專利名稱：產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在用于執(zhí)行制造對(duì)象物的產(chǎn)品裝配的生產(chǎn)系統(tǒng)中使用的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往，作為向生產(chǎn)線引入機(jī)器人時(shí)產(chǎn)生的重要的問(wèn)題，可列舉防止暫短停機(jī)(由于暫時(shí)的故障而設(shè)備停止、或空轉(zhuǎn)的狀態(tài))。暫短停機(jī)不僅成為生產(chǎn)線的調(diào)試 調(diào)整時(shí)的示教時(shí)間縮短的障礙，而且成為無(wú)人連續(xù)操作時(shí)的障礙。一般，作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，首先進(jìn)行想要制造的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和用于以無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)方式制造產(chǎn)品的單元(cell)的布局設(shè)計(jì)。由此，得到表示構(gòu)成產(chǎn)品的部件的結(jié)合順序關(guān)系的部件連接信息(部件結(jié)構(gòu)樹)、部件的幾何學(xué)形狀數(shù)據(jù)等產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、和單元內(nèi)的設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)、機(jī)器人的規(guī)格等生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)。之后，開(kāi)始進(jìn)行使生產(chǎn)系統(tǒng)中的機(jī)器人等各設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作的規(guī)劃(programming)、安設(shè)調(diào)整、示教作業(yè)等。作為以往的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)，提議了如下技術(shù)為了使生產(chǎn)設(shè)備恢復(fù)，針對(duì)能夠以2值狀態(tài)(0N/0FF等)表現(xiàn)動(dòng)作狀態(tài)的情況，進(jìn)行錯(cuò)誤發(fā)生的檢測(cè)以及恢復(fù)時(shí)序 (sequence)的生成(例如參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。同樣地，還提議如下技術(shù)為了使生產(chǎn)線的故障恢復(fù)，預(yù)先以模塊為單位構(gòu)成控制時(shí)序程序，按每個(gè)模塊進(jìn)行故障的檢測(cè)、恢復(fù)用程序的啟動(dòng)(例如參照專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)1 日本專利第3195000號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平6-190692號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)平3-116304號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明要解決的問(wèn)題)在以往的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)中，根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)信息，僅關(guān)于生產(chǎn)系統(tǒng)的各結(jié)構(gòu)要素的2值狀態(tài)事先進(jìn)行用于算出錯(cuò)誤恢復(fù)方法的處理動(dòng)作，因此存在如下問(wèn)題無(wú)法解決在包括復(fù)雜的可取多值(3值以上)的狀態(tài)值的機(jī)器人的生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)生的故障。本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的，其目的在于得到一種縮短使用了產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的生產(chǎn)系統(tǒng)(生產(chǎn)線)的調(diào)試 調(diào)整時(shí)的示教時(shí)間(安設(shè)調(diào)整時(shí)間)并且延長(zhǎng)在運(yùn)用開(kāi)始后的無(wú)錯(cuò)誤狀態(tài)下的連續(xù)操作時(shí)間的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)。(用于解決問(wèn)題的方案)本發(fā)明的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)包括具有操縱器和手的機(jī)器人，在用于裝配作為制造對(duì)象物的產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)中使用，該產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)具備暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部，生成用于應(yīng)對(duì)成為生產(chǎn)線的調(diào)試和調(diào)整時(shí)的示教作業(yè)和無(wú)人連續(xù)操作的障礙的暫短停機(jī)的作業(yè)信息以及第一作業(yè)路徑；錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部，根據(jù)作業(yè)信息，生成用于抑制引發(fā)錯(cuò)誤的作業(yè)的錯(cuò)誤信息；示教作業(yè)部，根據(jù)第一作業(yè)路徑以及錯(cuò)誤信息生成第二作業(yè)路徑 ’動(dòng)作熟習(xí)部，根據(jù)第二作業(yè)路徑，生成針對(duì)機(jī)器人的最優(yōu)化的第三作業(yè)路徑；手庫(kù)，將機(jī)器人的裝配作業(yè)與控制軟件相對(duì)應(yīng)起來(lái)形成為庫(kù)；最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部，生成特定作業(yè)動(dòng)作序列；特定作業(yè)庫(kù)，保存特定作業(yè)動(dòng)作序列；錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部，用于根據(jù)示教作業(yè)部中的操作履歷來(lái)示教與錯(cuò)誤狀態(tài)相應(yīng)的錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)；錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)，保存錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)；手指眼攝像機(jī)測(cè)量部和三維識(shí)別部，生成機(jī)器人的動(dòng)作監(jiān)視信息并輸入到錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部、示教作業(yè)部以及動(dòng)作熟習(xí)部；以及控制器，根據(jù)第二以及第三作業(yè)路徑和動(dòng)作監(jiān)視信息，控制機(jī)器人，其中，暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部根據(jù)如下信息生成第一作業(yè)路徑生產(chǎn)系統(tǒng)和制造對(duì)象物的結(jié)構(gòu)信息；手庫(kù)、特定作業(yè)庫(kù)及錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)的各保存信息；以及來(lái)自錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部的錯(cuò)誤信息，錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部根據(jù)來(lái)自示教作業(yè)部的錯(cuò)誤發(fā)生原因以及操作履歷，計(jì)算關(guān)于包括機(jī)器人的結(jié)構(gòu)要素的錯(cuò)誤恢復(fù)信息，暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部、示教作業(yè)部以及動(dòng)作熟習(xí)部根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)以及制造對(duì)象物的結(jié)構(gòu)信息，生成包括機(jī)器人的示教所需的第三作業(yè)路徑的程序信息。(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)包括產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的生產(chǎn)線的安設(shè)調(diào)整時(shí)間的縮短和運(yùn)用開(kāi)始后的無(wú)錯(cuò)誤連續(xù)操作時(shí)間的延長(zhǎng)。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)的框結(jié)構(gòu)圖。(實(shí)施例 1)圖2是表示在本發(fā)明的實(shí)施例1中使用的生態(tài)學(xué)界面的安裝圖像的一例的說(shuō)明圖。(實(shí)施例1)圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的示教作業(yè)部的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例 1)圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的動(dòng)作熟習(xí)部中的最優(yōu)節(jié)拍時(shí)間搜索的概要的說(shuō)明圖。(實(shí)施例1)圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的動(dòng)作熟習(xí)部的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例 1)圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的考慮了暫短停機(jī)恢復(fù)等的輔助作業(yè)的作業(yè)分析的流程圖。(實(shí)施例1)圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例1)圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的錯(cuò)誤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)分析方法的框架的的說(shuō)明圖。(實(shí)施例1)圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。 (實(shí)施例1)圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。 (實(shí)施例1)圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的基于知識(shí)的演繹學(xué)習(xí)的示教學(xué)習(xí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的框圖。(實(shí)施例1)
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。 (實(shí)施例1)圖13是概念性地表示在本發(fā)明的實(shí)施例1中使用的手指眼攝像機(jī)測(cè)量部的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。(實(shí)施例1)圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的基于手指眼攝像機(jī)測(cè)量部的傳感器反饋功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例1)圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的基于手指眼攝像機(jī)測(cè)量部的傳感器反饋功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例1)圖16是與框圖一并示出本發(fā)明的實(shí)施例1的三維測(cè)量·識(shí)別處理的例子的說(shuō)明圖。(實(shí)施例1)圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的三維識(shí)別部的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例 1)圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的算法設(shè)計(jì)支援部的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例1)圖19是圖示本發(fā)明的實(shí)施例1的手庫(kù)的概念的說(shuō)明圖。(實(shí)施例1)圖20是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)的說(shuō)明圖。 (實(shí)施例2)圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的離線示教部的手庫(kù)功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例3)圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的離線示教部的錯(cuò)誤檢測(cè)功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例3)圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的離線示教部的錯(cuò)誤復(fù)原水平?jīng)Q定功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例3)圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的離線示教部的錯(cuò)誤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)分析功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例3)圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施例5的錯(cuò)誤復(fù)原部的行動(dòng)控制功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例5)圖26是表示本發(fā)明的實(shí)施例5的錯(cuò)誤復(fù)原部的示教作業(yè)部強(qiáng)化功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例5)圖27是表示本發(fā)明的實(shí)施例5的錯(cuò)誤復(fù)原部的遠(yuǎn)程操作功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例5)圖28是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的識(shí)別部的部件挑選用物體識(shí)別功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例6)圖29是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的識(shí)別部的混合視覺(jué)校正功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例6)圖30是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的識(shí)別部的錯(cuò)誤檢測(cè)用視覺(jué)功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例6)圖31是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的識(shí)別部的識(shí)別應(yīng)用構(gòu)建支援功能的輸入輸出信息的說(shuō)明圖。(實(shí)施例6)
圖32是表示本發(fā)明的實(shí)施例7所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)的框結(jié)構(gòu)圖。(附圖標(biāo)記說(shuō)明)1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)·生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)；2 特定作業(yè)規(guī)格；3、3A 機(jī)器人系統(tǒng)；4、4A 暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部；5、5A 錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部；6、6A 示教作業(yè)部；7 動(dòng)作熟習(xí)部； 8 手庫(kù)；9 特定作業(yè)庫(kù)；10 錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)；11 最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部；12 錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部；30、30A 控制器；31、31A 操縱器；32 手指眼攝像機(jī)測(cè)量部、三維識(shí)別部；34 操縱設(shè)備群；34a 通用手；34b 機(jī)器人手；32a 高速攝像機(jī)；32b 全方位鏡；40 測(cè)量對(duì)象物體；41 三維傳感器；50 網(wǎng)絡(luò)；51 整合部；W 裝配部件。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施例1)圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)的框結(jié)構(gòu)圖。在圖1中，產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)具備預(yù)先制作準(zhǔn)備的基于三維CAD的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)1 (包含部件連接信息、幾何學(xué)形狀數(shù)據(jù)、設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)等)、預(yù)先制作準(zhǔn)備的特定作業(yè)規(guī)格2以及設(shè)置在生產(chǎn)線上的機(jī)器人系統(tǒng)3。