成果報告書詳細
管理番号20120000000860
タイトル平成20年度~平成23年度成果報告書
「次世代ロボット知能化技術開発プロジェクト 作業知能(生産分野)の開発/作業知能(生産分野)の研究開発」
公開日2012/8/15
報告書年度2008 - 2011
委託先名IDEC株式会社
プロジェクト番号P08013
部署名技術開発推進部
和文要約件名:平成20年度?平成23年度成果報告書「次世代ロボット知能化技術開発プロジェクト 作業知能(生産分野)の開発 作業知能(生産分野の研究開発)」

本研究開発では、生産分野におけるロボットを用いたセル生産の課題である長期連続稼動を実現する知能モジュール群の開発を行った。開発した知能モジュール群は、ロボットの教示作業に要する時間を短縮する「(1)教示支援知能モジュール群」、チョコ停を事前に回避する「(2)チョコ停事前回避知能モジュール群」、チョコ停から自動的に復帰して生産再開を行うための「(3)チョコ停自動復帰知能モジュール群」の3種類に分けられる。知能モジュール群の一部機能は、RTミドルウェア上で動作するRTコンポーネントとして実装しており、EPLにてオープンソース化の対応をしているため、他の様々なRTコンポーネントと柔軟に組み合わせて、ロボットシステムの構築が可能である。弊社滝野事業所の生産ラインで実稼働中のロボット制御セル生産システムと同等の生産システムにて、これら知能モジュール群を相互接続し実証を行い、実生産ラインに耐えうる、ロバスト性の高い知能モジュール群となるよう動作検証した。以下に各知能モジュール群の機能と実証結果を説明する。

(1)教示支援知能モジュール群の開発:
<機能>作業内容に応じた機能(「マーカーによる座標オートティーチング」「障害物回避」「力覚センサを用いた勘合確認」など)の組み合わせによって、教示時間を低減する。
<実証結果>従来の教示作業工数29時間が9.6時間に低減し、教示時間が1/3に低減した。

(2)チョコ停事前回避知能モジュール群の開発:
<機能>画像処理により、部品取り出し前にトレイ上の部品状態を検査し、位置姿勢に異常のある部品は取り出さないことで、ハンドリングミスに起因するチョコ停の発生を防止する。
<実証結果>3種類の部品供給トレイへ姿勢や形状に異常のある部品を置いた時、これを取り出さないことにより、チョコ停事前回避を実現した。

(3)チョコ停自動復帰知能モジュール群の開発:
<機能>チョコ停が発生した場合、画像処理により組立治具上を検査して、チョコ停の発生要因となった部品を撤去することで、チョコ停状態から自動復帰する。
<実証結果>3種類の対象物(形状7種類、材質2種類)の組立において、チョコ停状態からの自動復帰を実現した。
英文要約Title: Intelligent RT Software Project/Development of intelligent modules for the robot cell production system (FY2008-FY2012) Final Report.

We developed intelligent modules for "(1) reduction of the robot teaching time", "(2) prevention of minor-stoppages", and "(3) automatically recovery from minor-stoppages" to reduce system downtime. The intelligent modules are provided as RT-Component (RTC) under the terms of the Eclipse Public License v1.0. It's possible to construct a robotic system flexibly by combining various RTCs. We built the actual proof system equivalent to the robot cell production system in the Takino factory of our company, and verified effectiveness of the intelligent modules on the proof system.

(1)Intelligent modules for reduction of the robot teaching time: The intelligent modules have some functions, for example "Coordinating Auto-Teaching Using Markers", "Avoiding Obstacles on the Teaching Pendant Screen" and "Showing power information from the inner force sensor". We can reduce the robot teaching time by the intelligent modules. As the result of verification, the working time required for the robot teaching was reduced from 29 hours to 9.6 hours. It means more than two-thirds of the total working time was reduced.

(2)Intelligent modules for prevention of minor-stoppages: The intelligent modules inspect the parts tray by the image-processing techniques before robots pick out the parts. If there are parts whose states are abnormal, robots don't pick out that. So that the intelligent modules can prevent the system from the minor-stoppages caused by handling mistakes. As the result of verification, the intelligent modules prevented minor-stoppages by the prior inspection of the parts tray (3 types).

(3)Intelligent modules for automatically recovery from minor-stoppages: When minor-stoppages are occurred on the assembly jig, the intelligent modules inspect the assembly jig by the image-processing techniques, and remove the parts caused by the minor-stoppages. So the system recovers from minor-stoppages automatically. As the result of verification, the system recovered from minor-stoppages automatically when robots assemble targets (7 types of shapes and two types of materials).
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