JP7021621B2 - ロボットの動作軌道作成装置 - Google Patents
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Description
複数の指令位置を通過するスプライン曲線で規定されたロボットの動作軌道を作成する動作軌道作成装置であって、
前記複数の指令位置のうち一部の指令位置が修正された場合に、前記ロボットの確認動作の開始位置よりも1つ前に存在する前記指令位置、前記開始位置から前記確認動作の終了位置までに含まれる前記指令位置、及び前記終了位置よりも1つ後に存在する前記指令位置を用いて、スプライン曲線で規定される所定動作軌道を作成する第1作成部と、
前記第1作成部により作成された前記所定動作軌道のうち、前記開始位置から前記終了位置までの部分を抽出して確認動作軌道を作成する第2作成部と、
を備える。
上記スプラインセグメント関数で示されるスプライン曲線セグメントGk(kは1からnまでの整数)のベクトル係数A,B,C,Dを解くと、以下の(式2)~(式5)のようになる(詳細は特許文献1参照)。ここで、スプライン曲線セグメントGkの両端(始点側の指令位置R(k-1)と終点側の指令位置Rk)の位置ベクトルは、それぞれP(k-1)とPkである。Tk,T(k-1)は、それぞれ指令位置R(k),指令位置R(k-1)における接戦ベクトルである。
B=3Pk-3P(k-1)-2T(k-1)-Tk ・・・(式3)
C=T(k-1) ・・・(式4)
D=P(k-1) ・・・(式5)
以上のように、指令位置相互間を一区間としたとき、各区間のスプライン曲線セグメントは上記式(1)~(5)によって表される。それら各区間のスプライン曲線セグメントを接続するための条件として、一般的に以下の条件が用いられる。
(1)接続点が一致していること。
(2)接続点で接線ベクトルが一致していること。
(3)接続点で接線ベクトルの変化率が一致していること。
=P((1-α)t+α)
=(1-α)^3・At^3+(1-α)^2・(3αA+B)t^2+(1-α)(3α^2・A+2αB+C)t+(α^3・A+α^2・B+αC+D) ・・・(式7)
(式7)を用いることにより、(式1)と同様にパラメータtを0≦t≦1とすることができ、(式1)と同様の補間処理を行うことができる。したがって、補間処理が複雑になることを防ぐことができる。
=P(1-t)
=-At^3+(3A+B)t^2-(3A+2B+C)t+(A+B+C+D) ・・・(式8)
(式8)を用いることにより、(式1)と同様にパラメータtを0から1まで変化させた場合に、戻し動作を行うことができる。したがって、戻し動作専用の補間処理を行う必要がない。
=P(α-αt)
=-α^3・At^3+(3α^3・A+α^2・B)t^2-(3α^3・A+2α^2・B+αC)t+(α^3・A+α^2・B+αC+D) ・・・(式9)
(式9)を用いることにより、(式8)と同様にパラメータtを0≦t≦1とすることができ、(式8)と同様の補間処理を行うことができる。したがって、戻し動作の補間処理が複雑になることを防ぐことができる。
(1)接続点が一致していること。
(2)一区画の両端(始点側指令位置および終点側指令位置)の接線ベクトルの大きさは、両端を結ぶ直線の長さに比例する大きさに定め、且つ、両端の接線ベクトルの向きは、両端を結ぶ直線が、前の一区間についての両端を結ぶ直線および後の一区間について両端を結ぶ直線となす角を、それぞれ2分する方向に定めること。
(3)上記のように定めた始点側接線ベクトルの向きが前の区画の終点側接線ベクトルの向きと一致し、終点側接線ベクトルの向きが後の区画の始点側接線ベクトルの向きと一致すること。
Claims (5)
- 複数の指令位置を通過するスプライン曲線で規定されたロボットの動作軌道を作成する動作軌道作成装置であって、
前記複数の指令位置のうち一部の指令位置が修正された場合に、前記ロボットの確認動作の開始位置よりも1つ前に存在する前記指令位置、前記開始位置から前記確認動作の終了位置までに含まれる前記指令位置、及び前記終了位置よりも1つ後に存在する前記指令位置を用いて、スプライン曲線で規定される所定動作軌道を作成する第1作成部と、
前記第1作成部により作成された前記所定動作軌道のうち、前記開始位置から前記終了位置までの部分を抽出して確認動作軌道を作成する第2作成部と、
を備えるロボットの動作軌道作成装置。 - 前記第1作成部は、前記複数の指令位置のうち一部の指令位置が修正された場合に、前記ロボットの確認動作の開始位置よりも1つ前及び2つ前に存在する前記指令位置、前記開始位置から前記確認動作の終了位置までに含まれる前記指令位置、並びに前記終了位置よりも1つ後及び2つ後に存在する前記指令位置を用いて、前記所定動作軌道を作成する、請求項1に記載のロボットの動作軌道作成装置。
- 前記第1作成部は、前記複数の指令位置のうち一部の指令位置が修正された場合に、前記複数の指令位置を全て用いて、前記所定動作軌道を作成する、請求項1又は2に記載のロボットの動作軌道作成装置。
- 前記開始位置は前記ロボットの現在位置である、請求項1~3のいずれか1項に記載のロボットの動作軌道作成装置。
- 前記第1作成部は、前記複数の指令位置のうち一部の指令位置が修正された時に、前記所定動作軌道を作成する、請求項1~4のいずれか1項に記載のロボットの動作軌道作成装置。
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JP2008040702A (ja) | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Okuma Corp | 近似点群データからの近似曲線生成プログラム及び方法 |
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JP3462570B2 (ja) * | 1994-05-09 | 2003-11-05 | ファナック株式会社 | ロボット動作プログラムの作成方法 |
JPH09146621A (ja) * | 1995-11-01 | 1997-06-06 | Mitsubishi Electric Corp | ロボットのシミュレーション装置 |
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