WO2022163590A1 - 教示装置 - Google Patents

Abstract

ロボットの制御プログラムを作成するための教示装置（１０）であって、ロボットの制御プログラムを構成する機能を表す命令によりプログラム作成を行うためのプログラム作成画面を生成する画面生成部（１１２）と、プログラム作成画面に配置された命令に対する選択又は実行指示に応じて、選択又は実行指示の対象の命令に関連する情報を表示する関連情報表示制御部（１１７）と、を備える教示装置（１０）である。

Description

教示装置

　本発明は、教示装置に関する。

　ロボット制御の各命令を表すアイコンを用いたプログラミングを可能とする教示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。また、これに関連し、特許文献２は、ロボット本体の動作方式の選択、移動ポイントの教示等の各種の教示データの入力（設定）作業を行うための教示装置において、タッチパネル上の設定メニューが選択された際に、複数の教示項目をアイコンにより表した項目選択画面を表示すると共に、各アイコンにその教示項目の内容を表現する動画を表示する構成を記載する（要約書）。

特許第６４９８３６６号公報 特開２００１－８８０６８号公報

　一般に、従来の教示装置におけるアイコンを用いた教示（プログラミング）では、プログラム作成画面上でアイコンを選択しアイコンのパラメータを設定するためのパラメータ設定画面を開くという操作を行わなければそのアイコンの設定情報を確認することができない。また、アイコンを用いた教示（プログラミング）では、パラメータ設定画面に表示される設定情報のみでなく、そのアイコンに関連するセンサの情報やそのアイコンを実行した結果等を確認したい場合も多い。

　本開示の一態様は、ロボットの制御プログラムを作成するための教示装置であって、前記ロボットの制御プログラムを構成する機能を表す命令によりプログラム作成を行うためのプログラム作成画面を生成する画面生成部と、前記プログラム作成画面に配置された命令に対する選択又は実行指示に応じて、前記選択又は前記実行指示の対象の命令に関連する情報を表示する関連情報表示制御部と、を備える教示装置である。

　上記構成によれば、ロボットの制御プログラムのプログラミングにおいて、プログラミングを支援する各種情報が極めて簡単な操作で提供され、いっそう直感的で且つ効率的なプログラミングが可能になる。

　添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれらの目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明確になるであろう。

第１実施形態に係る教示装置を含むロボットシステムの全体構成図である。 ロボットの手首フランジとハンドとの間に力センサを配置した状態を表す図である。 視覚センサ制御装置及びロボット制御装置のハードウェア構成例を表す図である。 視覚センサ制御装置及びロボット制御装置の機能ブロック図である。 教示装置のハードウェア構成例を表す図である。 教示装置の機能ブロック図である。 実施例１の動作例であって、アイコン表示領域に配置された見るアイコンの選択により視覚センサのライブ画像が表示された状態を表す図である。 実施例１の動作例であって、プログラム作成領域に配置された見るアイコンの選択により視覚センサのライブ画像が表示された状態を表す図である。 実施例２の動作例であって、プログラム作成領域に配置された見るアイコンの実行結果として検出結果の情報が表示された状態を表す図である。 実施例３の動作例であって、アイコン表示領域において力センサの機能に関連するアイコンが選択されることに応じて、力センサの情報が表示された状態を表す図である。 実施例４の動作例であって、ロボットと接続している機器に関連するアイコンに対する実行指示に応じて当該機器に関する情報を表示する例を表す図である。 実施例５の動作例であって、アイコン表示領域に配置された待機設定アイコンの選択に応じて当該アイコンの設定情報を表示する例を表す図である。 実施例５の動作例であって、プログラム作成領域に配置された待機設定アイコンの実行指示に応じて当該アイコンの設定情報を表示する例を表す図である。 実施例５の動作例であって、アイコン表示領域に配置された直線移動アイコンの選択に応じて当該アイコンの設定情報を表示する例を表す図である。 実施例６の動作例であって、アイコン表示領域に配置されたレジスタアイコンの選択に応じて、当該アイコンに関連する内部変数を表示する例を表す図である。 実施例６の動作例であって、レジスタアイコンの設定にエラーがある場合の表示例を表す図である。 実施例７の動作例であって、プログラム作成領域に配置されたアイコンのプログラムに対する実行指示に応じて、アイコンの実行前の時点で当該アイコンに関連する情報を表示する例を表す図である。 第２実施形態に係る教示装置の機能ブロック図である。 表示属性情報による表示内容の切り替えを説明するための図である。 実行状態属性による表示内容の切り替えを説明するための図である。

　次に、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。参照する図面において、同様の構成部分または機能部分には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に示される形態は本発明を実施するための一つの例であり、本発明は図示された形態に限定されるものではない。

第１実施形態
　図１は一実施形態に係る教示装置１０を含むロボットシステム１００の全体構成を表す図である。教示装置１０は、後述するように、ロボットの制御プログラムを構成する機能を表す命令によるプログラミングを行うための教示装置である。以下では、例示として、教示装置１０は、ロボットの制御プログラムを構成する機能を表す（すなわち、ロボット制御の命令を表す）アイコンを用いたプログラミングを可能とする教示装置であるものとする。教示装置１０を含むロボットシステムとしては様々な構成が有り得るが、本実施形態では、例示として、図１に示すロボットシステム１００について説明を行うこととする。ロボットシステム１００は、アーム先端部にハンド３３を搭載したロボット３０と、ロボット３０を制御するロボット制御装置５０と、ロボット制御装置５０に接続された教示装置１０と、ロボット３０のアーム先端部に取り付けられた視覚センサ７０と、視覚センサ７０を制御する視覚センサ制御装置４０とを含む。ロボットシステム１００は、視覚センサ７０により作業台２上の対象物１の検出を行い、ロボット３０に搭載したハンド３３で対象物１のハンドリングを行うように構成される。

