JP3442221B2 - ロボットの制御方法 - Google Patents
ロボットの制御方法Info
- Publication number
- JP3442221B2 JP3442221B2 JP15027996A JP15027996A JP3442221B2 JP 3442221 B2 JP3442221 B2 JP 3442221B2 JP 15027996 A JP15027996 A JP 15027996A JP 15027996 A JP15027996 A JP 15027996A JP 3442221 B2 JP3442221 B2 JP 3442221B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- posture
- robot
- gripping
- robot control
- grip portion
- 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
- Manipulator (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットの制御方
法、より詳細には、組立用ロボット装置や搬送用ロボッ
ト装置などに用いられて好適なロボット把持部の姿勢制
御方法に関する。
法、より詳細には、組立用ロボット装置や搬送用ロボッ
ト装置などに用いられて好適なロボット把持部の姿勢制
御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３は、ロボットの把持部の姿勢を説
明するための図で、図中、３６は把持部、３６ｂはフィ
ンガー部、３６ｃはクッション部材、３７は被把持物体
（長軸物ワーク）である。
明するための図で、図中、３６は把持部、３６ｂはフィ
ンガー部、３６ｃはクッション部材、３７は被把持物体
（長軸物ワーク）である。
【０００３】例えば、図１３に示したように、長軸物ワ
ーク３７を把持する把持部３６がチャック式ハンドの場
合、長軸物ワーク３７の長軸に対する直角方向Ｙのずれ
には強いが、長軸物ワーク３７の長軸方向Ｘにはクッシ
ョン部材３６ｃと長軸物ワーク３７表面との間の摩擦力
だけで固定されているので、ロボットが物体を把持して
搬送する際に、ロボットの把持姿勢によっては、被把持
物体３７にかかる慣性力の変化が大きく、それに対応で
きずに物体をすべり落とす可能性がある。
ーク３７を把持する把持部３６がチャック式ハンドの場
合、長軸物ワーク３７の長軸に対する直角方向Ｙのずれ
には強いが、長軸物ワーク３７の長軸方向Ｘにはクッシ
ョン部材３６ｃと長軸物ワーク３７表面との間の摩擦力
だけで固定されているので、ロボットが物体を把持して
搬送する際に、ロボットの把持姿勢によっては、被把持
物体３７にかかる慣性力の変化が大きく、それに対応で
きずに物体をすべり落とす可能性がある。
【０００４】そこで、上記問題点を解決するために、一
般的には、移動中の把持姿勢を考慮した経由点の生成や
慣性力を考えた加減速の設定、あるいは、把持部を改造
して、あらゆる方向からの外力に強い把持機構を構成す
る方法や把持力を高めるなどの方法が採られる。
般的には、移動中の把持姿勢を考慮した経由点の生成や
慣性力を考えた加減速の設定、あるいは、把持部を改造
して、あらゆる方向からの外力に強い把持機構を構成す
る方法や把持力を高めるなどの方法が採られる。
【０００５】また、特開平7-227779号公報には、被把持
物体の重心を検出し、重心位置が把持位置の垂下領域に
位置するように把持部の姿勢を制御することにより、把
持対象物を安定に把持する方法が開示されている。
物体の重心を検出し、重心位置が把持位置の垂下領域に
位置するように把持部の姿勢を制御することにより、把
持対象物を安定に把持する方法が開示されている。
【０００６】さらに、特開平6-285776号公報には、自走
式ロボットにおいて、上下２台の走行台車を設け、ロボ
ットの姿勢，ワークの重量・把持方向などに合わせて下
部走行台車の速度指令値を変更することにより、走行台
車の起動，停止時のワークの落下やロボット自身の損傷
といった問題を解決することができる制御方法が開示さ
れている。
式ロボットにおいて、上下２台の走行台車を設け、ロボ
ットの姿勢，ワークの重量・把持方向などに合わせて下
部走行台車の速度指令値を変更することにより、走行台
車の起動，停止時のワークの落下やロボット自身の損傷
といった問題を解決することができる制御方法が開示さ
れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような移動中の把持姿勢を考慮した経由点の生成や慣
性力を考えた加減速の設定は、慣性力の方向とハンドの
長軸に対する直角方向とを常に安定して一致させること
が必要であるが、それは事実上困難であり、あまり現実
的な方法であるとは言えないし、把持部を改造して対応
する場合は、把持部が大型化したり、機構が複雑になっ
てしまうという問題がある。
たような移動中の把持姿勢を考慮した経由点の生成や慣
性力を考えた加減速の設定は、慣性力の方向とハンドの
長軸に対する直角方向とを常に安定して一致させること
が必要であるが、それは事実上困難であり、あまり現実
的な方法であるとは言えないし、把持部を改造して対応
する場合は、把持部が大型化したり、機構が複雑になっ
てしまうという問題がある。
【０００８】また、前記特開平7-227779号公報のもの
は、重心位置を把持できないとき、あるいは検出できな
いときに対応できないという問題があり、さらに、前記
特開平6-285776号公報のものは、自走式ロボットについ
てであるが、移動方向が一方向に限られるなどの制約が
問題となっている。
は、重心位置を把持できないとき、あるいは検出できな
いときに対応できないという問題があり、さらに、前記
特開平6-285776号公報のものは、自走式ロボットについ
てであるが、移動方向が一方向に限られるなどの制約が
問題となっている。
【０００９】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、慣性力の方向を自動的に検知し、それに基
づいた姿勢制御を行うことにより、慣性力による被把持
物体の落下を防止することが可能なロボットの制御方法
を提供することを目的としてなされたものである。
れたもので、慣性力の方向を自動的に検知し、それに基
づいた姿勢制御を行うことにより、慣性力による被把持
物体の落下を防止することが可能なロボットの制御方法
を提供することを目的としてなされたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、長軸
物の物体を把持する把持部と、該把持部および前記物体
を所定の位置に移動させる位置制御と、前記把持部の姿
勢制御とを行うロボット制御手段とを有するロボットの
制御方法において、前記物体を前記把持部が摩擦力のみ
で固定して所定の位置に移動させる場合、前記ロボット
制御手段は、前記把持部の移動時に該把持部にかかる加
速度の方向および／または慣性力の方向を演算する演算
手段を有し、該演算結果に基づいて前記加速度の方向お
よび／または慣性力の方向と前記物体の長軸方向に対す
る直角方向とが一致するように前記把持部の向きを変え
ることにより前記物体の安定把持姿勢を保持するように
姿勢制御することを特徴としたもので、複雑な教示をす
ることなく、また、簡単な把持機構により、慣性力によ
って被把持物体を落とすようなトラブルを抑えることが
できるようにしたものである。
