JPH07299776A - Manipulator control device - Google Patents

Manipulator control device

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Publication number
JPH07299776A
JPH07299776A JP6088292A JP8829294A JPH07299776A JP H07299776 A JPH07299776 A JP H07299776A JP 6088292 A JP6088292 A JP 6088292A JP 8829294 A JP8829294 A JP 8829294A JP H07299776 A JPH07299776 A JP H07299776A
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JP
Japan
Prior art keywords
manipulator
attitude
robot
control device
remote
Prior art date
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Pending
Application number
JP6088292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuo Tsubaki
達雄 椿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Co Ltd filed Critical Shinko Electric Co Ltd
Priority to JP6088292A priority Critical patent/JPH07299776A/en
Publication of JPH07299776A publication Critical patent/JPH07299776A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1689Teleoperation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

PURPOSE:To operate a manipulator in the desired direction simply and certainly by sensing the attitudes of a remote operating device and the manipulator, calculating their difference in the attitude, and converting the motion command signal for manipulator into a specific reference value in accordance with the obtained difference. CONSTITUTION:Inside a teaching box 3, an attitude sensor 4a is installed to sense its attitude, and another sensor 4b to sense the attitude of a robot 2 is installed inside the robot 2. On the basis of the sensing signals of these attitude sensors 4a, 4b, the difference in the attitude of box 3 relative to the robot 2, i.e., the angular difference (direction angle), is calculated, and also the inclination by reference to the heading of the box 3 is calculated. In accordance with the obtained attitude of the box 3 (heading and inclination), the operating direction keys 5a, 5b and rotating direction keys 6a, 6b of the box 3 are pushed, and thereby the motion command signal for the robot 2 is converted into a specific reference value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,遠隔操作装置に設けら
れた装置キーを操作することにより所謂ロボット等のマ
ニプレータに所望の動作をさせるマニプレータ制御装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manipulator control device for operating a manipulator such as a so-called robot by operating a device key provided on a remote control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばティーチング・プレイバック方式
のロボットに動作教示を行う場合には,ロボットアーム
を所望の位置決め点まで実際に動作させる必要がある。
通常,その操縦には図4に示すようなティーチングボッ
クス1(遠隔操作装置)が用いられる。上記ティーチン
グボックス1は,例えば動作方向キー,速度切換キー,
座標変換キー等を具備しており,上記動作方向キーを押
している間,当該キーに表示された方向にロボットアー
ムが動作する。ところで上記アームを3次元空間内で任
意の位置・姿勢に位置決めするためには,6自由度必要
なことから,一般のロボットは6自由度を満足し得る構
造が採用されている。そこで,動作方向のそれぞれにキ
ーを割り付けると,正/負方向を6組として合計12個
の動作方向キーが必要とされる。上記速度切換キーは,
ロボットアームの動作速度を高速/低速に切り換える際
に操作される。上記座標変換キーは,上記動作方向キー
の基準を,ロボット座標系,ツール座標系,各軸座標系
のそれぞれに切り換える際に操作される。引き続き,上
記ティーチングボックス1を用いてロボットアームを動
作させる場合の手順について説明する。
2. Description of the Related Art For example, when teaching a motion of a teaching / playback type robot, it is necessary to actually move the robot arm to a desired positioning point.
Usually, a teaching box 1 (remote operation device) as shown in FIG. 4 is used for the operation. The teaching box 1 includes, for example, an operation direction key, a speed switching key,
The robot arm is provided with coordinate conversion keys and the like, and while the operation direction key is being pressed, the robot arm operates in the direction displayed on the key. By the way, in order to position the arm at an arbitrary position / orientation in a three-dimensional space, 6 degrees of freedom are required. Therefore, a general robot has a structure capable of satisfying 6 degrees of freedom. Therefore, if a key is assigned to each of the movement directions, a total of 12 movement direction keys are required with 6 pairs of positive / negative directions. The speed change key is
It is operated when switching the operating speed of the robot arm between high speed and low speed. The coordinate conversion key is operated when the reference of the operation direction key is switched to each of the robot coordinate system, the tool coordinate system, and each axis coordinate system. Next, the procedure for operating the robot arm using the teaching box 1 will be described.

【0003】先ず,上記座標変換キーにより上記動作方
向キーの基準が例えば「ロボット座標系」として選択さ
れる。ここで「ロボット座標系」とは,図4に示すよう
に,ロボット2に固有のXYZ直交座標系を意味する。
従って,上記ロボット2の先端に設けられたハンド2a
を例えばX軸と平行な方向へ動作させたい場合には,上
述の動作方向キーの内,「+Xキー」または「−Xキ
ー」のどちらか一方を操作すれば良い。また,上記座標
系においてハンドル2a を例えば斜め方向へ動作させた
い場合は,一例として,「+Xキー」と「+Yキー」を
同時に操作するか,あるいは交互に操作することにな
る。これにより,上記ロボット2は所望の方向へ動作さ
せられ,その動作教示が行われる。この場合の制御系の
詳細ブロック図を図5に示す。
First, the reference of the movement direction key is selected as the "robot coordinate system" by the coordinate conversion key. Here, the “robot coordinate system” means an XYZ orthogonal coordinate system unique to the robot 2, as shown in FIG.
Therefore, the hand 2 a provided at the tip of the robot 2 is
For example, when the user wants to operate in the direction parallel to the X axis, either one of the "+ X key" and the "-X key" of the above operation direction keys may be operated. Further, when it is desired to move the handle 2a in the above-mentioned coordinate system in an oblique direction, for example, the "+ X key" and the "+ Y key" are operated simultaneously or alternately. As a result, the robot 2 is moved in a desired direction and its operation teaching is performed. A detailed block diagram of the control system in this case is shown in FIG.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このようにして行われ
る従来の教示手順においては,上述の如くロボットを中
心とした座標系を基準として教示動作が行われることか
ら,例えばオペレータが上記ロボット2に対面した状態
で教示動作を行う場合には,このオペレータにとっては
ロボット座標系のイメージとして逆にとらえる必要があ
る。即ちロボット2の動作方向を決定して該ロボット2
を動作させるには,上記ティーチングボックス1におけ
る動作方向キーはこのオペレータから見て逆方向に対応
するキーを操作しなければならない。また,このような
座標系は,オペレータにとって仮想的なものであると共
にロボット2にとっては固有のものであることから,該
ロボット2に対してオペレータがその位置を変えた場合
には,オペレータのイメージ上においても上記ロボット
2の動作方向を相対的に変更しなければならない。この
ように,従来のロボット教示システムで0その動作教示
を行い難く,かなりの熟練度を要するものとされてい
た。そこで,本発明は,上記事情に鑑みて創案されたも
のであり,オペレータは,マニプレータに固有の座標系
を意識せずとも,その動作方向を遠隔操作装置,即ち該
遠隔操作装置を支持する上記オペレータを中心としてと
らえることができ,上記マニプレータを所望の方向へ確
実に動作させ得るマニプレータ制御装置の提供を目的と
するものである。
In the conventional teaching procedure performed as described above, since the teaching operation is performed with the coordinate system centered on the robot as a reference as described above, for example, the operator controls the robot 2. When the teaching operation is performed in the face-to-face state, it is necessary for this operator to view the image in the robot coordinate system in reverse. That is, the operation direction of the robot 2 is determined and the robot 2
In order to operate, the operation direction key in the teaching box 1 must operate the key corresponding to the opposite direction as seen from the operator. Further, since such a coordinate system is virtual to the operator and unique to the robot 2, when the operator changes the position of the robot 2, the image of the operator is changed. Also in the above, the movement direction of the robot 2 must be relatively changed. As described above, it is difficult for the conventional robot teaching system to teach the movement of the robot, and a considerable degree of skill is required. Therefore, the present invention was devised in view of the above circumstances, and an operator does not have to be aware of a coordinate system specific to a manipulator, but the operation direction of the operator is a remote control device, that is, the remote control device is supported. An object of the present invention is to provide a manipulator control device which can be grasped mainly by an operator and which can surely operate the manipulator in a desired direction.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,本発明が採用する第1の手段は,その要旨とすると
ころが,遠隔操作装置に設けられた操作キーを操作する
ことで出力された動作指令信号により,マニプレータに
固有の予め定義されたマニプレータ座標系内で該マニプ
レータに所望の動作をさせるマニプレータ制御装置にお
いて,上記遠隔操作装置及びマニプレータにそれぞれ設
けられ,遠隔操作装置本体及びマニプレータ本体の姿勢
を検出する第1及び第2の姿勢検出手段と,上記第1及
び第2の姿勢検出手段からの姿勢データに基づいて,上
記マニプレータ本体に対する上記遠隔操作装置本体の相
対的な姿勢の差を演算する第1の演算手段と,上記第1
の演算手段による差データに基づいて,上記遠隔操作装
置から上記マニプレータに出力される上記動作指令信号
を上記マニプレータ座標系での遠隔操作装置本体を基準
とした値に変換する変換手段とを具備してなる点に係る
マニプレータ制御装置である。更に本発明が採用する第
2の手段は,その要旨とするところが,遠隔操作装置に
設けられた操作キーを操作することで出力された動作指
令信号により,マニプレータに固有の予め定義されたマ
ニプレータ座標系内で該マニプレータに所望の動作をさ
せるマニプレータ制御装置において,上記遠隔操作装置
に設けられ,遠隔操作装置本体の姿勢を検出する第1の
姿勢検出手段と,上記第1の姿勢検出手段からの姿勢デ
ータに基づいて,上記マニプレータ本体の基準姿勢に対
する上記遠隔操作装置本体の姿勢の差を演算する第2の
演算手段と,上記第2の演算手段による差データに基づ
いて,上記遠隔操作装置から上記マニプレータに出力さ
れる上記動作指令信号を上記マニプレータ座標系での遠
隔操作装置本体を基準とした値に変換する変換手段とを
具備してなる点に係るマニプレータ制御装置である。
In order to achieve the above-mentioned object, the first means adopted by the present invention is, in the gist thereof, output by operating an operation key provided on a remote control device. In the manipulator control device for causing the manipulator to perform a desired operation within a predefined manipulator coordinate system unique to the manipulator, the remote operation device and the manipulator are respectively provided with the remote operation device body and the manipulator body. Difference between the relative attitude of the remote control device main body with respect to the manipulator main body, based on the attitude data from the first and second attitude detection means and the first and second attitude detection means. A first calculation means for calculating
Conversion means for converting the operation command signal output from the remote operation device to the manipulator to a value based on the remote operation device main body in the manipulator coordinate system, based on the difference data obtained by the operation means. The manipulator control device according to the above point. Further, the second means adopted by the present invention is, in summary, a predefined manipulator coordinate unique to the manipulator by a motion command signal output by operating an operation key provided on the remote control device. In a manipulator control device for causing the manipulator to perform a desired operation in a system, a first attitude detection means provided in the remote operation device for detecting an attitude of a remote operation device body, and a first attitude detection means. Second operation means for calculating the difference in the attitude of the remote operation device body with respect to the reference attitude of the manipulator main body based on the attitude data; and the remote operation device based on the difference data by the second operation means. A converter for converting the operation command signal output to the manipulator into a value in the manipulator coordinate system with reference to the main body of the remote control device. Preparative a manipulator control apparatus according to the point at which comprises a.

【作用】上記構成に係るマニプレータ制御装置では,マ
ニプレータ座標系内でのマニプレータ本体の姿勢に対す
る遠隔操作装置本体の姿勢の差データに基づいて,遠隔
操作装置からマニプレータに出力される動作指令信号が
該マニプレータ座標系での遠隔操作装置本体を基準とし
た値に変換される。これにより,オペレータは,マニプ
レータ座標系の存在を意識せずとも遠隔操作装置,即ち
該遠隔操作装置を支持する該オペレータを中心としたマ
ニプレータの動作方向を指定することができる。ここ
で,マニプレータ本体の姿勢に対する遠隔操作装置本体
の姿勢の差データは,マニプレータ及び遠隔操作装置の
それぞれに設けた各姿勢検出手段からの姿勢データに基
づいて算出したり,あるいは遠隔操作装置に設けた姿勢
検出手段からの姿勢データに基づいてマニプレータの基
準姿勢に対する差として求めることができる。
In the manipulator control device having the above-mentioned configuration, the operation command signal output from the remote operation device to the manipulator based on the difference data of the attitude of the remote operation device main body with respect to the attitude of the manipulator main body in the manipulator coordinate system Converted to a value based on the remote control device body in the manipulator coordinate system. Thus, the operator can specify the operation direction of the remote control device, that is, the manipulator centering on the operator supporting the remote control device, without being aware of the existence of the manipulator coordinate system. Here, the difference data of the attitude of the remote operation device main body with respect to the attitude of the manipulator main body is calculated based on the attitude data from each attitude detection means provided in each of the manipulator and the remote operation device, or provided in the remote operation device. Based on the attitude data from the attitude detecting means, it can be obtained as a difference from the reference attitude of the manipulator.

【0006】[0006]

【実施例】以下添付図面を参照して,本発明を具体化し
た実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以
下の実施例は,本発明を具体化した一例であって,本発
明の技術的範囲を限定する正確のものではない。ここ
に,図1は本発明の一実施例に係るマニプレータ制御装
置を備えた教示システムの概略構成図,図2は上記教示
システムにおける制御系のブロック図,図3は教示動作
の説明図である。この実施例に係るマニプレータ制御装
置では,例えば図1に示す如く,ティーチングボックス
3(遠隔操作装置)内に,該ティーチングボックス3本
体の姿勢を検出する姿勢検出器4a (第1の姿勢検出手
段)が配備されており,ロボット2内に,該ロボット2
本体の姿勢を検出する姿勢検出器4b (第2の姿勢検出
手段)が配備されている。上記姿勢検出器4a は,例え
ば磁気コンパス,ジャイロメータ,傾斜センサ等を組み
合わせることにより構成されており,上記磁気コンパス
により方向が,上記ジャイロメータ等により傾きがそれ
ぞれ検出される。また上記姿勢検出器4bは磁気コンパ
スにより構成されている。そして,上記ロボット2に備
えられた姿勢検出器4b と上記ティーチングボックス3
に備えられた姿勢検出器4a の磁気コンパスとにより検
出される角度データに基づいてロボット2本体に対する
ティーチングボックス3の相対的な姿勢の差,即ち角度
差(方向角)が算出され,更に上記ジャイロメータ等に
より上記ティーチングボックス3の向いている方向を基
準とした当該ティーチングボックス3の傾きが算出され
る。この場合,上記ロボット2の姿勢検出器4b を省略
し,上記ロボット2本体に上記ティーチングボックス3
を沿わせた状態で上記姿勢検出器4a をリセットし,そ
の位置でのロボット本体2の姿勢を基準姿勢として上記
ティーチングボックス3を移動した場合の方向角を算出
するようにしても良い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings for the understanding of the present invention. In addition, the following embodiments are examples of embodying the present invention and are not accurate for limiting the technical scope of the present invention. 1 is a schematic configuration diagram of a teaching system including a manipulator controller according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a control system in the teaching system, and FIG. 3 is an explanatory diagram of teaching operation. . In the manipulator control device according to this embodiment, for example, as shown in FIG. 1, a posture detector 4a (first posture detecting means) for detecting the posture of the main body of the teaching box 3 is provided in a teaching box 3 (remote operation device). ) Is deployed, and the robot 2
An attitude detector 4 b (second attitude detecting means) for detecting the attitude of the main body is provided. The attitude detector 4a is configured by combining, for example, a magnetic compass, a gyrometer, an inclination sensor, and the like, and the direction is detected by the magnetic compass and the inclination is detected by the gyrometer or the like. The attitude detector 4b is composed of a magnetic compass. Then, the posture detector 4 b provided in the robot 2 and the teaching box 3 are provided.
Based on the angle data detected by the magnetic compass orientation detector 4 a provided to the difference in the relative orientation of the teaching pendant 3 with respect to the robot 2 body, i.e. the angular difference (direction angle) are calculated, further the The tilt of the teaching box 3 is calculated by using a gyrometer or the like with reference to the direction in which the teaching box 3 is facing. In this case, omitting the posture detector 4 b of the robot 2, the teaching pendant 3 to the robot 2 body
And resetting the attitude detector 4 a in a state in which along the may calculate the direction angle in the case of moving the teaching pendant 3 the posture of the robot body 2 at that position as a reference position.

【0007】そして,上記のようにして算出されたティ
ーチングボックス3の姿勢(方向,傾き)に関するデー
タに基づいて,このティーチングボックス3の動作方向
キー5a ,5b あるいは回転方向キー6a ,6b を操作
することによりロボット2に出力される動作指令信号
が,上記ロボット座標系でのティーチングボックス3本
体を基準とした値に変換される。従って,当該マニプレ
ータ制御装置においては,ティーチングボックス3を支
持するオペレータを基準とした方向へ向けてロボット2
を動作させることができる。即ち,上記オペレータは,
上記ティーチングボックス3を支持して動作させたい方
向の動作方向キー5a ,5b あるいは回転方向キー
a ,6b を操作するだけで良い。上記のような制御概
念のブロック図を図2に示す。ここで,方向ベクトルr
は,上記姿勢検出器4a の向きを表す大きさ1の方向ベ
クトルである。そして,上述の各方向キー5a ,5b
a ,6b は上記方向ベクトルrに沿って並進移動させ
るか(図3(a)参照),この方向ベクトルrの廻りに
回転させる(図3(b)参照)場合に用いられる。
[0007] Then, the posture of the teaching pendant 3, which is calculated as described above (direction, inclination) based on the data relating to the operation direction keys of the teaching box 3 5 a, 5 b or the direction of rotation keys 6 a, 6 By operating b , the operation command signal output to the robot 2 is converted into a value based on the teaching box 3 main body in the robot coordinate system. Therefore, in the manipulator control device, the robot 2 is oriented in the direction with the operator supporting the teaching box 3 as a reference.
Can be operated. That is, the operator is
It is only operating the teaching pendant 3 support and direction operating direction key you want to operate with 5 a, 5 b or the direction of rotation keys 6 a, 6 b. A block diagram of the control concept as described above is shown in FIG. Where the direction vector r
Is a direction vector of size 1 representing the orientation of the attitude detector 4 a . Then, the above-mentioned direction keys 5 a , 5 b ,
6 a, 6 b (see FIG. 3 (a)) or to translate along the direction vector r, used when rotating around the direction vector r (see Figure 3 (b)).

【0008】例えば動作方向キー5a からの動作指令信
号が入力された場合には,方向ベクトルrに沿ってプラ
ス側(オペレータから見て前方)へ距離dだけ動作し,
動作方向キー5b からの動作指令信号が入力された場合
にはこの方向ベクトルrに沿ってマイナス方向(オペレ
ータから見て手前)へ距離dだけ動作する。また,回転
方向キー6a からの動作指令信号が入力された場合には
方向ベクトルrの廻りにプラス方向(オペレータから見
て時計方向)へ角度θだけ動作し,回転方向キー6b
らの動作指令信号が入力された場合には方向ベクトルr
の廻りにマイナス方向(オペレータから見て反時計方
向)へ角度θだけ動作する。尚,上述の各値はロボット
2を動作させる場合の絶対移動量であって,実際には,
ロボット2の現在位置・姿勢に加えて上述の値dが動作
の差分として加算され,動作目標位置・姿勢データとさ
れる。これを一般式に示すと以下のようになる。
[0008] For example, when the operation instruction signal from the operation direction keys 5 a is input, operates by a distance d to the (forward as viewed from the operator) plus side along the direction vector r,
When an operation command signal is input from the operation direction key 5 b , the operation is performed along the direction vector r in the negative direction (toward the operator) by the distance d. When an operation command signal from the rotation direction key 6a is input, the rotation direction key 6b is operated in the plus direction (clockwise as seen from the operator) around the direction vector r by the angle θ, and the rotation direction key 6b is operated. Direction vector r when a command signal is input
It moves in the negative direction (counterclockwise as seen from the operator) around the angle θ. The above-mentioned values are absolute movement amounts when the robot 2 is operated, and actually,
In addition to the current position / orientation of the robot 2, the above-mentioned value d is added as a motion difference to obtain motion target position / orientation data. This is shown in the general formula as follows.

【0009】 ティーチングボックス3の方向ベクト
ルrに沿ってロボット2を並進させる場合
When the robot 2 is translated along the direction vector r of the teaching box 3.

【数1】 方向ベクトルrのまわりに回転させる場合(方向ベ
クトルrの原点は手先位置)
[Equation 1] When rotating around the direction vector r (the origin of the direction vector r is the hand position)

【数2】 ただし, Vθ=1− cosθ, Cθ= cosθ Sθ= sinθ[Equation 2] However, Vθ = 1-cosθ, Cθ = cosθ Sθ = sinθ

【数3】 [Equation 3]

【0010】以上のようにして求められたロボット座標
系上での動作目標位置・姿勢データが,ロボットの各関
節を動作させるサーボ系に対して目標値として座標変換
されて与えられる。引き続き,上記構成に係る制御装置
を用いてロボットアームを動作させる場合の手順につい
て説明する。先ず,図外の速度切換キーにより所望の動
作速度を選択すると共に,ロボット2を動作させようと
する方向に対してオペレータ自身が向き直る。これによ
り,このオペレータにより支持されたティーチングボッ
クス3も同様にロボット2の動作方向に向くことにな
る。引き続き,オペレータから見てロボット2を動作さ
せたい方向への動作方向キー5a ,5b あるいは回転方
向キー6a ,6b を操作する。これにより,各方向キー
からの動作指令信号は,姿勢検出器4a ,4b からの姿
勢データに基づいてティーチングボックス3を基準とし
た値に変換され,ロボット2はその方向へ動作する。
The motion target position / orientation data on the robot coordinate system obtained as described above is coordinate-converted and given as a target value to the servo system for operating each joint of the robot. Next, a procedure for operating the robot arm using the control device having the above configuration will be described. First, a desired operation speed is selected with a speed switching key (not shown), and the operator turns around the direction in which the robot 2 is to be operated. As a result, the teaching box 3 supported by this operator is also oriented in the movement direction of the robot 2. Subsequently, operating the operating direction key 5 a, 5 b or the direction of rotation keys 6 a, 6 b in the direction you want to operate the robot 2 viewed from the operator. Thus, operation command signals from the direction key is converted into a value relative to the teaching pendant 3 based on the attitude data from the attitude detector 4 a, 4 b, the robot 2 operates in that direction.

【0011】また,上記ロボット2の動作方向がオペレ
ータの思っていた方向と微妙に異なる場合には,オペレ
ータは上記ティーチングボックス3の姿勢を変えつつ所
望の方向キーを操作すればよい。これにより,オペレー
タは,ロボット座標系を何ら意識することなく,ロボッ
ト2に対して直感的にその動作方向を指示することがて
きる。そして,この動作方向を指示するに際しては,従
来のティーチングボックスの場合のように複数のキーを
操作せずとも単一の方向キーを操作するか,あるいは合
わせてティーチングボックス3の方向を変えるのみです
むことから,その教示作業は飛躍的に簡便化される。
尚,上記実施例においては,当該マニプレータ制御装置
をティーチング・プレイバック方式のロボットのリモー
ト教示を行う入力装置として用いる場合を例に説明した
が,このようなリモート教示のみならず,当該マニプレ
ータ制御装置は例えば危険地域におけるロボット遠隔操
作用の操作装置として適用する場合にも好適である。
尚,上記実施例に係るティーチングボックス3における
方向キーの配置は,図1に示す場合の他,動作方向キー
a ,5b と回転方向キー6a ,6b の位置を変えた
り,あるいは各方向キーを縦一列,横一列に配置変えし
てその使用に適した態様とし得ることも言うまでもな
い。更に,自由度の少ないロボットに対しては,上述の
回転方向キーを省略し,動作方向キーのみを具備して当
該制御装置を構成することも可能である。更にまた,ロ
ボットが2自由度しかない場合には,このロボットの動
作領域は2次元平面内に限られることになるが,この場
合には,上記ティーチングボックスの姿勢ベクトルをこ
の2次元平面内に投影したベクトル方向へ上記ロボット
を動作させるようにすれば良い。
Further, when the operation direction of the robot 2 is slightly different from the direction intended by the operator, the operator may operate the desired direction key while changing the posture of the teaching box 3. As a result, the operator can intuitively instruct the operation direction of the robot 2 without paying attention to the robot coordinate system. Then, when instructing this movement direction, you can operate a single direction key without operating multiple keys as in the case of the conventional teaching box, or simply change the direction of teaching box 3 accordingly. Therefore, the teaching work is dramatically simplified.
In the above embodiment, the case where the manipulator control device is used as an input device for performing remote teaching of a teaching / playback type robot has been described as an example, but the manipulator control device is not limited to such remote teaching. Is also suitable, for example, when applied as an operating device for remote control of a robot in a dangerous area.
The arrangement of the direction keys in the teaching box 3 according to the above embodiment, other case shown in FIG. 1, changing the position of the operation direction keys 5 a, 5 b and the rotation direction key 6 a, 6 b, or each It goes without saying that the directional keys may be arranged in a vertical row and a horizontal row to provide a mode suitable for use. Further, for a robot having a low degree of freedom, it is possible to omit the rotation direction key described above and configure the control device by providing only the movement direction key. Furthermore, if the robot has only two degrees of freedom, the motion area of this robot is limited to within the two-dimensional plane. In this case, the posture vector of the teaching box is within this two-dimensional plane. The robot may be operated in the projected vector direction.

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明に係るマニプレータ制御装置は上
記したように構成されているから,オペレータはマニプ
レータに固有の座標系を意識せずとも,その動作方向を
遠隔操作装置,即ちこの遠隔操作装置を支持するオペレ
ータを中心としてとらえることができ,上記マニプレー
タを所望の方向へ確実に動作させることができる。
Since the manipulator control device according to the present invention is configured as described above, the operator does not have to be aware of the coordinate system specific to the manipulator, but the operating direction of the manipulator is a remote control device, that is, this remote control device. It is possible to catch the operator supporting the robot as a center, and to reliably operate the manipulator in a desired direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係るマニプレータ制御装
置を備えた教示システムの概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a teaching system including a manipulator control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 上記教示システムにおける制御系のブロック
図。
FIG. 2 is a block diagram of a control system in the teaching system.

【図3】 教示動作の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a teaching operation.

【図4】 従来の教示システムの概略構成図。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional teaching system.

