機器人系統及機器人控制裝置制造方法
【專利摘要】用于減小與示教作業有關的指導者的勞力負擔，并提高指導者的便利性。機器人系統(1)包括：具有機器人(110)和機器人控制裝置(120)的多個作業設備(100)；以及與多個作業設備的各作業設備以能夠數據通信的方式連接、并存儲與包含機器人的用途信息的作業信息有關聯的多種示教信息的示教信息數據庫(2030)，其中，各作業設備包括接收與機器人的用途有關的檢索關鍵詞的輸入、檢索存儲在示教信息數據庫中的多種示教信息中的、與所輸入的檢索關鍵詞極度相關的示教信息、并接收在該檢索中獲得的匹配的示教信息中的、所期望的示教信息的選擇的PC(130)。然后，通過PC選擇的示教信息從示教信息數據庫被傳送到相對應的作業設備的存儲裝置(124)。
【專利說明】機器人系統及機器人控制裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機器人系統及機器人控制裝置。
【背景技術】
[0002]專利文獻I公開了一種機器人示教系統。該機器人示教系統包括機器人、機器人控制裝置(機器人控制器)、以及界面裝置(示教操作終端)。機器人基于所指示的位置信息進行動作。機器人控制裝置使機器人基于預定的程序進行動作。界面裝置對機器人示教位置信息。
[0003]專利文獻
[0004]專利文獻1:日本特開2008 - 21239號公報
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的問題
[0006]通常，在指導者使現場的機器人執行與用途相對應的作業的情況下，指導者使用界面裝置對機器人的動作進行示教，并基于示教信息通過機器人控制裝置來控制機器人的動作，由此使機器人執行作業。即，根據現有技術，對于在與現場的機器人的用途有關的示教信息存在于該現場以外的位置的情況下基于示教信息通過機器人控制裝置來控制機器人的動作，沒有特別地給予考慮。
[0007]本發明是鑒于這樣的問題而做出的，因此本發明的目的是提供能夠減輕與示教作業有關的指導者的勞力負擔并且能夠提高指導者的便利性的機器人系統及機器人控制裝置。
[0008]用于解決問題的手段
[0009]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供一種機器人系統，包括:一個或多個作業設備，所述一個或多個作業設備包括機器人以及機器人控制裝置，該機器人控制裝置具有設置成存儲用于規定所述機器人的動作的示教信息的存儲部并設置成基于存儲在存儲部中的所述示教信息來控制所述機器人的動作；以及示教信息數據庫，所述示教信息數據庫與所述一個或多個作業設備中的各作業設備以能夠數據通信的方式連接，并存儲與至少包括所述機器人的用途信息的作業信息有關的多種所述示教信息，各作業設備包括界面裝置，所述界面裝置設置成接收與所述機器人的用途有關的檢索條件信息的輸入，檢索存儲在所述示教信息數據庫中的所述多種示教信息中的、與所輸入的所述檢索條件信息極度相關的示教信息，并接收在檢索中匹配(hit)的一組或多組所述示教信息中的、選擇的所期望的示教信息，所述機器人系統還包括第一傳送部，所述第一傳送部設置成將通過所述界面裝置所選擇的所述示教信息從所述示教信息數據庫傳送到相對應的所述作業設備的所述存儲部。
[0010]本發明的效果
[0011]根據本發明，能夠減小與指導作業有關的指導者的勞力負擔，并且能夠提高指導者的便利性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是示意性示出一個實施方式中的機器人系統的全體結構的系統結構圖。
[0013]圖2是示出中央服務器的另一例子的說明圖。
[0014]圖3是示意性示出執行搬運作業的現場的作業設備的說明圖。
[0015]圖4是示出執行搬運作業的現場的作業設備及中央服務器的功能構成的功能框圖。
