JPH0778017A - 動作物体間の干渉チェック方法及びその装置 - Google Patents
動作物体間の干渉チェック方法及びその装置Info
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- JPH0778017A JPH0778017A JP16143793A JP16143793A JPH0778017A JP H0778017 A JPH0778017 A JP H0778017A JP 16143793 A JP16143793 A JP 16143793A JP 16143793 A JP16143793 A JP 16143793A JP H0778017 A JPH0778017 A JP H0778017A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 短時間で動作物体間の干渉チェック作業を行
うことができる動作物体間の干渉チェック方法及び装
置。 【構成】 この装置１は，ロボットモデル１０とワーク
モデル１１の図形が入力されるデータ入力装置２１と，
ロボットの教示とシミュレーションを行うシミュレーシ
ョン演算装置２２と，複数のロボットモデル１０の図
形，複数のワークモデル１１の図形，複数の動作プログ
ラムおよび上記シミュレーション演算装置２２での判定
結果を記憶するデータ記憶装置２３と，複数の選択され
たロボットモデル１０，ワークモデル１１および動作プ
ログラムの各組み合わせ毎についてロボットモデル１０
とワークモデル１１の干渉チェックを一括して行う一括
干渉チェック演算装置２４と，干渉が発生している状態
を表示するシミュレーション表示装置２５とから構成さ
れている。上記構成によりロボットモデル１０，ワーク
モデル１１及び教示プログラムの各組み合わせの干渉チ
ェックを一括して短時間で行うことができる。
うことができる動作物体間の干渉チェック方法及び装
置。 【構成】 この装置１は，ロボットモデル１０とワーク
モデル１１の図形が入力されるデータ入力装置２１と，
ロボットの教示とシミュレーションを行うシミュレーシ
ョン演算装置２２と，複数のロボットモデル１０の図
形，複数のワークモデル１１の図形，複数の動作プログ
ラムおよび上記シミュレーション演算装置２２での判定
結果を記憶するデータ記憶装置２３と，複数の選択され
たロボットモデル１０，ワークモデル１１および動作プ
ログラムの各組み合わせ毎についてロボットモデル１０
とワークモデル１１の干渉チェックを一括して行う一括
干渉チェック演算装置２４と，干渉が発生している状態
を表示するシミュレーション表示装置２５とから構成さ
れている。上記構成によりロボットモデル１０，ワーク
モデル１１及び教示プログラムの各組み合わせの干渉チ
ェックを一括して短時間で行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，動作物体間の干渉チェ
ック方法及びその装置に係り，例えばオフラインのロボ
ット教示システムに適用される動作物体間の干渉チェッ
ク方法及びその装置に関する。
ック方法及びその装置に係り，例えばオフラインのロボ
ット教示システムに適用される動作物体間の干渉チェッ
ク方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】産業用ロボットのシステム化を図る場
合，オフラインのロボット教示をいかに効率よく行うか
が重要なポイントとなる。このような教示システムに適
用される干渉チェック方法としては，従来技術の代表的
な方法である交点計算法があげられる。この方法は対象
物体の面や稜線の方程式を解き，それらの交点を求める
ことによって干渉の有無を判断しようとするものである
（所謂詳細チェック）。しかし，この方法では対象物の
形状の複雑化により計算量が増大し，干渉の判定に時間
がかかるという問題があった。このため，近年では高速
の干渉チェックを行うために，複雑なロボットやワーク
の形状を簡単な図形（例えば直方体）に近似して干渉チ
ェックを行うことによって干渉の判定をしていた（所謂
粗チェック）。また，それよりももっと詳細なレベルで
の粗チェックとして凸多面体どうしの面法線ベクトルと
点ベクトルとの内積の値が示す幾何学的な位置関係によ
って干渉の判定を行う方法が用いられていた（図８参
照）。しかし，厳密な干渉チェックが必要になった場合
に上記粗チェックではどうしても精度の面で問題があ
る。そこで，粗チェックで干渉ありと判定された部分に
のみ詳細チェックを適用する技術が開発された（特開平
１−１７３０５号公報）。 この詳細チェックにおいて
は，例えばロボットの稜線を含む直線とワーク面を含む
無限平面との交点を上記交点計算法により求め，交点が
ワーク面内に含まれているがどうかの判定を行う。この
判定は以下のように行われる。即ち，図９のようにワー
ク面Ｓ１の任意の頂点Ａから交点Ｎに到る方向ベクトル
ＡＮを求めた後，交点Ｎを始点とするベクトルＡＮに平
行な半直線ＬＬを定義する。半直線ＬＬがワーク面Ｓ１
の稜線ＳＬ１と交差する数を計数する（頂点を通った時
は２カウントアップ，その他は１カウントアップとす
る）。計数値が奇数の場合には交点Ｎはワーク面Ｓ１内
に存在する（ワーク面Ｓ１とロボットの稜線Ｌ１は交差
する。又，計数値が偶数の場合には交点Ｎはワーク面Ｓ
１内に存在しない（ワーク面Ｓ１とロボットの稜線Ｌ１
は交差しない）。対象となる各ワーク面Ｓ１とロボット
の全稜線Ｌ１との交差がなければワークとロボットとは
干渉しないと判定し，１つでも交差があれば干渉すると
判定する。本件出願人は，かかる立体の干渉チェック方
法において，データ入力された第１の立体の内のいずれ
か一方の立体の稜線を含む直線と他方の立体の面を含む
無限平面との干渉に基づいて両立体間での干渉チェック
を行う立体の干渉チェック方法において，上記干渉点か
ら上記他方の立体の面を形成する各頂点に向かうベクト
ル間の角度の合計に基づいて干渉チェックを行う干渉チ
ェック方法及びその装置を開発している（特願平４−１
３０８１４号）。この従来技術では立体間の相対位置関
