自动地生成机器人的动作轨迹的装置、系统以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种自动地生成机器人的动作轨迹的装置、系统以及方法。一种能够防止生产线的效率降低的装置。装置具备：形状获取部，其获取工件的形状；动作模式获取部，其获取基本动作模式，该基本动作模式包含基准工件形状、该基准工件形状上的基准作业位置以及针对该基准作业位置的作业种类；类似判定部，其判定工件的形状是否与基准工件形状类似；位置决定部，其根据工件的形状和基准工件形状，来决定工件上的与基准作业位置对应的作业位置；以及轨迹生成部，其通过将基准作业位置变更为所决定的作业位置来生成动作轨迹。

Device, system and method for automatically generating robot action track

The invention provides a device, a system and a method for automatically generating the action track of a robot. A device capable of preventing production line from being reduced in efficiency. The device has: shape acquisition unit, which obtains the shape of the workpiece; action mode acquisition unit, which obtains the basic action mode. The basic action mode includes the shape of the reference workpiece, the reference operation position on the shape of the reference workpiece and the type of operation for the reference operation position; similar determination unit, which determines the shape of the workpiece. The position determining part determines the operation position corresponding to the reference operation position on the workpiece according to the shape of the workpiece and the shape of the reference work piece, and the trajectory generating part generates the action track by changing the reference operation position to the determined operation position.

【技术实现步骤摘要】
自动地生成机器人的动作轨迹的装置、系统以及方法
本专利技术涉及一种自动地生成机器人的动作轨迹的装置、系统以及方法。
技术介绍
已知一种自动地生成机器人的动作轨迹的技术(例如，日本特开平8-90232号公报)。
技术实现思路
以往，每当工件的形状稍有变更时，都需要对针对变更后的该工件进行作业的机器人重新进行动作的示教，该情形导致生产线的效率降低。在本公开的一个方式中，自动地生成机器人的动作轨迹的装置具备：形状获取部，其获取成为机器人的作业对象的工件的形状；动作模式获取部，其获取基本动作模式，该基本动作模式包含基准工件形状、该基准工件形状上的基准作业位置以及针对该基准作业位置的作业种类；类似判定部，其判定由形状获取部获取到的工件的形状是否与基本动作模式中所包含的基准工件形状类似；位置决定部，其根据由类似判定部判定为彼此类似的工件的形状和基准工件形状，来决定工件上的与基本动作模式中所包含的基准作业位置对应的作业位置；以及轨迹生成部，其通过将基准作业位置变更为由位置决定部决定的作业位置，来生成用于机器人对作业位置执行基本动作模式中所包含的作业的动作轨迹。