[0016]圖5是示出示教信息數據庫的存儲內容的例子的表。
[0017]圖6是示出通過設置在各現場的PC的控制部執行的控制步驟的例子的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]以下，現在參照附圖對實施方式進行說明。
[0019]如圖1所示，本實施方式中的機器人系統I包括分別設置在預定的多個現場(圖1中示作“現場A”、“現場B”、“現場C”、“現場D”、“現場E”…)的多個作業設備100(圖1中未示出；參照下述的圖3)、以及中央服務器200。中央服務器200是對于多個現場的作業設備100通用(共用)的服務器。該中央服務器200被構成作為通過網絡云NWl連接的一個以上的運算裝置及存儲裝置的集合體，并與多個作業設備100的每一者以能夠進行數據通信的方式連接。此外，如圖2所示，可以使用經由適當的網絡NW2與各作業設備100連接的單一的運算裝置，作為中央服務器200。在這種情況下，中央服務器200被安裝在例如機器人系統I的管理公司的辦公樓等。
[0020]因此，在多個現場的每個現場中，設置能夠應用于預定的多種用途中的至少一種的類型的機器人110 (參照下述的圖3)，作為作業設備100的一部分。機器人110的可能的用途包括例如搬運、螺栓緊固、噴涂、焊接、包括與人的會話的通信等。并且，在多個現場的每個現場中，通過機器人110執行與機器人110的用途相對應的作業。
[0021]以下，使用圖3對設置在現場中的通過機器人110執行搬運作業的作業設備100的一例進行說明。
[0022]如圖3所示，在該現場設置有沿著預定的搬運方向(圖3中的箭頭A所示的方向)搬運工件W的輸送裝置101。另外，在該現場，設置有機器人110、機器人控制裝置120(機器人控制器)、以及個人計算機130 (界面裝置，以下，簡記為“PC130”)，作為作業設備100。機器人控制裝置120和PC130經由適當的電線以能夠相互通信的方式相互連接，并且經由上述的網絡云NWl與上述的中央服務器200以能夠數據通信的方式連接。
[0023]機器人110執行保持并傳送作為作業目標的工件W的搬運作業，工件W被輸送裝置101連續地持續地進給。該機器人110包括臂部111、以及分別構成用于驅動該臂部111的伺服馬達的致動器Acl、Ac2、Ac3、Ac4、Ac5、Ac6。在臂部111的前端安裝有能夠通過真空吸附舉起工件W的吸附式手部112。另外，雖然圖3中沒有示出，但在機器人110的附近設置有與吸附式手部112為不同種類的工具112(例如，伺服手部、叉式手部、或夾鉗式手部等)。機器人110執行使用ATC(Aut0 Tool Changer:自動換刀裝置)等的工具更換動作，由此能夠更換臂部111的前端上的工具112。
[0024]機器人控制裝置120與設置在上述臂部111上的各致動器Acl?Ac6的伺服馬達以能夠相互通信的方式連接，并控制各伺服馬達的驅動。通過這種設置，控制各致動器Acl?Ac6的全體的動作、即機器人110的動作。另外，機器人控制裝置120控制安裝在上述臂部111的前端的工具112的動作(例如，為了將吸附式手部112的吸附部改變到真空狀態，例如使真空裝置(圖未示出)接通和斷開)。
[0025]PC130是指導者用來對規定機器人110的動作的示教信息(下述)進行創建、編輯、以及檢索的裝置。
[0026]如圖4所示，作為功能構成，設置在上述圖3中所示的現場中的作業設備100的機器人控制裝置120包括控制部121、通信控制部122、第一輸入/輸出部123a、第二輸入/輸出部123b、以及存儲裝置124 (存儲部)。
[0027]通信控制部122控制經由網絡云NWl與中央服務器200之間進行的信息通信。
[0028]第一輸入/輸出部123a控制與機器人110之間進行的信息通信。
[0029]第二輸入/輸出部123b控制與PC130之間進行的信息通信。
[0030]存儲裝置124包括例如HDD (Hard Disk Drive，硬盤驅動器)等，并存儲各種信息。例如，存儲裝置124存儲通過PC130創建或編輯、或者從中央服務器200的下述的示教信息數據庫2030傳送的、規定機器人110的動作的示教信息(下述)。
[0031]控制部121控制整個機器人控制裝置120。例如，控制部121基于存儲在存儲裝置124中的示教信息，控制機器人110的上述的各伺服馬達的驅動，并控制上述工具112的動作，由此控制機器人110的動作。
[0032]另外，作為功能構成，PC130包括控制部131、通信控制部132、輸入/輸出部133、大容量存儲裝置134、操作部135 (條件輸入部、示教選擇部、示教輸入部)、以及顯示部136。
[0033]控制部131控制整個PC130。
[0034]通信控制部132控制經由網絡云NWl進行的與中央服務器200之間的信息通信。
[0035]輸入/輸出部133控制與機器人控制裝置120之間進行的信息通信。
[0036]操作部135包括指導者用于操作來輸入各種信息的鍵、按鈕、開關等。指導者適當地操作該操作部135，從而創建示教信息，并編輯存儲在機器人控制裝置120的存儲裝置124中的示教信息。經由操作部135創建或編輯的示教信息被輸出并存儲到機器人控制裝置120的存儲裝置124。另外，根據本實施方式，經由操作部135創建或編輯的示教信息與基于該示教信息進行動作的機器人110的作業信息(下述)相關聯地，被傳送并存儲在中央服務器200的下述的示教信息數據庫2030中(下面詳述)。另外，指導者適當地操作該操作部135，并輸入與機器人110的用途有關的檢索關鍵詞等(檢索條件信息)以對中央服務器200 (下面詳述)的下述的示教信息數據庫2030中的示教信息進行檢索(下面詳述)。
[0037]顯示部136包括例如液晶顯示器等，并顯示各種信息。
[0038]大容量存儲裝置134包括例如HDD等，并存儲各種信息等。例如，大容量存儲裝置134儲存檢索算法，所述檢索算法使用經由操作部135輸入的上述檢索關鍵詞作為密匙(key)，對中央服務器200的下述的示教信息數據庫2030中的示教信息進行檢索。
[0039]此外，雖然上文對通過機器人110執行工件W的搬運作業的一個現場的作業設備100進行了說明，但在進行其他作業目標的搬運作業和與機器人110的其他用途相對應的作業(例如，螺栓緊固作業、噴涂作業、焊接作業、通信作業)的其他的現場中，也與在上述的現場相同的方式，至少設置機器人110、機器人控制裝置120、以及PC130(各自可以為構成與上述的現場不同的構造和結構的類型)，作為作業設備100。
[0040]另外，作為功能構成，中央服務器200包括控制部201、通信控制部202、以及大容量存儲裝置203。
[0041]控制部201控制整個中央服務器200。
[0042]通信控制部202控制經由網絡云NWl與各現場的機器人控制裝置120和PC130之間進行的信息通信。
[0043]大容量存儲裝置203被構成為存在于網絡云NWl內的多個存儲介質的集合，并且能夠可變地設定存儲容量等。該大容量存儲裝置203存儲示教信息數據庫2030 (參照下述的圖5)。
[0044]如圖5所示，示教信息數據庫2030對規定多種機器人110的動作的示教信息(在圖5中記載為“示教信息001”、“示教信息002”…)與機器人110的作業信息相關聯地進行存儲。
[0045]示教信息包括例如表示所使用的工具112的種類的信息、表示工具112的相對于作業目標的動作方式的信息、表示機器人110的動作速度的信息等。
[0046]作業信息包括:例如，表示機器人110的用途的用途信息(在圖5中，記載為“搬運”...)；表示機器人110的作業目標的類別、形狀等的作業目標信息(在圖5中，記載為“工件00A”…)；以及表示機器人110的類型的類型信息(在圖5中，記載為“A01型”...)等。使用例如用途信息、作業目標信息、以及類型信息的作業信息用作當使用各現場的PC130進行對示教信息的檢索時示教信息的所謂的元數據。即，當對示教信息進行檢索時，不根據示教信息的內容，而根據與示教信息相關聯的例如用途信息、作業目標信息、以及類型信息的作業信息與上述檢索關鍵詞之間的關聯性，輸出檢索結果(下面詳述)。
[0047]以下，使用圖6對通過設置在各現場的PC130的控制部131執行的控制步驟的例子進行說明。
[0048]在圖6中，該流程中所示的處理通過預定的開始操作(例如，PC130的電源接通)而開始。首先，在步驟S5中，PC130的控制部131使顯示部136顯示催促指導者輸入上述的檢索關鍵詞的顯示。此外，檢索關鍵詞不限于一個詞，而可以是多個詞。當與該顯示相關的指導者通過適當地對操作部135進行操作而輸入檢索關鍵詞時，在步驟SlO中，控制部131獲取經由操作部135輸入的檢索關鍵詞，流程進行到步驟S20。
[0049]在步驟S20中，控制部131經由通信控制部132、網絡云NW1、以及中央服務器200的通信控制部202訪問上述的示教信息數據庫2030。然后，控制部131從存儲在示教信息數據庫2030中的所有的示教信息中檢索與在上述步驟SlO中獲取的檢索關鍵詞極度相關的示教信息、即與匹配該檢索關鍵詞的上述作業信息相關聯的示教信息。該步驟S20的過程作為檢索部發揮功能。例如，在檢索關鍵詞為“搬運”的情況下，控制部131從示教信息數據庫2030中存儲的示教信息中檢索與作業信息(用途信息)相關聯的、包含“搬運”概念(詞等)的示教信息。此外，步驟S20中的檢索基于存儲在大容量存儲裝置134中的上述的檢索算法來執行。
[0050]之后，在步驟S30中，控制部131判斷是否存在在上述步驟S20的檢索中匹配的示教信息。如果存在匹配的示教信息，則滿足步驟S30的條件，流程進行到步驟S40。
[0051]在步驟S40中，控制部131顯示上述的步驟S20中的檢索結果，即、將與在上述檢索中匹配的示教信息例如與相關聯的作業信息一起顯示。另外，與其一起，控制部131顯示催促指導者選擇示教信息的顯示。當與該顯示有關的指導者通過適當地對操作部135進行操作來選擇期望的示教信息時，在步驟S45中，控制部131指定經由操作部135所選擇的示教信息，流程進行到步驟S50。
[0052]在步驟S50中，控制部131通過通信控制部132經由中央服務器200的通信控制部202和網絡云NWl從示教信息數據庫2030中獲取在上述的步驟S45中指定的示教信息。然后，控制部131通過輸入/輸出部133經由機器人控制裝置120的第二輸入/輸出部123b將所獲取的示教信息傳送并存儲在機器人控制裝置120的存儲裝置124中。該步驟S50的過程作為第一傳送部而發揮功能。因此，該流程中所示的處理結束。
[0053]另一方面，在上述的步驟S30中，如果在上述的步驟S20中的檢索中沒有匹配的示教信息，則不滿足步驟S30的條件，流程進行到步驟S70。
[0054]在步驟S70中，控制部131將上述步驟S20的檢索結果、即在上述的檢索中沒有匹配的示教信息這樣的內容顯示在顯示部136上。另外，與其一起，控制部131顯示催促指導者創建示教信息的顯示。當與該顯示相關的指導者通過適當地對操作部135進行操作而創建示教信息時，在步驟S80中，控制部131將經由操作部135創建的示教信息存儲(保存)在例如ROM等的存儲器(圖示省略)中，流程進行到步驟S90。
[0055]在步驟S90中，控制部131通過輸入/輸出部133經由機器人控制裝置120的第二輸入/輸出部123b將在上述的步驟S80中存儲在存儲器中的示教信息輸出并存儲到機器人控制裝置120的存儲裝置124。
[0056]然后，流程進行到步驟S100，其中，控制部131通過通信控制部132經由網絡云NWl和中央服務器200的通信控制部202，將在上述的步驟S80中存儲在存儲器中的示教信息與基于示教信息進行動作的機器人110的作業信息相關聯地，傳送并存儲到上述的示教信息數據庫2030。該步驟SlOO的過程作為第二傳送部而發揮功能。之后，該流程所示的處理結束。
[0057]然后，各現場的機器人控制裝置120的控制部121如上所述基于存儲在存儲裝置124中的示教信息(信息可以原樣使用，或者適當地設置之后使用)，控制機器人110的動作，從而使機器人110執行作業。
[0058]在如上所述的本實施方式的機器人系統I中，中央服務器200的示教信息數據庫2030存儲能夠在多個現場的各現場中使用的(被多個現場共用)多種示教信息。然后，在各現場，當指導者操作PC130的操作部135并輸入與機器人110的用途有關的檢索關鍵詞時，控制部131從存儲在示教信息數據庫2030中的多種示教信息中檢索與檢索關鍵詞極度相關的示教信息。然后，如果存在在檢索中匹配的示教信息，則當指導者對PC130的操作部135進行操作并選擇期望的示教信息時，所選擇的示教信息從示教信息數據庫2030被傳送到該現場的機器人控制裝置120的存儲裝置124。通過這種設置，機器人控制裝置120基于示教信息來控制機器人110的動作，由此能夠使機器人110執行作業。
[0059]如上所述，根據本實施方式，指導者僅通過使用PC130進行簡單的操作，就能夠在示教信息數據庫2030中找到所期望的示教信息，即與機器人110的用途有關的示教信息。通過這種設置，能夠省略或簡化由指導者執行的示教作業。其結果，能夠減輕與示教作業有關的指導者的勞力負擔，并且能夠提高指導者的便利性。
[0060]另外，特別地，根據本實施方式，與基于示教信息進行動作的機器人110的作業信息相關聯地，將經由PC130的操作部135創建的示教信息傳送到示教信息數據庫2030。通過這種設置，能夠將示教信息累積在示教信息數據庫2030中，并且能夠增加示教信息數據庫2030內的示教信息的變動。因此，能夠應用的存儲在示教信息數據庫2030中的示教信息的現場的數量增加，由此能夠提高示教信息數據庫2030的通用性。
[0061]另外，特別地，根據本實施方式，機器人110的作業信息包括機器人110的用途信息及作業目標信息，示教信息數據庫2030將多種示教信息與機器人110的用途信息和作業目標信息相關聯地進行存儲。通過這種設置，指導者能夠對PC130的操作部135進行操作，輸入與機器人110的用途和作業目標有關的檢索關鍵詞，并執行上述的檢索。其結果，指導者容易找到期望的示教信息，由此能夠進一步提高指導者的便利性。
[0062]注意到，實施方式不限于上述內容，在不脫離本公開的主旨和范圍內能夠進行各種變形。例如，根據上述的實施方式，在步驟S50中，PC130的控制部131從示教信息數據庫2030中獲取在步驟S45中指定的示教信息，并將所獲取的示教信息傳送并存儲在機器人控制裝置120的存儲裝置124中。然而，本發明不限于此，也可以使PC130的控制部131控制中央服務器200的通信控制部202，使得在步驟S45中指定的示教信息從示教信息數據庫2030傳送并存儲到機器人控制裝置120的存儲裝置124。在這種情況下，用于傳送中央服務器200的通信控制部202的上述的示教信息的過程作為第一傳送部而發揮功能。
[0063]在上文中，雖然使被多個現場的作業設備100共用的中央服務器200的大容量存儲裝置203來存儲對作為技術信息(專有技術)的例子的示教信息進行保存的示教信息數據庫2030，但本發明不限于此。例如，也可以使中央服務器200的大容量存儲裝置203來存儲對其他的技術信息進行保存的數據庫。
[0064]另外，上述的圖6所示的流程不限于實施方式中所示的步驟，在不脫離本發明的主旨和范圍的情況下，可以對步驟進行追加、刪除和依序變更。
[0065]另外，除了上面已敘述的內容之外，還可以將基于上述實施方式的技術適當組合進行使用。
[0066]盡管其他的例子沒有在本文一一例示，但可以在不脫離本發明的主旨和范圍的情況下根據上述的實施方式進行各種變更。
[0067]附圖標記的說明
[0068]I 機器人系統
[0069]100作業設備
[0070]110機器人
[0071]120機器人控制裝置(機器人控制器)
[0072]124存儲裝置(存儲部)
[0073]130 PC (界面裝置)
[0074]131控制部
[0075]135操作部(條件輸入部、示教選擇部、示教輸入部)
[0076]2030示教信息數據庫
【權利要求】
1.一種機器人系統,包括: 一個或多個作業設備，所述一個或多個作業設備包括機器人和機器人控制裝置，所述機器人控制裝置具有設置成存儲用于規定所述機器人的動作的示教信息的存儲部并且所述機器人控制裝置設置成基于存儲在所述存儲部中的所述示教信息來控制所述機器人的動作；以及 示教信息數據庫，所述示教信息數據庫與所述一個或多個作業設備中的各作業設備以能夠數據通信的方式連接，并存儲與至少包括所述機器人的用途信息的作業信息有關的多種所述示教信息， 各所述作業設備包括界面裝置，所述界面裝置設置成接收與所述機器人的用途有關的檢索條件信息的輸入，從存儲在所述示教信息數據庫中的所述多種示教信息中檢索與所輸入的所述檢索條件信息極度相關的示教信息，并接收在檢索中匹配的一組或多組所述示教信息中的、選擇的所期望的示教信息；以及 所述機器人系統還包括第一傳送部，所述第一傳送部設置成將通過所述界面裝置所選擇的所述示教信息從所述示教信息數據庫傳送到相對應的所述作業設備的所述存儲部。
2.根據權利要求1所述的機器人系統，其中， 所述界面裝置還包括: 條件輸入部，所述條件輸入部設置成接收所述檢索條件信息的輸入； 檢索部，所述檢索部設置成檢索存儲在所述示教信息數據庫中的所述多種示教信息中的、與通過所述條件輸入部輸入的所述檢索條件信息極度相關的示教信息；以及 示教選擇部，所述示教選擇部設置成接收在通過所述檢索部進行的所述檢索中匹配的一組或多組所述示教信息中的、選擇的所期望的示教信息，以及 所述第一傳送部將通過所述示教選擇部所選擇的所述示教信息從所述示教信息數據庫傳送到相對應的所述作業設備的所述存儲部。
3.根據權利要求2所述的機器人系統，其中， 所述界面裝置還包括設置成接收所述示教信息的輸入的示教輸入部；并且 所述機器人系統還包括第二傳送部，所述第二傳送部設置成，與基于所述示教信息進行動作的所述機器人的所述作業信息相關聯地，將通過所述示教輸入部所輸入的所述示教信息從所述作業設備傳送到所述示教信息數據庫。
4.根據權利要求2或3所述的機器人系統，其中， 所述作業信息除了包括所述用途信息以外，還包括所述機器人的作業目標信息。
5.一種機器人控制裝置，其與示教信息數據庫和界面裝置連接，其中，所述機器人控制裝置包括存儲部，所述存儲部設置成存儲用于規定設置在作業設備中的機器人的動作的示教信息；所述示教信息數據庫與一個或多個所述作業設備中的各作業設備以能夠數據通信的方式連接，并存儲與至少包含所述機器人的用途信息的作業信息相關聯的多種所述示教信息；所述界面裝置設置成接收與所述機器人的用途有關的檢索條件信息的輸入，檢索存儲在所述示教信息數據庫中的所述多種示教信息中的、與所輸入的所述檢索條件信息極度相關的示教信息，并接收在所述檢索中匹配的一個或多個所述示教信息中的、選擇的所期望的示教信息； 所述機器人控制裝置設置成基于通過所述界面裝置選擇并從所述示教信息數據庫傳 送到所述存儲部的所述示教信息，控制所述機器人的動作。
【文檔編號】B25J9/22GK104245245SQ201280072198
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2012年4月2日 優先權日:2012年4月2日
【發明者】難波太郎, 上野智廣, 吉田修 申請人:株式會社安川電機