JP3174218B2 - 工業用ロボットの制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、教示可能な工業用ロボ
ットの制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、組立用のロボットに動作の教示を
行なう場合、ロボットを実際に動かし、位置を教示（記
憶）させる必要がある。従来、ロボットを動かすのに
は、 ：特開昭５７−８３３９０号に示されるように、ロボ
ットの操作パネルの正逆スイッチを使い、ロボットに設
けられた直交座標系の座標軸方向にロボットを移動して
位置合せを行ない位置を教示していた。 ：別の方法としては、各関節を操作パネルの正逆スイ
ッチにより直接に移動させて、ロボットを位置合せし、
位置を教示することも行なわれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のの手法においては、ロボットの作業領域が円形にな
るので、その境界領域において、直交座標系での座標軸
の一方向のみの移動では、ロボットを移動出来なくなる
ので、座標軸を切換えながら移動を行なう必要があり、
操作者が繁雑になるという欠点がある。

【０００４】また、従来例のの手法の場合、位置教示
の作業者がロボットを任意の点に移動させるのに、ロボ
ット特有の座標（関節座標）で各関節をバラバラに動か
す必要があり、位置合せには熟練と多大な時間を必要と
する欠点がある。さらに、直交座標系での教示の欠点を
補うために、，の両者の機能を併せもつ教示方法も
考えられるが、両教示方法の切換えが必要で操作が更に
繁雑になるという欠点がある。

【０００５】一方、ロボットのアームは回動角を自由に
設定できるので、アームを壊さないように、従来では回
転角度を検出する検出器を設けるようにしている。この
検出器はコスト上昇の要因になっていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決することを目的としてなされたもので、稼働可能な範
囲が限定されている工業用ロボットに対して教示を行な
うに際し、オペレータにその稼働不可能な領域を意識さ
せることなく教示を可能にした工業用ロボットの制御方
法を提案することにある。

【０００７】上記課題を達成するための本発明の工業用
ロボットの制御方法は、限定された稼動範囲を有するア
ームを持つ工業用ロボットの制御方法において、アーム
の稼動可能な範囲を記憶し、この稼動可能範囲を超えて
アーム位置が教示されようとするときに、そのアーム位
置に対応するところの、前記稼動範囲の境界近傍の点を
生成し、この生成された点を教示点とするとともに、境
界近傍の点を生成することが不可能な場合に、移動可能
な方向を操作者に指示することを特徴とする。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を用いて詳細に説明す
る。 〈第１実施例〉図３は、本発明の第１実施例である組立
用ロボットを含む装置の斜視図である。

【００１２】図３において、組付用のロボット５は、こ
のロボット５に部品を供給する為の部品供給部（１０，
１１）と共に床に固定されている。本実施例のロボット
５は、いわゆる水平多関節型の４自由度を持つロボット
であり、５ａ，５ｂのモータにより水平の２本のアーム
３００ａ，３００ｂが駆動される。５ｃのモータにより
アーム先端部が昇降（Ｚ軸）し、５ｄのモータにより前
記アーム先端部が回転（Ｓ軸）させられる。なお、ロボ
ット５ｃの手首部には、６のハンドが取りつけられてお
り、３つのモータ６ａ，６ｂ，６ｃによりフィンガが駆
動され物品を把持することが可能である。５ａ，５ｂ，
５ｃ，５ｄ，６ａ，６ｂ，６ｃのモータは、制御装置１
に予め記憶されている動作に従って動作する。

【００１３】ロボット５の置かれている位置は、第１，
第２の物品供給部１０，１１上のパレット９ａ，９ｂの
物品を掴むことが可能な位置関係にある。また、１５は
ハンド６の脱着部で、制御装置１の指令により不図示の
クランパーを開放することにより外れる。７はハンドの
保持台で、この保持台７に複数のハンドを保持させてお
くことにより、ロボットは保持台の任意のハンドを自動
で付けることも可能であり、かつ現在手首部に取り付け
られているハンドをハンド保持台７に自動で載せ外すこ
とも可能である。また、８は組付ステージで、ロボット
が掴んだ物品を組立てる場所で必要に応じてガイド補助
機能を付けることが可能であり、動作が必要な場合は８
の組付ステージ上に駆動源を置き、制御装置１とケーブ
ルでつなぐことにより制御可能となる。

