JP2000326280A - スカラ型ロボットにおける干渉チェック方法 - Google Patents
スカラ型ロボットにおける干渉チェック方法Info
- Publication number
- JP2000326280A JP2000326280A JP11137184A JP13718499A JP2000326280A JP 2000326280 A JP2000326280 A JP 2000326280A JP 11137184 A JP11137184 A JP 11137184A JP 13718499 A JP13718499 A JP 13718499A JP 2000326280 A JP2000326280 A JP 2000326280A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint axis
- robot
- stroke
- target position
- interference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直交座標空間上に干渉領域が存在するスカラ
型ロボットの動作制御の際、広い移動可能範囲を確保す
ることが可能な干渉チェック方法を提供する。 【解決手段】 先ず、ロボットの動作指令に対応する目
標位置を、各関節軸のストローク値に変換し、ストロー
ク限についてのチェックを行う。ストローク値がストロ
ーク限の範囲内にあることが確認された場合には、各関
節軸のストローク値から直交座標空間上の目標位置を算
出し、直交座標空間上における干渉領域についてのチェ
ックを行う。目標位置が干渉領域内にないことを確認さ
れた場合には、直交座標空間上で目標位置までの移動経
路を計算する。移動経路上の各補間位置について各関節
軸のストローク値を算出し、ストローク限についてのチ
ェックを行う。各補間位置に対応するストローク値がス
トローク限の範囲内にあることが確認された場合に、各
関節軸に動作指令を与える。
型ロボットの動作制御の際、広い移動可能範囲を確保す
ることが可能な干渉チェック方法を提供する。 【解決手段】 先ず、ロボットの動作指令に対応する目
標位置を、各関節軸のストローク値に変換し、ストロー
ク限についてのチェックを行う。ストローク値がストロ
ーク限の範囲内にあることが確認された場合には、各関
節軸のストローク値から直交座標空間上の目標位置を算
出し、直交座標空間上における干渉領域についてのチェ
ックを行う。目標位置が干渉領域内にないことを確認さ
れた場合には、直交座標空間上で目標位置までの移動経
路を計算する。移動経路上の各補間位置について各関節
軸のストローク値を算出し、ストローク限についてのチ
ェックを行う。各補間位置に対応するストローク値がス
トローク限の範囲内にあることが確認された場合に、各
関節軸に動作指令を与える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スカラ型ロボット
の動作制御の際、物理的な干渉領域についてチェックを
行って、動作指令に対応する位置への移動の可否につい
て判断する機能に係り、特に、スカラ型ロボットの移動
可能範囲をできるだけ狭めることなく、上記の判断を行
うための干渉チェック方法に関する。
の動作制御の際、物理的な干渉領域についてチェックを
行って、動作指令に対応する位置への移動の可否につい
て判断する機能に係り、特に、スカラ型ロボットの移動
可能範囲をできるだけ狭めることなく、上記の判断を行
うための干渉チェック方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】スカラ型ロボットは、産業用ロボットと
して溶接作業あるいは塗装作業などの分野で広く使用さ
れている。スカラ型ロボットは、複数のアームを関節で
接続することによって構成されており、関節の動き（回
転角度）を制御することにより動作位置（エンドエフェ
クタの位置及び姿勢など）を動かしている。
して溶接作業あるいは塗装作業などの分野で広く使用さ
れている。スカラ型ロボットは、複数のアームを関節で
接続することによって構成されており、関節の動き（回
転角度）を制御することにより動作位置（エンドエフェ
クタの位置及び姿勢など）を動かしている。
【０００３】図１に、一般的なスカラ型ロボットのモデ
ルを示す。
ルを示す。
【０００４】第一アーム１１は、その付け根に当たる部
分にある第一関節軸２１の回りで旋回することができ
る。ここで、第一アーム１１の旋回角度を、第一軸と呼
ぶ。また、図１において、第一関節軸２１に対して平行
な方向にＺ軸を設定し、第一アーム１１の旋回面に対し
て平行な面内にＸ軸及びＹ軸を設定する。
分にある第一関節軸２１の回りで旋回することができ
る。ここで、第一アーム１１の旋回角度を、第一軸と呼
ぶ。また、図１において、第一関節軸２１に対して平行
な方向にＺ軸を設定し、第一アーム１１の旋回面に対し
て平行な面内にＸ軸及びＹ軸を設定する。
【０００５】第一アーム１１の先端部には、第二関節軸
２２を介して第二アーム１２の後端部が接続されてい
る。第二アーム１２は、第二関節軸２２の回りで旋回す
ることができる。第二関節軸２２は、第一関節軸２１
