示教系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)和示教方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種示教系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)和示教方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知一種機(jī)器人，其通過安裝手等工具，使用所安裝的工具對(duì)工件進(jìn)行規(guī)定的作業(yè)。另外，還提出了各種示教系統(tǒng)，其對(duì)所述機(jī)器人示教進(jìn)行規(guī)定的作業(yè)的動(dòng)作。
[0003]作為上述規(guī)定的作業(yè)，例如有電弧焊接作業(yè)或工件的研磨作業(yè)等使工具進(jìn)行圓弧狀移動(dòng)的作業(yè)。當(dāng)進(jìn)行上述作業(yè)時(shí)，例如在示教系統(tǒng)中生成如下使機(jī)器人動(dòng)作的任務(wù)程序:由用戶對(duì)工具的起點(diǎn)、終點(diǎn)以及參照點(diǎn)進(jìn)行示教，在起點(diǎn)與終點(diǎn)之間進(jìn)行圓弧內(nèi)插(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開平4-118706號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]然而，在上述示教系統(tǒng)中，當(dāng)規(guī)定的作業(yè)是由工具來保持工件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的作業(yè)時(shí)，有時(shí)用戶對(duì)機(jī)器人的示教作業(yè)會(huì)變得復(fù)雜。具體地說，當(dāng)規(guī)定的作業(yè)是由工具來保持刮刀(工件)在器皿內(nèi)旋轉(zhuǎn)并由刮刀刮取器皿內(nèi)的試樣的作業(yè)，或是由工具來保持試管(工件)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并對(duì)試管內(nèi)的試樣進(jìn)行攪拌的作業(yè)等時(shí)，有時(shí)會(huì)使用戶的示教作業(yè)變得復(fù)雜。
[0009]S卩，例如當(dāng)由工具旋轉(zhuǎn)試管時(shí)，通過一邊逐漸改變?cè)嚬芟鄬?duì)于重力方向的傾角一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，能高效地?cái)嚢柙嚬軆?nèi)的試樣。因此，例如在上述示教系統(tǒng)中針對(duì)工具的不同姿態(tài)按以下方法進(jìn)行機(jī)器人的示教:首先在試管的順長(zhǎng)方向與重力方向平行的狀態(tài)下對(duì)工具的起點(diǎn)與終點(diǎn)等進(jìn)行示教，之后在試管稍微傾斜的狀態(tài)下再次對(duì)工具的起點(diǎn)與終點(diǎn)等進(jìn)行示教等。因此，增加了示教的次數(shù)，結(jié)果是有時(shí)會(huì)使示教作業(yè)變得復(fù)雜。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是鑒于上述問題而做出的，其目的是提供一種能容易地對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教作業(yè)的示教系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)和示教方法。
[0011 ] 為解決技術(shù)問題的方法
[0012]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的示教系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)獲取部與任務(wù)生成部。數(shù)據(jù)獲取部用于獲取數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包含:由工具來保持工件并且進(jìn)行旋轉(zhuǎn)作業(yè)的機(jī)器人的所述工具的初始姿態(tài)、所述工具的最終姿態(tài)、所述工件的旋轉(zhuǎn)中心軸以及所述工件繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度。任務(wù)生成部基于由所述數(shù)據(jù)獲取部獲取的所述數(shù)據(jù)，生成使實(shí)際的所述機(jī)器人動(dòng)作的任務(wù)程序，以使所述工具呈所述初始姿態(tài)之后，當(dāng)使所述工件繞所述旋轉(zhuǎn)中心軸旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，使所述工具呈所述最終姿態(tài)。
[0013]發(fā)明效果
[0014]采用本發(fā)明的示教系統(tǒng)，能容易地對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教作業(yè)。
【附圖說明】
[0015]圖1A是正面觀察包含第一實(shí)施方式涉及的示教系統(tǒng)的機(jī)器人系統(tǒng)的說明圖。
[0016]圖1B是俯視觀察圖1A所示的機(jī)器人系統(tǒng)的說明圖。
[0017]圖2是表示機(jī)器人結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0018]圖3是示教系統(tǒng)的框圖。
[0019]圖4是示教控制裝置的具體處理以及用戶的示教作業(yè)的說明圖。
[0020]圖5A是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0021]圖5B是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0022]圖5C是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0023]圖f5D是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0024]圖5E是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0025]圖6是表示示教系統(tǒng)執(zhí)行的處理步驟的流程圖。
[0026]圖7是用于說明在第二實(shí)施方式涉及的示教系統(tǒng)中由用戶進(jìn)行示教作業(yè)之前所進(jìn)行的初始數(shù)據(jù)的設(shè)定的說明圖。
[0027]圖8是對(duì)試管進(jìn)行攪拌作業(yè)時(shí)用戶進(jìn)行示教作業(yè)的說明圖。
