JP2016002626A - Parallel link robot, control method for parallel link robot, and control method for robot - Google Patents

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雅浩 白井
Masahiro Shirai
雅浩 白井
侯一 宮本
Kimikazu Miyamoto
侯一 宮本
佐藤 博信
Hironobu Sato
博信 佐藤
頼望也 内田
Ramoya Uchida
頼望也 内田
一樹 藤本
Kazuki Fujimoto
一樹 藤本
大介 岡原
Daisuke Okahara
大介 岡原
伸好 松嶌
Nobuyoshi Matsushima
伸好 松嶌
隆一 根岸
Ryuichi Negishi
隆一 根岸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure which can easily detect a position of an output member using an inexpensive configuration.SOLUTION: A CPU, in a position specification mode for specifying a position of an output member, executes rotation area specification processing for specifying whether first to third rotation arms are positioned in any of a plurality of rotation areas in which a plurality of detection sensors have different ON/OFF signals respectively. The CPU executes drive processing for moving an edge part by driving first to third motors up to a boundary position between a rotation area where the first to third rotation arms are positioned and its neighboring rotation area, among boundary positions where the ON/OFF signal of any one of the plurality of detection sensors changes over. The CPU executes the rotation area specification processing and the drive processing with respect to all of the first to third motors, and then executes position specification processing for specifying a position of the output member.

Description

本発明は、複数のアクチュエータとリンク機構とを組み合わせて構成され、物品の加工や組立等の作業に用いられるパラレルリンクロボット、パラレルリンクロボット及びロボットの制御方法に関する。   The present invention relates to a parallel link robot, a parallel link robot, and a robot control method, which are configured by combining a plurality of actuators and a link mechanism, and are used for operations such as processing and assembly of articles.

パラレルリンクロボットは、基礎部となる固定部材に支持された複数のアクチュエータと出力部材との間に、それぞれアームとしてのリンク機構を設けている。そして、複数のアクチュエータをそれぞれ駆動して、各リンクの先端に接続された出力部材及び出力部材に装着されたエンドエフェクタの位置、姿勢を制御する。   The parallel link robot is provided with a link mechanism as an arm between a plurality of actuators supported by a fixed member serving as a base and an output member. A plurality of actuators are driven to control the position and posture of the output member connected to the tip of each link and the end effector attached to the output member.

ここで、パラレルリンクロボットによる作業中に何らかの原因により停止状態となり、停止位置が本来の作業経路上に存在しない場合、該停止位置から再運転するとパラレルリンクロボットが周囲の干渉物に接触する恐れがある。干渉物との接触を避けるために、パラレルリンクロボットにおいては、停止状態からの再運転時に自動で原点復帰動作を実行する構成が一般に知られている。原点復帰動作としては、例えば、まず、ロボットの可動領域及びロボットと治具等とが干渉する干渉領域から構成される領域を、マトリクス状に分割する。そして、分割された領域ごとに設定されたロボットの動作方向の情報に基づいてロボットを移動させることで、ロボットの停止位置によらず原点位置への復帰を可能にする構成が提案されている(特許文献1参照)。   Here, if the parallel link robot is stopped for some reason during the work by the parallel link robot and the stop position does not exist on the original work route, the parallel link robot may come into contact with surrounding interference objects when the operation is restarted from the stop position. is there. In order to avoid contact with an interfering object, a parallel link robot generally has a configuration in which an origin return operation is automatically executed when restarting from a stopped state. As the return to origin operation, for example, first, an area composed of a movable area of the robot and an interference area where the robot and a jig interfere with each other is divided into a matrix. Then, a configuration has been proposed in which the robot can be returned to the original position regardless of the stop position of the robot by moving the robot based on the information on the movement direction of the robot set for each divided area ( Patent Document 1).

特開2009−090383号公報JP 2009-090383 A

上述の特許文献1に記載された構成の場合、ロボットの停止位置の絶対位置を検出する必要があり、絶対位置を検出できるエンコーダ、いわゆるアブソリュートエンコーダを用いてロボットの絶対位置を検出している。しかしながら、パラレルリンクロボットにおいては、複数のアクチュエータを有しており、パラレルリンクロボットの出力部材の絶対位置を検出するためには、各アクチュエータにアブソリュートエンコーダを設ける必要がある。このように構成した場合、アブソリュートエンコーダ自体が高価であることから、製造コストが増加してしまうという問題があった。また、パラレルリンクロボット以外の複数のアクチュエータを駆動して出力部材の位置を制御するロボットにおいても、アブソリュートエンコーダを採用することで、同様にコストが増加する場合があった。   In the case of the configuration described in Patent Document 1, it is necessary to detect the absolute position of the stop position of the robot, and the absolute position of the robot is detected using an encoder capable of detecting the absolute position, a so-called absolute encoder. However, the parallel link robot has a plurality of actuators, and in order to detect the absolute position of the output member of the parallel link robot, it is necessary to provide each actuator with an absolute encoder. In the case of such a configuration, there is a problem that the manufacturing cost increases because the absolute encoder itself is expensive. Further, even in a robot that drives a plurality of actuators other than the parallel link robot to control the position of the output member, the use of an absolute encoder may similarly increase the cost.

本発明は、このような事情に鑑み、出力部材の絶対位置を安価な構成で容易に検出できる構造を実現するパラレルリンクロボット、パラレルリンクロボットの制御方法、及びロボットの制御方法を提供することを目的とするものである。   In view of such circumstances, the present invention provides a parallel link robot, a parallel link robot control method, and a robot control method that realize a structure that can easily detect the absolute position of an output member with an inexpensive configuration. It is the purpose.

本発明は、出力軸を有する出力部材と、固定部材に支持され前記出力部材を移動させる複数のアクチュエータと、前記出力軸と前記複数のアクチュエータとの間にそれぞれに設けられ、前記アクチュエータと連動して駆動する駆動リンク部材と、前記出力軸に接続され前記駆動リンク部材に駆動される従動リンク部材と、を有し、前記駆動リンク部材が駆動した場合に前記従動リンク部材のそれぞれの連結関係により前記出力部材を位置決めするリンク機構と、被検出部を有し前記駆動リンク部材と連動して回転位置が移動する回転部材と、前記被検出部の回転位置によってオン、オフ信号が切り替わる複数の検出部と、前記出力部材の位置を特定する位置特定モードを有する制御部と、を備え、前記制御部は、前記位置特定モードにおいて、前記複数の検出部の各オン、オフ信号がそれぞれ異なる複数の回転領域のうち、いずれの回転領域に前記駆動リンク部材が位置するかを特定する回転領域特定処理と、前記複数の検出部のいずれか1つのオン、オフ信号が切り替わる各回転領域の境界位置のうち、前記駆動リンク部材が位置する回転領域と該回転領域に隣接する回転領域との境界位置まで、前記アクチュエータを駆動して前記被検出部を移動する駆動処理と、前記回転領域特定処理及び前記駆動処理を前記複数のアクチュエータのすべてに実行し、前記出力部材の位置を特定する位置特定処理と、を実行する、ことを特徴とするパラレルリンクロボットである。   The present invention provides an output member having an output shaft, a plurality of actuators supported by a fixed member and moving the output member, and provided between the output shaft and the plurality of actuators, respectively, and interlocked with the actuators. A drive link member that is driven by the drive link member, and a driven link member that is connected to the output shaft and driven by the drive link member. When the drive link member is driven, A link mechanism that positions the output member, a rotating member that has a detected portion and whose rotational position moves in conjunction with the drive link member, and a plurality of detections in which an on / off signal is switched depending on the rotational position of the detected portion And a control unit having a position specifying mode for specifying the position of the output member, the control unit in the position specifying mode A rotation region specifying process for specifying in which rotation region the drive link member is located among a plurality of rotation regions having different on / off signals of the plurality of detection units, and any of the detection units The actuator is driven to the boundary position between the rotation area where the drive link member is located and the rotation area adjacent to the rotation area among the boundary positions of each rotation area where the on / off signal is switched. A drive process for moving a detection unit, and a position specifying process for executing the rotation region specifying process and the drive process for all of the plurality of actuators to specify the position of the output member are performed. It is a parallel link robot.

また、本発明は、出力軸を有する出力部材と、固定部材に支持され前記出力部材を移動させる複数のアクチュエータと、前記出力軸と前記複数のアクチュエータとの間にそれぞれに設けられ、前記アクチュエータと連動して駆動する駆動リンク部材と、前記出力軸に接続され前記駆動リンク部材に駆動される従動リンク部材と、を有し、前記駆動リンク部材が駆動した場合に前記従動リンク部材のそれぞれの連結関係により前記出力部材を位置決めするリンク機構と、被検出部を有し前記駆動リンク部材と連動して回転位置が移動する回転部材と、前記被検出部の回転位置によってオン、オフ信号が切り替わる複数の検出部と、前記出力部材の位置を特定する位置特定モードを有する制御部と、を備えたパラレルリンクロボットの制御方法において、前記制御部が、前記複数の検出部の各オン、オフ信号がそれぞれ異なる複数の回転領域のうち、いずれの回転領域に前記駆動リンク部材が位置するかを特定する回転領域特定処理を実行する回転領域特定処理工程と、前記制御部が、前記複数の検出部のいずれか1つのオン、オフ信号が切り替わる各回転領域の境界位置のうち、前記駆動リンク部材が位置する回転領域と該回転領域に隣接する回転領域との境界位置まで、前記アクチュエータを駆動して前記被検出部を移動する駆動処理を実行する駆動処理工程と、前記制御部が、前記回転領域特定処理及び前記駆動処理を前記複数のアクチュエータのすべてに実行し、前記出力部材の位置を特定する位置特定処理を実行する位置特定処理工程と、を備える、ことを特徴とするパラレルリンクロボットの制御方法である。   Further, the present invention provides an output member having an output shaft, a plurality of actuators supported by a fixed member to move the output member, and provided between the output shaft and the plurality of actuators, A drive link member that is driven in conjunction, and a driven link member that is connected to the output shaft and driven by the drive link member, and each of the driven link members is connected when the drive link member is driven. A link mechanism that positions the output member according to a relationship, a rotating member that has a detected portion and whose rotational position moves in conjunction with the drive link member, and a plurality of on / off signals that are switched depending on the rotational position of the detected portion And a control unit having a position specifying mode for specifying the position of the output member. The control unit executes a rotation region specifying process for specifying in which rotation region the drive link member is located among a plurality of rotation regions having different on / off signals of the plurality of detection units. A rotation region specifying process step, and the control unit includes a rotation region in which the drive link member is located and a rotation of the rotation region where the ON / OFF signal of any one of the plurality of detection units is switched. A drive processing step of executing a driving process of moving the detected part by driving the actuator to a boundary position with a rotation area adjacent to the area; and the control unit performs the rotation area specifying process and the driving process. And a position specifying process step for executing a position specifying process for specifying the position of the output member, which is executed on all of the plurality of actuators. It is a method of controlling the link robot.

また、本発明は、出力部材の位置を移動する複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータのそれぞれに設けられ、駆動領域を複数に分割する各回転領域のうちいずれの回転領域において駆動しているかを検出する複数のアクチュエータ位置検出センサと、前記複数のアクチュエータの各回転領域の組み合わせにより、前記出力部材の可動領域を複数の分割空間に分割し前記出力部材の位置を制御する制御部と、を備えたロボットの制御方法において、前記制御部が、前記ロボットの起動時又は起動後において、前記複数のアクチュエータのそれぞれが駆動している回転領域を前記アクチュエータ位置検出センサで検出する回転領域特定処理を実行する回転領域特定処理工程と、前記制御部が、前記回転領域の組み合わせから前記出力部材の位置を含む分割空間を判断し前記複数のアクチュエータを駆動する駆動処理を実行する駆動処理工程と、前記制御部が、前記複数のアクチュエータのそれぞれが回転領域の境界位置に達したことを前記アクチュエータ位置検出センサが検出した場合に、前記複数のアクチュエータ及び前記出力部材の原点からの位置を特定する位置特定処理を実行する位置特定処理工程と、を備える、ことを特徴とするロボットの制御方法である。   Further, the present invention provides a plurality of actuators that move the position of the output member, and a rotation region that is provided in each of the plurality of actuators and that is driven in each rotation region that divides the drive region into a plurality of regions A plurality of actuator position detection sensors for detecting, and a control unit that controls the position of the output member by dividing the movable region of the output member into a plurality of divided spaces by combining the rotation regions of the plurality of actuators. In the robot control method, the control unit executes a rotation region specifying process in which the actuator position detection sensor detects a rotation region driven by each of the plurality of actuators at the time of starting or after the robot is started. The rotation area specifying process step, and the control unit outputs the output from a combination of the rotation areas. A drive process step of determining a divided space including a material position and executing a drive process of driving the plurality of actuators; and the control unit that the plurality of actuators have reached the boundary position of the rotation region A position specifying process for executing a position specifying process for specifying the positions of the plurality of actuators and the output member from the origin when detected by an actuator position detection sensor. It is.