在本公开的其它方式中，自动地生成机器人的动作轨迹的方法包括：获取成为机器人的作业对象的工件的形状；获取基本动作模式，该基本动作模式包含基准工件形状、该基准工件形状上的基准作业位置以及针对该基准作业位置的作业种类；判定获取到的工件的形状是否与基本动作模式中所包含的基准工件形状类似；根据判定为彼此类似的工件的形状和基准工件形状，来决定工件上的与基本动作模式中所包含的基准作业位置对应的作业位置；以及通过将基准作业位置变更为所决定的作业位置，来生成用于机器人对作业位置执行基本动作模式中所包含的作业的动作轨迹。根据本公开的一个方式，无需对机器人再次示教，能够利用基本动作模式自动地构建由机器人对工件进行作业时的动作轨迹。由此，能够削减机器人的再次示教所施加的负担，因此能够使生产线的效率提高。附图说明通过与附图相关联的以下的实施方式的说明将更加明确本专利技术的目的、特征以及优点。图1是一个实施方式所涉及的装置的框图。图2是一个实施方式所涉及的机器人系统的概要图。图3是一个实施方式所涉及的基准工件的概要图。图4A表示图3所示的基准工件，图4B表示与该基准工件类似的工件的例子。图5A和图5B是用于说明映射理论的图。图6是表示由图1所示的位置决定部计算出的图4B所示的工件上的作业位置的图。图7是其它实施方式所涉及的装置的框图。图8A表示其它实施方式所涉及的基准工件，图8B表示与该基准工件类似的工件的例子。图9是表示图7所示的装置的动作流程的一例的流程图。图10是其它实施方式所涉及的装置的框图。图11是其它实施方式所涉及的装置的框图。图12表示用于对多个种类的基本动作模式进行说明的表。图13是表示图11所示的装置的动作流程的一例的流程图。图14是表示图13中的步骤S22的流程的一例的流程图。图15表示由图11中的视觉传感器拍摄到的工件的图像的例子。图16表示绘制于坐标系中的工件和第一种基准工件的图像的例子。图17表示绘制于坐标系中的工件和第二种基准工件的图像的例子。图18是表示绘制于坐标系中的工件和第三种基准工件的图像的例子。图19是表示由图11所示的位置决定部计算出的图15所示的工件上的作业位置的图。图20是一个实施方式所涉及的系统的框图。具体实施方式以下，根据附图详细地说明本公开的实施方式。此外，在以下说明的各种实施方式中，对同样的要素标注相同的附图标记，并省略重复说明。首先，参照图1说明一个实施方式所涉及的装置10。装置10自动地生成机器人的动作轨迹，具备形状获取部12、动作模式获取部14、类似判定部16、位置决定部18以及轨迹生成部20。装置10也可以由具有CPU及存储器等的一个计算机构成。或者，也可以是形状获取部12、动作模式获取部14、类似判定部16、位置决定部18以及轨迹生成部20各自由具有CPU或存储器等的一个计算机构成。在本实施方式中，在设置于装置10的外部的存储部22中预先存储有基本动作模式24。基本动作模式24是包含与基准工件形状、该基准工件形状上的基准作业位置以及针对该基准作业位置的作业种类有关的信息的计算机程序，用于使机器人针对该基准作业位置执行规定的作业。以下，参照图2和图3来说明一个实施方式所涉及的机器人系统和基本动作模式。图2所示的机器人系统30用于对工件W进行点焊，具备机器人控制部32和机器人34。机器人控制部32具有CPU及存储器(未图示)等，用于直接或间接地对机器人34的各结构要素进行控制。机器人34例如是垂直多关节机器人，具有基座40、旋转主体42、机械臂44、手腕部46以及末端执行器48。基座40被固定于作业室的地面。旋转主体42以能够绕铅垂轴转动的方式设置于基座40。机械臂44具有以能够转动的方式与旋转主体42连结的下臂部50以及以能够转动的方式与该下臂部50的前端连结的上臂部52。手腕部46以能够转动的方式与上臂部52的前端连结，并支承末端执行器48。在旋转主体42、机械臂44以及手腕部46中各自内置有伺服电动机(未图示)。作为自动控制的坐标系之一，针对机器人34设定了机器人坐标系CR。机器人控制部32将机器人坐标系CR作为基准向各伺服电动机发送指令，来对旋转主体42、机械臂44以及手腕部46进行驱动。由此，末端执行器48在机器人坐标系CR下被配置为任意的位置和姿势。末端执行器48为点焊枪，具备基座部54、固定臂56、可动臂58、驱动部60、固定电极芯片62以及可动电极芯片64。基座部54与机器人34的手腕部46连结。固定臂56的基端被固定于基座部54，固定电极芯片62被固定于固定臂56的前端。可动臂58以与固定电极芯片62接近和分离的方式可动地设置于基座部54。驱动部60例如具有伺服电动机，根据来自机器人控制部32的指令来使可动臂58以与固定电极芯片62接近和分离的方式移动。