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CN115427201B - 工业机械的显示装置 - Google Patents

工业机械的显示装置

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CN115427201B
CN115427201B CN202180029833.9A CN202180029833A CN115427201B CN 115427201 B CN115427201 B CN 115427201B CN 202180029833 A CN202180029833 A CN 202180029833A CN 115427201 B CN115427201 B CN 115427201B
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Abstract

提供一种能够自动地在增强现实显示与三维计算机图形显示之间进行切换的工业机械的显示装置。机器人显示装置(2)具备:摄像机(2b);显示部(20),其将第一显示和第二显示以能够切换的方式进行显示,第一显示是基于机器人(3)的三维计算机图形或者机器人(3)及其周边设备(4)的三维计算机图形的显示,第二显示是使用了针对摄像机(2b)拍摄到的机器人(3)及其周边设备(4)的增强现实的显示;以及选择部(21),在摄像机(2b)没有朝向机器人(3)及其周边设备(4)的情况下,该选择部(21)使第一显示有效并使该第一显示显示于显示部(20),在摄像机(2b)朝向机器人(3)及其周边设备(4)的情况下,该选择部(21)使第二显示有效并使该第二显示显示于显示部(20)。

Description

工业机械的显示装置
技术领域
本公开涉及一种工业机械的显示装置。
背景技术
能够使工业机械及其周边设备以虚拟的三维计算机图形显示于画面上,并使工业机械的各种信息、例如程序的示教点、TCP(Tool Center Point:工具中心点)轨迹、坐标系等一并显示于画面上。
这样的以三维计算机图形进行的显示是虚拟的,因此需要与实际的工业机械及其周边设备进行比照,有时难以进行直观的理解。
对此,在使用具有摄像机的平板电脑等显示设备来使各种各样的信息一并显示于使用了增强现实(AR)的实际的机器人及其周边设备的影像上的情况下,能够进行直观的理解(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-107379号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在摄像机没有朝向机器人等工业机械及其周边设备的情况下,工业机械及其周边设备不被显示出而没有意义。在这种情况下,希望显示上述的虚拟的三维计算机图形,但是手动地进行增强现实显示与三维计算机图形显示之间的切换是复杂的。
本公开是鉴于上述问题而完成的,提供一种能够自动地在增强现实显示与三维计算机图形显示之间进行切换的工业机械的显示装置。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式是一种工业机械的显示装置,具备:摄像机;显示部,其将第一显示和第二显示以能够切换的方式进行显示,所述第一显示是基于工业机械的三维计算机图形或者所述工业机械及其周边设备的三维计算机图形的显示,所述第二显示是使用了针对所述摄像机拍摄到的工业机械及其周边设备的增强现实的显示;以及选择部,在所述摄像机没有朝向工业机械及其周边设备的情况下,所述选择部使所述第一显示有效并使该第一显示显示于所述显示部,在所述摄像机朝向工业机械及其周边设备的情况下,所述选择部使所述第二显示有效并使该第二显示显示于所述显示部。
发明的效果
根据本公开的一个方式,能够提供一种能够自动地在增强现实显示与三维计算机图形显示之间进行切换的工业机械的显示装置。
附图说明
图1是具备本公开的一个实施方式所涉及的机器人显示装置的机器人系统的概要图。
图2是本公开的一个实施方式所涉及的机器人显示装置的功能框图。
图3A是显示第一显示的状态的本公开的一个实施方式所涉及的机器人显示装置的概要图。
图3B是显示第二显示的状态的本公开的一个实施方式所涉及的机器人显示装置的概要图。
图4是说明本公开的一个实施方式所涉及的机器人显示装置的动作的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图来对具备本公开的一个实施方式所涉及的机器人显示装置2的机器人系统1进行说明。
首先,使用图1和图2来对具备本实施方式所涉及的机器人显示装置2的机器人系统1的结构进行说明。图1是具备本实施方式所涉及的机器人显示装置2的机器人系统1的概要图。图2是本实施方式所涉及的机器人显示装置2的功能框图。
图1和图2所示的机器人系统1通过机器人显示装置2的显示部20来在显示画面2a上进行与机器人3及其周边设备4有关的显示。具体地说,机器人系统1具备机器人显示装置2、机器人3、周边设备4以及控制装置5等。
关于机器人显示装置2,是将本公开的工业机械的显示装置应用于机器人的显示装置。机器人显示装置2是平板电脑终端等便携式通信终端。具体地说,机器人显示装置2具备摄像机2b、显示部20、将该显示部20作为触摸面板而能够进行信息输入的输入部(省略图示)、与控制装置5进行通信的通信单元(省略图示)、CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等运算处理单元(省略图示)、保存有各种程序的HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive:固态驱动器)等辅助存储单元(省略图示)、以及用于保存由运算处理单元执行程序时临时需要的数据的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)之类的主存储单元(省略图示)等。
显示部20将第一显示(参照图3A)和第二显示(参照图3B)以能够切换的方式显示于机器人显示装置2的显示画面2a,该第一显示是基于机器人3的三维计算机图形或者机器人3及其周边设备4的三维计算机图形的显示,该第二显示是使用了针对摄像机2b拍摄到的机器人3及其周边设备4的增强现实(AR)的显示。
在此,在增强现实中,能够通过提取由摄像机拍摄到的图像的特定的特征点、例如标记并使其位置对准,来将虚拟三维对象等增强信息重叠显示于现实空间的对象物。在本实施方式中,标记还能够安装在机器人3等上,还能够将原本存在的部分作为标记。例如,还能够将机器人3本身作为标记。另外,位置对准标记还能够设置在背景中,是能够提供作为位置、刻度的参照的固定点的对象。通过由摄像机拍摄这样的位置对准标记,能够计算出摄像机的位置、朝向(姿势),能够将虚拟三维对象等增强信息自然地叠加于现实空间的对象物。
显示部20在显示第一显示的情况下,例如能够将机器人3的工具前端点、程序的示教点、机器人3的坐标系、机器人3的各轴的动作范围、机器人3的点动方法、机器人3的轨迹、位置寄存器、机器人3所具有的传感器的信息以及机器人3的可到达区域中的至少一者作为与机器人3及其周边设备4有关的信息进行显示。
同样地,显示部20在显示第二显示的情况下,例如能够将机器人3的工具前端点、程序的示教点、机器人3的坐标系、机器人3的各轴的动作范围、机器人3的点动方法、机器人3的轨迹、位置寄存器、机器人3所具有的传感器的信息以及机器人3的可到达区域中的至少一者作为与机器人3及其周边设备有关的信息进行显示。
第一显示中使用的与机器人3的三维计算机图形有关的信息被事先从控制装置5获取并存储在机器人显示装置2中。第一显示中使用的与周边设备4的三维计算机图形有关的信息通过从控制装置5获取等而被事先输入到机器人显示装置2并存储在机器人显示装置2中。第二显示中使用的机器人3及其周边设备4的特征点(标记、形状)的信息通过从控制装置5获取等而被事先输入到机器人显示装置2并存储在机器人显示装置2中。与第一显示或第二显示一并显示的信息被事先从控制装置5获取并存储在机器人显示装置2中。
如图2所示,机器人显示装置2所具备的CPU(省略图示)通过执行各种程序来实现显示部20、选择部21等各种功能。
在摄像机2b没有朝向机器人3及其周边设备4的情况下,选择部21使第一显示有效并通过显示部20使该第一显示显示于显示画面2a。另外,在摄像机2b朝向机器人3及其周边设备4的情况下,选择部21使第二显示有效并通过显示部20使该第二显示显示于显示画面2a。此外,关于摄像机2b是否朝向机器人3及其周边设备4,是根据是否从摄像机2b的拍摄结果中检测出现实空间的机器人3及其周边设备4判断的。
返回到图1,机器人3与其周边设备4一起通过机器人显示装置2的显示部20显示于显示画面2a。该机器人3在控制装置5的控制下进行动作。周边设备4是附属于机器人3的设备,例如是输送带等。控制装置5是对机器人3及其周边设备4进行控制的装置,且与机器人显示装置2进行通信。
接着,使用图3A来对机器人显示装置2通过显示部20将第一显示显示于显示画面2a的情况进行说明。图3A是显示第一显示的状态的本实施方式所涉及的机器人显示装置2的概要图。
如图3A所示,在摄像机2b没有朝向机器人3及其周边设备4的情况下,选择部21使基于三维计算机图形的第一显示有效并通过显示部20使该第一显示显示于显示画面2a。此时,如上所述,在显示部20中一并显示机器人3的工具前端点、程序的示教点、机器人3的坐标系、机器人3的各轴的动作范围、机器人3的点动方法、机器人3的轨迹、位置寄存器、机器人3所具有的传感器的信息以及机器人3的可到达区域中的至少一者的信息。
接着,使用图3B来对本实施方式所涉及的机器人显示装置2通过显示部20将第二显示显示于显示画面2a的情况进行说明。图3B是显示第二显示的状态的本实施方式所涉及的机器人显示装置2的概要图。
如图3B所示,在摄像机2b朝向机器人3及其周边设备4的情况下,选择部21使使用了增强现实的第二显示有效并通过显示部20使该第二显示显示于显示画面2a。此时,如上所述,在显示部20中一并显示机器人3的工具前端点、程序的示教点、机器人3的坐标系、机器人3的各轴的动作范围、机器人3的点动方法、机器人3的轨迹、位置寄存器、机器人3所具有的传感器的信息以及机器人3的可到达区域中的至少一者的信息。在图3B所示的例中,显示用户坐标系和各轴的动作范围。
接着,使用图4来对本实施方式所涉及的机器人显示装置2的动作进行说明。图4是说明机器人显示装置2的动作的流程图。
如图4所示,首先,选择部21判别摄像机2b是否朝向机器人3及其周边设备4(步骤S10)。
在摄像机2b朝向机器人3及其周边设备4的情况下(在步骤S10中的判别为“是”的情况下),选择部21使基于增强现实的第二显示有效,并通过显示部20使该第二显示显示于显示画面2a(步骤S20)。
在摄像机2b没有朝向机器人3及其周边设备4的情况下(在步骤S10中的判别为“否”的情况下),选择部21使基于虚拟的三维计算机图形的第一显示有效,并通过显示部20使该第一显示显示于显示画面2a(步骤S30)。通过以上步骤,结束本处理。
根据本实施方式,起到以下效果。
根据本实施方式所涉及的机器人显示装置2,设置有显示部20,该显示部20将第一显示和第二显示以能够切换的方式进行显示,该第一显示是基于机器人3的三维计算机图形或者机器人3及其周边设备4的三维计算机图形的显示,该第二显示是使用了针对摄像机2b拍摄到的机器人3及其周边设备4的增强现实的显示。而且,还设置有选择部21,在摄像机2b没有朝向机器人3及其周边设备4的情况下,该选择部21使第一显示有效并使该第一显示显示于显示部20,在摄像机2b朝向机器人3及其周边设备4的情况下,该选择部21使第二显示有效并使该第二显示显示于显示部20。
由此,在摄像机2b没有朝向机器人3及其周边设备4的情况下,能够进行基于机器人3的三维计算机图形或者机器人3及其周边设备4的三维计算机图形的第一显示,另外,在摄像机2b朝向机器人3及其周边设备4的情况下,能够进行使用了针对摄像机2b拍摄到的机器人3及其周边设备4的增强现实的第二显示。即,能够提供一种能够自动地在增强现实显示与三维计算机图形显示之间进行切换的机器人显示装置。
另外,根据本实施方式所涉及的机器人显示装置2,设为如下结构:在第一显示和第二显示中将机器人3的工具前端点、程序的示教点、机器人3的坐标系、机器人3的各轴的动作范围、机器人3的点动方法、机器人3的轨迹、位置寄存器、机器人3所具有的传感器的信息以及机器人3的可到达区域中的至少一者作为与机器人3及其周边设备4有关的信息进行显示。由此,能够进行直观的理解、确认。
本公开不限定于上述实施方式,能够进行各种变更和变形。
例如,在上述实施方式中,将本公开的工业机械的显示装置应用于机器人显示装置2,但是不限定于此。除机器人3以外,还能够应用于各种机床等工业机械的显示装置。
附图标记说明
1:机器人系统;2:机器人显示装置(工业机械的显示装置);2a:显示画面;3:机器人(工业机械);4:周边设备;5:控制装置;20:显示部;21:选择部。

Claims (2)

1.一种工业机械的显示装置,具备:
摄像机;
显示部,其将第一显示和第二显示以能够切换的方式进行显示,所述第一显示是基于工业机械的三维计算机图形或者所述工业机械及其周边设备的三维计算机图形的显示,所述第二显示是使用了针对所述摄像机拍摄到的工业机械及其周边设备的增强现实的显示;以及
选择部,在所述摄像机没有朝向所述工业机械及其周边设备的情况下,所述选择部使所述第一显示有效并使该第一显示显示于所述显示部,在所述摄像机朝向所述工业机械及其周边设备的情况下,所述选择部使所述第二显示有效并使该第二显示显示于所述显示部,
其中,通过提取由所述摄像机拍摄到的图像的特定的特征点并使其位置对准,来将三维对象的增强信息重叠显示于现实空间的对象物。
2.根据权利要求1所述的工业机械的显示装置,其中,
所述显示部在所述第一显示和所述第二显示中将工具前端点、程序的示教点、坐标系、各轴的动作范围、点动方法、轨迹、位置寄存器、所述工业机械所具有的传感器的信息以及所述工业机械的可到达区域中的至少一者作为与所述工业机械及其周边设备有关的信息进行显示。
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