本発明によれば、各アクチュエータを駆動し、各アクチュエータに設けられた複数の検出部のいずれか1つのオン、オフ信号が切り替わる境界位置に駆動リンク部材を移動することで、出力部材の絶対位置が特定される。これにより、出力部材の絶対位置を安価な構成で特定することができる。また、各アクチュエータの駆動量を抑えることができ、出力部材の絶対位置を容易に特定することができる。   According to the present invention, the absolute position of the output member is driven by driving each actuator and moving the drive link member to the boundary position where the on / off signal of any one of the plurality of detection units provided in each actuator is switched. Is identified. Thereby, the absolute position of the output member can be specified with an inexpensive configuration. Further, the driving amount of each actuator can be suppressed, and the absolute position of the output member can be easily specified.

(a)は、本実施形態に係るパラレルリンクロボットの正面図、(b)は、パラレルリンクロボットの側面図。(A) is a front view of the parallel link robot which concerns on this embodiment, (b) is a side view of a parallel link robot. (a)は、本実施形態に係るパラレルリンクロボットの斜視図、(b)は、パラレルリンクロボットにおける出力部材の拡大正面図。(A) is a perspective view of the parallel link robot which concerns on this embodiment, (b) is an enlarged front view of the output member in a parallel link robot. 本実施形態に係るパラレルリンクロボットの回転部材の回転位置を検出する検出部の構成を示す正面図。The front view which shows the structure of the detection part which detects the rotation position of the rotation member of the parallel link robot which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るパラレルリンクロボットの回転領域を示す概略正面図。The schematic front view which shows the rotation area | region of the parallel link robot which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るパラレルリンクロボットの出力部材の可動領域を分割する分割空間を示す概略正面図。The schematic front view which shows the division | segmentation space which divides | segments the movable area | region of the output member of the parallel link robot which concerns on this embodiment. (a)は、本実施形態に係るパラレルリンクロボットの出力部材の可動領域を分割する分割空間及び出力部材の原点位置を示す概略斜視図、(b)は、駆動処理により分割空間内を移動する出力部材の移動方法を説明する説明図。(A) is a schematic perspective view which shows the division | segmentation space which divides | segments the movable area | region of the output member of the parallel link robot which concerns on this embodiment, and the origin position of an output member, (b) moves in the division | segmentation space by a drive process. Explanatory drawing explaining the movement method of an output member. 本実施形態に係るパラレルリンクロボットの制御部のブロック図。The block diagram of the control part of the parallel link robot which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るパラレルリンクロボットの絶対位置特定モードにおける各処理を示すフローチャート。The flowchart which shows each process in the absolute position specific mode of the parallel link robot which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るパラレルリンクロボットの絶対位置特定モードにおいて、分割空間内に干渉物がある場合における各処理を示すフローチャート。The flowchart which shows each process in the case where there exists an interfering object in division space in the absolute position specific mode of the parallel link robot which concerns on this embodiment. (a)〜(d)は、本実施形態に係るパラレルリンクロボットの絶対位置特定モードにおいて、分割空間内に干渉物がある場合における出力部材の移動方法を示す説明図。(A)-(d) is explanatory drawing which shows the movement method of an output member in the case where there exists an interference object in division space in the absolute position specific mode of the parallel link robot which concerns on this embodiment.

本発明の実施形態について、図1〜図10を用いて説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

[パラレルリンクロボット概要]
図1(a)、(b)に示すように、パラレルリンクロボット100は、固定部材としてのベース部100Aと、所定の空間内で移動する出力部材103と、複数のモータ107,108,111と、複数のアーム109,110,112と、を備える。ここで、モータ107は、第1アクチュエータに、モータ108は、第2アクチュエータに、モータ111は、第3アクチュエータに、それぞれ相当する。そして、モータ107,108,111は、本実施形態における複数のアクチュエータを構成する。また、アーム109は、第1アームに、アーム110は、第2アームに、アーム112は、第3アームに、それぞれ相当する。また、以下の記載において、モータ107を第1モータ107、モータ108を第2モータ108、モータ111を第3モータ111とも記載する。
[Parallel link robot overview]
As shown in FIGS. 1A and 1B, the parallel link robot 100 includes a base portion 100A as a fixed member, an output member 103 that moves within a predetermined space, and a plurality of motors 107, 108, and 111. And a plurality of arms 109, 110, and 112. Here, the motor 107 corresponds to a first actuator, the motor 108 corresponds to a second actuator, and the motor 111 corresponds to a third actuator. The motors 107, 108, and 111 constitute a plurality of actuators in the present embodiment. The arm 109 corresponds to the first arm, the arm 110 corresponds to the second arm, and the arm 112 corresponds to the third arm. In the following description, the motor 107 is also referred to as a first motor 107, the motor 108 is also referred to as a second motor 108, and the motor 111 is also referred to as a third motor 111.

ベース部100Aは、略水平方向に配置された水平板101と、水平板101から略鉛直方向に設けられた鉛直板102と、から構成され、第1〜第3モータ107,108,111を支持する。第1〜第3モータ107,108,111は、それぞれ鉛直板102の所定位置に固定されている。本実施形態において、パラレルリンクロボット100は、鉛直板102の幅方向中央の鉛直方向上側に第3モータ111を、鉛直板102の鉛直方向中間部で、幅方向中央を挟んだ両側に、それぞれ第1モータ107、第2モータ108を配置している。水平板101上には、ワークや組立用の治具などが配置される。   The base portion 100A includes a horizontal plate 101 disposed in a substantially horizontal direction and a vertical plate 102 provided in a substantially vertical direction from the horizontal plate 101, and supports the first to third motors 107, 108, and 111. To do. The first to third motors 107, 108, and 111 are fixed to predetermined positions on the vertical plate 102, respectively. In the present embodiment, the parallel link robot 100 includes the third motor 111 on the upper side in the center of the vertical direction of the vertical plate 102 and the third motor 111 on both sides of the vertical direction intermediate portion of the vertical plate 102 with the width direction center interposed therebetween. 1 motor 107 and 2nd motor 108 are arranged. On the horizontal plate 101, a workpiece, an assembly jig, and the like are arranged.

出力部材103は、ワークの把持や移動を行うロボットハンド等のエンドエフェクタ104を装着するためのマニピュレータである。出力部材103は、後述する複数のアームを構成するリンク機構が結合される出力軸105を、着脱自在に設けられたエンドエフェクタ104と同一軸上に有する。   The output member 103 is a manipulator for mounting an end effector 104 such as a robot hand that holds and moves a workpiece. The output member 103 has an output shaft 105 to which link mechanisms constituting a plurality of arms to be described later are coupled on the same axis as the end effector 104 that is detachably provided.

[出力部材の位置決め]
パラレルリンクロボット100による出力部材103の位置決めの構成について、図1、図2を用いて説明する。第1アーム109及び第2アーム110は、出力部材103と第1モータ107との間及び出力部材103と第2モータ108との間にそれぞれ配設される。第1アーム109及び第2アーム110は、出力部材103をその両側から保持する。そして、第1モータ107及び第2モータ108の駆動により出力部材103を出力軸105に交差する方向(略水平方向)に移動させる。なお、厳密に言えば第3モータ111を停止している場合は、第1モータ107及び第2モータ108によって出力部材103は仮想的な球面上を移動することになる。
[Positioning of output member]
A configuration for positioning the output member 103 by the parallel link robot 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The first arm 109 and the second arm 110 are disposed between the output member 103 and the first motor 107 and between the output member 103 and the second motor 108, respectively. The first arm 109 and the second arm 110 hold the output member 103 from both sides. The output member 103 is moved in a direction (substantially horizontal direction) intersecting the output shaft 105 by driving the first motor 107 and the second motor 108. Strictly speaking, when the third motor 111 is stopped, the output member 103 is moved on a virtual spherical surface by the first motor 107 and the second motor 108.

第3アーム112は、出力部材103と第3モータ111との間に設けられている。第3アーム112は、出力部材103を鉛直方向上方側から保持する。そして、第3モータ111の駆動により出力部材103を出力軸105と略平行な方向に移動させる。厳密に言えば、第1モータ107と第2モータ108を停止している場合は、第3モータ111の駆動により出力部材103は仮想的な円弧上を移動することになる。そして、第1〜第3モータ107,108,111が駆動した場合、第1〜第3アーム109,110,112のそれぞれの連結関係により、所定の空間内での出力部材103を位置決めを可能としている。これら第1アーム109、第2アーム110及び第3アーム112は、出力部材103の姿勢を保持する保持手段を構成する。また、このような保持手段及び出力部材103とでパラレルリンク構造体を構成する。以下、より具体的に説明する。   The third arm 112 is provided between the output member 103 and the third motor 111. The third arm 112 holds the output member 103 from above in the vertical direction. Then, the output member 103 is moved in a direction substantially parallel to the output shaft 105 by driving the third motor 111. Strictly speaking, when the first motor 107 and the second motor 108 are stopped, the output member 103 moves on a virtual arc by driving the third motor 111. When the first to third motors 107, 108, and 111 are driven, the output member 103 can be positioned in a predetermined space by the connection relationship of the first to third arms 109, 110, and 112. Yes. The first arm 109, the second arm 110, and the third arm 112 constitute a holding unit that holds the posture of the output member 103. Further, the holding means and the output member 103 constitute a parallel link structure. More specific description will be given below.

第1モータ107は、第1回転アーム107aを略水平方向に回動させて第1リンク軸107bを位置決めする回転型アクチュエータである。第2モータ108は、第2回転アーム108aを略水平方向に回動させて第2リンク軸108bを位置決めする回転型アクチュエータである。本実施形態では、第1回転アーム107aの長さと第2回転アーム108aの長さとを同じとしている。また、第1回転アーム107aと第2回転アーム108aとの出力軸105と平行な方向に関する位置も同じとしている。   The first motor 107 is a rotary actuator that positions the first link shaft 107b by rotating the first rotating arm 107a in a substantially horizontal direction. The second motor 108 is a rotary actuator that positions the second link shaft 108b by rotating the second rotary arm 108a in a substantially horizontal direction. In this embodiment, the length of the 1st rotation arm 107a and the length of the 2nd rotation arm 108a are made the same. The positions of the first rotating arm 107a and the second rotating arm 108a in the direction parallel to the output shaft 105 are also the same.

第1、第2リンク軸107b,108bは、それぞれ第1、第2モータ107,108の回転軸に略平行となるように、かつ傾動不能に、第1、第2回転アーム107a,108aの先端に設けられている。本実施形態では、第1、第2モータ107,108の回転軸は、出力軸105と略平行に配置されているため、第1、第2リンク軸107b,108bも、それぞれ出力軸105と略平行に配置される。   The first and second link shafts 107b and 108b are tips of the first and second rotating arms 107a and 108a so as to be substantially parallel to the rotation shafts of the first and second motors 107 and 108, respectively, and not tiltable. Is provided. In the present embodiment, since the rotation shafts of the first and second motors 107 and 108 are arranged substantially parallel to the output shaft 105, the first and second link shafts 107b and 108b are also substantially the same as the output shaft 105, respectively. Arranged in parallel.

第1アーム109は、出力軸105と平行な方向に離間して互いに平行に配設される複数の第1リンク109aからなる。本実施形態では、同じ長さの2本の第1リンク109aにより第1アーム109を構成している。このような第1アーム109は、一端が出力部材103に対して、出力軸105に平行な軸(第1軸132)を中心とする回動と、第1軸132と第1アーム109の配設方向とに直交する軸を中心とする回動と、が可能な2自由度を有する状態で接続される。また、他端が、第1モータ107の駆動部としての第1回転アーム107aに傾動不能に設けられた第1リンク軸107bに接続される。これにより、第1アーム109は、平行リンク機構を構成している。   The first arm 109 includes a plurality of first links 109 a that are spaced apart in a direction parallel to the output shaft 105 and arranged in parallel with each other. In the present embodiment, the first arm 109 is constituted by two first links 109a having the same length. Such a first arm 109 has one end rotated with respect to the output member 103 around the axis (first axis 132) parallel to the output shaft 105, and the arrangement of the first axis 132 and the first arm 109. It is connected in a state having two degrees of freedom capable of rotating around an axis orthogonal to the installation direction. Further, the other end is connected to a first link shaft 107 b provided in a non-tiltable manner on a first rotating arm 107 a serving as a drive unit of the first motor 107. Thereby, the 1st arm 109 comprises the parallel link mechanism.

具体的には、2本の第1リンク109aの一端は、それぞれエンドエフェクタ104を支持する出力軸105に平行な第1軸132に2自由度のジョイント部109bで接続されている。また、2本の第1リンク109aの他端は、それぞれ第1リンク軸107bに2自由度のジョイント部109cで接続されている。ここで、ジョイント部109cは、第1リンク軸107bを中心とする回動及び第1リンク軸107bと第1リンク109aの配設方向とに直交する軸を中心とする回動が可能である。すなわち、2本の第1リンク109aは、両端を第1軸132上と第1リンク軸107b上に、それぞれ2自由度で接続している。そして、第1軸132と、第1リンク軸107bと、2本の第1リンク109aと、で平行リンク機構を構成している。   Specifically, one end of each of the two first links 109a is connected to a first shaft 132 parallel to the output shaft 105 that supports the end effector 104 by a joint portion 109b having two degrees of freedom. The other ends of the two first links 109a are respectively connected to the first link shaft 107b by joint portions 109c having two degrees of freedom. Here, the joint portion 109c can rotate around the first link shaft 107b and rotate around an axis orthogonal to the arrangement direction of the first link shaft 107b and the first link 109a. That is, the two first links 109a have both ends connected to the first shaft 132 and the first link shaft 107b with two degrees of freedom, respectively. The first shaft 132, the first link shaft 107b, and the two first links 109a constitute a parallel link mechanism.

第2アーム110は、出力軸105と平行な方向に離間して互いに平行に配設される複数の第2リンク110aからなる。本実施形態では、同じ長さの2本の第2リンク110aにより第2アーム110を構成している。また、2本の第2リンク110aの長さは、第1アーム109の2本の第1リンク109aの長さと同じとしている。このような第2アーム110は、一端が出力部材103に対して、出力軸105に平行な軸(第2軸133)を中心とする回動及び第2軸133と第2アーム110の配設方向とに直交する軸を中心とする回動が可能な2自由度を有する状態で接続される。また、他端が、第2モータ108の駆動部としての第2回転アーム108aに傾動不能に設けられた第2リンク軸108bに接続される。   The second arm 110 is composed of a plurality of second links 110 a that are spaced apart in a direction parallel to the output shaft 105 and arranged in parallel to each other. In the present embodiment, the second arm 110 is constituted by two second links 110a having the same length. The length of the two second links 110a is the same as the length of the two first links 109a of the first arm 109. The second arm 110 is configured such that one end of the second arm 110 rotates around the axis parallel to the output shaft 105 (second shaft 133) with respect to the output member 103 and the second shaft 133 and the second arm 110 are disposed. They are connected in a state having two degrees of freedom that allows rotation about an axis orthogonal to the direction. Further, the other end is connected to a second link shaft 108b provided in a non-tiltable manner on a second rotating arm 108a as a drive unit of the second motor 108.

具体的には、2本の第2リンク110aの一端は、それぞれエンドエフェクタ104を支持する出力軸105に平行な第2軸133に2自由度のジョイント部110bで接続されている。また、2本の第2リンク110aの他端は、それぞれ第2リンク軸108bに2自由度のジョイント部110cで接続されている。ここで、ジョイント部110cは、第2リンク軸108bを中心とする回動及び第2リンク軸108bと第2リンク110aの配設方向とに直交する軸を中心とする回動が可能である。すなわち、2本の第2リンク110aは、両端を第2軸133上と第2リンク軸108b上に、それぞれ2自由度で接続している。そして、第2軸133と、第2リンク軸108bと、2本の第2リンク110aと、で平行リンク機構を構成している。また、2本の第2リンク110aを第2軸133に接続するジョイント部110bは、第1アーム109の2本の第1リンク109aを第1軸132に接続するジョイント部109bと、出力軸105と平行な方向に関して同じ位置に配置している。   Specifically, one end of each of the two second links 110 a is connected to a second shaft 133 parallel to the output shaft 105 that supports the end effector 104 by a joint portion 110 b with two degrees of freedom. The other ends of the two second links 110a are respectively connected to the second link shaft 108b by joint portions 110c having two degrees of freedom. Here, the joint portion 110c is capable of rotating about the second link shaft 108b and rotating about an axis orthogonal to the arrangement direction of the second link shaft 108b and the second link 110a. That is, the two second links 110a are connected at both ends to the second shaft 133 and the second link shaft 108b with two degrees of freedom. The second shaft 133, the second link shaft 108b, and the two second links 110a constitute a parallel link mechanism. In addition, the joint portion 110b that connects the two second links 110a to the second shaft 133 includes the joint portion 109b that connects the two first links 109a of the first arm 109 to the first shaft 132, and the output shaft 105. Are arranged at the same position in the direction parallel to the.

このように構成することで、エンドエフェクタ104を支持する出力軸105と、傾動不能に設けられた第1リンク軸107b及び第2リンク軸108bと、は、常に平行が保たれる。そして、第1、第2回転アーム107a,108aのそれぞれがどの位置に回動しても、エンドエフェクタ104の姿勢(傾き)が一定(略鉛直方向)に保持される。   With this configuration, the output shaft 105 that supports the end effector 104 and the first link shaft 107b and the second link shaft 108b that are provided so as not to tilt are always kept parallel. The posture (tilt) of the end effector 104 is held constant (substantially in the vertical direction) regardless of the position of each of the first and second rotating arms 107a and 108a.

第3アクチュエータとしての第3モータ111は、第3回転アーム111aを略垂直方向に回動させて第3リンク軸111bを位置決めする回転型アクチュエータである。第3リンク軸111bは、第3モータ111の回転軸に略平行となるように、かつ傾動不能に、第3回転アーム111aの先端に設けられている。本実施形態では、第3モータ111の回転軸は、第3軸106と略平行に配置されているため、第3リンク軸111bも、第3軸106と略平行に配置される。   The third motor 111 as the third actuator is a rotary actuator that positions the third link shaft 111b by rotating the third rotating arm 111a in a substantially vertical direction. The third link shaft 111b is provided at the tip of the third rotating arm 111a so as to be substantially parallel to the rotating shaft of the third motor 111 and not tiltable. In the present embodiment, since the rotation shaft of the third motor 111 is disposed substantially parallel to the third shaft 106, the third link shaft 111 b is also disposed substantially parallel to the third shaft 106.

第3アーム112は、第3軸106と平行な方向に離間して互いに平行に配設される複数の第3リンク112aからなる。本実施形態では、同じ長さの2本の第3リンク112aにより第3アーム112を構成している。このような第3アーム112は、一端が出力部材103に対して、第3軸106を中心とする回動及び第3軸106と第3アーム112の配設方向とに直交する軸を中心とする回動が可能な2自由度を有する状態で接続される。また、他端が、第3モータ111の駆動部としての第3回転アーム111aに傾動不能に設けられた第3リンク軸111bに接続される。これにより、第3アーム112は、平行リンク機構を構成している。   The third arm 112 includes a plurality of third links 112a that are spaced apart from each other in a direction parallel to the third shaft 106 and arranged in parallel with each other. In the present embodiment, the third arm 112 is constituted by two third links 112a having the same length. The third arm 112 has one end centered on an axis perpendicular to the rotation direction of the third shaft 106 and the arrangement direction of the third shaft 106 and the third arm 112 with respect to the output member 103. It is connected in a state having two degrees of freedom capable of rotating. Further, the other end is connected to a third link shaft 111 b provided in a non-tiltable manner on a third rotating arm 111 a as a drive unit of the third motor 111. Thereby, the 3rd arm 112 comprises the parallel link mechanism.

具体的には、2本の第3リンク112aの一端は、それぞれ第3軸106に2自由度のジョイント部112bで接続されている。また、2本の第3リンク112aの他端は、それぞれ第3リンク軸111bに2自由度のジョイント部112cで接続されている。ここで、ジョイント部112cは、第3リンク軸111bを中心とする回動及び第3リンク軸111bと第3リンク112aの配設方向とに直交する軸を中心とする回動が可能である。また、第3アーム112の一対の第3リンク112aは、第3軸106の出力軸105が接合された部分から水平方向の対称位置で接続されている。すなわち、2本の第3リンク112aは、両端を第3軸106上と第3リンク軸111b上に、それぞれ2自由度で接続している。そして、第3軸106と、第3リンク軸111bと、2本の第3リンク112aと、で平行リンク機構を構成している。これにより、エンドエフェクタ104を支持する第3軸106と、傾動不能に設けられた第3リンク軸111bとは、常に平行が保たれる。そして、第3回転アーム111aがどの位置に回動しても、エンドエフェクタ104の出力軸105の軸周りの回転が拘束され、向きが一定に保たれる。   Specifically, one end of each of the two third links 112a is connected to the third shaft 106 by a joint portion 112b having two degrees of freedom. The other ends of the two third links 112a are respectively connected to the third link shaft 111b by joint portions 112c having two degrees of freedom. Here, the joint portion 112c can rotate around the third link shaft 111b and can rotate around an axis orthogonal to the arrangement direction of the third link shaft 111b and the third link 112a. The pair of third links 112a of the third arm 112 are connected at symmetrical positions in the horizontal direction from the portion where the output shaft 105 of the third shaft 106 is joined. That is, the two third links 112a are connected at both ends to the third shaft 106 and the third link shaft 111b with two degrees of freedom. The third shaft 106, the third link shaft 111b, and the two third links 112a constitute a parallel link mechanism. As a result, the third shaft 106 that supports the end effector 104 and the third link shaft 111b provided so as not to tilt are always kept parallel. Then, no matter which position the third rotating arm 111a rotates, the rotation of the end effector 104 around the output shaft 105 is constrained and the orientation is kept constant.

このように、リンク機構を構成する第1〜第3アーム109,110,112のうち第1〜第3モータ107,108,111と連動して駆動する第1〜第3回転アーム107a,108a、111aは、本実施形態における駆動リンク部材を構成する。また、出力軸105と接続し第1〜第3回転アーム107a,108a,111aに駆動される第1〜第3リンク109a,110a,112aは、本実施形態における従動リンク部材を構成する。そして、上述したように、第1〜第3回転アーム107a,108a,111aを駆動した場合に、第1〜第3リンク109a,110a,112aのそれぞれの連結関係により、所定の空間内で出力部材103が位置決めされる。   As described above, the first to third rotating arms 107a, 108a driven in conjunction with the first to third motors 107, 108, 111 among the first to third arms 109, 110, 112 constituting the link mechanism, 111a comprises the drive link member in this embodiment. The first to third links 109a, 110a, and 112a connected to the output shaft 105 and driven by the first to third rotating arms 107a, 108a, and 111a constitute a driven link member in the present embodiment. As described above, when the first to third rotating arms 107a, 108a, and 111a are driven, the output member within a predetermined space due to the connection relationship between the first to third links 109a, 110a, and 112a. 103 is positioned.

なお、本実施形態では、出力軸105と第3軸106との成す角度が90度で互いに直交するように設けられているが、立体的に直交するようにしても良いし、90度に限らず所定の角度を成すように配置しても良い。   In the present embodiment, the angle formed between the output shaft 105 and the third shaft 106 is 90 degrees and is orthogonal to each other, but may be three-dimensionally orthogonal or limited to 90 degrees. Instead, they may be arranged at a predetermined angle.

このように、本実施形態に係るパラレルリンクロボット100は、第1〜第3アーム109,110,112が形成する平行リンク機構により、出力部材103に装着されたエンドエフェクタ104が一定の姿勢を保つように支持される。ここで、エンドエフェクタ104の姿勢とは、傾きと向きとの両方を意味する。   Thus, in the parallel link robot 100 according to the present embodiment, the end effector 104 attached to the output member 103 maintains a constant posture by the parallel link mechanism formed by the first to third arms 109, 110, and 112. To be supported. Here, the attitude of the end effector 104 means both inclination and direction.

本実施形態に係るパラレルリンクロボット100においては、第1モータ107による第1回転アーム107aの駆動と、第2モータ108による第2回転アーム108aの駆動と、を行うことで、出力部材103は略水平方向に移動する。また、第3モータ111により第3回転アーム111aを駆動することで、出力部材103を上下方向に移動させると、第1アーム109及び第2アーム110は、水平からずれる。このため、出力部材103の3次元空間内(所定の空間内)の位置は、第1アーム109と第2アーム110との傾斜を考慮して、第1〜第3回転アーム107a,108a,111aの駆動量から幾何学的に算出することが可能である。また、逆運動学の計算により、出力部材103の空間位置座標から第1〜第3モータ107,108,111の駆動量を算出することが可能である。   In the parallel link robot 100 according to the present embodiment, the output member 103 is substantially omitted by driving the first rotating arm 107a by the first motor 107 and driving the second rotating arm 108a by the second motor 108. Move horizontally. In addition, when the output member 103 is moved in the vertical direction by driving the third rotating arm 111a by the third motor 111, the first arm 109 and the second arm 110 are displaced from the horizontal. For this reason, the position of the output member 103 in the three-dimensional space (predetermined space) is determined in consideration of the inclination of the first arm 109 and the second arm 110, and the first to third rotating arms 107a, 108a, 111a. It is possible to calculate geometrically from the driving amount. Further, it is possible to calculate the driving amounts of the first to third motors 107, 108, and 111 from the spatial position coordinates of the output member 103 by calculation of inverse kinematics.

[モータの作動領域を分割する構成]
次に、本実施形態における第1〜第3モータ107,108,111の絶対位置を検出する構成について説明する。なお、第1〜第3モータ107,108,111の絶対位置を検出する構成は、いずれも同様の構成であり、以下では、代表して第1モータ107の絶対位置を検出する構成について説明する。他のモータの絶対位置を検出する構成については、第1モータ107の絶対位置を検出する構成と同一の構成及び作用の部材には同じ添え字を付し、各モータを示す番号を変更する。
[Configuration to divide motor operating area]
Next, a configuration for detecting the absolute positions of the first to third motors 107, 108, and 111 in the present embodiment will be described. Note that the configurations for detecting the absolute positions of the first to third motors 107, 108, and 111 are all the same, and the configuration for detecting the absolute position of the first motor 107 will be described below as a representative. . Regarding the configuration for detecting the absolute position of other motors, the same subscript is given to the same configuration and member as the configuration for detecting the absolute position of the first motor 107, and the numbers indicating the respective motors are changed.

図3に示すように、第1モータ107には、第1回転アーム107aと連動して回転位置が移動する回転部材としてのプレート107dと、複数の検出部としての検出センサ107i〜107kと、が設けられている。プレート107dは、第1半径を有する第1円弧部107eと、第1半径よりも長い第2半径を有する第2円弧部107fと、を有している。検出センサ107i〜107kは、フォトインタラプタから構成され、第1円弧部107eよりも外周側に配置されており、第2円弧部107fの有無を検出する。本実施形態においては、第1モータ107及び第1回転アーム107aと連動して駆動するプレート107dの第2円弧部107fのエッジ107g,107hによって、検出センサ107i〜107kのオン、オフ信号が切り替わるように構成されている。ここで、プレート107dの回転位置とは、第1モータ107の駆動軸を中心とした周方向におけるプレート107dの位置である。また、回転位置によって検出センサ107i〜107kのオン、オフ信号を切り替えるエッジ107g,107hは、本実施形態における被検出部を構成する。なお、本実施形態において、検出センサ107i〜107kは、フォトインタラプタから構成されているが、これに限定されない。検出センサ107i〜107kは、例えば、第2円弧部107fと対向する場合には第2円弧部107fによって押圧されることでオン状態となり、第2円弧部107fと対向しない場合にはオフ状態となるプッシュ式スイッチであってもよい。   As shown in FIG. 3, the first motor 107 includes a plate 107d as a rotating member whose rotational position moves in conjunction with the first rotating arm 107a, and detection sensors 107i to 107k as a plurality of detection units. Is provided. The plate 107d has a first arc portion 107e having a first radius and a second arc portion 107f having a second radius longer than the first radius. The detection sensors 107i to 107k are composed of photo interrupters and are arranged on the outer peripheral side of the first arc portion 107e, and detect the presence or absence of the second arc portion 107f. In the present embodiment, the on / off signals of the detection sensors 107i to 107k are switched by the edges 107g and 107h of the second arc portion 107f of the plate 107d that is driven in conjunction with the first motor 107 and the first rotating arm 107a. It is configured. Here, the rotational position of the plate 107 d is the position of the plate 107 d in the circumferential direction around the drive shaft of the first motor 107. Further, the edges 107g and 107h for switching the on / off signals of the detection sensors 107i to 107k depending on the rotation position constitute a detected portion in the present embodiment. In the present embodiment, the detection sensors 107i to 107k are configured by photo interrupters, but are not limited thereto. For example, the detection sensors 107i to 107k are turned on when pressed by the second arc portion 107f when facing the second arc portion 107f, and are turned off when not facing the second arc portion 107f. A push-type switch may be used.

パラレルリンクロボット100のCPU401(後述)は、検出センサ107i〜107kの各オン、オフ信号ごとに第1回転アーム107aが位置することができる領域としての作動領域を分割している。つまり、CPU401は、第1モータ107の作動領域を回転角ごとに分割している。図4に示すように、本実施形態に係る第1モータ107は、第1回転アーム107aの作動領域に対応する第1〜第6回転領域A〜Fに作動領域が分割されている。ここで、第1〜第6回転領域A〜Fのうち、第1〜第4回転領域A〜Dは、第1回転アーム107aを動かし得る領域である可動領域であり、それぞれ等しい大きさとなっている。また、第1〜第4回転領域A〜Dは、それぞれ検出センサ107i〜107kの各オン、オフ信号のパターンが異なっている。例えば、第1回転領域Aに第1回転アーム107aが位置する場合には、検出センサ107i,107jがオフであり、検出センサ107kがオンになっている。また、第2回転領域Bに第1回転アーム107aが位置する場合には、検出センサ107i〜107kがオフになっている。なお、本実施形態における第1〜第4回転領域A〜Dと、各検出センサ107i〜107kのオン、オフ信号のパターンと、は、例示であり、本発明はこれに限定されない。   A CPU 401 (described later) of the parallel link robot 100 divides an operation area as an area where the first rotary arm 107a can be positioned for each on / off signal of the detection sensors 107i to 107k. That is, the CPU 401 divides the operating area of the first motor 107 for each rotation angle. As shown in FIG. 4, the operating area of the first motor 107 according to this embodiment is divided into first to sixth rotation areas A to F corresponding to the operation area of the first rotating arm 107a. Here, among the first to sixth rotation areas A to F, the first to fourth rotation areas A to D are movable areas that are areas where the first rotation arm 107a can be moved, and have the same size. Yes. The first to fourth rotation areas A to D have different patterns of on / off signals of the detection sensors 107i to 107k, respectively. For example, when the first rotation arm 107a is located in the first rotation area A, the detection sensors 107i and 107j are off and the detection sensor 107k is on. Further, when the first rotation arm 107a is located in the second rotation region B, the detection sensors 107i to 107k are turned off. In addition, the 1st-4th rotation area | region AD in this embodiment and the pattern of the ON / OFF signal of each detection sensor 107i-107k are illustrations, and this invention is not limited to this.

CPU401は、第1モータ107を駆動し、検出センサ107i〜107kのいずれか1つのオン、オフ信号が切り替わる位置までエッジ107g,107hの回転位置を移動することで、第1モータ107の絶対位置(回転角)を特定することができる。このとき、第1回転アーム107aは、移動前に位置した回転領域と、該回転領域に隣接する回転領域との境界となる境界位置に位置する。つまり、CPU401は、第1モータ107を駆動し、第1回転アーム107aを境界位置まで移動することで、第1モータ107の絶対位置を特定することができる。ここで、検出センサ107i〜107kのいずれか1つのオン、オフ信号が切り替わる位置が、各回転領域の境界位置を構成している。   The CPU 401 drives the first motor 107 and moves the rotational positions of the edges 107g and 107h to the position where the on / off signal of any one of the detection sensors 107i to 107k is switched, whereby the absolute position ( Rotation angle) can be specified. At this time, the first rotation arm 107a is located at a boundary position that is a boundary between the rotation area located before the movement and the rotation area adjacent to the rotation area. That is, the CPU 401 can specify the absolute position of the first motor 107 by driving the first motor 107 and moving the first rotating arm 107a to the boundary position. Here, the position at which the on / off signal of any one of the detection sensors 107i to 107k switches forms the boundary position of each rotation region.

第5、第6回転領域E,Fは、第1回転アーム107aの不可動領域である。ここで、不可動領域とは、第1回転アーム107aが物理的に動くことができない領域及び動くことを許容しない任意に設定された領域のことである。本実施形態においては、第1回転アーム107aと鉛直板102との干渉等を考慮して第5、第6回転領域E,Fを設定している。また、異常時において第1回転アーム107aが鉛直板102に干渉してしまうことを確実に防ぐために、第1モータ107には、第1回転アーム107aと当接し第1回転アーム107aの回転を停止するストッパ107lが設けられている。この構成により、第1モータ107は、第5、第6回転領域E,Fの各回転領域内において、第1回転アーム107aがストッパ107lに当接しない範囲で回転角をとることができる。   The fifth and sixth rotation areas E and F are immovable areas of the first rotation arm 107a. Here, the non-movable area is an area where the first rotating arm 107a cannot physically move and an arbitrarily set area which does not allow movement. In the present embodiment, the fifth and sixth rotation regions E and F are set in consideration of the interference between the first rotation arm 107a and the vertical plate 102. In order to prevent the first rotating arm 107a from interfering with the vertical plate 102 at the time of abnormality, the first motor 107 contacts the first rotating arm 107a and stops the rotation of the first rotating arm 107a. A stopper 107l is provided. With this configuration, the first motor 107 can take a rotation angle within a range in which the first rotation arm 107a does not contact the stopper 107l in each of the fifth and sixth rotation regions E and F.

なお、回転領域の数及びその大きさは、プレート107dのエッジ107g,107hの位置と、検出センサの位置及び数と、によって決定される。第1モータ107の作動領域は、検出センサ1つにつき2つの回転領域に分割することができるため、検出センサの設置数をnとすると、回転領域の最大分割数は2で表される。本実施形態においては、第1モータ107の作動領域を第1〜第6回転領域A〜Fに分割するために、3つの検出センサ107i〜107kを設けている。 Note that the number and size of the rotation regions are determined by the positions of the edges 107g and 107h of the plate 107d and the positions and number of detection sensors. Since the operation area of the first motor 107 can be divided into two rotation areas for each detection sensor, the maximum division number of the rotation area is represented by 2 n where n is the number of detection sensors. In the present embodiment, three detection sensors 107i to 107k are provided in order to divide the operation area of the first motor 107 into first to sixth rotation areas A to F.

[出力部材の可動領域の分割]
図5は、出力部材103が移動可能な所定の空間(可動領域)を、第1〜第3モータ107,108,111の各第1〜第4回転領域A〜Dごとに分割した状態を示す図である。本実施形態において、出力部材103の可動領域は、第1〜第3モータ107,108,111の作動領域のうち各回転アームの可動領域をそれぞれ第1〜第4回転領域A〜Dに4分割していることから、64個の分割空間に分割される。なお、図5及び後述する図6において、説明を明確にするために、パラレルリンクロボット100を構成するアームやリンク等の一部の部品の図示を省略している。また、例えば、第1〜第3モータ107,108,111の回転角がそれぞれ第4回転領域D、第1回転領域A、第3回転領域Cに含まれる場合、出力部材103の位置は、図5中ハッチングがなされた分割空間に含まれる。この分割空間の位置を「DAC」として記載する。以下、第1〜第3モータ107,108,111の回転角が含まれる領域が、それぞれ107x,108y,111zとなる場合、出力部材103の位置を含む分割空間を「xyz」と記載する。また、以下の記載において、可動領域内における出力部材103の位置を代表する1点を、出力部材位置103aと記載する。
[Division of movable area of output member]
FIG. 5 shows a state in which a predetermined space (movable region) in which the output member 103 is movable is divided for each of the first to fourth rotation regions A to D of the first to third motors 107, 108, and 111. FIG. In the present embodiment, the movable region of the output member 103 is divided into four movable regions of the first to third motors 107, 108, and 111, and each of the movable regions of the rotary arms is divided into first to fourth rotational regions A to D, respectively. Therefore, it is divided into 64 divided spaces. In FIG. 5 and FIG. 6 to be described later, in order to clarify the explanation, illustration of some parts such as arms and links constituting the parallel link robot 100 is omitted. Further, for example, when the rotation angles of the first to third motors 107, 108, and 111 are included in the fourth rotation area D, the first rotation area A, and the third rotation area C, respectively, the position of the output member 103 is 5 is included in the divided space hatched. The position of this divided space is described as “DAC”. Hereinafter, when the regions including the rotation angles of the first to third motors 107, 108, and 111 are 107x, 108y, and 111z, respectively, the divided space including the position of the output member 103 is described as “xyz”. In the following description, one point representing the position of the output member 103 in the movable region is referred to as an output member position 103a.

ここで、分割空間の表面形状は、第1〜第3モータ107,108,111のうちいずれか1つを独立に動かした場合における出力部材103の移動経路に依存している。本実施形態においては、第1〜第3モータ107,108,111に接続する各回転アームを回転駆動すると、各リンク機構を介して、出力部材103の移動経路が略円弧形状を取ることから、分割空間の表面形状が曲面となっている。また、各分割空間の表面は、それぞれ該分割空間と隣接する分割空間との境界となっている。出力部材103は、出力部材位置103aが分割空間の表面上である場合に、第1〜第3モータ107,108,111のいずれかを単独で駆動すると、該分割空間の表面に沿って移動する。また、出力部材位置103aが分割空間の内部である場合に、第1〜第3モータ107,108,111を単独で駆動すると、出力部材103の移動経路は、分割空間の稜線と概ね同じ軌道となる。なお、各分割空間の大きさは、各アクチュエータの配置位置や、各アクチュエータの回転領域の大きさ等に依存する。   Here, the surface shape of the divided space depends on the movement path of the output member 103 when any one of the first to third motors 107, 108, and 111 is moved independently. In this embodiment, when each rotary arm connected to the first to third motors 107, 108, 111 is rotationally driven, the movement path of the output member 103 takes a substantially arc shape via each link mechanism. The surface shape of the divided space is a curved surface. The surface of each divided space is a boundary between the divided space and the adjacent divided space. When the output member position 103a is on the surface of the divided space, the output member 103 moves along the surface of the divided space when any one of the first to third motors 107, 108, and 111 is driven alone. . Further, when the output member position 103a is inside the divided space, when the first to third motors 107, 108, and 111 are driven independently, the movement path of the output member 103 is substantially the same track as the ridgeline of the divided space. Become. The size of each divided space depends on the arrangement position of each actuator, the size of the rotation area of each actuator, and the like.

なお、本実施形態において、出力部材103が位置できる領域は、第5、第6回転領域E,Fを含めることで、絶対位置を特定できる分割空間が存在する範囲よりも広く設定することができる。パラレルリンクロボット100において、分割空間外の空間では、パラレルリンクロボット100が各作業を実行しないため、ワークや部品等の干渉物が存在しない。そのため、原点位置を分割空間の外側、かつ第1、第2モータ107,108よりも第3モータ111側に設定することで、パラレルリンクロボット100は、後述する原点復帰処理において干渉物に接触する可能性が低くなる。これにより、パラレルリンクロボット100は、安定して速やかに、出力部材103を原点に復帰させることができる。   In the present embodiment, the region where the output member 103 can be positioned can be set wider than the range where there is a divided space where the absolute position can be specified by including the fifth and sixth rotation regions E and F. . In the parallel link robot 100, in the space outside the divided space, since the parallel link robot 100 does not execute each operation, there is no interference such as a workpiece or a part. Therefore, by setting the origin position to the outside of the divided space and closer to the third motor 111 than the first and second motors 107 and 108, the parallel link robot 100 contacts an interference object in the origin return process described later. Less likely. Thereby, the parallel link robot 100 can return the output member 103 to the origin stably and promptly.

[パラレルリンクロボットの制御部]
次に、本実施形態に係るパラレルリンクロボット100の制御部について図7に沿って説明する。パラレルリンクロボット100は、制御部として機能するCPU401と、記憶可能な記憶部として機能するROM402及びRAM403と、を備えている。
[Control unit of parallel link robot]
Next, the control unit of the parallel link robot 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The parallel link robot 100 includes a CPU 401 that functions as a control unit, and a ROM 402 and a RAM 403 that function as storable storage units.

CPU401には、ROM402、RAM403、第1〜第3モータ107,108,111、検出センサ107i〜107k,108i〜108k,111i〜111k及び外部ネットワーク420がバス410を介して接続されている。CPU401は、第1〜第3モータ107,108,111の動作を制御し、出力部材103を回転領域内で移動させてエンドエフェクタ104による作業を実行する。また、CPU401は、全検出センサの各オン、オフ信号から、第1〜第3回転アーム107a,108a,111aが位置する回転領域を判定する。そして、後述する出力部材103の絶対位置を特定する絶対位置特定モードにおいて、可動領域内における出力部材103の絶対位置を特定する。また、CPU401は、外部ネットワーク420を介して外部から各種制御情報を入力可能に構成されている。   A ROM 402, a RAM 403, first to third motors 107, 108, 111, detection sensors 107 i to 107 k, 108 i to 108 k, 111 i to 111 k and an external network 420 are connected to the CPU 401 via a bus 410. The CPU 401 controls the operations of the first to third motors 107, 108, and 111, moves the output member 103 within the rotation region, and executes work by the end effector 104. In addition, the CPU 401 determines the rotation region where the first to third rotation arms 107a, 108a, and 111a are located from the on / off signals of all the detection sensors. Then, in the absolute position specifying mode for specifying the absolute position of the output member 103 described later, the absolute position of the output member 103 in the movable region is specified. The CPU 401 is configured to be able to input various control information from the outside via the external network 420.

[出力部材の絶対位置の特定]
次に、本実施形態に係るパラレルリンクロボット100が、出力部材103の絶対位置を特定する場合における、CPU401の各処理について、図6、図8に沿って説明する。本実施形態に係るパラレルリンクロボット100の制御方法では、大まかに、まず、第1回転アーム107aが位置する回転領域を特定する回転領域特定処理を実行する回転領域特定処理工程をパラレルリンクロボット100で実行する。次いで、第1回転アーム107aが位置する回転領域の境界位置まで、第1モータ107を駆動してエッジ107g,107hを移動する駆動処理を実行する駆動処理工程をパラレルリンクロボット100で実行する。次いで、回転領域特定処理及び駆動処理を第2、第3モータ108,111のすべてに実行し、出力部材103の絶対位置を特定する絶対位置特定処理を実行する絶対位置特定処理工程をパラレルリンクロボット100で実行する。
[Specify absolute position of output member]
Next, each process of the CPU 401 when the parallel link robot 100 according to the present embodiment specifies the absolute position of the output member 103 will be described with reference to FIGS. 6 and 8. In the control method of the parallel link robot 100 according to the present embodiment, firstly, the parallel link robot 100 performs a rotation area specifying process step of executing a rotation area specifying process for specifying the rotation area where the first rotation arm 107a is located. Run. Next, the parallel link robot 100 executes a driving process step of driving the first motor 107 to move the edges 107g and 107h to the boundary position of the rotation region where the first rotating arm 107a is located. Next, the absolute position specifying process for executing the rotation position specifying process and the driving process for all of the second and third motors 108 and 111 and executing the absolute position specifying process for specifying the absolute position of the output member 103 is performed as a parallel link robot. Run at 100.

本実施形態において、パラレルリンクロボット100は、異常停止等により出力部材103が所定の位置で停止している場合、第1〜第3モータ107,108,111の各検出センサのオン、オフ信号を参照する。そして、パラレルリンクロボット100は、参照した各検出センサのオン、オフ信号から、停止位置がどの分割空間に含まれるかを判定することはできる。しかしながら、第1〜第3モータ107,108,111の各検出センサのオン、オフ信号からは、出力部材103の絶対位置を特定することができない。上述した通り、第1〜第3モータ107,108,111の絶対位置は、それぞれ各プレート107d,108d,111dの各エッジ部が各検出センサのうちいずれか1つのオン、オフ信号を切り替える位置において特定される。つまり、第1〜第3モータ107,108,111の絶対位置は、第1〜第3アーム107a,108a,111aが回転領域の境界位置に位置する場合に特定される。そこで、第1〜第3モータ107,108,111を駆動し、第1〜第3回転アーム107a,108a,111aを境界位置まで駆動することで、第1〜第3モータ107,108,111の絶対位置を特定する。そして、第1〜第3モータ107,108,111のすべての絶対位置を特定することで、出力部材103の絶対位置を特定する。   In the present embodiment, when the output member 103 is stopped at a predetermined position due to an abnormal stop or the like, the parallel link robot 100 generates an ON / OFF signal for each detection sensor of the first to third motors 107, 108, and 111. refer. The parallel link robot 100 can determine in which divided space the stop position is included from the on / off signals of the respective detection sensors referred to. However, the absolute position of the output member 103 cannot be specified from the on / off signals of the detection sensors of the first to third motors 107, 108, and 111. As described above, the absolute positions of the first to third motors 107, 108, and 111 are the positions at which the edge portions of the plates 107d, 108d, and 111d switch the on / off signal of any one of the detection sensors, respectively. Identified. That is, the absolute positions of the first to third motors 107, 108, and 111 are specified when the first to third arms 107a, 108a, and 111a are located at the boundary positions of the rotation region. Therefore, the first to third motors 107, 108, 111 are driven, and the first to third rotating arms 107a, 108a, 111a are driven to the boundary position, so that the first to third motors 107, 108, 111 are driven. Specify the absolute position. Then, the absolute position of the output member 103 is specified by specifying all the absolute positions of the first to third motors 107, 108, and 111.

図6(a)、(b)は、出力部材位置103aが分割空間「DAC」内に位置する場合に、出力部材103の絶対位置を特定するまでを説明する図である。また、図8は、CPU401が出力部材103の絶対位置を特定する場合に実行する各処理について説明するフローチャートである。CPU401は、出力部材103の絶対位置を特定する絶対位置特定モードを実行する場合において、図8に示す各処理を実行する。   FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining until the absolute position of the output member 103 is specified when the output member position 103a is located in the divided space “DAC”. FIG. 8 is a flowchart for describing each process executed when the CPU 401 specifies the absolute position of the output member 103. When executing the absolute position specifying mode for specifying the absolute position of the output member 103, the CPU 401 executes each process shown in FIG.

図8に示すように、絶対位置特定モードにおいて、CPU401は、まず、ループ1として、ロボットの出力部材を移動させる各アクチュエータの個数に対応する変数iを設定する(ステップS1)。本実施形態に係るパラレルリンクロボット100において、アクチュエータが第1〜第3モータ107,108,111から構成されていることから、CPU401は、変数iの上限値nを「3」に設定する。また、最初にこの処理を実行する場合において、CPU401は、変数iの初期値として「1」をセットする。   As shown in FIG. 8, in the absolute position specifying mode, the CPU 401 first sets a variable i corresponding to the number of actuators that move the output member of the robot as a loop 1 (step S1). In the parallel link robot 100 according to the present embodiment, since the actuator includes the first to third motors 107, 108, and 111, the CPU 401 sets the upper limit value n of the variable i to “3”. When this process is first executed, the CPU 401 sets “1” as the initial value of the variable i.

次に、CPU401は、アクチュエータiに対して回転領域特定処理を実行する(ステップS2)。この処理において、CPU401は、まず、ステップS1でセットした変数iを用いて、アクチュエータiに対応するパラレルリンクロボットのアクチュエータを選択する。そして、CPU401は、選択したアクチュエータに設けられている検出センサの各オン、オフ信号から、該アクチュエータに接続する回転アームが位置する回転領域を特定する。ここで、本実施形態においては、変数iは「1」〜「3」の値をとることから、アクチュエータ1、アクチュエータ2、アクチュエータ3の3つがCPU401によって設定されている。ステップS2の処理において、CPU401は、いずれの分割空間に出力部材位置103aが位置するかを把握していない。このため、CPU401は、アクチュエータ1に第1モータ107、アクチュエータ2に第2モータ108、アクチュエータ3に第3モータ111を設定している。つまり、変数iが「1」である場合、CPU401は、アクチュエータ1に対応する第1モータ107に対して回転領域特定処理を実行する。なお、ステップS2の処理を実行する場合において、各アクチュエータiに対応するアクチュエータの設定は、これに限定されない。   Next, the CPU 401 executes a rotation area specifying process for the actuator i (step S2). In this process, the CPU 401 first selects an actuator of the parallel link robot corresponding to the actuator i using the variable i set in step S1. Then, the CPU 401 specifies a rotation region where the rotation arm connected to the actuator is located from each on / off signal of the detection sensor provided in the selected actuator. Here, in the present embodiment, since the variable i takes a value of “1” to “3”, three of the actuator 1, the actuator 2, and the actuator 3 are set by the CPU 401. In step S2, the CPU 401 does not know in which divided space the output member position 103a is located. Therefore, the CPU 401 sets the first motor 107 for the actuator 1, the second motor 108 for the actuator 2, and the third motor 111 for the actuator 3. That is, when the variable i is “1”, the CPU 401 executes the rotation area specifying process for the first motor 107 corresponding to the actuator 1. In addition, when performing the process of step S2, the setting of the actuator corresponding to each actuator i is not limited to this.

次に、CPU401は、変数iに「1」を加算し(ステップS3)、変数iがnよりも大きい値であるか否かを判断する(ステップS4)。ステップS4の処理において、変数iがn以下であると判断した場合には、CPU401は、ループ1のステップS1に処理を戻す。そして、CPU401は、ステップS2、ステップS3の処理を再度実行する。ステップS3の処理において、変数iがn+1になるまでステップS2、ステップS3の処理を実行することにより、CPU401は、全アクチュエータに対して回転領域特定処理を実行することができる。これにより、CPU401は、出力部材位置103aが位置する分割料理気を特定することができる。   Next, the CPU 401 adds “1” to the variable i (step S3), and determines whether or not the variable i is a value larger than n (step S4). If it is determined in step S4 that the variable i is n or less, the CPU 401 returns the process to step S1 of loop 1. And CPU401 performs the process of step S2 and step S3 again. In the process of step S3, the CPU 401 can execute the rotation region specifying process for all the actuators by executing the processes of step S2 and step S3 until the variable i becomes n + 1. Thereby, the CPU 401 can specify the divided cooking position where the output member position 103a is located.

ステップS4の処理において、変数iがnよりも大きいと判断した場合には、CPU401は、ループ2として変数iを再度設定する(ステップS5)。この処理において、CPU401は、ステップS6以降の処理を各アクチュエータに実行するために、変数iを再設定する。また、最初にこの処理を実行する場合において、CPU401は、変数iの初期値として「1」をセットする。   If it is determined in step S4 that the variable i is larger than n, the CPU 401 sets the variable i again as the loop 2 (step S5). In this process, the CPU 401 resets the variable i in order to execute the processes after step S6 on each actuator. When this process is first executed, the CPU 401 sets “1” as the initial value of the variable i.

