JP2932560B2 - ロボット制御装置 - Google Patents
ロボット制御装置Info
- Publication number
- JP2932560B2 JP2932560B2 JP992790A JP992790A JP2932560B2 JP 2932560 B2 JP2932560 B2 JP 2932560B2 JP 992790 A JP992790 A JP 992790A JP 992790 A JP992790 A JP 992790A JP 2932560 B2 JP2932560 B2 JP 2932560B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot manipulator
- pattern
- speed
- robot
- distance
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、ロボットマニピュレータを目標点へ移動さ
せたり、指定された経由点を経て目標点まで移動させる
ロボット制御装置にかかるもので、特に動作性能の向上
に関する。
せたり、指定された経由点を経て目標点まで移動させる
ロボット制御装置にかかるもので、特に動作性能の向上
に関する。
＜従来の技術＞ 本件出願人がロボットマニピュレータを開始点から複
数の経由点を経て終了点まで移動させるロボット制御装
置として出願しているものの一つに、第３図のように、
経由区間前の指定速度の減速距離と経由区間後の加速距
離を比較して短い方を経由距離とすることにより経由開
始点P0と経由終了点P2を算出し、これら経由開始点P0と
経由終了点P2及び経由位置P1の３点で決定される曲線上
を移動させるようにしたものがある。
数の経由点を経て終了点まで移動させるロボット制御装
置として出願しているものの一つに、第３図のように、
経由区間前の指定速度の減速距離と経由区間後の加速距
離を比較して短い方を経由距離とすることにより経由開
始点P0と経由終了点P2を算出し、これら経由開始点P0と
経由終了点P2及び経由位置P1の３点で決定される曲線上
を移動させるようにしたものがある。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、この従来のロボット制御装置では、ロボット
マニピュレータの移動速度との指定によってロボットマ
ニピュレータの経由動作時の軌跡が異なってしまうとい
う問題がある。
マニピュレータの移動速度との指定によってロボットマ
ニピュレータの経由動作時の軌跡が異なってしまうとい
う問題がある。
すなわち、低速で経由軌跡を教示したものを高速で動
作させると経由軌跡がより内側になって教示した軌跡が
使えなくなったり、障害物との接触を生じる危険性があ
った。
作させると経由軌跡がより内側になって教示した軌跡が
使えなくなったり、障害物との接触を生じる危険性があ
った。
本発明はこのような問題点を解決するためになされた
ものであり、所定の条件を満たすときは、ロボットマニ
ピュレータの経由パターン軌道を指定速度にかかわらず
一義的に最高動作速度時の経由パターン軌道にすること
により、ロボットマニピュレータに教示した経由軌跡が
使えなくなったり、経由動作時にロボットマニピュレー
タが障害物との接触を生じることがないロボットの制御
装置を提供することを目的とする。
ものであり、所定の条件を満たすときは、ロボットマニ
ピュレータの経由パターン軌道を指定速度にかかわらず
一義的に最高動作速度時の経由パターン軌道にすること
により、ロボットマニピュレータに教示した経由軌跡が
使えなくなったり、経由動作時にロボットマニピュレー
タが障害物との接触を生じることがないロボットの制御
装置を提供することを目的とする。
＜課題を解決するための手段＞ 上記課題を解決する本発明は、 ロボットマニピュレータの現在位置を記憶し、外部よ
り指定された経由点を経由して外部より指定された目標
点に前記ロボットマニピュレータを移動させるロボット
制御装置において、 ロボットマニピュレータの現在位置を記憶する手段
と、 外部より指定される経由点の位置を受信し記憶する手
段と、 外部より指定される目標点の位置を受信し記憶する手
段と、 ロボットマニピュレータの移動に関連した移動距離，
速度のパラメータを算出する手段と、 ロボットマニピュレータを加速動作させる加速パター
ンの軌道を発生する手段と、 ロボットマニピュレータを等速動作させる等速パター
