JP2004326732A - Method for identifying error parameter of simulation robot - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optimum error parameter used for a simulation robot and to identify its value . <P>SOLUTION: A tuning path candidate consisting of a plurality of representative attitude of the simulation robot is created, the tuning path candidate is applied to each robot mechanism model for a standard robot and the simulation robot, and an error between the two models is operated. An error parameter necessary so as to reduce the error and its value are operated and, while both of them are being considered, an evaluation path consisting of a plurality of attitudes different from the tuning path candidate for the simulation robot is applied to the respective robot mechanism models of the standard robot and the simulation robot, and an error between the two models is evaluated. When the error parameter is minutely fluctuated to the evaluation path attitude whose error is evaluated to be large, the error parameter and the tuning path attitude which give a great influence on movement of the robot mechanism model for the simulation robot are selected, a selected error parameter is added, and a processing from a stage at which the error is operated to the selected tuning path attitude to a stage at which a tuning path attitude is selected is repeated. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、実機ロボットとシミュレーション用ロボットとの間の誤差を補正するために、シミュレーション用ロボットに対して用いる誤差パラメータの同定方法に関する。   The present invention relates to a method for identifying an error parameter used for a simulation robot in order to correct an error between a real robot and a simulation robot.

近年、ロボットの動作確認はシミュレーションにより行われることが多くなった。シミュレーションは、ロボットとワーク・治具を含めた周辺設備との三次元モデルをグラフィックディスプレイ上に表示し、それらの配置を検討したり、ロボットの作業性・到達性・干渉の有無・サイクルタイムなどの観点から設備の成立性を検討したり、ロボットの動作プログラムを作成したりするために行われる。   In recent years, the operation confirmation of a robot has been often performed by simulation. The simulation displays a three-dimensional model of the robot and peripheral equipment including workpieces and jigs on a graphic display, examines their arrangement, and examines the workability, reachability, existence of interference, and cycle time of the robot. It is performed to examine the feasibility of the equipment from the viewpoint of and to create a robot operation program.

シミュレーションにおいてディスプレイ上に配置されるロボットや周辺設備は、すべて設計データであるCADデータに基づいて作成されるため、実際にライン上に配置されるロボットや周辺設備とは必ずしも一致しない。たとえば、実機ロボットの設置位置がディスプレイ上のロボットの設置位置とは一致しない場合があり、同様に、ロボットのツール形状や周辺設備の設置位置、形状も一致しない場合がある。さらに、細かい部分では、ロボットのアームの位置を検出するエンコーダーのゼロ点位置のずれやワーク把持時のアームの撓みの影響によって、シミュレーション時の教示位置に誤差が生じることもある。   In the simulation, since the robots and peripheral equipment arranged on the display are all created based on CAD data which is design data, they do not always match the robots and peripheral equipment actually arranged on the line. For example, the installation position of the actual robot may not match the installation position of the robot on the display, and similarly, the tool shape of the robot and the installation position and shape of the peripheral equipment may not match. Further, in a small portion, an error may occur in a teaching position at the time of simulation due to a shift of a zero point position of an encoder for detecting a position of a robot arm or an effect of bending of an arm at the time of gripping a work.

以上のことから、シミュレーションによって動作するロボットの動きと実機のロボットの動きは若干異なってしまう。このため、従来、下記特許文献1に示されるように、シミュレーションによって作成された教示データに基づいてディスプレイ上のロボットと実機のロボットとを動かして両ロボットの動きの誤差を測定し、測定された誤差がなくなるようにディスプレイ上のロボットの動きを補正することによって、ディスプレイ上のロボットが実機のロボットと同じ動きになるようにしている。
特開2002−36156号公報
From the above, the motion of the robot operated by the simulation and the motion of the actual robot slightly differ. For this reason, conventionally, as shown in Patent Literature 1 below, a robot on a display and a robot of an actual machine are moved based on teaching data created by simulation to measure an error in the movement of both robots. The movement of the robot on the display is corrected so that the error is eliminated, so that the robot on the display performs the same movement as the robot of the actual machine.
JP-A-2002-36156

しかしながら、上記のような従来の方法において、シミュレーション時のロボットと実機のロボットとの間に生じている手先位置誤差を小さくするためには、その誤差の縮小化に有意性のある誤差パラメータをより多くのロボット機構モデルに対して用意しておく必要がある。   However, in the conventional method as described above, in order to reduce the hand position error occurring between the robot at the time of the simulation and the actual robot, an error parameter that is significant in reducing the error is required. It is necessary to prepare for many robot mechanism models.

ところが、誤差パラメータの選定は人間の勘と経験により行われるため、有意性のない誤差パラメータを選定してしまうことがあり、簡単には誤差を小さくすることができない。また、パラメータの数やロボット機構モデルが多くなると、誤差の縮小化の検証にかかる作業時間が指数関数的に長くなってしまう。   However, since error parameters are selected based on human intuition and experience, an insignificant error parameter may be selected, and the error cannot be easily reduced. In addition, when the number of parameters and the robot mechanism model increase, the work time required to verify the reduction of the error increases exponentially.

さらに誤差パラメータの同定は、入力となる姿勢データ群に対して手先位置誤差の総和が最小になるように行われるが、同定の入力姿勢からかけ離れた姿勢で手先位置を評価すると、必ずしも良い精度が得られない。また、精度を向上するためにより多くの入力姿勢を与えると、事前の測定時間がかかりすぎる。   Further, the identification of the error parameter is performed so that the total sum of the hand position errors with respect to the input posture data group is minimized. However, when the hand position is evaluated in a posture far from the identification input posture, good accuracy is not necessarily obtained. I can't get it. Also, if more input postures are given to improve the accuracy, it takes too much time for the measurement in advance.

本発明は、以上のような従来の技術の問題点を解消するために成されたものであり、実機ロボットとシミュレーション用ロボットとの間の誤差を補正するためにシミュレーション用ロボットに対して用いられる最適な誤差パラメータを同定することが可能な、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法の提供を目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional technology, and is used for a simulation robot to correct an error between a real robot and a simulation robot. An object of the present invention is to provide a simulation robot error parameter identification method capable of identifying an optimal error parameter.

上記した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかるシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法は、シミュレーション用ロボットの複数の代表的な姿勢からなるチューニングパス候補を作成し、作成されたチューニングパス候補を、基準ロボットのロボット機構モデルとシミュレーション用ロボットのロボット機構モデルとに適用し、両ロボット機構モデル間の誤差を演算し、前記誤差を小さくするために必要な誤差パラメータと当該誤差パラメータの値とを演算し、前記シミュレーション用ロボットの前記チューニングパス候補とは異なる複数の姿勢からなる評価パスを、演算された誤差パラメータと当該誤差パラメータの値を加味して前記基準ロボットのロボット機構モデルと前記シミュレーション用ロボットのロボット機構モデルとに適用し、両ロボット機構モデル間の誤差を評価し、前記誤差が大きいと評価された評価パス姿勢に対して、誤差パラメータを微小変動させた場合に、前記シミュレーション用ロボットのロボット機構モデルの動きに与える影響度の大きな誤差パラメータを選定し、前記シミュレーション用ロボットのロボット機構モデルの動きに大きな影響を与えるチューニングパス姿勢を、選定した誤差パラメータの影響度が大きいチューニングパス候補の中から選定し、選定した誤差パラメータを追加し、選定したチューニングパス姿勢に対して前記誤差演算段階から前記チューニングパス姿勢選定段階までの処理を繰り返すことを特徴とする。   In order to solve the above problems and achieve the object, a simulation robot error parameter identification method according to the present invention creates a tuning path candidate including a plurality of representative postures of a simulation robot, and generates the created tuning path. The path candidates are applied to the robot mechanism model of the reference robot and the robot mechanism model of the simulation robot, an error between the two robot mechanism models is calculated, and an error parameter necessary for reducing the error and an error parameter of the error parameter are calculated. Calculate the evaluation path consisting of a plurality of postures different from the tuning path candidate of the simulation robot, and calculate the calculated error parameter and the robot mechanism model of the reference robot in consideration of the value of the error parameter. The simulation robot When the error parameter is slightly fluctuated with respect to the evaluation path posture evaluated as having a large error, the error of the simulation robot is evaluated. An error parameter having a large influence on the movement of the robot mechanism model is selected, and a tuning path posture that has a large effect on the movement of the robot mechanism model of the simulation robot is set to a tuning path candidate having a large influence degree of the selected error parameter. It is characterized in that a process is selected from among them, a selected error parameter is added, and a process from the error calculation stage to the tuning pass posture selection stage is repeated for the selected tuning pass posture.

本発明のシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法によれば、誤差パラメータおよびその値は、基準ロボットのロボット機構モデルとシミュレーション用ロボットのロボット機構モデルとの間に生じた誤差に基づいて自動的に選定されるので、有意性のない誤差パラメータが選定されてしまうことはなく、シミュレーション用ロボットの動きを現場のロボットの動きに容易に近づけることができるようになる。   According to the simulation robot error parameter identification method of the present invention, the error parameter and its value are automatically selected based on the error generated between the robot mechanism model of the reference robot and the robot mechanism model of the simulation robot. Therefore, an insignificant error parameter is not selected, and the motion of the simulation robot can be easily brought close to the motion of the robot on site.

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法における最良の実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明にかかる方法を実行するロボット設備の概略構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a robot facility for executing the method according to the present invention.

ロボット設備は、ロボット10、コントローラ20、端末装置30、ディスプレイ40、CAD装置50から構成される。ロボット設備は、シミュレーションを行ってシミュレーション用ロボットに数多くの誤差パラメータを設定したり、誤差パラメータ値を同定したり、教示データを作成したり、その教示データに基づいてロボット10をプレイバック動作させたりする。   The robot equipment includes a robot 10, a controller 20, a terminal device 30, a display 40, and a CAD device 50. The robot equipment performs a simulation to set a number of error parameters for the simulation robot, identifies error parameter values, creates teaching data, and causes the robot 10 to perform a playback operation based on the teaching data. I do.

ロボット10は、生産現場に実際に配置されているたとえば6軸の実機ロボットである。コントローラ20は、ロボット10に対応するシミュレーション用ロボットの誤差パラメータの設定、その誤差パラメータの値の同定、シミュレーションによるロボット10の教示データの作成、作成した教示データを用いたロボット10のプレイバック動作などを行う。コントローラ20には、基準ロボットのロボット機構モデル、シミュレーション用ロボットのロボット機構モデル、それぞれのロボット機構モデルに固有の誤差パラメータ、誤差パラメータの値、評価パスが記憶されている。   The robot 10 is, for example, a six-axis real machine robot actually arranged at a production site. The controller 20 sets error parameters of the simulation robot corresponding to the robot 10, identifies the values of the error parameters, creates teaching data of the robot 10 by simulation, and performs a playback operation of the robot 10 using the created teaching data. I do. The controller 20 stores a robot mechanism model of the reference robot, a robot mechanism model of the simulation robot, an error parameter unique to each robot mechanism model, an error parameter value, and an evaluation path.

ここで、基準ロボットとは、ディスプレイ上で動く仮想のロボットであり、実際に現場で動作している実機ロボットに限りなく近い動きをするようにキャリブレーションが行われたロボットである。また、シミュレーション用ロボットとは、基準ロボットと同様にディスプレイ上で動く仮想のロボットであり、現場に配置された実機のロボットに近い動きをさせるためのロボットである。シミュレーションを行う際には基準ロボットの機種とシミュレーション用ロボットの機種は同一の機種とする。本発明方法では、シミュレーション用ロボットの動きが基準ロボットの動きと同じくなるように、使用する誤差パラメータとその誤差パラメータの値を決めるが、前述のように、基準ロボットは実際に現場で動作している実機ロボットに限りなく近い動きをするロボットであるので、シミュレーション用ロボットの動きを基準ロボットの動きにあわせると、結果的にシミュレーション用ロボットの動きが実際に現場で動作している実機ロボットの動きに近いものとなる。   Here, the reference robot is a virtual robot that moves on the display, and is a robot that has been calibrated so as to move as close as possible to the actual robot that is actually operating at the site. The simulation robot is a virtual robot that moves on the display like the reference robot, and is a robot that moves close to a real robot arranged at the site. When performing the simulation, the model of the reference robot and the model of the simulation robot are the same model. In the method of the present invention, the error parameter to be used and the value of the error parameter are determined so that the movement of the simulation robot is the same as the movement of the reference robot. However, as described above, the reference robot actually operates at the site. Since the robot moves as close as possible to the actual robot, if the motion of the simulation robot is matched with the motion of the reference robot, the motion of the simulation robot will eventually move It becomes something close to.

端末装置30は、本発明方法の処理に必要な操作を行ったり、ロボット10のプレイバック動作を指示したりする。ディスプレイ40は、基準ロボットとシミュレーション用ロボットを表示したり、ロボット10のプレイバック動作に必要な指示内容を表示したりする。CAD装置50は、ロボット10、ロボット10の構成要素(アーム、ハンド)の形状データ、配置データ、ロボット10が配置される現場の周辺設備の形状データ、配置データを記憶している。したがって、CAD装置50のこれらのデータはシミュレーション用ロボットのシミュレーションを行うときにコントローラ20によって使用される。   The terminal device 30 performs an operation necessary for processing of the method of the present invention, and instructs a playback operation of the robot 10. The display 40 displays a reference robot and a simulation robot, and displays instructions required for the playback operation of the robot 10. The CAD device 50 stores the shape data and arrangement data of the robot 10 and the constituent elements (arms and hands) of the robot 10, and the shape data and arrangement data of peripheral equipment on the site where the robot 10 is arranged. Therefore, these data of the CAD device 50 are used by the controller 20 when simulating the simulation robot.