係に拘らずに高精度でかつ高速に干渉チェックを行い得
る。また，特開昭６４−４８１０６号公報に開示されて
いるように，ロボットと障害物の局所的な干渉チェック
を行うロボットシミュレーション干渉チェック方式にお
いて，ロボットと障害物の辺をそれぞれ１以上指定し，
該指定したロボットの１辺がシミュレーションにより形
成する平面と該指定した障害物の辺とが交点を持てば，
干渉があると認識するようにした従来技術が知られてい
る。 以上のような両従来技術において実際の干渉チェ
ック作業は，シミュレーションを行う例えばパソコン・
ワークステーション等を利用してオフラインでシミュレ
ーションを行うロボット教示システムの表示画面上に例
えばロボットモデルとワークモデルとを表示し，表示さ
れた一対のロボットモデルおよびワークモデルに対し
て，ロボットの動作教示中および教示後の動作シミュレ
ーション中に作業員が上記表示画面を目視しながら，干
渉チェックを行っていた。そして，干渉が発生した場合
には，既に教示されているロボットモデルおよびワーク
モデルの教示プログラムを変更して干渉を防止する作業
を行っていた。
合，オフラインのロボット教示をいかに効率よく行うか
が重要なポイントとなる。このような教示システムに適
用される干渉チェック方法としては，従来技術の代表的
な方法である交点計算法があげられる。この方法は対象
物体の面や稜線の方程式を解き，それらの交点を求める
ことによって干渉の有無を判断しようとするものである
（所謂詳細チェック）。しかし，この方法では対象物の
形状の複雑化により計算量が増大し，干渉の判定に時間
がかかるという問題があった。このため，近年では高速
の干渉チェックを行うために，複雑なロボットやワーク
の形状を簡単な図形（例えば直方体）に近似して干渉チ
ェックを行うことによって干渉の判定をしていた（所謂
粗チェック）。また，それよりももっと詳細なレベルで
の粗チェックとして凸多面体どうしの面法線ベクトルと
点ベクトルとの内積の値が示す幾何学的な位置関係によ
って干渉の判定を行う方法が用いられていた（図８参
照）。しかし，厳密な干渉チェックが必要になった場合
に上記粗チェックではどうしても精度の面で問題があ
る。そこで，粗チェックで干渉ありと判定された部分に
のみ詳細チェックを適用する技術が開発された（特開平
１−１７３０５号公報）。 この詳細チェックにおいて
は，例えばロボットの稜線を含む直線とワーク面を含む
無限平面との交点を上記交点計算法により求め，交点が
ワーク面内に含まれているがどうかの判定を行う。この
判定は以下のように行われる。即ち，図９のようにワー
ク面Ｓ１の任意の頂点Ａから交点Ｎに到る方向ベクトル
ＡＮを求めた後，交点Ｎを始点とするベクトルＡＮに平
行な半直線ＬＬを定義する。半直線ＬＬがワーク面Ｓ１
の稜線ＳＬ１と交差する数を計数する（頂点を通った時
は２カウントアップ，その他は１カウントアップとす
る）。計数値が奇数の場合には交点Ｎはワーク面Ｓ１内
に存在する（ワーク面Ｓ１とロボットの稜線Ｌ１は交差
する。又，計数値が偶数の場合には交点Ｎはワーク面Ｓ
１内に存在しない（ワーク面Ｓ１とロボットの稜線Ｌ１
は交差しない）。対象となる各ワーク面Ｓ１とロボット
の全稜線Ｌ１との交差がなければワークとロボットとは
干渉しないと判定し，１つでも交差があれば干渉すると
判定する。本件出願人は，かかる立体の干渉チェック方
法において，データ入力された第１の立体の内のいずれ
か一方の立体の稜線を含む直線と他方の立体の面を含む
無限平面との干渉に基づいて両立体間での干渉チェック
を行う立体の干渉チェック方法において，上記干渉点か
ら上記他方の立体の面を形成する各頂点に向かうベクト
ル間の角度の合計に基づいて干渉チェックを行う干渉チ
ェック方法及びその装置を開発している（特願平４−１
３０８１４号）。この従来技術では立体間の相対位置関
係に拘らずに高精度でかつ高速に干渉チェックを行い得
る。また，特開昭６４−４８１０６号公報に開示されて
いるように，ロボットと障害物の局所的な干渉チェック
を行うロボットシミュレーション干渉チェック方式にお
いて，ロボットと障害物の辺をそれぞれ１以上指定し，
該指定したロボットの１辺がシミュレーションにより形
成する平面と該指定した障害物の辺とが交点を持てば，
干渉があると認識するようにした従来技術が知られてい
る。 以上のような両従来技術において実際の干渉チェ
ック作業は，シミュレーションを行う例えばパソコン・
ワークステーション等を利用してオフラインでシミュレ
ーションを行うロボット教示システムの表示画面上に例
えばロボットモデルとワークモデルとを表示し，表示さ
れた一対のロボットモデルおよびワークモデルに対し
て，ロボットの動作教示中および教示後の動作シミュレ
ーション中に作業員が上記表示画面を目視しながら，干
渉チェックを行っていた。そして，干渉が発生した場合
には，既に教示されているロボットモデルおよびワーク
モデルの教示プログラムを変更して干渉を防止する作業
を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記し
た従来技術の干渉チェック作業では，表示画面上でシミ
ュレーションされるロボットモデルおよびワークモデル
の動作を目視して上記ロボット教示システムと対話式の
オペレーションを実行することにより干渉チェックを行
っているので，シミュレーション中に作業員は常時表示
画面を監視し続けなければならず，干渉チェック作業に
長時間を要するという問題がある。そして，ロボットモ
デルまたはワークモデルの形状が複雑な場合には，表示
画面上に両モデルを描画するのに長時間を要し，干渉チ
ェック作業に一層長時間を要することになる。特に，複
数のロボットモデルおよびワークモデルを対象に干渉チ
ェックを行う場合には，ロボットモデルとワークモデル
の組み合わせ数が増加し，各組み合わせ毎に上記したよ
うな干渉チェック作業を行う必要があり，干渉チェック
作業に長時間を要するという問題が顕著となる。本発明
は，このような従来の技術における課題を解決するため
に，動作物体間の干渉チェック方法及びその装置を改良