　視覚センサ制御装置４０は、視覚センサ７０を制御する機能と、視覚センサ７０で撮像された画像に対する画像処理を行う機能とを有する。視覚センサ制御装置４０は、視覚センサ７０で撮像された画像から対象物１の位置を検出し、検出された対象物１の位置をロボット制御装置５０に提供する。これにより、ロボット制御装置５０は、教示位置を補正して対象物１の取り出し等を実行することができる。

　なお、図１では、ロボットシステム１００が、ロボットシステムの機能に係わるセンサとして視覚センサ７０を備える構成例を示しているが、ロボットシステムの機能に係わるセンサとしては様々な例が有り得る。例えば、ロボットシステムに力センサを搭載する場合には、図２に示すようにロボット３０の手首フランジ３１とハンド３３Ａとの間に力センサ７１を配置するようにしても良い。なお、図２では、説明の便宜のため、ロボット３０のアーム先端部付近のみを図示している。力センサ７１を用いることで、ロボット３０に、ワークＷ１を一定の力で他のワークに押し付ける作業（例えば、精密嵌め合い作業）等を実行させることができる。

　図３は、視覚センサ制御装置４０及びロボット制御装置５０のハードウェア構成例を表す図である。図３に示すように、視覚センサ制御装置４０は、プロセッサ４１に対してメモリ４２（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等）、入出力インタフェース４３等がバスを介して接続された、一般的なコンピュータとしての構成を有していても良い。また、ロボット制御装置５０は、プロセッサ５１に対してメモリ５２（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等）、入出力インタフェース５３、各種操作スイッチを含む操作部５４等がバスを介して接続された、一般的なコンピュータとしての構成を有していても良い。

　視覚センサ７０は、濃淡画像やカラー画像を撮像するカメラでも、距離画像や３次元点群を取得できるステレオカメラや３次元センサでもよい。ロボットシステム１００には、複数台の視覚センサが配置されていても良い。視覚センサ制御装置４０は、対象物のモデルパターンを保持しており、撮影画像中の対象物の画像とモデルパターンとのパターマッチングにより対象物を検出する画像処理を実行する。なお、図１では視覚センサ７０をロボット３０のアーム先端に取り付ける例を示しているが、視覚センサ７０は作業空間内で作業台２上の対象物１を撮影可能な既知の位置に固定されていても良い。或いは、ロボット３０が対象物１を把持し、作業空間内に固定設置された視覚センサに対象物を見せる動作を行うことで対象物１の検出、検査等を行う構成例も有り得る。

　図４は、視覚センサ制御装置４０及びロボット制御装置５０の主要な機能ブロックを表した機能ブロック図である。図４に示すように、視覚センサ制御装置４０は、視覚センサ７０で撮像された入力画像４０１に対する画像処理を実行する画像処理部４０２と、ロボット３０に設定された基準座標系に対する視覚センサ７０の相対的位置を定めるキャリブレーションデータを記憶するキャリブレーションデータ記憶部４０３とを備える。画像処理部４０２は、一例として、モデルパターンを用いてパターンマッチングにより入力画像から対象物１を検出する画像処理を実行する。

　ロボット制御装置５０は、教示装置１０から入力される動作指令、或いは、内部のメモリに保持した制御プログラムにしたがってロボット３０の動作を制御する動作制御部５０１を備える。一例として、画像処理部４０２は、対象物１の検出位置を動作制御部５０１に提供し、動作制御部５０１は、画像処理部４０２から提供される検出位置を用いて対象物１のハンドリングを行う。

　教示装置１０は、ロボット３０を教示する（すなわち、制御プログラムを作成する）ために用いられる。教示装置１０として、教示操作盤、タブレット端末、スマートフォン、パーソナルコンピュータ等の各種情報処理装置を用いることができる。図５は、教示装置１０のハードウェア構成例を表す図である。図５に示すように、教示装置１０は、プロセッサ１１に対して、メモリ１２（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等）、表示部１３、キーボード（或いはソフトウェアキー）等の入力装置により構成される操作部１４、入出力インタフェース１５等がバスを介して接続された、一般的なコンピュータとしての構成を有していても良い。

　以下で詳細に説明するように、教示装置１０は、ロボット３０の制御プログラムを構成する機能を表すアイコンによるプログラミングを可能とするように構成されている。図６は、教示装置１０の機能ブロック図である。図６に示すように、教示装置１０は、アイコンによる制御プログラムの作成・編集を行うためのプログラム作成部１１０を備える。プログラム作成部１１０は、アイコンのデータを記憶するアイコンデータ記憶部１１１と、制御プログラム作成のための各種画面を生成する画面生成部１１２と、制御プログラム作成・編集のための各種ユーザ操作を受け付ける操作入力受付部１１３と、プログラム生成部１１４と、実行部１１５と、パラメータ設定部１１６と、関連情報表示制御部１１７とを備える。

　アイコンデータ記憶部１１１は、例えば不揮発性メモリにより構成され、アイコンに関する各種情報を記憶する。アイコンに関する情報は、アイコンの図案に関する情報、アイコンの機能に対して設定されるパラメータ（設定情報）、アイコンの機能を簡潔に表した文字列等を含む。なお、アイコンデータ記憶部１１１には、各アイコンのパラメータ設定としてデフォルト値が設定されていても良い。

　画面生成部１１２は、アイコンを用いた制御プログラムの作成を行うためのプログラム作成画面５００を生成する。プログラム作成画面５００は、一例として図７に示されるように、ロボット３０の制御プログラムを構成する機能を表す１以上のアイコンの一覧を表示する第１の領域（アイコン表示領域２００）と、第１の領域から選択したアイコンを配置することで制御プログラムを作成するための第２の領域（プログラム作成領域３００）とを含む。図７に例示したようなプログラム作成画面５００において、ユーザは、アイコン表示領域２００から所望のアイコンを選択してプログラム作成領域３００に並べる。そして、ユーザは、プログラム作成領域３００に配置した各アイコンの機能に関するパラメータを必要に応じ設定する。これにより、ユーザは、プログラム言語の文法の知識を必要とせずに、制御プログラムを作成することができる。

