程序创建辅助方法、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及程序创建辅助方法、程序创建辅助装置、程序创建辅助程序、以及存储介质。


背景技术：

2.专利文献1公开了通过生成与力控制的参数的输入相关的引导信息，能够以简易的操作进行规定的作业的示教的技术。专利文献2公开了通过变更表示机器人的动作的动作对象的组合，能够编辑作业的动作流程的技术。
3.专利文献1：日本特开2014-233814号公报
4.专利文献2：日本特开2019-126894号公报
5.专利文献1所记载的技术仅针对规定的作业进行示教，因此难以提高通用性。专利文献2所记载的技术，若为了其通用性而增加动作对象，则尤其是对于初学者而言存在操作性下降的情况。


技术实现要素：

6.一个方式为，一种程序创建辅助方法，辅助用于由机器人进行作业的程序的创建，所述程序创建辅助方法包括：检测用户对输入设备的操作；通过选择所述作业的种类的所述操作来确定所述种类；将与所述种类对应的表示所述机器人的动作的序列的专用动作流程显示于显示设备，其中，所述专用动作流程包括表示所述动作且所述序列的变更被禁止的专用对象；以及通过对所述专用对象进行转换的所述操作，将所述专用对象转换为表示所述动作且所述序列的变更被允许的通用对象。
7.另一方式为，一种程序创建辅助装置，辅助用于由机器人进行作业的程序的创建，所述程序创建辅助装置具备：输入设备，检测用户的操作；显示设备，显示图像；以及控制电路，通过选择所述作业的种类的所述操作来确定所述种类；将与所述种类对应的表示所述机器人的动作的序列的专用动作流程显示于显示设备，其中，所述专用动作流程包括表示所述动作且所述序列的变更被禁止的专用对象；以及通过对所述专用对象进行转换的所述操作，将所述专用对象转换为表示所述动作且所述序列的变更被允许的通用对象。
8.另一方式为，一种程序创建辅助程序，辅助用于由机器人进行作业的程序的创建，所述创建辅助程序使计算机执行以下处理：检测用户对输入设备的操作；通过选择所述作业的种类的所述操作来确定所述种类；将与所述种类对应的表示所述机器人的动作的序列的专用动作流程显示于显示设备，其中，所述专用动作流程包括表示所述动作且所述序列的变更被禁止的专用对象；以及通过对所述专用对象进行转换的所述操作，将所述专用对象转换为表示所述动作且所述序列的变更被允许的通用对象。
9.另一方式为，一种存储介质，存储上述程序创建辅助程序，所述存储介质能够由所述计算机读取。
附图说明
10.图1是对实施方式所涉及的程序创建辅助装置的基本构成进行说明的框图。
11.图2是对创建画面的一个例子进行说明的图。
12.图3是对每个作业的专用对象和通用对象的对应进行说明的表。
13.图4是作为由机器人进行的作业对嵌合进行说明的图。
14.图5是对显示专用动作流程的动作流程区域进行说明的图。
15.图6是对显示通用动作流程的动作流程区域进行说明的图。
16.图7是对包括通用对象的专用动作流程进行说明的图。
17.图8是对程序创建辅助方法的一个例子进行说明的流程图。
18.附图标记说明
19.10：程序创建辅助装置；11：显示设备；12：输入设备；13：控制电路；14：处理电路；15：存储装置；16：通信i/f；20：控制装置；30：机器人；ob1：第一动作对象；ob2：第二动作对象；ob3：第三动作对象；wk1、wk2：对象物。
具体实施方式
20.以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在附图中，对相同或类似的要素分别标注相同或类似的附图标记，有时省略重复的说明。
21.如图1所示，实施方式所涉及的机器人系统具备程序创建辅助装置10、控制装置20以及机器人30。机器人30通过将作用于对象物的力控制为目标力的力控制，对对象物进行作业。控制装置20按照程序对机器人30进行控制，以对对象物进行作业。在此，程序是指使机器人30进行用于执行所需的任务的运动以及辅助功能的任务程序。程序创建辅助装置10辅助用于由机器人30进行作业的程序的创建。