ンの軌道を発生する手段と、 ロボットマニピュレータを減速動作させる減速パター
ンの軌道を発生する手段と、 ロボットマニピュレータを経由動作させる経由パター
ンの軌道を発生する手段と、 動作開始後の経過時間，ロボットマニピュレータの移
動距離及び移動速度から前記４つの軌道発生手段のいず
れかを選択するパターン選択手段と、 ロボットマニピュレータの移動距離からロボットマニ
ピュレータの位置を算出する手段と、 ロボットマニピュレータの位置から各関節の位置を算
出する手段とを具備し、 前記パターン選択手段は、ロボットマニピュレータが
経由区間に至ったときに、現在位置から経由点までの距
離がロボットマニピュレータの性能によって決まる速度
である最高動作速度時の減速停止距離よりも長い場合
は、指定速度にかかわらず前記減速停止距離を経由距離
とする演算手段を有し、 前記経由パターン軌道発生手段は経由点より経由距離
前の点と経由点と経由点より経由距離後の点の３点に基
づいて４次のベジェ曲線を生成すると共に該ベジェ曲線
上を時間の４次式で補間する曲線生成補間手段を有し、 前記演算手段及び曲線生成補間手段により経由パター
ン軌道を決定することを特徴とするロボット制御装置で
ある。
り指定された経由点を経由して外部より指定された目標
点に前記ロボットマニピュレータを移動させるロボット
制御装置において、 ロボットマニピュレータの現在位置を記憶する手段
と、 外部より指定される経由点の位置を受信し記憶する手
段と、 外部より指定される目標点の位置を受信し記憶する手
段と、 ロボットマニピュレータの移動に関連した移動距離，
速度のパラメータを算出する手段と、 ロボットマニピュレータを加速動作させる加速パター
ンの軌道を発生する手段と、 ロボットマニピュレータを等速動作させる等速パター
ンの軌道を発生する手段と、 ロボットマニピュレータを減速動作させる減速パター
ンの軌道を発生する手段と、 ロボットマニピュレータを経由動作させる経由パター
ンの軌道を発生する手段と、 動作開始後の経過時間，ロボットマニピュレータの移
動距離及び移動速度から前記４つの軌道発生手段のいず
れかを選択するパターン選択手段と、 ロボットマニピュレータの移動距離からロボットマニ
ピュレータの位置を算出する手段と、 ロボットマニピュレータの位置から各関節の位置を算
出する手段とを具備し、 前記パターン選択手段は、ロボットマニピュレータが
経由区間に至ったときに、現在位置から経由点までの距
離がロボットマニピュレータの性能によって決まる速度
である最高動作速度時の減速停止距離よりも長い場合
は、指定速度にかかわらず前記減速停止距離を経由距離
とする演算手段を有し、 前記経由パターン軌道発生手段は経由点より経由距離
前の点と経由点と経由点より経由距離後の点の３点に基
づいて４次のベジェ曲線を生成すると共に該ベジェ曲線
上を時間の４次式で補間する曲線生成補間手段を有し、 前記演算手段及び曲線生成補間手段により経由パター
ン軌道を決定することを特徴とするロボット制御装置で
ある。
＜作用＞ 本発明のロボット制御装置において、ロボットマニピ
ュレータの経由パターン軌道は経由点より経由距離前の
点と経由点と経由点より経由距離後の点の３点に基づく
４次のベジェ曲線で決定され、該ベジェ曲線は時間の４
次式で補間される。
ュレータの経由パターン軌道は経由点より経由距離前の
点と経由点と経由点より経由距離後の点の３点に基づく
４次のベジェ曲線で決定され、該ベジェ曲線は時間の４
次式で補間される。
これにより、ロボットマニピュレータの経由パターン
軌道の経由開始点と経由終了点は指定動作速度に依存す
ることなく決定され、経由軌道上での速度は経由前の動
作速度から経由後の動作速度へ加速度の連続性を保った
ままで変化し、移動速度の指定が異なる場合にも常に同
じ軌道上を経由することになる。
軌道の経由開始点と経由終了点は指定動作速度に依存す
ることなく決定され、経由軌道上での速度は経由前の動
作速度から経由後の動作速度へ加速度の連続性を保った
ままで変化し、移動速度の指定が異なる場合にも常に同
じ軌道上を経由することになる。
＜実施例＞ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。図において、10はホストコンピュータ等外部からの
通信による目標位置データ及び経由位置データを受信す
る指令位置データ受信器であり、受信した目標位置デー
タは目標位置レジスタ21に格納され、経由位置データは
経由位置レジスタ22に格納される。なお、これら目標位
置レジスタ21及び経由位置レジスタ22は指令認識部20を
構成している。30は多関節のロボットマニピュレータ
で、例えば６関節のものでは肩，肘、手首，アームの上
下回転及び捩りの６動作をする。40はロボットマニピュ
レータ30の各関節に取り付けられた位置検出器で、例え
ば関節の回転角を測定するエンコーダや各関節に付けら
れたマークを読み取るマーク読取装置が用いられる。50
はロボットマニピュレータ30の現在位置を把握するため
の現状認識部であり、現在位置レジスタ51及び前回目標
位置レジスタ52で構成されている。現在位置レジスタ51
には例えば各関節の回転角から算出された手先位置が格
納される。60は目標位置レジスタ21,経由位置レジスタ2
2及び前回目標位置レジスタ52に格納されているデータ
等から移動時のパラメータを算出するパラメータ演算器
である。該パラメータ演算器60は、移動時のパラメータ
として代表移動距離，加減速度のパラメータ，最高動作
速度等の加速距離や減速距離等を算出して各種データ記
憶装置70に出力すると共に発生パターン選択器80にも出
力する。該発生パターン選択器80の出力信号は軌道パタ
ーン発生部90に加えられる。該軌道パターン発生部90に
は現在位置，目標位置及び経由位置の各区間の移動に必
要な加速パターン発生器91,等速パターン発生器92,減速
パターン発生器93及び経由パターン発生器94が設けられ
ている。加速パターン発生器91は現在速度から指定され
た速度まで加速動作する軌道パターンを発生し、等速パ
ターン発生器92は指定された速度で等速動作する軌道パ
ターンを発生し、減速パターン発生器93は目標位置で滑
らかに停止する軌道パターンを発生し、経由パターン発
生器94は経由位置近傍で経由前における減速動作と経由
後における加速動作を組み合わせることにより経由動作
をするための軌道パターンを発生する。これら各パター
ン発生器91〜94は終了信号を発生パターン選択器80に帰
還して次のパターンの選択を促す。このような軌道パタ
ーンの選択は目標位置に到着するまで繰り返して実行さ
れる。手先位置演算器100は加速パターン発生器91,等速
パターン発生器92及び減速パターン発生器93から出力さ
れる移動距離データに基づいてロボットマニピュレータ
30の手先の位置を算出する。関節位置演算器110には手
先位置演算器100の出力信号及び経由パターン発生器94
の出力信号が加えられていて、手先位置を各関節の位置
に変換するための演算を行う。該関節位置演算器110で
演算された各関節位置信号はロボットマニピュレータ30
を駆動する駆動回路120にロボットマニピュレータ30の
目標位置として与えられる。
る。図において、10はホストコンピュータ等外部からの
通信による目標位置データ及び経由位置データを受信す
る指令位置データ受信器であり、受信した目標位置デー
タは目標位置レジスタ21に格納され、経由位置データは
経由位置レジスタ22に格納される。なお、これら目標位
置レジスタ21及び経由位置レジスタ22は指令認識部20を
構成している。30は多関節のロボットマニピュレータ
で、例えば６関節のものでは肩，肘、手首，アームの上
下回転及び捩りの６動作をする。40はロボットマニピュ
レータ30の各関節に取り付けられた位置検出器で、例え
ば関節の回転角を測定するエンコーダや各関節に付けら
れたマークを読み取るマーク読取装置が用いられる。50
はロボットマニピュレータ30の現在位置を把握するため
の現状認識部であり、現在位置レジスタ51及び前回目標
位置レジスタ52で構成されている。現在位置レジスタ51
には例えば各関節の回転角から算出された手先位置が格
納される。60は目標位置レジスタ21,経由位置レジスタ2
2及び前回目標位置レジスタ52に格納されているデータ
等から移動時のパラメータを算出するパラメータ演算器
である。該パラメータ演算器60は、移動時のパラメータ
として代表移動距離，加減速度のパラメータ，最高動作
速度等の加速距離や減速距離等を算出して各種データ記
憶装置70に出力すると共に発生パターン選択器80にも出
力する。該発生パターン選択器80の出力信号は軌道パタ
ーン発生部90に加えられる。該軌道パターン発生部90に
は現在位置，目標位置及び経由位置の各区間の移動に必
要な加速パターン発生器91,等速パターン発生器92,減速
パターン発生器93及び経由パターン発生器94が設けられ
ている。加速パターン発生器91は現在速度から指定され
た速度まで加速動作する軌道パターンを発生し、等速パ
ターン発生器92は指定された速度で等速動作する軌道パ
ターンを発生し、減速パターン発生器93は目標位置で滑
らかに停止する軌道パターンを発生し、経由パターン発
生器94は経由位置近傍で経由前における減速動作と経由
後における加速動作を組み合わせることにより経由動作
をするための軌道パターンを発生する。これら各パター
ン発生器91〜94は終了信号を発生パターン選択器80に帰
還して次のパターンの選択を促す。このような軌道パタ
ーンの選択は目標位置に到着するまで繰り返して実行さ
れる。手先位置演算器100は加速パターン発生器91,等速
パターン発生器92及び減速パターン発生器93から出力さ
れる移動距離データに基づいてロボットマニピュレータ
30の手先の位置を算出する。関節位置演算器110には手
先位置演算器100の出力信号及び経由パターン発生器94
の出力信号が加えられていて、手先位置を各関節の位置
に変換するための演算を行う。該関節位置演算器110で
演算された各関節位置信号はロボットマニピュレータ30
を駆動する駆動回路120にロボットマニピュレータ30の
目標位置として与えられる。
このように構成された装置の動作を説明する。
第２図は経由位置を１つ指定した場合のロボットマニ
ピュレータの軌道を示した図である。図において、Ｐは
x,y,zの３次元位置ベクトル、V1〜V4は指定速度、Pa〜P
d,Pa′〜Pd′は移動距離を示している。予め与えられて
いる位置は、 である。
ピュレータの軌道を示した図である。図において、Ｐは
x,y,zの３次元位置ベクトル、V1〜V4は指定速度、Pa〜P
d,Pa′〜Pd′は移動距離を示している。予め与えられて
いる位置は、 である。
の近傍を経由して へ至る軌道パターンを発生する場合、区間Ｉ〜VIIにお
いて発生パターン選択器80を起動し、その時点での移動
距離，速度等からいずれかのパターン発生器91〜94を選
択してロボットマニピュレータ30を動作させる。
いて発生パターン選択器80を起動し、その時点での移動
距離，速度等からいずれかのパターン発生器91〜94を選
択してロボットマニピュレータ30を動作させる。
移動時のパラメータ演算器60の動作 現在位置PS及び経由位置P1が与えられることにより、
次のような各種の演算を行う。
次のような各種の演算を行う。
A.代表移動距離 B.指定速度Ｖに到達するための距離 Dist＝（1/2）（Tup＋Tdn）Ｖ V:指定速度 Tup:加速時間 Tdn:減速時間 C.x,y,z方向への配分係数 Slant-x＝（P1x−PSx）/D Slant-y＝（P1y−PSy）/D Slant-z＝（P1z−PSz）/D D.加減減速時の係数 Kup＝（1/2）（V/Tup） Kdn＝（1/2）（V/Tdn） E.最高速度Vmaxで動作した場合の加速距離及び減速距離 １）Ｄ≧（1/2）（Tup＋Tdn）Vmax…台形駆動 Dup＝（1/2）TupVmax Ddn＝（1/2）TdnVmax ２）Ｄ＜（1/2）（Tup＋Tdn）Vmax…三角駆動 Dup＝TupD/（Tup＋Tdn） Ddn＝TdnD/（Tup＋Tdn） 上記の各演算結果は各種データ記憶装置70に格納され
る。
る。
加速パターン発生器91の動作 発生パターン選択器80から現在までの移動距離Pb,現
在速度Vc及び加速終了時間Tuが与えられると、次式に従
って移動速度Ｐ（ｔ）を算出する。
在速度Vc及び加速終了時間Tuが与えられると、次式に従
って移動速度Ｐ（ｔ）を算出する。
Ｐ（ｔ）＝Pa−KUP（t4/Tu 2） ＋2KUP（t3/Tu）＋Vct（０≦ｔ≦Tu） 等速パターン発生器92の動作 発生パターン選択器80から現在までの移動距離Pb,現
在速度Vc及び加速終了時間TEが与えられると、次式に従
って移動距離Ｐ（ｔ）を算出する。
在速度Vc及び加速終了時間TEが与えられると、次式に従
って移動距離Ｐ（ｔ）を算出する。
Ｐ（ｔ）＝Pb＋Vct（０≦ｔ≦TE） 減速パターン発生器93の動作 発生パターン選択器80から現在までの移動距離Pb,現
在速度Vc及び加速終了時間TDが与えられると、次式に従
って移動距離Ｐ（ｔ）を算出する。
在速度Vc及び加速終了時間TDが与えられると、次式に従
って移動距離Ｐ（ｔ）を算出する。
Ｐ（ｔ）＝Pc＋KDN（t4/TD 2） −2KDN（t3/TD）＋Vct（０≦ｔ≦TD） 経由パターン発生器94の動作 発生パターン選択器80から 経由終了時間TB及び現在速度Vcが与えられると、次式に
従って を算出する。
従って を算出する。
ここで、 ｔ′＝｛（vcTB/2L）−１｝（t/TB）４ −２｛（vcTB/2L）−１｝（t/TB）３ ＋（vcTB/2L）（t/TB） 手先位置減算器100の動作 加速パターン発生器91,等速パターン発生器92及び減
速パターン発生器93から移動距離Ｐ（ｔ）が与えられる
と、次式に従って （ｔ）を算出する。
速パターン発生器93から移動距離Ｐ（ｔ）が与えられる
と、次式に従って （ｔ）を算出する。
発生パターン選択器の動作 第２図において が指定された場合の までの動作を順を追って説明する。
すなわち、パラメータ演算器60から各区間毎に次のよ
うなものが与えられる。
うなものが与えられる。
D-N,V-N,Dist-N,Kup-N,Kdn-N,Slant-N,Dup-N,Ddn-N D-P,V-P,Dist-P,Kup-P,Kdn-P,Slant-P,Dup-P,Ddn-P ここで、 Ｄ−□：移動距離 Ｖ−□：指定速度 Ｄist−□:V−□に到達するための移動距離 Ｋup−□：加速時の係数 Ｋdn−□：減速時の係数 Ｓlant−□:x,y,z方向への配分係数 Ｄup−□：最高速度Vmax時の加速距離 Ｄdn−□：最高速度Vmax時の減速距離 発生パターン選択器80は、パラメータ演算器60から与
えられるこれらのデータに従って、以下に示すように各
区間Ｉ〜VII毎に適切なパターン発生器91〜93を選択す
る。
えられるこれらのデータに従って、以下に示すように各
区間Ｉ〜VII毎に適切なパターン発生器91〜93を選択す
る。
ａ）区間Ｉ Pa＝０ Vc＝V0＝０ Tu＝（V1−V0）（Tup/V-N） Pb＝Pa＋（1/2）（V1＋V0）Tu として、加速パターン発生器91を選択する。そして、加
速パターンの発生が終了すると区間IIへ移る。
速パターンの発生が終了すると区間IIへ移る。
ｂ）区間II 指定速度により経由開始点が異ならないように、最高
速度Vmax時の減速開始点まで等速動作を行う。
速度Vmax時の減速開始点まで等速動作を行う。
１）DN−Pb＞Ddn-N（等速区間あり） Vc＝V1 TE＝（DN−Pb−Ddn-N）/V1 Pc＝Pb＋V1・TE として、等速パターン発生器92を選択する。そして、
等速パターンの発生が終了すると区間IIIへ移る。
等速パターンの発生が終了すると区間IIIへ移る。
２）DN−Pb≦Ddn-N（等速区間なし） Pc＝Pb として、区間IIIへ移る。
ｃ）区間III 指定速度により経由軌道が変化しないように、経由時
の移動距離DBを、 DB＝min（D-N−Pc,Dup-P） として、常に同じ によって決定される曲線上を動作させる。従って、D
dn-N,Dup-Pの関係により以下のような処理を行う。
の移動距離DBを、 DB＝min（D-N−Pc,Dup-P） として、常に同じ によって決定される曲線上を動作させる。従って、D
dn-N,Dup-Pの関係により以下のような処理を行う。
１）D-N−Pc≦Dup-P V2＝V1 Pd＝Pc として、区間IVへ移る。
２）D-N−Pc＞Dup-P はじめに、経由開始時の速度V2は、 V2＝min（V1,VP） ただし、 とする。従って、 V1≦VPの時は、 Pb＝Pc Vc＝V1 TE＝（D-N−Pc−DB）/V1 Pc＝Pb＋V1・TE として、等速パターン発生器92を選択する。そして、等
速パターンの発生が終了すると区間IVへ移る。
速パターンの発生が終了すると区間IVへ移る。
V1＞VPの時は、 ｄ＝（1/4）（V1 2−VP 2/Kdn-N）＋DB とし、さらに、 D-N−Pc−ｄ＞０では、 Pb＝Pc Vc＝V1 TE＝（D-N−Pc−ｄ）/V1 Pc＝Pb＋V1・TE として、等速パターン発生器92を選択する。そして、等
速パターンの発生が終了すると再び区間IIIへ移る。一
方、 D-N−Pc−ｄ≦０では、 Vc＝Vp V2＝VP Td＝（V1−V2/V-N）（Tdn） Pd＝Pc＋（1/2）（V1＋V2）Td として、減速パターン発生器93を選択する。そして、減
速パターンの発生が終了すると区間IVへ移る。
速パターンの発生が終了すると再び区間IIIへ移る。一
方、 D-N−Pc−ｄ≦０では、 Vc＝Vp V2＝VP Td＝（V1−V2/V-N）（Tdn） Pd＝Pc＋（1/2）（V1＋V2）Td として、減速パターン発生器93を選択する。そして、減
速パターンの発生が終了すると区間IVへ移る。
ｄ）区間IV まず、経由後区間の速度V4を算出する。
そして、算出された速度V4を用いて経由終了時の速度
V3を、 とし、 V3＝min（V2,VB） とする。
V3を、 とし、 V3＝min（V2,VB） とする。
さらに、 TB＝４・DB/（V2＋V3） Pa′＝DB として、経由パターン発生器94を選択する。そして、経
由パターンの発生が終了すると区間Ｖへ移る。
由パターンの発生が終了すると区間Ｖへ移る。
ｅ）区間Ｖ 経由後の動作を行うために、目標位置を に、 へコピーする。さらに、各種の係数（）-Pを（）-Nにコ
ピーする。
ピーする。
１）V3＝V4 Pb＝Pa として、区間IVへ移る。
２）V3＜V4 Vc＝V3 Tu＝（V4−V3）（Tup/V-N） Pb′＝Pa′＋（1/2）（V4＋V3）Tu として、加速パターン発生器91を選択する。そして、加
速パターンの発生が終了すると区間VIへ移る。
速パターンの発生が終了すると区間VIへ移る。
ｆ）区間VI 区間IIと同様な処理を行い、処理後区間VIIへ移る。
ｇ）区間VII １）D-N−Pc′＞（1/4）（V4 2/KDN-N） Pb′＝Pc′ Vc＝V4 TE＝｛D-N−Pc′−（1/4）（V4 2/KDN-N）｝/V4 Pc′＝Pb′＋V4・TE として、等速パターン発生器92を選択する。そして、等
速パターンの発生が終了すると再び区間VIIへ移る。
速パターンの発生が終了すると再び区間VIIへ移る。
２）D-N−Pc′＞（1/4）（V4 2/KDN-N） Vc＝V4 Td＝（V4/VN）Tdn として、減速パターン発生器92を選択する。そして、パ
ターン発生終了後停止となる。
ターン発生終了後停止となる。
なお、パターン発生器の選択順序は必ずしも第２図の
ようになるものではなく、現在位置PS,経由位置P1,目標
位置PEの関係、指定速度、加減速時間等に応じて変化す
ることもある。
ようになるものではなく、現在位置PS,経由位置P1,目標
位置PEの関係、指定速度、加減速時間等に応じて変化す
ることもある。
また、以上の説明では直交座標系（x,y,z）の補間に
ついて述べたが、ｎ個の関節を持つロボットマニピュレ
ータの関節補間についても同様である。
ついて述べたが、ｎ個の関節を持つロボットマニピュレ
ータの関節補間についても同様である。
また、経由点は１つに限るものではなく、複数の経由
点を指定することもできる。
点を指定することもできる。
＜発明の効果＞ 本発明では、最大速度と指定速度を定義している。最
大速度はロボットマニピュレータの性能によって決まる
速度である。指定速度はユーザが任意に決められる速度
である。指定速度は最大速度よりも小さい。
大速度はロボットマニピュレータの性能によって決まる
速度である。指定速度はユーザが任意に決められる速度
である。指定速度は最大速度よりも小さい。
そして、本発明では、経由区間において現在位置から
経由点までの距離が最高動作速度時の減速停止距離より
も長い場合は、指定速度にかかわらず、経由パターン軌
道を一義的に最高動作速度時の経由パターン軌道として
いる。すなわち、第３図を用いて説明すると、最も内側
にある軌道を経由パターン軌道としている。最も内側に
ある軌道は最高動作速度時を考慮して決定した軌道であ
るため、最も曲率の小さい軌道である。従って、ロボッ
トマニピュレータは動作速度がどんな速度にあるときも
最も内側の軌道に沿って経由動作をすることができる。
本発明では、所定の条件を満たすときは、指定速度にか
かわらず、最も内側にある軌道を一義的に経由パターン
軌道と決めている。
経由点までの距離が最高動作速度時の減速停止距離より
も長い場合は、指定速度にかかわらず、経由パターン軌
道を一義的に最高動作速度時の経由パターン軌道として
いる。すなわち、第３図を用いて説明すると、最も内側
にある軌道を経由パターン軌道としている。最も内側に
ある軌道は最高動作速度時を考慮して決定した軌道であ
るため、最も曲率の小さい軌道である。従って、ロボッ
トマニピュレータは動作速度がどんな速度にあるときも
最も内側の軌道に沿って経由動作をすることができる。
本発明では、所定の条件を満たすときは、指定速度にか
かわらず、最も内側にある軌道を一義的に経由パターン
軌道と決めている。