物の物体を把持する把持部と、該把持部および前記物体
を所定の位置に移動させる位置制御と、前記把持部の姿
勢制御とを行うロボット制御手段とを有するロボットの
制御方法において、前記物体を前記把持部が摩擦力のみ
で固定して所定の位置に移動させる場合、前記ロボット
制御手段は、前記把持部の移動時に該把持部にかかる加
速度の方向および／または慣性力の方向を演算する演算
手段を有し、該演算結果に基づいて前記加速度の方向お
よび／または慣性力の方向と前記物体の長軸方向に対す
る直角方向とが一致するように前記把持部の向きを変え
ることにより前記物体の安定把持姿勢を保持するように
姿勢制御することを特徴としたもので、複雑な教示をす
ることなく、また、簡単な把持機構により、慣性力によ
って被把持物体を落とすようなトラブルを抑えることが
できるようにしたものである。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記ロボット制御手段は、前記把持部あるいはその
近傍に前記加速度を検知する検知手段を有し、該検知結
果に基づいて前記演算手段が前記把持部の加速度および
慣性力の方向を演算することを特徴としたもので、複雑
な演算をしなくても慣性力の方向を算出することがで
き、これにより、請求項１の発明と同様な効果を得るこ
とができるようにしたものである。
て、前記ロボット制御手段は、前記把持部あるいはその
近傍に前記加速度を検知する検知手段を有し、該検知結
果に基づいて前記演算手段が前記把持部の加速度および
慣性力の方向を演算することを特徴としたもので、複雑
な演算をしなくても慣性力の方向を算出することがで
き、これにより、請求項１の発明と同様な効果を得るこ
とができるようにしたものである。
【００１２】請求項３の発明は、請求項１あるいは２の
発明において、前記ロボットは、プログラムに基づいて
動作し、該プログラムのコマンドによって、前記把持部
の一連の動作において、前記安定把持姿勢を保持する姿
勢保持モード期間と前記安定把持姿勢を保持しない通常
モード期間とに切り替えることができることを特徴とし
たもので、請求項１の発明の機能が必要か不要かに合わ
せて、任意のタイミングで姿勢モードを簡単に切り替え
ることができるようにしたものである。
発明において、前記ロボットは、プログラムに基づいて
動作し、該プログラムのコマンドによって、前記把持部
の一連の動作において、前記安定把持姿勢を保持する姿
勢保持モード期間と前記安定把持姿勢を保持しない通常
モード期間とに切り替えることができることを特徴とし
たもので、請求項１の発明の機能が必要か不要かに合わ
せて、任意のタイミングで姿勢モードを簡単に切り替え
ることができるようにしたものである。
【００１３】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記安定把持姿勢の設定値が前記プログラムのコマ
ンドによって変更することができることを特徴としたも
ので、把持部毎に要求される把持姿勢のバリエーション
に簡単に対応することができるようにしたものである。
て、前記安定把持姿勢の設定値が前記プログラムのコマ
ンドによって変更することができることを特徴としたも
ので、把持部毎に要求される把持姿勢のバリエーション
に簡単に対応することができるようにしたものである。
【００１４】請求項５の発明は、請求項３あるいは４の
発明において、前記姿勢保持モードの有効期間中に、教
示された前記把持部の移動経路の経由点を通らずに前記
把持部が移動する軌道データを生成し、教示された前記
経由点の姿勢データを前記軌道データに基づいた前記安
定把持姿勢のデータに置換することを特徴としたもの
で、経由点の教示の際に、経由点を通過するときの慣性
力の方向を気にせずに教示することができるようにした
ものである。
発明において、前記姿勢保持モードの有効期間中に、教
示された前記把持部の移動経路の経由点を通らずに前記
把持部が移動する軌道データを生成し、教示された前記
経由点の姿勢データを前記軌道データに基づいた前記安
定把持姿勢のデータに置換することを特徴としたもの
で、経由点の教示の際に、経由点を通過するときの慣性
力の方向を気にせずに教示することができるようにした
ものである。
【００１５】請求項６の発明は、請求項３乃至５のいず
れかの発明において、前記ロボット制御手段は、前記把
持部が指令を受けた前記安定把持姿勢と実際の姿勢との
差があらかじめ設定された範囲を超えたことを判定する
判定手段を有し、該判定に基づいた信号を外部入出力端
子あるいは前記プログラム上に出力することを特徴とし
たもので、装置の安全性を高めることができ、姿勢制御
を確実に行うことができるようにしたものである。
れかの発明において、前記ロボット制御手段は、前記把
持部が指令を受けた前記安定把持姿勢と実際の姿勢との
差があらかじめ設定された範囲を超えたことを判定する
判定手段を有し、該判定に基づいた信号を外部入出力端
子あるいは前記プログラム上に出力することを特徴とし
たもので、装置の安全性を高めることができ、姿勢制御
を確実に行うことができるようにしたものである。
【００１６】
【００１７】請求項７の発明は、請求項１乃至６のいず
れかの発明において、前記ロボット制御手段は、前記物
体の重心位置に作用する慣性力の方向を演算する慣性力
方向演算手段を有し、該演算結果に基づいて前記物体の
慣性力の方向と前記把持部の安定把持方向が平行となる
ように姿勢制御することを特徴としたもので、被把持物
体の重心を把持することができなくても、請求項１と同
様の効果を得ることができるようにしたものである。
れかの発明において、前記ロボット制御手段は、前記物
体の重心位置に作用する慣性力の方向を演算する慣性力
方向演算手段を有し、該演算結果に基づいて前記物体の
慣性力の方向と前記把持部の安定把持方向が平行となる
ように姿勢制御することを特徴としたもので、被把持物
体の重心を把持することができなくても、請求項１と同
様の効果を得ることができるようにしたものである。
【００１８】請求項８の発明は、請求項１乃至７のいず
れかの発明において、前記ロボット制御手段は、複数の
前記安定把持姿勢から一姿勢を選択する判断手段を有す
ることを特徴としたもので、動作パターンを記憶させる
ことにより、最適な姿勢変化を行うことができるように
したものである。
れかの発明において、前記ロボット制御手段は、複数の
前記安定把持姿勢から一姿勢を選択する判断手段を有す
ることを特徴としたもので、動作パターンを記憶させる
ことにより、最適な姿勢変化を行うことができるように
したものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明が適用されるロボ
ットの一実施例を説明するための構成図で、図１（Ａ）
は全体構成図で、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ部拡大図
で、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視図で、図１
（Ｄ）は図１（Ｂ）のＤ−Ｄ矢視図で、図中、１はロボ
ットコントローラ、２はサーボアンプ、３は第１アー
ム、３ａは第１回転軸、４は第２アーム、４ａは第２回
転軸、５は昇降軸、５ａは第３回転軸、６は把持部、６
ａはチャック開閉用シリンダ、６ｂはフィンガー部、６
ｃはクッション部材、７は被把持物体（長軸物ワーク）
である。
ットの一実施例を説明するための構成図で、図１（Ａ）
は全体構成図で、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ部拡大図
