JP2020196093A - Robot control system and method - Google Patents

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Abstract

To simplify structure and improve work efficiency, in a robot control system and a robot control method.SOLUTION: The robot system comprises: a robot 11 which has a polyaxial joint arm 21 and is movable; a position detector 12 which is arranged separately from the robot 11 and detects position information on a gripping portion (a reference portion) 33 of the polyaxial joint arm 21; a calculation unit 13 which calculates a movement passage and a movement amount of the polyaxial joint arm 21 for moving a window frame (an object) 101 from a current position to an opening 103 as a target position T on the basis of the position information on the gripping portion 33 detected by the position detector 12; and a control unit 14 which controls operation of the polyaxial joint arm 21 on the basis of the movement passage and the movement amount calculated by the calculation unit 13.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ロボットにより部材などの対象を目標位置まで移動するためのロボット制御システムおよび方法に関するものである。 The present invention relates to a robot control system and a method for moving an object such as a member to a target position by a robot.

ロボットを用いて部材の取付作業を実施する場合、多軸関節アームを有するロボットを作業位置の近傍に固定する。そして、多軸関節アームの先端部で部材を把持し、多軸関節アームを作動して把持した部材を移動し、この部材を所定の取付位置に取付ける。このとき、検出器などを用いて多軸関節アームの先端部の位置、把持した部材の位置、取付位置などを検出しながら多軸関節アームを作動制御する。このようなロボット制御システムとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載されたロボット制御システムは、レーザートラッカーによりカメラとロボットハンドの３次元位置を取得し、この３次元位置に基づいてカメラに対するロボットハンドの位置を調整し、カメラによるクリップの撮像結果に基づいてクリップの位置や部材の傾きを算出し、ロボットハンドの位置や傾きを調整し、クリップをストリンガーへ移動するようにロボットハンドを制御するものである。 When the member attachment work is carried out using a robot, the robot having the multi-axis joint arm is fixed in the vicinity of the work position. Then, the member is gripped by the tip of the multi-axis joint arm, the multi-axis joint arm is operated to move the gripped member, and this member is mounted at a predetermined mounting position. At this time, the operation of the multi-axis joint arm is controlled while detecting the position of the tip of the multi-axis joint arm, the position of the gripped member, the mounting position, and the like using a detector or the like. As such a robot control system, for example, there is one described in Patent Document 1 below. The robot control system described in Patent Document 1 acquires a three-dimensional position of a camera and a robot hand by a laser tracker, adjusts the position of the robot hand with respect to the camera based on the three-dimensional position, and captures a clip by the camera. The position and inclination of the member are calculated based on the above, the position and inclination of the robot hand are adjusted, and the robot hand is controlled so as to move the clip to the stringer.

特開２０１７−２２６０２３号公報JP-A-2017-226023

特許文献１では、ロボットを作業位置の近傍に固定する必要がある。そのため、ロボットの固定作業が面倒であると共に、固定作業に長時間を要してしまうという課題がある。また、特許文献１では、ロボットハンドの位置や傾きを調整するため、レーザートラッカーだけでなくカメラも必要となり、構造が複雑になるだけでなく制御も複雑になってしまうという課題がある。 In Patent Document 1, it is necessary to fix the robot in the vicinity of the working position. Therefore, there is a problem that the fixing work of the robot is troublesome and the fixing work takes a long time. Further, in Patent Document 1, in order to adjust the position and inclination of the robot hand, not only a laser tracker but also a camera is required, and there is a problem that not only the structure becomes complicated but also the control becomes complicated.

また、比較的大型のロボットでは、自重や、材質、構造、先端部の重量によって、動作中のたわみ量が大きくなりがちであり、目標点自体も作業中に徐々に動く場合があるなど、移動させる対象の開始点の座標と目標位置の座標の当初の座標データのみで、目標に向かって移動指示するだけでは、対象の位置や目標位置に誤差が生じ易く、目標位置へ対象部を正確に移動させることが困難になり制御に時間を要するという課題がある。 In addition, with a relatively large robot, the amount of deflection during operation tends to increase depending on its own weight, material, structure, and weight of the tip, and the target point itself may move gradually during work. Only the initial coordinate data of the coordinates of the start point of the target and the coordinates of the target position to be made are used, and if the movement instruction is given toward the target, an error is likely to occur in the target position or the target position, and the target part can be accurately moved to the target position. There is a problem that it becomes difficult to move and it takes time to control.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、構造の簡素化を図ると共に作業性の向上を図るロボット制御システムおよび方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a robot control system and a method for simplifying a structure and improving workability.

上記の目的を達成するための本発明のロボット制御システムは、対象を予め設定された目標位置に移動するロボット制御システムにおいて、アームを有して移動可能なロボットと、前記ロボットとは別に配置されて前記アームの基準部の位置情報を検出する位置検出器と、前記位置検出器が検出した前記基準部の位置情報に基づいて前記対象を現在位置から前記目標位置まで移動するための前記アームの移動経路および移動量を算出する算出部と、前記算出部が算出した移動経路および移動量に基づいて前記アームを作動制御する制御部と、を備えることを特徴とする。 The robot control system of the present invention for achieving the above object is a robot control system that moves an object to a preset target position, in which a robot that can move with an arm and a robot that can move are arranged separately from the robot. A position detector that detects the position information of the reference portion of the arm, and the arm for moving the target from the current position to the target position based on the position information of the reference portion detected by the position detector. It is characterized by including a calculation unit for calculating a movement path and a movement amount, and a control unit for operating and controlling the arm based on the movement path and the movement amount calculated by the calculation unit.

ロボットを作業位置に移動し、位置検出器がアームの基準部の位置情報を検出すると、算出部は、基準部の位置情報に基づいてアームの移動経路および移動量を算出し、制御部は、移動経路および移動量に基づいてアームを作動制御する。そのため、ロボットを作業位置に固定する必要がなく、ロボットの配置作業が容易になると共に、配置作業時間を短縮することができ、作業性の向上を図ることができる。また、アームの基準部の位置情報を検出する位置検出器だけを設ければよく、構造および制御の簡素化を図ることができる。 When the robot is moved to the working position and the position detector detects the position information of the reference unit of the arm, the calculation unit calculates the movement path and the movement amount of the arm based on the position information of the reference unit, and the control unit determines. The arm is operated and controlled based on the movement path and the movement amount. Therefore, it is not necessary to fix the robot at the work position, the robot placement work can be facilitated, the placement work time can be shortened, and the workability can be improved. Further, it is sufficient to provide only a position detector that detects the position information of the reference portion of the arm, and the structure and control can be simplified.

本発明のロボット制御システムでは、前記算出部は、前記基準部と前記基準部に関連する前記対象との位置関連情報を有しており、前記基準部の位置情報と前記位置関連情報に基づいて前記対象の位置情報を算出し、前記対象の位置情報に基づいて前記対象を現在位置から前記目標位置まで移動するための前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする。 In the robot control system of the present invention, the calculation unit has position-related information between the reference unit and the target related to the reference unit, and is based on the position information of the reference unit and the position-related information. It is characterized in that the position information of the target is calculated, and the movement path and the movement amount of the arm for moving the target from the current position to the target position are calculated based on the position information of the target.

そのため、算出部は、基準部と対象との位置関連情報を有していることから、基準部の位置情報と位置関連情報に基づいて容易に対象の位置情報を算出することができ、アームの移動経路および移動量を高精度に算出することができる。 Therefore, since the calculation unit has the position-related information between the reference unit and the target, the position information of the target can be easily calculated based on the position information and the position-related information of the reference unit. The movement route and movement amount can be calculated with high accuracy.

本発明のロボット制御システムでは、前記算出部は、前記目標位置の位置情報を有しており、前記基準部の位置情報と前記目標位置の位置情報に基づいて前記対象を現在位置から前記目標位置まで移動するための前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする。 In the robot control system of the present invention, the calculation unit has the position information of the target position, and the target is moved from the current position to the target position based on the position information of the reference unit and the position information of the target position. It is characterized in that the movement path and the movement amount of the arm for moving to are calculated.

そのため、算出部は、目標位置の位置情報を有していることから、基準部の位置情報と目標位置の位置情報に基づいて高精度にアームの移動経路および移動量を算出することができる。 Therefore, since the calculation unit has the position information of the target position, the movement path and the movement amount of the arm can be calculated with high accuracy based on the position information of the reference unit and the position information of the target position.

本発明のロボット制御システムでは、前記算出部は、前記基準部の位置情報に基づいて前記アームが配置される基準位置を算出し、前記基準位置に基づいて前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする。 In the robot control system of the present invention, the calculation unit calculates a reference position where the arm is arranged based on the position information of the reference unit, and calculates the movement path and the movement amount of the arm based on the reference position. It is characterized by doing.

