示教系统、机器人系统和示教方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种示教系统、机器人系统和示教方法。
【背景技术】
[0002]以往，已知一种机器人，其通过安装手等工具，使用所安装的工具对工件进行规定的作业。另外，还提出了各种示教系统，其对所述机器人示教进行规定的作业的动作。
[0003]作为上述规定的作业，例如有电弧焊接作业或工件的研磨作业等使工具进行圆弧状移动的作业。当进行上述作业时，例如在示教系统中生成如下使机器人动作的任务程序:由用户对工具的起点、终点以及参照点进行示教，在起点与终点之间进行圆弧内插(例如，参照专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平4-118706号公报
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题
[0008]然而，在上述示教系统中，当规定的作业是由工具来保持工件进行旋转的作业时，有时用户对机器人的示教作业会变得复杂。具体地说，当规定的作业是由工具来保持刮刀(工件)在器皿内旋转并由刮刀刮取器皿内的试样的作业，或是由工具来保持试管(工件)进行旋转并对试管内的试样进行搅拌的作业等时，有时会使用户的示教作业变得复杂。
[0009]S卩，例如当由工具旋转试管时，通过一边逐渐改变试管相对于重力方向的倾角一边进行旋转，能高效地搅拌试管内的试样。因此，例如在上述示教系统中针对工具的不同姿态按以下方法进行机器人的示教:首先在试管的顺长方向与重力方向平行的状态下对工具的起点与终点等进行示教，之后在试管稍微倾斜的状态下再次对工具的起点与终点等进行示教等。因此，增加了示教的次数，结果是有时会使示教作业变得复杂。
[0010]本发明的一个实施方式是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供一种能容易地对机器人进行示教作业的示教系统、机器人系统和示教方法。
[0011 ] 为解决技术问题的方法
[0012]本发明的一个实施方式涉及的示教系统具有数据获取部与任务生成部。数据获取部用于获取数据，所述数据包含:由工具来保持工件并且进行旋转作业的机器人的所述工具的初始姿态、所述工具的最终姿态、所述工件的旋转中心轴以及所述工件绕所述旋转中心轴旋转的旋转角度。任务生成部基于由所述数据获取部获取的所述数据，生成使实际的所述机器人动作的任务程序，以使所述工具呈所述初始姿态之后，当使所述工件绕所述旋转中心轴旋转所述旋转角度时，使所述工具呈所述最终姿态。
[0013]发明效果
[0014]采用本发明的示教系统，能容易地对机器人进行示教作业。
【附图说明】
[0015]图1A是正面观察包含第一实施方式涉及的示教系统的机器人系统的说明图。
[0016]图1B是俯视观察图1A所示的机器人系统的说明图。
[0017]图2是表示机器人结构的俯视图。
[0018]图3是示教系统的框图。
[0019]图4是示教控制装置的具体处理以及用户的示教作业的说明图。
[0020]图5A是用于说明机器人的动作的说明图。
[0021]图5B是用于说明机器人的动作的说明图。
[0022]图5C是用于说明机器人的动作的说明图。
[0023]图f5D是用于说明机器人的动作的说明图。
[0024]图5E是用于说明机器人的动作的说明图。
[0025]图6是表示示教系统执行的处理步骤的流程图。
[0026]图7是用于说明在第二实施方式涉及的示教系统中由用户进行示教作业之前所进行的初始数据的设定的说明图。
[0027]图8是对试管进行搅拌作业时用户进行示教作业的说明图。
[0028]图9A是用于说明机器人的动作的说明图。
[0029]图9B是用于说明机器人的动作的说明图。
[0030]图9C是用于说明机器人的动作的说明图。
[0031]图9D是用于说明机器人的动作的说明图。
[0032]图10是用于说明在第三实施方式涉及的示教系统中由用户进行示教作业之前所进行的初始数据的设定的说明图。
[0033]图11是对烧杯进行搅拌作业时用户进行示教作业的说明图。
[0034]图12A是用于说明机器人的动作的说明图。
[0035]图12B是用于说明机器人的动作的说明图。
[0036]图12C是用于说明机器人的动作的说明图。
[0037]附图标记说明
[0038]1:机器人系统