で、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視図で、図１
（Ｄ）は図１（Ｂ）のＤ−Ｄ矢視図で、図中、１はロボ
ットコントローラ、２はサーボアンプ、３は第１アー
ム、３ａは第１回転軸、４は第２アーム、４ａは第２回
転軸、５は昇降軸、５ａは第３回転軸、６は把持部、６
ａはチャック開閉用シリンダ、６ｂはフィンガー部、６
ｃはクッション部材、７は被把持物体（長軸物ワーク）
である。
【００２０】図１に示した実施例は、長軸物を把持して
搬送する水平多関節ロボットで、図１（Ａ）に示したよ
うに、把持部６の位置を決める第１アーム３、第２アー
ム４、第１回転軸３ａ，第２回転軸４ａ，昇降軸５と把
持部６の水平面での姿勢を決める第３回転軸５ａで構成
されており、把持部６は、昇降軸５の先端に取り付けら
れている。
搬送する水平多関節ロボットで、図１（Ａ）に示したよ
うに、把持部６の位置を決める第１アーム３、第２アー
ム４、第１回転軸３ａ，第２回転軸４ａ，昇降軸５と把
持部６の水平面での姿勢を決める第３回転軸５ａで構成
されており、把持部６は、昇降軸５の先端に取り付けら
れている。
【００２１】把持部６の位置制御および姿勢制御は、ロ
ボットコントローラ１で行われ、各軸３ａ，４ａ，５ａ
のサーボモータへはサーボアンプ２を通して、ロボット
コントローラ１の指令が送られ、ロボットコントローラ
１へはエンコーダの値がフィードバックされる。
ボットコントローラ１で行われ、各軸３ａ，４ａ，５ａ
のサーボモータへはサーボアンプ２を通して、ロボット
コントローラ１の指令が送られ、ロボットコントローラ
１へはエンコーダの値がフィードバックされる。
【００２２】図１（Ｂ）〜図１（Ｄ）に示したように、
把持部６は、長軸物ワーク７を把持するためのチャック
式ハンドで、チャック開閉用シリンダ６ａに長軸物用の
フィンガー部６ｂが取り付けられており、把持部６のチ
ャック駆動部はロボットコントローラからのＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号によりチャックを開閉する。
把持部６は、長軸物ワーク７を把持するためのチャック
式ハンドで、チャック開閉用シリンダ６ａに長軸物用の
フィンガー部６ｂが取り付けられており、把持部６のチ
ャック駆動部はロボットコントローラからのＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号によりチャックを開閉する。
【００２３】図２は、図１に示した実施例における被把
持物体の安定把持姿勢および方向を説明するための図
で、図２（Ａ）は被把持物体７の安定把持姿勢を説明す
るための図で、図２（Ｂ）は、被把持物体物７が円弧軌
道を描いて移動する時の安定把持方向の変化を説明する
ための図で、図中、Ａａは加速領域、Ａｃは定速領域、
Ａｒは減速領域、Ｄｓは安定把持方向、Ｆは慣性力の方
向、Ｇは終点、Ｓは始点、Ｘは被把持物体７の長軸方
向、Ｙは長軸方向Ｘに対する直角方向で、図１と同じ作
用をする部分には図１と同じ符号が付してある。
持物体の安定把持姿勢および方向を説明するための図
で、図２（Ａ）は被把持物体７の安定把持姿勢を説明す
るための図で、図２（Ｂ）は、被把持物体物７が円弧軌
道を描いて移動する時の安定把持方向の変化を説明する
ための図で、図中、Ａａは加速領域、Ａｃは定速領域、
Ａｒは減速領域、Ｄｓは安定把持方向、Ｆは慣性力の方
向、Ｇは終点、Ｓは始点、Ｘは被把持物体７の長軸方
向、Ｙは長軸方向Ｘに対する直角方向で、図１と同じ作
用をする部分には図１と同じ符号が付してある。
【００２４】図１（Ｂ）〜図１（Ｄ）に示したように、
チャック式ハンドにより、長軸物ワーク７を把持する場
合、図１３に示したように、長軸物ワーク７の長軸に対
する直角方向Ｙの外力には強いが、長軸物ワーク７の長
軸方向Ｘにはクッション部材６ｃと長軸物ワーク７の表
面との間の摩擦力だけで固定されるので、外力が大きい
時、物体（長軸物ワーク７）をすべり落とす可能性があ
る。
チャック式ハンドにより、長軸物ワーク７を把持する場
合、図１３に示したように、長軸物ワーク７の長軸に対
する直角方向Ｙの外力には強いが、長軸物ワーク７の長
軸方向Ｘにはクッション部材６ｃと長軸物ワーク７の表
面との間の摩擦力だけで固定されるので、外力が大きい
時、物体（長軸物ワーク７）をすべり落とす可能性があ
る。
【００２５】この場合、Ｙ方向が長軸物ワーク７を安定
して把持することができる方向（安定把持方向Ｄｓ）と
なる。従って、図２（Ａ）に示したように、慣性力Ｆの
方向とＹ方向が一致するように把持部６の向きを変える
ことにより、慣性力ＦのＸ方向成分は０になるので、長
軸物ワーク７がずれたり落ちたりしにくくなる。
して把持することができる方向（安定把持方向Ｄｓ）と
なる。従って、図２（Ａ）に示したように、慣性力Ｆの
方向とＹ方向が一致するように把持部６の向きを変える
ことにより、慣性力ＦのＸ方向成分は０になるので、長
軸物ワーク７がずれたり落ちたりしにくくなる。
【００２６】図２（Ｂ）は、把持部６が始点Ｓから終点
Ｇまでの円弧軌道を描く時に把持部６にかかる慣性力Ｆ
の方向と把持部６の姿勢の変化を示したもので、加速領
域Ａａおよび減速領域Ａｒでは、遠心力以外に角加速度
による慣性力を受ける。
Ｇまでの円弧軌道を描く時に把持部６にかかる慣性力Ｆ
の方向と把持部６の姿勢の変化を示したもので、加速領
域Ａａおよび減速領域Ａｒでは、遠心力以外に角加速度
による慣性力を受ける。
【００２７】図３は、本発明によるロボットの制御方法
の一実施例を説明するための構成図で、図中、１１はプ
ログラム動作部、１２は軌道生成部、１３は加速度方向
演算部、１４は姿勢生成部、１５，１９はサーボ制御
部、１６，２０はサーボアンプ、１７，２１はサーボモ
ータ、１８，２２はエンコーダである。
の一実施例を説明するための構成図で、図中、１１はプ
ログラム動作部、１２は軌道生成部、１３は加速度方向
演算部、１４は姿勢生成部、１５，１９はサーボ制御
部、１６，２０はサーボアンプ、１７，２１はサーボモ
ータ、１８，２２はエンコーダである。
【００２８】まず、プログラム動作部１１でロボット言
語で書かれたプログラムの中から移動命令を解釈し、そ
れに基づいて、軌道生成部１２で現在地から目標位置ま
での位置軌道生成を行う。サーボ制御部１５はその目標
軌道をもらい、駆動部（サーボアンプ１６）に指令値を
送る。
語で書かれたプログラムの中から移動命令を解釈し、そ
れに基づいて、軌道生成部１２で現在地から目標位置ま
での位置軌道生成を行う。サーボ制御部１５はその目標
軌道をもらい、駆動部（サーボアンプ１６）に指令値を
送る。
【００２９】一方、加速度方向演算部１３は、軌道生成
部１２から把持部６の位置データをもらって加速度の方
向または慣性力Ｆの方向を算出する。姿勢生成部１４で
はこの結果から、目標姿勢をサーボ制御部１９に送る。
なお、把持部６の加速度は、第１アーム３と第２アーム
４の長さと、第１回転軸３ａ，第２回転軸４ａの角速
度，角加速度から算出される。
部１２から把持部６の位置データをもらって加速度の方
向または慣性力Ｆの方向を算出する。姿勢生成部１４で
はこの結果から、目標姿勢をサーボ制御部１９に送る。
なお、把持部６の加速度は、第１アーム３と第２アーム
４の長さと、第１回転軸３ａ，第２回転軸４ａの角速
度，角加速度から算出される。
【００３０】請求項１の発明は、上述のように、軌道生
成部１２から得た把持部６の位置データにより、加速度