し，短時間で干渉チェック作業を行うことができる動作
物体間の干渉チェック方法及び装置を提供することを目
的とするものである。
た従来技術の干渉チェック作業では，表示画面上でシミ
ュレーションされるロボットモデルおよびワークモデル
の動作を目視して上記ロボット教示システムと対話式の
オペレーションを実行することにより干渉チェックを行
っているので，シミュレーション中に作業員は常時表示
画面を監視し続けなければならず，干渉チェック作業に
長時間を要するという問題がある。そして，ロボットモ
デルまたはワークモデルの形状が複雑な場合には，表示
画面上に両モデルを描画するのに長時間を要し，干渉チ
ェック作業に一層長時間を要することになる。特に，複
数のロボットモデルおよびワークモデルを対象に干渉チ
ェックを行う場合には，ロボットモデルとワークモデル
の組み合わせ数が増加し，各組み合わせ毎に上記したよ
うな干渉チェック作業を行う必要があり，干渉チェック
作業に長時間を要するという問題が顕著となる。本発明
は，このような従来の技術における課題を解決するため
に，動作物体間の干渉チェック方法及びその装置を改良
し，短時間で干渉チェック作業を行うことができる動作
物体間の干渉チェック方法及び装置を提供することを目
的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，立体形状データが既知の２以上の物体が予
め教示された一連の動作軌跡に関する動作プログラムに
従って相対的に動作する場合の上記物体間の干渉状態を
抽出する干渉チェック方法において， 上記各物体の動
作を上記一連の動作プログラムに従ってオフラインで連
続的にシミュレーションして上記一連の動作についての
各物体間の干渉の有無を判断し，これを記憶すると共
に，干渉が生じた場合に少なくとも上記動作プログラム
内の干渉の生じた全ての位置に関するデータを記憶する
ことを特徴とする動作物体間の干渉チェック方法及びそ
の装置として構成される。更には，動作物体群とその動
作プログラムとの組み合わせを複数作成し，該複数の組
み合わせについて上記干渉有無の判断とその記憶及び干
渉位置に関するデータの記憶を一括して行うことを特徴
とする動作物体間の干渉チェック方法及びその装置であ
る。上記動作物体の一例としてワークと該ワークに対し
て相対動作するロボットが挙げられる。更には，上記動
作物体の一例として複数のワークが挙げられる。さらに
は，動作物体が複数のロボットである場合も考えられ
る。更には，動作プログラム内の干渉の生じた全ての位
置に関するデータに加えて上記干渉の生じた位置に対応
する干渉の生じた物体の部位に関するデータを記憶する
ことも考えられる。上記動作プログラム内の干渉の生じ
た位置に関するデータの一例として動作プログラム内の
干渉が生じている教示点間の開始点を表すデータを用い
ることができる。
に本発明は，立体形状データが既知の２以上の物体が予
め教示された一連の動作軌跡に関する動作プログラムに
従って相対的に動作する場合の上記物体間の干渉状態を
抽出する干渉チェック方法において， 上記各物体の動
作を上記一連の動作プログラムに従ってオフラインで連
続的にシミュレーションして上記一連の動作についての
各物体間の干渉の有無を判断し，これを記憶すると共
に，干渉が生じた場合に少なくとも上記動作プログラム
内の干渉の生じた全ての位置に関するデータを記憶する
ことを特徴とする動作物体間の干渉チェック方法及びそ
の装置として構成される。更には，動作物体群とその動
作プログラムとの組み合わせを複数作成し，該複数の組
み合わせについて上記干渉有無の判断とその記憶及び干
渉位置に関するデータの記憶を一括して行うことを特徴
とする動作物体間の干渉チェック方法及びその装置であ
る。上記動作物体の一例としてワークと該ワークに対し
て相対動作するロボットが挙げられる。更には，上記動
作物体の一例として複数のワークが挙げられる。さらに
は，動作物体が複数のロボットである場合も考えられ
る。更には，動作プログラム内の干渉の生じた全ての位
置に関するデータに加えて上記干渉の生じた位置に対応
する干渉の生じた物体の部位に関するデータを記憶する
ことも考えられる。上記動作プログラム内の干渉の生じ
た位置に関するデータの一例として動作プログラム内の
干渉が生じている教示点間の開始点を表すデータを用い
ることができる。
【０００５】
【作用】本発明によれば，立体形状データが既知の２以
上の物体が予め教示された一連の動作軌跡に関する動作
プログラムに従って相対的に動作する場合の上記物体間
の干渉状態を抽出する際に，オフラインで連続的にシミ
ュレーションして上記一連の動作についての各物体間の
干渉の有無が判断され，その結果が記憶されると共に，
干渉が生じた場合に少なくとも上記動作プログラム内の
干渉の生じた全ての位置に関するデータが記憶される。
そのため，シミュレーション中はオペレータは他の仕事
に従事することができ，結果的に干渉の生じた部分につ
いてのみオペレータが直接チェック作業すればよいの
で，作業能率が向上する。更には，動作物体群とその動
作プログラムとの組み合わせが複数作成される時に，該
複数の組み合わせについて上記干渉有無の判断と，その
記憶及び干渉位置に関するデータの記憶とが一括して行
なわれる。その結果，動作物体群とその動作プログラム
との組み合わせが多数作成される時にオペレータによる
チェックはまとめておこなわれるので干渉チェックの能
率を向上させることができる。動作プログラム内の干渉
の生じた全ての位置に関するデータに加えて上記干渉の
生じた位置に対応する干渉の生じた物体の部位に関する
データが記憶される場合には，即座に干渉部位を知るこ
とができ，オペレータの作業能率はますます向上する。
動作プログラム内の干渉の生じた位置に関するデータと
して動作プログラム内の干渉が生じている教示点間の開
始点を表すデータを採用すれば，取り扱うデータがオペ
レータにとって分かりやすくなり，オペレータの負担が
軽減される。
上の物体が予め教示された一連の動作軌跡に関する動作
プログラムに従って相対的に動作する場合の上記物体間