これにより、例えば低速で経由軌跡を教示したものを
高速で動作させても従来のように経由軌跡がより内側に
なって教示した軌跡が使えなくなったり、障害物との接
触を生じることはない。
高速で動作させても従来のように経由軌跡がより内側に
なって教示した軌跡が使えなくなったり、障害物との接
触を生じることはない。
第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、 第２図は第１図の動作説明図、 第３図は従来の装置の動作説明図である。 10……指令一データ受信器 20……指令認識部 30……ロボットマニピュレータ 40……位置検出器、50……現状認識部 60……パラメータ演算器 70……各種データ記憶装置 80……発生パターン選択器 90……軌道パターン発生部 91……加速パターン発生器 92……等速パターン発生器 93……減速パターン発生器 94……経由パターン発生器 100……手先位置演算器 110……関節位置演算器、120……駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B25J 9/10 G05B 3/12
Claims (1)
- 【請求項１】ロボットマニピュレータの現在位置を記憶
し、外部より指定された経由点を経由して外部より指定
された目標点に前記ロボットマニピュレータを移動させ
るロボット制御装置において、 ロボットマニピュレータの現在位置を記憶する手段と、 外部より指定される経由点の位置を受信し記憶する手段
と、 外部より指定される目標点の位置を受信し記憶する手段
と、 ロボットマニピュレータの移動に関連した移動距離，速
度のパラメータを算出する手段と、 ロボットマニピュレータを加速動作させる加速パターン
の軌道を発生する手段と、 ロボットマニピュレータを等速動作させる等速パターン
の軌道を発生する手段と、 ロボットマニピュレータを減速動作させる減速パターン
の軌道を発生する手段と、 ロボットマニピュレータを経由動作させる経由パターン
の軌道を発生する手段と、 動作開始後の経過時間，ロボットマニピュレータの移動
距離及び移動速度から前記４つの軌道発生手段のいずれ
かを選択するパターン選択手段と、 ロボットマニピュレータの移動距離からロボットマニピ
ュレータの位置を算出する手段と、 ロボットマニピュレータの位置から各関節の位置を算出
する手段とを具備し、 前記パターン選択手段は、ロボットマニピュレータが経
由区間に至ったときに、現在位置から経由点までの距離
がロボットマニピュレータの性能によって決まる速度で
ある最高動作速度時の減速停止距離よりも長い場合は、
指定速度にかかわらず前記減速停止距離を経由距離とす
る演算手段を有し、 前記経由パターン軌道発生手段は経由点より経由距離前
の点と経由点と経由点より経由距離後の点の３点に基づ
いて４次のベジェ曲線を生成すると共に該ベジェ曲線上
を時間の４次式で補間する曲線生成補間手段を有し、 前記演算手段及び曲線生成補間手段により経由パターン
軌道を決定することを特徴とするロボット制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP992790A JP2932560B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | ロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP992790A JP2932560B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | ロボット制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03213284A JPH03213284A (ja) | 1991-09-18 |
| JP2932560B2 true JP2932560B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=11733708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP992790A Expired - Fee Related JP2932560B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | ロボット制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2932560B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018119759A1 (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 深圳配天智能技术研究院有限公司 | 机器人运动控制方法及相关装置 |
| CN111331591B (zh) * | 2018-12-18 | 2021-04-16 | 合肥欣奕华智能机器有限公司 | 一种机器人控制方法及装置 |
| CN114815846A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-07-29 | 深圳市正浩创新科技股份有限公司 | 自移动设备的移动控制方法、控制装置及存储介质 |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP992790A patent/JP2932560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03213284A (ja) | 1991-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7209801B2 (en) | Method and a system for programming an industrial robot | |
| KR100262382B1 (ko) | 로봇의속도연산장치및로봇의속도연산방법 | |
| US7272524B2 (en) | Method and a system for programming an industrial robot to move relative to defined positions on an object, including generation of a surface scanning program | |
| US4529921A (en) | Tracking control system of multijoint robot | |
| JPS591180A (ja) | 制御された経路の運動を行なうマニピユレ−タ | |
| JPS63291104A (ja) | 産業用ロボットの端部エフェクターの制御方法 | |
| JPH0252283B2 (ja) | ||
| JPS61173311A (ja) | マニピユレ−タを制御する方法および装置 | |
| US20040133309A1 (en) | Method and device for controlling movements in the case of manipulators | |
| JP2005182437A (ja) | 数値制御装置及び数値制御方法 | |
| JP4667764B2 (ja) | 経路設定方法 | |
| US4803640A (en) | Control arrangement for an industrial robot | |
| JP2932560B2 (ja) | ロボット制御装置 | |
| JP3204042B2 (ja) | ロボットの軌道の生成装置 | |
| TWI708130B (zh) | 路徑軌跡追蹤系統 | |
| JP2761795B2 (ja) | ロボット制御装置 | |
| JPS59173805A (ja) | 教示デ−タ変換機能を有する産業用ロボツト | |
| JPS6010309A (ja) | ロボツトハンドの経路補間方法 | |
| JPS58189707A (ja) | 工業用ロボツトの手首角度補間方法 | |
| JP3194395B2 (ja) | 経路関数逐次生成方法 | |
| JP3394472B2 (ja) | スプライン補間による移動経路制御方法 | |
| JPH0623928B2 (ja) | ロボツトハンドの軌道修正方法 | |
| CN116985136B (zh) | 基于四元数的机械臂节点姿态速度前瞻控制方法及装置 | |
| JPS63289606A (ja) | 冗長自由度形ロボット | |
| CN116141304A (zh) | 一种针对个体头部的机器人多目标路径规划系统和方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |