JP2007136588A - Programming pendant - Google Patents

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幸男 橋口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a programming pendant which facilitates teaching of a control parameter of a physical contact force etc. associated with a command in an actual line, of a command row created on an off-line basis. <P>SOLUTION: The programming pendant 7 carries out teaching to a robot 1 having a power sensor 2 on a hand, for carrying out assembling work by bringing both component parts 4, 5 into contact transition with each other, and to a control device 11 having an impedance control section 13 to which an output from the power sensor 2 is fed back, for controlling the robot 1. In this case, the programming pendant 7 includes a reaction presenting means 10 for transferring a contact reaction between the component parts to the teaching operator as a tactual sense, a reaction control means 16 for issuing an operation command based on output from the power sensor 2, to the reaction presenting means 10, and an adjusting means 9 for adjusting the control parameter of an impedance control section 13. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ロボットのプログラミングペンダントに関する。   The present invention relates to a robot programming pendant.

従来、ロボットの教示方法には、主にプログラミングペンダントと呼ばれる教示装置を用いる方法、オフラインプログラムによる方法がある。
プログラミングペンダントと呼ばれる教示装置を用いる方法は、ワークの作業空間上の位置を時系列データとして教示するものである。かかる方法はロボットが単純に教示された時系列データを実行するだけなので、ロボットが作業変化に対応してオンラインで動作手順や動作プログラムを自動生成することが不可能であった。
オフラインプログラムによる方法は、組立作業にみられる部品間の接触状態遷移を考慮した上で、ロボット言語にてロボットの動作をプログラムするものである。かかる方法では、部品同士の接触状態と各接触状態間の遷移を全て数えあげることを解析的に行う必要があり、しかも部品形状が変われば始めから各接触状態間の遷移を数えあげてプログラムを作成しなおす必要がある。したがって、オフラインプログラムによる方法は、作業能率が悪く、プログラムをする作業者に大きな負担を強いるという問題がある。そこで近年、人間デモンストレーションによる教示情報からロボット動作に必要なプログラム(ロボットコマンド)を自動生成する手法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
そして、人間が作業をデモンストレーションするだけで、組立作業に見られる接触状態遷移のような微細な動作を記述するロボットコマンド列の生成がオンラインで行えるロボット教示方法(例えば、特許文献1)も提案されている。この教示方法を図7に基づいて具体的に説明する。先ず、組立部品と被組立部品の1組のコーナー間の接触状態を所定の種類に分類して、部品同士の接触状態遷移をシンボリックに表す局所モデルを作成する(ST1)。続いて、局所モデルが表わす作業空間を幾何学的に分割する(ST2)。次に、オペレータが組立部品を操作して組立作業のデモンストレーション(デモ)を行う(ST3)。なお、組立作業のデモは、コンピュータグラフィックス上の仮想現実の環境にてデータグローブを用いたり、実環境にてカメラ計測装置、3次元ポインティングデバイス、又はダイレクトティーチを用いたりして手操作で行う。かかるデモの間は、組立部品の分割作業空間上の位置の時間変化データと部品同士の接触状態の時間変化データとを教示情報として取り出して記憶する(ST4)。そして、記憶した教示情報を解析することによって、ロボット動作の計画を行う際に参照する組立部品と被組立部品のコーナー間の接触状態遷移のモデルを局所モデルの集合として構成する(ST5)。
Y.Kuniyosi,H.Inaba and M.Inaba "Design and Implementation of a System that Genarates Assembly Programs from Visual Recognition of Human Action Sequence", Proc. IEEE Int. Workshop Intelligent Robots and Systems, pp.567-574, 1990 特開平9-198121号公報
Conventional robot teaching methods include a method using a teaching device called a programming pendant and a method using an offline program.
A method using a teaching device called a programming pendant teaches a position of a work in a work space as time series data. In such a method, since the robot simply executes time series data taught, it is impossible for the robot to automatically generate an operation procedure or an operation program online in response to a work change.
The offline program method is to program the robot operation in the robot language in consideration of the contact state transition between components found in the assembly work. In such a method, it is necessary to analytically count all the contact states between parts and the transitions between each contact state, and if the part shape changes, the transition between each contact state is counted from the beginning. It needs to be recreated. Therefore, the method using the offline program has a problem that work efficiency is poor and a burden is imposed on a worker who performs the program. Therefore, in recent years, a method for automatically generating a program (robot command) necessary for robot operation from teaching information obtained by human demonstration has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
Also, a robot teaching method (for example, Patent Document 1) is proposed in which a robot command sequence that describes minute operations such as contact state transitions found in assembly work can be generated online only by demonstrating the work. ing. This teaching method will be specifically described with reference to FIG. First, a contact state between a set of corners of an assembly part and a part to be assembled is classified into a predetermined type, and a local model is generated that symbolically represents a contact state transition between parts (ST1). Subsequently, the work space represented by the local model is geometrically divided (ST2). Next, the operator operates an assembly part and performs a demonstration (demonstration) of the assembly work (ST3). Demonstration of assembly work is performed manually using a data glove in a virtual reality environment on computer graphics, or using a camera measurement device, a three-dimensional pointing device, or direct teach in a real environment. . During such a demonstration, the time change data of the position of the assembly part on the divided work space and the time change data of the contact state between the parts are extracted and stored as teaching information (ST4). Then, by analyzing the stored teaching information, a model of contact state transition between the corners of the assembled part and the part to be assembled that is referred to when planning the robot operation is configured as a set of local models (ST5).
Y. Kuniyosi, H. Inaba and M. Inaba "Design and Implementation of a System that Genarates Assembly Programs from Visual Recognition of Human Action Sequence", Proc. IEEE Int. Workshop Intelligent Robots and Systems, pp.567-574, 1990 JP-A-9-198121

以上述べたように、従来のプログラミングペンダントは、位置教示のみを指向したものであり組立作業のような接触状態遷移を伴う作業の教示は困難であった。そのため、オフラインプログラミング教示が提案されたのであるが、従来のオフラインプログラミング教示の方法は、いずれの場合も、視覚情報に基づくコマンド列の作成のみであり、実際の状態遷移の時に問題となる接触力の大きさといった物理的な相互作用力の教示の問題に関しては解決できていなかった。つまり、幾何学的な情報から作業シーケンスのコマンド列を抽出することは可能であるが、接触状態の遷移の時に必要となる反力情報などの物理情報を教示する手段がないため、実ラインで試行錯誤的に制御パラメータの調整をする必要が生じ、実際の作業現場においての適用を困難なものにしていた。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、オフライン上で生成されたコマンド列において、実ラインにてそのコマンドに付随する物理的な接触力等の制御パラメータを容易に教示することが可能なプログラミングペンダントを提供することを目的とする。
As described above, the conventional programming pendant is directed only to position teaching, and it is difficult to teach work involving a contact state transition such as assembly work. For this reason, offline programming teaching has been proposed, but in all cases, the conventional offline programming teaching method only creates a command sequence based on visual information, and the contact force that becomes a problem during actual state transitions. The problem of teaching physical interaction force, such as the size of, could not be solved. In other words, it is possible to extract the command sequence of the work sequence from the geometric information, but there is no means to teach physical information such as reaction force information required at the time of transition of the contact state. It has become necessary to adjust control parameters on a trial and error basis, making it difficult to apply in actual work sites.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to control a physical contact force or the like associated with a command on an actual line in a command sequence generated off-line. An object is to provide a programming pendant capable of easily teaching parameters.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項1に記載の発明は、アームのハンドに把持した部品と、該部品が組みつけられる部品とを接触遷移させて組立作業を行うロボットを、前記ハンドに設けられた力センサの出力に基づいて前記アームの目標位置修正量を生成するインピーダンス制御部を有し、該目標位置修正量を予め教示された教示データに加算した位置へ前記アームをフィードバック制御する制御装置に接続され、作業者が教示時に指令入力手段を押下して入力した動作指令を前記制御装置に送出して前記ロボットを動作させるプログラムペンダントにおいて、 前記プログラミングペンダントは、前記力センサからの出力に応じた動作を行う反力提示手段と、前記力センサの出力が入力され、該反力提示手段に前記動作の指令を送出する反力制御手段と、前記インピーダンス制御部と接続され、該インピーダンス制御部の制御パラメータを変更するパラメータ調整手段と、を備えたプログラミングペンダントとするものである。
また、請求項2に記載の発明は、前記指令入力手段は複数の接触スイッチからなり、該複数の接触スイッチの各々直下に前記反力提示手段が設けられている請求項1記載のプログラミングペンダントとするものである。
また、請求項3に記載の発明は、前記反力提示手段は、前記接触スイッチを下部から支持するコイルボビンと、該コイルボビンの下部周囲に巻付されたコイルと、該コイルに内包されるように設けられたインナーヨークと、前記コイルの外周に設けられた磁石と、該磁石のさらに外周に設けられたアウターヨークと、からなるボイスコイルモータである請求項2記載のプログラミングペンダントとするものである。
また、請求項4に記載の発明は、前記反力制御手段は、前記力センサからの力の出力の振幅に基づき前記反力提示手段を動作させる指令を、前記反力提示手段に送出する請求項1記載のプログラミングペンダントとするものである。
また、請求項5に記載の発明は、前記反力制御手段は、前記力センサからの力の出力の周波数に基づき前記反力提示手段を動作させる指令を、前記反力提示手段に送出する請求項1記載のプログラミングペンダントとするものである。
また、請求項6に記載の発明は、前記反力提示手段は、プログラミングペンダントの内部に設けられた固定部と、該固定部に支持された回転型モータと、該回転型モータの出力軸に偏芯して固定された負荷と、からなる請求項1記載のプログラミングペンダントとするものである。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
According to the first aspect of the present invention, a robot that performs assembly work by bringing a component held by the arm hand into contact with a component to which the component is assembled is based on an output of a force sensor provided on the hand. An impedance control unit that generates a target position correction amount of the arm, and is connected to a control device that feedback-controls the arm to a position obtained by adding the target position correction amount to previously taught teaching data. In a program pendant for operating the robot by sending an operation command inputted by depressing command input means during teaching to the control device, the programming pendant presents a reaction force that performs an operation according to the output from the force sensor Means, and an output of the force sensor, a reaction force control means for sending the operation command to the reaction force presenting means, and the impedance It is a programming pendant that is connected to the dance control unit and includes parameter adjustment means for changing the control parameter of the impedance control unit.
According to a second aspect of the present invention, in the programming pendant according to the first aspect, the command input means includes a plurality of contact switches, and the reaction force presentation means is provided immediately below each of the plurality of contact switches. To do.
In the invention according to claim 3, the reaction force presentation means is included in the coil bobbin that supports the contact switch from below, a coil wound around the lower part of the coil bobbin, and the coil. The programming pendant according to claim 2, wherein the voice pendant motor comprises an inner yoke provided, a magnet provided on the outer periphery of the coil, and an outer yoke provided further on the outer periphery of the magnet. .
In the invention according to claim 4, the reaction force control means sends a command for operating the reaction force presentation means to the reaction force presentation means based on the amplitude of the force output from the force sensor. The programming pendant according to item 1.
In the invention according to claim 5, the reaction force control means sends a command for operating the reaction force presenting means to the reaction force presenting means based on a frequency of force output from the force sensor. The programming pendant according to item 1.
According to a sixth aspect of the present invention, the reaction force presenting means includes a fixed portion provided inside the programming pendant, a rotary motor supported by the fixed portion, and an output shaft of the rotary motor. The programming pendant according to claim 1, comprising a load fixed eccentrically.