（即ち、Ｚ軸）に対して平行である。従って、第二アー
ム１２の旋回面は、第一アーム１１の旋回面（即ち、Ｘ
Ｙ平面）に対して平行である。ここで、第二アーム１２
の旋回角度を、第二軸と呼ぶ。なお、具体的には、第一
アームに対する第二アームの相対的な旋回角度の値を第
二軸とし、第二アームの方向が第一アームの方向と一致
している時に、第二軸の値を０度とする。
２２を介して第二アーム１２の後端部が接続されてい
る。第二アーム１２は、第二関節軸２２の回りで旋回す
ることができる。第二関節軸２２は、第一関節軸２１
（即ち、Ｚ軸）に対して平行である。従って、第二アー
ム１２の旋回面は、第一アーム１１の旋回面（即ち、Ｘ
Ｙ平面）に対して平行である。ここで、第二アーム１２
の旋回角度を、第二軸と呼ぶ。なお、具体的には、第一
アームに対する第二アームの相対的な旋回角度の値を第
二軸とし、第二アームの方向が第一アームの方向と一致
している時に、第二軸の値を０度とする。
【０００６】第二アーム１２の先端部には、回転シャフ
ト１３が接続されている。この回転シャフト１３の軸２
３は、第一関節軸２１及び第二関節軸２２に対して平行
である。回転シャフト１３は、自己の軸２３回りの回転
に加えて、軸方向（即ち、Ｚ軸）に移動することができ
る。ここで、回転シャフト１３の軸方向の移動距離を第
三軸と呼び、回転シャフト１３の回転角度を第四軸と呼
ぶ。エンドエフクタ（図示せず）は、回転シャフト１３
の先端に装着される。
ト１３が接続されている。この回転シャフト１３の軸２
３は、第一関節軸２１及び第二関節軸２２に対して平行
である。回転シャフト１３は、自己の軸２３回りの回転
に加えて、軸方向（即ち、Ｚ軸）に移動することができ
る。ここで、回転シャフト１３の軸方向の移動距離を第
三軸と呼び、回転シャフト１３の回転角度を第四軸と呼
ぶ。エンドエフクタ（図示せず）は、回転シャフト１３
の先端に装着される。
【０００７】スカラ型ロボットは、一般的に、次の三つ
の条件によって旋回面内（即ち、ＸＹ平面内）での移動
可能範囲が制限される。
の条件によって旋回面内（即ち、ＸＹ平面内）での移動
可能範囲が制限される。
【０００８】（イ） アーム長に基づく制限 図３に示す様に、第二軸の値を０度で固定して（即ち、
第二アーム１２の方向を第一アーム１１の方向に一致さ
せて）第一アーム１１を旋回させた時、第二アーム１２
の先端部が描く軌跡の外側の領域、即ち、“第一アーム
長＋第二アーム長”を半径とする円の外側の領域は、ロ
ボットの移動可能範囲の外になる。
第二アーム１２の方向を第一アーム１１の方向に一致さ
せて）第一アーム１１を旋回させた時、第二アーム１２
の先端部が描く軌跡の外側の領域、即ち、“第一アーム
長＋第二アーム長”を半径とする円の外側の領域は、ロ
ボットの移動可能範囲の外になる。
【０００９】更に、第二軸の値を１８０度で固定して
（即ち、第二アーム１２の方向を第一アーム１１の方向
に対して逆方向に向けて）第一アーム１１を旋回させた
時、第二アーム１２の先端部が描く軌跡の内側の領域、
即ち、“第一アーム長−第二アーム長”を半径とする円
の内側の領域は、ロボットの移動可能範囲の外になる。
（即ち、第二アーム１２の方向を第一アーム１１の方向
に対して逆方向に向けて）第一アーム１１を旋回させた
時、第二アーム１２の先端部が描く軌跡の内側の領域、
即ち、“第一アーム長−第二アーム長”を半径とする円
の内側の領域は、ロボットの移動可能範囲の外になる。
【００１０】これらの領域内にロボットの動作位置を設
定することは、物理的に不可能である。これをロボット
の動作制御の際の演算処理の面から見ると、ロボットの
目標位置としてこれらの領域内が指令された場合には、
それに対応する各関節軸のストローク値について解を求
めることができないことになる。なお、これらの領域
は、「演算不可領域」と呼ばれる。
定することは、物理的に不可能である。これをロボット
の動作制御の際の演算処理の面から見ると、ロボットの
目標位置としてこれらの領域内が指令された場合には、
それに対応する各関節軸のストローク値について解を求
めることができないことになる。なお、これらの領域
は、「演算不可領域」と呼ばれる。
【００１１】（ロ） 各軸のストロークに基づく制限 実際のスカラ型ロボットの場合、回転シャフト１３と第
一アーム１１との間、及び各アーム１１、１２とそれら
の支持機構（図示せず）などとの間に、物理的な干渉が
あるため、各関節軸２１、２２を無制限に動かすことは
できない。そこで、図４及び図５に示す様に、第一関節
軸２１及び第二関節軸２２のストロークにそれぞれ制限
を設けて、上記の様な物理的な干渉を回避している。こ
れらの制限があるため、一般的なスカラ型ロボットのＸ
Ｙ平面における移動可能範囲は、例えば、図６に示す様
な領域になる。
一アーム１１との間、及び各アーム１１、１２とそれら
の支持機構（図示せず）などとの間に、物理的な干渉が
あるため、各関節軸２１、２２を無制限に動かすことは
できない。そこで、図４及び図５に示す様に、第一関節
軸２１及び第二関節軸２２のストロークにそれぞれ制限
を設けて、上記の様な物理的な干渉を回避している。こ
れらの制限があるため、一般的なスカラ型ロボットのＸ
Ｙ平面における移動可能範囲は、例えば、図６に示す様
な領域になる。