【図5】 上記従来の教示システムにおける制御系のブ
ロック図。
FIG. 5 is a block diagram of a control system in the conventional teaching system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…ロボット 3…ティーチングボックス(遠隔操作装置) 4a …姿勢検出器(第1の姿勢検出手段) 4b …姿勢検出器(第2の姿勢検出手段) 5a ,5b …動作方向キー 6a ,6b …回転方向キー2 ... Robot 3 ... Teaching box (remote control device) 4a ... Attitude detector (first attitude detection means) 4b ... Attitude detector (second attitude detection means) 5a , 5b ... Motion direction key 6 a , 6 b … Rotation direction key

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 遠隔操作装置に設けられた操作キーを操
作することで出力された動作指令信号により,マニプレ
ータに固有の予め定義されたマニプレータ座標系内で該
マニプレータに所望の動作をさせるマニプレータ制御装
置において,上記遠隔操作装置及びマニプレータにそれ
ぞれ設けられ,遠隔操作装置本体及びマニプレータ本体
の姿勢を検出する第1及び第2の姿勢検出手段と,上記
第1及び第2の姿勢検出手段からの姿勢データに基づい
て,上記マニプレータ本体に対する上記遠隔操作装置本
体の相対的な姿勢の差を演算する第1の演算手段と,上
記第1の演算手段による差データに基づいて,上記遠隔
操作装置から上記マニプレータに出力される上記動作指
令信号を上記マニプレータ座標系での遠隔操作装置本体
を基準とした値に変換する変換手段とを具備してなるこ
とを特徴とするマニプレータ制御装置。
1. A manipulator control for causing a desired operation of a manipulator within a predefined manipulator coordinate system specific to the manipulator by an operation command signal output by operating an operation key provided on a remote control device. In the apparatus, first and second attitude detecting means provided in the remote operation device and the manipulator, respectively, for detecting the attitudes of the remote operation device body and the manipulator body, and attitudes from the first and second attitude detecting means. First computing means for computing the difference in the relative posture of the remote control device body with respect to the manipulator body based on the data, and based on the difference data by the first computing means The operation command signal output to the manipulator is changed to a value based on the remote control device main body in the manipulator coordinate system. A manipulator control device comprising: a converting means for converting the manipulator.
【請求項2】 遠隔操作装置に設けられた操作キーを操
作することで出力された動作指令信号により,マニプレ
ータに固有の予め定義されたマニプレータ座標系内で該
マニプレータに所望の動作をさせるマニプレータ制御装
置において,上記遠隔操作装置に設けられ,遠隔操作装
置本体の姿勢を検出する第1の姿勢検出手段と,上記第
1の姿勢検出手段からの姿勢データに基づいて,上記マ
ニプレータ本体の基準姿勢に対する上記遠隔操作装置本
体の姿勢の差を演算する第2の演算手段と,上記第2の
演算手段による差データに基づいて,上記遠隔操作装置
から上記マニプレータに出力される上記動作指令信号を
上記マニプレータ座標系での遠隔操作装置本体を基準と
した値に変換する変換手段とを具備してなることを特徴
とするマニプレータ制御装置。
2. A manipulator control for causing a desired operation of a manipulator within a predefined manipulator coordinate system specific to the manipulator by an operation command signal output by operating an operation key provided on a remote control device. In the apparatus, a first attitude detecting means provided in the remote operation device for detecting the attitude of the remote operation device main body, and an attitude data from the first attitude detecting means with respect to a reference attitude of the manipulator main body. The manipulator outputs the operation command signal output from the remote controller to the manipulator based on the difference data by the second calculator that calculates the difference in the attitude of the remote controller main body. A manipulator comprising: a conversion means for converting a value based on the main body of the remote control device in a coordinate system. Control device.
【請求項3】 上記遠隔操作装置がリモート教示を行う
入力装置である請求項1又は2記載のマニプレータ制御
装置。
3. The manipulator control device according to claim 1, wherein the remote operation device is an input device for performing remote teaching.
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