JP2823243B2 - 多関節型ロボット - Google Patents
多関節型ロボットInfo
- Publication number
- JP2823243B2 JP2823243B2 JP1145804A JP14580489A JP2823243B2 JP 2823243 B2 JP2823243 B2 JP 2823243B2 JP 1145804 A JP1145804 A JP 1145804A JP 14580489 A JP14580489 A JP 14580489A JP 2823243 B2 JP2823243 B2 JP 2823243B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- posture
- minimum
- articulated robot
- postures
- order
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】 イ） 産業上の利用分野 本発明は多関節ロボットに関し、特に動作時のアクチ
ュエータ変化量最小経路を決定するための経路決定装置
に関する。
ュエータ変化量最小経路を決定するための経路決定装置
に関する。
ロ） 従来の技術 近年、生産工程の自動化にともない例えば特開昭62−
211704号に示すような多関節型ロボットが種々開発され
ている。このような多関節型ロボットの使用方法として
は、先端部に設けたハンドあるいはその他のツールをい
くつかの決められたポイント（姿勢あるいは位置）に移
動させ、各ポイントで作業をさせると云う使用法が一般
的である。このため、こうしたポイントの通過順序を連
続的に作業者が指示しておく必要があった。また、作業
者が順序を決定する際、実際の３次元の作業空間内で手
元位置の移動量等が最小になるように決めることは可能
であるが、それが各関節を回動させるモータの回転量の
合計が最小であることは必ずしも一致せず、効率的な移
動と云う点から今一つ問題があった。
211704号に示すような多関節型ロボットが種々開発され
ている。このような多関節型ロボットの使用方法として
は、先端部に設けたハンドあるいはその他のツールをい
くつかの決められたポイント（姿勢あるいは位置）に移
動させ、各ポイントで作業をさせると云う使用法が一般
的である。このため、こうしたポイントの通過順序を連
続的に作業者が指示しておく必要があった。また、作業
者が順序を決定する際、実際の３次元の作業空間内で手
元位置の移動量等が最小になるように決めることは可能
であるが、それが各関節を回動させるモータの回転量の
合計が最小であることは必ずしも一致せず、効率的な移
動と云う点から今一つ問題があった。
ハ） 発明が解決しようとする課題 本発明はこのような点に鑑みて為されたものであっ
て、自動的に各関節を回動させるモータの回転量が最小
になる多関節型ロボットの動作を決定しようとしてい
る。
て、自動的に各関節を回動させるモータの回転量が最小
になる多関節型ロボットの動作を決定しようとしてい
る。
（ニ） 課題を解決するための手段 本発明では、各２つの姿勢間を移動するときの関節回
転用のモータ回転角の変化が最小となる経路を求める２
点間最小経路算出手段と、上記各姿勢をとる順序に応
じ、上記２点間最小経路算出手段で算出された結果を用
いて全姿勢変化行程での合計のモータ回転角変化量を算
出する全行程算出手段と、この全行程算出手段で算出さ
れたモータ回転角変化量が最小となる順序を選び出す選
択手段と、を有して成り、この選択手段で選び出された
順序に応じて姿勢を変化させている。
転用のモータ回転角の変化が最小となる経路を求める２
点間最小経路算出手段と、上記各姿勢をとる順序に応
じ、上記２点間最小経路算出手段で算出された結果を用
いて全姿勢変化行程での合計のモータ回転角変化量を算
出する全行程算出手段と、この全行程算出手段で算出さ
れたモータ回転角変化量が最小となる順序を選び出す選
択手段と、を有して成り、この選択手段で選び出された
順序に応じて姿勢を変化させている。
ホ） 作用 モータの回転角自身が最小となる姿勢変化が行われる
ので姿勢変化の高速化が図れる。
ので姿勢変化の高速化が図れる。
ヘ） 実施例 第２図は、本発明多関節型ロボットの１例を示し、
（１）（２）はアームであって、夫々図示しないモータ
により関節（３）（４）を軸として回転する。（５）は
アーム（２）先端部の手先位置を示し、対象物を試験す
るためのセンサあるいは作業等を行うツール等を取り付
ける。（６）は、このロボットの駆動を行うようモータ
の回転を制御する制御部を示す。こうしたロボットは、
第３図のような作業空間を有する。第１図は本発明多関
節型ロボットの制御部の構成図であり、第２図の多関節
型ロボットを一般化したり自由度のものについて示して
いる。また、各アクチュエータの位置を軸としたｎ次元
空間をそのロボットの関節角空間と呼び、２次元関節か
ど空間を第４図に示す。こうした制御部において、
（７）は与えられるｉ＋１個の姿勢の内、各２つの姿勢
間を移動するときのｎ次元関節角空間内での２点間の直
線距離を計算する２点間最小経路算出手段であり、例え
ば各関節の回転角がθ1,θ2,…θｎからθ１′、
