JP3511035B2 - ロボット制御装置 - Google Patents
ロボット制御装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば宇宙空間
や原子炉内などにおいて作業するロボットを制御するロ
ボット制御装置に関する。
や原子炉内などにおいて作業するロボットを制御するロ
ボット制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、危険の伴う環境で人間に
代わり作業を行なうロボットを制御するロボット制御装
置は、外部からの無線通信等による指示にしたがって上
記作業用ロボットを駆動制御する。また、この種のロボ
ット制御装置は、ロボットの関節の角度や姿勢を検出し
て上記指示に対して正確に追従するようにフィードバッ
ク制御を行なっている。
代わり作業を行なうロボットを制御するロボット制御装
置は、外部からの無線通信等による指示にしたがって上
記作業用ロボットを駆動制御する。また、この種のロボ
ット制御装置は、ロボットの関節の角度や姿勢を検出し
て上記指示に対して正確に追従するようにフィードバッ
ク制御を行なっている。
【０００３】このフィードバック制御では、関節の基準
位置を関節内部に組込んだゼロ点検出センサによって検
出することによって動作初期の関節絶対角度を把握して
おく。そして、その後は、関節角度の変位（相対的な関
節角度）を例えばインクリメンタル型センサにより検出
し、これらの検出値（関節絶対角度と関節角度の変位）
を積算していくことにより、時々刻々と動作する当該ロ
ボットの関節絶対角度を算定するようにしている。尚、
上記したインクリメンタル型のセンサとは、相対的な関
節角度をパルス数をカウントすることにより検出するも
のである。
位置を関節内部に組込んだゼロ点検出センサによって検
出することによって動作初期の関節絶対角度を把握して
おく。そして、その後は、関節角度の変位（相対的な関
節角度）を例えばインクリメンタル型センサにより検出
し、これらの検出値（関節絶対角度と関節角度の変位）
を積算していくことにより、時々刻々と動作する当該ロ
ボットの関節絶対角度を算定するようにしている。尚、
上記したインクリメンタル型のセンサとは、相対的な関
節角度をパルス数をカウントすることにより検出するも
のである。
【０００４】ところで、このようなロボット制御装置に
異常が発生すると、制御計算機や駆動回路などからのフ
ィードバック制御に必要な上記関節絶対角度を示すデー
タが消失してしまうことがある。このような場合には、
ロボット制御装置にロボットの各関節の状態を認識させ
るために一度リセット動作させ初期状態に戻して復帰さ
せるようにしている。
異常が発生すると、制御計算機や駆動回路などからのフ
ィードバック制御に必要な上記関節絶対角度を示すデー
タが消失してしまうことがある。このような場合には、
ロボット制御装置にロボットの各関節の状態を認識させ
るために一度リセット動作させ初期状態に戻して復帰さ
せるようにしている。
【０００５】また、ロボットが作業対象に対して把持・
挿入などの接触作業している際に上記データを消失して
しまった場合には、上記リセット動作によってロボット
の状態を認識させようとすると、ロボットが接触してい
る作業対象から離脱できなくなったり、あるいは作業対
象を損傷させてしまう虞がある。このため、このような
場合には直接人間が上記ロボットに対して復帰作業を施
して、ロボット制御装置にロボットの初期状態を再認識
させて、このような状況を脱していた。
挿入などの接触作業している際に上記データを消失して
しまった場合には、上記リセット動作によってロボット
の状態を認識させようとすると、ロボットが接触してい
る作業対象から離脱できなくなったり、あるいは作業対
象を損傷させてしまう虞がある。このため、このような
場合には直接人間が上記ロボットに対して復帰作業を施
して、ロボット制御装置にロボットの初期状態を再認識
させて、このような状況を脱していた。
【０００６】しかし、このような直接人間の手による復
帰作業には多大な時間と労力を要するという問題があ
り、また宇宙空間や原子炉の内部などにおいて作業する
ようなロボットにおいては、当該ロボットを回収した
り、人間が近づくことが容易にできないため、このよう
な状況に陥ったロボットを復帰させることは極めて困難
であるという問題がある。
帰作業には多大な時間と労力を要するという問題があ
り、また宇宙空間や原子炉の内部などにおいて作業する
ようなロボットにおいては、当該ロボットを回収した
り、人間が近づくことが容易にできないため、このよう
な状況に陥ったロボットを復帰させることは極めて困難
であるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のロボット制御装置は、ロボットの接触作業中に関節絶
対角度を示すデータが消失しまうような故障が発生した
場合には、リセット動作による復帰では作業対象を損傷
させる虞があるため、直接人間が上記ロボットに対して
復帰作業を施してこのような状況を脱していた。しか
し、このような方法では、復帰作業には多大な時間と労
力を要するという問題があるばかりか、宇宙空間や原子
炉の内部などにおいて作業するロボットにいたっては当
該ロボットを復帰させることは極めて困難であるという
問題がある。
のロボット制御装置は、ロボットの接触作業中に関節絶
対角度を示すデータが消失しまうような故障が発生した
場合には、リセット動作による復帰では作業対象を損傷
させる虞があるため、直接人間が上記ロボットに対して
復帰作業を施してこのような状況を脱していた。しか
し、このような方法では、復帰作業には多大な時間と労
力を要するという問題があるばかりか、宇宙空間や原子
炉の内部などにおいて作業するロボットにいたっては当
該ロボットを復帰させることは極めて困難であるという
問題がある。
【０００８】この発明は上記の問題を解決すべくなされ
たもので、直接人間が復帰作業を施せないような場所で
作業するロボットの接触作業中に、ロボット制御装置が
関節絶対角度を示すデータを消失しても、ロボットが接
触している作業対象を損傷させることなく、安全かつ迅
速にロボット制御に復帰することが可能なロボット制御
装置を提供することを目的とする。
たもので、直接人間が復帰作業を施せないような場所で
作業するロボットの接触作業中に、ロボット制御装置が
関節絶対角度を示すデータを消失しても、ロボットが接
触している作業対象を損傷させることなく、安全かつ迅
速にロボット制御に復帰することが可能なロボット制御
装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係るロボット制御装置は、複数の関節
を有するロボット本体と、ロボット本体の各関節の絶対
角度を示す絶対角度データを入力する関節絶対角度入力
手段と、ロボット本体の各関節の相対的な角度変位を角
度変位データとして検出する関節角度変位検出手段と、
当該駆動制御の初期においては予め設定された初期絶対
値データと関節角度変位検出手段で検出した角度変位デ
ータとに基づいて絶対角度データを算定し、その後は算
定した絶対角度データと関節角度変位検出手段で検出し
た角度変位データとに基づいて絶対角度データを算定す
るものであって、関節絶対角度入力手段より絶対角度デ
ータが入力される場合には、このデータと関節角度変位
検出手段で検出した角度変位データとに基づいて絶対角
度データを算定する関節絶対角度検出手段と、ロボット
本体の動作を指示する指令信号と関節絶対角度検出手段
で算定された絶対角度データが入力され、この絶対角度
データと指令信号とに基づいてロボット本体の各関節を
駆動制御する駆動制御手段とを具備して構成するように
した。
めに、この発明に係るロボット制御装置は、複数の関節
を有するロボット本体と、ロボット本体の各関節の絶対
角度を示す絶対角度データを入力する関節絶対角度入力
手段と、ロボット本体の各関節の相対的な角度変位を角
度変位データとして検出する関節角度変位検出手段と、
当該駆動制御の初期においては予め設定された初期絶対
値データと関節角度変位検出手段で検出した角度変位デ
ータとに基づいて絶対角度データを算定し、その後は算
定した絶対角度データと関節角度変位検出手段で検出し
た角度変位データとに基づいて絶対角度データを算定す
るものであって、関節絶対角度入力手段より絶対角度デ
ータが入力される場合には、このデータと関節角度変位
検出手段で検出した角度変位データとに基づいて絶対角
度データを算定する関節絶対角度検出手段と、ロボット
本体の動作を指示する指令信号と関節絶対角度検出手段
で算定された絶対角度データが入力され、この絶対角度
データと指令信号とに基づいてロボット本体の各関節を
駆動制御する駆動制御手段とを具備して構成するように
した。
【００１０】上記構成によるロボット制御装置では、例
えば当該ロボットの駆動制御中に各関節の絶対角度デー
タを消失してしまった場合に、オペレータによって関節
絶対角度入力手段から絶対角度データを入力すると、関
節絶対角度検出手段に絶対角度データが入力される。そ
して、関節絶対角度検出手段により、入力された絶対角
度データに基づいて上記ロボットの各関節の絶対角度デ
ータの算定が再開される。このため、直接人間が復帰作
業を施さなくても、接触作業中のロボットに対して安全
かつ迅速に再制御を行なうことが可能となる。
えば当該ロボットの駆動制御中に各関節の絶対角度デー
タを消失してしまった場合に、オペレータによって関節
絶対角度入力手段から絶対角度データを入力すると、関
節絶対角度検出手段に絶対角度データが入力される。そ
して、関節絶対角度検出手段により、入力された絶対角
度データに基づいて上記ロボットの各関節の絶対角度デ
ータの算定が再開される。このため、直接人間が復帰作
業を施さなくても、接触作業中のロボットに対して安全
かつ迅速に再制御を行なうことが可能となる。
【００１１】また、この発明に係るロボット制御装置
は、上記ロボット制御装置の関節絶対角度入力手段に代
わり、関節絶対角度検出手段で算定した最新の絶対角度
データを記憶し、外部からの制御信号に応じて記憶して
いる絶対角度データを関節絶対角度検出手段に出力する
関節絶対角度記憶手段を設けたことを特徴としている。
は、上記ロボット制御装置の関節絶対角度入力手段に代
わり、関節絶対角度検出手段で算定した最新の絶対角度
データを記憶し、外部からの制御信号に応じて記憶して
いる絶対角度データを関節絶対角度検出手段に出力する
関節絶対角度記憶手段を設けたことを特徴としている。
【００１２】このため、関節絶対角度記憶手段には、関
節絶対角度検出手段にて算定した最新の絶対角度データ
を記憶される。そして、各関節の絶対角度データを消失
して当該ロボットが停止してしまった場合に、外部から
制御信号を入力すると、関節絶対角度検出手段に記憶さ
れている絶対角度データが関節絶対角度検出手段に入力
される。そして、関節絶対角度検出手段により、入力さ
れた絶対角度データに基づいて各関節の絶対角度データ
の算定が再開される。このため、直接人間が復帰作業を
施さなくても、接触作業中のロボットに対しても安全か
つ迅速に再制御を行なうことが可能となる。
節絶対角度検出手段にて算定した最新の絶対角度データ
を記憶される。そして、各関節の絶対角度データを消失
して当該ロボットが停止してしまった場合に、外部から
制御信号を入力すると、関節絶対角度検出手段に記憶さ
れている絶対角度データが関節絶対角度検出手段に入力
される。そして、関節絶対角度検出手段により、入力さ
れた絶対角度データに基づいて各関節の絶対角度データ
の算定が再開される。このため、直接人間が復帰作業を
施さなくても、接触作業中のロボットに対しても安全か
つ迅速に再制御を行なうことが可能となる。
【００１３】また、上記の目的を達成するために、この
発明に係るロボット制御装置は、複数の関節を有するロ
ボット本体と、ロボット本体の各関節の絶対的な角度を
示す第１の絶対角度データを入力する関節絶対角度入力
手段と、ロボット本体の各関節の相対的な角度変位を角
度変位データとして検出する関節角度変位検出手段と、
当該駆動制御の初期においては予め設定された初期絶対
値データと関節角度変位検出手段で検出した角度変位デ
ータとに基づいて絶対角度データを算定し、その後は算
定した絶対角度データと関節角度変位検出手段で検出し
た角度変位データとに基づいて絶対角度データを算定す
るものであって、絶対角度データが入力される場合に
は、このデータと関節角度変位検出手段で検出した角度
変位データとに基づいて絶対角度データを算定する関節
絶対角度検出手段と、この関節絶対角度検出手段で算定
した最新の絶対角度データを第２の絶対角度データとし
て記憶する関節絶対角度記憶手段と、ロボット本体の動
作を指示する指令信号と関節絶対角度検出手段で算定さ
れた絶対角度データが入力され、この絶対角度データと
指令信号とに基づいてロボット本体の各関節を駆動制御
する駆動制御手段と、外部からの制御信号に応じて、第
１の絶対角度データと、第２の絶対角度データのうち、
一方の絶対角度データを選択的に関節絶対角度検出手段
に入力する切換入力手段とを具備して構成するようにし
た。
発明に係るロボット制御装置は、複数の関節を有するロ
ボット本体と、ロボット本体の各関節の絶対的な角度を
示す第１の絶対角度データを入力する関節絶対角度入力
手段と、ロボット本体の各関節の相対的な角度変位を角
度変位データとして検出する関節角度変位検出手段と、
当該駆動制御の初期においては予め設定された初期絶対
値データと関節角度変位検出手段で検出した角度変位デ
ータとに基づいて絶対角度データを算定し、その後は算
定した絶対角度データと関節角度変位検出手段で検出し
た角度変位データとに基づいて絶対角度データを算定す
るものであって、絶対角度データが入力される場合に
は、このデータと関節角度変位検出手段で検出した角度
変位データとに基づいて絶対角度データを算定する関節
絶対角度検出手段と、この関節絶対角度検出手段で算定
した最新の絶対角度データを第２の絶対角度データとし
て記憶する関節絶対角度記憶手段と、ロボット本体の動
作を指示する指令信号と関節絶対角度検出手段で算定さ
れた絶対角度データが入力され、この絶対角度データと
指令信号とに基づいてロボット本体の各関節を駆動制御
する駆動制御手段と、外部からの制御信号に応じて、第
１の絶対角度データと、第２の絶対角度データのうち、
一方の絶対角度データを選択的に関節絶対角度検出手段
に入力する切換入力手段とを具備して構成するようにし
た。
【００１４】上記構成によるロボット制御装置では、外
部から制御信号を入力すると、切換えスイッチ手段によ
り、関節絶対角度入力手段から入力される第１の絶対角
度データと、関節絶対角度記憶手段に記憶されている第
２の絶対角度データのうち、一方のデータが選択的に関
節絶対角度検出手段に入力される。そして、関節絶対角
度検出手段により、入力された絶対角度データに基づい
て各関節の絶対角度データの算定が再開される。このた
め、必要に応じた絶対角度データを選択的に関節絶対角
度検出手段に入力して、直接人間が復帰作業を施さなく
ても、安全かつ迅速に再制御を行なうことが可能とな
る。
部から制御信号を入力すると、切換えスイッチ手段によ
り、関節絶対角度入力手段から入力される第１の絶対角
度データと、関節絶対角度記憶手段に記憶されている第
２の絶対角度データのうち、一方のデータが選択的に関
節絶対角度検出手段に入力される。そして、関節絶対角
度検出手段により、入力された絶対角度データに基づい
て各関節の絶対角度データの算定が再開される。このた
め、必要に応じた絶対角度データを選択的に関節絶対角
度検出手段に入力して、直接人間が復帰作業を施さなく
ても、安全かつ迅速に再制御を行なうことが可能とな
る。
【００１５】また、上記の目的を達成するために、この
発明に係るロボット制御装置は、複数の関節を有するロ
ボット本体と、ロボット本体の各関節の絶対的な角度を
示す第１の絶対角度データを入力する関節絶対角度入力
手段と、ロボット本体の各関節の相対的な角度変位を角
度変位データとして検出する関節角度変位検出手段と、
当該駆動制御の初期においては予め設定された初期絶対
値データと関節角度変位検出手段で検出した角度変位デ
ータとに基づいて絶対角度データを算定し、その後は算
定した絶対角度データと関節角度変位検出手段で検出し
た角度変位データとに基づいて絶対角度データを算定す
るものであって、２つの絶対角度データが入力される場
合には、これらの絶対角度データと関節角度変位検出手
段で検出した角度変位データとに基づいて絶対角度デー
タを算定する関節絶対角度検出手段と、この関節絶対角
度検出手段で算定した最新の絶対角度データを第２の絶
対角度データとして記憶する関節絶対角度記憶手段と、
ロボット本体の動作を指示する指令信号と関節絶対角度
検出手段で算定された絶対角度データが入力され、この
絶対角度データと指令信号とに基づいてロボット本体の
各関節を駆動制御する駆動制御手段と、外部からの制御
信号に応じて、第１の絶対角度データおよび第２の絶対
角度データを関節絶対角度検出手段に入力するデータ入
力手段とを具備して構成するようにした。
発明に係るロボット制御装置は、複数の関節を有するロ
ボット本体と、ロボット本体の各関節の絶対的な角度を
示す第１の絶対角度データを入力する関節絶対角度入力
手段と、ロボット本体の各関節の相対的な角度変位を角
度変位データとして検出する関節角度変位検出手段と、
当該駆動制御の初期においては予め設定された初期絶対
値データと関節角度変位検出手段で検出した角度変位デ
ータとに基づいて絶対角度データを算定し、その後は算
定した絶対角度データと関節角度変位検出手段で検出し
た角度変位データとに基づいて絶対角度データを算定す
るものであって、２つの絶対角度データが入力される場
合には、これらの絶対角度データと関節角度変位検出手
段で検出した角度変位データとに基づいて絶対角度デー
タを算定する関節絶対角度検出手段と、この関節絶対角
度検出手段で算定した最新の絶対角度データを第２の絶
対角度データとして記憶する関節絶対角度記憶手段と、
ロボット本体の動作を指示する指令信号と関節絶対角度
検出手段で算定された絶対角度データが入力され、この
絶対角度データと指令信号とに基づいてロボット本体の
各関節を駆動制御する駆動制御手段と、外部からの制御
信号に応じて、第１の絶対角度データおよび第２の絶対
角度データを関節絶対角度検出手段に入力するデータ入
力手段とを具備して構成するようにした。
【００１６】上記構成によるロボット制御装置では、外
部から制御信号を入力すると、切換えスイッチ手段によ
り、関節絶対角度入力手段からオペレータによって入力
される第１の絶対角度データと、関節絶対角度記憶手段
に記憶されている第２の絶対角度データとが関節絶対角
度検出手段に入力される。そして、関節絶対角度検出手
段により、第１の絶対角度データ、第２の絶対角度デー
タおよび関節角度変位検出手段で検出した角度変位デー
タとに基づいて絶対角度データの算定が再開される。す
なわち、２つの絶対角度データに基づいて各関節の絶対
角度データが算定されるため、より高い精度で停止した
接触作業中のロボットを安全かつ迅速に再制御すること
が可能となる。
部から制御信号を入力すると、切換えスイッチ手段によ
り、関節絶対角度入力手段からオペレータによって入力
される第１の絶対角度データと、関節絶対角度記憶手段
に記憶されている第２の絶対角度データとが関節絶対角
度検出手段に入力される。そして、関節絶対角度検出手
段により、第１の絶対角度データ、第２の絶対角度デー
タおよび関節角度変位検出手段で検出した角度変位デー
タとに基づいて絶対角度データの算定が再開される。す
なわち、２つの絶対角度データに基づいて各関節の絶対
角度データが算定されるため、より高い精度で停止した
接触作業中のロボットを安全かつ迅速に再制御すること
が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１を参照してこの発明に係るロ
ボット制御装置の一実施形態について説明する。このロ
ボット制御装置は、関節角度変位検出部１、関節絶対角
度検出部２、駆動制御部３、関節絶対角度記憶部４、教
示データ入力部５、信号入力インターフェイス回路６、
切換えスイッチ７およびスイッチ制御回路８を備えてい
る。
ボット制御装置の一実施形態について説明する。このロ
ボット制御装置は、関節角度変位検出部１、関節絶対角
度検出部２、駆動制御部３、関節絶対角度記憶部４、教
示データ入力部５、信号入力インターフェイス回路６、
切換えスイッチ７およびスイッチ制御回路８を備えてい
る。
【００１８】関節角度変位検出部１は、例えば６自由度
を有する多関節ロボット２０の各関節の角度の変位（関
節角度変化量）を検出し、この検出した変化量を関節絶
対角度検出部２の第１の入力端に出力する。尚、上記関
節角度変化量の検出方法としては、例えばインクリメン
タル型のセンサにより関節角度の変化に応じて出力され
るパルス数をカウントして検出する。
を有する多関節ロボット２０の各関節の角度の変位（関
節角度変化量）を検出し、この検出した変化量を関節絶
対角度検出部２の第１の入力端に出力する。尚、上記関
節角度変化量の検出方法としては、例えばインクリメン
タル型のセンサにより関節角度の変化に応じて出力され
るパルス数をカウントして検出する。
【００１９】関節絶対角度検出部２は、第１および第２
の入力端を備え、第１の入力端には上述したように関節
角度変位検出部１から関節角度変化量を示す信号が入力
され、第２の入力端には後述する切換えスイッチ７の出
力端に接続される。この関節絶対角度検出部２は、ロボ
ット２０の各関節の絶対角度を算定するもので、動作前
のロボット２０の各関節の絶対角度の初期値を予め記憶
しており、特に制御動作の初期にはこの初期値に上記関
節角度変化量を積算して現在の関節の絶対角度（関節絶
対角度データ）を算定する。そして、その後はこの関節
絶対角度データに、時々刻々と入力される上記関節角度
変化量を積算して、当該ロボットの関節絶対角度データ
を更新する。また、第２の入力端に上記関節絶対角度デ
ータが入力される場合には、このデータを予め記憶して
いる上記初期値に代わる初期値として、上記関節角度変
化量と積算して当該ロボットの関節絶対角度データを更
新する。以上のようにして算定された関節絶対角度デー
タは、駆動制御部３と関節絶対角度記憶部４に出力され
る。
の入力端を備え、第１の入力端には上述したように関節
角度変位検出部１から関節角度変化量を示す信号が入力
され、第２の入力端には後述する切換えスイッチ７の出
力端に接続される。この関節絶対角度検出部２は、ロボ
ット２０の各関節の絶対角度を算定するもので、動作前
のロボット２０の各関節の絶対角度の初期値を予め記憶
しており、特に制御動作の初期にはこの初期値に上記関
節角度変化量を積算して現在の関節の絶対角度（関節絶
対角度データ）を算定する。そして、その後はこの関節
絶対角度データに、時々刻々と入力される上記関節角度
変化量を積算して、当該ロボットの関節絶対角度データ
を更新する。また、第２の入力端に上記関節絶対角度デ
ータが入力される場合には、このデータを予め記憶して
いる上記初期値に代わる初期値として、上記関節角度変
化量と積算して当該ロボットの関節絶対角度データを更
新する。以上のようにして算定された関節絶対角度デー
タは、駆動制御部３と関節絶対角度記憶部４に出力され
る。
【００２０】駆動制御部３は、ロボット２０の動作を指
示する指令信号と上記関節絶対角度データとが入力され
る。そして、関節絶対角度データの示す関節の状態が指
令信号の指示する動作に追随するようにロボット２０に
関節駆動信号を出力して駆動制御する。
示する指令信号と上記関節絶対角度データとが入力され
る。そして、関節絶対角度データの示す関節の状態が指
令信号の指示する動作に追随するようにロボット２０に
関節駆動信号を出力して駆動制御する。
【００２１】関節絶対角度記憶部４は、関節絶対角度検
出部２から関節絶対角度データが時々刻々と入力され、
常に最新の関節絶対角度データを記憶するものである。
関節絶対角度記憶部４に記憶されている最新の関節絶対
角度データは、切換えスイッチ７の第２の入力端に入力
される。
出部２から関節絶対角度データが時々刻々と入力され、
常に最新の関節絶対角度データを記憶するものである。
関節絶対角度記憶部４に記憶されている最新の関節絶対
角度データは、切換えスイッチ７の第２の入力端に入力
される。
【００２２】切換えスイッチ７は、第１乃至第３の入力
端を備え、各入力端と前述の出力端とを選択的に接続す
るもので、スイッチ制御回路８によって切換え制御され
る。第１の入力端は、信号入力インターフェイス回路６
に接続される。第２の入力端は、上述したように関節絶
対角度記憶部４から関節絶対角度データが入力される。
なお、第３の入力端は、開放されている。また、スイッ
チ制御回路８は、例えば無線通信などにより切換制御信
号が入力され、この切換制御信号に応じて切換えスイッ
チ７の切換え制御を行なう。
端を備え、各入力端と前述の出力端とを選択的に接続す
るもので、スイッチ制御回路８によって切換え制御され
る。第１の入力端は、信号入力インターフェイス回路６
に接続される。第２の入力端は、上述したように関節絶
対角度記憶部４から関節絶対角度データが入力される。
なお、第３の入力端は、開放されている。また、スイッ
チ制御回路８は、例えば無線通信などにより切換制御信
号が入力され、この切換制御信号に応じて切換えスイッ
チ７の切換え制御を行なう。
【００２３】教示データ入力部５は、ロボット２０の関
節絶対角度データを入力して教示するためのデータ入力
部で、例えば無線通信などにより当該ロボット制御装置
から離れた場所から上記データが入力される。ここで、
入力された関節絶対角度データは、信号入力インターフ
ェイス回路６を介して切換えスイッチ７の第１の入力端
に入力される。
節絶対角度データを入力して教示するためのデータ入力
部で、例えば無線通信などにより当該ロボット制御装置
から離れた場所から上記データが入力される。ここで、
入力された関節絶対角度データは、信号入力インターフ
ェイス回路６を介して切換えスイッチ７の第１の入力端
に入力される。
【００２４】次に、上記構成におけるロボット制御装置
の動作について説明する。まず、通常の動作について説
明する。この場合、スイッチ制御回路８により切換えス
イッチ７が第３の入力端を選択するように設定される。
この状態に、指令信号が駆動制御部３に入力されると、
駆動制御部３により上記指令信号に応じた動作をロボッ
ト２０がするような関節駆動信号が出力される。これに
より、ロボット２０が駆動する。
の動作について説明する。まず、通常の動作について説
明する。この場合、スイッチ制御回路８により切換えス
イッチ７が第３の入力端を選択するように設定される。
この状態に、指令信号が駆動制御部３に入力されると、
駆動制御部３により上記指令信号に応じた動作をロボッ
ト２０がするような関節駆動信号が出力される。これに
より、ロボット２０が駆動する。
【００２５】そして、関節角度変位検出部１によりロボ
ット２０の各関節の関節角度変化量が検出され、関節絶
対角度検出部２に入力される。そして、上記関節角度変
化量は、関節絶対角度検出部２にて、制御動作の初期に
は記憶している関節絶対角度の初期値と積算され現在の
関節絶対角度が算定される。また、これ以降は１サンプ
ル前に算定された関節絶対角度データと上記関節角度変
化量とが積算され、新たな関節絶対角度データに更新さ
れる。このようにして算定された関節絶対角度データ
は、関節絶対角度記憶部４に記憶されるとともに、駆動
制御部３に入力される。
ット２０の各関節の関節角度変化量が検出され、関節絶
対角度検出部２に入力される。そして、上記関節角度変
化量は、関節絶対角度検出部２にて、制御動作の初期に
は記憶している関節絶対角度の初期値と積算され現在の
関節絶対角度が算定される。また、これ以降は１サンプ
ル前に算定された関節絶対角度データと上記関節角度変
化量とが積算され、新たな関節絶対角度データに更新さ
れる。このようにして算定された関節絶対角度データ
は、関節絶対角度記憶部４に記憶されるとともに、駆動
制御部３に入力される。
【００２６】これに対し、駆動制御部３は、上記更新さ
れた関節絶対角度データと上記指令信号とを比較し、ロ
ボット２０が上記指令信号に追随するように関節駆動信
号を出力して、ロボット２０を駆動させる。
れた関節絶対角度データと上記指令信号とを比較し、ロ
ボット２０が上記指令信号に追随するように関節駆動信
号を出力して、ロボット２０を駆動させる。
【００２７】以上のように、通常の動作時にはロボット
２０は、関節角度変位検出部１、関節絶対角度検出部
２、および駆動制御部３からなるフィードバックループ
によって、指令信号の指示する動作が正確に行なわれる
ように制御される。
２０は、関節角度変位検出部１、関節絶対角度検出部
２、および駆動制御部３からなるフィードバックループ
によって、指令信号の指示する動作が正確に行なわれる
ように制御される。
【００２８】ところで、このような通常の制御動作時
に、例えば障害が発生して関節絶対角度検出部２におけ
る関節絶対角度データが消失してしまい正常なロボット
制御の続行が不可能となった場合には、オペレータが例
えば無線通信などにより切換制御信号を送出する。これ
により、スイッチ制御回路８は、切換制御信号に応じて
切換えスイッチ７が第１の入力端あるいは第２の入力端
を選択するように切換え制御を行なう。
に、例えば障害が発生して関節絶対角度検出部２におけ
る関節絶対角度データが消失してしまい正常なロボット
制御の続行が不可能となった場合には、オペレータが例
えば無線通信などにより切換制御信号を送出する。これ
により、スイッチ制御回路８は、切換制御信号に応じて
切換えスイッチ７が第１の入力端あるいは第２の入力端
を選択するように切換え制御を行なう。
【００２９】ここで、第１の入力端が選択された場合に
は、教示データ入力部５より入力された関節絶対角度デ
ータが信号入力インターフェイス回路６および切換えス
イッチ７を介して関節絶対角度検出部２の第２の入力端
子に入力される。
は、教示データ入力部５より入力された関節絶対角度デ
ータが信号入力インターフェイス回路６および切換えス
イッチ７を介して関節絶対角度検出部２の第２の入力端
子に入力される。
【００３０】そして、関節絶対角度検出部２は、教示デ
ータ入力部５より入力された関節絶対角度データを各関
節の絶対角度の初期値として、関節絶対角度の算定を再
開する。尚、教示データ入力部５より入力される関節絶
対角度データは、ロボット２０が作業対象への接触中に
停止してしまった場合に、上記作業対象の角度データか
らロボット制御のアルゴリズムを逆算することにより一
意的に算出される。
ータ入力部５より入力された関節絶対角度データを各関
節の絶対角度の初期値として、関節絶対角度の算定を再
開する。尚、教示データ入力部５より入力される関節絶
対角度データは、ロボット２０が作業対象への接触中に
停止してしまった場合に、上記作業対象の角度データか
らロボット制御のアルゴリズムを逆算することにより一
意的に算出される。
【００３１】一方、第２の入力端を選択した場合には、
関節絶対角度記憶部４に記憶されている関節絶対角度デ
ータが関節絶対角度検出部２に入力される。すなわち、
関節絶対角度検出部２は、停止直後の関節絶対角度デー
タが入力される。このため、関節絶対角度検出部２は、
このデータを各関節の絶対角度の初期値として、関節絶
対角度の算定を再開する。
関節絶対角度記憶部４に記憶されている関節絶対角度デ
ータが関節絶対角度検出部２に入力される。すなわち、
関節絶対角度検出部２は、停止直後の関節絶対角度デー
タが入力される。このため、関節絶対角度検出部２は、
このデータを各関節の絶対角度の初期値として、関節絶
対角度の算定を再開する。
【００３２】したがって、上記構成のロボット制御装置
によれば、ロボット２０が接触作業を行なっている際
に、ロボット２０の各関節の絶対角度を消失するような
障害などが発生しても、停止中のロボットの関節絶対角
度を外部から入力するか、あるいは、内部の記憶装置か
ら停止直後の関節絶対角度データを読み出すことによ
り、再認識することができる。このため、上記いずれか
の方法によって再認識した関節絶対角度データを初期値
とすることにより、ロボットが接触している作業対象を
損傷させることなく、安全かつ迅速にロボット制御に復
帰することが可能である。
によれば、ロボット２０が接触作業を行なっている際
に、ロボット２０の各関節の絶対角度を消失するような
障害などが発生しても、停止中のロボットの関節絶対角
度を外部から入力するか、あるいは、内部の記憶装置か
ら停止直後の関節絶対角度データを読み出すことによ
り、再認識することができる。このため、上記いずれか
の方法によって再認識した関節絶対角度データを初期値
とすることにより、ロボットが接触している作業対象を
損傷させることなく、安全かつ迅速にロボット制御に復
帰することが可能である。
【００３３】尚、上記実施形態では、関節絶対角度デー
タの消失すると、切換えスイッチ７にて教示データ入力
部５からの関節絶対角度データか、あるいは関節絶対角
度記憶部４からの関節絶対角度データを択一的に選ぶよ
うにしたが、これに限るものではない。
タの消失すると、切換えスイッチ７にて教示データ入力
部５からの関節絶対角度データか、あるいは関節絶対角
度記憶部４からの関節絶対角度データを択一的に選ぶよ
うにしたが、これに限るものではない。
【００３４】例えば、関節絶対角度検出部２、切換えス
イッチ７およびスイッチ制御回路８に代わり、図２に示
すようにそれぞれ関節絶対角度検出部９、切換えスイッ
チ１０およびスイッチ制御回路１１を設ける。
イッチ７およびスイッチ制御回路８に代わり、図２に示
すようにそれぞれ関節絶対角度検出部９、切換えスイッ
チ１０およびスイッチ制御回路１１を設ける。
【００３５】切換えスイッチ１０は、関節絶対角度デー
タ消失時にスイッチ制御回路１１の制御により教示デー
タ入力部５からの関節絶対角度データと関節絶対角度記
憶部４とからの関節絶対角度データとを関節絶対角度検
出部９に入力する。そして、関節絶対角度検出部９は、
両方の関節絶対角度データの平均値、あるいは一方の関
節絶対角度データに適切な重み付けをするなどした後に
求めた関節絶対角度データの平均値を各関節の絶対角度
の初期値として、関節絶対角度の算定を再開するように
する。
タ消失時にスイッチ制御回路１１の制御により教示デー
タ入力部５からの関節絶対角度データと関節絶対角度記
憶部４とからの関節絶対角度データとを関節絶対角度検
出部９に入力する。そして、関節絶対角度検出部９は、
両方の関節絶対角度データの平均値、あるいは一方の関
節絶対角度データに適切な重み付けをするなどした後に
求めた関節絶対角度データの平均値を各関節の絶対角度
の初期値として、関節絶対角度の算定を再開するように
する。
【００３６】このように、２つの関節絶対角度データに
基づいて、停止しているロボットの関節絶対角度の初期
値を決定することにより、前述の実施形態に比して精度
の高い関節絶対角度の初期値を得ることができる。した
がって、より安全かつ迅速にロボット制御に復帰するこ
とが可能である。その他、この発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であること
はいうまでもない。
基づいて、停止しているロボットの関節絶対角度の初期
値を決定することにより、前述の実施形態に比して精度
の高い関節絶対角度の初期値を得ることができる。した
がって、より安全かつ迅速にロボット制御に復帰するこ
とが可能である。その他、この発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であること
はいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
ロボットが接触作業中に、故障などにより関節絶対角度
を示すデータを消失しても、ロボットが接触している作
業対象を損傷させることなく、安全かつ迅速にロボット
制御に復帰することが可能なロボット制御装置を提供で
きる。
ロボットが接触作業中に、故障などにより関節絶対角度
を示すデータを消失しても、ロボットが接触している作
業対象を損傷させることなく、安全かつ迅速にロボット
制御に復帰することが可能なロボット制御装置を提供で
きる。
【図１】この発明に係るロボット制御装置の一実施形態
の構成を示す図。
の構成を示す図。
【図２】図１に示した切換えスイッチの他の構成を示す
図。
図。
１…関節角度変位検出部
２，９…関節絶対角度検出部
３…駆動制御部
４…関節絶対角度記憶部
５…教示データ入力部
６…信号入力インターフェイス回路
７，１０…切換えスイッチ
８，１１…スイッチ制御回路
２０…ロボット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小田 光茂
東京都港区浜松町２丁目４番１号 宇宙
開発事業団内
(72)発明者 鳥生 英俊
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地
株式会社東芝小向工場内
(56)参考文献 特開 昭63−174889（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−44560（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B25J 1/00 - 21/02
G05B 19/18 - 19/46
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の関節を有するロボット本体と、 前記ロボット本体の各関節の絶対角度を示す入力角度デ
ータを入力する関節絶対角度入力手段と、 前記ロボット本体の各関節の相対的な角度変位を角度変
位データとして検出する関節角度変位検出手段と、駆動 制御の初期においては予め設定された初期絶対値デ
ータと前記関節角度変位検出手段で検出した角度変位デ
ータとに基づいて前記ロボット本体の各関節の絶対角度
を示す絶対角度データを算定し、その後は算定した前記
絶対角度データと前記関節角度変位検出手段で検出した
角度変位データとに基づいて前記絶対角度データを算定
するものであって、前記関節絶対角度入力手段より前記
入力角度データが入力される場合には、この入力角度デ
ータと前記関節角度変位検出手段で検出した角度変位デ
ータとに基づいて前記絶対角度データを算定する関節絶
対角度検出手段と、 前記ロボット本体の動作を指示する指令信号と前記関節
絶対角度検出手段で算定された絶対角度データが入力さ
れ、この絶対角度データと前記指令信号とに基づいて前
記ロボット本体の各関節を駆動制御する駆動制御手段と
を具備したことを特徴とするロボット制御装置。 - 【請求項２】 前記関節絶対角度入力手段に代わり、前
記関節絶対角度検出手段で算定した最新の絶対角度デー
タを記憶し、外部からの制御信号に応じて記憶している
前記絶対角度データを前記関節絶対角度検出手段に出力
する関節絶対角度記憶手段を設けたことを特徴とする請
求項１に記載のロボット制御装置。 - 【請求項３】 複数の関節を有するロボット本体と、 前記ロボット本体の各関節の絶対的な角度を示す入力角
度データを入力する関節絶対角度入力手段と、 前記ロボット本体の各関節の相対的な角度変位を角度変
位データとして検出する関節角度変位検出手段と、駆 動制御の初期においては予め設定された初期絶対値デ
ータと前記関節角度変位検出手段で検出した角度変位デ
ータとに基づいて前記ロボット本体の各関節の絶対的な
角度を示す絶対角度データを算定し、その後は算定した
前記絶対角度データと前記関節角度変位検出手段で検出
した角度変位データとに基づいて前記絶対角度データを
算定するものであって、入力データが入力される場合に
は、この入力データと前記関節角度変位検出手段で検出
した角度変位データとに基づいて前記絶対角度データを
算定する関節絶対角度検出手段と、 この関節絶対角度検出手段で算定した最新の前記絶対角
度データを記憶角度データとして記憶する関節絶対角度
記憶手段と、 前記ロボット本体の動作を指示する指令信号と前記関節
絶対角度検出手段で算定された絶対角度データが入力さ
れ、この絶対角度データと前記指令信号とに基づいて前
記ロボット本体の各関節を駆動制御する駆動制御手段
と、 外部からの制御信号に応じて、前記入力角度データと、
前記記憶角度データのうち、一方を前記入力データとし
て選択的に関節絶対角度検出手段に入力する切換入力手
段とを具備したことを特徴とするロボット制御装置。 - 【請求項４】 複数の関節を有するロボット本体と、 前記ロボット本体の各関節の絶対的な角度を示す入力角
度データを入力する関節絶対角度入力手段と、 前記ロボット本体の各関節の相対的な角度変位を角度変
位データとして検出する関節角度変位検出手段と、駆 動制御の初期においては予め設定された初期絶対値デ
ータと前記関節角度変位検出手段で検出した角度変位デ
ータとに基づいて前記ロボット本体の各関節の絶対的な
角度を示す絶対角度データを算定し、その後は算定した
前記絶対角度データと前記関節角度変位検出手段で検出
した角度変位データとに基づいて前記絶対角度データを
算定するものであって、２つの入力データが入力される
場合には、これらの入力データと前記関節角度変位検出
手段で検出した角度変位データとに基づいて絶対角度デ
ータを算定する関節絶対角度検出手段と、 この関節絶対角度検出手段で算定した最新の前記絶対角
度データを記憶角度データとして記憶する関節絶対角度
記憶手段と、 前記ロボット本体の動作を指示する指令信号と前記関節
絶対角度検出手段で算定された絶対角度データが入力さ
れ、この絶対角度データと前記指令信号とに基づいて前
記ロボット本体の各関節を駆動制御する駆動制御手段
と、 外部からの制御信号に応じて、前記入力角度データおよ
び前記記憶角度データを前記関節絶対角度検出手段に前
記２つの入力データとして入力するデータ入力手段とを
具備したことを特徴とするロボット制御装置。 - 【請求項５】 前記関節絶対角度検出手段は、前記２つ
の入力データが入力される場合には、これら２つの入力
データのうち一方の入力データに重み付けをしたのちに
前記２つの入力データの平均値を求め、この平均値と前
記関節角度変位検出手段で検出した角度変位データとに
基づいて絶対角度データを算定することを特徴とする請
求項４に記載のロボット制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04480096A JP3511035B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | ロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04480096A JP3511035B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | ロボット制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09234683A JPH09234683A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3511035B2 true JP3511035B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=12701510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04480096A Expired - Fee Related JP3511035B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | ロボット制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3511035B2 (ja) |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP04480096A patent/JP3511035B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09234683A (ja) | 1997-09-09 |
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|---|---|---|---|
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