そのため、算出部が基準部の位置情報に基づいてアームの基準位置を算出することから、アームの作動誤差が生じても、基準位置と基準部との位置関係が常時適正な位置関係に修正されることとなり、基準位置に基づいてアームの移動経路および移動量を常時高精度に算出することができる。 Therefore, since the calculation unit calculates the reference position of the arm based on the position information of the reference unit, the positional relationship between the reference position and the reference unit is always corrected to an appropriate positional relationship even if an operation error of the arm occurs. Therefore, the movement path and movement amount of the arm can always be calculated with high accuracy based on the reference position.

本発明のロボット制御システムでは、前記算出部は、予め設定された所定周期ごとに前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする。 The robot control system of the present invention is characterized in that the calculation unit calculates a movement path and a movement amount of the arm at predetermined intervals set in advance.

そのため、算出部が所定周期ごとにアームの移動経路および移動量を算出することから、対象が目標位置に移動するとき、常時、最適なアームの移動経路および移動量が算出されることとなり、対象を目標位置に高精度に移動させることができる。 Therefore, since the calculation unit calculates the movement path and movement amount of the arm at predetermined intervals, the optimum movement path and movement amount of the arm are always calculated when the target moves to the target position, and the target. Can be moved to the target position with high accuracy.

本発明のロボット制御システムでは、前記位置検出器は、所定の位置に配置されるレーザートラッカーと、前記基準部に装着されるプローブとを有し、前記算出部は、前記レーザートラッカーが検出した前記プローブの位置情報と前記目標位置の位置情報と前記基準部の位置情報と前記基準部に関連する前記対象の位置情報に基づいて前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする。 In the robot control system of the present invention, the position detector has a laser tracker arranged at a predetermined position and a probe mounted on the reference unit, and the calculation unit has the laser tracker detected by the laser tracker. It is characterized in that the movement path and movement amount of the arm are calculated based on the position information of the probe, the position information of the target position, the position information of the reference portion, and the position information of the target related to the reference portion.

そのため、レーザートラッカーがプローブの位置情報を検出しており、算出部は、プローブの位置情報、目標位置の位置情報、基準部の位置情報、対象の位置情報に基づいてアームの移動経路および移動量を高精度に算出することができる。 Therefore, the laser tracker detects the position information of the probe, and the calculation unit determines the movement path and movement amount of the arm based on the position information of the probe, the position information of the target position, the position information of the reference part, and the position information of the target. Can be calculated with high accuracy.

本発明のロボット制御システムでは、前記アームは、前記基準部を互いに交差する３次元方向と互いに交差する３次元の軸回り方向に移動可能であることを特徴とする。 In the robot control system of the present invention, the arm is movable in a three-dimensional direction in which the reference portion intersects with each other and in a three-dimensional axial direction in which the reference portion intersects with each other.

そのため、アームが６軸方向に移動することで、対象を高精度に目標位置に移動することができる。 Therefore, by moving the arm in the 6-axis direction, the target can be moved to the target position with high accuracy.

本発明のロボット制御システムでは、前記位置検出器は、前記基準部における互いに交差する３次元方向における位置情報と互いに交差する３次元の軸回り方向の姿勢情報を検出することを特徴とする。 In the robot control system of the present invention, the position detector is characterized in that it detects position information in a three-dimensional direction that intersects each other in the reference portion and attitude information in a three-dimensional axial direction that intersects each other.

そのため、位置検出器が基準部の６軸方向位置情報および姿勢情報を検出することで、アームを高精度に作動することができる。 Therefore, the position detector can operate the arm with high accuracy by detecting the 6-axis direction position information and the posture information of the reference unit.

本発明のロボット制御方法は、対象を予め設定された目標位置に移動するロボット制御方法において、ロボットを作業位置に移動する工程と、前記ロボットにおけるアームの基準部の位置情報を検出する工程と、前記基準部の位置情報に基づいて前記対象の位置情報を算出する工程と、前記対象の位置情報に基づいて前記対象を現在位置から前記目標位置まで移動するための前記アームの移動経路および移動量を算出する工程と、前記移動経路および前記移動量に基づいて前記アームを作動制御する工程と、を有することを特徴とする。 The robot control method of the present invention is a robot control method for moving an object to a preset target position, which includes a step of moving the robot to a working position, a step of detecting position information of a reference portion of an arm in the robot, A step of calculating the position information of the target based on the position information of the reference unit, and a movement path and a movement amount of the arm for moving the target from the current position to the target position based on the position information of the target. It is characterized by having a step of calculating the movement and a step of operating and controlling the arm based on the movement path and the movement amount.

そのため、ロボットを作業位置に固定する必要がなく、ロボットの配置作業が容易になると共に、配置作業時間を短縮することができ、作業性の向上を図ることができる。また、アームの基準部を検出する位置検出器だけを設ければよく、構造および制御の簡素化を図ることができる。 Therefore, it is not necessary to fix the robot at the work position, the robot placement work can be facilitated, the placement work time can be shortened, and the workability can be improved. Further, only the position detector that detects the reference portion of the arm needs to be provided, and the structure and control can be simplified.

本発明のロボット制御方法では、前記基準部の位置情報に基づいて前記アームが配置される基準位置を算出し、前記基準位置に基づいて前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする。 The robot control method of the present invention is characterized in that a reference position where the arm is arranged is calculated based on the position information of the reference unit, and the movement path and movement amount of the arm are calculated based on the reference position. To do.

そのため、アームの作動誤差が生じても、基準位置と基準部との位置関係が常時適正な位置関係に修正されることとなり、基準位置に基づいてアームの移動経路および移動量を常時高精度に算出することができる。 Therefore, even if an operating error of the arm occurs, the positional relationship between the reference position and the reference portion is always corrected to an appropriate positional relationship, and the movement path and movement amount of the arm are always highly accurate based on the reference position. Can be calculated.

本発明のロボット制御方法では、現在位置から前記目標位置までの前記対象の移動中、予め設定された所定周期ごとに前記アームの移動経路および移動量を繰り返し算出することを特徴とする。 The robot control method of the present invention is characterized in that during the movement of the target from the current position to the target position, the movement path and the movement amount of the arm are repeatedly calculated at predetermined predetermined cycles.

そのため、対象が目標位置に移動するとき、常時、最適なアームの移動経路および移動量が算出されることとなり、対象を目標位置に高精度に移動させることができる。 Therefore, when the target moves to the target position, the optimum movement path and movement amount of the arm are always calculated, and the target can be moved to the target position with high accuracy.

本発明のロボット制御システムおよび方法によれば、構造の簡素化を図ることができると共に、作業性の向上を図ることができる。 According to the robot control system and method of the present invention, the structure can be simplified and the workability can be improved.

図１は、本実施形態のロボット制御システムを表す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a robot control system of the present embodiment. 図２は、ロボット制御システムの概略構成を表す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a robot control system. 図３は、本実施形態のロボット制御方法を表すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the robot control method of the present embodiment. 図４は、ロボット制御方法を説明するためのロボット制御システムの側面図である。FIG. 4 is a side view of a robot control system for explaining a robot control method. 図５は、ロボット制御方法を説明するためのロボット制御システムの平面図である。FIG. 5 is a plan view of a robot control system for explaining a robot control method.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited to this embodiment, and when there are a plurality of embodiments, the present invention also includes a combination of the respective embodiments.

図１は、本実施形態のロボット制御システムを表す概略構成図、図２は、ロボット制御システムの概略構成を表す斜視図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the robot control system of the present embodiment, and FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the robot control system.

本実施形態において、図１および図２に示すように、ロボット制御システム１０は、窓枠（対象）１０１を予め設定された目標位置Ｔにある建造物１０２の開口部１０３に移動して取付けるものである。ロボット制御システム１０は、ロボット１１と、位置検出器１２と、算出部１３と、制御部１４とを備える。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the robot control system 10 moves and attaches the window frame (object) 101 to the opening 103 of the building 102 at the preset target position T. Is. The robot control system 10 includes a robot 11, a position detector 12, a calculation unit 13, and a control unit 14.

ロボット１１は、移動台車２０上に搭載される。移動台車２０は、作業者が手動により移動可能であるが、モータなどの駆動部により自走可能としてもよい。ロボット１１は、多軸関節アーム（アーム）２１と、多軸関節アームを作動する駆動部２２とを有する。多軸関節アーム２１は、６個のアーム２３，２４，２５，２６，２７，２８を有する。円板形状をなす基台２９は、上部に第１アーム２３の一端部が第１軸心Ｏ１を中心に回動自在に連結される。第１アーム２３は、他端部に連結軸３０により第２アーム２４の一端部が第２軸心Ｏ２を中心に回動自在に連結される。第２アーム２４は、他端部に連結軸３１により第３アーム２５の一端部が第３軸心Ｏ３を中心に回動自在に連結される。 The robot 11 is mounted on the mobile carriage 20. The mobile carriage 20 can be manually moved by an operator, but may be self-propelled by a drive unit such as a motor. The robot 11 has a multi-axis joint arm (arm) 21 and a drive unit 22 that operates the multi-axis joint arm. The multi-axis joint arm 21 has six arms 23, 24, 25, 26, 27, 28. In the disk-shaped base 29, one end of the first arm 23 is rotatably connected to the upper portion about the first axial center O1. In the first arm 23, one end of the second arm 24 is rotatably connected to the other end by a connecting shaft 30 about the second axis O2. In the second arm 24, one end of the third arm 25 is rotatably connected to the other end by a connecting shaft 31 about the third axis O3.

第３アーム２５は、他端部に第４アーム２６の一端部が第４軸心Ｏ４を中心に回動自在に連結される。第４アーム２６は、他端部に連結軸３２により第５アーム２７の一端部が第５軸心Ｏ５を中心に回動自在に連結される。第５アーム２７は、他端部に第６アーム２８の一端部が第６軸心Ｏ６を中心に回動自在に連結される。第６アーム２８は、他端部に把持部３３が装着される。把持部３３は、窓枠１０１を把持することができる。 One end of the fourth arm 26 is rotatably connected to the other end of the third arm 25 about the fourth axis O4. In the fourth arm 26, one end of the fifth arm 27 is rotatably connected to the other end by a connecting shaft 32 about the fifth axis O5. One end of the sixth arm 28 is rotatably connected to the other end of the fifth arm 27 about the sixth axis O6. A grip portion 33 is attached to the other end of the sixth arm 28. The gripping portion 33 can grip the window frame 101.

駆動部２２は、基台２９および５個のアーム２３，２４，２５，２６，２７に装着されたモータ（図示略）を有する。駆動部２２は、６個のアーム２３，２４，２５，２６，２７，２８を各軸心Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４，Ｏ５，Ｏ６回りに回動することができる。 The drive unit 22 has a motor (not shown) mounted on a base 29 and five arms 23, 24, 25, 26, and 27. The drive unit 22 can rotate the six arms 23, 24, 25, 26, 27, 28 around the respective axial centers O1, O2, O3, O4, O5, O6.

そのため、多軸関節アーム２１は、駆動部２２により把持部３３を互いに交差する３次元方向（軸心Ｏ２，Ｏ３，Ｏ５方向）と、互いに交差する３次元方向（軸心Ｏ２，Ｏ３，Ｏ５）の軸回り方向（軸心Ｏ１，Ｏ４，Ｏ６方向）に移動することができる。 Therefore, the multi-axis joint arm 21 has a three-dimensional direction (axis O2, O3, O5 direction) in which the grip portion 33 is intersected with each other by the drive unit 22 and a three-dimensional direction (axis O2, O3, O5) in which the grip portion 33 intersects with each other. Can be moved in the axial direction (axial centers O1, O4, O6).

位置検出器１２は、ロボット１１とは別の場所の床面Ｇ上に配置され、基準部としての多軸関節アーム２１の把持部３３を検出し、把持部３３の位置情報を取得する。具体的に、位置検出器１２は、所定の位置に配置されるレーザートラッカー４１と、把持部３３に装着されるプローブ４２とを有する。レーザートラッカー４１は、プローブ４２に向けてレーザ光を照射し、プローブ４２がレーザ光を受光することで、プローブ４２（把持部３３）における互いに交差する３次元方向（軸心Ｏ２，Ｏ３，Ｏ５方向）における位置情報と、互いに交差する３次元の軸回り方向（軸心Ｏ１，Ｏ４，Ｏ６方向）の姿勢情報を取得することができる。ここで、位置情報とは、所定の基準点に対するＸ方向とＹ方向とＺ方向における位置座標であり、姿勢情報とは、この位置座標に対するＸ方向とＹ方向とＺ方向における傾きである。 The position detector 12 is arranged on the floor surface G at a place different from the robot 11, detects the grip portion 33 of the multi-axis joint arm 21 as a reference portion, and acquires the position information of the grip portion 33. Specifically, the position detector 12 has a laser tracker 41 arranged at a predetermined position and a probe 42 attached to the grip portion 33. The laser tracker 41 irradiates a laser beam toward the probe 42, and the probe 42 receives the laser beam, so that the probe 42 (grip portion 33) intersects with each other in three-dimensional directions (axis O2, O3, O5 directions). ) And the attitude information in the three-dimensional axial directions (axial centers O1, O4, O6 directions) that intersect each other can be acquired. Here, the position information is the position coordinates in the X direction, the Y direction, and the Z direction with respect to the predetermined reference point, and the attitude information is the inclination in the X direction, the Y direction, and the Z direction with respect to the position coordinates.

この場合、位置検出器１２は、制御装置５１に接続される。位置検出器１２は、高速無線通信により予め設定された所定周期（例えば、サンプリング周期１ｍｓｅｃ〜２ｍｓｅｃ）ごとに検出したプローブ４２の位置情報および姿勢情報を制御装置５１に送信する。 In this case, the position detector 12 is connected to the control device 51. The position detector 12 transmits the position information and the attitude information of the probe 42 detected at predetermined cycles (for example, sampling cycle 1 msec to 2 msec) preset by high-speed wireless communication to the control device 51.

制御装置５１は、算出部１３と制御部１４とを有する。算出部１３は、位置検出器１２が検出したプローブ４２の位置情報および姿勢情報に基づいて窓枠１０１を現在位置から目標位置Ｔである開口部１０３に移動するための多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する。制御部１４は、算出部１３が算出した多軸関節アーム２１の移動経路および移動量に基づいて駆動部２２により多軸関節アーム２１を作動制御する。 The control device 51 has a calculation unit 13 and a control unit 14. The calculation unit 13 moves the multi-axis joint arm 21 for moving the window frame 101 from the current position to the opening 103 which is the target position T based on the position information and the posture information of the probe 42 detected by the position detector 12. Calculate the route and the amount of movement. The control unit 14 operates and controls the multi-axis joint arm 21 by the drive unit 22 based on the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 calculated by the calculation unit 13.

この場合、目標位置Ｔである開口部１０３の位置情報および姿勢情報と、把持部３３が把持した窓枠１０１の位置情報および姿勢情報と、把持部３３の位置情報および姿勢情報と、把持部３３に装着されたプローブ４２の位置情報および姿勢情報とを事前に取得しておく。そして、これらの位置情報および姿勢情報に基づいてプローブ４２と把持部３３との把持部位置関連情報と、プローブ４２と窓枠１０１との窓枠位置関連情報を算出する。制御装置５１は、記憶部５２が接続されており、目標位置Ｔである開口部１０３の位置情報および姿勢情報と、プローブ４２と把持部３３との把持部位置関連情報と、プローブ４２と窓枠１０１との窓枠位置関連情報とを記憶部５２に記憶しておく。この場合、把持部３３が把持した窓枠１０１の位置情報および姿勢情報と、把持部３３の位置情報および姿勢情報と、把持部３３に装着されたプローブ４２の位置情報および姿勢情報を記憶部５２に記憶してもよい。 In this case, the position information and posture information of the opening 103 which is the target position T, the position information and posture information of the window frame 101 gripped by the grip portion 33, the position information and posture information of the grip portion 33, and the grip portion 33. The position information and the attitude information of the probe 42 mounted on the probe 42 are acquired in advance. Then, based on these position information and posture information, the grip portion position-related information between the probe 42 and the grip portion 33 and the window frame position-related information between the probe 42 and the window frame 101 are calculated. The control device 51 is connected to the storage unit 52, and includes position information and posture information of the opening 103 which is the target position T, grip position related information between the probe 42 and the grip 33, and the probe 42 and the window frame. The window frame position-related information with 101 is stored in the storage unit 52. In this case, the storage unit 52 stores the position information and posture information of the window frame 101 gripped by the grip portion 33, the position information and posture information of the grip portion 33, and the position information and posture information of the probe 42 mounted on the grip portion 33. You may memorize it in.

ここで、目標位置Ｔである開口部１０３の位置情報および姿勢情報とは、例えば、開口部１０３における基準点Ｐ１の位置データ（座標）と、基準点Ｐ１に対する開口部１０３の姿勢データ（傾き）である。また、把持部３３が把持した窓枠１０１の位置情報および姿勢情報とは、例えば、窓枠１０１における基準点Ｐ２の位置データと、基準点Ｐ２に対する窓枠１０１の姿勢データである。把持部３３の位置情報および姿勢情報とは、例えば、把持部３３における基準点Ｐ３の位置データと、基準点Ｐ３に対する把持部３３の姿勢データである。把持部３３に装着されたプローブ４２の位置情報および姿勢情報とは、例えば、プローブ４２における基準点Ｐ４の位置データと、基準点Ｐ４に対するプローブ４２の姿勢データである。 Here, the position information and the posture information of the opening 103 which is the target position T are, for example, the position data (coordinates) of the reference point P1 in the opening 103 and the posture data (tilt) of the opening 103 with respect to the reference point P1. Is. Further, the position information and the posture information of the window frame 101 gripped by the gripping portion 33 are, for example, the position data of the reference point P2 in the window frame 101 and the posture data of the window frame 101 with respect to the reference point P2. The position information and posture information of the grip portion 33 are, for example, the position data of the reference point P3 in the grip portion 33 and the posture data of the grip portion 33 with respect to the reference point P3. The position information and the attitude information of the probe 42 attached to the grip portion 33 are, for example, the position data of the reference point P4 in the probe 42 and the attitude data of the probe 42 with respect to the reference point P4.

なお、位置データ（座標）とは、上述した位置情報であり、所定の基準点に対するＸ方向とＹ方向とＺ方向における位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）である。また、姿勢データ（傾き）とは、上述した姿勢情報であり、位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対するＸ方向とＹ方向とＺ方向における傾きである。例えば、開口部（目標位置Ｔ）１０３の場合、基準点Ｐ１から所定の方向に延出する２つの枠の傾きであり、１つの枠に対してＸ方向に対する傾きとＹ方向に対する傾きとＺ方向に対する傾きのデータである。すなわち、開口部１０３の位置情報および姿勢情報により、開口部１０３がどの位置にあって、どのような形状をなしているかがわかる。把持部３３、窓枠１０１、プローブ４２についても同様である。 The position data (coordinates) is the above-mentioned position information, and is position coordinates (X, Y, Z) in the X direction, the Y direction, and the Z direction with respect to a predetermined reference point. The posture data (tilt) is the above-mentioned posture information, and is the tilt in the X direction, the Y direction, and the Z direction with respect to the position coordinates (X, Y, Z). For example, in the case of the opening (target position T) 103, it is the inclination of two frames extending in a predetermined direction from the reference point P1, the inclination with respect to the X direction, the inclination with respect to the Y direction, and the Z direction with respect to one frame. It is the data of the slope with respect to. That is, from the position information and the posture information of the opening 103, it is possible to know where the opening 103 is and what shape it has. The same applies to the grip portion 33, the window frame 101, and the probe 42.

この場合、開口部１０３と窓枠１０１と把持部３３とプローブ４２の位置情報および姿勢情報は、開口部１０３と窓枠１０１と把持部３３と位置検出器１２（レーザートラッカー４１およびプローブ４２）が存在する空間における共通の基準点Ｐ０に対する絶対座標データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）である。 In this case, the position information and attitude information of the opening 103, the window frame 101, the grip 33, and the probe 42 are provided by the opening 103, the window frame 101, the grip 33, and the position detector 12 (laser tracker 41 and probe 42). Absolute coordinate data (X, Y, Z) with respect to a common reference point P0 in the existing space.

そのため、開口部１０３と窓枠１０１と把持部３３の位置情報および姿勢情報は、事前に基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にプローブ４２を装着し、レーザートラッカー４１を用いて計測する。但し、開口部１０３の位置を表す建造物１０２の図面などが存在する場合、図面上での基準点Ｐ１の座標データを基準点Ｐ０に対する絶対座標データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換して用いてもよい。また、プローブ４２を常に把持部３３の特定の位置に装着することができる治具を用いた場合、プローブ４２の基準点Ｐ４と把持部３３の基準点Ｐ３とのＸ，Ｙ，Ｚ方向の位置関係が既知であることから、プローブ４２の基準点Ｐ４の絶対座標データに基づいて把持部３３の基準点Ｐ３の絶対座標データを算出してもよい。更に、把持部３３を常に窓枠１０１の特定の位置を把持できるような治具を用いた場合、把持部３３の基準点Ｐ３と窓枠１０１の基準点Ｐ２とのＸ，Ｙ，Ｚ方向の位置関係が既知であることから、把持部３３の基準点Ｐ３の絶対座標データに基づいて窓枠１０１の基準点Ｐ２の絶対座標データを算出してもよい。 Therefore, the position information and the posture information of the opening 103, the window frame 101, and the grip portion 33 are measured by attaching the probe 42 to the reference points P1, P2, and P3 in advance and using the laser tracker 41. However, if there is a drawing of the building 102 showing the position of the opening 103, the coordinate data of the reference point P1 on the drawing is converted into absolute coordinate data (X, Y, Z) with respect to the reference point P0 and used. You may. Further, when a jig capable of always mounting the probe 42 at a specific position of the grip portion 33 is used, the positions of the reference point P4 of the probe 42 and the reference point P3 of the grip portion 33 in the X, Y, and Z directions. Since the relationship is known, the absolute coordinate data of the reference point P3 of the grip portion 33 may be calculated based on the absolute coordinate data of the reference point P4 of the probe 42. Further, when a jig that can always grip the grip portion 33 at a specific position of the window frame 101 is used, the reference point P3 of the grip portion 33 and the reference point P2 of the window frame 101 are in the X, Y, and Z directions. Since the positional relationship is known, the absolute coordinate data of the reference point P2 of the window frame 101 may be calculated based on the absolute coordinate data of the reference point P3 of the grip portion 33.

そして、算出部１３は、レーザートラッカー４１が検出したプローブ４２の絶対座標データと、開口部１０３の絶対座標データと、把持部３３の絶対座標データと、把持部３３が把持した窓枠１０１の絶対座標データに基づいて、窓枠１０１を現在位置から開口部１０３に移動するための多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する。すなわち、プローブ４２の絶対座標データと把持部３３の絶対座標データに基づいてプローブ４２と把持部３３との把持部位置関連情報が算出される。また、プローブ４２の絶対座標データと把持部３３が把持した窓枠１０１の絶対座標データに基づいてプローブ４２と窓枠１０１との窓枠位置関連情報が算出される。算出部１３は、レーザートラッカー４１が検出したプローブ４２の絶対座標データと、開口部１０３の絶対座標データと、把持部位置関連情報と、窓枠位置関連情報とに基づいて多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する。そして、算出部１３は、予め設定された所定周期ごとに多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出しており、窓枠１０１の移動中に外乱などにより移動経路および移動量の修正が必要な場合、所定周期ごとに移動経路および移動量を補正する。 Then, the calculation unit 13 includes the absolute coordinate data of the probe 42 detected by the laser tracker 41, the absolute coordinate data of the opening 103, the absolute coordinate data of the grip portion 33, and the absolute coordinate data of the window frame 101 gripped by the grip portion 33. Based on the coordinate data, the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 for moving the window frame 101 from the current position to the opening 103 are calculated. That is, the grip portion position-related information between the probe 42 and the grip portion 33 is calculated based on the absolute coordinate data of the probe 42 and the absolute coordinate data of the grip portion 33. Further, the window frame position related information between the probe 42 and the window frame 101 is calculated based on the absolute coordinate data of the probe 42 and the absolute coordinate data of the window frame 101 gripped by the gripping portion 33. The calculation unit 13 of the multi-axis joint arm 21 is based on the absolute coordinate data of the probe 42 detected by the laser tracker 41, the absolute coordinate data of the opening 103, the grip portion position-related information, and the window frame position-related information. Calculate the movement route and movement amount. Then, the calculation unit 13 calculates the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 for each predetermined cycle set in advance, and the movement path and the movement amount are corrected due to disturbance or the like while the window frame 101 is moving. If necessary, the movement path and movement amount are corrected at predetermined intervals.

算出部１３が多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を補正する場合、多軸関節アーム２１の作動量、つまり、駆動部２２を構成する６個のモータの駆動量を修正する必要がある。多軸関節アーム２１は、例えば、基台２９と第１アーム２３との連結位置を基準位置とし、基準位置に対する把持部３３の基準点Ｐ３の絶対座標データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）上での移動量および移動方向を指令することで作動する。そのため、算出部１３は、外乱などにより多軸関節アーム２１の移動経路および移動量の修正が必要な場合、把持部３３の基準点Ｐ３の位置情報に基づいてこの基準位置を算出し直し、修正された基準位置に基づいて多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を補正する。 When the calculation unit 13 corrects the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21, it is necessary to correct the operation amount of the multi-axis joint arm 21, that is, the drive amount of the six motors constituting the drive unit 22. .. The multi-axis joint arm 21 has, for example, the connection position between the base 29 and the first arm 23 as a reference position, and is on the absolute coordinate data (X, Y, Z) of the reference point P3 of the grip portion 33 with respect to the reference position. It operates by commanding the amount of movement and the direction of movement. Therefore, when it is necessary to correct the movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21 due to disturbance or the like, the calculation unit 13 recalculates and corrects this reference position based on the position information of the reference point P3 of the grip portion 33. The movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21 are corrected based on the determined reference position.

