JP6281351B2 - ロボットの制御方法、ロボットの制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、補間による制御を行う場合において、教示点の数が少なくとも経由点での姿勢を教示されて姿勢に近づけることができるロボットの制御方法、ロボットの制御装置を提供することにある。
一方、近回り軌道における姿勢の変化量が遠回り軌道における姿勢の変化量よりも大きい場合には、近回り軌道で動作させた場合には始点から終点までの動作の中で教示された経由点での姿勢に近い姿勢が出現しないことになるので、実際にロボットを回転させる際の回転方向を遠回りの回転方向に設定する。
このように、近回りの軌道と遠回りの軌道とにおける経由点での姿勢が、教示された経由点での姿勢からどの程度ずれているかを予め評価し、その評価結果に基づいて回転方向が設定される。これにより、遠回りの回転方向が選択肢に組み込まれ、180°を超えるような回転が可能となる。そして、経由点での姿勢に近づける方向に回転方向を設定するので、より教示された経由点での姿勢に近くなることから、補間による制御を行う場合において、経由点での姿勢を教示された姿勢に近づけることができる。つまり、経由点での姿勢が教示された姿勢から大きくずれることを抑制することができる。
図1に示すように、ロボットシステム1は、多関節型のロボット2、ロボット2を制御するコントローラ3、コントローラ3に接続されたティーチングペンダント4を備えている。このロボットシステム1は、一般的な産業用に用いられている。
ベース5、ショルダ6、下アーム7、第一上アーム8、第二上アーム9、手首10およびフランジ11は、ロボット2のアームとして機能し、アームの先端となるフランジ11には、図示は省略するが、ハンド(エンドエフェクタとも呼ばれる)が取り付けられる。ハンドは、例えば図示しないワークを保持して移送したり、ワークを加工する工具等が取り付けられたりする。ロボット2に設けられている各軸(J1〜J6)には、それぞれに対応して駆動源となるモータ(図示省略)が設けられている。
ティーチングペンダント4は、例えば概ね略矩形箱状に形成されており、ユーザが所持したまま操作可能な程度の大きさに形成されている。このティーチングペンダント4には、各種キースイッチやタッチパネル等が設けられており、ユーザは、それらキースイッチやタッチパネル等を用いてティーチングを行う。
これら各ベクトルは、以下の(1)式〜(3)式にて表される。
まず、姿勢行列を用いて2つの座標間の姿勢変化を表す手法について、図4を参照しながら説明する。図4に示すように、基準座標系ΣBに任意の2点が存在し、一方が座標系ΣF1で表される例えば始点であり、他方が座標系ΣF2で表される例えば終点であるとする。このとき、始点からみた終点の姿勢行列をF1RF2とすると、姿勢行列F1RF2は、以下の(5)式で表すことができる。
つまり、コントローラ3は、各軌道における経由点での姿勢と教示された経由点での姿勢との姿勢変化を表すオイラーベクトルを求め、その回転量成分を教示された経由点からの姿勢の変化量として求める変化量取得手段として機能する。
実施形態の制御方法では、教示された始点、経由点および終点の3点の教示点間を曲線で補間して多関節型のロボットの軌道を求める際に、近回り軌道と遠回り軌道とを求め、各軌道における経由点での姿勢を求めた後、教示された経由点での姿勢から各軌道の経由点での姿勢までの姿勢変化を表すオイラーベクトルの回転量成分を求める。これにより、各軌道における経由点での姿勢と教示された経由点での姿勢と差分つまり姿勢のずれが求まり、各軌道における経由点での姿勢が教示された経由点での姿勢対してどの程度ずれているかを把握できる。
本発明は上記した一実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形または拡張することができる。
Claims (2)
- 教示された始点、経由点および終点の3点の教示点間を曲線で補間して多関節型のロボットの軌道を求める際に、
始点から終点まで姿勢を変化させた際の姿勢の変化量が相対的に小さくなる近回りの回転方向を選択した場合の近回り軌道と、近回り軌道とは逆向きの回転方向であって、始点から終点まで姿勢を変化させた際の姿勢の変化量が相対的に大きくなる遠回りの回転方向を選択した場合の遠回り軌道とを求め、
各軌道について、始点から終点までの姿勢変化を表すオイラーベクトルを求め、
始点から終点までの軌道全体の移動距離に対する始点から経由点までの移動距離の割合を求め、
始点から経由点までの移動距離の割合に基づいて、各軌道における経由点までの姿勢の変化量を示す回転量成分を求め、
各軌道の経由点までの回転量成分に基づいて、各軌道における経由点での姿勢を求め、
各軌道における経由点での姿勢と教示された経由点での姿勢との姿勢変化を表すオイラーベクトルを求め、その回転量成分を教示された経由点からの姿勢の変化量として求め、
各軌道の姿勢の変化量を比較し、
近回り軌道における姿勢の変化量が遠回り軌道における姿勢の変化量以下の場合には、実際にロボットを回転させる際の回転方向を近回りの回転方向に設定する一方、近回り軌道における姿勢の変化量が遠回り軌道における姿勢の変化量よりも大きい場合には、実際にロボットを回転させる際の回転方向を遠回りの回転方向に設定することを特徴とするロボットの制御方法。 - 教示された始点、経由点および終点の3点の教示点間を曲線で補間して多関節型のロボットの軌道を求める際に、
始点から終点まで姿勢を変化させた際の姿勢の変化量が相対的に小さくなる近回りの回転方向を選択した場合の近回り軌道と、近回り軌道とは逆向きの回転方向であって、始点から終点まで姿勢を変化させた際の姿勢の変化量が相対的に大きくなる遠回りの回転方向を選択した場合の遠回り軌道とを求める軌道取得手段と、
各軌道について、始点から終点までの姿勢変化を表すオイラーベクトルを求めるベクトル取得手段と、
始点から終点までの軌道全体の移動距離に対する始点から経由点までの移動距離の割合を求める割合取得手段と、
始点から経由点までの移動距離の割合に基づいて、各軌道における経由点までの姿勢の変化量を示す回転量成分を求める回転量取得手段と、
各軌道の経由点までの回転量成分に基づいて、各軌道における経由点での姿勢を求める姿勢取得手段と、
各軌道における経由点での姿勢と教示された経由点での姿勢との姿勢変化を表すオイラーベクトルを求め、その回転量成分を教示された経由点からの姿勢の変化量として求める変化量取得手段と、
各軌道の姿勢の変化量を比較する比較手段と、
近回り軌道における姿勢の変化量が遠回り軌道における姿勢の変化量以下の場合には、実際にロボットを回転させる際の回転方向を近回りの回転方向に設定する一方、近回り軌道における姿勢の変化量が遠回り軌道における姿勢の変化量よりも大きい場合には、実際にロボットを回転させる際の回転方向を遠回りの回転方向に設定する設定手段と、
を備えることを特徴とするロボットの制御装置。
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JP2014056606A JP6281351B2 (ja) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | ロボットの制御方法、ロボットの制御装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2015178158A JP2015178158A (ja) | 2015-10-08 |
JP6281351B2 true JP6281351B2 (ja) | 2018-02-21 |
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Family Applications (1)
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