JP2002331479A - 産業用ロボットの制御方法 - Google Patents
産業用ロボットの制御方法Info
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- JP2002331479A JP2002331479A JP2001140208A JP2001140208A JP2002331479A JP 2002331479 A JP2002331479 A JP 2002331479A JP 2001140208 A JP2001140208 A JP 2001140208A JP 2001140208 A JP2001140208 A JP 2001140208A JP 2002331479 A JP2002331479 A JP 2002331479A
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- orthogonal
- robot
- increment
- movement
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 曲線的な拘束された動作に対しても作業が容
易な産業用ロボットの制御方法を提供する。 【解決手段】 コンプライアンス機能を有するロボット
で動作方向を拘束された物体を把持する等の拘束された
動作を行う産業用ロボットの制御方法において、動作開
始時の移動方向、動作速度、動作終了条件を指定しＳ１
０１〜Ｓ１０３、動作開始時の移動方向に従った直交空
間ベクトル量を動作開始時の直交増分量として動作を開
始し、その後所定時間間隔ｔc 毎にロボットのフィード
バック位置を順運動学変換して直交空間位置を得て、時
間ｔc 間に動作した直交空間の移動ベクトルを求めＳ１
０６、その移動ベクトルを新たな増分量として動作させ
ながら終了条件を監視し、終了条件を満たした場合、動
作を終了するＳ１０８、Ｓ１０９。
易な産業用ロボットの制御方法を提供する。 【解決手段】 コンプライアンス機能を有するロボット
で動作方向を拘束された物体を把持する等の拘束された
動作を行う産業用ロボットの制御方法において、動作開
始時の移動方向、動作速度、動作終了条件を指定しＳ１
０１〜Ｓ１０３、動作開始時の移動方向に従った直交空
間ベクトル量を動作開始時の直交増分量として動作を開
始し、その後所定時間間隔ｔc 毎にロボットのフィード
バック位置を順運動学変換して直交空間位置を得て、時
間ｔc 間に動作した直交空間の移動ベクトルを求めＳ１
０６、その移動ベクトルを新たな増分量として動作させ
ながら終了条件を監視し、終了条件を満たした場合、動
作を終了するＳ１０８、Ｓ１０９。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用ロボットの
制御方法に関し、特に、コンプライアンス機能を有して
動作方向を拘束された物体の動作を直交空間ベクトル等
を用いて制御する方法に関する。
制御方法に関し、特に、コンプライアンス機能を有して
動作方向を拘束された物体の動作を直交空間ベクトル等
を用いて制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、産業用ロボットでは、動作を拘束
された対象物を把持、又はロボット手先と対象物を連結
して作業する場合に対象物の位置ずれが無い場合は、拘
束動作を予測した軌道の教示を行ってプレイバックし、
対象物の位置ずれがある場合には、拘束動作を予測した
教示軌道をコンプライアンス制御機能を用いて、実時間
で補正して作業を行っていた。
された対象物を把持、又はロボット手先と対象物を連結
して作業する場合に対象物の位置ずれが無い場合は、拘
束動作を予測した軌道の教示を行ってプレイバックし、
対象物の位置ずれがある場合には、拘束動作を予測した
教示軌道をコンプライアンス制御機能を用いて、実時間
で補正して作業を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、拘束作業を行う場合に、拘束動作を予測した
軌道を教示するのに時間が掛り、特に、拘束された動作
が曲線的な動作になる場合に時間が掛かっていた。ま
た、コンプライアンス機能を用いても、位置ずれにより
教示軌道と実軌道の乖離が大きいと軌跡の補正が追いつ
かない場合があり、乖離の小さい場合にしか使用できな
い。特に、位置ずれが、ある点を中心とした回転的なず
れの場合には場所によって軌道の乖離が大きくなりやす
く対応できないという問題があった。そこで、本発明
は、曲線的な拘束された動作に対しても、初期の動作方
向、動作速度、終了条件を与えるだけで作業が可能にな
り教示が簡単になると共に、更に、複雑な曲線を描く拘
束された動作に対しても作業が可能になる産業用ロボッ
トの制御方法を提供することを目的としている。
技術では、拘束作業を行う場合に、拘束動作を予測した
軌道を教示するのに時間が掛り、特に、拘束された動作
が曲線的な動作になる場合に時間が掛かっていた。ま
た、コンプライアンス機能を用いても、位置ずれにより
教示軌道と実軌道の乖離が大きいと軌跡の補正が追いつ
かない場合があり、乖離の小さい場合にしか使用できな
い。特に、位置ずれが、ある点を中心とした回転的なず
れの場合には場所によって軌道の乖離が大きくなりやす
く対応できないという問題があった。そこで、本発明
は、曲線的な拘束された動作に対しても、初期の動作方
向、動作速度、終了条件を与えるだけで作業が可能にな
り教示が簡単になると共に、更に、複雑な曲線を描く拘
束された動作に対しても作業が可能になる産業用ロボッ
トの制御方法を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、外力に応じてロボットの
位置・姿勢を変更するコンプライアンス機能を有するロ
ボットで動作方向を拘束された物体を把持またはロボッ
ト手先と物体を連結して拘束された動作内での動作を行
う産業用ロボットの制御方法において、動作開始時の移
動方向、動作速度、動作終了条件を指定し、動作開始時
の移動方向に従った直交空間ベクトル量を動作開始時の
直交増分量として動作を開始し、その後所定時間感覚ｔ
c 毎にロボットのフィードバック位置（モータエンコー
ダ位置）を読取り、フィードバック位置を順運動学変換
し直交空間位置を得て、時間ｔc 間に動作した直交空間
の移動ベクトルを求め、その移動ベクトルを新たな増分
量として動作させながら終了条件を監視し、終了条件を
満たした場合、動作を終了することを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、外力に応じてロボット
の位置・姿勢を変更するコンプライアンス機能を有する
ロボットにて、動作方向を拘束された物体を把持または
ロボット手先と物体を連結して拘束された動作内での動
作を行う産業用ロボットの制御方法において、動作開始
時の移動方向、動作速度、終了条件を指定し、動作開始
時の移動方向に従った直交空間ベクトル量を位置要素と
し、単位行列を姿勢要素としたマトリックスを動作開始
時の直交増分量マトリックスとして動作を開始し、その
後所定時間間隔ｔc 毎にロボットのフィードバック位置
（モータエンコーダ位置）を読取り、フィードバック位
置を順運動学変換して直交空間フィードバック位置を得
て、時間ｔc 間に動作した直交空間の移動ベクトルを求
め、その移動ベクトルを新たな直交増分量の位置要素と
し、１回前（ｔc 前）の直交増分量の位置要素と今回直
交増分量のペクトルのなす角度だけ、１回前の直交増分
量移動量の位置要素と今回直交増分量の位置要素の外積
方向回りに、前回直交増分量の姿勢要素を回転させて新
たな直交増分量の姿勢要素とした直交増分量マトリック
スを求め、それに従って動作させながら終了条件を監視
し、終了条件を満たした場合に動作を終了することを特
徴としている。また、請求項３に記載の発明は、前期終
了条件は、移動開始からの直線距離Ｌを定義し、終了条
件監視時に、移動開始点から直交空間フィードバック位
置の距離が前期距離Ｌを越えたときに動作を終了するこ
とを特徴としている。また、請求項４に記載の発明は、
前期終了条件は、移動距離Ｌ２を定義し、終了条件監視
時に直交空間の移動ベクトルの大きさを積算して移動距
離Ｉ２を求め、前期Ｉ２がＬ２を越えたときに動作を終
了することを特徴としている。この産業用ロボットの制
御方法によれば、拘束された動作を行う際に、過去の所
定時間に実際に動作した移動ベクトルから、その後の動
作方向を決定するために、コンプライアンス機能により
補正する量が少なくて済み、コンプライアンス機能の補
正が追いつかないということが無くなる。また、拘束さ
れた動作が曲線的なものであっても、特に、実施例に示
したドアの開閉操作等の円（半円）運動のように指令が
同じ半径Rの単一軌跡の場合、予め教えるのは最初の動
作方向と終了条件だけでよいため軌道の教示の必要がな
くなり、簡単なフィードバック制御で済むことが特徴的
である。それに加えて、前回直交増分量の姿勢要素を回
転させて新たな直交増分量の姿勢要素とした直交増分量
マトリックスを求めて追随制御するという機能を用いれ
ば、更に、複雑な曲線を描く拘束された動作に対する対
応も可能になる。
め、請求項１に記載の発明は、外力に応じてロボットの
位置・姿勢を変更するコンプライアンス機能を有するロ
ボットで動作方向を拘束された物体を把持またはロボッ
ト手先と物体を連結して拘束された動作内での動作を行
う産業用ロボットの制御方法において、動作開始時の移
動方向、動作速度、動作終了条件を指定し、動作開始時
の移動方向に従った直交空間ベクトル量を動作開始時の
直交増分量として動作を開始し、その後所定時間感覚ｔ
c 毎にロボットのフィードバック位置（モータエンコー
ダ位置）を読取り、フィードバック位置を順運動学変換
し直交空間位置を得て、時間ｔc 間に動作した直交空間
の移動ベクトルを求め、その移動ベクトルを新たな増分
量として動作させながら終了条件を監視し、終了条件を
満たした場合、動作を終了することを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、外力に応じてロボット
の位置・姿勢を変更するコンプライアンス機能を有する
ロボットにて、動作方向を拘束された物体を把持または
ロボット手先と物体を連結して拘束された動作内での動
作を行う産業用ロボットの制御方法において、動作開始
時の移動方向、動作速度、終了条件を指定し、動作開始
時の移動方向に従った直交空間ベクトル量を位置要素と
し、単位行列を姿勢要素としたマトリックスを動作開始
時の直交増分量マトリックスとして動作を開始し、その
後所定時間間隔ｔc 毎にロボットのフィードバック位置
（モータエンコーダ位置）を読取り、フィードバック位
置を順運動学変換して直交空間フィードバック位置を得
て、時間ｔc 間に動作した直交空間の移動ベクトルを求
め、その移動ベクトルを新たな直交増分量の位置要素と
し、１回前（ｔc 前）の直交増分量の位置要素と今回直
交増分量のペクトルのなす角度だけ、１回前の直交増分
量移動量の位置要素と今回直交増分量の位置要素の外積
方向回りに、前回直交増分量の姿勢要素を回転させて新
たな直交増分量の姿勢要素とした直交増分量マトリック
スを求め、それに従って動作させながら終了条件を監視
し、終了条件を満たした場合に動作を終了することを特
徴としている。また、請求項３に記載の発明は、前期終
了条件は、移動開始からの直線距離Ｌを定義し、終了条
件監視時に、移動開始点から直交空間フィードバック位
置の距離が前期距離Ｌを越えたときに動作を終了するこ
とを特徴としている。また、請求項４に記載の発明は、
前期終了条件は、移動距離Ｌ２を定義し、終了条件監視
時に直交空間の移動ベクトルの大きさを積算して移動距
離Ｉ２を求め、前期Ｉ２がＬ２を越えたときに動作を終
了することを特徴としている。この産業用ロボットの制
御方法によれば、拘束された動作を行う際に、過去の所
定時間に実際に動作した移動ベクトルから、その後の動
作方向を決定するために、コンプライアンス機能により
補正する量が少なくて済み、コンプライアンス機能の補
正が追いつかないということが無くなる。また、拘束さ
れた動作が曲線的なものであっても、特に、実施例に示
したドアの開閉操作等の円（半円）運動のように指令が
同じ半径Rの単一軌跡の場合、予め教えるのは最初の動
作方向と終了条件だけでよいため軌道の教示の必要がな
くなり、簡単なフィードバック制御で済むことが特徴的
である。それに加えて、前回直交増分量の姿勢要素を回
転させて新たな直交増分量の姿勢要素とした直交増分量
マトリックスを求めて追随制御するという機能を用いれ
ば、更に、複雑な曲線を描く拘束された動作に対する対
応も可能になる。
【０００５】
【発明の実施の形態】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。図１は本発明の実施の形態に
係る産業用ロボットの制御方法におけるロボットの移動
経路を示す図である。図２は図１に示す産業用ロボット
の制御ブロック図である。図３および図４は図１に示す
産業用ロボットの動作フローチャートである。図１は、
半径Rの円上に動作が拘束された動作例としてドアの開
閉を６軸ロボットによって行う場合の動作イメージを示
したものである。なお、以降は具体例としてドア開閉の
動作を例に用いて説明するが、これに限定するものでは
無く、台車などを含め他のロボットの同様な単一軌跡の
ケース、あるいは、それよりも複雑な曲線的な拘束され
た動作の制御等に適用できるものである。図１におい
て、１は６軸ロボット、２は拘束された動作例としての
ドア、３はドア２の回転軸となるヒンジ、４はドア２を
把持するロット１のグリッパ、５は拘束されたドア２の
軌道でヒンジ３を中心としてグリッパ４で把持する点迄
の半径Ｒの円上に拘束される。６はドァー２の初期移動
方向Ｖである。図２において、１０は動作軌道生成部で
直交位置指令を作成する。１１は逆運動学変換部で動作
軌道生成部１０が作成した直交位置指令を関節位置指令
に変換する。１２はコンプライアンス制御部で、バネ、
ダンパ、慣性のパラメータ制御により外力に応じてロボ
ット１の位置をずらすような柔軟制御を行う。１３はサ
ーボ制御部でトルク指令に応じてロボット１のモータを
制御する。モータの位置はエンコーダにて検出し、関節
位置フィードバックデータとしてサーボ制御部１３で使
用される、他に、角度情報より先端位置情報を算出する
順運動学変換部１４を経て直交位置フィードバックデー
タとして、動作軌道生成部１０で使用される。
て図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に
係る産業用ロボットの制御方法におけるロボットの移動
経路を示す図である。図２は図１に示す産業用ロボット
の制御ブロック図である。図３および図４は図１に示す
産業用ロボットの動作フローチャートである。図１は、
半径Rの円上に動作が拘束された動作例としてドアの開
閉を６軸ロボットによって行う場合の動作イメージを示
したものである。なお、以降は具体例としてドア開閉の
動作を例に用いて説明するが、これに限定するものでは
無く、台車などを含め他のロボットの同様な単一軌跡の
ケース、あるいは、それよりも複雑な曲線的な拘束され
た動作の制御等に適用できるものである。図１におい
て、１は６軸ロボット、２は拘束された動作例としての
ドア、３はドア２の回転軸となるヒンジ、４はドア２を
把持するロット１のグリッパ、５は拘束されたドア２の
軌道でヒンジ３を中心としてグリッパ４で把持する点迄
の半径Ｒの円上に拘束される。６はドァー２の初期移動
方向Ｖである。図２において、１０は動作軌道生成部で
直交位置指令を作成する。１１は逆運動学変換部で動作
軌道生成部１０が作成した直交位置指令を関節位置指令
に変換する。１２はコンプライアンス制御部で、バネ、
ダンパ、慣性のパラメータ制御により外力に応じてロボ
ット１の位置をずらすような柔軟制御を行う。１３はサ
ーボ制御部でトルク指令に応じてロボット１のモータを
制御する。モータの位置はエンコーダにて検出し、関節
位置フィードバックデータとしてサーボ制御部１３で使
用される、他に、角度情報より先端位置情報を算出する
順運動学変換部１４を経て直交位置フィードバックデー
タとして、動作軌道生成部１０で使用される。
【０００６】つぎに図３および図４を参照して動作につ
いて説明する。本実施の形態における処理は、動作軌道
生成部１０に実装されるものであり、補間周期毎にサイ
クリックに呼び出される処理であって、毎回、直交位置
指令を作成しながら終了条件の監視を行う。また、この
実施の形態は取りあえず、請求項２と４の組合せ例を実
施例として説明を行っているので、終了条件は積算移動
距離Ｉ２が移動距離Ｌ２を越えた時点となっているが、
勿論、直線距離Ｌを直交空間フィードバック位置が越え
た時点とすることも可能である。先ず、図３において、
予め初期移動方向Ｑ、動作速度Ｖ、終了条件の移動距離
Ｌ２、所定時間間隔ｔc は与えられているとする（Ｓ１
００）。この所定時間間隔ｔc は、処理の簡素化のため
に補間周期の整数倍の時間とする。（なお、以下では、
ドア開の円動作という単純軌跡の例で、演算量の関係か
ら直交空間ベクトルによる演算に依っているが、変換演
算を行えば他空間の設定も勿論可能である）。続いて、
初回（動作開始時）か、どうかを判断する（Ｓ１０
１）。初回なら、今回直交増分量マトリックス“ｄＴp
”を算出する（Ｓ１０２）。この直交増分量マトリッ
クスは、 位置成分“ｄＴp.p ”：移動方向“Ｑ”で動作速度
“Ｖ”となる時間ｔc での移動量 姿勢成分“ｄＴp.o ”：単位行列とする。 より行列式で求める。そして、現在直交位置“Ｐr ”を
前回直交位置“Ｐo ”として記憶する。又、今回直交増
分量マトリックス“ｄＴp ”を前回直交増分量“ｄＴo
”として記憶する（Ｓ１０３）。以上、Ｓ１０１〜１
０３が初回処理である。次に、直交位置フィードバック
データ“Ｐf ”を前回直交位置フィードバック“Ｐfo”
として記憶する。また、モータ・エンコーダからの関節
位置フィードックデータの角度情報を、順運動学変換部
１４によりヤコビアン等の変換行列演算を利用して手先
位置情報の直交位置フィードバックデータに変換して記
憶する（Ｓ１０４）。
いて説明する。本実施の形態における処理は、動作軌道
生成部１０に実装されるものであり、補間周期毎にサイ
クリックに呼び出される処理であって、毎回、直交位置
指令を作成しながら終了条件の監視を行う。また、この
実施の形態は取りあえず、請求項２と４の組合せ例を実
施例として説明を行っているので、終了条件は積算移動
距離Ｉ２が移動距離Ｌ２を越えた時点となっているが、
勿論、直線距離Ｌを直交空間フィードバック位置が越え
た時点とすることも可能である。先ず、図３において、
予め初期移動方向Ｑ、動作速度Ｖ、終了条件の移動距離
Ｌ２、所定時間間隔ｔc は与えられているとする（Ｓ１
００）。この所定時間間隔ｔc は、処理の簡素化のため
に補間周期の整数倍の時間とする。（なお、以下では、
ドア開の円動作という単純軌跡の例で、演算量の関係か
ら直交空間ベクトルによる演算に依っているが、変換演
算を行えば他空間の設定も勿論可能である）。続いて、
初回（動作開始時）か、どうかを判断する（Ｓ１０
１）。初回なら、今回直交増分量マトリックス“ｄＴp
”を算出する（Ｓ１０２）。この直交増分量マトリッ
クスは、 位置成分“ｄＴp.p ”：移動方向“Ｑ”で動作速度
“Ｖ”となる時間ｔc での移動量 姿勢成分“ｄＴp.o ”：単位行列とする。 より行列式で求める。そして、現在直交位置“Ｐr ”を
前回直交位置“Ｐo ”として記憶する。又、今回直交増
分量マトリックス“ｄＴp ”を前回直交増分量“ｄＴo
”として記憶する（Ｓ１０３）。以上、Ｓ１０１〜１
０３が初回処理である。次に、直交位置フィードバック
データ“Ｐf ”を前回直交位置フィードバック“Ｐfo”
として記憶する。また、モータ・エンコーダからの関節
位置フィードックデータの角度情報を、順運動学変換部
１４によりヤコビアン等の変換行列演算を利用して手先
位置情報の直交位置フィードバックデータに変換して記
憶する（Ｓ１０４）。
【０００７】所定時間ｔc 毎に、制御量として今回直交
増分量マトリックスを算出するために（Ｓ１０５）、今
回直交増分量の位置要素“ｄＴp.p ”を、直交位置フィ
ードバック位置“Ｐf ”から前回直交値（１ｔc 周期前
のデータ）“Ｐo ”を引いた値とする（図４）。また、
今回直交増分量の姿勢要素“ｄＴp.o ”を（ａ）〜
（ｃ）により、 （ａ）、ベクトル“ｒ”を前回直交増分量の位置要素
“ｄＴo.p ”と今回直交増分量の位置要素“ｄＴp.p ”
の行列演算の外積とする。 （ｂ）、前回と今回の直交増分量の位置要素ベクトルの
なす角“θ”を以下のように前回直交増分量の位置要素
“ｄＴo.p ”の正規化ベクトルと、今回直交増分量の位
置要素“ｄｔp.p ”の正規化ベクトルの内積から求め
る。 θ＝ｃｏｓ-1(dＴo.p／|dＴo.p|・dＴp.p／|dｔp.p|) （ｃ）、今回直交増分量の姿勢要素“ｄＰｐ．ｏ”を、
前回増分量の姿勢要素“ｄＴo.o ”を、以下のようにベ
クトルｒ回りにθ回転させて求める（Ｓ１０６）。 ｄＴp.o ＝ｄＴo.o Ｒot（ｒ．θ） 次に、直交位置増分量フィードバック位置“Ｐf ”を前
回直交値“Ｐo ”として記憶する。又、今回直交増分量
マトリックス“ｄＴp ”を前回直交増分量マトリックス
“ｄＴo ”として記憶する（Ｓ１０７）。常に、補間周
期毎の直交位置指令“Ｔp ”を算出するために、今回の
直交増分量マトリックス“ｄＴp ”を補間周期毎に分割
して、補間周期毎の増分量“ｄＴp ”として、直交位置
指令“Ｔp ”は、 Ｔp ＝Ｔp ・ｄＴp として算出する（Ｓ１０８）。最後に、動作終了監視と
終了判断は、今回移動量ｄｐｆ（補間周期間の移動量）
を ｄｐf ＝ｐf −ｐfo 、として求めて、移動距離Ｉは次
のようにｄｐf を積算して求める。Ｉ＝Σ（ｄｐf ）こ
の求めた、移動距離Ｉが終了条件の移動距離Ｌ２より大
きくなったら動作終了と判断する（Ｓ１０９）。このよ
うに、Ｉ＞Ｌ２を終了条件としたが、直交空間フィード
バック位置の距離＞直線距離Ｌ、とすることもできる。
増分量マトリックスを算出するために（Ｓ１０５）、今
回直交増分量の位置要素“ｄＴp.p ”を、直交位置フィ
ードバック位置“Ｐf ”から前回直交値（１ｔc 周期前
のデータ）“Ｐo ”を引いた値とする（図４）。また、
今回直交増分量の姿勢要素“ｄＴp.o ”を（ａ）〜
（ｃ）により、 （ａ）、ベクトル“ｒ”を前回直交増分量の位置要素
“ｄＴo.p ”と今回直交増分量の位置要素“ｄＴp.p ”
の行列演算の外積とする。 （ｂ）、前回と今回の直交増分量の位置要素ベクトルの
なす角“θ”を以下のように前回直交増分量の位置要素
“ｄＴo.p ”の正規化ベクトルと、今回直交増分量の位
置要素“ｄｔp.p ”の正規化ベクトルの内積から求め
る。 θ＝ｃｏｓ-1(dＴo.p／|dＴo.p|・dＴp.p／|dｔp.p|) （ｃ）、今回直交増分量の姿勢要素“ｄＰｐ．ｏ”を、
前回増分量の姿勢要素“ｄＴo.o ”を、以下のようにベ
クトルｒ回りにθ回転させて求める（Ｓ１０６）。 ｄＴp.o ＝ｄＴo.o Ｒot（ｒ．θ） 次に、直交位置増分量フィードバック位置“Ｐf ”を前
回直交値“Ｐo ”として記憶する。又、今回直交増分量
マトリックス“ｄＴp ”を前回直交増分量マトリックス
“ｄＴo ”として記憶する（Ｓ１０７）。常に、補間周
期毎の直交位置指令“Ｔp ”を算出するために、今回の
直交増分量マトリックス“ｄＴp ”を補間周期毎に分割
して、補間周期毎の増分量“ｄＴp ”として、直交位置
指令“Ｔp ”は、 Ｔp ＝Ｔp ・ｄＴp として算出する（Ｓ１０８）。最後に、動作終了監視と
終了判断は、今回移動量ｄｐｆ（補間周期間の移動量）
を ｄｐf ＝ｐf −ｐfo 、として求めて、移動距離Ｉは次
のようにｄｐf を積算して求める。Ｉ＝Σ（ｄｐf ）こ
の求めた、移動距離Ｉが終了条件の移動距離Ｌ２より大
きくなったら動作終了と判断する（Ｓ１０９）。このよ
うに、Ｉ＞Ｌ２を終了条件としたが、直交空間フィード
バック位置の距離＞直線距離Ｌ、とすることもできる。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
過去の所定時間に実際に動作した方向に従って、次の動
作方向を決定するため、特に、実施の形態に示した、ド
アの開閉等の単純曲線的な拘束された動作に対しては初
期の動作方向、動作速度、終了条件を与えるだけで作業
が可能になり、教示が簡単になると共に、更に、従来困
難であった複雑な曲線を描く拘束された動作に対して
も、同じ機能により対応が可能になるという効果があ
る。
過去の所定時間に実際に動作した方向に従って、次の動
作方向を決定するため、特に、実施の形態に示した、ド
アの開閉等の単純曲線的な拘束された動作に対しては初
期の動作方向、動作速度、終了条件を与えるだけで作業
が可能になり、教示が簡単になると共に、更に、従来困
難であった複雑な曲線を描く拘束された動作に対して
も、同じ機能により対応が可能になるという効果があ
る。
【図１】本発明の実施の形態に係る産業用ロボットの制
御方法におけるロボットの移動経路を示す図である。
御方法におけるロボットの移動経路を示す図である。
【図２】図１に示す産業用ロボットの制御ブロック図で
ある。
ある。
【図３】図１に示す産業用ロボットの動作フローチャー
トの前半である。
トの前半である。
【図４】図３の動作フローチャートの後半である。
１ ロボット ２ ドア ３ ヒンジ ４ グリッパ ５ 動作軌道 ６ 初期移動方向 １０ 動作軌道生成部 １１ 逆運動学変換部 １２ コンプライアンス制御部 １３ サーボ制御部 １４ 順運動学変換部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 BS10 KS17 KS33 LS01 LT01 LT11 LU06 LV19 MT04 5H269 AB33 BB09 BB11 CC09 DD06 EE05 GG01 GG06 5H303 AA10 BB09 BB15 CC10 DD01 DD21 GG06 GG11 JJ05 KK03 KK22 LL03
Claims (4)
- 【請求項１】 外力に応じてロボットの位置・姿勢を変
更するコンプライアンス機能を有するロボットで動作方
向を拘束された物体を把持またはロボット手先と物体を
連結して拘束された動作内での動作を行う産業用ロボッ
トの制御方法において、 動作開始時の移動方向、動作速度、動作終了条件を指定
し、動作開始時の移動方向に従った直交空間ベクトル量
を動作開始時の直交増分量として動作を開始し、その後
所定時間間隔ｔc 毎にロボットのフィードバック位置
（モータエンコーダ位置）を読取り、フィードバック位
置を順運動学変換し直交空間位置を得て、時間ｔc 間に
動作した直交空間の移動ベクトルを求め、その移動ベク
トルを新たな増分量として動作させながら終了条件を監
視し、終了条件を満たした場合、動作を終了することを
特徴とする産業用ロボットの制御方法。 - 【請求項２】 外力に応じてロボットの位置・姿勢を変
更するコンプライアンス機能を有するロボットにて、動
作方向を拘束された物体を把持またはロボット手先と物
体を連結して拘束された動作内での動作を行う産業用ロ
ボットの制御方法において、 動作開始時の移動方向、動作速度、終了条件を指定し、
動作開始時の移動方向に従った直交空間ベクトル量を位
置要素とし、単位行列を姿勢要素としたマトリックスを
動作開始時の直交増分量マトリックスとして動作を開始
し、その後所定時間間隔ｔc 毎にロボットのフィードバ
ック位置（モータエンコーダ位置）を読取り、フィード
バック位置を順運動学変換して直交空間フィードバック
位置を得て、時間ｔc 間に動作した直交空間の移動ベク
トルを求め、その移動ベクトルを新たな直交増分量の位
置要素とし、１回前（ｔc 前）の直交増分量の位置要素
と今回直交増分量のペクトルのなす角度だけ、１回前の
直交増分量移動量の位置要素と今回直交増分量の位置要
素の外積方向回りに、前回直交増分量の姿勢要素を回転
させて新たな直交増分量の姿勢要素とした直交増分量マ
トリックスを求め、それに従って動作させながら終了条
件を監視し、終了条件を満たした場合に動作を終了する
ことを特徴とする産業用ロボットの制御方法。 - 【請求項３】 前期終了条件は、移動開始からの直線距
離Ｌを定義し、終了条件監視時に、移動開始点から直交
空間フィードバック位置の距離が前期距離Ｌを越えたと
きに動作を終了することを特徴とする請求項１〜２のい
ずれか１項に記載の産業用ロボットの制御方法。 - 【請求項４】 前期終了条件は、移動距離Ｌ２を定義
し、終了条件監視時に直交空間の移動ベクトルの大きさ
を積算して移動距離Ｉ２を求め、前期Ｉ２がＬ２を越え
たときに動作を終了することを特徴とする請求項１〜２
のいずれか１項に記載の産業用ロボット制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001140208A JP2002331479A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 産業用ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001140208A JP2002331479A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 産業用ロボットの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002331479A true JP2002331479A (ja) | 2002-11-19 |
Family
ID=18986850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001140208A Pending JP2002331479A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 産業用ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002331479A (ja) |
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- 2001-05-10 JP JP2001140208A patent/JP2002331479A/ja active Pending
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