JPH1177568A - 教示支援方法及び装置 - Google Patents
教示支援方法及び装置Info
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- JPH1177568A JPH1177568A JP23737097A JP23737097A JPH1177568A JP H1177568 A JPH1177568 A JP H1177568A JP 23737097 A JP23737097 A JP 23737097A JP 23737097 A JP23737097 A JP 23737097A JP H1177568 A JPH1177568 A JP H1177568A
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- teaching
- effector
- operator
- information
- sensor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 効果器にセンサを付けて作業実行するような
装置において、オペレータが教示データの作成を容易に
実行することが可能な教示支援方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明は、複数台のカメラを用いて、操
作者の移動情報、即ち、３次元位置姿勢情報を実時間で
計測し、効果器の位置・姿勢情報を取得し、３次元姿勢
情報及び効果器の位置・姿勢情報とを組み合わせて、操
作者にロボットの状態をグラフィックインタフェースで
提示し、教示支援を行うことにより、センシング可能な
センサ姿勢及び効果器の姿勢を同時に満足させる教示デ
ータの作成を行う。
装置において、オペレータが教示データの作成を容易に
実行することが可能な教示支援方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明は、複数台のカメラを用いて、操
作者の移動情報、即ち、３次元位置姿勢情報を実時間で
計測し、効果器の位置・姿勢情報を取得し、３次元姿勢
情報及び効果器の位置・姿勢情報とを組み合わせて、操
作者にロボットの状態をグラフィックインタフェースで
提示し、教示支援を行うことにより、センシング可能な
センサ姿勢及び効果器の姿勢を同時に満足させる教示デ
ータの作成を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、教示支援方法及び
装置に係り、特に、教示操作者の位置姿勢情報、ロボッ
ト手先位置姿勢情報をユーザインタフェースに取り込む
ことにより、マニピュレータに保持された効果器（ロボ
ット）を被作業対象物上の所定の経路に沿って動作させ
るために必要な教示データを作成するための教示支援方
法及び装置に関する。
装置に係り、特に、教示操作者の位置姿勢情報、ロボッ
ト手先位置姿勢情報をユーザインタフェースに取り込む
ことにより、マニピュレータに保持された効果器（ロボ
ット）を被作業対象物上の所定の経路に沿って動作させ
るために必要な教示データを作成するための教示支援方
法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のロボット教示技術は、例えば、ロ
ボット工学ハンドブック（コロナ社、１９９０，ｐｐ５
２２−５２９）に開示されているように、ロボットの動
作方向などに対応した押しボタン類を備えた教示ボック
ツールによるリモートティーチ法が多く使用されてい
る。
ボット工学ハンドブック（コロナ社、１９９０，ｐｐ５
２２−５２９）に開示されているように、ロボットの動
作方向などに対応した押しボタン類を備えた教示ボック
ツールによるリモートティーチ法が多く使用されてい
る。
【０００３】図６は、従来の教示ボックスによるリモー
トティーチ法による教示データ修正方法を説明するため
の図である。同図におけるシステムは、マニピュレータ
１、効果器２、マニピュレータ制御部５、教示ボックス
６から構成される。オペレータは、教示ボックス６を用
いて、効果器２を作業対象ワーク３の加工経路４に効果
器２の先端あるいは、効果器２から一定距離離した位置
に位置付け、その時のマニピュレータ１の先端の位置・
姿勢座標を入力し、これを教示データとしてコントロー
ラ５へ送る。
トティーチ法による教示データ修正方法を説明するため
の図である。同図におけるシステムは、マニピュレータ
１、効果器２、マニピュレータ制御部５、教示ボックス
６から構成される。オペレータは、教示ボックス６を用
いて、効果器２を作業対象ワーク３の加工経路４に効果
器２の先端あるいは、効果器２から一定距離離した位置