22.机器人30例如是具有以六自由度运动的六轴臂的多关节机器人。机器人30例如具备基座、被基座支承的机械手、被安装于机械手的机械接口的末端执行器、以及力传感器。机器人30的机械手具备驱动机械手的各关节的多个致动器、以及检测各关节的旋转角的多个编码器。机器人30的力传感器检测经由末端执行器作用于对象物的力。
23.控制装置20通过执行程序来控制机器人30的机械手和末端执行器，使机器人30进行对对象物的作业。控制装置20从机器人30的力传感器输入与作用于对象物的力相当的信号。控制装置20对机器人30进行力控制，以使作用于对象物的力成为由程序定义的目标力。在本实施方式中，力能够指负载、即力和转矩。
24.另外，控制装置20控制机器人30，以使从机器人30的编码器得到的姿势成为由程序定义的目标姿势。姿势例如是指工具中心点(tcp)的位置和姿势。tcp是机器人30的末端执行器的位置的基准。
25.程序创建辅助装置10具备显示设备11、输入设备12、控制电路13、以及通信接口(i/f)16。程序创建辅助装置10能够由各种通用的计算机构成。程序创建辅助装置10的各硬件也能够与控制装置20共享。显示设备11根据控制电路13的控制来显示图像。作为显示设备11，例如能够采用液晶显示器、有机发光二极管显示器等显示装置。
26.输入设备12检测用户的操作，并将与用户的操作对应的信号输出至控制电路13。作为输入设备12，例如能够采用鼠标等定点设备、键盘、按钮、触摸传感器等各种输入装置。
作为相互一体地构成的显示设备11和输入设备12，也能够采用触摸面板显示器。
27.控制电路13具备处理电路14以及存储装置15。处理电路14构成对程序创建辅助装置10的动作所需的运算进行处理的计算机的处理装置。处理电路14例如通过执行存储于存储装置15的程序创建辅助程序来实现实施方式所记载的程序创建辅助装置10的各种功能。作为构成处理电路14的至少一部分的处理装置，例如能够采用中央运算处理装置(cpu)、数字信号处理器(dsp)、可编程逻辑器件(pld)、面向特定用途的集成电路(asic)等各种逻辑运算电路。处理电路14能够由一体的硬件构成，也能够由单独的多个硬件构成。
28.存储装置15具备能够由计算机读取的存储介质，该存储介质存储表示程序创建辅助装置10的动作所需的一系列处理的程序创建辅助程序、各种数据。作为存储介质，例如能够采用半导体存储器、各种磁盘介质。存储介质不限于非易失性的辅助存储装置，也能够包括寄存器、高速缓冲存储器等易失性的主存储装置。存储介质的至少一部分也能够由处理电路14的一部分构成。存储装置15既能够由一体的硬件构成，也能够由单独的多个硬件构成。
29.通信i/f16例如根据处理电路14的控制，通过在与控制装置20之间确立通信链路，与控制装置20可通信地连接。通信i/f16例如能够包括收发信号的天线、处理在通信链路中传输的信号的电路、插入通信用电缆的插头的插座。通信i/f16将在程序创建辅助装置10中创建的程序发送到控制装置20。通信i/f16能够包括插入用于存储在程序创建辅助装置10中创建的程序的辅助存储装置的插头的插座。
30.如图2所示，处理电路14例如若执行程序创建辅助程序，则使显示设备11显示用于创建使机器人30进行作业的程序的创建画面w1。创建画面w1包括主视图区域mv、动作流程区域fl、序列区域sq、参数区域pr、结果区域rs、以及执行区域rn。
31.主视图区域mv显示构成动作流程的要素的动作对象的选项、程序的执行结果等。动作流程区域fl显示以图形表示机器人30的动作的序列的动作流程。序列区域sq显示动作流程中的序列的树结构。参数区域pr显示与序列整体相关的作业参数、与各个动作相关的动作参数等。结果区域rs显示作业时间等程序的执行结果。执行区域rn显示用于指示程序的执行的按钮等。
32.在图2所示的例子中，构成创建画面w1的多个区域被分割为不同的框，但也能够不分割为框。创建画面w1在左上的区域具有用于开始辅助创建程序的向导的按钮bt1。例如，若通过用户对输入设备12的操作而按下按钮bt1，则处理电路14将用于选择作业的种类的作业选择画面作为创建画面w1的一部分显示于显示设备11。
33.作业选择画面将多个作业的种类作为选项呈现给用户。处理电路14根据选择作业种类的用户的操作来确定作业种类。作业的种类例如能够包括粘贴、螺丝紧固、高度检查、嵌合等各种种类。进而，处理电路14通过促使用户输入作业参数来设定作业参数。例如，在作业的种类为螺丝紧固的情况下，作业参数是螺丝的长度、螺丝刀的转速等。处理电路14将与所确定的种类对应的、表示机器人30的动作的序列的专用动作流程显示于动作流程区域fl。在动作流程区域fl中显示的动作流程能够通过用户对输入设备12的操作来编辑。
34.如图3所示，专用动作流程表示粘贴序列、螺丝紧固序列、高度检查序列、嵌合序列等各种种类的序列。因此，作业选择画面显示与多种专用动作流程对应的选项一览即可。专用动作流程是包括表示对特定的对象物的作业中的机器人30的动作的专用对象的动作流
程。专用对象的序列的变更被禁止。序列的变更意味着序列中的追加、删除、以及移动。
35.例如，与将对象物粘贴于规定的位置的作业对应的粘贴序列由粘贴对象这样的一个专用对象构成。与将外螺丝插入内螺丝进行紧固的作业对应的螺丝紧固序列由螺丝紧固对象和螺丝再次紧固对象这两个专用对象构成。与检测对象物的高度的作业对应的高度检查序列由高度检查对象这样的一个专用对象构成。与将对象物嵌合于规定的位置的作业对应的嵌合序列由插入对象和拉伸试验对象这两个专用对象构成。
36.以下，如图4所示，对作业的种类被确定为将对象物wk1嵌合于对象物wk2的嵌合的例子进行说明。对象物wk1和wk2通过卡扣(snap-fit)而相互嵌合。例如，对象物wk1通过由机器人30的夹具夹持而嵌合于对象物wk2。首先，根据在作业选择画面中选择作业的种类的用户的操作，将作业的种类确定为嵌合。与嵌合对应的动作的序列是嵌合序列。
37.如图5所示，处理电路14根据将作业的种类确定为嵌合，将表示嵌合序列的专用动作流程显示于动作流程区域fl。在图5所示的例子中，专用动作流程由对序列进行说明的序列块sb、第一动作对象ob1、以及第二动作对象ob2构成。例如，序列块sb设定对第一动作对象ob1和第二动作对象ob2产生影响的作业参数。作业参数例如是坐标系、对象物的形状、嵌合方向、嵌合深度、接近距离等。作业参数也能够设定为专用对象。
38.序列块sb具有分别表示动作流程是专用动作流程的锁的标记和“easyinsertsequence”的字符串。第一动作对象ob1是被称为插入对象的专用对象。第二动作对象ob2是被称为拉伸试验对象的专用对象。第一动作对象ob1和第二动作对象ob2分别具有表示禁止序列的变更的锁的标记。
39.在图5所示的例子中，序列块sb通过具有比第一动作对象ob1和第二动作对象ob2的各轮廓线粗的轮廓线而强调显示。强调显示序列块sb意味着序列块sb通过用户对输入设备12的操作而被选择。
40.如图6所示，处理电路14通过对专用动作流程进行转换的规定的操作，将动作流程区域fl中显示的专用动作流程中包括的各专用对象转换为通用对象。例如，处理电路14将与所选择的序列块sb对应的环境选单(context menu)显示于显示设备11。处理电路14通过由用户选择环境选单中包括的“转换”，将各专用对象转换成通用对象。
41.在图6所示的例子中，动作流程由序列块sb、第一动作对象ob1、第二动作对象ob2、以及第三动作对象ob3构成。序列块sb不具有意味着动作流程是专用动作流程的锁的标记，但具有表示动作流程是通用动作流程的“general”的字符串。通用动作流程是不包括专用对象而包括通用对象的动作流程。通用对象表示与转换前的专用对象所表示的动作相同的动作，允许序列的变更。
