示教系统、机器人系统以及示教方法
【技术领域】
[0001] 所公开的实施方式设及示教系统、机器人系统W及示教方法。
【背景技术】
[0002] W往，已知有运样的示教系统：一边对机器人的动作进行仿真一边生成示教数据。 在重建了实际作业现场的假想空间上，一边使机器人等的Ξ维模型进行动作一边生成示教 数据。
[0003] 另外，作为该示教系统，有运样的示教系统：将一边追寻着操作者指定的避开障碍 物的退避位置一边靠近对象物时的、机器人的动作路径数据作为示教数据（例如，参照专 利文献1)。
[0004] 专利文献1 :日本特开2012 - 24867号公报 阳〇化]然而，在上述现有技术中，在减少对示教系统进行操作来生成示教数据的操作者 的作业负荷和示教数据生成所需的时间的方面，尚有进一步改善的余地。例如，在上述现有 技术中，操作者需要输入机器人的动作路径中的多个示教点，从而操作者的作业负荷高且 示教数据的生成也需要时间。
【发明内容】
[0006] 实施方式中的一个方式正是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供如下运样的 示教系统、机器人系统W及示教方法：它们能够减少与示教数据生成相关的作业负荷和所 需时间。
[0007] 实施方式中的一个方式的示教系统具备示教数据生成部、判定部和示教数据更新 部。所述示教数据生成部在包含作业工具、多关节的机器人、W及预先设定有利用所述作 业工具进行作业的多个作业点的工件的假想环境下，W如下方式生成所述机器人的示教数 据，所述方式是：使所述作业工具经过与各个所述作业点对应的接近点（approachpoint) 而到达W及远离所述作业点。所述判定部判定将相邻的所述接近点彼此相连的假想线是否 与所述工件或障碍物发生干设。在所述判定部判定为所述假想线与所述工件或所述障碍物 发生干设的情况下，所述示教数据更新部变更该假想线所设及的所述接近点的位置。
[0008] 根据实施方式中的一个方式，能够减少与示教数据生成相关的作业负荷和所需时 间。
【附图说明】
[0009] 图1是示出包含实施方式的示教系统的机器人系统的整体结构的示意图。
[0010] 图2是示出实施方式的示教方法的示意图。
[0011] 图3是示出实施方式的示教系统的结构的框图。
[0012] 图4是示出显示部所显示的假想图像的一例的示意图。
[0013] 图5是设定接近点的操作的说明图。
[0014] 图6A是用于说明接近点的位置的变更方法的说明图（其1)。
[0015] 图6B是用于说明接近点的位置的变更方法的说明图（其2)。
[0016] 图6C是用于说明接近点的位置的变更方法的说明图（其3)。
[0017] 图抓是用于说明接近点的位置的变更方法的说明图（其4)。
[0018] 图7是确定作业点的作业顺序的操作的说明图。
[0019] 图8是示出执行实施方式的示教方法的处理流程的流程图。
[0020] 图9A是用于说明变形例（其1)的接近点的位置的变更方法的说明图（其1)。
[0021] 图9B是用于说明变形例（其1)的接近点的位置的变更方法的说明图（其2)。
[0022] 图9C是用于说明变形例（其1)的接近点的位置的变更方法的说明图（其3)。
[0023] 图9D是用于说明变形例（其1)的接近点的位置的变更方法的说明图（其4)。
[0024] 图10是示出变形例（其2)的机器人的示意图。 阳0对标号说明
[0026] 1 :机器人系统；10 :示教系统；11 :示教控制装置；12 :显示部；13 :操作部；14 :工 作（job)信息DB;20 :机器人控制装置；30、30a:机器人；31 :基座部；32 :第1臂；33 :第2 臂；34 :凸缘部；35 :末端执行器（endeffector) ;36 :保持部；111 :控制部；111a:图像生 成部；mb:显示控制部；111c:操作受理部；llld:确定部；llle:示教数据生成部；lllf: 判定部；lllg:示教数据更新部；11比：仿真指示部；llli:工作登记部；112 :存储部；112a: 模型信息；112b:示教点信息；120 :显示窗口；121 :假想图像区域；122、123a:按钮；123 : 对话框；351 :固定臂；352 :可动臂；E1、E2 :电极。
【具体实施方式】
[0027] 下面，参照附图，对本申请所公开的示教系统、机器人系统W及示教方法的实施方 式进行详细说明。需指出的是，本发明并不限定于W下所示的实施方式。
[0028] 另外，下面举例说明使显示器等显示部显示机器人的Ξ维模型的图形图像的示教 系统。此外，下面有时将该Ξ维模型的图形图像记为"假想图像"。
[0029] 另外，下面举例说明包含点焊机器人的焊接机器人系统。然而，不限于此，焊接机 器人系统也可W置换成包含例如能够进行电弧焊接、螺丝紧固加工、钻孔加工、密封材料等 的涂布加工、磨削加工之类的点、线或面加工的机器人的加工机器人系统。下面，分别将点 焊机器人记为"机器人"、将焊接机器人系统记为"机器人系统"。
[0030] 图1是示出包含实施方式的示教系统10的机器人系统1的整体结构的示意图。
[0031] 如图1所示，机器人系统1具备示教系统10、机器人控制装置20和机器人30。另 夕F，示教系统10具备示教控制装置11、显示部12、操作部13和工作信息DB(数据库）14。
[0032] 示教控制装置11是对示教系统10的整体进行控制的控制器，构成为包含运算处 理装置、存储装置等。另外，示教控制装置11与W显示部12为代表的示教系统10的各种 装置W可传递信息的方式连接。
[0033] 另外，示教控制装置11向显示部12输出假想图像，该假想图像包含根据操作员利 用操作部13进行的操作对机器人30等的动作进行仿真运算的结果。运里，在该假想图像 中还包含机器人30的加工对象即工件W。此外，工件W由例如设置于地面等的载置台P支 撑。
[0034] 另外，示教控制装置11同样根据操作员借利用操作部13进行的操作，生成使机器 人30根据假想图像进行动作的工作程序，且将该工作程序登记到工作信息DB(数据库）14 中。
[0035] 显示部12是所谓的显示器等显示设备。另外，操作部13是鼠标等输入设备。此 夕F，操作部13不是必须构成为硬件部件，例如也可W是触摸面板上显示的触摸键等软件部 件。
[0036] 工作信息DB 14是登记有使机器人30进行动作的工作程序、该工作程序所包含的 "示教点"等与示教相关的信息的数据库。
[0037] 运里，所谓示教点，是指在使机器人30进行再现动作的情况下机器人30的各关节 应当经由的目标位置的信息，例如作为对机器人30的各轴进行驱动的伺服电机中设置的 各编码器的脉冲值来存储所述示教点。机器人30根据多个示教点的信息进行动作，因此， 在工作信息DB14中与机器人30的每个运动（工作）相关联地存储有多个示教点。
[0038] 换言之，在机器人30的工作程序中包含多个示教点、W及各示教点之间的插值动 作命令和针对末端执行器的动作命令等的组合信息。此外，在使机器人30进行再现动作的 情况下，机器人30根据该工作程序进行动作。
[0039] 工作信息DB14与机器人控制装置20W可传递信息的方式连接，所述机器人控制 装置20是对实际的机器人30的动作进行控制的控制器。机器人控制装置20根据该工作 信息DB14中登记的工作程序，对机器人30的各种动作进行控制。 W40] 此外，在图1中，虽然举例示出了工作信息DB14(示教系统10)与机器人控制装 置20连接的情况，但是工作信息DB14(示教系统10)不是必须与机器人控制装置20连接。 [0041 ] 例如，也可W是，经由USBUniversalSerialBus:通用串行总线）存储器等外部 存储装置，将示教系统10所生成的工作程序保存到机器人控制装置20内的存储部（未图 示）中。
[0042] 此外，在图1中，从容易理解说明的观点出发，示出了工作信息DB14和示教控制 装置11分体地构成的例子，但是，也可W将工作信息DB14存储到示教控制装置11内部的 存储部中。
[0043] 另外，在W下说明W及附图3等中，为了容易理解示教控制装置11的各功能而将 示教控制装置11分成各个部分来表示，但是应理解为，W下所示的各部分的功能全部都是 通过示教控制装置11自身来实现的。
[0044] 另外，只要能够实现示教控制装置11和机器人控制装置20的各个功能，则示教控 制装置11和机器人控制装置20既可W由硬件实现，也可W由软件（计算机程序）实现。当 然，也可W由硬件与软件的组合来实现。
[0045] 作为具体的例子，示教控制装置11和机器人控制装置20例如可W由计算机构成。 此时，例如为CPU(CentralProcessingUnit,中央处理器）、MPU(Mic;roProcessorUnit， 微处理器）、MCU(MicroControl化it,微控制器）等。另外，示教控制装置11和机器人控 制装置20的各个功能也可W通过将预先制作的程序加载到计算机进行执行来实现。
[0046] 另外，该程序可W是记录在非一时性的计算机可读记录介质中的程序，所述计算 机可读记录介质记录有计算机可执行的多个命令，该程序可W从该记录介质安装到计算机 上。另外，作为计算机可读记录介质，例如有硬盘（皿）、软盘（FD)、压缩盘（CD)、光学磁盘 (MO)、存储卡等。
[0047] 另外，示教控制装置11和机器人控制装置20可w由一个物理实体来实现，也可w 由多个物理实体来实现。
[0048] 接着，对机器人30的结构进行说明。机器人30具备基座部31、第1臂32、第2臂 33、凸缘部34和末端执行器35。
[0049] 基座部31被固定在地面等上，基座部31将第1臂32的基端部支撑为能够绕轴S 旋转（参照图中的绕轴S的箭头）且能够绕轴L旋转（参照图中的绕轴L的箭头）。第1 臂32在末端部将第2臂33的基端部支撑为能够绕轴U旋转（参照图中的绕轴U的箭头）。
[0050] 第2臂33的末端部被设置成能够相对于基端部绕轴R旋转（参照图中的绕轴R 的箭头）。另外，第2臂33在末端部将凸缘部34的基端部支撑为能够绕轴B旋转（参照图 中的绕轴B的箭头）。凸缘部34在末端部将末端执行器35的基端部支撑为能够绕轴T旋 转（参照图中的绕轴T的箭头）。
[0051] 伺服电机等驱动源对机器人30的各关节进行驱动，各驱动源根据来自机器人控 制装置20的动作指示，对机器人30的各关节进行驱动。
[0052] 此外，实施方式的末端执行器35是点焊枪。该末端执行器35具备固定臂351和 可动臂352。固定臂351被固定于末端执行器35的主体部并且利用末端部支撑电极E1。
[0053] 可动臂352被设置成：将电极E2支撑为与电极E1对置并且能够利用末端执行器 35中设置的驱动源（未图示）来变更电极E1与电极E2的间隔。目P，末端执行器35是使可 动臂352移动而利用电极E1、E2按压夹持工件W来进行点焊的作业工具。
[0054] 运里，使用图2,对实施方式的示教方法进行说明。图2是示出实施方式的示教方 法的示意图。
[0055]图2所示的示教方法是生成如下运样的路径的方法：所述路径是例如使末端执行 器35(参照图1