に位置付け、その時のマニピュレータ１の先端の位置・
姿勢座標を入力し、これを教示データとしてコントロー
ラ５へ送る。
【０００４】この処理を加工経路４に沿って所望の回数
だけマニピュレータ１を動作させて取得して、全教示デ
ータを得る。また、ティーチング装置だけを使った教示
に対して、センシング情報を使い、教示操作者にセンサ
を含むロボットシステムに関する状況を支援情報として
提示し、オペレータの教示への負荷を低減させる教示法
が行われている。例えば、特開平２−１５９８７のよう
に、アーク溶接においてロボット手先のアークビジョン
センサの操作とロボット教示操作を同一操作盤で切り替
えて実行できるようにすると共に、センサによるワーク
投影像を教示支援情報としてＣＲＴに表示し、オペレー
タの負荷を軽減する方法がある。
だけマニピュレータ１を動作させて取得して、全教示デ
ータを得る。また、ティーチング装置だけを使った教示
に対して、センシング情報を使い、教示操作者にセンサ
を含むロボットシステムに関する状況を支援情報として
提示し、オペレータの教示への負荷を低減させる教示法
が行われている。例えば、特開平２−１５９８７のよう
に、アーク溶接においてロボット手先のアークビジョン
センサの操作とロボット教示操作を同一操作盤で切り替
えて実行できるようにすると共に、センサによるワーク
投影像を教示支援情報としてＣＲＴに表示し、オペレー
タの負荷を軽減する方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の教示ボックスによるリモートティーチ法による教
示データの修正方法では、作業の経路が複雑になれば教
示ポイントも増え、教示時間が増加し、コストの増大の
要因となる。また、オペレータにかかる負荷も増大す
る。
従来の教示ボックスによるリモートティーチ法による教
示データの修正方法では、作業の経路が複雑になれば教
示ポイントも増え、教示時間が増加し、コストの増大の
要因となる。また、オペレータにかかる負荷も増大す
る。
【０００６】また、センシング情報を用いた方法では、
３次元ワーク上での追従作業のように、経路が複雑にな
ると教示支援情報としては、その機能は不十分であり、
教示作業の負荷を軽減させることが困難である。このよ
うに、マニピュレータによる作業では、対象物（ワー
ク）の所定の経路表面に沿って効果器を追従させること
により、所定の作業を達成する。このような作業のため
の装置では、近年作業の効率化を図るためにセンサを導
入したシステムの利用が増加している。従来は、多くの
場合、教示再生型のマニピュレータが用いられている
が、このような従来の装置に比べて、センサを導入した
システムでは、作業実行時の環境不確実性、例えば、ワ
ークの固体差による教示データとのずれ等をオンライン
で対処できるというメリットがある。しかしながら、作
業時に上記環境不確実性に対処できるようにさせるため
には、教示時に使用するセンサの動作条件を満足させる
ような教示作業を実行しなければならない。一般に、セ
ンサは効果器に対して位置姿勢を拘束されているため、
センサの動作条件のなかでも特に考慮しなければならな
い点は、教示位置においてセンサの検出範囲を満足する
ように効果器の位置姿勢を決めなければならないことで
ある。つまり、センサを導入したことにより、センシン
グ可能なセンサ姿勢を予め決められている効果器位置姿
勢を満足させながら教示位置において決定しなければな
らないという問題が新たに発生する。
３次元ワーク上での追従作業のように、経路が複雑にな
ると教示支援情報としては、その機能は不十分であり、
教示作業の負荷を軽減させることが困難である。このよ
うに、マニピュレータによる作業では、対象物（ワー
ク）の所定の経路表面に沿って効果器を追従させること
により、所定の作業を達成する。このような作業のため
の装置では、近年作業の効率化を図るためにセンサを導
入したシステムの利用が増加している。従来は、多くの
場合、教示再生型のマニピュレータが用いられている
が、このような従来の装置に比べて、センサを導入した
システムでは、作業実行時の環境不確実性、例えば、ワ
ークの固体差による教示データとのずれ等をオンライン
で対処できるというメリットがある。しかしながら、作
業時に上記環境不確実性に対処できるようにさせるため
には、教示時に使用するセンサの動作条件を満足させる
ような教示作業を実行しなければならない。一般に、セ
ンサは効果器に対して位置姿勢を拘束されているため、
センサの動作条件のなかでも特に考慮しなければならな
い点は、教示位置においてセンサの検出範囲を満足する
ように効果器の位置姿勢を決めなければならないことで
ある。つまり、センサを導入したことにより、センシン
