ロボット教示方法、ロボット教示装置およびプログラム
【課題】ロボットが実行する作業に関する情報を簡便に教示できるロボット教示方法を提供する。
【解決手段】ロボット教示方法は、ワーク１０に対して行なう作業に関わる動作をロボット１へ教示するための方法であって、ロボット１に備えられたカメラ６によって、マーカー１５を有するワーク１０の撮像を取得する撮影ステップ（ステップＳ２）と、当該撮像からマーカー１５を検出する検出ステップ（ステップＳ３）と、マーカー１５を解析して、ロボット１が動作をするための教示情報を取得する解析ステップ（ステップＳ４、Ｓ５）と、教示情報を記憶する記憶ステップ（ステップＳ６）と、を有する、ことを特徴とする。
【解決手段】ロボット教示方法は、ワーク１０に対して行なう作業に関わる動作をロボット１へ教示するための方法であって、ロボット１に備えられたカメラ６によって、マーカー１５を有するワーク１０の撮像を取得する撮影ステップ（ステップＳ２）と、当該撮像からマーカー１５を検出する検出ステップ（ステップＳ３）と、マーカー１５を解析して、ロボット１が動作をするための教示情報を取得する解析ステップ（ステップＳ４、Ｓ５）と、教示情報を記憶する記憶ステップ（ステップＳ６）と、を有する、ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットに動作を教示するためのロボット教示方法と、このロボット教示方法に基づいてロボットに動作を教示することが可能なロボット教示装置と、ロボット教示方法に準拠しロボット教示装置に搭載可能なプログラムと、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットの教示方法として、ロボットが有する関節の数以上の自由度を有する教示用アームを用いる方法が開示されており、この方法によれば、教示用アームの先端を変位させることで、ロボットに対して該変位を教示する。つまり、教示作業の際に、教示用アームの変位量に応じてロボットのアームが連動するようになっていて、実際のロボットを操作することなく、ロボットの教示ができ、しかも極めて直感的に行うことが可能である。（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４６８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１においては、直感的に教示が可能な情報は、ロボットの位置や姿勢に関する形態情報に留まっている。つまり、ロボットがその位置およびその姿勢でどのような作業、即ち動作を行なうのか、といった動作情報は、別途データベース等から得なくてはならない。この場合、該形態情報と該動作情報との整合性をとらなくてはならず、この整合作業がたいへん煩雑である、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係るロボット教示方法は、ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示するための方法であって、前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影ステップと、前記撮像から前記マーカーを検出する検出ステップと、前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析ステップと、前記教示情報を記憶する記憶ステップと、を有する、ことを特徴とする。
【０００７】
このロボット教示方法によれば、ロボットに動作を教示するために、まず撮影ステップにおいて、ワークの撮像を取得し、次いで、検出ステップにおいて、取得した撮像からマーカーを検出する。このマーカーは、ロボットが作業の動作を行なうワークの側に配置されていて、該作業を行なうためのロボットの動作を示す教示情報を含んでいる。教示情報とは、例えば、ワークへねじ等の部材を取り付ける作業の場合、ワークの取付穴に対し、ねじをどの方向からどのくらいのトルクで締め付けるか等を示す情報である。解析ステップでは、この教示情報を、マーカーを解析することによって取得する。そして、記憶ステップにおいて、該教示情報をロボットに係る記憶装置に記憶する。このように、ロボット教示方法は、ロボットの位置や姿勢に関する形態情報と、ロボットがその位置およびその姿勢で行なう作業に関する動作情報と、を、ワークに配置されたマーカーから一括して取得する。そのため、従来のように、別々に取得した形態情報および動作情報の整合性を図る必要がほとんどない。また、ロボットへの教示情報の変更も、マーカーを変更することで容易に行なえるようになるため、変更の迅速化が可能である。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係るロボット教示方法において、前記マーカーは、前記ワークへの前記作業が行なわれる位置の近傍に配置され、前記教示情報を含む二次元コードを有している、ことが好ましい。
【０００９】
この方法によれば、マーカーは、二次元コードの形式で教示情報を保有しているため、多量の情報を有することができ、狭いスペースに配置されても、教示情報として必要十分な情報を有することが可能である。また、マーカーは、ワークへの作業が行なわれる位置近傍に配置されているため、撮影装置を当該位置へ概略移動させるだけで、マーカーの撮像を取得することが可能である。
【００１０】
［適用例３］本記適用例に係るロボット教示装置は、ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示するためのものであって、前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影部と、前記撮像から前記マーカーを検出する検出部と、前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析部と、前記教示情報を記憶する記憶部と、を有する、ことを特徴とする。
【００１１】
このロボット教示装置によれば、ロボットに動作を教示するために、まず撮影部によって、ワークの撮像を取得し、次いで、検出部によって、取得した撮像からマーカーを検出する。このマーカーは、ロボットが作業の動作を行なうワークの側に配置されていて、該作業を行なうためのロボットの動作を示す教示情報を含んでいる。教示情報とは、例えば、ワークへねじ等の部材を取り付ける作業の場合、ワークの取付穴に対し、ねじをどの方向からどのくらいのトルクで締め付けるか等を示す情報である。解析部は、この教示情報を、マーカーを解析することによって取得する。そして、記憶部は、該教示情報をロボットに係る記憶装置に記憶する。このように、ロボット教示装置は、ロボットの位置や姿勢に関する形態情報と、ロボットがその位置およびその姿勢で行なう動作に関する動作情報と、を、ワークに配置されたマーカーから一括して取得する。そのため、従来のように、別々に取得した形態情報および動作情報の整合性を図る必要がほとんどない。また、ロボットへの教示情報の変更も、マーカーを変更するだけで可能となり、変更したマーカーをロボット教示装置が取得することにより、容易に行なえるようになる。そのため、教示情報において、その変更の迅速化を図ることが可能である。
【００１２】
［適用例４］本適用例に係るプログラムは、ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示する制御を実行するためのものであって、前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影ステップと、前記撮像から前記マーカーを検出する検出ステップと、前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析ステップと、前記教示情報を記憶する記憶ステップと、を前記ロボットへ教示する、ことを特徴とする。
