JP2803403B2 - 多関節ロボットの制御方法 - Google Patents
多関節ロボットの制御方法Info
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- JP2803403B2 JP2803403B2 JP3216932A JP21693291A JP2803403B2 JP 2803403 B2 JP2803403 B2 JP 2803403B2 JP 3216932 A JP3216932 A JP 3216932A JP 21693291 A JP21693291 A JP 21693291A JP 2803403 B2 JP2803403 B2 JP 2803403B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、教示プログラムのプレ
イバック時間の短縮に有効な多関節ロボットの制御方法
に関する。
イバック時間の短縮に有効な多関節ロボットの制御方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、多関節ロボット（以下、単にロボ
ットという）を含む産業用ロボットにおいて、教示され
た動作プログラムをプレイバック動作させるとき、動作
時間を短縮しロボットにより多くの仕事をさせることが
ますます重要になって来つつあるため、動作軌跡の屈折
点でロボットが教示点の内側を通過する内回り制御を行
なうことが必要になつて来ている。
ットという）を含む産業用ロボットにおいて、教示され
た動作プログラムをプレイバック動作させるとき、動作
時間を短縮しロボットにより多くの仕事をさせることが
ますます重要になって来つつあるため、動作軌跡の屈折
点でロボットが教示点の内側を通過する内回り制御を行
なうことが必要になつて来ている。
【０００３】従来は、このように屈折点において、ロボ
ットに教示点の内側を通過させるためには、疑似的に教
示プログラムを変更する方法をとるのが一般的であっ
た。以下、図２および図３を参照して従来例を説明す
る。
ットに教示点の内側を通過させるためには、疑似的に教
示プログラムを変更する方法をとるのが一般的であっ
た。以下、図２および図３を参照して従来例を説明す
る。
【０００４】図２に教示されている教示点とロボットが
実際に通過する軌跡を示す。図２に示す直線軌跡１５は
教示点１１から教示点１２ａを経て教示点１３まで直線
補間で教示した場合の軌跡である。従来は、教示点１１
から教示点１３までの動作時間を短縮するために、教示
点１２ａに付随して内回りの度合（動作時間の短縮の程
度に応じて変わる度合で、動作時間を大幅に短縮する場
合、すなわち内回りの度合を大きくする場合は図２にお
ける点１２ｂを点線矢印方向に移動させてカーブを緩や
かにすることを指す度合）を指定する命令を含んだ内回
り命令（屈折点でロボツトが教示点の内側を通過する命
令）が設定されると、設定された内回りの度合に応じて
教示点１２ａを疑似的に教示点１２ｂへ位置変更し、円
弧軌跡１４のように補間演算を行なうことにより内回り
制御を行なっていた。
実際に通過する軌跡を示す。図２に示す直線軌跡１５は
教示点１１から教示点１２ａを経て教示点１３まで直線
補間で教示した場合の軌跡である。従来は、教示点１１
から教示点１３までの動作時間を短縮するために、教示
点１２ａに付随して内回りの度合（動作時間の短縮の程
度に応じて変わる度合で、動作時間を大幅に短縮する場
合、すなわち内回りの度合を大きくする場合は図２にお
ける点１２ｂを点線矢印方向に移動させてカーブを緩や
かにすることを指す度合）を指定する命令を含んだ内回
り命令（屈折点でロボツトが教示点の内側を通過する命
令）が設定されると、設定された内回りの度合に応じて
教示点１２ａを疑似的に教示点１２ｂへ位置変更し、円
弧軌跡１４のように補間演算を行なうことにより内回り
制御を行なっていた。
【０００５】図３に従来の内回り制御のフロー図を示
す。図３のフロー図において、ロボット演算部は実際の
動作に先立って教示プログラムを読み出す（ステップ２
１）。教示点が直線で教示され（ステップ２２）てお
り、内回り命令が設定され（ステップ２３）ている場合
には、教示プログラムを疑似的に内回り円弧に書換え
（ステップ２４）た後、補間演算（ステップ２５）を行
ない、多関節の各軸の動作に分解して、その後位置制御
（ステップ２６）を実時間で行ない、ロボットを制御し
ていた。
す。図３のフロー図において、ロボット演算部は実際の
動作に先立って教示プログラムを読み出す（ステップ２
１）。教示点が直線で教示され（ステップ２２）てお
り、内回り命令が設定され（ステップ２３）ている場合
には、教示プログラムを疑似的に内回り円弧に書換え
（ステップ２４）た後、補間演算（ステップ２５）を行
ない、多関節の各軸の動作に分解して、その後位置制御
（ステップ２６）を実時間で行ない、ロボットを制御し
ていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の教示
点内回り制御は、直線教示されたＣＰ（ＣＯＮＴＩＮＵ
ＯＵＳ ＰＡＴＨ）動作にだけ適用され、高速化がより
必要とされるＰＴＰ（ＰＯＩＮＴ ＴＯ ＰＯＩＮＴ）
動作においては適用できず、また関節数の多い５軸以上
の多関節ロボットにおいては円弧動作の演算に多大な時
間を要し、ロボット制御上の隘路となつていた。
点内回り制御は、直線教示されたＣＰ（ＣＯＮＴＩＮＵ
ＯＵＳ ＰＡＴＨ）動作にだけ適用され、高速化がより
必要とされるＰＴＰ（ＰＯＩＮＴ ＴＯ ＰＯＩＮＴ）
動作においては適用できず、また関節数の多い５軸以上
の多関節ロボットにおいては円弧動作の演算に多大な時
間を要し、ロボット制御上の隘路となつていた。