グ可能なセンサ姿勢を予め決められている効果器位置姿
勢を満足させながら教示位置において決定しなければな
らないという問題が新たに発生する。
【０００７】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、効果器にセンサを付けて作業実行するような装置に
おいて、オペレータが教示データの作成を容易に実行す
ることが可能な教示支援方法及び装置を提供することを
目的とする。
で、効果器にセンサを付けて作業実行するような装置に
おいて、オペレータが教示データの作成を容易に実行す
ることが可能な教示支援方法及び装置を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理を
説明するための図である。本発明は、センサからマニピ
ュレータに保持された効果器の位置姿勢情報を取得し
て、該マニピュレータを被作業対象物上を所定の経路に
沿って動作するように、教示データを作成する教示支援
方法において、複数台のカメラを用いて、操作者の移動
情報、即ち、３次元位置姿勢情報を実時間で計測し（ス
テップ１）、効果器の位置・姿勢情報を取得し（ステッ
プ２）、３次元姿勢情報及び効果器の位置・姿勢情報と
を組み合わせて、操作者にロボットの状態をグラフィッ
クインタフェースで提示し（ステップ３）、教示支援を
行うことにより、センシング可能なセンサ姿勢及び効果
器の姿勢を同時に満足させる教示データの作成を行う
（ステップ４）。
説明するための図である。本発明は、センサからマニピ
ュレータに保持された効果器の位置姿勢情報を取得し
て、該マニピュレータを被作業対象物上を所定の経路に
沿って動作するように、教示データを作成する教示支援
方法において、複数台のカメラを用いて、操作者の移動
情報、即ち、３次元位置姿勢情報を実時間で計測し（ス
テップ１）、効果器の位置・姿勢情報を取得し（ステッ
プ２）、３次元姿勢情報及び効果器の位置・姿勢情報と
を組み合わせて、操作者にロボットの状態をグラフィッ
クインタフェースで提示し（ステップ３）、教示支援を
行うことにより、センシング可能なセンサ姿勢及び効果
器の姿勢を同時に満足させる教示データの作成を行う
（ステップ４）。
【０００９】図２は、本発明の原理構成図である。本発
明は、マニピュレータと該マニピュレータのコントロー
ラ、該マニピュレータに保持された効果器と該効果器近
傍に保持されたセンサ、該センサから得られる情報をモ
ニタするモニタ手段から構成され、該マニピュレータを
被作業対象物上を所定の経路に沿って動作するように、
教示データを作成する教示支援装置であって、複数台の
カメラを用いて、オペレータの３次元位置を計測する３
次元位置計測手段１００と、オペレータの姿勢を計測す
る姿勢計測手段２００と、３次元位置計測手段１００と
姿勢計測手段２００から取得したオペレータの位置姿勢
情報とモニタ手段により取得した効果器の手先位置姿勢
情報を用いて、教示操作者から見た該効果器の状況をグ
ラフィック表示する表示手段３００とを有する。
明は、マニピュレータと該マニピュレータのコントロー
ラ、該マニピュレータに保持された効果器と該効果器近
傍に保持されたセンサ、該センサから得られる情報をモ
ニタするモニタ手段から構成され、該マニピュレータを
被作業対象物上を所定の経路に沿って動作するように、
教示データを作成する教示支援装置であって、複数台の
カメラを用いて、オペレータの３次元位置を計測する３
次元位置計測手段１００と、オペレータの姿勢を計測す
る姿勢計測手段２００と、３次元位置計測手段１００と
姿勢計測手段２００から取得したオペレータの位置姿勢
情報とモニタ手段により取得した効果器の手先位置姿勢
情報を用いて、教示操作者から見た該効果器の状況をグ
ラフィック表示する表示手段３００とを有する。
【００１０】上記のように、本発明は、作業領域内を移
動するオペレータの位置姿勢情報を実時間で取得し、効
果器（ロボット）の運動情報（位置姿勢情報）と組み合
わせることにより、教示操作者から見たロボットシステ
ムの状態をグラフィック表示を使った自然なインタフェ
ースで理解することが可能となるため、教示データ作成
作業を容易に実行することができる。
動するオペレータの位置姿勢情報を実時間で取得し、効
果器（ロボット）の運動情報（位置姿勢情報）と組み合
わせることにより、教示操作者から見たロボットシステ
ムの状態をグラフィック表示を使った自然なインタフェ
ースで理解することが可能となるため、教示データ作成
作業を容易に実行することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図３は、本発明の一実施例の教示
支援装置の構成を示す。同図に示す教示支援装置は、イ