固定电极芯片62和可动电极芯片64根据来自机器人控制部32的指令进行通电。由此，固定电极芯片62和可动电极芯片64对夹持于该固定电极芯片62和可动电极芯片64之间的工件W进行点焊。图3表示一个实施方式所涉及的基准工件WR1。基准工件WR1例如是车体，具有预先决定的基准工件形状。在该基准工件WR1上设定有合计12个基准作业位置A1～A12。这些基准作业位置A1～A12是由用户预先决定的。机器人34针对各个该基准作业位置A1～A12进行点焊作业。本实施方式所涉及的基本动作模式24使机器人34针对各个基准作业位置A1～A12执行点焊。具体地说，在机器人坐标系CR下，机器人控制部32按照基本动作模式24对机器人34进行控制，利用末端执行器48对各个基准作业位置A1～A12进行点焊。基本动作模式24使机器人34以预先决定的基准顺序针对各个基准作业位置A1～A12进行点焊。该基准顺序例如能够规定为作业位置A1→A2→A3→A4→A5→A6→A7→A8→A9→A10→A11→A12的顺序。通过利用示教操作板或仿真等对机器人34示教点焊作业，来预先构建该基本动作模式24并存储于存储部22。基本动作模式24包含基准工件WR1的基准工件形状、机器人坐标系CR下的各基准作业位置A1～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动地生成机器人的动作轨迹的装置，其具备：形状获取部，其获取成为机器人的作业对象的工件的形状；动作模式获取部，其获取基本动作模式，该基本动作模式包含基准工件形状、该基准工件形状上的基准作业位置以及针对该基准作业位置的作业种类；类似判定部，其判定由所述形状获取部获取到的所述工件的形状是否与所述基本动作模式中所包含的所述基准工件形状类似；位置决定部，其基于由所述类似判定部判定为彼此类似的所述工件的形状和所述基准工件形状，来决定所述工件上的与所述基本动作模式中所包含的所述基准作业位置对应的作业位置；以及轨迹生成部，其通过将所述基准作业位置变更为由所述位置决定部决定的所述作业位置，来生成用于所述机器人对所述作业位置执行所述基本动作模式中所包含的所述作业的动作轨迹。

【技术特征摘要】
2017.04.10 JP 2017-0777111.一种自动地生成机器人的动作轨迹的装置，其具备：形状获取部，其获取成为机器人的作业对象的工件的形状；动作模式获取部，其获取基本动作模式，该基本动作模式包含基准工件形状、该基准工件形状上的基准作业位置以及针对该基准作业位置的作业种类；类似判定部，其判定由所述形状获取部获取到的所述工件的形状是否与所述基本动作模式中所包含的所述基准工件形状类似；位置决定部，其基于由所述类似判定部判定为彼此类似的所述工件的形状和所述基准工件形状，来决定所述工件上的与所述基本动作模式中所包含的所述基准作业位置对应的作业位置；以及轨迹生成部，其通过将所述基准作业位置变更为由所述位置决定部决定的所述作业位置，来生成用于所述机器人对所述作业位置执行所述基本动作模式中所包含的所述作业的动作轨迹。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还具备：形状输入部，其接收所述工件的形状的输入并向所述形状获取部发送；视觉传感器，其检测所述工件的形状，将检测出的该工件的形状发送到所述形状获取部；或者标记读取传感器，其读取记述有所述工件的形状的标记并发送到所述形状获取部。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述基本动作模式包含多个所述基准作业位置，所述位置决定部分别计算所述工件上的与多个所述基准作业位置对应的多个所述作业位置。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还具备顺序输入部，该顺序输入部接收对由所述位置决定部决定的多个所述作业位置执行所述作业的顺序的输入，所述基本动作模式包含用于规定针对多个所述作业位置的所述作业的顺序的基准顺序，所述轨迹生成部通过将多个所述基准作业位置变更为由所述位置决定部决定的多个所述作业位置、将所述基准顺序变更为由所述顺序输入部接收到的所述顺序，来生成用于所述机器人按照由所述顺序输入部接收到的所述顺序来对多个所述作业位置执行所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯濛，陈文杰，林晃市郎，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP