JP2566475B2 - ロボットの回動軸速度制御装置 - Google Patents
ロボットの回動軸速度制御装置Info
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- JP2566475B2 JP2566475B2 JP1336890A JP33689089A JP2566475B2 JP 2566475 B2 JP2566475 B2 JP 2566475B2 JP 1336890 A JP1336890 A JP 1336890A JP 33689089 A JP33689089 A JP 33689089A JP 2566475 B2 JP2566475 B2 JP 2566475B2
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- rotation
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- rotation axis
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロボットの回動軸速度制御装置に関し、特
に回動軸の回転速度が許容値以上になることを防止でき
る装置に関する。
に回動軸の回転速度が許容値以上になることを防止でき
る装置に関する。
第７図に第１軸AX1′〜第６軸AX6′の合計６軸の回動
軸を有する多関節ロボット１′の構成を概念的に示す。
軸を有する多関節ロボット１′の構成を概念的に示す。
同図に示すロボット１′では、第５軸AX5′の回転角
度θ５が０゜付近の時、つまり第４軸AX4′と第６軸AX
6′の各軸が互いにほぼ平行になっている時、ツール先
端位置は一定のままツール先端の姿勢を変化させようと
すると、第４軸AX4′を著しく変化させる必要がある。
度θ５が０゜付近の時、つまり第４軸AX4′と第６軸AX
6′の各軸が互いにほぼ平行になっている時、ツール先
端位置は一定のままツール先端の姿勢を変化させようと
すると、第４軸AX4′を著しく変化させる必要がある。
すなわち、いま、第４軸AX4′と第５軸AX5′との交点
Ｐがその面上にあり、かつ第４軸AX4′に垂直な平面ｕ
を定義する。すると、幾何学的には第８図に示すように
第５図AX5′は平面ｕ上にあり、第４軸AX4′の回動に伴
い、第５軸AX5′は矢印Ａに示すごとく交点Ｐを中心に
平面ｕ上で回動する。また、第６軸AX6′と第５軸AX5′
とは常に直交するとともに、第６図AX6′を平面ｕ上に
投影した軸AX6a′も第５軸AX5′と常に直交することに
なるのがわかる。
Ｐがその面上にあり、かつ第４軸AX4′に垂直な平面ｕ
を定義する。すると、幾何学的には第８図に示すように
第５図AX5′は平面ｕ上にあり、第４軸AX4′の回動に伴
い、第５軸AX5′は矢印Ａに示すごとく交点Ｐを中心に
平面ｕ上で回動する。また、第６軸AX6′と第５軸AX5′
とは常に直交するとともに、第６図AX6′を平面ｕ上に
投影した軸AX6a′も第５軸AX5′と常に直交することに
なるのがわかる。
そこで、第９図に示すように第４軸AX4′の回転によ
って第５軸AX5′が矢印Ｂ、Ｃに示すごとく回転し、ツ
ール先端を示す第６軸AX6′が所定角度Δだけ変化した
ものとする。ここに同図（ｂ）は、第５軸AX5′の回転
角度が０゜近傍の場合を示し、同図（ａ）は、第５軸AX
5′の回転角度が０゜近傍以外の一定角度以上の場合を
示している。前記するように回転後の第５軸AX5″は回
転後の第６軸AX6″の投影６軸AX6a″に垂直なものとし
て求められてる。故に、図から明らかなようにツール先
端の姿勢を同じ所定角度Δだけ変化させた場合であって
も、第５軸AX5′の回動角度が０゜近傍の場合（同図
（ｂ））は、投影６軸（AX6a′、AX6a″）の軸方向の変
化が同図（ａ）の場合に比して大きいから、第５軸AX
5′の角度変化Ｃも大きいのがわかる。したがって、第
５軸AX5′の角度を大きく変化させるため第４軸AX4′の
回動角を大きく変化させる必要がある。
って第５軸AX5′が矢印Ｂ、Ｃに示すごとく回転し、ツ
ール先端を示す第６軸AX6′が所定角度Δだけ変化した
ものとする。ここに同図（ｂ）は、第５軸AX5′の回転
角度が０゜近傍の場合を示し、同図（ａ）は、第５軸AX
5′の回転角度が０゜近傍以外の一定角度以上の場合を
示している。前記するように回転後の第５軸AX5″は回
転後の第６軸AX6″の投影６軸AX6a″に垂直なものとし
て求められてる。故に、図から明らかなようにツール先
端の姿勢を同じ所定角度Δだけ変化させた場合であって
も、第５軸AX5′の回動角度が０゜近傍の場合（同図
（ｂ））は、投影６軸（AX6a′、AX6a″）の軸方向の変
化が同図（ａ）の場合に比して大きいから、第５軸AX
5′の角度変化Ｃも大きいのがわかる。したがって、第
５軸AX5′の角度を大きく変化させるため第４軸AX4′の
回動角を大きく変化させる必要がある。
このように多関節ロボット１′では回動軸が所定の幾
何学的関係になっているとき（上記の場合は第４軸AX
4′と第６軸AX6′の各軸が互いにほぼ平行になっている
時）には、所定の回動軸（第４軸AX4′）をきわめて大
きく角度変化、つまりきわめて高速で回転させる必要が
ある。
何学的関係になっているとき（上記の場合は第４軸AX
4′と第６軸AX6′の各軸が互いにほぼ平行になっている
時）には、所定の回動軸（第４軸AX4′）をきわめて大
きく角度変化、つまりきわめて高速で回転させる必要が
ある。
しかし、ロボット１′の各軸はたとえばサーボモータ
等のアクチュエータによって駆動されることから、この
ような状況下では速度がサーボモータの最高回転速度
（定格回転数）を越えてしまい、サーボモータに過大な
負荷がかかってしまうという不都合が招来する。
等のアクチュエータによって駆動されることから、この
ような状況下では速度がサーボモータの最高回転速度
（定格回転数）を越えてしまい、サーボモータに過大な
負荷がかかってしまうという不都合が招来する。
また、たとえ回動軸を高速で回転させることが可能で
あるにせよ、高速回転に伴い、ツール先端位置Ｑに軌跡
ずれが生じたり、ロボット１′に振動が発生したりする
という不都合が招来する。
あるにせよ、高速回転に伴い、ツール先端位置Ｑに軌跡
ずれが生じたり、ロボット１′に振動が発生したりする
という不都合が招来する。
またさらに、ロボットを稼働させるためには予めツー
ル先端位置Ｑが所望のツール姿勢角を以て所望の移動軌
跡を描くように各軸を手動で動かすティーチング（教
示）を行う必要があるが、このティーチング中、上記状
況下でロボット１′の姿勢を変えようとすると、第４軸
AX4′を著しく変化させる必要があるためティーチング
の操作がやりにくいという不都合がある。
ル先端位置Ｑが所望のツール姿勢角を以て所望の移動軌
跡を描くように各軸を手動で動かすティーチング（教
示）を行う必要があるが、このティーチング中、上記状
況下でロボット１′の姿勢を変えようとすると、第４軸
AX4′を著しく変化させる必要があるためティーチング
の操作がやりにくいという不都合がある。
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、
ロボットの所定の回動軸の回転速度が所定値以上になる
ことを回避することのできるロボットの回動軸速度制御
装置を提供することをその目的としている。
ロボットの所定の回動軸の回転速度が所定値以上になる
ことを回避することのできるロボットの回動軸速度制御
装置を提供することをその目的としている。
そこでこの発明では、この長手方向中心軸の回動軸に
して回動する第１のアームと、前記第１のアームの先端
に枢着され、この枢着軸を回動軸にして回動する第２の
アームとを有したロボットと、前記各回動軸の回転速度
を制御するロボットコントローラとを具えたロボットの
回転軸速度制御装置において、前記第２のアームの回動
軸の現在の回転角度および目標回転角度に基づいて前記
第１のアームの回動軸の回転速度が所定値以上になるこ
とを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記第
１のアームの回動軸の回転速度が所定値以上になると判
定された場合に、回転速度が前記所定値よりも小さくな
るように前記第１のアームの回動軸の回転速度を制御す
る手段とを前記ロボットコントローラに具えるようにし
ている。
して回動する第１のアームと、前記第１のアームの先端
に枢着され、この枢着軸を回動軸にして回動する第２の
アームとを有したロボットと、前記各回動軸の回転速度
を制御するロボットコントローラとを具えたロボットの
回転軸速度制御装置において、前記第２のアームの回動
軸の現在の回転角度および目標回転角度に基づいて前記
第１のアームの回動軸の回転速度が所定値以上になるこ
とを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記第
１のアームの回動軸の回転速度が所定値以上になると判
定された場合に、回転速度が前記所定値よりも小さくな
るように前記第１のアームの回動軸の回転速度を制御す
