[發明專利]動作教導系統以及動作教導方法

無效

• 申請號: 200980108422.8
• 申請日: 2009-02-03
• 公開（公告）號: CN101970184A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 齋藤史倫
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B25J9/22
• 分類號: B25J9/22;G05B19/409;G05B19/42
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷;南霆

1.一種動作教導系統，所述動作教導系統用于對機器人進行握持動作的教導，所述機器人具有機器臂，所述機器臂包含用于握持工件的機器手，所述動作教導系統包括：

成像裝置；

測量直到對象物體為止的距離的測距裝置；

顯示裝置；

接受由操作員進行的輸入操作的輸入裝置；

數據庫，針對多個基礎形狀模型中的每一個記錄了所述機器手能夠適用的至少一個握持模式；

拍攝圖像顯示單元，使所述顯示裝置顯示由所述成像裝置獲取的包含所述工件在內的作業空間的拍攝圖像；

識別區域指定單元，將用于指定使所述機器手握持的所述工件中的部位的操作，作為在所述顯示裝置所顯示的所述工件的圖像上利用所述輸入裝置二維地指定包含所述部位在內的識別區域的操作來接受；

基礎形狀模型指定單元，經由所述輸入裝置接受從所述多個基礎形狀模型中指定與所述部位相符合的基礎形狀模型的操作；

擬合單元，將由所述操作員指定的基礎形狀模型與利用所述測距裝置獲取的所述識別區域相當的空間的三維位置數據進行擬合；以及

握持模式選擇單元，基于由所述操作員指定的基礎形狀模型以及由所述擬合單元進行的擬合結果，檢索所述數據庫，由此選擇能夠適用于所述工件的握持的至少一個握持模式。

2.如權利要求1所述的動作教導系統，其中，

還包括：

握持模式顯示單元，使所述顯示裝置顯示通過所述握持模式選擇單元選擇的所述至少一個握持模式；以及

握持模式決定單元，接受由所述操作員進行的用于基于通過所述握持模式顯示單元所生成的顯示內容來選擇使所述機器人執行的最終握持模式的操作，并接受由所述操作員進行的對所述最終握持模式所余下的自由度進行調整的操作。

3.如權利要求2所述的動作教導系統，其中，

所述握持模式顯示單元將表示所述至少一個握持模式的所述機器手的模型圖像與所述拍攝圖像重疊顯示，

所述握持模式決定單元通過在所述顯示裝置的顯示畫面內對所述模型圖像的拖曳操作來接受所述操作員對所述自由度的調整操作，并基于所述拖曳操作之后所述模型圖像在所述顯示畫面內的位置以及姿勢來決定所述自由度的調整値。

4.如權利要求1～3中的任一項所述的動作教導系統，其中，

所述握持模式選擇單元利用使用所述測距裝置來獲取的所述識別區域周辺的三維位置數據來判斷基于所述至少一個握持模式的所述機器臂的軌跡和所述工件周圍的障礙物之間的干擾，并基于該判斷結果進行握持模式的刪減。

5.一種動作教導方法，所述動作教導方法用于對機器人進行握持動作的教導，所述機器人具有機器臂，所述機器臂包含用于握持工件的機器手，所述動作教導方法包括以下步驟：

步驟(a)，使顯示裝置顯示包含所述工件在內的作業空間的拍攝圖像；

步驟(b)，將用于指定使所述機器手握持的所述工件中的部位的操作，作為在所述顯示裝置所顯示的所述工件的圖像上二維地指定包含所述部位在內的識別區域的操作來接受；

步驟(c)，接受從多個基礎形狀模型中指定與所述部位相符合的基礎形狀模型的操作；

步驟(d)，將在所述步驟(c)中被指定的基礎形狀模型與利用測距裝置獲取的所述識別區域相當的空間的三維位置數據進行擬合；以及

步驟(e)，基于由在所述步驟(c)中指定的基礎形狀模型以及在所述步驟(d)中的擬合結果來檢索數據庫，由此選擇能夠適用于所述工件的握持的至少一個握持模式，其中，在所述數據庫中，針對多個基礎形狀模型中的每一個記錄了所述機器手能夠適用的至少一個握持模式。

6.如權利要求5所述的動作教導方法，其中，

還包括：

步驟(f)，使所述顯示裝置顯示在所述步驟(e)中被選擇的所述至少一個握持模式；

步驟(g)，接受由所述操作員進行的用于基于在所述步驟(f)中生成的顯示內容來選擇使所述機器人執行的最終握持模式的操作；以及

步驟(h)，接受由所述操作員進行的對所述最終握持模式所余下的自由度進行調整的操作。