【００１３】
このプログラムによれば、ロボットに動作を教示するために、まず撮影ステップにおいて、ワークの撮像を取得し、次いで、検出ステップにおいて、取得した撮像からマーカーを検出する。このマーカーは、ロボットが作業の動作を行なうワークの側に配置されていて、該作業を行なうためのロボットの動作を示す教示情報を含んでいる。教示情報とは、例えば、ワークへねじ等の部材を取り付ける作業の場合、ワークの取付穴に対し、ねじをどの方向からどのくらいのトルクで締め付けるか等を示す情報である。解析ステップでは、この教示情報を、マーカーを解析することによって取得する。そして、記憶ステップにおいて、該教示情報をロボットに係る記憶装置に記憶する。このように、プログラムでは、ロボットの位置や姿勢に関する形態情報と、ロボットがその位置およびその姿勢で行なう動作に関する動作情報と、を、ワークに配置されたマーカーから一括して取得してプログラムへ組み込む。そのため、従来のように、別々に取得した形態情報および動作情報の整合性を図る必要がほとんどない。また、ロボットへの教示情報の変更も、マーカーを変更することによりプログラムへ組み込めるため、容易に行なうことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ロボットへの教示の一形態に係る構成例を示す斜視図。
【図２】ロボットの教示装置に係る構成を示すブロック図。
【図３】ロボットへの教示手順を示すフローチャート。
【図４】（ａ）ワークへカメラを移動させる状態を示す斜視図、（ｂ）マーカー情報の取得を示す斜視図。
【図５】（ａ）ねじの把持状態を示す斜視図、（ｂ）ねじの取付部への移動状態を示す斜視図、（ｃ）ねじの取付状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のロボット教示方法、ロボット教示装置およびプログラムにおける好適な一例について、添付図面を参照して説明する。
（実施形態）
【００１６】
図１は、ロボットへの教示の一形態に係る構成例を示す斜視図である。図１は、ワーク１０へ、ねじ２１またはねじ２２の部材を取り付ける作業を、ロボット１へ教示する場合を一例として示している。このロボット１は、直線状のアーム部３と、アーム部３の回動動作の支点である関節部２と、支持部７と、を有し、支持部７から順に、関節部２およびアーム部３を一組として三組が延伸している構成となっている。また、ロボット１は、支持部７から最遠位置のアーム部３の先端に、３本の指からなり部材を把持するための把持部５を有している。つまり、ロボット１は、関節部２およびアーム部３により自在な動作が可能な、いわゆる多関節ロボットである。さらに、ロボット１は、支持部７に隣接して設けられロボット１の動作を制御するためのロボット制御装置４と、ロボット制御装置４に接続している教示部８と、把持部５が設けられているアーム部３に配置されたカメラ（撮影装置）６と、を有している。このカメラ６は、取り付けられているアーム部３の先端方向を撮影するように配置されている。
【００１７】
ロボット１が動作を行なう対象であるワーク１０は、ねじ２１，２２を取り付ける作業が行なわれる位置である取付部１１と、取付部１１へ、ねじ２１，２２を取り付ける動作をロボット１へ教示するための情報である、教示情報を示す二次元コードを有するマーカー１５と、を備えている。実作業の場合、ワーク１０は、ベルトコンベアー１２によって、順次、作業位置へ正確に搬送されるようになっている。また、ねじ２１，２２は、パーツフィーダー（不図示）により整列した状態で、供給部Ａ，Ｂの所定位置にそれぞれ並べられている。これらワーク１０および供給部Ａ，Ｂは、ロボット１の作業可能な範囲内に配置されている。
【００１８】
ここで、教示部８は、いわゆるティーチングペンダントであって、ロボット１に対し、ワーク１０の取付部１１へねじ２１，２２を取り付ける作業に関わる動作の教示を補助的に行なうためのものである。教示部８は、各種データやカメラ６による撮像等を表示するための液晶表示部８ａと、データ等を入力するための操作部８ｂと、ロボット制御装置４へ接続するためのケーブル８ｃと、を有していて、ロボット制御装置４と共にロボット教示装置として機能する。また、マーカー１５は、ワーク１０の取付部１１の近傍に印刷された二次元コードであって、二次元コードには、ねじ２１，２２を取付部１１へ取り付ける作業に関わる、ロボット１の動作を教示するための教示情報が記されている。また、教示部８は、ロボット制御装置４を介して、関節部２、アーム部３およびカメラ６を制御し、カメラ６で撮影したマーカー１５の撮像を解析して取得した、教示情報を得るために機能する。これら一連の教示方法については、図３を参照して後述する。
【００１９】
そして、マーカー１５の有する二次元コードは、水平方向および垂直方向の二次元方向に情報を持つコードであって、例えば一次元コードであるバーコード等と比較すると、少面積の中に多大な情報量を持つことが可能である。また、二次元コードは、漢字、かな、英字、数字およびバイナリーデータ等を扱うことができる。本実施形態において、二次元コードは、教示情報として、取付部１１に取り付けるのは供給部Ａに供されているねじ２１である、という部材のデータや、ワーク１０の上面に形成されている取付部１１に、ねじ２１を取り付ける、という取り付け位置を示すデータや、取付部１１が該上面に対して垂直方向のねじ穴である、という取り付け方向を示すデータや、ねじ２１を右方向に回転させて、例えば、トルク５N・mで締める、という取り付け方法のデータ等を含んでいる。
【００２０】
次に、ロボット１における動作の教示を制御し、教示部８とロボット制御装置４とから成って機能するロボット教示装置の構成について説明する。図２は、ロボットの教示装置の構成を示すブロック図である。図２に示すロボット１は、厳密には、ロボット駆動に関わる関節部２、アーム部３および把持部５を指している。図２を参照して、ロボット教示装置のロボット制御装置４は、マーカー１５を含むワーク１０の撮像を取得するためにカメラ６の制御をするカメラ制御部（撮影部）４１と、該撮像を解析して教示情報を取得するマーカー情報解析部（解析部）４２と、ロボット１の動作を制御するロボット駆動制御部４３と、教示部８との接続をするための入出力インターフェース４４と、を有している。そして、ロボット制御装置４は、ロボット駆動制御部４３が参照してロボット１を制御するためのプログラム等が記憶されているＲＯＭ（Read Only Memory）４７と、カメラ６が撮影したワーク１０の撮像および撮像に含まれているマーカー１５から取得した教示情報を一時的に記憶しておくＲＡＭ（Random Access Memory）４６と、ＲＯＭ４７に記憶されているプログラム等の情報に基づきカメラ制御部４１、マーカー情報解析部４２およびロボット駆動制御部４３の制御を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）４５と、を有している。なお、ＲＯＭ４７は、いわゆるフラッシュメモリーであって、ロボット１への教示がなされた後、記憶部として教示情報を記憶する。
【００２１】
以上のようなロボット１、ねじ２１，２２、ワーク１０および教示部８による構成において、ねじ２１、または、ねじ２２のいずれかをワーク１０へ取り付ける締付作業を一例として取り上げ、この締付作業をロボットに教示する場合の具体的手順を説明する。図３は、ロボットへの教示手順を示すフローチャートである。そして、図４（ａ）は、ワークへカメラを移動させる状態を示す斜視図、図４（ｂ）は、マーカー情報の取得を示す斜視図である。図３に示すフローチャートは、ロボット教示部である教示部８およびロボット制御装置４が、ロボット１の関節部２、アーム部３、把持部５およびカメラ６を制御し、ロボット１へ締付作業に関わる動作の教示をするステップを示している。また、図４は、フローチャートの主要なステップにおけるロボット１への教示状態を示している。
【００２２】
まず、ステップＳ１において、ワーク１０の近傍へ移動する。詳細には、教示部８に入力されたワーク１０の位置情報およびロボット１への指示情報に基づき、ロボット制御装置４が関節部２およびアーム部３を制御して、アーム部３に取り付けられているカメラ６をワーク１０の近傍まで移動させる。ワーク１０の位置情報は、所定位置にあるワーク１０の位置を座標値で示した情報であり、指示情報は、ワーク１０へカメラ６を移動するための命令情報である。所定位置へ移動したカメラ６は、図４（ａ）に示すように、ワーク１０の方向へ向いており、ワーク１０の取付部１１およびマーカー１５と対面するように位置した状態となっている。この場合、カメラ６が、取付部１１の近傍に印刷されているマーカー１５を含む撮像を得ることが可能な、好ましい位置に移動しているか否かは、教示部８の液晶表示部８ａで確認することができる。そして、カメラ６がワーク１０の近傍へ移動したと、ＣＰＵ４５が判断した後、ステップＳ２へ進む。
【００２３】
ステップＳ２において、カメラ撮影を行なう。この撮影は、ワーク１０のほぼ全体を対象にして、教示部８に入力された撮影の指示に基づき、カメラ制御部４１がカメラ６を制御することにより行なわれる。このカメラ６によれば、図４（ｂ）に示すように、ワーク１０の方向へ向いて位置しており、マーカー１５を含むワーク１０の撮像を確実に得ることができる。カメラ６で撮影した撮像は、ＲＡＭ４６へ一時的に記憶される。このステップＳ２は、撮影ステップに該当する。そして、撮影した撮像を取得した後、ステップＳ３へ進む。
【００２４】
ステップＳ３において、マーカー１５を認識したか否かを判断する。これは、ＣＰＵ４５が、検出部としてＲＡＭ４６に記憶した撮像を分析し、ワーク１０に印刷されているべきマーカー１５が検出されたかどうかを判断することにより行なわれる。このステップＳ３は、検出ステップに該当する。そして、マーカー１５が検出されれば、ステップＳ４へ進み、一方、マーカー１５が検出されなければ、フローを終了する。
【００２５】
マーカー１５が検出されると、ステップＳ４において、マーカー１５の情報を取得する。これは、教示部８の指示により、マーカー情報解析部４２が、ＲＡＭ４６に記憶した撮像に含まれるマーカー１５から、締付作業に係わる動作をロボット１に教示するための教示情報が含まれる、二次元コードを認識することにより取得される。マーカー１５の情報を取得後、ステップＳ５へ進む。
【００２６】
ステップＳ５において、マーカー１５の情報に基づいて教示情報を取得する。教示情報は、マーカー情報解析部４２が、マーカー１５の検出に続いてマーカー１５の二次元コードを解析することにより、取得される。この教示情報については既述したが、ワーク１０へ取り付ける部材が、ねじ２１であることと、ねじ２１をワーク１０の取付部１１へ取り付けることと、ねじ２１を垂直方向に取付部１１へ挿入することと、ねじ２１を右方向に回転させて、例えば、トルク５N・mで締め付けること等の取り付けに係る情報、およびこれら情報によりロボット１が行なう動作に関する動作情報が含まれている。このステップＳ５とステップＳ４とは、解析ステップに該当する。マーカー情報解析部４２により教示情報を取得した後、ステップＳ６へ進む。
【００２７】
ステップＳ６において、教示情報を記憶する。これは、図４（ｂ）に示すように、教示部８の指示に基づき、ＣＰＵ４５が、ＲＯＭ４７に記憶されているロボット１の制御のためのプログラムへ、取得した教示情報を組み込んで記憶することにより行われる。これにより、ロボット制御装置４は、関節部２、アーム部３および把持部５を制御して、ねじ２１をワーク１０の取付部１１へ取り付ける締付作業を実行することが可能となる。このステップＳ６は、記憶ステップに該当する。教示情報の記憶後、ステップＳ７へ進む。
【００２８】
ステップＳ７において、ロボット動作の確認を行う。これは、ロボット制御装置４が、教示部８と協同して取得した教示情報に基づいて、ロボット１に締付作業に関わる動作を実行させ、締付作業が正しく実行されるか否かを確認することにより行われる。以下に、この締付作業の確認について説明する。図５（ａ）は、ねじの把持状態を示す斜視図、図５（ｂ）は、ねじの取付部への移動状態を示す斜視図、図５（ｃ）は、ねじの取付状態を示す斜視図である。
【００２９】
まず、図５（ａ）に示すように、ロボット制御装置４のロボット駆動制御部４３（図２）が、教示情報である部材のデータを基に、ねじ２１を部材として認識し、ねじ２１を把持する。この場合、ねじ２１は、供給部Ａに整列しており、ロボット駆動制御部４３は、ロボット１の関節部２およびアーム部３を制御して、把持部５を供給部Ａのねじ２１の位置まで移動させる。この制御は、教示情報から得られた、ねじ２１の位置を示す座標値に基づいて、関節部２およびアーム部３が把持部５を移動させることにより行なわれる。そして、把持部５の３本の指は、ねじ２１を掴んで供給部Ａから抜き出す。
【００３０】
次に、図５（ｂ）に示すように、把持部５は、教示情報である取り付け位置を示すデータを基に、ねじ２１を把持してワーク１０の取付部１１へ移動する。これは、把持部５がねじ２１を把持した状態を維持しつつ、ロボット駆動制御部４３が関節部２およびアーム部３を制御して、把持部５の把持しているねじ２１を、取付部１１の位置まで、運ぶことにより行われる。この場合、ワーク１０の有する取付部１１は１箇所であり、ねじ２１を取付部１１へ移動させるための、取付部１１の位置情報である座標値は、教示情報から取得されてＲＯＭ４７のプログラムへ組み込まれている。
【００３１】
そして、図５（ｃ）に示すように、把持部５は、教示情報である取り付け方向を示すデータおよび取り付け方法のデータを基に、取付部１１へねじ２１の取り付けを行なう。これは、ロボット駆動制御部４３が把持部５を制御して、ねじ２１を右回転させながら、ねじ２１の先端部から取付部１１へ挿入していくことにより行なわれる。また、この挿入において、把持部５は、ねじ２１を取付部１１に対して、トルク５N・mの強さで締め付ける。これら取り付け方向および方法に係るデータは、教示情報から取得されてＲＯＭ４７のプログラムへ組み込まれている。このようにして、マーカー１５から取得した教示情報に基づいて、ロボット１の締付作業に関わる動作の確認が行われる。これらステップＳ１からステップＳ７の各ステップを経て、フローが終了する。以降、ロボット１に対し、実行する動作が締付作業であることを指示するだけで、ロボット１は、教示情報に基づき締付作業に関わる動作を行なう。
【００３２】
以上説明した実施形態におけるロボット教示方法の主要な効果としては、締付作業におけるロボット１の動作に係わる情報を、ワーク１０に印刷されているマーカー１５から教示情報として取得するため、ロボット制御装置４が事前に記憶しておかなくてはならないプログラムの容量を軽減できることが挙げられる。さらに、ロボット１の動作を変更したい場合、ワーク１０へ印刷するマーカー１５を変更することによって容易に行なうことができ、ロボット制御装置４のＲＯＭ４７のプログラムを変更する必要がほとんどないことも挙げられる。つまり、教示情報には、従来における形態情報と動作情報とが一緒に含まれており、従来のように、これら形態情報と動作情報との整合性を図らなくても良い、という大きな効果がある。これは、ロボット教示方法が、撮影ステップ、検出ステップ、解析ステップおよび記憶ステップを経ることにより、部材を取り付けるワーク１０に印刷されているマーカー１５から、部材が何であるかを示す部材のデータや部材のワーク１０への取り付け方法等を含む、教示情報を取得してＲＯＭ４７のプログラムへ組み込むことに、特徴を有することによる。そして、この教示情報を含むプログラムに基づいて、ロボット１は、ステップＳ７に示すように、ワーク１０へ部材であるねじ２１を取り付ける動作を確実に行なうことができる。