る手段とを前記ロボットコントローラに具えるようにし
ている。
すなわち、かかる構成によれば第１のアームに接続さ
れた第２のアームの回動軸の現在並びに目標回転角度に
基づいて第１のアームの回動軸の回転速度が所定値以上
であることが判定され、判定された場合は、この第１の
アームの回動軸の回転速度が所定値よりも小さくなるよ
うに制御される。
れた第２のアームの回動軸の現在並びに目標回転角度に
基づいて第１のアームの回動軸の回転速度が所定値以上
であることが判定され、判定された場合は、この第１の
アームの回動軸の回転速度が所定値よりも小さくなるよ
うに制御される。
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図に実施例装置の構成を概念的に示す。実施例装
置は大きくは６軸の回動軸AX1〜AX6を有するロボット１
と、このロボット１を駆動制御するロボットコントロー
ラ２とから構成されている。
置は大きくは６軸の回動軸AX1〜AX6を有するロボット１
と、このロボット１を駆動制御するロボットコントロー
ラ２とから構成されている。
ロボット１は第７図に示したものと同様の構成であ
り、床に配設された旋回ベース10と、床に垂直な第１軸
AX1を回動中心にして水平方向（矢印Ｄ方向）に回動自
在に旋回ベース10に支承された旋回ボディ11と、床に平
行な第２軸AX2を回動中心にして上下方向（矢印Ｅ方
向）に回動自在に旋回ボディ11の上部に枢着された第１
アーム部12と、第２軸AX2と平行な第３軸を回動中心に
して上下方向（矢印Ｆ方向）に回動自在に第１アーム部
12の先端に枢着された第２アーム部13と、第２軸AX2、
第３軸AX3に対して垂直な第４軸AX4、つまりその長手方
向中心軸を回動中心にして矢印Ｇ方向に回動自在に第２
アーム部13に支承された第３アーム部14と、第４軸AX4
に垂直な第５軸AX5を回動中心にして上下方向（矢印Ｈ
方向）に回動自在に第３アーム部14の先端に枢着された
手首部15と、第５軸AX5に対して垂直な第６軸AX6、つま
り手首部15の長手方向中心軸を回動中心にして矢印Ｉ方
向に回動自在に手首部15の先端に支承されたハンド部
（ツール部）16とで構成されている。そしてこれら６つ
の回動軸AX1〜AX6は図示していないサーボモータにより
それぞれ所望回動角度θ１〜θ６が得られるように駆動
される。また各サーボモータには各軸AX1〜AX6の現在の
回転角度θ１〜θ６を検出するエンコーダがそれぞれ付
設されていて、各エンコーダの出力はフィードバック信
号としてロボットコントローラ２に出力される。
り、床に配設された旋回ベース10と、床に垂直な第１軸
AX1を回動中心にして水平方向（矢印Ｄ方向）に回動自
在に旋回ベース10に支承された旋回ボディ11と、床に平
行な第２軸AX2を回動中心にして上下方向（矢印Ｅ方
向）に回動自在に旋回ボディ11の上部に枢着された第１
アーム部12と、第２軸AX2と平行な第３軸を回動中心に
して上下方向（矢印Ｆ方向）に回動自在に第１アーム部
12の先端に枢着された第２アーム部13と、第２軸AX2、
第３軸AX3に対して垂直な第４軸AX4、つまりその長手方
向中心軸を回動中心にして矢印Ｇ方向に回動自在に第２
アーム部13に支承された第３アーム部14と、第４軸AX4
に垂直な第５軸AX5を回動中心にして上下方向（矢印Ｈ
方向）に回動自在に第３アーム部14の先端に枢着された
手首部15と、第５軸AX5に対して垂直な第６軸AX6、つま
り手首部15の長手方向中心軸を回動中心にして矢印Ｉ方
向に回動自在に手首部15の先端に支承されたハンド部
（ツール部）16とで構成されている。そしてこれら６つ
の回動軸AX1〜AX6は図示していないサーボモータにより
それぞれ所望回動角度θ１〜θ６が得られるように駆動
される。また各サーボモータには各軸AX1〜AX6の現在の
回転角度θ１〜θ６を検出するエンコーダがそれぞれ付
設されていて、各エンコーダの出力はフィードバック信
号としてロボットコントローラ２に出力される。
一方、ロボットコントローラ２は、ロボット１の各軸
AX1〜AX6を駆動する各サーボモータをハンド部16の３次
元先端位置Ｑ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）およびハンド部16の３次元
方向ｑ（α、β、γ）がそれぞれ所望の軌跡を以てかつ
所望の姿勢角を以て移動されるように制御するものであ
る。すなわち、ロボットコントローラ２は、たとえば予
めティーチングにより得られたティーチングデータ、つ
まり所望軌跡の各点ごとに位置データQ1（X1、Y1、
Z1）、Q2（X2、Y2、Z2）、…、方向データq1（α１、β
１、γ１）、q2（α２、β２、γ２）、…を入力して、
これらティーチングデータに基づき各点における各軸AX
1〜AX6の回転角度データ（θ１〜θ６）…を演算する座
標変換処理部３と、各エンコーダの出力をフィードバッ
ク量とし、座標変換処理部３で得られた回転角度（θ１
〜θ６）が得られるよう各サーボモータに対して速度指
令信号を出力するメイン処理部４とから構成されてい
る。
AX1〜AX6を駆動する各サーボモータをハンド部16の３次
元先端位置Ｑ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）およびハンド部16の３次元
方向ｑ（α、β、γ）がそれぞれ所望の軌跡を以てかつ
所望の姿勢角を以て移動されるように制御するものであ
る。すなわち、ロボットコントローラ２は、たとえば予
めティーチングにより得られたティーチングデータ、つ
まり所望軌跡の各点ごとに位置データQ1（X1、Y1、
Z1）、Q2（X2、Y2、Z2）、…、方向データq1（α１、β
１、γ１）、q2（α２、β２、γ２）、…を入力して、
これらティーチングデータに基づき各点における各軸AX
1〜AX6の回転角度データ（θ１〜θ６）…を演算する座
標変換処理部３と、各エンコーダの出力をフィードバッ
ク量とし、座標変換処理部３で得られた回転角度（θ１
〜θ６）が得られるよう各サーボモータに対して速度指
令信号を出力するメイン処理部４とから構成されてい
る。
座標変換処理部３で行われる処理は基本的に公知の座
標変換処理であるが、この実施例では以下のような特徴
的な処理を実行するようにしている。すなわち、回転角
度データ（θ１〜θ６）を出力する際、今回出力される
回転角度データが前回出力された回転角度データよりも
非常に大きくなるか否か、つまりメイン処理部４から出
力される速度指令によってサーボモータの回転速度がサ
ーボモータの定格回転速度を越えてしまうか否かを逐次
判定している。今回出力される回転角度データが前回出
力された回転角度データよりも非常に大きくなり、サー
ボモータの回転速度がサーボモータの定格回転速度を越
えてしまうような場合には、サーボモータの回転速度が
サーボモータの定格回転速度以下になるような回転角度
データを演算、作成する処理を行うようにしている。以
下、第４軸AX4を例にとって座標変換処理部３で行われ
るこの特徴的な処理について説明する。
標変換処理であるが、この実施例では以下のような特徴
的な処理を実行するようにしている。すなわち、回転角
度データ（θ１〜θ６）を出力する際、今回出力される
回転角度データが前回出力された回転角度データよりも
非常に大きくなるか否か、つまりメイン処理部４から出
力される速度指令によってサーボモータの回転速度がサ
ーボモータの定格回転速度を越えてしまうか否かを逐次
判定している。今回出力される回転角度データが前回出
力された回転角度データよりも非常に大きくなり、サー
ボモータの回転速度がサーボモータの定格回転速度を越
えてしまうような場合には、サーボモータの回転速度が
サーボモータの定格回転速度以下になるような回転角度
データを演算、作成する処理を行うようにしている。以
下、第４軸AX4を例にとって座標変換処理部３で行われ
るこの特徴的な処理について説明する。
この処理では基本的に第５軸AX5の回転角度を監視し
て第４軸AX4の回転速度が非常に大きくなることを判定
し、この判定によって第４軸AX4の回転速度が非常に大
きくな場合には第４軸AX4を現在位置に停止させるよう
にしている。以下の１）〜３）の条件がすべて満たされ
た時、第４軸AX4の回動が停止される。なお、第３図か
ら第６図は前記第８図および第９図と同様、平面ｕを基
準とした第４軸AX4〜第６軸AX6の幾何学的関係を示す。
て第４軸AX4の回転速度が非常に大きくなることを判定
し、この判定によって第４軸AX4の回転速度が非常に大
きくな場合には第４軸AX4を現在位置に停止させるよう
にしている。以下の１）〜３）の条件がすべて満たされ
た時、第４軸AX4の回動が停止される。なお、第３図か
ら第６図は前記第８図および第９図と同様、平面ｕを基
準とした第４軸AX4〜第６軸AX6の幾何学的関係を示す。
１）第５軸AX5の回転角度θ５が０゜付近、つまり第４
軸AX4と第６軸AX6の各軸が互いにほぼ平行となっている
場合 ２）第６軸AX6の変化する方向が５軸AX5の軸方向に対し
て90゜に近い場合。すなわち、第３図に示すように次回
のティーチングデータに応じた目標となる第６軸AX6の
３次元方向ベクトルa6′から前回のティーチングデータ
に応じた現在の第６軸AX6の３次元方向ベクトルa6を引
いた３次元方向ベクトルδが、現在の第５軸AX5の３次
元方向ベクトルa5となす角度の絶対値が90゜に近い場合
である。なお、上記３次元方向ベクトルδが３次元方向
ベクトルa5となす角度の絶対値が０゜に近い時、第４軸
AX4を停止させると、第６軸AX6は第５軸AX5に垂直な面
上で変化するために目標との差が大きい。そこで第４軸
AX4は停止させないようにする。そして上記なす角度の
絶対値が90゜に近くなるほど第５軸AX5に垂直な面に近
付くため目標との差が少なくなる。そこで第４軸AX4は
停止させる。
軸AX4と第６軸AX6の各軸が互いにほぼ平行となっている
場合 ２）第６軸AX6の変化する方向が５軸AX5の軸方向に対し
て90゜に近い場合。すなわち、第３図に示すように次回
のティーチングデータに応じた目標となる第６軸AX6の
３次元方向ベクトルa6′から前回のティーチングデータ
に応じた現在の第６軸AX6の３次元方向ベクトルa6を引
いた３次元方向ベクトルδが、現在の第５軸AX5の３次
元方向ベクトルa5となす角度の絶対値が90゜に近い場合
である。なお、上記３次元方向ベクトルδが３次元方向
ベクトルa5となす角度の絶対値が０゜に近い時、第４軸
AX4を停止させると、第６軸AX6は第５軸AX5に垂直な面
上で変化するために目標との差が大きい。そこで第４軸
AX4は停止させないようにする。そして上記なす角度の
絶対値が90゜に近くなるほど第５軸AX5に垂直な面に近
付くため目標との差が少なくなる。そこで第４軸AX4は
停止させる。
３）第５軸AX5の回転角度θ５が０゜の方向に変化する
場合 以上の３条件が満たされる場合には第４図に示すよう
に目標となる第６軸の方向ベクトルa6′を現在の第５軸
AX5に垂直な平面ｍに投影した方向ベルトルa6″を目標
第６軸の方向ベクトルとする。しかして、この方向ベク
トルa6″が得られるように第４軸AX4は現在の回転角度
のまま停止されることになる。
場合 以上の３条件が満たされる場合には第４図に示すよう
に目標となる第６軸の方向ベクトルa6′を現在の第５軸
AX5に垂直な平面ｍに投影した方向ベルトルa6″を目標
第６軸の方向ベクトルとする。しかして、この方向ベク
トルa6″が得られるように第４軸AX4は現在の回転角度
のまま停止されることになる。
一方、上記１）〜３）の条件すべてが満たされない場
合であっても第５軸AX5の回転角度θ５が０゜付近の所
定の基準範囲内にある場合には、第４軸AX4の回転速度
をティーチングデータに応じた回転速度より小さい回転
速度が得られるように第４軸AX4の目標回転角度を補正
している。
合であっても第５軸AX5の回転角度θ５が０゜付近の所
定の基準範囲内にある場合には、第４軸AX4の回転速度
をティーチングデータに応じた回転速度より小さい回転
速度が得られるように第４軸AX4の目標回転角度を補正
している。
いま、４軸AX4の現在の回転角度をθ４、ティーチン
グデータに応じた４軸AX4の目標回転角度をθ４′、テ
ィーチングデータに応じた５軸AX5の目標回転角度をθ
５′、C5を定数とすると、上記補正目標回転角度θ４″
は、｜θ５′｜＜C5ならば、 θ４″＝θ４＋（｜θ５′|/C5）×（θ４′−θ４）…
（１） として求める。
グデータに応じた４軸AX4の目標回転角度をθ４′、テ
ィーチングデータに応じた５軸AX5の目標回転角度をθ
５′、C5を定数とすると、上記補正目標回転角度θ４″
は、｜θ５′｜＜C5ならば、 θ４″＝θ４＋（｜θ５′|/C5）×（θ４′−θ４）…
（１） として求める。
したがって、座標変換処理部３では第２図のフローチ
ャートに示す処理が実行される。
ャートに示す処理が実行される。
同図に示すようにまず上記１）の条件に適合している
か否かが判断される。
か否かが判断される。
つまりティーチングデータに応じた５軸AX5の目標回
転角度θ５′がほぼ０゜であるか否かが判断される（ス
テップ101）。
転角度θ５′がほぼ０゜であるか否かが判断される（ス
テップ101）。
つぎに上記２）の条件に適合しているか否かか判断さ
れる。つまり、ティーチングデータの目標方向データｑ
（α、β、γ）に基づき第６軸AX6の軸方向ベクトル
a6′が求められるとともに、第４、第５軸AX4、５の現
在の回転角度θ４、θ５に基づき第６軸AX6の軸方向ベ
クトルa6が求められる。そして、ベクトルa6′−a6（＝