ここで、本実施形態のロボット制御方法について具体的に説明する。図３は、本実施形態のロボット制御方法を表すフローチャート、図４は、ロボット制御方法を説明するためのロボット制御システムの側面図、図５は、ロボット制御方法を説明するためのロボット制御システムの平面図である。 Here, the robot control method of the present embodiment will be specifically described. FIG. 3 is a flowchart showing the robot control method of the present embodiment, FIG. 4 is a side view of the robot control system for explaining the robot control method, and FIG. 5 is a robot control system for explaining the robot control method. It is a plan view.

本実施形態のロボット制御方法は、ロボット１１を作業位置Ｇ１に移動する工程と、ロボット１１における多軸関節アーム２１の把持部３３を検出する工程と、把持部３３の位置情報に基づいて窓枠１０１の位置情報を算出する工程と、窓枠１０１の位置情報に基づいて窓枠１０１を現在位置から開口部１０３に移動するための多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する工程と、移動経路および移動量に基づいて多軸関節アーム２１を作動制御する工程とを有する。 The robot control method of the present embodiment includes a step of moving the robot 11 to the work position G1, a step of detecting the grip portion 33 of the multi-axis joint arm 21 in the robot 11, and a window frame based on the position information of the grip portion 33. A step of calculating the position information of the 101 and a step of calculating the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 for moving the window frame 101 from the current position to the opening 103 based on the position information of the window frame 101. It has a step of controlling the operation of the multi-axis joint arm 21 based on the movement path and the movement amount.

このとき、把持部３３の位置情報に基づいて多軸関節アーム２１が配置される基準位置を算出し、基準位置に基づいて多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を補正する。また、現在位置から開口部１０３への窓枠１０１の移動中、予め設定された所定周期ごとに多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を繰り返し算出する。 At this time, the reference position where the multi-axis joint arm 21 is arranged is calculated based on the position information of the grip portion 33, and the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 are corrected based on the reference position. Further, while the window frame 101 is moving from the current position to the opening 103, the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 are repeatedly calculated at predetermined intervals set in advance.

以下、窓枠１０１を目標位置Ｔである開口部１０３まで移動して取付けるためのロボット１１の制御について具体的に説明する。 Hereinafter, the control of the robot 11 for moving the window frame 101 to the opening 103, which is the target position T, and mounting the window frame 101 will be specifically described.

図１から図５に示すように、ステップＳ１１にて、作業者は、移動台車２０を操作し、移動台車２０に搭載されたロボット１１を作業位置Ｇ１に移動する。ここで、作業位置Ｇ１とは、ロボット１１の多軸関節アーム２１が作動することで、把持部３３が把持した窓枠１０１を開口部１０３に取付けられる範囲とすることが好ましい。また、位置検出器１２は、少なくとも把持部３３に装着されたプローブ４２を検出することができる所定の床面Ｇに配置される。ステップＳ１２にて、作業者は、例えば、位置検出器１２を用いて目標位置Ｔである開口部１０３における基準点Ｐ１の位置情報および姿勢情報を計測する。 As shown in FIGS. 1 to 5, in step S11, the operator operates the moving trolley 20 and moves the robot 11 mounted on the moving trolley 20 to the working position G1. Here, the working position G1 is preferably a range in which the window frame 101 gripped by the gripping portion 33 can be attached to the opening 103 by operating the multi-axis joint arm 21 of the robot 11. Further, the position detector 12 is arranged on a predetermined floor surface G capable of detecting at least the probe 42 mounted on the grip portion 33. In step S12, the operator measures, for example, the position information and the posture information of the reference point P1 at the opening 103 which is the target position T by using the position detector 12.

ステップＳ１３にて、作業者は、ロボット１１を作動して把持部３３により窓枠１０１を把持させる。ステップＳ１４にて、作業者は、例えば、位置検出器１２を用いてロボット１１の把持部３３が把持した窓枠１０１における基準点Ｐ２の位置情報および姿勢情報を計測する。ステップＳ１５にて、作業者は、例えば、位置検出器１２を用いて窓枠１０１を把持した把持部３３における基準点Ｐ３の位置情報および姿勢情報を計測する。ステップＳ１６にて、作業者は、レーザートラッカー４１により把持部３３に装着されたプローブ４２における基準点Ｐ４の位置情報および姿勢情報を計測する。なお、計測した位置情報および姿勢情報は、記憶部５２に記憶しておくことが好ましい。 In step S13, the operator operates the robot 11 to grip the window frame 101 by the grip portion 33. In step S14, the operator measures, for example, the position information and the posture information of the reference point P2 on the window frame 101 gripped by the gripping portion 33 of the robot 11 using the position detector 12. In step S15, the operator measures, for example, the position information and the posture information of the reference point P3 in the grip portion 33 that grips the window frame 101 by using the position detector 12. In step S16, the operator measures the position information and the posture information of the reference point P4 on the probe 42 mounted on the grip portion 33 by the laser tracker 41. The measured position information and posture information are preferably stored in the storage unit 52.

ここで、開口部１０３における基準点Ｐ１の位置情報および姿勢情報、窓枠１０１における基準点Ｐ２の位置情報および姿勢情報、把持部３３における基準点Ｐ３の位置情報および姿勢情報、プローブ４２における基準点Ｐ４の位置情報および姿勢情報を取得することができたことから、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の位置情報および姿勢情報を、共通の基準点Ｐ０に対する絶対座標データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とする。そのため、ロボット１１が移動したり、多軸関節アーム２１が作動したりしたとしても、プローブ４２と把持部３３と窓枠１０１との位置関係、つまり、プローブ４２における基準点Ｐ４と窓枠１０１および把持部３３の基準点Ｐ２，Ｐ３との位置関係（位置関連情報）は変わらない。すると、プローブ４２における基準点Ｐ４の位置情報および姿勢情報がわかれば、窓枠１０１および把持部３３の基準点Ｐ２，Ｐ３の位置情報および姿勢情報を算出することができる。 Here, the position information and attitude information of the reference point P1 in the opening 103, the position information and attitude information of the reference point P2 in the window frame 101, the position information and attitude information of the reference point P3 in the grip portion 33, and the reference point in the probe 42. Since the position information and attitude information of P4 could be acquired, the position information and attitude information of each reference point P1, P2, P3, P4 can be obtained as absolute coordinate data (X, Y, Z) with respect to the common reference point P0. ). Therefore, even if the robot 11 moves or the multi-axis joint arm 21 operates, the positional relationship between the probe 42, the grip portion 33, and the window frame 101, that is, the reference point P4 and the window frame 101 in the probe 42 and The positional relationship (position-related information) of the grip portion 33 with the reference points P2 and P3 does not change. Then, if the position information and the attitude information of the reference point P4 in the probe 42 are known, the position information and the attitude information of the reference points P2 and P3 of the window frame 101 and the grip portion 33 can be calculated.

ステップＳ１７にて、レーザートラッカー４１により現在のプローブ４２における基準点Ｐ４の位置情報および姿勢情報を計測する。ステップＳ１８にて、算出部１３は、計測した現在のプローブ４２における基準点Ｐ４の位置情報および姿勢情報に基づいて、窓枠１０１における基準点Ｐ２の位置情報および姿勢情報を算出する。ステップＳ１９にて、算出部１３は、開口部１０３における基準点Ｐ１の位置情報および姿勢情報と、算出した窓枠１０１における基準点Ｐ２の位置情報および姿勢情報に基づいて、窓枠１０１を現在位置から開口部１０３まで移動するための多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する。ステップＳ２０にて、制御部１４は、窓枠１０１の算出した多軸関節アーム２１の移動経路および移動量に基づいて、多軸関節アーム２１を作動制御する。 In step S17, the laser tracker 41 measures the position information and the attitude information of the reference point P4 on the current probe 42. In step S18, the calculation unit 13 calculates the position information and the attitude information of the reference point P2 in the window frame 101 based on the position information and the attitude information of the reference point P4 in the current probe 42 measured. In step S19, the calculation unit 13 positions the window frame 101 at the current position based on the position information and the posture information of the reference point P1 in the opening 103 and the calculated position information and the posture information of the reference point P2 in the window frame 101. The movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21 for moving from the to the opening 103 are calculated. In step S20, the control unit 14 controls the operation of the multi-axis joint arm 21 based on the movement path and the amount of movement of the multi-axis joint arm 21 calculated by the window frame 101.

すると、ロボット１１の多軸関節アーム２１が作動し、把持部３３が所定の移動経路に沿って所定の移動量だけ傾動し、把持部３３が把持した窓枠１０１を開口部１０３まで移動する。ステップＳ２１にて、窓枠１０１が開口部１０３まで到達して取付けられたかどうかを判定する。ここで、窓枠１０１が開口部１０３に適正に取付けられたと判定（Ｙｅｓ）されると、作業を終了する。 Then, the multi-axis joint arm 21 of the robot 11 operates, the grip portion 33 tilts by a predetermined amount of movement along a predetermined movement path, and the window frame 101 gripped by the grip portion 33 moves to the opening 103. In step S21, it is determined whether or not the window frame 101 reaches the opening 103 and is attached. Here, when it is determined (Yes) that the window frame 101 is properly attached to the opening 103, the work is terminated.

一方、窓枠１０１が開口部１０３に取付けられていないと判定（Ｎｏ）されると、ステップＳ２２に移行する。この場合、２つの可能性がある。１つは、多軸関節アーム２１が適正に作動し、窓枠１０１を所定の移動経路に沿って移動しているものの、まだ所定の移動量だけ移動しておらず、窓枠１０１が開口部１０３に到達していない。もう１つは、多軸関節アーム２１が適正に作動しているものの、多軸関節アーム２１の作動誤差や窓枠１０１の重量による多軸関節アーム２１の撓みなどの原因により、把持部３３が所定の移動経路から外れている。この場合、多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を補正する必要がある。 On the other hand, if it is determined (No) that the window frame 101 is not attached to the opening 103, the process proceeds to step S22. In this case, there are two possibilities. One is that the multi-axis joint arm 21 operates properly and the window frame 101 is moved along a predetermined movement path, but has not yet moved by a predetermined amount of movement, and the window frame 101 has an opening. It has not reached 103. The other is that although the multi-axis joint arm 21 is operating properly, the grip portion 33 is caused by an operating error of the multi-axis joint arm 21 and bending of the multi-axis joint arm 21 due to the weight of the window frame 101. It is out of the prescribed movement route. In this case, it is necessary to correct the movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21.

ステップＳ２２にて、算出部１３は、計測した現在のプローブ４２における基準点Ｐ４の位置情報および姿勢情報に基づいて、現在の把持部３３における基準点Ｐ２の位置情報および姿勢情報を算出する。ステップＳ２３にて、算出部１３は、現在の把持部３３における基準点Ｐ２の位置情報および姿勢情報に基づいて多軸関節アーム２１が配置される基準位置を算出する。すなわち、窓枠１０１を把持した把持部３３の現在位置が設定した移動経路にない場合、現在の把持部３３の基準点Ｐ３に基づいて多軸関節アーム２１の基準位置を再設定する。 In step S22, the calculation unit 13 calculates the position information and attitude information of the reference point P2 in the current grip unit 33 based on the measured position information and attitude information of the reference point P4 in the current probe 42. In step S23, the calculation unit 13 calculates the reference position where the multi-axis joint arm 21 is arranged based on the position information and the posture information of the reference point P2 in the current grip unit 33. That is, when the current position of the grip portion 33 that grips the window frame 101 is not in the set movement path, the reference position of the multi-axis joint arm 21 is reset based on the current reference point P3 of the grip portion 33.

ステップＳ２４にて、算出部１３は、再設定した多軸関節アーム２１の基準位置に基づいて、窓枠１０１を現在位置から開口部１０３に移動させるための把持部３３の移動距離と姿勢を算出する。そして、ステップＳ２５にて、制御部１４は、算出した把持部３３の移動距離と姿勢に基づいて多軸関節アーム２１を作動して位置を補正し、ステップＳ１７に戻る。 In step S24, the calculation unit 13 calculates the movement distance and posture of the grip unit 33 for moving the window frame 101 from the current position to the opening 103 based on the reset reference position of the multi-axis joint arm 21. To do. Then, in step S25, the control unit 14 operates the multi-axis joint arm 21 based on the calculated movement distance and posture of the grip unit 33 to correct the position, and returns to step S17.

ステップＳ１７に戻ると、再び、レーザートラッカー４１により現在のプローブ４２における基準点Ｐ４の位置情報および姿勢情報を計測し、ステップＳ１８からステップＳ２１の処理を繰り返し実行する。 Returning to step S17, the laser tracker 41 again measures the position information and the attitude information of the reference point P4 at the current probe 42, and the processes of steps S18 to S21 are repeatedly executed.

このように本実施形態のロボット制御システムは、多軸関節アーム２１を有して移動可能なロボット１１と、ロボット１１とは別に配置されて多軸関節アーム２１の把持部（基準部）３３の位置情報を検出する位置検出器１２と、位置検出器１２が検出した把持部３３の位置情報に基づいて窓枠（対象）１０１を現在位置から目標位置Ｔとしての開口部１０３まで移動するための多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する算出部１３と、算出部１３が算出した移動経路および移動量に基づいて多軸関節アーム２１を作動制御する制御部１４とを備える。 As described above, in the robot control system of the present embodiment, the robot 11 which has the multi-axis joint arm 21 and can move, and the grip portion (reference portion) 33 of the multi-axis joint arm 21 which is arranged separately from the robot 11 To move the window frame (target) 101 from the current position to the opening 103 as the target position T based on the position information of the position detector 12 that detects the position information and the grip portion 33 detected by the position detector 12. A calculation unit 13 for calculating the movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21 and a control unit 14 for operating and controlling the multi-axis joint arm 21 based on the movement path and movement amount calculated by the calculation unit 13 are provided.

ロボット１１を作業位置Ｇ１に移動し、位置検出器１２が多軸関節アーム２１の把持部３３を検出すると、算出部１３は、把持部３３の位置情報に基づいて窓枠１０１を現在位置から開口部１０３まで移動するための多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出し、制御部１４は、窓枠１０１の移動経路および移動量に基づいて多軸関節アーム２１を作動制御する。そのため、ロボット１１を作業位置Ｇ１に固定する必要がなく、ロボット１１の配置作業が容易になると共に、配置作業時間を短縮することができ、作業性の向上を図ることができる。また、多軸関節アーム２１の把持部３３を検出する位置検出器１２だけを設ければよく、構造および制御の簡素化を図ることができる。 When the robot 11 is moved to the working position G1 and the position detector 12 detects the grip portion 33 of the multi-axis joint arm 21, the calculation unit 13 opens the window frame 101 from the current position based on the position information of the grip portion 33. The movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21 for moving to the unit 103 are calculated, and the control unit 14 operates and controls the multi-axis joint arm 21 based on the movement path and movement amount of the window frame 101. Therefore, it is not necessary to fix the robot 11 at the work position G1, the placement work of the robot 11 can be facilitated, the placement work time can be shortened, and the workability can be improved. Further, only the position detector 12 for detecting the grip portion 33 of the multi-axis joint arm 21 needs to be provided, and the structure and control can be simplified.

本実施形態のロボット制御システムでは、算出部１３は、把持部３３と把持部３３が把持した窓枠１０１との位置関連情報を有しており、把持部３３の位置情報と位置関連情報に基づいて窓枠１０１の位置情報を算出し、窓枠１０１の位置情報に基づいて窓枠１０１を現在位置から開口部１０３まで移動するための多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する。そのため、把持部３３の位置情報と位置関連情報に基づいて容易に窓枠１０１の位置情報を算出することができ、多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を高精度に算出することができる。 In the robot control system of the present embodiment, the calculation unit 13 has position-related information between the grip unit 33 and the window frame 101 gripped by the grip unit 33, and is based on the position information and the position-related information of the grip unit 33. The position information of the window frame 101 is calculated, and the movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21 for moving the window frame 101 from the current position to the opening 103 are calculated based on the position information of the window frame 101. Therefore, the position information of the window frame 101 can be easily calculated based on the position information of the grip portion 33 and the position-related information, and the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 can be calculated with high accuracy. ..

本実施形態のロボット制御システムでは、算出部１３は、開口部１０３の位置情報を有しており、把持部３３の位置情報と開口部１０３の位置情報に基づいて窓枠１０１を現在位置から開口部１０３まで移動するための多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する。そのため、把持部３３の位置情報と開口部１０３の位置情報に基づいて高精度に多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出することができる。 In the robot control system of the present embodiment, the calculation unit 13 has the position information of the opening 103, and opens the window frame 101 from the current position based on the position information of the grip portion 33 and the position information of the opening 103. The movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 for moving to the portion 103 are calculated. Therefore, the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 can be calculated with high accuracy based on the position information of the grip portion 33 and the position information of the opening 103.