另外，作為與產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)1、特定作業(yè)規(guī)格2以及機(jī)器人系統(tǒng)3 相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，具備暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4、錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5、示教作業(yè)部6、動(dòng)作熟習(xí)部7、手庫(kù)(hand library)8、特定作業(yè)庫(kù)9、錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)10、最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11、 錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12、控制器30、操縱器(manipulator) 31、手指眼攝像機(jī)(finger eye camera)測(cè)量部32、三維識(shí)別部33以及操縱設(shè)備群34?？刂破?0、操縱器31、手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32以及三維識(shí)別部33被設(shè)置在機(jī)器人系統(tǒng)3內(nèi)。手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32和三維識(shí)別部33構(gòu)成圖像測(cè)量·識(shí)別部。另外，操縱器31中設(shè)置有操縱設(shè)備群34，操縱設(shè)備群34包括通用手(universal hand)等。手庫(kù)8保存從操縱設(shè)備群34輸入的抓持作業(yè)動(dòng)作序列。特定作業(yè)庫(kù)9保存根據(jù)特定作業(yè)規(guī)格2從最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11輸入的特定作業(yè)動(dòng)作序列。錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)10保存根據(jù)來(lái)自示教作業(yè)部6的錯(cuò)誤發(fā)生原因以及作業(yè)者的操作履歷由錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12生成的與錯(cuò)誤狀態(tài)相應(yīng)的恢復(fù)作業(yè)路徑。暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4根據(jù)來(lái)自產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)1的部件連接信息、幾何學(xué)形狀數(shù)據(jù)、設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)、和各庫(kù)8 10內(nèi)的保存信息，制作帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序的作業(yè)時(shí)序圖和帶有概要坐標(biāo)的作業(yè)路徑并輸入到示教作業(yè)部6。另外，暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4與錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5相互關(guān)聯(lián)，對(duì)錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5輸入作業(yè)順序的候選，并且從錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5取入錯(cuò)誤發(fā)生概率信息。錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5與示教作業(yè)部6相互關(guān)聯(lián)，對(duì)示教作業(yè)部6輸入錯(cuò)誤發(fā)生概率信息和錯(cuò)誤發(fā)生原因，并且從示教作業(yè)部6取入示教路徑。另外，錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5根據(jù)來(lái)自機(jī)器人系統(tǒng)3的控制器30的動(dòng)作監(jiān)視信息，生成錯(cuò)誤發(fā)生概率信息和錯(cuò)誤發(fā)生原因。示教作業(yè)部6根據(jù)來(lái)自暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4的作業(yè)時(shí)序圖(帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序)及作業(yè)路徑(帶有概要坐標(biāo))、來(lái)自錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5的錯(cuò)誤發(fā)生概率信息及錯(cuò)誤發(fā)生原因、以及來(lái)自機(jī)器人系統(tǒng)3 (手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32和三維識(shí)別部33)的動(dòng)作監(jiān)視信息，生成錯(cuò)誤發(fā)生原因和作業(yè)者的操作履歷，并且生成被精密化了的作業(yè)路徑(熟習(xí)前的機(jī)器人程序)并輸入到動(dòng)作熟習(xí)部7和控制器30。動(dòng)作熟習(xí)部7根據(jù)來(lái)自示教作業(yè)部6的作業(yè)路徑和來(lái)自機(jī)器人系統(tǒng)3的動(dòng)作監(jiān)視信息，生成最優(yōu)化的作業(yè)路徑(熟習(xí)后的機(jī)器人程序)并輸入到控制器30?？刂破?0根據(jù)熟習(xí)前和熟習(xí)后的各機(jī)器人程序以及來(lái)自手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32 和三維識(shí)別部33的動(dòng)作監(jiān)視信息，對(duì)操縱器31和操縱設(shè)備群34進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32和三維識(shí)別部33對(duì)操縱器31和操縱設(shè)備群34的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，將動(dòng)作監(jiān)視信息輸入到控制器30和示教作業(yè)部6。接著，說(shuō)明圖1所示的本發(fā)明的實(shí)施例1的動(dòng)作。一般，作為由設(shè)計(jì)者進(jìn)行的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，如上所述，最初進(jìn)行想要制造的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和用于制造其的單元的布局設(shè)計(jì)。由此，得到表示構(gòu)成產(chǎn)品的部件的結(jié)合順序關(guān)系的部件連接信息(部件結(jié)構(gòu)樹圖)、部件的幾何學(xué)形狀數(shù)據(jù)等產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、單元內(nèi)的設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)、以及機(jī)器人的規(guī)格等生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)。設(shè)從得到了這些由設(shè)計(jì)者進(jìn)行的設(shè)計(jì)作業(yè)的結(jié)果的狀態(tài)起開(kāi)始本發(fā)明的實(shí)施例1 的系統(tǒng)動(dòng)作。以下，說(shuō)明生產(chǎn)設(shè)備調(diào)試時(shí)的本發(fā)明的實(shí)施例1的系統(tǒng)動(dòng)作。在最初的階段，對(duì)暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4輸入產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù) 1。由此，在暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4中，根據(jù)部件連接信息將產(chǎn)品制造作業(yè)分解為細(xì)的作業(yè)的序列，進(jìn)行向單元內(nèi)各設(shè)備的各作業(yè)的分配、作業(yè)順序的生成。此時(shí)，在分解作業(yè)來(lái)決定作業(yè)順序時(shí)，如果對(duì)錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5提供作業(yè)順序的候選，則返回對(duì)于其作業(yè)的錯(cuò)誤發(fā)生概率信息，因此選擇暫短停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)低的作業(yè)順序。此外，用生產(chǎn)執(zhí)行時(shí)的動(dòng)作監(jiān)視信息來(lái)隨時(shí)更新錯(cuò)誤發(fā)生概率。此外，暫短停機(jī)是指，在自動(dòng)化設(shè)備中，在進(jìn)行對(duì)作業(yè)對(duì)象物(原材料、工件、加工工具等)的輸送、加工、裝配、檢查測(cè)量等自動(dòng) 半自動(dòng)作業(yè)時(shí)，在作業(yè)對(duì)象物或設(shè)備部位等中發(fā)生異常狀態(tài)而設(shè)備所具有的作業(yè)功能暫時(shí)停止的狀態(tài)，是指不嚴(yán)重的暫時(shí)停止。另外，在暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4中，決定各作業(yè)和作業(yè)順序，并且生成包含如下信息的“帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序的作業(yè)時(shí)序圖”檢定作業(yè)中的暫短停機(jī)的檢驗(yàn)點(diǎn)、表示在不通過(guò)檢驗(yàn)點(diǎn)時(shí)返回到何處時(shí)能夠再次開(kāi)始作業(yè)的恢復(fù)點(diǎn)、用于返回到恢復(fù)點(diǎn)的恢復(fù)路徑、 用于回避障礙物的經(jīng)由點(diǎn)、連接各點(diǎn)的作業(yè)路徑、描述有各作業(yè)路徑的執(zhí)行順序的時(shí)序、以及使其它機(jī)器人或裝置等待的同步點(diǎn)。另外，對(duì)各作業(yè)路徑附加如下屬性標(biāo)簽。S卩，是“ 2點(diǎn)間移動(dòng)”、“向經(jīng)由點(diǎn)的移動(dòng)”、“伴隨基于末端執(zhí)行器設(shè)備的作用的作業(yè)”、“抓持部件的緊接之前和緊接之后的接近移動(dòng)、或預(yù)先最優(yōu)化的作業(yè)動(dòng)作這樣的基于傳感器反饋控制的作業(yè)”、“從暫短停機(jī)的恢復(fù)時(shí)序中”等。此外，還存在對(duì)一個(gè)作業(yè)路徑附加多個(gè)標(biāo)簽的情況。
在該階段的作業(yè)時(shí)序圖中僅包含帶有標(biāo)簽的作業(yè)路徑和各點(diǎn)，還未包含各作業(yè)路徑的內(nèi)容。此外，作業(yè)路徑的內(nèi)容是指路徑兩端以及經(jīng)由點(diǎn)(根據(jù)需要，追加多個(gè)經(jīng)由點(diǎn))的位置姿勢(shì)坐標(biāo)、以及坐標(biāo)間移動(dòng)方法(控制準(zhǔn)則、插值方法等)的指定。另外，預(yù)先被最優(yōu)化的作業(yè)動(dòng)作包含抑制作業(yè)失誤來(lái)快速且靈活地進(jìn)行作業(yè)的技術(shù)訣竅。并且，在暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4中，在生成作業(yè)路徑候選時(shí)使用如下作業(yè)動(dòng)作該作業(yè)動(dòng)作中包含從根據(jù)部件的抓持姿勢(shì)被最優(yōu)化的手的結(jié)構(gòu)得到的抓持策略(手庫(kù) 8)、在軸孔(peg-in-hole)(人體型柔軟指的使用)等生產(chǎn)工序中頻繁使用的特定作業(yè)(最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11和特定作業(yè)庫(kù)9)、以及用于根據(jù)錯(cuò)誤狀態(tài)返回到恢復(fù)點(diǎn)的恢復(fù)路徑 (錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12和錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)10)，即，該作業(yè)動(dòng)作是根據(jù)到此為止的機(jī)器人作業(yè)的示教·執(zhí)行的結(jié)果作為知識(shí)得到的作業(yè)動(dòng)作。由此，抑制過(guò)去發(fā)生的暫短停機(jī)引發(fā)作業(yè)的復(fù)發(fā)。作為下一個(gè)階段，在暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4中，使用單元內(nèi)的設(shè)備配置數(shù)據(jù)和作業(yè)順序數(shù)據(jù)來(lái)生成對(duì)于各作業(yè)的大致的作業(yè)路徑的內(nèi)容。例如，假定在生產(chǎn)單元內(nèi)存在部件存放處和作業(yè)臺(tái)，關(guān)于從部件存放處向作業(yè)臺(tái)搬運(yùn)部件的作業(yè)，考慮與搬運(yùn)部件的具體的軌道有關(guān)的作業(yè)路徑時(shí)，機(jī)器人有可能干擾周圍的物體，因此最終需要將各作業(yè)路徑的實(shí)現(xiàn)值設(shè)定為精密的值。但是，在這種情況下，以大約5cm左右的精度生成各作業(yè)路徑，因此在后級(jí)的示教作業(yè)部6中使用示教作業(yè)輸入單元通過(guò)由作業(yè)者進(jìn)行的示教來(lái)決定抓持物體的基準(zhǔn)姿勢(shì) (部件與手之間的相對(duì)姿勢(shì))。上述操作針對(duì)所有的作業(yè)路徑反復(fù)進(jìn)行，在到此為止的階段，作為來(lái)自暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4的輸出信息，得到由“帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序的作業(yè)時(shí)序圖+帶有概要坐標(biāo)的作業(yè)路徑”構(gòu)成的數(shù)據(jù)。接著，開(kāi)始示教作業(yè)部6的動(dòng)作。在示教作業(yè)部6中，通過(guò)由示教作業(yè)者使用示教作業(yè)輸入單元對(duì)帶有概要坐標(biāo)的作業(yè)路徑僅進(jìn)行抓持點(diǎn)等動(dòng)作要點(diǎn)的最終的位置對(duì)準(zhǔn)，決定指定了絕對(duì)坐標(biāo)的被精密化了的作業(yè)路徑。此時(shí)，通過(guò)在示教作業(yè)用個(gè)人計(jì)算機(jī)或示教器(teaching pendant)顯示的基于生態(tài)學(xué)界面(ecological interface)理論的用戶界面提示動(dòng)作要點(diǎn)和作業(yè)狀況，作業(yè)者看到提示狀況來(lái)進(jìn)行位置姿勢(shì)的精密化作業(yè)，根據(jù)需要通過(guò)示教作業(yè)輸入單元追加作業(yè)路徑。此外，在手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32中，使用配置在機(jī)器人(操縱器31)的手指尖(操縱設(shè)備群34)的全方位視場(chǎng)的攝像機(jī)來(lái)進(jìn)行作業(yè)狀況的獲取。這樣獲取的圖像為難以引起視場(chǎng)的隱蔽的廣范圍的圖像，因此作業(yè)者在手動(dòng)操作時(shí)容易觀測(cè)機(jī)器人的手指尖的狀態(tài)?；蛘?，使用配置在機(jī)器人(操縱器31)的手指尖(操縱設(shè)備群34)的力覺(jué)傳感器 (未圖示)來(lái)進(jìn)行作業(yè)狀況的獲取。力覺(jué)傳感器是測(cè)量施加到傳感器的力和扭矩這兩者的傳感器，機(jī)器人的手指尖是指機(jī)器人手的手指部分、或者機(jī)器人手與機(jī)器人之間的連接部等。此外，通過(guò)在操縱器的關(guān)節(jié)各軸上配置扭矩傳感器、使用從這些多個(gè)扭矩傳感器得到的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)施加到機(jī)器人手指尖的任意位置的力和扭矩這兩者進(jìn)行估計(jì)運(yùn)算，由此也能得到同等的效果。由力覺(jué)傳感器獲取到的數(shù)據(jù)能夠識(shí)別在處于機(jī)器人手指尖與作業(yè)對(duì)象物接觸的狀態(tài)時(shí)通過(guò)上述攝像機(jī)是無(wú)法區(qū)分的程度的小的機(jī)器人手指尖位置的位移，因此作業(yè)者在手動(dòng)操作時(shí)容易觀測(cè)機(jī)器人的手指尖的狀態(tài)。也就是說(shuō)，能夠進(jìn)行機(jī)器人手指尖位置的微調(diào)。S卩，通過(guò)如下方式得到的信息作為在手指尖處產(chǎn)生的現(xiàn)象而顯示在圖像上將由力覺(jué)傳感器獲取到的數(shù)據(jù)與預(yù)先準(zhǔn)備的將在機(jī)器人手指尖處產(chǎn)生的現(xiàn)象抽象化而得到的模型進(jìn)行核對(duì)；或者對(duì)以數(shù)學(xué)式表示的模型代入由傳感器獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。由此，作業(yè)者在手動(dòng)操作時(shí)容易觀測(cè)機(jī)器人的手指尖的狀態(tài)。另外，通過(guò)由手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32處理所獲取到的圖像信息并得到對(duì)象物體的抓持面的法線方向信息，能夠?qū)崿F(xiàn)以相對(duì)于對(duì)象物體自主地保持固定姿勢(shì)的狀態(tài)，對(duì)其它軸提供向固定方向的移動(dòng)指令，或者反映操作員的指令等的半自主模式，有助于減輕示教作業(yè)的負(fù)擔(dān)。在由力覺(jué)傳感器觀測(cè)機(jī)器人手指尖的狀態(tài)的情況下，也同樣地通過(guò)得到對(duì)象物體與機(jī)器人手指尖之間的接觸面的法線方向信息，能夠?qū)崿F(xiàn)以相對(duì)于對(duì)象物體自主地保持固定姿勢(shì)的狀態(tài)，對(duì)其它軸提供向固定方向的移動(dòng)指令，或者反映操作員的指令等的半自主模式，有助于減輕示教作業(yè)的負(fù)擔(dān)。此外，在這種情況下也有效利用錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5，在對(duì)引發(fā)作業(yè)失誤的動(dòng)作進(jìn)行了示教的情況下，發(fā)出警告。另外，在示教作業(yè)部6中，例如需要決定抓持位置·姿勢(shì)，因此不是作業(yè)者對(duì)位置姿勢(shì)的“6自由度”的全部同時(shí)進(jìn)行操作，而是由系統(tǒng)側(cè)代替進(jìn)行多自由度的復(fù)雜的同時(shí)控制，作業(yè)者僅操作少數(shù)的自由度。由此，能夠減輕負(fù)擔(dān)的同時(shí)具備決定抓持位置·姿勢(shì)的功能。接著，在動(dòng)作熟習(xí)部7中，對(duì)精密化的作業(yè)路徑進(jìn)行最優(yōu)化，得到作業(yè)動(dòng)作平滑且節(jié)拍時(shí)間(tact time)短的作業(yè)路徑(熟習(xí)后)。如上所述，暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4、錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5、示教作業(yè)部6以及動(dòng)作熟習(xí)部7，與各設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1、特定作業(yè)規(guī)格2、各庫(kù)8 10、最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11以及錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12相關(guān)聯(lián)來(lái)生成針對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)3的機(jī)器人程序。S卩，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)·生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)1以比以往大幅少的示教作業(yè)者的負(fù)荷得到包含暫短停機(jī)發(fā)生時(shí)的恢復(fù)時(shí)序的、能夠由控制器30執(zhí)行的機(jī)器人程序。接著，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1的生產(chǎn)執(zhí)行時(shí)的系統(tǒng)動(dòng)作。生產(chǎn)產(chǎn)品的情況下的機(jī)器人動(dòng)作順序如以下的(1) (6)。(1)通常，按順序執(zhí)行在機(jī)器人程序中描述的作業(yè)路徑。此時(shí)，為了吸收部件尺寸公差、定位偏差來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的動(dòng)作，使用手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32和三維識(shí)別部33實(shí)時(shí)測(cè)量相對(duì)于對(duì)象物體的距離·姿勢(shì)的誤差，通過(guò)傳感器反饋控制來(lái)完成作業(yè)。另外，通過(guò)使用了處理速率高的二維圖像反饋和處理速率稍低的三維距離·姿勢(shì)數(shù)據(jù)反饋的圖像·距離混合型反饋等，實(shí)現(xiàn)高速且高精度的機(jī)器人動(dòng)作。
