JP2014050902A - Calculation unit, control device, and calculation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、3次元形状を用いて内回り開始位置を算出する算出装置等に関する。 The present invention relates to a calculation device that calculates an inward start position using a three-dimensional shape.
従来、産業用ロボットにおいて、ある教示点と、その前後の教示点からなる2個の軌道を合成し、内回りする軌道を生成することが行われている(例えば、特許文献1参照)。そのような内回り軌道を用いる利点は、次の通りである。ある教示点において、移動方向と速さが不連続に変化した場合には、その教示点で大きな加速度が発生する。その結果、振動が引き起こされ、所要の精度が得られなかったり、無理な力が加わることによってウェハやガラス基板等の搬送対象や機械本体の破損を招いたりする。そのような破損等を回避するため、その教示点において速度が0になるようにすると、移動に余分な時間がかかることになる。一方、内回り軌道を用いることによって、それらの問題を解決することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an industrial robot, two trajectories composed of a teaching point and teaching points before and after the teaching point are synthesized to generate an inward trajectory (see, for example, Patent Document 1). The advantages of using such an inner track are as follows. When the moving direction and speed change discontinuously at a certain teaching point, a large acceleration is generated at the teaching point. As a result, vibration is caused, and required accuracy cannot be obtained, or an excessive force is applied, which causes damage to a conveyance target such as a wafer or a glass substrate or a machine body. In order to avoid such damage or the like, if the speed is set to zero at the teaching point, it takes extra time for movement. On the other hand, these problems can be solved by using the inner track.
しかしながら、内回り軌道の開始点を適切に設定できないという問題があった。例えば、A点からB点までの直線軌道と、B点からC点までの直線軌道とが教示されており、B点について内回り軌道を用いる場合には、B点から内回り開始位置までの距離である内回り開始距離を設定することが行われていた。そのような場合に、すべての内回り軌道において同じ内回り開始距離を設定した場合には、干渉の起こる可能性がある。例えば、ウェハやガラス基板等の搬送対象の搬送先となるスロットは、入口の横幅に対して縦幅が小さくなっている。したがって、図10Aで示されるように、縦方向に移動する場合であって、内回り開始距離が長い場合には、ハンド3aに載置された搬送対象50がスロット52と干渉する可能性がある。一方、そのような干渉が起こらないように内回り開始距離を短くすると、図10Bで示されるように、横方向に移動する場合には、内回り軌道が必要以上に小さくなり、内回りによるタクトタイム短縮の効果が得られなくなる。すなわち、画一的な内回り開始距離の設定を行っていた場合には、干渉が発生しうるという問題があり、また、干渉を防止するためには移動時間が長くなるという問題があった。
However, there is a problem that the starting point of the inner track cannot be set appropriately. For example, a linear trajectory from point A to point B and a linear trajectory from point B to point C are taught, and when an inward trajectory is used for point B, the distance from point B to the inward starting position is A certain inward start distance was set. In such a case, if the same inward starting distance is set in all inward trajectories, interference may occur. For example, a slot serving as a transfer destination of a transfer target such as a wafer or a glass substrate has a vertical width smaller than a horizontal width of the entrance. Therefore, as shown in FIG. 10A, when moving in the vertical direction and the inward turning distance is long, the
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、内回り軌道を用いる場合に、干渉を防止すると共に、移動時間の長期化を防止できる装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus and the like that can prevent interference and prolong the travel time when using an inner track.
上記目的を達成するため、本発明による算出装置は、モータによって駆動される関節によって連結された複数のアームを有するマニピュレータの2以上の教示点を示す教示情報が記憶される教示情報記憶部と、基準点の設定された3次元形状であり、第1の方向の長さ、及び第1の方向と異なる方向である第2の方向の長さを独立して設定可能な3次元形状である位置算出用形状を示す形状情報が記憶される形状情報記憶部と、教示情報によって示される隣接する2個の教示点に関し、2個の教示点間の線分と、終点側の教示点を基準点とする、形状情報によって示される位置算出用形状との交点である内回り開始位置を算出する算出部と、を備えたものである。
このような構成により、形状情報を適切に設定することにより、移動方向に応じて内回り開始距離を変更することができる。その結果、干渉を防止できると共に、移動時間を短縮できる。
In order to achieve the above object, a calculation apparatus according to the present invention includes a teaching information storage unit that stores teaching information indicating two or more teaching points of a manipulator having a plurality of arms connected by a joint driven by a motor; A position that is a three-dimensional shape in which a reference point is set and in which the length in the first direction and the length in the second direction, which is different from the first direction, can be set independently For the shape information storage unit that stores shape information indicating the shape for calculation, and the two adjacent teaching points indicated by the teaching information, the line segment between the two teaching points and the teaching point on the end point side are used as reference points. And a calculation unit that calculates an inward start position that is an intersection with the position calculation shape indicated by the shape information.
With such a configuration, the inward starting distance can be changed according to the moving direction by appropriately setting the shape information. As a result, interference can be prevented and travel time can be shortened.
また、本発明による算出装置では、教示情報は、教示点におけるマニピュレータの先端の姿勢をも示す情報であり、位置算出用形状には、基準となる方向である基準方向も設定されており、算出部は、終点側の教示点を基準点とし、終点側の教示点におけるマニピュレータの先端の姿勢と基準方向とを合わせた位置算出用形状と、2個の教示点間の線分との交点である内回り開始位置を算出してもよい。
このような構成により、マニピュレータの先端の姿勢も考慮するため、より適切な内回り開始位置の決定を行うことができる。
Further, in the calculation device according to the present invention, the teaching information is information indicating the posture of the tip of the manipulator at the teaching point, and a reference direction which is a reference direction is set in the position calculation shape, and the calculation is performed. Is the intersection of the shape for position calculation that combines the teaching point on the end point side as the reference point, the posture of the manipulator at the teaching point on the end point side and the reference direction, and the line segment between the two teaching points. A certain inward start position may be calculated.
With such a configuration, since the posture of the tip of the manipulator is also taken into consideration, a more appropriate inner turning start position can be determined.
また、本発明による算出装置では、第1の方向は鉛直方向であり、第2の方向は水平方向であってもよい。
このような構成により、鉛直方向と水平方向とで内回り開始距離を異なるようにすることができる。例えば、搬送ロボットがスロットにアクセスする場合などに有用である。
In the calculation device according to the present invention, the first direction may be a vertical direction, and the second direction may be a horizontal direction.
With such a configuration, the inward starting distance can be made different between the vertical direction and the horizontal direction. For example, this is useful when the transfer robot accesses the slot.