【００１２】（ハ） 背面干渉領域に基づく制限 更に、ケーブルのマウントなどのために、背面側に物理
的な干渉領域が存在するロボットでは、背面干渉領域に
ついての配慮が必要となる。図７に、背面干渉領域を円
筒形で定義した例を示す。
的な干渉領域が存在するロボットでは、背面干渉領域に
ついての配慮が必要となる。図７に、背面干渉領域を円
筒形で定義した例を示す。
【００１３】この様な背面干渉領域が、アーム長に基づ
く制限によって除外される内側の円（図３）の中、ある
いは、各軸のストロークに基づく制限によって除外され
る領域（図６）の中に収まる場合には問題はない。しか
し、図８に示す様に、背面干渉領域が、アーム長及びス
トローク制限に基づくロボットの移動可能範囲と重なる
場合には、これを回避する必要がある。
く制限によって除外される内側の円（図３）の中、ある
いは、各軸のストロークに基づく制限によって除外され
る領域（図６）の中に収まる場合には問題はない。しか
し、図８に示す様に、背面干渉領域が、アーム長及びス
トローク制限に基づくロボットの移動可能範囲と重なる
場合には、これを回避する必要がある。
【００１４】従来のスカラ型ロボットでは、動作制御の
際、動作指令に対応する位置への移動の可否についてチ
ェックする方法として、各軸のストローク限を設定する
方法しか用意されていなかった。このため、例えば、第
一関節軸２１のストローク制限でこの領域への侵入を規
制しようとする場合には、ロボットの移動可能範囲は、
図９に示す様な領域に制限されることになる。また、第
二関節軸２２のストローク制限でこの領域への侵入を規
制しようとする場合には、ロボットの移動可能範囲は、
図１０の示す様な領域に制限されることになる。いずれ
の場合においても、ロボットの移動可能範囲が著しく狭
められることになり、実用上好ましくない。
際、動作指令に対応する位置への移動の可否についてチ
ェックする方法として、各軸のストローク限を設定する
方法しか用意されていなかった。このため、例えば、第
一関節軸２１のストローク制限でこの領域への侵入を規
制しようとする場合には、ロボットの移動可能範囲は、
図９に示す様な領域に制限されることになる。また、第
二関節軸２２のストローク制限でこの領域への侵入を規
制しようとする場合には、ロボットの移動可能範囲は、
図１０の示す様な領域に制限されることになる。いずれ
の場合においても、ロボットの移動可能範囲が著しく狭
められることになり、実用上好ましくない。
【００１５】なお、背面干渉領域についてのチェック
を、各関節軸のストローク制限チェック機能を拡張する
ことによって実現することも可能である。しかし、その
場合には、チェックのための判定式が、第一軸及び第二
軸の複雑な関係式となり、演算時間がかかり過ぎて、実
用に適さない。
を、各関節軸のストローク制限チェック機能を拡張する
ことによって実現することも可能である。しかし、その
場合には、チェックのための判定式が、第一軸及び第二
軸の複雑な関係式となり、演算時間がかかり過ぎて、実
用に適さない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
従来のスカラ型ロボットにおける干渉チェック方法の問
題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、スカラ型
ロボットにおいて移動可能範囲をできるだけ広く確保す
ることが可能な干渉チェック方法を提供することにあ
る。
従来のスカラ型ロボットにおける干渉チェック方法の問
題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、スカラ型
ロボットにおいて移動可能範囲をできるだけ広く確保す
ることが可能な干渉チェック方法を提供することにあ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明のスカラ型ロボッ
トにおける干渉チェック方法は、直交座標空間上に物理
的な干渉領域が存在するスカラ型ロボットの動作制御の
際、各関節軸に動作指令を与える前に、動作指令に対応
する位置が前記干渉領域内にないことをチェックする方
法であって、ロボットの目標位置についての指令を各関
節軸のストローク値に変換し、各関節軸のストローク限
についてのチェックを行うとともに、ロボットの目標位
置についての指令を直交座標空間上の位置に変換し、直
交座標空間上において前記干渉領域についてのチェック
を行い、目標位置が前記ストローク限及び前記干渉領域
についての制限を満足することが確認された場合に、各
関節軸に動作指令を与えることを特徴とする。
トにおける干渉チェック方法は、直交座標空間上に物理
的な干渉領域が存在するスカラ型ロボットの動作制御の
際、各関節軸に動作指令を与える前に、動作指令に対応
する位置が前記干渉領域内にないことをチェックする方
法であって、ロボットの目標位置についての指令を各関
節軸のストローク値に変換し、各関節軸のストローク限
についてのチェックを行うとともに、ロボットの目標位
置についての指令を直交座標空間上の位置に変換し、直
交座標空間上において前記干渉領域についてのチェック
を行い、目標位置が前記ストローク限及び前記干渉領域
についての制限を満足することが確認された場合に、各
関節軸に動作指令を与えることを特徴とする。
【００１８】本発明の干渉チェック方法によれば、動作
制御の過程で、動作指令に対応する位置への移動の可否
についてチェックする際、各関節軸のストローク値によ
る制限のチェックに加えて、直交座標空間上での干渉領
域についてもチェックを行う様にしている。この結果、
ストローク値による制限を各関節軸の本来の限度を下回
る値に設定する必要が無くなり、従来のストローク制限
のみによる干渉チェック方法の場合と比べて、広い移動
可能範囲を確保することができる。
制御の過程で、動作指令に対応する位置への移動の可否
についてチェックする際、各関節軸のストローク値によ
る制限のチェックに加えて、直交座標空間上での干渉領
域についてもチェックを行う様にしている。この結果、
ストローク値による制限を各関節軸の本来の限度を下回
る値に設定する必要が無くなり、従来のストローク制限
のみによる干渉チェック方法の場合と比べて、広い移動
可能範囲を確保することができる。
【００１９】なお、ロボットの目標到達位置までの移動
経路上での干渉チェックが必要な場合には、本発明の干
渉チェック方法は、例えば、下記の手順で実施される。
経路上での干渉チェックが必要な場合には、本発明の干
渉チェック方法は、例えば、下記の手順で実施される。
【００２０】先ず、ロボットの目標位置についての指令
を各関節軸のストローク値に変換し、各関節軸のストロ
ーク限についてのチェックを行う。各関節軸のストロー
ク値がストローク限の範囲内にあることが確認された場
合には、各関節軸のストローク値から直交座標空間上の
目標位置を算出し、直交座標空間上において前記干渉領
域についてのチェックを行う。目標位置が前記干渉領域
内にないことが確認された場合には、直交座標空間上で
目標位置までの経路上の各補間位置を算出する。各補間
位置に対応する各関節軸のストローク値を算出し、再
度、各関節軸のストローク限についてのチェックを行
う。各補間位置に対応する各関節軸のストローク値がス
トローク限の範囲内にあることが確認された場合に、各
関節軸に動作指令を与える。
を各関節軸のストローク値に変換し、各関節軸のストロ
ーク限についてのチェックを行う。各関節軸のストロー
ク値がストローク限の範囲内にあることが確認された場
合には、各関節軸のストローク値から直交座標空間上の
目標位置を算出し、直交座標空間上において前記干渉領
域についてのチェックを行う。目標位置が前記干渉領域
内にないことが確認された場合には、直交座標空間上で
目標位置までの経路上の各補間位置を算出する。各補間
位置に対応する各関節軸のストローク値を算出し、再
度、各関節軸のストローク限についてのチェックを行
う。各補間位置に対応する各関節軸のストローク値がス
トローク限の範囲内にあることが確認された場合に、各
関節軸に動作指令を与える。
【００２１】
【発明の実施の形態】図２に、本発明に基づくスカラ型
ロボットにおける干渉チェック方法のフローチャートを
示す。なお、この例で用いられるスカラ型ロボットのモ
デルは、先に図１に示したものと同一なので、ここでは
その構造についての説明は省略する。
ロボットにおける干渉チェック方法のフローチャートを
示す。なお、この例で用いられるスカラ型ロボットのモ
デルは、先に図１に示したものと同一なので、ここでは
その構造についての説明は省略する。
【００２２】（干渉領域の形状）本発明による干渉チェ
ック方法では、干渉の有無についてのチェックを直交座
標空間上で行う。この例では、次の理由により、背面干
渉領域の形状として、円筒形という２．５次元形状を採
用している（図７参照）。
ック方法では、干渉の有無についてのチェックを直交座
標空間上で行う。この例では、次の理由により、背面干
渉領域の形状として、円筒形という２．５次元形状を採
用している（図７参照）。
【００２３】（イ）円筒の軸を第三軸のストロークの方
向に一致させることにより、中心点の位置及び半径とい
う少ないパラメータだけで背面干渉領域を定義すること
が可能になる。
向に一致させることにより、中心点の位置及び半径とい
う少ないパラメータだけで背面干渉領域を定義すること
が可能になる。
【００２４】（ロ）第一アーム及び第二アームの旋回に
よる動作が主体となるロボットでは、背面干渉領域がＸ
Ｙ平面内で円形となるので、比較的無駄の少ない形状と
なる。
よる動作が主体となるロボットでは、背面干渉領域がＸ
Ｙ平面内で円形となるので、比較的無駄の少ない形状と
なる。
【００２５】（ハ）「直交座標空間上における干渉領域
の中心点からの距離」という単純な数値を調べることで
干渉のチェックを行うことができるので、演算時間が短
くて済む。
の中心点からの距離」という単純な数値を調べることで
干渉のチェックを行うことができるので、演算時間が短
くて済む。
【００２６】（干渉チェックのフロー）軌道生成処理部
では、ロボットの動作位置を目標位置（到達目標）に合
わせるための各軸（第一軸〜第四軸）の値（「関節軸目
標位置」）が算出される。
では、ロボットの動作位置を目標位置（到達目標）に合
わせるための各軸（第一軸〜第四軸）の値（「関節軸目
標位置」）が算出される。
【００２７】軌道生成処理部への入力は、「関節軸位置
指定動作命令」か「直交座標位置指定動作命令」のいず
れか一方となる。なお、「関節軸位置指定動作命令」及
び「直交座標位置指定動作命令」はロボット言語上での
動作命令であって、前者は、目標位置を関節軸空間上で
指定したものであり、後者は、目標位置を直交座標空間
上で指定したものである。但し、いずれの方法で動作命
令が与えられた場合であっても、軌道生成処理部は、関
節軸空間上の目標位置（「関節軸目標位置」）及び直交
座標空間上の目標位置（「直交座標目標位置」）の両方
を算出する。
指定動作命令」か「直交座標位置指定動作命令」のいず
れか一方となる。なお、「関節軸位置指定動作命令」及
び「直交座標位置指定動作命令」はロボット言語上での
動作命令であって、前者は、目標位置を関節軸空間上で
指定したものであり、後者は、目標位置を直交座標空間
上で指定したものである。但し、いずれの方法で動作命
令が与えられた場合であっても、軌道生成処理部は、関
節軸空間上の目標位置（「関節軸目標位置」）及び直交
座標空間上の目標位置（「直交座標目標位置」）の両方
を算出する。
【００２８】「関節軸位置指定動作命令」の場合、関節
軸目標位置における各軸のストローク値を調べ、それが
ストローク限の中に収まっているか否かについてチェッ
クする。その結果、いずれかの軸のストローク値がスト
ローク限を超えている場合には、アラーム（「指定位置
異常」）を発してロボットの動作を停止させる。
軸目標位置における各軸のストローク値を調べ、それが
ストローク限の中に収まっているか否かについてチェッ
クする。その結果、いずれかの軸のストローク値がスト
ローク限を超えている場合には、アラーム（「指定位置
異常」）を発してロボットの動作を停止させる。
【００２９】各軸のストローク値がストローク限の中に
収まっていることが確認された場合には、関節軸目標位
置を直交座標目標位置に変換し、その値に基づいて直交
座標空間上における干渉の有無についてチェックする。
その結果、直交座標目標位置が干渉領域の中にある場合
には、アラーム（「指定位置異常」）を発してロボット
の動作を停止させる。直交座標目標位置が干渉領域の外
にあることが確認された場合には、分配処理部へ進む。
収まっていることが確認された場合には、関節軸目標位
置を直交座標目標位置に変換し、その値に基づいて直交
座標空間上における干渉の有無についてチェックする。
その結果、直交座標目標位置が干渉領域の中にある場合
には、アラーム（「指定位置異常」）を発してロボット
の動作を停止させる。直交座標目標位置が干渉領域の外
にあることが確認された場合には、分配処理部へ進む。
【００３０】分配処理部では、目標位置（到達目標）ま
での移動経路についての指令が生成される。具体的に
は、目標位置まで移動する途中での定時間間隔毎の補完
位置（「分配目標位置」）が算出され、各軸に対する動
作指令が発せられる。なお、加減速処理を行うため、各
補間位置が等距離に並ぶとは限らない。分配処理部で
も、関節軸空間上での補間位置（「関節軸分配目標位
置」）、及び直交座標空間上での補間位置（「直交座標
分配目標位置」）の両方を算出する。
での移動経路についての指令が生成される。具体的に
は、目標位置まで移動する途中での定時間間隔毎の補完
位置（「分配目標位置」）が算出され、各軸に対する動
作指令が発せられる。なお、加減速処理を行うため、各
補間位置が等距離に並ぶとは限らない。分配処理部で
も、関節軸空間上での補間位置（「関節軸分配目標位
置」）、及び直交座標空間上での補間位置（「直交座標
分配目標位置」）の両方を算出する。
【００３１】分配処理部は、「補間動作命令」の場合、
直交座標目標位置に基づいて直交座標空間上での補間位
置を算出した後、これを関節軸空間上での補間位置に変
換する。この場合、直交座標目標位置がストローク制限
内であっても、途中経路においていずれかの軸がストロ
ーク制限を超える場合があり得る。従って、各補間位置
について各軸のストローク値を算出し、ストローク限に
ついてのチェックを行う。その結果、いずれかの軸のス
トローク値がストローク限を超えている場合には、アラ
ームを発してロボットの減速停止処理へ移行する。各軸
のストローク値がストローク限の中に収まっていること
が確認された場合には、各軸に動作指令を与える（「サ
ーボ制御」）。
直交座標目標位置に基づいて直交座標空間上での補間位
置を算出した後、これを関節軸空間上での補間位置に変
換する。この場合、直交座標目標位置がストローク制限
内であっても、途中経路においていずれかの軸がストロ
ーク制限を超える場合があり得る。従って、各補間位置
について各軸のストローク値を算出し、ストローク限に
ついてのチェックを行う。その結果、いずれかの軸のス
トローク値がストローク限を超えている場合には、アラ
ームを発してロボットの減速停止処理へ移行する。各軸
のストローク値がストローク限の中に収まっていること
が確認された場合には、各軸に動作指令を与える（「サ
ーボ制御」）。
【００３２】一方、軌道生成処理部への入力が「直交座
標位置指定動作命令」の場合、直交座標目標位置がアー
ム長に基づく制限を満足しているか否かについてチェッ
クする（「演算不可領域チェック」）。その結果、上記
の制限を満足していない場合には、アラーム（「指定位
置異常」）を発してロボットの動作を停止させる。