図2は、本発明にかかるシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法の手順を示すメインフローチャートである。本発明にかかる方法はコントローラ20によって実行される。まず、図2に基づいて本発明にかかる方法の概略の処理手順を説明する。   FIG. 2 is a main flowchart showing the procedure of the error parameter identification method for the simulation robot according to the present invention. The method according to the present invention is performed by the controller 20. First, a schematic processing procedure of the method according to the present invention will be described with reference to FIG.

最初に、シミュレーション用ロボットの複数の代表的な姿勢からなるチューニングパス候補を作成する。このチューニングパス候補は、端末装置30を操作することによって行われ、たとえばm個のシミュレーション用ロボットの姿勢が作成される。シミュレーション用ロボットはさまざまな姿勢をとることができるが、その姿勢のうちの代表的な姿勢(ロボット10が行う作業で使用されそうな姿勢)を作成する(S10)。   First, a tuning path candidate including a plurality of representative postures of the simulation robot is created. This tuning path candidate is performed by operating the terminal device 30, and for example, postures of m simulation robots are created. The simulation robot can take various postures, and a representative posture (a posture likely to be used in the work performed by the robot 10) among the postures is created (S10).

次に、作成されたチューニングパス候補のそれぞれの姿勢について、シミュレーション用ロボットを構成するそれぞれのアームを微小量動かしたときにそのシミュレーション用ロボットの手先位置にどの程度の影響を与える(影響度)のかを算出する。すなわち、それぞれの誤差パラメータの微小変動が各チューニングパス姿勢の動きに与える影響度を演算する(S20)。そして、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータを同定するために使用するチューニングパス姿勢を作成する(最初は姿勢数0で初期化する)(S25)。   Next, for each posture of the created tuning path candidate, how much influence (the degree of influence) on the hand position of the simulation robot when each arm constituting the simulation robot is moved by a small amount. Is calculated. That is, the degree of influence of the minute fluctuation of each error parameter on the movement of each tuning path posture is calculated (S20). Then, a tuning path posture to be used to identify the error parameter of the simulation robot is created (initialization is initially performed with the number of postures being zero) (S25).

次に、作成されたチューニングパス候補を、代表的な特性を有する基準ロボットのロボット機構モデルとシミュレーション用ロボットのロボット機構モデルとに適用して、両ロボット機構モデル間の誤差を演算し、作成されたチューニングパス候補とは異なる、シミュレーション用ロボットの複数の姿勢からなる評価パスを、求められた誤差を加味して、前記基準ロボットのロボット機構モデルと前記シミュレーション用ロボットのロボット機構モデルとに適用し、両ロボット機構モデル間の誤差を評価する(S30)。   Next, the created tuning path candidates are applied to the robot mechanism model of the reference robot having representative characteristics and the robot mechanism model of the simulation robot, and the error between the two robot mechanism models is calculated. An evaluation path, which is different from the tuning path candidate and is composed of a plurality of postures of the simulation robot, is applied to the robot mechanism model of the reference robot and the robot mechanism model of the simulation robot in consideration of the obtained error. Then, the error between the two robot mechanism models is evaluated (S30).

チューニングパスの評価において算出された評価値が、あらかじめ設定されている目標最大誤差以内にあるか否かを判断し(S40)、目標最大誤差以内にあれば(S40:YES)、ロボットキャリブレーションを実行する処理に移行し、目標最大誤差以内になければ(S40:NO)、誤差パラメータの影響を大きく受ける評価値の大きい姿勢に対して影響度の大きい誤差パラメータを選定し、選定した誤差パラメータの影響度が大きいチューニングパス姿勢をチューニングパスに追加する(S50)。   It is determined whether or not the evaluation value calculated in the evaluation of the tuning path is within a predetermined maximum error (S40). If the evaluation value is within the maximum target error (S40: YES), the robot calibration is performed. If the processing shifts to the processing to be executed and is not within the target maximum error (S40: NO), an error parameter having a large degree of influence is selected for a posture having a large evaluation value that is greatly affected by the error parameter, and the selected error parameter is selected. A tuning path posture having a large influence is added to the tuning path (S50).

なお、上記の手順では、チューニングパス候補の作成(S10)や、各チューニングパスにおける誤差パラメータ候補姿勢の影響度の算出(S20)を、チューニングパスの評価(S30)を行う前に実施しているが、S10、S20の処理は、S30の処理と並行して行うようにしても良い。   In the above procedure, the creation of the tuning path candidates (S10) and the calculation of the influence of the error parameter candidate posture in each tuning path (S20) are performed before the evaluation of the tuning paths (S30). However, the processing of S10 and S20 may be performed in parallel with the processing of S30.

図3は、図2に示したS10の詳細な処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートはチューニングパス候補作成段階を構成するものである。この手順の内容を図4及び図5を参照しながら詳細に説明する。   FIG. 3 is a flowchart showing a detailed processing procedure of S10 shown in FIG. This flowchart constitutes a tuning path candidate creation stage. The contents of this procedure will be described in detail with reference to FIGS.

作業者は、端末装置30から動作レンジの分割数mを入力する(S11)。さらに、各軸の動作レンジ(min、max)を入力する(S12)。たとえば、図4に示すように、軸JV1〜軸JV6までが図に示すような動作レンジを動くことができるときには、それぞれの軸の動作レンジの最小値と最大値を入力する。   The operator inputs the number of divisions m of the operating range from the terminal device 30 (S11). Further, the operation range (min, max) of each axis is input (S12). For example, as shown in FIG. 4, when the axis JV1 to the axis JV6 can move in the operation range shown in the figure, the minimum and maximum values of the operation range of each axis are input.

コントローラ20は、入力された分割数mで各軸の動作レンジを図4に示すように分割して指定角を演算する(S13)。コントローラ20は、各軸の指定角を組み合わせてチューニングパスの候補である初期の姿勢行列を作成する(S14)。たとえば、図4に示すように、軸JV1が姿勢3の位置、軸JV2が姿勢4の位置、軸JV3が姿勢2の位置、軸JV4が姿勢7の位置、軸JV5が姿勢6の位置、軸JV6が姿勢8の位置に設定される場合を1つのチューニングパスの候補とすると、初期の姿勢行列は、図5に示すような姿勢行列となる。   The controller 20 calculates the designated angle by dividing the operation range of each axis by the input division number m as shown in FIG. 4 (S13). The controller 20 creates an initial posture matrix that is a candidate for a tuning path by combining the designated angles of the respective axes (S14). For example, as shown in FIG. 4, the axis JV1 is in the position of posture 3, the axis JV2 is in the position of posture 4, the axis JV3 is the position of posture 2, the axis JV4 is the position of posture 7, the axis JV5 is the position of posture 6, and the axis is JV5. Assuming that the case where JV6 is set to the position of posture 8 is one candidate for a tuning path, the initial posture matrix is a posture matrix as shown in FIG.

コントローラ20は、CAD装置50から、ロボット10、ロボット10の構成要素(アーム、ハンド)の形状データ、配置データ、ロボット10が配置される現場の周辺設備の形状データ、配置データを取り出し、作成した姿勢行列の姿勢で、そのシミュレーション用ロボットが周辺設備と干渉するか否かをチェックする(S15)。その初期の姿勢で周辺設備との干渉を起こさなければ(S16:NO)、各軸の指定角の組み合わせを変更して次の姿勢行列を作成する。なお、姿勢行列は、各軸1度使用した指定角は使用せずにシミュレーション用ロボットの複数の姿勢を作成する(S17)。たとえば、初期の姿勢で使用された動作レンジは除いて、図5に示すような、次の姿勢行列(軸JV1が指定角4の位置、軸JV2が指定角3の位置、軸JV3が指定角1の位置、軸JV4が指定角6の位置、軸JV5が指定角5の位置、軸JV6が指定角6の位置に設定される)を作成する。この作成された姿勢もS15の処理で周辺設備との干渉がチェックされる。   The controller 20 extracts and creates the shape data and arrangement data of the robot 10 and the constituent elements (arms and hands) of the robot 10 and the shape data and arrangement data of the peripheral equipment on the site where the robot 10 is arranged from the CAD device 50. It is checked whether or not the simulation robot interferes with peripheral equipment based on the posture of the posture matrix (S15). If the initial posture does not cause interference with peripheral equipment (S16: NO), the combination of the designated angles of each axis is changed to create the next posture matrix. Note that the posture matrix creates a plurality of postures of the simulation robot without using the designated angle used for each axis of 1 degree (S17). For example, excluding the motion range used in the initial posture, as shown in FIG. 5, the following posture matrix (the axis JV1 is the position at the designated angle 4, the axis JV2 is the position at the designated angle 3, and the axis JV3 is the designated angle 1 is set, the axis JV4 is set to the position of the specified angle 6, the axis JV5 is set to the position of the specified angle 5, and the axis JV6 is set to the position of the specified angle 6. The created posture is also checked for interference with peripheral equipment in the process of S15.

各軸の動作レンジをm分割しているので、指定角の組み合わせの数としては非常に多くの組み合わせが作成できるが、本実施の形態の場合、それぞれの軸で同一の指定角を使用しないようにし、また、周辺設備と干渉が予想される姿勢は除き、実際に作業に使用される可能性のある姿勢の中から代表的なものを選択し、最終的に得られる姿勢の数としてm(具体的な数としては10から20位)になるようにしている。代表的な姿勢の選択を行うアルゴリズムは、一般的に用いられている遺伝的アルゴリズム、最適化アルゴリズムを用いる。つまり、図3のフローチャートが実行されることによって、最終的に、周辺設備と干渉することのないチューニングパス候補がm個選択されることになる。   Since the operation range of each axis is divided by m, a very large number of combinations of designated angles can be created. In the case of the present embodiment, the same designated angle is not used for each axis. In addition, except for a posture that is expected to interfere with peripheral equipment, a representative posture is selected from postures that may be actually used for work, and the number of postures finally obtained is m ( (Specific numbers are 10 to 20). As an algorithm for selecting a representative posture, a generally used genetic algorithm and optimization algorithm are used. That is, by executing the flowchart of FIG. 3, finally, m tuning path candidates that do not interfere with peripheral equipment are selected.

図6は、図2に示したS20の詳細な処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは影響度演算段階を構成するものである。この手順の内容を、図7〜図9を参照しながら詳細に説明する。   FIG. 6 is a flowchart showing a detailed processing procedure of S20 shown in FIG. This flowchart constitutes the influence calculation stage. The contents of this procedure will be described in detail with reference to FIGS.

チューニングパス候補がm個作成されると、次に、コントローラ20は、シミュレーション用ロボットのロボット機構モデルに各チューニングパス候補の姿勢を適用し、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータ(q1〜qn)が微小変動したときの手先位置の変位量を算出する(S21)。シミュレーション用ロボットの誤差パラメータ(q1〜qn)には最適な値を選定し、あらかじめテーブルとして用意しておく。なお、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータを微小変位させるということは、シミュレーション用ロボットにある姿勢をさせておいて、1つの軸だけをその軸の動作可能方向に微小距離動かすということである。図7に示すように、m個のチューニングパス候補の姿勢がそれぞれX1〜Xmであるとし、各チューニングパス姿勢に対してシミュレーション用ロボットの誤差パラメータq1〜qnを微小変動させると、その微小変動に対して手先位置が変わる。たとえば、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータq1を微小変動させたときには、チューニングパス姿勢X1が0.53、チューニングパス姿勢X2が2.56、チューニングパス姿勢X3が3.52、チューニングパス姿勢Xmが1.01となる。また、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータqnを微小変動させたときには、チューニングパス姿勢X1が1.23、チューニングパス姿勢X2が3.01、チューニングパス姿勢X3が3.67、チューニングパス姿勢Xmが1.25となる。   When m tuning path candidates are created, the controller 20 then applies the postures of the tuning path candidates to the robot mechanism model of the simulation robot, and the error parameters (q1 to qn) of the simulation robot change slightly. Then, the amount of displacement of the hand position is calculated (S21). Optimal values are selected for error parameters (q1 to qn) of the simulation robot, and are prepared in advance as a table. To minutely displace the error parameter of the simulation robot means that the simulation robot is in a certain posture and only one axis is moved by a minute distance in the operable direction of the axis. As shown in FIG. 7, it is assumed that the postures of the m tuning path candidates are X1 to Xm, and the error parameters q1 to qn of the simulation robot are slightly changed for each of the tuning path positions. On the other hand, the hand position changes. For example, when the error parameter q1 of the simulation robot is slightly changed, the tuning path attitude X1 is 0.53, the tuning path attitude X2 is 2.56, the tuning path attitude X3 is 3.52, and the tuning path attitude Xm is 1. 01. When the error parameter qn of the simulation robot is slightly changed, the tuning path attitude X1 is 1.23, the tuning path attitude X2 is 3.01, the tuning path attitude X3 is 3.67, and the tuning path attitude Xm is 1. It will be 25.

次に、コントローラ20は、各誤差パラメータに対して変位量の最大値を求める(S22)。上記のように、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータq1〜qnを微小変動させてシミュレーション用ロボットの手先位置の変位量を各チューニングパス候補の姿勢について求めた数値が図8に示すようなものであったとすると、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータq1に対する手先位置の変位量の最大値が3.52、q2に対するそれが3.21、q3に対するそれが2.41、qnに対するそれが3.67となる。   Next, the controller 20 obtains the maximum value of the displacement amount for each error parameter (S22). As described above, the numerical values obtained by slightly changing the error parameters q1 to qn of the simulation robot and calculating the amount of displacement of the hand position of the simulation robot with respect to the posture of each tuning path candidate were as shown in FIG. Then, the maximum value of the displacement of the hand position with respect to the error parameter q1 of the simulation robot is 3.52, that of q2 is 3.21, that of q3 is 2.41, and that of qn is 3.67.

そして、コントローラ20は、各誤差パラメータの変位量の最大値に基づいてそれぞれの変位量を正規化する(S23)。この正規化は次のようにして行われる。たとえば、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータq1に対する手先位置の変位量の最大値が5.00であったとすると、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータq1に対する各チューニングパス姿勢X1〜Xmの手先位置の変位量をこの5.00で割る。また、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータq2に対する手先位置の変位量の最大値が4.00であったとすると、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータq2に対する各チューニングパス姿勢X1〜Xmの手先位置の変位量をこの4.00で割る。シミュレーション用ロボットの誤差パラメータq3以降も同様に、各誤差パラメータの手先位置の変位量の最大値で各誤差パラメータの手先位置の変位量を割る。   Then, the controller 20 normalizes each displacement amount based on the maximum displacement amount of each error parameter (S23). This normalization is performed as follows. For example, if the maximum value of the displacement of the hand position with respect to the error parameter q1 of the simulation robot is 5.00, the displacement of the hand position of each tuning path posture X1 to Xm with respect to the error parameter q1 of the simulation robot is calculated as Divide by 5.00. If the maximum value of the displacement of the hand position with respect to the error parameter q2 of the simulation robot is 4.00, the displacement of the hand position of each tuning path posture X1 to Xm with respect to the error parameter q2 of the simulation robot is calculated as Divide by 4.00. Similarly, after the error parameter q3 of the simulation robot, the displacement of the hand position of each error parameter is divided by the maximum value of the displacement of the hand position of each error parameter.

この正規化を行うと、たとえば、図9に示すように、各誤差パラメータの手先位置の変位に与える影響の大きさがチューニングパス姿勢ごとに数値化されることになる。正規化された数値は影響度を表している。たとえば、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータq1は、チューニングパス姿勢X3に対してシミュレーション用ロボットの手先位置の変位に大きく影響を与えるが、チューニングパス姿勢X1に対してはあまり影響しないことがわかる。   When this normalization is performed, for example, as shown in FIG. 9, the magnitude of the influence of each error parameter on the displacement of the hand position is quantified for each tuning pass posture. The normalized numerical value indicates the degree of influence. For example, it can be seen that the error parameter q1 of the simulation robot has a large effect on the displacement of the hand position of the simulation robot with respect to the tuning path posture X3, but has little effect on the tuning path posture X1.

図10は、図2に示したS30の詳細な処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは誤差パラメータ演算段階と誤差評価段階を構成するものである。この手順の内容を、図11を参照しながら詳細に説明する。   FIG. 10 is a flowchart showing a detailed processing procedure of S30 shown in FIG. This flowchart constitutes an error parameter calculation stage and an error evaluation stage. The contents of this procedure will be described in detail with reference to FIG.

まず、コントローラ20は、シミュレーション用ロボットのチューニングパスを初期化する。つまり、すべての誤差パラメータの値を0に設定する(S31)。次に、コントローラ20は、このチューニングパスを基準ロボットとシミュレーション用ロボットに適用して両ロボットを動作させる(S32)。コントローラ20内には、図11に示すように、基準ロボットのロボット機構モデルが存在する。ここで、基準ロボットとは、実際に現場で動作している実機ロボットに限りなく近い動きをするようにキャリブレーションが行われたロボットである。また、シミュレーション用ロボットとは、現場に配置された実機のロボット10に近い動きをさせるためのA号機のロボットである。基準ロボットの機種とA号機のロボットの機種は同一の機種である。   First, the controller 20 initializes a tuning path of the simulation robot. That is, the values of all error parameters are set to 0 (S31). Next, the controller 20 applies this tuning path to the reference robot and the simulation robot to operate both robots (S32). As shown in FIG. 11, a robot mechanism model of the reference robot exists in the controller 20. Here, the reference robot is a robot that has been calibrated so as to move as close as possible to the actual robot actually operating at the site. Further, the simulation robot is a robot of the A-type machine for making the robot move close to the robot 10 of the real machine arranged at the site. The model of the reference robot and the model of the robot of Unit A are the same model.

コントローラ20は、チューニングパスを用いて動作させた結果から、基準ロボットに対するA号機ロボットの手先位置誤差を求める(S33)。つまり、シミュレーションによって動作させた、基準ロボットの手先位置とシミュレーション用ロボットであるA号機のロボットの手先位置との誤差を求める。そして、コントローラ20は、この誤差を小さくするために必要な誤差パラメータと誤差パラメータの値とを演算し、自身が有している記憶装置に記憶させる(S34)。   The controller 20 obtains a hand position error of the robot of the No. A robot with respect to the reference robot from the result of operating using the tuning path (S33). That is, the error between the hand position of the reference robot operated by the simulation and the hand position of the robot of Unit A, which is the simulation robot, is obtained. Then, the controller 20 calculates an error parameter necessary for reducing the error and the value of the error parameter, and stores them in its own storage device (S34).

以上までの処理で、チューニングパスを基準ロボットに適用した場合の手先位置とそれをシミュレーション用ロボットであるA号機のロボットに適用した場合の手先位置と、両ロボット間の手先位置の誤差が求められる。簡単に言うと、ある姿勢を取らせた時に、シミュレーション用ロボットが現場に配置されている実機のロボットに対してどの程度の誤差を持っているかがわかる。なお、S32とS33のステップの処理は誤差演算段階を、S34のステップの処理は誤差パラメータ演算段階をそれぞれ構成する。   With the above processing, the error between the hand position when the tuning path is applied to the reference robot, the hand position when the tuning path is applied to the simulation robot A, and the hand position between the two robots is obtained. Briefly, when a certain posture is taken, it is possible to know how much error the simulation robot has with respect to the actual robot arranged at the site. The processing of steps S32 and S33 constitutes an error calculation step, and the processing of step S34 constitutes an error parameter calculation step.

さらに、コントローラ20は、図11に示すように、シミュレーション用ロボットのチューニングパスとは異なる複数の姿勢からなる評価パスを、演算された誤差パラメータの値を加味して基準ロボットのロボット機構モデルとシミュレーション用ロボットのロボット機構モデルとに適用して両ロボットを動作させる(S35)。評価パスは、過去の生産に使用された姿勢、現在の生産に使用されている姿勢、または将来の生産に使用されるであろう姿勢のいずれかである。コントローラ20は、評価パスを用いて動作させた結果から、基準ロボットに対するA号機ロボットの手先位置誤差を求める(S36)。本来は、チューニングパスにより基準ロボットとシミュレーション用ロボットであるA号機のロボットが全く同じ手先位置となる誤差を勘案しているのであるから、その誤差を用いてA号機のロボットを動かす限り、基準ロボットの手先位置と全く同じくなるはずである。ところが、シミュレーション用ロボットの姿勢が異なると手先位置が微妙に異なってくる。コントローラ20は、評価パスに対する手先位置誤差の最大値を評価値とする(S37)。   Further, as shown in FIG. 11, the controller 20 calculates an evaluation path having a plurality of postures different from the tuning path of the simulation robot and a simulation of the robot mechanism model of the reference robot in consideration of the calculated error parameter values. Both robots are operated by applying the robot mechanism model to the robot mechanism model (S35). The evaluation path is either the attitude used for past production, the attitude used for current production, or the attitude that will be used for future production. The controller 20 obtains an error of the hand position of the A-th robot with respect to the reference robot from the result of the operation using the evaluation path (S36). Originally, the error in which the reference robot and the robot of Unit A, which is the simulation robot, are at exactly the same hand position is taken into account in the tuning pass. Should be exactly the same as the hand position. However, when the posture of the simulation robot is different, the hand position is slightly different. The controller 20 sets the maximum value of the hand position error with respect to the evaluation path as the evaluation value (S37).

図12は、図2に示したS50の詳細な処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは誤差パラメータ選定段階、チューニングパス姿勢選定段階を構成するものである。この手順の内容を図13から図18を参照しながら詳細に説明する。   FIG. 12 is a flowchart showing a detailed processing procedure of S50 shown in FIG. This flowchart constitutes an error parameter selection step and a tuning path attitude selection step. The contents of this procedure will be described in detail with reference to FIGS.

コントローラ20は、図2のS40のステップにおいて、評価値が目標最大誤差を超えると評価された評価パス姿勢を取り出す(S51)。その評価パス姿勢が3個である場合、たとえば図13に示すように、XT1、XT2、XT3とする。次に、コントローラは、取り出した評価パス姿勢において、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータ(q1〜qn)が微小変動したときの手先位置の変位量を算出する。この処理は、図6のS21の処理と同一の処理である(S52)。そして、図14に示すように、各誤差パラメータの変化量を正規化して影響度を求める。この処理は図6のS23の処理とほぼ同一の処理である(S53)。さらに、コントローラ20は、図15に示すように、各誤差パラメータに対して影響度の平均値を求める。この平均値は、すべての評価パス姿勢(X1〜XT3)に対する平均値である(S54)。   The controller 20 takes out the evaluation path posture evaluated in step S40 of FIG. 2 when the evaluation value exceeds the target maximum error (S51). If the number of the evaluation path postures is three, for example, as shown in FIG. 13, they are XT1, XT2, and XT3. Next, the controller calculates the amount of displacement of the hand position when the error parameters (q1 to qn) of the simulation robot slightly fluctuate in the extracted evaluation path posture. This process is the same as the process of S21 in FIG. 6 (S52). Then, as shown in FIG. 14, the degree of influence is obtained by normalizing the amount of change of each error parameter. This processing is substantially the same as the processing of S23 in FIG. 6 (S53). Further, as shown in FIG. 15, the controller 20 calculates an average value of the degree of influence for each error parameter. This average value is an average value for all evaluation path postures (X1 to XT3) (S54).

次に、コントローラ20は、影響度の平均値が大きいシミュレーション用ロボットの誤差パラメータを3つ選択する。たとえば、図16に示すように、影響度の平均値の大きいものは、0.74、0.37、0.2であるので、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータとしては、q3、q1、qnが選択される(S55)。   Next, the controller 20 selects three error parameters of the simulation robot having a large average value of the degree of influence. For example, as shown in FIG. 16, since the average value of the degree of influence is 0.74, 0.37, and 0.2, q3, q1, and qn are selected as error parameters of the simulation robot. Is performed (S55).

コントローラ20は、図2のS10の処理で求めたm個のチューニングパス候補の中から、選定した誤差パラメータの同定に適したチューニングパス姿勢を選択する。この選択は、ワークスペース内のチューニングパス候補において誤差パラメータの影響度が高いチューニングパス候補から検索を開始し、その誤差パラメータに関係する関節角度分布(チューニングパス内の姿勢に対する分布)度数の少ない区分に入るチューニングパス姿勢を選定することによって行う。たとえば、影響度の平均値が最も大きいシミュレーション用ロボットの誤差パラメータはq3であったので、この誤差パラメータq3が最も影響を与えるチューニングパス姿勢を選択すると、図9に示すようにXmであるから、このチューニングパス姿勢Xmを、図18に示すように、チューニングパスに加える。さらに、影響度の平均値が次に大きいシミュレーション用ロボットの誤差パラメータはq1であったので、この誤差パラメータq1が最も影響を与えるチューニングパス姿勢を選択すると、X3であるから、この姿勢X3を、図18に示すように、チューニングパスに加える。   The controller 20 selects a tuning path posture suitable for identifying the selected error parameter from the m tuning path candidates obtained in the process of S10 in FIG. In this selection, a search is started from a tuning path candidate having a high degree of influence of an error parameter in a tuning path candidate in the workspace, and a joint angle distribution (distribution with respect to the posture in the tuning path) related to the error parameter is classified into a small number of categories. This is done by selecting the tuning pass attitude that enters. For example, since the error parameter of the simulation robot having the largest average value of the influence is q3, if the tuning path posture that has the most influence on this error parameter q3 is selected, it is Xm as shown in FIG. This tuning path posture Xm is added to the tuning path as shown in FIG. Further, since the error parameter of the simulation robot having the second largest average value of the influence degree is q1, if the tuning path posture that most influences the error parameter q1 is X3, the posture X3 is represented by As shown in FIG. 18, it is added to the tuning path.

このように、誤差の大きな評価パスを判定し、その評価パスの動きに大きな影響を与える誤差パラメータを求め、その誤差パラメータに対して影響度の大きなチューニングパス姿勢を再度チューニングパスに加え、さらに、評価パスに大きな影響を与える誤差パラメータを加えると、シミュレーション用ロボットがどのような姿勢を取った場合でも、その姿勢における手先位置の誤差を小さくするための誤差パラメータの値が作成されることになるので、基準ロボット、換言すれば実機のロボットに対して誤差のない動きが再現できるようになり、プレイバック時にその姿勢における手先位置の誤差を最小化することができる。   In this way, an evaluation path having a large error is determined, an error parameter having a large effect on the movement of the evaluation path is obtained, and a tuning path attitude having a large influence on the error parameter is added to the tuning path again. When an error parameter that has a large effect on the evaluation path is added, no matter what posture the simulation robot takes, an error parameter value is created to reduce the error in the hand position in that posture. Therefore, it is possible to reproduce an error-free movement with respect to the reference robot, in other words, the robot of the actual machine, and it is possible to minimize the error of the hand position in that posture during playback.

以上のように、あるチューニングパスで同定したシミュレーション用ロボットのモデルを評価し、精度の悪い姿勢を判定し、その姿勢での手先位置の精度に最も影響を与えるシミュレーション用ロボットの誤差パラメータを選定できるようにしたので、その誤差パラメータの最適な値を設定することによって確実にシミュレーション用ロボットの手先位置誤差を小さくすることができる。また、目標精度を達成する必要最小限の数の誤差パラメータが選定されるため、その誤差パラメータを同定するための姿勢の数も少なくてよくなり、現場での計測作業が容易になる。   As described above, it is possible to evaluate the simulation robot model identified in a certain tuning path, determine a posture with poor accuracy, and select an error parameter of the simulation robot that most affects the accuracy of the hand position in that posture. Thus, by setting the optimum value of the error parameter, the hand position error of the simulation robot can be reliably reduced. In addition, since a minimum number of error parameters required to achieve the target accuracy are selected, the number of postures for identifying the error parameters may be reduced, and the measurement work on site is facilitated.

また、あらかじめシミュレーション用ロボットのワークスペース内において取り得るさまざまな姿勢を作成しておき、この中からシミュレーション用ロボット誤差パラメータを同定するために適した姿勢を選択するようにしたので、その誤差パラメータに起因する誤差を確実に小さくすることができる。本発明の方法で作成するチューニングパスはシミュレーション用ロボットの誤差パラメータを同定するために必要な最低限の数の姿勢としているので、現場での計測時間を短縮できる。   In addition, various postures that can be taken in the workspace of the simulation robot are created in advance, and the posture suitable for identifying the simulation robot error parameters is selected from these. The resulting error can be reliably reduced. Since the tuning path created by the method of the present invention has the minimum number of postures required for identifying the error parameter of the simulation robot, the measurement time on site can be reduced.

さらに、さまざまな姿勢における手先位置に誤差パラメータが与える影響度を算出し、誤差パラメータとそれらの姿勢との関係を行列式として作成するようにしたので、誤差パラメータが各姿勢で手先位置に与える影響度を定量化することができ、その姿勢で誤差を補正するための最適な誤差パラメータを選定することができる。また、シミュレーション用ロボットの誤差パラメータを同定するための姿勢をすばやく求めることができる。   Furthermore, the degree of influence of the error parameter on the hand position in various postures is calculated, and the relationship between the error parameter and those postures is created as a determinant, so the effect of the error parameter on the hand position in each posture is calculated. The degree can be quantified, and the optimum error parameter for correcting the error can be selected in the posture. Further, the posture for identifying the error parameter of the simulation robot can be quickly obtained.

さらに、シミュレーション用ロボットが各軸の可動範囲内にあり、周辺設備と干渉しない任意の姿勢行列を生成できるようにしたので、干渉を確認するための人間の作業が不要になる。   Further, since the simulation robot is within the movable range of each axis and can generate an arbitrary posture matrix that does not interfere with peripheral equipment, human work for confirming interference is not required.

シミュレーション用ロボットの動きを現場のロボットの動きに容易に近づけるための技術として利用できる。   It can be used as a technology to easily bring the movement of the simulation robot closer to the movement of the robot on site.

本発明にかかる方法を実施するロボット制御装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a robot control device that performs a method according to the present invention. 本発明にかかるロボットの誤差パラメータの作成方法の処理手順を示すメインフローチャートである。6 is a main flowchart showing a processing procedure of a method for creating an error parameter of a robot according to the present invention. 図2に示したS10の詳細な処理手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a detailed processing procedure of S10 shown in FIG. 図3のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 4 is a diagram provided for explanation of a processing procedure in the flowchart of FIG. 3. 図3のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 4 is a diagram provided for explanation of a processing procedure in the flowchart of FIG. 3. 図2に示したS20の詳細な処理手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a detailed processing procedure of S20 shown in FIG. 図6のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 7 is a diagram provided for explanation of the processing procedure of the flowchart in FIG. 6. 図6のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 7 is a diagram provided for explanation of the processing procedure of the flowchart in FIG. 6. 図6のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 7 is a diagram provided for explanation of the processing procedure of the flowchart in FIG. 6. 図2に示したS30の詳細な処理手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a detailed processing procedure of S30 illustrated in FIG. 2. 図10のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 11 is a diagram provided for explanation of the processing procedure of the flowchart in FIG. 10. 図12は、図2に示したS50の詳細な処理手順を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing a detailed processing procedure of S50 shown in FIG. 図12のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 13 is a diagram provided for explanation of the processing procedure of the flowchart in FIG. 12. 図12のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 13 is a diagram provided for explanation of the processing procedure of the flowchart in FIG. 12. 図12のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 13 is a diagram provided for explanation of the processing procedure of the flowchart in FIG. 12. 図12のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 13 is a diagram provided for explanation of the processing procedure of the flowchart in FIG. 12. 図12のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 13 is a diagram provided for explanation of the processing procedure of the flowchart in FIG. 12. 図12のフローチャートの処理手順の説明に供する図である。FIG. 13 is a diagram provided for explanation of the processing procedure of the flowchart in FIG. 12.

符号の説明Explanation of reference numerals

10 ロボット、
20 コントローラ、
30 端末装置、
40 ディスプレイ、
50 CAD装置。
10 robots,
20 controllers,
30 terminal devices,
40 displays,
50 CAD device.

Claims (10)

シミュレーション用ロボットの複数の代表的な姿勢からなるチューニングパス候補を作成するチューニングパス候補作成段階と、
作成されたチューニングパス候補を、基準ロボットのロボット機構モデルとシミュレーション用ロボットのロボット機構モデルとに適用し、両ロボット機構モデル間の誤差を演算する誤差演算段階と、
前記誤差を小さくするために必要な誤差パラメータと当該誤差パラメータの値とを演算する誤差パラメータ演算段階と、
前記シミュレーション用ロボットの前記チューニングパス候補とは異なる複数の姿勢からなる評価パスを、演算された誤差パラメータと当該誤差パラメータの値を加味して前記基準ロボットのロボット機構モデルと前記シミュレーション用ロボットのロボット機構モデルとに適用し、両ロボット機構モデル間の誤差を評価する誤差評価段階と、
前記誤差が大きいと評価された評価パス姿勢に対して、誤差パラメータを微小変動させた場合に、前記シミュレーション用ロボットのロボット機構モデルの動きに与える影響度の大きな誤差パラメータを選定する誤差パラメータ選定段階と、
前記シミュレーション用ロボットのロボット機構モデルの動きに大きな影響を与えるチューニングパス姿勢を、選定した誤差パラメータの影響度が大きいチューニングパス候補の中から選定するチューニングパス姿勢選定段階と、
選定した誤差パラメータを追加し、選定したチューニングパス姿勢に対して前記誤差演算段階から前記チューニングパス姿勢選定段階までの処理を繰り返す誤差パラメータ同定段階と、
を含むことを特徴とするシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法。
A tuning path candidate creating step of creating a tuning path candidate including a plurality of representative postures of the simulation robot;
Applying the created tuning path candidate to the robot mechanism model of the reference robot and the robot mechanism model of the simulation robot, and calculating an error between the two robot mechanism models;
An error parameter calculation step of calculating an error parameter required to reduce the error and a value of the error parameter,
An evaluation path consisting of a plurality of postures different from the tuning path candidates of the simulation robot is calculated by taking into account the calculated error parameter and the value of the error parameter, and a robot mechanism model of the reference robot and a robot of the simulation robot. An error evaluation step of applying to the mechanism model and evaluating an error between the two robot mechanism models;
An error parameter selecting step of selecting an error parameter having a large degree of influence on the movement of the robot mechanism model of the simulation robot when the error parameter is slightly changed with respect to the evaluation path posture evaluated as having a large error. When,
A tuning path attitude that greatly affects the movement of the robot mechanism model of the simulation robot, and a tuning path attitude selecting step of selecting from among tuning path candidates having a large degree of influence of the selected error parameter;
Adding the selected error parameter, an error parameter identification step of repeating the processing from the error calculation step to the tuning path attitude selection step for the selected tuning path attitude,
A method for identifying an error parameter of a simulation robot, comprising:
前記チューニングパス候補作成段階は、
前記ロボットを構成する各軸の動作レンジと当該動作レンジの分割数を入力する段階と、
前記各軸の動作レンジを前記分割数で分割して指定角を演算する段階と、
各軸の指定角を組み合わせて前記チューニングパスの候補を作成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法。
The tuning path candidate creation step includes:
Inputting an operation range of each axis constituting the robot and the number of divisions of the operation range;
Calculating the designated angle by dividing the operating range of each axis by the number of divisions,
Creating a candidate for the tuning path by combining the designated angles of each axis;
The method for identifying error parameters of a simulation robot according to claim 1, comprising:
前記チューニングパスの候補を作成する段階は、
各軸1度使用した指定角は使用せずに複数の姿勢を作成する段階と、
作成した複数の姿勢から前記周辺設備との干渉が予想される姿勢を除外する段階と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載のシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法。
The step of creating a candidate for the tuning path includes:
Creating a plurality of poses without using the designated angles used for each axis once,
Excluding the posture from which interference with the peripheral equipment is expected from the plurality of created postures,
The error parameter identification method for a simulation robot according to claim 2, comprising:
前記誤差演算段階では、最初、すべての誤差パラメータの値が0に設定されることを特徴とする請求項1に記載のシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法。   2. The method according to claim 1, wherein all error parameters are initially set to 0 in the error calculation step. 両ロボット機構モデル間の誤差は、両ロボット機構モデルの手先位置に基づいて演算することを特徴とする請求項1に記載のシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法。   2. The error parameter identification method for a simulation robot according to claim 1, wherein the error between the two robot mechanism models is calculated based on the hand positions of the two robot mechanism models. 前記チューニングパス候補作成段階から前記誤差パラメータ演算段階までの間に、それぞれの誤差パラメータを微小変動させた場合の、各チューニングパス姿勢および各評価パス姿勢における前記シミュレーション用ロボットのロボット機構モデルの動きに与える影響度を演算する影響度演算段階をさらに有し、
誤差パラメータ演算段階では、当該影響度に基づいて必要な誤差パラメータと当該誤差パラメータの値とを演算することを特徴とする請求項1に記載のシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法。
The motion of the robot mechanism model of the simulation robot in each tuning path posture and each evaluation path posture when each error parameter is slightly changed between the tuning path candidate creation step and the error parameter calculation step. The method further includes an influence degree calculation step of calculating the degree of influence,
2. The error parameter identification method for a simulation robot according to claim 1, wherein in the error parameter calculation step, a necessary error parameter and a value of the error parameter are calculated based on the degree of influence.
前記影響度演算段階は、
それぞれの誤差パラメータの値を微小変動させた場合に、前記シミュレーション用ロボットのロボット機構モデルの動きの変化量をそれぞれのチューニングパス姿勢および評価パス姿勢について演算する段階と、
前記変化量の最大値を誤差パラメータごとに抽出する段階と、
抽出した誤差パラメータごとの最大値でそれぞれの誤差パラメータの変化量を割ることにより前記影響度を演算する段階と、
を含むことを特徴とする請求項6に記載のシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法。
The influence degree calculating step includes:
Calculating the amount of change in the motion of the robot mechanism model of the simulation robot for each of the tuning path posture and the evaluation path posture when the value of each error parameter is slightly changed;
Extracting a maximum value of the variation for each error parameter;
Calculating the degree of influence by dividing the variation of each error parameter by the maximum value for each extracted error parameter;
7. The error parameter identification method for a simulation robot according to claim 6, comprising:
前記評価パスは、過去の生産に使用された姿勢、現在の生産に使用されている姿勢、または将来の生産に使用されるであろう姿勢のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載のシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法。   The method according to claim 1, wherein the evaluation path is one of a posture used for past production, a posture used for current production, and a posture that will be used for future production. The error parameter identification method of the simulation robot described in the above. 前記誤差パラメータ選定段階は、
前記誤差が大きいと評価された評価パス姿勢に対して、それぞれの誤差パラメータの値を微小変動させた場合の、前記シミュレーション用ロボットのロボット機構モデルの動きに与える影響度を演算する段階と、
前記影響度の平均値を誤差パラメータごとに演算する段階と、
前記平均値の最も大きな誤差パラメータを抽出する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法。
The error parameter selecting step includes:
Calculating a degree of influence on the movement of the robot mechanism model of the simulation robot when the value of each error parameter is slightly changed with respect to the evaluation path posture evaluated as having a large error;
Calculating the average value of the degrees of influence for each error parameter;
Extracting the largest error parameter of the average value;
The method for identifying error parameters of a simulation robot according to claim 1, comprising:
前記誤差パラメータ同定段階は、
前記誤差評価段階において両ロボット機構モデル間の誤差が目標値に入るまで前記誤差演算段階から前記チューニングパス姿勢選定段階までの処理を繰り返すことを特徴とする請求項1に記載のシミュレーション用ロボットの誤差パラメータ同定方法。
The error parameter identification step includes:
2. The error of the simulation robot according to claim 1, wherein a process from the error calculation step to the tuning path posture selection step is repeated until an error between the two robot mechanism models reaches a target value in the error evaluation step. Parameter identification method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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