また、本発明による算出装置では、位置算出用形状は、鉛直方向及び水平方向の長さが異なる直方体であってもよい。 In the calculation device according to the present invention, the position calculation shape may be a rectangular parallelepiped having different vertical and horizontal lengths.
また、本発明による制御装置は、上記算出装置と、教示情報と、算出部が算出した内回り開始位置とを用いて、内回り開始位置から内回り軌道が開始されるように、モータの制御を行うサーボコントローラを制御する軌道制御部と、を備えたものである。
このような構成により、形状情報を適切に設定することにより、適切な内回り開始位置を用いた制御を行うことができるようになる。
Further, the control device according to the present invention uses the calculation device, the teaching information, and the inner rotation start position calculated by the calculation unit to perform servo control for controlling the motor so that the inner track starts from the inner rotation start position. And a trajectory control unit for controlling the controller.
With such a configuration, it is possible to perform control using an appropriate inner turning start position by appropriately setting the shape information.
本発明による算出装置等によれば、内回り開始位置の算出で用いる形状情報を適切に設定することにより、干渉の防止と、移動時間の短縮とを両立することができる。 According to the calculation device or the like according to the present invention, it is possible to achieve both prevention of interference and reduction of travel time by appropriately setting the shape information used for calculation of the inward start position.
以下、本発明による制御装置について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。 Hereinafter, a control device according to the present invention will be described using embodiments. In the following embodiments, components and steps denoted by the same reference numerals are the same or equivalent, and repetitive description may be omitted.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1によるマニピュレータの制御装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態によるマニピュレータの制御装置は、3次元形状を用いて内回り開始位置を算出するものである。
(Embodiment 1)
A manipulator control apparatus according to
図1は、本実施の形態による産業用ロボットの構成を示すブロック図である。本実施の形態による産業用ロボットは、制御装置1と、サーボコントローラ2と、マニピュレータ3とを備える。マニピュレータ3は、モータによって駆動される関節によって連結された複数のアームを有する。そのマニピュレータ3において、各モータとアームとは減速器を介して接続されている。また、直列に接続されたアームの先端には手先効果器(エンドエフェクタ)が設けられていてもよい。マニピュレータ3は、例えば、水平多関節ロボットのマニピュレータであってもよく、または、垂直多関節ロボットのマニピュレータであってもよい。サーボコントローラ2は、制御装置1による制御に応じて、マニピュレータ3の各軸のモータを制御する。制御装置1は、ティーチングプレイバック方式により、後述する教示情報に応じてマニピュレータ3が動作するようにサーボコントローラ2を制御する。本実施の形態による産業用ロボットは、例えば、搬送ロボットであってもよく、溶接ロボットであってもよく、組立ロボットであってもよく、塗装ロボットであってもよく、あるいは、その他の用途のロボットであってもよい。本実施の形態では、水平多関節ロボットであり、搬送ロボットである産業用ロボットについて主に説明する。すなわち、図2で示されるように、手先効果器が、搬送対象を搬送するハンド3aであり、カセット41〜43の各スロットに、ウェハやガラス基板等の搬送対象を設置したり、各スロットから搬送対象を取得したりする場合について主に説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an industrial robot according to the present embodiment. The industrial robot according to the present embodiment includes a
図1で示されるように、本実施の形態による制御装置1は、内回り開始位置を算出する算出装置11と、その算出された内回り開始位置を用いてサーボコントローラ2を制御する軌道制御部12とを備える。また、算出装置11は、教示情報記憶部21と、形状情報記憶部22と、算出部23とを備える。
As shown in FIG. 1, the
教示情報記憶部21では、教示情報が記憶される。教示情報は、モータによって駆動される関節によって連結された複数のアームを有するマニピュレータ3の2以上の教示点を示す情報である。その教示点は、例えば、マニピュレータ3の各軸の教示点であってもよく、または、マニピュレータ3の先端の教示点であってもよい。また、教示情報は、教示点におけるマニピュレータ3の先端の姿勢をも示す情報であってもよい。すなわち、教示情報にマニピュレータ3の手先効果器の姿勢を示す情報が含まれていてもよい。その姿勢を示す情報は、例えば、水平方向における手先効果器の向きを示す角度(例えば、方位角)であってもよく、球面座標系における手先効果器の向きを示す角度(例えば、方位角と仰俯角)であってもよく、球面座標系における手先効果器の向きを示す角度と、手先効果器の方向を中心とする回転の角度であるねじり角度(例えば、手首のねじりに対応する角度)とであってもよい。例えば、産業用ロボットが搬送ロボットであり、手先効果器であるハンドのチルト等を考慮しない場合には、その姿勢を示す情報は、ハンドの向きを示す方位角のみであってもよい。また、各教示点には、その教示点において内回りをするかどうかを示すフラグ等の情報が設定されていてもよい。また、時間的に隣接する2個の教示点を結ぶ軌道に対応する速さを示す情報が教示情報に含まれていてもよい。その速さを示す情報は、例えば、50%や100%等のように、最大の速さに対する割合で示されてもよい。 The teaching information storage unit 21 stores teaching information. The teaching information is information indicating two or more teaching points of the manipulator 3 having a plurality of arms connected by a joint driven by a motor. The teaching point may be, for example, a teaching point for each axis of the manipulator 3 or a teaching point at the tip of the manipulator 3. Further, the teaching information may be information indicating the posture of the tip of the manipulator 3 at the teaching point. That is, information indicating the posture of the hand effector of the manipulator 3 may be included in the teaching information. The information indicating the posture may be, for example, an angle indicating the direction of the hand effector in the horizontal direction (for example, an azimuth angle), or an angle indicating the direction of the hand effector in the spherical coordinate system (for example, an azimuth angle and The angle indicating the orientation of the hand effector in the spherical coordinate system and the twist angle that is the angle of rotation about the direction of the hand effector (for example, the angle corresponding to the twist of the wrist) It may be. For example, when the industrial robot is a transfer robot and the tilt of the hand, which is a hand effector, is not considered, the information indicating the posture may be only the azimuth indicating the direction of the hand. Each teaching point may be set with information such as a flag indicating whether or not the teaching point is inward. In addition, information indicating the speed corresponding to the trajectory connecting two teaching points adjacent in time may be included in the teaching information. The information indicating the speed may be indicated by a ratio to the maximum speed, such as 50% or 100%, for example.
