JP3439500B2 - ロボットの手動運転の制御方法及び制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの手動運転中
に変化する現在位置のデータが、ロボット制御装置に予
め設定しておいた停止位置のデータに一致したときに、
手動運転の動作中に自動的にロボットを一旦停止させる
機能を備えたロボットの手動運転の制御方法及び制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

［従来技術１］まず最初に、本発明に含まれるロボット
の範囲を明確にする。本発明に含まれるロボットには大
別してツール側ロボットマニピュレータ（以下、ツール
側ロボットという。）とロボット外部移動装置とがあ
る。さらに、ロボット外部移動装置には、ワーク側ロボ
ットマニピュレータ（以下、ワーク側ロボットとい
う。）、ポジショナ、スライダ等が含まれる。

【０００３】従来のロボットの手動運転においては、上
記のロボットを操作するティーチングボックスの動作指
示操作キー部分内の操作キー（以下、操作キーとい
う。）を押したままで、ロボットの手動運転を停止させ
る制御方法として、ロボットの駆動軸又は駆動軸と連動
する軸（以下、動作軸という）に突起物を付けて動作軸
が動いているときに、その突起物が前進停止スイッチを
動作させて停止する。さらに続けてロボットを手動運転
する場合は、前進停止スイッチが作動しているために、
後退することはできるが、それ以上前進することはでき
ない。

【０００４】［従来技術２］また、従来のロボットの手
動運転においては、ロボットの仕様に合せて、ロボット
制御装置内に設定されている動作可能領域、ソフトリッ
ミット等の制限値を越えようとしたときに手動運転を停
止させ、さらに続けて手動運転する場合、後退すること
はできるが制限値を越えることはできないので、それ以
上前進させることができない。

【０００５】以下、従来技術について説明する。図１
は、通常のツール側ロボット１０とティーチングボック
ス２０とロボット制御装置３０との配置関係図である。
図２はティーチングボックス２０の操作パネル部分で、
動作指示操作キー部分２３、液晶表示部分２４、非常停
止ボタンスイッチ２５、手動運転速度率設定スイッチ２
７、手動運転切換スイッチ２８、教示されたデータを編
集する編集部分２９を示す。

【０００６】動作指示操作キー部分２３内の符号（＋）
及び（ー）は、それぞれロボット１０の各関節の動作方
向が正方向か負方向かを示し、Ａ乃至Ｆ及びａ乃至ｆ
は、それぞれ後述する図４の第１関節乃至第６関節すな
わち１ａ乃至１ｆの符号に対応する。また、この動作指
示操作キー部分２３内の符号（１）乃至（６）は、図４
に示すベース１０ａ方向から順次に、それぞれツール側
ロボット１０の第１関節乃至第６関節を表し、符号
（Ｘ）乃至（Ｚ）は、それぞれ直交座標系のＸ軸乃至Ｚ
軸の直線移動方向を表し、符号（α）乃至（γ）は、そ
れぞれＸ軸乃至Ｚ軸周りの回転方向を示す。

【０００７】手動運転速度率設定スイッチ２７について
説明する。手動運転速度率設定スイッチ２７は、［００
０９］で後述する関節手動運転においては、図４に示す
ロボット１０の各関節１ａ乃至１ｆを駆動させる速度
を、また［００１０］で後述する直角手動運転において
は、ツール１ｎの直線方向及び回転方向の移動速度を、
予め設定されている最高速度テーブル値に対して遅く移
動できるようにするための速度率を設定するスイッチで
ある。例えば目盛りの０. ５を設定すると、作業員によ
って教示された位置へ最高速度テーブル値の１／２の速
度で移動させることができる。早く移動させるときは
１. ０を設定すれば良い。そこで、例えば０. １，０.
２，０. ５，１. ０の４つの速度率が設定可能である。

【０００８】手動運転切換スイッチ２８は、「関節手動
運転」と「直接手動運転」とのいずれかを選択するスイ
ッチである。

【０００９】ツール側ロボット１０を手動運転する方法
として、次の２つに大別される。まず第１の関節手動運
転を行う場合は、図２に示すティーチングボックス２０
の手動運転切換スイッチ２８を「関節手動運転」に設定
する。動作指示操作キー部分２３内の左側の列の操作キ
ー２３ａ乃至２３ｆのいずれかの操作キーを押すと、指
令を受けた関節の絶対位置を基準として正方向回転す
る。また、右側の列の操作キー２３Ａ乃至２３Ｆのいず
れかの操作キーを押すと、指令を受けた関節の絶対位置
を基準として負方向回転する。すなわち関節手動運転と
は、動作指示操作キー部分２３内のいずれかの操作キー
を押すことによって、指令を受けた関節の駆動軸を動か
し、その駆動軸を中心に１つの関節を動かす手動運転方
法である。

【００１０】次に第２の直角手動運転を行う場合は、手
動運転切換スイッチ２８を「直角手動運転」に設定す
る。動作指示操作キー部分２３の上から３段のいずれか
の操作キーを押すと、ツール１ｎが図４に示す絶対座標
系１０ＡＺのＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に対しての各軸方向に
移動する。左側の操作キー２３ａ乃至２３ｃを押すと、
絶対座標系１０ＡＺの各座標軸の正方向へ直線移動し、
右側の操作キー２３Ａ乃至２３Ｃを押すと、絶対座標系
１０ＡＺの各座標軸の負方向へ直線移動する。動作指示
操作キー部分２３の下の３段のいずれかの操作キーを押
すと、ツール１ｎが図４に示す絶対座標系１０ＡＺのＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸に対するそれぞれのオイラー角α、β
及びγの方向に姿勢回転する。左側の操作キー２３ｄ乃
至２３ｆを押すと、絶対座標系１０ＡＺの各座標軸に対
するそれぞれのオイラー角の正方向へ姿勢回転し、右側
の操作キー２３Ｄ乃至２３Ｆを押せば、絶対座標系１０
ＡＺの各座標軸に対するそれぞれのオイラー角の負方向
へ姿勢回転する。すなわち直角手動運転とは、ツール１
ｎが絶対座標系１０ＡＺのＸ軸乃至Ｚ軸の各座標軸に平
行に移動する直線移動と、絶対座標系１０ＡＺのＸ軸乃
至Ｚ軸の各座標軸に対するそれぞれのオイラー角の方向
に姿勢回転する手動運転方法である。

【００１１】なお、ティーチングボックス２０内の一点
鎖線内に示した符号２６は、後述する本発明に係る記憶
停止位置設定スイッチを示す。

【００１２】図３は、通常のロボット制御装置３０のブ
ロック図であり、以下、図３について説明する。ＣＰＵ
は中央演算処理装置であり、ＣＬＯＣＫ３２はＣＬＯＣ
Ｋ信号発生回路であり、ＲＯＭはロボット固有のデータ
が記憶しているリード・オンリー・メモリであり、Ｉ／
Ｆ３５はバスとティーチングボックス２０とのインター
フェースであり、ＲＡＭは作業プログラム、記憶停止位
置のデータ、ロボットの動作範囲のデータ等を記憶させ
るランダム・アクセス・メモリであり、ＤＵＡＬーＰＯ
ＲＴーＲＡＭ３４はＲＯＭやＲＡＭ内のデータを読み書
きできるデュアル・ポート・ラムである。

【００１３】図４は、ツール側ロボット１０における各
直交座標とこれらの座標間の位置と姿勢との関係を後述
する同次変換行列Ｚｔ，Ｔ20，Ｅｔの関連説明図であ
る。

【００１４】上記のツール側ロボット１０における各直
交座標とは、例えば、図４のロボットの原点に設定した
絶対座標系１０ＡＺ、ロボットの設置面に設定したベー
ス座標系１０ＢＺ、ツール取付面に設定したメカニカル
インターフェース座標系１０ＭＺ、ツール先端位置に設
定したツール座標系１０ＴＺ等である。

【００１５】又、上記のツール先端位置１０ＴＰ及び姿
勢とは、予め定めた直交座標系におけるツール先端位置
及びツールの方向（以下、姿勢という。）である。

【００１６】図４において、関節１ａ、１ｄ及び１ｆに
示す菱形は、矢印１Ｓ方向に回転するスイベルジョイン
ト機構を示し、関節１ｂ、１ｃ及び１ｅに示す２重円
は、ベース１０ａの面に対して平行な動作軸を矢印１Ａ
方向に回転させるベントジョイント機構を示している。
そして、これら関節のいくつかを組み合わせて動作させ
れば、ツール１ｎを任意の方向へ動かすことができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従来技術において、手
動運転中のロボットを停止させる場合として、次の２つ
の場合がある。まず第１にロボットの機構上又は制御
上、ロボットが移動しないように予め設定した領域に、
ロボットが移動しようとしたときにロボットを停止させ
る場合である。第２に各駆動軸の回転角度、ツール先端
位置、ツールの姿勢等が制御装置の演算不可能な領域に
あって、それ以上ロボットを移動させないために電気信
号の制限値を設けて、この制限値が機構による安全装置
のような働きをしてロボットを停止させる場合であっ
た。従って従来技術では、さらに続けてロボットを手動
運転をするときは、停止直前まで動かしていた方向すな
わち前進方向には、ロボットを動かすことができなかっ
たために、停止直前まで動かしていた方向とは逆方向に
しか動かすことができなかった。

【００１８】また、従来技術では、ロボットを予め定め
た目標の駆動軸の回転角度、予め定めた座標系に対する
ツール先端位置及び姿勢（以下、目標位置ＤＰとい
う。）まで動かすように教示をする場合、予め手動運転
の速度率を高めに設定しておいてティーチングボックス
の操作キーを押して、ロボットが目標位置ＤＰの８０％
程度の距離まで近づくと、操作キーを離して一旦手動運
転を停止させていた。さらに続けて目標位値ＤＰまで近
づける場合には、手動運転の速度率を低く再設定して、
再度ティーチングボックスの操作キーを押して、駆動軸
の回転角度、予め定めた座標系に対するツール先端の位
置及び姿勢等の現在位置ＡＰをさらに目標位置ＤＰに近
づけて操作キーを離す。このように従来技術では、現在
位置ＡＰを目標位置ＤＰに次第に近ずけるという繰り返
し動作をしなければならなかったので、一度で目標位置
ＤＰにロボットを移動させて停止させることができない
ために、教示作業に多くの時間を必要としていた。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明のロボットの手動
運転の制御方法及び制御装置は、ロボットを手動運転す
る場合、ティーチングボックスの操作キーを一度押すか
押し続けるだけで、予め設定しておいた記憶停止位置Ｍ
ＳＰで一旦停止させて手動運転を終了するか、又はこの
停止させた位置からさらに続けて前進又は後退方向に手
動運転をさせる制御方法及び制御装置であり、記憶停止
位置ＭＳＰの明確化、ロボットの教示作業の簡素化及び
教示時間の短縮を同時に達成することを目的としてい
る。

【００２０】［請求項１の制御方法］請求項１の手動運
転の制御方法は、ツール側ロボット又はワーク側ロボッ
ト、ポジショナ、スライダ等のロボット外部移動装置又
はこれらの両者を手動運転で動かす際に、ティーチング
ボックスの操作キーを押してロボットを移動させて、現
在位置のデータＡＤＴが、ロボット制御装置に停止させ
たい駆動軸の回転角度、予め定めた座標系におけるツー
ル先端位置及び姿勢等を予め設定しておいた記憶停止位
置のデータＭＤＴに一致した時に、ロボットの手動運転
動作を自動的に一旦停止させるための制御方法である。

【００２１】この制御を行うために、手動運転中に順次
到達する次補間点位置のデータＨＤＴと現在位置のデー
タＡＤＴとをロボット制御装置内の比較回路で比較し、
次補間点位置のデータＨＤＴと現在位置のデータＡＤＴ
との間に記憶停止位置のデータＭＤＴがあれば、次補間
点位置のデータＨＤＴを記憶停止位置のデータＭＤＴに
置換する。その置換後の記憶停止位置データＨＤＴを最
終補間点位置のデータＨＤＴｎにする。

【００２２】前述した図４における関節変数の値θ1 乃
至θ6 を各々の出力値（Ｐｕｌｓｅ値）に変換する。そ
れら各々の出力値が記憶停止位置のデータＭＤＴと一致
したときに手動運転を一旦停止する。

【００２３】さらに続けて手動運転を行う場合は、一旦
ティーチングボックスの操作キーを離して再度ティーチ
ングボックスの操作キーを押すと、手動運転を一旦停止
した位置から続けて前進又は後退方向にロボットの手動
運転をすることができる。

【００２４】［請求項２の制御方法］請求項２の手動運
転の制御方法は、図７のクレーム対応図に示すようにス
テップ１００からステップ１６０までを実行する制御方
法である。

【００２５】ロボット手動運転開始前に、手動運転を一
旦停止させる駆動軸の回転角度、予め定めた座標系にお
けるツール先端位置及び姿勢の一つ以上の記憶停止位置
のデータＭＤＴを予め設定をする記憶停止位置設定ステ
ップＳＴ１００と、

【００２６】手動運転開始指令又はステップ繰り返し指
令を入力して、手動運転の動作方向指示値ＤＤＴと現在
位置のデータＡＤＴとから次補間点位置のデータＨＤＴ
を演算する次補間点位置演算ステップＳＴ１１０と、

【００２７】現在位置のデータＡＤＴと次補間点位置の
データＨＤＴとの間に記憶停止位置のデータＭＤＴがな
いときは、次補間点位置データＨＤＴを置換しない指令
を出力してステップＳＴ１４０に進み、記憶停止位置の
データＭＤＴがあるときは、次補間点位置データＨＤＴ
を置換する指令を出力してステップＳＴ１３０に進む記
憶停止位置有無判別ステップＳＴ１２０と、

【００２８】上記ステップ１２０の次補間点位置データ
を置換する指令によって入力された次補間点位置のデー
タＨＤＴを記憶停止位置のデータＭＤＴに置換し、その
記憶停止位置のデータＭＤＴを最終補間点位置のデータ
ＨＤＴｎにする最終補間点位置データ置換ステップＳＴ
１３０と、

【００２９】上記ステップ１２０の置換をしない指令に
よって入力された次補間点位置のデータＨＤＴ又はステ
ップ１２０の置換をする指令によってステップ１３０で
置換された最終補間点位置のデータＨＤＴｎを、ロボッ
トの駆動軸を駆動させるための駆動指令に変換して出力
する駆動指令出力ステップＳＴ１４０と、

【００３０】手動運転停止指令があったときはステップ
１４０の駆動指令を停止して手動運転停止指令を出力し
て手動運転を終了し、手動運転停止指令がないときは、
ステップ１４０の駆動指令によって駆動軸を駆動する手
動運転継続指令を出力する手動運転終了判別ステップＳ
Ｔ１５０と、

【００３１】手動運転継続指令によって、次補間点位置
又は最終補間点位置まで駆動された駆動軸の現在位置の
データＡＤＴが記憶停止位置のデータＭＤＴに一致した
ときは、一旦停止指令を出力して手動運転を終了し、一
致しないときは、ステップ繰り返し指令を出力して次補
間点位置演算ステップ１１０を実行する記憶停止位置一
致判別ステップＳＴ１６０とから成り、

【００３２】ステップ１５０の手動運転停止指令又はス
テップ１６０の一旦停止指令によって手動運転を終了し
ているときに、再度手動運転開始指令が入力されたとき
は、手動運転を開始し、手動運転停止指令又は一旦停止
指令によって手動運転を終了した位置から前進又は後退
方向に駆動軸を駆動するロボットの手動運転の制御方法
である。

【００３３】［請求項３の制御方法］請求項３の制御方
法は、図８のクレーム対応図に示す制御方法であって、
請求項２との構成の相違は次のとおりである。

【００３４】請求項２の制御方法は、図７に示すよう
に、駆動指令出力ステップＳＴ１４０の後に、手動運転
終了判別ステップＳＴ１５０及びそれに続いて記憶停止
位置一致判別ステップＳＴ１６０が実行されて、一旦停
止指令による手動運転を終了しないときは、ステップ繰
り返し指令を出力して、次補間点位置演算ステップＳＴ
１１０に戻る制御方法であった。

【００３５】これに対して、請求項３の制御方法は、図
８に示すように、手動運転開始指令の入力後に、手動運
転終了判別ステップＳＴ１５０及びそれに続けて記憶停
止位置一致判別ステップＳＴ１６０を実行し、その後の
駆動指令出力ステップＳＴ１４０の実行後は手動運転判
別ステップＳＴ１５０に戻る制御方法である。

【００３６】［請求項４の制御装置］請求項４の制御装
置は、図１７のブロック図に示すように請求項２の制御
方法を実施する制御装置の発明であって、ロボットの手
動運転開始前に、手動運転を一旦停止させる駆動軸の回
転角度、予め定めた座標系におけるツール先端位置及び
姿勢の少なくとも一つの記憶停止位置のデータＭＤＴを
予め設定して、記憶停止位置データ信号Ｍｄｔを出力す
る記憶停止位置設定回路ＭＤと、

【００３７】操作キーのいずれかを押すことによって、
各駆動軸を前進方向又は後退方向に駆動する動作方向指
示値信号Ｄｄｔを出力するとともに、操作キーを押して
動作方向指示値信号Ｄｄｔが有のときは、同時に、手動
運転開始信号Ｓｓｔを出力しており、操作キーを離して
動作方向指示値信号Ｄｄｔが無になったときに、手動運
転停止信号Ｓｔｐを出力するティーチングボックス２０
と、

【００３８】エンコーダＥＣからの駆動軸の現在位置を
示す信号を入力として現在位置データ信号Ａｄｔを出力
する駆動軸現在位置出力回路ＡＤと、

【００３９】手動運転開始信号Ｓｓｔ又はステップ繰り
返し信号Ｓｒｔが入力された時に、手動運転の動作方向
指示値信号Ｄｄｔと現在位置データ信号Ａｄｔとから、
各関節ごとに、前回の補間点位置データに速度指示値と
微小時間との積を加算した次補間点位置データＨＤＴを
演算して次補間点位置データ信号Ｈｄｔを出力する次補
間点位置データ演算回路ＨＤと、

【００４０】現在位置データ信号Ａｄｔと次補間点位置
データ信号Ｈｄｔとの間に、記憶停止位置データ信号Ｍ
ｄｔがあるときは、次補間点位置データ信号Ｈｄｔを置
換する信号S1を出力し、上記以外のときは、次補間点位
置データ信号Ｈｄｔを置換しない信号S2を出力する記憶
停止位置有無判別回路ＭＣと、

【００４１】次補間点位置データを置換する信号S1によ
って次補間点位置データ信号Ｈｄｔを記憶停止位置デー
タ信号Ｍｄｔに置換し、その記憶停止位置データ信号Ｍ
ｄｔを最終補間点位置データ信号Ｈｄｔｎにする最終補
間点位置データ置換回路ＥＤと、

【００４２】置換をしない信号S2によって次補間点位置
データ信号Ｈｄｔを入力として、その各関節ごとの入力
信号をロボットにおける各々の単位あたりのアクチュエ
ータ動作指令値による各関節変数の動作量で除算した次
補間点位置駆動信号Ｄｖｎを演算出力する次補間点位置
データ出力回路ＨＯと、

【００４３】最終補間点位置データ信号Ｈｄｔｎを入力
として、その各関節ごとの入力信号をロボットにおける
各々の単位あたりのアクチュエータ動作指令値による各
関節変数の動作量で除算した最終補間点位置駆動信号Ｄ
ｖｈを演算出力する最終補間点位置データ出力回路ＥＯ
と、

【００４４】手動運転停止信号Ｓｔｐが入力されている
ときは駆動回路ＫＤに手動運転停止信号Ｓｔｐを出力し
て、次補間点位置駆動信号Ｄｖｎ又は最終補間点位置駆
動信号Ｄｖｈから成る駆動信号Ｄｖｒを停止させ、手動
運転停止信号Ｓｔｐが入力されていないときはこの駆動
信号Ｄｖｒをそのまま出力する手動運転終了判別回路Ｓ
Ｃと、

【００４５】記憶停止位置データ信号Ｍｄｔ及び駆動信
号Ｄｖｒを入力として、駆動軸の現在位置データ信号Ａ
ｄｔが記憶停止位置データ信号Ｍｄｔに一致したときは
一旦停止信号Ｓｋｔを出力し、また、一致していないと
きはステップ繰り返し信号Ｓｒｔを出力する記憶停止位
置一致判別回路ＣＣと、

【００４６】手動運転開始信号Ｓｓｔ、手動運転停止信
号Ｓｔｐ、一旦停止信号Ｓｋｔ及び駆動信号Ｄｖｒを入
力とし、手動運転開始信号Ｓｓｔが入力されたときは駆
動信号Ｄｖｒをそのまま出力し、手動運転停止信号Ｓｔ
ｐ及び一旦停止信号Ｓｋｔが入力されたときは、駆動信
号Ｄｖｒを停止する駆動回路ＫＤとを備え、

【００４７】手動運転停止信号Ｓｔｐ又は一旦停止信号
Ｓｋｔによって手動運転を終了しているときに、再度、
手動運転開始信号Ｓｓｔが入力されたときは、手動運転
を開始し、手動運転停止信号Ｓｔｐ又は一旦停止信号Ｓ
ｋｔによって手動運転を終了した位置から、前進又は後
退方向に駆動軸を駆動することができるロボットの手動
運転の制御装置である。

【００４８】［請求項５の制御装置］請求項５の制御装
置は図１８のブロック図に示すように請求項３の制御方
法を実施する制御装置であって、請求項４の制御装置と
同様に、記憶停止位置位置設定回路ＭＤと、ティーチン
グボックス２０と、駆動軸現在位置出力回路ＡＤと、

【００４９】手動運転停止信号Ｓｔｐが入力されている
ときは駆動回路ＫＤに手動運転停止信号Ｓｔｐを出力し
て駆動信号Ｄｖｒを停止させ、手動運転開始信号Ｓｓｔ
が入力されたときは駆動軸現在位置出力回路ＡＤによっ
て出力された現在位置データ信号Ａｄｔをそのまま出力
する手動運転終了判別回路ＳＣと、

【００５０】記憶停止位置データ信号Ｍｄｔ及び手動運
転終了判別回路ＳＣによって出力された現在位置データ
Ａｄｔ信号を入力として、駆動軸の現在位置データ信号
Ａｄｔが記憶停止位置データ信号Ｍｄｔに一致したとき
は一旦停止信号Ｓｋｔを出力し、また、一致しないとき
はステップ繰り返し信号Ｓｒｔを出力する記憶停止位置
一致判別回路ＣＣと、

【００５１】ステップ繰り返し信号Ｓｒｔが入力された
時に、手動運転の動作方向指示値信号Ｄｄｔと現在位置
データ信号Ａｄｔとから、各関節ごとに、前回の補間点
位置データに速度指示値と微小時間との積を加算した次
補間点位置データＨＤＴを演算して次補間点位置データ
信号Ｈｄｔを出力する次補間点位置データ演算回路ＨＤ
と、

【００５２】請求項４の制御装置と同様に、記憶停止位
置有無判別回路ＭＣと、最終補間点位置データ置換回路
ＥＤと、次補間点位置データ出力回路ＨＯと、最終補間
点位置データ出力回路ＥＯと、駆動回路ＫＤとを備え、

【００５３】手動運転停止信号Ｓｔｐ又は一旦停止信号
Ｓｋｔによって手動運転を終了しているときに、再度、
手動運転開始信号Ｓｓｔが入力されたときは、手動運転
を開始し、手動運転停止信号Ｓｔｐ又は一旦停止信号Ｓ
ｋｔによって手動運転を終了した位置から、前進又は後
退方向に駆動軸を駆動することができるロボットの手動
運転の制御装置である。

【００５４】

【作用】本発明においては、ロボットの手動運転中の駆
動軸又はツール先端の軌跡に対する現在位置データＡＤ
Ｔと手動運転開始前に予め設定しておいた記憶停止位置
データＭＤＴとをロボット制御装置３０が常に監視し、
現在位置データＡＤＴと動作方向指示値ＤＤＴとから演
算した次補間点位置データＨＤＴとの間に記憶停止位置
データＭＤＴがないときは手動運転を継続させる駆動指
令を出力し、現在位置データＡＤＴと次補間点位置デー
タＨＤＴとの間に記憶停止位置データＭＤＴがあるとき
は手動運転一旦停止指令を出力する。

【００５５】

【実施例】本発明のロボットの手動運転の制御の対象と
なる駆動軸としては、ロボットマニピュレータの駆動軸
及びロボット外部移動装置の駆動軸があるが、以下の実
施例においては、ロボットマニピュレータの駆動軸の手
動運転について説明する。

【００５６】［手動運転中の記憶位置停止の実行手順］
以下、図９乃至図１６を参照して手動運転中の記憶位置
停止の実行手順について説明する。

【００５７】図９は、手動運転の動作を説明するフロー
チャートである。図１０乃至図１２は、関節手動運転に
ついての説明図である。図１０は、図９の末端の符号Ａ
に続く図であって、記憶停止位置を設定したときの関節
手動運転におけるフローチャートである。図１１は、図
１０の末端の符号Ｃに続く図であって、記憶停止位置を
設定したときの関節手動運転におけるフローチャートで
ある。図１２は、図１１の符号Ｅに続く図であって、記
憶停止位置を設定したときの関節手動運転におけるフロ
ーチャートである。

【００５８】図１３乃至図１６は、直角手動運転につい
ての説明図である。図１３は、図９の末端の符号Ｂに続
く図であって、記憶停止位置を設定したときの直角手動
運転におけるフローチャートである。図１４は、図１３
の末端の符号Ｆに続く図であって、記憶停止位置を設定
したときの直角手動運転におけるフローチャートであ
る。図１５は、図１４の末端の符号Ｇに続く図であっ
て、記憶停止位置を設定したときの直角手動運転におけ
るフローチャートである。図１６は、図１５の符号Ｉに
続く図であって、記憶停止位置を設定したときの直角手
動運転におけるフローチャートである。

【００５９】以下、図７の請求項２に係るクレーム対応
図のステップ１００からステップ１６０までのそれぞれ
のステップごとに、図９乃至図１６のフローチャートに
対応させて詳細に説明する。

【００６０】［ステップ１００の説明］記憶停止位置デ
ータ設定ステップ１００（ＳＴ１００）は、図７のフロ
ーチャートに示すステップであって、手動運転開始前
に、「記憶停止位置（駆動軸の回転角度、予め定めた座
標系に対するツール先端位置及び姿勢）のデータの設
定」を行う。本実施例における記憶停止位置とは、図４
に示す６つの関節変数（θ1乃至θ6 ）を有する６自由
度のロボット１０の各関節変数の回転角度、直交座標系
に対するツール１ｎの先端位置及び姿勢の少なくとも一
つをいう。ここで自由度とは、産業用ロボット用語ＪＩ
Ｓ Ｂ ０１３４に記載された一つのロボットの中に存
在し得る互いに独立なジョイントの数をいう。

【００６１】［ステップ１１０の説明］ （関節手動運転のとき）次補間点位置演算ステップ１１
０（ＳＴ１１０）は、図９に示すステップＳＴ３乃至Ｓ
Ｔ５及び図１０に示すステップＳＴ９乃至ＳＴ１１から
成る。関節手動運転のときの動作方向指示値は、図４に
示すロボット１０の各関節１ａ乃至１ｆの駆動軸を中心
軸にして各関節をそれぞれ＋及びー方向に動作させるＳ
１乃至Ｓ６である。

【００６２】ステップＳＴ３は、ティーチングボックス
２０の操作キーを押すことによって、ツール先端位置を
所定の位置に移動させるために、ロボット１０の第１乃
至第６の各関節１ａ乃至１ｆの各関節手動速度指示値Ｖ
１ｔ乃至Ｖ６ｔを、後述する［００８９］の式（１.
１）乃至（１. ６）で演算する。ステップＳＴ４は、手
動運転開始時のロボット１０の第１乃至第６の各関節１
ａ乃至１ｆの関節変数θ10乃至θ60を読み込む。ステッ
プＳＴ５は、微小時間Δｔの１単位時刻をｉとし、手動
運転開始時刻をｉ＝０に設定する。ステップＳＴ９及び
ステップＳＴ１０は、微小時間Δｔがｉ単位時刻経過し
たときを経過時間ΔＴi とし、図１０のステップＳＴ１
０のΔＴi ＝Δｔ×ｉにステップＳＴ９のｉ＝ｉ＋１が
代入されると、ステップＳＴ１０はΔＴi+1 ＝Δｔ×
（ｉ＋１）＝Δｔ×ｉ＋Δｔ＝ΔＴi＋Δｔとなる。す
なわちステップＳＴ１０は、経過時間ΔＴi に微小時間
Δｔのｉ単位を加算した経過時間ΔＴi+1 となる。スッ
テプＳＴ１１は、ロボット１０の関節変数を後述する
［００９６］の式（２. １）乃至（２. ６）で演算す
る。

【００６３】（直角手動運転のとき）次補間点位置演算
ステップ１１０（ＳＴ１１０）は、図９に示すステップ
ＳＴ６乃至ＳＴ８及び図１３に示すステップＳＴ２３乃
至ＳＴ２７から成る。直角手動運転のときの動作方向指
示値としては、図４に示す絶対座標系１０ＡＺを基準と
したＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向への直線動作方向
指示値Ｓｘ、Ｓｙ及びＳｚと、Ｘ軸周り、Ｙ軸周り及び
Ｚ軸周りの回転動作方向指示値Ｓα、Ｓβ及びＳγとで
ある。

【００６４】ステップＳＴ６は、ツール先端位置を所定
の位置に移動させるために、ティーチングボックス２０
の操作キーを押すことによって、直角手動速度指示値Ｖ
Ｘｔ，ＶＹｔ，ＶＺｔ，Ｖαｔ，Ｖβｔ，Ｖγｔを、後
述する［０１０６］の式（４. １）乃至（４. ６）で演
算する。ステップＳＴ７は、手動運転開始時の関節変数
θ10乃至θ60を読み込む。ステップＳＴ８は、手動運転
開始時の絶対座標系１０ＡＺに対するツール先端の位置
及び姿勢の同次変換行列woldＸt0を後述する［０１１
３］の式（７）で演算する。図１３に示すステップＳＴ
２３は、手動運転開始時の絶対座標系１０ＡＺに対する
ツール１ｎの先端位置データを後述する［０１１４］の
式（１０）で演算し、姿勢のオイラー角を式（１１）、
（１２）及び（１３）で演算する。ステップＳＴ２４
は、微小時間Δｔの１単位時刻をｉとし、手動運転開始
時刻をｉ＝０に設定する。ステップＳＴ２５及びステッ
プＳＴ２６は、微小時間Δｔがｉ単位時刻経過したとき
を経過時間ΔＴi とし、図１３のステップＳＴ２６のΔ
Ｔi ＝Δｔ×ｉにステップＳＴ２５のｉ＝ｉ＋１が代入
されると、ステップＳＴ２６はΔＴi+1 ＝Δｔ×（ｉ＋
１）＝Δｔ×ｉ＋Δｔ＝ΔＴi ＋Δｔとなる。すなわち
ステップＳＴ２６は、経過時間ΔＴi に微小時間Δｔの
ｉ単位を加算した経過時間ΔＴi+1 となる。スッテプＳ
Ｔ２７は、ツール先端位置と姿勢のオイラー角を後述す
る［０１１８］の式（１４. １）乃至（１４. ６）で求
める。

【００６５】図９のステップＳＴ１は、ティーチングボ
ックス２０の操作キーを押すことによって動作方向指示
値の読み込みを行う。

【００６６】ステップＳＴ２は、関節手動運転と直角手
動運転との切換を手動運転切換スイッチ２８で行う。

【００６７】［ステップ１２０の説明］ （関節手動運転のとき）ステップ１２０（ＳＴ１２０）
は、図１０に示すステップＳＴ１２から成る。ステップ
ＳＴ１２は、ステップＳＴ４で関節変数を読み込んだ現
在位値データＡＤＴとステップＳＴ１１で演算した次補
間点位置データＨＤＴとの間に記憶停止位置データＭＤ
Ｔがあるかどうかの判別を行う。

【００６８】（直角手動運転のとき）ステップ１２０
（ＳＴ１２０）は、図１４に示すステップＳＴ２８から
成る。ステップＳＴ２８は、現在位値データＡＤＴとス
テップＳＴ２７で演算した次補間点位置データＨＤＴと
の間に記憶停止位置データＭＤＴがあるかどうかの判別
を行う。

【００６９】［ステップ１３０の説明］ （関節手動運転のとき）ステップ１３０（ＳＴ１３０）
は、図１０に示すステップＳＴ１３から成る。ステップ
ＳＴ１３は、ステップＳＴ１１で演算した次補間点位置
データＨＤＴを記憶停止位置データＭＤＴに置換し、さ
らに置換した記憶停止位置データＭＤＴを最終補間位置
データＨＤＴｎにする。

【００７０】（直角手動運転のとき）ステップ１３０
（ＳＴ１３０）は、図１４に示すステップＳＴ２９から
成る。ステップＳＴ２９は、ステップＳＴ２７で演算し
た次補間点位置データＨＤＴを記憶停止位置データＭＤ
Ｔに置換し、さらに置換した記憶停止位置データＭＤＴ
を最終補間位置データＨＤＴｎにする。

【００７１】［ステップ１４０の説明］ （関節手動運転のとき）ステップ１４０（ＳＴ１４０）
は、図１１に示すステップＳＴ１４乃至ＳＴ１６から成
る。

【００７２】ステップＳＴ１４は、関節変数からアクチ
ュエータ動作指令値を後述する［００９８］の式（３.
１）乃至（３. ６）によって演算する。ステップＳＴ１
５は、経過時間がΔＴi に到達したかどうかの判別を行
い、到達していないときは到達するまでステップＳＴ１
５を繰り返し実行する。ステップＳＴ１６は、ロボット
１０のアクチュエータ動作指令値Ａｔ1i乃至Ａｔ6iを出
力する。

【００７３】（直角手動運転のとき）ステップ１４０
（ＳＴ１４０）は、図１４に示すステップＳＴ３０及び
ＳＴ３１及び図１５に示すＳＴ３２及びＳＴ３３から成
る。

【００７４】ステップＳＴ３０は、ロボット１０の関節
変数θ1i乃至θ6iを後述する［０１２１］の式（１７）
で演算する。ステップＳＴ３１は、関節変数からアクチ
ュエータ動作指令値を後述する［０１２３］の式（１
８. １）乃至（１８. ６）によって演算する。ステップ
ＳＴ３２は、経過時間がΔＴi に到達したかどうかの判
別を行い、到達していないときは到達するまでステップ
ＳＴ３２を繰り返し実行する。ステップＳＴ３３は、ア
クチュエータ動作指令値Ａｔ1i乃至Ａｔ6iを出力する。

【００７５】［ステップ１５０の説明］ （関節手動運転のとき）ステップ１５０（ＳＴ１５０）
は、図１１に示すステップＳＴ１７と図１２に示すＳＴ
１９とから成る。

【００７６】ステップＳＴ１７は、同一の動作方向指示
値が継続しているかどうかを判別する。ステップＳＴ１
７で判別した動作方向指示値が前回の動作方向指示値と
異なっていた場合には、さらにステップＳＴ１９におい
てこの動作方向指示値がすべて０かどうかの判別を行
う。ステップＳＴ１９の動作方向指示値がすべて０でな
ければ、ステップＳＴ１（図９の符号Ｊ）に戻り、動作
方向指示値がすべて０すなわち操作キーから手が離れた
場合はステップＳＴ２０に進む。

【００７７】（直角手動運転のとき）ステップ１５０
（ＳＴ１５０）は、図１５に示すステップＳＴ３４と図
１６に示すＳＴ３６とから成る。

【００７８】ステップＳＴ３４は、同一の動作方向指示
値が継続しているかどうかを判別する。ステップＳＴ３
４で判別した動作方向指示値が前回の方向指示値と異な
っていた場合には、さらにステップＳＴ３６においてこ
の動作方向指示値がすべて０かどうかの判別を行う。動
作方向指示値がすべて０でなければ、ステップＳＴ１に
戻り、ステップＳＴ３６の動作方向指示値がすべて０す
なわち操作キーから手が離れた場合はステップＳＴ３７
に進む。

【００７９】［ステップ１６０の説明］ （関節手動運転のとき）ステップ１６０（ＳＴ１６０）
は、図１１に示すステップＳＴ１８と図１２に示すＳＴ
２０とから成る。ステップＳＴ１８は現在位置データＡ
ＤＴが記憶停止位置データＭＤＴと一致したかどうかを
判別する。ステップＳＴ２０は、関節手動運転の停止を
行う。手動運転を継続する場合は、ステップＳＴ１に進
み、継続しない場合は手動運転を終了する。

【００８０】（直角手動運転のとき）ステップ１６０
（ＳＴ１６０）は、図１５に示すステップＳＴ３５と図
１６に示すＳＴ３７とから成る。ステップＳＴ３５は現
在位置データＡＤＴが記憶停止位置データＭＤＴと一致
したかどうかを判別する。ステップＳＴ３７は、直角手
動運転の停止を行う。手動運転を継続する場合は、ステ
ップＳＴ１に進み、継続しない場合は手動運転を終了す
る。

【００８１】［第１の実施例］図５は、関節手動運転で
記憶位置停止機能を説明する図であって、ロボット１０
の任意の１関節の動作範囲を示した図である。この動作
範囲は、図４に示す６自由度ロボットの第１関節１ａの
動作範囲を示す。例えば、第１関節１ａの絶対位置から
１２０［ｄｅｇ］回転した位置を記憶停止位置としたい
場合、次のような手順で設定及び操作を行う。図２に示
すティーチングボックス２０の動作指示操作キー部分２
３内の第１関節を動かす操作キー２３ａを押すと、手動
運転の開始位置ＳＴＡＲＴから、矢印Ｆ１と同方向に動
作軸の第１関節が動くものとして以下の説明を行う。

【００８２】ティーチングボックス２０において、記憶
停止位置設定スイッチ２６を「ＯＮ」にし、記憶停止位
置を設定するときは、下記の（１）及び（２）項に示す
ロボット種別の選定と関節手動運転のときの記憶停止位
置パラメータの設定とを行う。また、手動運転切換スイ
ッチ２８を「関節手動運転」に設定し、手動運転速度率
設定スイッチ２７を所望する速度率ｒ、例えば０. ５で
ある「ｒc 」に設定する。

【００８３】次に、本発明の記憶位置停止機能の設定手
順について説明する。

【００８４】［記憶停止位置の設定］ （１）ロボット種別の選定の説明。

【００８５】ロボット種別の選定は、以下の通り４つの
ロボット種別の中から選定する。例えば、ツール側ロボ
ット１０が３自由度以下のロボットのときはＴ１を選定
し、ツール側ロボット１０が４自由度以上のロボットの
ときはＴ２を選定し、ワーク側ロボットが３自由度以下
のロボットのときはＷ１を選定し、ワーク側ロボットが
４自由度以上のロボットのときはＷ２を選定する。本実
施例においては、ツールが取り付けられた６自由度のロ
ボットであるので、上記のロボット種別はＴ２を選定す
る。

【００８６】（２）関節手動運転での記憶停止位置パラ
メータの説明。 本実施例においては、表１のように第１関節だけが記憶
停止位置パラメータを有効にし、関節手動運転時に設定
する記憶停止位置を１２０［ｄｅｇ］に設定する。ま
た、第２関節乃至第６関節は、記憶停止位置パラメータ
を無効に設定する。このとき第２関節乃至第６関節に記
憶停止位置を設定しても記憶停止位置パラメータが無効
に選定されているために、設定した記憶停止位置では停
止しない。ここで設定された記憶停止位置は、ロボット
制御装置３０内のＲＡＭに記憶される。

【表１】

【００８７】次に、本発明の手動運転の制御方法につい
て説明する。ティーチングボックス２０の操作キー２３
ａを押すことにより、図９のステップＳＴ１に示すよう
に動作方向指示値が読み込まれる。ステップＳＴ２にお
いて上記のごとく関節手動運転が選定され、また記憶停
止位置設定スイッチ２６は「ＯＮ」に選定されているの
でステップＳＴ３へ進む。

【００８８】ロボットの各関節の各駆動軸の速度指示値 （Ｖ１ｔ，Ｖ２ｔ，Ｖ３ｔ，Ｖ４ｔ，Ｖ５ｔ，Ｖ６ｔ） は、操作キー２３ａによる動作方向指示値 （Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６） と、設定された速度率ｒｃと、関節手動運転の最高速度
テーブル値 （Ｖ１ｔ0 ，Ｖ２ｔ0 ，Ｖ３ｔ0 ，Ｖ４ｔ0 ，Ｖ５ｔ0
，Ｖ６ｔ0 ） とから下記の（１. １）乃至（１. ６）式によって演算
する。

【００８９】 Ｖ１ｔ ＝ Ｓ１ × ｒc × Ｖ１ｔ0 … （１. １） Ｖ２ｔ ＝ Ｓ２ × ｒc × Ｖ２ｔ0 … （１. ２） Ｖ３ｔ ＝ Ｓ３ × ｒc × Ｖ３ｔ0 … （１. ３） Ｖ４ｔ ＝ Ｓ４ × ｒc × Ｖ４ｔ0 … （１. ４） Ｖ５ｔ ＝ Ｓ５ × ｒc × Ｖ５ｔ0 … （１. ５） Ｖ６ｔ ＝ Ｓ６ × ｒc × Ｖ６ｔ0 … （１. ６）

【００９０】なお、上記のＳ１乃至Ｓ６は、 操作キー２３ａ〜２３ｆが押されているとき、それぞ
れ＋１ 操作キー２３Ａ〜２３Ｆが押されているとき、それぞ
れー１ 操作キーが押されていないとき、 いずれ
も ０

【００９１】である。なお、前述したように、本実施例
では、操作キー２３ａが押されているだけであるので、
Ｖ１ｔ＝０. ５×Ｖ１ｔ0 ，Ｖ２ｔ＝０，Ｖ３ｔ＝０，
Ｖ４ｔ＝０，Ｖ５ｔ＝０，Ｖ６ｔ＝０である。

【００９２】次に、図９のステップＳＴ４に示すよう
に、手動運転開始時のロボット１０の関節変数θ10乃至
θ60を読み込む。

【００９３】ここでステップＳＴ５に示すように、微小
時間Δｔの１単位時刻をｉとし、ｉ単位時刻を経過した
時間をΔＴi と定めて、手動運転開始時刻をｉ＝０に設
定し、手動運転開始時からの経過時間ΔＴi を０にす
る。

【００９４】図１０のステップＳＴ９及びステップＳＴ
１０に示すように微小時間Δｔがｉ単位時刻経過したと
きを経過時間ΔＴi とし、図１０のステップＳＴ１０の
ΔＴi ＝Δｔ×ｉにステップＳＴ９のｉ＝ｉ＋１が代入
されると、ステップＳＴ１０はΔＴi+1 ＝Δｔ×（ｉ＋
１）＝Δｔ×ｉ＋Δｔ＝ΔＴi ＋Δｔとなる。すなわち
ステップＳＴ１０は、経過時間ΔＴi に微小時間Δｔの
ｉ単位を加算した経過時間ΔＴi+1 となる。このステッ
プＳＴ１０の時刻変化にしたがってステップＳＴ１１実
行する。

【００９５】ステップＳＴ１１に示すように、経過時間
ΔＴi すなわちΔＴ×ｉの後の時刻におけるロボット１
０の関節変数（θ1ik 乃至θ6ik ）を求める。ただし、
ｋは（ｋ＝０乃至ｎ）で置換の回数を示す。

【００９６】 θ1ik ＝ θ10 ＋ Ｖ１ｔ × ΔＴi … （２. １） θ2ik ＝ θ20 ＋ Ｖ２ｔ × ΔＴi … （２. ２） θ3ik ＝ θ30 ＋ Ｖ３ｔ × ΔＴi … （２. ３） θ4ik ＝ θ40 ＋ Ｖ４ｔ × ΔＴi … （２. ４） θ5ik ＝ θ50 ＋ Ｖ５ｔ × ΔＴi … （２. ５） θ6ik ＝ θ60 ＋ Ｖ６ｔ × ΔＴi … （２. ６）

【００９７】次に、こうして得られた関節変数（θ1ik
乃至θ6ik ）すなわち図１０に示すステップＳＴ１１で
演算した次補間点位置データＨＤＴと図９に示すステッ
プＳＴ４で読み込んだ現在位置データＡＤＴとの間に、
図７のステップＳＴ１００で設定した記憶停止位置デー
タＭＤＴがあるかどうかをステップＳＴ１２で判別す
る。次補間点位置データＨＤＴと現在位置データＡＤＴ
との間に記憶停止位置データＭＤＴがあれば、ステップ
ＳＴ１１で演算した次補間点位置データＨＤＴをステッ
プＳＴ１３に示すように、記憶停止位置データＭＤＴに
置換し、ステップＳＴ１３の記憶停止位置データＭＤＴ
を最終補間点位置データＨＤＴｎとしステップＳＴ１４
に進む。次補間点位置データＨＤＴと現在位置データＡ
ＤＴとの間に記憶停止位置データＭＤＴがなければ図１
１に示すステップＳＴ１４に進む。下記の式（３. １）
乃至（３. ６）によって、ステップＳＴ１４に示すアク
チュエータ動作指令値Ａｔ1i乃至Ａｔ6iを演算する。ス
テップＳＴ１５に示す経過時間ΔＴｉに達した時、その
直後にステップＳＴ１６に示すアクチュエータ動作指令
値Ａｔ1i乃至Ａｔ6iを出力して、ステップＳＴ１７に示
すように、いままで押されていた操作キー２３ａが手放
されていないか、すなわち動作方向指示値は同じかどう
かを判別する。ステップＳＴ１８に示す記憶停止位置に
到達している時は、図１２のステップＳＴ２０に示すよ
うに手動運転を停止し、再度手動運転するときはステッ
プＳＴ１から繰り返し、そうでなければ終了する。例え
ば、操作キー２３Ａから２３Ｂに押し変えられてキー操
作が変化しているときは、ステップＳＴ１７に示すよう
に動作方向指示値が異なるのでＳＴ１９に進み、動作方
向指示値は０ではないのでステップＳＴ１から繰り返さ
れる。

【００９８】 Ａｔ1i ＝ θ1in ／ Ｒｔ1 … （３. １） Ａｔ2i ＝ θ2in ／ Ｒｔ2 … （３. ２） Ａｔ3i ＝ θ3in ／ Ｒｔ3 … （３. ３） Ａｔ4i ＝ θ4in ／ Ｒｔ4 … （３. ４） Ａｔ5i ＝ θ5in ／ Ｒｔ5 … （３. ５） Ａｔ6i ＝ θ6in ／ Ｒｔ6 … （３. ６）

【００９９】ここで、Ｒｔ1 乃至Ｒｔ6 は、各々の単位
あたりのアクチュエータ動作指令値による関節変数の動
作量である。これらの各値は、前述したロボット種別に
よって決まった値であり、ロボット制御装置３０内のＲ
ＡＭに予め記憶されている。

【０１００】［第２の実施例］図６は、６自由度を有す
るロボット１０の直角手動運転についての第２の実施例
を示す。任意の座標系で、ＹＺ平面上のＸ＝１となる任
意の点で、手動運転を一旦停止させたいときの記憶停止
位置の設定は、次のように行なう。

【０１０１】図２に示すティーチングボックス２０にお
いて、記憶停止位置設定スイッチ２６を「ＯＮ」にして
下記の（１）及び（２）に示すロボット種別の選定と直
角手動運転での記憶停止位置設定パラメータの設定を行
う。また、手動運転切換スイッチ２８を「直角手動運
転」に、手動運転速度率設定スイッチ２７で所望する速
度率ｒ、例えば０. ７である「ｒｂ」を設定する。

【０１０２】ティーチングボックス２０の操作キー２３
ａを押すことにより、図９のステップＳＴ１に示すよう
に、動作方向指示値が読み込まれる。ステップＳＴ２に
おいて上記のごとく直角手動運転が選定され、また記憶
停止位置設定スイッチ２６は「ＯＮ」に選定されている
のでステップＳＴ６へ進む。

【０１０３】［記憶停止位置の設定］ （１）ロボット種別の選定 ロボット種別の選定はツール又はワークのどちらかを選
択する。本実施例は、ツールを持った６軸ロボットなの
でツールを選択する。

【０１０４】（２）直角手動運転での記憶停止位置パラ
メータ 本実施例においては、表２のようにＸ方向だけ記憶停止
位置パラメータを１.０［ｍｍ］に設定し、Ｙ，Ｚ，α
乃至γ方向は無効に設定する。このときＹ，Ｚ，α乃至
γ方向に記憶停止位置を設定しても記憶停止位置パラメ
ータが無効になっているために、設定した記憶停止位置
では停止しない。

【表２】

【０１０５】（３）図６に示す手動運転の開始位置ＳＴ
ＡＲＴから、ティーチングボックス２０の操作キー２３
ａを押すと、矢印１と同方向に動くものとして以下の説
明を行う。まず、図４に示すツール１ｎの絶対座標系１
０ＡＺにおいて、Ｘ軸、Ｙ軸又はＺ軸と平行に移動する
場合の速度指示値、 （Ｖｘｔ，Ｖｙｔ，Ｖｚｔ） 及びＸ軸、Ｙ軸又はＺ軸の周りの回転する場合の速度指
示値は、 （Ｖαｔ，Ｖβｔ，Ｖγｔ） 操作キーによる動作方向指示値 （Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚ，Ｓα，Ｓβ，Ｓγ） と、設定された速度率ｒｂと、予め設定して記憶されて
いるツールの直角手動運転の最高速度テーブル値 （Ｖｘｔ0 ，Ｖｙｔ0 ，Ｖｚｔ0 ，Ｖαｔ0 ，Ｖβｔ0
，Ｖγｔ0 ） とから、下記の（４. １）乃至（４. ６）式によって演
算する。

【０１０６】 Ｖｘｔ ＝ Ｓｘ × ｒｂ × Ｖｘｔ0 … （４. １） Ｖｙｔ ＝ Ｓｙ × ｒｂ × Ｖｙｔ0 … （４. ２） Ｖｚｔ ＝ Ｓｚ × ｒｂ × Ｖｚｔ0 … （４. ３） Ｖαｔ ＝ Ｓα × ｒｂ × Ｖαｔ0 … （４. ４） Ｖβｔ ＝ Ｓβ × ｒｂ × Ｖβｔ0 … （４. ５） Ｖγｔ ＝ Ｓγ × ｒｂ × Ｖγｔ0 … （４. ６）

【０１０７】なお、上記のＳｘ，Ｓｙ，…，Ｓγの値
は、 操作キー２３ａ〜２３ｆが押されているとき、それぞ
れ＋１ 操作キー２３Ａ〜２３Ｆが押されているとき、それぞ
れー１ 操作キーが押されていないとき、 いずれ
も ０ である。すなわち、前述したように、本実施例では、操
作キー２３ａが押されているだけであるので、Ｖｘｔ
＝０. ７×Ｖｘｔ0 ，Ｖｙｔ＝０，Ｖｚｔ＝０，Ｖαｔ
＝０，Ｖβｔ＝０，Ｖγｔ＝０である。

【０１０８】次に、図９のステップＳＴ７に示すよう
に、手動運転時の関節変数θ10乃至θ60を読み込む。図
４に示すようなロボット１０の設置点１０ＢＰを基準と
して、この設置点１０ＢＰからツール１ｎの取付基準点
１０ＭＰまでの各動作軸の位置及び姿勢を表す同次変換
行列Ｔ20は、Ｄｅｎａｖｉｔ−Ｈａｒｔｅｎｂｅｒｇの
表現によるリンクパラメータを使った同次変換行列を用
いて下記の（５）式で示される。

【０１０９】 Ｔ20＝Ａ1t・Ａ2t・Ａ3t・Ａ4t・Ａ5t・Ａ6t （５）

【０１１０】また、上記の式（５）に示されたＡ1t乃至
Ａ6tは、それぞれ下記の（６）式の演算式である。

【０１１１】 Ａjt＝Rot(Ｚ, θj)・Trans(ａjt,0, ｄjt) ・Rot(Ｘ, αjt) （６） また、上記の式（６）に示されたθj は、ロボット１０
のｊ番目の関節変数、ａjtは、ロボット１０のｊ番目の
リンクの長さ（固定値）、ｄjtは、ロボット１０のｊー
１番目のリンクとｊ番目のリンクとの間の距離（固定
値）、αjtは、ロボット１０のｊー１番目のリンクとｊ
番目のリンクとの間の角度（固定値）である。

【０１１２】そして、ステップＳＴ８に示すように、絶
対座標系１０ＡＺからみたツール１ｎの先端の位置及び
姿勢の同次変換行列 worldＸto を

【０１１３】 world Ｘto ＝ Ｚｔ・Ｔ20・Ｅｔ （７） で演算する。ただし、Ｚｔは絶対座標系１０ＡＺからみ
たロボット１０の設置点１０ＢＰまでの両者の位置関係
の同次変換行列、Ｅｔはツール１ｎの取付基準点１０Ｍ
Ｐからツール先端の座標系１０ＴＺの原点までの両者の
位置関係の同次変換行列である。これらのデータも、予
めロボット制御装置３０のＲＡＭ中に記憶されている。

【０１１４】ところで、式（７）は、下記の（８）式の
ようにおくことができる。

【数１】 そこで、手動運転開始時における絶対座標系１０ＡＺに
対するツール１ｎの先端の位置データ（Ｘt0，Ｙt0，Ｚ
t0）と、姿勢のオイラー角表現のデータ（αt0，βt0，
γt0）とに変換する。すなわち、下記の（９）式で等価
となる６つのパラメータが求められる。

【数２】 次に、図１３のステップＳＴ２３に示すように、ツール
１ｎの先端位置を下記の（１０）式で演算し、姿勢を下
記の式（１１）、（１２）及び（１３）によって演算す
る。 Ｘt0 ＝ ｐx ，Ｙt0 ＝ ｐy ，Ｚt0 ＝ ｐz （１０） αt0 ＝ Cos^-1（ａx ／Sin(βt0) ） （１１） βt0 ＝ Cos^-1（ａz ） （１２） γt0 ＝ Sin^-1（Ｏz ／Sin(βt0) ） （１３）

【０１１５】ここで、ステップＳＴ２４に示す手動運転
開始時刻をｉ＝０に設定し、手動運転開始からの経過時
間ΔＴi を０にする。

【０１１６】ここで、［００９３］及び［００９４］に
おいて前述したように、図１３のステップＳＴ２５及び
ステップＳＴ２６は、経過時間ΔＴi に微小時間Δｔを
加算し、経過時間ΔＴi+1 となる。このステップＳＴ２
６の時刻変化にしたがってステップＳＴ２７を実行す
る。

【０１１７】ステップＳＴ２７に示すように、経過時間
ΔＴi すなわちΔＴ×ｉの後の時刻における絶対座標系
１０ＡＺを基準としたツール１ｎの先端位置のデータ
（Ｘtik ，Ｙtik ，Ｚtik ）と、オイラー角で表示した
姿勢のデータ（αtik ，βtik，γtik ）とを下記の
（１４. １）乃至（１４. ６）で演算する。ただし、ｋ
は（ｋ＝０乃至ｎ）で置換の回数を示す。

【０１１８】 Ｘtik ＝ Ｘt0 ＋ Ｖｘｔ × ΔＴi … （１４. １） Ｙtik ＝ Ｙt0 ＋ Ｖｙｔ × ΔＴi … （１４. ２） Ｚtik ＝ Ｚt0 ＋ Ｖｚｔ × ΔＴi … （１４. ３） αtik ＝ αt0 ＋ Ｖαｔ × ΔＴi … （１４. ４） βtik ＝ βt0 ＋ Ｖβｔ × ΔＴi … （１４. ５） γtik ＝ γt0 ＋ Ｖγｔ × ΔＴi … （１４. ６）

【０１１９】次に、図１４のステップＳＴ２８に示すよ
うに、こうして得られたツール先端位置及び姿勢データ
（Ｘtik ，Ｙtik ，Ｚtik ，αtik ，βtik ，γtik ）
すなわちステップＳＴ２７で演算した次補間点位置デー
タＨＤＴとステップＳＴ２３で演算した現在位置データ
ＡＤＴとの間に、記憶停止位置データＭＤＴがあるかど
うか判別する。次補間点位置データＨＤＴと現在位置デ
ータＡＤＴとの間に記憶停止位置データＭＤＴがあれ
ば、ステップＳＴ２７で演算した次補間点位置データＨ
ＤＴをステップＳＴ２９で示す記憶停止位置データＭＤ
Ｔに置換して最終補間点位置データＨＤＴｎとしＳＴ３
０に進む。次補間点位置データＨＤＴと現在位置データ
ＡＤＴとの間に記憶停止位置データＭＤＴがなければス
テップＳＴ３０に進む。

【０１２０】このとき絶対座標系１０ＡＺを基準とした
ツール先端位置と姿勢との同次変換行列world Ｘti
は、 world Ｘti ＝ Trans（Ｘtin ，Ｙtin ，Ｚtin ）・Rot （Ｚ，αtin ）・ Rot （Ｙ，βtin ）・Rot （Ｘ，γtin ）（１５） で示される。

【０１２１】ツール先端位置と姿勢との同次変換行列Ｔ
2iは、前述した式（７）と同様に worldＸti ＝ Ｚｔ・Ｔ2i・Ｅｔ （１６） が成立する。この式（１６）から、 Ｔ2i＝（Ｚｔ）^-1・world Ｘti・（Ｅｔ）^-1 （１７） で示されるから、ステップＳＴ３０に示すように、式
（１７）で得たＴ2iを逆変換して、関節変数θ1i乃至θ
6iを得ることができる。

【０１２２】こうして得られた関節変数θ1i乃至θ6iを
下記の式（１８. １）乃至（１８.６）によって、ステ
ップＳＴ３１に示すようにアクチュエータ動作指令値Ａ
ｔ1i乃至Ａｔ6iを演算する。図１５のステップＳＴ３２
及びステップＳＴ３３に示すように経過時間ΔＴｉに達
した時、その直後にアクチュエータ動作指令値Ａｔ1i乃
至Ａｔ6iを出力し、そして、ステップＳＴ３４に示すよ
うに、いままで押されていた操作キー２３ａが手放され
ていないか、すなわち動作方向指示値は同じかどうかを
判別する。ステップＳＴ３５に示す記憶停止位置に到達
しているときは、図１６のステップＳＴ３７に示すよう
に手動運転を停止し、再度手動運転するときはステップ
ＳＴ１から繰り返し、そうでなければ終了する。例え
ば、操作キー２３Ａから２３Ｂに押し変えらてキー操作
が変化しているときはステップＳＴ３４に示すように、
動作方向指示値が異なるのでＳＴ３６に進み、動作方向
指示値は０ではないのでステップＳＴ１から繰り返され
る。

【０１２３】 Ａｔ1i ＝ θ1i ／ Ｒｔ1 … （１８. １） Ａｔ2i ＝ θ2i ／ Ｒｔ2 … （１８. ２） Ａｔ3i ＝ θ3i ／ Ｒｔ3 … （１８. ３） Ａｔ4i ＝ θ4i ／ Ｒｔ4 … （１８. ４） Ａｔ5i ＝ θ5i ／ Ｒｔ5 … （１８. ５） Ａｔ6i ＝ θ6i ／ Ｒｔ6 … （１８. ６）

【０１２４】なお、この式（１８. １）乃至（１８.
６）は、前述した式（３. １）乃至（３. ６）と同じで
ある。

【０１２５】［第３の実施例］請求項４は、請求項２の
制御方法を実施する制御装置であって図１７は、請求項
４の複数の駆動軸のうちの１つの駆動軸についての実施
例を示すブロック図である。ＭＤは、ロボットの手動運
転開始前に、手動運転を一旦停止させる駆動軸の回転角
度、予め定めた座標系におけるツール先端位置及び姿勢
の少なくとも一つの記憶停止位置のデータＭＤＴを予め
設定して、記憶停止位置データ信号Ｍｄｔを出力する記
憶停止位置設定回路である。

【０１２６】図２に示すティーチングボックス２０の操
作キー２３ａ乃至２３ｆ及び２３Ａ乃至２３Ｆのいずれ
かを押すことによって、各動作軸を前進方向（プラス方
向）又は後退方向（マイナス方向）に駆動する動作方向
指示値信号Ｄｄｔを出力する。また、操作キーを押して
動作方向指示値信号Ｄｄｔが出力すなわち有のときは、
同時に、手動運転開始信号Ｓｓｔを出力しており、操作
キーを離して動作方向指示値信号Ｄｄｔが停止すなわち
無になったときに、手動運転停止信号Ｓｔｐを出力す
る。

【０１２７】ＡＤは、エンコーダＥＣからの駆動軸の現
在位置を示す信号を入力として現在位置データ信号Ａｄ
ｔを出力する駆動軸現在位置出力回路である。

【０１２８】ＨＤは、手動運転開始信号Ｓｓｔ又はステ
ップ繰り返し信号Ｓｒｔが入力された時に、手動運転の
動作方向指示値信号Ｄｄｔと現在位置データ信号Ａｄｔ
とから、各関節ごとに、前回の補間点位置データに速度
指示値と微小時間との積を加算した次補間点位置データ
ＨＤＴを演算して次補間点位置データ信号Ｈｄｔを出力
する次補間点位置データ演算回路である。

【０１２９】ＭＣは、現在位置データ信号Ａｄｔと次補
間点位置データ信号Ｈｄｔとの間に、記憶停止位置デー
タ信号Ｍｄｔがあるときは、次補間点位置データ信号Ｈ
ｄｔを置換する信号S1を出力し、上記以外のときは、次
補間点位置データ信号Ｈｄｔを置換しない信号S2を出力
する記憶停止位置有無判別回路である。

【０１３０】次に、記憶停止位置有無判別回路ＭＣの動
作について、図１９を参照する。この判別回路ＭＣは、
現在位置データＡＤＴ、次補間点位置データＨＤＴ及び
記憶停止位置データＭＤＴを入力として、動作方向指示
値信号Ｄｄｔが正すなわち現在位置データＡＤＴが次補
間点位置データＨＤＴよりも小でかつ記憶停止位置デー
タＭＤＴが現在位置データＡＤＴよりも大でかつ次補間
点位置データＨＤＴが記憶停止位置データＭＤＴよりも
大であるとき及び動作方向指示値信号Ｄｄｔが負すなわ
ち現在位置データＡＤＴが次補間点位置データＨＤＴよ
りも大でかつ記憶停止位置データＭＤＴが次補間点位置
データＨＤＴよりも大でかつ現在位置データＡＤＴが記
憶停止位置データＭＤＴよりも大であるときは、次補間
点位置データＨＤＴを置換する信号S1を出力する。上記
以外のときは、次補間点位置データＨＤＴを置換しない
信号S2を出力する。

【０１３１】ここでデータの大小の比較回路は、図２０
に示すように例えば４ビットのデータA=A3A2A1A0とB=B3
B2B1B0とを比較する場合を考えると、ビットの大きいA3
とB3の方から比較を行い、A3＞B3の条件が満たされる
と、A3A2A1A0＞B3B2B1B0をそのまま出力し、A3=B3 のと
きはビットを１つ下げてA2とB2との比較を行う。続いて
A2＞B2の条件が満たされると、A3A2A1A0＞B3B2B1B0をそ
のまま出力し、A2=B2 のときはビットを１つ下げて、A1
とB1との比較を行う。さらに続けてA1＞B1の条件が満た
されると、A3A2A1A0＞B3B2B1B0をそのまま出力し、A1=B
1 のときはビットを１つ下げて、最後にA0とB0との比較
を行う。各ビットごとに比較した各信号のＯＲ回路の出
力の有無によって４ビットデータA 及びB の大小の比較
をすることができる。

【０１３２】ＥＤは、次補間点位置データを置換する信
号S1によって次補間点位置データ信号Ｈｄｔを記憶停止
位置データ信号Ｍｄｔに置換し、その記憶停止位置デー
タ信号Ｍｄｔを最終補間点位置データ信号Ｈｄｔｎにす
る最終補間点位置データ置換回路である。

【０１３３】ＨＯは、置換をしない信号S2によって、次
補間点位置データ信号Ｈｄｔを入力として、その各関節
ごとの入力信号をロボットにおける各々の単位あたりの
アクチュエータ動作指令値による各関節変数の動作量で
除算した次補間点位置駆動信号Ｄｖｎを演算出力する次
補間点位置データ出力回路である。

【０１３４】ＥＯは、最終補間点位置データ信号Ｈｄｔ
ｎを入力として、その各関節ごとの入力信号をロボット
における各々の単位あたりのアクチュエータ動作指令値
による各関節変数の動作量で除算した最終補間点位置駆
動信号Ｄｖｈを演算出力する最終補間点位置データ出力
回路である。

【０１３５】ＯＲは、次補間点位置駆動信号Ｄｖｎ又は
最終補間点位置駆動信号Ｄｖｈのいずれか入力された駆
動信号Ｄｖｒを出力するＯＲ回路である。

【０１３６】ＳＣは、手動運転停止信号Ｓｔｐが入力さ
れているときは駆動回路ＫＤに手動運転停止信号Ｓｔｐ
を出力して、駆動信号Ｄｖｒを停止させ、手動運転停止
信号Ｓｔｐが入力されていないときはＯＲ回路によって
出力された駆動信号Ｄｖｒをそのまま出力させる手動運
転終了判別回路である。

【０１３７】ＣＣは、記憶停止位置データ信号Ｍｄｔ及
びＯＲ回路によって出力された駆動信号Ｄｖｒを入力と
して、駆動軸の現在位置データ信号Ａｄｔが記憶停止位
置データ信号Ｍｄｔに一致したときは一旦停止信号Ｓｋ
ｔを出力し、また、一致していないときはステップ繰り
返し信号Ｓｒｔを出力する記憶停止位置一致判別回路で
ある。

【０１３８】この記憶停止位置一致判別回路ＣＣは、図
２１に示すように、例えば、４ビットのデータA=A3A2A1
A0とB=B3B2B1B0とを考えた場合、各桁のビット［A3とB
3、A2とB2、A1とB1及びA0とB0］ごとに一致しているか
どうかの判別を行い、一致しているときは信号を出力
し、さらに各ビットごとに比較した各信号のＡＮＤ回路
の出力の有無によって４ビットデータA 及びB の一致判
別をすることができる。

【０１３９】ＫＤは、手動運転開始信号Ｓｓｔ、手動運
転停止信号Ｓｔｐ、一旦停止信号Ｓｋｔ及びＯＲ回路に
よって出力された駆動信号Ｄｖｒを入力とし、手動運転
開始信号Ｓｓｔが入力されたときは駆動信号Ｄｖｒをそ
のまま出力し、手動運転停止信号Ｓｔｐ及び一旦停止信
号Ｓｋｔが入力されたときは、駆動信号Ｄｖｒを停止す
る駆動回路である。

【０１４０】Ｍは、ＯＲ回路によって出力された駆動信
号Ｄｖｒを入力として駆動機構を駆動する各軸ごとのモ
ータであり、ＥＣは、モータの回転角度に対応した回転
量のパルス値である現在位置データ信号Ａｄｔを出力す
るエンコーダである。

【０１４１】手動運転停止信号Ｓｔｐ又は一旦停止信号
Ｓｋｔによって手動運転を終了しているときに、再度手
動運転開始信号Ｓｓｔが入力されたときは、上述した図
１７の各回路が動作して手動運転を開始し、手動運転停
止信号Ｓｔｐ又は一旦停止信号Ｓｋｔによって手動運転
を終了した位置から、前進又は後退方向に駆動軸を駆動
することができる。

【０１４２】［第４の実施例］請求項５は、請求項３の
制御方法を実施する制御装置であって、図１８は請求項
５の複数の駆動軸のうちの１つの駆動軸についての実施
例を示すブロック図である。ＭＤは、［０１２５］にお
いて説明した記憶停止位置設定回路であり、２０は［０
１２６］において説明したティーチングボックスであ
り、ＡＤは［０１２７］において説明した駆動軸現在位
置出力回路である。

【０１４３】ＳＣは、手動運転停止信号Ｓｔｐが入力さ
れているときは駆動回路ＫＤに手動運転停止信号Ｓｔｐ
を出力して駆動信号Ｄｖｒを停止させ、手動運転開始信
号Ｓｓｔが入力されたときは駆動軸現在位置出力回路Ａ
Ｄによって出力された現在位置データ信号Ａｄｔをその
まま出力する手動運転終了判別回路である。

【０１４４】ＣＣは、記憶停止位置データ信号Ｍｄｔ及
び手動運転終了判別回路ＳＣによって出力された現在位
置データＡｄｔ信号を入力として、駆動軸の現在位置デ
ータ信号Ａｄｔが記憶停止位置データ信号Ｍｄｔに一致
したときは一旦停止信号Ｓｋｔを出力し、また、一致し
ないときはステップ繰り返し信号Ｓｒｔを出力する記憶
停止位置一致判別回路である。ここでデータの一致判別
回路は、［０１３８］において説明した方法と同様であ
るので説明を省略する。

【０１４５】ＨＤは、ステップ繰り返し信号Ｓｒｔが入
力された時に、手動運転の動作方向指示値信号Ｄｄｔと
現在位置データ信号Ａｄｔとから、各関節ごとに、前回
の補間点位置データに速度指示値と微小時間との積を加
算した次補間点位置データＨＤＴを演算して次補間点位
置データ信号Ｈｄｔを出力する次補間点位置データ演算
回路である。

【０１４６】ＭＣは、［０１２９］において説明した記
憶停止位置有無判別回路である。この判別回路ＭＣの動
作は［０１３０］と同様であるで説明は省略する。

【０１４７】ＥＤは、［０１３２］において説明した最
終補間点位置データ置換回路であり、ＨＯは、［０１３
３］において説明した次補間点位置データ出力回路であ
り、ＥＯは、［０１３４］において説明した最終補間点
位置データ出力回路であり、ＯＲは、［０１３５］にお
いて説明したＯＲ回路であり、ＫＤは、［０１３９］に
おいて説明した駆動回路であり、Ｍ及びＥＣは、それぞ
れ［０１４０］において説明したモータ及びエンコーダ
である。

【０１４８】手動運転停止信号Ｓｔｐ又は一旦停止信号
Ｓｋｔによって手動運転を終了しているときに、再度手
動運転開始信号Ｓｓｔが入力されたときは、前述した図
１８の各回路が動作して手動運転を開始し、手動運転停
止信号Ｓｔｐ又は一旦停止信号Ｓｋｔによって手動運転
を終了した位置から、前進又は後退方向に駆動軸を駆動
することができる。

【０１４９】

【本発明の効果】本発明のロボットの手動運転の制御方
法及び制御装置を使用するときは、教示をする際、予め
ロボット制御装置内部に手動運転中に一旦停止させたい
記憶停止位置を設定するだけで、記憶停止位置に到達し
たときに手動運転が自動的に一時停止するので、ツール
角度を設定するときなど教示する上で作業者によるバラ
ツキがなくなる他に、設定されたツール角度も従来より
正確な角度で教示することができる。教示時間が短縮さ
れることにより、教示作業が簡素化される。

【０１５０】また、一旦停止又は終了した位置から前進
又は後退方向に手動運転が再開始できる制御方法であ
る。

【０１５１】さらに、協調制御が可能なロボットシステ
ムの機械間設置位置関係の調整を行う上で、記憶停止位
置をワークを基準にしたワーク座標系の原点に設定して
おけば、補正量の検出が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ツール側ロボットとティーチングボックスとロ
ボット制御装置との配置関係図である。

【図２】通常のティーチングボックスに本発明に係る記
憶停止位置設定スイッチを追加した操作パネルの正面図
である。

【図３】通常のロボット制御装置のＲＡＭに本発明に係
る記憶位置停止パラメータを追加記憶させたブロック図
である。

【図４】ツール側ロボットにおける各座標とその座標間
の位置姿勢関係を示す同次変換行列の関連説明図であ
る。

【図５】図５は、関節手動運転で記憶位置停止機能を説
明する図である。

【図６】同６は、直角手動運転で記憶位置停止機能を説
明する図である。

【図７】請求項２に係るクレーム対応図である。

【図８】請求項３に係るクレーム対応図である。

【図９】手動運転の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図１０】図９の末端の符号Ａに続く記憶停止位置を設
定したときの関節手動運転におけるフローチャートであ
る。