42.第一动作对象ob1是被称为按压移动对象的通用对象。按压移动对象表示一边在指定方向以指定的力按压一边移动的动作。第二动作对象ob2和第三动作对象ob3分别是被称为按压对象的通用对象。按压对象是在指定方向以指定的力按压的动作。
43.在图6所示的例子中，第一动作对象ob1、第二动作对象ob2、以及第三动作对象ob3均不具有锁的标记。但是，第一动作对象ob1、第二动作对象ob2、以及第三动作对象ob3分别具有作为各动作的图像的图标。通用对象具有不受序列块sb的作业参数影响的独立的动作参数。例如，按压移动对象的动作参数是坐标系、按压方向、移动种类、移动距离等。在动作参数中，按压方向能够由六轴的参数指定。需要说明的是，作为各动作的图像的图标也能够
由图5所示的专用动作流程的第一动作对象ob1、第二动作对象ob2来显示。
44.图6的序列块sb被强调显示意味着通用动作流程的各通用对象是从专用对象转换的。如图3所示，图5的插入对象相当于图6的按压移动对象和按压对象。同样地，图5的拉伸试验对象相当于图6的按压对象。在图5中，在序列块sb中设定的作业参数在图6的各动作对象中被设定为动作参数。
45.在嵌合序列中，机器人30通过按压移动对象使对象物wk1移动至与对象物wk2嵌合的近前。即，机器人30一边仿形于与图4中的下方向正交的平面方向，一边向下方按压对象物wk1。接着，机器人30通过按压对象向下方向缓慢地按压对象物wk1，直至与对象物wk2碰撞而力稳定。接着，机器人30通过按压对象将对象物wk1向上方按压，由此确认未从对象物wk2脱落。
46.在该例子中，作为第一动作对象ob1的按压移动对象使对象物wk1以比第二动作对象ob2的按压对象更高的速度移动。由此，通过防止对象物wk1与对象物wk2的碰撞力变得过大，能够兼顾高速的嵌合和碰撞力的减轻。通过预先准备这样的专用动作流程，例如即使在由初学者创建程序的情况下，也能够进行高效的作业。进而，由于程序创建辅助装置10将专用动作流程中包括的专用对象转换为通用对象，因此能够进行序列的变更。由此，由于能够定制作业，因此通用性提高。
47.专用动作流程例如是高效的动作流程，但也能够是对初学者来说难以理解的动作流程、不应该变更序列的动作流程。包括通用对象的动作流程能够进行序列的变更，但例如由于通用对象的删除、移动等，有时无法执行所期望的作业。为了防止这种情况，也能够通过变更序列的操作，在显示设备11上显示警告序列被变更的消息。
48.此外，图5中的第二动作对象ob2的作业参数能够由序列块sb或第一动作对象ob1的作业参数来确定。即，拉伸试验对象的拉伸方向能够设为作为嵌合序列的作业参数的嵌合方向的相反方向。由此，能够减少所设定的参数的数量，提高程序创建中的操作性。
49.此外，如图3所示，包括在粘贴序列中的粘贴对象被转换为按压对象。包括在螺丝紧固序列中的螺丝紧固对象被转换为按压移动对象，并且螺丝紧固对象被转换为按压对象和按压移动对象。包括在高度检查序列中的高度检查对象被转换为接触对象。接触对象表示在指定方向上移动并在受到反作用力之后停止的动作。
50.除了上述之外，通用对象能够是脱力、仿形移动、面对准、按压探测、接触探测、条件分支、程序执行等各种对象。脱力是以指定轴的力为0的方式进行仿形的动作。仿形移动是一边以指定轴的力为0的方式进行仿形一边在指定轨道上移动的动作。面对准是在指定方向上一边仿形角度一边按压，使面与面对准的动作。按压探测是一边按压一边在指定的轨道探测而找到孔的动作。接触探测是反复进行接触动作而找到孔的动作。条件分支根据成为判定对象的对象的结果而将动作流程进行分支。程序执行执行所指定的函数名的程序。