[0028]圖9A是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0029]圖9B是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0030]圖9C是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0031]圖9D是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0032]圖10是用于說明在第三實(shí)施方式涉及的示教系統(tǒng)中由用戶進(jìn)行示教作業(yè)之前所進(jìn)行的初始數(shù)據(jù)的設(shè)定的說明圖。
[0033]圖11是對(duì)燒杯進(jìn)行攪拌作業(yè)時(shí)用戶進(jìn)行示教作業(yè)的說明圖。
[0034]圖12A是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0035]圖12B是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0036]圖12C是用于說明機(jī)器人的動(dòng)作的說明圖。
[0037]附圖標(biāo)記說明
[0038]1:機(jī)器人系統(tǒng)
[0039]10:通風(fēng)室
[0040]20:機(jī)器人
[0041]25:手(工具)
[0042]30:示教系統(tǒng)
[0043]31:示教控制裝置
[0044]3 lid:數(shù)據(jù)獲取部
[0045]3 lie:任務(wù)生成部
[0046]312b:初始數(shù)據(jù)
[0047]312c:示教數(shù)據(jù)
[0048]32:顯示部
[0049]33:操作部
[0050]34:任務(wù)信息DB
[0051]40:機(jī)器人控制裝置
[0052]51:刮刀(工件)
[0053]52:試管(工件)
[0054]56:攪拌棒(工件)
【具體實(shí)施方式】
[0055]以下，參照附圖對(duì)本申請(qǐng)所公開的示教系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)和示教方法的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明不限于以下所示的實(shí)施方式。
[0056](第一實(shí)施方式)
[0057]圖1A是正面觀察包含第一實(shí)施方式涉及的示教系統(tǒng)的機(jī)器人系統(tǒng)的說明圖。另夕卜，圖1B是俯視觀察圖1A所示的機(jī)器人系統(tǒng)的說明圖。此外，為了容易地理解，在圖1B中表示拆下了室主體的頂棚部(后面敘述)的狀態(tài)。另外，圖1A、1B以及后面敘述的圖2以后的圖均為示意圖。
[0058]如圖1A以及圖1B所示，機(jī)器人系統(tǒng)1具有通風(fēng)室10、機(jī)器人20、示教系統(tǒng)30與機(jī)器人控制裝置40。
[0059]在所述機(jī)器人系統(tǒng)1中，機(jī)器人控制裝置40根據(jù)通過用戶經(jīng)由示教系統(tǒng)30進(jìn)行示教的示教內(nèi)容來控制機(jī)器人20，進(jìn)行使用通風(fēng)室10內(nèi)的各種器具(例如試管等)的作業(yè)。
[0060]此外，機(jī)器人系統(tǒng)1雖然能適用于各種作業(yè)，但優(yōu)選適用于如下生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的作業(yè):例如使刮刀在器皿內(nèi)旋轉(zhuǎn)來刮取器皿內(nèi)的試樣的作業(yè)，或使試管旋轉(zhuǎn)來攪拌試管內(nèi)的試樣的作業(yè)等。以下對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)1所具有的構(gòu)成要素進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0061]通風(fēng)室10具有室主體11、門部12與吸氣部13。室主體11是內(nèi)部作為機(jī)器人20的作業(yè)空間的長(zhǎng)方體狀的筐體。在所述室主體11的前面的側(cè)壁上設(shè)有用于連通內(nèi)部空間(作業(yè)空間)與外部空間的開口部11a。
[0062]門部12例如這樣形成:由正面觀察呈矩形的框體，與嵌入在框體的內(nèi)周面且具有能從門部12的外部觀察門部12的內(nèi)部程度的透光性的強(qiáng)化玻璃形成。
[0063]所述門部12被構(gòu)成為安裝在開口部11a上，并且能進(jìn)行升降。因此，如圖1A所示，開口部11a通過門部12下降而關(guān)閉，使室主體11的內(nèi)部形成與外部隔離的封閉空間。另夕卜，雖省略了圖示，但通過門部12的上升來打開開口部11a。
[0064]另外，在室主體11的內(nèi)部設(shè)有作為工作臺(tái)的桌面14。在桌面14的上部配置有機(jī)器人20進(jìn)行作業(yè)所使用的各種器具。具體地說，如圖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、試管52、用于保持試管52的試管架53、燒杯54、用于載置燒杯54的載置臺(tái)55、用于燒杯54的攪拌棒56。此外，刮刀51與攪拌棒56被收納在托盤T中。另外，在器皿50、試管52與燒杯54中，例如裝有藥品等試樣S(在圖1A、1B中未圖示)。
[0065]此外，如后面所述，上述的器皿50、刮刀51、試管52、攪拌棒56等各種器具是作為機(jī)器人20的作業(yè)對(duì)象的“工件”。因此，下面有時(shí)將器皿50或刮刀51等各種器具稱為“工件”。
[0066]如圖1A所示，吸氣部13例如設(shè)在室主體11的頂棚部11b，是用于對(duì)室主體11的內(nèi)部空氣進(jìn)行吸氣的風(fēng)機(jī)。通過吸氣部13吸取的空氣經(jīng)由未圖示的HEPA過濾器(HighEfficiency Particulate Air Filter:高效空氣徽粒過濾器)等空氣過濾器以及排氣管道15排出至室外等。這樣，由于吸氣部13從室主體11的內(nèi)部進(jìn)行吸氣，因此能保持作業(yè)空間內(nèi)呈負(fù)壓，并且防止作業(yè)中產(chǎn)生的物質(zhì)等擴(kuò)散至外部。
[0067]此外，在上述中，機(jī)器人系統(tǒng)1具有通風(fēng)室10，但并不限于所例示的內(nèi)容。即，機(jī)器人系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)也可以是不具有通風(fēng)室10，具體而言，例如也可以是桌面14上的作業(yè)空間呈大氣開放狀態(tài)。
[0068]機(jī)器人20設(shè)置在室主體11的地面所設(shè)置的設(shè)置臺(tái)16上。機(jī)器人20具有基臺(tái)部
21、軀干部22、分別安裝在軀干部22的兩肩部分的左臂23與右臂24，S卩、為雙臂機(jī)器人。左臂23與右臂24是分別具有多個(gè)關(guān)節(jié)軸的多軸機(jī)器人。另外，機(jī)器人20的軀干部22經(jīng)由未圖示的致動(dòng)器與基臺(tái)部21進(jìn)行連接，軀干部22通過致動(dòng)器能相對(duì)于基臺(tái)部21進(jìn)行回轉(zhuǎn)。
[0069]使用圖2對(duì)上述