δ）と、第４軸AX4の現在の回転角度θ４に基づき得ら
れる第５軸AX5の軸方向ベクトルa5とがなす角度がほぼ9
0゜であるか否かが判断される（ステップ102;第５図参
照）。
れる。つまり、ティーチングデータの目標方向データｑ
（α、β、γ）に基づき第６軸AX6の軸方向ベクトル
a6′が求められるとともに、第４、第５軸AX4、５の現
在の回転角度θ４、θ５に基づき第６軸AX6の軸方向ベ
クトルa6が求められる。そして、ベクトルa6′−a6（＝
δ）と、第４軸AX4の現在の回転角度θ４に基づき得ら
れる第５軸AX5の軸方向ベクトルa5とがなす角度がほぼ9
0゜であるか否かが判断される（ステップ102;第５図参
照）。
つぎに上記３）の条件に適合しているか否かか判断さ
れる。つまり、第５軸AX5の回転角度θ５が０゜の方向
に変化しているか否かの判断が、第５軸AX5の現在の回
転角度θ５の絶対値が、第５軸AX5の目標回転角度
θ５′よりも大きいか否かを判断することによって行わ
れる（ステップ103）。
れる。つまり、第５軸AX5の回転角度θ５が０゜の方向
に変化しているか否かの判断が、第５軸AX5の現在の回
転角度θ５の絶対値が、第５軸AX5の目標回転角度
θ５′よりも大きいか否かを判断することによって行わ
れる（ステップ103）。
上記ステップ101〜103の判断結果が全てYESの場合
は、手順はつぎのステップ104に移行され、第６図に示
すように目標となる第６軸の方向ベクトルa6′を現在の
第５軸AX5に垂直な平面ｍに投影したもの（方向ベクト
ルa6″）を目標第６軸の方向ベクトルa6′の内容とする
処理が実行される（ステップ104）。
は、手順はつぎのステップ104に移行され、第６図に示
すように目標となる第６軸の方向ベクトルa6′を現在の
第５軸AX5に垂直な平面ｍに投影したもの（方向ベクト
ルa6″）を目標第６軸の方向ベクトルa6′の内容とする
処理が実行される（ステップ104）。
そしてつぎに、この第６軸AX6の目標方向ベクトル
a6′（＝a6″）および第５軸AX5の目標方向ベクトル
a5′（＝a5）に基づきそれぞれ対応する第５軸AX5の目
標回転角度θ５″および第４軸AX4の目標回転角度θ４
が求められる。これら求められた目標回転角度θ５″、
θ４をそれぞれθ５′、θ４′の内容とする（ステップ
105）。
a6′（＝a6″）および第５軸AX5の目標方向ベクトル
a5′（＝a5）に基づきそれぞれ対応する第５軸AX5の目
標回転角度θ５″および第４軸AX4の目標回転角度θ４
が求められる。これら求められた目標回転角度θ５″、
θ４をそれぞれθ５′、θ４′の内容とする（ステップ
105）。
そしてステップ105で求められた目標回転角度θ５′
の絶対値が上記定数C5よりも小さいか否かが判断される
（ステップ106）。このステップ106の判断結果がYESの
場合はつぎのステップ107に移行され、前記（１）式に
より第４軸AX4の補正目標回転角度θ４″が演算され
る。この場合はθ４′の内容がθ４であるので補正目標
回転角度θ４″は現在の回転角度θ４となる。しかして
第４軸AX4に対応するサーボモータに対しては速度零な
る速度指令が出力され、第４軸AX4の回転駆動が停止さ
れる（ステップ107）。
の絶対値が上記定数C5よりも小さいか否かが判断される
（ステップ106）。このステップ106の判断結果がYESの
場合はつぎのステップ107に移行され、前記（１）式に
より第４軸AX4の補正目標回転角度θ４″が演算され
る。この場合はθ４′の内容がθ４であるので補正目標
回転角度θ４″は現在の回転角度θ４となる。しかして
第４軸AX4に対応するサーボモータに対しては速度零な
る速度指令が出力され、第４軸AX4の回転駆動が停止さ
れる（ステップ107）。
一方、上記ステップ101〜103の判断結果のいずれかが
NOである場合には、手順はステップ104の処理を飛ばし
てステップ105に移行される。すなわち、第４軸AX4およ
び第５軸AX5の目標回転角度θ４′およびθ５が求めら
れ（ステップ105）、求められた目標回転角度θ５′の
絶対値が上記定数C5よりも小さいか否かが判断される。
この場合定数C5は、目標回転角度θ５′が０゜付近であ
るか否かを判断する閾値として使用される（ステップ10
6）。
NOである場合には、手順はステップ104の処理を飛ばし
てステップ105に移行される。すなわち、第４軸AX4およ
び第５軸AX5の目標回転角度θ４′およびθ５が求めら
れ（ステップ105）、求められた目標回転角度θ５′の
絶対値が上記定数C5よりも小さいか否かが判断される。