　操作入力受付部１１３は、プログラム作成画面５００に対する各種操作入力を受け付ける。例えば、操作入力受付部１１３は、アイコン表示領域２００或いはプログラム作成領域３００に配置されたアイコンの一つに入力装置のカーソルが位置合わせされる操作に応じてそのアイコンを選択したり、アイコン表示領域２００に配置されたアイコンをドラッグアンドドロップしてプログラム作成領域３００に並べる操作入力を支援する。

　プログラム生成部１１４は、プログラム作成領域３００に動作順に配置された１以上のアイコンからプログラム言語による制御プログラムを生成する。

　実行部１１５は、プログラム作成領域３００に配置されたアイコンに対する実行を指示するユーザ操作に応じてアイコンを実行する。実行部１１５は、プログラム作成領域３００に配置されたアイコンを一括して実行したり、プログラム作成領域３００の１又は複数のアイコンを実行することができる。例示として、実行部１１５は、プログラム作成領域３００にアイコンが並べられた状態で実行タブ６５１（図７参照）が操作されると、プログラム作成領域３００に並べられたアイコンを順に実行し、プログラム作成領域３００においてアイコンを選択し実行を指示する操作（カーソルを合わせてクリックする操作（或いはタップする操作））がなされたことに応じて当該アイコンを実行するよう構成されていても良い。なお、アイコン（プログラム）に対する実行指示はユーザ操作による場合に限られない。例えば、教示装置に入力される外部からの信号（例えば、各種機器からロボット３０或いはロボット制御装置５０に入力される信号）によりアイコン（プログラム）が実行されても良い。

　パラメータ設定部１１６は、プログラム作成領域３００或いはアイコン表示領域２００内で選択されたアイコンに対しパラメータ設定を行う機能を提供する。パラメータ設定部１１６は、例えば、アイコンが選択された状態で詳細タブ６５２（図７参照）が選択されるとパラメータ入力を行うための画面を生成して、パラメータ設定入力を受け付ける。ここで、パラメータ設定とは、例えば、以下のようなものである。

視覚センサを用いた検出機能に対応する「見るアイコン」：
・カメラの初期設定
・対象物の教示設定
・撮影位置の設定

直線移動の機能に対応する「直線移動アイコン」：
・動作速度
・位置決め設定
・位置レジスタの指定

なお、上述したように、これらパラメータには、予めデフォルト値が設定されていても良い。

　関連情報表示制御部１１７は、アイコン表示領域２００又はプログラム作成領域３００にあるアイコンに対する選択操作、又は、プログラム作成領域３００に配置されたアイコンに対し実行を指示する操作の少なくともいずれかに応じて、選択操作又は実行を指示する操作の対象のアイコンに関連する情報を表示部１３の表示画面に表示する。アイコンに関連する情報には、アイコンのパラメータ設定情報、アイコンに関連付けられたセンサや機器の情報、アイコンの実行結果又は実行中の状態、アイコンに係わるプログラムの内部変数等のいずれかが含まれる。

　以下では、教示装置１０による、プログラム作成画面５００を介したアイコンを選択する操作や実行を指示する操作に応じた各種情報の表示の実施例について説明する。

（実施例１）
図７を参照し実施例１について説明する。実施例１は、アイコン表示領域２００又はプログラム作成領域３００においてアイコンが選択されることに応じて、そのアイコンに関連するセンサの情報を表示する例である。ここでは、例示として「見るアイコン６０１」が選択されるものとする。見るアイコン６０１は、視覚センサ７０により対象物を検出し対象物の位置情報を取得する機能を提供する。

　ここで、画面生成部１１２により生成されるプログラム作成画面５００の基本的な構成について説明する。図７に示すように、プログラム作成画面５００は、プログラム作成に用いることのできる各種アイコンの一覧を表示するアイコン表示領域２００と、アイコンを動作順に配置して制御プログラムを作成するためのプログラム作成領域３００とを含む。アイコンの選択操作或いはアイコンの実行を指示する操作に応じてそのアイコンに関連する情報を表示するポップアップ画面７００が表示される。ポップアップ画面７００は、アイコン表示領域２００及びプログラム作成領域３００とは別の画面（ウィンドウ）として（それらの領域と重ならないように）表示されるのが好ましい。なお、アイコンに関連する情報を表示する形態はポップアップ画面に限られるものではなく、様々な表示形態を採用することができる。

　プログラム作成画面５００は、更に、状態表示領域４５０を含んでいても良い。なお、実施例１－７では、状態表示領域４５０に現在のロボット３０の位置姿勢を表すロボットモデル３０Ｍを表示する例を示す。なお、このようなロボットモデル３０Ｍの画像は、教示装置１０においてロボット制御装置５０からロボット３０の現在の位置姿勢情報を取得し、その位置姿勢情報にしたがってロボット３０の３Ｄモデルデータを仮想の作業空間内で動作させることで実現することができる。

　図７に示す実施例１の動作では、アイコン表示領域２００内で見るアイコン６０１にカーソル６７１を合わせることによって見るアイコン６０１が選択されている。なお、対象のアイコンをアイコン表示領域２００で選択してドラッグアンドドロップしてプログラム作成領域３００に配置する操作の間もそのアイコンが選択されている状態としても良い。

　アイコン表示領域２００内での見るアイコン６０１の選択に応じて、関連情報表示制御部１１７は、見るアイコン６０１に関連付けられている視覚センサ７０の情報として、視覚センサ７０の撮影領域のライブ画像Ｍ１をポップアップ画面７００に表示する。ユーザはこのようなライブ画像Ｍ１を確認することで、見るアイコン６０１に関連付けられた視覚センサ７０の視野で何が見えるか、その視覚センサの視野に対象物が正しく配置されているか等を即座に確認することができる。ユーザがプログラム作成のために見るアイコン６０１を選択するのみでライブ画像Ｍ１が即座に表示されるので、ユーザは視覚センサ７０の視野の画像を確認するために煩雑な操作を行う必要はない。

