情况下，采用后者的结果(动作路径)。此外，在后者的动作路径的评价值低的情况下，如果与前者的评价值的差值为预定基准值以下，则也采用后者的结果。
[0071]一边使上述基准值以足够平缓的比例逐渐减小，一边重复这样的评价值比较，由此能够不陷于局部解而获得更高评价值的动作路径。此外，在将块间追加的干扰回避路径存储在合适的存储器中，并在后面的处理中在相同块间插入干扰回避路径的情况下，通过使用所存储的干扰回避路径，能够缩短处理时间。
[0072]此外，本发明的机器人仿真装置，可以包含在用于控制仿真对象即机器人实机的机器人控制装置中，换言之，该机器人控制装置可以具有机器人仿真装置的功能。在机器人控制装置中，通过存储机器人和周边物的形状、以及它们的配置位置的信息，能够在机器人控制装置中进行上述这样的干扰回避路径的生成。此外，这样一来，能够顺利地进行基于仿真结果的实机的动作。
[0073]根据本发明，通过使用随机数来生成用于回避干扰的第3示教点，能够不陷于局部解，而随机地获得干扰回避路径。此外，干扰回避路径是自动生成的，因此，能够不依赖于操作者的熟练程度地生成现实的机器人干扰回避路径。
【主权项】
1.一种机器人仿真装置，其将机器人和配置在该机器人周边的周边物的3维模型配置在同一虚拟空间内来进行所述机器人的仿真，所述机器人仿真装置的特征在于， 具备: 动作路径取得部，其执行所述机器人的动作程序的仿真来取得所述机器人的第I动作路径； 示教点确定部，其检测在使所述机器人沿着所述第I动作路径发生了移动时有无所述机器人与所述周边物的干扰，来确定即将发生干扰之前的示教点即第I示教点和刚发生干扰之后的示教点即第2示教点； 动作路径生成部，其在所述第I示教点与所述第2示教点之间，自动地追加与所述第I示教点或所述第2示教点在以随机数确定的搜索方向上相距以随机数确定的搜索距离的至少一个第3示教点，生成所述机器人与所述周边物不发生干扰的第2动作路径； 评价部，其针对所述动作路径生成部所生成的多个不同的第2动作路径的每一个，进行基于预先确定的至少一个参数的评价；以及 动作路径选择部，其根据所述评价部所进行的评价，从所述多个第2动作路径中选择所述机器人的最佳动作路径。
2.根据权利要求1所述的机器人仿真装置，其特征在于， 所述动作路径生成部进行以下处理: 检测在使所述机器人沿着从所述第I示教点到与所述第I示教点在以随机数确定的搜索方向上相距以随机数确定的搜索距离的I个中间示教点的动作路径发生了移动时，有无与所述周边物的干扰，在不发生干扰的情况下，将所述中间示教点插入到所述第I示教点与所述第2示教点之间；并且 所述动作路径生成部重复进行以下处理:检测使所述机器人沿着从最后插入的中间示教点到所述第2示教点的动作路径发生了移动时，有无与所述周边物的干扰，并从最后插入的中间示教点开始，插入与该最后插入的中间示教点在以随机数确定的搜索方向上相距以随机数确定的搜索距离的I个新的中间示教点，直至不再发生干扰， 由此，生成所述第2动作路径。
3.根据权利要求2所述的机器人仿真装置，其特征在于， 所述动作路径生成部具备以下至少一种功能: 设定初始状态的功能，在该初始状态下，选择用于规定所述中间示教点与所述第2示教点的距离小于所述第I示教点与所述第2示教点的距离的方向的随机数的概率，高于选择用于规定所述中间示教点与所述第2示教点的距离大于所述第I示教点与所述第2示教点的距离的方向的随机数的概率；以及 检测从所述第I示教点到所述中间示教点的动作路径中有无机器人与周边物的干扰，设定成未发生干扰的情况下的搜索方向在下次以后的搜索中被选择的概率，高于发生了干扰的情况下的搜索方向在下次以后的搜索中被选择的概率的功能。
4.根据权利要求2或3所述的机器人仿真装置，其特征在于， 还具有示教点删除部，其从所述第3示教点中删除剩余示教点， 所述示教点删除部具备以下至少一种功能: 针对所插入的多个第3示教点的每一个第3示教点，存储移动方向和移动距离，在所述第2动作路径上的连续2个第3示教点的移动方向相同的情况下，将所述连续的2个第3示教点的移动距离进行加法运算，合并为I个新的示教点的功能； 在所述第2动作路径上的连续2个第3示教点的移动方向正相反的情况下，将所述连续的2个第3示教点的移动距离抵消，合并为I个新的示教点，或者删除所述连续的2个第3示教点的功能；以及 对于连接所述第2动作路径上的不连续的任意2个第3示教点之间的路径，检测有无机器人与周边物的干扰，在不发生干扰的情况下，删除所述不连续的任意2个第3示教点之间的示教点的功能。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人仿真装置，其特征在于， 所述至少一个参数包含: (a)机器人的动作时间； (b)机器人与周边物的最小分隔距离； (C)驱动机器人的电动机的发热量； (d)机器人的减速机的寿命；以及 (e)机器人的消耗功率， 所述评价部，针对所述第2动作路径以及所述第2动作路径中包含的各个第3示教点，选择所述(a)?(e)中任意多个参数，并对选择出的任意参数进行预定的加权，由此来计算评价值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人仿真装置，其特征在于， 还具有示教点调整部，用于调整所述第3示教点的位置， 所述示教点调整部， 基于预先确定的至少一个参数来评价所述第2动作路径中包含的各个第3示教点， 使应当调整的第3示教点的位置在预先确定的允许范围内仅移动微小距离，检测有无所述机器人与所述周边物的干扰，进行移动后的第3示教点的评价，并以预定次数重复该处理， 在所述允许范围内的多个第3示教点中，将评价最高的第3示教点的位置设定为调整后的第3示教点的位置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的机器人仿真装置，其特征在于， 所述动作路径生成部， 在所述第I示教点附近，生成即使机器人在任意方向上移动一定距离，所述机器人与所述周边物也不发生干扰的第I中继点， 在所述第2示教点附近，生成即使机器人在任意方向上移动一定距离，所述机器人与所述周边物也不发生干扰的第2中继点， 分别针对所述第I示教点与所述第I中继点之间、所述第I中继点与所述第2中继点之间、所述第2中继点与所述第2示教点之间，生成机器人与周边物不发生干扰的动作路径。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人仿真装置，其特征在于， 所述动作路径生成部，将所述第I动作路径中包含的多个示教点在所述机器人与所述周边物发生了干扰的位置进行分割，分割为多个块， 进行所述多个块中至少2个块的顺序的替换、以及各块中包含的示教点的顺序的反转中的至少一者，并在各个块内的最后的示教点与该块的下一个块内的最初的示教点之间自动生成所述机器人与所述周边物不发生干扰的动作路径。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的机器人仿真装置，其特征在于， 所述机器人仿真装置被包含在对实机的机器人进行控制的控制装置中。
【专利摘要】本发明提供一种生成机器人的动作路径的机器人仿真装置。其能够不依赖于操作者的熟练程度，自动生成机器人的现实的干扰回避路径。仿真装置具备：动作路径取得部，其执行机器人的动作程序的仿真来取得第1动作路径；示教点确定部，其检测第1动作路径中的干扰来确定该干扰发生前后的示教点即第1示教点和第2示教点；动作路径生成部，其基于以随机数确定的搜索方向和搜索距离，在第1和第2示教点之间自动地插入至少一个第3示教点，生成不发生干扰的第2动作路径；评价部，其针对每一个第2动作路径，进行基于预先确定的至少一个参数的评价；以及动作路径选择部，其根据该评价，从多个第2动作路径中选择最佳动作路径。
【IPC分类】B25J9-16
【公开号】CN104875203
【申请号】CN201510085002
【发明人】武田俊也
【申请人】发那科株式会社
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年2月16日
【公告号】DE102015102399A1, US20150239121