JP2001328092A - ロボットの干渉回避装置及び方法 - Google Patents
ロボットの干渉回避装置及び方法Info
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- JP2001328092A JP2001328092A JP2000149744A JP2000149744A JP2001328092A JP 2001328092 A JP2001328092 A JP 2001328092A JP 2000149744 A JP2000149744 A JP 2000149744A JP 2000149744 A JP2000149744 A JP 2000149744A JP 2001328092 A JP2001328092 A JP 2001328092A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 溶接ロボット等のティーチング時等に行うト
ーチと部材との干渉回避を自動的に行うロボットの干渉
回避装置及びその方法に関する。従来のロボットでは干
渉回避機能がなく、また機能を有しても回避率はきわめ
て低く、煩雑な操作、複雑な計算を必要とする。本発明
はこの不具合を解消できる干渉回避装置及び方法。 【解決手段】 干渉回避装置は、姿勢変更制御用データ
を格納する姿勢変更制御データ部、角度データの読み込
み部、角度データより姿勢変更を行う角度変更部、角度
変更した作動部と部材との干渉有無を判断する干渉チェ
ック部及び結果非干渉を確認した姿勢角を抽出する抽出
部を有し作動部の制御を行う姿勢変更制御システム本体
からなる。角度刻み幅で、姿勢角度を繰り返し変化さ
せ、演算し干渉回避ができる。また、下限値、上限値に
より溶接条件等の制限範囲内に収め、経路作成時間、作
動時間を短くでき、干渉回避率を高くし稼働効率を向上
できる。
ーチと部材との干渉回避を自動的に行うロボットの干渉
回避装置及びその方法に関する。従来のロボットでは干
渉回避機能がなく、また機能を有しても回避率はきわめ
て低く、煩雑な操作、複雑な計算を必要とする。本発明
はこの不具合を解消できる干渉回避装置及び方法。 【解決手段】 干渉回避装置は、姿勢変更制御用データ
を格納する姿勢変更制御データ部、角度データの読み込
み部、角度データより姿勢変更を行う角度変更部、角度
変更した作動部と部材との干渉有無を判断する干渉チェ
ック部及び結果非干渉を確認した姿勢角を抽出する抽出
部を有し作動部の制御を行う姿勢変更制御システム本体
からなる。角度刻み幅で、姿勢角度を繰り返し変化さ
せ、演算し干渉回避ができる。また、下限値、上限値に
より溶接条件等の制限範囲内に収め、経路作成時間、作
動時間を短くでき、干渉回避率を高くし稼働効率を向上
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば溶接ロボッ
トで行う動作シュミレーション又はオフラインティーチ
ングに際し、タッチセンシングや溶接などのロボット動
作経路作成において、ロボットアームやトーチが溶接ロ
ボット周辺の部材と干渉する場合に、自動的に干渉を回
避させるようにしたロボットの干渉回避装置及び干渉回
避方法に関するものである。
トで行う動作シュミレーション又はオフラインティーチ
ングに際し、タッチセンシングや溶接などのロボット動
作経路作成において、ロボットアームやトーチが溶接ロ
ボット周辺の部材と干渉する場合に、自動的に干渉を回
避させるようにしたロボットの干渉回避装置及び干渉回
避方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の溶接ロボットのオフラインティー
チング等においては、ロボットアームやトーチがロボッ
ト周辺に配置されている部材と干渉するかどうかのチェ
ックは行えても、干渉を自動的に回避する機能は殆どな
く、また、たとえ回避する機能を有するものであったと
しても、回避率はきわめて低いものになっていた。この
ため、回避率がきわめて高く干渉の発生しないティーチ
ングを行うためには、シミュレータソフトを使用して、
画面上のロボットアームやトーチ等の動きを見ながら、
手操作でロボットの位置又はロボットアームやトーチの
前進角、立上角又はひねり角からなる姿勢角度等を変更
することにより、干渉を回避する必要があった。
チング等においては、ロボットアームやトーチがロボッ
ト周辺に配置されている部材と干渉するかどうかのチェ
ックは行えても、干渉を自動的に回避する機能は殆どな
く、また、たとえ回避する機能を有するものであったと
しても、回避率はきわめて低いものになっていた。この
ため、回避率がきわめて高く干渉の発生しないティーチ
ングを行うためには、シミュレータソフトを使用して、
画面上のロボットアームやトーチ等の動きを見ながら、
手操作でロボットの位置又はロボットアームやトーチの
前進角、立上角又はひねり角からなる姿勢角度等を変更
することにより、干渉を回避する必要があった。
【０００３】しかしながら、ロボットと位置や角度に制
限がある場合は、手操作により変更したロボットの位置
やトーチ等の角度が、その範囲内に納まっているかどう
かの確認が難しいという問題点があった。また、部材と
干渉しないロボットの位置や、トーチ等の姿勢角度をプ
ログラムで自動計算する場合には、干渉回避を行う部材
の幾何形状とトーチ等の幾何形状との関係を見て、複雑
な幾何処理計算が必要なため、簡易的な回避処理しかで
きないプログラムとならざるを得ず、ロボットやトーチ
等が部材と干渉するのを回避できる回避率が低いものと
ならざるを得なかった。
限がある場合は、手操作により変更したロボットの位置
やトーチ等の角度が、その範囲内に納まっているかどう
かの確認が難しいという問題点があった。また、部材と
干渉しないロボットの位置や、トーチ等の姿勢角度をプ
ログラムで自動計算する場合には、干渉回避を行う部材
の幾何形状とトーチ等の幾何形状との関係を見て、複雑
な幾何処理計算が必要なため、簡易的な回避処理しかで
きないプログラムとならざるを得ず、ロボットやトーチ
等が部材と干渉するのを回避できる回避率が低いものと
ならざるを得なかった。
【０００４】すなわち、ロボットやトーチ等の如何なる
動きに対しても、ロボット周辺に配置されている部材と
確実に干渉しない動作経路を求めるためには、部材の幾
何形状とロボットやトーチ等の幾何形状およびロボット
やトーチ等で行うあらゆる作業を想定した場合のロボッ
トやトーチ等の動き、姿勢角を考慮した幾何学的位置関
係を配慮した複雑な幾何処理計算を必要とし、プログラ
ム作成に膨大な時間を要し高価のものとなり、さらに
は、煩雑な操作あるいは複雑な計算を要し、またロボッ
トの作動に時間を要し稼働効率が低減する等の問題点が
あった。
動きに対しても、ロボット周辺に配置されている部材と
確実に干渉しない動作経路を求めるためには、部材の幾
何形状とロボットやトーチ等の幾何形状およびロボット
やトーチ等で行うあらゆる作業を想定した場合のロボッ
トやトーチ等の動き、姿勢角を考慮した幾何学的位置関
係を配慮した複雑な幾何処理計算を必要とし、プログラ
ム作成に膨大な時間を要し高価のものとなり、さらに
は、煩雑な操作あるいは複雑な計算を要し、またロボッ
トの作動に時間を要し稼働効率が低減する等の問題点が
あった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ロボットや
トーチ等と部材との干渉回避効率を高くし、しかも複雑
な幾何処理計算又は煩雑な操作を必要とするために、従
来のロボットの干渉回避装置及び干渉回避方法において
生じていた上述の問題点を解消するために、溶接時、ロ
ボットやトーチ等を移動させるときに、ロボットや、ト
ーチ等と部材が干渉した場合には、煩雑な操作や複雑な
計算を必要とすることなく、自動的に干渉を確実に回避
することができ、また、溶接条件等の制限に納まる範囲
内での干渉回避の計算をすることができ、最適な回避経
路が妥当な処理時間内に求められ、さらには、ロボット
やトーチ等の動作経路作成の全体の処理時間を短くして
ロボットの作動時間を早くでき、ロボットの稼働効率を
高めることができ、しかも、使い勝手のよいティーチン
グシステムを設けたロボットの干渉回避装置および干渉
回避方法を提供することを課題とする。
トーチ等と部材との干渉回避効率を高くし、しかも複雑
な幾何処理計算又は煩雑な操作を必要とするために、従
来のロボットの干渉回避装置及び干渉回避方法において
生じていた上述の問題点を解消するために、溶接時、ロ
ボットやトーチ等を移動させるときに、ロボットや、ト
ーチ等と部材が干渉した場合には、煩雑な操作や複雑な
計算を必要とすることなく、自動的に干渉を確実に回避
することができ、また、溶接条件等の制限に納まる範囲
内での干渉回避の計算をすることができ、最適な回避経
路が妥当な処理時間内に求められ、さらには、ロボット
やトーチ等の動作経路作成の全体の処理時間を短くして
ロボットの作動時間を早くでき、ロボットの稼働効率を
高めることができ、しかも、使い勝手のよいティーチン
グシステムを設けたロボットの干渉回避装置および干渉
回避方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、第１番目の本
発明のロボットの干渉回避装置は、次の手段とした。
発明のロボットの干渉回避装置は、次の手段とした。
【０００７】（１）ロボットの作動時に周辺部材との干
渉を回避するためのロボットの干渉回避装置において、
ロボット作動部の姿勢変更制御を行う姿勢変更制御シス
テム本体と、姿勢変更制御用データを格納する姿勢変更
制御データ部とからなり、姿勢変更制御システム本体が
姿勢変更制御データ部から姿勢変更制御を行うための角
度刻み幅、下限値、上限値読み込み部、読み込まれた刻
み幅、下限値、上限値に基づき前進角、立上角およびひ
ねり角からなる姿勢角を変えて姿勢変更を行う角度変更
部、角度変更部で姿勢変更させたロボット作動部の周辺
部材との干渉の有無をチェックする干渉チェック部及び
干渉チェック部でのチェックの結果、干渉しないことが
確認された姿勢角データを抽出する角度抽出部とからな
るものとした。
渉を回避するためのロボットの干渉回避装置において、
ロボット作動部の姿勢変更制御を行う姿勢変更制御シス
テム本体と、姿勢変更制御用データを格納する姿勢変更
制御データ部とからなり、姿勢変更制御システム本体が
姿勢変更制御データ部から姿勢変更制御を行うための角
度刻み幅、下限値、上限値読み込み部、読み込まれた刻
み幅、下限値、上限値に基づき前進角、立上角およびひ
ねり角からなる姿勢角を変えて姿勢変更を行う角度変更
部、角度変更部で姿勢変更させたロボット作動部の周辺
部材との干渉の有無をチェックする干渉チェック部及び
干渉チェック部でのチェックの結果、干渉しないことが
確認された姿勢角データを抽出する角度抽出部とからな
るものとした。
【０００８】（ａ）これにより、本発明のロボットの干
渉回避装置は、上述（１）の手段により、ロボットが周
辺部材と干渉するのを回避するために外部ファイルであ
る姿勢変更制御データ部に格納された、ロボットの作動
部であるロボットアーム、トーチの角度の刻み幅に基づ
き、ロボットアーム、トーチの前進角、立上角又はひね
り角からなる姿勢角を、少しづつ傾けたりひねったりし
て、ロボットの作動部と部材との干渉が無くなるまで繰
り返すことで、自動的にロボット又はロボットに設けら
れたロボットアーム、トーチ等からなるロボット作動部
と周辺部材との干渉回避を可能にすることができる。
渉回避装置は、上述（１）の手段により、ロボットが周
辺部材と干渉するのを回避するために外部ファイルであ
る姿勢変更制御データ部に格納された、ロボットの作動
部であるロボットアーム、トーチの角度の刻み幅に基づ
き、ロボットアーム、トーチの前進角、立上角又はひね
り角からなる姿勢角を、少しづつ傾けたりひねったりし
て、ロボットの作動部と部材との干渉が無くなるまで繰
り返すことで、自動的にロボット又はロボットに設けら
れたロボットアーム、トーチ等からなるロボット作動部
と周辺部材との干渉回避を可能にすることができる。
【０００９】また、ロボットアーム、トーチ角度変化量
の下限値や上限値を設けることで、溶接条件等の制限内
に収まる範囲内で、干渉回避の計算をすることができる
とともに、溶接条件等の制限の範囲内に収まっているか
どうかの確認が不要になり、また、一回の変化量である
刻み幅を適切に設定することにより、最適な回避経路を
妥当な処理時間内で求めることができ、さらには、作動
部が部材と干渉する部位のみの処理を実行することによ
り、ロボットの動作経路作成が単純化され、煩雑な操作
或いは複雑な計算が不要になり、ロボットの動作経路作
成時間を短くでき、全体のロボットの作動時間を短くで
きるとともに、干渉回避率を高くできロボットの稼働効
率を向上させることができる。また、第２番目の本発明
のロボットの干渉回避装置は、次の手段とした。
の下限値や上限値を設けることで、溶接条件等の制限内
に収まる範囲内で、干渉回避の計算をすることができる
とともに、溶接条件等の制限の範囲内に収まっているか
どうかの確認が不要になり、また、一回の変化量である
刻み幅を適切に設定することにより、最適な回避経路を
妥当な処理時間内で求めることができ、さらには、作動
部が部材と干渉する部位のみの処理を実行することによ
り、ロボットの動作経路作成が単純化され、煩雑な操作
或いは複雑な計算が不要になり、ロボットの動作経路作
成時間を短くでき、全体のロボットの作動時間を短くで
きるとともに、干渉回避率を高くできロボットの稼働効
率を向上させることができる。また、第２番目の本発明
のロボットの干渉回避装置は、次の手段とした。
【００１０】（２）ロボットの作動時に周辺部材との干
渉を回避するためのロボットの干渉回避装置において、
ロボット位置の変更制御を行う位置制御システム本体
と、位置変更制御用データを格納する位置制御データ部
とからなり、位置制御システム本体が位置制御データ部
から位置制御を行うための位置刻み幅、下限値、上限値
読み込み部、読み込み部から読み込んだ位置刻み幅、下
限値、上限値に基づき位置変更を行う位置変更部、位置
変更部で位置変更させたロボットの作動時に周辺部材と
の干渉の有無をチェックする干渉チェック部及び干渉チ
ェック部でのチェック結果、干渉しないことが確認され
た位置データを抽出する位置抽出部とからなるものとし
た。
渉を回避するためのロボットの干渉回避装置において、
ロボット位置の変更制御を行う位置制御システム本体
と、位置変更制御用データを格納する位置制御データ部
とからなり、位置制御システム本体が位置制御データ部
から位置制御を行うための位置刻み幅、下限値、上限値
読み込み部、読み込み部から読み込んだ位置刻み幅、下
限値、上限値に基づき位置変更を行う位置変更部、位置
変更部で位置変更させたロボットの作動時に周辺部材と
の干渉の有無をチェックする干渉チェック部及び干渉チ
ェック部でのチェック結果、干渉しないことが確認され
た位置データを抽出する位置抽出部とからなるものとし
た。
【００１１】（ｂ）これにより、本発明のロボットの干
渉回避装置は、上述（２）の手段により、ロボットが周
辺部材と干渉するのを回避するために、外部ファイルで
ある位置制御データ部に格納されたロボットの位置の刻
み幅に基づき、ガントリ等の外部軸を有するロボットの
位置を少しずつ移動させ、干渉が無くなるまで繰り返し
ロボット位置を移動させることで、自動的にロボット、
特にロボットアーム、トーチ等のロボット作動部と周辺
部材との干渉回避を可能にすることができる。
渉回避装置は、上述（２）の手段により、ロボットが周
辺部材と干渉するのを回避するために、外部ファイルで
ある位置制御データ部に格納されたロボットの位置の刻
み幅に基づき、ガントリ等の外部軸を有するロボットの
位置を少しずつ移動させ、干渉が無くなるまで繰り返し
ロボット位置を移動させることで、自動的にロボット、
特にロボットアーム、トーチ等のロボット作動部と周辺
部材との干渉回避を可能にすることができる。
【００１２】また、一回の刻み量を適切に設定すること
により、最適な回避経路を妥当な処理時間内で求めるこ
とができ、さらには、ロボットの動作経路作成が単純化
され、煩雑な操作或いは複雑な計算が不要になり、ロボ
ットの動作経路作成の全体の処理時間を短くでき、干渉
回避率の高いものにできてロボットの稼働効率を向上さ
せることができる。また、第１番目の本発明のロボット
の干渉回避方法は、次の手段を採用した。
により、最適な回避経路を妥当な処理時間内で求めるこ
とができ、さらには、ロボットの動作経路作成が単純化
され、煩雑な操作或いは複雑な計算が不要になり、ロボ
ットの動作経路作成の全体の処理時間を短くでき、干渉
回避率の高いものにできてロボットの稼働効率を向上さ
せることができる。また、第１番目の本発明のロボット
の干渉回避方法は、次の手段を採用した。
【００１３】（３）ロボットの作動時に部材との干渉を
回避するためのロボットの干渉回避方法において、ロボ
ットの動作シュミレーション時若しくはティーチングデ
ータ作成時に、ロボットアーム若しくはトーチが部材と
干渉する場合、ロボットアーム若しくはトーチの前進角
若しくは立上角を予め定められた大きさの前進角又は立
上角の刻み幅で繰り返し変更し、前進角若しくは立上角
を、ロボットアーム若しくはトーチと部材との干渉を回
避できる角度にし、干渉回避を自動的に行うものとし
た。
回避するためのロボットの干渉回避方法において、ロボ
ットの動作シュミレーション時若しくはティーチングデ
ータ作成時に、ロボットアーム若しくはトーチが部材と
干渉する場合、ロボットアーム若しくはトーチの前進角
若しくは立上角を予め定められた大きさの前進角又は立
上角の刻み幅で繰り返し変更し、前進角若しくは立上角
を、ロボットアーム若しくはトーチと部材との干渉を回
避できる角度にし、干渉回避を自動的に行うものとし
た。
【００１４】（ｃ）これにより、本発明のロボットの干
渉回避方法は、上述（３）の手段の採用により、ロボッ
トが部材と干渉するのを回避するために、外部ファイル
である姿勢変更制御データ部に格納された、ロボットの
作動部であるロボットアーム、トーチの角度の刻み幅に
基づき、ロボットアーム、トーチの前進角、立上角を少
しづつ傾けて、ロボットの作動部と部材との干渉が無く
なるまで繰り返すことで、自動的にロボット又はロボッ
トに設けられたロボット作動部と周辺部材との干渉回避
ができる。
渉回避方法は、上述（３）の手段の採用により、ロボッ
トが部材と干渉するのを回避するために、外部ファイル
である姿勢変更制御データ部に格納された、ロボットの
作動部であるロボットアーム、トーチの角度の刻み幅に
基づき、ロボットアーム、トーチの前進角、立上角を少
しづつ傾けて、ロボットの作動部と部材との干渉が無く
なるまで繰り返すことで、自動的にロボット又はロボッ
トに設けられたロボット作動部と周辺部材との干渉回避
ができる。
【００１５】また、ロボットアーム、トーチの前進角又
は立上角変化量の下限値や上限値を設けるようにすれ
ば、溶接条件等の制限内に収まる範囲内で干渉回避の計
算ができ、溶接条件等の制限内に収まっているかどうか
の確認も不要になる。また、一回の刻み幅を適切に設定
すれば、最適な回避経路を妥当な処理時間内で求めら
れ、さらには、作動部が部材と干渉する部位のみの処理
を実行することで、ロボットの動作経路作成が単純化さ
れ、煩雑な操作或いは複雑な計算が不要になり、ロボッ
トの動作経路作成時間及びロボットの作動時間を短くで
き、干渉回避率も高くでき、ロボットの稼働効率を向上
させることができる。また、第２番目の本発明のロボッ
トの干渉回避方法は、次の手段を採用した。
は立上角変化量の下限値や上限値を設けるようにすれ
ば、溶接条件等の制限内に収まる範囲内で干渉回避の計
算ができ、溶接条件等の制限内に収まっているかどうか
の確認も不要になる。また、一回の刻み幅を適切に設定
すれば、最適な回避経路を妥当な処理時間内で求めら
れ、さらには、作動部が部材と干渉する部位のみの処理
を実行することで、ロボットの動作経路作成が単純化さ
れ、煩雑な操作或いは複雑な計算が不要になり、ロボッ
トの動作経路作成時間及びロボットの作動時間を短くで
き、干渉回避率も高くでき、ロボットの稼働効率を向上
させることができる。また、第２番目の本発明のロボッ
トの干渉回避方法は、次の手段を採用した。
【００１６】（４）ロボットの作動時に部材との干渉を
回避するためのロボットの干渉回避方法において、ロボ
ットの動作シュミレーション時若しくはティーチングデ
ータ作成時に、ロボットアーム若しくはトーチが周辺部
材と干渉する場合、ロボットアーム若しくはトーチのひ
ねり角を予め定められた大きさのひねり角刻み幅で繰り
返し変更して、ひねり角をロボットアーム若しくはトー
チと周辺部材との干渉を回避できるひねり角にし、干渉
回避を自動的に行うものとした。
回避するためのロボットの干渉回避方法において、ロボ
ットの動作シュミレーション時若しくはティーチングデ
ータ作成時に、ロボットアーム若しくはトーチが周辺部
材と干渉する場合、ロボットアーム若しくはトーチのひ
ねり角を予め定められた大きさのひねり角刻み幅で繰り
返し変更して、ひねり角をロボットアーム若しくはトー
チと周辺部材との干渉を回避できるひねり角にし、干渉
回避を自動的に行うものとした。
【００１７】（ｄ）これにより、本発明のロボットの干
渉回避方法は、上述（４）の手段の採用により、ロボッ
トが部材と干渉するのを回避するために、外部ファイル
である姿勢変更制御データ部に格納されたロボットの作
動部であるロボットアーム、トーチのひねり角度の刻み
幅に基づき、ロボットの作動部のひねり角を、少しづつ
ひねることにより、ロボットの作動部と部材との干渉が
無くなるまで繰り返し、自動的にロボット又はロボット
に設けられたロボット作動部と部材との干渉回避を可能
にすることができる。
渉回避方法は、上述（４）の手段の採用により、ロボッ
トが部材と干渉するのを回避するために、外部ファイル
である姿勢変更制御データ部に格納されたロボットの作
動部であるロボットアーム、トーチのひねり角度の刻み
幅に基づき、ロボットの作動部のひねり角を、少しづつ
ひねることにより、ロボットの作動部と部材との干渉が
無くなるまで繰り返し、自動的にロボット又はロボット
に設けられたロボット作動部と部材との干渉回避を可能
にすることができる。
【００１８】また、ロボットの作動部のひねり角度変化
量の下限値や上限値を設けるようにすれば、溶接条件等
の制限内に収まる範囲内で干渉回避の計算ができ、溶接
条件等の制限の範囲内に収まっていることの確認も不要
になる。また、一回のひねり角刻み幅を適切に設定すれ
ば、最適な回避経路が妥当な処理時間内に求められ、さ
らには、作動部が部材と干渉する部位のみの処理にする
ことにより、ロボットの動作経路作成が単純化され、煩
雑な操作或いは複雑な計算が不要になり、ロボットの動
作経路作成時間及びロボットの作動時間を短くでき、干
渉回避率も高くできロボットの稼働効率を向上させるこ
とができる。また、第３番目の本発明のロボットの干渉
回避方法は、次の手段を採用した。
量の下限値や上限値を設けるようにすれば、溶接条件等
の制限内に収まる範囲内で干渉回避の計算ができ、溶接
条件等の制限の範囲内に収まっていることの確認も不要
になる。また、一回のひねり角刻み幅を適切に設定すれ
ば、最適な回避経路が妥当な処理時間内に求められ、さ
らには、作動部が部材と干渉する部位のみの処理にする
ことにより、ロボットの動作経路作成が単純化され、煩
雑な操作或いは複雑な計算が不要になり、ロボットの動
作経路作成時間及びロボットの作動時間を短くでき、干
渉回避率も高くできロボットの稼働効率を向上させるこ
とができる。また、第３番目の本発明のロボットの干渉
回避方法は、次の手段を採用した。
【００１９】（５）ロボットの作動時に部材との干渉を
回避するためのロボットの干渉回避方法において、ロボ
ットの動作シュミレーション時若しくはティーチングデ
ータ作成時に、ロボットが部材と干渉する場合に、ロボ
ット位置を予め定められた大きさの位置刻み幅で繰り返
し変更して、ロボット位置をロボットと部材との干渉を
回避できる位置にして、干渉回避を自動的に行うものと
した。
回避するためのロボットの干渉回避方法において、ロボ
ットの動作シュミレーション時若しくはティーチングデ
ータ作成時に、ロボットが部材と干渉する場合に、ロボ
ット位置を予め定められた大きさの位置刻み幅で繰り返
し変更して、ロボット位置をロボットと部材との干渉を
回避できる位置にして、干渉回避を自動的に行うものと
した。
【００２０】（ｅ）これにより、本発明のロボットの干
渉回避方法は、上述（５）の手段の採用により、ロボッ
トが部材との干渉を回避するために、制御データ部に格
納されたロボットの位置の刻み幅で、ガントリ等の外部
軸を有するロボットの位置を少しずつ移動させ、干渉が
無くなるまで繰り返しロボットの位置を移動させ、自動
的にロボット又はロボット作動部と部材との干渉回避を
可能にすることができる。
渉回避方法は、上述（５）の手段の採用により、ロボッ
トが部材との干渉を回避するために、制御データ部に格
納されたロボットの位置の刻み幅で、ガントリ等の外部
軸を有するロボットの位置を少しずつ移動させ、干渉が
無くなるまで繰り返しロボットの位置を移動させ、自動
的にロボット又はロボット作動部と部材との干渉回避を
可能にすることができる。
【００２１】また、一回の位置刻み幅を適切に設定する
ことにより、最適な回避経路が妥当な処理時間内で求め
られ、さらには、ロボットの動作経路作成が単純化で
き、煩雑な操作或いは複雑な計算が不要になり、ロボッ
トの動作経路作成の全体の処理時間を短くでき、干渉回
避率の高いものにしてロボットの稼働効率が向上でき
る。
ことにより、最適な回避経路が妥当な処理時間内で求め
られ、さらには、ロボットの動作経路作成が単純化で
き、煩雑な操作或いは複雑な計算が不要になり、ロボッ
トの動作経路作成の全体の処理時間を短くでき、干渉回
避率の高いものにしてロボットの稼働効率が向上でき
る。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明のロボットの干渉回
避装置および干渉回避方法の実施の一形態を図面にもと
づき説明する。図１はトーチの角度姿勢、すなわちトー
チ前進角、トーチ立上角およびトーチひねり角を変更す
ることで周辺部材との干渉を回避するようにした、本発
明のロボットの干渉回避装置の実施の第１形態を示す、
トーチのひねり角を含むトーチの姿勢角を変更して干渉
回避を行うためのシステムブロック図である。
避装置および干渉回避方法の実施の一形態を図面にもと
づき説明する。図１はトーチの角度姿勢、すなわちトー
チ前進角、トーチ立上角およびトーチひねり角を変更す
ることで周辺部材との干渉を回避するようにした、本発
明のロボットの干渉回避装置の実施の第１形態を示す、
トーチのひねり角を含むトーチの姿勢角を変更して干渉
回避を行うためのシステムブロック図である。
【００２３】本実施の形態のロボットの干渉回避装置
は、図１に示すように、トーチ角度の変更量、下限値、
上限値読み込み部１０１、トーチ角度変更部１０２、干
渉チェック部１０３、干渉しないトーチ角度抽出部１０
４から構成される姿勢変更制御システム本体１００と、
読み込み部１０１で読み込まれる姿勢変更制御データが
格納されている姿勢変更制御データ部２００とからな
る。すなわち、姿勢変更制御データ部２００には、干渉
回避の計算に必要な、トーチの角度姿勢の下限値、上限
値および一回あたりの変更量である刻み幅といった制御
パラメータが格納されている。この姿勢変更制御データ
部２００に格納されているトーチの角度姿勢についての
制御データの例を図２に示す。
は、図１に示すように、トーチ角度の変更量、下限値、
上限値読み込み部１０１、トーチ角度変更部１０２、干
渉チェック部１０３、干渉しないトーチ角度抽出部１０
４から構成される姿勢変更制御システム本体１００と、
読み込み部１０１で読み込まれる姿勢変更制御データが
格納されている姿勢変更制御データ部２００とからな
る。すなわち、姿勢変更制御データ部２００には、干渉
回避の計算に必要な、トーチの角度姿勢の下限値、上限
値および一回あたりの変更量である刻み幅といった制御
パラメータが格納されている。この姿勢変更制御データ
部２００に格納されているトーチの角度姿勢についての
制御データの例を図２に示す。
【００２４】図２に示すように、姿勢変更制御データ部
２００に格納される姿勢角制御データは、溶接点と空走
点に分けて制御パラメータを管理し、さらに、溶接点お
よび空走点のトーチ前進角θα、立上角θβ、ひねり角
θに分けられ、前進角θαの下限値θαmin 、上限値θ
αmax 、刻み幅ｄα、立上角θβの下限値θβmin 、上
限値θβmax 、刻み幅ｄβ、ひねり角θの下限値
θmin 、上限値θmax 、刻み幅ｄα等からなる、トーチ
の姿勢角度変更のための姿勢変更制御データがそれぞれ
格納されている。
２００に格納される姿勢角制御データは、溶接点と空走
点に分けて制御パラメータを管理し、さらに、溶接点お
よび空走点のトーチ前進角θα、立上角θβ、ひねり角
θに分けられ、前進角θαの下限値θαmin 、上限値θ
αmax 、刻み幅ｄα、立上角θβの下限値θβmin 、上
限値θβmax 、刻み幅ｄβ、ひねり角θの下限値
θmin 、上限値θmax 、刻み幅ｄα等からなる、トーチ
の姿勢角度変更のための姿勢変更制御データがそれぞれ
格納されている。
【００２５】次に、図３、図４はトーチの角度、すなわ
ちトーチの前進角θα、立上角θβの姿勢角度変更を行
うためのフローチャートを説明した図である。図３、図
４は、トーチの溶接点の前進角θαと立上角θβを例に
とって、干渉回避の計算を行うフローチャートを示すも
のであるが、図が複雑なため、後述するステップＳ１５
の条件を満たしたときまでの干渉回避の計算フローチャ
ートを図３に示し、ステップＳ１５の条件を満たさない
場合以降の干渉回避の計算フローチャートを図４に示す
ようにしている。
ちトーチの前進角θα、立上角θβの姿勢角度変更を行
うためのフローチャートを説明した図である。図３、図
４は、トーチの溶接点の前進角θαと立上角θβを例に
とって、干渉回避の計算を行うフローチャートを示すも
のであるが、図が複雑なため、後述するステップＳ１５
の条件を満たしたときまでの干渉回避の計算フローチャ
ートを図３に示し、ステップＳ１５の条件を満たさない
場合以降の干渉回避の計算フローチャートを図４に示す
ようにしている。
【００２６】まず、図３に示すようにトーチ角度の変更
量、下限値、上限値読み込み部１０１（以下単に読み込
み部という）は、姿勢変更制御データ部２００に格納さ
れている、トーチ前進角θαの下限値θαmin 、上限値
θαmax 、刻み幅ｄα、トーチ立上角θβの下限値θβ
min 、上限値θβmax 、刻み幅ｄβをそれぞれ読み込む
（ステップＳ１）。また、読み込み部１０１は、同時に
トーチ前進角θαおよびトーチ立上角θβの計算前の角
度θαo 、θβo をそれぞれ記憶しておく（ステップＳ
２）。
量、下限値、上限値読み込み部１０１（以下単に読み込
み部という）は、姿勢変更制御データ部２００に格納さ
れている、トーチ前進角θαの下限値θαmin 、上限値
θαmax 、刻み幅ｄα、トーチ立上角θβの下限値θβ
min 、上限値θβmax 、刻み幅ｄβをそれぞれ読み込む
（ステップＳ１）。また、読み込み部１０１は、同時に
トーチ前進角θαおよびトーチ立上角θβの計算前の角
度θαo 、θβo をそれぞれ記憶しておく（ステップＳ
２）。
【００２７】次に、角度計算の開始として、計算前の角
度θαo 、θβo の各々を現在のトーチ前進角度θα、
トーチ立上角θβに代入する（ステップＳ３）。次い
で、計算前の元の角度θαo が代入された現在のトーチ
前進角θαから刻み幅ｄαを減じたトーチ前進角θα
が、下限値θαmin を下回らないことを確認する（ステ
ップＳ４）。トーチ前進角θαから刻み幅ｄαを減じた
前進角θが、下限値θαmin を下回らないことが確認さ
れたら、θαからｄαを減じたθα−ｄαを新たな前進
角θαとする（ステップＳ５）。
度θαo 、θβo の各々を現在のトーチ前進角度θα、
トーチ立上角θβに代入する（ステップＳ３）。次い
で、計算前の元の角度θαo が代入された現在のトーチ
前進角θαから刻み幅ｄαを減じたトーチ前進角θα
が、下限値θαmin を下回らないことを確認する（ステ
ップＳ４）。トーチ前進角θαから刻み幅ｄαを減じた
前進角θが、下限値θαmin を下回らないことが確認さ
れたら、θαからｄαを減じたθα−ｄαを新たな前進
角θαとする（ステップＳ５）。
【００２８】このように、トーチ角度変更部１０２にお
けるステップＳ４、ステップＳ５の実行が行われた後、
干渉チェック部１０３において前進角θαにされたトー
チが部材に干渉するか否かの干渉チェックを行う（ステ
ップＳ６）。干渉チェック部１０３における干渉チェッ
クの結果、トーチが部材と干渉すると判定された場合
は、ステップＳ４に戻り、さらに刻み幅ｄαを減じ、ス
テップＳ４〜ステップＳ６の処理を繰り返す（ステップ
Ｓ７）。
けるステップＳ４、ステップＳ５の実行が行われた後、
干渉チェック部１０３において前進角θαにされたトー
チが部材に干渉するか否かの干渉チェックを行う（ステ
ップＳ６）。干渉チェック部１０３における干渉チェッ
クの結果、トーチが部材と干渉すると判定された場合
は、ステップＳ４に戻り、さらに刻み幅ｄαを減じ、ス
テップＳ４〜ステップＳ６の処理を繰り返す（ステップ
Ｓ７）。
【００２９】このようにして、トーチと部材との干渉が
回避できる角度、すなわち、ステップＳ７において干渉
なしのトーチ前進角θαが求まれば、そのときのトーチ
前進角θαおよびステップＳ３において計算前の角度θ
βo が代入されたトーチ立上角θβが、それぞれ干渉回
避できるトーチ前進角θα、トーチ立上角θβとして干
渉しないトーチ角度抽出部１０４（以下単に抽出部とい
う）で抽出され、干渉回避のためのトーチの角度姿勢変
更の計算は終了する（ステップＳ８）。
回避できる角度、すなわち、ステップＳ７において干渉
なしのトーチ前進角θαが求まれば、そのときのトーチ
前進角θαおよびステップＳ３において計算前の角度θ
βo が代入されたトーチ立上角θβが、それぞれ干渉回
避できるトーチ前進角θα、トーチ立上角θβとして干
渉しないトーチ角度抽出部１０４（以下単に抽出部とい
う）で抽出され、干渉回避のためのトーチの角度姿勢変
更の計算は終了する（ステップＳ８）。
【００３０】また、ステップＳ４において、現在のトー
チ前進角θαから刻み幅ｄαを減じたトーチ前進角θα
が下限値θαmin を下回る場合は、刻み幅ｄαを加える
方向の計算をするため、ステップＳ５においてθα−ｄ
α＝θαとされたトーチ前進角θαを、一端計算前の角
度θαo が代入された元のトーチ前進角θαに戻す（ス
テップＳ９）。
チ前進角θαから刻み幅ｄαを減じたトーチ前進角θα
が下限値θαmin を下回る場合は、刻み幅ｄαを加える
方向の計算をするため、ステップＳ５においてθα−ｄ
α＝θαとされたトーチ前進角θαを、一端計算前の角
度θαo が代入された元のトーチ前進角θαに戻す（ス
テップＳ９）。
【００３１】次いで、ステップＳ５における刻み幅ｄα
を減算するのとは逆に、元に戻されたトーチ前進角θα
に刻み幅ｄαを加算し、刻み幅ｄαが加算されたトーチ
前進角θαが上限値θαmax を上回らないことを確認す
る（ステップＳ１０）。ステップＳ１０で刻み幅ｄαが
加算されたトーチ前進角θαが上限値θαmax を上回ら
ないことが確認されたら、θα＋ｄα＝θαを新たなト
ーチ前進角θαとする（ステップＳ１１）。
を減算するのとは逆に、元に戻されたトーチ前進角θα
に刻み幅ｄαを加算し、刻み幅ｄαが加算されたトーチ
前進角θαが上限値θαmax を上回らないことを確認す
る（ステップＳ１０）。ステップＳ１０で刻み幅ｄαが
加算されたトーチ前進角θαが上限値θαmax を上回ら
ないことが確認されたら、θα＋ｄα＝θαを新たなト
ーチ前進角θαとする（ステップＳ１１）。
【００３２】このように、トーチ角度変更部１０２にお
けるステップＳ９〜ステップＳ１１の実行が行われた
後、新たなトーチ前進角θαを使って干渉チェック部１
０３において、トーチが部材に干渉するか否かの干渉チ
ェックを行う（ステップＳ１２）。干渉チェック部１０
３における干渉チェックの結果、トーチが部材と干渉す
ると判定された場合は、さらに、ステップＳ１０に戻り
再び刻み幅ｄαを加え、ステップＳ１０〜ステップＳ１
２の処理を繰り返す（ステップＳ１３）。
けるステップＳ９〜ステップＳ１１の実行が行われた
後、新たなトーチ前進角θαを使って干渉チェック部１
０３において、トーチが部材に干渉するか否かの干渉チ
ェックを行う（ステップＳ１２）。干渉チェック部１０
３における干渉チェックの結果、トーチが部材と干渉す
ると判定された場合は、さらに、ステップＳ１０に戻り
再び刻み幅ｄαを加え、ステップＳ１０〜ステップＳ１
２の処理を繰り返す（ステップＳ１３）。
【００３３】このようにして、トーチと部材との干渉が
回避できる角度、すなわち、ステップＳ１３において干
渉なしと判定されたトーチ前進角θαが求まれば、その
ときのトーチ前進角θαおよびステップＳ３において、
計算前の角度θβo が代入されたトーチ立上角θβが、
それぞれ干渉回避できるトーチ前進角θα、トーチ立上
角θβとして抽出部１０４で抽出され、干渉回避のため
のトーチの角度姿勢変更の計算は終了する（ステップＳ
１４）。
回避できる角度、すなわち、ステップＳ１３において干
渉なしと判定されたトーチ前進角θαが求まれば、その
ときのトーチ前進角θαおよびステップＳ３において、
計算前の角度θβo が代入されたトーチ立上角θβが、
それぞれ干渉回避できるトーチ前進角θα、トーチ立上
角θβとして抽出部１０４で抽出され、干渉回避のため
のトーチの角度姿勢変更の計算は終了する（ステップＳ
１４）。
【００３４】また、ステップＳ１０における現在のトー
チ前進角θαから刻み幅ｄαを加算したトーチ前進角θ
αが上限値θαmax を上回った場合は、トーチ立上角θ
βを変更した計算を行う。すなわち、計算前の角度θβ
o が代入された現在のトーチ立上角θβから刻み幅ｄβ
を減じたトーチ立上角θβが、下限値θβmin を下回ら
ないことを確認する（ステップＳ１５）。トーチ立上角
θβから刻み幅ｄβを減じたトーチ立上角θβが下限値
θβmin を下回らないことが確認されたら、θβからｄ
βを減じたθβ−ｄβを新たなトーチ立上角θβとする
（ステップＳ１６）。
チ前進角θαから刻み幅ｄαを加算したトーチ前進角θ
αが上限値θαmax を上回った場合は、トーチ立上角θ
βを変更した計算を行う。すなわち、計算前の角度θβ
o が代入された現在のトーチ立上角θβから刻み幅ｄβ
を減じたトーチ立上角θβが、下限値θβmin を下回ら
ないことを確認する（ステップＳ１５）。トーチ立上角
θβから刻み幅ｄβを減じたトーチ立上角θβが下限値
θβmin を下回らないことが確認されたら、θβからｄ
βを減じたθβ−ｄβを新たなトーチ立上角θβとする
（ステップＳ１６）。
【００３５】また、ステップＳ１１において刻み幅ｄα
が加算されて新たなトーチ前進角θαとされているトー
チ前進角θαは、ステップＳ３において計算前の角度θ
αoが代入された元のトーチ前進角θαに戻しておく
（ステップＳ１７）。ステップＳ１６において新たにな
されたトーチ立上角θβにされた状態で、トーチ前進角
θαを減算し、又は加算して変化させ、前述したステッ
プＳ４〜Ｓ１４と同様の回避計算を行う。
が加算されて新たなトーチ前進角θαとされているトー
チ前進角θαは、ステップＳ３において計算前の角度θ
αoが代入された元のトーチ前進角θαに戻しておく
（ステップＳ１７）。ステップＳ１６において新たにな
されたトーチ立上角θβにされた状態で、トーチ前進角
θαを減算し、又は加算して変化させ、前述したステッ
プＳ４〜Ｓ１４と同様の回避計算を行う。
【００３６】次に、ステップＳ１５において、計算前の
角度θβo が代入された現在のトーチ立上角θβから刻
み幅ｄβを減じたトーチ立上角θβが、下限値θβmin
を下回ることが確認されたら、図４に示すフローチャー
トに移り、ステップＳ４〜Ｓ１４の計算をするため、ス
テップＳ１６においてθβ−ｄβ＝θβとされたトーチ
立上角θβを、ステップＳ３と同様に一端計算前の角度
θβo が代入された元のトーチ立上角θβに戻す（ステ
ップＳ１８）。
角度θβo が代入された現在のトーチ立上角θβから刻
み幅ｄβを減じたトーチ立上角θβが、下限値θβmin
を下回ることが確認されたら、図４に示すフローチャー
トに移り、ステップＳ４〜Ｓ１４の計算をするため、ス
テップＳ１６においてθβ−ｄβ＝θβとされたトーチ
立上角θβを、ステップＳ３と同様に一端計算前の角度
θβo が代入された元のトーチ立上角θβに戻す（ステ
ップＳ１８）。
【００３７】この元に戻されたトーチ立上角θβに刻み
幅ｄβを加えたトーチ立上角θβが上限値θβmax を上
回らないことを確認する（ステップＳ１９）。ステップ
Ｓ１９で刻み幅ｄβが加算されたトーチ前進角θβが上
限値θβmax を上回らないことが確認されたら、θβ＋
ｄβ＝θβを新たなトーチ前進角θβとする（ステップ
Ｓ２０）。
幅ｄβを加えたトーチ立上角θβが上限値θβmax を上
回らないことを確認する（ステップＳ１９）。ステップ
Ｓ１９で刻み幅ｄβが加算されたトーチ前進角θβが上
限値θβmax を上回らないことが確認されたら、θβ＋
ｄβ＝θβを新たなトーチ前進角θβとする（ステップ
Ｓ２０）。
【００３８】また、ステップＳ１０〜Ｓ１３の計算をす
るためにステップＳ１１において刻み幅ｄαが加算さ
れ、新たにトーチ前進角θαにされているトーチ前進角
θαは、ステップＳ３と同様に計算前の角度θαo が代
入された元のトーチ前進角θαに戻しておく（ステップ
Ｓ２１）。
るためにステップＳ１１において刻み幅ｄαが加算さ
れ、新たにトーチ前進角θαにされているトーチ前進角
θαは、ステップＳ３と同様に計算前の角度θαo が代
入された元のトーチ前進角θαに戻しておく（ステップ
Ｓ２１）。
【００３９】次いで、トーチ前進角θαと刻み幅ｄαと
の差が下限値θαmin を下回わらない場合はトーチ前進
角θαを刻み幅ｄαだけ減算し変化させて、ステップＳ
４〜Ｓ８で説明したものと同様のステップＳ２２〜Ｓ２
６の回避計算を行い、ステップＳ２５においてトーチと
部材との干渉が回避できるトーチ前進角θαが求まれ
ば、そのときのトーチ前進角θαおよびステップＳ２０
において、計算されたトーチ立上角θβが、それぞれト
ーチ前進角θα、トーチ立上角θβとして抽出部材１０
４で抽出され、干渉回避のためのトーチの角度姿勢変更
の計算は終了する。
の差が下限値θαmin を下回わらない場合はトーチ前進
角θαを刻み幅ｄαだけ減算し変化させて、ステップＳ
４〜Ｓ８で説明したものと同様のステップＳ２２〜Ｓ２
６の回避計算を行い、ステップＳ２５においてトーチと
部材との干渉が回避できるトーチ前進角θαが求まれ
ば、そのときのトーチ前進角θαおよびステップＳ２０
において、計算されたトーチ立上角θβが、それぞれト
ーチ前進角θα、トーチ立上角θβとして抽出部材１０
４で抽出され、干渉回避のためのトーチの角度姿勢変更
の計算は終了する。
【００４０】また、ステップＳ２２における現在のトー
チ前進角θαから刻み幅ｄαを減じたトーチ前進角が下
限値θαmin を下回った場合は、トーチ前進角θαを刻
み幅ｄαを加える方向の計算、すなわち、ステップＳ９
〜Ｓ１４で説明したものと同様のステップＳ２７〜ステ
ップＳ３２の回避計算を行い、ステップＳ３１において
トーチと部材との干渉が回避できるトーチ前進角θαが
求まれば、そのときのトーチ前進角θαおよびステップ
Ｓ２０において計算されたトーチ立上角θβが抽出部で
抽出され、干渉回避のためのトーチの角度姿勢変更計算
は終了する。
チ前進角θαから刻み幅ｄαを減じたトーチ前進角が下
限値θαmin を下回った場合は、トーチ前進角θαを刻
み幅ｄαを加える方向の計算、すなわち、ステップＳ９
〜Ｓ１４で説明したものと同様のステップＳ２７〜ステ
ップＳ３２の回避計算を行い、ステップＳ３１において
トーチと部材との干渉が回避できるトーチ前進角θαが
求まれば、そのときのトーチ前進角θαおよびステップ
Ｓ２０において計算されたトーチ立上角θβが抽出部で
抽出され、干渉回避のためのトーチの角度姿勢変更計算
は終了する。
【００４１】さらに、ステップＳ２８においてトーチ前
進角θαと刻み幅ｄαとの加算値が上限値θαmax を上
回った場合は、トーチ立上角θβに刻み幅ｄβを加算し
て回避計算を行うステップＳ１９に戻る。
進角θαと刻み幅ｄαとの加算値が上限値θαmax を上
回った場合は、トーチ立上角θβに刻み幅ｄβを加算し
て回避計算を行うステップＳ１９に戻る。
【００４２】また、ステップＳ１９においてトーチ立上
角θβに刻み幅ｄβを加算した値が上限値θβmax を上
回るとき、換言すれば、ステップＳ１０においてトーチ
前進角θαに刻み幅ｄαを加算した値が上限値θαmax
を上回わり、且つステップＳ１９のトーチ立上角θβに
刻み幅ｄβを加算した値が上限値θβmax を上回るとき
は、干渉回避不可能と判断する（ステップＳ３３）。以
上、トーチの角度姿勢をトーチ前進角θαおよびトーチ
立上角θβを変更してトーチと部材との干渉を回避する
方法を述べた。
角θβに刻み幅ｄβを加算した値が上限値θβmax を上
回るとき、換言すれば、ステップＳ１０においてトーチ
前進角θαに刻み幅ｄαを加算した値が上限値θαmax
を上回わり、且つステップＳ１９のトーチ立上角θβに
刻み幅ｄβを加算した値が上限値θβmax を上回るとき
は、干渉回避不可能と判断する（ステップＳ３３）。以
上、トーチの角度姿勢をトーチ前進角θαおよびトーチ
立上角θβを変更してトーチと部材との干渉を回避する
方法を述べた。
【００４３】次に、トーチひねり角を変更し、干渉を回
避する方法について述べる。トーチひねり角θとは、ト
ーチの軸まわりの回転角を示し、このトーチひねり角θ
（以下単にトーチ角という）を変更することでも、ロボ
ットアームの姿勢を変化させることができるので、これ
によりロボットアームと部材との干渉を回避することが
できる。なお、トーチひねり角θを変化させて干渉回避
させる干渉回避装置の構成は、図１に示すシステム構成
を表すブロック図と同じである。
避する方法について述べる。トーチひねり角θとは、ト
ーチの軸まわりの回転角を示し、このトーチひねり角θ
（以下単にトーチ角という）を変更することでも、ロボ
ットアームの姿勢を変化させることができるので、これ
によりロボットアームと部材との干渉を回避することが
できる。なお、トーチひねり角θを変化させて干渉回避
させる干渉回避装置の構成は、図１に示すシステム構成
を表すブロック図と同じである。
【００４４】図５は、このトーチひねり角θの変更によ
り干渉回避の計算を行うためのフローチャートで、この
フローチャートを用いて干渉回避方法について説明す
る。まず、トーチ角度θの刻み幅α、下限値θmin 、上
限値θmax 読み込み部１０１は、制御データ部２００に
格納されているトーチ角θの下限値θmin 、上限値θ
max 、刻み幅αを読み込む（ステップＳ１ａ）。同時
に、計算前の元のトーチ角θo を記憶しておく（ステッ
プＳ２ａ）。
り干渉回避の計算を行うためのフローチャートで、この
フローチャートを用いて干渉回避方法について説明す
る。まず、トーチ角度θの刻み幅α、下限値θmin 、上
限値θmax 読み込み部１０１は、制御データ部２００に
格納されているトーチ角θの下限値θmin 、上限値θ
max 、刻み幅αを読み込む（ステップＳ１ａ）。同時
に、計算前の元のトーチ角θo を記憶しておく（ステッ
プＳ２ａ）。
【００４５】次に、角度計算の開始として、トーチ角θ
o を現在のトーチ角θに代入する（ステップＳ３ａ）。
トーチ角θから刻み幅αを減じた角度が、下限値θmin
を下回らないことを確認する（ステップＳ４ａ）。トー
チ角θから刻み幅αを減じた角度が下限値θmin を上回
ることが確認されたら現在のトーチ角θから刻み幅αだ
け減じ、この値を新たなトーチ角θとする（ステップＳ
５ａ）。新たに設定されたトーチ角θαを使って、トー
チが部材と干渉しないかどうかの干渉チェックを干渉チ
ェック部１０３で行う（ステップＳ６ａ）。ステップＳ
６ａの干渉チェックでトーチが干渉するとの結果が得ら
れたら、ステップＳ４ａに戻り、トーチ角θからさらに
刻み幅を減ずる処理を繰り返す（ステップＳ７ａ）。
o を現在のトーチ角θに代入する（ステップＳ３ａ）。
トーチ角θから刻み幅αを減じた角度が、下限値θmin
を下回らないことを確認する（ステップＳ４ａ）。トー
チ角θから刻み幅αを減じた角度が下限値θmin を上回
ることが確認されたら現在のトーチ角θから刻み幅αだ
け減じ、この値を新たなトーチ角θとする（ステップＳ
５ａ）。新たに設定されたトーチ角θαを使って、トー
チが部材と干渉しないかどうかの干渉チェックを干渉チ
ェック部１０３で行う（ステップＳ６ａ）。ステップＳ
６ａの干渉チェックでトーチが干渉するとの結果が得ら
れたら、ステップＳ４ａに戻り、トーチ角θからさらに
刻み幅を減ずる処理を繰り返す（ステップＳ７ａ）。
【００４６】このようにして、ステップＳ７ａにおいて
干渉が回避できる角度が求まれば、そのときの角度をト
ーチ角θとして抽出部１０４で抽出し、干渉回避のため
トーチのひねり角度姿勢変更計算は終了する（ステップ
Ｓ８ａ）。
干渉が回避できる角度が求まれば、そのときの角度をト
ーチ角θとして抽出部１０４で抽出し、干渉回避のため
トーチのひねり角度姿勢変更計算は終了する（ステップ
Ｓ８ａ）。
【００４７】干渉が回避できる角度が求まらないまま、
ステップＳ４ａにおいてトーチ角θから刻み幅αを減じ
た値が下限値θmin を下回った場合は、刻み幅αを加え
る方向の計算をするため、ステップＳ５ａにおいて新た
なトーチ角θとされているトーチ角を、一端元のトーチ
角θo が代入された角度に戻す（ステップＳ９ａ）。刻
み幅αを減算するのと同様に、トーチ角θに刻み幅αを
加算しながら干渉チェックを行い、上限値θmax まで計
算する（ステップＳ１０ａ〜Ｓ１３ａ）。
ステップＳ４ａにおいてトーチ角θから刻み幅αを減じ
た値が下限値θmin を下回った場合は、刻み幅αを加え
る方向の計算をするため、ステップＳ５ａにおいて新た
なトーチ角θとされているトーチ角を、一端元のトーチ
角θo が代入された角度に戻す（ステップＳ９ａ）。刻
み幅αを減算するのと同様に、トーチ角θに刻み幅αを
加算しながら干渉チェックを行い、上限値θmax まで計
算する（ステップＳ１０ａ〜Ｓ１３ａ）。
【００４８】このようにしてステップＳ１３ａにおいて
干渉が回避できる角度が求まれば、そのときの角度がト
ーチ角θとして抽出され、干渉回避のためのトーチのひ
ねり角度姿勢変更計算は終了する（ステップＳ１４
ａ）。さらに、干渉が回避できるトーチ角度θが求まら
ないまま、ステップＳ１０ａにおいてトーチ角θに刻み
角αを加算した角度が上限値θmax を上回った場合は、
トーチひねり角変更による干渉回避は、不可能と判断し
ひねり角度姿勢変更計算は終了する（ステップＳ１５
ａ）。以上、トーチひねり角θを変更してトーチと部材
との干渉回避の方法を述べた。
干渉が回避できる角度が求まれば、そのときの角度がト
ーチ角θとして抽出され、干渉回避のためのトーチのひ
ねり角度姿勢変更計算は終了する（ステップＳ１４
ａ）。さらに、干渉が回避できるトーチ角度θが求まら
ないまま、ステップＳ１０ａにおいてトーチ角θに刻み
角αを加算した角度が上限値θmax を上回った場合は、
トーチひねり角変更による干渉回避は、不可能と判断し
ひねり角度姿勢変更計算は終了する（ステップＳ１５
ａ）。以上、トーチひねり角θを変更してトーチと部材
との干渉回避の方法を述べた。
【００４９】次に、ロボット位置を変更してロボットの
部材との干渉を回避する方法を述べる。図６は、本発明
のロボットの干渉回避装置の実施の第２形態を示す、ロ
ボット位置を変更して干渉回避を行うためのシステムブ
ロック図である。
部材との干渉を回避する方法を述べる。図６は、本発明
のロボットの干渉回避装置の実施の第２形態を示す、ロ
ボット位置を変更して干渉回避を行うためのシステムブ
ロック図である。
【００５０】本実施の形態のロボットの干渉回避装置
は、図に示すようにロボット位置の変更量、下限値、上
限値読み込み部３０１、ロボット位置の変更部３０２、
干渉チェック部３０３、干渉しないロボット位置の抽出
部３０４（以下単に抽出部という）から構成されるシス
テム本体３００と位置制御データが格納されている位置
変更制御データ部４００が設置されている。
は、図に示すようにロボット位置の変更量、下限値、上
限値読み込み部３０１、ロボット位置の変更部３０２、
干渉チェック部３０３、干渉しないロボット位置の抽出
部３０４（以下単に抽出部という）から構成されるシス
テム本体３００と位置制御データが格納されている位置
変更制御データ部４００が設置されている。
【００５１】この位置変更制御データ部４００に格納さ
れているロボットの位置変更に必要な制御データの例を
図７に示す。この図に示すように、位置変更制御データ
部に格納されている位置制御データには、干渉回避の計
算に必要な、ロボット位置の下限値Ｌmin 、上限値Ｌ
max および一回あたりの変更量である刻み幅ｌといった
制御パラメータが格納されている。
れているロボットの位置変更に必要な制御データの例を
図７に示す。この図に示すように、位置変更制御データ
部に格納されている位置制御データには、干渉回避の計
算に必要な、ロボット位置の下限値Ｌmin 、上限値Ｌ
max および一回あたりの変更量である刻み幅ｌといった
制御パラメータが格納されている。
【００５２】また、ロボットの移動方向としては、ｘ、
ｙ、ｚ座標方向の３方向があるので、位置制御データ部
４００には、各座標毎にそれぞれに分けて制御パラメー
タを管理している。ロボット位置の変更による干渉回避
の計算の一例として、ｘ方向についてロボットを移動さ
せた場合の例を、図８に示すロボット位置変更フローチ
ャートを用いて説明する。
ｙ、ｚ座標方向の３方向があるので、位置制御データ部
４００には、各座標毎にそれぞれに分けて制御パラメー
タを管理している。ロボット位置の変更による干渉回避
の計算の一例として、ｘ方向についてロボットを移動さ
せた場合の例を、図８に示すロボット位置変更フローチ
ャートを用いて説明する。
【００５３】まず、ロボット位置の変更量、下限値、上
限値読み込み部３０１は、位置制御データ４００に格納
されている、ｘ方向のロボット位置の下限値Ｌmin 、上
限値Ｌmax 、刻み幅１を読み込む（ステップＳ１ｂ）。
なお、同時に回避計算前の元の位置Ｌo を記憶しておく
（ステップＳ２ｂ）。
限値読み込み部３０１は、位置制御データ４００に格納
されている、ｘ方向のロボット位置の下限値Ｌmin 、上
限値Ｌmax 、刻み幅１を読み込む（ステップＳ１ｂ）。
なお、同時に回避計算前の元の位置Ｌo を記憶しておく
（ステップＳ２ｂ）。
【００５４】次に、座標計算の開始として、Ｌo を現在
のロボット位置Ｌに代入する（ステップＳ３ｂ）。次い
で、Ｌo が代入されたロボット位置Ｌから位置刻み幅ｌ
を減じた座標が下限値Ｌmin を下回らないことを確認す
る（ステップＳ４ｂ）。ロボット位置Ｌから刻み幅ｌを
減じた座標が、下限値Ｌmin を下回らないことが確認さ
れたら、現在のロボット位置Ｌから刻み幅Ｌmin だけ減
じ、この値を新たなロボット位置Ｌとする（ステップＳ
５ｂ）。
のロボット位置Ｌに代入する（ステップＳ３ｂ）。次い
で、Ｌo が代入されたロボット位置Ｌから位置刻み幅ｌ
を減じた座標が下限値Ｌmin を下回らないことを確認す
る（ステップＳ４ｂ）。ロボット位置Ｌから刻み幅ｌを
減じた座標が、下限値Ｌmin を下回らないことが確認さ
れたら、現在のロボット位置Ｌから刻み幅Ｌmin だけ減
じ、この値を新たなロボット位置Ｌとする（ステップＳ
５ｂ）。
【００５５】ここでロボットアームと周辺部材とが干渉
しないかどうかの干渉チェックを干渉チェック部３０３
で行う（ステップＳ６ｂ）。ステップＳ６ｂにおける干
渉チェックでロボットアームが干渉するような場合は、
ステップＳ４ｂへ戻り、さらに刻み幅を減ずる処理を繰
り返し、ロボット位置を算出する（ステップＳ７ｂ）。
しないかどうかの干渉チェックを干渉チェック部３０３
で行う（ステップＳ６ｂ）。ステップＳ６ｂにおける干
渉チェックでロボットアームが干渉するような場合は、
ステップＳ４ｂへ戻り、さらに刻み幅を減ずる処理を繰
り返し、ロボット位置を算出する（ステップＳ７ｂ）。
【００５６】このようにして、ロボットアームと部材と
の干渉が回避できるロボット位置Ｌが求まれば、そのと
きのロボット位置Ｌが干渉回避できるロボット位置とし
て抽出部材３０４で抽出され、干渉回避のためのロボッ
ト位置変更計算は終了する（ステップＳ８ｂ）。
の干渉が回避できるロボット位置Ｌが求まれば、そのと
きのロボット位置Ｌが干渉回避できるロボット位置とし
て抽出部材３０４で抽出され、干渉回避のためのロボッ
ト位置変更計算は終了する（ステップＳ８ｂ）。
【００５７】干渉が回避できるロボット位置Ｌが求まら
ないまま、ロボット位置Ｌから刻み幅ｌを減じた値が下
限値Ｌmin を下回った場合は、刻み幅ｌを加える計算を
行うために、ステップＳ５ｂにおいて修正されたロボッ
ト位置Ｌを、ステップＳ３ｂと同様に一端計算前の元の
ロボット位置Ｌo が代入されたロボット位置Ｌに戻す
（ステップＳ９ｂ）。刻み幅を減算するステップＳ４ｂ
〜Ｓ７ｂと同様に、但し刻み幅ｌを減じるのとは逆に、
刻み幅ｌを加算しながら干渉チェックを行い、上限値Ｌ
max まで計算する（ステップＳ１０ｂ〜Ｓ１３ｂ）。
ないまま、ロボット位置Ｌから刻み幅ｌを減じた値が下
限値Ｌmin を下回った場合は、刻み幅ｌを加える計算を
行うために、ステップＳ５ｂにおいて修正されたロボッ
ト位置Ｌを、ステップＳ３ｂと同様に一端計算前の元の
ロボット位置Ｌo が代入されたロボット位置Ｌに戻す
（ステップＳ９ｂ）。刻み幅を減算するステップＳ４ｂ
〜Ｓ７ｂと同様に、但し刻み幅ｌを減じるのとは逆に、
刻み幅ｌを加算しながら干渉チェックを行い、上限値Ｌ
max まで計算する（ステップＳ１０ｂ〜Ｓ１３ｂ）。
【００５８】ステップＳ１３ｂにおいて、干渉なしとの
判定がなされ干渉が回避できるロボット位置Ｌが求まれ
ば、そのときのロボット位置Ｌが干渉回避できるロボッ
ト位置Ｌとして抽出部３０４で抽出され、干渉回避のた
めのロボット位置変更計算は終了する（ステップＳ１４
ｂ）。
判定がなされ干渉が回避できるロボット位置Ｌが求まれ
ば、そのときのロボット位置Ｌが干渉回避できるロボッ
ト位置Ｌとして抽出部３０４で抽出され、干渉回避のた
めのロボット位置変更計算は終了する（ステップＳ１４
ｂ）。
【００５９】干渉が回避できる座標が求まらないまま、
ステップＳ１０ｂにおけるロボット位置Ｌに刻み幅ｌを
加算した加算値が上限値を上回った場合は、ロボットの
位置変更制御では干渉回避不可能との判断がなされ計算
は終了する（ステップＳ１５ｂ）。
ステップＳ１０ｂにおけるロボット位置Ｌに刻み幅ｌを
加算した加算値が上限値を上回った場合は、ロボットの
位置変更制御では干渉回避不可能との判断がなされ計算
は終了する（ステップＳ１５ｂ）。
【００６０】以上、ｘ方向についてロボットを移動さ
せ、干渉回避する制御を行う例について説明したが、ロ
ボット位置の変更による干渉回避の計算については、同
様にｙ方向、ｚ方向についても同様の処理を行うこと
で、干渉回避の計算が可能である。
せ、干渉回避する制御を行う例について説明したが、ロ
ボット位置の変更による干渉回避の計算については、同
様にｙ方向、ｚ方向についても同様の処理を行うこと
で、干渉回避の計算が可能である。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のロボット
の干渉回避装置によれば、姿勢変更制御用データを格納
する姿勢変更制御データ部と、姿勢変更制御データ部か
ら姿勢変更制御を行うための角度の刻み幅、下限値、上
限値読み込み部、刻み幅、下限値、上限値に基づき姿勢
変更を行う角度変更部、姿勢変更させたロボット作動部
の周辺部材との干渉の有無をチェックする干渉チェック
部及び干渉チェックの結果、干渉しないと確認された姿
勢角データを抽出する抽出部からなり、ロボット作動部
の姿勢変更制御を行う姿勢変更制御システム本体からな
るものとした。
の干渉回避装置によれば、姿勢変更制御用データを格納
する姿勢変更制御データ部と、姿勢変更制御データ部か
ら姿勢変更制御を行うための角度の刻み幅、下限値、上
限値読み込み部、刻み幅、下限値、上限値に基づき姿勢
変更を行う角度変更部、姿勢変更させたロボット作動部
の周辺部材との干渉の有無をチェックする干渉チェック
部及び干渉チェックの結果、干渉しないと確認された姿
勢角データを抽出する抽出部からなり、ロボット作動部
の姿勢変更制御を行う姿勢変更制御システム本体からな
るものとした。
【００６２】これにより、姿勢変更制御データ部に格納
したロボットの作動部の角度刻み幅に基づき、ロボット
アーム、トーチの前進角、立上角又はひねり角を、少し
づつ傾け又はひねり、作動部と部材との干渉が無くなる
まで繰り返して、自動的にロボット又はロボット作動部
と周辺部材との干渉回避を可能にすることができる。
したロボットの作動部の角度刻み幅に基づき、ロボット
アーム、トーチの前進角、立上角又はひねり角を、少し
づつ傾け又はひねり、作動部と部材との干渉が無くなる
まで繰り返して、自動的にロボット又はロボット作動部
と周辺部材との干渉回避を可能にすることができる。
【００６３】また、ロボットの作動部角度変化量の下限
値や上限値により、溶接条件等の制限内に収まる範囲内
で干渉回避の計算ができ、制限された範囲内に収まるか
否かの確認が不要になる。
値や上限値により、溶接条件等の制限内に収まる範囲内
で干渉回避の計算ができ、制限された範囲内に収まるか
否かの確認が不要になる。
【００６４】また、刻み幅の適切な設定により、最適回
避経路を妥当な処理時間内で求められ、また、作動部が
部材と干渉する部位のみの処理を実行することにより、
動作経路作成が単純化され、煩雑な操作或いは複雑な計
算が不要になり、動作経路作成時間を短くでき、ロボッ
トの作動時間を短くできるとともに、干渉回避率を高く
しロボットの稼働効率を向上できる。
避経路を妥当な処理時間内で求められ、また、作動部が
部材と干渉する部位のみの処理を実行することにより、
動作経路作成が単純化され、煩雑な操作或いは複雑な計
算が不要になり、動作経路作成時間を短くでき、ロボッ
トの作動時間を短くできるとともに、干渉回避率を高く
しロボットの稼働効率を向上できる。
【００６５】また、本発明のロボットの干渉回避装置
は、位置変更制御用データを格納する位置制御データ
部、位置制御データ部からの位置刻み幅、下限値、上限
値読み込み部、位置刻み幅、下限値、上限値に基づき位
置変更を行う位置変更部、位置変更させたロボットの作
動時に周辺部材との干渉の有無をチェックする干渉チェ
ック部及び干渉チェックの結果、干渉しないと確認され
た位置データを抽出する抽出部とからなり、ロボット位
置変更制御を行う位置制御システム本体からなるものと
した。
は、位置変更制御用データを格納する位置制御データ
部、位置制御データ部からの位置刻み幅、下限値、上限
値読み込み部、位置刻み幅、下限値、上限値に基づき位
置変更を行う位置変更部、位置変更させたロボットの作
動時に周辺部材との干渉の有無をチェックする干渉チェ
ック部及び干渉チェックの結果、干渉しないと確認され
た位置データを抽出する抽出部とからなり、ロボット位
置変更制御を行う位置制御システム本体からなるものと
した。
【００６６】これにより、制御データ部に格納された位
置の刻み幅に基づき、ロボットの位置を少しずつ移動さ
せて干渉が無くなるまで計算を繰り返し、ロボットの位
置を移動させることで、自動的にロボット又はロボット
作動部と周辺部材との干渉回避が可能になる。
置の刻み幅に基づき、ロボットの位置を少しずつ移動さ
せて干渉が無くなるまで計算を繰り返し、ロボットの位
置を移動させることで、自動的にロボット又はロボット
作動部と周辺部材との干渉回避が可能になる。
【００６７】また、刻み量の適切な設定により、最適な
回避経路を妥当な処理時間内で求められ、動作経路作成
が単純化され、煩雑な操作或いは複雑な計算が不要にな
り、ロボットの動作経路作成の処理時間を短くでき、干
渉回避率を高くしロボットの稼働効率を向上できる。
回避経路を妥当な処理時間内で求められ、動作経路作成
が単純化され、煩雑な操作或いは複雑な計算が不要にな
り、ロボットの動作経路作成の処理時間を短くでき、干
渉回避率を高くしロボットの稼働効率を向上できる。
【００６８】また、本発明のロボットの干渉回避方法
は、ロボットの動作シュミレーション時若しくはティー
チングデータ作成時に、ロボットアーム、トーチからな
る作動部が周辺部材と干渉する場合、ロボットの作動部
の前進角若しくは立上角からなる角度を予め定めた大き
さの刻み幅で繰り返し変更し、作動部が周辺部材と干渉
を回避できる角度にし、干渉回避を自動的に行うものと
した。
は、ロボットの動作シュミレーション時若しくはティー
チングデータ作成時に、ロボットアーム、トーチからな
る作動部が周辺部材と干渉する場合、ロボットの作動部
の前進角若しくは立上角からなる角度を予め定めた大き
さの刻み幅で繰り返し変更し、作動部が周辺部材と干渉
を回避できる角度にし、干渉回避を自動的に行うものと
した。
【００６９】これにより、姿勢変更制御データ部に格納
されたロボットの作動部の角度の刻み幅に基づき、作動
部の前進角、立上角を、少しづつ傾け作動部と部材との
干渉が無くなるまで繰り返すことで、自動的にロボット
又はロボット作動部と周辺部材との干渉回避ができる。
されたロボットの作動部の角度の刻み幅に基づき、作動
部の前進角、立上角を、少しづつ傾け作動部と部材との
干渉が無くなるまで繰り返すことで、自動的にロボット
又はロボット作動部と周辺部材との干渉回避ができる。
【００７０】また、トーチ角度変化量の下限値や上限値
を設け溶接条件等の制限内に収まる範囲内で、干渉回避
の計算ができ、溶接条件等の制限の範囲内に収まるかど
うかの確認も不要になる。また、刻み幅を適切に設定し
て最適な回避経路を妥当な処理時間内で求め、作動部が
部材と干渉する部位のみの処理により、ロボットの動作
経路作成を単純化し、煩雑な操作或いは複雑な計算が不
要になり、ロボットの動作経路作成時間及びロボットの
作動時間を短くでき、干渉回避率も高くできロボットの
稼働効率を向上できる。
を設け溶接条件等の制限内に収まる範囲内で、干渉回避
の計算ができ、溶接条件等の制限の範囲内に収まるかど
うかの確認も不要になる。また、刻み幅を適切に設定し
て最適な回避経路を妥当な処理時間内で求め、作動部が
部材と干渉する部位のみの処理により、ロボットの動作
経路作成を単純化し、煩雑な操作或いは複雑な計算が不
要になり、ロボットの動作経路作成時間及びロボットの
作動時間を短くでき、干渉回避率も高くできロボットの
稼働効率を向上できる。
【００７１】また、本発明のロボットの干渉回避方法
は、ロボットの動作シュミレーション時若しくはティー
チングデータ作成時に、ロボットの作動部が周辺部材と
干渉する場合、作動部ひねり角を予め定めた大きさの刻
み幅で繰り返し変更して、ひねり角をロボットアーム若
しくはトーチが周辺部材と干渉を回避できるひねり角に
し、干渉回避を自動的に行うものとした。
は、ロボットの動作シュミレーション時若しくはティー
チングデータ作成時に、ロボットの作動部が周辺部材と
干渉する場合、作動部ひねり角を予め定めた大きさの刻
み幅で繰り返し変更して、ひねり角をロボットアーム若
しくはトーチが周辺部材と干渉を回避できるひねり角に
し、干渉回避を自動的に行うものとした。
【００７２】これにより、姿勢変更制御データ部に格納
されたロボットの作動部の角度の刻み幅に基づき、ロボ
ットの作動部のひねり角を、少しづつひねることによ
り、ロボットの作動部と部材との干渉が無くなるまで繰
り返すことで、自動的にロボット又はロボットに設けら
れたロボット作動部と周辺部材との干渉回避ができる。
されたロボットの作動部の角度の刻み幅に基づき、ロボ
ットの作動部のひねり角を、少しづつひねることによ
り、ロボットの作動部と部材との干渉が無くなるまで繰
り返すことで、自動的にロボット又はロボットに設けら
れたロボット作動部と周辺部材との干渉回避ができる。
【００７３】また、ロボットの作動部のひねり角度変化
量の下限値や上限値を設け溶接条件等の制限内に収まる
範囲内で、干渉回避の計算ができ、溶接条件等の制限の
範囲内に収まることの確認も不要になる。また、刻み幅
を適切に設定して最適な回避経路が妥当な処理時間内に
求め、作動部が部材と干渉する部位のみの処理により、
ロボットの動作経路作成が単純化し、煩雑な操作或いは
複雑な計算が不要になり、ロボットの動作経路作成時間
及びロボットの作動時間を短くでき、干渉回避率も高く
できロボットの稼働効率を向上できる。
量の下限値や上限値を設け溶接条件等の制限内に収まる
範囲内で、干渉回避の計算ができ、溶接条件等の制限の
範囲内に収まることの確認も不要になる。また、刻み幅
を適切に設定して最適な回避経路が妥当な処理時間内に
求め、作動部が部材と干渉する部位のみの処理により、
ロボットの動作経路作成が単純化し、煩雑な操作或いは
複雑な計算が不要になり、ロボットの動作経路作成時間
及びロボットの作動時間を短くでき、干渉回避率も高く
できロボットの稼働効率を向上できる。
【００７４】また、本発明のロボットの干渉回避方法
は、ロボットの動作シュミレーション時若しくはティー
チングデータ作成時に、ロボットが周辺部材と干渉する
場合、ロボット位置を予め定めた大きさの刻み幅で繰り
返し変更して、ロボット位置をロボットと周辺部材との
干渉を回避できる位置にし干渉回避を自動的に行うもの
とした。
は、ロボットの動作シュミレーション時若しくはティー
チングデータ作成時に、ロボットが周辺部材と干渉する
場合、ロボット位置を予め定めた大きさの刻み幅で繰り
返し変更して、ロボット位置をロボットと周辺部材との
干渉を回避できる位置にし干渉回避を自動的に行うもの
とした。
【００７５】これにより、制御データ部に格納されたロ
ボットの位置の刻み幅で、ガントリ等を有するロボット
の位置を少しずつ移動させて干渉が無くなるまで繰り返
しロボットを移動させ、自動的にロボット又はロボット
作動部と周辺部材との干渉回避ができる。
ボットの位置の刻み幅で、ガントリ等を有するロボット
の位置を少しずつ移動させて干渉が無くなるまで繰り返
しロボットを移動させ、自動的にロボット又はロボット
作動部と周辺部材との干渉回避ができる。
【００７６】また、刻み幅を適切に設定することで最適
な回避経路が妥当な処理時間内で求められ、ロボットの
動作経路作成が単純化でき、煩雑な操作或いは複雑な計
算が不要になり、ロボットの動作経路作成の全体の処理
時間を短くでき、干渉回避率の高いものにし、ロボット
の稼働効率を向上できる。
な回避経路が妥当な処理時間内で求められ、ロボットの
動作経路作成が単純化でき、煩雑な操作或いは複雑な計
算が不要になり、ロボットの動作経路作成の全体の処理
時間を短くでき、干渉回避率の高いものにし、ロボット
の稼働効率を向上できる。
【図１】本発明のロボットの干渉回避装置の実施の第１
形態としてのトーチのひねり角を含むトーチの姿勢角を
変更して干渉回避を行うためのシステムブロック図、
形態としてのトーチのひねり角を含むトーチの姿勢角を
変更して干渉回避を行うためのシステムブロック図、
【図２】図１に示す姿勢変更制御データ部に格納されて
いるトーチの姿勢変更のための制御データの例を示す
図、
いるトーチの姿勢変更のための制御データの例を示す
図、
【図３】トーチの前進角、立上角による角度姿勢変更を
行い干渉回避を行うためのフローチャートで、ステップ
Ｓ１５に示す条件を満足したときまでを示す部分図、
行い干渉回避を行うためのフローチャートで、ステップ
Ｓ１５に示す条件を満足したときまでを示す部分図、
【図４】トーチの前進角、立上角による角度姿勢変更を
行い干渉回避を行うためのフローチャートで、図３に示
すステップＳ１５に示す条件を満足しないとき以降を示
す部分図、
行い干渉回避を行うためのフローチャートで、図３に示
すステップＳ１５に示す条件を満足しないとき以降を示
す部分図、
【図５】トーチのひねり角による角度姿勢変更を行い干
渉回避を行うためのフローチャート、
渉回避を行うためのフローチャート、
【図６】本発明のロボットの干渉回避装置の実施の第２
形態としてのロボット位置の変更して干渉回避を行うた
めのシステムブロック図、
形態としてのロボット位置の変更して干渉回避を行うた
めのシステムブロック図、
【図７】図６に示す位置制御データ部に格納されている
ロボット位置変更のための制御データの例を示す図、
ロボット位置変更のための制御データの例を示す図、
【図８】ロボットの位置変更を行い干渉回避を行うため
のフローチャートである。
のフローチャートである。
１００ 姿勢変更制御システム本体 １０１ トーチ角度の変更量、下限値、上限値読み
込み部 １０２ トーチ角度変更部 １０３ 干渉チェック部 １０４ （干渉しない）トーチ角度抽出部 ２００ 姿勢変更制御データ部 ３００ 位置制御システム本体 ３０１ ロボット位置の変更量、下限値、上限値読
み込み部 ３０２ ロボット位置の変更部 ３０３ 干渉チェック部 ３０４ （干渉しない）ロボット位置抽出部 ４００ 位置制御データ部 θα トーチ前進角 θαmin （トーチ前進角）下限値 θαmax （トーチ前進角）上限値 ｄα （トーチ前進角）刻み幅 θαo （トーチ前進角）計算前の角度 θβ トーチ立上角 θβmin （トーチ立上角）下限値 θβmax （トーチ立上角）上限値 ｄβ （トーチ立上角）刻み幅 θβo （トーチ立上角）計算前の角度 θ トーチひねり角 α （トーチひねり角）刻み幅 θmin （トーチひねり角）下限値 θmax （トーチひねり角）上限値 Ｌ ロボット位置 Ｌmin （位置）下限値 Ｌmax （位置）上限値 ｌ （位置）刻み幅 Ｌo 計算前のロボット位置
込み部 １０２ トーチ角度変更部 １０３ 干渉チェック部 １０４ （干渉しない）トーチ角度抽出部 ２００ 姿勢変更制御データ部 ３００ 位置制御システム本体 ３０１ ロボット位置の変更量、下限値、上限値読
み込み部 ３０２ ロボット位置の変更部 ３０３ 干渉チェック部 ３０４ （干渉しない）ロボット位置抽出部 ４００ 位置制御データ部 θα トーチ前進角 θαmin （トーチ前進角）下限値 θαmax （トーチ前進角）上限値 ｄα （トーチ前進角）刻み幅 θαo （トーチ前進角）計算前の角度 θβ トーチ立上角 θβmin （トーチ立上角）下限値 θβmax （トーチ立上角）上限値 ｄβ （トーチ立上角）刻み幅 θβo （トーチ立上角）計算前の角度 θ トーチひねり角 α （トーチひねり角）刻み幅 θmin （トーチひねり角）下限値 θmax （トーチひねり角）上限値 Ｌ ロボット位置 Ｌmin （位置）下限値 Ｌmax （位置）上限値 ｌ （位置）刻み幅 Ｌo 計算前のロボット位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五嶋 智 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 3F059 AA05 BA02 BA10 BC07 BC10 CA05 CA06 DA02 DA05 DA08 DC07 FA03 FA07 FA10 FB01 FB05 FB15 FC02 FC13 FC14 5H269 AB12 AB33 BB14 EE11 QB15
Claims (5)
- 【請求項１】 ロボット作動時に部材との干渉を回避す
るためのロボットの干渉回避装置において、ロボット作
動部の姿勢変更制御を行う姿勢変更制御システム本体
と、姿勢変更制御用データを格納する姿勢変更制御デー
タ部とからなり、前記姿勢変更制御システム本体が前記
姿勢変更制御データ部から姿勢変更制御を行うための角
度刻み幅、下限値、上限値読み込み部、前記角度刻み
幅、下限値、上限値に基づき姿勢変更を行う角度変更
部、前記角度変更部で姿勢変更させたロボット作動部と
部材との干渉の有無をチェックする干渉チェック部及び
前記干渉チェック部でのチェックの結果、干渉しないこ
とが確認された姿勢角データを抽出する角度抽出部とか
らなることを特徴とするロボットの干渉回避装置。 - 【請求項２】 ロボット作動時に部材との干渉を回避す
るためのロボットの干渉回避装置において、ロボット位
置の変更制御を行う位置制御システム本体と、位置変更
制御用データを格納する位置制御データ部とからなり、
前記位置制御システム本体が前記位置制御データ部から
位置制御を行うための位置刻み幅、下限値、上限値読み
込み部、前記位置刻み幅、下限値、上限値に基づき位置
変更を行う位置変更部、前記位置変更部で位置変更させ
たロボットの作動部と部材との干渉の有無をチェックす
る干渉チェック部及び干渉チェック部でのチェックの結
果、干渉しないことが確認された位置データを抽出する
位置抽出部とからなることを特徴とするロボットの干渉
回避装置。 - 【請求項３】 ロボット作動時に部材との干渉を回避す
るためのロボットの干渉回避方法において、ロボットの
動作シュミレーション時若しくはティーチングデータ作
成時に、ロボットアーム若しくはトーチが部材と干渉す
る場合、ロボットアーム若しくはトーチの前進角若しく
は立上角を予め定められた大きさの刻み幅で繰り返し変
更し、前記前進角若しくは立上角をロボットアーム若し
くはトーチと部材との干渉を回避できる抽出された角度
にし、干渉回避を自動的に行うことを特徴とするロボッ
トの干渉回避方法。 - 【請求項４】 ロボットの作動時に周辺部材との干渉を
回避するためのロボットの干渉回避方法において、ロボ
ットの動作シュミレーション時若しくはティーチングデ
ータ作成時に、ロボットアーム若しくはトーチが部材と
干渉する場合、ロボットアーム若しくはトーチのひねり
角を予め定められた大きさの刻み幅で繰り返し変更し
て、前記ひねり角をロボットアーム若しくはトーチと部
材との干渉を回避できる抽出された角度にし、干渉回避
を自動的に行うことを特徴とするロボットの干渉回避方
法。 - 【請求項５】 ロボットの作動時に周辺部材との干渉を
回避するためのロボットの干渉回避方法において、ロボ
ットの動作シュミレーション時若しくはティーチングデ
ータ作成時に、ロボットが部材と干渉する場合に、ロボ
ット位置を予め定められた大きさの刻み幅で繰り返し変
更して、前記ロボット位置をロボットと部材との干渉を
回避できる抽出された位置にして、干渉回避を自動的に
行うことを特徴とするロボットの干渉回避方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000149744A JP2001328092A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | ロボットの干渉回避装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000149744A JP2001328092A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | ロボットの干渉回避装置及び方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001328092A true JP2001328092A (ja) | 2001-11-27 |
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|---|---|---|---|
| JP2000149744A Pending JP2001328092A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | ロボットの干渉回避装置及び方法 |
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| Country | Link |
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2000
- 2000-05-22 JP JP2000149744A patent/JP2001328092A/ja active Pending
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