【００３３】
また、ロボット教示方法、ロボット教示装置およびプログラムは、上記の実施形態に限定されるものではなく、次に挙げる変形例のような形態であっても、実施形態と同様な効果が得られる。
【００３４】
（変形例１）ロボット教示方法において、教示情報は、マーカー１５の有する二次元コードを解析して取得する方法であるが、この方法に限定されることはない。例えば、二次元コードの代わりにバーコード等の他の手段による方法であっても良い。あるいは、マーカー１５は、ロボット制御装置４内等の参照すべき参照プログラムやデータを指定するのみの設定であっても良い。ロボット制御装置４が事前に記憶しなければならないプログラム等の容量が本実施形態より膨大になってしまうが、ロボット１は、当該プログラムやデータに基づいて作業をすることができる。
【００３５】
（変形例２）マーカー１５は、ワーク１０に印刷されている形態であるが、マーカー１５がワーク１０への印刷ではなく、ラベル状になっていて、ワーク１０へ貼付する形態等であっても良い。これによれば、教示情報の変更や更新をする場合、マーカー１５の印刷に比べて、より迅速に行なうことができる。
【００３６】
（変形例３）カメラ６は、ロボット１のアーム部３に設けられている構成に限定されず、必要時に把持部５が他所から運んできて、撮影をする方法であっても良い。但し、カメラ６は、ロボット制御装置４の管理下にあることが好ましい。
【００３７】
（変形例４）ロボット１は、関節部２およびアーム部３を一組として三組を有する構成であるが、三組以外の他の構成であっても良い。例えば、ロボット１が、６軸または７軸等の構成を有する多関節ロボットや、双腕ロボット等のような、複数のアームを有するロボットであっても良い。即ち、ロボット教示方法は、いろいろな作業に関わる動作を行なうために、種々の機構形態で構成されたロボットに対しても、有効に適用することができる。また、ねじ２１，２２は、供給部Ａ，Ｂに整列して並べられているが、ロボット１が、箱等にランダムに収められている部材の中から、ねじ２１，２２のそれぞれの向き等を判断して、同一姿勢で把持する方法であっても良い。さらに、ワーク１０は、ベルトコンベアー１２で搬送される構成に限定されない。
【００３８】
（変形例５）ロボット１の把持部５は、３本の指からなる構成であるが、これに限定されない。把持部５は、指が３本以外の本数であっても良く、例えば、人間の手に近いフレキシブルで多目的な５本指の把持部構成や、特定の部材の把持に特化したグリッパーのような把持部構成等であっても良い。また、把持部５は、部材の単純移動等のために、真空引きや磁力等により部材を吸着する形態であっても良い。
【００３９】
（変形例６）ロボット１への教示は、ロボット制御装置４に教示部８を接続して行っているが、教示部８を用いずに、作業者がアーム部３を直接動かして位置移動させる方法であってもよい。これによれば、より直感的にロボット１の教示が行える。この場合、ロボット制御装置４がロボット教示装置として機能することになる。また、教示部８は、ティーチングペンダントに限定されるものではなく、ＰＣ（パーソナルコンピューター）等であっても良い。
【００４０】
（変形例７）図３のフローチャートにおいて、解析ステップであるステップＳ４およびステップＳ５では、教示情報として、ワーク１０へ取り付ける部材がねじ２１であることや、ねじ２１の取り付け方法等の詳細を含めて取得しているが、この取得方法に限定されず、例えば、解析ステップでは、部材が、ねじ２１であることのみを教示情報として取得し、ねじ２１の取り付け方法等の詳細は、ロボット制御装置４に記憶している情報から取得する方法等であっても良い。これによれば、情報量の少ないバーコード等であっても、教示情報を有するマーカー１５として活用することができる。
【００４１】
（変形例８）図３のフローチャートにおいて、解析ステップであるステップＳ４およびステップＳ５は、まとめて１つのステップにしても良い。また、撮影ステップ（ステップＳ２）、検出ステップ（ステップＳ３）および解析ステップ（ステップＳ４，Ｓ５）のそれぞれにおける実行内容は、ステップＳ７の記憶ステップにおいて教示情報の記憶ができる形態となっていれば、実施形態に限定されるものではない。
【００４２】
（変形例９）図３のフローチャートは、教示情報をＲＯＭ４７へ記憶するステップＳ６の後のステップＳ７において、ロボット１の動作の確認をしているが、この動作確認をステップＳ６の前に行い、ロボット１の正常な動作を確認してから教示情報をＲＯＭ４７へ記憶しても良い。また、ロボット教示方法のフローチャートには、ステップＳ７を含まなくても良い。
【００４３】
（変形例１０）実施形態では、マーカー１５の教示情報に基づき、１つの取付部１１へ、ねじ２１を取り付ける作業を、ロボット１へ教示する単純な例について説明したが、複数の取付部へ異なる部材を取り付けるような、複雑な作業の教示にも、ロボット教示方法は十分に対応することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…ロボット、２…関節部、３…アーム部、４…ロボット制御装置、５…把持部、６…撮影装置としてのカメラ、８…教示部、１０…ワーク、１１…取付部、１５…マーカー、２１…ねじ、２２…ねじ、４１…カメラ制御部、４２…マーカー情報解析部、４３…ロボット駆動制御部、４７…（プログラム記憶の）ＲＯＭ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットに動作を教示するためのロボット教示方法と、このロボット教示方法に基づいてロボットに動作を教示することが可能なロボット教示装置と、ロボット教示方法に準拠しロボット教示装置に搭載可能なプログラムと、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットの教示方法として、ロボットが有する関節の数以上の自由度を有する教示用アームを用いる方法が開示されており、この方法によれば、教示用アームの先端を変位させることで、ロボットに対して該変位を教示する。つまり、教示作業の際に、教示用アームの変位量に応じてロボットのアームが連動するようになっていて、実際のロボットを操作することなく、ロボットの教示ができ、しかも極めて直感的に行うことが可能である。（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４６８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１においては、直感的に教示が可能な情報は、ロボットの位置や姿勢に関する形態情報に留まっている。つまり、ロボットがその位置およびその姿勢でどのような作業、即ち動作を行なうのか、といった動作情報は、別途データベース等から得なくてはならない。この場合、該形態情報と該動作情報との整合性をとらなくてはならず、この整合作業がたいへん煩雑である、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係るロボット教示方法は、ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示するための方法であって、前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影ステップと、前記撮像から前記マーカーを検出する検出ステップと、前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析ステップと、前記教示情報を記憶する記憶ステップと、を有する、ことを特徴とする。
【０００７】
このロボット教示方法によれば、ロボットに動作を教示するために、まず撮影ステップにおいて、ワークの撮像を取得し、次いで、検出ステップにおいて、取得した撮像からマーカーを検出する。このマーカーは、ロボットが作業の動作を行なうワークの側に配置されていて、該作業を行なうためのロボットの動作を示す教示情報を含んでいる。教示情報とは、例えば、ワークへねじ等の部材を取り付ける作業の場合、ワークの取付穴に対し、ねじをどの方向からどのくらいのトルクで締め付けるか等を示す情報である。解析ステップでは、この教示情報を、マーカーを解析することによって取得する。そして、記憶ステップにおいて、該教示情報をロボットに係る記憶装置に記憶する。このように、ロボット教示方法は、ロボットの位置や姿勢に関する形態情報と、ロボットがその位置およびその姿勢で行なう作業に関する動作情報と、を、ワークに配置されたマーカーから一括して取得する。そのため、従来のように、別々に取得した形態情報および動作情報の整合性を図る必要がほとんどない。また、ロボットへの教示情報の変更も、マーカーを変更することで容易に行なえるようになるため、変更の迅速化が可能である。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係るロボット教示方法において、前記マーカーは、前記ワークへの前記作業が行なわれる位置の近傍に配置され、前記教示情報を含む二次元コードを有している、ことが好ましい。
【０００９】
この方法によれば、マーカーは、二次元コードの形式で教示情報を保有しているため、多量の情報を有することができ、狭いスペースに配置されても、教示情報として必要十分な情報を有することが可能である。また、マーカーは、ワークへの作業が行なわれる位置近傍に配置されているため、撮影装置を当該位置へ概略移動させるだけで、マーカーの撮像を取得することが可能である。
【００１０】
［適用例３］本記適用例に係るロボット教示装置は、ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示するためのものであって、前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影部と、前記撮像から前記マーカーを検出する検出部と、前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析部と、前記教示情報を記憶する記憶部と、を有する、ことを特徴とする。
【００１１】
このロボット教示装置によれば、ロボットに動作を教示するために、まず撮影部によって、ワークの撮像を取得し、次いで、検出部によって、取得した撮像からマーカーを検出する。このマーカーは、ロボットが作業の動作を行なうワークの側に配置されていて、該作業を行なうためのロボットの動作を示す教示情報を含んでいる。教示情報とは、例えば、ワークへねじ等の部材を取り付ける作業の場合、ワークの取付穴に対し、ねじをどの方向からどのくらいのトルクで締め付けるか等を示す情報である。解析部は、この教示情報を、マーカーを解析することによって取得する。そして、記憶部は、該教示情報をロボットに係る記憶装置に記憶する。このように、ロボット教示装置は、ロボットの位置や姿勢に関する形態情報と、ロボットがその位置およびその姿勢で行なう動作に関する動作情報と、を、ワークに配置されたマーカーから一括して取得する。そのため、従来のように、別々に取得した形態情報および動作情報の整合性を図る必要がほとんどない。また、ロボットへの教示情報の変更も、マーカーを変更するだけで可能となり、変更したマーカーをロボット教示装置が取得することにより、容易に行なえるようになる。そのため、教示情報において、その変更の迅速化を図ることが可能である。
【００１２】
［適用例４］本適用例に係るプログラムは、ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示する制御を実行するためのものであって、前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影ステップと、前記撮像から前記マーカーを検出する検出ステップと、前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析ステップと、前記教示情報を記憶する記憶ステップと、を前記ロボットへ教示する、ことを特徴とする。
【００１３】
このプログラムによれば、ロボットに動作を教示するために、まず撮影ステップにおいて、ワークの撮像を取得し、次いで、検出ステップにおいて、取得した撮像からマーカーを検出する。このマーカーは、ロボットが作業の動作を行なうワークの側に配置されていて、該作業を行なうためのロボットの動作を示す教示情報を含んでいる。教示情報とは、例えば、ワークへねじ等の部材を取り付ける作業の場合、ワークの取付穴に対し、ねじをどの方向からどのくらいのトルクで締め付けるか等を示す情報である。解析ステップでは、この教示情報を、マーカーを解析することによって取得する。そして、記憶ステップにおいて、該教示情報をロボットに係る記憶装置に記憶する。このように、プログラムでは、ロボットの位置や姿勢に関する形態情報と、ロボットがその位置およびその姿勢で行なう動作に関する動作情報と、を、ワークに配置されたマーカーから一括して取得してプログラムへ組み込む。そのため、従来のように、別々に取得した形態情報および動作情報の整合性を図る必要がほとんどない。また、ロボットへの教示情報の変更も、マーカーを変更することによりプログラムへ組み込めるため、容易に行なうことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ロボットへの教示の一形態に係る構成例を示す斜視図。
【図２】ロボットの教示装置に係る構成を示すブロック図。
【図３】ロボットへの教示手順を示すフローチャート。
【図４】（ａ）ワークへカメラを移動させる状態を示す斜視図、（ｂ）マーカー情報の取得を示す斜視図。
【図５】（ａ）ねじの把持状態を示す斜視図、（ｂ）ねじの取付部への移動状態を示す斜視図、（ｃ）ねじの取付状態を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のロボット教示方法、ロボット教示装置およびプログラムにおける好適な一例について、添付図面を参照して説明する。
（実施形態）
【００１６】
図１は、ロボットへの教示の一形態に係る構成例を示す斜視図である。図１は、ワーク１０へ、ねじ２１またはねじ２２の部材を取り付ける作業を、ロボット１へ教示する場合を一例として示している。このロボット１は、直線状のアーム部３と、アーム部３の回動動作の支点である関節部２と、支持部７と、を有し、支持部７から順に、関節部２およびアーム部３を一組として三組が延伸している構成となっている。また、ロボット１は、支持部７から最遠位置のアーム部３の先端に、３本の指からなり部材を把持するための把持部５を有している。つまり、ロボット１は、関節部２およびアーム部３により自在な動作が可能な、いわゆる多関節ロボットである。さらに、ロボット１は、支持部７に隣接して設けられロボット１の動作を制御するためのロボット制御装置４と、ロボット制御装置４に接続している教示部８と、把持部５が設けられているアーム部３に配置されたカメラ（撮影装置）６と、を有している。このカメラ６は、取り付けられているアーム部３の先端方向を撮影するように配置されている。
【００１７】
ロボット１が動作を行なう対象であるワーク１０は、ねじ２１，２２を取り付ける作業が行なわれる位置である取付部１１と、取付部１１へ、ねじ２１，２２を取り付ける動作をロボット１へ教示するための情報である、教示情報を示す二次元コードを有するマーカー１５と、を備えている。実作業の場合、ワーク１０は、ベルトコンベアー１２によって、順次、作業位置へ正確に搬送されるようになっている。また、ねじ２１，２２は、パーツフィーダー（不図示）により整列した状態で、供給部Ａ，Ｂの所定位置にそれぞれ並べられている。これらワーク１０および供給部Ａ，Ｂは、ロボット１の作業可能な範囲内に配置されている。
【００１８】
ここで、教示部８は、いわゆるティーチングペンダントであって、ロボット１に対し、ワーク１０の取付部１１へねじ２１，２２を取り付ける作業に関わる動作の教示を補助的に行なうためのものである。教示部８は、各種データやカメラ６による撮像等を表示するための液晶表示部８ａと、データ等を入力するための操作部８ｂと、ロボット制御装置４へ接続するためのケーブル８ｃと、を有していて、ロボット制御装置４と共にロボット教示装置として機能する。また、マーカー１５は、ワーク１０の取付部１１の近傍に印刷された二次元コードであって、二次元コードには、ねじ２１，２２を取付部１１へ取り付ける作業に関わる、ロボット１の動作を教示するための教示情報が記されている。また、教示部８は、ロボット制御装置４を介して、関節部２、アーム部３およびカメラ６を制御し、カメラ６で撮影したマーカー１５の撮像を解析して取得した、教示情報を得るために機能する。これら一連の教示方法については、図３を参照して後述する。
【００１９】
そして、マーカー１５の有する二次元コードは、水平方向および垂直方向の二次元方向に情報を持つコードであって、例えば一次元コードであるバーコード等と比較すると、少面積の中に多大な情報量を持つことが可能である。また、二次元コードは、漢字、かな、英字、数字およびバイナリーデータ等を扱うことができる。本実施形態において、二次元コードは、教示情報として、取付部１１に取り付けるのは供給部Ａに供されているねじ２１である、という部材のデータや、ワーク１０の上面に形成されている取付部１１に、ねじ２１を取り付ける、という取り付け位置を示すデータや、取付部１１が該上面に対して垂直方向のねじ穴である、という取り付け方向を示すデータや、ねじ２１を右方向に回転させて、例えば、トルク５N・mで締める、という取り付け方法のデータ等を含んでいる。
【００２０】
次に、ロボット１における動作の教示を制御し、教示部８とロボット制御装置４とから成って機能するロボット教示装置の構成について説明する。図２は、ロボットの教示装置の構成を示すブロック図である。図２に示すロボット１は、厳密には、ロボット駆動に関わる関節部２、アーム部３および把持部５を指している。図２を参照して、ロボット教示装置のロボット制御装置４は、マーカー１５を含むワーク１０の撮像を取得するためにカメラ６の制御をするカメラ制御部（撮影部）４１と、該撮像を解析して教示情報を取得するマーカー情報解析部（解析部）４２と、ロボット１の動作を制御するロボット駆動制御部４３と、教示部８との接続をするための入出力インターフェース４４と、を有している。そして、ロボット制御装置４は、ロボット駆動制御部４３が参照してロボット１を制御するためのプログラム等が記憶されているＲＯＭ（Read Only Memory）４７と、カメラ６が撮影したワーク１０の撮像および撮像に含まれているマーカー１５から取得した教示情報を一時的に記憶しておくＲＡＭ（Random Access Memory）４６と、ＲＯＭ４７に記憶されているプログラム等の情報に基づきカメラ制御部４１、マーカー情報解析部４２およびロボット駆動制御部４３の制御を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）４５と、を有している。なお、ＲＯＭ４７は、いわゆるフラッシュメモリーであって、ロボット１への教示がなされた後、記憶部として教示情報を記憶する。
【００２１】
以上のようなロボット１、ねじ２１，２２、ワーク１０および教示部８による構成において、ねじ２１、または、ねじ２２のいずれかをワーク１０へ取り付ける締付作業を一例として取り上げ、この締付作業をロボットに教示する場合の具体的手順を説明する。図３は、ロボットへの教示手順を示すフローチャートである。そして、図４（ａ）は、ワークへカメラを移動させる状態を示す斜視図、図４（ｂ）は、マーカー情報の取得を示す斜視図である。図３に示すフローチャートは、ロボット教示部である教示部８およびロボット制御装置４が、ロボット１の関節部２、アーム部３、把持部５およびカメラ６を制御し、ロボット１へ締付作業に関わる動作の教示をするステップを示している。また、図４は、フローチャートの主要なステップにおけるロボット１への教示状態を示している。
【００２２】
まず、ステップＳ１において、ワーク１０の近傍へ移動する。詳細には、教示部８に入力されたワーク１０の位置情報およびロボット１への指示情報に基づき、ロボット制御装置４が関節部２およびアーム部３を制御して、アーム部３に取り付けられているカメラ６をワーク１０の近傍まで移動させる。ワーク１０の位置情報は、所定位置にあるワーク１０の位置を座標値で示した情報であり、指示情報は、ワーク１０へカメラ６を移動するための命令情報である。所定位置へ移動したカメラ６は、図４（ａ）に示すように、ワーク１０の方向へ向いており、ワーク１０の取付部１１およびマーカー１５と対面するように位置した状態となっている。この場合、カメラ６が、取付部１１の近傍に印刷されているマーカー１５を含む撮像を得ることが可能な、好ましい位置に移動しているか否かは、教示部８の液晶表示部８ａで確認することができる。そして、カメラ６がワーク１０の近傍へ移動したと、ＣＰＵ４５が判断した後、ステップＳ２へ進む。
【００２３】
ステップＳ２において、カメラ撮影を行なう。この撮影は、ワーク１０のほぼ全体を対象にして、教示部８に入力された撮影の指示に基づき、カメラ制御部４１がカメラ６を制御することにより行なわれる。このカメラ６によれば、図４（ｂ）に示すように、ワーク１０の方向へ向いて位置しており、マーカー１５を含むワーク１０の撮像を確実に得ることができる。カメラ６で撮影した撮像は、ＲＡＭ４６へ一時的に記憶される。このステップＳ２は、撮影ステップに該当する。そして、撮影した撮像を取得した後、ステップＳ３へ進む。
【００２４】
ステップＳ３において、マーカー１５を認識したか否かを判断する。これは、ＣＰＵ４５が、検出部としてＲＡＭ４６に記憶した撮像を分析し、ワーク１０に印刷されているべきマーカー１５が検出されたかどうかを判断することにより行なわれる。このステップＳ３は、検出ステップに該当する。そして、マーカー１５が検出されれば、ステップＳ４へ進み、一方、マーカー１５が検出されなければ、フローを終了する。
【００２５】
マーカー１５が検出されると、ステップＳ４において、マーカー１５の情報を取得する。これは、教示部８の指示により、マーカー情報解析部４２が、ＲＡＭ４６に記憶した撮像に含まれるマーカー１５から、締付作業に係わる動作をロボット１に教示するための教示情報が含まれる、二次元コードを認識することにより取得される。マーカー１５の情報を取得後、ステップＳ５へ進む。
【００２６】
ステップＳ５において、マーカー１５の情報に基づいて教示情報を取得する。教示情報は、マーカー情報解析部４２が、マーカー１５の検出に続いてマーカー１５の二次元コードを解析することにより、取得される。この教示情報については既述したが、ワーク１０へ取り付ける部材が、ねじ２１であることと、ねじ２１をワーク１０の取付部１１へ取り付けることと、ねじ２１を垂直方向に取付部１１へ挿入することと、ねじ２１を右方向に回転させて、例えば、トルク５N・mで締め付けること等の取り付けに係る情報、およびこれら情報によりロボット１が行なう動作に関する動作情報が含まれている。このステップＳ５とステップＳ４とは、解析ステップに該当する。マーカー情報解析部４２により教示情報を取得した後、ステップＳ６へ進む。
【００２７】
ステップＳ６において、教示情報を記憶する。これは、図４（ｂ）に示すように、教示部８の指示に基づき、ＣＰＵ４５が、ＲＯＭ４７に記憶されているロボット１の制御のためのプログラムへ、取得した教示情報を組み込んで記憶することにより行われる。これにより、ロボット制御装置４は、関節部２、アーム部３および把持部５を制御して、ねじ２１をワーク１０の取付部１１へ取り付ける締付作業を実行することが可能となる。このステップＳ６は、記憶ステップに該当する。教示情報の記憶後、ステップＳ７へ進む。
【００２８】
ステップＳ７において、ロボット動作の確認を行う。これは、ロボット制御装置４が、教示部８と協同して取得した教示情報に基づいて、ロボット１に締付作業に関わる動作を実行させ、締付作業が正しく実行されるか否かを確認することにより行われる。以下に、この締付作業の確認について説明する。図５（ａ）は、ねじの把持状態を示す斜視図、図５（ｂ）は、ねじの取付部への移動状態を示す斜視図、図５（ｃ）は、ねじの取付状態を示す斜視図である。
【００２９】
まず、図５（ａ）に示すように、ロボット制御装置４のロボット駆動制御部４３（図２）が、教示情報である部材のデータを基に、ねじ２１を部材として認識し、ねじ２１を把持する。この場合、ねじ２１は、供給部Ａに整列しており、ロボット駆動制御部４３は、ロボット１の関節部２およびアーム部３を制御して、把持部５を供給部Ａのねじ２１の位置まで移動させる。この制御は、教示情報から得られた、ねじ２１の位置を示す座標値に基づいて、関節部２およびアーム部３が把持部５を移動させることにより行なわれる。そして、把持部５の３本の指は、ねじ２１を掴んで供給部Ａから抜き出す。
【００３０】
次に、図５（ｂ）に示すように、把持部５は、教示情報である取り付け位置を示すデータを基に、ねじ２１を把持してワーク１０の取付部１１へ移動する。これは、把持部５がねじ２１を把持した状態を維持しつつ、ロボット駆動制御部４３が関節部２およびアーム部３を制御して、把持部５の把持しているねじ２１を、取付部１１の位置まで、運ぶことにより行われる。この場合、ワーク１０の有する取付部１１は１箇所であり、ねじ２１を取付部１１へ移動させるための、取付部１１の位置情報である座標値は、教示情報から取得されてＲＯＭ４７のプログラムへ組み込まれている。
【００３１】
そして、図５（ｃ）に示すように、把持部５は、教示情報である取り付け方向を示すデータおよび取り付け方法のデータを基に、取付部１１へねじ２１の取り付けを行なう。これは、ロボット駆動制御部４３が把持部５を制御して、ねじ２１を右回転させながら、ねじ２１の先端部から取付部１１へ挿入していくことにより行なわれる。また、この挿入において、把持部５は、ねじ２１を取付部１１に対して、トルク５N・mの強さで締め付ける。これら取り付け方向および方法に係るデータは、教示情報から取得されてＲＯＭ４７のプログラムへ組み込まれている。このようにして、マーカー１５から取得した教示情報に基づいて、ロボット１の締付作業に関わる動作の確認が行われる。これらステップＳ１からステップＳ７の各ステップを経て、フローが終了する。以降、ロボット１に対し、実行する動作が締付作業であることを指示するだけで、ロボット１は、教示情報に基づき締付作業に関わる動作を行なう。
【００３２】
以上説明した実施形態におけるロボット教示方法の主要な効果としては、締付作業におけるロボット１の動作に係わる情報を、ワーク１０に印刷されているマーカー１５から教示情報として取得するため、ロボット制御装置４が事前に記憶しておかなくてはならないプログラムの容量を軽減できることが挙げられる。さらに、ロボット１の動作を変更したい場合、ワーク１０へ印刷するマーカー１５を変更することによって容易に行なうことができ、ロボット制御装置４のＲＯＭ４７のプログラムを変更する必要がほとんどないことも挙げられる。つまり、教示情報には、従来における形態情報と動作情報とが一緒に含まれており、従来のように、これら形態情報と動作情報との整合性を図らなくても良い、という大きな効果がある。これは、ロボット教示方法が、撮影ステップ、検出ステップ、解析ステップおよび記憶ステップを経ることにより、部材を取り付けるワーク１０に印刷されているマーカー１５から、部材が何であるかを示す部材のデータや部材のワーク１０への取り付け方法等を含む、教示情報を取得してＲＯＭ４７のプログラムへ組み込むことに、特徴を有することによる。そして、この教示情報を含むプログラムに基づいて、ロボット１は、ステップＳ７に示すように、ワーク１０へ部材であるねじ２１を取り付ける動作を確実に行なうことができる。
【００３３】
また、ロボット教示方法、ロボット教示装置およびプログラムは、上記の実施形態に限定されるものではなく、次に挙げる変形例のような形態であっても、実施形態と同様な効果が得られる。
【００３４】
（変形例１）ロボット教示方法において、教示情報は、マーカー１５の有する二次元コードを解析して取得する方法であるが、この方法に限定されることはない。例えば、二次元コードの代わりにバーコード等の他の手段による方法であっても良い。あるいは、マーカー１５は、ロボット制御装置４内等の参照すべき参照プログラムやデータを指定するのみの設定であっても良い。ロボット制御装置４が事前に記憶しなければならないプログラム等の容量が本実施形態より膨大になってしまうが、ロボット１は、当該プログラムやデータに基づいて作業をすることができる。
【００３５】
（変形例２）マーカー１５は、ワーク１０に印刷されている形態であるが、マーカー１５がワーク１０への印刷ではなく、ラベル状になっていて、ワーク１０へ貼付する形態等であっても良い。これによれば、教示情報の変更や更新をする場合、マーカー１５の印刷に比べて、より迅速に行なうことができる。
【００３６】
（変形例３）カメラ６は、ロボット１のアーム部３に設けられている構成に限定されず、必要時に把持部５が他所から運んできて、撮影をする方法であっても良い。但し、カメラ６は、ロボット制御装置４の管理下にあることが好ましい。
【００３７】
（変形例４）ロボット１は、関節部２およびアーム部３を一組として三組を有する構成であるが、三組以外の他の構成であっても良い。例えば、ロボット１が、６軸または７軸等の構成を有する多関節ロボットや、双腕ロボット等のような、複数のアームを有するロボットであっても良い。即ち、ロボット教示方法は、いろいろな作業に関わる動作を行なうために、種々の機構形態で構成されたロボットに対しても、有効に適用することができる。また、ねじ２１，２２は、供給部Ａ，Ｂに整列して並べられているが、ロボット１が、箱等にランダムに収められている部材の中から、ねじ２１，２２のそれぞれの向き等を判断して、同一姿勢で把持する方法であっても良い。さらに、ワーク１０は、ベルトコンベアー１２で搬送される構成に限定されない。
【００３８】
（変形例５）ロボット１の把持部５は、３本の指からなる構成であるが、これに限定されない。把持部５は、指が３本以外の本数であっても良く、例えば、人間の手に近いフレキシブルで多目的な５本指の把持部構成や、特定の部材の把持に特化したグリッパーのような把持部構成等であっても良い。また、把持部５は、部材の単純移動等のために、真空引きや磁力等により部材を吸着する形態であっても良い。
【００３９】
（変形例６）ロボット１への教示は、ロボット制御装置４に教示部８を接続して行っているが、教示部８を用いずに、作業者がアーム部３を直接動かして位置移動させる方法であってもよい。これによれば、より直感的にロボット１の教示が行える。この場合、ロボット制御装置４がロボット教示装置として機能することになる。また、教示部８は、ティーチングペンダントに限定されるものではなく、ＰＣ（パーソナルコンピューター）等であっても良い。
【００４０】
（変形例７）図３のフローチャートにおいて、解析ステップであるステップＳ４およびステップＳ５では、教示情報として、ワーク１０へ取り付ける部材がねじ２１であることや、ねじ２１の取り付け方法等の詳細を含めて取得しているが、この取得方法に限定されず、例えば、解析ステップでは、部材が、ねじ２１であることのみを教示情報として取得し、ねじ２１の取り付け方法等の詳細は、ロボット制御装置４に記憶している情報から取得する方法等であっても良い。これによれば、情報量の少ないバーコード等であっても、教示情報を有するマーカー１５として活用することができる。
【００４１】
（変形例８）図３のフローチャートにおいて、解析ステップであるステップＳ４およびステップＳ５は、まとめて１つのステップにしても良い。また、撮影ステップ（ステップＳ２）、検出ステップ（ステップＳ３）および解析ステップ（ステップＳ４，Ｓ５）のそれぞれにおける実行内容は、ステップＳ７の記憶ステップにおいて教示情報の記憶ができる形態となっていれば、実施形態に限定されるものではない。
【００４２】
（変形例９）図３のフローチャートは、教示情報をＲＯＭ４７へ記憶するステップＳ６の後のステップＳ７において、ロボット１の動作の確認をしているが、この動作確認をステップＳ６の前に行い、ロボット１の正常な動作を確認してから教示情報をＲＯＭ４７へ記憶しても良い。また、ロボット教示方法のフローチャートには、ステップＳ７を含まなくても良い。
【００４３】
（変形例１０）実施形態では、マーカー１５の教示情報に基づき、１つの取付部１１へ、ねじ２１を取り付ける作業を、ロボット１へ教示する単純な例について説明したが、複数の取付部へ異なる部材を取り付けるような、複雑な作業の教示にも、ロボット教示方法は十分に対応することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…ロボット、２…関節部、３…アーム部、４…ロボット制御装置、５…把持部、６…撮影装置としてのカメラ、８…教示部、１０…ワーク、１１…取付部、１５…マーカー、２１…ねじ、２２…ねじ、４１…カメラ制御部、４２…マーカー情報解析部、４３…ロボット駆動制御部、４７…（プログラム記憶の）ＲＯＭ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示するためのロボット教示方法であって、
前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影ステップと、
前記撮像から前記マーカーを検出する検出ステップと、
前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析ステップと、
前記教示情報を記憶する記憶ステップと、を有する、ことを特徴とするロボット教示方法。
【請求項２】
請求項１に記載のロボット教示方法において、
前記マーカーは、前記ワークへの前記作業が行なわれる位置の近傍に配置され、前記教示情報を含む二次元コードを有している、ことを特徴とするロボット教示方法。
【請求項３】
ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示するためのロボット教示装置であって、
前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影部と、
前記撮像から前記マーカーを検出する検出部と、
前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析部と、
前記教示情報を記憶する記憶部と、を有する、ことを特徴とするロボット教示装置。
【請求項４】
ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示する制御を実行するためのプログラムであって、
前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影ステップと、
前記撮像から前記マーカーを検出する検出ステップと、
前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析ステップと、
前記教示情報を記憶する記憶ステップと、を前記ロボットへ教示する、ことを特徴とするプログラム。
【請求項１】
ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示するためのロボット教示方法であって、
前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影ステップと、
前記撮像から前記マーカーを検出する検出ステップと、
前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析ステップと、
前記教示情報を記憶する記憶ステップと、を有する、ことを特徴とするロボット教示方法。
【請求項２】
請求項１に記載のロボット教示方法において、
前記マーカーは、前記ワークへの前記作業が行なわれる位置の近傍に配置され、前記教示情報を含む二次元コードを有している、ことを特徴とするロボット教示方法。
【請求項３】
ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示するためのロボット教示装置であって、
前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影部と、
前記撮像から前記マーカーを検出する検出部と、
前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析部と、
前記教示情報を記憶する記憶部と、を有する、ことを特徴とするロボット教示装置。
【請求項４】
ワークに対して行なう作業に関わる動作をロボットへ教示する制御を実行するためのプログラムであって、
前記ロボットに備えられた撮影装置によって、マーカーを有する前記ワークの撮像を取得する撮影ステップと、
前記撮像から前記マーカーを検出する検出ステップと、
前記マーカーを解析して、前記ロボットが前記動作をするための教示情報を取得する解析ステップと、
前記教示情報を記憶する記憶ステップと、を前記ロボットへ教示する、ことを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２２８７５７（Ｐ２０１２−２２８７５７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９９２４２（Ｐ２０１１−９９２４２）
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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