JP4647919B2 - 制御方法および制御装置 - Google Patents
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Description
多関節ロボットの各関節部(9〜15)のうち基本4関節部(9〜12)で多関節ロボットの遊端部(18)の位置を決定し、1つの関節部(14)の回転軸線(L14)と、その両側の関節部(13,15)の各回転軸線(L13,L15)とが交差する3軸交点を有する残余の関節部(13〜15)で前記遊端部(18)の姿勢を決定するときに、前記基本4関節部(9〜12)のうちの予め定める1つの冗長関節部(9)に設定する冗長関節部設定段階と、
前記遊端部(18)を予め定める軌道上に保持しながら前記予め定める1つの冗長関節部(9)を予め定める変位量(Δθ1)だけプラス方向に角変位させた場合と、マイナス方向に角変位させた場合とのそれぞれについて、前記基本4関節部(9〜12)のうち前記予め定める1つの冗長関節部(9)を除く関節部(10〜12)の角度位置(θ2,θ3,θ4)を前記遊端部(18)の位置(X,Y,Z)に変換するヤコビ行列(J+,J−)の行列式(det(J+),det(J−))の絶対値(|det(J+)|,|det(J−)|を比較し、値が大きい方向に前記予め定める1つの冗長関節部(9)を前記予め定める変位量(Δθ1)だけ角変位させる冗長関節制御段階とを含むことを特徴とする制御方法である。
前記基本4関節部(9〜12)は前記予め定める1つの同軸関節部(9)と3つの傾斜関節部(10,11,12)とを含むことを特徴とする。
多関節ロボットの各関節部(9〜15)のうち基本4関節部(9〜12)で前記多関節ロボットの遊端部(18)の位置を決定し、1つの関節部(14)の回転軸線(L14)と、その両側の関節部(13,15)の各回転軸線(L13,L15)とが交差する3軸交点を有する残余の関節部(13〜15)で前記遊端部(18)の姿勢を決定するときに、前記基本4関節部(9〜12)のうちの予め定める1つの冗長関節部(9)に設定する冗長関節部設定手段(19)と、
前記遊端部(18)を予め定める軌道上に保持しながら前記予め定める1つの冗長関節部(9)を予め定める変位量(Δθ1)だけプラス方向に角変位させた場合と、マイナス方向に角変位させた場合とのそれぞれについて、前記基本4関節部(9〜12)のうち前記予め定める1つの冗長関節部(9)を除く関節部(10〜12)の角度位置(θ2,θ3,θ4)を前記遊端部(18)の位置(X,Y,Z)に変換するヤコビ行列(J+,J−)の行列式(det(J+),det(J−))の絶対値(|det(J+)|,|det(J−)|を比較し、値が大きい方向に前記予め定める1つの冗長関節部(9)を前記予め定める変位量(Δθ1)だけ角変位させる冗長関節制御手段(19)とを含むことを特徴とする制御装置である。
2 制御装置
9〜15 関節部
18 エンドエフェクタ
19 中央演算処理部
Claims (5)
- 多関節ロボットの制御方法であって、
多関節ロボットの各関節部(9〜15)のうち基本4関節部(9〜12)で多関節ロボットの遊端部(18)の位置を決定し、1つの関節部(14)の回転軸線(L14)と、その両側の関節部(13,15)の各回転軸線(L13,L15)とが交差する3軸交点を有する残余の関節部(13〜15)で前記遊端部(18)の姿勢を決定するときに、前記基本4関節部(9〜12)のうちの予め定める1つの冗長関節部(9)に設定する冗長関節部設定段階と、
前記遊端部(18)を予め定める軌道上に保持しながら前記予め定める1つの冗長関節部(9)を予め定める変位量(Δθ1)だけプラス方向に角変位させた場合と、マイナス方向に角変位させた場合とのそれぞれについて、前記基本4関節部(9〜12)のうち前記予め定める1つの冗長関節部(9)を除く関節部(10〜12)の角度位置(θ2,θ3,θ4)を前記遊端部(18)の位置(X,Y,Z)に変換するヤコビ行列(J+,J−)の行列式(det(J+),det(J−))の絶対値(|det(J+)|,|det(J−)|を比較し、値が大きい方向に前記予め定める1つの冗長関節部(9)を前記予め定める変位量(Δθ1)だけ角変位させる冗長関節制御段階とを含むことを特徴とする制御方法。 - 前記多関節ロボットは直列に設けられる複数のアーム体(3〜8)と、隣接する2つのアーム体を回転自在に連結する関節部(9〜15)とを有し、前記関節部(9〜15)は、前記2つのアーム体を、各アーム体の軸線と同軸の回転軸線(L9,L13,L15)まわりに回転自在に連結する同軸関節部(9,13,15)と、前記2つのアーム体を、各アーム体の軸線に対して所定の角度を成して傾斜する回転軸線(L10,L11,L12,L14)まわりに回転自在に連結する傾斜関節部(10,11,12,14)とを有し、
前記基本4関節部(9〜12)は前記予め定める1つの同軸関節部(9)と3つの傾斜関節部(10,11,12)とを含むことを特徴とする請求項1に記載の制御方法。 - 少なくとも前記予め定める1つの冗長関節部(9)の角度位置が可動範囲の限界位置に近づいた場合、前記遊端部(18)を予め定める軌道上に保持しながら、前記予め定める1つの冗長関節部(9)の角度位置を前記可動範囲の中央位置に近づけるように前記予め定める1つの冗長関節部(9)を角変位させる補助制御段階をさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の制御方法。
- 多関節ロボットの制御装置であって、
多関節ロボットの各関節部(9〜15)のうち基本4関節部(9〜12)で前記多関節ロボットの遊端部(18)の位置を決定し、1つの関節部(14)の回転軸線(L14)と、その両側の関節部(13,15)の各回転軸線(L13,L15)とが交差する3軸交点を有する残余の関節部(13〜15)で前記遊端部(18)の姿勢を決定するときに、前記基本4関節部(9〜12)のうちの予め定める1つの冗長関節部(9)に設定する冗長関節部設定手段(19)と、
前記遊端部(18)を予め定める軌道上に保持しながら前記予め定める1つの冗長関節部(9)を予め定める変位量(Δθ1)だけプラス方向に角変位させた場合と、マイナス方向に角変位させた場合とのそれぞれについて、前記基本4関節部(9〜12)のうち前記予め定める1つの冗長関節部(9)を除く関節部(10〜12)の角度位置(θ2,θ3,θ4)を前記遊端部(18)の位置(X,Y,Z)に変換するヤコビ行列(J+,J−)の行列式(det(J+),det(J−))の絶対値(|det(J+)|,|det(J−)|を比較し、値が大きい方向に前記予め定める1つの冗長関節部(9)を前記予め定める変位量(Δθ1)だけ角変位させる冗長関節制御手段(19)とを含むことを特徴とする制御装置。 - 少なくとも前記予め定める1つの冗長関節部(9)の角度位置が可動範囲の限界位置に近づいた場合、前記遊端部(18)を予め定める軌道上に保持しながら、前記予め定める1つの冗長関節部(9)の角度位置を前記可動範囲の中央位置に近づけるように前記予め定める1つの冗長関節部(9)を角変位させる補助制御手段(19)をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の制御装置。
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