另外，能夠通過(guò)手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32在部件抓持過(guò)程中測(cè)量部件的抓持位置姿勢(shì)，因此能夠進(jìn)行在抓持部件時(shí)產(chǎn)生的位置姿勢(shì)誤差的校正、或者通過(guò)重新握住進(jìn)行的正確的定位作業(yè)，起因于位置偏差的暫短停機(jī)得到抑制。(2)在同步點(diǎn)中，在多個(gè)機(jī)器人或裝置之間進(jìn)行同步。(3)在檢驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行檢定，如果沒(méi)有異常則返回到(1)。(4)如果未通過(guò)檢驗(yàn)點(diǎn)處的檢定，則進(jìn)行恢復(fù)動(dòng)作。(5)在恢復(fù)動(dòng)作中，從檢驗(yàn)點(diǎn)間的任意位置按照預(yù)先提供的恢復(fù)路徑返回到恢復(fù)點(diǎn)，從該點(diǎn)返回到(1)而以通常模式再次開(kāi)始動(dòng)作。(6)即使將以上恢復(fù)動(dòng)作執(zhí)行固定次數(shù)以上也無(wú)法到達(dá)恢復(fù)點(diǎn)的情況下，呼叫作業(yè)者。由作業(yè)者進(jìn)行的恢復(fù)動(dòng)作的示教方法被記錄在錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12中，作為知識(shí)在下一次制作機(jī)器人程序時(shí)有效利用。以下，關(guān)于示教作業(yè)部6、動(dòng)作熟習(xí)部7、暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4、錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5、最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11、錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12、手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32、控制器30 (圖像處理部)、三維識(shí)別部33、操縱設(shè)備群34 (通用手)、手庫(kù)8，與背景技術(shù)相關(guān)聯(lián)地按順序詳細(xì)說(shuō)明。首先，詳細(xì)說(shuō)明圖1內(nèi)的示教作業(yè)部6。在要求基于實(shí)物對(duì)準(zhǔn)的意思決定的針對(duì)機(jī)器人的示教作業(yè)中，關(guān)于難以自動(dòng)化的部分，作為人的作業(yè)者負(fù)責(zé)其完成。因此，在示教作業(yè)部6中，通過(guò)有效的用戶界面的提供來(lái)支援其作業(yè)的完成。如上所述，通過(guò)暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4的處理，作為系統(tǒng)的中間輸出得到“帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序的作業(yè)時(shí)序圖”和“帶有概要坐標(biāo)的作業(yè)路徑”，為了將它們作為機(jī)器人程序來(lái)完成，需要與設(shè)備、裝配部件(工件)的實(shí)物對(duì)準(zhǔn)地追加·修正作業(yè)路徑的具體形狀和經(jīng)由點(diǎn)的精密的位置數(shù)據(jù)。因而，在機(jī)器人作業(yè)路徑的精密化作業(yè)中，要求考慮節(jié)拍時(shí)間的縮短、與其它物體之間的干擾的回避、或針對(duì)引發(fā)失誤的可能性高的作業(yè)階段的對(duì)策等這樣的多種要求事項(xiàng)。特別是，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于各種變動(dòng)的主要原因具有魯棒(Robust 強(qiáng)壯)性的機(jī)器人的作業(yè)路徑，最大的問(wèn)題是部件的抓持、揪住這樣的發(fā)生包括手在內(nèi)的不同物體之間的物理接觸的動(dòng)作階段的示教。為了對(duì)部件的正確的抓持、揪住進(jìn)行示教，需要將機(jī)器人正確地引導(dǎo)成適當(dāng)?shù)奈恢谩ぷ藙?shì)，但是該判斷都是依賴于作業(yè)者的視覺(jué)識(shí)別來(lái)進(jìn)行的，是反映作業(yè)者的技能的點(diǎn)。另外，部件的尺寸、形狀在公差的范圍內(nèi)存在偏差，因此在示教作業(yè)時(shí)使用的樣本、其固定狀態(tài)需要很好地代表連續(xù)運(yùn)行中的部件的偏差狀況。否則，未在所示教的作業(yè)路徑中設(shè)想的不可靠性會(huì)大幅提升失誤的發(fā)生概率。在示教作業(yè)部6中，作為針對(duì)以上總結(jié)的涉及示教作業(yè)的問(wèn)題的對(duì)策，將構(gòu)成魯棒識(shí)別智能部的各種傳感器類(手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32、三維識(shí)別部33、未圖示的力覺(jué)傳感器)有效利用為用于機(jī)器人作業(yè)路徑的示教的信息源，以適當(dāng)?shù)男问綄膫鞲衅鞯玫降臏y(cè)量數(shù)據(jù)(動(dòng)作監(jiān)視信息)可視化。
由此，能夠?qū)⒄_的位置·姿勢(shì)的判斷變更為更簡(jiǎn)單且容易，能夠?qū)崿F(xiàn)示教作業(yè)的效率化。另外，在示教作業(yè)部6中，通過(guò)將關(guān)于裝配部件的尺寸、形狀的偏差的信息同樣地可視化，實(shí)現(xiàn)針對(duì)裝配作業(yè)中的變動(dòng)的主要原因的示教作業(yè)階段的對(duì)策。此外，在將大量的數(shù)值數(shù)據(jù)提示在二維畫面時(shí)，為了使作業(yè)者能夠直觀地理解準(zhǔn)確的作業(yè)狀況，需要根據(jù)適合于示教作業(yè)的形式、配置進(jìn)行綜合。關(guān)于這一點(diǎn)，能夠?qū)ⅰ吧鷳B(tài)學(xué)界面設(shè)計(jì)” (Ecological Interface Design :EID)的理論作為基礎(chǔ)。圖2是表示生態(tài)學(xué)界面的安裝圖像的一例的說(shuō)明圖。在圖2中，操縱器31的通用手34a與裝配部件W之間的相互關(guān)系作為各種傳感器數(shù)據(jù)而被取入，與裝配部件W有關(guān)的信息被可視化而被提示。此外，將軸孔等事先能夠最優(yōu)化的特定作業(yè)動(dòng)作序列用作用于機(jī)器人作業(yè)路徑的精密化的模板，這對(duì)減輕示教作業(yè)的勞力和時(shí)間是非常有效的。因而，示教作業(yè)部6經(jīng)由特定作業(yè)庫(kù)9參照特定作業(yè)動(dòng)作序列，使得作業(yè)者能夠利用于作業(yè)路徑精密化。另外，示教作業(yè)部6與錯(cuò)誤弓丨發(fā)作業(yè)抑制部5進(jìn)行通信，始終檢驗(yàn)有可能弓丨發(fā)失誤的作業(yè)動(dòng)作的示教，在進(jìn)行了相應(yīng)的示教的情況下，對(duì)作業(yè)者發(fā)出警告，來(lái)支援高效的示教作業(yè)的完成。在機(jī)器人的示教作業(yè)中，都是進(jìn)行基于作業(yè)對(duì)象物體與周圍環(huán)境之間的相對(duì)關(guān)系的行動(dòng)生成。此時(shí)，認(rèn)為對(duì)某一自由度自主地進(jìn)行傳感器反饋而對(duì)其它自由度按照操作員的操作這樣的半自主模式也有效的情況也多。此外，作為設(shè)想的代表性的傳感器信息，示出了圖像傳感器、距離傳感器、力覺(jué)傳感器的例子，但是在根據(jù)作業(yè)用途而進(jìn)一步需要其它傳感器信息的情況下，能夠追加與此對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)功能。示教作業(yè)部6的輸入輸出信息如圖3的說(shuō)明圖所示。即，輸入信息是帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序的作業(yè)時(shí)序圖、帶有概要坐標(biāo)的作業(yè)路徑、各種傳感器數(shù)據(jù)、裝配部件信息。另外，輸出信息是被精密化的作業(yè)路徑，包含作業(yè)路徑的起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)、多個(gè)經(jīng)由點(diǎn)坐標(biāo)的值域和刻紋寬度。接著，詳細(xì)說(shuō)明圖1內(nèi)的動(dòng)作熟習(xí)部7。垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的作業(yè)動(dòng)作計(jì)劃具有起因于機(jī)構(gòu)的自由度的高度的復(fù)雜性。 例如，在導(dǎo)出簡(jiǎn)單地將起點(diǎn)和終點(diǎn)連接的軌道的情況下，也需要解決2點(diǎn)邊界值問(wèn)題，這在解析上和數(shù)值上都難以解決。另外，在對(duì)除了將起點(diǎn)和終點(diǎn)連接的軌道以外還包含多個(gè)經(jīng)由點(diǎn)的軌道進(jìn)行最優(yōu)化的情況下，更困難。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，使用包含垂直多關(guān)節(jié)型機(jī)器人的經(jīng)由點(diǎn)的最優(yōu)軌道搜索方法。是從使實(shí)際機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作來(lái)得到的動(dòng)作響應(yīng)的觀測(cè)信號(hào)中搜索準(zhǔn)最優(yōu)解的方法。由此，能夠期待可靈活應(yīng)對(duì)作業(yè)環(huán)境的變化、復(fù)雜化的通用性。其結(jié)果，在反復(fù)同一動(dòng)作時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)拍時(shí)間的縮短。圖4是表示動(dòng)作熟習(xí)部7中的最優(yōu)節(jié)拍時(shí)間搜索的概要的說(shuō)明圖。
在圖4中，(a)示出包含一個(gè)經(jīng)由點(diǎn)(0，J2，J3，0，0，0)的、從起點(diǎn)(-60,30,80,0, 0,0)至終點(diǎn)(60，30，80，0，0，0)的機(jī)器人(操縱器31)的作業(yè)路徑的一例。另外，圖4的(b)以三面圖(俯視圖、側(cè)視圖、正視圖)示出相對(duì)于機(jī)器人(操縱器31)的障礙物D的位置。圖4的(a)內(nèi)的經(jīng)由點(diǎn)(0，J2，J3，0，0，0)被設(shè)定成能夠回避圖4的(b)內(nèi)的障礙物D。并且，圖4的(C)以三維立體圖示出最優(yōu)節(jié)拍時(shí)間搜索的概念，各軸對(duì)應(yīng)于包含在經(jīng)由點(diǎn)的坐標(biāo)中的“ J2，，的關(guān)節(jié)角、“ J3，，的關(guān)節(jié)角、和節(jié)拍時(shí)間。當(dāng)使圖4的(a)內(nèi)的經(jīng)由點(diǎn)發(fā)生各種變化時(shí)，觀測(cè)出每個(gè)經(jīng)由點(diǎn)的節(jié)拍時(shí)間，得到如圖4的(c)所示的曲面。在圖4的(c)中，設(shè)干擾障礙物D的作業(yè)路徑為節(jié)拍時(shí)間“0”。此時(shí)，最短的節(jié)拍時(shí)間出現(xiàn)在曲面內(nèi)以空心(白色)表示的區(qū)域Z1。此外，在圖4的(C)中，為了簡(jiǎn)化表述， 關(guān)于只有兩個(gè)關(guān)節(jié)活動(dòng)的、經(jīng)由點(diǎn)僅為1個(gè)的情況進(jìn)行說(shuō)明，但是實(shí)際上多關(guān)節(jié)同時(shí)變化的多個(gè)經(jīng)由點(diǎn)構(gòu)成作業(yè)路徑，因此需要在多自由度空間內(nèi)搜索來(lái)尋找白色的區(qū)域Z1。另外， 以粗線箭頭示出試行次數(shù)少的搜索路徑PSl和試行次數(shù)多的搜索路徑PS2、PS3。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1，能夠成為使這種搜索高速化的系統(tǒng)功能。具體地說(shuō)，應(yīng)用主云力學(xué)習(xí)理論(Active Learning in Computational Learning Theory)的框架。也就是說(shuō)，在接連不斷地反復(fù)進(jìn)行搜索試行時(shí)，使用到此為止試行得到的結(jié)果的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)最優(yōu)選為接著試行的試行進(jìn)行最優(yōu)化。S卩，關(guān)于在下次能夠試行的多個(gè)候選，進(jìn)行如下操作將視為能夠通過(guò)試行該候選得到的結(jié)果進(jìn)行數(shù)值化來(lái)進(jìn)行比較，決定在下次以后試行的候選的順序。關(guān)于結(jié)果的數(shù)值化，使用到此為止試行得到的數(shù)據(jù)，構(gòu)建對(duì)在進(jìn)行了利用某一候選的試行時(shí)得到的結(jié)果進(jìn)行估計(jì)的模型，在此基礎(chǔ)上，使用該模型，關(guān)于各候選，都將視為能夠利用該候選得到的候選進(jìn)行數(shù)值化。此外，使用所得到的數(shù)值，既可以在每次進(jìn)行試行時(shí)執(zhí)行該候選的最優(yōu)化，也可以在每進(jìn)行多次試行時(shí)執(zhí)行該候選的最優(yōu)化。但是，已知，通過(guò)每次執(zhí)行，試行次數(shù)變少的效
果變高。實(shí)際上，在使用某一候選來(lái)進(jìn)行了試行時(shí)，將所得到的結(jié)果與到此為止得到的結(jié)果合起來(lái)。也就是說(shuō)，進(jìn)行最優(yōu)化時(shí)構(gòu)建的模型在每次反復(fù)試行時(shí)逐漸變得精確。由此，作為整體，試行數(shù)變少，例如實(shí)現(xiàn)如圖4的(C)內(nèi)的“粗線箭頭”所示的“試行次數(shù)少的搜索路徑PS1”。另外，在機(jī)器人臂的振動(dòng)大的情況下，有時(shí)在振動(dòng)衰減為止無(wú)法開(kāi)始下一個(gè)動(dòng)作。 當(dāng)該等待時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)，節(jié)拍時(shí)間變長(zhǎng)，因此減少振動(dòng)被認(rèn)為是為了縮短節(jié)拍時(shí)間的研究問(wèn)
題之一。這種振動(dòng)的產(chǎn)生起因于手 臂的慣性力、和基于諧波傳動(dòng)(harmonic drive)等的減速機(jī)構(gòu)、傳遞機(jī)構(gòu)的彈簧效應(yīng)的復(fù)原力，作業(yè)路徑的選定也可以說(shuō)是重要的研究項(xiàng)目。實(shí)際上，在以往系統(tǒng)的示教中，一般是離散地指示作業(yè)點(diǎn)、檢驗(yàn)點(diǎn)的方法，在點(diǎn)間的移動(dòng)路徑、作業(yè)路徑內(nèi)的軌跡的選定中，沒(méi)有進(jìn)行意識(shí)到振動(dòng)抑制的軌跡的選擇，因此處于在每次加減速時(shí)激勵(lì)不需要的振動(dòng)的狀況。