の干渉状態を抽出する際に，オフラインで連続的にシミ
ュレーションして上記一連の動作についての各物体間の
干渉の有無が判断され，その結果が記憶されると共に，
干渉が生じた場合に少なくとも上記動作プログラム内の
干渉の生じた全ての位置に関するデータが記憶される。
そのため，シミュレーション中はオペレータは他の仕事
に従事することができ，結果的に干渉の生じた部分につ
いてのみオペレータが直接チェック作業すればよいの
で，作業能率が向上する。更には，動作物体群とその動
作プログラムとの組み合わせが複数作成される時に，該
複数の組み合わせについて上記干渉有無の判断と，その
記憶及び干渉位置に関するデータの記憶とが一括して行
なわれる。その結果，動作物体群とその動作プログラム
との組み合わせが多数作成される時にオペレータによる
チェックはまとめておこなわれるので干渉チェックの能
率を向上させることができる。動作プログラム内の干渉
の生じた全ての位置に関するデータに加えて上記干渉の
生じた位置に対応する干渉の生じた物体の部位に関する
データが記憶される場合には，即座に干渉部位を知るこ
とができ，オペレータの作業能率はますます向上する。
動作プログラム内の干渉の生じた位置に関するデータと
して動作プログラム内の干渉が生じている教示点間の開
始点を表すデータを採用すれば，取り扱うデータがオペ
レータにとって分かりやすくなり，オペレータの負担が
軽減される。
【０００６】
【実施例】以下，添付図面を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係るオフラインでロボッ
トシミュレーションを行う一括干渉チェック装置１の概
略構成を示すブロック図，図２は該一括干渉チェック装
置１に設けられたシミュレーション演算装置２２の概略
構成を示すブロック図，図３は該一括干渉チェック装置
１の動作手順を示すフローチャート，図４は一括干渉チ
ェック装置１の表示画面を示す説明図，図５は該表示画
面に表示される干渉チェック結果の表を示す説明図，図
６は干渉が発生する位置データ等を表示する図表であ
る。この一括干渉チェック装置１のオフラインのロボッ
ト教示システム２０への適用を考え，図１に干渉チェッ
ク装置１廻りのハードウェア構成を示す。このシステム
２０はロボットモデル１０の作業対象となるワークモデ
ル１１の３次元モデル等を入力するマウス，キーボード
等のデータ入力装置２１と，ロボットの教示とシミュレ
ーションを行うＣＰＵにより構成されるシミュレーショ
ン演算装置２２と，複数のロボットモデル１０の図形，
複数のワークモデル１１の図形，複数の動作プログラム
および上記シミュレーション演算装置２２での判定結果
を記憶するデータ記憶装置２３と，選択されたロボット
モデル１０，ワークモデル１１および動作プログラムを
複数組に組み合わせ，複数の各組み合わせ毎についてロ
ボットモデル１０とワークモデル１１の干渉チェックを
一括して行う一括干渉チェック演算装置２４と，上記デ
ータ記憶装置２３に記憶されている干渉が発生する位置
データに基づき，上記全組み合わせについてロボットモ
デル１０とワークモデル１１との間に干渉が発生してい
る状態を表示するシミュレーション表示装置２５とから
構成されている。このシステム２０の概略の動作手順
は，図２を参照すると以下の通りである。
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係るオフラインでロボッ
トシミュレーションを行う一括干渉チェック装置１の概
略構成を示すブロック図，図２は該一括干渉チェック装
置１に設けられたシミュレーション演算装置２２の概略
構成を示すブロック図，図３は該一括干渉チェック装置
１の動作手順を示すフローチャート，図４は一括干渉チ
ェック装置１の表示画面を示す説明図，図５は該表示画
面に表示される干渉チェック結果の表を示す説明図，図
６は干渉が発生する位置データ等を表示する図表であ
る。この一括干渉チェック装置１のオフラインのロボッ
ト教示システム２０への適用を考え，図１に干渉チェッ
ク装置１廻りのハードウェア構成を示す。このシステム
２０はロボットモデル１０の作業対象となるワークモデ
ル１１の３次元モデル等を入力するマウス，キーボード
等のデータ入力装置２１と，ロボットの教示とシミュレ
ーションを行うＣＰＵにより構成されるシミュレーショ
ン演算装置２２と，複数のロボットモデル１０の図形，
複数のワークモデル１１の図形，複数の動作プログラム
および上記シミュレーション演算装置２２での判定結果
を記憶するデータ記憶装置２３と，選択されたロボット
モデル１０，ワークモデル１１および動作プログラムを
複数組に組み合わせ，複数の各組み合わせ毎についてロ
ボットモデル１０とワークモデル１１の干渉チェックを
一括して行う一括干渉チェック演算装置２４と，上記デ
ータ記憶装置２３に記憶されている干渉が発生する位置
データに基づき，上記全組み合わせについてロボットモ
デル１０とワークモデル１１との間に干渉が発生してい
る状態を表示するシミュレーション表示装置２５とから
構成されている。このシステム２０の概略の動作手順
は，図２を参照すると以下の通りである。
【０００７】まず，オペレータが３次元データ入力装置
２１によってワークモデル１１の図形データやロボット
モデル１０のエンドエフェクタの先端位置，各教示点で
の作業命令コード等の教示データおよび隣接する教示点
間における上記エンドエフェクタの通過軌跡データ等を
含む動作プログラムを入力する。シミュレーション演算
装置２２ではその動作教示部２６および動作シミュレー
ション部２５においてマルチプロセッサからなる一括干
渉チェック演算装置２４と通信できるようになってい
る。該一括干渉チェック演算装置２４により干渉がある
と判定された場合には，オペレータにより教示データが
修正され，シミュレーション表示装置２５により例えば
画面処理が行われる。そして，生成された教示データは
演算処理装置２２のデータ転送部２８でフォーマット変
換された後，ロボット制御盤（不図示）へ転送される。
このようなシステム２０に組み込まれた一括干渉チェッ