θ２′，…θｎ′に変わるときの距離を と定義しても良いし としても良い。（８）は１個の通過姿勢を順次通過する
し１個の経路の距離を算出す全行程算出手段、（９）は
この全行程算出手段（８）で算出された距離が算小とな
る通過順序を選び出す選択手段を示し、選択された順序
に従って、駆動制御手段（40）のロボットを動作させ
る。このような多関節型ロボットにおいて、ロボットの
開始姿勢及び、通過すべきｉ個（ｉ≧２）の姿勢が、各
々、関節角空間内の１点すなわちｎ個関節を有する各関
節回転用のモータの回転位置を要素とする座標データで
与えられていて、ロボットは開始姿勢から出発し、ｉ個
の姿勢を通過した後、開始姿勢に戻って来て終了するも
のとしてその動作を説明する。最初ロボットは開始姿勢
にあり、通過すべきｉ個の姿勢が与えられたならば、開
始姿勢を含めた（ｉ＋１）個の姿勢のうちの２つの姿勢
の組み合せ（ｉ＋１）×i/2個の各々に着目する。２つ
の姿勢間を移動する場合関節角空間内でその２つの座標
を直線で結んだ軌跡に従ってモータを回転させるのが、
モータ変化量最小経路である（第５図）。２つの姿勢の
座標データを（θ1,θ2,θ3,…，θｎ）と（θ１′，θ
２′，θ３′，…，θｎ′）とすると、上述の直線の距
離ｌは前述の式で示される。２点間最小経路算出手段
（７）で（ｉ＋１）×i/2個の組み合わせに関する距離
ｌを全て計算する。その後、ｉ個のロボットの通過姿勢
を順次通過するi!種類の経路の距離を全行程算出手段
（８）で算出す（第６図）。次いで、こうして算出され
た距離が最小となる通過順序を選択手段（９）で選択し
最小経路を決定する。このように選択される経路は各姿
勢の通過順序が全く逆になる２種類が最低存在する。そ
して選択された経路の内適切なものを作業者が入力装置
（11）等から指示すると、その経路が決定され、決定さ
れた経路に沿って駆動制御手段（10）がロボットの駆動
を制御する。
（１）（２）はアームであって、夫々図示しないモータ
により関節（３）（４）を軸として回転する。（５）は
アーム（２）先端部の手先位置を示し、対象物を試験す
るためのセンサあるいは作業等を行うツール等を取り付
ける。（６）は、このロボットの駆動を行うようモータ
の回転を制御する制御部を示す。こうしたロボットは、
第３図のような作業空間を有する。第１図は本発明多関
節型ロボットの制御部の構成図であり、第２図の多関節
型ロボットを一般化したり自由度のものについて示して
いる。また、各アクチュエータの位置を軸としたｎ次元
空間をそのロボットの関節角空間と呼び、２次元関節か
ど空間を第４図に示す。こうした制御部において、
（７）は与えられるｉ＋１個の姿勢の内、各２つの姿勢
間を移動するときのｎ次元関節角空間内での２点間の直
線距離を計算する２点間最小経路算出手段であり、例え
ば各関節の回転角がθ1,θ2,…θｎからθ１′、
θ２′，…θｎ′に変わるときの距離を と定義しても良いし としても良い。（８）は１個の通過姿勢を順次通過する
し１個の経路の距離を算出す全行程算出手段、（９）は
この全行程算出手段（８）で算出された距離が算小とな
る通過順序を選び出す選択手段を示し、選択された順序
に従って、駆動制御手段（40）のロボットを動作させ
る。このような多関節型ロボットにおいて、ロボットの
開始姿勢及び、通過すべきｉ個（ｉ≧２）の姿勢が、各
々、関節角空間内の１点すなわちｎ個関節を有する各関
節回転用のモータの回転位置を要素とする座標データで
与えられていて、ロボットは開始姿勢から出発し、ｉ個
の姿勢を通過した後、開始姿勢に戻って来て終了するも
のとしてその動作を説明する。最初ロボットは開始姿勢
にあり、通過すべきｉ個の姿勢が与えられたならば、開
始姿勢を含めた（ｉ＋１）個の姿勢のうちの２つの姿勢
の組み合せ（ｉ＋１）×i/2個の各々に着目する。２つ
の姿勢間を移動する場合関節角空間内でその２つの座標
を直線で結んだ軌跡に従ってモータを回転させるのが、
モータ変化量最小経路である（第５図）。２つの姿勢の
座標データを（θ1,θ2,θ3,…，θｎ）と（θ１′，θ
２′，θ３′，…，θｎ′）とすると、上述の直線の距
離ｌは前述の式で示される。２点間最小経路算出手段
（７）で（ｉ＋１）×i/2個の組み合わせに関する距離
ｌを全て計算する。その後、ｉ個のロボットの通過姿勢
を順次通過するi!種類の経路の距離を全行程算出手段
（８）で算出す（第６図）。次いで、こうして算出され
た距離が最小となる通過順序を選択手段（９）で選択し
最小経路を決定する。このように選択される経路は各姿
勢の通過順序が全く逆になる２種類が最低存在する。そ
して選択された経路の内適切なものを作業者が入力装置
（11）等から指示すると、その経路が決定され、決定さ
れた経路に沿って駆動制御手段（10）がロボットの駆動
を制御する。
ト） 発明の効果 以上述べた如く、本発明多関節型ロボットはモータの
回転角自身が最小となる姿勢変化が行なわれるので、姿
勢変化の高速化が図れ、作業の効率化が望める。
回転角自身が最小となる姿勢変化が行なわれるので、姿
勢変化の高速化が図れ、作業の効率化が望める。
第１図は本発明多関節型ロボットの制御部の構成図、第
２図は本発明多関節ロボットのブロック図、第３図は作
業空間の状態説明図、第４図乃至第６図は関節型空間の
