机器人程序生成装置

1. 一种机器人程序生成装置，其包括编程部和机器人控制部，该编程部 具有存储机器人的示教点的信息和包含所述机器人、该机器人的作业对象工 件以及该机器人的作业障碍物的周围环境模型的信息的存储部，预先脱机生 成使该机器人执行一系列动作的机器人程序；该机器人控制部通过控制所述 机器人的动作使该机器人向示教点移动，其特征在于，
所述编程部，具有根据在预先生成的所述机器人程序中记载的示教点的 信息和所述周围环境模型的信息，生成使所述机器人不干涉所述作业对象工 件以及所述作业障碍物地、从该机器人的当前位置向应修正的示教点移动的 路径的示教点接近路径生成部，
所述机器人控制部，具有根据所述生成的路径使所述机器人向所述应修 正的示教点移动的机器人驱动部，通过把所述应修正的示教点的信息置换成 在移动后捕捉到的实际的示教点的信息，修正所述机器人程序上的示教点的 信息，
所述机器人控制部具有显示部，该显示部显示从所述编程部发送的需要 修正的机器人的示教点的信息。
2. 根据权利要求1所述的机器人程序生成装置，其中，
在所述机器人程序中记载的示教点上，附加用于指定需要进行位置修正 的示教点是哪一个的要修正指定信息。
3. 根据权利要求2所述的机器人程序生成装置，其中，
设定所述要修正指定信息作为示教点的属性信息。
4. 根据权利要求1到3中任意一项所述的机器人程序生成装置，其中，
所述编程部具有对位置修正结束了的示教点附加位置修正结束信息的单 元。
5. 根据权利要求4所述的机器人程序生成装置，其中，
所述编程部具有在位置修正结束了的示教点的属性信息中设定所述位置 修正结束信息的单元。
6. 根据权利要求2到5中任何一项所述的机器人程序生成装置，其中，
所述机器人控制部具有：
接受所述机器人程序的起动操作执行该机器人程序的单元；
对在接受所述起动操作时是否存在需要位置修正、且满足该位置修正未 结束这样的条件的示教点进行判断的单元；和
在判断为存在满足所述条件的示教点时，忽略所述起动并且显示表示满 足该条件的示教点存在的警告的单元。

技术领域\n本发明涉及一种机器人程序生成装置，特别涉及一种脱机生成机器人程 序、使用生成的机器人程序对于指定的示教点使机器人移动到实际的示教点、 捕捉实际的示教点的信息、修正上述机器人程序上的示教点的信息的机器人 程序生成装置。\n背景技术\n在当前使用的机器人程序生成装置中，在现场使用脱机生成的机器人程 序的场合，从最前头单步执行脱机生成的机器人程序，在机器人接触工件的 跟前的机器人的示教点使机器人停止，进行轻推进给，进行机器人和工件接 触的机器人的示教点的修正。这里，所谓机器人的示教点在机械手中指手的 尖端部的位置，在焊接机器人中指焊接棒的尖端部的位置，所谓机器人的示 教点的信息指表示示教点的位置或者机器人的姿势的信息以及示教点的关联 信息，例如属性信息。\n在根据上述现有技术的机器人程序生成装置中，现状是，在脱机生成的 机器人程序中很难发现应该修正哪个示教点。为发现该示教点，需要从最前 头使机器人程序全部动作，使机器人动作同时进行示教点的修正，所以存在 在示教点的修正上要花时间的问题。\n另外，在漏修正示教点的场合，执行机器人程序时，机器人和工件或者 机器人的外围设备发生干涉，发生损坏机器人、工件或者机器人的外围设备 的问题。\n发明内容\n本发明是为解决上述问题提出的，其目的是提供一种能够在修正示教点 时不需要时间、而且可以生成不损坏机器人、工件或者机器人的外围设备的 生成机器人程序的机器人程序生成装置。\n根据为实现上述目的的本发明的机器人程序生成装置，在脱机生成机器 人程序时在机器人程序上附加机器人和工件或者机器人的外围设备接触的机 器人的示教点的信息。另外，生成用于从当前位置向需要修正的机器人的示 教点移动的路径，移动机器人到该示教点。另外，保留是否已全部修正应修 正的示教点的信息。\n更详细说，根据本发明的机器人程序生成装置，其包括编程部和机器人 控制部，该编程部具有存储机器人的示教点的信息和包含所述机器人、该机 器人的作业对象工件以及该机器人的作业障碍物的周围环境模型的信息的存 储部，预先脱机生成使该机器人执行一系列动作的机器人程序；该机器人控 制部通过控制所述机器人的动作使该机器人向示教点移动，其特征在于，所 述编程部，具有根据在预先生成的所述机器人程序中记载的示教点的信息和 所述周围环境模型的信息，生成使所述机器人不干涉所述作业对象工件以及 所述作业障碍物地、从该机器人的当前位置向应修正的示教点移动的路径的 单元，所述机器人控制部，具有根据所述生成的路径使所述机器人向所述应 修正的示教点移动的单元，通过把所述应修正的示教点的信息置换成在移动 后捕捉到的实际的示教点的信息，修正所述机器人程序上的示教点的信息。\n在上述机器人程序生成装置中，在所述机器人程序中记载的示教点上， 附加用于指定需要进行位置修正的示教点是哪一个的要修正指定信息。\n在上述机器人程序生成装置中，设定所述要修正指定信息作为示教点的 属性信息。\n在上述机器人程序生成装置中，所述编程部具有对位置修正结束了的示 教点附加位置修正结束信息的单元。\n在上述机器人程序生成装置中，所述编程部具有在位置修正结束了的示 教点的属性信息中设定所述位置修正结束信息的单元。\n在上述机器人程序生成装置中，所述机器人控制部具有接受所述机器人 程序的起动操作执行该机器人程序的单元；判断在接受所述起动操作时是否 存在需要位置修正、而且满足该位置修正未结束这样的条件的示教点的单元； 在判断为存在满足所述条件的示教点时无视所述起动并且显示表示存在满足 该条件的示教点的警告的单元。\n根据上述结构，通过在脱机生成机器人程序时在机器人程序上附加和工 件接触的机器人的示教点的信息，可以在实际设备中简单地发现应该示教修 正的机器人的示教点。由此，因为不需要如现有技术那样从机器人程序最前 头一边执行程序一边进行修正，所以可以缩短示教修正的时间，而且也能生 成用于从当前位置向需要修正的机器人的示教点移动的路径，通过使用该路 径向机器人的示教点移动机器人，使不会由于干涉而损坏机器人、工件或者 机器人的外围设备，可以安全地使机器人接近机器人的示教点。另外，因为 检查应修正的示教点是否全被修正，所以可以防止由于漏修正引起的机器人 或上件或者机器人的外围设备的干涉导致的损伤。\n附图说明\n图1是涉及本发明的一个实施形态的机器人程序生成装置的方框结构 图。\n图2是表示机器人程序生成装置、机器人以及作为机器人的作业对象的 工件的位置关系的图。\n图3是表示图1所示的机器人程序生成装置的处理步骤的流程图。\n图4是表示进行车体点焊的机器人的焊接棒尖端的移动路径的图。\n图5是表示在机器人控制部的画面中显示的示教位置和属性信息的显示 例子的图。\n图6是表示程序头以及机器人程序的显示例子的图。\n图7是表示示教点的信息的图。\n图8是表示在实际设备中需要修正的示教点的一览表的图。\n图9是表示新生成的进行车体点焊的机器人的焊接棒尖端的移动路径后 的移动路径的图。\n图10是表示警告画面的具体例子的图。\n具体实施方式\n图1是涉及本发明的一个实施形态的机器人程序生成装置的方框结构 图，图2是表示机器人程序生成装置1、机器人2以及作为机器人的作业对 象的工件3的位置关系的图。图1所示的机器人程序生成装置1具有编程部 10和机器人控制部20，编程部10生成用于使机器人2执行规定的作业例如 焊接、夹持、传送的机器人程序，机器人控制部20控制用于使机器人2执行 上述规定的作业的由机器人2执行的动作。