請求項1に記載の発明によると、教示作業者はプログラミングペンダントを介して、部品同士の接触力を感知することが可能となり、プログラミングペンダントを見ることなく、力制御のパラメータを細かく調整することが可能である。
また、請求項2に記載の発明によると、指令入力手段から直接反力を感知することができるため、教示作業者の操作性を著しく向上させることができるとともに、プログラミングペンダントの小型化が実現できる。
また、請求項3に記載の発明によると、反力提示手段を小型化できるので、プログラミングペンダント全体を小型化にし、また教示作業者の操作性が向上する。
また、請求項4に記載の発明によると、直接的な接触力を、接触力の大きさに応じて教示作業者の指に提示することが可能で、作業対象部品の破損等を未然に防ぐことが可能となる。
また、請求項5に記載の発明によると、振幅だけでなく振動周期も変化するため、提示可能な反力の範囲を広くすることが可能で、微細な接触力から大きな接触力まで幅広く提示可能となり、力制御手段のパラメータ調整を効率よく、最適なパラメータ調整が可能となる。
また、請求項6に記載の発明によると、プログラミングペンダント全体を振動させて反力提示することが可能となるため、接触力を拡大して教示作業者に提示することが可能となり、パラメータの微調整を効率よく行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, the teaching worker can sense the contact force between parts via the programming pendant, and can finely adjust the parameter of the force control without looking at the programming pendant. Is possible.
According to the second aspect of the present invention, since the reaction force can be directly detected from the command input means, the operability of the teaching worker can be remarkably improved, and the programming pendant can be downsized. .
According to the invention described in claim 3, since the reaction force presenting means can be reduced in size, the entire programming pendant can be reduced in size and the operability of the teaching worker is improved.
Further, according to the invention described in claim 4, it is possible to present a direct contact force on the finger of the teaching worker in accordance with the magnitude of the contact force, thereby preventing damage to the work target component. It becomes possible.
In addition, according to the invention described in claim 5, since not only the amplitude but also the vibration cycle changes, the range of the reaction force that can be presented can be widened, and a wide range of presentations can be made from a fine contact force to a large contact force. Thus, the parameter adjustment of the force control means can be performed efficiently and the optimum parameter adjustment can be performed.
In addition, according to the invention described in claim 6, since it is possible to present the reaction force by vibrating the entire programming pendant, it is possible to enlarge the contact force and present it to the teaching worker, and to set the parameter finely. Adjustment can be performed efficiently.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る第1の実施例を示すロボットのプログラミングペンダントを含むロボットシステム全体の構成図である。図1において、1はロボットであり、前記ロボット1の先端には、力センサ2を介してハンド3が固定されており、ハンド3は第1部品4を把持している。作業テーブル6の上には、前記第1部品4が挿入される穴5aを備えた第2部品5が設置してある。前記ロボット1は制御装置11によって制御される。   FIG. 1 is a configuration diagram of an entire robot system including a robot programming pendant according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a robot. A hand 3 is fixed to the tip of the robot 1 via a force sensor 2, and the hand 3 holds a first component 4. On the work table 6, a second component 5 having a hole 5a into which the first component 4 is inserted is installed. The robot 1 is controlled by a control device 11.

前記制御装置11は、後述するプログラミングペンダント7からの動作指令に基づいて前記ロボット1の各関節単位の目標指令角度を生成する指令生成部12と、力制御手段として前記力センサ2の力情報に基づいて目標力を達成するように位置修正量を生成するインピーダンス制御部13と、前記指令生成部12によって生成された目標指令角度と前記インピーダンス制御部13で生成された位置修正量の加算値を目標位置としてフィードバック制御する位置・速度制御部14と、前記位置・速度制御部の出力に応じて電流制御するサーボアンプ15とで構成される。   The control device 11 includes a command generation unit 12 that generates a target command angle for each joint unit of the robot 1 based on an operation command from a programming pendant 7 described later, and force information of the force sensor 2 as force control means. Based on the impedance control unit 13 that generates a position correction amount so as to achieve the target force based on the target command angle generated by the command generation unit 12 and the addition value of the position correction amount generated by the impedance control unit 13 The position / speed control unit 14 performs feedback control as a target position, and the servo amplifier 15 performs current control according to the output of the position / speed control unit.

プログラミングペンダント7は、前記制御装置11に教示作業者が前記ロボット1の動作指令を入力するための指令入力手段8と、前記ロボット1の先端で把持された前記第1部品4が前記第2部品5に接触したときの反力を教示作業者に触覚として提示する反力提示手段10と、前記反力提示手段10を制御するための反力制御手段16で構成される。   The programming pendant 7 includes a command input means 8 for a teaching worker to input an operation command for the robot 1 to the control device 11, and the first part 4 gripped at the tip of the robot 1 is the second part. The reaction force presenting means 10 presents the reaction force when touching 5 as a tactile sensation to the teaching worker, and the reaction force control means 16 for controlling the reaction force presenting means 10.

次に、前記プログラミングペンダント7の指令入力手段8と反力提示手段10のより詳細な構成を図2と図3に基づいて説明する。図2は、前記プログラミングペンダント7の指令入力手段8と反力提示手段10のパラメータ調整手段9に関係する部分のみを上面から明示した図であり、従来技術であるその他の表示装置などは割愛している。前記指令入力手段8と反力提示手段10は、操作する軸方向に応じてそれぞれ51〜62で構成されている。
代表として前記55のA−B断面図を図3に示す。前記反力提示手段10は、アウターヨーク10eと磁石10c、コイル10b、インナーヨーク10d、非磁性素材のコイルボビン10aとから成るボイスコイルモータで構成する。前記コイルボビン10aの上面には、接触スイッチ10fが固定されている。このように、同一軸線上に前記指令入力手段8と前記反力提示手段を配置した構成としているため、従来のプログラミングペンダントにそのまま配置していくことが可能で、コンパクトな構成とすることができる。また、反力を感じた直後に指を外すだけで指令が停止するため、誤操作による部品破損が回避できる。
Next, a more detailed configuration of the command input means 8 and the reaction force presentation means 10 of the programming pendant 7 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram in which only the parts related to the command input means 8 of the programming pendant 7 and the parameter adjustment means 9 of the reaction force presentation means 10 are clearly shown from the top, and other display devices which are conventional techniques are omitted. ing. The command input means 8 and the reaction force presentation means 10 are respectively composed of 51 to 62 depending on the operating axial direction.
As a representative, FIG. 3 shows a cross-sectional view of 55 of FIG. The reaction force presentation means 10 comprises a voice coil motor comprising an outer yoke 10e, a magnet 10c, a coil 10b, an inner yoke 10d, and a coil bobbin 10a made of a nonmagnetic material. A contact switch 10f is fixed on the upper surface of the coil bobbin 10a. Thus, since the command input means 8 and the reaction force presentation means are arranged on the same axis, it can be arranged as it is on a conventional programming pendant and can be made compact. . Moreover, since the command is stopped just by removing the finger immediately after the reaction force is felt, damage to the parts due to erroneous operation can be avoided.

前記反力提示手段10に入力する駆動指令は、前記反力制御手段16で生成される。具体的には図4に示す制御処理に基づいて図5に示す振動パターンが生成される。また振動パターンは図4に示すように振動振幅Dhが前記力センサ2の出力に比例するように生成する方法のほかに、前記力センサ2の出力に比例して周波数を変化させ、大きな接触力の場合は高周波数の振動パターンを生成するようにしても良い。   The drive command input to the reaction force presenting means 10 is generated by the reaction force control means 16. Specifically, the vibration pattern shown in FIG. 5 is generated based on the control process shown in FIG. In addition to the method of generating the vibration pattern so that the vibration amplitude Dh is proportional to the output of the force sensor 2, as shown in FIG. 4, the frequency is changed in proportion to the output of the force sensor 2, and a large contact force is generated. In this case, a high-frequency vibration pattern may be generated.

次に、本発明の目的である、前記パラメータ調整手段9を用いた前記インピーダンス制御部13の制御パラメータの調整手順について具体的に説明していく。まず、前記インピーダンス制御部13のインピーダンスモデルは、
F = M x(・・) + B x(・) + K x
但し、F:力センサ2の出力である接触力
M:慣性係数
B:粘性係数
K:バネ係数
であり、慣性係数Mと粘性係数B、バネ係数Kを、前記プログラミングペンダント7のパラメータ調整手段9で調整する。図2に示すように、前記パラメータ調整手段9はさらに、パラメータ選択スイッチ9aと、前記選択スイッチ9aによって選択されたパラメータの値を大きくするための押しボタン9bと、小さくするための押しボタン9cで構成される。
Next, the adjustment procedure of the control parameter of the impedance control unit 13 using the parameter adjustment means 9 which is the object of the present invention will be specifically described. First, the impedance model of the impedance control unit 13 is:
F = M x (··) + B x (·) + K x
However, F: Contact force which is the output of the force sensor 2
M: Inertia coefficient
B: Viscosity coefficient
K: a spring coefficient, and the inertia coefficient M, viscosity coefficient B, and spring coefficient K are adjusted by the parameter adjusting means 9 of the programming pendant 7. As shown in FIG. 2, the parameter adjusting means 9 further includes a parameter selection switch 9a, a push button 9b for increasing the value of the parameter selected by the selection switch 9a, and a push button 9c for decreasing the value. Composed.

図1に示す前記第1部品4を、前記第2部品5に押し当てる際の前記制御パラメータ(M,B,K)を調整する場合、教示作業者は前記プログラミングペンダント7の指令入力手段56を押印して、前記ロボット1の先端で把持された前記第1部品4を前記第2部品5に接近させ、押し当てる。そのとき接触力に応じて前記反力提示手段10が振動し、反力を教示作業者の触覚化して伝える。反力が大きすぎたと教示作業者が判断した場合、指令入力手段55で一旦、前記第1部品4と前記第2部品5を離して、前記パラメータ調整手段9で調整し、再度前記プログラミングペンダント7の指令入力手段56を押印して所望の反力が得られるまで調整し、従来のプログラミングペンダントの機能を用いて調整したパラメータを記憶させる。   When adjusting the control parameters (M, B, K) when pressing the first part 4 shown in FIG. 1 against the second part 5, the teaching worker uses the command input means 56 of the programming pendant 7. The first part 4 gripped by the tip of the robot 1 is moved closer to the second part 5 and pressed. At that time, the reaction force presenting means 10 vibrates according to the contact force, and the reaction force is transmitted to the teaching worker as a tactile sense. When the teaching worker determines that the reaction force is too large, the command input means 55 once separates the first part 4 and the second part 5, adjusts them with the parameter adjusting means 9, and again sets the programming pendant 7. The command input means 56 is impressed and adjusted until a desired reaction force is obtained, and parameters adjusted using the function of a conventional programming pendant are stored.

次に、第2の実施例を示すロボットのプログラミングペンダント7の構成を図6に示す。図6において、回転型モータ17が、前記プログラミングペンダント7と固定部7aと固定部7bを介して固定される。前記回転モータ17の出力軸18には、偏芯した負荷19が固定される。前記第1部品2が前記第2部品5に接触して接触力が発生すると、前記反力制御手段16から接触力に比例した駆動指令が前記回転型モータ17に入力され、前記偏芯した負荷19が回転し、前記プログラミングペンダント7に図6に示す振動が発生し、教示作業者に接触力を提示することができる。この場合、前記実施例1のように前記反力制御手段16で振動パターンを生成する必要が無く、前記回転モータ17の回転により接触力に応じた振動パターンが生成できる。また前記偏芯した負荷19の重量変えることにより、提示する反力の大きさを自在に調整することが可能で、適用作業の種類に応じて調整でき、実用上、極めて有益である。   Next, the configuration of the programming pendant 7 of the robot showing the second embodiment is shown in FIG. In FIG. 6, the rotary motor 17 is fixed via the programming pendant 7, the fixed portion 7a, and the fixed portion 7b. An eccentric load 19 is fixed to the output shaft 18 of the rotary motor 17. When the first component 2 comes into contact with the second component 5 and a contact force is generated, a drive command proportional to the contact force is input from the reaction force control means 16 to the rotary motor 17 and the eccentric load As a result, the vibration shown in FIG. 6 is generated in the programming pendant 7, and the contact force can be presented to the teaching worker. In this case, it is not necessary to generate a vibration pattern by the reaction force control means 16 as in the first embodiment, and a vibration pattern corresponding to the contact force can be generated by the rotation of the rotary motor 17. Further, by changing the weight of the eccentric load 19, the magnitude of the reaction force to be presented can be freely adjusted, and can be adjusted according to the type of application work, which is extremely useful in practice.

以上述べたように、オフライン上で生成されたコマンド列において、実ラインにてそのコマンドに付随する物理的な接触力等の制御パラメータを容易に教示することが可能なプログラミングペンダントを提供することができる。   As described above, it is possible to provide a programming pendant that can easily teach control parameters such as physical contact force associated with a command on an actual line in a command sequence generated off-line. it can.

本発明実施例1のプログラミングペンダントを使用した全体構成を示す図The figure which shows the whole structure which uses the programming pendant of this invention Example 1. 本発明のプログラミングペンダントの上面図の一部Part of the top view of the programming pendant of the present invention 指令入力手段と反力提示手段を説明する部分断面図Partial sectional view explaining command input means and reaction force presentation means 反力制御手段を説明する図The figure explaining reaction force control means 反力提示手段の動作パターンを説明する図The figure explaining the operation pattern of reaction force presentation means 本発明実施例2のプログラミングペンダントの上面図の一部Part of top view of programming pendant of embodiment 2 of the present invention 従来のロボットの教示方法Conventional robot teaching method

符号の説明Explanation of symbols

1 ロボット
2 力センサ
3 ハンド
4 第1部品
5 第2部品
5a 穴
6 作業テーブル
7 プログラミングペンダント
8 指令入力手段
9 パラメータ調整手段
9aパラメータ選択スイッチ
9b押しボタン
9c押しボタン
10 反力提示手段
10aコイルボビン
10bコイル
10c磁石
10dインナーヨーク
10eアウターヨーク
10f接触スイッチ
11 制御装置
12 指令生成部
13 インピーダンス制御部
14 位置・速度制御部
15 サーボアンプ
16 反力制御手段
17 回転型モータ
18 出力軸
19 偏芯した負荷
7a 固定部
7b 固定部
51 X+方向指令入力手段
52 X―方向指令入力手段
53 Y+方向指令入力手段
54 Y―方向指令入力手段
55 Z+方向指令入力手段
56 Z―方向指令入力手段
57 RX+方向指令入力手段
58 RX―方向指令入力手段
59 RY+方向指令入力手段
60 RY―方向指令入力手段
61 RZ+方向指令入力手段
62 RZ―方向指令入力手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot 2 Force sensor 3 Hand 4 1st part 5 2nd part 5a Hole 6 Work table 7 Programming pendant 8 Command input means 9 Parameter adjustment means 9a Parameter selection switch 9b Push button 9c Push button 10 Reaction force presentation means 10a Coil bobbin 10b Coil 10c magnet 10d inner yoke 10e outer yoke 10f contact switch 11 control device 12 command generation unit 13 impedance control unit 14 position / speed control unit 15 servo amplifier 16 reaction force control means 17 rotary motor 18 output shaft 19 eccentric load
7a Fixed part
7b Fixed portion 51 X + direction command input means 52 X− direction command input means 53 Y + direction command input means 54 Y− direction command input means 55 Z + direction command input means 56 Z− direction command input means 57 RX + direction command input means 58 RX -Direction command input means 59 RY + Direction command input means 60 RY-Direction command input means 61 RZ + Direction command input means 62 RZ-Direction command input means

Claims (6)

アームのハンドに把持した部品と、該部品が組みつけられる部品とを接触遷移させて組立作業を行うロボットを、前記ハンドに設けられた力センサの出力に基づいて前記アームの目標位置修正量を生成するインピーダンス制御部を有し、該目標位置修正量を予め教示された教示データに加算した位置へ前記アームをフィードバック制御する制御装置に接続され、作業者が教示時に指令入力手段を押下して入力した動作指令を前記制御装置に送出して前記ロボットを動作させるプログラムペンダントにおいて、
前記プログラミングペンダントは、前記力センサからの出力に応じた動作を行う反力提示手段と、前記力センサの出力が入力され、該反力提示手段に前記動作の指令を送出する反力制御手段と、前記インピーダンス制御部と接続され、該インピーダンス制御部の制御パラメータを変更するパラメータ調整手段と、を備えたことを特徴とするプログラミングペンダント。
A robot that performs assembly work by bringing a component held by the arm's hand into contact with a component to which the component is assembled is adjusted based on the output of a force sensor provided on the hand. An impedance control unit for generating, connected to a control device that feedback-controls the arm to a position obtained by adding the target position correction amount to previously taught teaching data, and the operator presses the command input means during teaching In a program pendant that sends the input operation command to the control device to operate the robot,
The programming pendant includes a reaction force presentation unit that performs an operation according to an output from the force sensor, and a reaction force control unit that receives the output of the force sensor and sends a command of the operation to the reaction force presentation unit. A programming pendant comprising: parameter adjusting means connected to the impedance control unit and changing a control parameter of the impedance control unit.
前記指令入力手段は複数の接触スイッチからなり、該複数の接触スイッチの各々直下に前記反力提示手段が設けられていることを特徴とする請求項1記載のプログラミングペンダント。   2. The programming pendant according to claim 1, wherein the command input means includes a plurality of contact switches, and the reaction force presentation means is provided immediately below each of the plurality of contact switches. 前記反力提示手段は、前記接触スイッチを下部から支持するコイルボビンと、該コイルボビンの下部周囲に巻付されたコイルと、該コイルに内包されるように設けられたインナーヨークと、前記コイルの外周に設けられた磁石と、該磁石のさらに外周に設けられたアウターヨークと、からなるボイスコイルモータであることを特徴とした請求項2記載のプログラミングペンダント。   The reaction force presenting means includes a coil bobbin that supports the contact switch from below, a coil wound around the lower part of the coil bobbin, an inner yoke provided so as to be included in the coil, and an outer periphery of the coil 3. The programming pendant according to claim 2, wherein the voice pendant motor comprises: a magnet provided on the magnet and an outer yoke provided on the outer periphery of the magnet. 前記反力制御手段は、前記力センサからの力の出力の振幅に基づき前記反力提示手段を動作させる指令を、前記反力提示手段に送出することを特徴とする請求項1記載のプログラミングペンダント。   2. The programming pendant according to claim 1, wherein the reaction force control means sends a command for operating the reaction force presenting means to the reaction force presenting means based on the amplitude of the force output from the force sensor. . 前記反力制御手段は、前記力センサからの力の出力の周波数に基づき前記反力提示手段を動作させる指令を、前記反力提示手段に送出することを特徴とする請求項1記載のプログラミングペンダント。   2. The programming pendant according to claim 1, wherein the reaction force control means sends a command for operating the reaction force presenting means to the reaction force presenting means based on the frequency of the force output from the force sensor. . 前記反力提示手段は、プログラミングペンダントの内部に設けられた固定部と、該固定部に支持された回転型モータと、該回転型モータの出力軸に偏芯して固定された負荷と、からなることを特徴とする請求項1記載のプログラミングペンダント。   The reaction force presentation means includes: a fixed portion provided inside a programming pendant; a rotary motor supported by the fixed portion; and a load that is eccentrically fixed to the output shaft of the rotary motor. The programming pendant according to claim 1, wherein
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