教示情報記憶部21に教示情報が記憶される過程は問わない。例えば、記録媒体を介して教示情報が教示情報記憶部21で記憶されるようになってもよく、通信回線等を介して送信された教示情報が教示情報記憶部21で記憶されるようになってもよく、あるいは、入力デバイスを介して入力された教示情報が教示情報記憶部21で記憶されるようになってもよい。教示情報記憶部21での記憶は、RAM等における一時的な記憶でもよく、あるいは、長期的な記憶でもよい。教示情報記憶部21は、所定の記録媒体(例えば、半導体メモリや磁気ディスク、光ディスクなど)によって実現されうる。 The process in which teaching information is memorize | stored in the teaching information storage part 21 is not ask | required. For example, teaching information may be stored in the teaching information storage unit 21 via a recording medium, and teaching information transmitted via a communication line or the like is stored in the teaching information storage unit 21. Alternatively, the teaching information input via the input device may be stored in the teaching information storage unit 21. Storage in the teaching information storage unit 21 may be temporary storage in a RAM or the like, or may be long-term storage. The teaching information storage unit 21 can be realized by a predetermined recording medium (for example, a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, etc.).
形状情報記憶部22では、位置算出用形状を示す情報である形状情報が記憶される。その位置算出用形状は、第1の方向の長さ、及びその第1の方向と異なる方向である第2の方向の長さを独立して設定可能な3次元形状である。すなわち、位置算出用形状は、少なくとも2方向について独立して長さを設定可能であるものであればよい。したがって、一方向の長さを決めれば他の方向の長さも決まる球や立方体は位置算出用形状に含まれない。また、その位置算出用形状は、基準点の設定された3次元形状である。その基準点は、内回りを行う教示点に対する位置算出用形状の位置決めのために用いられる。また、位置算出用形状には、基準となる方向である基準方向も設定されていてもよい。その基準方向は、内回りを行う教示点におけるマニピュレータ3の先端の姿勢に対する位置算出用形状の向きを決めるために用いられる。その基準方向は、位置算出用形状に設定されたローカル座標系(例えば、3次元の直交座標系等)であってもよく、あるいは、その他のものであってもよい。本実施の形態では、位置算出用形状に、基準点と、ローカル座標系である基準方向との両方が設定されている場合について主に説明する。この形状情報を用いて、内回り開始位置が算出されることになる。また、形状情報のデータ形式は問わない。形状情報において、位置算出用形状を示す情報は、位置算出用形状の頂点を示す情報であってもよく、位置算出用形状の面を示す情報であってもよく、または、その他の方法によって位置算出用形状を示す情報であってもよい。また、形状情報において、基準点は座標で示されてもよく、または、基準点の位置はあらかじめ決められていてもよい。また、形状情報において、基準方向はあらかじめ決められていてもよく、または、基準方向はベクトル等で示されてもよい。
The shape
ここで、その形状情報の設定方法について説明する。まず、搬送ロボットがカセットの各スロットに搬送対象を設置したり、各スロットから搬送対象を取得したりする動作について説明する。図3は、搬送ロボットのハンド3aの動きを示す図である。搬送対象をスロット52に設置する場合には、ハンド3aは、他のスロットの位置RA1から設置スタート位置RTに移動し、その後、トップ位置ET、ミドル位置EM、ボトム位置EB、取得スタート位置RBの順に移動して、他のスロットの位置RA2に移動する。搬送対象をスロット52から取得する場合には、ハンド3aは、逆の順に移動する。その軌道において、設置スタート位置RTから取得スタート位置RBまでは固定であるが、設置スタート位置RTまたは取得スタート位置RBまでは多様な軌跡が存在する。例えば、図4で示されるように、目標スロット52の上下のスロットからアプローチする場合や、別のカセットから横方向に、または、斜め方向にアプローチする場合などがある。そして、そのような各方向からのアプローチに対して適切な内回り開始位置となるための形状情報を設定する必要がある。図4で示されるように、搬送対象が設置されたり、取得されたりするスロット51〜53は、入口の縦幅が、横幅と比較して小さいという特徴がある。したがって、搬送対象やハンド3aがスロット51〜53と干渉しないように、鉛直方向の内回り開始距離は短くなるようにする必要がある。一方、水平方向についてはそのような制限がないため、タクトタイムを短縮するために、水平方向の内回り開始距離は長くなることが好適である。したがって、鉛直方向は長さが短く、水平方向は鉛直方向と比較して長い直方体である位置算出用形状を設定する。具体的には、図5A,図5Bで示されるように、鉛直方向については、設置スタート位置RTの高さと、上側のスロット53の底面の高さとの距離z11と、設置スタート位置RTの高さと、目標のスロット52の上面の高さとの距離z12とを用いて設定する。また、水平方向のうち、スロット52の奥行き方向については、設置スタート位置RTと、カセット41の入口との距離x11と、マニピュレータ3の旋回中心から奥行き方向に直角に延ばした直線と、設置スタート位置RTとの距離x12とを用いて設定する。また、水平方向のうち、奥行き方向に直角な横方向については、設置スタート位置と、カセット41の内壁面までの距離y11,y12を用いて設定する。なお、x11,x12,y11,y12,z11,z12は、すべて正の実数であるとする。図6は、x11等を用いて設定された、位置算出用形状55の一例を示す図である。図6において、位置算出用形状55は、ローカル座標系のxy平面を水平方向とした場合における、鉛直方向及び水平方向の長さが異なる直方体である。図6で示される位置算出用形状55は、ローカル座標系である3次元直交座標系におけるx=x1の面と、x=−x2の面と、y=y1の面と、y=−y2の面と、z=z1の面と、z=−z2の面とで囲われる直方体である。また、図6では、基準点が、そのローカル座標系における原点、すなわち(x、y、z)=(0,0,0)にあらかじめ設定されており、基準方向がそのローカル座標系そのものであるとする。したがって、この場合には、形状情報は、例えば、各面を示す情報、すなわち、x1,−x2,y1,−y2,z1,−z2であってもよい。なお、x1,x2,y1,y2,z1,z2は、それぞれx11,x12,y11,y12,z11,z12に、1より小さく、1に近い数(例えば、0.9等)を掛けた数であるとする。また、形状情報は、各頂点を示す情報、すなわち、(x1,y1,z1)、(x1,y1,−z2)、(x1,−y2,z1)、(x1,−y2,−z2)、(−x2,y1,z1)、(−x2,y1,−z2)、(−x2,−y2,z1)、(−x2,−y2,−z2)であってもよい。また、形状情報における基準位置は、x11等を測定したときの教示点の位置、すなわち設置スタート位置RTである。また、基準方向は、その教示点におけるマニピュレータ3の先端の姿勢に応じて設定される。なお、本実施の形態では、マニピュレータ3の先端(例えば、ハンド3a)についても、ローカル座標系が設定されているものとする。そして、そのローカル座標系は、図5Bで示されるように、xy平面がハンド3aの載置面方向となる3次元直交座標系であるとする。そのローカル座標系は、ハンド3aの姿勢を基準とする相対座標系であるため、ハンド3aの姿勢に応じてx軸等の方向が変わることになる。また、図5A,図5Bを用いて説明した形状情報の設定方法は一例であり、これに限定されないことは言うまでもない。例えば、x12は、上述した以外の方法によって決められてもよい。
Here, a method for setting the shape information will be described. First, an operation in which the transfer robot sets a transfer target in each slot of the cassette and acquires a transfer target from each slot will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating the movement of the
形状情報記憶部22に形状情報が記憶される過程は問わない。例えば、記録媒体を介して形状情報が形状情報記憶部22で記憶されるようになってもよく、通信回線等を介して送信された形状情報が形状情報記憶部22で記憶されるようになってもよく、あるいは、入力デバイスを介して入力された形状情報が形状情報記憶部22で記憶されるようになってもよい。形状情報記憶部22での記憶は、RAM等における一時的な記憶でもよく、あるいは、長期的な記憶でもよい。形状情報記憶部22は、所定の記録媒体(例えば、半導体メモリや磁気ディスク、光ディスクなど)によって実現されうる。
The process in which shape information is memorize | stored in the shape
算出部23は、教示情報によって示される時間的に隣接する2個の教示点の終点側の教示点において内回りを行う場合には、その2個の教示点に関して、その2個の教示点間の線分と、終点側の教示点を基準点とする位置算出用形状との交点である内回り開始位置を算出する。その位置算出用形状は、形状情報記憶部22で記憶されている形状情報によって示されるものである。形状情報に基準方向も含まれており、マニピュレータ3の先端の姿勢も用いて内回り開始位置を算出する場合には、算出部23は、終点側の教示点を基準点とし、その終点側の教示点におけるマニピュレータ3の先端の姿勢と基準方向とを合わせた位置算出用形状と、その2個の教示点を結ぶ線分との交点である内回り開始位置を算出してもよい。前述のように、位置算出用形状に基準方向であるローカル座標系が設定されており、マニピュレータ3の先端にもローカル座標系が設定されている場合には、算出部23は、位置算出用形状の基準点が終点側の教示点に位置し、位置算出用形状に設定されているローカル座標系の各軸の向きが、その終点側の教示点におけるマニピュレータ3の先端の姿勢に応じたローカル座標系の各軸の向きと合うように位置算出用形状を配置してもよい。そして、算出部23は、その配置した位置算出用形状と、2個の教示点を結ぶ線分との交点である内回り開始位置を算出してもよい。なお、2個の教示点のうち、終点側の教示点とは、教示点で示される軌道において時間的に後側の教示点である。また、教示情報にマニピュレータ3の先端以外の教示点が含まれる場合であっても、この内回り開始位置の算出において用いる教示点は、通常、マニピュレータ3の先端の教示点である。また、算出される内回り開始位置の座標は、通常、グローバル座標系(絶対座標系)の座標である。その算出された内回り開始位置は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。
When the calculation unit 23 performs an inward rotation at the teaching point on the end point side of two teaching points that are adjacent in time indicated by the teaching information, the calculating unit 23 determines the two teaching points between the two teaching points. An inward start position that is the intersection of the line segment and the position calculation shape with the teaching point on the end point side as a reference point is calculated. The position calculation shape is indicated by the shape information stored in the shape
ここで、図7A,図7Bを用いて、算出部23が内回り開始位置を算出する方法について説明する。図7A,図7Bにおいて、教示された設置スタート位置RTにおけるハンド3aの向きは、設置スタート位置RTを始点としてトップ位置ETを終点とするベクトルの向きであるとする。すると、算出部23は、形状情報記憶部22から、x1,x2等の形状情報を読み出し、設置スタート位置RTが基準点となり、ハンド3aの向きが基準方向となるように位置算出用形状55を配置する。具体的には、算出部23は、位置算出用形状55を示すグローバル座標系における座標値等を算出する。そして、算出部23は、他のスロットの位置RA1と、設置スタート位置RTとを結ぶ線分と、設置された位置算出用形状55との交点を算出する。その算出された交点が、内回り開始位置SPとなる。このように、位置算出用形状55を用いて内回り開始位置SPを算出するため、鉛直方向の移動については、小さい内回りとすることによって干渉を回避することができ(図7A)、水平方向の移動については、大きい内回りとすることによってタクトタイムを短縮することができるようになる(図7B)。なお、算出部23が、位置算出用形状55のグローバル座標系における座標値等を算出する際に、他のスロットの位置RA1、及び設置スタート位置RTを結ぶ線分と交わる面についてのみ、グローバル座標系への変換を行ってもよい。
Here, the method by which the calculation unit 23 calculates the inward start position will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. 7A and 7B, it is assumed that the orientation of the
軌道制御部12は、教示情報記憶部21で記憶されている教示情報と、算出部23が算出した内回り開始位置とを用いて、内回り開始位置から内回り軌道が開始されるようにサーボコントローラ2を制御する。内回りを行う場合には、軌道制御部12は、内回り開始位置から速度の重ね合わせを行うことによって内回り軌道が開始されるようにしてもよく、または、内回り開始位置から内回り軌道を生成し、その内回り軌道をマニピュレータ3の各軸が通過するようにしてもよい。本実施の形態では、前者の場合について主に説明する。具体的には、軌道制御部12は、図7A,図7Bにおいて、内回り開始位置SPから設置スタート位置RTまでの距離を計算する。そして、ハンド3aが内回り開始位置SPの位置となる時刻を算出する。例えば、他のスロットの位置RA1から、設置スタート位置RTまでの軌道において、図8で示される速度の時間変化で移動することになっていたとする。速度の立ち上がり位置が他のスロットの位置RA1に対応し、時間「T2」の位置が設置スタート位置RTに対応する。このような場合には、軌道制御部12は、図8の斜線の面積が内回り開始位置SPから設置スタート位置RTまでの距離と等しくなる時間「T1」を求める。そして、その時間「T1」が内回りを開始する時点となるため、その時点から、設置スタート位置RTからトップ位置ETまでの速度との重ね合わせを開始し、内回り軌道が始まることになる。その速度の重ね合わせで用いられる速度の時間変化(例えば、図8で示されるもの)は、あらかじめ教示情報に含まれていてもよく、または、軌道制御部12が教示情報を用いて生成してもよい。なお、軌道制御部12は、教示情報によって示される教示点間を補間した軌道をマニピュレータ3の各軸が通過するように、サーボコントローラ2を制御してもよい。また、教示情報にマニピュレータ3の先端のみの教示点が含まれている場合には、軌道制御部12は、その教示点を用いて各軸の位置を算出してもよい。軌道制御部12による処理は、従来の内回りを行うロボットにおけるサーボコントローラの制御と同じであり、その詳細な説明を省略する。
The
なお、教示情報記憶部21と、形状情報記憶部22とは、同一の記録媒体によって実現されてもよく、あるいは、別々の記録媒体によって実現されてもよい。前者の場合には、教示情報を記憶している領域が教示情報記憶部21となり、形状情報を記憶している領域が形状情報記憶部22となる。
Note that the teaching information storage unit 21 and the shape
ここで、サーボコントローラ2について簡単に説明する。サーボコントローラ2は、制御装置1から、マニピュレータ3の各軸の位置の指令を受け取る。サーボコントローラ2は、その各軸の位置の指令に応じて、フィードバック制御により各軸のモータに対応するトルク指令値を生成する。マニピュレータ3の各モータは、このトルク指令値によって動作する。なお、このサーボコントローラ2によるフィードバック制御はすでに公知であり、その詳細な説明を省略する。
Here, the servo controller 2 will be briefly described. The servo controller 2 receives a command for the position of each axis of the manipulator 3 from the
次に、制御装置1の動作について図9のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS101)軌道制御部12は、教示情報記憶部21から次の移動先の教示点の情報を読み出す。なお、移動の開始時においては、軌道制御部12は、移動元の教示点の情報と移動先の教示点の情報との両方を読み出してもよい。
Next, operation | movement of the
(Step S <b> 101) The
(ステップS102)軌道制御部12は、ステップS101で読み出した教示点、すなわち、軌道における終点側の教示点において内回りを行うかどうか判断する。そして、内回りを行う場合には、ステップS103に進み、そうでない場合には、ステップS105に進む。
(Step S <b> 102) The
(ステップS103)算出部23は、ステップS101で読み出された教示点について、内回り開始位置を算出する。具体的には、算出部23は、形状情報記憶部22から形状情報を読み出し、形状情報の示す位置算出用形状の基準点及び基準方向が、ステップS101で読み出された教示点の位置及びその教示点におけるマニピュレータ3の先端の姿勢となるように位置算出用形状を設置する。そして、算出部23は、ステップS101で読み出された教示点、及びそれよりも1個前の教示点を結ぶ線分と、その位置算出用形状との交点である内回り開始位置を算出する。
(Step S103) The calculation unit 23 calculates an inward start position for the teaching point read in step S101. Specifically, the calculation unit 23 reads the shape information from the shape
(ステップS104)軌道制御部12は、ステップS103で算出された内回り開始位置を用いて、内回りを開始する時刻を算出する。
(Step S104) The
(ステップS105)軌道制御部12は、ステップS101で読み出した教示点と、その教示点よりも1個前の教示点との間の各位置を、補間によって生成する。なお、その位置が内回り開始位置を超えた場合には、速度の重ね合わせを行うことによって、内回り軌道を通るように各位置を生成する。この位置の生成は、例えば、あらかじめ決められた時間間隔(例えば、5ms等)ごとに行われてもよい。
(Step S105) The
(ステップS106)軌道制御部12は、次の教示点の情報を読み出すかどうか判断する。そして、読み出す場合には、ステップS101に戻り、そうでない場合には、ステップS105に戻る。なお、軌道制御部12は、例えば、内回りを行う場合であって、算出する位置が内回り開始位置を超えた場合には、次の軌道の情報が必要になるため、次の教示点の情報を読み出すと判断してもよい。また、軌道制御部12は、例えば、内回りを行わない場合に、位置の算出が終点側の教示点まで終了した場合に、次の教示点の情報を読み出すと判断してもよい。なお、ステップS101に戻ると判断するまでは、軌道制御部12は、ステップS105の処理を繰り返すことによって、教示点間の補間や、内回り軌道に応じた位置の算出を繰り返すことになる。
(Step S106) The
なお、図9のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。また、図9のフローチャートにおいて、ステップS103の内回り開始位置の算出を少なくとも行うのであれば、マニピュレータ3の先端が内回り軌道を通るように制御する方法は問わない。例えば、教示情報で示される内回りを行う各教示点について、あらかじめ内回り開始位置をバッチ処理で算出し、マニピュレータ3を制御する際に、その内回り開始位置を用いて制御を行ってもよい。 In the flowchart of FIG. 9, the process is terminated by power-off or a process termination interrupt. In the flowchart of FIG. 9, as long as at least the calculation of the inward start position in step S103 is performed, the method for controlling the tip of the manipulator 3 to pass through the inward trajectory is not limited. For example, for each teaching point that performs an inward turn indicated by the teaching information, an inner turn start position may be calculated in advance by batch processing, and control may be performed using the inner turn start position when the manipulator 3 is controlled.
次に、本実施の形態による制御装置1の動作について、具体例を用いて説明する。この具体例において、教示情報記憶部21に、次の教示情報が記憶されているものとする。
Position(1)、Pose(1)、Flag(1)
Position(2)、Pose(2)、Flag(2)
Position(3)、Pose(3)、Flag(3)
:
:
Position(10)、Pose(10)、Flag(10)
Position(11)、Pose(11)、Flag(11)
Position(12)、Pose(12)、Flag(12)
:
:
Next, the operation of the
Position (1), Pose (1), Flag (1)
Position (2), Pose (2), Flag (2)
Position (3), Pose (3), Flag (3)
:
:
Position (10), Pose (10), Flag (10)
Position (11), Pose (11), Flag (11)
Position (12), Pose (12), Flag (12)
:
:
この教示情報において、Position(N)は、マニピュレータ3の各軸の位置を示す情報である。ここで、Nは1以上の整数とする。なお、そのPosition(N)に、マニピュレータ3の先端であるハンド3aの位置も含まれているものとする。また、Pose(N)は、マニピュレータ3の先端であるハンド3aの角度を示す情報である。また、Flag(N)は、N番目の教示点において内回りを行うかどうかを示すフラグである。Flag(N)が「1」である場合には内回りを行い、Flag(N)が「0」である場合には内回りを行わないことになる。すなわち、Flag(N)が「0」である場合には、それに対応するPosition(N)の示す位置をマニピュレータ3が通過することになる。また、Position(10)は、図7Bにおける他のスロットの位置RA1に対応し、Position(11)は、図7Bにおける設置スタート位置RTに対応し、Position(12)は、図7Bにおけるトップ位置ETに対応するものとする。また、Flag(10)=Flag(12)=0であり、Flag(11)=1であるとする。
In this teaching information, Position (N) is information indicating the position of each axis of the manipulator 3. Here, N is an integer of 1 or more. It is assumed that the position (N) includes the position of the
また、この具体例において、形状情報記憶部22に、図6の位置算出用形状55を示す形状情報「x1,x2,y1,y2,z1,z2」が記憶されているものとする。なお、その位置算出用形状55においては、基準方向は、ローカル座標系の各軸の方向、すなわち、(x、y、z)=(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)に設定されているものとする。
Further, in this specific example, it is assumed that shape information “x1, x2, y1, y2, z1, z2” indicating the
軌道制御部12は、Position(1)、Pose(1)、Flag(1)から順次、教示点の情報を読み出して、適宜、内回り開始位置等を算出し、軌道を算出する(ステップS101〜S106)。そのようにして、Position(11)、Pose(11)、Flag(11)が読み出されたとする(ステップS101)。軌道制御部12は、新たな読み出しに応じて、Position(10)からPosition(11)までの速度を算出する。その速度は、例えば、図8で示されるものである。また、軌道制御部12は、Flag(11)が「1」であるかどうか判断する(ステップS102)。この場合には、Flag(11)=1であるため、軌道制御部12は、内回りを行うと判断し、算出装置11に、内回りを行う教示点を識別する情報であるN=11と、内回り開始位置の算出を行う指示とを渡す。すると、算出部23は、教示情報記憶部21で記憶されている教示情報から、N=11であるPosition(11)とPose(11)とを読み出し、また、形状情報記憶部22から形状情報「x1,x2,y1,y2,z1,z2」を読み出す。そして、算出部23は、読み出したPosition(11)で示される位置が、位置算出用形状55のローカル座標系の原点(基準点)となり、Pose(11)で示されるハンド3aの姿勢に応じたローカル座標系の各軸の方向が、位置算出用形状55のローカル座標系の方向と一致するように位置算出用形状55をグローバル座標系に配置する。また、算出部23は、Position(10)を読み出し、図7Bで示されるように、Position(10)で示されるハンド3aの位置(RA1)と、Position(11)で示されるハンド3aの位置(RT)とを結ぶ線分と、上述のようにして配置した位置算出用形状55との交点である内回り開始位置SPの座標を算出し、軌道制御部12に渡す(ステップS103)。なお、その算出された内回り開始位置SPの座標は、グローバル座標系における座標である。
The
軌道制御部12は、算出装置11から内回り開始位置SPを受け取ると、Position(11)で示されるハンド3aの位置から、内回り開始位置SPまでの距離である内回り開始距離を算出する。そして、軌道制御部12は、あらかじめ算出していたPosition(10)からPosition(11)までの速度変化を用いて、Position(11)までの距離が、その算出した内回り開始距離と等しくなる時刻である内回り開始時刻を算出する(ステップS104)。その後、軌道制御部12は、あらかじめ決められた補間間隔に応じて、Position(10)からPosition(11)に向かう各位置を算出し、その各位置にマニピュレータ3が移動するように、サーボコントローラ2に指示を行う(ステップS105,S106)。なお、ステップS104で算出した内回り開始時刻に対応する位置まで算出すると、軌道制御部12は、次の教示点を読み出すと判断し、トップ位置ETに対応するPosition(12)、Pose(12)、Flag(12)を読み出す(ステップS101)。そして、軌道制御部12は、Position(11)からPosition(12)までの速度を算出する。なお、この場合には、Flag(12)=0であり、内回りを行わないため、軌道制御部12は、内回り開始時刻から速度の重ね合わせを行い、Position(12)までの軌道の各位置の算出を行う(ステップS105,S106)。このようにして、教示情報に応じて順次、マニピュレータ3の位置が算出され、マニピュレータ3の制御が行われることになる。また、内回りを行う場合には、図7A,図7Bで示されるように、位置算出用形状55を用いた内回り開始位置SPの算出と、その算出された内回り開始位置SPからの速度の重ね合わせとが行われ、マニピュレータ3の先端であるハンド3aが、内回り軌道を移動するように制御される。
When receiving the inward start position SP from the calculation device 11, the
以上のように、本実施の形態による制御装置1によれば、形状情報を適切に設定することにより、例えば、スロットに搬送対象を設置したり、スロットから搬送対象を取得したりする際に、搬送対象やハンドとスロットとが干渉することを防止することができると共に、内回りを不要に制限することも回避でき、移動時間の長期化を防止することができる。すなわち、制御装置1は、多様な方向からのアプローチに対応する適切な内回り開始位置の算出を行うことができる。また、マニピュレータ3の先端の姿勢と基準方向とを合わせた位置算出用形状を用いて内回り開始位置を算出することによって、そのマニピュレータ3の先端の姿勢も考慮した適切な内回り開始位置の算出が可能となる。すなわち、マニピュレータ3の先端の姿勢を考慮しない位置算出用形状を用いる場合には、その向きに関係なく適切な干渉回避を実現できるようにするため、位置算出用形状を、例えば、水平方向の底辺が正方形である角柱や、水平方向の底辺が円である円柱等としなければならないこともあり、その結果として、ある方向の内回りが小さくなることもありうる。一方、マニピュレータ3の先端の姿勢に応じて配置された位置算出用形状を用いることによって、内回りを不要に制限する必要がなくなり、適切な内回りの制御を行うことができるようになりうる。
As described above, according to the
なお、本実施の形態では、位置算出用形状が、鉛直方向及び水平方向の長さが異なる直方体である場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。位置算出用形状は、例えば、鉛直方向である第1の方向の長さと、水平方向である第2の方向の長さとを独立して設定可能な3次元形状であってもよい。なお、その位置算出用形状は、第1及び第2の方向の長さを独立して設定可能なものであれば、3以上の方向の長さを独立して設定可能なものであってもよい。2以上の方向の長さを独立して設定可能な位置算出用形状としては、具体的には、円柱や多角柱、楕円柱、円錐、角錐、楕円体等がある。位置算出用形状が円柱や円錐である場合には、高さと、底面の直径とを独立して設定可能である。また、位置算出用形状が多角柱や角錐である場合には、高さと、底面の形状とを独立して設定可能である。例えば、位置算出用形状の円柱や多角柱、楕円中、円錐、角錐の底面が水平方向であるとすると、その位置算出用形状は、鉛直方向と水平方向との2方向の長さを独立して設定可能であることになる。また、位置算出用形状が楕円体である場合には、x2/a2+y2/b2+z2/c2=1の方程式で示される形状であってもよい。その方程式において、a,b,cは、それぞれが独立に設定可能な係数であってもよく、または、a=bであり、a,cが独立して設定可能な係数であってもよい。a=bである場合には、鉛直方向と、水平方向との2方向の長さを独立して設定可能なことになる。ただし、xy平面が水平方向であり、z軸が鉛直方向であるとしている。 In the present embodiment, the case where the position calculation shape is a rectangular parallelepiped having different lengths in the vertical direction and the horizontal direction has been mainly described, but this need not be the case. The position calculation shape may be, for example, a three-dimensional shape in which the length in the first direction that is the vertical direction and the length in the second direction that is the horizontal direction can be set independently. Note that the position calculation shape may be one in which the lengths in the first and second directions can be set independently, and the length in three or more directions can be set independently. Good. Specific examples of the position calculation shape in which the lengths in two or more directions can be set independently include a cylinder, a polygonal column, an elliptical column, a cone, a pyramid, and an ellipsoid. When the position calculation shape is a cylinder or a cone, the height and the diameter of the bottom surface can be set independently. When the position calculation shape is a polygonal column or a pyramid, the height and the shape of the bottom surface can be set independently. For example, if the bottom surface of a position calculation shape cylinder or polygonal cylinder, ellipse, cone, or pyramid is in the horizontal direction, the position calculation shape has two independent lengths, the vertical direction and the horizontal direction. Can be set. Moreover, when the shape for position calculation is an ellipsoid, it may be a shape represented by the equation x 2 / a 2 + y 2 / b 2 + z 2 / c 2 = 1. In the equation, a, b, and c may be coefficients that can be set independently, or a = b, and a and c may be coefficients that can be set independently. When a = b, the lengths in the two directions of the vertical direction and the horizontal direction can be set independently. However, it is assumed that the xy plane is the horizontal direction and the z-axis is the vertical direction.
また、形状情報記憶部22で記憶される形状情報が、位置算出用形状の形状を示す方法は問わない。例えば、前述のように、頂点の位置や面の位置によって位置算出用形状を示してもよく、または、方程式によって位置算出用形状を示してもよい。
Moreover, the method in which the shape information memorize | stored in the shape
また、本実施の形態では、1個の位置算出用形状のみを用いる場合について説明したが、そうでなくてもよい。算出部23は、複数の位置算出用形状を用いて内回り開始位置を算出してもよい。その場合には、教示情報において、内回りを行う教示点に、内回り開始位置の算出で用いる形状情報を識別する形状情報識別子が対応付けられていてもよい。そして、算出部23は、ある教示点について内回り開始位置を算出する場合に、その教示点に対応する形状情報識別子で識別される形状情報を読み出し、その読み出した形状情報の示す位置算出用形状を用いて内回り開始位置の算出を行ってもよい。具体的には、教示点である設置スタート位置RTを基準点とする位置算出用形状を示す形状情報と、教示点である取得スタート位置RBを基準点とする位置算出用形状を示す形状情報とが異なる場合には、それらの教示点に応じた形状情報を用いて内回り開始位置の算出が行われてもよい。また、カセットごとにスロット間の高さが異なる場合には、カセットごとに、そのスロット間の高さに応じた形状情報を用いて内回り開始位置の算出が行われてもよい。 Moreover, although the case where only one position calculation shape is used has been described in the present embodiment, this need not be the case. The calculation unit 23 may calculate the inward start position using a plurality of position calculation shapes. In this case, in the teaching information, a shape information identifier for identifying the shape information used for calculating the inward start position may be associated with the instructed teaching point. Then, when calculating the inward start position for a certain teaching point, the calculation unit 23 reads the shape information identified by the shape information identifier corresponding to the teaching point, and calculates the position calculation shape indicated by the read shape information. It may be used to calculate the inward start position. Specifically, shape information indicating a position calculation shape with the installation start position RT as a teaching point as a reference point, and shape information indicating a position calculation shape with the acquisition start position RB as a teaching point as a reference point; If they are different, the inner start position may be calculated using shape information corresponding to those teaching points. Further, when the height between slots differs for each cassette, the inner start position may be calculated for each cassette using shape information corresponding to the height between the slots.
また、本実施の形態では、位置算出用形状に基準方向も設定されており、その基準方向を用いて内回り開始位置を算出する場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。位置算出用形状に基準方向が設定されておらず、その基準方向を用いないで内回り開始位置が算出されてもよい。その場合には、例えば、マニピュレータ3の先端の姿勢に関わらず、同じ形状となる位置算出用形状、例えば、水平方向が底面である円柱等であってもよく、または、そうでなくてもよい。 In the present embodiment, the reference direction is also set in the position calculation shape, and the case where the inward start position is calculated using the reference direction has been mainly described, but this need not be the case. The reference direction is not set in the position calculation shape, and the inward start position may be calculated without using the reference direction. In that case, for example, the position calculation shape may be the same shape regardless of the posture of the tip of the manipulator 3, for example, a cylinder having a horizontal bottom surface or the like. .
また、本実施の形態では、制御装置1が算出装置11を含んでいる場合について説明したが、そうでなくてもよい。算出装置11と、マニピュレータ3を制御する制御装置とは、異なる装置であってもよい。その場合には、例えば、算出装置11は、教示情報の示す教示点のうち、内回りを行う各教示点に対応する内回り開始位置を算出し、その内回り開始位置を教示情報に追加したり、マニピュレータ3を制御する制御装置に渡したりしてもよい。したがって、算出装置11と、マニピュレータ3を制御する制御装置とが異なる装置である場合には、算出装置11は、算出した内回り開始位置を蓄積したり、制御装置に渡したりする図示しない出力部を備えていてもよい。また、算出装置11と、マニピュレータ3を制御する制御装置とが異なる装置である場合に、算出装置11の有する教示情報記憶部21は、制御装置で記憶されている教示情報が一時的に記憶される記憶部であってもよく、あるいは、そうでなくてもよい。
Moreover, although this Embodiment demonstrated the case where the
また、本実施の形態では、マニピュレータ3の先端の姿勢を基準方向とする位置算出用形状を配置するため、マニピュレータ3の先端の姿勢に応じたローカル座標系の各軸と、位置算出用形状のローカル座標系の各軸とを一致させる場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。例えば、教示情報において示されるマニピュレータ3の先端の姿勢が方位角のみである場合には、マニピュレータ3の先端の姿勢に応じた向きと、位置算出用形状に設定されている基準方向である一の向き(例えば、x軸)とが一致するように位置算出用形状を配置してもよい。その場合には、位置算出用形状を配置する際に、基準方向を中心とする回転に関する自由度が存在するため、位置算出用形状において、あらかじめ水平方向に設定する面(例えば、xy平面等)が決められていてもよい。 Further, in this embodiment, since the position calculation shape with the posture of the tip of the manipulator 3 as the reference direction is arranged, each axis of the local coordinate system corresponding to the posture of the tip of the manipulator 3 and the position calculation shape Although the case where each axis of the local coordinate system is matched has been mainly described, this need not be the case. For example, when the orientation of the tip of the manipulator 3 indicated in the teaching information is only an azimuth angle, the orientation corresponding to the orientation of the tip of the manipulator 3 and the reference direction set in the position calculation shape are one. The position calculation shape may be arranged so that the direction (for example, the x-axis) matches. In this case, since there is a degree of freedom regarding rotation around the reference direction when the position calculation shape is arranged, a surface that is set in the horizontal direction in advance in the position calculation shape (for example, an xy plane) May be determined.
また、本実施の形態では、産業用ロボットが搬送ロボットであり、マニピュレータ3の先端がハンド3aである場合について主に説明したが、そうでなくてもよいことは言うまでもない。マニピュレータ3は、搬送ロボット以外の塗装ロボットや溶接ロボット等のマニピュレータであってもよい。その場合であっても、例えば、スロットと同様の形状をした凹部に手先効果器を挿入する動作を行う場合などにおいて、本実施の形態と同様に内回り開始位置を算出することによって、干渉を防止しながら、移動時間を短縮することができる効果が得られる。
In the present embodiment, the case where the industrial robot is a transport robot and the tip of the manipulator 3 is the
また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、あるいは、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。 In the above embodiment, each process or each function may be realized by centralized processing by a single device or a single system, or may be distributedly processed by a plurality of devices or a plurality of systems. It may be realized by doing.
また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、あるいは、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。 In the above embodiment, the information exchange between the components is performed by one component when, for example, the two components that exchange the information are physically different from each other. It may be performed by outputting information and receiving information by the other component, or when two components that exchange information are physically the same, one component May be performed by moving from the phase of the process corresponding to to the phase of the process corresponding to the other component.
また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いるしきい値や数式、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していない場合であっても、図示しない記録媒体において、一時的に、あるいは長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、あるいは、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、あるいは、図示しない読み出し部が行ってもよい。 In the above embodiment, information related to processing executed by each component, for example, information received, acquired, selected, generated, transmitted, or received by each component In addition, information such as threshold values, mathematical formulas, addresses, etc. used by each component in processing is retained temporarily or over a long period of time on a recording medium (not shown) even when not explicitly stated in the above description. It may be. Further, the storage of information in the recording medium (not shown) may be performed by each component or a storage unit (not shown). Further, reading of information from the recording medium (not shown) may be performed by each component or a reading unit (not shown).
また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いるしきい値やアドレス、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していない場合であっても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、あるいは、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。 In the above embodiment, when information used by each component, for example, information such as a threshold value, an address, and various setting values used by each component may be changed by the user Even if it is not specified in the above description, the user may be able to change the information as appropriate, or it may not be. If the information can be changed by the user, the change is realized by, for example, a not-shown receiving unit that receives a change instruction from the user and a changing unit (not shown) that changes the information in accordance with the change instruction. May be. The change instruction received by the receiving unit (not shown) may be received from an input device, information received via a communication line, or information read from a predetermined recording medium, for example. .
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、あるいは、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをCPU等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。また、そのプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体(例えば、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど)に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、そのプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。また、そのプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。 In the above embodiment, each component may be configured by dedicated hardware, or a component that can be realized by software may be realized by executing a program. For example, each component can be realized by a program execution unit such as a CPU reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory. At the time of execution, the program execution unit may execute the program while accessing the storage unit or the recording medium. The program may be executed by being downloaded from a server or the like, or may be executed by reading a program recorded on a predetermined recording medium (for example, an optical disk, a magnetic disk, a semiconductor memory, or the like). Good. The program may be used as a program constituting a program product. Further, the computer that executes the program may be singular or plural. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible, and it goes without saying that these are also included in the scope of the present invention.
以上より、本発明による算出装置等によれば、移動方向に応じて内回り開始距離を変更できるという効果が得られ、マニピュレータの内回り開始位置を算出する装置等として有用である。 As described above, according to the calculation device or the like according to the present invention, an effect that the inner-circulation start distance can be changed according to the moving direction is obtained, and it is useful as a device that calculates the inner-circulation start position of the manipulator.
1 制御装置
2 サーボコントローラ
3 マニピュレータ
3a ハンド
11 算出装置
12 軌道制御部
21 教示情報記憶部
22 形状情報記憶部
23 算出部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
基準点の設定された3次元形状であり、第1の方向の長さ、及び当該第1の方向と異なる方向である第2の方向の長さを独立して設定可能な3次元形状である位置算出用形状を示す形状情報が記憶される形状情報記憶部と、
前記教示情報によって示される隣接する2個の教示点に関し、当該2個の教示点間の線分と、終点側の教示点を基準点とする、前記形状情報によって示される位置算出用形状との交点である内回り開始位置を算出する算出部と、を備えた算出装置。 A teaching information storage unit for storing teaching information indicating two or more teaching points of a manipulator having a plurality of arms connected by a joint driven by a motor;
It is a three-dimensional shape in which a reference point is set, and is a three-dimensional shape in which the length in the first direction and the length in the second direction, which is a direction different from the first direction, can be set independently. A shape information storage unit that stores shape information indicating a position calculation shape;
With respect to two adjacent teaching points indicated by the teaching information, a line segment between the two teaching points and a position calculation shape indicated by the shape information with the teaching point on the end point side as a reference point And a calculation unit that calculates an inner circle start position that is an intersection.
前記位置算出用形状には、基準となる方向である基準方向も設定されており、
前記算出部は、前記終点側の教示点を基準点とし、当該終点側の教示点における前記マニピュレータの先端の姿勢と基準方向とを合わせた位置算出用形状と、前記2個の教示点間の線分との交点である内回り開始位置を算出する、請求項1記載の算出装置。 The teaching information is information indicating the posture of the tip of the manipulator at the teaching point,
In the position calculation shape, a reference direction which is a reference direction is also set.
The calculation unit uses a teaching point on the end point side as a reference point, and a position calculation shape that combines the attitude of the tip of the manipulator at the teaching point on the end point side and a reference direction, and between the two teaching points. The calculation device according to claim 1, wherein an inward start position that is an intersection with a line segment is calculated.
前記教示情報と、前記算出部が算出した内回り開始位置とを用いて、当該内回り開始位置から内回り軌道が開始されるように、前記モータの制御を行うサーボコントローラを制御する軌道制御部と、を備えた制御装置。 A calculation device according to any one of claims 1 to 4,
A trajectory control unit that controls a servo controller that controls the motor so that an inward trajectory is started from the inward rotation start position using the teaching information and the inward rotation start position calculated by the calculation unit, Control device with.
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