JP3070498B2 - ロボットの制御装置 - Google Patents
ロボットの制御装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
- B25J9/1633—Programme controls characterised by the control loop compliant, force, torque control, e.g. combined with position control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39321—Force control as function of position of tool
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39355—Observer, disturbance observer
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40057—Contour tracking, edge following
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットマニピュ
レータをサーボモータで駆動し、ティーチングプレイバ
ック方式で、力制御を行うロボットの制御装置に関す
る。
レータをサーボモータで駆動し、ティーチングプレイバ
ック方式で、力制御を行うロボットの制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、力センサを用いないで、ロボット
マニピュレータに外力が加わったときに、外力に追従し
てマニピュレータを動作させ、力制御を行うロボットの
制御装置（特開平６−３９７６０号公報参照）が知られ
ている。
マニピュレータに外力が加わったときに、外力に追従し
てマニピュレータを動作させ、力制御を行うロボットの
制御装置（特開平６−３９７６０号公報参照）が知られ
ている。
【０００３】この従来例は、ロボットマニピュレータに
外力が加わったときに、停止時に比べて増加したモータ
電流指令値に応じて位置変化分として位置指令値に加算
し、ロボットマニピュレータを動作させることで、ロボ
ット先端に力センサ等を設置せず、外力に追従して力制
御ができるものである。
外力が加わったときに、停止時に比べて増加したモータ
電流指令値に応じて位置変化分として位置指令値に加算
し、ロボットマニピュレータを動作させることで、ロボ
ット先端に力センサ等を設置せず、外力に追従して力制
御ができるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例
は、ロボットの停止時のモータ電流を基に外力を算出し
ているために、ロボットがプレイバック動作で動いてい
るときは使用できないという問題点があり、外力が加わ
ったときに、ロボットのマニピュレータをの逃げる方向
等を既定していないために、外力をかけるものが完全に
ロボットマニピュレータを拘束せずに押している場合
は、ロボットマニピュレータのの逃げる方向が不安定で
あり、ロボットの動作する近くに治具等がある場合に衝
突するという問題点があった。
は、ロボットの停止時のモータ電流を基に外力を算出し
ているために、ロボットがプレイバック動作で動いてい
るときは使用できないという問題点があり、外力が加わ
ったときに、ロボットのマニピュレータをの逃げる方向
等を既定していないために、外力をかけるものが完全に
ロボットマニピュレータを拘束せずに押している場合
は、ロボットマニピュレータのの逃げる方向が不安定で
あり、ロボットの動作する近くに治具等がある場合に衝
突するという問題点があった。
【０００５】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、力センサを用いずロボットマニピュレータに外力
が加わったときに力制御を行うロボットの制御装置にお
いて、ロボットがプレイバック動作で動いているときで
も使用でき、外力をかけるものが完全にロボットマニピ
ュレータを拘束せずに押している場合に、ロボットマニ
ピュレータが逃げる方向あるいはロボットのツールの方
向を特定できるロボットの制御装置を提供することを目
的とする。
ので、力センサを用いずロボットマニピュレータに外力
が加わったときに力制御を行うロボットの制御装置にお
いて、ロボットがプレイバック動作で動いているときで
も使用でき、外力をかけるものが完全にロボットマニピ
ュレータを拘束せずに押している場合に、ロボットマニ
ピュレータが逃げる方向あるいはロボットのツールの方
向を特定できるロボットの制御装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の第１手段は、ロボットマニピュレータを駆動
するサーボモータと、前記サーボモータを駆動する電流
を検出するモータ電流検出器と、前記サーボモータの回
転速度を検出するモータ回転速度検出器と、前記モータ
回転速度とモータ電流からロボットマニピュレータにか
かった外乱負荷トルクを検出する外乱検出器と、前記外
乱検出器が検出した外乱負荷トルクの大きさに応じてロ
ボットマニピュレータの位置指令値を演算する力制御演
算器を備え、その力制御動作指令値を通常の位置指令値
へ加算する動作制限演算器を設け、前記動作制限演算器
は、ロボットのツールセンターポイントが教示されてい
る直線動作方向のみへ動作させるように通常の位置指令
値に加算演算する構成としたものである。
に本発明の第１手段は、ロボットマニピュレータを駆動
するサーボモータと、前記サーボモータを駆動する電流
を検出するモータ電流検出器と、前記サーボモータの回
転速度を検出するモータ回転速度検出器と、前記モータ
回転速度とモータ電流からロボットマニピュレータにか
かった外乱負荷トルクを検出する外乱検出器と、前記外
乱検出器が検出した外乱負荷トルクの大きさに応じてロ
ボットマニピュレータの位置指令値を演算する力制御演
算器を備え、その力制御動作指令値を通常の位置指令値
へ加算する動作制限演算器を設け、前記動作制限演算器
は、ロボットのツールセンターポイントが教示されてい
る直線動作方向のみへ動作させるように通常の位置指令
値に加算演算する構成としたものである。
【０００７】
【０００８】つぎに、本発明の第２手段は、第１手段に
おける動作制限演算器が、第１手段とは異なり、ロボッ
トのツールセンターポイントが教示されている直線動作
方向に垂直な平面のみへ動作させるように位置指令値に
力制御動作指令値を加算演算する構成としたものであ
る。
おける動作制限演算器が、第１手段とは異なり、ロボッ
トのツールセンターポイントが教示されている直線動作
方向に垂直な平面のみへ動作させるように位置指令値に
力制御動作指令値を加算演算する構成としたものであ
る。
【０００９】つぎに、本発明の第３手段は、第１手段に
おける動作制限演算器が、第１手段とは異なり、ロボッ
トのツールセンターポイントが教示されている円弧動作
方向のみへ動作させるように位置指令値に力制御動作指
令値を加算演算する構成としたものである。
おける動作制限演算器が、第１手段とは異なり、ロボッ
トのツールセンターポイントが教示されている円弧動作
方向のみへ動作させるように位置指令値に力制御動作指
令値を加算演算する構成としたものである。
【００１０】つぎに、本発明の第４手段は、第１手段に
おける動作制限演算器が、第１手段とは異なり、ロボッ
トのツールセンターポイントが教示されている円弧動作
方向に垂直な平面のみへ動作させるように通常の位置指
令値に力制御動作指令値を加算演算する構成としたもの
である。
おける動作制限演算器が、第１手段とは異なり、ロボッ
トのツールセンターポイントが教示されている円弧動作
方向に垂直な平面のみへ動作させるように通常の位置指
令値に力制御動作指令値を加算演算する構成としたもの
である。
【００１１】つぎに、本発明の第５手段は、第１手段に
おける動作制限演算器が、第１手段とは異なり、ロボッ
トのツールセンターポイントが教示されている任意曲線
動作方向のみへ動作させるように通常の位置指令値に力
制御動作指令値を加算演算する構成としたものである。
おける動作制限演算器が、第１手段とは異なり、ロボッ
トのツールセンターポイントが教示されている任意曲線
動作方向のみへ動作させるように通常の位置指令値に力
制御動作指令値を加算演算する構成としたものである。
【００１２】つぎに、本発明の第６手段は、第１手段に
おける動作制限演算器が、第１手段とは異なり、ロボッ
トのツールセンターポイントが教示されている任意曲線
動作方向に垂直な平面のみへ動作させるように位置指令
値に力制御動作指令値を加算演算する構成としたもので
ある。
おける動作制限演算器が、第１手段とは異なり、ロボッ
トのツールセンターポイントが教示されている任意曲線
動作方向に垂直な平面のみへ動作させるように位置指令
値に力制御動作指令値を加算演算する構成としたもので
ある。
【００１３】つぎに、本発明の第７手段は、動作制限演
算器がロボットのツールの向いている方向を変化させな
いように通常の位置指令値に力制御動作指令値を加算演
算する構成としたものである。
算器がロボットのツールの向いている方向を変化させな
いように通常の位置指令値に力制御動作指令値を加算演
算する構成としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】上記構成により、本発明の第１手
段は、外力をかけるものが完全にロボットマニピュレー
タを拘束せずに押している場合に、ロボットマニピュレ
ータが逃げる方向をロボットのツールセンターポイント
が教示されている直線動作方向に特定する作用を有す
る。
段は、外力をかけるものが完全にロボットマニピュレー
タを拘束せずに押している場合に、ロボットマニピュレ
ータが逃げる方向をロボットのツールセンターポイント
が教示されている直線動作方向に特定する作用を有す
る。
【００１５】
【００１６】さらに、本発明の第２手段は、外力をかけ
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットマニピュレータは逃げる方向
をロボットのツールセンターポイントが教示されている
直線動作の方向に垂直な平面に特定する作用を有する。
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットマニピュレータは逃げる方向
をロボットのツールセンターポイントが教示されている
直線動作の方向に垂直な平面に特定する作用を有する。
【００１７】さらに、本発明の第３手段は、外力をかけ
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットマニピュレータが逃げる方向
をロボットのツールセンターポイントが教示されている
円弧動作方向に特定する作用を有する。
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットマニピュレータが逃げる方向
をロボットのツールセンターポイントが教示されている
円弧動作方向に特定する作用を有する。
【００１８】さらに、本発明の第４手段は、外力をかけ
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットマニピュレータが逃げる方向
をロボットのツールセンターポイントが教示されている
円弧動作の方向に垂直な平面に特定する作用を有する。
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットマニピュレータが逃げる方向
をロボットのツールセンターポイントが教示されている
円弧動作の方向に垂直な平面に特定する作用を有する。
【００１９】さらに、本発明の第５手段は、外力をかけ
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットマニピュレータが逃げる方向
をロボットのツールセンターポイントが教示されている
任意曲線の方向に特定する作用を有する。
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットマニピュレータが逃げる方向
をロボットのツールセンターポイントが教示されている
任意曲線の方向に特定する作用を有する。
【００２０】さらに、本発明の第６手段は、外力をかけ
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットマニピュレータが逃げる方向
をロボットのツールセンターポイントが教示されている
任意曲線の方向に垂直な平面に特定する作用を有する。
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットマニピュレータが逃げる方向
をロボットのツールセンターポイントが教示されている
任意曲線の方向に垂直な平面に特定する作用を有する。
【００２１】さらに、本発明の第７手段は、外力をかけ
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットのツールの向いている方向が
変化しない作用を有する。
るものが完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押
している場合に、ロボットのツールの向いている方向が
変化しない作用を有する。
【００２２】以下、本発明の実施の形態について図１な
いし図６（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照しながら説明する。
いし図６（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照しながら説明する。
【００２３】図１に示すように本実施の形態は、ロボッ
トマニピュレータを駆動するサーボモータ１ないし１Ｎ
と、サーボモータ１ないし１Ｎを駆動する電流を検出す
るモータ電流検出器２ないし２Ｎとを備えており、サー
ボ装置３ないし３Ｎ内に、ロータリエンコーダ４の信号
からサーボモータ１の回転速度を検出するモータ回転速
度検出器５ないし５Ｎと、モータ回転速度とモータ電流
からロボットマニピュレータにかかった外乱負荷トルク
を検出する外乱検出器６ないし６Ｎとを備えており、演
算装置７内に、外乱負荷トルクから力制御動作量を算出
する力制御演算器８と、通常のプレイバック動作等の動
作量を演算する通常動作演算器９と、力制御動作からロ
ボットのツールセンターポイントが教示された動作方向
等へ動作させるように通常の位置指令値ＳOに力制御動
作指令値Ｓkを加算演算する動作制限演算器１０とを備
えており、ロボットマニピュレータに外乱負荷トルクＴ
１ないしＴＮがかかったときに、演算装置７は検出され
た外乱負荷トルクＴ１ないしＴＮから位置指令値Ｓ１な
いしＳＮを算出し、ロボットマニピュレータを外乱負荷
トルクＴ１ないしＴＮから逃げる方向に動作させるよう
に構成されている。ロボットは通常複数のＮ軸のマニピ
ュレータから構成されているので、サーボモータ１ない
し１Ｎとロータリエンコーダ４ないし４Ｎとサーボ装置
３ないし３ＮはＮ軸分必要となる。
トマニピュレータを駆動するサーボモータ１ないし１Ｎ
と、サーボモータ１ないし１Ｎを駆動する電流を検出す
るモータ電流検出器２ないし２Ｎとを備えており、サー
ボ装置３ないし３Ｎ内に、ロータリエンコーダ４の信号
からサーボモータ１の回転速度を検出するモータ回転速
度検出器５ないし５Ｎと、モータ回転速度とモータ電流
からロボットマニピュレータにかかった外乱負荷トルク
を検出する外乱検出器６ないし６Ｎとを備えており、演
算装置７内に、外乱負荷トルクから力制御動作量を算出
する力制御演算器８と、通常のプレイバック動作等の動
作量を演算する通常動作演算器９と、力制御動作からロ
ボットのツールセンターポイントが教示された動作方向
等へ動作させるように通常の位置指令値ＳOに力制御動
作指令値Ｓkを加算演算する動作制限演算器１０とを備
えており、ロボットマニピュレータに外乱負荷トルクＴ
１ないしＴＮがかかったときに、演算装置７は検出され
た外乱負荷トルクＴ１ないしＴＮから位置指令値Ｓ１な
いしＳＮを算出し、ロボットマニピュレータを外乱負荷
トルクＴ１ないしＴＮから逃げる方向に動作させるよう
に構成されている。ロボットは通常複数のＮ軸のマニピ
ュレータから構成されているので、サーボモータ１ない
し１Ｎとロータリエンコーダ４ないし４Ｎとサーボ装置
３ないし３ＮはＮ軸分必要となる。
【００２４】そして、ロボットが運搬物をハンドリング
するときに外乱負荷トルクがかかり力制御する方向を演
算する動作制限演算器１０の力制御動作方向を直線に制
限する場合を図２に示す。図２において、１００はロボ
ットの手首、１０１は運搬物、ロボットにはツールセン
ターポイントＴＰが直線動作方向Ａ１に教示されてい
る。そして、外乱Ｂ１がツールセンターポイントＴＰに
かかると、動作制限を行わない場合点Ｐ１へ動作するよ
うに力制御演算されるが、直線動作方向Ａ１に動作制限
されているとき点Ｐ１から直線に垂線をおろした点Ｐ２
へ動作するように演算されて、ツールセンターポイント
ＴＰが動作する。
するときに外乱負荷トルクがかかり力制御する方向を演
算する動作制限演算器１０の力制御動作方向を直線に制
限する場合を図２に示す。図２において、１００はロボ
ットの手首、１０１は運搬物、ロボットにはツールセン
ターポイントＴＰが直線動作方向Ａ１に教示されてい
る。そして、外乱Ｂ１がツールセンターポイントＴＰに
かかると、動作制限を行わない場合点Ｐ１へ動作するよ
うに力制御演算されるが、直線動作方向Ａ１に動作制限
されているとき点Ｐ１から直線に垂線をおろした点Ｐ２
へ動作するように演算されて、ツールセンターポイント
ＴＰが動作する。
【００２５】つぎに、ロボットが運搬物をハンドリング
するときに外乱負荷トルクがかかり力制御する方向を演
算する動作制御演算器１０の力制御動作方向を直線に垂
直な平面に制限する場合を図３に示す。
するときに外乱負荷トルクがかかり力制御する方向を演
算する動作制御演算器１０の力制御動作方向を直線に垂
直な平面に制限する場合を図３に示す。
【００２６】図３において、２００はロボットの手首、
２０１は運搬物、ロボットにはツールセンターポイント
ＴＰが直線動作する方向Ａ２に動作するように教示され
ている。ここに外乱Ｂ２がツールセンターポイントＴＰ
にかかると、直線制限を行わない場合点Ｐ３へ動作する
ように力制御演算されるが、直線方向Ａ２に垂直な平面
Ｈに動作制限されているとき点Ｐ３から平面Ｈに垂線を
おろした点Ｐ４へ動作するように演算されて、ツールセ
ンターポイントＴＰが動作する。
２０１は運搬物、ロボットにはツールセンターポイント
ＴＰが直線動作する方向Ａ２に動作するように教示され
ている。ここに外乱Ｂ２がツールセンターポイントＴＰ
にかかると、直線制限を行わない場合点Ｐ３へ動作する
ように力制御演算されるが、直線方向Ａ２に垂直な平面
Ｈに動作制限されているとき点Ｐ３から平面Ｈに垂線を
おろした点Ｐ４へ動作するように演算されて、ツールセ
ンターポイントＴＰが動作する。
【００２７】つぎに、ロボットが運搬物をハンドリング
するときに外乱負荷トルクがかかり力制御する方向を演
算する動作制限演算器１０の力制御動作方向を円弧線上
に制限する場合を図４に示す。図４において、３００は
ロボットの手首、３０１は運搬物、ロボットにはツール
センターポイントＴＰが円弧動作方向Ａ３に教示されて
いる。そして、外乱Ｂ３がツールセンターポイントＴＰ
にかかると、動作制限を行わない場合点Ｐ５へ動作する
ように力制御演算されるが、円弧動作方向Ａ３に動作制
限されているとき点Ｐ５から円弧に垂線をおろした点Ｐ
６へ動作するように演算されて、ツールセンターポイン
トＴＰが動作する。
するときに外乱負荷トルクがかかり力制御する方向を演
算する動作制限演算器１０の力制御動作方向を円弧線上
に制限する場合を図４に示す。図４において、３００は
ロボットの手首、３０１は運搬物、ロボットにはツール
センターポイントＴＰが円弧動作方向Ａ３に教示されて
いる。そして、外乱Ｂ３がツールセンターポイントＴＰ
にかかると、動作制限を行わない場合点Ｐ５へ動作する
ように力制御演算されるが、円弧動作方向Ａ３に動作制
限されているとき点Ｐ５から円弧に垂線をおろした点Ｐ
６へ動作するように演算されて、ツールセンターポイン
トＴＰが動作する。
【００２８】つぎに、ロボットが運搬物をハンドリング
するときに外乱負荷トルクがかかり力制御する方向を演
算する動作制限演算器１０の力制御動作方向を自由曲線
線上に制限する場合を図５に示す。図５において、４０
０はロボットの手首、４０１は運搬物、ロボットにはツ
ールセンターポイントＴＰが自由曲線動作方向Ａ３に教
示されている。ここに外乱Ｂ４がツールセンターポイン
トＴＰにかかると、動作制限を行わない場合点Ｐ６へ動
作するように力制御演算されるが、自由曲線動作方向Ａ
４に動作制限されているとき点Ｐ６から自由曲線動作方
向に垂線をおろした点Ｐ７へ動作するように演算され
て、ツールセンターポイントＴＰが動作する。
するときに外乱負荷トルクがかかり力制御する方向を演
算する動作制限演算器１０の力制御動作方向を自由曲線
線上に制限する場合を図５に示す。図５において、４０
０はロボットの手首、４０１は運搬物、ロボットにはツ
ールセンターポイントＴＰが自由曲線動作方向Ａ３に教
示されている。ここに外乱Ｂ４がツールセンターポイン
トＴＰにかかると、動作制限を行わない場合点Ｐ６へ動
作するように力制御演算されるが、自由曲線動作方向Ａ
４に動作制限されているとき点Ｐ６から自由曲線動作方
向に垂線をおろした点Ｐ７へ動作するように演算され
て、ツールセンターポイントＴＰが動作する。
【００２９】つぎに、ロボットが運搬物をハンドリング
するときに外乱負荷トルクがかかり力制御する方向を演
算する動作制限演算器１０の力制御動作方向をツールの
向いている方向から変更しない場合を図６に示す。図６
（ａ）において、５００はロボットの手首、５０１は運
搬物、Ａ５はツールの向いている方向で、ツールセンタ
ーポイントＴＰに外乱Ｂ５がツールセンターポイントＴ
Ｐにかかると、ツールの向いている方向を考慮せずに力
制御演算すれば、ツールの向いている方向Ａ６を示す図
６（ｂ）に変更されてしまう。このとき、ツールの向い
ている方向を変更しないように力制御演算すると、図６
（ｃ）のようにツールの向いている方向Ａ７が動作制限
演算器１０の演算により変更されずに動作するものであ
る。
するときに外乱負荷トルクがかかり力制御する方向を演
算する動作制限演算器１０の力制御動作方向をツールの
向いている方向から変更しない場合を図６に示す。図６
（ａ）において、５００はロボットの手首、５０１は運
搬物、Ａ５はツールの向いている方向で、ツールセンタ
ーポイントＴＰに外乱Ｂ５がツールセンターポイントＴ
Ｐにかかると、ツールの向いている方向を考慮せずに力
制御演算すれば、ツールの向いている方向Ａ６を示す図
６（ｂ）に変更されてしまう。このとき、ツールの向い
ている方向を変更しないように力制御演算すると、図６
（ｃ）のようにツールの向いている方向Ａ７が動作制限
演算器１０の演算により変更されずに動作するものであ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明の第１手段によれ
ば、動作制限演算器をロボットのツールセンターポイン
トが教示されている直線操作方向のみへ動作させるよう
に通常の位置指令値に力制御動作指令値を加算演算する
構成としたことにより、外力をかけるものが完全にロボ
ットマニピュレータを拘束せずに押している場合に、ロ
ボットマニピュレータが逃げる方向をロボットのツール
センターポイントが教示されている直線動作の方向に特
定するという優れた効果を奏するものである。
ば、動作制限演算器をロボットのツールセンターポイン
トが教示されている直線操作方向のみへ動作させるよう
に通常の位置指令値に力制御動作指令値を加算演算する
構成としたことにより、外力をかけるものが完全にロボ
ットマニピュレータを拘束せずに押している場合に、ロ
ボットマニピュレータが逃げる方向をロボットのツール
センターポイントが教示されている直線動作の方向に特
定するという優れた効果を奏するものである。
【００３１】
【００３２】また、本発明の第２手段によれば、動作制
限演算器をロボットのツールセンターポイントが教示さ
れている直線動作方向の垂直な平面のみへ動作させるよ
うに通常の位置指令値に力制御指令値を加算演算する構
成としたことにより、外力をかけるものが完全にロボッ
トマニピュレータを拘束せずに押している場合に、ロボ
ットマニピュレータが逃げる方向をロボットのツールセ
ンターポイントが教示されている直線動作方向に垂直な
平面に特定するという優れた効果を奏するものである。
限演算器をロボットのツールセンターポイントが教示さ
れている直線動作方向の垂直な平面のみへ動作させるよ
うに通常の位置指令値に力制御指令値を加算演算する構
成としたことにより、外力をかけるものが完全にロボッ
トマニピュレータを拘束せずに押している場合に、ロボ
ットマニピュレータが逃げる方向をロボットのツールセ
ンターポイントが教示されている直線動作方向に垂直な
平面に特定するという優れた効果を奏するものである。
【００３３】また、本発明の第３手段によれば、動作制
限演算器をロボットのツールセンターポイントが教示さ
れている円弧動作方向のみへ動作させるように通常の位
置指令値に力制御動作指令値を加算演算する構成とした
ことにより、外力をかけるものが完全にロボットマニュ
ピレータを拘束せずに押している場合に、ロボットマニ
ピュレータが逃げる方向をロボットのツールセンターポ
イントが教示されている円弧動作方向に特定するという
優れた効果を奏するものである。
限演算器をロボットのツールセンターポイントが教示さ
れている円弧動作方向のみへ動作させるように通常の位
置指令値に力制御動作指令値を加算演算する構成とした
ことにより、外力をかけるものが完全にロボットマニュ
ピレータを拘束せずに押している場合に、ロボットマニ
ピュレータが逃げる方向をロボットのツールセンターポ
イントが教示されている円弧動作方向に特定するという
優れた効果を奏するものである。
【００３４】また、本発明の第４手段によれば、動作制
限演算器をロボットのツールセンターポイントが教示さ
れている円弧動作方向の垂直な平面のみへ動作させるよ
うに通常の位置指令値に力制御動作指令値を加算演算す
る構成としたことにより、外力をかけるものが完全にロ
ボットマニピュレータを拘束せずに押している場合に、
ロボットマニピュレータが逃げる方向をロボットのツー
ルセンターポイントが教示されている円弧動作方向に垂
直な平面に特定するという優れた効果を奏するものであ
る。
限演算器をロボットのツールセンターポイントが教示さ
れている円弧動作方向の垂直な平面のみへ動作させるよ
うに通常の位置指令値に力制御動作指令値を加算演算す
る構成としたことにより、外力をかけるものが完全にロ
ボットマニピュレータを拘束せずに押している場合に、
ロボットマニピュレータが逃げる方向をロボットのツー
ルセンターポイントが教示されている円弧動作方向に垂
直な平面に特定するという優れた効果を奏するものであ
る。
【００３５】また、本発明の第５手段によれば、動作制
限演算器をロボットのツールセンターポイントが教示さ
れている自由曲線動作方向のみへ動作させるように通常
の位置指令値に力制御指令値を加算演算する構成とした
ことにより、外力をかけるものが完全にロボットマニピ
ュレータを拘束せずに押している場合に、ロボットマニ
ピュレータが逃げる方向をロボットのツールセンターポ
イントが教示されている自由曲線動作の方向に特定する
という優れた効果を奏するものである。
限演算器をロボットのツールセンターポイントが教示さ
れている自由曲線動作方向のみへ動作させるように通常
の位置指令値に力制御指令値を加算演算する構成とした
ことにより、外力をかけるものが完全にロボットマニピ
ュレータを拘束せずに押している場合に、ロボットマニ
ピュレータが逃げる方向をロボットのツールセンターポ
イントが教示されている自由曲線動作の方向に特定する
という優れた効果を奏するものである。
【００３６】また、本発明の第６手段によれば、動作制
限演算器をロボットのツールセンターポイントが教示さ
れている自由曲線動作方向の垂直な平面のみへ動作させ
るように通常の位置指令値に力制御動作指令値を加算演
算する構成としたことにより、外力をかけるものが完全
にロボットマニピュレータを拘束せずに押している場合
に、ロボットマニピュレータが逃げる方向をロボットの
ツールセンターポイントが教示されている自由曲線動作
方向に垂直な平面に特定するという優れた効果を奏する
ものである。
限演算器をロボットのツールセンターポイントが教示さ
れている自由曲線動作方向の垂直な平面のみへ動作させ
るように通常の位置指令値に力制御動作指令値を加算演
算する構成としたことにより、外力をかけるものが完全
にロボットマニピュレータを拘束せずに押している場合
に、ロボットマニピュレータが逃げる方向をロボットの
ツールセンターポイントが教示されている自由曲線動作
方向に垂直な平面に特定するという優れた効果を奏する
ものである。
【００３７】また、本発明の第７手段によれば、動作制
限演算器をロボットのツールの向いている方向を変化さ
せないように通常の位置指令値に力制御動作指令値を加
算演算する構成としたことにより、外力をかけるものが
完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押している
場合に、ロボットのツールの向いている方向を変化させ
ないという優れた効果を奏するものである。
限演算器をロボットのツールの向いている方向を変化さ
せないように通常の位置指令値に力制御動作指令値を加
算演算する構成としたことにより、外力をかけるものが
完全にロボットマニピュレータを拘束せずに押している
場合に、ロボットのツールの向いている方向を変化させ
ないという優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明の実施の形態におけるロボットの制御装
置のブロック図
置のブロック図
【図２】同実施の形態において、動作制限演算器が力制
御する方向を直線動作方向に制限することを示す動作説
明図
御する方向を直線動作方向に制限することを示す動作説
明図
【図３】同実施の形態において、動作制限演算器が力制
御する方向を直線動作方向に垂直な平面に制限すること
を示す動作説明図
御する方向を直線動作方向に垂直な平面に制限すること
を示す動作説明図
【図４】同実施の形態において、動作制限演算器が力制
御する方向を円弧動作方向に制限することを示す動作説
明図
御する方向を円弧動作方向に制限することを示す動作説
明図
【図５】同実施の形態において、動作制限演算器が力制
御する方向を自由曲線動作方向に制限することを示す動
作説明図
御する方向を自由曲線動作方向に制限することを示す動
作説明図
【図６】同実施の形態において、動作制限演算器が力制
御するときのツールの向いている方向を変更しないこと
を示す動作説明図
御するときのツールの向いている方向を変更しないこと
を示す動作説明図
１ないし１Ｎ サーボモータ ２ないし２Ｎ モータ電流検出器 ５ないし５Ｎ モータ回転速度検出器 ６ないし６Ｎ 外乱検出器 ８ 力制御演算器 １０ 動作制限演算器 Ｓo 通常の位置指令値 Ｓk 力制御動作指令値 Ｓ1ないしＳN 位置指令値 Ａ１，Ａ２ 直線動作方向 Ａ３ 円弧動作方向 Ａ４ 任意曲線動作方向 Ａ５，Ａ７ ツールの向いている方向 ＴＰ ツールセンターポイント
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B25J 9/10 B25J 19/02
Claims (7)
- 【請求項１】ロボットマニピュレータを駆動するサーボ
モータと、前記サーボモータを駆動する電流を検出する
モータ電流検出器と、前記サーボモータの回転速度を検
出するモータ回転速度検出器と、前記モータ回転速度と
モータ電流からロボットマニピュレータにかかった外乱
負荷トルクを検出する外乱検出器と、前記外乱検出器が
検出した外乱負荷トルクの大きさに応じてロボットマニ
ピュレータの位置指令値を演算する力制御演算器を備
え、その力制御動作指令値を通常の位置指令値へ加算す
る動作制限演算器を設け、前記動作制限演算器は、ロボ
ットのツールセンターポイントが教示されている直線動
作方向のみへ動作させるように通常の位置指令値に加算
演算する構成としたロボットの制御装置。 - 【請求項２】ロボットマニピュレータを駆動するサーボ
モータと、前記サーボモータを駆動する電流を検出する
モータ電流検出器と、前記サーボモータの回転速度を検
出するモータ回転速度検出器と、前記モータ回転速度と
モータ電流からロボットマニピュレータにかかった外乱
負荷トルクを検出する外乱検出器と、前記外乱検出器が
検出した外乱負荷トルクの大きさに応じてロボットマニ
ピュレータの位置指令値を演算する力制御演算器を備
え、その力制御動作指令値を通常の位置指令値へ加算す
る動作制限演算器を設け、前記動作制限演算器は、ロボ
ットのツールセンターポイントが教示されている直線動
作方向に垂直な平面のみへ動作させるように通常の位置
指令値に加算演算する構成としたロボットの制御装置。 - 【請求項３】ロボットマニピュレータを駆動するサーボ
モータと、前記サーボモータを駆動する電流を検出する
モータ電流検出器と、前記サーボモータの回転速度を検
出するモータ回転速度検出器と、前記モータ回転速度と
モータ電流からロボットマニピュレータにかかった外乱
負荷トルクを検出する外乱検出器と、前記外乱検出器が
検出した外乱負荷トルクの大きさに応じてロボットマニ
ピュレータの位置指令値を演算する力制御演算器を備
え、その力制御動作指令値を通常の位置指令値へ加算す
る動作制限演算器を設け、前記動作制限演算器は、ロボ
ットのツールセンターポイントが教示されている円弧動
作方向のみへ動作させるように通常の位置指令値に加算
演算する構成としたロボットの制御装置。 - 【請求項４】ロボットマニピュレータを駆動するサーボ
モータと、前記サーボモ ータを駆動する電流を検出する
モータ電流検出器と、前記サーボモータの回転速度を検
出するモータ回転速度検出器と、前記モータ回転速度と
モータ電流からロボットマニピュレータにかかった外乱
負荷トルクを検出する外乱検出器と、前記外乱検出器が
検出した外乱負荷トルクの大きさに応じてロボットマニ
ピュレータの位置指令値を演算する力制御演算器を備
え、その力制御動作指令値を通常の位置指令値へ加算す
る動作制限演算器を設け、前記動作制限演算器は、ロボ
ットのツールセンターポイントが教示されている円弧動
作方向に垂直な平面のみへ動作させるように通常の位置
指令値に加算演算する構成としたロボットの制御装置。 - 【請求項５】ロボットマニピュレータを駆動するサーボ
モータと、前記サーボモータを駆動する電流を検出する
モータ電流検出器と、前記サーボモータの回転速度を検
出するモータ回転速度検出器と、前記モータ回転速度と
モータ電流からロボットマニピュレータにかかった外乱
負荷トルクを検出する外乱検出器と、前記外乱検出器が
検出した外乱負荷トルクの大きさに応じてロボットマニ
ピュレータの位置指令値を演算する力制御演算器を備
え、その力制御動作指令値を通常の位置指令値へ加算す
る動作制限演算器を設け、前記動作制限演算器は、ロボ
ットのツールセンターポイントが教示されている任意曲
線動作方向のみへ動作させるように通常の位置指令値に
加算演算する構成としたロボットの制御装置。 - 【請求項６】ロボットマニピュレータを駆動するサーボ
モータと、前記サーボモータを駆動する電流を検出する
モータ電流検出器と、前記サーボモータの回転速度を検
出するモータ回転速度検出器と、前記モータ回転速度と
モータ電流からロボットマニピュレータにかかった外乱
負荷トルクを検出する外乱検出器と、前記外乱検出器が
検出した外乱負荷トルクの大きさに応じてロボットマニ
ピュレータの位置指令値を演算する力制御演算器を備
え、その力制御動作指令値を通常の位置指令値へ加算す
る動作制限演算器を設け、前記動作制限演算器は、ロボ
ットのツールセンターポイントが教示されている任意曲
線動作方向に垂直な平面のみへ動作させるように通常の
位置指令値に加算演算する構成としたロボットの制御装
置。 - 【請求項７】ロボットマニピュレータを駆動するサーボ
モータと、前記サーボモータを駆動する電流を検出する
モータ電流検出器と、前記サーボモータの回転速 度を検
出するモータ回転速度検出器と、前記モータ回転速度と
モータ電流からロボットマニピュレータにかかった外乱
負荷トルクを検出する外乱検出器と、前記外乱検出器が
検出した外乱負荷トルクの大きさに応じてロボットマニ
ピュレータの位置指令値を演算する力制御演算器を備
え、その力制御動作指令値を通常の位置指令値へ加算す
る動作制限演算器を設け、前記動作制限演算器は、ロボ
ットのツールの向いている方向を変化させないように通
常の位置指令値に加算演算する構成としたロボットの制
御装置。
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322563A JP3070498B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | ロボットの制御装置 |
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ID=18145085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8322563A Expired - Fee Related JP3070498B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | ロボットの制御装置 |
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- 1996-12-03 JP JP8322563A patent/JP3070498B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-12-02 US US08/982,378 patent/US5834917A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-03 SE SE9704495A patent/SE520789C2/sv not_active IP Right Cessation
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| SE9704495L (sv) | 1998-06-04 |
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