【００１４】前述の制御装置１は、全体の組立作業を制
御する組立ロボット制御装置である。１の制御装置はケ
ーブル１６によりロボットと接続されており、ロボッ
ト，ハンド等のアクチュエータの制御及び不図示のセン
サの入力等を行うことが可能となっている。制御装置１
には、ＣＲＴと、キーボード４があり、制御装置への入
出力を可能としている。更に、教示専用の操作パネル２
が制御装置１に接続できるようになっている。ＣＲＴ
３，キーボード４を使って制御装置１を介してロボット
５の移動位置をあらかじめ教示できる。また、教示専用
の操作パネル２を使っても教示することができる。

【００１５】ここで、ロボット５に設定される教示用の
直交座標系１４は、水平面をＸ軸，Ｙ軸，で、先端部の
回転をＳ軸で、上下をＺ軸で表わしている。図４は、本
発明の実施例の制御装置の全体を示す構成図である。５
０はＣＰＵ、５１はＲＯＭであり、このＲＯＭ内に組立
動作を実行する為の命令解釈プログラムやロボットの位
置等を教示する為の教示操作サポートプログラム等があ
らかじめ記憶されている。このプログラムの詳細につい
ては後述する。

【００１６】５２はＲＡＭであり、ＲＡＭ内にはキーボ
ード４より入力されたロボット・ハンドの動作命令群、
及びロボット５を実際に移動して得られた教示位置デー
タ、さらには水平多関節形ロボットを直交座標系として
表現する為の座標変換データ等が収納されている。５４
はＣＰＵ５０のローカルバスで、このローカルバスには
前記ＲＯＭ５１，ＲＡＭ５２とインターフェース５３が
接続されている。ＲＡＭ５２のデータは、ＣＲＴ３に表
示することが可能であり、キーボード４により入力並び
に削除等することが可能である。また、本実施例の位置
の教示操作は操作パネル２からの入力も可能である。

【００１７】１２，１３は物品供給部の制御部であり、
インターフェース６３を介してＣＰＵ５０と情報の授受
を行なう事が可能となっている。６４は外部のコンピュ
ータ等との通信する為のインターフェースであり、本ロ
ボット制御装置内の情報を信号線６５を介して外部へ送
ったり、外部からの情報の入力を行なう。たとえば、無
人倉庫管理コンピュータと通信することでパレットの自
動配送のタイミングを算出することも可能となる。

【００１８】５７はＣＰＵ５０とロボット動作部６１、
ハンド動作部６２、共用メモリ６０を結ぶコモンバス
で、本実施例ではマルチバスを用いている。ＣＰＵ５０
で動作命令が解釈実行され、生成された命令コードは共
有メモリ６０にセットされる。ロボット動作部６１又は
ハンド動作部６２はＣＰＵ５０で生成された命令コード
を受け、実際の動作を行う。動作が終了すると、共有メ
モリ６０上へ前記動作部が動作の終了信号を書き込む。

【００１９】ロボット動作部６１，ハンド動作部６２
は、共有メモリ６０に命令コードが書かれると、その命
令コードを読みだしてそのコードに従った動作処理を行
ない、各デバイスつまり各モータロボット動作のための
モータ５ａ〜５ｄ、ハンド動作のためのモータ６ａ〜６
ｃの回転停止の制御を行なう。５５は公知の磁気式の外
部記憶手段であり、たとえばフロッピーディスクドライ
ブ等であり、インターフェース５３を通し、ロボット・
ハンドの動作命令群や教示位置データ等をキーボード４
の操作で記憶させることが可能となっている。また、逆
にすでに記憶してあるフロッピーディスクをもってくる
ことにより、ＲＡＭ５２内の決められた領域に動作命令
群や教示位置データを格納することも可能である。

【００２０】図５はロボット５の位置を教示する為に使
用される教示用操作パネル２を表わしている。１０１は
ＬＣＤの表示部であり、ロボットの教示位置を表示す
る。表示画面１０１には、横に２列の数字が並んでお
り、左端に０とマークされた列は、現在のロボット位置
を直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｓとして表わしている。ま
た、左端に１とマークされた列は、ＲＡＭ５２に登録さ
れている直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｓの教示位置データを
示している。

【００２１】１０２〜１０９のスイッチは、ロボットを
直交座標系に従って駆動させるスイッチである。１０２
はＸ軸の方向で座標値が増加するようにインチングさせ
るスイッチ、１０３はＸ軸方向で座標値が減少するよう
にインチングさせるスイッチである。尚、Ｙ，Ｚ，Ｓに
も夫々インチングするためのスイッチが設けられてい
る。１１１はロボットを移動させる時の速度を変更する
スイッチ、１１０は移動したロボットの現在位置をＲＡ
Ｍ５２に登録するスイッチである。

【００２２】図１はロボットの水平面（Ｘ，Ｙ軸）の位
置を表わす図である。図６はＣＰＵ５０がＲＯＭ５２に
書かれたプログラムに基いて行なう教示の為の移動処理
を示すフローチャートである。以下、本実施例に係る教
示の為のロボットの動作命令の手順を説明する。図１に
おいて、９ａは部品供給部１０上のパレット９ａ（図３
参照）を、９ｂは部品供給部１１上のパレット９ｂ（図
３参照）を、８は図３の組み付けステージを示す。

【００２３】また、Ｐ₁₁，Ｐ₁₃，Ｐ₁₂，Ｐ₁₄は、夫々、
本ロボットのアームの最大移動範囲（円で示される）と
各座標軸との交点を示す。従って、 Ｐ₁₁＝（０，Ｒ_max） Ｐ₁₃＝（Ｒ_max，０） Ｐ₁₂＝（０，−Ｒ_max） Ｐ₁₄＝（−Ｒ_max，０） である。Ｒmax を動作領域の最大径、Ｒmin を最小径と
すると、最大移動範囲は、 Ｘ²＋Ｙ²≦Ｒ_max ² … （１） で表され、最小移動範囲は、 Ｘ²＋Ｙ²≧Ｒ_min ² … （２） で表される。本実施例の特徴は、教示のためのインチン
グ動作が、上記２つの式によって規定された間の領域以
外に進もうとした場合に、その座標点を強制的に変更さ
せるものである。その概略を図１を用いて説明する。

【００２４】図１において、第１のパレット９ａからロ
ボットのハンドが把持した物品（教示すべき点Ｐ₁にあ
る）を組付ステージ８（教示すべき点Ｐ₅にある）にま
で移動させる目的で、それらの位置を教示しようとする
ときに、１つのルートとして、Ｐ₁ →Ｐ₄にまでスイッ
チＹ＋１０４を押し続けることでＹ軸方向にインチング
して進み、次に、スイッチＸ＋１０２を押すことでＰ₄
においてＸ軸方向に方向転換して、Ｐ₅までインチング
するというコースが考えられる。このようなコースは、
スイッチＹ＋１０４やスイッチＸ＋１０２を単に押すだ
けで得られるので操作性が高い。しかしながら、図１に
示すように、Ｐ₁ →Ｐ₄のコース上では、単にＹ軸方向
へのインチングを行なえば、教示点は最小範囲を越えて
しまう。そこで、従来では、操作者が、Ｐ1 →Ｐ2 →Ｐ
3 →Ｐ4 というコースを選んでいた。この従来の方法で
は、Ｐ2 →Ｐ3のコースで、円弧に沿って複数の教示点
を教示しなくてはならず、操作が煩雑であった。本実施
例の教示方法は、教示点が動作可能範囲を越えようとす
るときに、操作者がスイッチ操作を変更しなくとも、シ
ステムの方で、教示点を動作可能範囲内に収まるように
変更するものである。

【００２５】即ち、図１において、操作者がＰ₁から始
めてＹ＋スイッチを押し続けると、動作可能範囲外に入
ろうとする直前（Ｐ₂）でＰ₆方向に方向変換して所定距
離だけ進み、その後は、Ｙ＋スイッチを押し続けても、
動作可能範囲内に入っている限りはそのままＰ₇まで進
むというものである。このように、操作者は単純な操作
を行なっても、システムの方で最適な教示点を生成して
くれるので操作性は高い。

【００２６】図６は、この最適な教示点を生成するため
の制御手順のフローチャートである。この図６の制御手
順は、Ｙ＋キースイッチの操作に対応する制御手順であ
る。Ｙ＋スイッチが操作されると、ステップＳ２０１
で、現在の位置（Ｘ_i-1 ，Ｙ _i-1 ）を更新する。 Ｘ_i＝Ｘ_i-1 … （３） Ｙ_i＝Ｙ_i-1＋ΔＹ … （４） ステップＳ２０８では、Ｙ＋キーを押す操作がＹ方向の
限界Ｒ_maxを越えさせようとするものであるかを、 Ｙ_i＞Ｒ_max … （５） により判断する。Ｙ_i＞Ｒ_maxとなるような操作は、教示
点がＰ₁₁の近傍に至ったときである。Ｙ方向の限界Ｒ
_maxを越えさせようとするＹ＋キーの操作がなされたと
きは、教示点の修正が不可能であるので、ステップＳ２
０９に進んで、“エリアオーバ”、“−Ｙ，＋Ｘ，−Ｘ
方向に移動が可能”と表示して操作者の喚起を促す。

【００２７】教示点がＰ₁₁の近傍に至らないときは、ス
テップＳ２０８でＮＯと判定されるので、ステップＳ２
０２に進んで、ステップＳ２０１の座標値がロボットの
動作領域の最大径Ｒmax を越えるか否かを（１）式に従
って判断する。越える場合はステップＳ２０３にて、動
作領域の境界上になるように、教示点のＸ座標値を下記
式に基づいてＸ_iからＸ'_iに修正する。

【００２８】 Ｘ'_i＝（Ｒ² _max−Ｙ² _i）^1/2×SGN（Ｘ_i） …（６） ステップＳ２０７では、この修正したＸ'_iを教示点のＸ
座標として出力する。一方、教示しようとする位置がス
テップＳ２０２でＲmaxを越えないと判断される場合
は、ステップＳ２０４で最小径Ｒmin 未満でないかを
（２）式にしたがって比較する。

【００２９】最小径Ｒmin 以下の場合は、移動可能範囲
外に進もうとしているときであるので、ステップＳ２０
５でステップＳ２０３と同様に、最小移動可能範囲の境
界上になるようＸ座標のみを（６）式にしたがって計算
する。一方、ステップＳ２０４でＮＯと判定された場
合、即ち、最大範囲と最小範囲との間に教示点が収まっ
ている場合には、ステップＳ２０１の値のままとし、各
ステップＳ２０３，Ｓ２０５，Ｓ２０６のあとにステッ
プＳ２０７で新しいＸ，Ｙの座標をロボット動作部に出
力する。

【００３０】図４のＹ＋１０４のスイッチが押されてい
る間、この制御手順（図６）を続ける事で、図１のパレ
ット位置Ｐ1 〜Ｐ2 は直線、Ｐ2 〜Ｐ3 は円弧、Ｐ3 〜
Ｐ4は直線でロボットが回動する。この間、作業者は、
ただＹ軸方向に移動させる操作をしているだけでよい。
図６の制御手順は、Ｙ＋キーを押したときのものであ
る。本発明は、当然のことながら、図５のスイッチ１０
２〜１０９の各々に対応して適用可能である。これらの
キーについては、図６の制御手順を若干変更するだけで
対処できる。

【００３１】例えば、Ｙ方向のマイナスに移動させるた
めにＹ−キーが押されたときには、図６のステップＳ２
０１のＹi ＝Ｙi ＋ΔＹi のかわりに、Ｙi ＝Ｙi −Δ
Ｙとし、ステップＳ２０８の条件をＹ_i＜−Ｒ_max と
し、ステップＳ２０９の表示で、『＋Ｙ，＋Ｘ，−Ｘ移
動可』とすると変更すればよい。また、Ｘ方向に関して
も、図６と前記Ｙ方向のマイナス移動と同じ方法で、表
示をＸ，Ｙを入れ換えると実現できる。このようにし
て、水平面との方向にも移動可能となる。

【００３２】同様に、旋回軸を有する円筒型のロボット
においても、本発明は適用可能である。かくして、この
第１実施例によれば、操作者が関節を有するロボットの
教示作業時に直交移動と関節移動を使い分ける煩わしさ
を解消し、教示作業の時間を短縮することのできる誤操
作でのロボットの衝突事故等を防止しやすくなる等の具
体的な効果が得られる。

【００３３】〈第２実施例〉第１実施例は、ロボットア
ームの動作が不可能な領域を作業領域が含むような場合
に、この動作不可能な領域をオペレータが特に意識しな
いで教示を行なっても、その不可能領域を回避してくれ
るような教示点を自動的に生成してくれる制御装置であ
った。次に説明する第２実施例の制御装置も教示に関連
するものである。この第２実施例の制御装置の背景は次
のようである。

【００３４】通常、ロボット装置のアーム（特に、先端
軸）は電源断時には人の操作によって自由に回動可能で
ある。それ故に、ロボットの制御装置は、アームの軸が
いくら回転してもその位置を常時記憶するようになって
いる。このアーム軸の回転を検出するための検出器が特
別に必要となり、コスト的に制御装置が高いものとなる
という欠点があった。

【００３５】また、上記の検出器を全く持たせない制御
装置の場合は、ロボットに物品を組立てる位置を人が教
示する場合に使い勝手が悪く、教示作業に多くの時間が
かかったり、あるいは場合によっては、先端回転軸が３
６０度 近く回転して組立用物品やロボットそのものを
破壊してしまう危険性もあるという欠点があった。この
第２実施例の制御装置は、関節形ロボットの直交座標系
の位置データから各関節角度情報に変換する際に、人が
操作して行なう教示操作か、自動運転であるかの判定を
行なうことにより、自動運転時は関節角度の移動範囲を
変更し、人の操作する教示操作ときは、人が物品の状況
を判断して、連続的にロボットを移動出来、人の意図し
ない動作をロボットがしないようにしたものである。

【００３６】この第２実施例のロボットシステムも、図
３に示すように関節型ロボット５の構成を有し、その制
御装置は図４の構成を有する。そして、第２実施例のシ
ステムに用いられる教示パネルも図５に示された構造を
有する。図２は、関節形ロボット５の動作のうち、特に
第２実施例に関連する動作を直交座標系で表わしてい
る。

【００３７】図２において、３００はモータ５ｃによる
回転軸を示し、３０１はモータ５ｄによって回動される
アームの回転中心軸を表し、３０２はハンドの先端位置
を、３０３はフィンガの回転位置を表す。図２において
は、ロボット５のアーム位置を３つの状態（２０１，２
０２，２０３）において示している。２０１は前記ロボ
ットの基準状態における姿勢を表わしており、基準方向
をＸ軸にとっている。基準姿勢においては各関節角度は
それぞれ零となっている。

【００３８】２０２はある位置に移動したときのロボッ
ト姿勢を表わしており、図３に示すモータ５ａの回転に
より第１アーム２０４はθ₁の角度、モータ５ｂの回転
により第２アーム２０５はθ₂ の角度、モータ５ｄの回
転により先端部２０６の回転軸はθ₄ の角度、夫々旋回
していることを現わしている。前記各角度θ₁ 〜θ₄ は
関節部の回転角度であり、図４のロボット駆動部６１に
より検出される。この関節部の回転角度θ₁ 〜θ₄よ
り、直交座標系の位置データは次式により算出される。

【００３９】 ｘ＝ｌ₁×cosθ₁＋ｌ₂×cos（θ₁ ＋θ₂） …（７） ｙ＝ｌ₁×sinθ₁ ＋ｌ₂×sin（θ₁ ＋θ₂） …（８） Ｓ＝θ₁ ＋θ₂＋θ₄ …（９） ここで、ｌ₁ は第１アーム２０４の長さ、ｌ₂は第２ア
ーム２０５の長さである。また、（７）〜（９）式の計
算をアーム順に演算を行なうことから「アーム順演算」
と呼ぶことにする。

【００４０】さて、各関節の回転角θ₁ 〜θ₄は、ロボ
ット駆動部６１から共有メモリ６０を介し、ＣＰＵ５０
に伝えられ、上記（７）〜（９）式の演算プログラムを
含むＲＯＭ５１と、ｌ₁，ｌ₂のアーム長などの座標変換
データを含むＲＡＭ５２、及びＣＰＵ５０によって、直
交座標データ（ｘ，ｙ，Ｓ）に変換される。この直交座
標データは、キーボード４や操作パネル２の入力によ
り、ＣＲＴ３に表示されたり、教示位置データとしてＲ
ＡＭ５２に登録されたりする。

【００４１】図２のＲ_max ，Ｒ_minは、ロボットの動作
領域の境界を示しており、図２のドーナツ状の領域のみ
がロボット移動出来る領域となっている。数式で示すと
次式のようになる。 Ｘ²＋Ｙ²＝Ｒ_max ² … （１０） Ｘ²＋Ｙ²＝Ｒ_min ² … （１１） ただし、 Ｒ_max ＝ｌ₁ ＋ｌ₂ …（１２） Ｒ_min ＝ ［｛ｌ₁−ｌ₂×cos（９０−θ_2max）｝² ＋｛ｌ₂×sin（９０−θ_2max）｝²］^1/2 …（１３） ここで、θ_2maxは、２０３の第２アーム回転角の最大値
を表わす。また、先端回転角の動作領域は −１８０度 ＜Ｓ−θ₁ −θ₂ （＝θ₄ ）≦１８０度 となる。

【００４２】キーボード４や操作パネル２等からの入力
により、直交座標系で示される任意の位置データ（ｘ，
ｙ，Ｓ）は、ＣＰＵ５０により関節角度データθ₁ 〜θ
₄に変換され、共有メモリ６０を介してロボット動作部
６１に動作量と動作命令として受け渡される。ＣＰＵ５
０，ＲＯＭ５１，ＲＡＭ５２が行なう変換の内容は次式
により表わされる。

【００４３】 Ｃ₂ ＝ （ｘ²＋ｙ²−ｌ₁ ²−ｌ₂ ²）／２ｌ₁・ｌ₂ …（１４） Ｓ₂ ＝ （θ₁−Ｃ₂ ²）^1/2 …（１５） θ₂ ＝ tan^-1（Ｓ₂／Ｃ₂） …（１６） Ｃ₁ ＝ （Ｃ₂・ｌ₂ ＋ｌ₁）・ｘ＋Ｓ₂・ｌ₂・ｙ …（１７） Ｓ₁ ＝ （Ｃ₂・ｌ₂ ＋ｌ₁）・ｙ−Ｓ₂・ｌ₂・ｘ …（１８） θ₁ ＝ tan^-1（Ｓ₁／Ｃ₂） …（１９） θ₄＝ Ｓ−θ₁ −θ₂ …（２０） （１４）〜（２０）式の計算を「アーム逆演算」と呼ぶ
ことにする。

【００４４】図７は、本実施例のＣＰＵ５０が、直交座
標系で示されたある位置にロボットを移動させる時の処
理フローを表わしている。ここで、教示操作の為に、ロ
ボット５を操作パネル２のスイッチ１０２〜１０９のい
ずれかをオペレータが操作して、新たな位置への移動が
指示された場合について説明する。この場合は、直接座
標系の現在位置データが変更され、新たな位置データへ
の移動が開始される。

【００４５】先ず、ステップＳ３０１において、直交座
標系で表された現在位置データと新たな位置データとに
基づいて前記アーム逆演算を実行し、各関節角度情報に
変換される。ステップＳ３０２では、この操作が教示用
操作であるか否かの判定を行なう。この判定は、操作パ
ネル２が使用されたか否かによって判断する。即ち、図
４において、操作パネル２が操作されて教示コマンドが
入力されると、そのコマンドは、操作パネルを介したコ
マンドであることを示すフラグが付されてＲＡＭ５２に
格納される。ステップＳ３０２は、このフラグをＣＰＵ
５０がチェックして判断する。通常の移動指令によって
ステップＳ３０１の「アーム逆演算」が実行されたとき
は、そのコマンドにはフラグはセットされていないから
ステップＳ３０１ではＮＯと判定される。

【００４６】教示操作と判定された場合はステップＳ３
０７に進み、ステップＳ３０１で求められたθ₁ 〜θ₄
をロボット駆動部へ出力するようにする。一方、ステッ
プＳ３０２の判定が教示操作以外の場合（実際の自動の
組立動作実行時）は、ステップＳ３０３，ステップＳ３
０４及びステップＳ３０５において、先端回転軸の関節
角度θ₄が±１８０度 以内に入るようにθ₄を修正し、
ステップＳ３０７でこの修正されたθ₄を含む角度デー
タをロボットの駆動部へ出力するようにする。

【００４７】さらに、図４のロボット駆動部６１に関節
角度情報θ₁ 〜θ₄が渡ったところで、図７のステップ
Ｓ３０８の動作命令がＣＰＵ５０より共有メモリ６０を
介して出力され、これらを受けてロボット駆動部は５ａ
〜５ｄの各モータを動かし、上記直交座標系位置へロボ
ットを移動することができる。以上説明した本発明は、
水平多関節型ロボットを例にとったが、ロボット先端に
旋回軸の付く、円筒型ロボットや直交座標型ロボット又
は、垂直多関節型ロボットでも先の「アーム順演算」
「アーム逆演算」の内容が変わるだけであり、本装置を
容易に展開出来る。

【００４８】この第２実施例によれば、座標変換の際
に、人がロボットの教示操作中であるか否かを判断する
ことを行ない、教示中であれば関節角度の移動範囲の変
更を行なわないので、物の組立の教示作業中に物やロボ
ット選択の効果器を壊すこともくなくる。また、当然教
示以外のロボットの自動動作中には、移動範囲の変更を
行なうので、例えばロボット先端の配線や配管が±１８
０度 程度しか回動を許さない場合であっても、これら
を壊すことなく動作するのは言うまでもない。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オペレータに移動可能な範囲か否かの判断を何ら強いる
ことなく、容易に教示することを可能にした。また、ア
ームの回転量を検出するための検出器を必要とすること
なく、操作の簡単な教示を可能にすることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の原理を説明するためのロ
ボットの水平面（Ｘ，Ｙ）の位置を表わす図である。

【図２】本発明の第２実施例の原理を説明するために関
節形ロボットを直交座標系として位置教示データにする
モデルを表わす図である。

【図３】本発明の実施例の組立用ロボットを含む装置の
斜視図である。

【図４】本発明の実施例の制御装置の全体を示す構成図
である。

【図５】本発明の実施例のロボットの位置を教示するた
めの教示パネルの外観を示す図である。

【図６】本発明の実施例１の教示のための移動処理を示
すフローチャートである。

【図７】本発明の実施例２のＣＰＵがある直交座標系の
中にロボットを移動させるときの処理フローである。

【符号の説明】

１ 組立ロボット制御装置 ２ 教示用操作パネル ３ ＣＲＴ ４ キーボード ５ ロボット ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，６ａ，６ｂ，６ｃ モータ ６ ハンド ７ ハンド保持台 ８ 組付ステージ ９ａ，９ｂ パレット １０ 第１の部品供給部 １１ 第２の部品供給部 １２ 第１の供給部制御部 １３ 第２の供給部制御部 １４ 直交座標系 １６ ケーブル ５０ ＣＰＵ ５１ ＲＯＭ ５２ ＲＡＭ ５６，６３，６４ インターフェース ５４ ローカルバス ５５ ＦＤＤ ５７ コモンバス ６０ 共有メモリ ６１ ロボット動作部 ６２ ハンド動作部 ６５ 信号線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25J 3/00 - 3/10 B25J 9/10 - 9/22 B25J 13/00 - 13/08 B25J 19/02 - 19/06 G05B 19/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 限定された稼動範囲を有するアームを持
   つ工業用ロボットの制御方法において、 アームの稼動可能な範囲を記憶し、 この稼動可能範囲を超えてアーム位置が教示されようと
   するときに、そのアーム位置に対応するところの、前記
   稼動範囲の境界近傍の点を生成し、 この生成された点を教示点とするとともに、境界近傍の
   点を生成することが不可能な場合に、移動可能な方向を
   操作者に指示することを特徴とする工業用ロボットの制
   御方法。