ク装置１の作業手順について図３〜図６を参照してステ
ップＳ１，Ｓ２，…の順に以下説明する。 図３に示す
ように，オペレータがデータ入力装置２１を操作するこ
とによってシミュレーションの対象となるロボットモデ
ル１０やワークモデル１１の名前が入力される（Ｓ
１）。このときデータ記憶装置２３に記憶されている選
択されたロボットモデル１０およびワークモデル１１の
図形データがシミュレーション演算装置２２の内部で展
開され，図４に示す如くシミュレーション表示装置２５
の表示画面上に描画される。この状態で，オペレータが
上記入力装置２１を操作してロボットモデル１０のエン
ドエフェクタの先端の位置を指定することにより複数の
教示点を指示すると共に，各教示点での作業命令コード
が入力される（Ｓ２）。次に，上記シミュレーション演
算装置２４がステップＳ２において指定されたデータに
基づいて動作プログラムとしての教示プログラムが作成
される（Ｓ３）。そして，任意選択されたロボットモデ
ル１０およびワークモデル１１に対する教示プログラム
が複数作成される。 このように複数の教示プログラム
の作成が完了した後には，図５に示す如くオペレータが
データ入力装置２１により干渉チェックを行いたいロボ
ットモデル名，ワークモデル名，教示プログラム名およ
び干渉チェックの演算結果を格納する出力ファイル名を
入力する（Ｓ５）。ステップＳ５で，干渉チェック対象
が選択されると，上記干渉チェック演算装置２４が選択
されたロボットモデル１０，ワークモデル１１および教
示プログラムの各組み合わせ毎に干渉チェックを開始
し，順次指定された全組み合わせにわたって干渉チェッ
ク演算を自動的に行うことにより，干渉チェック処理が
なされる（Ｓ６）。
２１によってワークモデル１１の図形データやロボット
モデル１０のエンドエフェクタの先端位置，各教示点で
の作業命令コード等の教示データおよび隣接する教示点
間における上記エンドエフェクタの通過軌跡データ等を
含む動作プログラムを入力する。シミュレーション演算
装置２２ではその動作教示部２６および動作シミュレー
ション部２５においてマルチプロセッサからなる一括干
渉チェック演算装置２４と通信できるようになってい
る。該一括干渉チェック演算装置２４により干渉がある
と判定された場合には，オペレータにより教示データが
修正され，シミュレーション表示装置２５により例えば
画面処理が行われる。そして，生成された教示データは
演算処理装置２２のデータ転送部２８でフォーマット変
換された後，ロボット制御盤（不図示）へ転送される。
このようなシステム２０に組み込まれた一括干渉チェッ
ク装置１の作業手順について図３〜図６を参照してステ
ップＳ１，Ｓ２，…の順に以下説明する。 図３に示す
ように，オペレータがデータ入力装置２１を操作するこ
とによってシミュレーションの対象となるロボットモデ
ル１０やワークモデル１１の名前が入力される（Ｓ
１）。このときデータ記憶装置２３に記憶されている選
択されたロボットモデル１０およびワークモデル１１の
図形データがシミュレーション演算装置２２の内部で展
開され，図４に示す如くシミュレーション表示装置２５
の表示画面上に描画される。この状態で，オペレータが
上記入力装置２１を操作してロボットモデル１０のエン
ドエフェクタの先端の位置を指定することにより複数の
教示点を指示すると共に，各教示点での作業命令コード
が入力される（Ｓ２）。次に，上記シミュレーション演
算装置２４がステップＳ２において指定されたデータに
基づいて動作プログラムとしての教示プログラムが作成
される（Ｓ３）。そして，任意選択されたロボットモデ
ル１０およびワークモデル１１に対する教示プログラム
が複数作成される。 このように複数の教示プログラム
の作成が完了した後には，図５に示す如くオペレータが
データ入力装置２１により干渉チェックを行いたいロボ
ットモデル名，ワークモデル名，教示プログラム名およ
び干渉チェックの演算結果を格納する出力ファイル名を
入力する（Ｓ５）。ステップＳ５で，干渉チェック対象
が選択されると，上記干渉チェック演算装置２４が選択
されたロボットモデル１０，ワークモデル１１および教
示プログラムの各組み合わせ毎に干渉チェックを開始
し，順次指定された全組み合わせにわたって干渉チェッ
ク演算を自動的に行うことにより，干渉チェック処理が
なされる（Ｓ６）。
【０００８】ここで，本実施例における交点Ｎがワーク
面Ｓ１内に含まれているか否かの判定原理の一例につい
て図７（ａ），（ｂ）を参照して説明する。交点Ｎから
ワーク面Ｓ１の各頂点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに向けてベクトル
ＮＡ，ＮＢ，ＮＣ，ＮＤをとる。そして，それぞれのベ
クトル間の角度θ１，θ２，…を順方向に加算してい
く。交点Ｎがワーク面Ｓ１内に含まれていない場合はそ
の和は０度となり，ロボット１０の稜線Ｌ１とワーク面
Ｓ１とは干渉していないとθは判定できる（図７
（ａ））。含まれている場合はその和は３６０度とな
り，干渉していると判定できる（図７（ｂ））。各組み
合わせ毎に上記ステップＳ６の干渉チェック処理が完了
すると，その結果が表示装置２５の画面上に表示される
図４の表に「干渉有り」または「干渉無し」のように表
示され，各出力ファイルＬＩＳＴ１，２，３…のデータ
が上記データ記憶装置２３に記憶される（Ｓ７）。一
方，処理中の場合には，上記図４の表に「処理中」と表
示される。この干渉チェック処理が実行されている間
は，オペレータは何等の操作・監視を行うことが不要に
なるので，上記システム２０から離れて他の作業を行う
ことができる。次に，ステップＳ７の干渉チェック処理
が完了した後には，ステップＳ４へ進み以下の如く干渉
が発生する教示プログラムの修正を行う。このとき，オ
ペレータは上記データ記憶装置２３から図６に示す干渉
チェック出力リスト３０を呼び出し，表示装置２５の画
面上に表示させる。上記干渉チェック出力リスト３０に
おいて，教示点番号とは，ロボットモデル１０およびワ
ークモデル１１の干渉が発生している教示点間の開始点
の番号を示し，ロボット部位名およびワーク部位名とは
干渉が発生しているロボット及びワークの部位の名称を
示している。このような干渉チェック出力リストが表示
装置２５の画面に表示されると，オペレータは表示され
ている出力ファイル名例えばＬＩＳＴ１に対応した教示
プログラムを選択し，データ入力装置２１により上記教
示点番号を入力すると，図４に示すように，ロボットモ
デル１０とワークモデル１１とが入力された教示点番号
において干渉の発生した状態で画面上に描画される。そ
して，オペレータは画面を目視しながら，干渉が発生し
ないように上記教示プログラムの変更・修正を行い，修
正後の教示プログラムをデータ記憶装置２３に記憶さ
せ，一括干渉チェック装置１の処理を終了する。
面Ｓ１内に含まれているか否かの判定原理の一例につい
て図７（ａ），（ｂ）を参照して説明する。交点Ｎから
ワーク面Ｓ１の各頂点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに向けてベクトル
ＮＡ，ＮＢ，ＮＣ，ＮＤをとる。そして，それぞれのベ
クトル間の角度θ１，θ２，…を順方向に加算してい
く。交点Ｎがワーク面Ｓ１内に含まれていない場合はそ
の和は０度となり，ロボット１０の稜線Ｌ１とワーク面
Ｓ１とは干渉していないとθは判定できる（図７
（ａ））。含まれている場合はその和は３６０度とな
り，干渉していると判定できる（図７（ｂ））。各組み
合わせ毎に上記ステップＳ６の干渉チェック処理が完了
すると，その結果が表示装置２５の画面上に表示される
図４の表に「干渉有り」または「干渉無し」のように表
示され，各出力ファイルＬＩＳＴ１，２，３…のデータ
が上記データ記憶装置２３に記憶される（Ｓ７）。一
方，処理中の場合には，上記図４の表に「処理中」と表
示される。この干渉チェック処理が実行されている間
は，オペレータは何等の操作・監視を行うことが不要に
なるので，上記システム２０から離れて他の作業を行う
ことができる。次に，ステップＳ７の干渉チェック処理
が完了した後には，ステップＳ４へ進み以下の如く干渉
が発生する教示プログラムの修正を行う。このとき，オ
ペレータは上記データ記憶装置２３から図６に示す干渉
チェック出力リスト３０を呼び出し，表示装置２５の画
面上に表示させる。上記干渉チェック出力リスト３０に
おいて，教示点番号とは，ロボットモデル１０およびワ
ークモデル１１の干渉が発生している教示点間の開始点
の番号を示し，ロボット部位名およびワーク部位名とは
干渉が発生しているロボット及びワークの部位の名称を
示している。このような干渉チェック出力リストが表示
装置２５の画面に表示されると，オペレータは表示され
ている出力ファイル名例えばＬＩＳＴ１に対応した教示
プログラムを選択し，データ入力装置２１により上記教
示点番号を入力すると，図４に示すように，ロボットモ
デル１０とワークモデル１１とが入力された教示点番号
において干渉の発生した状態で画面上に描画される。そ
して，オペレータは画面を目視しながら，干渉が発生し
ないように上記教示プログラムの変更・修正を行い，修
正後の教示プログラムをデータ記憶装置２３に記憶さ
せ，一括干渉チェック装置１の処理を終了する。
【０００９】このように本実施例によれば任意に選択さ
れるロボットモデル１０，ワークモデル１１及び教示プ
ログラムの組み合わせからなる複数の組み合わせについ
て，ロボットとワークとの干渉発生を一括して自動的に
チェックすることができ，その干渉チェック処理中に
は，オペレータが干渉チェック作業に拘束されることが
なく，干渉チェック作業が省力化される。なお，本発明
は以上の一実施例に限定されず，種々変形可能である。
上記実施例では一括チェック装置１をオフラインのロボ
ット教示システム２０に適用したが，通信回線機能をロ
ボットシミュレータや３次元ＣＡＤ等に適用することも
できる。また，干渉チェック対象としては，ロボットと
ワークとの組み合わせに限らず，複数のワーク同士や複
数のロボット同士のように他の２以上の動作物体間の干
渉をチェックすることもできる。更に，上記実施例のよ
うな動作物体群とその動作プログラムとの組み合わせを
複数作成し，該複数の組み合わせについて干渉有無の判
断と，干渉位置に関するデータの記憶を一括して処理す
る場合に限らず，動作物体群とその動作プログラムから
なる単一の組み合わせについて，干渉有無の判断と，干
渉位置に関するデータの記憶を行うこともできる。ま
た，上記実施例のように干渉が発生している状態を表示
装置２５の画面上に表示する場合に限らず，動作プログ
ラム内の干渉の生じた全ての位置に関するデータを記憶
し，その記憶データを利用して干渉が発生しないように
動作プログラムを修正することもできる。
れるロボットモデル１０，ワークモデル１１及び教示プ
ログラムの組み合わせからなる複数の組み合わせについ
て，ロボットとワークとの干渉発生を一括して自動的に
チェックすることができ，その干渉チェック処理中に
は，オペレータが干渉チェック作業に拘束されることが
なく，干渉チェック作業が省力化される。なお，本発明
は以上の一実施例に限定されず，種々変形可能である。
上記実施例では一括チェック装置１をオフラインのロボ
ット教示システム２０に適用したが，通信回線機能をロ
ボットシミュレータや３次元ＣＡＤ等に適用することも
できる。また，干渉チェック対象としては，ロボットと
ワークとの組み合わせに限らず，複数のワーク同士や複
数のロボット同士のように他の２以上の動作物体間の干
渉をチェックすることもできる。更に，上記実施例のよ
うな動作物体群とその動作プログラムとの組み合わせを
複数作成し，該複数の組み合わせについて干渉有無の判
断と，干渉位置に関するデータの記憶を一括して処理す
る場合に限らず，動作物体群とその動作プログラムから
なる単一の組み合わせについて，干渉有無の判断と，干
渉位置に関するデータの記憶を行うこともできる。ま
た，上記実施例のように干渉が発生している状態を表示
装置２５の画面上に表示する場合に限らず，動作プログ
ラム内の干渉の生じた全ての位置に関するデータを記憶
し，その記憶データを利用して干渉が発生しないように
動作プログラムを修正することもできる。
【００１０】
【発明の効果】本発明にかかる動作物体間の干渉チェッ
ク方法及びその装置は，上記したように構成されている
ため，オフラインのロボット教示システムに適用した場
合，干渉が発生している全ての位置に関するデータを記
憶して，その記憶データを動作プログラムの修正に利用
することができ，干渉チェック作業を省力化することが
できる。
ク方法及びその装置は，上記したように構成されている
ため，オフラインのロボット教示システムに適用した場
合，干渉が発生している全ての位置に関するデータを記
憶して，その記憶データを動作プログラムの修正に利用
することができ，干渉チェック作業を省力化することが
できる。
【図１】 本発明の一実施例にかかる一括干渉チェック
装置１の概略構成を示すブロック図。
装置１の概略構成を示すブロック図。
【図２】 一括チェック装置１のシミュレーション演算
装置２２の概略構成を示すブロック図。
装置２２の概略構成を示すブロック図。
【図３】 一括干渉チェック装置１の動作手順を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図４】 シミュレーション表示装置２５の表示画面を
示す説明図。
示す説明図。
【図５】 干渉判定結果を表示するための図表。
【図６】 干渉が発生している教示点番号と位置データ
を表示するための図表。
を表示するための図表。
【図７】 詳細チェックの原理を示す説明図。
【図８】 粗チェックの原理を示す説明図。
【図９】 従来の詳細チェックの原理を示す説明図。
１…一括干渉チェック装置 ６…一括演算回路（一括演算手段に相当） ８…干渉位置記憶部（干渉位置記憶手段に相当） １０…ロボットモデル（動作物体の一例） １１…ワークモデル（動作物体の一例） ２１…データ入力装置（入力手段に相当） ２２…シミュレーション演算装置（シミュレーション演
算部に相当） ２３…データ記憶装置（形状記憶手段，動作プログラム
記憶手段，干渉位置記憶手段に相当） ２４…一括干渉チェック演算装置（一括演算手段に相
当） ２５…シミュレーション表示装置
算部に相当） ２３…データ記憶装置（形状記憶手段，動作プログラム
記憶手段，干渉位置記憶手段に相当） ２４…一括干渉チェック演算装置（一括演算手段に相
当） ２５…シミュレーション表示装置
Claims (14)
- 【請求項１】 立体形状データが既知の２以上の物体が
予め教示された一連の動作軌跡に関する動作プログラム
に従って相対的に動作する場合の上記物体間の干渉状態
を抽出する干渉チェック方法において，上記各物体の動
作を上記一連の動作プログラムに従ってオフラインで連
続的にシミュレーションして上記一連の動作についての
各物体間の干渉の有無を判断し，これを記憶すると共
に，干渉が生じた場合に少なくとも上記動作プログラム
内の干渉の生じた全ての位置に関するデータを記憶する
ことを特徴とする動作物体間の干渉チェック方法。 - 【請求項２】 動作物体群とその動作プログラムとの組
み合わせを複数作成し，該複数の組み合わせについて上
記干渉有無の判断とその記憶及び干渉位置に関するデー
タの記憶を一括して行う請求項１に記載の動作物体間の
干渉チェック方法。 - 【請求項３】 動作物体がワークと該ワークに対して相
対動作するロボットである請求項１又は請求項２に記載
の動作物体間の干渉チェック方法。 - 【請求項４】 動作物体が複数のワークである請求項１
又は請求項２に記載の動作物体間の干渉チェック方法。 - 【請求項５】 動作物体が複数のロボットである請求項
１又は請求項２に記載の動作物体間の干渉チェック方
法。 - 【請求項６】 動作プログラム内の干渉の生じた全ての
位置に関するデータに加えて上記干渉の生じた位置に対
応する干渉の生じた物体の部位に関するデータを記憶す
る請求項１，請求項２，請求項３，請求項４あるいは請
求項５に記載の動作物体間の干渉チェック方法。 - 【請求項７】 動作プログラム内の干渉の生じた位置に
関するデータが動作プログラム内の干渉が生じている教
示点間の開始点を表すデータである請求項１，請求項
２，請求項３，請求項４，請求項５あるいは請求項６に
記載の動作物体間の干渉チェック方法。 - 【請求項８】 相対的に動作する２以上の物体の立体形
状データを記憶する形状記憶手段と，上記物体の一連の
動作軌跡に関する動作プログラムを記憶する動作プログ
ラム記憶手段と，上記物体を表示すると共にオフライン
でシミュレーション動作させるシミュレーション演算部
と，上記形状記憶手段に記憶された物体を上記動作プロ
グラム記憶手段に記憶された動作プログラムに従ってシ
ミュレーション動作させた時の物体間の干渉を演算する
干渉演算部とを備えてなる動作物体間の干渉チェック装
置において， 上記干渉演算部が上記物体のシミュレー
ション動作を一連の動作プログラムに従って連続的に行
わせ，該一連のシミュレーション動作についての各物体
間の干渉の有無を判断し，記憶する干渉有無記憶手段
と，干渉が生じた場合に少なくとも上記動作プログラム
内の干渉の生じた全ての位置に関するデータを記憶する
干渉位置記憶手段とを具備してなることを特徴とする動
作物体間の干渉チェック装置。 - 【請求項９】 動作物体群とその動作プログラムとの組
み合わせを複数作成し，該複数の組み合わせについて上
記干渉有無の判断とその記憶及び干渉位置に関するデー
タの記憶を一括して行う一括演算手段を具備してなる請
求項１に記載の動作物体間の干渉チェック装置。 - 【請求項１０】 動作物体がワークと該ワークに対して
相対動作するロボットである請求項８又は請求項９に記
載の動作物体間の干渉チェック装置。 - 【請求項１１】 動作物体が複数のワークである請求項
８又は請求項９に記載の動作物体間の干渉チェック装
置。 - 【請求項１２】 動作物体が複数のロボットである請求
項８又は請求項９に記載の動作物体間の干渉チェック装
置。 - 【請求項１３】 干渉位置記憶手段が動作プログラム内
の干渉の生じた全ての位置に関するデータに加えて上記
干渉の生じた位置に対応する干渉の生じた物体の部位に
関するデータを記憶する請求項８，請求項９，請求項１
０，請求項１１あるいは請求項１２に記載の動作物体間
の干渉チェック装置。 - 【請求項１４】 動作プログラム内の干渉の生じた位置
に関するデータが動作プログラム内の干渉が生じている
教示点間の開始点を表すデータである請求項８，請求項
９，請求項１０，請求項１１，請求項１２あるいは請求
項１３に記載の動作物体間の干渉チェック装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16143793A JPH0778017A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 動作物体間の干渉チェック方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16143793A JPH0778017A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 動作物体間の干渉チェック方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0778017A true JPH0778017A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=15735100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16143793A Pending JPH0778017A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 動作物体間の干渉チェック方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778017A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004085120A1 (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-07 | Rorze Corporation | ロボットシミュレーション装置、および、シミュレーションプログラム |
| KR100602823B1 (ko) * | 1998-09-10 | 2006-07-19 | 다이닛본 스미토모 세이야꾸 가부시끼가이샤 | 장기 약물 서방성 제제 |
| JP2009211369A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Jtekt Corp | 数値制御機械の動作シミュレータ |
| JP2012181574A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Bridgestone Corp | 干渉チェック装置及びプログラム |
| JP2013240849A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Fanuc Ltd | ロボットシステムの動作シミュレーション装置 |
| WO2014080652A1 (ja) * | 2012-11-22 | 2014-05-30 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 把持機構の軌道生成装置、把持機構の軌道生成方法、把持機構の軌道生成プログラム、記録媒体、ロボットプログラム作成装置 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16143793A patent/JPH0778017A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100602823B1 (ko) * | 1998-09-10 | 2006-07-19 | 다이닛본 스미토모 세이야꾸 가부시끼가이샤 | 장기 약물 서방성 제제 |
| WO2004085120A1 (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-07 | Rorze Corporation | ロボットシミュレーション装置、および、シミュレーションプログラム |
| US7606633B2 (en) | 2003-03-25 | 2009-10-20 | Rorze Corporation | Robot simulation device, and robot simulation program |
| JP2009211369A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Jtekt Corp | 数値制御機械の動作シミュレータ |
| JP2012181574A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Bridgestone Corp | 干渉チェック装置及びプログラム |
| JP2013240849A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Fanuc Ltd | ロボットシステムの動作シミュレーション装置 |
| US9418394B2 (en) | 2012-05-18 | 2016-08-16 | Fanuc Corporation | Operation simulation system of robot system |
| WO2014080652A1 (ja) * | 2012-11-22 | 2014-05-30 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 把持機構の軌道生成装置、把持機構の軌道生成方法、把持機構の軌道生成プログラム、記録媒体、ロボットプログラム作成装置 |
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