ーサネット７、多関節マニピュレータ８、マニピュレー
タコントーラ９、ラインセンサコンローラ１０、ライン
センサ１１、手先効果器１２、ＣＣＤカメラコントロー
ラ１５、１６、位置姿勢計測演算装置１７、ジャイロコ
ントローラ１８、ＣＣＤカメラ１９、２０、赤外線透過
フィルタ２１、２２、ＬＥＤ（赤外線ＬＥＤ）２３、ジ
ャイロ（３軸角度センサ）２４、グラフィック表示器２
５、教示ボックス２６から構成される。
支援装置の構成を示す。同図に示す教示支援装置は、イ
ーサネット７、多関節マニピュレータ８、マニピュレー
タコントーラ９、ラインセンサコンローラ１０、ライン
センサ１１、手先効果器１２、ＣＣＤカメラコントロー
ラ１５、１６、位置姿勢計測演算装置１７、ジャイロコ
ントローラ１８、ＣＣＤカメラ１９、２０、赤外線透過
フィルタ２１、２２、ＬＥＤ（赤外線ＬＥＤ）２３、ジ
ャイロ（３軸角度センサ）２４、グラフィック表示器２
５、教示ボックス２６から構成される。
【００１２】上記の構成において、ラインセンサ１１
は、手先効果器１２に搭載されている。また、赤外線透
過フィルタ２１、２２は、ＣＣＤカメラ１９、２０のレ
ンズに取付けられている。ＬＥＤ２３は、オペレータの
頭部に付けられているものとする。以下、図３を用いて
オペレータの位置姿勢情報の計測方法及びロボットの位
置姿勢情報とを組み合わせたグラフィック情報をユーザ
インタフェースに用いた支援手法について説明する。
は、手先効果器１２に搭載されている。また、赤外線透
過フィルタ２１、２２は、ＣＣＤカメラ１９、２０のレ
ンズに取付けられている。ＬＥＤ２３は、オペレータの
頭部に付けられているものとする。以下、図３を用いて
オペレータの位置姿勢情報の計測方法及びロボットの位
置姿勢情報とを組み合わせたグラフィック情報をユーザ
インタフェースに用いた支援手法について説明する。
【００１３】なお、同図において、手先効果器１２は、
作業対象ワーク１３上を作業経路１４に沿って作業を行
うものとする。なお、以下の具体例では、手先効果器１
２を溶接トーチとし、ラインセンサ１１をレンジセンサ
として説明する。同図におけるマニピュレータ８の作業
を溶接作業を例にとって説明する。当該溶接作業では、
作業ワーク１３の作業経路１４に沿って手先効果器１２
つまり、溶接トーチを作業ワーク１３に近づけ、作業経
路１４にならいながら連続的に溶接を実行し、作業ワー
ク１３同士を貼り合わせる。
作業対象ワーク１３上を作業経路１４に沿って作業を行
うものとする。なお、以下の具体例では、手先効果器１
２を溶接トーチとし、ラインセンサ１１をレンジセンサ
として説明する。同図におけるマニピュレータ８の作業
を溶接作業を例にとって説明する。当該溶接作業では、
作業ワーク１３の作業経路１４に沿って手先効果器１２
つまり、溶接トーチを作業ワーク１３に近づけ、作業経
路１４にならいながら連続的に溶接を実行し、作業ワー
ク１３同士を貼り合わせる。
【００１４】当該教示装置では、ロボットの動作経路を
決定するために、教示ボックス２６を用いてオペレータ
が溶接経路上の点を入力していく。本教示装置では、教
示ボックス２６で教示データを作成する際、レンジセン
サ１１からの溶接トーチ１２のセンシングデータに基づ
いて、多関節マニピュレータ８を移動させる方向をオペ
レータに知らせるために、オペレータの位置姿勢情報と
ロボット位置姿勢情報（溶接トーチ位置姿勢情報）から
手先の３次元モデルのグラフィックインタフェースを用
いて、センサ視野を満足する教示データを作成する機能
を実現する。
決定するために、教示ボックス２６を用いてオペレータ
が溶接経路上の点を入力していく。本教示装置では、教
示ボックス２６で教示データを作成する際、レンジセン
サ１１からの溶接トーチ１２のセンシングデータに基づ
いて、多関節マニピュレータ８を移動させる方向をオペ
レータに知らせるために、オペレータの位置姿勢情報と
ロボット位置姿勢情報（溶接トーチ位置姿勢情報）から
手先の３次元モデルのグラフィックインタフェースを用
いて、センサ視野を満足する教示データを作成する機能
を実現する。
【００１５】まず、オペレータの位置姿勢を計測する方
法について説明する。オペレータの位置は、２台のカメ
ラ１９、２０とステレオ処理で実行する。具体的には、
赤外線透過フィルタ２１を付けたカメラ１９によりオペ
レータの頭部のＬＥＤ２３の画像を取得する。画像とし
ては、ＬＥＤ２３のみの点光線となるため簡単な画像前
処理である固定値による２値化と重心位置演算によりカ
メラ座標系での（ｘ１，ｙ１）が求められる。同様にし
て、赤外線透過フィルタ２２付きのカメラ２０により座
標値（ｘ２，ｙ２）が求められる。これらの座標値か
ら、オペレータのロボットのワールド座標系での３次元
