向（例えば、始端ベクトル）とのなす角度である接続角度をそれぞれ演算する（図１０のＳＡ７）。続いて、演算した接続角度のうち、最も小さい角度を有する他の曲線を特定し（ＳＡ８）、特定した他の曲線が一つに特定されるか否かを判定する（ＳＡ９）。この結果、一つに特定される場合には（ＳＡ９：ＹＥＳ）、特定した他の曲線を接続先曲線として選択し（ＳＡ１０）、図９のステップＳＡ１４に移行する。

一方、ステップＳＡ９において、特定した他の曲線が一つに特定されない場合（ＳＡ９：ＮＯ）、例えば、図８に例示したように、接続角度が等しい複数の他の曲線が存在した場合には、接続元曲線の始点に接続される曲線の始点並びに接続元曲線の始点及び終点から特定される平面を特定する（ＳＡ１１）。そして、特定した平面の法線ベクトルと複数の他の曲線の各開始接線方向とのなす角度の余角を演算する（ＳＡ１２）。続いて、余角が最も小さい他の曲線を接続先曲線として選択し（ＳＡ１３）、図９のステップＳＡ１４に移行する。

図９のステップＳＡ１４では、選択した接続先曲線の終点が、処理終了条件を満たしているか否かを判定する（ＳＡ１４）。処理終了条件の一例として、例えば、選択した接続先曲線の終点が最初の接続元曲線の始点であるか、選択した接続先曲線の終点がユーザによって指定された終点であるか等が挙げられる。

この結果、処理終了条件を満たしていない場合には（ＳＡ１４：ＮＯ）、選択した接続先曲線を接続元曲線に設定し（ＳＡ１５）、ステップＳＡ４に戻り、上述した処理を繰り返し行う。これにより、一つながりとなる複数の曲線が順次選択されることとなる。

一方、ステップＳＡ１４において、接続先曲線の終点が、処理終了条件を満たしている場合には（ＳＡ１４：ＹＥＳ）、選択された複数の曲線の情報に基づいて経路教示データを作成する（図１１のＳＡ１６）。続いて、作成された経路教示データを経路教示データ記憶部２６に格納するとともに（ＳＡ１７）、当該経路教示データに基づくロボットツールの駆動経路を表示部１７に表示させる（ＳＡ１８）。

続いて、ユーザによりロボットツールの駆動経路の修正指示が入力されたか否かを判定する（ＳＡ１９）。例えば、ユーザは、表示部１７に表示されたロボットツールの移動経路に誤りがないか確認を行い、誤りがあれば、入力部１６を操作することにより、手動で修正を行う。このようにして、ユーザによって駆動経路の修正が行われた場合には（ＳＡ１９：ＹＥＳ）、修正指示に基づいて経路教示データ記憶部２６の経路教示データを変更し（ＳＡ２０）、ステップＳＡ２１に移行する。

一方、ステップＳＡ１９において、ユーザからの修正指示が入力されなかった場合には（ＳＡ１９：ＮＯ）、ステップＳＡ２１に移行する。

ステップＳＡ２１では、ユーザによって終了指示が入力されたか否かを判定する。この結果、終了指示が入力されていない場合には（ＳＡ２１：ＮＯ）、ステップＳＡ１９に戻り、後続の処理を繰り返し行う。一方、ステップＳＡ２１において、ユーザによって終了指示が入力された場合には（ＳＡ２１：ＹＥＳ）、当該処理を終了する。

上記処理が実行されることにより、経路教示データ記憶部２６には、３次元ＣＡＤデータに基づいて作成された経路教示データが格納されることとなる。そして、例えば、ロボット制御装置２（図１参照）からの要求指示に応じて所定の経路教示データが経路教示データ記憶部２６から読み出され、ロボット制御装置２においてロボット３の駆動制御に用いられることとなる。

以上説明してきたように、本実施形態に係る経路教示データ作成装置１及び経路教示データ作成方法並びにプログラムによれば、以下の作用効果を奏する。

本実施形態によれば、接続元の曲線である接続元曲線の終点に接続される他の曲線が接続先曲線として選択され、選択された他の曲線が次の接続元曲線として設定され、その接続元曲線に接続される他の曲線が更に選択される。この処理が繰り返し行われることにより、一つながりとなる複数の曲線が選択され、選択された複数の曲線に基づいて経路教示データが作成される。これにより、３次元ＣＡＤデータから自動的に経路教示データを作成することが可能となる。この結果、経路教示データの作成に伴うユーザの負担を軽減することが可能となる。

また、接続元曲線の終点に接続される複数の他の曲線が存在する場合、換言すると、接続元曲線に接続される曲線として複数の候補が存在する場合には、接続元曲線の最終接線方向（例えば、終端ベクトル）と、複数の他の曲線の各開始接線方向（例えば、開始ベクトル）とに基づいていずれか一つの他の曲線が接続先曲線として選択される。

より具体的には、接続元曲線の最終接線方向と複数の他の曲線の各開始接線方向とがなす角度である接続角度が算出され、その接続角度が最も小さい他の曲線が接続先曲線として選択される。

このように、接続元曲線に対する他の曲線の接続角度を考慮して接続先曲線が選択されるので、適切な曲線を接続先曲線として選択することが可能となる。

更に、接続先の候補となる複数の他の曲線についての接続角度が等しい場合には、接続元曲線の始点に接続される曲線の始点並びに接続元曲線の始点及び終点から平面が特定される。そして、この平面と複数の他の曲線の各開始接線方向とに基づいて、いずれか一つの他の曲線が接続先曲線として選択される。これにより、例えば、図８に例示したように、接続元曲線に対して同じ角度で接続される複数の他の曲線が接続先曲線の候補として存在する場合でも、適切な接続先曲線を選択することが可能となる。

また、最初の接続元曲線及びその始点をユーザが指定するための入力部１６が設けられている。これにより、ユーザは所望の始点を指定できるとともに、その始点から経路の進む方向を指定することが可能となる。

また、作成された経路教示データに基づくロボット３の駆動経路が表示部１７に表示されるので、ユーザは自動的に作成された経路教示データに基づくロボット３の駆動経路を容易に確認することが可能となる。
更に、ロボットの駆動経路に対してユーザが修正作業を行った場合には、その修正指示に基づいて経路教示データが変更される。これにより、経路教示データに基づくロボットの駆動経路が適切でなかった場合には、ユーザは容易にその修正作業を行うことが可能となる。

以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、上記実施形態で説明した経路教示データ作成方法の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

例えば、上記実施形態では、ユーザによって最初の曲線及び始点が指定される場合について説明したが、曲線及び始点の設定は、上記例に限定されない。例えば、予め初期条件が決められている場合には、その初期条件に基づいて、最初の接続元曲線及び始点を自動で設定することとしてもよいし、また、その他の手法を用いることとしてもよい。

また、上記実施形態において、選択部２４が接続先曲線を選択する際の判定条件に、接続角度の閾値を設けることとしてもよい。例えば、接続元曲線に対して接続先曲線が鋭角に接続されている場合、ユーザが意図する接続となっていない可能性が高い。このような不適切な接続を避けるために、例えば、選択部２４が、以下のような判定を行うこととしてもよい。

例えば、選択部２４は、接続元曲線の終点に接続される他の曲線が特定された場合に、特定した他の曲線の接続角度を演算し、演算した接続角度が閾値以上であるか否かを判定する。そして、接続角度が閾値未満である場合に、特定した他の曲線を接続先曲線として選択する。また、接続角度が閾値以上である場合には、接続元曲線に接続される他の曲線が他にもあるかを判定し、他にもある場合には、当該他の曲線を候補から除外することとしてもよい。また、例えば、接続元曲線と接続先曲線との接続関係を表示部１７に表示し、ユーザに選択をさせることとしてもよい。このような判定処理は、例えば、図９におけるステップＳＡ４とステップＳＡ５との間、又は、ステップＳＡ５とステップＳＡ６との間に設けることが可能である。
上記接続角度の閾値は、例えば、９０°よりも大きい任意の値に設定することが可能である。

また、上記実施形態では、複数の３次元ＣＡＤデータがＣＡＤデータ記憶部２１に格納されている場合を例示して説明したが、３次元ＣＡＤデータの格納場所については特に限定されない。例えば、ネットワークに接続された特定のサーバに格納されており、このサーバからネットワークを介して３次元ＣＡＤデータをダウンロードすることにより、ＣＡＤデータ取得部２２が３次元ＣＡＤデータを取得することとしてもよい。また、３次元ＣＡＤデータは、経路教示データ作成装置１に着脱可能なコンピュータ読取可能な記憶媒体（例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等）に記憶されていてもよく、これらが経路教示データ作成装置１に接続された状態でＣＡＤデータ取得部２２が３次元ＣＡＤデータを取得するような構成とされていてもよい。

同様に、上記実施形態では、経路教示データ記憶部２６に経路教示データが格納される場合を例示したが、経路教示データの格納場所についてはこの例に限定されない。すなわち、上述した３次元ＣＡＤデータと同様に、特定のサーバに格納されてもよいし、経路教示データ作成装置１に着脱可能なコンピュータ読取可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。

更に、上記実施形態では、経路教示データ作成装置１とロボット制御装置２とがネットワークを介して接続され、ネットワークを介して経路教示データを送受信する態様としたが、経路教示データの授受については、この例に限定されない。例えば、経路教示データは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体を介して、経路教示データ作成装置１からロボット制御装置２に与えられてもよい。

また、ロボット制御装置２が経路教示データ作成装置１を含んでもよく、ロボット制御装置２において、経路教示データが作成されることとしてもよい。すなわち、ロボット制御装置２に、経路教示データ作成装置１が備える各種機能が搭載された構成とされてもよい。

１：経路教示データ作成装置
２：ロボット制御装置
３：ロボット
１１：ＣＰＵ
１２：メインメモリ
１３：記憶部
１４：外部インターフェース
１５：通信インターフェース
１６：入力部
１７：表示部
２１：ＣＡＤデータ記憶部
２２：ＣＡＤデータ取得部
２３：表示制御部
２４：選択部
２５：経路作成部
２６：経路教示データ記憶部
２７：経路変更部
１００：ロボットシステム

Claims

複数の曲線の情報を含む設計データを用いて、ロボットの駆動制御に必要とされる経路教示データを作成するための経路教示データ作成装置であって、
接続元の曲線である接続元曲線の終点に接続される他の曲線を接続先曲線として選択し、選択した前記他の曲線を次の前記接続元曲線として、前記接続先曲線となる曲線を順次選択する選択部と、
前記選択部によって選択された複数の前記曲線に基づいて前記経路教示データを作成する経路作成部と
を備え、
前記選択部は、前記接続元曲線の終点に接続される複数の前記他の曲線が存在する場合に、前記接続元曲線の最終接線方向と、複数の前記他の曲線の各開始接線方向とに基づいて、いずれか一つの前記他の曲線を前記接続先曲線として選択する経路教示データ作成装置。
前記選択部は、前記接続元曲線の終点に接続される複数の前記他の曲線が存在する場合に、前記接続元曲線の最終接線方向と複数の前記他の曲線の各開始接線方向とがなす角の角度である接続角度を算出し、該接続角度が最も小さい前記他の曲線を前記接続先曲線として選択する請求項１に記載の経路教示データ作成装置。
前記接続角度が等しい場合には、前記接続元曲線の始点に接続される曲線の始点並びに前記接続元曲線の始点及び終点から特定される平面と、複数の前記他の曲線の各開始接線方向とに基づいて、いずれか一つの前記他の曲線を前記接続先曲線として選択する請求項２に記載の経路教示データ作成装置。
最初の前記接続元曲線及びその始点をユーザが指定するための入力部を備える請求項１から３のいずれかに記載の経路教示データ作成装置。
前記経路作成部によって作成された前記経路教示データに基づく前記ロボットの駆動経路を表示するための表示制御部と、
ユーザによって前記ロボットの駆動経路が修正されることにより修正指示が入力された場合に、前記修正指示に基づいて前記経路教示データを変更する経路変更部と
を備える請求項１から４のいずれかに記載の経路教示データ作成装置。
複数の曲線の情報を含む設計データを用いて、ロボットの駆動制御に必要とされる経路教示データを作成するための経路教示データ作成方法であって、
接続元の曲線である接続元曲線の終点に接続される他の曲線が複数存在するか否かを判定する工程と、
前記他の曲線が複数存在しない場合には、前記他の曲線を接続先曲線として選択する工程と、
前記他の曲線が複数存在する場合には、前記接続元曲線の最終接線方向と、複数の前記他の曲線の各開始接線方向とに基づいて、いずれか一つの前記他の曲線を前記接続先曲線として選択する工程と、
選択した前記他の曲線を次の前記接続元曲線とする工程と、
選択された複数の前記曲線に基づいて前記経路教示データを作成する工程と
をコンピュータが実行する経路教示データ作成方法。
コンピュータを請求項１から５のいずれかに記載の経路教示データ作成装置として機能させるためのプログラム。