方向演算部１３が把持部６の加速度の方向あるいは慣性
力Ｆの方向を算出し、この結果から姿勢生成部１４が把
持部６の目標姿勢データを算出してサーボ制御部１９に
送り、さらに、このサーボ制御部１９からの指令に基づ
いてサーボモータ２１が作動し、これにより、把持部６
が、図２に示したような、安定把持姿勢を得ることがで
きるようにしたものである。
成部１２から得た把持部６の位置データにより、加速度
方向演算部１３が把持部６の加速度の方向あるいは慣性
力Ｆの方向を算出し、この結果から姿勢生成部１４が把
持部６の目標姿勢データを算出してサーボ制御部１９に
送り、さらに、このサーボ制御部１９からの指令に基づ
いてサーボモータ２１が作動し、これにより、把持部６
が、図２に示したような、安定把持姿勢を得ることがで
きるようにしたものである。
【００３１】図４は、本発明によるロボットの制御方法
の他の実施例を説明するための構成図で、図中、２３は
外部出力端子、２４は加速度計で、その他図１乃至図３
と同じ作用をする部分には図１乃至図３と同じ符号が付
してある。
の他の実施例を説明するための構成図で、図中、２３は
外部出力端子、２４は加速度計で、その他図１乃至図３
と同じ作用をする部分には図１乃至図３と同じ符号が付
してある。
【００３２】請求項２の発明は、把持部６の軸上に２つ
の加速度計２４が直交するように取り付けており、その
加速度計２４により、把持部６の移動中の加速度を計
り、それぞれの値から加速度方向演算部１３で慣性力の
方向を割り出し、その演算結果に基づいて、姿勢生成部
１４で把持部６の姿勢が安定把持姿勢になるように指令
値を出し、この指令値にサーボモータ２１を追従させる
ようにしたもので、加速度計２４から得られた測定値に
基づいて、すなわち、位置指令値とは独立した形で姿勢
指令値を送ることができるようにしたものである。
の加速度計２４が直交するように取り付けており、その
加速度計２４により、把持部６の移動中の加速度を計
り、それぞれの値から加速度方向演算部１３で慣性力の
方向を割り出し、その演算結果に基づいて、姿勢生成部
１４で把持部６の姿勢が安定把持姿勢になるように指令
値を出し、この指令値にサーボモータ２１を追従させる
ようにしたもので、加速度計２４から得られた測定値に
基づいて、すなわち、位置指令値とは独立した形で姿勢
指令値を送ることができるようにしたものである。
【００３３】図５は、本発明によるロボットの制御方法
の他の実施例を説明するための図で、図５（Ａ）はフロ
ーチャートで、図５（Ｂ）は把持部の軌道を示した図で
ある。
の他の実施例を説明するための図で、図５（Ａ）はフロ
ーチャートで、図５（Ｂ）は把持部の軌道を示した図で
ある。
【００３４】図６は、図５に示した実施例における通常
モード時の制御を説明するための構成図で、図中、２５
は機構変換部、２６は機構パラメータで、その他図１乃
至図５と同じ作用をする部分には図１乃至図５と同じ符
号が付してある。
モード時の制御を説明するための構成図で、図中、２５
は機構変換部、２６は機構パラメータで、その他図１乃
至図５と同じ作用をする部分には図１乃至図５と同じ符
号が付してある。
【００３５】請求項３の発明は、例えば、図５（Ｂ）に
示したように、把持部６が始点Ａ→経由点Ｍ1→経由点
Ｍ2→終点Ｄの経路で移動する際に、ＳＭ1間とＭ2Ｇ間
を姿勢保持モードにし、Ｍ1Ｍ2間を直線補間するための
通常モードにしたい場合などに、図５（Ａ）に示したよ
うなフローチャートにするために、プログラムにモード
ＯＮ（ＳＭ1，Ｍ2Ｇ），モードＯＦＦ（Ｍ1Ｍ2）のコマ
ンドを書き込むことにより、姿勢保持モードの有効期間
と通常モードの期間との切り替えができるようにしたも
のである。
示したように、把持部６が始点Ａ→経由点Ｍ1→経由点
Ｍ2→終点Ｄの経路で移動する際に、ＳＭ1間とＭ2Ｇ間
を姿勢保持モードにし、Ｍ1Ｍ2間を直線補間するための
通常モードにしたい場合などに、図５（Ａ）に示したよ
うなフローチャートにするために、プログラムにモード
ＯＮ（ＳＭ1，Ｍ2Ｇ），モードＯＦＦ（Ｍ1Ｍ2）のコマ
ンドを書き込むことにより、姿勢保持モードの有効期間
と通常モードの期間との切り替えができるようにしたも
のである。
【００３６】この発明は、被把持物体を把持した後の搬
送中の把持部の姿勢を自由に変えてよいことが必要条件
になるので、干渉物を避けたり補間動作をする場合は、
モードＯＦＦにして通常モードに切り替える必要があ
る。なお、図６に示したように、通常モードの制御構成
は、軌道生成部１２とサーボ制御部１５，１９の間に機
構変換部２５が組み込まれる。
送中の把持部の姿勢を自由に変えてよいことが必要条件
になるので、干渉物を避けたり補間動作をする場合は、
モードＯＦＦにして通常モードに切り替える必要があ
る。なお、図６に示したように、通常モードの制御構成
は、軌道生成部１２とサーボ制御部１５，１９の間に機
構変換部２５が組み込まれる。
【００３７】図７は、本発明によるロボットの制御方法
の他の実施例を説明するためのフローチャートである。
の他の実施例を説明するためのフローチャートである。
【００３８】請求項４の発明は、例えば、図７に示した
ように、部品Ｐ1を搬送（Ｓ１１〜Ｓ１４）し、ハンド
交換（Ｓ１５）を行って部品Ｐ2を搬送（Ｓ１７〜Ｓ２
０）する場合、安定把持姿勢の設定コマンドを移動命令
の直前にいれて、姿勢軸の原点からのオフセット角度を
設定コマンドに記述する方法を採るようにしたもので、
プログラムに安定把持方向を設定する値を書き込むこと
により、把持部６および被把持物体に合わせて安定把持
姿勢を変更することができるようにしたものである。
ように、部品Ｐ1を搬送（Ｓ１１〜Ｓ１４）し、ハンド
交換（Ｓ１５）を行って部品Ｐ2を搬送（Ｓ１７〜Ｓ２
０）する場合、安定把持姿勢の設定コマンドを移動命令
の直前にいれて、姿勢軸の原点からのオフセット角度を
設定コマンドに記述する方法を採るようにしたもので、
プログラムに安定把持方向を設定する値を書き込むこと
により、把持部６および被把持物体に合わせて安定把持
姿勢を変更することができるようにしたものである。
【００３９】図８は、本発明によるロボットの制御方法
の他の実施例を説明するための図で、Ｍ3は経由点で、
その他、図１乃至図７と同じ作用をする部分には図１乃
至図７と同じ符号が付してある。
の他の実施例を説明するための図で、Ｍ3は経由点で、
その他、図１乃至図７と同じ作用をする部分には図１乃
至図７と同じ符号が付してある。
【００４０】請求項５の発明は、図８に示したように、
姿勢保持モード有効中であって、把持部６が始点Ｓ→経
由点Ｍ3→終点Ｇの経路を教示されたときの姿勢データ
を無視して実線で示したように、経由点Ｍ3で停止せず
にＭ3の近傍を通るように、軌道の位置データを生成
し、安定把持姿勢の姿勢データに置換し、安定把持姿勢
を保持することができるようにしたものである。
姿勢保持モード有効中であって、把持部６が始点Ｓ→経
由点Ｍ3→終点Ｇの経路を教示されたときの姿勢データ
を無視して実線で示したように、経由点Ｍ3で停止せず
にＭ3の近傍を通るように、軌道の位置データを生成
し、安定把持姿勢の姿勢データに置換し、安定把持姿勢
を保持することができるようにしたものである。
【００４１】破線で示した経路のように経由点Ｍ3で一
旦位置決めをするときは、姿勢保持モード有効中であっ
ても教示姿勢で停止する。また、図５（Ｂ）で示した経
路の場合は、経由点Ｍ1，経由点Ｍ2では停止しないが、
姿勢は教示姿勢になる。
旦位置決めをするときは、姿勢保持モード有効中であっ
ても教示姿勢で停止する。また、図５（Ｂ）で示した経
路の場合は、経由点Ｍ1，経由点Ｍ2では停止しないが、
姿勢は教示姿勢になる。
【００４２】図９は、本発明によるロボットの制御方法
の他の実施例を説明するための図で、Ｔは時間、Ｔ1は
移動開始点、Ｔ2は安定把持姿勢開始点、θは第３回転
軸の角度、θ1は停止姿勢の第３回転軸の角度、θ2は移
動開始時Ｔ1における安定把持姿勢に対する第３回転軸
の角度である。
の他の実施例を説明するための図で、Ｔは時間、Ｔ1は
移動開始点、Ｔ2は安定把持姿勢開始点、θは第３回転
軸の角度、θ1は停止姿勢の第３回転軸の角度、θ2は移
動開始時Ｔ1における安定把持姿勢に対する第３回転軸
の角度である。
【００４３】請求項１乃至５の発明において、把持部６
の位置の軌道生成が把持部６の姿勢の生成に優先して行
われるので、把持部６の安定把持姿勢を保持することが
できない区間（以下、姿勢非保持区間とする）が生じ
る。例えば、図９に示したように、把持部６が停止状態
から目標位置へ移動するとき、把持部６の停止姿勢角度
θ1と移動開始時における安定把持姿勢に対する第３軸
の角度θ2の間にギャップがあるため、移動開始直後
（Ｔ1〜Ｔ2）は安定把持姿勢を保持することができな
い。また、把持部６の安定把持姿勢を保持するための駆
動軸の最大加速度，最大速度の設定条件などによって
は、把持部６の移動に対して把持部６の安定把持姿勢が
追従できないことも起こりうる。
の位置の軌道生成が把持部６の姿勢の生成に優先して行
われるので、把持部６の安定把持姿勢を保持することが
できない区間（以下、姿勢非保持区間とする）が生じ
る。例えば、図９に示したように、把持部６が停止状態
から目標位置へ移動するとき、把持部６の停止姿勢角度
θ1と移動開始時における安定把持姿勢に対する第３軸
の角度θ2の間にギャップがあるため、移動開始直後
（Ｔ1〜Ｔ2）は安定把持姿勢を保持することができな
い。また、把持部６の安定把持姿勢を保持するための駆
動軸の最大加速度，最大速度の設定条件などによって
は、把持部６の移動に対して把持部６の安定把持姿勢が
追従できないことも起こりうる。
【００４４】請求項６の発明は、図４に示したように、
サーボ制御部１９に、把持部６の指令角度と実際の角度
との差があらかじめ設定した範囲を超えたときに姿勢非
保持状態と判定する判定部を設け、把持部６が姿勢非保
持状態の間、警告信号を外部入出力端子あるいはプロク
ラム上に出力することができるようにしたもので、例え
ば、外部端子と警告灯などを継ぐことにより、ワークを
落とす可能性があるので作業者に危険であることを知ら
せたり、また、プログラムがこの信号を受けることによ
りスピードを遅くするなどの処理をすることができるよ
うにしたものである。
サーボ制御部１９に、把持部６の指令角度と実際の角度
との差があらかじめ設定した範囲を超えたときに姿勢非
保持状態と判定する判定部を設け、把持部６が姿勢非保
持状態の間、警告信号を外部入出力端子あるいはプロク
ラム上に出力することができるようにしたもので、例え
ば、外部端子と警告灯などを継ぐことにより、ワークを
落とす可能性があるので作業者に危険であることを知ら
せたり、また、プログラムがこの信号を受けることによ
りスピードを遅くするなどの処理をすることができるよ
うにしたものである。
【００４５】図１０は、本発明によるロボットの制御方
法の他の実施例を説明するための図で、Ｔ0は姿勢変更
開始点で、その他図９と同じ作用をする部分には図９と
同じ符号が付してある。
法の他の実施例を説明するための図で、Ｔ0は姿勢変更
開始点で、その他図９と同じ作用をする部分には図９と
同じ符号が付してある。
【００４６】図１０に示した実施例は、把持部６が、あ
る停止の姿勢から移動を開始する際に、図９に示したよ
うな姿勢非保持区間を作らない代わりに、把持部６の姿
勢が準備できるまでの間（Ｔ0〜Ｔ1：姿勢変更区間）、
把持部６の位置の移動を開始しないようにしたもので、
これにより、タイムロスのためにタクトは落ちるが、把
持部６が停止姿勢からスムーズに安定把持姿勢に姿勢変
更をすることができるようにしたものである。
る停止の姿勢から移動を開始する際に、図９に示したよ
うな姿勢非保持区間を作らない代わりに、把持部６の姿
勢が準備できるまでの間（Ｔ0〜Ｔ1：姿勢変更区間）、
把持部６の位置の移動を開始しないようにしたもので、
これにより、タイムロスのためにタクトは落ちるが、把
持部６が停止姿勢からスムーズに安定把持姿勢に姿勢変
更をすることができるようにしたものである。
【００４７】結局、把持部６の姿勢変更用の仮想経由点
を１つ生成したことと同じ結果となり、図１０に示した
実施例では、始点の位置で把持部６の姿勢のみを動かし
た仮想経由点を生成したことになるが、その場で把持部
６の姿勢変更ができない場合などは停止状態の把持部６
の安定把持方向の延長上に仮想経由点を生成し、把持部
６の姿勢を変えながら移動するという方法でもよい。
を１つ生成したことと同じ結果となり、図１０に示した
実施例では、始点の位置で把持部６の姿勢のみを動かし
た仮想経由点を生成したことになるが、その場で把持部
６の姿勢変更ができない場合などは停止状態の把持部６
の安定把持方向の延長上に仮想経由点を生成し、把持部
６の姿勢を変えながら移動するという方法でもよい。
【００４８】また、姿勢生成部１４における姿勢生成の
段階で、軌道生成部１２が生成した把持部６の位置変化
に対して把持部６の姿勢変化が追従できないことがわか
るので、軌道生成部１２に把持部６の軌道生成のやり直
しを命じることができるようにし、軌道生成部１２で
は、この再生成指令を受けると把持部６の姿勢変化が追
従できるところまで把持部６の位置変化のスピードを遅
らせて、把持部６の軌道生成を演算し直すことができる
ようにする方法でもよい。
段階で、軌道生成部１２が生成した把持部６の位置変化
に対して把持部６の姿勢変化が追従できないことがわか
るので、軌道生成部１２に把持部６の軌道生成のやり直
しを命じることができるようにし、軌道生成部１２で
は、この再生成指令を受けると把持部６の姿勢変化が追
従できるところまで把持部６の位置変化のスピードを遅
らせて、把持部６の軌道生成を演算し直すことができる
ようにする方法でもよい。
【００４９】図１１（Ａ），図１１（Ｂ）は、本発明に
よるロボットの制御方法の他の実施例を説明するための
図で、ｄは第３回転軸５ａとワーク７の重心の距離、Ｆ
0は把持部６に働く慣性力、Ｆ1はワーク７の重心に働く
慣性力、φは補正角、ωは角速度で、その他図１乃至図
８と同じ作用をする部分には図１乃至図８と同じ符号が
付してある。
よるロボットの制御方法の他の実施例を説明するための
図で、ｄは第３回転軸５ａとワーク７の重心の距離、Ｆ
0は把持部６に働く慣性力、Ｆ1はワーク７の重心に働く
慣性力、φは補正角、ωは角速度で、その他図１乃至図
８と同じ作用をする部分には図１乃至図８と同じ符号が
付してある。
【００５０】図１１（Ａ）に示したように、把持部６が
一定の角速度ωで旋回している時、ワーク７の重心が把
持部６の中心軸（第３回転軸５ａ）から距離ｄだけ離れ
ている場合、ワークの慣性力Ｆ1は、把持部６の慣性力
Ｆ0の方向と少し異なり、図１３に示したように、安定
把持方向以外の方向に働いてしまう。
一定の角速度ωで旋回している時、ワーク７の重心が把
持部６の中心軸（第３回転軸５ａ）から距離ｄだけ離れ
ている場合、ワークの慣性力Ｆ1は、把持部６の慣性力
Ｆ0の方向と少し異なり、図１３に示したように、安定
把持方向以外の方向に働いてしまう。
【００５１】請求項７の発明は、ワーク７の重心位置を
把持部６の基準位置からのオフセット値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
として設定することにより、演算部１３で補正角φを計
算し、把持部６の姿勢を補正することが行われるように
したもので、例えば、ワーク７の重心位置が把持部６の
基準位置（第３回転軸５ａ）から距離ｄだけ離れている
場合、オフセット値として（ｄ，０，０）を設定する
と、把持部６の位置と速度データをもとに補正角φを計
算し、図１１（Ｂ）に示したように、把持部６の安定把
持方向と物体（ワーク７）の重心にかかる慣性力Ｆ1の
方向を平行にするようにしたものである。
把持部６の基準位置からのオフセット値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
として設定することにより、演算部１３で補正角φを計
算し、把持部６の姿勢を補正することが行われるように
したもので、例えば、ワーク７の重心位置が把持部６の
基準位置（第３回転軸５ａ）から距離ｄだけ離れている
場合、オフセット値として（ｄ，０，０）を設定する
と、把持部６の位置と速度データをもとに補正角φを計
算し、図１１（Ｂ）に示したように、把持部６の安定把
持方向と物体（ワーク７）の重心にかかる慣性力Ｆ1の
方向を平行にするようにしたものである。
【００５２】図１２（Ａ）乃至図１２（Ｄ）は、本発明
によるロボットの制御方法の他の実施例を説明するため
の図で、図中、Ｄｓは安定把持方向、ＳＴはストッパ、
Ｒは把持部６の可動範囲である。
によるロボットの制御方法の他の実施例を説明するため
の図で、図中、Ｄｓは安定把持方向、ＳＴはストッパ、
Ｒは把持部６の可動範囲である。
【００５３】図１２に示した実施例は、図２（Ａ）に示
した実施例の矢印Ｙの反対向き（１８０゜回転した向
き）でも安定把持方向Ｄｓになるはずなので、可動範囲
Ｒが３６０゜で、安定把持方向Ｄｓが２つある場合に、
可動範囲Ｒ内でより近い安定把持方向Ｄｓを選択するよ
うな動作パターンを示したものである。
した実施例の矢印Ｙの反対向き（１８０゜回転した向
き）でも安定把持方向Ｄｓになるはずなので、可動範囲
Ｒが３６０゜で、安定把持方向Ｄｓが２つある場合に、
可動範囲Ｒ内でより近い安定把持方向Ｄｓを選択するよ
うな動作パターンを示したものである。
【００５４】請求項８の発明は、把持部６の安定把持方
向Ｄｓが複数あるときに、姿勢生成部１４に設けられた
判断部で、図１２に示したようないくつかの動作パター
ンから、当てはまるものを選択することができるように
したものである。
向Ｄｓが複数あるときに、姿勢生成部１４に設けられた
判断部で、図１２に示したようないくつかの動作パター
ンから、当てはまるものを選択することができるように
したものである。
【００５５】
【発明の効果】請求項１の発明は、長軸物の物体を把持
する把持部と、該把持部および前記物体を所定の位置に
移動させる位置制御と、前記把持部の姿勢制御とを行う
ロボット制御手段とを有するロボットの制御方法におい
て、前記物体を前記把持部が摩擦力のみで固定して所定
の位置に移動させる場合、前記ロボット制御手段は、前
記把持部の移動時に該把持部にかかる加速度の方向およ
び／または慣性力の方向を演算する演算手段を有し、該
演算結果に基づいて前記加速度の方向および／または慣
性力の方向と前記物体の長軸方向に対する直角方向とが
一致するように前記把持部の向きを変えることにより前
記物体の安定把持姿勢を保持するように姿勢制御するの
で、複雑な教示をすることなく、また、簡単な把持機構
により、慣性力によって被把持物体を落とすようなトラ
ブルを抑えることができる。
する把持部と、該把持部および前記物体を所定の位置に
移動させる位置制御と、前記把持部の姿勢制御とを行う
ロボット制御手段とを有するロボットの制御方法におい
て、前記物体を前記把持部が摩擦力のみで固定して所定
の位置に移動させる場合、前記ロボット制御手段は、前
記把持部の移動時に該把持部にかかる加速度の方向およ
び／または慣性力の方向を演算する演算手段を有し、該
演算結果に基づいて前記加速度の方向および／または慣
性力の方向と前記物体の長軸方向に対する直角方向とが
一致するように前記把持部の向きを変えることにより前
記物体の安定把持姿勢を保持するように姿勢制御するの
で、複雑な教示をすることなく、また、簡単な把持機構
により、慣性力によって被把持物体を落とすようなトラ
ブルを抑えることができる。
【００５６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記ロボット制御手段は、前記把持部あるいはその
近傍に前記加速度を検知する検知手段を有し、該検知結
果に基づいて前記演算手段が前記把持部の加速度および
慣性力の方向を演算するので、複雑な演算をしなくても
慣性力の方向を算出することができ、これにより、請求
項１の発明と同様な効果を得ることができる。
て、前記ロボット制御手段は、前記把持部あるいはその
近傍に前記加速度を検知する検知手段を有し、該検知結
果に基づいて前記演算手段が前記把持部の加速度および
慣性力の方向を演算するので、複雑な演算をしなくても
慣性力の方向を算出することができ、これにより、請求
項１の発明と同様な効果を得ることができる。
【００５７】請求項３の発明は、請求項１あるいは２の
発明において、前記ロボットは、プログラムに基づいて
動作し、該プログラムのコマンドによって、前記把持部
の一連の動作において、前記安定把持姿勢を保持する姿
勢保持モード期間と前記安定把持姿勢を保持しない通常
モード期間とに切り替えることができるので、請求項１
の発明の機能が必要か不要かに合わせて、任意のタイミ
ングで姿勢モードを簡単に切り替えることができる。
発明において、前記ロボットは、プログラムに基づいて
動作し、該プログラムのコマンドによって、前記把持部
の一連の動作において、前記安定把持姿勢を保持する姿
勢保持モード期間と前記安定把持姿勢を保持しない通常
モード期間とに切り替えることができるので、請求項１
の発明の機能が必要か不要かに合わせて、任意のタイミ
ングで姿勢モードを簡単に切り替えることができる。
【００５８】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記安定把持姿勢の設定値が前記プログラムのコマ
ンドによって変更することができるので、把持部毎に要
求される把持姿勢のバリエーションに簡単に対応するこ
とができる。
て、前記安定把持姿勢の設定値が前記プログラムのコマ
ンドによって変更することができるので、把持部毎に要
求される把持姿勢のバリエーションに簡単に対応するこ
とができる。
【００５９】請求項５の発明は、請求項３あるいは４の
発明において、前記姿勢保持モードの有効期間中に、教
示された前記把持部の移動経路の経由点を通らずに前記
把持部が移動する軌道データを生成し、教示された前記
経由点の姿勢データを前記軌道データに基づいた前記安
定把持姿勢のデータに置換するので、経由点の教示の際
に、経由点を通過するときの慣性力の方向を気にせずに
教示することができる。
発明において、前記姿勢保持モードの有効期間中に、教
示された前記把持部の移動経路の経由点を通らずに前記
把持部が移動する軌道データを生成し、教示された前記
経由点の姿勢データを前記軌道データに基づいた前記安
定把持姿勢のデータに置換するので、経由点の教示の際
に、経由点を通過するときの慣性力の方向を気にせずに
教示することができる。
【００６０】請求項６の発明は、請求項３乃至５の発明
において、前記ロボット制御手段は、前記把持部が指令
