JP5721167B2 - ロボット制御装置 - Google Patents
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Description
アームの先端に取り付けられた作業ツールを操作手段からの操作信号によりジョグ送りする際に、前記作業ツールが予め定められた作業領域に侵入したことを検知し、前記作業領域に応じた所定の軸方向を有するユーザ座標系を自動的に選択するロボット制御装置において、
前記ユーザ座標系を算出するための複数の特徴点の座標値である特徴点データと、前記作業領域の形状および大きさを定めるためのパラメータである作業領域設定情報の設定を受け付ける受付手段と、
設定された前記特徴点データに基づいて前記ユーザ座標系を算出する座標系演算手段と、
この座標系演算手段により算出されたユーザ座標系の原点を基準として前記作業領域設定情報に基づいた作業領域を設定する作業領域自動設定手段と、
を備えたことを特徴とするロボット制御装置である。
図1は、本発明に係るロボット制御装置RCを適用したロボット制御システム10のブロック図である。同図は、例としてアーク溶接用途に具体化したものを示しているが、スポット溶接、ハンドリング等のその他の用途においても本発明は適用可能である。
作業者がワークWの形状に応じたユーザ座標系を設定する場合は、まず、複数の特徴点を指定する。この作業は、図8ですでに説明したように、特徴点E1、E2およびE3を指定する作業である。
特徴点データCdが設定されると、座標系演算部8はユーザ座標系Cuを算出する。より具体的には、ベース座標系から見たユーザ座標系の位置姿勢を表す同次変換行列に変換する。これらの演算は、特許文献1に記載されているように公知の演算技術により容易に可能であるので、詳細な説明を省略する。
作業領域設定情報Qiが設定されると、作業領域設定部15は、作業領域設定情報Qiおよび特徴点データCdを入力とし、以下の方法により作業領域Qを設定する。
上記までにユーザ座標系Cuおよび作業領域Qの設定は完了しているので、マニピュレータMのジョグ送りが可能な状態となっている。ジョグ送りの際は、作業者により手動操作座標系が選択される。座標系選択処理部7は、選択された手動操作座標系(ユーザ座標系Cu以外の座標系)をジョグ動作処理部9に通知する。
ティーチペンダントTPの方向指示キー41A等によりジョグ送り操作が行われると、ジョグ動作処理部9は、選択された手動操作座標系の軸方向に応じて溶接トーチTの先端を移動させるための演算を行い、演算結果を駆動指令部12に出力する。この結果、マニピュレータMが駆動制御されてジョグ送りが行われる。この駆動制御と同時に、現在位置取得部17は、マニピュレータMからのエンコーダ信号Ecを所定のサンプリング周期で読み取り、溶接トーチTの現在位置(ベース座標値)を算出し、判定部16に通知する。判定部16は、通知された現在位置と作業領域データQdと比較を行う。そして、現在位置が作業領域Qの内部にあると判定すると、その旨を座標系選択処理部7に通知する。座標系選択処理部7は、手動操作座標系を、作業領域Qに対応したユーザ座標系Cuに切り替える。以上により、溶接トーチTが作業領域Qに侵入したときに、手動操作座標系を作業領域Qに応じたユーザ座標系Cuに切り替えることができる。
2 キー入力監視部
3 教示処理部
5 ハードディスク
7 座標系選択処理部
8 座標系演算部
9 ジョグ動作処理部
10 ロボット制御システム
11 解釈実行部
12 駆動指令部
13 溶接制御部
15 作業領域設定部
16 判定部
17 現在位置取得部
21 CPU
22 ROM
23 RAM
41 キーボード(方向指示キー)
43 表示部
60 ロボット制御システム
61 マニピュレータ
62 アーム
63 ティーチペンダント
64 方向指示キー
65 ロボット制御装置
A 教示点
B 教示点
b1 パラメータ
b2 パラメータ
b3 パラメータ
b4 パラメータ
Cb ベース座標系
Cd 特徴点データ
Cu ユーザ座標系
Dr 半径
Dx 辺長さ
Dy 辺長さ
Dz 辺長さ
E1 特徴点
E2 特徴点
E3 特徴点
Ec エンコーダ信号
K 作業経路
M マニピュレータ
Mc 動作制御信号
Or 原点
Q 作業領域
Qd 作業領域データ
Qi 作業領域設定情報
RC ロボット制御装置
Ss 操作信号
T 溶接トーチ(作業ツール)
Td 教示データ
TP ティーチペンダント
W ワーク
Wc 溶接制御信号
WP 溶接電源
WS 作業台
Claims (4)
- アームの先端に取り付けられた作業ツールを操作手段からの操作信号によりジョグ送りする際に、前記作業ツールが予め定められた作業領域に侵入したことを検知し、前記作業領域に応じた所定の軸方向を有するユーザ座標系を自動的に選択するロボット制御装置において、
前記ユーザ座標系を算出するための複数の特徴点の座標値である特徴点データと、前記作業領域の形状および大きさを定めるためのパラメータである作業領域設定情報の設定を受け付ける受付手段と、
設定された前記特徴点データに基づいて前記ユーザ座標系を算出する座標系演算手段と、
この座標系演算手段により算出されたユーザ座標系の原点を基準として前記作業領域設定情報に基づいた作業領域を設定する作業領域自動設定手段と、
を備えたことを特徴とするロボット制御装置。 - 前記所定形状は、前記原点を中心位置とした予め定めた半径長さを有する球体であることを特徴とする請求項1記載のロボット制御装置。
- 前記所定形状は、前記原点を中心位置とした予め定めた辺長さを有する直方体または立方体であることを特徴とする請求項1記載のロボット制御装置。
- 前記中心位置を、所定方向に所定量だけシフト可能としたことを特徴とする請求項2または請求項3記載のロボット制御装置。
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