下面说明编程部10和机器人控制 部20的硬件结构。\n编程部10，例如由个人计算机组成，具有计算机本体、键盘或者鼠标等 输入装置、显示单元或者打印机等输出装置、以及经由计算机本体和LAN或 因特网和外部的计算机之间收发程序或数据的通信装置(未图示)。在本实施 形态中，作为该外部计算机之一连接机器人控制部20。在机器人控制部20 上除设置和上述个人计算机同样的装置外，还设置使机器人2动作的伺服电 动机的驱动控制装置。\n上述计算机本体具有CPU、作为在CPU执行的程序或数据的暂时存储区 以及CPU的工作区中使用的主存储装置的RAM、存储固定的程序或数据的 ROM、根据需要由存储写入RAM中的程序或数据的磁盘等组成的辅助存储 装置以及软盘FD或者光盘CD等那样的程序或数据的记录介质M的读取装 置。CPU、RAM、ROM、辅助存储装置以及读取装置，经由总线互相可通信 连接。下面说明涉及本实施形态的编程部10和机器人控制部20的功能构成。\n图1所示的编程部10具有存储部11和示教点接近路径生成部12。存储 部11存储使机器人2执行一系列操作的机器人程序、机器人2的示教点的信 息、包含机器人2、机器人2的作业对象工件3以及机器人2的作业障碍物 (未图示)的周围环境模型的位置或者三维形状的信息。机器人程序预先脱 机制成。所谓机器人2的示教点，在机械手的场合指手的尖端部的位置，在 焊接机器人的场合指焊接棒的尖端部的位置。所谓机器人的示教点的信息指 表示示教点的位置或机器人的姿势的信息以及示教点的关联信息，例如属性 信息。\n示教点接近路径生成部12，根据在存储部11中存储的预先制成的机器 人程序和机器人2的各示教点的信息和周围环境模型的信息，生成不干涉机 器人2从当前位置向应修正的示教点移动的接近路径。\n图1所示的机器人控制部20具有显示部21和机器人驱动部22。显示部 21例如是CRT或者液晶显示装置，显示从编程部11发送的需要修正的机器 人2的示教点的信息。机器人驱动部22，在本实施例中具有驱动控制用于操 作机器人2(6轴转动)而在机器人2中装入的6个伺服电动机的装置。通过 该装置，驱动、停止机器人2的各轴到用6轴的转动角度表示的机器人2的 示教点。机器人控制部20，通过控制机器人2的动作使机器人2向实际的示 教点移动来捕捉该示教点的信息，把预先脱机生成的机器人程序上的示教点 的信息置换成捕捉到的信息，进行修正。这是因为机器人程序上的示教点和 实际的示教点不同，会产生机器人2或工件3的制造误差或安装精度误差、 或者如果机器人是机械手的话，会在臂上产生弯曲。\n图3是表示图1所示机器人程序生成装置的处理步骤的流程图。下面根 据图3的流程图说明机器人程序生成步骤。\n在步骤S1，使用预先在存储部11中存储的关于模型化的机器人、机器 人的作业对象工件以及机器人的作业障碍物等的周围环境模型的位置或者形 状的信息，在编程部10中生成机器人程序时，生成在实际设备中需要示教修 正的示教点、在本实施形态中机器人的焊接棒的尖端和车体的点焊接部接触 的位置的信息。\n图4是表示进行车体点焊的机器人的焊接棒尖端的移动路径的图。从图 4可知，表示出机器人的焊接棒尖端的位置移动到P1、P2、…、P17的状态， 机器人的焊接棒的尖端和作为机器人2的作业对象工件的车体3的点焊接部 接触的位置是P3、P5、P7、P10、P12、P14。\n图5是表示在机器人控制部20的显示部21的画面上显示的示教位置和 属性信息的显示例子的图，图6是表示程序头以及机器人程序的显示例子的 图。\n在如接触作为工件的车体3的确实的实际设备中，把需要示教修正的示 教点的信息记录为如图5所示示教点的属性信息或者如图6所示的机器人程 序头部信息等。从图6可知，需要位置修正的示教点用○、不需要位置修正 的示教点用×、修正结束的示教点用×表示。也可以在别的文件中记录该示 教点的信息。此外，在机器人程序的正文中，第一行的P 100％p[1]表示 “各轴以100％的速度朝向示教点P1”这样的命令，第三行的L 2000mm/sec p[3]表示“在直线上以尖端速度2000mm/sec朝向示教点P3”这样的命令。\n在步骤S2，把编程部10这样制成的机器人程序和各示教点的信息向机 器人控制部20发送。\n图7是表示示教点P1～P17的信息的图。在本实施形态中，在编程部10 的存储部11中存储极坐标系中的机器人的示教点P1～P17的6轴的极坐标数 据。示教点的信息，根据实施形态可以使用正交系的数据。\n在步骤S3，机器人控制部20在显示部21的画面上从发送的程序和示教 点的信息一览显示实际设备中需要修正的示教点。操作员看到该画面，向编 程部10发送要修正的示教信息。\n图8是表示实际设备中需要修正的示教点的一览表。从图8可知，No. 1～No.6的6处的示教点需要修正，判断其执行程序名是主程序还是子程序或 者是哪个子程序，而且判断对应的程序的行号。进而，在该一览表中，在修 正结束的地方显示“修正结束”，未修正的地方显示“未修正”。图8右下的 “接近”，是向示教点执行接近操作时的按压按钮，“位置修正”是示教点的 位置修正结束时的按压按钮，通过该按钮操作从“未修正”变更到“修正结 束”。\n在步骤S3，机器人控制部20，进一步向编程部10发送机器人2的当前 位置和此次修正的示教点的信息。\n在步骤S4，编程部10生成从当前位置向要修正的示教点的移动路径。\n在周围环境模型上执行生成的路径，确认不和工件3或外围设备(未图示) 等干涉。在干涉的场合，在路径上追加经由点以使不干涉，生成不干涉的路 径。另外，在生成路径时，通过设定移动到示教点还是在示教点的规定距离 跟前停止，决定路径的最终到达位置。\n图9是表示新生成进行车体点焊的机器人的焊接棒尖端的移动路径后的 移动路径的图。表示在机器人的焊接棒尖端的当前位置在P2的场合，因为能 够接触P12的示教点所以希望修正时，从P2→P9→P11→P12的移动路径。\n在步骤S4把这样制成的路径向机器人控制部20发送。\n在步骤S5，机器人控制部20沿移动路径接近示教点，执行示教修正作 业。\n在接近示教点后，使用轻推进给功能等进行位置修正后，记录修正结束。 对每一示教点记录示教修正是否结束的信息。\n在步骤S6，判定全部修正是否结束，在判定全部修正结束时前进到步骤 S7，在步骤S7执行示教修正的程序，在判定为至少一个修正未结束时返回到 步骤S4，重复执行步骤S4、S5。\n图10是表示警告画面的具体例子的图。\n如果已经结束示教点的位置修正的话，则执行机器人程序。其时，在已 经检查在属性信息中记录的示教修正所需要的示教点的示教修正结束信息、 不管需要修正而存在未结束修正的示教点的场合，如图10所示，表示未修正 的程序名(子程序3，子程序4)、行号(11行，20行)以及修正结束还是未修正 的修正状况(未修正)，并且用警告显示该意思，由此促使判断是否起动。\n在显示警告后起动的场合，在向未修正的示教点移动前显示警告。在不 起动的场合，切换到进行示教修正的画面。\n各示教点的要示教修正信息、修正结束的信息在示教点的属性信息、机 器人程序的头部或者机器人程序之外的其他文件中任何一个中存储。\n在步骤S8，判定是否可以执行机器人程序，在判定能够执行机器人程序 时本处理结束，在判定不能执行机器人程序时前进到步骤S9，在步骤S9修 正未修正的示教点，返回步骤S7。