[0039]10:通风室
[0040]20:机器人
[0041]25:手(工具)
[0042]30:示教系统
[0043]31:示教控制装置
[0044]3 lid:数据获取部
[0045]3 lie:任务生成部
[0046]312b:初始数据
[0047]312c:示教数据
[0048]32:显示部
[0049]33:操作部
[0050]34:任务信息DB
[0051]40:机器人控制装置
[0052]51:刮刀(工件)
[0053]52:试管(工件)
[0054]56:搅拌棒(工件)
【具体实施方式】
[0055]以下，参照附图对本申请所公开的示教系统、机器人系统和示教方法的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限于以下所示的实施方式。
[0056](第一实施方式)
[0057]图1A是正面观察包含第一实施方式涉及的示教系统的机器人系统的说明图。另夕卜，图1B是俯视观察图1A所示的机器人系统的说明图。此外，为了容易地理解，在图1B中表示拆下了室主体的顶棚部(后面叙述)的状态。另外，图1A、1B以及后面叙述的图2以后的图均为示意图。
[0058]如图1A以及图1B所示，机器人系统1具有通风室10、机器人20、示教系统30与机器人控制装置40。
[0059]在所述机器人系统1中，机器人控制装置40根据通过用户经由示教系统30进行示教的示教内容来控制机器人20，进行使用通风室10内的各种器具(例如试管等)的作业。
[0060]此外，机器人系统1虽然能适用于各种作业，但优选适用于如下生物医学领域的作业:例如使刮刀在器皿内旋转来刮取器皿内的试样的作业，或使试管旋转来搅拌试管内的试样的作业等。以下对机器人系统1所具有的构成要素进行详细的说明。
[0061]通风室10具有室主体11、门部12与吸气部13。室主体11是内部作为机器人20的作业空间的长方体状的筐体。在所述室主体11的前面的侧壁上设有用于连通内部空间(作业空间)与外部空间的开口部11a。
[0062]门部12例如这样形成:由正面观察呈矩形的框体，与嵌入在框体的内周面且具有能从门部12的外部观察门部12的内部程度的透光性的强化玻璃形成。
[0063]所述门部12被构成为安装在开口部11a上，并且能进行升降。因此，如图1A所示，开口部11a通过门部12下降而关闭，使室主体11的内部形成与外部隔离的封闭空间。另夕卜，虽省略了图示，但通过门部12的上升来打开开口部11a。
[0064]另外，在室主体11的内部设有作为工作台的桌面14。在桌面14的上部配置有机器人20进行作业所使用的各种器具。具体地说，如图1B所示，在桌面14的上部配置有器皿50、用于器皿50的刮刀51、试管52、用于保持试管52的试管架53、烧杯54、用于载置烧杯54的载置台55、用于烧杯54的搅拌棒56。此外，刮刀51与搅拌棒56被收纳在托盘T中。另外，在器皿50、试管52与烧杯54中，例如装有药品等试样S(在图1A、1B中未图示)。
[0065]此外，如后面所述，上述的器皿50、刮刀51、试管52、搅拌棒56等各种器具是作为机器人20的作业对象的“工件”。因此，下面有时将器皿50或刮刀51等各种器具称为“工件”。
[0066]如图1A所示，吸气部13例如设在室主体11的顶棚部11b，是用于对室主体11的内部空气进行吸气的风机。通过吸气部13吸取的空气经由未图示的HEPA过滤器(HighEfficiency Particulate Air Filter:高效空气徽粒过滤器)等空气过滤器以及排气管道15排出至室外等。这样，由于吸气部13从室主体11的内部进行吸气，因此能保持作业空间内呈负压，并且防止作业中产生的物质等扩散至外部。
[0067]此外，在上述中，机器人系统1具有通风室10，但并不限于所例示的内容。即，机器人系统1的结构也可以是不具有通风室10，具体而言，例如也可以是桌面14上的作业空间呈大气开放状态。
[0068]机器人20设置在室主体11的地面所设置的设置台16上。机器人20具有基台部
21、躯干部22、分别安装在躯干部22的两肩部分的左臂23与右臂24，S卩、为双臂机器人。左臂23与右臂24是分别具有多个关节轴的多轴机器人。另外，机器人20的躯干部22经由未图示的致动器与基台部21进行连接，躯干部22通过致动器能相对于基台部21进行回转。
[0069]使用图2对上述