【０００７】本発明はこの問題を解決しようとするもの
で、ＰＴＰ動作にも適用でき、簡単な演算で教示点の内
回り制御を行うことができる多関節ロボットの制御方法
を提供することを目的とする。
で、ＰＴＰ動作にも適用でき、簡単な演算で教示点の内
回り制御を行うことができる多関節ロボットの制御方法
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、多関節ロボットがプレイバック動作中
に、ＣＰ動作時は補間演算を行なった後、ＰＴＰ動作時
は動作量等分割を行なった後、ロボツトが実際に該当す
る教示点の一つ前の教示点に到達する以前に命令を先読
みし、内回り係数（従来例で説明した内回り度合と同じ
もの）に応じて、関節動作での該当する教示点の前後の
補間データを同じ割合で変更することにより、教示点の
内側をロボツトが通過するように制御するものである。
成するために、多関節ロボットがプレイバック動作中
に、ＣＰ動作時は補間演算を行なった後、ＰＴＰ動作時
は動作量等分割を行なった後、ロボツトが実際に該当す
る教示点の一つ前の教示点に到達する以前に命令を先読
みし、内回り係数（従来例で説明した内回り度合と同じ
もの）に応じて、関節動作での該当する教示点の前後の
補間データを同じ割合で変更することにより、教示点の
内側をロボツトが通過するように制御するものである。
【０００９】
【作用】本発明は上記した方法によれば、ＰＴＰ動作時
にも動作量等分割後に内回り制御が可能でＰＴＰ制御に
も適用でき、また、多関節ロボットにおいて簡単な補間
データの演算を行なうことにより内回りの制御が可能
で、多大な時間を必要とした円弧動作の演算が不必要と
なる。
にも動作量等分割後に内回り制御が可能でＰＴＰ制御に
も適用でき、また、多関節ロボットにおいて簡単な補間
データの演算を行なうことにより内回りの制御が可能
で、多大な時間を必要とした円弧動作の演算が不必要と
なる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の多関節ロボットの制御方法の
一実施例について、図１を参照しながら説明する。
一実施例について、図１を参照しながら説明する。
【００１１】図１に示すように、ロボットが動作中に教
示点補間機能は実動作に先立ち、補間演算（ステップ
１）を行なう。すなわち、教示されているプログラムを
読み出し、ＣＰ動作である場合は補間演算を行ない、Ｐ
ＴＰ動作ではＣＰ動作における補間演算に相当する動作
量等分割を行なう。この補間演算により、補間時間（一
般的に１０ｍｓ〜５０ｍｓ）ごとにロボットの各軸を動
作させる角度（これを補間データと呼ぶ）が算出され
る。次に、教示点付随命令である内回り命令が教示点に
設定されていることを読み出した（ステップ２）時、内
回り命令に付随し教示点に対してどれだけ内回りをする
かの度合を示す内回り係数を読み出す（ステップ３）。
例えば係数が１の場合、教示点の１つ前の補間データＰ
-1 と教示点の１つ後の補間データＰ +1 を（数１）と（数
２）の数式の右辺に従って全関節の補間データを変換す
る。なお、それぞれの数式の左辺は、（数１）に変換後
の１つ前の補完データ、（数２）に変換後の１つ後の補
完データを示す。
示点補間機能は実動作に先立ち、補間演算（ステップ
１）を行なう。すなわち、教示されているプログラムを
読み出し、ＣＰ動作である場合は補間演算を行ない、Ｐ
ＴＰ動作ではＣＰ動作における補間演算に相当する動作
量等分割を行なう。この補間演算により、補間時間（一
般的に１０ｍｓ〜５０ｍｓ）ごとにロボットの各軸を動
作させる角度（これを補間データと呼ぶ）が算出され
る。次に、教示点付随命令である内回り命令が教示点に
設定されていることを読み出した（ステップ２）時、内
回り命令に付随し教示点に対してどれだけ内回りをする
かの度合を示す内回り係数を読み出す（ステップ３）。
例えば係数が１の場合、教示点の１つ前の補間データＰ
-1 と教示点の１つ後の補間データＰ +1 を（数１）と（数
２）の数式の右辺に従って全関節の補間データを変換す
る。なお、それぞれの数式の左辺は、（数１）に変換後
の１つ前の補完データ、（数２）に変換後の１つ後の補
完データを示す。
【００１２】
【数１】
【００１３】
【数２】
【００１４】さらに動作時間の短縮を図るため、教示点
を内回りする程度が大きくなるほど内回り係数を大きく
し、一般的に教示点を円滑に内回りさせるには、内回り
係数がＮのとき、教示点のＮ個前の補間データＰ -n から
教示点のＮ個後の補間データＰ +n までの２Ｎ個の補間デ
ータを（数３）と（数４）の数式の右辺に従って変換す
る演算を行なう。なお、それぞれの数式の左辺は、（数
３）に変換後の教示点からＮ個前の補完データ、（数
４）に変換後の教示点からＮ個後の補完データを示す。
を内回りする程度が大きくなるほど内回り係数を大きく
し、一般的に教示点を円滑に内回りさせるには、内回り
係数がＮのとき、教示点のＮ個前の補間データＰ -n から
教示点のＮ個後の補間データＰ +n までの２Ｎ個の補間デ
ータを（数３）と（数４）の数式の右辺に従って変換す
る演算を行なう。なお、それぞれの数式の左辺は、（数
３）に変換後の教示点からＮ個前の補完データ、（数
４）に変換後の教示点からＮ個後の補完データを示す。
【００１５】
【数３】
【００１６】
【数４】
【００１７】この後、変換された補間データに基づいて
各関節の位置（角度）制御（ステツプ４）を行ないロボ
ツトを動作させる。この制御において（数３）および
（数４）に用いるｎの最大値は内回り係数の整数Ｎであ
る。
各関節の位置（角度）制御（ステツプ４）を行ないロボ
ツトを動作させる。この制御において（数３）および
（数４）に用いるｎの最大値は内回り係数の整数Ｎであ
る。
【００１８】なお、本発明の内回り動作によるロボット
制御点の軌跡は、正確な円弧は描かないが、内回り動作
の制御を用いる教示点には精密な軌跡精度は必要としな
いので、正確な円弧を描かないことは問題にはならな
い。
制御点の軌跡は、正確な円弧は描かないが、内回り動作
の制御を用いる教示点には精密な軌跡精度は必要としな
いので、正確な円弧を描かないことは問題にはならな
い。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、ＣＰ制御だけでなくＰＴＰ制御にも適用でき、ま
た、多関節ロボツトにおいて簡単な補間データの演算を
行なうことにより内回りの制御が可能で、多大な時間を
必要とした円弧動作の演算が不必要となり、時間損失の
少ない内回り制御が可能となり、ロボツト動作全体の動
作時間が短縮され、ロボツト動作の動作効率を向上させ
る。
は、ＣＰ制御だけでなくＰＴＰ制御にも適用でき、ま
た、多関節ロボツトにおいて簡単な補間データの演算を
行なうことにより内回りの制御が可能で、多大な時間を
必要とした円弧動作の演算が不必要となり、時間損失の
少ない内回り制御が可能となり、ロボツト動作全体の動
作時間が短縮され、ロボツト動作の動作効率を向上させ
る。
【図１】本発明の多関節ロボツトの内回り制御方法の一
実施例を示すフロー図
実施例を示すフロー図
【図２】従来例における教示点と内回りするロボツト軌
跡の関係図
跡の関係図
【図３】従来の多関節ロボットの内回り制御の方法を示
すフロー図
すフロー図
１ ステップ１（補間演算） ２ ステップ２（内回り命令の読み取り） ３ ステップ３（内回り係数Ｎの読み取り） ４ ステップ４（位置制御） １１ 教示点 １２ａ 教示点 １３ 教示点
Claims (1)
- 【請求項１】 ティーチングプレーバック方式の多関節
ロボットにおいて、教示された教示点の位置および教示
点間の速度から、多関節ロボツトの実動作に先立って、
ＣＰ制御時においては補間演算を行い、ＰＴＰ制御にお
いては動作量等分割を行い、屈折点に位置する教示点に
おいて教示点付随命令に内回り命令がある場合に、多関
節ロボットがその教示点の前の教示点を通過するのに先
立ちその内回り命令を読み取り、さらに内回り命令に付
随する内回りの度合を指定する内回り係数Ｎを読み取り
そのＮに応じて、実際の動作軌跡が教示点の内側を通過
するように、関節動作での該当する教示点の前後に隣接
する各Ｎ個の補間データを同じ割合で変換することによ
り、教示点の内側を多関節ロボットが通過するようにし
た多関節ロボットの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3216932A JP2803403B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 多関節ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3216932A JP2803403B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 多関節ロボットの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0553638A JPH0553638A (ja) | 1993-03-05 |
| JP2803403B2 true JP2803403B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=16696189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3216932A Expired - Fee Related JP2803403B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 多関節ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803403B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114661038A (zh) * | 2020-12-22 | 2022-06-24 | 北京配天技术有限公司 | 一种机器人回程序原点控制方法、装置及相关组件 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5851305A (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-26 | Hitachi Ltd | ロボツトハンドの経路補間方式 |
| JPH06105412B2 (ja) * | 1987-09-28 | 1994-12-21 | 株式会社日立製作所 | 関節形ロボツトの動作制御方法 |
| JPH02146607A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-05 | Fanuc Ltd | Ｎｃ移動指令補間方式 |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP3216932A patent/JP2803403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0553638A (ja) | 1993-03-05 |
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Legal Events
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