を受けた前記安定把持姿勢と実際の姿勢との差があらか
じめ設定された範囲を超えたことを判定する判定手段を
有し、該判定に基づいた信号を外部入出力端子あるいは
前記プログラム上に出力するので、装置の安全性を高め
ることができ、姿勢制御を確実に行うことができる。
において、前記ロボット制御手段は、前記把持部が指令
を受けた前記安定把持姿勢と実際の姿勢との差があらか
じめ設定された範囲を超えたことを判定する判定手段を
有し、該判定に基づいた信号を外部入出力端子あるいは
前記プログラム上に出力するので、装置の安全性を高め
ることができ、姿勢制御を確実に行うことができる。
【００６１】
【００６２】請求項７の発明は、請求項１乃至６の発明
において、前記ロボット制御手段は、前記物体の重心位
置に作用する慣性力の方向を演算する慣性力方向演算手
段を有し、該演算結果に基づいて前記物体の慣性力の方
向と前記把持部の安定把持方向が平行となるように姿勢
制御するので、被把持物体の重心を把持することができ
なくても、請求項１と同様の効果を得ることができる。
において、前記ロボット制御手段は、前記物体の重心位
置に作用する慣性力の方向を演算する慣性力方向演算手
段を有し、該演算結果に基づいて前記物体の慣性力の方
向と前記把持部の安定把持方向が平行となるように姿勢
制御するので、被把持物体の重心を把持することができ
なくても、請求項１と同様の効果を得ることができる。
【００６３】請求項８の発明は、請求項１乃至７の発明
において、前記ロボット制御手段は、複数の前記安定把
持姿勢から一姿勢を選択する判断手段を有するので、動
作パターンを記憶させることにより、最適な姿勢変化を
行うことができる。
において、前記ロボット制御手段は、複数の前記安定把
持姿勢から一姿勢を選択する判断手段を有するので、動
作パターンを記憶させることにより、最適な姿勢変化を
行うことができる。
【図１】 本発明が適用されるロボットの一実施例を説
明するための構成図である。
明するための構成図である。
【図２】 図１に示した実施例における被把持物体の安
定把持姿勢および方向を説明するための図である。
定把持姿勢および方向を説明するための図である。
【図３】 本発明によるロボットの制御方法の一実施例
を説明するための構成図である。
を説明するための構成図である。
【図４】 本発明によるロボットの制御方法の他の実施
例を説明するための構成図である。
例を説明するための構成図である。
【図５】 本発明によるロボットの制御方法の他の実施
例を説明するための図である。
例を説明するための図である。
【図６】 図５に示した実施例における通常モード時の
制御を説明するための構成図である。
制御を説明するための構成図である。
【図７】 本発明によるロボットの制御方法の他の実施
例を説明するためのフローチャートである。
例を説明するためのフローチャートである。
【図８】 本発明によるロボットの制御方法の他の実施
例を説明するための図である。
例を説明するための図である。
【図９】 本発明によるロボットの制御方法の他の実施
例を説明するための図である。
例を説明するための図である。
【図１０】 本発明によるロボットの制御方法の他の実
施例を説明するための図である。
施例を説明するための図である。
【図１１】 本発明によるロボットの制御方法の他の実
施例を説明するための図である。
施例を説明するための図である。
【図１２】 本発明によるロボットの制御方法の他の実
施例を説明するための図である。
施例を説明するための図である。
【図１３】 ロボットの把持部の姿勢を説明するための
図である。
図である。
１…ロボットコントローラ、２…サーボアンプ、３…第
１アーム、３ａ…第１回転軸、４…第２アーム、４ａ…
第２回転軸、５…昇降軸、５ａ…第３回転軸、６，３６
…把持部、６ａ…チャック開閉用シリンダ、６ｂ，３６
ｂ…フィンガー部、６ｃ，３６ｃ…クッション部材、
７，３７…被把持物体、１１…プログラム動作部、１２
…軌道生成部、１３…加速度方向演算部、１４…姿勢生
成部、１５，１９…サーボ制御部、１６，２０…サーボ
アンプ、１７，２１…サーボモータ、１８，２２…エン
コーダ、２３…外部出力端子、２４…加速度計、２５…
機構変換部、２６…機構パラメータ、Ａａ…加速領域、
Ａｃ…定速領域、Ａｒ…減速領域、Ｄｓ…安定把持方
向、ｄ…第３回転軸５ａと被把持物体７の重心の距離、
Ｆ…慣性力の方向、Ｆ0…把持部６に働く慣性力、Ｆ1…
被把持物体７の重心に働く慣性力、Ｇ…終点、Ｍ1，
Ｍ2，Ｍ3…経由点、Ｒ…把持部６の可動範囲、Ｓ…始
点、ＳＴ…ストッパ、Ｔ…時間、Ｔ0…姿勢変更開始
点、Ｔ1…移動開始点、Ｔ2…安定把持姿勢開始点、Ｘ…
被把持物体７の長軸方向、Ｙ…長軸方向Ｘの直角方向、
θ…第３回転軸の角度、θ1…停止姿勢の第３回転軸の
角度、θ2…移動開始時Ｔ1における安定把持姿勢に対す
る第３回転軸の角度、φ…補正角、ω…角速度。
１アーム、３ａ…第１回転軸、４…第２アーム、４ａ…
第２回転軸、５…昇降軸、５ａ…第３回転軸、６，３６
…把持部、６ａ…チャック開閉用シリンダ、６ｂ，３６
ｂ…フィンガー部、６ｃ，３６ｃ…クッション部材、
７，３７…被把持物体、１１…プログラム動作部、１２
…軌道生成部、１３…加速度方向演算部、１４…姿勢生
成部、１５，１９…サーボ制御部、１６，２０…サーボ
アンプ、１７，２１…サーボモータ、１８，２２…エン
コーダ、２３…外部出力端子、２４…加速度計、２５…
機構変換部、２６…機構パラメータ、Ａａ…加速領域、
Ａｃ…定速領域、Ａｒ…減速領域、Ｄｓ…安定把持方
向、ｄ…第３回転軸５ａと被把持物体７の重心の距離、
Ｆ…慣性力の方向、Ｆ0…把持部６に働く慣性力、Ｆ1…
被把持物体７の重心に働く慣性力、Ｇ…終点、Ｍ1，
Ｍ2，Ｍ3…経由点、Ｒ…把持部６の可動範囲、Ｓ…始
点、ＳＴ…ストッパ、Ｔ…時間、Ｔ0…姿勢変更開始
点、Ｔ1…移動開始点、Ｔ2…安定把持姿勢開始点、Ｘ…
被把持物体７の長軸方向、Ｙ…長軸方向Ｘの直角方向、
θ…第３回転軸の角度、θ1…停止姿勢の第３回転軸の
角度、θ2…移動開始時Ｔ1における安定把持姿勢に対す
る第３回転軸の角度、φ…補正角、ω…角速度。
─────────────────────────────────────────────────────
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 13/00
G05B 19/18
Claims (8)
- 【請求項１】 長軸物の物体を把持する把持部と、該把
持部および前記物体を所定の位置に移動させる位置制御
と、前記把持部の姿勢制御とを行うロボット制御手段と
を有するロボットの制御方法において、前記物体を前記
把持部が摩擦力のみで固定して所定の位置に移動させる
場合、前記ロボット制御手段は、前記把持部の移動時に
該把持部にかかる加速度の方向および／または慣性力の
方向を演算する演算手段を有し、該演算結果に基づいて
前記加速度の方向および／または慣性力の方向と前記物
体の長軸方向に対する直角方向とが一致するように前記
把持部の向きを変えて前記物体の安定把持姿勢を保持す
るように姿勢制御することを特徴とするロボットの制御
方法。 - 【請求項２】 前記ロボット制御手段は、前記把持部あ
るいはその近傍に前記加速度を検知する検知手段を有
し、該検知結果に基づいて前記演算手段が前記把持部の
加速度および慣性力の方向を演算することを特徴とする
請求項１に記載のロボットの制御方法。 - 【請求項３】 前記ロボットは、プログラムに基づいて
動作し、該プログラムのコマンドによって、前記把持部
の一連の動作において、前記安定把持姿勢を保持する姿
勢保持モード期間と前記安定把持姿勢を保持しない通常
モード期間とに切り替えることができることを特徴とす
る請求項１あるいは２に記載のロボットの制御方法。 - 【請求項４】 前記安定把持姿勢の設定値が前記プログ
ラムのコマンドによって変更することができることを特
徴とする請求項３に記載のロボットの制御方法。 - 【請求項５】 前記姿勢保持モードの有効期間中に、教
示された前記把持部の移動経路の経由点を通らずに前記
把持部が移動する軌道データを生成し、教示された前記
経由点の姿勢データを前記軌道データに基づいた前記安
定把持姿勢のデータに置換することを特徴とする請求項
３あるいは４に記載のロボットの制御方法。 - 【請求項６】 前記ロボット制御手段は、前記把持部が
指令を受けた前記安定把持姿勢と実際の姿勢との差があ
らかじめ設定された範囲を超えたことを判定する判定手
段を有し、該判定に基づいた信号を外部入出力端子ある
いは前記プログラム上に出力することを特徴とする請求
項３乃至５のいずれかに記載のロボットの制御方法。 - 【請求項７】 前記ロボット制御手段は、前記物体の重
心位置に作用する慣性力の方向を演算する慣性力方向演
算手段を有し、該演算結果に基づいて前記物体の慣性力
の方向と前記把持部の安定把持方向が平行となるように
姿勢制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
かに記載のロボットの制御方法。 - 【請求項８】 前記ロボット制御手段は、複数の前記安
定把持姿勢から一姿勢を選択する判断手段を有すること
を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のロボッ
トの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15027996A JP3442221B2 (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15027996A JP3442221B2 (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | ロボットの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09300255A JPH09300255A (ja) | 1997-11-25 |
| JP3442221B2 true JP3442221B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=15493504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15027996A Expired - Fee Related JP3442221B2 (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442221B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019102913A1 (ja) * | 2017-11-22 | 2019-05-31 | Thk株式会社 | 把持システム |
| JP7028092B2 (ja) * | 2018-07-13 | 2022-03-02 | オムロン株式会社 | 把持姿勢評価装置及び把持姿勢評価プログラム |
| US11745337B2 (en) | 2019-08-29 | 2023-09-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Handling device, control device, and computer program product |
| JP7364505B2 (ja) | 2020-03-18 | 2023-10-18 | 株式会社東芝 | ハンドリング装置、制御装置、およびプログラム |
| JP7405730B2 (ja) * | 2020-11-26 | 2023-12-26 | 株式会社日立製作所 | 軌道計画装置、軌道計画方法、及び軌道計画プログラム |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP15027996A patent/JP3442221B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09300255A (ja) | 1997-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4736607B2 (ja) | ロボット制御装置 | |
| JP5946859B2 (ja) | 力に応じて動かすロボットのロボット制御装置およびロボットシステム | |
| JP2008142810A (ja) | ロボット制御装置 | |
| JP2007148527A (ja) | ロボットの干渉回避方法およびロボット | |
| Karayiannidis et al. | In-hand manipulation using gravity and controlled slip | |
| JP2010069584A (ja) | マニピュレータの制御装置および制御方法 | |
| JP6834655B2 (ja) | ロボットの負荷重心位置推定装置及びロボットの負荷重心位置推定方法 | |
| JP3442221B2 (ja) | ロボットの制御方法 | |
| US11623340B2 (en) | Robot system, control apparatus, and control method | |
| JP2003159683A (ja) | 双腕ロボット及びその制御方法 | |
| JP2019000941A (ja) | ロボットの負荷重心位置推定装置及びロボットの負荷重心位置推定方法 | |
| WO2017175340A1 (ja) | 最適化装置及びそれを備えた垂直型多関節ロボット | |
| JP2020066080A (ja) | 人と協働作業を行うロボットシステム、及びロボット制御方法 | |
| JP2009012132A (ja) | 多関節型ロボットおよびワーク受け渡し方法 | |
| JP4498061B2 (ja) | 溶接ロボット制御装置 | |
| JP3328414B2 (ja) | ロボットハンドの姿勢制御装置 | |
| CN112703090B (zh) | 机器人控制装置、机器人控制方法及存储介质 | |
| JP7095980B2 (ja) | ロボットシステム | |
| JP2009093352A (ja) | ロボットシステムの制御装置、制御方法およびそのプログラム | |
| JP2007038059A (ja) | 作業補助装置 | |
| US11590648B2 (en) | Robot system, control apparatus, and control method | |
| JP4575827B2 (ja) | 産業用ロボット制御装置 | |
| JP4168441B2 (ja) | 搬送装置 | |
| JPH079608B2 (ja) | ロボツトの制御方法及びその装置 | |
| JP2019038059A (ja) | ロボットシステム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |