JP2018015896A - Robot device and robot control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot device capable of improving an operation speed of a multi-joint robot by appropriately processing a singularity, and a robot control method.SOLUTION: A robot device 1 includes: a multi-joint robot 2; and a controller 3 for driving and controlling the multi-joint robot 2 on the basis of an operation command input from a teaching pendant 4 capable of operating the multi-joint robot 2. The controller 3 includes: a joint angle computing unit 32 for computing each joint angle command for driving the multi-joint robot 2 on the basis of the operation command; a servo control unit 30 for rotatably driving a rotary joint so as to operate the multi-joint robot 2 on the basis of the joint angle command computed by the joint angle computing unit 32; a singularity calculating unit 51 for calculating a distance between the multi-joint robot 2 and a singularity of the multi-joint robot 2; and a maximum joint angle deviation adjust unit 52 for limiting a maximum rotational speed of the rotary joint that is preliminary specified on the basis of a singularity kind, when a singularity distance is smaller than a prescribed value.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、多関節ロボットを有するロボット装置及び多関節ロボットの制御方法に関する。   The present invention relates to a robot apparatus having an articulated robot and a method for controlling the articulated robot.

近年、多関節ロボットにワークの組み立て等の作業を行わせるロボット装置の開発事例が増加している。このようなロボット装置の究極の目的は、多関節ロボットを人間の手のように動かして、複雑なワークの組立て等の作業を高速で行わせることにある。   In recent years, there have been an increasing number of development cases for robotic devices that allow multi-joint robots to perform work such as assembly of workpieces. The ultimate purpose of such a robot apparatus is to move a multi-joint robot like a human hand and to perform operations such as assembling complex workpieces at high speed.

しかしながら、多関節ロボットには、3次元空間で指定した1つの位置姿勢が関節空間では1つに定まらない、いわゆる特異点と呼ばれる姿勢が複数存在し、特異点が多関節ロボットを複雑かつ高速に動かす妨げとなっている。そのため、ロボット装置の開発においては、特異点を適当に処理することが重要となっている。   However, multi-joint robots have multiple poses called so-called singular points where one position and posture specified in the three-dimensional space is not fixed to one in the joint space. It is a hindrance to move. Therefore, it is important to appropriately handle singular points in the development of robotic devices.

ここで、多関節ロボットを制御する一般的な制御装置のブロック図を図13に示す。図13において、現在位置Cは、3次元空間で表したマニピュレータの手先の位置姿勢を示し、偏差指令Vは、予め決められた制御周期(例えば、2ms)毎の手先の位置姿勢の偏差を示している。制御周期が一定なので、偏差指令Vは速度を表しており、ティーチングペンダントなどにより制御周期毎に生成される。 Here, FIG. 13 shows a block diagram of a general control apparatus for controlling the articulated robot. In FIG. 13, the current position C i indicates the position and orientation of the hand of the manipulator expressed in a three-dimensional space, and the deviation command V i is the deviation of the position and orientation of the hand for each predetermined control cycle (for example, 2 ms) Is shown. Since the control cycle is constant, the deviation command V i represents the speed is generated in each control cycle by such teaching pendant.

このような構成において、位置指令計算部150で現在位置Cに偏差指令Vを加算して次の位置Ci+1を求め、逆機構計算部155で次の位置Ci+1を逆機構計算して次の関節角指令qi+1を求める。そして、これを多関節ロボットの関節を制御するサーボ制御装置130に送信することで多関節ロボットが駆動制御される。しかし、多関節ロボットが特異点近傍にあると、関節角指令qi+1が前回の関節角指令qに対して大きく変化し、急激な動作をするおそれがあるという問題がある。 In such a configuration, the position command calculation unit 150 adds the deviation command V i to the current position C i to obtain the next position C i + 1 , and the reverse mechanism calculation unit 155 calculates the next position C i + 1 by reverse mechanism calculation. The next joint angle command q i + 1 is obtained. The articulated robot is driven and controlled by transmitting this to the servo control device 130 that controls the joint of the articulated robot. However, when the articulated robot is in the vicinity of a singular point, there is a problem that the joint angle command q i + 1 greatly changes with respect to the previous joint angle command q i , and there is a risk of abrupt movement.

これに対しては、関節角指令の速度を制限する方法が考えられるが、関節角指令の速度を制限すると、当初の手先の目標位置から大きく外れる場合があり、一度外れると元に戻すことが困難になるという問題がある。これに対しては、関節の角速度が過大であれば減速させる速度制限をすることで、多関節ロボットが特異点近傍で急激に動作することを防止する技術が開示されている(特許文献1参照)。   For this, a method of limiting the speed of the joint angle command is conceivable. However, if the speed of the joint angle command is limited, it may deviate greatly from the initial target position of the hand. There is a problem that it becomes difficult. On the other hand, a technique is disclosed in which the articulated robot is prevented from abruptly operating near a singular point by limiting the speed at which the joint angular velocity is excessively slowed (see Patent Document 1). ).

特開2003−300183号公報JP2003-300193A

しかしながら、特許文献1に開示の技術は、関節の角速度を常に制限しているため、特異点以外の位置姿勢でも多関節ロボットの動作が遅くなるという問題がある。   However, since the technique disclosed in Patent Document 1 always limits the angular velocity of the joint, there is a problem that the operation of the articulated robot becomes slow even in a position and orientation other than the singular point.

そこで、本発明は、特異点を適当に処理して多関節ロボットの動作速度を向上可能なロボット装置及びロボット制御方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a robot apparatus and a robot control method capable of appropriately processing singular points and improving the operation speed of an articulated robot.

本発明は、複数の回転関節を有する多関節ロボットと、前記多関節ロボットを操作可能な操作手段から入力された動作指令に基づいて、前記多関節ロボットを駆動制御する制御装置と、を備えたロボット装置において、前記制御装置は、前記動作指令に基づいて前記多関節ロボットを駆動するための、前記複数の回転関節のそれぞれの関節角指令を演算する関節角演算部と、前記関節角演算部が演算した関節角指令に基づいて前記複数の回転関節のそれぞれを回転駆動させて、前記多関節ロボットを動作させる関節駆動制御部と、前記関節ロボットの特異点に対する前記回転関節の特異点角度又は特異点距離を計算する特異点計算部と、前記特異点計算部が計算した特異点角度又は特異点距離が所定の値よりも小さくなると、特異点の種類に基づいて予め特定された回転関節の回転速度を制限する関節速度制限部と、を備えたことを特徴とする。   The present invention includes an articulated robot having a plurality of rotary joints, and a control device that drives and controls the articulated robot based on an operation command input from an operation unit capable of operating the articulated robot. In the robot apparatus, the control device calculates a joint angle command of each of the plurality of rotary joints for driving the articulated robot based on the operation command, and the joint angle calculation unit And a joint drive control unit that operates each of the articulated robots by rotating and driving each of the plurality of rotary joints based on the joint angle command calculated by: and a singular point angle of the rotary joint relative to a singular point of the joint robot A singular point calculation unit that calculates a singular point distance, and when the singular point angle or singular point distance calculated by the singular point calculation unit is smaller than a predetermined value, And joint velocity restrictor for limiting the rotational speed of the rotary joint specified in advance Zui, characterized by comprising a.

また、本発明は、複数の回転関節を有する多関節ロボットを操作可能な操作手段から入力された動作指令に基づいて、前記多関節ロボットを駆動制御するロボット制御方法において、制御部が、前記動作指令に基づいて前記多関節ロボットを駆動するための、前記複数の回転関節のそれぞれの関節角指令を演算する関節角演算工程と、前記制御部が、前記関節角演算工程が演算した関節角指令に基づいて前記複数の回転関節のそれぞれを回転駆動させて、前記多関節ロボットを動作させる関節制御工程と、前記制御部が、前記関節ロボットの特異点に対する前記回転関節の特異点角度又は特異点距離を計算する特異点計算工程と、前記制御部が、前記特異点計算工程が計算した特異点角度又は特異点距離が所定の値よりも小さくなると、特異点の種類に基づいて予め特定された回転関節の回転速度を制限する関節速度制限工程と、を備えたことを特徴とする。   Further, the present invention provides a robot control method for driving and controlling the articulated robot based on an operation command input from an operation means capable of operating an articulated robot having a plurality of rotary joints. A joint angle calculation step for calculating a joint angle command for each of the plurality of rotary joints to drive the articulated robot based on the command; and a joint angle command calculated by the control unit in the joint angle calculation step A joint control step of rotating each of the plurality of rotary joints to operate the articulated robot, and the control unit includes a singular point angle or a singular point of the rotary joint with respect to a singular point of the joint robot. A singular point calculation step of calculating a distance, and the control unit, when the singular point angle or singular point distance calculated by the singular point calculation step is smaller than a predetermined value, Characterized by comprising a joint velocity limiting step of limiting the rotational speed of the pre-specified rotation joints, based on the type.

本発明によれば、特異点を適当に処理して多関節ロボットの動作速度を向上可能なロボット装置及びロボット制御方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the robot apparatus and robot control method which can process the singular point appropriately and can improve the operation speed of an articulated robot can be provided.

本発明の第1実施形態に係るロボット装置の全体構造を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an overall structure of a robot apparatus according to a first embodiment of the present invention. 第1実施形態に係るロボットアームの第1の特異点を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 1st specific point of the robot arm which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るロボットアームの第2の特異点を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 2nd specific point of the robot arm which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るロボットアームの第3の特異点を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 3rd singular point of the robot arm which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る関節制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the joint control apparatus which concerns on 1st Embodiment. 最大関節角偏差を計算する関数を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the function which calculates the largest joint angle deviation. 特異点の種類に応じて速度制限する関節軸を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the joint axis which carries out speed restriction | limiting according to the kind of singular point. 第2実施形態に係る関節制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the joint control apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る関節制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the joint control apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る関節制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the joint control apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る関節制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the joint control apparatus which concerns on 5th Embodiment. 第6実施形態に係る関節制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the joint control apparatus which concerns on 6th Embodiment. 従来技術に係る多関節ロボットを制御する制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the control apparatus which controls the articulated robot which concerns on a prior art.

<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態に係るロボット装置について、図1から図7を参照しながら説明する。まず、第1実施形態に係るロボット装置1全体の概略構成について、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るロボット装置1の全体構造を模式的に示す図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, a robot apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the entire robot apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall structure of the robot apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.

図1に示すように、ロボット装置1は、ワークの組立て等を行う6軸の垂直多関節ロボット(以下、「多関節ロボット」という)2と、多関節ロボット2を制御するコントローラ3と、多関節ロボット2を操作可能なティーチングペンダント4と、を備えている。   As shown in FIG. 1, a robot apparatus 1 includes a 6-axis vertical articulated robot (hereinafter referred to as “articulated robot”) 2 for assembling workpieces, a controller 3 for controlling the articulated robot 2, A teaching pendant 4 capable of operating the joint robot 2.

多関節ロボット(多関節マニピュレータ)2は、6軸多関節のロボットアーム20と、ロボットアーム20の先端に接続されるエンドエフェクタ21と、を備えている。ロボットアーム20は、6つの回転関節(J1〜J6)と、関節軸(J1軸〜J6軸)を中心に回転駆動する6つのアクチュエータ(本実施形態においては、サーボ)と、を備えている。ロボットアーム20は、各関節のサーボを選択的に駆動することでエンドエフェクタ21を任意の3次元位置に移動させる。エンドエフェクタ21は、ロボットアーム20の先端に着脱自在に取り付けられており、作業内容に基づいて交換可能になっている。本実施形態においては、3本のフィンガでワークを把持可能な、所謂ハンドと呼ばれるエンドエフェクタが取り付けられている。   The multi-joint robot (multi-joint manipulator) 2 includes a six-axis multi-joint robot arm 20 and an end effector 21 connected to the tip of the robot arm 20. The robot arm 20 includes six rotary joints (J1 to J6) and six actuators (servo in the present embodiment) that rotate around the joint axes (J1 axis to J6 axis). The robot arm 20 moves the end effector 21 to an arbitrary three-dimensional position by selectively driving the servo of each joint. The end effector 21 is detachably attached to the tip of the robot arm 20 and can be replaced based on the work content. In the present embodiment, an end effector called a hand that can hold a workpiece with three fingers is attached.

コントローラ(制御装置)3は、ロボットアーム20の各関節のサーボを駆動制御するサーボ制御装置(後述の図5参照)30と、ロボットアーム20の関節を制御する関節制御装置(後述の図5参照)31と、を備えている。また、コントローラ3は、エンドエフェクタ21を制御するエンドエフェクタ制御装置と、記憶部と、記録メディア読取装置と、通信装置と、を備えている。   The controller (control device) 3 includes a servo control device (see FIG. 5 to be described later) for driving and controlling the servos of each joint of the robot arm 20 and a joint control device (see FIG. 5 to be described later) for controlling the joints of the robot arm 20. 31). Further, the controller 3 includes an end effector control device that controls the end effector 21, a storage unit, a recording medium reading device, and a communication device.

関節制御装置31は、ロボットアーム20が特異点に近づいた際に、特定の回転関節の急激な動作を回避しながらロボットアーム20が動作するように各回転関節を制御する。なお、関節制御装置31については、後に詳しく説明する。サーボ制御装置(関節駆動制御部)30は、関節制御装置31により計算された後述する関節角指令に基づいて、各回転関節のサーボを回転駆動させてロボットアーム20を動作させる。   The joint control device 31 controls each rotary joint so that when the robot arm 20 approaches a singular point, the robot arm 20 moves while avoiding a sudden movement of a specific rotary joint. The joint control device 31 will be described in detail later. The servo control device (joint drive control unit) 30 operates the robot arm 20 by rotating the servo of each rotary joint based on a joint angle command (described later) calculated by the joint control device 31.

記憶部は、後述するロボット制御方法を実行するためのプログラム(ロボット制御プログラム)やロボットアーム20の特異点、予めユーザによって教示された初期教示点等のデータが格納されている。記録メディア読取装置は、ロボット制御プログラム等の各種プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を読み込み、記録媒体に記録されたプログラムやデータ等を記憶装置に格納させるため等に用いられる。通信装置は、例えば、上述したような記録媒体を使用せずに、通信装置を介してインターネット等から配信される更新プログラム等をダウンロードする際に用いられる。   The storage unit stores data such as a program (robot control program) for executing a robot control method, which will be described later, a singular point of the robot arm 20, and an initial teaching point previously taught by the user. The recording medium reading device is used for reading a computer-readable recording medium in which various programs such as a robot control program are recorded, and storing the program, data, and the like recorded on the recording medium in a storage device. The communication device is used when, for example, an update program distributed from the Internet or the like is downloaded via the communication device without using the recording medium as described above.

ティーチングペンダント(操作手段)4は、ユーザとのマンマシンインターフェイスであり、ユーザが多関節ロボット2を操作するために用いられる。また、ティーチングペンダント4は、ジョグ運転と呼ばれる機能を有しており、ジョグ運転は、例えば、ユーザがボタンを押している間だけ、3次元座標で多関節ロボット2の手先位置を直線上に動かすことができるようになっている。そのため、多関節ロボット2は、ジョグ運転中に特異点に近づくおそれがあり、特異点に近づくと特定の関節が急激に動作するおそれがある。このとき、本実施形態においては、関節制御装置31で、特異点に近づいた場合でも特定の関節の急激な動作を回避しつつ、ロボットアーム20が駆動するようになっている。   The teaching pendant (operation means) 4 is a man-machine interface with the user, and is used by the user to operate the articulated robot 2. The teaching pendant 4 has a function called jog operation. In the jog operation, for example, the hand position of the articulated robot 2 is moved on a straight line in three-dimensional coordinates only while the user presses the button. Can be done. For this reason, the multi-joint robot 2 may approach a singular point during jog operation, and a specific joint may move rapidly when approaching the singular point. At this time, in the present embodiment, the robot control unit 31 drives the robot arm 20 while avoiding an abrupt operation of a specific joint even when approaching a singular point.

次に、上述した関節制御装置31について、図2から図7を参照しながら具体的に説明する。まず、ロボットアーム20の特異点及び特異点距離について、図2から図4を参照しながら説明する。図2は、第1実施形態に係るロボットアーム20の第1の特異点を説明する説明図である。図3は、第1実施形態に係るロボットアーム20の第2の特異点を説明する説明図である。図4は、第1実施形態に係るロボットアーム20の第3の特異点を説明する説明図である。   Next, the joint control device 31 described above will be specifically described with reference to FIGS. First, singular points and singular point distances of the robot arm 20 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a first singular point of the robot arm 20 according to the first embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a second singular point of the robot arm 20 according to the first embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a third singular point of the robot arm 20 according to the first embodiment.

一般に、多関節ロボット(多関節マニピュレータ)では、ある特定の手先位置に対して関節角度が計算できない特異点が多数存在する。例えば、6軸の多関節ロボット2においては、3つの特異点(第1の特異点〜第3の特異点)が存在することが知られており、多関節ロボット2が3つの特異点に同時に近づく場合もある。以下、多関節ロボット2が有する3つの特異点について説明する。   Generally, in an articulated robot (articulated manipulator), there are many singular points where the joint angle cannot be calculated for a specific hand position. For example, in the 6-axis articulated robot 2, it is known that there are three singular points (first singular point to third singular point). There is also a case of approaching. Hereinafter, the three singular points of the articulated robot 2 will be described.

なお、以下においては、説明のため、J1軸の方向を垂直方向と呼び、J1軸と直交する方向を水平方向と呼ぶものとする。また、一般的な産業用ロボットにおいては、J1軸の方向とJ2軸の方向とは直交し、J2軸の方向とJ3軸の方向とは平行になるように設計されるため、この条件に基づいて説明する。J2軸がJ1軸に対して水平方向にオフセットされた構成を用いることもあるが、同様に議論可能であるため、ここではその説明を省略する。更に、一般的には、J4軸、J5軸及びJ6軸は、逆機構計算が計算し易いように、1点(図2から図4に示すP点)で交わるように設計される場合が多いため、この条件に基づいて説明する。   In the following, for the sake of explanation, the direction of the J1 axis is referred to as the vertical direction, and the direction orthogonal to the J1 axis is referred to as the horizontal direction. Further, in general industrial robots, the direction of the J1 axis and the direction of the J2 axis are orthogonal to each other, and the direction of the J2 axis and the direction of the J3 axis are parallel to each other. I will explain. A configuration in which the J2 axis is offset in the horizontal direction with respect to the J1 axis may be used. However, since the discussion is possible in the same manner, the description thereof is omitted here. Further, in general, the J4 axis, the J5 axis, and the J6 axis are often designed to intersect at one point (point P shown in FIGS. 2 to 4) so that the reverse mechanism calculation can be easily calculated. Therefore, it demonstrates based on this condition.

図2に示すように、第1の特異点は、J4軸、J5軸及びJ6軸が交わる点、即ち、P点がJ1軸上に有る場合である。第1の特異点上では、J1軸、J4軸、J5軸及びJ6軸がP点において、1点で交わるので、4つの回転関節J1、J4〜J6の回転角度が定まらない。3次元空間では、回転角度は3種類の方向(変数)により定まるのに対して、第1の特異点は、変数が1つ多い4つあるためである。第1の特異点の近傍では、手先の僅かな位置姿勢の変化が回転関節J1、J4〜J6の大きな角度変化を引き起こす。   As shown in FIG. 2, the first singular point is a point where the J4 axis, the J5 axis, and the J6 axis intersect, that is, the point P is on the J1 axis. On the first singular point, the J1 axis, the J4 axis, the J5 axis, and the J6 axis intersect at one point at the P point, so the rotation angles of the four rotary joints J1, J4 to J6 are not determined. This is because in the three-dimensional space, the rotation angle is determined by three types of directions (variables), whereas the first singular point has four variables, which is one more variable. In the vicinity of the first singular point, a slight change in the position and orientation of the hand causes a large angle change of the rotary joints J1, J4 to J6.

また、P点をJ1軸上に位置させるために必要な回転関節J2の回転角度をδ1とすると、回転角度δ1は、第1の特異点までの距離を示す代表的な指標となる。そのため、本実施形態においては、特異点距離として、特定の回転関節の回転角度(以下、「特異点角度」という)を用いるものとする。経験的に、回転関節J2の回転角度(特異点角度)δ1が15度を下回ると、手先の僅かな位置姿勢の変化で回転関節J1、J4〜J6の回転角度が大きく変化するので注意が必要となる。   Further, assuming that the rotation angle of the rotary joint J2 necessary for positioning the point P on the J1 axis is δ1, the rotation angle δ1 is a representative index indicating the distance to the first singular point. Therefore, in this embodiment, the rotation angle of a specific rotary joint (hereinafter referred to as “singular point angle”) is used as the singular point distance. Empirically, if the rotation angle (singular point angle) δ1 of the rotary joint J2 is less than 15 degrees, the rotational angles of the rotary joints J1, J4 to J6 change greatly due to slight changes in the position and orientation of the hand. It becomes.

図3に示すように、第2の特異点は、J4軸とJ6軸とが同軸上に有る場合である。第2の特異点では、J4軸とJ6軸とが一致するので、回転関節J4、J6の回転角度が1つに定まらない。第2の特異点の近傍では、手先の僅かな位置姿勢の変化が回転関節J4、J6の大きな角度変化を引き起こす。また、J4軸とJ6軸とを同軸上に位置させるのに必要な回転関節J5の回転角度をδ2とすると、経験的に回転角度(特異点角度)δ2が15度を下回ると、手先の僅かな位置姿勢の変化で回転関節J4、J6の回転角度が大きく変化するので注意が必要となる。   As shown in FIG. 3, the second singular point is when the J4 axis and the J6 axis are on the same axis. At the second singular point, since the J4 axis and the J6 axis coincide with each other, the rotation angles of the rotary joints J4 and J6 are not fixed to one. In the vicinity of the second singular point, a slight change in the position and orientation of the hand causes a large angle change of the rotary joints J4 and J6. Further, assuming that the rotation angle of the rotary joint J5 required to position the J4 axis and the J6 axis on the same axis is δ2, if the rotation angle (singular point angle) δ2 is less than 15 degrees empirically, Since the rotational angle of the rotary joints J4 and J6 changes greatly due to a change in position and orientation, attention is required.

図4に示すように、第3の特異点は、J2軸とJ3軸とがJ4軸上に有る場合である。第3の特異点では、J2軸とJ3軸とがJ4軸上に位置するので回転関節J2、J3の回転角度が定まらない。第3の特異点の近傍では、手先の僅かな位置姿勢の変化が回転関節J2、J3の大きな角度変化を引き起こす。また、J2軸とJ3軸とをJ4軸上に位置させるのに必要な回転関節J3の回転角度をδ3とすると、経験的に回転角度(特異点角度)δ3が15度を下回ると手先の僅かな位置姿勢の変化で回転関節J2、J3の回転角度が大きく変化するので注意が必要となる。   As shown in FIG. 4, the third singular point is when the J2 axis and the J3 axis are on the J4 axis. At the third singular point, since the J2 axis and the J3 axis are located on the J4 axis, the rotation angles of the rotary joints J2 and J3 are not determined. In the vicinity of the third singular point, a slight change in the position and orientation of the hand causes a large angle change of the rotary joints J2 and J3. Further, assuming that the rotation angle of the rotary joint J3 required to position the J2 axis and the J3 axis on the J4 axis is δ3, if the rotation angle (singular point angle) δ3 is less than 15 degrees empirically, Since the rotational angle of the rotary joints J2 and J3 changes greatly due to a change in position and orientation, attention is required.

次に、上述した3つの特異点に近づいた際に、ロボットアーム20の急激な動作を抑制しつつ駆動制御可能な関節制御装置31について、図5を参照しながら説明する。図5は、第1実施形態に係る関節制御装置31の構成を示すブロック図である。   Next, a joint control device 31 that can be driven and controlled while suppressing the rapid movement of the robot arm 20 when approaching the three singular points described above will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the joint control device 31 according to the first embodiment.

まず、関節制御装置31の構成について説明する。図5に示すように、関節制御装置31は、動作指令に基づいてロボットアーム20を駆動するための各回転関節の関節角指令を演算する関節角演算部32と、特異点に対する回転関節の特異点角度を計算する特異点計算部51と、を備えている。また、関節制御装置31は、特異点角度に応じて、回転関節毎に予め与えられている最大関節角偏差(最大回転速度)の制限値を小さくする処理を行う最大関節角偏差調整部52を備えている。   First, the configuration of the joint control device 31 will be described. As illustrated in FIG. 5, the joint control device 31 includes a joint angle calculation unit 32 that calculates a joint angle command of each rotary joint for driving the robot arm 20 based on the operation command, and a singular point of the rotary joint. And a singular point calculation unit 51 for calculating a point angle. In addition, the joint control device 31 includes a maximum joint angle deviation adjustment unit 52 that performs a process of reducing the limit value of the maximum joint angle deviation (maximum rotation speed) given in advance for each rotary joint according to the singular point angle. I have.

関節角演算部32は、位置指令計算部50と、補正強度調整部53と、位置指令補正部54と、逆機構計算部55と、関節角補正部56と、順機構計算部57と、補正量計算部58と、を備えている。   The joint angle calculation unit 32 includes a position command calculation unit 50, a correction strength adjustment unit 53, a position command correction unit 54, a reverse mechanism calculation unit 55, a joint angle correction unit 56, a forward mechanism calculation unit 57, and a correction. A quantity calculation unit 58.

位置指令計算部50は、3次元座標で表現したロボットアーム20の手先の現在位置に、同手先の偏差指令を加えて位置指令を計算する。補正強度調整部53は、特異点角度の大きさに応じた補正強度(補正の割合であり、以下、「補正割合」という)を計算する処理を行う。具体的には、特異点角度が小さいほど補正割合を小さくする処理を行う。位置指令補正部54は、位置指令計算部50で計算した位置指令に前回の補正量と補正割合を掛けたものを加えて、補正した位置指令を計算する。逆機構計算部55は、位置指令補正部54で補正した位置指令を、仮の関節角指令に変換する。関節角補正部56は、位置指令補正部54で計算した仮の関節角指令と前回の関節角指令とから、関節角偏差を計算し、最大関節角偏差調整部52で計算した最大関節角偏差を超えないように仮の関節角を小さくして次の関節角指令を計算する。順機構計算部57は、修正した関節角指令から次の関節角指令と、次の位置とを計算する。補正量計算部58は、順機構計算部57で計算した次回の位置と位置指令との差に、補正量を加えて次の補正量を計算する。   The position command calculation unit 50 calculates a position command by adding a deviation command of the hand to the current position of the hand of the robot arm 20 expressed in three-dimensional coordinates. The correction intensity adjustment unit 53 performs a process of calculating a correction intensity (a correction ratio, hereinafter referred to as “correction ratio”) according to the magnitude of the singular point angle. Specifically, a process of reducing the correction ratio as the singular point angle is smaller is performed. The position command correction unit 54 calculates the corrected position command by adding the position command calculated by the position command calculation unit 50 to the previous correction amount multiplied by the correction ratio. The reverse mechanism calculation unit 55 converts the position command corrected by the position command correction unit 54 into a temporary joint angle command. The joint angle correction unit 56 calculates a joint angle deviation from the temporary joint angle command calculated by the position command correction unit 54 and the previous joint angle command, and the maximum joint angle deviation calculated by the maximum joint angle deviation adjustment unit 52. The next joint angle command is calculated by reducing the temporary joint angle so as not to exceed. The forward mechanism calculation unit 57 calculates the next joint angle command and the next position from the corrected joint angle command. The correction amount calculation unit 58 calculates the next correction amount by adding the correction amount to the difference between the next position calculated by the forward mechanism calculation unit 57 and the position command.

最大関節角偏差調整部(関節速度制限部)52は、特異点の種類に基づいて予め特定された回転関節の特異点角度が所定の値より小さくなると、最大関節角偏差(最大回転速度)の制限値を予め設定された最大関節角偏差の制限値より小さくする。   The maximum joint angle deviation adjustment unit (joint speed limiting unit) 52 determines the maximum joint angle deviation (maximum rotation speed) when the singular point angle of the rotary joint specified in advance based on the type of singular point becomes smaller than a predetermined value. The limit value is made smaller than the preset limit value of the maximum joint angle deviation.

次に、上述のように構成された関節制御装置31によるロボットアーム20の駆動制御(ロボット制御方法)について、図5に加え、図6及び図7を参照しながら説明する。なお、以下に示す記号の添え字iは、計算回数を表し、一連の計算が終わる毎に1つ増やすようになっている。また、この計算は、例えば、2msといった制御周期毎に実施される。図6は、最大関節角偏差を計算する関数を説明する説明図である。図7は、特異点の種類に応じて速度制限する関節軸を説明する説明図である。   Next, drive control (robot control method) of the robot arm 20 by the joint control device 31 configured as described above will be described with reference to FIGS. 6 and 7 in addition to FIG. The subscript i of the symbol shown below represents the number of calculations, and is incremented by one every time a series of calculations are completed. Moreover, this calculation is implemented for every control period of 2 ms, for example. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a function for calculating the maximum joint angle deviation. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a joint axis whose speed is limited in accordance with the type of singular point.

ティーチングペンダント4に動作指令が入力されると、入力された動作指令に基づいて、ティーチングペンダント4から偏差指令V、現在位置C、前回の補正量E及び前回の関節角指令qが関節制御装置31に入力される。すると、関節制御装置31は、入力されたデータに基づいて、次の関節角指令qi+1、Ci+1及びEi+1を計算し、サーボ制御装置30に出力する。サーボ制御装置30は、入力された次の関節角指令に基づいて回転関節を回転駆動させて、ロボットアーム20を動作させる。以下、関節制御装置31による、次の関節角指令qi+1、Ci+1及びEi+1の計算方法について、具体的に説明する。 When an operation command is input to the teaching pendant 4, the deviation command V i , the current position C i , the previous correction amount E i, and the previous joint angle command q i are obtained from the teaching pendant 4 based on the input operation command. Input to the joint control device 31. Then, the joint control device 31 calculates the next joint angle commands q i + 1 , C i + 1, and E i + 1 based on the input data and outputs them to the servo control device 30. The servo control device 30 operates the robot arm 20 by rotating the rotary joint based on the input next joint angle command. Hereinafter, a method for calculating the next joint angle commands q i + 1 , C i + 1, and E i + 1 by the joint control device 31 will be specifically described.

ティーチングペンダント4から偏差指令V、現在位置C、前回の補正量E及び前回の関節角指令qが入力されると、まず、手先の偏差指令Vと手先の現在位置Cを加えて位置指令Dを計算する(位置指令計算工程)。ここで、現在位置データや偏差指令データは、XYZ方向の移動と回転とで6つの成分を持つベクトルであり、位置姿勢を表している。このような位置姿勢を表す別の方法として、4行4列の同次座標変換行列を用いる方法があるが、この場合、上記ベクトルの和は、行列の掛け算で表現される。しかし、これは表現の違いだけで本発明の主旨とは無関係なので、本実施形態においては、位置姿勢の表現として、直感的に理解し易いベクトル表現を用いて説明する。 When the deviation command V i , the current position C i , the previous correction amount E i and the previous joint angle command q i are input from the teaching pendant 4, first, the hand deviation command V i and the current position C i of the hand are obtained. In addition, a position command D i is calculated (position command calculation step). Here, the current position data and the deviation command data are vectors having six components for movement and rotation in the XYZ directions, and represent the position and orientation. As another method for representing such a position and orientation, there is a method using a 4 × 4 homogeneous coordinate transformation matrix. In this case, the sum of the vectors is expressed by matrix multiplication. However, since this is merely a difference in expression and is not related to the gist of the present invention, in the present embodiment, description will be made using a vector expression that is intuitively easy to understand as a position and orientation expression.

次に、特異点角度を計算し、特異点近傍か否かを判定する(特異点計算工程)。本実施形態においては、3種類の特異点に応じて、対応する回転関節の特異点角度を計算する。なお、対応する回転関節の特異点角度は、現在の関節角度を代用することができる。本実施形態に係る多関節ロボット2の制御周期は、2msといった十分に短い時間なので関節角度の変化も小さいからである。   Next, the singular point angle is calculated to determine whether or not the singular point is in the vicinity (singular point calculation step). In this embodiment, the singular point angle of the corresponding rotary joint is calculated according to the three types of singular points. In addition, the present joint angle can be substituted for the singular point angle of the corresponding rotary joint. This is because the control cycle of the multi-joint robot 2 according to the present embodiment is a sufficiently short time such as 2 ms, so that the change in the joint angle is small.

特異点角度が計算されると、次に、特異点角度に応じて、回転関節毎に予め与えられている最大関節角偏差(最大回転速度)の制限値を小さくする処理を行う(関節速度調整工程)。ここで、モータが発生するトルクやエンコーダが対応できる最大回転速度などの制約により、最大回転速度、即ち、最大関節角偏差の制限値が回転関節毎に決まっている。ここでは、特異点角度に応じて、この制限値をさらに小さくする。   Once the singular point angle has been calculated, the process of reducing the limit value of the maximum joint angle deviation (maximum rotational speed) given in advance for each rotary joint is then performed according to the singular point angle (joint speed adjustment) Process). Here, due to constraints such as the torque generated by the motor and the maximum rotation speed that the encoder can handle, the maximum rotation speed, that is, the limit value of the maximum joint angle deviation is determined for each rotation joint. Here, the limit value is further reduced according to the singular point angle.

例えば、図6に示すように、回転関節毎に与えられた最大回転角偏差(最大回転速度)をVmaxとし、特異点角度がゼロの場合の回転角偏差をVminとし、特異点近傍を判定する角度をθsとする。特異点角度θに対する減速した最大回転角偏差Vlimを次式で計算する。 For example, as shown in FIG. 6, the maximum rotation angle deviation (maximum rotation speed) given for each rotary joint is V max , the rotation angle deviation when the singular point angle is zero is V min, and the vicinity of the singular point is The angle to be determined is θs. The decelerated maximum rotation angle deviation V lim with respect to the singular point angle θ is calculated by the following equation.

Figure 2018015896
Figure 2018015896

特異点近傍を判定するθsを、例えば15度に設定した場合、特異点角度が15度を下回ると特定の回転関節の回転速度を制限する。また、制限値を小さくする処理は、特異点の種類に基づいて予め特定される回転関節毎に行われる。例えば、図7に示すように、第1の特異点の場合は、回転関節J1、J4、J5、J6の最大関節角偏差(最大回転速度)の制限値を小さくする。なお、このときの制限値の最小値はゼロとする。また、第2特異点の場合は、回転関節J4、J6の最大関節角偏差(最大回転速度)の制限値を小さくする。なお、このときの制限値の最小値はゼロとする。更に、第3の特異点の場合は、回転関節J2、J3の最大関節角偏差(最大回転速度)の制限値を小さくする。なお、このときの制限値の最小値は、ゼロではなく、例えば、秒速1度といった小さな速度に設定する。この速度をゼロにすると、この特異点から脱出できないからである。   When θs for determining the vicinity of the singular point is set to 15 degrees, for example, when the singular point angle is less than 15 degrees, the rotation speed of the specific rotary joint is limited. Further, the process of reducing the limit value is performed for each rotary joint specified in advance based on the type of singularity. For example, as shown in FIG. 7, in the case of the first singular point, the limit value of the maximum joint angle deviation (maximum rotation speed) of the rotary joints J1, J4, J5, and J6 is reduced. The minimum limit value at this time is zero. In the case of the second singular point, the limit value of the maximum joint angle deviation (maximum rotation speed) of the rotary joints J4 and J6 is reduced. The minimum limit value at this time is zero. Further, in the case of the third singular point, the limit value of the maximum joint angle deviation (maximum rotation speed) of the rotary joints J2 and J3 is reduced. Note that the minimum value of the limit value at this time is not zero but is set to a small speed such as 1 degree per second. This is because if this speed is set to zero, it is not possible to escape from this singularity.

また、ロボットアーム20は、第1の特異点から第3の特異点に同時に近づくこともある。例えば、第1の特異点と第2の特異点とに同時に近づいた場合は、それぞれの回転関節の最大関節角偏差(最大回転速度)を計算し、最も小さいものを制限値とする。   Further, the robot arm 20 may simultaneously approach the third singular point from the first singular point. For example, when the first singular point and the second singular point are approached at the same time, the maximum joint angle deviation (maximum rotational speed) of each rotary joint is calculated, and the smallest one is set as the limit value.

次に、特異点角度に応じた補正割合を計算する(補正強度調整工程)。上述したように特異点は3つあり、それぞれに対応した特異点角度があるが、ここではその最小値を特異点角度として考える。また、補正割合は、0から1までの数字であり、特異点近傍ではゼロに、特異点から離れれば1となる。例えば、特異点近傍を判定する特異点角度をθsとし、3種類の特異点までの特異点角度のうち最少のものをθとすると、補正割合rは、   Next, a correction ratio corresponding to the singular point angle is calculated (correction intensity adjustment step). As described above, there are three singular points, and there are singular point angles corresponding to each. Here, the minimum value is considered as the singular point angle. Further, the correction ratio is a number from 0 to 1, and is zero near the singular point and becomes 1 when moving away from the singular point. For example, if the singular point angle for determining the vicinity of the singular point is θs, and the smallest one of the three singular point angles up to θ is θ, the correction ratio r is

Figure 2018015896
Figure 2018015896

で表すことができる。なお、この関数の形は図6において、をVmax=1、Vmin=0としたのと同じであるため説明を省略する。また、θsは、例えば、15度に設定する。 It can be expressed as Note that the form of this function is the same as that in FIG. 6 where V max = 1 and V min = 0, so that the description thereof is omitted. Further, θs is set to 15 degrees, for example.

次に、位置指令計算工程で計算した位置指令Dに、前回の補正量Eと補正割合rとを掛けたものを加えて、補正した位置指令Fを計算する(位置指令補正工程)。 Next, the corrected position command F i is calculated by adding the previous correction amount E i and the correction ratio r to the position command D i calculated in the position command calculation step (position command correction step). .

Figure 2018015896
Figure 2018015896

補正強度調整工程により特異点近傍だと補正割合が小さくなるので、前回の補正量に補正割合を掛けることで、特異点近傍では補正量が小さくなる。そのため、従来技術では特異点近傍の補正量が大きくなることで関節の動作が不安定になるおそれがあったが、本実施形態においては特異点近傍で補正量が小さくなるため、関節の動作を安定させることができる。   Since the correction ratio is small near the singular point in the correction intensity adjustment step, the correction amount is small near the singular point by multiplying the previous correction amount by the correction ratio. Therefore, in the conventional technique, there is a risk that the movement of the joint becomes unstable due to an increase in the correction amount in the vicinity of the singular point. It can be stabilized.

次に、位置指令補正工程で補正した位置指令Fを、仮の関節角指令 Next, the position command F i corrected in the position command correction step is used as a temporary joint angle command.

Figure 2018015896
Figure 2018015896

に変換する(逆機構計算工程)。次に、仮の関節角指令   (Inverse mechanism calculation process). Next, temporary joint angle command

Figure 2018015896
Figure 2018015896

と、前回の関節角指令qから関節角偏差を計算し、これが最大関節角偏差調整工程で計算した最大回転角偏差Vlimを超えないように仮の関節角偏差を減じて次の関節角指令qi+1を計算する(関節角補正工程)。ここでは、関節角偏差が上限を超えない条件から、次式が成り立たなければならない。 The joint angle deviation is calculated from the previous joint angle command q i, and the temporary joint angle deviation is subtracted so that this does not exceed the maximum rotation angle deviation V lim calculated in the maximum joint angle deviation adjustment step. Command q i + 1 is calculated (joint angle correction step). Here, the following equation must be established from the condition that the joint angle deviation does not exceed the upper limit.

Figure 2018015896
Figure 2018015896

これを満たすように、次の関節角指令qi+1を次式のように計算する。 In order to satisfy this, the next joint angle command q i + 1 is calculated as follows.

Figure 2018015896
Figure 2018015896

次の関節角指令qi+1を計算すると、次に、次の関節角指令qi+1から次の位置Ci+1を計算する(順機構計算工程)。次に、順機構計算工程で計算した次の位置Ci+1と、位置指令Di+1との差に、補正量Eを加えて、次の補正量Ei+1を計算する(補正量計算工程)。 Once the next joint angle command q i + 1 is calculated, the next position C i + 1 is calculated from the next joint angle command q i + 1 (forward mechanism calculation step). Then, following the position C i + 1 calculated by the forward mechanism calculation step, the difference between the position command D i + 1, by adding the correction amount E i, to calculate the next correction amount E i + 1 (correction amount calculating step).

Figure 2018015896
Figure 2018015896

ここで、もし特異点近傍でなければ補正割合は1となるので、補正した位置指令は、   Here, if it is not near a singular point, the correction ratio is 1, so the corrected position command is

Figure 2018015896
Figure 2018015896

となる。また、関節角補正工程で減速もされないため、逆機構計算工程と順機構計算工程により元に戻るので、Ci+1=D+Eとなる。このCi+1を上式に代入すると、Ei+1は、ゼロになる。つまり、特異点から離れれば補正量はゼロになる。 It becomes. Further, since the joint angle correction process does not decelerate, the process returns to the original by the reverse mechanism calculation process and the forward mechanism calculation process, so that C i + 1 = D i + E i . If this C i + 1 is substituted into the above equation, E i + 1 becomes zero. In other words, the correction amount becomes zero as the distance from the singular point increases.

以上説明したように、第1実施形態に係るロボット装置1は、特異点角度(距離)を計算し、特異点角度に応じて最大関節角偏差を調整し、その最大値以内になるように関節角偏差を補正する。そのため、例えば、特異点近傍では最大関節角偏差を小さく、それ以外では大きく設定すれば、特異点以外で動作が遅くなるという問題を解決することができる。これにより、多関節ロボットの動作速度を向上させることができる。また、特異点近傍では特異点の種類に基づいて特定される回転関節ごとに最大関節角偏差、すなわち関節角速度が制限されるのでロボットアームが急激に動くことを防止することができる。   As described above, the robot apparatus 1 according to the first embodiment calculates the singular point angle (distance), adjusts the maximum joint angle deviation according to the singular point angle, and makes the joint so as to be within the maximum value. Correct the angular deviation. Therefore, for example, if the maximum joint angle deviation is set small in the vicinity of the singular point and is set large in other cases, the problem that the operation is slowed at other than the singular point can be solved. Thereby, the operation speed of the articulated robot can be improved. Further, in the vicinity of the singular point, the maximum joint angle deviation, that is, the joint angular velocity is limited for each rotary joint specified based on the type of singular point, so that the robot arm can be prevented from moving suddenly.

また、関節角偏差を修正することで、手先の位置が当初の目標から外れてしまい、手先の位置を補正する必要がある。従来技術では特異点近傍でも手先位置を補正したために、関節速度の大きな変化を引き起こしていた。それに対し、本実施形態では、特異点角度を計算し、それに応じて補正割合を調整し、補正割合を考慮して位置指令を補正する。例えば、特異点近傍では補正割合を小さく、それ以外では大きく設定する。そのため、特異点近傍では補正量が小さくなるので、関節速度が大きくなることを防止することができる。また、関節速度が大きくなることを避けるために停止させることを防止することができるため、生産性を向上させることができる。また、特異点から離れれば補正強度が大きくなるので、手先の位置は当初の目標位置に追従させることができる。   Further, by correcting the joint angle deviation, the hand position is deviated from the initial target, and it is necessary to correct the hand position. In the prior art, the hand position is corrected even in the vicinity of a singular point, which causes a large change in joint speed. On the other hand, in this embodiment, the singular point angle is calculated, the correction ratio is adjusted accordingly, and the position command is corrected in consideration of the correction ratio. For example, the correction ratio is set small in the vicinity of the singular point, and large in other cases. Therefore, since the correction amount is small near the singular point, it is possible to prevent the joint speed from increasing. Moreover, since it can prevent stopping in order to avoid that joint speed becomes large, productivity can be improved. Further, since the correction strength increases as the distance from the singular point increases, the position of the hand can be made to follow the initial target position.

また、第1実施形態に係るロボット装置1は、特異点の種類ごとに、特異点角度を計算するので、特異点の種類ごとに、異なる関節角偏差、すなわち回転関節の回転速度を制限することができる。そのため、特異点近傍でも減速されない回転関節を使って特異点から速やかに脱出できる。   Moreover, since the robot apparatus 1 according to the first embodiment calculates the singular point angle for each type of singular point, it limits different joint angle deviations, that is, the rotational speed of the rotary joint for each type of singular point. Can do. Therefore, it is possible to quickly escape from the singular point using a rotating joint that is not decelerated even in the vicinity of the singular point.

また、第1実施形態に係るロボット装置1は、複数ある特異点角度が最小の場合に対応して補正量を小さくできるので、特異点近傍でも計算が安定し、手先速度を減速する必要も無いので動作速度を向上できる。   Further, since the robot apparatus 1 according to the first embodiment can reduce the correction amount corresponding to the case where a plurality of singular point angles are minimum, the calculation is stable near the singular point and there is no need to reduce the hand speed. Therefore, the operation speed can be improved.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係るロボット装置について、図8を参照しながら説明する。第2実施形態では、関節制御装置31の順機構計算部57をヤコビ行列計算部59及びヤコビ行列掛け算部60に置き換えたことが第1実施形態と相違する。そのため、第2実施形態では、ヤコビ行列計算部59及びヤコビ行列掛け算部60について説明する。図8は、第2実施形態に係る関節制御装置31Aの構成を示すブロック図である。
Second Embodiment
Next, a robot apparatus according to a second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that the forward mechanism calculation unit 57 of the joint control device 31 is replaced with a Jacobian matrix calculation unit 59 and a Jacobian matrix multiplication unit 60. Therefore, in the second embodiment, the Jacobian matrix calculation unit 59 and the Jacobian matrix multiplication unit 60 will be described. FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a joint control device 31A according to the second embodiment.

順機構計算は、根元の関節から位置姿勢を順次計算して手先の位置姿勢を計算するが、ヤコビ行列との掛け算でこれを近似計算できることが知られている。ヤコビ行列計算部59は、ヤコビ行列を計算する。6軸多関節のロボットアーム20の場合、ヤコビ行列は6行6列で、関節角の偏差ベクトル(関節の速度)をかけると、手先位置の偏差ベクトル(手先の速度)となる。   The forward mechanism calculation calculates the position and orientation of the hand by sequentially calculating the position and orientation from the base joint, and it is known that this can be approximated by multiplication with the Jacobian matrix. The Jacobian matrix calculation unit 59 calculates a Jacobian matrix. In the case of the 6-axis multi-joint robot arm 20, the Jacobian matrix has 6 rows and 6 columns, and when the joint angle deviation vector (joint speed) is applied, the hand tip position deviation vector (hand speed) is obtained.

ヤコビ行列掛け算部60は、ヤコビ行列と、関節角補正工程で計算した関節角指令と前回の関節角指令との差、すなわち関節角の偏差ベクトルとヤコビ行列を掛け、これに現在位置を加えることによって、次回の位置を計算する。例えば、   The Jacobian matrix multiplication unit 60 multiplies the Jacobian matrix by the difference between the joint angle command calculated in the joint angle correction process and the previous joint angle command, that is, the joint angle deviation vector and the Jacobian matrix, and adds the current position to this. To calculate the next position. For example,

Figure 2018015896
Figure 2018015896

を用いて計算することができる。第2実施形態によれば、順機構計算は三角関数を含む複雑な座標変換なので、順機構計算部57をヤコビ行列計算部59及びヤコビ行列掛け算部60に代用することで計算量を削減することができる。   Can be used to calculate. According to the second embodiment, since the forward mechanism calculation is a complex coordinate transformation including a trigonometric function, the amount of calculation can be reduced by substituting the forward mechanism calculation unit 57 for the Jacobian matrix calculation unit 59 and the Jacobian matrix multiplication unit 60. Can do.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係るロボット装置について、図9を参照しながら説明する。第3実施形態では、補正量修正部61を追加して補正量を小さくしたことが第1実施形態と相違する。そのため、第3実施形態では、補正量修正部61について説明する。図9は、第3実施形態に係る関節制御装置31Bの構成を示すブロック図である。
<Third Embodiment>
Next, a robot apparatus according to a third embodiment will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in that the correction amount correction unit 61 is added to reduce the correction amount. Therefore, in the third embodiment, the correction amount correction unit 61 will be described. FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a joint control device 31B according to the third embodiment.

ここでは、作業者がティーチングペンダント4のボタンを押して多関節ロボット2の手先位置(エンドエフェクタ21)を動かしている場面を想定する。偏差指令は、ティーチングペンダント4のボタンが押されている間中、常にゼロではない数字を出力し続ける。ロボットアーム20が動き続けて特異点に近づくと、回転関節の速度制限がかかるため手先の速度は落ちるが、このとき動けなかった分は補正量に蓄積される。そして、特異点から離れると、こんどは補正量を解消するので手先速度が増加する。例えば、補正量がゼロに戻ると、手先速度も元の速度に戻る。   Here, it is assumed that the operator moves the hand position (end effector 21) of the articulated robot 2 by pressing the button of the teaching pendant 4. The deviation command always outputs a non-zero number while the button of the teaching pendant 4 is being pressed. If the robot arm 20 continues to move and approaches a singular point, the speed of the hand is reduced due to the speed limitation of the rotating joint, but the amount that could not be moved at this time is accumulated in the correction amount. And when it leaves | separates from a singular point, since a correction amount will be canceled now, a hand speed will increase. For example, when the correction amount returns to zero, the hand speed also returns to the original speed.

この一連の動作を考えると、特異点近傍から離れる瞬間、ロボットアーム20の予期しない速度の増加が起こるため、作業者が意図している動作の方向には、補正量を蓄積させないほうが好ましい。第3実施形態では、偏差指令から方向の成分を除去する補正量修正部61を設け、補正量修正部61では、次のようなベクトル計算を行う。まず、偏差指令Vの方向ベクトルvを計算する。 Considering this series of movements, since the robot arm 20 unexpectedly increases in the moment of leaving from the vicinity of the singular point, it is preferable not to accumulate the correction amount in the direction of the movement intended by the operator. In the third embodiment, a correction amount correction unit 61 that removes a direction component from the deviation command is provided, and the correction amount correction unit 61 performs the following vector calculation. First, calculate the direction vector v i of difference command V i.

Figure 2018015896
Figure 2018015896

次に、修正前の補正量   Next, the correction amount before correction

Figure 2018015896
Figure 2018015896

と、方向ベクトルvから修正後の補正量Ei+1を計算する。 Then, the corrected amount of correction E i + 1 is calculated from the direction vector v i .

Figure 2018015896
Figure 2018015896

この式の意味は、補正量から偏差指令の方向の成分を除去することである。第3実施形態によれば、補正量を小さくできるので、特異点近傍から離れる瞬間の不要な速度増加を抑えることができる。特に、ティーチングペンダントの操作者の視点で考えると、操作者が意図している方向、すなわち偏差指令の方向の増速を抑えられるので好ましい。また、補正量が小さくなるので、特異点近傍の補正計算がより安定になる。さらに、補正量が小さくなるので、本来の位置を回復する時間も短くできる。   The meaning of this equation is to remove the component in the direction of the deviation command from the correction amount. According to the third embodiment, since the correction amount can be reduced, an unnecessary speed increase at the moment of leaving from the vicinity of the singular point can be suppressed. In particular, from the viewpoint of the operator of the teaching pendant, it is preferable because the speed increase in the direction intended by the operator, that is, the direction of the deviation command can be suppressed. Further, since the correction amount is small, the correction calculation near the singular point becomes more stable. Furthermore, since the correction amount is small, the time for restoring the original position can be shortened.

<第4実施形態>
次に、第4実施形態に係るロボット装置について、図10を参照しながら説明する。第4実施形態では、最大関節角偏差の制限に加えて偏差変化も制限する最大関節角偏差変化調整部62を設けた点が第1実施形態と相違する。そのため、第4実施形態では、最大関節角偏差変化調整部62について説明する。図10は、第4実施形態に係る関節制御装置31Cの構成を示すブロック図である。
<Fourth embodiment>
Next, a robot apparatus according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that a maximum joint angle deviation change adjusting unit 62 that restricts a deviation change in addition to the maximum joint angle deviation is provided. Therefore, in the fourth embodiment, the maximum joint angle deviation change adjustment unit 62 will be described. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a joint control device 31C according to the fourth embodiment.

最大関節角偏差変化調整部62は、特異点角度に応じて回転関節毎に予め与えられている最大関節角偏差変化(最大回転速度変化)を小さくする。制御周期が一定なので関節角偏差変化は加速度であり、回転関節のモータが発生できるトルクなどの条件から関節ごとに最大値が決まっている。ここでは、特異点角度に応じて、この制限値をさらに小さくして減速する。具体的に減速する方法は偏差(回転速度)の場合に図6を用いて説明した方法と同じである。   The maximum joint angle deviation change adjustment unit 62 reduces the maximum joint angle deviation change (maximum rotation speed change) given in advance for each rotary joint according to the singular point angle. Since the control cycle is constant, the change in the joint angle deviation is acceleration, and the maximum value is determined for each joint based on conditions such as torque that can be generated by the motor of the rotary joint. Here, the limit value is further reduced according to the singular point angle, and the vehicle is decelerated. The method of specifically decelerating is the same as the method described with reference to FIG. 6 in the case of deviation (rotational speed).

回転関節ごとに与えられた最大回転角偏差変化をAmaxとし、横軸の特異点角度θがゼロの場合の関節角偏差変化をAminとし、特異点近傍を判定する特異点角度をθsとする。特異点角度θに対する減速した最大回転角偏差変化Alimは、 The maximum rotation angle deviation change given for each rotary joint is A max , the joint angle deviation change when the singular point angle θ on the horizontal axis is zero is A min, and the singular point angle for determining the vicinity of the singular point is θs. To do. The decelerated maximum rotation angle deviation change A lim with respect to the singular point angle θ is

Figure 2018015896
Figure 2018015896

で計算される。例えば、θsを15度に設定すると、特異点角度が15度を下回ると回転関節の回転速度が急激になる。第4実施形態では、更に、最大関節角偏差の制限に加えて、最大関節角偏差変化も制限する。偏差変化は、次の関節角指令qi+1と、前回の関節角指令q及び前々回の関節角指令qi−1から次の差分で計算する。 Calculated by For example, if θs is set to 15 degrees, the rotational speed of the rotary joint becomes abrupt when the singular point angle is less than 15 degrees. In the fourth embodiment, in addition to limiting the maximum joint angle deviation, the maximum joint angle deviation change is also limited. The deviation change is calculated by the next difference from the next joint angle command q i + 1 , the previous joint angle command q and the previous joint angle command q i−1 .

Figure 2018015896
Figure 2018015896

これが、最大関節角偏差変化調整部62で計算した制限値を超えないという条件から、   From the condition that this does not exceed the limit value calculated by the maximum joint angle deviation change adjustment unit 62,

Figure 2018015896
Figure 2018015896

この式を満たすようにqi+1を次式のように計算する。 Q i + 1 is calculated as the following equation so as to satisfy this equation.

Figure 2018015896
Figure 2018015896

さらに最大関節角偏差の制限をかける。これは、第1実施形態の関節角補正工程と同じ説明なので省略する。なお、上述した2種類の制限の優先順位だが、第4実施形態では最大関節角偏差の制限の計算を、偏差変化の制限のあとに行っているので、最大関節角偏差の制限が優先される。第4実施形態によれば、最大関節角偏差の制限に加えて最大関節角偏差変化も制限するので、より滑らかな速度制御が可能となる。   Furthermore, the maximum joint angle deviation is limited. Since this is the same description as the joint angle correction process of the first embodiment, it is omitted. In the fourth embodiment, the restriction of the maximum joint angle deviation is calculated after the restriction of the deviation change, so that the restriction of the maximum joint angle deviation has priority. . According to the fourth embodiment, since the maximum joint angle deviation change is limited in addition to the maximum joint angle deviation limit, smoother speed control is possible.

<第5実施形態>
次に、第5実施形態に係るロボット装置について、図11を参照しながら説明する。第5実施形態では、位置指令補正工程及び逆機構計算工程を特異点計算工程の前に行う点が第1実施形態と相違する。そのため、第5実施形態では、位置指令補正工程及び逆機構計算工程を特異点計算工程の前に行った場合について説明する。図11は、第5実施形態に係る関節制御装置31Dの構成を示すブロック図である。
<Fifth Embodiment>
Next, a robot apparatus according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the position command correction step and the reverse mechanism calculation step are performed before the singular point calculation step. Therefore, in the fifth embodiment, a case where the position command correction step and the reverse mechanism calculation step are performed before the singular point calculation step will be described. FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a joint control device 31D according to the fifth embodiment.

特異点角度は、逆機構計算でも得られるので、この計算の後に特異点角度を計算すれば、最新の関節角度で特異点角度を計算することができる。第5実施形態においては、位置指令補正工程は、前回の補正割合rを用いて補正した位置指令Fを計算する。 Since the singular point angle can also be obtained by inverse mechanism calculation, if the singular point angle is calculated after this calculation, the singular point angle can be calculated with the latest joint angle. In the fifth embodiment, the position command correction step calculates the position command F i corrected using the previous correction ratio r i .

Figure 2018015896
Figure 2018015896

なお、前回の補正割合を用いた場合においても、制御周期が2msといった十分に短い時間であるため問題ない。2ms間の関節角度の変化は小さいため、特異点角度の変化も小さく、補正割合の変化も小さいといえるためである。第5実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   Even when the previous correction ratio is used, there is no problem because the control cycle is sufficiently short, such as 2 ms. This is because the change in the joint angle between 2 ms is small, the change in the singular point angle is small, and the change in the correction ratio is also small. According to the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

<第6実施形態>
次に、第6実施形態に係るロボット装置について、図12を参照しながら説明する。第6実施形態では、補正量計算工程の後に減衰工程を設けた点が第1実施形態と相違する。そのため、第6実施形態では、減衰計算工程を実施する減衰計算部63について説明する。図12は、第6実施形態に係る関節制御装置31Eの構成を示すブロック図である。
<Sixth Embodiment>
Next, a robot apparatus according to a sixth embodiment will be described with reference to FIG. The sixth embodiment is different from the first embodiment in that an attenuation step is provided after the correction amount calculation step. Therefore, in the sixth embodiment, an attenuation calculation unit 63 that performs an attenuation calculation step will be described. FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a joint control device 31E according to the sixth embodiment.

第1実施形態においては、補正割合は、特異点近傍では小さく、特異点から離れると大きくなるようになっている。ここで、特異点近傍に長い間停留してから離れる場合を考える。この場合、長時間の前の補正量に対しても補正が働き、ロボットアーム20が動くことになる。これは、例えば、多関節ロボット2の操作者が偏差指令を指示する場合、長時間経過した後にロボットアーム20が動くと、操作者に対して好ましくない。この場合、時間に応じて補正量を減衰させた方が自然である。   In the first embodiment, the correction ratio is small in the vicinity of the singular point and increases as the distance from the singular point increases. Here, consider a case where the singular point is stopped for a long time and then left. In this case, the correction works for the previous correction amount for a long time, and the robot arm 20 moves. For example, when the operator of the articulated robot 2 instructs a deviation command, it is not preferable for the operator if the robot arm 20 moves after a long time has passed. In this case, it is natural to attenuate the correction amount according to time.

そこで、第6実施形態では、減衰計算部63に、予め定めた倍率で補正量を減衰計算させる。具体的には、修正後の補正量Ei+1にnEi+1を代入する。倍率は、n回で半分に減衰する場合、n=0.5^(1/n)である。例えば、制御周期2ms、4秒で半分に減衰させる場合、回数nは、4/0.002=2000回。倍率は、n=0.999653である。 Therefore, in the sixth embodiment, the attenuation calculation unit 63 is caused to calculate the attenuation of the correction amount at a predetermined magnification. Specifically, nE i + 1 is substituted for the corrected correction amount E i + 1 . The magnification is n = 0.5 ^ (1 / n) when it is attenuated in half by n times. For example, when the control period is 2 ms and attenuated in half in 4 seconds, the number of times n is 4 / 0.002 = 2000 times. The magnification is n = 0.999653.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above. In addition, the effects described in the embodiments of the present invention only list the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments of the present invention.

例えば、第1実施形態においては、現在位置を前回の制御周期で計算したCで説明したが、サーボ制御装置で実際の回転角度を計算し、順機構計算により現在位置を求めてもよい。この場合でも本発明の主旨は変わらず、効果も同じである。 For example, in the first embodiment has been described with reference to the current position C i calculated in the previous control cycle, it calculates the actual rotation angle servo controller may determine the current position in the order mechanism calculation. Even in this case, the gist of the present invention is not changed and the effect is the same.

1 ロボット装置
2 多関節ロボット
3 コントローラ(制御装置)
4 ティーチングペンダント(操作手段)
30 サーボ制御装置(関節駆動制御部)
32 関節角演算部
51 特異点計算部
52 最大関節角偏差調整部(関節速度制限部)
1 Robot device 2 Articulated robot 3 Controller (control device)
4 Teaching pendant (operating means)
30 Servo control device (joint drive controller)
32 Joint angle calculation unit 51 Singular point calculation unit 52 Maximum joint angle deviation adjustment unit (joint speed limiting unit)

本発明は、複数の回転関節を有する多関節ロボットと、前記多関節ロボットを操作可能な操作手段から入力された動作指令に基づいて、前記多関節ロボットを駆動制御する制御装置と、を備えたロボット装置において、前記制御装置は、前記動作指令に基づいて前記多関節ロボットを駆動するための、前記複数の回転関節のそれぞれの関節角指令を演算する関節角演算部と、前記関節角演算部が演算した関節角指令に基づいて前記複数の回転関節のそれぞれを回転駆動させて、前記多関節ロボットを動作させる関節駆動制御部と、前記関節ロボットの特異点に対する前記回転関節の特異点角度又は特異点距離を計算する特異点計算部と、前記特異点計算部が計算した特異点角度又は特異点距離が所定の値よりも小さくなる場合には、予め特定された回転関節の回転速度を制限する関節速度制限部と、を備え、前記関節角演算部は、前記動作指令に基づいて位置指令を計算する位置指令計算部と、前記特異点計算部が計算した特異点角度又は特異点距離に応じて位置指令を補正する位置指令補正部と、補正した位置指令を、仮の関節角指令に変換する逆機構計算部と、仮の関節角指令と前回の関節角指令とから関節角偏差を計算し、前記関節角偏差が前記回転速度を超えないように仮の関節角指令を減じて次回の関節角指令を計算する関節角補正部と、修正した関節角指令から次回の位置を計算する順機構計算部と、次回の位置と位置指令との差に前回の補正量を加えて、次回の補正量を計算する補正量計算部と、を有する、ことを特徴とする。 The present invention includes an articulated robot having a plurality of rotary joints, and a control device that drives and controls the articulated robot based on an operation command input from an operation unit capable of operating the articulated robot. In the robot apparatus, the control device calculates a joint angle command of each of the plurality of rotary joints for driving the articulated robot based on the operation command, and the joint angle calculation unit And a joint drive control unit that operates each of the articulated robots by rotating and driving each of the plurality of rotary joints based on the joint angle command calculated by: and a singular point angle of the rotary joint with respect to a singular point of the joint robot or a singular point calculation unit that calculates a singular point distance, when the singular point angle or specific point distance the singular point calculation unit has calculated is smaller than a predetermined value, pre Me particular Comprising a joint velocity limit unit for limiting the rotational speed of the rotary joint which the said joint angle computing unit includes a position command calculating unit for calculating a position command based on the operation command, the singular point calculation unit calculates A position command correction unit that corrects the position command according to the singular point angle or the singular point distance, a reverse mechanism calculation unit that converts the corrected position command into a temporary joint angle command, a temporary joint angle command and the previous A joint angle correction unit that calculates a joint angle deviation from a joint angle command, calculates a next joint angle command by subtracting a temporary joint angle command so that the joint angle deviation does not exceed the rotation speed, and a corrected joint A forward mechanism calculation unit that calculates the next position from the angle command, and a correction amount calculation unit that calculates the next correction amount by adding the previous correction amount to the difference between the next position and the position command. It is characterized by.

また、本発明は、複数の回転関節を有する多関節ロボットを操作可能な操作手段から入力された動作指令に基づいて、制御部が前記多関節ロボットを駆動制御するロボット制御方法において、前記制御部が、前記動作指令に基づいて前記多関節ロボットを駆動するための、前記複数の回転関節のそれぞれの関節角指令を演算する関節角演算工程と、前記制御部が、前記関節角演算工程が演算した関節角指令に基づいて前記複数の回転関節のそれぞれを回転駆動させて、前記多関節ロボットを動作させる関節制御工程と、前記制御部が、前記関節ロボットの前記回転関節の特異点角度又は特異点距離を計算する特異点計算工程と、前記制御部が、前記特異点計算工程が計算した特異点角度又は特異点距離が所定の値よりも小さくなる場合には、予め特定された回転関節の回転速度を制限する関節速度制限工程と、を備え、前記関節角演算工程は、前記動作指令に基づいて位置指令を計算する位置指令計算工程と、前記特異点計算工程で計算された前記特異点角度又は前記特異点距離に応じて補正量を求め、前記補正量に基づいて位置指令を補正する位置指令補正工程と、補正した位置指令を、仮の関節角指令に変換する逆機構計算工程と、仮の関節角指令と前回の関節角指令とから関節角偏差を計算し、前記関節角偏差が前記回転速度を超えないように仮の関節角指令を減じて次回の関節角指令を計算する関節角補正工程と、計算した次回の関節角指令から次回の位置を計算する順機構計算工程と、次回の位置と位置指令との差に前回の補正量を加えて、次回の補正量を計算する補正量計算工程と、を有する、
ことを特徴とする。
Further, the present invention is based on the operation command input articulated robots operable operating means having a plurality of rotary joints, a robot control method in which the control unit controls driving the articulated robot, the control unit A joint angle calculation step of calculating each joint angle command of each of the plurality of rotary joints for driving the articulated robot based on the operation command, and the control unit calculates the joint angle calculation step. rotationally drives each of the plurality of rotational joints based on the joint angle command, and articulation control step of operating the articulated robot, the control section singularity angle before Symbol rotary joint of the joint robot or a singular point calculation step of calculating a singular point distance, the control section, when the singular point angle or specific point distance the singular point calculation process is calculated is smaller than a predetermined value, Comprising a joint velocity limiting step of limiting the rotational speed of the rotary joint is because specific, and the joint angle computing process, a position command calculating step of calculating a position command based on the operation command, the singular point calculating step A correction amount is obtained according to the singular point angle or the singular point distance calculated in step S1, a position command correction step for correcting a position command based on the correction amount, and the corrected position command as a temporary joint angle command. Calculate the joint angle deviation from the reverse mechanism calculation step for conversion, the temporary joint angle command and the previous joint angle command, and subtract the temporary joint angle command so that the joint angle deviation does not exceed the rotation speed. The joint angle correction process to calculate the joint angle command of the next, the forward mechanism calculation process to calculate the next position from the calculated next joint angle command, the previous correction amount is added to the difference between the next position and the position command , Correction to calculate the next correction amount It has a calculation step, a
It is characterized by that.

Claims (1)

複数の回転関節を有する多関節ロボットと、前記多関節ロボットを操作可能な操作手段から入力された動作指令に基づいて、前記多関節ロボットを駆動制御する制御装置と、を備えたロボット装置において、
前記制御装置は、
前記動作指令に基づいて前記多関節ロボットを駆動するための、前記複数の回転関節のそれぞれの関節角指令を演算する関節角演算部と、
前記関節角演算部が演算した関節角指令に基づいて前記複数の回転関節のそれぞれを回転駆動させて、前記多関節ロボットを動作させる関節駆動制御部と、
前記関節ロボットの特異点に対する前記回転関節の特異点角度又は特異点距離を計算する特異点計算部と、
前記特異点計算部が計算した特異点角度又は特異点距離が所定の値よりも小さくなると、特異点の種類に基づいて予め特定された回転関節の回転速度を制限する関節速度制限部と、を備えた、
ことを特徴とするロボット装置。
In a robot apparatus comprising: an articulated robot having a plurality of rotary joints; and a control device that drives and controls the articulated robot based on an operation command input from an operation unit capable of operating the articulated robot.
The controller is
A joint angle calculation unit for calculating a joint angle command of each of the plurality of rotary joints for driving the articulated robot based on the operation command;
A joint drive control unit for operating the multi-joint robot by rotating each of the plurality of rotary joints based on a joint angle command calculated by the joint angle calculation unit;
A singular point calculation unit for calculating a singular point angle or a singular point distance of the rotary joint with respect to the singular point of the joint robot;
When the singular point angle or singular point distance calculated by the singular point calculation unit is smaller than a predetermined value, a joint speed limiting unit that limits the rotational speed of the rotary joint specified in advance based on the type of singular point, Prepared,
A robot apparatus characterized by that.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115922705A (en) * 2022-11-28 2023-04-07 广州数控设备有限公司 Robot joint speed calculation method and system and computer equipment

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63276606A (en) * 1987-05-08 1988-11-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Locus control system for articulated robot
JPH05324044A (en) * 1992-05-22 1993-12-07 Fujitsu Ltd Locus control system for robot
JPH11239988A (en) * 1998-02-24 1999-09-07 Sumitomo Heavy Ind Ltd A singular point avoiding method in direct teaching of articulated robot
US20030171847A1 (en) * 2002-03-07 2003-09-11 Fanuc Robotics America, Inc. Method of controlling a robot through a singularity
JP2003300183A (en) * 2002-04-09 2003-10-21 Nippon Steel Corp Control device of vertical articulated manipulator
JP2010076058A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Toshiba Corp Control device of multiple point manipulator and method for generating operation track of hand for multiple point manipulator
JP2010201592A (en) * 2009-03-05 2010-09-16 Kobe Steel Ltd Method for generating operation route for robot

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63276606A (en) * 1987-05-08 1988-11-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Locus control system for articulated robot
JPH05324044A (en) * 1992-05-22 1993-12-07 Fujitsu Ltd Locus control system for robot
JPH11239988A (en) * 1998-02-24 1999-09-07 Sumitomo Heavy Ind Ltd A singular point avoiding method in direct teaching of articulated robot
US20030171847A1 (en) * 2002-03-07 2003-09-11 Fanuc Robotics America, Inc. Method of controlling a robot through a singularity
JP2003300183A (en) * 2002-04-09 2003-10-21 Nippon Steel Corp Control device of vertical articulated manipulator
JP2010076058A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Toshiba Corp Control device of multiple point manipulator and method for generating operation track of hand for multiple point manipulator
JP2010201592A (en) * 2009-03-05 2010-09-16 Kobe Steel Ltd Method for generating operation route for robot

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115922705A (en) * 2022-11-28 2023-04-07 广州数控设备有限公司 Robot joint speed calculation method and system and computer equipment
CN115922705B (en) * 2022-11-28 2023-09-15 广州数控设备有限公司 Robot joint speed calculation method, system and computer equipment

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