標位置指定動作命令」の場合、直交座標目標位置がアー
ム長に基づく制限を満足しているか否かについてチェッ
クする（「演算不可領域チェック」）。その結果、上記
の制限を満足していない場合には、アラーム（「指定位
置異常」）を発してロボットの動作を停止させる。
【００３３】上記の制限を満足していることが確認され
た場合には、直交座標目標位置を関節軸目標位置に変換
し、それがストローク限の中に収まっているか否かにつ
いてチェックする。その結果、いずれかの軸のストロー
ク値がストローク限を超えている場合には、アラーム
（「指定位置異常」）を発してロボットの動作を停止さ
せる。各軸のストローク値がストローク限に収まってい
ることが確認された場合には、分配処理部へ進む。
た場合には、直交座標目標位置を関節軸目標位置に変換
し、それがストローク限の中に収まっているか否かにつ
いてチェックする。その結果、いずれかの軸のストロー
ク値がストローク限を超えている場合には、アラーム
（「指定位置異常」）を発してロボットの動作を停止さ
せる。各軸のストローク値がストローク限に収まってい
ることが確認された場合には、分配処理部へ進む。
【００３４】分配処理部でも、関節軸空間上での補間位
置（「関節軸分配目標位置」）、及び直交座標空間上で
の補間位置（「直交座標分配目標位置」）の両方を算出
する。
置（「関節軸分配目標位置」）、及び直交座標空間上で
の補間位置（「直交座標分配目標位置」）の両方を算出
する。
【００３５】分配処理部は、「関節動作命令」の場合、
関節軸目標位置に基づいて関節軸空間上での補間位置を
算出した後、これを直交座標空間上での補間位置に変換
する。この場合、関節軸目標位置がストローク制限内で
あれば、途中経路においてストローク制限を超える事は
ない。直交座標空間上の補間位置に基づいて、各補間位
置で干渉の有無についてのチェックを行う。その結果、
干渉が発生する場合には、アラームを発してロボットの
減速停止処理へ移行する。
関節軸目標位置に基づいて関節軸空間上での補間位置を
算出した後、これを直交座標空間上での補間位置に変換
する。この場合、関節軸目標位置がストローク制限内で
あれば、途中経路においてストローク制限を超える事は
ない。直交座標空間上の補間位置に基づいて、各補間位
置で干渉の有無についてのチェックを行う。その結果、
干渉が発生する場合には、アラームを発してロボットの
減速停止処理へ移行する。
【００３６】
【発明の効果】本発明に基づくスカラ型ロボットにおけ
る干渉チェック方法によれば、動作制御の過程で、動作
指令に対応する位置への移動の可否についてチェックす
る際、各関節軸のストローク値による制限のチェックに
加えて、直交座標空間上での干渉領域についてもチェッ
クを行う様にしている。この結果、ストローク値による
制限を各関節軸の本来の限度を下回る値に設定する必要
が無くなり、従来のストローク制限のみによる干渉チェ
ック方法の場合と比べて、広い移動可能範囲を確保する
ことができる
る干渉チェック方法によれば、動作制御の過程で、動作
指令に対応する位置への移動の可否についてチェックす
る際、各関節軸のストローク値による制限のチェックに
加えて、直交座標空間上での干渉領域についてもチェッ
クを行う様にしている。この結果、ストローク値による
制限を各関節軸の本来の限度を下回る値に設定する必要
が無くなり、従来のストローク制限のみによる干渉チェ
ック方法の場合と比べて、広い移動可能範囲を確保する
ことができる
【図１】本発明の干渉チェック方法が適用されるスカラ
型ロボットの構成の一例を示す図。
型ロボットの構成の一例を示す図。
【図２】本発明の干渉チェック方法を表すフローチャー
ト。
ト。
【図３】スカラ型ロボットにおけるアーム長に基づく移
動可能領域を示す図。
動可能領域を示す図。
【図４】スカラ型ロボットにおける第一関節軸のストロ
ーク限について説明する図。
ーク限について説明する図。
【図５】スカラ型ロボットにおける第二関節軸のストロ
ーク限について説明する図。
ーク限について説明する図。
【図６】スカラ型ロボットにおける第一関節軸及び第二
関節軸のストローク限に基づく移動可能領域を示す図。
関節軸のストローク限に基づく移動可能領域を示す図。
【図７】スカラ型ロボットにおける背面緩衝領域の一例
を示す図。
を示す図。
【図８】スカラ型ロボットにおいて、第一関節軸及び第
二関節軸のストローク限に基づく移動可能領域と背面緩
衝領域との関係の一例を示す図。
二関節軸のストローク限に基づく移動可能領域と背面緩
衝領域との関係の一例を示す図。
【図９】スカラ型ロボットにおいて、第一関節軸のスト
ローク制限によって背面緩衝領域を回避した場合の移動
可能領域を示す図。
ローク制限によって背面緩衝領域を回避した場合の移動
可能領域を示す図。
【図１０】スカラ型ロボットにおいて、第二関節軸のス
トローク制限によって背面緩衝領域を回避した場合の移
動可能領域を示す図。
トローク制限によって背面緩衝領域を回避した場合の移
動可能領域を示す図。
１１・・・第一アーム、 １２・・・第二アーム、 １３・・・回転シャフト、 ２１・・・第一関節軸、 ２２・・・第二関節軸、 ２３・・・軸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 昌裕 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内 Ｆターム(参考） 3F059 BA04 CA06 CA08 FB05
Claims (2)
- 【請求項１】 直交座標空間上に物理的な干渉領域が存
在するスカラ型ロボットの動作制御の際、各関節軸に動
作指令を与える前に、動作指令に対応する位置が前記干
渉領域内にないことをチェックする方法であって、 ロボットの目標位置についての指令を各関節軸のストロ
ーク値に変換し、各関節軸のストローク限についてのチ
ェックを行うとともに、ロボットの目標位置についての
指令を直交座標空間上の位置に変換し、直交座標空間上
において前記干渉領域についてのチェックを行い、目標
位置が前記ストローク限及び前記干渉領域についての制
限を満足することが確認された場合に、各関節軸に動作
指令を与えることを特徴とするスカラ型ロボットにおけ
る干渉チェック方法。 - 【請求項２】 直交座標空間上に物理的な干渉領域が存
在するスカラ型ロボットの動作制御の際、各関節軸に動
作指令を与える前に、動作指令に対応する位置が前記干
渉領域内にないことをチェックする方法であって、 ロボットの目標位置についての指令を各関節軸のストロ
ーク値に変換し、各関節軸のストローク限についてのチ
ェックを行い、 各関節軸のストローク値がストローク限の範囲内にある
ことが確認された場合には、各関節軸のストローク値か
ら直交座標空間上の目標位置を算出し、直交座標空間上
において前記干渉領域についてのチェックを行い、 目標位置が前記干渉領域内にないことが確認された場合
には、直交座標空間上で目標位置までの経路上の各補間
位置を算出し、 各補間位置に対応する各関節軸のストローク値を算出
し、各関節軸のストローク限についてのチェックを行
い、 各補間位置に対応する各関節軸のストローク値がストロ
ーク限の範囲内にあることが確認された場合に、各関節
軸に動作指令を与えることを特徴とするスカラ型ロボッ
トにおける干渉チェック方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11137184A JP2000326280A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | スカラ型ロボットにおける干渉チェック方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11137184A JP2000326280A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | スカラ型ロボットにおける干渉チェック方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000326280A true JP2000326280A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15192775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11137184A Pending JP2000326280A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | スカラ型ロボットにおける干渉チェック方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000326280A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007044656A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 塗装ロボット |
| JP2007044655A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 塗装ロボット |
| DE102012007254A1 (de) | 2011-04-18 | 2012-10-18 | Fanuc Corporation | Verfahren und Vorrichtung zum Vorausberechnen einer Behinderung zwischen einem Zielteil eines Roboters und einem peripheren Objekt |
| US11656753B2 (en) | 2020-01-31 | 2023-05-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing device and method displaying at least two apparatuses for virtually checking interference |
-
1999
- 1999-05-18 JP JP11137184A patent/JP2000326280A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007044656A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 塗装ロボット |
| JP2007044655A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 塗装ロボット |
| DE102012007254A1 (de) | 2011-04-18 | 2012-10-18 | Fanuc Corporation | Verfahren und Vorrichtung zum Vorausberechnen einer Behinderung zwischen einem Zielteil eines Roboters und einem peripheren Objekt |
| US8483878B2 (en) | 2011-04-18 | 2013-07-09 | Fanuc Corporation | Method and apparatus for predicting interference between target section of robot and peripheral object |
| DE102012007254B4 (de) * | 2011-04-18 | 2015-10-15 | Fanuc Corporation | Verfahren und Vorrichtung zum Vorausberechnen einer Behinderung zwischen einem Zielteil eines Roboters und einem peripheren Objekt |
| US11656753B2 (en) | 2020-01-31 | 2023-05-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing device and method displaying at least two apparatuses for virtually checking interference |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6845295B2 (en) | Method of controlling a robot through a singularity | |
| JP4060393B2 (ja) | ロボットの速度演算装置、およびロボットの速度演算方法 | |
| US6332372B1 (en) | Arm structure for man type working robots | |
| EP2660013B1 (en) | Method of controlling seven-shaft multi-joint robot, control program, and robot control device | |
| JPH01146683A (ja) | 多継手ロボット部品 | |
| JP3207409B2 (ja) | ロボットのツール姿勢制御方法 | |
| JPH06278063A (ja) | 産業用ロボットシステム | |
| KR19980086498A (ko) | 한 평면내 다자유도 스카라형 로봇의 궤적 제어장치 및 궤적 제어방법 및 한 평면내 다자유도 스카라형 로봇의 궤적 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 | |
| US5241249A (en) | Process for controlling a robot arm by defining substitution paths | |
| JP2000326280A (ja) | スカラ型ロボットにおける干渉チェック方法 | |
| US11213952B2 (en) | Articulated robot and articulated robot system | |
| US10807238B2 (en) | Robot system and method for controlling robot | |
| JPH09314487A (ja) | 冗長軸を有するマニピュレータの制御方法 | |
| JP3638676B2 (ja) | ベンディング用６軸垂直多関節型ロボット | |
| JPH08155647A (ja) | 溶接ロボットのウィービング制御装置 | |
| WO2022153994A1 (ja) | 双腕ロボットシステム | |
| JPH11887A (ja) | パラレルリンクマニプレータ | |
| JP2597508B2 (ja) | 球面作業ロボット | |
| JPH0573118A (ja) | ロボツト制御装置 | |
| JPH04261790A (ja) | 関節型ロボットの制御装置 | |
| JP2930544B2 (ja) | セグメント組立装置およびその制御方法 | |
| JPH025558B2 (ja) | ||
| KR101479656B1 (ko) | 구면좌표계를 기반으로 한 로봇 팔 및 그 제어방법 | |
| JPH04365102A (ja) | ロボットの制御方法 | |
| JPS62295115A (ja) | ロボツトの制御方法 |