　また、図８に示しように、関連情報表示制御部１１７は、プログラム作成領域３００内に配置された見るアイコン６０１が選択されたことに応じて、視覚センサ７０のライブ画像Ｍ１を表すポップアップ画面７００を表示しても良い。

　図７及び図８に示すように、対象のアイコン（ここでは見るアイコン６０１）が選択されている間、そのアイコンはハイライト表示される。関連情報表示制御部１１７は、対象のアイコンが選択されている間、そのアイコンアに関連する情報（ここではライブ画像Ｍ１）をポップアップ画面７００に表示するようにしても良い。

　このような実施例によれば、アイコンに関連する情報がプログラム作成画面やパラメータ設定画面とは別にポップアップ表示されるので、ユーザは、プログラム作成領域３００全体を把握しながら且つ、アイコンに関連する情報も確認しつつプログラム作成を行うことができる。アイコンを用いたプログラミングにおいて、プログラミングを支援する各種情報が極めて簡単な操作で提供され、いっそう直感的で且つ効率的なプログラミングが可能になる。実施例１によるこのような効果は、以下で述べる各実施例にも共通する。

（実施例２）
実施例２について図９を参照して説明する。実施例２は、プログラム作成領域３００に配置されたアイコンに対して実行を指示する操作が行われた場合に、そのアイコンの実行結果の情報を表示する例である。図９に示すプログラム作成画面５００では、ユーザ操作により、プログラム作成領域３００には見るアイコン６０１、動作（ビジョン）アイコン６０２、及び直線移動アイコン６０３が配置されている。なお、動作（ビジョン）アイコン６０２は、見るアイコン６０１で検出された位置にロボット３０（制御部位）を移動させて対象物を取り出す機能を提供する。直線移動アイコン６０３は、ロボット３０（制御部位）を直線移動させる機能を提供する。ここでは、ユーザが、プログラム作成領域３００で見るアイコン６０１を選択して実行させる操作（例えば、見るアイコン６０１にカーソルを合わせてクリック（又はタップ）する操作）を行ったとする。

　見るアイコン６０１の実行完了に応じて、関連情報表示制御部１１７は、ポップアップ画面７００に、視覚センサ７０（視覚センサ制御装置４０）による検出結果の画像を表示させる。図９に示すように、ポップアップ画面７００内には、検出された対象物１の画像７１０と、検出された対象物の数を表す文字情報７１１（“検出数＝１”）が表示されている。

　なお、ここでは、見るアイコン６０１を選択して実行させる操作に応じて見るアイコン６０１の実行結果を表示する場合の動作例について説明したが、実行タブ６５１の選択により、図９のプログラム作成領域３００に配置されたアイコン全体に対する実行が指示された場合に、見るアイコン６０１の実行完了に応じてその実行結果を表示するようにしても良い。

　このように本実施例によれば、ユーザは、プログラム作成画面５００において視覚センサに係わるアイコン或いは視覚センサに係わるアイコンを含むプログラムに対する実行を指示する操作を行うのみで、当該アイコンの実行結果（すなわち、教示した対象物の有無を示す検出結果）を迅速に確認することができる。

（実施例３）
実施例３について図１０を参照して説明する。実施例３は、アイコン表示領域２００において力センサを用いた機能に関するアイコンが選択或いは実行指示されることに応じて、そのアイコンに関連する力センサの情報を表示する例である。なお、本実施例では、ロボットシステム１００において図２に示すように力センサ７１が配置されている場合を想定する。図１０に示されるように、アイコン表示領域２００において力センサ７１を用いた力制御に関連する「押付け動作アイコン６０４」が選択されたものとする。力センサ７１は、６軸力センサであるものとする。

　この場合、関連情報表示制御部１１７は、押付け動作アイコン６０４の選択に応じて、力センサ７１の検出値を表すグラフ７２１をポップアップ画面７００に表示する。グラフ７２１は、力センサ７１の出力値として、力センサ７１に設定した座標系におけるＸＹＺ軸方向の負荷の大きさ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及びＸＹＺ軸周りのモーメント（Ｗ，Ｐ，Ｒ）の時間推移を示す。なお、グラフ７２１において縦軸は負荷又はモーメントの大きさを表し、横軸は時間を表す。

　このように、本実施例によれば、ユーザはプログラム作成画面５００において力センサに関連するアイコンを選択するのみで、力センサの現在の検出値を即座に確認することができる。

　なお、上記では、アイコン表示領域２００に表示された押付け動作アイコン６０４が選択されたことに応じて力センサ７１の検出値のグラフ７２１を表示する動作例について説明したが、プログラム作成領域３００に配置された押付け動作アイコン６０４に対する選択・実行指示の操作に応じて、押付け動作アイコン６０４の実行中に実行中の状態に関する情報として、又は、実行後に実行結果に関する情報として力センサ７１の検出値のグラフ７２１をポップアップ画面７００に表示するようにしても良い。

　本実施例によれば、力制御に係わる制御プログラムをいっそう直感的且つ効率的に作成することが可能になる。

（実施例４）
実施例４について図１１を参照して説明する。実施例４は、ロボット３０（ロボット制御装置５０）と接続している機器（ＩＯ機器）に関連するアイコンに対する選択或いは実行指示に応じて当該機器に関する情報を表示する例である。図１１のプログラム作成画面５００において、プログラム作成領域３００に配置されているアイコンのうち、「はなすアイコン６０５」が選択され実行指示が行われた状態であるとする。はなすアイコン６０５は、ハンド３３を開く命令に対応する。