本実施形態のロボット制御システムでは、算出部１３は、把持部３３の位置情報に基づいて多軸関節アーム２１が配置される基準位置を算出し、基準位置に基づいて多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する。そのため、多軸関節アーム２１の作動誤差が生じても、基準位置と把持部３３との位置関係が常時適正な位置関係に修正されることとなり、基準位置に基づいて多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を常時高精度に算出することができる。 In the robot control system of the present embodiment, the calculation unit 13 calculates a reference position where the multi-axis joint arm 21 is arranged based on the position information of the grip unit 33, and moves the multi-axis joint arm 21 based on the reference position. Calculate the route and the amount of movement. Therefore, even if an operation error of the multi-axis joint arm 21 occurs, the positional relationship between the reference position and the grip portion 33 is always corrected to an appropriate positional relationship, and the multi-axis joint arm 21 moves based on the reference position. The route and the amount of movement can always be calculated with high accuracy.

本実施形態のロボット制御システムでは、算出部１３は、予め設定された所定周期ごとに多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する。そのため、窓枠１０１が開口部１０３に移動するとき、常時、最適な多軸関節アーム２１の移動経路および移動量が算出されることとなり、窓枠１０１を開口部１０３に高精度に移動させることができる。 In the robot control system of the present embodiment, the calculation unit 13 calculates the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 at predetermined intervals set in advance. Therefore, when the window frame 101 moves to the opening 103, the optimum movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21 are always calculated, and the window frame 101 is moved to the opening 103 with high accuracy. Can be done.

本実施形態のロボット制御システムでは、位置検出器１２は、所定の位置に配置されるレーザートラッカー４１と、把持部３３に装着されるプローブ４２とを有し、算出部１３は、レーザートラッカー４１が検出したプローブ４２の位置情報と開口部１０３の位置情報と把持部３３の位置情報と把持部３３が把持した窓枠１０１の位置情報に基づいて多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する。そのため、レーザートラッカー４１がプローブ４２の位置情報を検出しており、算出部１３は、プローブ４２の位置情報、開口部１０３の位置情報、把持部３３の位置情報、窓枠１０１の位置情報に基づいて多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を高精度に算出することができる。 In the robot control system of the present embodiment, the position detector 12 has a laser tracker 41 arranged at a predetermined position and a probe 42 attached to the grip portion 33, and the calculation unit 13 has the laser tracker 41. The movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21 are calculated based on the detected position information of the probe 42, the position information of the opening 103, the position information of the grip portion 33, and the position information of the window frame 101 gripped by the grip portion 33. To do. Therefore, the laser tracker 41 detects the position information of the probe 42, and the calculation unit 13 is based on the position information of the probe 42, the position information of the opening 103, the position information of the grip portion 33, and the position information of the window frame 101. The movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21 can be calculated with high accuracy.

本実施形態のロボット制御システムでは、多軸関節アーム２１は、把持部３３を互いに交差する３次元方向と互いに交差する３次元の軸回り方向に移動可能である。そのため、多軸関節アーム２１が６軸方向に移動することで、窓枠１０１を高精度に開口部１０３に移動することができる。 In the robot control system of the present embodiment, the multi-axis joint arm 21 is movable in a three-dimensional direction in which the grip portions 33 intersect each other and a three-dimensional axial direction in which the grip portions 33 intersect with each other. Therefore, the window frame 101 can be moved to the opening 103 with high accuracy by moving the multi-axis joint arm 21 in the 6-axis direction.

本実施形態のロボット制御システムでは、位置検出器１２は、把持部３３における互いに交差する３次元方向における位置情報と互いに交差する３次元の軸回り方向の姿勢情報を検出する。そのため、位置検出器１２が把持部３３の６軸方向位置情報および姿勢情報を検出することで、多軸関節アーム２１を高精度に作動することができる。 In the robot control system of the present embodiment, the position detector 12 detects the position information in the three-dimensional direction intersecting with each other in the grip portion 33 and the attitude information in the three-dimensional axial direction intersecting with each other. Therefore, the position detector 12 can operate the multi-axis joint arm 21 with high accuracy by detecting the 6-axis direction position information and the posture information of the grip portion 33.

また、本実施形態のロボット制御方法は、ロボット１１を作業位置Ｇ１に移動する工程と、ロボット１１における多軸関節アーム２１の把持部３３を検出する工程と、把持部３３の位置情報に基づいて窓枠１０１の位置情報を算出する工程と、窓枠１０１の位置情報に基づいて窓枠１０１を現在位置から開口部１０３まで移動するための多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する工程と、移動経路および移動量に基づいて多軸関節アーム２１を作動制御する工程とを有する。 Further, the robot control method of the present embodiment is based on a step of moving the robot 11 to the work position G1, a step of detecting the grip portion 33 of the multi-axis joint arm 21 in the robot 11, and the position information of the grip portion 33. The process of calculating the position information of the window frame 101 and the movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21 for moving the window frame 101 from the current position to the opening 103 based on the position information of the window frame 101 are calculated. It includes a step and a step of operating and controlling the multi-axis joint arm 21 based on the movement path and the movement amount.

そのため、ロボット１１を作業位置Ｇ１に固定する必要がなく、ロボット１１の配置作業が容易になると共に、配置作業時間を短縮することができ、作業性の向上を図ることができる。また、多軸関節アーム２１の把持部３３を検出する位置検出器１２だけを設ければよく、構造および制御の簡素化を図ることができる。 Therefore, it is not necessary to fix the robot 11 at the work position G1, the placement work of the robot 11 can be facilitated, the placement work time can be shortened, and the workability can be improved. Further, only the position detector 12 for detecting the grip portion 33 of the multi-axis joint arm 21 needs to be provided, and the structure and control can be simplified.

本実施形態のロボット制御では、把持部３３の位置情報に基づいて多軸関節アーム２１が配置される基準位置を算出し、基準位置に基づいて多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出する。そのため、多軸関節アーム２１の作動誤差が生じても、基準位置と把持部３３との位置関係が常時適正な位置関係に修正されることとなり、基準位置に基づいて多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を常時高精度に算出することができる。 In the robot control of the present embodiment, the reference position where the multi-axis joint arm 21 is arranged is calculated based on the position information of the grip portion 33, and the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 are calculated based on the reference position. To do. Therefore, even if an operation error of the multi-axis joint arm 21 occurs, the positional relationship between the reference position and the grip portion 33 is always corrected to an appropriate positional relationship, and the multi-axis joint arm 21 moves based on the reference position. The route and the amount of movement can always be calculated with high accuracy.

本実施形態のロボット制御方法では、現在位置から開口部１０３までの窓枠１０１の移動中、予め設定された所定周期ごとに多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を繰り返し算出する。そのため、窓枠１０１が開口部１０３に移動するとき、常時、最適な多軸関節アーム２１の移動経路および移動量が算出されることとなり、窓枠１０１を開口部１０３に高精度に移動させることができる。 In the robot control method of the present embodiment, while the window frame 101 is moving from the current position to the opening 103, the movement path and the movement amount of the multi-axis joint arm 21 are repeatedly calculated at predetermined predetermined cycles. Therefore, when the window frame 101 moves to the opening 103, the optimum movement path and movement amount of the multi-axis joint arm 21 are always calculated, and the window frame 101 is moved to the opening 103 with high accuracy. Can be done.

なお、上述した実施形態では、移動台車２０にロボット１１を搭載することで、ロボット１１の配置位置を変更可能としたが、ロボット１１自体を走行可能としてもよい。また、位置検出器１２をレーザートラッカー４１とプローブ４２により構成したが、この構成に限定されるものでなく、プローブ４２に代えて複数の反射板を設けたり、３次元カメラなどを適用したりしてもよい。さらに、位置検出器１２は、基準部として、多軸関節アーム２１の把持部３３の位置情報を検出するものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、多軸関節アーム２１の先端部であってもよい。 In the above-described embodiment, the arrangement position of the robot 11 can be changed by mounting the robot 11 on the moving carriage 20, but the robot 11 itself may be able to travel. Further, the position detector 12 is composed of the laser tracker 41 and the probe 42, but the configuration is not limited to this, and a plurality of reflectors may be provided instead of the probe 42, or a three-dimensional camera or the like may be applied. You may. Further, the position detector 12 detects the position information of the grip portion 33 of the multi-axis joint arm 21 as a reference portion, but the present invention is not limited to this, and for example, the tip of the multi-axis joint arm 21 is used. It may be a department.

また、上述した実施形態では、作業者が移動台車２０によりロボット１１を作業位置Ｇ１に移動し、ロボット１１を停止した状態で多軸関節アーム２１を作動して作業を行うようにしたが、作業の途中で移動台車２０によりロボット１１を移動してもよく、この場合であっても、高精度に多軸関節アーム２１の移動経路および移動量を算出することができる。また、ロボット１１が多軸関節アーム２１を有するものとしたが、多軸関節アーム２１は、６軸関節アームに限るものではなく、単なる棒形状のアームであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the operator moves the robot 11 to the work position G1 by the moving carriage 20 and operates the multi-axis joint arm 21 with the robot 11 stopped to perform the work. The robot 11 may be moved by the moving carriage 20 in the middle of the above, and even in this case, the moving path and the moving amount of the multi-axis joint arm 21 can be calculated with high accuracy. Further, although the robot 11 has a multi-axis joint arm 21, the multi-axis joint arm 21 is not limited to the 6-axis joint arm, and may be a simple rod-shaped arm.

また、上述した実施形態では、対象を窓枠１０１とし、目標位置Ｔを開口部１０３とし、ロボット制御システム１０により窓枠１０１を開口部１０３まで移動して取付ける作業に適用して説明したが、このような作業に限定されるものではない。例えば、対象を所定の位置に搬送する作業や工具を移動して所定の位置に所定の加工を行う作業などにも適用することができる。 Further, in the above-described embodiment, the target is the window frame 101, the target position T is the opening 103, and the robot control system 10 moves the window frame 101 to the opening 103 and attaches the window frame 101. It is not limited to such work. For example, it can be applied to the work of transporting an object to a predetermined position, the work of moving a tool to perform a predetermined process at a predetermined position, and the like.

そのほか、アームの先端であるヘッド部を目標位置である航空機の搭乗口へ自動着機させるロボットとしての機能を備える搭乗橋や、アームを保有して自動制御される建設ロボットに対して、先端部の移動制御に適用することができる。 In addition, the tip of the boarding bridge, which has the function of a robot that automatically lands the head, which is the tip of the arm, at the boarding gate of the aircraft, which is the target position, and the construction robot, which holds the arm and is automatically controlled. It can be applied to the movement control of.

１０ ロボット制御システム
１１ ロボット
１２ 位置検出器
１３ 算出部
１４ 制御部
２０ 移動台車
２１ 多軸関節アーム（アーム）
２２ 駆動部
２３ 第１アーム
２４ 第２アーム
２５ 第３アーム
２６ 第４アーム
２７ 第５アーム
２８ 第６アーム
２９ 基台
３０，３１，３２ 連結軸
３３ 把持部（基準部）
４１ レーザートラッカー
４２ プローブ
５１ 制御装置
５２ 記憶部
１０１ 窓枠（対象）
１０２ 建造物
１０３ 開口部
Ｏ１ 第１軸心
Ｏ２ 第２軸心
Ｏ３ 第３軸心
Ｏ４ 第４軸心
Ｏ５ 第５軸心
Ｏ６ 第６軸心
Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４ 基準点
Ｔ 目標位置
Ｇ 床面
Ｇ１ 作業位置 10 Robot control system 11 Robot 12 Position detector 13 Calculation unit 14 Control unit 20 Mobile trolley 21 Multi-axis joint arm (arm)
22 Drive unit 23 1st arm 24 2nd arm 25 3rd arm 26 4th arm 27 5th arm 28 6th arm 29 Base 30, 31, 32 Connecting shaft 33 Gripping part (reference part)
41 Laser tracker 42 Probe 51 Control device 52 Storage 101 Window frame (target)
102 Building 103 Opening O1 1st axis O2 2nd axis O3 3rd axis O4 4th axis O5 5th axis O6 6th axis P0, P1, P2, P3, P4 Reference point T Target position G floor surface G1 working position

Claims (11)

対象を予め設定された目標位置に移動するロボット制御システムにおいて、
アームを有して移動可能なロボットと、
前記ロボットとは別に配置されて前記アームの基準部の位置情報を検出する位置検出器と、
前記位置検出器が検出した前記基準部の位置情報に基づいて前記対象を現在位置から前記目標位置まで移動するための前記アームの移動経路および移動量を算出する算出部と、
前記算出部が算出した移動経路および移動量に基づいて前記アームを作動制御する制御部と、
を備えることを特徴とするロボット制御システム。 In a robot control system that moves an object to a preset target position
A robot that can move with an arm,
A position detector that is arranged separately from the robot and detects the position information of the reference portion of the arm, and
A calculation unit that calculates the movement path and movement amount of the arm for moving the target from the current position to the target position based on the position information of the reference unit detected by the position detector.
A control unit that controls the operation of the arm based on the movement path and movement amount calculated by the calculation unit.
A robot control system characterized by being equipped with. 前記算出部は、前記基準部と前記基準部に関連する前記対象との位置関連情報を有しており、前記基準部の位置情報と前記位置関連情報に基づいて前記対象の位置情報を算出し、前記対象の位置情報に基づいて前記対象を現在位置から前記目標位置まで移動するための前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする請求項１に記載のロボット制御システム。 The calculation unit has position-related information between the reference unit and the target related to the reference unit, and calculates the position information of the target based on the position information of the reference unit and the position-related information. The robot control system according to claim 1, wherein the movement path and movement amount of the arm for moving the target from the current position to the target position are calculated based on the position information of the target. 前記算出部は、前記目標位置の位置情報を有しており、前記基準部の位置情報と前記目標位置の位置情報に基づいて前記対象を現在位置から前記目標位置まで移動するための前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする請求項２に記載のロボット制御システム。 The calculation unit has position information of the target position, and the arm for moving the target from the current position to the target position based on the position information of the reference unit and the position information of the target position. The robot control system according to claim 2, wherein a movement path and a movement amount are calculated. 前記算出部は、前記基準部の位置情報に基づいて前記アームが配置される基準位置を算出し、前記基準位置に基づいて前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のロボット制御システム。 The claim is characterized in that the calculation unit calculates a reference position where the arm is arranged based on the position information of the reference unit, and calculates the movement path and the movement amount of the arm based on the reference position. The robot control system according to any one of claims 1 to 3. 前記算出部は、予め設定された所定周期ごとに前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のロボット制御システム。 The robot control system according to any one of claims 1 to 4, wherein the calculation unit calculates a movement path and a movement amount of the arm for each preset predetermined cycle. 前記位置検出器は、所定の位置に配置されるレーザートラッカーと、前記基準部に装着されるプローブとを有し、前記算出部は、前記レーザートラッカーが検出した前記プローブの位置情報と前記目標位置の位置情報と前記基準部の位置情報と前記基準部に関連する前記対象の位置情報に基づいて前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のロボット制御システム。 The position detector has a laser tracker arranged at a predetermined position and a probe mounted on the reference unit, and the calculation unit includes position information of the probe detected by the laser tracker and the target position. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the movement path and the movement amount of the arm are calculated based on the position information of the reference unit, the position information of the reference unit, and the position information of the target related to the reference unit. The robot control system described in item 1. 前記アームは、前記基準部を互いに交差する３次元方向と互いに交差する３次元の軸回り方向に移動可能であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のロボット制御システム。 The robot according to any one of claims 1 to 6, wherein the arm can move in a three-dimensional direction intersecting the reference portions and in a three-dimensional axial direction intersecting each other. Control system. 前記位置検出器は、前記基準部における互いに交差する３次元方向における位置情報と互いに交差する３次元の軸回り方向の姿勢情報を検出することを特徴とする請求項７に記載のロボット制御システム。 The robot control system according to claim 7, wherein the position detector detects position information in a three-dimensional direction that intersects each other in the reference portion and attitude information in a three-dimensional axial direction that intersects each other. 対象を予め設定された目標位置に移動するロボット制御方法において、
ロボットを作業位置に移動する工程と、
前記ロボットにおけるアームの基準部の位置情報を検出する工程と、
前記基準部の位置情報に基づいて前記対象の位置情報を算出する工程と、
前記対象の位置情報に基づいて前記対象を現在位置から前記目標位置まで移動するための前記アームの移動経路および移動量を算出する工程と、
前記移動経路および前記移動量に基づいて前記アームを作動制御する工程と、
を有することを特徴とするロボット制御方法。 In a robot control method that moves an object to a preset target position,
The process of moving the robot to the work position and
The process of detecting the position information of the reference portion of the arm in the robot and
A step of calculating the position information of the target based on the position information of the reference unit, and
A step of calculating the movement path and movement amount of the arm for moving the target from the current position to the target position based on the position information of the target, and
A step of operating and controlling the arm based on the movement path and the movement amount, and
A robot control method characterized by having. 前記基準部の位置情報に基づいて前記アームが配置される基準位置を算出し、前記基準位置に基づいて前記アームの移動経路および移動量を算出することを特徴とする請求項９に記載のロボット制御方法。 The robot according to claim 9, wherein a reference position in which the arm is arranged is calculated based on the position information of the reference portion, and the movement path and the movement amount of the arm are calculated based on the reference position. Control method. 現在位置から前記目標位置までの前記対象の移動中、予め設定された所定周期ごとに前記アームの移動経路および移動量を繰り返し算出することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のロボット制御方法。 The robot according to claim 9 or 10, wherein the movement path and movement amount of the arm are repeatedly calculated at predetermined predetermined cycles during the movement of the target from the current position to the target position. Control method.
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