次に、CPU401は、アクチュエータiを所定の方向に駆動する(ステップS6)。次に、CPU401は、アクチュエータiに接続する回転アームが位置する回転領域と、該回転領域に隣接する回転領域との境界位置までアクチュエータiを駆動してエッジ部を移動する(ステップS7)。これらの処理において、CPU401は、アクチュエータiの有する検出センサのいずれか1つのオン、オフ信号が切り替わる境界位置のうち、回転アームが位置する回転領域と隣接する回転領域との境界位置までアクチュエータiを所定の方向に駆動する。これらの処理は、本実施形態における駆動処理を構成する。ここで、CPU401は、各分割空間ごとにアクチュエータ1〜3に対応する第1〜第3モータ107,108,111を設定している。分割空間「DAC」において、CPU401は、アクチュエータ1に第3モータ111、アクチュエータ2に第1モータ107、アクチュエータ3に第2モータ108をそれぞれ設定している。つまり、CPU401は、変数iが「1」である場合に、アクチュエータ1に対応する第3モータ111に対して駆動処理を実行する。また、CPU401は、分割空間ごとにアクチュエータiを駆動する方向を設定している。分割空間「DAC」におけるアクチュエータ1の駆動方向は、第3回転領域Cから第4回転領域Dに移動する方向に設定されている。これにより、図6(b)に示す分割空間「DAC」内において、1番の位置にある出力部材位置103aは、2番の位置まで移動する。   Next, the CPU 401 drives the actuator i in a predetermined direction (step S6). Next, the CPU 401 drives the actuator i to move to the boundary position between the rotation area where the rotation arm connected to the actuator i is located and the rotation area adjacent to the rotation area (step S7). In these processes, the CPU 401 moves the actuator i to the boundary position between the rotation area where the rotation arm is located and the rotation area adjacent to the boundary position where the on / off signal of any one of the detection sensors of the actuator i is switched. Drive in a predetermined direction. These processes constitute the driving process in the present embodiment. Here, the CPU 401 sets the first to third motors 107, 108, and 111 corresponding to the actuators 1 to 3 for each divided space. In the divided space “DAC”, the CPU 401 sets the third motor 111 for the actuator 1, the first motor 107 for the actuator 2, and the second motor 108 for the actuator 3. That is, when the variable i is “1”, the CPU 401 executes a driving process on the third motor 111 corresponding to the actuator 1. Further, the CPU 401 sets the direction in which the actuator i is driven for each divided space. The driving direction of the actuator 1 in the divided space “DAC” is set to a direction of moving from the third rotation region C to the fourth rotation region D. As a result, the output member position 103a at the first position moves to the second position in the divided space “DAC” shown in FIG.

次に、CPU401は、アクチュエータiの絶対位置を特定する(ステップS8)。この処理において、CPU401は、回転アームが境界位置まで移動したことから、アクチュエータiの絶対位置を特定する。   Next, the CPU 401 specifies the absolute position of the actuator i (step S8). In this process, the CPU 401 specifies the absolute position of the actuator i because the rotary arm has moved to the boundary position.

次に、CPU401は、変数iに「1」を加算し(ステップS9)、変数iがnよりも大きい値であるか否かを判断する(ステップS10)。ステップS10の処理において、変数iがn以下であると判断した場合には、CPU401は、ループ2のステップS5に処理を戻す。そして、CPU401は、ステップS6〜ステップS9の処理を再度実行する。図7(b)に示すように、2番の位置にある出力部材位置103aは、CPU401によるステップS6〜ステップS9の処理によって、3番の位置に移動する。そして、3番の位置にある出力部材位置103aは、CPU401によるステップS6〜ステップS9の処理によって、分割空間「DAC」の稜線上に沿って3面の交点である4番の位置へ移動する。   Next, the CPU 401 adds “1” to the variable i (step S9), and determines whether or not the variable i is larger than n (step S10). If it is determined in step S10 that the variable i is n or less, the CPU 401 returns the process to step S5 of the loop 2. And CPU401 performs the process of step S6-step S9 again. As shown in FIG. 7B, the output member position 103a at the second position is moved to the third position by the processing of steps S6 to S9 by the CPU 401. Then, the output member position 103a at the third position is moved to the fourth position that is the intersection of the three surfaces along the ridgeline of the divided space “DAC” by the processing of step S6 to step S9 by the CPU 401.

一方、ステップS10の処理において、変数iがnよりも大きいと判断した場合には、CPU401は、すべてのアクチュエータの絶対位置を特定したと判断する。そして、CPU401は、特定した各アクチュエータの絶対位置から出力部材103の絶対位置を特定する絶対位置特定処理を実行し(ステップS11)、絶対位置特定モードを終了する。ステップS5〜ステップS10の処理により、第1〜第3回転アーム107a,108a,111aは、すべて境界位置に位置している。つまり、出力部材位置103aは、図6(b)の4番の位置のように、各分割空間の交点に位置している。したがって、絶対位置特定処理において、CPU401は、該交点の位置を出力部材103の絶対位置として特定する。   On the other hand, if it is determined in step S10 that the variable i is greater than n, the CPU 401 determines that the absolute positions of all actuators have been specified. Then, the CPU 401 executes an absolute position specifying process for specifying the absolute position of the output member 103 from the specified absolute position of each actuator (step S11), and ends the absolute position specifying mode. The first to third rotating arms 107a, 108a, and 111a are all located at the boundary positions by the processing of step S5 to step S10. That is, the output member position 103a is located at the intersection of each divided space, as is the position 4 in FIG. Therefore, in the absolute position specifying process, the CPU 401 specifies the position of the intersection as the absolute position of the output member 103.

[出力部材の原点復帰]
出力部材103の絶対位置を特定することで、パラレルリンクロボット100は、出力部材103の絶対位置特定処理の実行後に実行する原点位置への復帰動作において、通常運転時と同様に任意の経路をとることができる。ここで、出力部材103の原点位置は、可動領域内の鉛直板102側に設定することが好ましい。ロボットの異常停止時においては、一連の動作の途中で中断していることが多い。このような場合、ワークに部品を取り付ける前後であったか、ロボットが把持していた部品がワーク上に落下していないか、等を作業者が直接確認し、ワークや部品の回収等の作業を実行する必要がある。出力部材103の原点位置を鉛直板102側に設定した場合、パラレルリンクロボット100が原点位置で待機状態となり、作業者が鉛直板102を正面にして立った場合における作業領域に設置された治具やワークに対する視認性及び作業性が向上する。
[Return to origin of output member]
By specifying the absolute position of the output member 103, the parallel link robot 100 takes an arbitrary path in the return operation to the origin position that is executed after execution of the absolute position specifying process of the output member 103, as in normal operation. be able to. Here, the origin position of the output member 103 is preferably set on the vertical plate 102 side in the movable region. When the robot stops abnormally, it is often interrupted in the middle of a series of operations. In such a case, the operator directly confirms whether or not the part was attached to the work or whether the part held by the robot has fallen on the work, and the work such as collection of the work or parts is performed. There is a need to. When the origin position of the output member 103 is set to the vertical plate 102 side, the parallel link robot 100 is in a standby state at the origin position, and a jig installed in the work area when the worker stands with the vertical plate 102 facing the front. Visibility and workability with respect to and workpieces are improved.

なお、出力部材103の原点位置は、出力部材103の可動領域内に設置された治具の最大高さよりも高い位置に設定してもよい。この場合、パラレルリンクロボット100は、出力部材103の絶対位置を特定した後、出力部材103を鉛直上方に移動し、治具最大高さまで達した後に原点位置まで最短経路で移動させることができる。具体的には、図6(a)に示す点Oの位置に原点位置を設定してもよい。この場合、パラレルリンクロボット100は、原点復帰時において、第1、第2回転アーム107a,108aを外側に開いて、安定した姿勢で原点復帰できる。このように構成することで、パラレルリンクロボット100は、原点位置へ復帰させる場合に、出力部材103と治具とが干渉することがなくなるため、原点位置への復帰制御を容易にすることができる。   The origin position of the output member 103 may be set to a position higher than the maximum height of the jig installed in the movable region of the output member 103. In this case, the parallel link robot 100 can move the output member 103 vertically upward after specifying the absolute position of the output member 103, and move it to the origin position by the shortest path after reaching the jig maximum height. Specifically, the origin position may be set at the position of the point O shown in FIG. In this case, the parallel link robot 100 can return to the origin in a stable posture by opening the first and second rotating arms 107a and 108a outward when returning to the origin. With this configuration, the parallel link robot 100 can easily control the return to the origin position because the output member 103 and the jig do not interfere when returning to the origin position. .

[干渉物がある場合における出力部材の絶対位置特定処理]
次に、出力部材103の可動領域内に干渉物がある場合に、CPU401が出力部材103の絶対位置を特定する際に実行する各処理について説明する。パラレルリンクロボットにおいては、出力部材の可動領域内に作業用治具等の干渉物が設置されることが通常である。そのため、パラレルリンクロボットは、停止状態から再始動し絶対位置を特定する場合において、出力部材の移動経路を正しく選択しないと、出力部材及びエンドエフェクタと干渉物とが接触する恐れがある。そこで、本実施形態に係るパラレルリンクロボット100は、出力部材103の可動領域内に干渉物が存在する状況において、出力部材103及びエンドエフェクタ104が干渉物に接触することなく絶対位置を特定できるように構成されている。なお、出力部材103の可動領域内に存在する干渉物の位置及び形状は、予めわかっているものである。また、エンドエフェクタ104の形状を予め設定することにより、干渉物の位置及び形状に関する情報は、エンドエフェクタ104の位置からエンドエフェクタ104の表面までの距離分だけ、水平方向及び垂直方向にオフセットされる。
[Absolute position specification processing of output member when there is an interference]
Next, each process executed when the CPU 401 specifies the absolute position of the output member 103 when there is an interference in the movable region of the output member 103 will be described. In parallel link robots, interference objects such as work jigs are usually installed in the movable region of the output member. For this reason, when the parallel link robot is restarted from the stopped state and specifies the absolute position, the output member, the end effector, and the interfering object may contact each other unless the movement path of the output member is correctly selected. Therefore, the parallel link robot 100 according to the present embodiment can specify the absolute position without the output member 103 and the end effector 104 coming into contact with the interference object in a situation where the interference object exists in the movable region of the output member 103. It is configured. Note that the position and shape of the interfering object existing in the movable region of the output member 103 are known in advance. In addition, by setting the shape of the end effector 104 in advance, information on the position and shape of the interferer is offset in the horizontal and vertical directions by the distance from the position of the end effector 104 to the surface of the end effector 104. .

図9は、CPU401が出力部材103を原点位置に復帰する原点復帰処理を実行する場合における各処理を示すフローチャートである。図9に示すように、CPU401は、まず、出力部材位置103aが分割空間のいずれの位置にあるかを判断する(ステップS20)。この処理において、CPU401は、回転領域特定処理を第1〜第3モータ107,108,111に実行(図8のステップS1〜ステップS4参照)し、出力部材位置103aがどの分割空間に含まれるかを判断する。   FIG. 9 is a flowchart showing each process when the CPU 401 executes an origin return process for returning the output member 103 to the origin position. As shown in FIG. 9, the CPU 401 first determines which position in the divided space the output member position 103a is in (step S20). In this process, the CPU 401 executes the rotation area specifying process on the first to third motors 107, 108, and 111 (see step S1 to step S4 in FIG. 8), and in which divided space the output member position 103a is included. Judging.

次に、CPU401は、ステップS20で判断した分割空間内に干渉物があるか否かを判断する(ステップS21)。この処理において、CPU401は、予め設定されている干渉物の形状及び位置の情報を参照し、ステップS20で特定した分割空間内に干渉物があるか否かを判断する。   Next, the CPU 401 determines whether there is an interfering object in the divided space determined in step S20 (step S21). In this process, the CPU 401 refers to preset information on the shape and position of the interferer, and determines whether there is an interferer in the divided space specified in step S20.

ステップS21の処理において、分割空間内に干渉物があると判断した場合には(YES)、CPU401は、出力部材103を隣接する分割空間に移動する退避処理を実行し(ステップS22)、ステップS21の処理に戻る。この処理において、CPU401は、第1〜第3モータ107,108,111を駆動し、分割空間内に存在する干渉物との接触を避ける方向に出力部材103を移動し、隣接している分割空間まで出力部材103を移動する退避処理を実行する。ここで、退避処理において実行する第1〜第3モータ107,108,111の駆動順序及び駆動方向は、分割空間内の干渉物の位置及び形状情報に基づき、CPU401によって各分割空間ごとに予め設定されている。退避処理の詳細については、後述する。   If it is determined in the process of step S21 that there is an interfering object in the divided space (YES), the CPU 401 executes a retreat process for moving the output member 103 to the adjacent divided space (step S22), and step S21. Return to the process. In this process, the CPU 401 drives the first to third motors 107, 108, and 111 to move the output member 103 in a direction that avoids contact with the interference existing in the divided space, and adjacent divided spaces. The evacuation process for moving the output member 103 is executed. Here, the driving order and the driving direction of the first to third motors 107, 108, and 111 executed in the evacuation process are preset for each divided space by the CPU 401 based on the position and shape information of the interferer in the divided space. Has been. Details of the saving process will be described later.

ステップS21の処理において、分割空間内に干渉物がないと判断した場合には(NO)、CPU401は、図8に示す絶対位置特定モードを実行し、出力部材103の絶対位置を特定する(ステップS23)。この処理において、CPU401は、出力部材位置103aの位置する分割空間が既に判定されていることから、図8に示す絶対位置特定モードの各処理のうち、ステップS5〜ステップS11の処理を実行する。   If it is determined in step S21 that there is no interfering object in the divided space (NO), the CPU 401 executes the absolute position specifying mode shown in FIG. 8 and specifies the absolute position of the output member 103 (step). S23). In this process, since the divided space in which the output member position 103a is already determined has been determined, the CPU 401 executes the processes in steps S5 to S11 among the processes in the absolute position specifying mode shown in FIG.

次に、CPU401は、出力部材103を原点位置に移動する原点復帰処理を実行し(ステップS24)、原点復帰処理を終了する。この処理において、CPU401は、通常運転時と同様に、逆運動学の計算によって出力部材103を原点復帰する。すなわち、CPU401は、出力部材103の位置から原点位置に移動するのに必要な第1〜第3モータ107,108,111の駆動量を算出する。そして、該算出した駆動量で第1〜第3モータ107,108,111を駆動することで、原点復帰する原点復帰処理を実行する。   Next, the CPU 401 executes an origin return process for moving the output member 103 to the origin position (step S24), and ends the origin return process. In this process, the CPU 401 returns the origin of the output member 103 by inverse kinematics calculation as in the normal operation. That is, the CPU 401 calculates the driving amounts of the first to third motors 107, 108, and 111 necessary for moving from the position of the output member 103 to the origin position. Then, by performing driving of the first to third motors 107, 108, and 111 with the calculated drive amount, an origin return process for returning to the origin is executed.

ここで、ステップS22で実行される退避処理について、図10に沿って具体的に説明する。図10においては、説明を簡略化するために、分割空間及び干渉物を二次元で示している。また、図10は、出力部材位置103aを1点で示しているが、ステップS22の処理実行時において、CPU401は、出力部材位置103aの絶対位置を特定しておらず、分割空間内で干渉物が存在しない個所であればいずれの位置も取り得る。   Here, the saving process executed in step S22 will be specifically described with reference to FIG. In FIG. 10, in order to simplify the description, the divided space and the interference are shown in two dimensions. FIG. 10 shows the output member position 103a as one point, but the CPU 401 does not specify the absolute position of the output member position 103a when executing the process of step S22. Any position can be used as long as no exists.

図10(a)、(b)は、分割空間内に存在する干渉物W1,W2の稜線が1本である場合を示している。上述の通り、パラレルリンクロボット100は、第1〜第3モータ107,108,111を単独で駆動すると、各分割空間の稜線に沿って出力部材103が移動するように構成されている。退避処理において、CPU401は、干渉物Wから離れる方向(図10(a)、(b)中2本の矢印で示す方向のうちいずれかの方向)に出力部材103を移動させる第1〜第3モータ107,108,111を駆動するように駆動順序及び駆動方向を決定する。ここで、アクチュエータの駆動順序及び駆動方向は、干渉物が存在する分割空間の位置と、移動先の隣接する分割空間の位置と、から決定される。例えば、出力部材103が分割空間「DDB」に位置し、分割空間「DDA」側に干渉物があり、隣接する分割空間「DDC」に移動する場合、CPU401は、アクチュエータの駆動順序として第3モータ111を最初に駆動するアクチュエータに決定する。そして、CPU401は、第3モータ111の駆動方向として、出力部材103が分割空間「DDC」に移動する方向に駆動方向を決定する。   FIGS. 10A and 10B show a case where there is only one ridge line of the interferers W1 and W2 existing in the divided space. As described above, the parallel link robot 100 is configured such that when the first to third motors 107, 108, and 111 are driven independently, the output member 103 moves along the ridgeline of each divided space. In the evacuation process, the CPU 401 moves the output member 103 in the direction away from the interfering object W (one of the directions indicated by two arrows in FIGS. 10A and 10B). A driving order and a driving direction are determined so as to drive the motors 107, 108, and 111. Here, the driving order and the driving direction of the actuator are determined from the position of the divided space where the interference exists, and the position of the adjacent divided space of the movement destination. For example, when the output member 103 is located in the divided space “DDB”, there is an interferer on the divided space “DDA” side, and moves to the adjacent divided space “DDC”, the CPU 401 sets the third motor as the driving order of the actuator. 111 is determined as the actuator to be driven first. Then, the CPU 401 determines the driving direction in the direction in which the output member 103 moves to the divided space “DDC” as the driving direction of the third motor 111.

図10(c)は、分割空間内に干渉物W3の稜線が複数である場合を示している。このような場合、CPU401は、干渉物W1が存在する場合に実行する退避処理と、干渉物W2が存在する場合に実行する退避処理と、を実行する。つまり、CPU401は、干渉物W3の位置及び形状情報を、干渉物W1の位置及び形状情報と、干渉物W2の位置及び形状情報と、の和であるものとして扱う。CPU401は、干渉物W3から離れる方向として、図10(c)中の矢印で示す方向に出力部材103を移動させる第1〜第3モータ107,108,111を駆動するように、アクチュエータの駆動順序及び駆動方向を決定する。ここで、図10(c)中の矢印で示す方向は、図10(a)、(b)に示された矢印で示す方向のうち共通する方向となる。また、図10(c)に示すように、隣接した分割空間においても干渉物W3の稜線が存在する場合、CPU401は、再度干渉物W3から離れる方向に退避処理を実行する。   FIG. 10C shows a case where there are a plurality of ridge lines of the interference W3 in the divided space. In such a case, the CPU 401 executes a save process that is executed when the interferent W1 is present and a save process that is executed when the interferer W2 is present. That is, the CPU 401 treats the position and shape information of the interference object W3 as the sum of the position and shape information of the interference object W1 and the position and shape information of the interference object W2. The CPU 401 drives the actuators so as to drive the first to third motors 107, 108, and 111 that move the output member 103 in the direction indicated by the arrow in FIG. 10C as the direction away from the interference W3. And the driving direction is determined. Here, the direction indicated by the arrow in FIG. 10C is a common direction among the directions indicated by the arrows shown in FIGS. Further, as shown in FIG. 10C, when the ridgeline of the interference object W3 exists in the adjacent divided space, the CPU 401 executes the evacuation process in the direction away from the interference object W3 again.

図10(d)は、CPU401が分割空間内の干渉物W4の位置及び形状情報を、干渉物W1の位置及び形状情報と、干渉物W2の位置及び形状情報と、で共通する部分から構成する場合を示している。つまり、干渉物W4の位置及び形状情報を、干渉物W1,W2の位置及び形状情報の積であるものとして扱う場合を示している。この場合も、CPU401は、干渉物W4から離れる方向として、図10(d)中の矢印で示す方向に出力部材103を移動させる第1〜第3モータ107,108,111を駆動するようにアクチュエータの駆動順序及び駆動方向を決定する。ここで、図10(d)中の矢印で示す方向は、図10(a)、(b)に示された矢印で示す方向のうち共通する方向となる。   In FIG. 10 (d), the CPU 401 configures the position and shape information of the interferent W4 in the divided space from portions common to the position and shape information of the interferent W1 and the position and shape information of the interferer W2. Shows the case. That is, the case where the position and shape information of the interference object W4 is treated as a product of the position and shape information of the interference objects W1 and W2 is shown. Also in this case, the CPU 401 operates as an actuator so as to drive the first to third motors 107, 108, and 111 that move the output member 103 in the direction indicated by the arrow in FIG. The driving order and driving direction are determined. Here, the direction indicated by the arrow in FIG. 10 (d) is a common direction among the directions indicated by the arrows shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b).

このように構成することで、パラレルリンクロボット100は、干渉物を含む分割空間に対しても、容易に第1〜第3モータ107,108,111の駆動順序及び駆動方向を決定することができる。そして、決定した駆動順序及び駆動方向にしたがって第1〜第3モータ107,108,111を駆動することで、パラレルリンクロボット100は、干渉物に出力部材103を接触させることなく出力部材103の絶対位置を特定することができる。   With this configuration, the parallel link robot 100 can easily determine the driving order and the driving direction of the first to third motors 107, 108, and 111 even for the divided space including the interference. . Then, by driving the first to third motors 107, 108, and 111 according to the determined driving order and driving direction, the parallel link robot 100 does not contact the output member 103 with the interfering object. The position can be specified.

以上のように、本実施形態におけるパラレルリンクロボット100は、第1〜第3モータ107,108,111を駆動し、第1〜第3回転アーム107a,108a,111aを境界位置に移動することで、出力部材103の絶対位置が特定される。つまり、パラレルリンクロボット100は、出力部材103の絶対位置を、高価なアブソリュートエンコーダを用いることなくオン、オフ信号を送信する安価な検出センサを複数用いて特定することができる。また、パラレルリンクロボット100は、出力部材103の絶対位置を特定する場合に、分割空間内で移動させるだけで絶対位置を特定することができ、出力部材103を大きく動かすことなく出力部材103の絶対位置を容易に特定することができる。   As described above, the parallel link robot 100 according to the present embodiment drives the first to third motors 107, 108, and 111 and moves the first to third rotating arms 107a, 108a, and 111a to the boundary positions. The absolute position of the output member 103 is specified. That is, the parallel link robot 100 can specify the absolute position of the output member 103 by using a plurality of inexpensive detection sensors that transmit an on / off signal without using an expensive absolute encoder. Further, when the absolute position of the output member 103 is specified, the parallel link robot 100 can specify the absolute position simply by moving the output member 103 in the divided space. The position can be easily specified.

なお、本実施形態において、CPU401は、絶対位置特定モードにおいて、第1〜第3モータ107,108,111を1つずつ駆動して出力部材103の絶対位置を特定したが、これに限定されない。CPU401は、第1〜第3モータ107,108,111を複数同時に駆動して出力部材103の絶対位置を特定してもよい。また、第1〜第3モータ107,108,111の駆動方向及び駆動順序は、特に限定されるものではない。   In the present embodiment, the CPU 401 specifies the absolute position of the output member 103 by driving the first to third motors 107, 108, and 111 one by one in the absolute position specifying mode. However, the present invention is not limited to this. The CPU 401 may specify the absolute position of the output member 103 by simultaneously driving a plurality of first to third motors 107, 108, and 111. Further, the driving directions and driving order of the first to third motors 107, 108, 111 are not particularly limited.

また、本実施形態において、CPU401は、絶対位置特定モードにおいて、分割空間ごとにアクチュエータの駆動順序及び駆動方向を予め設定しているが、これに限定されない。例えば、CPU401は、いずれの分割空間にあっても、予め設定されたアクチュエータの駆動順序及び駆動方向に基づき駆動処理を実行するように構成されていてもよい。   In the present embodiment, the CPU 401 presets the driving order and driving direction of the actuator for each divided space in the absolute position specifying mode, but the present invention is not limited to this. For example, the CPU 401 may be configured to execute a driving process based on a preset driving order and driving direction of actuators in any divided space.

また、本実施形態において、CPU401は、干渉物の位置及び形状情報から出力部材103の絶対位置を特定する場合における第1〜第3モータ107,108,111の駆動順序及び駆動方向を、駆動前に決定しているが、これに限定されない。例えば、CPU401は、干渉物の位置及び形状情報を用いて、原点復帰時における第1〜第3モータ107,108,111の駆動順序及び駆動方向を分割空間ごとに駆動前に決定してもよい。このように構成することで、パラレルリンクロボット100は、出力部材103の原点復帰時において、出力部材103と干渉物とが接触することを確実に防止することができる。   In the present embodiment, the CPU 401 determines the driving order and driving direction of the first to third motors 107, 108, and 111 in the case of specifying the absolute position of the output member 103 from the position and shape information of the interferer before driving. However, it is not limited to this. For example, the CPU 401 may determine the driving order and driving direction of the first to third motors 107, 108, and 111 at the time of returning to the origin before driving for each divided space using the position and shape information of the interference object. . By configuring in this way, the parallel link robot 100 can reliably prevent the output member 103 and the interfering object from contacting each other when the output member 103 is returned to the origin.

また、本実施形態において、出力部材103の絶対位置特定方法は、パラレルリンクロボット100に用いられているが、上述したリンク構成のパラレルリンクロボットに限らず、従来例のデルタ型のパラレルリンクロボットにも適用してもよい。更に、シリアル型のロボットに適用してもよい。   In this embodiment, the method for specifying the absolute position of the output member 103 is used in the parallel link robot 100. However, the method is not limited to the parallel link robot having the above-described link configuration, and is not limited to the conventional delta type parallel link robot. May also be applied. Furthermore, the present invention may be applied to a serial type robot.

また、本実施形態において、出力部材103の絶対位置特定方法は、リンク機構を有するパラレルリンクロボット100に用いられているが、これに限らず、複数のアクチュエータを駆動することで出力部材の位置を制御するロボットの制御部に用いてもよい。この構成において、ロボットは、出力部材の位置を移動する複数のアクチュエータと、複数のアクチュエータのそれぞれに設けられた複数のアクチュエータ位置検出センサを備える。アクチュエータ位置検出センサは、アクチュエータの駆動領域を複数に分割する各回転領域のうちいずれの回転領域においてアクチュエータが駆動しているかを検出する。また、ロボットは、複数のアクチュエータの各回転領域の組み合わせにより、出力部材の可動領域を複数の分割空間に分割し、出力部材の位置を制御する制御部を備える。このようなロボットの制御方法では、まず、ロボットの起動時又は起動後において、複数のアクチュエータのそれぞれが駆動している回転領域をアクチュエータ位置検知センサで検出する回転領域特定処理を実行する回転領域特定処理工程をロボットで実行する。次いで、各アクチュエータが駆動している回転領域の組み合わせから出力部材の位置を含む分割空間を判断し複数のアクチュエータを駆動する駆動処理を実行する駆動処理工程をロボットで実行する。次いで、各アクチュエータが回転領域の境界位置に達したことをアクチュエータ位置検出センサが検出した場合に、各アクチュエータ及び出力部材の原点からの位置を特定する位置特定処理を実行する位置特定処理工程をロボットで実行する。このように構成することで、ロボットは、出力部材の絶対位置を、高価なアブソリュートエンコーダを用いることなく安価な検出センサを複数用いて特定することができる。また、ロボットは、出力部材の絶対位置を特定する場合に、分割空間内で移動させるだけで絶対位置を特定することができ、出力部材を大きく動かすことなく出力部材の絶対位置を容易に特定することができる。   In this embodiment, the absolute position specifying method of the output member 103 is used for the parallel link robot 100 having a link mechanism. However, the method is not limited to this, and the position of the output member is determined by driving a plurality of actuators. You may use for the control part of the robot to control. In this configuration, the robot includes a plurality of actuators that move the position of the output member, and a plurality of actuator position detection sensors provided in each of the plurality of actuators. The actuator position detection sensor detects in which rotation region the actuator is driven in each rotation region that divides the drive region of the actuator into a plurality of regions. In addition, the robot includes a control unit that divides the movable region of the output member into a plurality of divided spaces and controls the position of the output member by combining the rotation regions of the plurality of actuators. In such a robot control method, first, at the time of starting or after starting the robot, a rotation region specifying process is executed in which a rotation region specifying process is performed in which a rotation region driven by each of a plurality of actuators is detected by an actuator position detection sensor. The processing process is executed by a robot. Next, a robot performs a driving process step of determining a divided space including the position of the output member from a combination of rotation regions driven by the actuators and executing a driving process for driving the plurality of actuators. Next, when the actuator position detection sensor detects that each actuator has reached the boundary position of the rotation region, the robot performs a position specifying process step for executing a position specifying process for specifying the position from the origin of each actuator and output member. Run with. With this configuration, the robot can specify the absolute position of the output member by using a plurality of inexpensive detection sensors without using an expensive absolute encoder. Further, when specifying the absolute position of the output member, the robot can specify the absolute position simply by moving the output member in the divided space, and easily specify the absolute position of the output member without greatly moving the output member. be able to.

100…パラレルリンクロボット:100A…ベース部(固定部材):103…出力部材(マニピュレータ):104…エンドエフェクタ:105…出力軸:107…第1モータ(アクチュエータ):107a…第1回転アーム(駆動リンク部材):107d,108d,111d…プレート(回転部材):107g,107h,108g,108h,111g,111h…エッジ(被検出部):107i,107j,107k,108i,108j,108k,111i,111j,111k…検出センサ(検出部):108…第2モータ(アクチュエータ):108a…第2回転アーム(駆動リンク部材):109…第1アーム(リンク機構):109a…第1リンク(従動リンク部材):110…第2アーム(リンク機構):110a…第2リンク(従動リンク部材):111…第3モータ(アクチュエータ):111a…第3回転アーム(駆動リンク部材):112…第3アーム(リンク機構):112a…第3リンク(従動リンク部材):401…CPU(制御部) DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Parallel link robot: 100A ... Base part (fixing member): 103 ... Output member (manipulator): 104 ... End effector: 105 ... Output shaft: 107 ... 1st motor (actuator): 107a ... 1st rotation arm (drive) Link member): 107d, 108d, 111d ... Plate (rotating member): 107g, 107h, 108g, 108h, 111g, 111h ... Edge (detected portion): 107i, 107j, 107k, 108i, 108j, 108k, 111i, 111j , 111k ... detection sensor (detection unit): 108 ... second motor (actuator): 108a ... second rotating arm (drive link member): 109 ... first arm (link mechanism): 109a ... first link (following link member) ): 110... Second arm (link mechanism): 110a 2nd link (driven link member): 111 ... 3rd motor (actuator): 111a ... 3rd rotation arm (drive link member): 112 ... 3rd arm (link mechanism): 112a ... 3rd link (driven link member) : 401... CPU (control unit)

Claims (6)

出力軸を有する出力部材と、
固定部材に支持され前記出力部材を移動させる複数のアクチュエータと、
前記出力軸と前記複数のアクチュエータとの間にそれぞれに設けられ、前記アクチュエータと連動して駆動する駆動リンク部材と、前記出力軸に接続され前記駆動リンク部材に駆動される従動リンク部材と、を有し、前記駆動リンク部材が駆動した場合に前記従動リンク部材のそれぞれの連結関係により前記出力部材を位置決めするリンク機構と、
被検出部を有し前記駆動リンク部材と連動して回転位置が移動する回転部材と、
前記被検出部の回転位置によってオン、オフ信号が切り替わる複数の検出部と、
前記出力部材の位置を特定する位置特定モードを有する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記位置特定モードにおいて、
前記複数の検出部の各オン、オフ信号がそれぞれ異なる複数の回転領域のうち、いずれの回転領域に前記駆動リンク部材が位置するかを特定する回転領域特定処理と、
前記複数の検出部のいずれか1つのオン、オフ信号が切り替わる各回転領域の境界位置のうち、前記駆動リンク部材が位置する回転領域と該回転領域に隣接する回転領域との境界位置まで、前記アクチュエータを駆動して前記被検出部を移動する駆動処理と、
前記回転領域特定処理及び前記駆動処理を前記複数のアクチュエータのすべてに実行し、前記出力部材の位置を特定する位置特定処理と、を実行する、
ことを特徴とするパラレルリンクロボット。
An output member having an output shaft;
A plurality of actuators supported by a fixed member to move the output member;
A drive link member provided between each of the output shaft and the plurality of actuators and driven in conjunction with the actuator; and a driven link member connected to the output shaft and driven by the drive link member; A link mechanism for positioning the output member according to the connection relationship of the driven link member when the drive link member is driven;
A rotating member having a detected portion and whose rotational position moves in conjunction with the drive link member;
A plurality of detection units in which the on and off signals are switched according to the rotational position of the detected unit;
A control unit having a position specifying mode for specifying the position of the output member,
The control unit, in the position specifying mode,
A rotation region specifying process for specifying in which rotation region the drive link member is located among a plurality of rotation regions in which the on / off signals of the plurality of detection units are different from each other;
Among the boundary positions of each rotation region where the on / off signal of any one of the plurality of detection units is switched, to the boundary position between the rotation region where the drive link member is located and the rotation region adjacent to the rotation region, Drive processing for moving the detected portion by driving an actuator;
Performing the rotation area specifying process and the driving process for all of the plurality of actuators, and performing a position specifying process for specifying the position of the output member;
A parallel link robot characterized by that.
前記制御部は、複数の前記駆動リンク部材が位置する回転領域ごとに前記出力部材の可動領域を分割した複数の分割空間のそれぞれに、前記駆動処理における前記アクチュエータの駆動方向と、前記複数のアクチュエータに対して前記駆動処理を実行する駆動順序と、を設定し、
前記制御部は、前記回転領域特定処理において前記複数の検出部の各オン、オフ信号から特定した前記駆動リンク部材が位置する回転領域に対応する分割空間に設定された前記複数のアクチュエータの駆動順序で、前記アクチュエータのそれぞれに設定された駆動方向に前記アクチュエータを駆動し、前記駆動処理を実行する、
ことを特徴とする請求項1に記載のパラレルリンクロボット。
The control unit includes a drive direction of the actuator in the drive process and a plurality of actuators in each of a plurality of divided spaces obtained by dividing the movable region of the output member for each rotation region where the plurality of drive link members are located. A driving order for executing the driving process is set for
The control unit is configured to drive the plurality of actuators set in a divided space corresponding to the rotation region where the drive link member specified from the on / off signals of the plurality of detection units in the rotation region specifying process is located. Then, the actuator is driven in the driving direction set for each of the actuators, and the driving process is executed.
The parallel link robot according to claim 1.
前記制御部は、前記出力部材の位置する分割空間に前記出力部材に干渉する干渉物が存在する場合に、干渉物が存在する該分割空間から干渉物が存在しない分割空間に前記出力部材を移動させた後に前記位置特定モードを実行する、
ことを特徴とする請求項2に記載のパラレルリンクロボット。
The control unit moves the output member from the divided space where the interferer exists to the divided space where the interferer does not exist when there is an interferer that interferes with the output member in the divided space where the output member is located. Executing the location mode after
The parallel link robot according to claim 2.
前記制御部は、前記位置特定処理の実行後に、前記アクチュエータを駆動し、予め設定されている原点位置に前記出力部材を移動する原点復帰処理を実行することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のパラレルリンクロボット。   The said control part performs the origin return process which drives the said actuator and moves the said output member to the preset origin position after execution of the said position specific process. 4. The parallel link robot according to any one of 3 above. 出力軸を有する出力部材と、
固定部材に支持され前記出力部材を移動させる複数のアクチュエータと、
前記出力軸と前記複数のアクチュエータとの間にそれぞれに設けられ、前記アクチュエータと連動して駆動する駆動リンク部材と、前記出力軸に接続され前記駆動リンク部材に駆動される従動リンク部材と、を有し、前記駆動リンク部材が駆動した場合に前記従動リンク部材のそれぞれの連結関係により前記出力部材を位置決めするリンク機構と、
被検出部を有し前記駆動リンク部材と連動して回転位置が移動する回転部材と、
前記被検出部の回転位置によってオン、オフ信号が切り替わる複数の検出部と、
前記出力部材の位置を特定する位置特定モードを有する制御部と、を備えたパラレルリンクロボットの制御方法において、
前記制御部が、前記複数の検出部の各オン、オフ信号がそれぞれ異なる複数の回転領域のうち、いずれの回転領域に前記駆動リンク部材が位置するかを特定する回転領域特定処理を実行する回転領域特定処理工程と、
前記制御部が、前記複数の検出部のいずれか1つのオン、オフ信号が切り替わる各回転領域の境界位置のうち、前記駆動リンク部材が位置する回転領域と該回転領域に隣接する回転領域との境界位置まで、前記アクチュエータを駆動して前記被検出部を移動する駆動処理を実行する駆動処理工程と、
前記制御部が、前記回転領域特定処理及び前記駆動処理を前記複数のアクチュエータのすべてに実行し、前記出力部材の位置を特定する位置特定処理を実行する位置特定処理工程と、を備える、
ことを特徴とするパラレルリンクロボットの制御方法。
An output member having an output shaft;
A plurality of actuators supported by a fixed member to move the output member;
A drive link member provided between each of the output shaft and the plurality of actuators and driven in conjunction with the actuator; and a driven link member connected to the output shaft and driven by the drive link member; A link mechanism for positioning the output member according to the connection relationship of the driven link member when the drive link member is driven;
A rotating member having a detected portion and whose rotational position moves in conjunction with the drive link member;
A plurality of detection units in which the on and off signals are switched according to the rotational position of the detected unit;
In a control method for a parallel link robot comprising a control unit having a position specifying mode for specifying the position of the output member,
Rotation in which the control unit executes a rotation region specifying process for specifying in which rotation region the drive link member is located among a plurality of rotation regions having different on / off signals from the plurality of detection units. Region identification processing step;
Of the boundary positions of each rotation region where the on / off signal of any one of the plurality of detection units is switched, the control unit includes a rotation region where the drive link member is located and a rotation region adjacent to the rotation region. A drive processing step of performing a drive process of moving the detected portion by driving the actuator to a boundary position;
The control unit includes a position specifying process step of executing the position specifying process for specifying the position of the output member by executing the rotation area specifying process and the driving process for all of the plurality of actuators.
A control method for a parallel link robot.
出力部材の位置を移動する複数のアクチュエータと、
前記複数のアクチュエータのそれぞれに設けられ、駆動領域を複数に分割する各回転領域のうちいずれの回転領域において駆動しているかを検出する複数のアクチュエータ位置検出センサと、
前記複数のアクチュエータの各回転領域の組み合わせにより、前記出力部材の可動領域を複数の分割空間に分割し前記出力部材の位置を制御する制御部と、を備えたロボットの制御方法において、
前記制御部が、前記ロボットの起動時又は起動後において、前記複数のアクチュエータのそれぞれが駆動している回転領域を前記アクチュエータ位置検出センサで検出する回転領域特定処理を実行する回転領域特定処理工程と、
前記制御部が、前記回転領域の組み合わせから前記出力部材の位置を含む分割空間を判断し前記複数のアクチュエータを駆動する駆動処理を実行する駆動処理工程と、
前記制御部が、前記複数のアクチュエータのそれぞれが回転領域の境界位置に達したことを前記アクチュエータ位置検出センサが検出した場合に、前記複数のアクチュエータ及び前記出力部材の原点からの位置を特定する位置特定処理を実行する位置特定処理工程と、を備える、
ことを特徴とするロボットの制御方法。
A plurality of actuators for moving the position of the output member;
A plurality of actuator position detection sensors which are provided in each of the plurality of actuators and detect which rotation region is used to drive the rotation region among the plurality of rotation regions;
In a control method for a robot, comprising: a control unit that divides a movable region of the output member into a plurality of divided spaces and controls the position of the output member by combining each rotation region of the plurality of actuators;
A rotation region specifying processing step for executing a rotation region specifying process in which the control unit detects a rotation region driven by each of the plurality of actuators with the actuator position detection sensor at the time of starting or after starting the robot; ,
A drive processing step in which the control unit determines a divided space including a position of the output member from a combination of the rotation regions, and executes a drive process for driving the plurality of actuators;
A position where the control unit specifies positions from the origin of the plurality of actuators and the output member when the actuator position detection sensor detects that each of the plurality of actuators has reached the boundary position of the rotation region. A position specifying process step for executing the specifying process,
A robot control method characterized by the above.
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