この場合定数C5は、目標回転角度θ５′が０゜付近であ
るか否かを判断する閾値として使用される（ステップ10
6）。
したがって目標回転角度θ５′が０゜付近であると判
断されなかった場合（ステップ106の判断結果NO）は、
このフローチャートの処理が終了され、第４軸AX4に関
しては、通常のティーチングデータに応じた目標回転角
度θ４′が求められ、この目標回転角度θ４′が得られ
る速度指令を第４軸AX4に対応するサーボモータに対し
て出力することになる。
断されなかった場合（ステップ106の判断結果NO）は、
このフローチャートの処理が終了され、第４軸AX4に関
しては、通常のティーチングデータに応じた目標回転角
度θ４′が求められ、この目標回転角度θ４′が得られ
る速度指令を第４軸AX4に対応するサーボモータに対し
て出力することになる。
一方、目標回転角度θ５′が０゜付近であると判断さ
れた場合（ステップ106の判断結果YES）は、上記第
（１）式によって第４軸AX4の補正目標回転角度θ４″
が演算される。この場合、補正目標回転角度θ４″は本
来のティーチングデータに応じた目標回転角度θ４′よ
りも小さくなる。なお、目標回転角度θ５′の絶対値が
小さいほど（０゜に近付くほど）補正目標回転角度
θ４″は小さくなる。
れた場合（ステップ106の判断結果YES）は、上記第
（１）式によって第４軸AX4の補正目標回転角度θ４″
が演算される。この場合、補正目標回転角度θ４″は本
来のティーチングデータに応じた目標回転角度θ４′よ
りも小さくなる。なお、目標回転角度θ５′の絶対値が
小さいほど（０゜に近付くほど）補正目標回転角度
θ４″は小さくなる。
したがって、第４軸AX4に対応するサーボモータに対
しては該サーボモータが定格回転速度以下で駆動される
速度指令が出力され、第４軸AX4が低回転速度を以て変
化することになる（ステップ107）。
しては該サーボモータが定格回転速度以下で駆動される
速度指令が出力され、第４軸AX4が低回転速度を以て変
化することになる（ステップ107）。
なお、実施例では第４軸に関してのみ説明したが、他
の軸に関しても必要に応じて実施例と同様に軸の回転を
停止または速度を減少させる実施も可能である。
の軸に関しても必要に応じて実施例と同様に軸の回転を
停止または速度を減少させる実施も可能である。
また、実施例では合計６軸の多関節ロボットに適用さ
れる場合について説明したが、これに限定されることな
く６軸より少ない回動軸を有するロボットまたは６軸よ
りも多い回動軸を有するロボットに適用する実施も当然
可能である。
れる場合について説明したが、これに限定されることな
く６軸より少ない回動軸を有するロボットまたは６軸よ
りも多い回動軸を有するロボットに適用する実施も当然
可能である。
以上説明したように本発明によれば、ロボットの回動
軸の回転速度が所定値以上になることを回避することの
できる。
軸の回転速度が所定値以上になることを回避することの
できる。
したがって、ロボットの回動軸を駆動するアクチュエ
ータに過大な負荷がかかってしまうという不都合を回避
することができる。
ータに過大な負荷がかかってしまうという不都合を回避
することができる。
また、高速回転に伴うツール先端位置の軌跡ずれや、
振動等の発生を防止することができる。
振動等の発生を防止することができる。
また、ティーチング中の操作性が大幅に向上する。
第１図は、本発明に係るロボットの回動軸速度制御装置
に実施例装置の構成を概念的に示す図、第２図は、第１
図に示すロボットコントローラの座標変換処理部で実行
される処理手順の一部を例示したフローチャート、第３
図から第６図は、第１図に示すロボットの第４軸から第
６軸の幾何学的関係を示す図で、第２図のフローチャー
トで行われる処理内容を説明するために用いた図、第７
図は、従来の技術を説明するために用いた６軸ロボット
の構成を示す図、第８図および第９図（ａ）、（ｂ）
は、従来の技術を説明するために用いた第７図に示す６
軸ロボットの第４軸から第６軸の幾何学的関係を示す図
である。 １……ロボット、２……ロボットコントローラ、３……
座標変換処理部、AX1〜AX6……回動軸。
に実施例装置の構成を概念的に示す図、第２図は、第１
図に示すロボットコントローラの座標変換処理部で実行
される処理手順の一部を例示したフローチャート、第３
図から第６図は、第１図に示すロボットの第４軸から第
６軸の幾何学的関係を示す図で、第２図のフローチャー
トで行われる処理内容を説明するために用いた図、第７
図は、従来の技術を説明するために用いた６軸ロボット
の構成を示す図、第８図および第９図（ａ）、（ｂ）
は、従来の技術を説明するために用いた第７図に示す６
軸ロボットの第４軸から第６軸の幾何学的関係を示す図
である。 １……ロボット、２……ロボットコントローラ、３……
座標変換処理部、AX1〜AX6……回動軸。
Claims (1)
- 【請求項１】長手方向中心軸を第１の回動軸にして回動
するアーム部と、前記アーム部の先端に枢着され、この
枢着軸を第２の回動軸にして回動するとともに、長手方
向中心軸を第３の回動軸にして回動する手首部とを有し
たロボットと、ティーチングデータに基づいて前記手首
部の先端が目標位置を順次通過するように、前記第１、
第２および第３の回動軸の回転速度を制御するロボット
コントローラとを具えたロボットの回動軸速度制御装置
において、 ティーチングデータに基づき、前記第２の回動軸の目標
回転角度が、前記アーム部の長手方向中心軸と前記手首
部の長手方向中心軸とが平行またはほぼ平行になる角度
であることを判断する第１の判断手段と、 ティーチングデータに基づき、前記第３の回動軸の軸方
向の目標方向ベルトルから現在の軸方向ベルトルを引い
た方向ベルトルが、前記前記第２の回動軸の軸方向ベク
トルとなる角度が90゜またはほぼ90゜であることを判断
する第２の判断手段と、 ティーチングデータに基づき、前記第２の回動軸の現在
の回転角度の絶対値が、当該第２の回動軸の目標回転角
度よりも大きいことを判断する第３の判断手段と、 前記第１、第２および第３の判断手段の判断結果のすべ
てが肯定である場合に、前記第１の回動軸の回転速度を
零にして、前記手首部の先端を目標位置まで移動させる
ように各回動軸の回転速度を制御する手段と を前記ロボットコントローラに具えるようにしたロボッ
トの回動軸速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336890A JP2566475B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | ロボットの回動軸速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336890A JP2566475B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | ロボットの回動軸速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03196982A JPH03196982A (ja) | 1991-08-28 |
| JP2566475B2 true JP2566475B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=18303597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1336890A Expired - Lifetime JP2566475B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | ロボットの回動軸速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566475B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019049972A1 (ja) | 2017-09-08 | 2019-03-14 | Ntn株式会社 | パラレルリンク機構を用いた作業装置 |
| JP6466536B1 (ja) * | 2017-09-08 | 2019-02-06 | Ntn株式会社 | パラレルリンク機構を用いた作業装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59163609A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-14 | Hitachi Ltd | ロボツトハンドの径路補間方法 |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP1336890A patent/JP2566475B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03196982A (ja) | 1991-08-28 |
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