以往，作為實(shí)際進(jìn)行的振動(dòng)抑制方法之一，進(jìn)行如下處理使馬達(dá)控制信號(hào)通過(guò)被固定為臂最伸展時(shí)的固有振動(dòng)數(shù)的陷波濾波器(notch filter)。但是，固有振動(dòng)數(shù)根據(jù)工件的重量變化、臂的姿勢(shì)等而發(fā)生變化，因此處于不能說(shuō)濾波效果充分的狀況。另外，處于數(shù)字濾波器所特有的時(shí)間延遲也與作業(yè)時(shí)間縮短相反的狀況。例如，熟練的起重機(jī)操作員為了盡可能抑制吊起工件之后移動(dòng)到目標(biāo)位置為止的工件的振動(dòng)，操作起重機(jī)前端位置。具體地說(shuō)，通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)在通過(guò)加減速，工件到達(dá)擺的最大位移位置而速度變?yōu)?的瞬間，將起重機(jī)前端位置移到工件的垂線上。這意味著，如果能夠?qū)⒛繕?biāo)位置設(shè)定為擺的最大位移位置，則能夠避免停止時(shí)的工件的振動(dòng)。在本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)的情況下，是將手和臂設(shè)為質(zhì)量并將諧波傳動(dòng)設(shè)為彈簧要素且內(nèi)置有馬達(dá)的系統(tǒng)，因此使用與上述起重機(jī)的例子不同的如下方式導(dǎo)出在目標(biāo)位置(停止位置)處手不振動(dòng)的條件，改變機(jī)器人的動(dòng)作軌跡和加減速運(yùn)轉(zhuǎn)模式。并且，在機(jī)器人的前端安裝有手。通過(guò)使該手作為動(dòng)態(tài)吸振器、或者主動(dòng)動(dòng)態(tài)吸振器進(jìn)行動(dòng)作，將利用于臂的減震的方法也一并使用，由此具有進(jìn)一步縮短抑制振動(dòng)所需的時(shí)間的效果。S卩，在動(dòng)作熟習(xí)部7中，通過(guò)交替執(zhí)行上述兩個(gè)任務(wù)，能夠得到節(jié)拍時(shí)間短的作業(yè)路徑。另外，機(jī)器人臂的振動(dòng)抑制還有助于防止定位精度的降低、抑制暫短停機(jī)。動(dòng)作熟習(xí)部7的輸入輸出數(shù)據(jù)如圖5的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是作業(yè)路徑的起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)、多個(gè)經(jīng)由點(diǎn)坐標(biāo)的值域和刻紋寬度、作業(yè)環(huán)境信息、機(jī)器人信息。另外，輸出信息是作業(yè)路徑的起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)、多個(gè)經(jīng)由點(diǎn)坐標(biāo)、起點(diǎn)、終點(diǎn)、 經(jīng)由坐標(biāo)點(diǎn)間的軌跡以及加減速指令。接著，詳細(xì)說(shuō)明圖1內(nèi)的暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4。在單元生產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，進(jìn)行產(chǎn)品裝配作業(yè)的向詳細(xì)的要素作業(yè)的分解、這些要素作業(yè)的向各設(shè)備的分配、作業(yè)順序以及作業(yè)路徑等的具體的制定。該設(shè)計(jì)的結(jié)果不僅影響由機(jī)器人進(jìn)行的各要素作業(yè)的效率，對(duì)向要素作業(yè)的機(jī)器人的示教以及錯(cuò)誤復(fù)原處理的難易度也產(chǎn)生很大的影響。然而，為了設(shè)計(jì)單元生產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)，需要研究從機(jī)器人進(jìn)行的各要素作業(yè)的效率化這一微觀觀點(diǎn)至生產(chǎn)系統(tǒng)整體的物流觀點(diǎn)的涉及多個(gè)方面的事項(xiàng)。因而，現(xiàn)狀是綜合地設(shè)計(jì)最優(yōu)的系統(tǒng)非常困難。特別是，如機(jī)器人手的交換、暫短停機(jī)發(fā)生時(shí)的處理那樣的輔助性的作業(yè)對(duì)單元生產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)整體的效率帶來(lái)非常大的影響，盡管如此，目前并不存在在初期設(shè)計(jì)階段研究這些影響的工具。另外，雖然開(kāi)發(fā)了很多詳細(xì)地仿真機(jī)器人的動(dòng)作的商用軟件，但是該仿真模型的構(gòu)建需要很大的勞力，不適合利用于需要同時(shí)研究多種事項(xiàng)的初期設(shè)計(jì)階段。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，在初期設(shè)計(jì)階段，使用暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4， 該暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4用于迅速地進(jìn)行包括如手的交換、錯(cuò)誤處理那樣的輔助性工序的單元生產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)。暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4 一邊與后述的錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5和最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11的各功能結(jié)構(gòu)部合作，一邊決定機(jī)器人作業(yè)的概要。
暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4的具體功能結(jié)構(gòu)如下。首先，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)的結(jié)果(產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)1) 得到部件連接信息、幾何學(xué)形狀數(shù)據(jù)以及設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)的三維幾何信息。另外，根據(jù)這些信息，進(jìn)行幾何學(xué)上的部件的能夠抓持的面的確定以及產(chǎn)品的一系列裝配作業(yè)的向要素作業(yè)的分解。并且，根據(jù)這些處理結(jié)果，生成作業(yè)過(guò)程的候選，決定分配各要素作業(yè)的設(shè)備。在此，暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4對(duì)錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5和最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11輸入作業(yè)順序的候選案，從錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5取入針對(duì)作業(yè)順序的候選的錯(cuò)誤發(fā)生概率信息。以下，如圖6所示，利用錯(cuò)誤發(fā)生概率信息，在作業(yè)過(guò)程的計(jì)劃階段進(jìn)行包括機(jī)器人手的交換、暫短停機(jī)發(fā)生時(shí)的恢復(fù)動(dòng)作等輔助作業(yè)的裝配作業(yè)整體的分析，制定對(duì)暫短停機(jī)的發(fā)生具有魯棒性的作業(yè)過(guò)程。圖6是表示考慮了暫短停機(jī)恢復(fù)等輔助作業(yè)的作業(yè)分析的流程圖。在圖6中，上游側(cè)的作業(yè)tl、t2是與基于暫短停機(jī)發(fā)生等的錯(cuò)誤判斷的恢復(fù)作業(yè) c3、c4相應(yīng)地進(jìn)行。接著作業(yè)t2，在進(jìn)行了作業(yè)t3之后進(jìn)入檢查Cl，檢驗(yàn)暫短停機(jī)發(fā)生的有無(wú)。在檢查中，在發(fā)生暫短停機(jī)的情況下，判斷為錯(cuò)誤，進(jìn)入恢復(fù)作業(yè)c3、c4。另一方面，在未發(fā)生暫短停機(jī)而正常的情況下，進(jìn)入作業(yè)t4，進(jìn)一步在手交換c2之后進(jìn)行作業(yè)t5。其結(jié)果，根據(jù)錯(cuò)誤發(fā)生概率信息，編制出包括基于統(tǒng)計(jì)學(xué)評(píng)價(jià)的手交換的定時(shí)、從暫短停機(jī)的恢復(fù)等輔助作業(yè)的作業(yè)順序。期望與錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5的合作是在設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)時(shí)地進(jìn)行。另外，在圖6的作業(yè)順序的編制時(shí)，有時(shí)根據(jù)要素作業(yè)的種類，作為來(lái)自最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11的輸入信息而獲得作業(yè)路徑的模板。通過(guò)將該信息用作封裝化的具有熟練的技能的作業(yè)動(dòng)作的庫(kù)，在作業(yè)順序的編制中能夠估計(jì)更正確的作業(yè)時(shí)間。根據(jù)如上所述制定的作業(yè)過(guò)程，以5cm左右的精度自動(dòng)生成機(jī)器人的最優(yōu)概要作業(yè)路徑。該概要作業(yè)路徑成為向針對(duì)機(jī)器人的示教等的詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的輸出。此時(shí)，同時(shí)決定并輸出錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)的向作業(yè)tl、t2的恢復(fù)點(diǎn)、與其它設(shè)備之間的同步點(diǎn)以及檢查(Cl)所確定的作業(yè)的成功與否的點(diǎn)。由此，將在以往的單元生產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)中不得不在設(shè)計(jì)的后續(xù)工序中逐次進(jìn)行的研究(針對(duì)暫短停機(jī)的應(yīng)對(duì)方法等)進(jìn)行前置，在初期設(shè)計(jì)階段進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊馑紱Q定，由此能夠大幅提高單元生產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)·安裝處理整體的生產(chǎn)率。另外，作為對(duì)于示教作業(yè)的貢獻(xiàn)，能夠追記以下方面。S卩，具有如下優(yōu)點(diǎn)使機(jī)器人實(shí)際僅執(zhí)行整體時(shí)序中的、作業(yè)者特別想要確認(rèn)的一部分的時(shí)序，來(lái)能夠不遲疑地進(jìn)行確認(rèn)機(jī)器人動(dòng)作的作業(yè)。這是因?yàn)?，通過(guò)援用錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序，在以前需要作業(yè)者慎重地(以免弄錯(cuò))花費(fèi)時(shí)間來(lái)進(jìn)行的善后處理(將機(jī)器人或周圍裝置的物理位置返回到初始位置以及使控制裝置的變量恢復(fù)為固定的初始值等)被自動(dòng)化。此外，暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4的輸入輸出信息如圖7的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是產(chǎn)品的部件連接信息、幾何學(xué)形狀數(shù)據(jù)以及設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)的三維幾何信息、針對(duì)作業(yè)順序的候選的錯(cuò)誤發(fā)生概率信息、以及作業(yè)路徑的模板。
另外，輸出信息是包括輔助作業(yè)的作業(yè)順序、概要作業(yè)路徑、需要示教作業(yè)的點(diǎn)、 錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)的恢復(fù)過(guò)程、恢復(fù)點(diǎn)及同步點(diǎn)、以及機(jī)器人能夠抓持的部件面。接著，詳細(xì)說(shuō)明圖1內(nèi)的錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5。錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5對(duì)機(jī)器人作業(yè)中的錯(cuò)誤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，提供為了減少錯(cuò)誤所需的信息，在作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)或由作業(yè)者進(jìn)行示教作業(yè)時(shí)，抑制引發(fā)錯(cuò)誤的機(jī)器人動(dòng)作的設(shè)定(或示教)。S卩，在作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，估計(jì)在所設(shè)定的作業(yè)過(guò)程中可能發(fā)生的錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)(錯(cuò)誤的影響的大小和發(fā)生容易度)，對(duì)暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4、最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11支援用于檢測(cè)錯(cuò)誤發(fā)生的作業(yè)中間目標(biāo)完成的檢驗(yàn)點(diǎn)的設(shè)定、不容易引發(fā)錯(cuò)誤的作業(yè)方法(例如，從上開(kāi)始裝配，還是從下開(kāi)始裝配)的選擇。另外，查明在檢驗(yàn)點(diǎn)處檢測(cè)出的運(yùn)用時(shí)的錯(cuò)誤事例的原因，來(lái)支援錯(cuò)誤復(fù)原方法中的恢復(fù)點(diǎn)、恢復(fù)方法的改進(jìn)。同時(shí)，將與錯(cuò)誤發(fā)生有關(guān)的知識(shí)形成為數(shù)據(jù)庫(kù)，來(lái)支援今后的錯(cuò)誤對(duì)策的研究。另外，在由作業(yè)者進(jìn)行示教作業(yè)時(shí)，向示教作業(yè)部6警告下一個(gè)想要指示給機(jī)器人的動(dòng)作是發(fā)生不理想的現(xiàn)象的風(fēng)險(xiǎn)高、隨著由機(jī)器人進(jìn)行的作業(yè)進(jìn)展而處于風(fēng)險(xiǎn)高的作業(yè)群的入口(或者正中間)，從而抑制容易引發(fā)錯(cuò)誤的作業(yè)設(shè)定。為了達(dá)到上述功能，首先，存在用于辨識(shí)在使用機(jī)器人的單元生產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)避免的“系統(tǒng)錯(cuò)誤”的發(fā)生過(guò)程的“錯(cuò)誤發(fā)生分析方法”。這是從作為結(jié)果的系統(tǒng)錯(cuò)誤求出其發(fā)生原因的逆向分析。另一方面，錯(cuò)誤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)是從作業(yè)條件預(yù)測(cè)系統(tǒng)錯(cuò)誤發(fā)生的正向分析，估計(jì)隨著作業(yè)進(jìn)展而錯(cuò)誤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)逐次如何變化。為了能夠一貫進(jìn)行雙向的分析，能夠參考在系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析中使用的系統(tǒng)工程學(xué)方法。一邊使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)來(lái)考察作業(yè)的特征和錯(cuò)誤發(fā)生可能性的依賴關(guān)系，一邊根據(jù)與作業(yè)的進(jìn)展一起追加輸入的作業(yè)信息來(lái)逐次更新錯(cuò)誤的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。而且，在使機(jī)器人執(zhí)行的作業(yè)的設(shè)計(jì)的初期階段和示教階段中，所使用的設(shè)計(jì)信息的詳細(xì)度不同，因此設(shè)為能夠利用與階段相應(yīng)的分層的分析方法，根據(jù)定性信息一貫地進(jìn)行利用更詳細(xì)的定量信息的分析。另外，將與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要素有關(guān)的基本的錯(cuò)誤關(guān)聯(lián)信息存儲(chǔ)為如故障模式影響度解析那樣的信息源，使得能夠再次利用于錯(cuò)誤復(fù)原方法的研究等其它功能結(jié)構(gòu)部。圖8是表示錯(cuò)誤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)分析方法的框架(錯(cuò)誤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果)的說(shuō)明圖，以貝葉斯網(wǎng)絡(luò)(Bayesian Network)示出錯(cuò)誤發(fā)生與主要原因之間的因果關(guān)系。在圖8中，設(shè)M階段的作業(yè)1 作業(yè)M是按作業(yè)1 —作業(yè)2 —…一作業(yè)M的順序進(jìn)展，對(duì)于N個(gè)主要原因1 主要原因N分別具有影響關(guān)系(參照虛線箭頭)。另外，各主要原因1 主要原因N對(duì)于與錯(cuò)誤i有關(guān)的η個(gè)發(fā)生條件1 發(fā)生條件ni分別具有因果關(guān)系，與錯(cuò)誤i的發(fā)生有關(guān)聯(lián)。在估計(jì)出錯(cuò)誤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)的情況下，從作業(yè)(圖中的下段側(cè))向錯(cuò)誤的發(fā)生(圖中的上段側(cè))進(jìn)行估計(jì)處理。相反地，在辨識(shí)錯(cuò)誤發(fā)生的原因的情況下，從錯(cuò)誤發(fā)生(圖中的上段側(cè))向作業(yè)
16(圖中的下段側(cè))進(jìn)行原因的辨識(shí)處理。此外，錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5的輸入輸出信息如圖9的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是示出作業(yè)順序的作業(yè)時(shí)序圖、帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序的作業(yè)時(shí)序圖、與設(shè)備或機(jī)器人有關(guān)的基本設(shè)計(jì)規(guī)格等信息、以及作業(yè)者的示教數(shù)據(jù)。另外，輸出信息是基于作業(yè)順序的錯(cuò)誤發(fā)生概率的變化信息、錯(cuò)誤發(fā)生可能性的預(yù)測(cè)結(jié)果·警告、與錯(cuò)誤發(fā)生原因·對(duì)策相關(guān)聯(lián)的信息。接著，詳細(xì)說(shuō)明圖1內(nèi)的最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11。在由機(jī)器人進(jìn)行的裝配作業(yè)中，手抓持的部件與裝配該部件的對(duì)象側(cè)的工件之間可物理接觸的“部件揪住”的階段是與暫短停機(jī)等相關(guān)聯(lián)的故障最容易發(fā)生的階段之一。另外，已知，即使是完全相同的部件和工件，熟練的技術(shù)員示教的作業(yè)路徑和非熟練者示教的作業(yè)路徑在“部件揪住”的階段發(fā)生故障的頻度上也經(jīng)常發(fā)生大的差異。其理由還可以解釋成即使是由機(jī)器人進(jìn)行的裝配作業(yè)，存在簡(jiǎn)單且魯棒地實(shí)現(xiàn) “部件揪住”的階段的“熟練的技能”，在反映了熟練的技能的作業(yè)路徑中不容易發(fā)生故障。最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11對(duì)幾個(gè)典型的揪住工序的模式(以下，將揪住工序的各模式稱為“特定作業(yè)”)輸出可以說(shuō)反映了 “熟練的技能”的最優(yōu)作業(yè)路徑的模板。由此，在示教作業(yè)部6中，通過(guò)參照最優(yōu)作業(yè)路徑的模板，不依賴于熟練技術(shù)員的經(jīng)驗(yàn)，而能夠容易地示教具有魯棒性的作業(yè)路徑。本發(fā)明的實(shí)施例1是如下方法面向上述示教的實(shí)現(xiàn)，按每個(gè)特定作業(yè)根據(jù)部件的抓持姿勢(shì)離線生成上述最優(yōu)作業(yè)路徑的模板。認(rèn)為在由機(jī)器人進(jìn)行的裝配作業(yè)中，存在操縱器31操作手時(shí)的作業(yè)誤差 示教誤差、手與部件之間的相對(duì)位置·姿勢(shì)誤差、部件·工件的尺寸·形狀誤差、工件的位置·姿勢(shì)誤差等各種誤差，作為這些誤差的概率變量的性質(zhì)導(dǎo)致作業(yè)結(jié)果的不可靠性。本發(fā)明的實(shí)施例1的基本構(gòu)想在于認(rèn)為上述“熟練的技能”是“針對(duì)那樣的誤差的不可靠性的、應(yīng)對(duì)的巧妙性”。在此基礎(chǔ)上，引入用于定量地評(píng)價(jià)由于誤差產(chǎn)生的不可靠性的尺度(熵(entropy))，根據(jù)其在作業(yè)路徑的過(guò)程中如何變化，能夠在不同的作業(yè)路徑之間比較針對(duì)不可靠性的應(yīng)對(duì)的巧妙性。另外，通過(guò)展開(kāi)構(gòu)成(或者搜索)能夠巧妙地處理不可靠性的作業(yè)路徑的研究，得到構(gòu)成機(jī)器人能夠根據(jù)輸入信息巧妙地處理不可靠性的作業(yè)路徑模板的算法。而且，通過(guò)對(duì)用該“作業(yè)路徑模板構(gòu)成算法”得到的作業(yè)路徑模板附加附近搜索的邏輯，進(jìn)一步改善作業(yè)路徑。作為具體的開(kāi)展方法，首先，作為在實(shí)際的制造現(xiàn)場(chǎng)中最常見(jiàn)的揪住工序的模式， 將“將部件插入到工件的孔、槽的工序”采納為特定作業(yè)。此外，該插入工序進(jìn)一步根據(jù)部件的形狀等而性質(zhì)不同，因此在最初的步驟中將最一般的所謂的軸孔工序作為對(duì)象，逐漸向復(fù)雜的形狀擴(kuò)展。最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11的輸入輸出信息如圖10的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是特定作業(yè)的種類(軸孔等)、部件·工件的設(shè)計(jì)信息(尺寸、形狀等)、應(yīng)考慮的主要的誤差及它們的分布、部件的抓持姿勢(shì)(一般提供多個(gè)候選)、機(jī)器人信息(可進(jìn)行的要素動(dòng)作、控制準(zhǔn)則等)、以及可利用的傳感器信息。另外，輸出信息是有條件分支的作業(yè)路徑的模板(在存在多個(gè)抓持姿勢(shì)的候選的情況下，對(duì)各自輸出)、和對(duì)作業(yè)路徑模板上的經(jīng)由點(diǎn)以及要素作業(yè)序列的意義附加。接著，詳細(xì)說(shuō)明圖1內(nèi)的錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12?，F(xiàn)狀是由作業(yè)者提供用于從包括暫短停機(jī)的錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)的機(jī)器人的動(dòng)作，作業(yè)者根據(jù)錯(cuò)誤狀態(tài)切換復(fù)原操作的策略，各個(gè)操作是經(jīng)歷復(fù)原的效果而通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)獲得的。S卩，對(duì)造成錯(cuò)誤狀態(tài)的控制對(duì)象的局面進(jìn)行情況的劃分，關(guān)于用于每個(gè)情況的局部恢復(fù)的控制準(zhǔn)則，追溯導(dǎo)致錯(cuò)誤狀態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，由此辨識(shí)錯(cuò)誤的直接·間接原因，將與錯(cuò)誤的原因相應(yīng)的應(yīng)對(duì)盡可能地作為一般的控制準(zhǔn)則進(jìn)行學(xué)習(xí)。此處的學(xué)習(xí)大致分為兩個(gè)階段，一個(gè)是多種錯(cuò)誤狀態(tài)的類型化，另一個(gè)是用于基于各被類型化的錯(cuò)誤狀態(tài)的恢復(fù)的普遍性的控制準(zhǔn)則的獲得。這兩個(gè)學(xué)習(xí)階段不能分離， 與各個(gè)階段中的學(xué)習(xí)相配合來(lái)“共進(jìn)地”進(jìn)行學(xué)習(xí)。在本發(fā)明的實(shí)施例1中，應(yīng)用作為演繹學(xué)習(xí)的代表性方法的、使用基于說(shuō)明的學(xué)習(xí)(EBL)的“根據(jù)單一事例的學(xué)習(xí)方法”。在該學(xué)習(xí)方法中，針對(duì)用于所提供的單一示教事例(即，作為示范示教的錯(cuò)誤復(fù)原)的恢復(fù)動(dòng)作序列的輸入，由系統(tǒng)生成關(guān)于其為何能夠作為成為標(biāo)準(zhǔn)那樣的事例的說(shuō)明。選擇性地提取在該訓(xùn)練事例的哪個(gè)部分有效利用示教技巧，將其生成為以確定其知識(shí)的應(yīng)用可能性的基準(zhǔn)的表現(xiàn)形式(操作性規(guī)范)一般化的知識(shí)(即，普遍的控制準(zhǔn)則)。另一方面，關(guān)于錯(cuò)誤狀態(tài)的類型化，一邊從作為示教例提供的錯(cuò)誤恢復(fù)動(dòng)作的序列逐次決定向最準(zhǔn)確的類型類的分配一邊執(zhí)行。在決定此時(shí)的分配時(shí)使用的是類別有用度的尺度。使附加的新的事例(=想要分類的錯(cuò)誤狀態(tài))暫時(shí)歸屬于成為候選的類型類，在更新該類內(nèi)的屬性值分布之后計(jì)算類別有用度。類型化類生成的過(guò)程是從由單一的錯(cuò)誤狀態(tài)的事例構(gòu)成的類開(kāi)始，每次對(duì)其隨時(shí)附加新事例時(shí)，一邊應(yīng)用以下的四個(gè)類操作，一邊根據(jù)類別有用度的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)決定并執(zhí)行類型化類的再次編制。即，通過(guò)現(xiàn)有類的附加、新的單一事例類的生成、多個(gè)現(xiàn)有類的綜合、 現(xiàn)有類的解除這四個(gè)操作，算出執(zhí)行了各個(gè)操作的情況下的類別有用度，執(zhí)行使其最大的操作。由此，能夠進(jìn)行用于錯(cuò)誤狀態(tài)的分類·辨識(shí)識(shí)別的逐次最優(yōu)化。圖11是表示基于上述知識(shí)的演繹學(xué)習(xí)的示教學(xué)習(xí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的框圖。在圖11中，示教學(xué)習(xí)系統(tǒng)具備錯(cuò)誤的類似化學(xué)習(xí)模塊和恢復(fù)動(dòng)作的控制準(zhǔn)則學(xué)習(xí)模塊。錯(cuò)誤的類似化學(xué)習(xí)模塊包括從錯(cuò)誤的庫(kù)存(r印ertory)被分支的N個(gè)類型類1
N0另外，恢復(fù)動(dòng)作的控制準(zhǔn)則學(xué)習(xí)模塊包括與各類型類1 N對(duì)應(yīng)地作業(yè)員示教恢復(fù)動(dòng)作的階段、輸入恢復(fù)動(dòng)作的序列的階段、使用基于說(shuō)明的學(xué)習(xí)EBL從一個(gè)修正事例進(jìn)行一般準(zhǔn)則的學(xué)習(xí)的階段、由一般準(zhǔn)則的各學(xué)習(xí)結(jié)果構(gòu)成的N個(gè)控制準(zhǔn)則1 N、以及基于一般準(zhǔn)則的學(xué)習(xí)結(jié)果的說(shuō)明生成用的背景知識(shí)(數(shù)據(jù)庫(kù))。而且，錯(cuò)誤的類似化學(xué)習(xí)模塊是響應(yīng)于基于一般準(zhǔn)則的學(xué)習(xí)結(jié)果的事例追加而再次構(gòu)建。
圖11的示教學(xué)習(xí)系統(tǒng)所獲得的知識(shí)以滿足操作性規(guī)范的表現(xiàn)形式得到，因此能夠與作為示范來(lái)示教的以外的“錯(cuò)誤狀態(tài)”之間進(jìn)行直接的核對(duì)操作。因而，通過(guò)應(yīng)用該控制準(zhǔn)則，不用示教者介入，自動(dòng)地執(zhí)行從相同的被類型化的錯(cuò)誤狀態(tài)的恢復(fù)動(dòng)作。其結(jié)果，能夠期待大幅縮短以往的示教作業(yè)的頻度和示教時(shí)間。此外，錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12的輸入輸出信息如圖12的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是個(gè)別的錯(cuò)誤發(fā)生原因、個(gè)別的錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)的機(jī)器人操作序列、作業(yè)者對(duì)于個(gè)別的錯(cuò)誤的恢復(fù)操作履歷。另外，輸出信息是對(duì)于被類型化的錯(cuò)誤狀態(tài)的通用的恢復(fù)作業(yè)路徑以及恢復(fù)操作序列。接著，詳細(xì)說(shuō)明圖1內(nèi)的圖像測(cè)量·識(shí)別部的手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32。以往，雖然存在設(shè)置在與操縱器31的臂前端相近的位置處的手眼攝像機(jī)，但是以往的攝像機(jī)與其說(shuō)是觀察手指尖和包括對(duì)象物體的周圍部，不如說(shuō)是以有效利用臂的自由度的視點(diǎn)移動(dòng)效果為目的，假定以某一程度相隔地觀測(cè)對(duì)象。因而，以往的攝像機(jī)不具有用于充分掌握在示教、從暫短停機(jī)的修復(fù)動(dòng)作中重要的手指尖部與對(duì)象物體、周圍環(huán)境之間的接近·接觸狀態(tài)、或者抓持中的物體狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，例如有可能產(chǎn)生起因于臂自身、周圍環(huán)境的隱蔽。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，是能夠配置在與操縱器31的手指尖部比較近的位置處、且能夠觀測(cè)將周圍環(huán)境也包括在內(nèi)的廣范圍的圖像信息的、具有超小型光學(xué)系統(tǒng)的手指眼攝像機(jī)(手指尖·周圍同時(shí)測(cè)量攝像機(jī))。圖13是概念性地表示手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。在圖13中，手指眼攝像機(jī)由高速攝像機(jī)3 和全方位鏡32b構(gòu)成，構(gòu)成為由高速攝像機(jī)3 拍攝全方位鏡32b的反射像。高速攝像機(jī)3 設(shè)置在位于操縱器31的前端部的機(jī)器人手34b的每個(gè)手指上，全方位鏡32b被配置成與手指和高速攝像機(jī)3 相對(duì)置。高速攝像機(jī)3 將所拍攝到的機(jī)器人手34b的圖像作為動(dòng)作監(jiān)視信息輸入到示教作業(yè)部6和控制器30，并且經(jīng)由控制器30輸入到錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5和動(dòng)作熟習(xí)部7。
從高速攝像機(jī)3 得到的圖像信息不僅有助于基于操作員的手動(dòng)操作的示教動(dòng)作和暫短停機(jī)修復(fù)動(dòng)作，而且在控制器30中利用為傳感器反饋控制用的圖像輸入。這樣，在各種作業(yè)的自主化或半自主化中能夠使用圖像信息。通過(guò)使用手指眼攝像機(jī)，能夠容易觀測(cè)操縱器31的手指尖狀態(tài)，并且在由于隱蔽而無(wú)法直接觀測(cè)手指尖方向的對(duì)象物體的情況下，也能夠適應(yīng)性地選擇側(cè)面的圖像信息來(lái)用作傳感器反饋用的圖像。另外，通過(guò)具有接近距離測(cè)量功能，還能夠正確地測(cè)量操縱器31的手指尖周圍的距離分布。此外，除了上述手指眼攝像機(jī)以外，與配置在環(huán)境側(cè)的攝像機(jī)聯(lián)動(dòng)也能夠得到同等的效果。接著，詳細(xì)說(shuō)明用于基于傳感器反饋控制的路徑引導(dǎo)的圖1內(nèi)的控制器30內(nèi)的圖像處理部。以往，在使用了圖像的反饋(視覺(jué)反饋)中，基本是進(jìn)行對(duì)于從單一攝像機(jī)得到的單一圖像平面內(nèi)的殘差的反饋控制，作為距離信息，使用基于一定條件或?qū)ο蟪叽绲暮?jiǎn)單的距離測(cè)量信息。但是，在這些方法中，難以進(jìn)行三維空間內(nèi)的高精度的反饋控制。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，通過(guò)使用了處理速率高的二維圖像反饋和處理速率稍低的距離·姿勢(shì)數(shù)據(jù)反饋的圖像·距離混合型反饋等，來(lái)解決該問(wèn)題。另外，通過(guò)使用距離的法線方向信息等，能夠?qū)崿F(xiàn)以相對(duì)于對(duì)象物體自主地保持固定姿勢(shì)的狀態(tài)，對(duì)其它軸提供向固定方向的移動(dòng)指令，或者反映操作員的指令等的半自主模式。并且，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，是為了識(shí)別抓持狀態(tài)下的對(duì)象部件的抓持位置姿勢(shì)而基于從手指眼攝像機(jī)得到的圖像信息的抓持位置姿勢(shì)測(cè)量用部。一般，在抓持了部件的狀態(tài)下，產(chǎn)生一定的姿勢(shì)約束，因此在控制器30內(nèi)的圖像處理部中，利用如下情況通過(guò)使用了邊緣處理的搜索指定限定的三維匹配處理等比較簡(jiǎn)單的圖像處理也能夠進(jìn)行物體的位置姿勢(shì)識(shí)別。由此，在抓持作業(yè)時(shí)如部件姿勢(shì)發(fā)生了變化的情況下，也能夠確保位置姿勢(shì)精度?；趫D像測(cè)量 識(shí)別部的手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32的傳感器反饋功能(控制器30) 的輸入輸出信息如圖14的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是攝像機(jī)圖像、接近距離數(shù)據(jù)、參照模型數(shù)據(jù)、終點(diǎn)模型數(shù)據(jù)、以及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(內(nèi)部、外部)，輸出信息是目標(biāo)偏差數(shù)據(jù)。另一方面，基于手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32的抓持位置姿勢(shì)測(cè)量功能(控制器30)的輸入輸出信息如圖15的說(shuō)明圖。S卩，輸入信息是攝像機(jī)圖像、參照模型數(shù)據(jù)以及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(內(nèi)部、外部)，輸出信息是對(duì)象物體的位置姿勢(shì)數(shù)據(jù)。接著，詳細(xì)說(shuō)明圖1內(nèi)的圖像測(cè)量·識(shí)別部的三維識(shí)別部33。一般，在主動(dòng)三維測(cè)量方法中，通過(guò)投射模式光，得到密的距離分布數(shù)據(jù)，因此對(duì)象物體本身未必需要凹口特征等的明確的特征，能夠進(jìn)行更通用的位置姿勢(shì)識(shí)別。但是，需要高效地處理大量的三維數(shù)據(jù)，在當(dāng)前開(kāi)發(fā)的三維位置姿勢(shì)識(shí)別算法中， 以處理時(shí)間為首，不能說(shuō)實(shí)用性能方面是充分的。到目前為止，在發(fā)明人的所屬公司中，也試制如圖16所示的基于三維距離分布模型的位置姿勢(shì)識(shí)別算法(三維模型核對(duì)方法)。圖16是與框圖一并示出三維測(cè)量·識(shí)別處理的例子的說(shuō)明圖。在圖16中，例如由配管的一部分構(gòu)成的測(cè)量對(duì)象物體40是由具有激光裝置和三維攝像機(jī)的小型的三維傳感器41進(jìn)行測(cè)量。首先，三維傳感器41 一邊對(duì)測(cè)量對(duì)象物體40掃描并照射激光來(lái)測(cè)量與測(cè)量對(duì)象物體40之間的距離，一邊用三維攝像機(jī)拍攝測(cè)量對(duì)象物體40。接著，三維傳感器41計(jì)算測(cè)量對(duì)象物體40的距離分布，在圖像數(shù)據(jù)上以濃淡來(lái)顯示距離值，來(lái)獲取測(cè)量對(duì)象物體40的三維測(cè)量結(jié)果42。最后，三維傳感器41進(jìn)行測(cè)量對(duì)象物體40的位置姿勢(shì)的識(shí)別處理，在測(cè)量數(shù)據(jù) (暗區(qū)域)上重疊模型的應(yīng)用結(jié)果(亮區(qū)域)，獲取測(cè)量對(duì)象物體40的三維模型43。在圖 16中，示出獲取到多個(gè)測(cè)量對(duì)象物體的識(shí)別結(jié)果的例子。
然而，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，為了應(yīng)用于堆疊的部件供給箱(托盤)和從安裝 (kitting)狀態(tài)起的零件挑選作業(yè)，期望進(jìn)一步提高高速性和魯棒性這些方面的實(shí)用性能。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，在三維姿勢(shì)識(shí)別處理中，進(jìn)行通過(guò)離線解析姿勢(shì)假設(shè)的搜索樹來(lái)實(shí)現(xiàn)的效率化、有效利用了計(jì)算機(jī)上的高速計(jì)算架構(gòu)的處理時(shí)間提高等。并且，在發(fā)生了測(cè)量數(shù)據(jù)的缺損等的情況下，僅使用所測(cè)量的部分的信息，關(guān)于位置姿勢(shì)識(shí)別留有一部分模糊性的狀態(tài)下進(jìn)行識(shí)別處理，在挑選作業(yè)后再次測(cè)量抓持狀態(tài)的對(duì)象部件來(lái)確定抓持位置姿勢(shì)，由此以系統(tǒng)方式實(shí)現(xiàn)具有魯棒性的零件挑選功能。在以往的系統(tǒng)中，在設(shè)計(jì)圖像處理算法時(shí)，操作員需要具有與圖像處理有關(guān)的豐富的知識(shí)。另外，在三維識(shí)別的情況下，通過(guò)組合二維處理和三維處理能夠進(jìn)行高效的處理，但是進(jìn)一步要求與設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，與暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)有關(guān)的各功能結(jié)構(gòu)部群之間在雙方向上進(jìn)行合作來(lái)支援操作員的設(shè)計(jì)作業(yè)，使得根據(jù)對(duì)象物體的形狀、紋理特性來(lái)進(jìn)行組合二維處理和三維處理的適當(dāng)?shù)膱D像處理算法設(shè)計(jì)。此外，作為在本發(fā)明的實(shí)施例1中使用的三維數(shù)據(jù)，假設(shè)利用發(fā)明人的所屬公司開(kāi)發(fā)的小型三維測(cè)距儀(Range Finder)、從上述手指眼攝像機(jī)得到的三維數(shù)據(jù)等，來(lái)自具有所需的規(guī)格的三維傳感器的數(shù)據(jù)。圖像測(cè)量·識(shí)別部的三維識(shí)別部33的輸入輸出信息如圖17的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是距離分布數(shù)據(jù)、攝像機(jī)圖像、參照模型數(shù)據(jù)以及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(內(nèi)部、 外部)，輸出信息是對(duì)象物體的位置姿勢(shì)數(shù)據(jù)。另外，圖像測(cè)量 識(shí)別部算法設(shè)計(jì)支援部的輸入輸出信息如圖18的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是表面特性數(shù)據(jù)、對(duì)象物立體形狀數(shù)據(jù)、攝像機(jī)圖像以及校準(zhǔn)數(shù)據(jù) (內(nèi)部、外部)，輸出信息是可否識(shí)別以及算法設(shè)計(jì)計(jì)劃。接著，詳細(xì)說(shuō)明操縱設(shè)備群34內(nèi)的通用手和保存來(lái)自操縱設(shè)備群34的抓持作業(yè)動(dòng)作序列的手庫(kù)8。上述各功能結(jié)構(gòu)部的有效性只有在作用于實(shí)際的物理世界時(shí)才能發(fā)揮，但是不僅應(yīng)用于通常的作業(yè)動(dòng)作，還應(yīng)用于錯(cuò)誤復(fù)原動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。S卩，即使設(shè)計(jì)出通常時(shí)以及錯(cuò)誤時(shí)的動(dòng)作策略，若不具備實(shí)現(xiàn)它的物理手段則也無(wú)意義。另外，如果不知道物理上的作用要素的方式，則也無(wú)法制定正確的行動(dòng)計(jì)劃本身。根據(jù)以上內(nèi)容，以手為代表的末端執(zhí)行器及其驅(qū)動(dòng)技術(shù)(操縱技術(shù))作為要素技術(shù)是必不可少的，對(duì)前節(jié)為止說(shuō)明的與暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)有關(guān)的各功能結(jié)構(gòu)部群在雙方向上帶來(lái)大的影響。以往的生產(chǎn)機(jī)器人的末端執(zhí)行器大多使用氣壓驅(qū)動(dòng)的簡(jiǎn)單的開(kāi)閉式夾持器，根據(jù)要抓持的工件的形狀，分別準(zhǔn)備專用手。在這種以往的專用手方式中，雖然動(dòng)作策略簡(jiǎn)單，但是存在如下問(wèn)題不僅設(shè)計(jì)和制作時(shí)間長(zhǎng)，成本高，而且為了應(yīng)對(duì)多品種所需的手的數(shù)量龐大等。與此相對(duì)，在本發(fā)明的實(shí)施例1中，作為代替上述專用手的解決方案，能夠設(shè)為用于單元生產(chǎn)機(jī)器人系統(tǒng)的通用手。但是，開(kāi)發(fā)處理所有的裝配作業(yè)的萬(wàn)能的單一通用手是不現(xiàn)實(shí)的，應(yīng)根據(jù)對(duì)象作業(yè)來(lái)設(shè)計(jì)不會(huì)復(fù)雜到所需程度以上的手。
另外，關(guān)于成為多自由度的通用手，僅設(shè)計(jì)其機(jī)構(gòu)是不夠的，還需要考慮抓持工件為止的抓持策略等。因此，框架如下制作出通用手作為對(duì)象的部件的形狀、適于抓持該部件的通用手的指尖位置、用于即使在工件的位置上產(chǎn)生一些變動(dòng)也以所決定的姿勢(shì)可靠地抓持工件的抓持策略、以及用于實(shí)現(xiàn)通用手的指尖位置和動(dòng)作的具體的手機(jī)構(gòu)形成為庫(kù)的手庫(kù)8，通過(guò)輸入作為對(duì)象的裝配作業(yè)的信息，能夠提示適于該裝配作業(yè)的通用手機(jī)構(gòu)。圖19是圖示手庫(kù)8的概念的說(shuō)明圖。在圖19中，手庫(kù)8將通用手的抓持策略軟件與包括裝配作業(yè)和安裝(kitting)的目標(biāo)任務(wù)相對(duì)應(yīng)起來(lái)形成為庫(kù)。此外，考慮從R)rm Closure,Force Closure等觀點(diǎn)決定抓持位置決定、抓持策略。手庫(kù)8不僅有用于機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，與有關(guān)暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)的各功能結(jié)構(gòu)部群合作而在行動(dòng)計(jì)劃、示教作業(yè)中也有用。在手庫(kù)8中，根據(jù)所提供的部件形狀和其它條件而將抓持點(diǎn)位置的信息形成為庫(kù)，因此在實(shí)際的示教作業(yè)時(shí)不需要示教手的動(dòng)作。另外，即使部件的初始位置姿勢(shì)中包含規(guī)定范圍的誤差，通過(guò)將最終成為規(guī)定的位置姿勢(shì)的魯棒抓持策略也形成為庫(kù)，也能夠大幅削減示教所需的時(shí)間。如上所述，本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)是包括具有操縱器31和手(操縱設(shè)備群34)的機(jī)器人(機(jī)器人系統(tǒng)3)并在用于裝配作為制造對(duì)象物的產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)中使用的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)，具備暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4，其生成用于應(yīng)對(duì)成為生產(chǎn)線的調(diào)試和調(diào)整時(shí)的示教作業(yè)和無(wú)人連續(xù)操作的障礙的暫短停機(jī)的作業(yè)信息以及第一作業(yè)路徑(帶有概要坐標(biāo)的作業(yè)路徑)；以及錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5，其根據(jù)作業(yè)信息生成用于抑制引發(fā)錯(cuò)誤的作業(yè)的錯(cuò)誤信息(錯(cuò)誤發(fā)生概率信息、錯(cuò)誤發(fā)生原因)。另外，本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)具備示教作業(yè)部6，其根據(jù)第一作業(yè)路徑和錯(cuò)誤信息生成第二作業(yè)路徑(被精密化了的作業(yè)路徑)；以及動(dòng)作熟習(xí)部 7，其根據(jù)第二作業(yè)路徑生成針對(duì)機(jī)器人的最優(yōu)化的第三作業(yè)路徑(最優(yōu)化的作業(yè)路徑)。另外，本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)具備手庫(kù)8，其將機(jī)器人的裝配作業(yè)和控制軟件相對(duì)應(yīng)起來(lái)形成為庫(kù)；最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11，其生成特定作業(yè)動(dòng)作序列；特定作業(yè)庫(kù)9，其保存特定作業(yè)動(dòng)作序列；錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12，其用于根據(jù)示教作業(yè)部6中的操作履歷，示教與錯(cuò)誤狀態(tài)相應(yīng)的錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)；以及錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)10，其保存錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)。并且，本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)具備手指眼攝像機(jī)測(cè)量部 32和三維識(shí)別部33，其生成機(jī)器人的動(dòng)作監(jiān)視信息并輸入到錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部2、示教作業(yè)部6以及動(dòng)作熟習(xí)部7 ；以及控制器30，其根據(jù)第二和第三作業(yè)路徑和動(dòng)作監(jiān)視信息控制機(jī)器人。暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)和制造對(duì)象物的結(jié)構(gòu)信息(產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)1)、手庫(kù)8、特定作業(yè)庫(kù)9及錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)10的各保存信息、來(lái)自錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5的錯(cuò)誤信息，生成第一作業(yè)路徑。錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12根據(jù)來(lái)自示教作業(yè)部6的錯(cuò)誤發(fā)生原因以及操作履歷，事先算出關(guān)于包括機(jī)器人的結(jié)構(gòu)要素的錯(cuò)誤恢復(fù)信息。
另外，暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4、示教作業(yè)部6以及動(dòng)作熟習(xí)部7根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)和制造對(duì)象物的結(jié)構(gòu)信息生成包含機(jī)器人的示教所需的第三作業(yè)路徑的程序信息。這樣，根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)以及制造對(duì)象物的結(jié)構(gòu)信息，關(guān)于包括可取多值狀態(tài)的機(jī)器人的各結(jié)構(gòu)要素，事先算出錯(cuò)誤恢復(fù)方法，并且根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)以及制造對(duì)象物的結(jié)構(gòu)信息生成機(jī)器人的示教所需的信息，由此能夠?qū)崿F(xiàn)使用了產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的生產(chǎn)系統(tǒng)的安設(shè)調(diào)整時(shí)間的縮短、運(yùn)用開(kāi)始后的無(wú)錯(cuò)誤連續(xù)操作時(shí)間的延長(zhǎng)。(實(shí)施例2)此外，在上述實(shí)施例1(圖1)中，示出了各功能結(jié)構(gòu)部4 12的大部分作為所謂的個(gè)人計(jì)算機(jī)上的軟件安裝的通例，在實(shí)際的工廠自動(dòng)化的世界中，在生產(chǎn)設(shè)備的控制裝置中混合存在各種個(gè)人計(jì)算機(jī)OS、各種實(shí)時(shí)OS、無(wú)OS的裝置，例如在作為RT (機(jī)器人技術(shù)) 平臺(tái)那樣的個(gè)人計(jì)算機(jī)上的軟件安裝的智能模塊軟件和各種控制裝置的分散環(huán)境中，需要使用某些作為glue的S/W來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)交換、或者介質(zhì)變換，因此也可以如圖20那樣設(shè)置整合(mashup)部51、52。圖20是概念性地表示本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)的說(shuō)明圖，示出實(shí)際的工廠自動(dòng)化的生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的用于實(shí)現(xiàn)各功能結(jié)構(gòu)要素的合作的整合部51的位置關(guān)系。在圖20中，網(wǎng)絡(luò)50上連接有整合部51、52、上位信息系統(tǒng)53以及 PLC (Programmable Logic Controller 可編程邏輯控制器)54、55，在 PLC54、55 上分別連接有操作盤56、57。另外，PLC54、55分別具備RC(Robot Controller 機(jī)器人控制器)58、 59。整合部51、52是個(gè)人計(jì)算機(jī)上的功能結(jié)構(gòu)部，一個(gè)整合部51在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)使用， 另一個(gè)整合部52在系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)使用。整合部51、52分別由配置設(shè)定功能(Al)、PLC/RC變換功能(A2)、執(zhí)行核心部(A3) 以及安全功能(A4)構(gòu)成。配置設(shè)定功能(Al)是設(shè)定工具，由具備GUI的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，收集有FA用的專用控制器的配置、與設(shè)備的結(jié)構(gòu)有關(guān)的數(shù)據(jù)，具有在執(zhí)行各功能結(jié)構(gòu)部(A2) (A4)時(shí)參照收集數(shù)據(jù)的功能。PLC/RC變換功能(A2)具有如下功能使用個(gè)人計(jì)算機(jī)上的功能結(jié)構(gòu)部來(lái)開(kāi)發(fā)包括機(jī)器人的生產(chǎn)設(shè)備的控制器的程序之后，對(duì)由配置設(shè)定功能(Al)指定的各個(gè)FA控制器群分配它們用的程序。對(duì)PLC54、55分發(fā)時(shí)序語(yǔ)言，對(duì)RC58、59是變換為機(jī)器人語(yǔ)言后分發(fā)。另外，PLC/RC變換功能m針對(duì)在各控制裝置之間取得動(dòng)作的同步的程序部分也分配具體的物理觸點(diǎn)編號(hào)或者邏輯變量編號(hào)之后進(jìn)行分發(fā)。執(zhí)行核心部(A3)對(duì)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)上的執(zhí)行時(shí)用的功能結(jié)構(gòu)要素群的動(dòng)作進(jìn)行編組，具有管理動(dòng)作執(zhí)行整體的功能，管理各控制器、個(gè)人計(jì)算機(jī)上的功能結(jié)構(gòu)要素由于OS 的差異等原因而無(wú)法直接進(jìn)行通信連接的情況下的界面。安全功能(A4)具有用于在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的功能結(jié)構(gòu)要素與由硬件構(gòu)成的所謂的安全系統(tǒng)之間進(jìn)行聯(lián)鎖信號(hào)的交換的橋接的功能。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2，具備用于實(shí)現(xiàn)暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4、錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5、示教作業(yè)部6、動(dòng)作熟習(xí)部7、手庫(kù)8、最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部11、特定作業(yè)庫(kù)9、錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12、錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)10、控制器30之間的合作的整合部51、52，因此產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人由通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)以及專用的FA控制器群、安全系統(tǒng)構(gòu)建的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)使用了產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的生產(chǎn)系統(tǒng)的安設(shè)調(diào)整時(shí)間的縮短、和運(yùn)用開(kāi)始后的無(wú)錯(cuò)誤連續(xù)操作時(shí)間的延長(zhǎng)。(實(shí)施例3)此外，在上述實(shí)施例1(圖1)中，雖沒(méi)有特別提及，但是如圖21 圖M那樣，也可以設(shè)置具有用于檢測(cè)作業(yè)錯(cuò)誤的錯(cuò)誤檢測(cè)功能且包含錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5和手庫(kù)8的功能的離線示教部。用于檢測(cè)作業(yè)錯(cuò)誤的錯(cuò)誤檢測(cè)功能以及抑制錯(cuò)誤發(fā)生的錯(cuò)誤抑制功能是有效的， 因此在本發(fā)明的實(shí)施例3中具備具有上述功能的離線示教部。離線示教部除了具備錯(cuò)誤檢測(cè)功能、錯(cuò)誤抑制功能以及手庫(kù)功能之外，還具備錯(cuò)誤復(fù)原水平?jīng)Q定功能和錯(cuò)誤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)分析功能。離線示教部的錯(cuò)誤檢測(cè)功能根據(jù)各種傳感器信息(機(jī)器人位置、時(shí)限、關(guān)節(jié)扭矩、 力覺(jué)傳感器輸出值、圖像傳感器輸出值)支援作業(yè)錯(cuò)誤檢測(cè)邏輯構(gòu)建。此外，需要緊急停止的嚴(yán)重錯(cuò)誤是通過(guò)對(duì)傳感器輸出值設(shè)置直接的限度值來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。離線示教部的錯(cuò)誤復(fù)原水平?jīng)Q定功能通過(guò)基于傳感器信息的條件分支來(lái)支援在錯(cuò)誤復(fù)原時(shí)利用的錯(cuò)誤水平的決定以及恢復(fù)用檢驗(yàn)點(diǎn)的嵌入。離線示教部的錯(cuò)誤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)分析功能是對(duì)發(fā)生不期望發(fā)生的情況的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析的功能，在此，以抑制機(jī)器人的作業(yè)錯(cuò)誤為目的來(lái)利用。也就是說(shuō)，在機(jī)器人的作業(yè)時(shí)序以及作業(yè)姿勢(shì)的候選存在多個(gè)的情況下，關(guān)于各個(gè)候選，通過(guò)對(duì)過(guò)去的錯(cuò)誤信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理來(lái)概率性地算出各種錯(cuò)誤所發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，在比較該計(jì)算值之后選擇作業(yè)，由此能夠前置錯(cuò)誤發(fā)生的抑制。此外，作為使用于分析的錯(cuò)誤信息，還使用在錯(cuò)誤復(fù)原時(shí)記錄的傳感器信息以及錯(cuò)誤內(nèi)容的記錄結(jié)果。離線示教部的手庫(kù)功能的輸入輸出信息如圖21的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是部件形狀，輸出信息是可抓持·不可抓持以及抓持位置·姿勢(shì)值。離線示教部的錯(cuò)誤檢測(cè)功能的輸入輸出信息如圖22的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是各種傳感器信息(機(jī)器人位置、時(shí)限、關(guān)節(jié)扭矩、力覺(jué)傳感器輸出值、圖像傳感器輸出值)，輸出信息是作業(yè)錯(cuò)誤檢測(cè)邏輯。離線示教部的錯(cuò)誤復(fù)原水平?jīng)Q定功能的輸入輸出信息如圖23的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是示出作業(yè)順序的作業(yè)時(shí)序圖，輸出信息是在錯(cuò)誤復(fù)原時(shí)利用的錯(cuò)誤水平的決定以及恢復(fù)用檢驗(yàn)點(diǎn)的嵌入完畢作業(yè)時(shí)序圖。離線示教部的錯(cuò)誤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)分析功能的輸入輸出信息如圖M的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是示出作業(yè)順序的作業(yè)時(shí)序圖、帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序的作業(yè)時(shí)序圖、與設(shè)備或機(jī)器人有關(guān)的基本設(shè)計(jì)規(guī)格等信息、以及作業(yè)者的示教數(shù)據(jù)。另外，輸出信息是基于作業(yè)順序的錯(cuò)誤發(fā)生概率的變化信息、錯(cuò)誤發(fā)生可能性的預(yù)測(cè)結(jié)果·警告、以及與錯(cuò)誤發(fā)生原因·對(duì)策相關(guān)聯(lián)的信息。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3，具備具有錯(cuò)誤檢測(cè)功能的離線示教部，離線示教部包括錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5和手庫(kù)8的功能，因此能夠?qū)崿F(xiàn)使用了產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的生
24產(chǎn)系統(tǒng)的安設(shè)調(diào)整時(shí)間的縮短以及運(yùn)用開(kāi)始后的無(wú)錯(cuò)誤連續(xù)操作時(shí)間的延長(zhǎng)。(實(shí)施例4)此外，在上述實(shí)施例1(圖1)中，雖然沒(méi)有特別提及，但是也可以在示教作業(yè)部6 中設(shè)置視覺(jué)I/F以及遠(yuǎn)程操作(teleoperation)功能。在示教時(shí)，為了通過(guò)實(shí)現(xiàn)示教器的直觀操作來(lái)縮短作業(yè)時(shí)間并迅速地進(jìn)行機(jī)種切換，使用遠(yuǎn)程操作部是有效的。本發(fā)明的實(shí)施例4所涉及的遠(yuǎn)程操作部利用示教作業(yè)部6作為視覺(jué)I/F，具備簡(jiǎn)單的知覺(jué)反饋功能、使用了傳感器信息的示教動(dòng)作的精細(xì)化功能、利用了傳感器信息履歷的自主控制準(zhǔn)則設(shè)計(jì)支援功能以及自主控制/手動(dòng)操作的混合協(xié)調(diào)示教功能。簡(jiǎn)單的知覺(jué)反饋功能，在微動(dòng)(jog)動(dòng)作時(shí)，在根據(jù)傳感器信息檢測(cè)出接觸的情況下，實(shí)現(xiàn)返送振動(dòng)器振動(dòng)等的簡(jiǎn)單的知覺(jué)反饋。使用了傳感器信息的示教動(dòng)作的精細(xì)化功能在操作員所進(jìn)行的示教動(dòng)作時(shí)記錄力覺(jué)傳感器、圖像傳感器的測(cè)量值，對(duì)多次的操作履歷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，進(jìn)行平均值的獲取、 錯(cuò)誤值的排除，由此生成精細(xì)化的示教路徑。利用了傳感器信息履歷的自主控制準(zhǔn)則設(shè)計(jì)支援功能作為設(shè)計(jì)自主控制準(zhǔn)則時(shí)的支援功能，提供對(duì)操作員操作時(shí)的傳感器信息履歷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理得到的結(jié)果。自主控制/手動(dòng)操作的混合協(xié)調(diào)示教功能將所設(shè)計(jì)的自主控制準(zhǔn)則僅適用于特定移動(dòng)方向，對(duì)其它方向移動(dòng)使手動(dòng)操作有效，由此實(shí)現(xiàn)示教支援功能。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3，示教作業(yè)部6具有視覺(jué)I/F以及遠(yuǎn)程操作功能， 因此能夠?qū)崿F(xiàn)使用了產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的生產(chǎn)系統(tǒng)的安設(shè)調(diào)整時(shí)間的縮短以及運(yùn)用開(kāi)始后的無(wú)錯(cuò)誤連續(xù)操作時(shí)間的延長(zhǎng)，并且能夠進(jìn)一步縮短作業(yè)時(shí)間并迅速地進(jìn)行機(jī)種切換。(實(shí)施例5)此外，在上述實(shí)施例1(圖1)中，雖然沒(méi)有特別提及，但是如圖25 圖27那樣也可以設(shè)置與暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4、示教作業(yè)部6、錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12以及錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)10協(xié)作的錯(cuò)誤復(fù)原部，對(duì)錯(cuò)誤復(fù)原部附加行動(dòng)控制功能、示教作業(yè)部強(qiáng)化功能以及遠(yuǎn)程操作功能。在暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4中，對(duì)暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4所輸出的機(jī)器人的動(dòng)作時(shí)序嵌入用于檢測(cè)錯(cuò)誤的發(fā)生的檢驗(yàn)點(diǎn)功能，因此使用該檢驗(yàn)點(diǎn)功能能夠進(jìn)行從所檢測(cè)出的錯(cuò)誤狀態(tài)的恢復(fù)行動(dòng)控制，由此能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行、基于障礙時(shí)的迅速
恢復(fù)的高生產(chǎn)率。具體地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5，根據(jù)各種傳感器信息(機(jī)器人位置、時(shí)限、關(guān)節(jié)扭矩、力覺(jué)傳感器、圖像傳感器)掌握錯(cuò)誤狀態(tài)，根據(jù)錯(cuò)誤嚴(yán)重度進(jìn)行行動(dòng)控制。此外，關(guān)于需要緊急停止的錯(cuò)誤，通過(guò)對(duì)傳感器輸出值設(shè)置直接的限度值，進(jìn)行立即停止。本發(fā)明的實(shí)施例5所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)為了可靠地進(jìn)行上述動(dòng)作，具備具有行動(dòng)控制功能(Bi)、示教作業(yè)部強(qiáng)化功能(B2)以及遠(yuǎn)程操作功能(B3)的錯(cuò)誤復(fù)原部。錯(cuò)誤復(fù)原部的行動(dòng)控制功能(Bi)根據(jù)錯(cuò)誤的嚴(yán)重度切換以下的3個(gè)階段(Ml) (M3)的錯(cuò)誤復(fù)原動(dòng)作模式，并且在各模式(Ml) (M3)下從錯(cuò)誤狀態(tài)修復(fù)之后，輔助從任意的停止位置取得各機(jī)器人和各生產(chǎn)設(shè)備的同步等的用于再次開(kāi)始生產(chǎn)的過(guò)程。倒回性自動(dòng)恢復(fù)模式(Ml)從檢測(cè)到錯(cuò)誤的當(dāng)前位置至相鄰的前一檢驗(yàn)點(diǎn)為止進(jìn)行倒回性的自動(dòng)恢復(fù)。操作員恢復(fù)動(dòng)作(遠(yuǎn)程操作)模式(M2)產(chǎn)生錯(cuò)誤停止信號(hào)來(lái)呼叫操作員，操作員通過(guò)遠(yuǎn)程操作進(jìn)行錯(cuò)誤復(fù)原動(dòng)作。此外，在需要進(jìn)行向不相鄰的檢驗(yàn)點(diǎn)的恢復(fù)的情況下，由系統(tǒng)側(cè)支援一邊取得各機(jī)器人和各生產(chǎn)設(shè)備的同步一邊進(jìn)行的恢復(fù)。操作員恢復(fù)動(dòng)作(手動(dòng)操作)模式(M3)產(chǎn)生錯(cuò)誤停止信號(hào)來(lái)呼叫操作員，操作員采取從作業(yè)位置直接去除引起錯(cuò)誤的工件等的措施。此外，在需要進(jìn)行向不相鄰的檢驗(yàn)點(diǎn)的恢復(fù)的情況下，由系統(tǒng)側(cè)支援一邊取得各機(jī)器人和各生產(chǎn)設(shè)備的同步一邊進(jìn)行的恢復(fù)。錯(cuò)誤復(fù)原部的示教作業(yè)部強(qiáng)化功能(B2)進(jìn)行由力覺(jué)傳感器、攝像機(jī)圖像構(gòu)成的復(fù)合信息的直觀顯示，在手指尖攝像機(jī)圖像上將力覺(jué)傳感器信息進(jìn)行可視化顯示，支援直觀的操作。另外，實(shí)現(xiàn)通過(guò)顯示器顯示的手指尖攝像機(jī)圖像的視覺(jué)識(shí)別性的提高，并且進(jìn)行數(shù)字變焦(zoom)、邊緣增強(qiáng)圖像生成、對(duì)比度改進(jìn)等。錯(cuò)誤復(fù)原部的遠(yuǎn)程操作功能(B3)利用示教作業(yè)部6作為視覺(jué)I/F，進(jìn)行簡(jiǎn)單的知覺(jué)反饋。即，在微動(dòng)動(dòng)作時(shí)，在根據(jù)傳感器信息檢測(cè)到接觸的情況下，實(shí)現(xiàn)返送振動(dòng)器振動(dòng)等的簡(jiǎn)單的知覺(jué)反饋。錯(cuò)誤復(fù)原部的行動(dòng)控制功能的輸入輸出信息如圖25的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是作業(yè)時(shí)序圖和錯(cuò)誤的嚴(yán)重度，輸出信息是錯(cuò)誤復(fù)原動(dòng)作模式。錯(cuò)誤復(fù)原部的示教作業(yè)部強(qiáng)化功能的輸入輸出信息如圖沈的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是各種傳感器信息(機(jī)器人位置、時(shí)限、關(guān)節(jié)扭矩、力覺(jué)傳感器輸出值、圖像傳感器輸出值)、作業(yè)路徑以及作業(yè)者的操作量，輸出信息是復(fù)合信息顯示圖像。錯(cuò)誤復(fù)原部的遠(yuǎn)程操作操作功能的輸入輸出信息如圖27的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是作業(yè)者的操作量，輸出信息是簡(jiǎn)單的知覺(jué)反饋控制操作量。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5，具備與暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4、示教作業(yè)部6、錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部12以及錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)10協(xié)作的錯(cuò)誤復(fù)原部，錯(cuò)誤復(fù)原部包括行動(dòng)控制功能、示教作業(yè)部強(qiáng)化功能以及遠(yuǎn)程操作功能，因此能夠?qū)崿F(xiàn)使用了產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的生產(chǎn)系統(tǒng)的安設(shè)調(diào)整時(shí)間的縮短以及運(yùn)用開(kāi)始后的無(wú)錯(cuò)誤連續(xù)操作時(shí)間的延長(zhǎng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行、基于障礙時(shí)的迅速恢復(fù)的高生產(chǎn)率。(實(shí)施例6)此外，在上述實(shí)施例1中，雖然沒(méi)有特別提及，但是如圖觀 圖31那樣也可以設(shè)置與示教作業(yè)部6、動(dòng)作熟習(xí)部7、手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32以及三維識(shí)別部33協(xié)作的識(shí)別部，對(duì)識(shí)別部附加部件挑選用物體識(shí)別功能、混合視覺(jué)校正功能、錯(cuò)誤檢測(cè)用視覺(jué)功能以及識(shí)別應(yīng)用構(gòu)建支援功能。在本發(fā)明的實(shí)施例6中，通過(guò)設(shè)置示教、執(zhí)行動(dòng)作、錯(cuò)誤檢測(cè)時(shí)所需的識(shí)別部，實(shí)現(xiàn)迅速的機(jī)種切換以及高生產(chǎn)率。在圖像關(guān)聯(lián)中，以手指尖攝像機(jī)、環(huán)境側(cè)固定攝像機(jī)的使用(包括立體攝像機(jī)結(jié)構(gòu))為前提，在需要的情況下，假定三維測(cè)距儀等主動(dòng)三維傳感器的利用。本發(fā)明的實(shí)施例6所涉及的識(shí)別部具備部件挑選用物體識(shí)別功能(Cl)、混合視覺(jué)校正功能(C2)、錯(cuò)誤檢測(cè)用視覺(jué)功能(C3)以及識(shí)別應(yīng)用構(gòu)建支援功能(C4)。識(shí)別部的部件挑選用物體識(shí)別功能(Cl)使用三維識(shí)別部33構(gòu)成從部件箱的物體挑選用識(shí)別功能，包括取出時(shí)發(fā)生的干擾的檢驗(yàn)以及部件抓持狀態(tài)下的抓持物體的位置校正功能。識(shí)別部的混合視覺(jué)校正功能(以)利用三維識(shí)別部33實(shí)現(xiàn)二維、三維混合視覺(jué)校正功能。另外，接收?qǐng)D像中的相對(duì)位置對(duì)準(zhǔn)指示，實(shí)現(xiàn)基于使用三維識(shí)別部33得到的三維位置姿勢(shì)輸出的向作業(yè)點(diǎn)的移動(dòng)功能，并且相對(duì)于約束面保持固定的相對(duì)姿勢(shì)·相對(duì)距離的同時(shí)進(jìn)行移動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)與手動(dòng)移動(dòng)指示一致的半自主移動(dòng)功能。識(shí)別部的錯(cuò)誤檢測(cè)用視覺(jué)功能(O)利用市場(chǎng)出售等能夠一般獲得的圖像識(shí)別模塊，使用從手指尖攝像機(jī)得到的圖像來(lái)提供部件形狀的檢驗(yàn)功能。在此時(shí)的檢驗(yàn)中，根據(jù)進(jìn)行基于多個(gè)部件形狀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理得到的結(jié)果進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)。識(shí)別部的識(shí)別應(yīng)用構(gòu)建支援功能(C4)在構(gòu)建使用了上述各功能結(jié)構(gòu)部(Cl) (C3)的挑選作業(yè)、視覺(jué)校正作業(yè)、錯(cuò)誤檢測(cè)的執(zhí)行功能時(shí)提供模型登記、參數(shù)設(shè)定、校準(zhǔn)等由用戶進(jìn)行的容易的應(yīng)用構(gòu)建支援功能。識(shí)別部的部件挑選用物體識(shí)別功能(Cl)(識(shí)別模塊)的輸入輸出信息如圖觀的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是傳感器輸出數(shù)據(jù)、參數(shù)以及模型信息，輸出信息是從部件箱的物體挑選用識(shí)別結(jié)果、干擾檢驗(yàn)結(jié)果以及抓持物體的位置校正值。識(shí)別部的混合視覺(jué)校正功能(C2)(校正模塊)的輸入輸出信息如圖四的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是傳感器輸出數(shù)據(jù)、二維圖像中的相對(duì)位置對(duì)準(zhǔn)指示以及三維位置姿勢(shì)值，輸出信息是向作業(yè)點(diǎn)的移動(dòng)軌道以及移動(dòng)量。識(shí)別部的錯(cuò)誤檢測(cè)用視覺(jué)功能(C3)(視覺(jué)模塊)的輸入輸出信息如圖30的說(shuō)明圖所示。S卩，輸入信息是從手指尖攝像機(jī)得到的圖像、和多個(gè)部件形狀數(shù)據(jù)，輸出信息是錯(cuò)誤檢測(cè)輸出。識(shí)別部的識(shí)別應(yīng)用構(gòu)建支援功能(C4)(構(gòu)建支援模塊)的輸入輸出信息如圖31 的說(shuō)明圖所示。即，輸入信息是模型信息、參數(shù)信息以及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。另外，輸出信息是識(shí)別處理參數(shù)、識(shí)別對(duì)象物體模型數(shù)據(jù)以及表示識(shí)別處理時(shí)序的數(shù)據(jù)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例6，具備與示教作業(yè)部6、動(dòng)作熟習(xí)部7、手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32以及三維識(shí)別部33協(xié)作的識(shí)別部，識(shí)別部包括部件挑選用物體識(shí)別功能、混合視覺(jué)校正功能、錯(cuò)誤檢測(cè)用視覺(jué)功能以及識(shí)別應(yīng)用構(gòu)建支援功能，因此實(shí)現(xiàn)使用了產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的生產(chǎn)系統(tǒng)的安設(shè)調(diào)整時(shí)間的縮短以及運(yùn)用開(kāi)始后的無(wú)錯(cuò)誤連續(xù)操作時(shí)間的延長(zhǎng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)迅速的機(jī)種切換以及高生產(chǎn)率。此外，上述實(shí)施例1 6的結(jié)構(gòu)能夠任意組合來(lái)應(yīng)用，由此當(dāng)然能夠得到重復(fù)的作用效果。(實(shí)施例7)并且，在上述實(shí)施例1(圖1)中，設(shè)置了動(dòng)作熟習(xí)部7和各種庫(kù)8 10，并且在機(jī)器人系統(tǒng)3內(nèi)設(shè)置了手指眼攝像機(jī)測(cè)量部32以及三維識(shí)別部33，但是也可以省略這些而設(shè)為如圖32的結(jié)構(gòu)。
圖32是表示本發(fā)明的實(shí)施例7所涉及的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)的框結(jié)構(gòu)圖，關(guān)于與上述(參照?qǐng)D1)同樣的部件附加與上述相同的標(biāo)記，或者在標(biāo)記之后附加“A”。在圖32中，產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)具備預(yù)先制作準(zhǔn)備的基于三維CAD的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)1(包含部件連接信息、幾何學(xué)形狀數(shù)據(jù)、設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)等)以及設(shè)置在生產(chǎn)線上的機(jī)器人系統(tǒng)3A。另外，作為與產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)1以及機(jī)器人系統(tǒng)3A相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，具備暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4A、錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5A、示教作業(yè)部6A、控制器30A以及操縱器31A?？刂破?0A、操縱器31A被設(shè)置在機(jī)器人系統(tǒng)3A內(nèi)。暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4A根據(jù)來(lái)自產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)1的部件連接信息、幾何學(xué)形狀數(shù)據(jù)、設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)，制作帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序的作業(yè)時(shí)序圖和帶有概要坐標(biāo)的作業(yè)路徑并輸入到示教作業(yè)部6A。另外，暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4A與錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5A相關(guān)聯(lián)，對(duì)錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5A輸入作業(yè)順序的候選，并且從錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5A取入錯(cuò)誤發(fā)生概率信肩、ο示教作業(yè)部6A根據(jù)來(lái)自暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4A的作業(yè)時(shí)序圖(帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序)和作業(yè)路徑(帶有概要坐標(biāo))以及來(lái)自機(jī)器人系統(tǒng)3A的動(dòng)作監(jiān)視信息，生成被精密化了的作業(yè)路徑(熟習(xí)前的機(jī)器人程序)并輸入到控制器30A?？刂破?0A根據(jù)機(jī)器人程序、和來(lái)自操縱器31A的動(dòng)作監(jiān)視信息，對(duì)操縱器31A進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。接著，說(shuō)明圖32所示的本發(fā)明的實(shí)施例7的動(dòng)作?！?，作為由設(shè)計(jì)者進(jìn)行的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，如上所述，最初進(jìn)行想要制造的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及用于制造它的單元的布局設(shè)計(jì)。由此，得到表示構(gòu)成產(chǎn)品的部件的結(jié)合順序關(guān)系的部件連接信息(部件結(jié)構(gòu)樹圖)、部件的幾何學(xué)形狀數(shù)據(jù)等產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、單元內(nèi)的設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)以及機(jī)器人的規(guī)格等生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)。設(shè)從得到這些由設(shè)計(jì)者進(jìn)行的設(shè)計(jì)作業(yè)的結(jié)果的狀態(tài)起開(kāi)始本發(fā)明的實(shí)施例7 的系統(tǒng)動(dòng)作。以下，說(shuō)明生產(chǎn)設(shè)備的調(diào)試時(shí)的本發(fā)明的實(shí)施例7的系統(tǒng)動(dòng)作。在最初的階段，產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)1被輸入到暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4A。由此，在暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4A中，根據(jù)部件連接信息，將產(chǎn)品制造作業(yè)分解為細(xì)的作業(yè)的序列，進(jìn)行向單元內(nèi)各設(shè)備的各作業(yè)的分配、作業(yè)順序的生成。此時(shí)，在分解作業(yè)來(lái)決定作業(yè)順序時(shí)，當(dāng)對(duì)錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5A提供作業(yè)順序的候選時(shí)，返回針對(duì)該作業(yè)的錯(cuò)誤發(fā)生概率信息，因此選擇暫短停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)低的作業(yè)順序。此外，用生產(chǎn)執(zhí)行時(shí)的動(dòng)作監(jiān)視信息隨時(shí)更新錯(cuò)誤發(fā)生概率。另外，在暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4A中，決定各作業(yè)和作業(yè)順序，并且生成包含如下信息的“帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序的作業(yè)時(shí)序圖”檢定作業(yè)中的暫短停機(jī)的檢驗(yàn)點(diǎn)、表示在不通過(guò)檢驗(yàn)點(diǎn)時(shí)返回到何處時(shí)能夠再次開(kāi)始作業(yè)的恢復(fù)點(diǎn)、用于返回到恢復(fù)點(diǎn)的恢復(fù)路徑、用于回避障礙物的經(jīng)由點(diǎn)、連接各點(diǎn)的作業(yè)路徑、描述有各作業(yè)路徑的執(zhí)行順序的時(shí)序、以及使其它機(jī)器人或裝置等待的同步點(diǎn)。另外，對(duì)各作業(yè)路徑附加以下的屬性標(biāo)簽。S卩，是“ 2點(diǎn)間移動(dòng)”、“向經(jīng)由點(diǎn)的移動(dòng)”、“伴隨基于末端執(zhí)行器設(shè)備的作用的作業(yè)”、“抓持部件的緊接之前和緊接之后的接近移動(dòng)、或預(yù)先最優(yōu)化的作業(yè)動(dòng)作這樣的基于傳感器反饋控制的作業(yè)”、“從暫短停機(jī)的恢復(fù)時(shí)序中”等。此外，還存在對(duì)一個(gè)作業(yè)路徑附加多個(gè)標(biāo)簽的情況。在該階段的作業(yè)時(shí)序圖中僅包含帶有標(biāo)簽的作業(yè)路徑和各點(diǎn)，還未包含各作業(yè)路徑的內(nèi)容。此外，作業(yè)路徑的內(nèi)容是指路徑兩端以及經(jīng)由點(diǎn)(根據(jù)需要，追加多個(gè)經(jīng)由點(diǎn))的位置姿勢(shì)坐標(biāo)、和坐標(biāo)間移動(dòng)方法(控制準(zhǔn)則、插值方法等)的指定。另外，預(yù)先最優(yōu)化的作業(yè)動(dòng)作包含抑制作業(yè)失誤來(lái)快速且靈活地進(jìn)行作業(yè)的技術(shù)訣竅。作為下一個(gè)階段，在暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4A中，使用單元內(nèi)的設(shè)備配置數(shù)據(jù)以及作業(yè)順序數(shù)據(jù)，生成針對(duì)各作業(yè)的大致的作業(yè)路徑的內(nèi)容。例如，假定在生產(chǎn)單元內(nèi)存在部件存放處和作業(yè)臺(tái)，關(guān)于從部件存放處向作業(yè)臺(tái)搬運(yùn)部件的作業(yè)，考慮與搬運(yùn)部件的具體的軌道有關(guān)的作業(yè)路徑時(shí)，機(jī)器人有可能干擾周圍的物體，因此最終需要將各作業(yè)路徑的實(shí)現(xiàn)值設(shè)定為精密的值。但是，在這種情況下，以大約5cm左右的精度生成各作業(yè)路徑，因此在后級(jí)的示教作業(yè)部6A中使用示教作業(yè)輸入單元通過(guò)基于作業(yè)者的示教來(lái)決定抓持物體的基準(zhǔn)姿勢(shì) (部件與手之間的相對(duì)姿勢(shì))。上述操作是關(guān)于所有的作業(yè)路徑反復(fù)進(jìn)行，在到此為止的階段，作為來(lái)自暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4A的輸出信息，得到由“帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序的作業(yè)時(shí)序圖+帶有概要坐標(biāo)的作業(yè)路徑”構(gòu)成的數(shù)據(jù)。接著，開(kāi)始示教作業(yè)部6A的動(dòng)作。在示教作業(yè)部6A中，通過(guò)由示教作業(yè)者使用示教作業(yè)輸入單元對(duì)帶有概要坐標(biāo)的作業(yè)路徑僅進(jìn)行抓持點(diǎn)等動(dòng)作要點(diǎn)的最終的位置對(duì)準(zhǔn)，決定指定了絕對(duì)坐標(biāo)的被精密化了的作業(yè)路徑。此時(shí)，通過(guò)在示教作業(yè)用個(gè)人計(jì)算機(jī)或示教器上顯示的基于生態(tài)學(xué)界面理論的用戶界面提示動(dòng)作要點(diǎn)和作業(yè)狀況，作業(yè)者看到提示狀況來(lái)進(jìn)行位置姿勢(shì)的精密化作業(yè)，根據(jù)需要通過(guò)示教作業(yè)輸入單元追加作業(yè)路徑。如上所述，暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部4A、錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部5A、示教作業(yè)部6A 和各設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1合作而生成針對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)3A的機(jī)器人程序。S卩，在本發(fā)明的實(shí)施例7(圖32)的結(jié)構(gòu)中，也根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)·生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)1，以比以往大幅少的示教作業(yè)者的負(fù)荷得到包含暫短停機(jī)發(fā)生時(shí)的恢復(fù)時(shí)序的、能夠由控制器 30A執(zhí)行的機(jī)器人程序。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)，包括具有操縱器和手的機(jī)器人，在用于裝配作為制造對(duì)象物的產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)中使用，該產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)的特征在于，具備暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部，生成用于應(yīng)對(duì)成為生產(chǎn)線的調(diào)試和調(diào)整時(shí)的示教作業(yè)和無(wú)人連續(xù)操作的障礙的暫短停機(jī)的作業(yè)信息以及第一作業(yè)路徑；錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部，根據(jù)所述作業(yè)信息，生成用于抑制引發(fā)錯(cuò)誤的作業(yè)的錯(cuò)誤信息；示教作業(yè)部，根據(jù)所述第一作業(yè)路徑以及所述錯(cuò)誤信息生成第二作業(yè)路徑； 動(dòng)作熟習(xí)部，根據(jù)所述第二作業(yè)路徑，生成針對(duì)所述機(jī)器人的最優(yōu)化的第三作業(yè)路徑；手庫(kù)，將所述機(jī)器人的裝配作業(yè)與控制軟件相對(duì)應(yīng)起來(lái)形成為庫(kù)； 最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部，生成特定作業(yè)動(dòng)作序列； 特定作業(yè)庫(kù)，保存所述特定作業(yè)動(dòng)作序列；錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部，用于根據(jù)所述示教作業(yè)部中的操作履歷來(lái)示教與錯(cuò)誤狀態(tài)相應(yīng)的錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)；錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)，保存所述錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)；手指眼攝像機(jī)測(cè)量部和三維識(shí)別部，生成所述機(jī)器人的動(dòng)作監(jiān)視信息并輸入到所述錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部、所述示教作業(yè)部以及所述動(dòng)作熟習(xí)部；以及控制器，根據(jù)所述第二以及第三作業(yè)路徑和所述動(dòng)作監(jiān)視信息，控制所述機(jī)器人， 其中，所述暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部根據(jù)如下信息生成所述第一作業(yè)路徑所述生產(chǎn)系統(tǒng)和所述制造對(duì)象物的結(jié)構(gòu)信息；所述手庫(kù)、所述特定作業(yè)庫(kù)及所述錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)的各保存信息；以及來(lái)自所述錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部的錯(cuò)誤信息，所述錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部根據(jù)來(lái)自所述示教作業(yè)部的錯(cuò)誤發(fā)生原因以及操作履歷，計(jì)算關(guān)于包括所述機(jī)器人的結(jié)構(gòu)要素的錯(cuò)誤恢復(fù)信息，所述暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部、所述示教作業(yè)部以及所述動(dòng)作熟習(xí)部根據(jù)所述生產(chǎn)系統(tǒng)以及所述制造對(duì)象物的結(jié)構(gòu)信息，生成包括所述機(jī)器人的示教所需的所述第三作業(yè)路徑的程序信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，具備整合部，該整合部用于實(shí)現(xiàn)所述暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部、所述錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部、所述示教作業(yè)部、所述動(dòng)作熟習(xí)部、所述手庫(kù)、所述最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部、所述特定作業(yè)庫(kù)、所述錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部、所述錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)、以及所述控制器之間的合作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于， 具備離線示教部，該離線示教部具有錯(cuò)誤檢測(cè)功能，所述離線示教部包括所述錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部和所述手庫(kù)的功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于， 所述示教作業(yè)部包括視覺(jué)I/F和遠(yuǎn)程操作功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)所述的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，具備錯(cuò)誤復(fù)原部，該錯(cuò)誤復(fù)原部與所述暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部、所述示教作業(yè)部、所述錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部以及所述錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)協(xié)作，所述錯(cuò)誤復(fù)原部包括行動(dòng)控制功能、示教作業(yè)部強(qiáng)化功能以及遠(yuǎn)程操作功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，具備識(shí)別部，該識(shí)別部與所述示教作業(yè)部、所述動(dòng)作熟習(xí)部、所述手指眼攝像機(jī)測(cè)量部以及所述三維識(shí)別部協(xié)作，所述識(shí)別部包括部件挑選用物體識(shí)別功能、混合視覺(jué)校正功能、錯(cuò)誤檢測(cè)用視覺(jué)功能以及識(shí)別應(yīng)用構(gòu)建支援功能。
7.—種產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)，包括具有操縱器的機(jī)器人，在用于裝配作為制造對(duì)象物的產(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)中使用，該產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)的特征在于，具備暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部，生成用于應(yīng)對(duì)成為生產(chǎn)線的調(diào)試和調(diào)整時(shí)的示教作業(yè)和無(wú)人連續(xù)操作的障礙的暫短停機(jī)的作業(yè)信息以及第一作業(yè)路徑；錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部，根據(jù)所述作業(yè)信息，生成用于抑制引發(fā)錯(cuò)誤的作業(yè)的錯(cuò)誤信息；示教作業(yè)部，根據(jù)所述第一作業(yè)路徑以及所述錯(cuò)誤信息生成第二作業(yè)路徑；以及控制器，根據(jù)所述第二作業(yè)路徑控制所述機(jī)器人，其中，所述暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部根據(jù)所述生產(chǎn)系統(tǒng)以及所述制造對(duì)象物的結(jié)構(gòu)信息、和來(lái)自所述錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部的錯(cuò)誤信息，生成所述第一作業(yè)路徑，所述暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部和所述示教作業(yè)部根據(jù)所述生產(chǎn)系統(tǒng)和所述制造對(duì)象物的結(jié)構(gòu)信息，生成包括所述機(jī)器人的示教所需的所述第二作業(yè)路徑的程序信息。
全文摘要
得到能夠?qū)崿F(xiàn)安設(shè)調(diào)整時(shí)間的縮短、運(yùn)用開(kāi)始后的無(wú)錯(cuò)誤連續(xù)操作時(shí)間的延長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人系統(tǒng)。具備暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部(4)、錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部(5)、示教作業(yè)部(6)、動(dòng)作熟習(xí)部(7)、手庫(kù)(8)、最優(yōu)作業(yè)動(dòng)作生成部(11)、特定作業(yè)庫(kù)(9)、錯(cuò)誤復(fù)原作業(yè)示教部(12)、錯(cuò)誤復(fù)原庫(kù)(10)、手指眼攝像機(jī)測(cè)量部(32)、三維識(shí)別部(33)、控制器(30)、操縱器(31)、以及包括在操縱設(shè)備群(34)中的通用手，暫短停機(jī)應(yīng)對(duì)行動(dòng)計(jì)劃部(4)根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)以及制造對(duì)象物的結(jié)構(gòu)信息、和來(lái)自錯(cuò)誤引發(fā)作業(yè)抑制部(5)的錯(cuò)誤信息，生成用于應(yīng)對(duì)暫短停機(jī)的帶有錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)序的作業(yè)時(shí)序圖和帶有概要坐標(biāo)的作業(yè)路徑。
文檔編號(hào)B25J19/06GK102317044SQ20108000747
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者中西弘明, 堀口由貴男, 奧田晴久, 宇津野秀夫, 小森雅晴, 幸田武久, 松久寬, 椹木哲夫, 橫小路泰義, 水山元, 泉井一浩, 田中健一, 野田哲男 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社, 國(guó)立大學(xué)法人京都大學(xué)