　この場合、関連情報表示制御部１１７は、はなすアイコン６０５に対する選択・実行指示の操作に応じて、ハンド３３のＩＯ制御の状態を表すＩＯ情報７３１と、ハンド３３の現在の開閉状態をグラフィカルに示すハンド画像７３２とをポップアップ画面７００に表示する。例えば、ＩＯ制御の状態を表すＩＯ情報７３１及びハンド画像７３２は、はなすアイコン６０５の実行中にリアルタイムに表示されても良く、或いは、はなすアイコン６０５の実行後の実行結果を表す情報として表示されても良い。なお、図１１では、例示として、ハンド３３に関するＩＯ情報７３１が“ＩＯ１＝オン”であり、ハンド画像７３２がハンドオープンの状態である場合の表示例を記載している。関連情報表示制御部１１７は、ＩＯ制御の情報をロボット制御装置５０から取得することができる。或いは、教示装置１０とハンド３３を直接接続する構成とし、教示装置１０がハンド３３（ハンド３３の制御部）からハンド３３の制御の状態を直接取得するようにしても良い。

（実施例５）
実施例５について図１２－１４を参照して説明する。実施例５は、アイコンの選択或いは実行指示に応じて当該アイコンのパラメータ（設定情報）を表示する場合の例である。図１２－図１３は、指定した時間だけプログラムを待機させる命令のアイコン（待機設定アイコン６０６）を選択した或いは実行を指示したことに応じて待機設定アイコン６０６に関する情報を表示する場合の動作例を示す。

　図１２に示すプログラム作成画面５００では、アイコン表示領域２００において待機設定アイコン６０６が選択されている。待機設定アイコン６０６の選択に応じて、関連情報表示制御部１１７は、待機設定アイコン６０６の設定時間の情報７４１（“待機設定時間　６ｓｅｃ”）をポップアップ画面７００に表示する。これにより、ユーザは、対象のアイコンを選択するのみで、対象のアイコンの設定情報を確認することができる。なお、図１２のポップアップ画面７００に表示されている“待機設定時間　６ｓｅｃ”は、ユーザがパラメータ設定画面を介して事前に設定した値であるとする。ユーザによる待機時間の設定が未実施の状態で待機設定アイコン６０６が選択された場合には、関連情報表示制御部１１７は、待機設定時間のデフォルト値（例えば５ｓｅｃ）を設定時間の情報７４１として表示しても良い。なお、図１２のポップアップ画面７００では、待機設定アイコン６０６は動作中でないため、実際の待機時間の経過時間を表す経過時間情報７４２は、０．０ｓｅｃと表示されている。

　図１３に示すプログラム作成画面５００では、プログラム作成領域３００に配置された４つのアイコンに対する実行を指示するユーザ操作が行われ、現在、待機設定アイコン６０６が実行されている状態である。この場合、関連情報表示制御部１１７は、待機設定アイコン６０６の実行開始に応じて、待機設定アイコン６０６の設定に関する情報及び当該アイコンの実行中の状態に関する情報をポップアップ画面７００に表示させる。ここでは、関連情報表示制御部１１７は、待機設定アイコン６０６の設定時間の情報７４１（“待機設定時間　６ｓｅｃ”）と共に、待機時間についてのリアルタイムの経過時間情報７４２（“３．３ｓｅｃ”）を表示させる。これにより、ユーザは、ロボット３０がどれくらいの間、停止しているかを一目で確認することができる。

　図１４は、アイコン表示領域２００において直線移動のコマンドに対応する直線移動アイコン６０３を選択することにより当該直線移動アイコン６０３に関する設定情報を表示する場合の例を示している。

　図１４に示すプログラム作成画面５００において、アイコン表示領域２００における直線移動アイコン６０３がカーソル６７１で指定され選択された状態であるものとする。直線移動アイコン６０３の選択に応じ、関連情報表示制御部１１７は、直線移動アイコン６０３の設定内容の情報７５１をポップアップ画面７００中に表示する。直線移動アイコン６０３の情報７５１は、直線移動の動作速度（１０００ｍｍ／ｓｅｃ）、移動後に目的位置で停止させる「位置決め」動作であることの指定、及び位置指定として位置レジスタ［２］が用いられること、及びコメント（‘取り出し位置’）を含んでいる。

　このようにアイコンの設定情報を表示することで、ユーザは設定ミスを容易に発見できるようになる。よって、実施例５は、プログラム作成（教示）を行うユーザを支援し、プログラミングを効率化する。

（実施例６）
実施例６について図１５及び図１６を参照して説明する。実施例６は、対象のアイコンに係わるプログラムの内部変数を表示する動作例に関する。ここでは、レジスタに関するアイコン（レジスタアイコン６０７）が選択された場合の情報の表示について説明する。

　図１５に示すプログラム作成画面５００では、アイコン表示領域２００においてレジスタアイコン６０７がカーソル６７１により指定され選択されている。レジスタアイコン６０７の選択に応じ、関連情報表示制御部１１７は、ポップアップ画面７００に、レジスタアイコン６０７の設定情報７６１としてレジスタの値（レジスタ［１］＝１０）を表示する。

　なお、レジスタアイコン６０７の設定内容にエラーがある場合、関連情報表示制御部１１７は、ポップアップ画面７００内において、設定に誤りがあることを表示するようにしても良い。図１６の例では、レジスタアイコン６０７の設定において無効なレジスタ番号（レジスタ［０］）が指定されているために、ポップアップ画面７００において、レジスタ番号“０”が誤りであることを赤色その他の表示態様でハイライト表示している状態が示されている。

　なお、プログラムの内部変数の表示に関しても、対象のアイコンの実行中に或いは実行後に実行結果としてポップアップ表示するようにしても良い。

　本実施例によれば、プログラムの内部変数が提示され、また、変数の設定等にエラーがあればエラー情報も提示されるので、プログラム作成（教示）を行うユーザを支援しプログラミングを効率化することができる。

（実施例７）
　実施例７について図１７を参照して説明する。実施例７は、プログラム作成領域３００に配置されたアイコンのプログラムの実行を指示する操作が行われた場合に、あるアイコンに関して当該アイコンの実行前の時点で当該アイコンに関連する情報をポップアップ表示する例である。

　図１７に示すように、プログラム作成画面５００において、プログラム作成領域３００には、見るアイコン６０１、動作（ビジョン）アイコン６０２、及び直線移動アイコン６０３が配置されている。実行タブ６５１が操作されてプログラム作成領域３００のプログラムの実行が指示され、現在、２番目の動作（ビジョン）アイコン６０２が実行中であるとする。関連情報表示制御部１１７は、実行部１１５からプログラムの実行状態を取得することで、直線移動アイコン６０３の実行が開始されるのに先立って、直線移動アイコン６０３に関連する情報をポップアップ表示する。図１７には、動作（ビジョン）アイコン６０２の実行中に、直線移動アイコン６０３の設定内容の情報７５１が表示されている状況が示されている。

　なお、図１７では一つのアイコンについて当該アイコンの実行前に情報を提示する例について記載しているが、プログラム作成領域３００に含まれる複数のアイコンの各々について実行前に情報を提示するようにしても良い。

　本実施例によれば、アイコンに関連する情報がそのアイコンの実行前に表示されるので、ユーザは、実行が開始される予定のアイコンに関連する情報を事前に把握することができる。例えば、実行される予定のアイコンの設定内容にエラー等が含まれる場合、そのアイコンが実行される前にプログラムを停止する等の対応をとることもできる。

　以上述べたように、本実施形態によれば、ロボットの制御プログラムのプログラミングにおいて、プログラミングを支援する各種情報が極めて簡単な操作で提供され、いっそう直感的で且つ効率的なプログラミングが可能になる。

第２実施形態
　次に第２実施形態に係る教示装置１０Ａについて説明する。図１８に示すように、教示装置１０Ａは、第１実施形態に係る教示装置１０に対して属性情報設定部１１８を付加した構成を有する。教示装置１０Ａは、上述した教示装置１０の機能を包含する。なお、教示装置１０Ａによるプログラミングの対象のロボットシステムは、溶接ロボットシステムである場合を想定する。溶接ロボットシステムの場合、図１に示したロボットシステム１００において、ロボット３０のアーム先端部にハンド３３に代えて溶接トーチを取り付け、溶接トーチに溶接電流を供給する溶接電源装置をロボット制御装置５０に接続して、ロボット制御装置５０の制御の下で溶接電源装置を動作させる構成とすることで実現することができる。本実施形態では、このような溶接ロボットシステムを想定する。

　属性情報設定部１１８は、アイコンに関連する情報として表示すべき表示内容を定義する表示属性情報を各アイコンに対して設定する機能を提供する。設定された表示属性情報は、アイコンデータ記憶部１１１にアイコンに関連付けて記憶される。関連情報表示制御部１１７は、アイコンに対する実行指示に応じてアイコンに関する情報を表示する場合に、当該アイコンに設定されている表示属性情報にしたがって表示内容を決定する。

　表示属性情報を用いた情報の表示例について図１９を参照し説明する。図１９に示す例の場合、プログラム作成領域３００には、溶接プログラムとして、直線移動アイコン６２１、６２２、溶接起動アイコン６２３、溶接点移動アイコン６２４、直線移動アイコン６２５、６２６が配置されている。溶接起動アイコン６２３は溶接電源装置を起動する命令を表す。また、溶接起動アイコン６２３は、長い帯状の形状を有し、その中に配置されたアイコン（溶接点移動アイコン６２４）が溶接中に実行されることを表す。これらのアイコン（溶接プログラム）に対する実行指示により、初期位置から溶接待機位置に移動して溶接を開始し、溶接終了後再び初期位置に戻る溶接動作が行われる。

　上記アイコンに対して以下の様に表示属性情報が設定されているものとする。

直線移動アイコン：‘動作’
溶接起動アイコン：‘アーク溶接’

表示属性情報が‘動作’の直線移動アイコンが実行される間、関連情報表示制御部１１７は、ロボットの位置情報をロボット制御装置５０からリアルタイムで取得してロボットの動作を表すロボットモデル３０Ｍを、一例として状態表示領域４５０に表示する。表示属性情報が‘アーク溶接’である溶接起動アイコン６２３の実行中、関連情報表示制御部１１７は、状態表示領域４５０に表示する表示内容を、溶接状態を示す情報に切り換える。ここでは、溶接状態を示す情報として、アーク溶接中の電流、電圧をそれぞれ示すインジケータ画像７７１、７７２が表示される例を示す。関連情報表示制御部１１７は、溶接電流、電圧をロボット制御装置５０を介して取得する。

　このように、各アイコンに表示属性情報を設定可能とすることで、ユーザ操作を要することなく、アイコンの機能に応じてユーザが所望する情報を自動的に切り替えながら表示させることが可能となる。

　なお、アイコンに関連する情報を表示する時間や、表示を開始する時点等の設定は様々な例が有り得る。このような情報表示のタイミングに関しても設定可能であっても良い。例えば、溶接起動アイコン６２３について、溶接命令実行後３秒間は画面を切り替えない、といった設定も有り得る。また、表示属性情報毎にプライオリティを設定可能であっても良い。例えば、表示属性‘アーク溶接’に高いプライオリティを設定しておくと、状態表示領域４５０に表示すべき表示内容に競合が生じた場合に、プライオリティの高い情報を優先して表示させることができる。これら、情報の表示のタイミングやプライオリティに関しても、各アイコンに関する属性として、属性情報設定部１１８を介して設定可能であっても良い。

　各アイコンには、表示属性情報に加えて、実行状態属性がさらに属性情報設定部１１８を介して設定可能であっても良い。実行状態属性によるアイコンに関する情報の表示例について図２０を参照して説明する。例示として、溶接起動アイコン６２３に、実行状態属性として‘溶接有効’又は‘溶接無効’が設定可能であるものとする。実行状態属性が‘溶接有効’である場合（すなわち、アーク放電が有効にされている場合）には、関連情報表示制御部１１７は、アーク溶接の電流、電圧をそれぞれを示すインジケータ画像７７１、７７２を状態表示領域４５０に表示させる。他方、実行状態属性が‘溶接無効’である場合（すなわち、アーク放電が無効にされている場合）には、関連情報表示制御部１１７は、溶接トーチ先端部の加工部位のライブ画像を状態表示領域４５０に表示させる。

　上記構成により、溶接有効の設定の場合には、ユーザが所望するアーク溶接中の電流、電圧の情報を提示し、他方、溶接無効の設定の場合には、ユーザが所望する情報として溶接トーチ先端部の位置を確認可能なライブ画像Ｍ２を提供することができる。なお、実行状態属性に応じてどのような情報をするかに関する設定も、属性情報設定部１１８を介して設定可能（すなわち、カスタマイズ可能）であっても良い。

　このように、各アイコンに実行状態情報を設定可能とすることで、ユーザ操作を要することなく、アイコンの実行状態に応じて、ユーザが所望する情報を自動的に切り替えながら表示させることが可能となる。

　なお、属性情報設定部１１８は、上述した各種属性情報の設定を、ユーザ操作を介して受け付けても良い。或いは、各種属性情報は、外部装置から教示装置１０Ａに入力されても良く、予めアイコンデータ記憶部１１１に記憶されていても良い。本第２実施形態では、アイコンに関連する情報を状態表示領域４５０に表示する例を記載したが、アイコンに関連する情報は第１実施形態の場合の様にポップアップ表示されても良い。

　以上、典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、上述の各実施形態に変更及び種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。

　上述の実施形態では、ロボットの制御プログラムを構成する機能を表す命令としてアイコンを用いたプログラミングを可能とする教示装置において、プログラム作成画面に配置された命令（アイコン）に対する選択或いは実行指示に応じて、当該選択又は実行指示の対象の命令（アイコン）に関連する情報を表示する構成に関して説明した。上述の実施形態における選択又は実行指示に応じて命令（アイコン）に関連する情報を表示する各種機能は、ロボットの制御プログラムを構成する機能を表す命令としてテキストベースの命令文によるプログラミングを行うように構成された教示装置にも適用することができる。この場合、教示装置（画面生成部）は、プログラム作成画面として、命令文の一覧を表示する第１の領域（命令一覧表示領域）と、第１の領域から選択した命令文を配置してプログラムを作成するための第２の領域（プログラム作成領域）とを作成する。

　例えば、第１の領域（命令一覧表示領域）は、
‘チョクセン’
‘カクジク’
‘ヨビダシHAND_OPEN’
‘ヨビダシHAND_CLOSE’
‘ビジョンケンシュツ’
‘ビジョンホセイデータシュトク’
といった命令文の一覧を表示するポップアップメニュー画面として構成されても良い。ここで、命令文‘チョクセン’はロボットの制御部位を直線の軌道で移動させる命令に対応し、命令文‘カクジク’はロボットを各軸動作で移動させる命令に対応し、‘ヨビダシHAND_OPEN’はハンドを開く命令に対応し、命令文‘ヨビダシHAND_CLOSE’はハンドを閉じて対象物をつかむ命令に対応し、‘ビジョンケンシュツ’は視覚センサで対象物を撮像する命令に対応し、‘ビジョンホセイデータシュトク’は撮像された画像から対象物の位置を検出する命令に対応する。

　ユーザは、第１の領域（ポップアップメニュー画面）から命令を選択して、第２の領域（プログラム作成領域）に配置してプログラム作成を行い、また、必要に応じ各命令文の詳細なパラメータを指定する。下記に第２の領域（プログラム作成領域）に記述したプログラムの一例を示す。

1:チョクセンイチ[1] 2000mm/sec イチギメ ;
2: ;
3: ビジョンケンシュツ 'A' ;
4: ビジョンホセイデータシュトク 'A' ビジョンレジ[1] ジャンプラベル[100] ;
5: ;
6: !Handling ;
7:チョクセンイチ[2] 2000mm/sec ナメラカ100 ビジョンホセイ,ビジョンレジ[1] ツールホセイ,イチレジ[1] ;
8:チョクセンイチ[2] 500mm/sec イチギメビジョンホセイ,ビジョンレジ[1] ;
9: ヨビダシ HAND_CLOSE ;
10:チョクセンイチ[2] 2000mm/sec ナメラカ100 ビジョンホセイ,ビジョンレジ[1] ツールホセイ,イチレジ[1] ;

上記プログラムは、所定位置に移動させた視覚センサ（カメラＡ）により、対象物の位置を検出し（第１－第５行）、検出された位置に基づきロボットの位置補正を行いながら対象物を把持する動作を実現するものである（第６－第１０行）。

　このように命令文によるプログラミングを行う場合においても、教示装置は、図６に示した機能ブロックと同等の機能ブロック構成により、第１の領域（命令一覧表示領域）から選択した命令文を第２の領域（プログラム作成領域）に配置してプログラム作成を行うことに関して上述の実施形態と同等の機能を提供する。そして、教示装置（関連情報表示制御部）は、第１の領域又は第２の領域にある命令文に対する選択、又は、第２の領域に配置された命令文に対する実行指示に応じて、対象の命令文に関連する情報を例えばポップアップ画面として表示する。

　上述の実施形態では、主に、一つのポップアップ画面を表示する例について説明したが、例えば、ユーザ操作により複数のアイコンが選択され、或いは、複数のアイコンに対する実行指示が成された場合に、複数のアイコンそれぞれについての関連情報を複数のポップアップ画面に提示するようにしても良い。

　上述の実施形態では、プログラム作成画面５００が一つの矩形枠状の態様で表示され、プログラム作成領域３００及びアイコン表示領域２００がその一つの矩形枠内に含まれるような表示形態を示したが、これは例示であり、プログラム作成画面の画面表示形態も様々な例が有り得る、例えば、プログラム作成領域３００及びアイコン表示領域２００がそれぞれ別々のウィンドウとして表示されても良い。この場合、プログラム作成領域３００、アイコン表示領域２００、ポップアップ画面７００がそれぞれ別のウィンドウとして表示される。

　図２及び図４で示した、視覚センサ制御装置、ロボット制御装置、及び教示装置の機能ブロックの配置は一例であり、これらの機能ブロックの配置は適宜変更することができる。

　図４に示した教示装置の機能ブロックは、教示装置のプロセッサが、記憶装置に格納された各種ソフトウェアを実行することで実現されても良く、或いは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアを主体とした構成により実現されても良い。

　１　　対象物
　２　　作業台
　１０　　教示装置
　１１　　プロセッサ
　１２　　メモリ
　１３　　表示部
　１４　　操作部
　１５　　入出力インタフェース
　３０　　ロボット
　３０Ｍ　　ロボットモデル
　３１　　手首フランジ
　３３、３３Ａ　　ハンド
　４０　　視覚センサ制御装置
　４１　　プロセッサ
　４２　　メモリ
　４３　　入出力インタフェース
　５０　　ロボット制御装置
　５１　　プロセッサ
　５２　　メモリ
　５３　　入出力インタフェース
　５４　　操作部
　７０　　視覚センサ
　７１　　力センサ
　１００　　ロボットシステム
　１１０　　プログラム作成部
　１１１　　アイコンデータ記憶部
　１１２　　画面生成部
　１１３　　操作入力受付部
　１１４　　プログラム生成部
　１１５　　実行部
　１１６　　パラメータ設定部
　１１７　　関連情報表示制御部
　１１８　　属性情報設定部
　２００　　アイコン表示領域
　３００　　プログラム作成領域
　４０１　　入力画像
　４０２　　画像処理部
　４０３　　キャリブレーションデータ記憶部
　４５０　　ロボットモデル表示領域
　５０１　　動作制御部
　６０１　　見るアイコン
　６０２　　動作（ビジョン）アイコン
　６０３　　直線移動アイコン
　６０４　　押付け動作アイコン
　６０５　　はなすアイコン
　６０６　　待機設定アイコン
　６０７　　レジスタアイコン
　６５１　　実行タブ
　６５２　　詳細タブ
　６７１　カーソル
　７００　　ポップアップ画面

Claims (13)

1. 　ロボットの制御プログラムを作成するための教示装置であって、
   　前記ロボットの制御プログラムを構成する機能を表す命令によりプログラム作成を行うためのプログラム作成画面を生成する画面生成部と、
   　前記プログラム作成画面に配置された命令に対する選択又は実行指示に応じて、前記選択又は前記実行指示の対象の命令に関連する情報を表示する関連情報表示制御部と、
   　を備える教示装置。
2. 　前記プログラム作成画面は、前記ロボットの制御プログラムを構成する機能を表す１以上の命令の一覧を表示する第１の領域と、前記第１の領域から選択した命令を配置することで前記制御プログラムを作成するための第２の領域とを有し、
   　前記関連情報表示制御部は、前記第１の領域又は前記第２の領域にある命令に対する選択、又は、前記第２の領域に配置された命令に対する実行指示に応じて、前記対象の命令に関連する情報を表示する、請求項１に記載の教示装置。
3. 　前記関連情報表示制御部は、前記プログラム作成画面に配置された命令の選択中に当該命令に関連する情報を表示する、請求項１又は２に記載の教示装置。
4. 　前記関連情報表示制御部は、前記プログラム作成画面に配置された命令に対する実行指示に応じて、前記実行指示の対象の命令に関連する情報を当該命令の実行前、実行中、又は実行後のいずれかの時点で表示する請求項１又は２に記載の教示装置。
5. 　前記関連情報表示制御部は、前記実行指示の対象の命令の実行中に当該命令の実行中の状態に関する情報を表示する、請求項４に記載の教示装置。
6. 　前記関連情報表示制御部は、前記実行指示の対象の命令の実行後に当該命令の実行結果に関する情報を表示する、請求項４に記載の教示装置。
7. 　前記対象の命令に関連する情報は、当該命令のパラメータ設定情報、当該命令に関連付けられたセンサ又は機器の情報、当該命令の実行結果又は実行中の状態、当該命令に係わるプログラムの内部変数のいずれかを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の教示装置。
8. 　前記センサは視覚センサである、請求項７に記載の教示装置。
9. 　前記センサは力センサである、請求項７に記載の教示装置。
10. 　前記関連情報表示制御部は、前記対象の命令に関連する情報をポップアップ表示する、請求項１から９のいずれか一項に記載の教示装置。
11. 　前記命令に関連する情報として表示すべき表示内容を定義する表示属性情報を前記命令に対して設定する属性情報設定部を更に備え、
    　前記関連情報表示制御部は、前記命令に対する実行指示に応じて前記命令に関する情報を表示する場合に前記命令に設定されている前記表示属性情報にしたがって表示内容を決定する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の教示装置。
12. 　前記属性情報設定部は、更に、前記命令の実行状態に関する情報である実行状態属性を設定するように構成され、
    　前記関連情報表示制御部は、前記命令に対する実行指示に応じて前記命令に関する情報を表示する場合に、前記実行状態属性に更に基づいて表示内容を決定する、請求項１１に記載の教示装置。
13. 　前記命令はアイコン又は命令文により表されている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の教示装置。

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