JP2012192518A5 - 制御方法、ロボットおよびシミュレーションプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御方法、ロボットおよびシミュレーションプログラムに関する。

したがって本発明の目的は、設定部分を目的とする固定位置に正確に維持したうえで、ロボットの各関節部の角度を変更可能に、冗長ロボットを制御する制御方法、ロボットおよびシミュレーションプログラムを提供することである。

本発明は、互いに隣接する４つの関節部を有するロボットの制御方法であって、
前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を冗長関節部として特に選択し、
前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置または姿勢の３自由度を固定しつつ、選択された前記冗長関節部を角変位させることを特徴とする制御方法である。

また本発明は、前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を冗長関節部として選択し、
前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の他方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の他方を冗長関節部として選択しないことを特徴とする。

また本発明は、前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、および前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を予め選択し、
予め選択された２つの前記関節部のいずれかを冗長関節部として選択することを特徴とする。

また本発明は、互いに隣接する４つの関節部と、
前記関節部から冗長関節部が選択される冗長関節部選択手段であって、前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方が冗長関節部として特に選択されるようにされた冗長関節部選択手段と、
冗長関節部の角度が入力される角度入力手段と、
前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置または姿勢の３自由度を固定する条件である固定条件が入力される固定条件入力手段と、
前記固定条件入力手段によって入力された前記固定条件を満たしつつ、前記冗長関節部選択手段によって選択された前記冗長関節部の角度を、前記角度入力手段によって入力された角度に角変位させる制御手段とを有することを特徴とするロボットである。

また本発明は、互いに隣接する４つの関節部を有するロボットの動作をコンピュータによってシミュレートするシミュレーションプログラムであって、
コンピュータを、
前記関節部から冗長関節部が選択される冗長関節部選択手段であって、前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方が冗長関節部として特に選択されるようにされた冗長関節部選択手段と、
冗長関節部の角度が入力される角度入力手段と、
前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置または姿勢の３自由度を固定する条件である固定条件が入力される固定条件入力手段と、
前記固定条件入力手段によって入力された前記固定条件を満たしつつ、前記冗長関節部選択手段によって選択された前記冗長関節部の角度を、前記角度入力手段によって入力された角度に角変位させる制御手段として機能させることを特徴とするシミュレーションプログラムである。

また本発明は、７つのみの関節部を有し、冗長自由度が１であり、ロボットの先端部において隣接する３つの関節部の回転軸線が、一点で交差するロボットの制御方法であって、
前記ロボットの基端部において隣接する４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を冗長関節部として特に選択し、
前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置および姿勢の６自由度を固定しつつ、選択された前記冗長関節部を角変位させることを特徴とする制御方法である。

また本発明は、前記ロボットの基端部において隣接する４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を冗長関節部として選択し、
前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の他方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の他方を冗長関節部として選択しないことを特徴とする。

また本発明は、前記ロボットの基端部において隣接する４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、および前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を予め選択し、
予め選択された２つの前記関節部のいずれかを冗長関節部として選択することを特徴とする。

また本発明は、冗長自由度が１であるロボットであって、
ロボットの先端部において隣接する３つの関節部の回転軸線が、一点で交差する７つのみの関節部と、
前記関節部から冗長関節部が選択される冗長関節部選択手段であって、前記ロボットの基端部において隣接する４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方が冗長関節部として特に選択されるようにされた冗長関節部選択手段と、
冗長関節部の角度が入力される角度入力手段と、
前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置および姿勢の６自由度を固定する条件である固定条件が入力される固定条件入力手段と、
前記固定条件入力手段によって入力された前記固定条件を満たしつつ、前記冗長関節部選択手段によって選択された前記冗長関節部の角度を、前記角度入力手段によって入力された角度に角変位させる制御手段とを有することを特徴とするロボットである。

また本発明は、ロボットの先端部において隣接する３つの関節部の回転軸線が、一点で交差する７つのみの関節部を有し、冗長自由度が１であるロボットの動作をコンピュータによってシミュレートするシミュレーションプログラムであって、
コンピュータを、
前記関節部から冗長関節部が選択される冗長関節部選択手段であって、前記ロボットの基端部において隣接する４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方が冗長関節部として特に選択されるようにされた冗長関節部選択手段と、
冗長関節部の角度が入力される角度入力手段と、
前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置および姿勢の６自由度を固定する条件である固定条件が入力される固定条件入力手段と、
前記固定条件入力手段によって入力された前記固定条件を満たしつつ、前記冗長関節部選択手段によって選択された前記冗長関節部の角度を、前記角度入力手段によって入力された角度に角変位させる制御手段として機能させることを特徴とするシミュレーションプログラムである。

本発明に従えば、設定部分を目的とする固定位置に正確に維持したうえで、ロボットの各関節部の角度を変更可能に、冗長ロボットを制御することができる。

Claims (10)

1. 互いに隣接する４つの関節部を有するロボットの制御方法であって、
   前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を冗長関節部として特に選択し、
   前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置または姿勢の３自由度を固定しつつ、選択された前記冗長関節部を角変位させることを特徴とする制御方法。
2. 前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を冗長関節部として選択し、
   前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の他方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の他方を冗長関節部として選択しないことを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
3. 前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、および前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を予め選択し、
   予め選択された２つの前記関節部のいずれかを冗長関節部として選択することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
4. 互いに隣接する４つの関節部と、
   前記関節部から冗長関節部が選択される冗長関節部選択手段であって、前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方が冗長関節部として特に選択されるようにされた冗長関節部選択手段と、
   冗長関節部の角度が入力される角度入力手段と、
   前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置または姿勢の３自由度を固定する条件である固定条件が入力される固定条件入力手段と、
   前記固定条件入力手段によって入力された前記固定条件を満たしつつ、前記冗長関節部選択手段によって選択された前記冗長関節部の角度を、前記角度入力手段によって入力された角度に角変位させる制御手段とを有することを特徴とするロボット。
5. 互いに隣接する４つの関節部を有するロボットの動作をコンピュータによってシミュレートするシミュレーションプログラムであって、
   コンピュータを、
   前記関節部から冗長関節部が選択される冗長関節部選択手段であって、前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方が冗長関節部として特に選択されるようにされた冗長関節部選択手段と、
   冗長関節部の角度が入力される角度入力手段と、
   前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置または姿勢の３自由度を固定する条件である固定条件が入力される固定条件入力手段と、
   前記固定条件入力手段によって入力された前記固定条件を満たしつつ、前記冗長関節部選択手段によって選択された前記冗長関節部の角度を、前記角度入力手段によって入力された角度に角変位させる制御手段として機能させることを特徴とするシミュレーションプログラム。
6. ７つのみの関節部を有し、冗長自由度が１であり、ロボットの先端部において隣接する３つの関節部の回転軸線が、一点で交差するロボットの制御方法であって、
   前記ロボットの基端部において隣接する４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を冗長関節部として特に選択し、
   前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置および姿勢の６自由度を固定しつつ、選択された前記冗長関節部を角変位させることを特徴とする制御方法。
7. 前記ロボットの基端部において隣接する４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を冗長関節部として選択し、
   前記４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の他方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の他方を冗長関節部として選択しないことを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
8. 前記ロボットの基端部において隣接する４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、および前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方を予め選択し、
   予め選択された２つの前記関節部のいずれかを冗長関節部として選択することを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
9. 冗長自由度が１であるロボットであって、
   ロボットの先端部において隣接する３つの関節部の回転軸線が、一点で交差する７つのみの関節部と、
   前記関節部から冗長関節部が選択される冗長関節部選択手段であって、前記ロボットの基端部において隣接する４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方が冗長関節部として特に選択されるようにされた冗長関節部選択手段と、
   冗長関節部の角度が入力される角度入力手段と、
   前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置および姿勢の６自由度を固定する条件である固定条件が入力される固定条件入力手段と、
   前記固定条件入力手段によって入力された前記固定条件を満たしつつ、前記冗長関節部選択手段によって選択された前記冗長関節部の角度を、前記角度入力手段によって入力された角度に角変位させる制御手段とを有することを特徴とするロボット。
10. ロボットの先端部において隣接する３つの関節部の回転軸線が、一点で交差する７つのみの関節部を有し、冗長自由度が１であるロボットの動作をコンピュータによってシミュレートするシミュレーションプログラムであって、
    コンピュータを、
    前記関節部から冗長関節部が選択される冗長関節部選択手段であって、前記ロボットの基端部において隣接する４つの関節部の内、前記ロボットの基端側に位置する２つの関節部の一方、または前記ロボットの先端側に位置する２つの関節部の一方が冗長関節部として特に選択されるようにされた冗長関節部選択手段と、
    冗長関節部の角度が入力される角度入力手段と、
    前記ロボットの先端部に設定される設定部分の、前記ロボットの基端部に対する位置および姿勢の６自由度を固定する条件である固定条件が入力される固定条件入力手段と、
    前記固定条件入力手段によって入力された前記固定条件を満たしつつ、前記冗長関節部選択手段によって選択された前記冗長関節部の角度を、前記角度入力手段によって入力された角度に角変位させる制御手段として機能させることを特徴とするシミュレーションプログラム。