51.或者，如图7所示，处理电路14通过对专用对象进行转换的规定的操作，将在动作流程区域fl中显示的特定的专用对象转换为通用对象。例如，在图5所示的例子中，通过用户的操作选择第一动作对象ob1，强调显示于动作流程区域fl。处理电路14将与所选择的第一动作对象ob1对应的环境选单显示于显示设备11。处理电路14通过用户选择环境选单中包括的“转换”，将各专用对象转换为通用对象。由此，图7的专用动作流程显示于动作流程
区域fl。
52.在图7所示的例子中，动作流程由序列块sb、分别作为通用对象的第一动作对象ob1、第二动作对象ob2、以及作为专用对象的第三动作对象ob3构成。图5的插入对象相当于图7的按压移动对象和按压对象。处理电路14强调显示从插入对象转换的作为通用对象的按压移动对象和按压对象。通过强调显示转换后的序列块sb或通用对象，能够向用户提示与转换前的动作流程之间的关系。
53.在专用动作流程的变换时，通用对象中的动作参数从专用动作流程中的作业参数继承。例如，作为嵌合序列中的作业参数即嵌合的“坐标系”作为通用对象中的动作参数即力控制的“坐标系”被继承。同样地，在一个方向上指定的“嵌合方向”通过被转换为由六轴指定的“按压方向”被继承。这样，通过转换为通用对象，参数的种类增加，通用性提高。
54.进而，处理电路14也能够根据通过字符串来显示程序的用户的操作，将表示在动作流程区域fl中显示的专用动作流程的程序的源代码显示于显示设备11。通过编辑显示程序，能够进行更详细的设定。处理电路14也能够将表示在动作流程区域fl中显示的通用动作流程的程序显示于显示设备11。进而，也能够将特定的动作对象选择性地变换为程序，或者置换为执行变换后的程序的对象。
55.参照图8，作为实施方式所涉及的程序创建辅助方法，对程序创建辅助装置10的动作的一个例子进行说明。包括图8所示的处理的一系列的处理由安装于控制电路13的程序创建辅助程序执行。
56.在步骤s1中，处理电路14将由机器人30能够执行的多个作业的种类作为由用户选择的选项而显示于显示设备11。处理电路14根据用户对选择作业种类的输入设备12的操作，确定作业的种类。
57.在步骤s2中，处理电路14将与在步骤s1中确定的种类对应的专用动作流程显示于显示设备11。专用动作流程是表示在步骤s1中确定的种类的作业中的动作的序列的图像。专用动作流程包括表示序列所包括的动作的图像即专用对象。
58.在步骤s3中，处理电路14经由输入设备12受理对在步骤s2中显示的专用对象进行变换的用户的操作。对专用对象进行转换的操作也能够是对专用动作流程整体进行转换的操作。
59.在步骤s4中，处理电路14将在步骤s3中进行了转换的操作的专用对象转换为通用对象。由于允许序列的变更，因此通用对象能够进行序列的追加、删除、以及移动。
60.根据程序创建辅助装置10，显示与作业的种类对应的专用动作流程，将专用动作流程中包括的专用对象转换为通用对象。通过专用动作流程，例如对于初学者，能够通过简单的操作来确定动作的序列。另外，通过通用对象，例如对于熟练者，能够进行详细的调整。因此，根据程序创建辅助装置10，能够在确保程序创建辅助中的通用性的同时提高操作性。
61.以上，虽然说明了实施方式，但本发明并不限定于这些公开。各部分的构成能够替换为具有相同功能的任意构成，另外，在本发明的技术范围内，也能够省略或追加各实施方式中的任意构成。这样，根据这些公开，本领域技术人员能够明确各种替代的实施方式。
62.例如，在动作流程区域fl中也能够省略专用对象。在这种情况下，因为在序列块sb中设定相当于专用对象的动作，因此能够将序列块sb视为专用对象。另外，为了易于进行区分，专用对象和通用对象也能够具有彼此不同的颜色和形状。对于专用动作流程和通用动
作流程也是相同的。
63.此外，当然也包括将上述各构成相互应用的构成等，本发明包括以上未记载的各种实施方式。本发明的技术范围仅由根据上述说明妥当的权利要求书所涉及的发明特定事项来确定。