JPH01164582A - 多軸ロボットアーム - Google Patents
多軸ロボットアームInfo
- Publication number
- JPH01164582A JPH01164582A JP31947187A JP31947187A JPH01164582A JP H01164582 A JPH01164582 A JP H01164582A JP 31947187 A JP31947187 A JP 31947187A JP 31947187 A JP31947187 A JP 31947187A JP H01164582 A JPH01164582 A JP H01164582A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- shafts
- robot arm
- rotation axis
- arm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
少なくとも、回転軸を１軸有する多軸ロボットアームに
関する。
関する。
従来の技術
多関節型ロボットアームは、設置面積に対し稼動範囲が
大きくとれるという特徴から多くの応用分野で使用され
ている。しかし一方、その構造上から剛性は従来の機械
に比べて劣っているので、高速な運動をさせた時振動を
起こし軌跡精度が悪くなる。
大きくとれるという特徴から多くの応用分野で使用され
ている。しかし一方、その構造上から剛性は従来の機械
に比べて劣っているので、高速な運動をさせた時振動を
起こし軌跡精度が悪くなる。
従って、軌跡精度が要求されるが比較的速度が遅くても
良い分野か、軌跡精度は要求せず高速位置決めを行なう
分野かで使用するロボットアームは異なってくる。
良い分野か、軌跡精度は要求せず高速位置決めを行なう
分野かで使用するロボットアームは異なってくる。
発明が解決しようとする問題点
例えば、従来の垂直多関節ロボットをプラズマ切断分野
に用いようとすると、長方形の角の切断が困難である。
に用いようとすると、長方形の角の切断が困難である。
コーナーが丸くなるとか、ツールの運動方向が大きく変
化した途端に軌跡が波打つとかの問題が起こる。
化した途端に軌跡が波打つとかの問題が起こる。
本発明はこのような不具合な問題を解決して、切断分野
のような比較的高速を要求される分野にも、垂直多関節
ロボットアームを使おうとするものである。
のような比較的高速を要求される分野にも、垂直多関節
ロボットアームを使おうとするものである。
問題点を解決するための手段
そこで本発明は、ワークに対して、アーム先端に取り付
けられたツールを法線方向にほぼ同一姿勢を取らせ、ワ
ーク表面の加工を行なうロボットアームであって、ワー
ク表面上の位置決めと、ツールの方向決定に必要な軸数
より多い冗長な軸数を有し、位置決めに必要な軸で所定
の軌跡上を動かせ、ツール方向決定に必要な軸でツール
方向を定め、前記外の冗長な軸で最終的に求められる軌
跡と、前記所定の軌跡との差軌跡を動かすものである。
けられたツールを法線方向にほぼ同一姿勢を取らせ、ワ
ーク表面の加工を行なうロボットアームであって、ワー
ク表面上の位置決めと、ツールの方向決定に必要な軸数
より多い冗長な軸数を有し、位置決めに必要な軸で所定
の軌跡上を動かせ、ツール方向決定に必要な軸でツール
方向を定め、前記外の冗長な軸で最終的に求められる軌
跡と、前記所定の軌跡との差軌跡を動かすものである。
作用
本発明によればアーム先端の位置を定める基本軸は滑ら
かな軌跡に沿って動かせ、アーム先端に近いところに位
置する冗長軸は、前記滑らかな軌跡と、所望されている
軌跡との差を補正する。冗長軸は、小さい負荷と短い腕
により揺れは少ないので、合成された全体としての動き
は、所望されている軌跡上を滑らかに動くものとなる。
かな軌跡に沿って動かせ、アーム先端に近いところに位
置する冗長軸は、前記滑らかな軌跡と、所望されている
軌跡との差を補正する。冗長軸は、小さい負荷と短い腕
により揺れは少ないので、合成された全体としての動き
は、所望されている軌跡上を滑らかに動くものとなる。
実施例
ここでは５軸のプラズマ切断ロボットの一実施例を第１
図に示す。Ｊｌが一番根本の第１の回転軸でＪ６が手首
先端の第６の回転軸である。第１の回転軸Ｊ１と第６の
回転軸Ｊ６はリンクに平行な回転、第２の回転軸Ｊ２．
第３の回転軸Ｊ３゜第４の回転軸Ｊ４はリンクに直交す
る回転を行なう。
図に示す。Ｊｌが一番根本の第１の回転軸でＪ６が手首