状態説明図である。 （１）（２）……アーム、（３）（４）……関節角、
（５）……手先、（６）……制御部、（７）……２点間
最小経路算出手段、（８）全行程算出手段、（９）……
選択手段、（10）……駆動制御手段、（11）……入力装
置。
２図は本発明多関節ロボットのブロック図、第３図は作
業空間の状態説明図、第４図乃至第６図は関節型空間の
状態説明図である。 （１）（２）……アーム、（３）（４）……関節角、
（５）……手先、（６）……制御部、（７）……２点間
最小経路算出手段、（８）全行程算出手段、（９）……
選択手段、（10）……駆動制御手段、（11）……入力装
置。
Claims (1)
- 【請求項１】予め定められた順序を問わない複数の姿勢
情報を与えることにより、その姿勢をとる順序及び経路
を決定する多関節型ロボットにおいて、各２つの姿勢間
を移動するときの関節回転用のモータ回転角の変化が最
小となる経路を求める２点間最小経路算出手段と、上記
各姿勢をとる順序に応じ、上記２点間最小経路算出手段
で算出された結果を用いて全姿勢変化行程での合計のモ
ータ回転角変化量を算出する全行程算出手段と、この全
行程算出手段で算出されたモータ回転角変化量が最小と
なる順序を選び出す選択手段と、を有して成り、この選
択手段で選び出された順序に応じて姿勢を変化させるこ
とを特徴とした多関節型ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145804A JP2823243B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 多関節型ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145804A JP2823243B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 多関節型ロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0310781A JPH0310781A (ja) | 1991-01-18 |
| JP2823243B2 true JP2823243B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=15393537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1145804A Expired - Lifetime JP2823243B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 多関節型ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823243B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019055466A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット制御装置、ロボット、及びロボットシステム |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10850387B2 (en) * | 2016-09-16 | 2020-12-01 | Fuji Corporation | Automatic workpiece transfer machine |
| CN111230860B (zh) * | 2020-01-02 | 2022-03-01 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 机器人控制方法、装置、计算机设备及存储介质 |
| CN116330303B (zh) * | 2023-05-29 | 2023-08-01 | 广东隆崎机器人有限公司 | Scara机器人运动控制方法、装置、终端设备及介质 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0620685B2 (ja) * | 1985-09-28 | 1994-03-23 | 株式会社東芝 | 自動組立装置の部品実装方法 |
-
1989
- 1989-06-08 JP JP1145804A patent/JP2823243B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019055466A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット制御装置、ロボット、及びロボットシステム |
| JP7013766B2 (ja) | 2017-09-22 | 2022-02-01 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット制御装置、ロボットシステム、及び制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0310781A (ja) | 1991-01-18 |
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