位置（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）を、位置姿勢演算装置１７で
ステレオ処理を行い、演算する。ステレオ視を行うため
には、各カメラ１９、２０のパラメータを予め求めるた
めのキャリブレーションをしておく必要がある。この方
法の実施例については、図４を用いて後述する。
法について説明する。オペレータの位置は、２台のカメ
ラ１９、２０とステレオ処理で実行する。具体的には、
赤外線透過フィルタ２１を付けたカメラ１９によりオペ
レータの頭部のＬＥＤ２３の画像を取得する。画像とし
ては、ＬＥＤ２３のみの点光線となるため簡単な画像前
処理である固定値による２値化と重心位置演算によりカ
メラ座標系での（ｘ１，ｙ１）が求められる。同様にし
て、赤外線透過フィルタ２２付きのカメラ２０により座
標値（ｘ２，ｙ２）が求められる。これらの座標値か
ら、オペレータのロボットのワールド座標系での３次元
位置（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）を、位置姿勢演算装置１７で
ステレオ処理を行い、演算する。ステレオ視を行うため
には、各カメラ１９、２０のパラメータを予め求めるた
めのキャリブレーションをしておく必要がある。この方
法の実施例については、図４を用いて後述する。
【００１６】また、オペレータの姿勢（ｙａｗ，ｐｉｔ
ｃｈ，ｒｏｌｌ）は、頭部付近に付けたジャイロ（３軸
角度センサ）２４を用いて計測する。これらの情報は、
イーサネット７を介して、グラフィック演算表示装置２
５に送られ、教示支援情報に変換される。次に、図４を
用いて各カメラ１９、２０のキャリブレーションの方法
について説明する。
ｃｈ，ｒｏｌｌ）は、頭部付近に付けたジャイロ（３軸
角度センサ）２４を用いて計測する。これらの情報は、
イーサネット７を介して、グラフィック演算表示装置２
５に送られ、教示支援情報に変換される。次に、図４を
用いて各カメラ１９、２０のキャリブレーションの方法
について説明する。
【００１７】図４は、本発明の一実施例のカメラのキャ
リブレーション方法を説明するための図である。ステレ
オ視を行うためには、各カメラ１９、２０のパラメータ
を予め求めておく必要がある。そこで、公知の技術であ
るレンズ収差として、１次のradial distortion まで考
慮するTsaiのアルゴリズム("An Efficient and Accurat
e CameraCalibration Technique for 3D Machine Visio
n", Roger Y.Tsai, Proceedingsof IEEE Conference on
Computer Vision and Pattern recognition, Miami Be
ach, FL, 1986, pages 364-37)を用いて、各カメラ１
９、２０のキャリブレーションを行う。
リブレーション方法を説明するための図である。ステレ
オ視を行うためには、各カメラ１９、２０のパラメータ
を予め求めておく必要がある。そこで、公知の技術であ
るレンズ収差として、１次のradial distortion まで考
慮するTsaiのアルゴリズム("An Efficient and Accurat
e CameraCalibration Technique for 3D Machine Visio
n", Roger Y.Tsai, Proceedingsof IEEE Conference on
Computer Vision and Pattern recognition, Miami Be
ach, FL, 1986, pages 364-37)を用いて、各カメラ１
９、２０のキャリブレーションを行う。
【００１８】このアルゴリズムを実行させるのに必要な
ロボット座標系と各カメラ座標系とを対応付ける基準点
は、ロボット（手先マニピュレータ３３）の手先に取り
付けた赤外線ＬＥＤ３２を移動させることにより取得す
る。キャリブレーションでは、６０点の基準点を用い、
各々の位置における赤外線ＬＥＤ３２のロボット座標系
での３次元位置、及び赤外線透過フィルタ２９、３０を
付けたカメラ２７、２８により撮像された赤外線ＬＥＤ
３２を撮像することにより、その赤外線ＬＥＤ３２の存
在する３Ｄ視線方向の直線を２本Ｌi ，１、Ｌi ，２、
を得ることができ、求めるべき赤外線ＬＥＤ３２の３次
元位置は、これら２直線Ｌi ，１、Ｌi，２の交点、も
しくは、２直線Ｌi ，１、Ｌi ，２が捩れの関係にある
場合は、２直線の最近接点の中点として算出する。
ロボット座標系と各カメラ座標系とを対応付ける基準点
は、ロボット（手先マニピュレータ３３）の手先に取り
付けた赤外線ＬＥＤ３２を移動させることにより取得す
る。キャリブレーションでは、６０点の基準点を用い、
各々の位置における赤外線ＬＥＤ３２のロボット座標系
での３次元位置、及び赤外線透過フィルタ２９、３０を
付けたカメラ２７、２８により撮像された赤外線ＬＥＤ
３２を撮像することにより、その赤外線ＬＥＤ３２の存
在する３Ｄ視線方向の直線を２本Ｌi ，１、Ｌi ，２、
を得ることができ、求めるべき赤外線ＬＥＤ３２の３次
元位置は、これら２直線Ｌi ，１、Ｌi，２の交点、も
しくは、２直線Ｌi ，１、Ｌi ，２が捩れの関係にある
場合は、２直線の最近接点の中点として算出する。
【００１９】次に、図５を用いてオペレータの位置姿勢
情報とロボットの位置姿勢情報を用いてオペレータの教
示作業の支援情報の生成手法について説明する。図５
は、本発明の一実施例のオペレータの教示作業の支援情
報作成を説明するための図である。同図に示すシステム
は、グラフィック演算表示装置３５、オペレータ提示用
グラフィックインタフェース画面３６、及び教示ペンダ
ント３７から構成される。
情報とロボットの位置姿勢情報を用いてオペレータの教
示作業の支援情報の生成手法について説明する。図５
は、本発明の一実施例のオペレータの教示作業の支援情
報作成を説明するための図である。同図に示すシステム
は、グラフィック演算表示装置３５、オペレータ提示用
グラフィックインタフェース画面３６、及び教示ペンダ
ント３７から構成される。
【００２０】グライフィック演算表示装置３５は、ロボ
ット手先の３ＤＣＧモデルを幾何モデルから作成し、オ
ペレータの位置姿勢情報とロボットの手先位置姿勢情報
から演算されたオペレータから見た実際のツール姿勢に
一致するように、３ＤＣＧモデルをビュー変換し、表示
する。この３ＤＣＧモデルは、オペレータの移動あるい
は、ロボットの位置姿勢変更によって再描画される。ま
た、オペレータ提示用グラフィックインタフェース画面
３６は、ロボット手先に取り付けたセンサ情報よりセン
サ視野確保のためにロボットをどの方向に移動させるか
を矢印で３ＤＣＧモデルに重畳させて表示する。矢印の
方向を決定する方法は、例えば、特開平８−１９４５１
７号にある方法を適用するものとする。これにより、オ
ペレータは、教示ペンダント３７をこのグラフィック表
示に従いながら所定のキー操作をすることによりセンサ
視野を満足する教示データを作成する。
ット手先の３ＤＣＧモデルを幾何モデルから作成し、オ
ペレータの位置姿勢情報とロボットの手先位置姿勢情報
から演算されたオペレータから見た実際のツール姿勢に
一致するように、３ＤＣＧモデルをビュー変換し、表示
する。この３ＤＣＧモデルは、オペレータの移動あるい
は、ロボットの位置姿勢変更によって再描画される。ま
た、オペレータ提示用グラフィックインタフェース画面
３６は、ロボット手先に取り付けたセンサ情報よりセン
サ視野確保のためにロボットをどの方向に移動させるか
を矢印で３ＤＣＧモデルに重畳させて表示する。矢印の
方向を決定する方法は、例えば、特開平８−１９４５１
７号にある方法を適用するものとする。これにより、オ
ペレータは、教示ペンダント３７をこのグラフィック表
示に従いながら所定のキー操作をすることによりセンサ
視野を満足する教示データを作成する。
【００２１】なお、グラフィック演算表示装置３５は、
タッチ操作入力タイプの携帯端末も利用可能である。な
お、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特
許請求の範囲内で種々変更・応用が可能である。
タッチ操作入力タイプの携帯端末も利用可能である。な
お、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特
許請求の範囲内で種々変更・応用が可能である。
【００２２】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、効果器
にセンサをつけて作業実行するような装置において、オ
ペレータの位置姿勢情報及びロボットの運動情報を用い
たグラフィカルユーザインタフェースを支援情報とし
て、提示することにより、オペレータは教示データの作
成を容易に実行できる。
にセンサをつけて作業実行するような装置において、オ
ペレータの位置姿勢情報及びロボットの運動情報を用い
たグラフィカルユーザインタフェースを支援情報とし
て、提示することにより、オペレータは教示データの作
成を容易に実行できる。
【図１】本発明の原理を説明するための図である。
【図２】本発明の原理構成図である。
【図３】本発明の一実施例の教示支援装置の構成図であ
る。
る。
【図４】本発明の一実施例のカメラのキャリブレーショ
ン方法を説明するための図である。
ン方法を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施例のオペレータの教示作業の視
線情報作成を説明するための図である。
線情報作成を説明するための図である。
【図６】従来の教示ボックスによるリモートティーチ法
による教示データ修正方法を説明するための図である。
による教示データ修正方法を説明するための図である。
７ イーサネット ８，３３ 多関節マニピュレータ ９ コントローラ（マニピュレータ用） １０ ラインセンサコントローラ １１ ラインセンサ １２，３１ 手先効果器 １３ 作業対象ワーク １４ 作業経路 １５，１６ ＣＣＤカメラコントローラ １７ 位置姿勢計測演算装置 １８ ジャイロコントローラ １９，２０ ＣＣＤカメラ ２１，２２，２９，３０ 赤外線透過フィルタ ２３，３２ 赤外線ＬＥＤ ２４ ジャイロ ２５ グラフィック表示器 ２６ 教示ボックス ２７，２８ カメラ ３４ 定盤 ３５ グラフィック演算表示装置 ３６ グラフィカルインタフェース画面 ３７ 教示ペンダント １００ ３次元位置計測手段 ２００ 姿勢計測手段 ３００ 表示手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 礒田 佳徳 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 センサからマニピュレータに保持された
効果器の位置姿勢情報を取得して、該マニピュレータを
被作業対象物上を所定の経路に沿って動作するように、
教示データを作成する教示支援方法において、 複数台のカメラを用いて、操作者の移動情報、即ち、３
次元位置姿勢情報を実時間で計測し、 前記効果器の位置・姿勢情報を取得し、 前記３次元位置姿勢情報と前記効果器の位置・姿勢情報
とを組み合わせて、前記操作者にロボットの状態をグラ
フィックインタフェースで提示し、教示支援を行うこと
により、センシング可能なセンサ姿勢及び該効果器の姿
勢を同時に満足させる教示データの作成を行うことを特
徴とする教示支援方法。 - 【請求項２】 マニピュレータと該マニピュレータのコ
ントローラ、該マニピュレータに保持された効果器と該
効果器近傍に保持されたセンサ、該センサから得られる
情報をモニタするモニタ手段から構成され、該マニピュ
レータを被作業対象物上を所定の経路に沿って動作する
ように教示データを作成する教示支援装置であって、 複数台のカメラを用いて、オペレータの３次元位置を計
測する３次元位置計測手段と、 前記オペレータの姿勢を計測する姿勢計測手段と、 前記３次元位置計測手段及び前記姿勢計測手段により取
得した前記オペレータの位置姿勢情報と、前記モニタ手
段から取得した前記効果器の手先位置姿勢情報を用い
て、教示操作者から見た該効果器の状況をグラフィック
表示する表示手段とを有することを特徴とする教示支援
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23737097A JPH1177568A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 教示支援方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23737097A JPH1177568A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 教示支援方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1177568A true JPH1177568A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17014386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23737097A Pending JPH1177568A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 教示支援方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1177568A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-09-02 JP JP23737097A patent/JPH1177568A/ja active Pending
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