先端の第６の回転軸である。第１の回転軸Ｊ１と第６の
回転軸Ｊ６はリンクに平行な回転、第２の回転軸Ｊ２．
第３の回転軸Ｊ３゜第４の回転軸Ｊ４はリンクに直交す
る回転を行なう。
この基本アームに冗長な２軸を追加してγ軸としたロボ
ットアームの軸モデルを第２図に示す。
ットアームの軸モデルを第２図に示す。
冗長な２軸は、手首先端の第６の回転軸Ｊ６の直前に追
加される。第６の回転軸Ｊ６と第７の回転軸Ｊ７の原点
位置は、第６の回転軸Ｊ６と第７の回転軸ＪＴが無い時
、第４の回転軸Ｊ４と第６の回転軸Ｊ５がとるであろう
位置関係を与えるように定められる。第６の回転軸Ｊ６
と第７の回転軸Ｊ７はリンクに直交する回転動作である
が、第６の回転軸Ｊ６は紙面と直交し、第７の回転軸Ｊ
７は紙面に平行な動作を行なう。
加される。第６の回転軸Ｊ６と第７の回転軸Ｊ７の原点
位置は、第６の回転軸Ｊ６と第７の回転軸ＪＴが無い時
、第４の回転軸Ｊ４と第６の回転軸Ｊ５がとるであろう
位置関係を与えるように定められる。第６の回転軸Ｊ６
と第７の回転軸Ｊ７はリンクに直交する回転動作である
が、第６の回転軸Ｊ６は紙面と直交し、第７の回転軸Ｊ
７は紙面に平行な動作を行なう。
上記構成のロボットアームで滑らかな運動を実現する具
体例を示す。第３図はロボットアーム先端が直角に曲が
る運動を考えた説明図である。ムは適当な平面、その平
面上に２次元の座標軸Ｘ。
体例を示す。第３図はロボットアーム先端が直角に曲が
る運動を考えた説明図である。ムは適当な平面、その平
面上に２次元の座標軸Ｘ。
Ｙを考える。Ｘ、Ｙに平行な軌跡ａ、ｃ、ｅが対象とす
る軌跡である。
る軌跡である。
第６の回転軸Ｊｓ、第７の回転軸Ｊ７は原点位置のまま
に固定して、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅと直線補間動作を指定
して教示する。この時、ｂ、ｄの間は振動抑制区間であ
ると指定する。アーム制御部の演算部は、前記振動抑制
区間指定があると、アームを動かす時、ｂ、ｄ間を第３
図の実線の様に動かすべく、各補間位置にて各軸の角度
を求める。この時第６の回転軸Ｊ６．第７の回転軸ＪＴ
は原点位置のままである。さて、第６の回転軸Ｊｅ、第
７の回転軸Ｊ７の原点近傍での運動は、第３図の平面人
上の動作と近似的に見なせるから、第６の回転軸Ｊ６と
第７の回転軸Ｊ７で平面人上の小さな任意の図形を描け
る。よって、第３図で点線で示すす、ｃ、ｄからす、ｄ
間の実線で示す軌跡を引いた軌跡、即ち第４図のす、ｄ
間に実線で示す軌跡を第６の回転軸Ｊ６と第７の回転軸
Ｊ７で実現する。
に固定して、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅと直線補間動作を指定
して教示する。この時、ｂ、ｄの間は振動抑制区間であ
ると指定する。アーム制御部の演算部は、前記振動抑制
区間指定があると、アームを動かす時、ｂ、ｄ間を第３
図の実線の様に動かすべく、各補間位置にて各軸の角度
を求める。この時第６の回転軸Ｊ６．第７の回転軸ＪＴ
は原点位置のままである。さて、第６の回転軸Ｊｅ、第
７の回転軸Ｊ７の原点近傍での運動は、第３図の平面人
上の動作と近似的に見なせるから、第６の回転軸Ｊ６と
第７の回転軸Ｊ７で平面人上の小さな任意の図形を描け
る。よって、第３図で点線で示すす、ｃ、ｄからす、ｄ
間の実線で示す軌跡を引いた軌跡、即ち第４図のす、ｄ
間に実線で示す軌跡を第６の回転軸Ｊ６と第７の回転軸
Ｊ７で実現する。
発明の効果
第１図に示すロボットアームでは第１の回転軸Ｊ１．第
２の回転軸Ｊ２．第３の回転軸Ｊ３の各軸が負荷と腕の
長さの関係で揺れが大きい。従って、この３軸が定める
軌跡を図３の実線が示すように滑らかに動かせてやれば
アームの揺れは小さくなる。第６の回転軸Ｊ６．第７の
回転軸Ｊ７は負荷と腕の長さの関係より揺れは小さい。
２の回転軸Ｊ２．第３の回転軸Ｊ３の各軸が負荷と腕の
長さの関係で揺れが大きい。従って、この３軸が定める
軌跡を図３の実線が示すように滑らかに動かせてやれば
アームの揺れは小さくなる。第６の回転軸Ｊ６．第７の
回転軸Ｊ７は負荷と腕の長さの関係より揺れは小さい。
よって合成軌跡、第３図のａ、ｃ、ｅが滑らかな運動で
実現される。
実現される。
第１図は原形である６軸の垂直多関節ロボットアームの
構成図、第２図は第１図で示す原形に冗長軸Ｊ６．Ｊ７
を加えた構成図、第３図は平面人上の直角に曲がる軌跡
を示す説明図、第４図は冗長軸が動くべき軌跡を示す説
明図である。 ５１〜Ｊア・・・・・回転軸。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｊ＋
−−−！０め＠駄神 Ｊ２−一一才２４ ｒｔ Ｊ５−ｍ−７５／ｌ ／／ 第２図
構成図、第２図は第１図で示す原形に冗長軸Ｊ６．Ｊ７
を加えた構成図、第３図は平面人上の直角に曲がる軌跡
を示す説明図、第４図は冗長軸が動くべき軌跡を示す説
明図である。 ５１〜Ｊア・・・・・回転軸。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名Ｊ＋
−−−！０め＠駄神 Ｊ２−一一才２４ ｒｔ Ｊ５−ｍ−７５／ｌ ／／ 第２図
Claims (2)
- （１）ワークに対して、アーム先端に取り付けられたツ
ールを法線方向にほぼ同一姿勢を取らせ、ワーク表面の
加工を行なうロボットアームであって、ワーク表面上の
位置決めと、ツールの方向決定に必要な軸数より多い冗
長な軸数を有し、位置決めに必要な軸で所定の軌跡上を
動かせ、ツール方向決定に必要な軸でツール方向を定め
、前記外の冗長な軸で最終的に求められる軌跡と、前記
所定の軌跡との差軌跡を動かすことを特徴とする多軸ロ
ボットアーム。 - （２）所定の軌跡決定用に３軸、ツールの方向決定用に
２軸、三次元曲面の接平面上に沿ってツール先端を動か
すのに冗長な２軸を有する特許請求の範囲第１項記載の
多軸ロボットアーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31947187A JPH01164582A (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 多軸ロボットアーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31947187A JPH01164582A (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 多軸ロボットアーム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164582A true JPH01164582A (ja) | 1989-06-28 |
Family
ID=18110570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31947187A Pending JPH01164582A (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 多軸ロボットアーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01164582A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5930690A (ja) * | 1982-08-09 | 1984-02-18 | 株式会社日立製作所 | 冗長度を持つ多関節形ロボツトの制御方法 |
| JPS59107884A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-22 | 株式会社日立製作所 | ロボツトの制御方式 |
| JPS6016385A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-28 | 株式会社日立製作所 | ロボツトの制御方法 |
-
1987
- 1987-12-17 JP JP31947187A patent/JPH01164582A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5930690A (ja) * | 1982-08-09 | 1984-02-18 | 株式会社日立製作所 | 冗長度を持つ多関節形ロボツトの制御方法 |
| JPS59107884A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-22 | 株式会社日立製作所 | ロボツトの制御方式 |
| JPS6016385A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-28 | 株式会社日立製作所 | ロボツトの制御方法 |
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