【図１１】図１０の末端の符号Ｃに続く記憶停止位置を
設定したときの関節手動運転におけるフローチャートで
ある。

【図１２】図１１の符号Ｅに続く記憶停止位置を設定し
たときの関節手動運転におけるフローチャートである。

【図１３】図９の末端の符号Ｂに続く記憶停止位置を設
定したときの直角手動運転におけるフローチャートであ
る。

【図１４】図１３の末端の符号Ｆに続く記憶停止位置を
設定したときの直角手動運転におけるフローチャートで
ある。

【図１５】図１４の末端の符号Ｇに続く記憶停止位置を
設定したときの直角手動運転におけるフローチャートで
ある。

【図１６】図１５の符号Ｉに続く記憶停止位置を設定し
たときの直角手動運転におけるフローチャートである。

【図１７】請求項４に係るブロック図である。

【図１８】請求項５に係るブロック図である。

【図１９】図１７、１８の記憶停止位置有無判別回路に
関する回路図である。

【図２０】図１９の記憶停止位置有無判別回路を詳細に
した回路図である。

【図２１】図１７、１８の記憶停止位置一致判別回路に
関する回路図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｆ 第１関節乃至第６関節 １ｎ ツール １０ ツール側ロボット １０ａ ベース １０ＡＺ 絶対座標系 １０ＢＰ ロボット設置点 １０ＢＺ ベース座標系 １０ＭＰ ツール取付基準点 １０ＭＺ メカニカルインターフェース座標系 １０ＴＺ ツール座標系 １０ＴＰ ツール先端位置 １１ ロボットの各駆動機構 ２０ ティーチングボックス ２３ 動作指示操作キー部分 ２４ 液晶表示部分 ２５ 非常停止ボタンスイッチ ２６ 記憶停止位置設定スイッチ ２７ 手動運転速度率設定スイッチ ２８ 手動運転切換スイッチ ２９ 教示されたデータを編集する編集部分 ３０ ロボット制御装置 ３１ サーボ制御部 ３２ ＣＬＯＣＫ信号発生回路 ３３ 同期信号発生回路 ３４ ＤＵＡＬ ＰＯＲＴ ＲＡＭ ＡＰ 現在位置 ＤＰ 目標位置 ＭＳＰ 記憶停止位置 ＡＤＴ 現在位置データ ＭＤＴ 記憶停止位置データ ＨＤＴ 次補間点位置データ ＨＤＴｎ 最終補間点位置データ ＤＤＴ 動作方向指示値 ＭＤ 記憶停止位置設定回路 ＡＤ 駆動軸現在位置出力回路 ＨＤ 次補間点位置データ演算回路 ＭＣ 記憶停止位置有無判別回路 ＨＯ 次補間点位置データ出力回路 ＥＤ 最終補間点位置データ置換回路 ＥＯ 最終補間点位置データ出力回路 ＳＣ 手動運転終了判別回路 ＣＣ 記憶停止位置一致判別回路 ＫＤ 駆動回路 Ｍ モータ ＥＣ エンコーダ Ｓｓｔ 手動運転開始信号 Ｓｔｐ 手動運転停止信号 Ｓｒｔ ステップ繰り返し信号 Ｓｋｔ 一旦停止信号 Ａｄｔ 現在位置データ信号 Ｍｄｔ 記憶停止位置データ信号 Ｈｄｔ 次補間点位置データ信号 Ｈｄｔｎ 最終補間点位置データ信号 Ｄｄｔ 動作方向指示値信号 Ｄｖｎ 次補間点位置駆動信号 Ｄｖｈ 最終補間点位置駆動信号 Ｄｖｒ 駆動信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−190280（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−159907（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25J 9/22 B25J 9/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ツール側ロボットの一つ以上の駆動軸又
   はロボット外部移動装置の一つ以上の駆動軸又はこれら
   の両者の駆動軸を手動運転モードで駆動するロボットの
   手動運転の制御方法において、ロボットの手動運転の開
   始前に、手動運転を一旦停止させる駆動軸の回転角度、
   予め定めた座標系におけるツール先端位置及び予め定め
   た座標系におけるツールの方向の少なくとも一つの記憶
   停止位置のデータを、ロボット制御装置に予め設定し、
   手動運転開始指令によって前記駆動軸を駆動し、手動運
   転中に順次到達する次補間点位置のデータと手動運転中
   に順次到達する現在位置のデータとを比較して、前記次
   補間点位置のデータと前記現在位置のデータとの間に前
   記記憶停止位置のデータが存在したときに、前記次補間
   点位置のデータを記憶停止位置のデータに置換して、そ
   の置換後の記憶停止位置データを最終補間点位置のデー
   タにし、駆動軸の駆動を続けて前記現在位置のデータが
   前記記憶停止位置のデータに一致したときに自動的に一
   旦停止させ、さらに続けて手動運転で駆動軸を駆動する
   ときは、前記手動運転開始指令によって手動運転を開始
   し、再度前記記憶停止位置のデータと現在位置のデータ
   とを比較して、前記手動運転を終了又は一旦停止した位
   置から前記駆動軸を前進又は後退方向に駆動するロボッ
   トの手動運転の制御方法。
2. 【請求項２】 ツール側ロボットの一つ以上の駆動軸又
   はロボット外部移動装置の一つ以上の駆動軸又はこれら
   の両者の駆動軸を手動運転モードで駆動するロボットの
   手動運転の制御方法において、ロボットの手動運転の開
   始前に、手動運転を一旦停止させる駆動軸の回転角度、
   予め定めた座標系におけるツール先端位置及び予め定め
   た座標系におけるツールの方向の少なくとも一つの記憶
   停止位置のデータを、ロボット制御装置に予め設定する
   記憶停止位置設定ステップと、 手動運転開始指令又はステップ繰り返し指令を入力とし
   て、手動運転の動作方向指示値と現在位置のデータとか
   ら次の補間点位置のデータを演算する次補間点位置演算
   ステップと、 前記現在位置のデータと前記次補間点位置のデータとの
   間に前記記憶停止位置のデータがないときは、前記次補
   間点位置のデータを置換しない指令を出力し、前記現在
   位置のデータと前記次補間点位置のデータとの間に前記
   記憶停止位置のデータがあるときは、前記次補間点位置
   データを置換する指令を出力する記憶停止位置有無判別
   ステップと、 前記次補間点位置データを置換する指令によって入力さ
   れた前記次補間点位置データを前記記憶停止位置のデー
   タに置換し、その記憶停止位置のデータを最終の補間点
   位置のデータにする最終補間点位置データ置換ステップ
   と、 前記置換をしない指令によって入力された前記次補間点
   位置のデータ又は前記置換をする指令によって置換され
   た前記最終補間点位置のデータを、前記ロボットの駆動
   軸を駆動させるための駆動指令に変換して出力する駆動
   指令出力ステップと、 手動運転停止指令があったときは前記駆動指令を停止し
   て手動運転停止指令を出力して手動運転を終了し、手動
   運転停止指令がないときは、前記駆動指令によって前記
   駆動軸を駆動する手動運転継続指令を出力する手動運転
   終了判別ステップと、 前記手動運転継続指令によって、前記次補間点位置又は
   前記最終補間点位置まで駆動された駆動軸の現在位置の
   データが記憶停止位置のデータに一致したときは、一旦
   停止指令を出力して手動運転を終了し、一致しないとき
   は、ステップ繰り返し指令を出力して前記次補間点位置
   演算ステップを実行する記憶停止位置一致判別ステップ
   とから成り、 前記手動運転停止指令又は前記一旦停止指令によって手
   動運転を終了しているときに、再度手動運転開始指令が
   入力されたときは、手動運転を開始し、前記手動運転停
   止指令又は前記一旦停止指令によって手動運転を終了し
   た位置から前進又は後退方向に前記駆動軸を駆動するロ
   ボットの手動運転の制御方法。
3. 【請求項３】 ツール側ロボットの一つ以上の駆動軸又
   はロボット外部移動装置の一つ以上の駆動軸又はこれら
   の両者の駆動軸を手動運転モードで駆動するロボットの
   手動運転の制御方法において、ロボットの手動運転の開
   始前に、手動運転を一旦停止させる駆動軸の回転角度、
   予め定めた座標系におけるツール先端位置及び予め定め
   た座標系におけるツールの方向の少なくとも一つの記憶
   停止位置のデータを、ロボット制御装置に予め設定をす
   る記憶停止位置設定ステップと、 手動運転開始指令又は駆動軸を駆動する駆動指令を入力
   として、手動運転停止指令がないときは、前記駆動軸を
   次補間点位置又は最終補間点位置まで駆動して手動運転
   継続指令を出力し、手動運転停止指令が入力されている
   ときは、手動運転停止指令を出力する手動運転終了判別
   ステップと、 前記手動運転継続指令を入力として、現在位置のデータ
   が前記記憶停止位置のデータに一致したときに手動運転
   一旦停止指令を出力し、一致しないときは、手動運転継
   続指令を出力する記憶停止位置一致判別ステップと、 手動運転の動作方向指示値と前記現在位置のデータとか
   ら次補間点位置のデータを演算する次補間点位置演算ス
   テップと、 前記現在位置のデータと前記次補間点位置のデータとの
   間に前記記憶停止位置のデータがないときは、前記次補
   間点位置のデータを置換しない指令を出力し、前記現在
   位置のデータと前記次補間点位置のデータとの間に前記
   記憶停止位置のデータがあるときは、前記次補間点位置
   データを置換する指令を出力する記憶停止位置有無判別
   ステップと、 前記次補間点位置のデータを置換する指令によって、前
   記次補間点位置のデータを前記記憶停止位置のデータに
   置換し、その記憶停止位置のデータを前記最終の補間点
   位置のデータにする最終補間点位置データ置換ステップ
   と、 前記置換しない指令によって入力された前記次補間点位
   置データ又は前記置換をする指令によって置換された前
   記最終補間点位置データを、前記ロボットの駆動軸を駆
   動する前記駆動指令に変換して前記手動運転終了判別ス
   テップに戻る駆動指令出力ステップとから成り、 前記手動運転停止指令又は前記一旦停止指令によって手
   動運転を終了しているときに、再度手動運転開始指令が
   入力されたときは、手動運転を開始し、前記手動運転停
   止指令又は前記一旦停止指令によって手動運転を終了し
   た位置から前進又は後退方向に前記駆動軸を駆動するロ
   ボットの手動運転の制御方法。
4. 【請求項４】 ロボットの手動運転開始前に、手動運転
   を一旦停止させる駆動軸の回転角度、予め定めた座標系
   におけるツール先端位置及び予め定めた座標系における
   ツールの方向の少なくとも一つの記憶停止位置のデータ
   を予め設定して、記憶停止位置データ信号を出力する記
   憶停止位置設定回路と、 操作キーのいずれかを押すことによって、各駆動軸を前
   進方向又は後退方向に駆動する動作方向指示値信号を出
   力するとともに、操作キーを押して動作方向指示値信号
   が有のときは、同時に、手動運転開始信号を出力してお
   り、操作キーを離して動作方向指示値信号が無になった
   ときに、手動運転停止信号を出力するティーチングボッ
   クスと、 エンコーダからの駆動軸の現在位置を示す信号を入力と
   して現在位置データ信号を出力する駆動軸現在位置出力
   回路と、 前記手動運転開始信号又はステップ繰り返し信号が入力
   された時に、手動運転の動作方向指示値信号と前記現在
   位置データ信号とから、各関節ごとに、前回の補間点位
   置データに速度指示値と微小時間との積を加算した次補
   間点位置データを演算して次補間点位置データ信号を出
   力する次補間点位置データ演算回路と、 前記現在位置データ信号と前記次補間点位置データ信号
   との間に、前記記憶停止位置データ信号があるときは、
   次補間点位置データ信号を置換する信号を出力し、それ
   らの間にないときは、次補間点位置データ信号を置換し
   ない信号を出力する記憶停止位置有無判別回路と、 前記次補間点位置データを置換する信号によって次補間
   点位置データ信号を前記記憶停止位置データ信号に置換
   し、前記記憶停止位置データ信号を最終補間点位置デー
   タ信号にする最終補間点位置データ置換回路と、 前記置換をしない信号によって、前記次補間点位置デー
   タ信号を入力として、その各関節ごとの入力信号をロボ
   ットにおける各々の単位あたりのアクチュエータ動作指
   令値による各関節変数の動作量で除算した次補間点位置
   駆動信号を演算出力する次補間点位置データ出力回路
   と、 前記最終補間点位置データ信号を入力として、その各関
   節ごとの入力信号をロボットにおける各々の単位あたり
   のアクチュエータ動作指令値による各関節変数の動作量
   で除算した最終補間点位置駆動信号を演算出力する最終
   補間点位置データ出力回路と、 前記手動運転停止信号が入力されているときは駆動回路
   に手動運転停止信号を出力して、前記次補間点位置駆動
   信号又は前記最終補間点位置駆動信号から成る駆動信号
   を停止させ、前記手動運転停止信号が入力されていない
   ときは前記駆動信号をそのまま出力する手動運転終了判
   別回路と、 前記記憶停止位置データ信号及び駆動信号を入力とし
   て、駆動軸の前記現在位置データ信号が前記記憶停止位
   置データ信号に一致したときは一旦停止信号を出力し、
   一致していないときは前記ステップ繰り返し信号を出力
   する記憶停止位置一致判別回路と、 前記手動運転開始信号、前記手動運転停止信号、前記一
   旦停止信号及び前記駆動信号を入力とし、手動運転開始
   信号が入力されたときは駆動信号をそのまま出力し、手
   動運転停止信号及び一旦停止信号が入力されたときは、
   駆動信号を停止する駆動回路とを備え、 前記手動運転停止信号又は一旦停止信号によって手動運
   転を終了しているときに、再度、手動運転開始信号が入
   力されたときは、手動運転を開始し、前記手動運転停止
   信号又は前記一旦停止信号によって手動運転を終了した
   位置から、前進又は後退方向に駆動軸を駆動するロボッ
   トの手動運転の制御装置。
5. 【請求項５】 ロボットの手動運転開始前に、手動運転
   を一旦停止させる駆動軸の回転角度、予め定めた座標系
   におけるツール先端位置及び予め定めた座標系における
   ツールの方向の少なくとも一つの記憶停止位置のデータ
   を予め設定して、記憶停止位置データ信号を出力する記
   憶停止位置設定回路と、 操作キーのいずれかを押すことによって、各駆動軸を前
   進方向又は後退方向に駆動する動作方向指示値信号を出
   力するとともに、操作キーを押して動作方向指示値信号
   が有のときは、同時に、手動運転開始信号を出力してお
   り、操作キーを離して動作方向指示値信号が無になった
   ときに、手動運転停止信号を出力するティーチングボッ
   クスと、 エンコーダからの駆動軸の現在位置を示す信号を入力と
   して現在位置データ信号を出力する駆動軸現在位置出力
   回路と、 前記手動運転停止信号が入力されているときは駆動回路
   に前記手動運転停止信号を出力して前記駆動信号を停止
   させ、前記手動運転開始信号が入力されたときは前記駆
   動軸現在位置出力回路によって出力された現在位置デー
   タ信号をそのまま出力する手動運転終了判別回路と、 前記記憶停止位置データ信号及び前記手動運転終了判別
   回路によって出力された前記現在位置データ信号を入力
   として、駆動軸の現在位置データ信号が記憶停止位置デ
   ータ信号に一致したときは一旦停止信号を出力し、ま
   た、一致しないときはステップ繰り返し信号を出力する
   記憶停止位置一致判別回路と、 前記ステップ繰り返し信号が入力された時に、前記手動
   運転の動作方向指示値信号と前記現在位置データ信号と
   から、各関節ごとに、前回の補間点位置データに速度指
   示値と微小時間との積を加算した次補間点位置データを
   演算して次補間点位置データ信号を出力する次補間点位
   置データ演算回路と、 前記現在位置データ信号と前記次補間点位置データ信号
   との間に、前記記憶停止位置データ信号があるときは、
   次補間点位置データ信号を置換する信号を出力し、それ
   らの間にないときは、次補間点位置データ信号を置換し
   ない信号を出力する記憶停止位置有無判別回路と、 前記次補間点位置データを置換する信号によって次補間
   点位置データ信号を前記記憶停止位置データ信号に置換
   し、前記記憶停止位置データ信号を最終補間点位置デー
   タ信号にする最終補間点位置データ置換回路と、 前記置換をしない信号によって、前記次補間点位置デー
   タ信号を入力として、その各関節ごとの入力信号をロボ
   ットにおける各々の単位あたりのアクチュエータ動作指
   令値による各関節変数の動作量で除算した次補間点位置
   駆動信号を演算出力する次補間点位置データ出力回路
   と、 前記最終補間点位置データ信号を入力として、その各関
   節ごとの入力信号をロボットにおける各々の単位あたり
   のアクチュエータ動作指令値による各関節変数の動作量
   で除算した最終補間点位置駆動信号を演算出力する最終
   補間点位置データ出力回路と、 前記手動運転停止信号又は一旦停止信号によって手動運
   転を終了しているときに、再度、手動運転開始信号が入
   力されたときは、手動運転を開始し、手動運転停止信号
   又は一旦停止信号によって手動運転を終了した位置か
   ら、前進又は後退方向に駆動軸を駆動するロボットの手
   動運転の制御装置。