JPH01252382A - ロボットの制御装置 - Google Patents
ロボットの制御装置Info
- Publication number
- JPH01252382A JPH01252382A JP7953888A JP7953888A JPH01252382A JP H01252382 A JPH01252382 A JP H01252382A JP 7953888 A JP7953888 A JP 7953888A JP 7953888 A JP7953888 A JP 7953888A JP H01252382 A JPH01252382 A JP H01252382A
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- Japan
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- joint angles
- combination
- hand
- shape
- robot arm
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- Pending
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- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Manipulator (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１
本発明はロボットアームの手先の位置及び姿勢の教示と
再生ができるロボットの制御装置に関するものである。
再生ができるロボットの制御装置に関するものである。
［従来の技術］
ロボットアームに手先の位置と姿勢を教示する場合には
、従来は、ロボットアームを手動操作等で作業位置まで
移動させ、 ■そのときの関節角度を記憶する。
、従来は、ロボットアームを手動操作等で作業位置まで
移動させ、 ■そのときの関節角度を記憶する。
■そのときの関節角度をアームのＲ梢学を用いて直交座
標系の値に変換して記憶する。
標系の値に変換して記憶する。
等のことを行って教示していた。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、■のようにすると、ロボットアームの手先を現
在位置から目標位置まで直線軌道で移動させる直線補間
を行う場合に、補ｊｌｕ演算が面倒であることから不都
合である。また、アームの位置を補正する場合にも演算
が面倒で不便である。
在位置から目標位置まで直線軌道で移動させる直線補間
を行う場合に、補ｊｌｕ演算が面倒であることから不都
合である。また、アームの位置を補正する場合にも演算
が面倒で不便である。
また、■のようにすると、例えば第６図と第７図に示す
ように、手先の位１を同一にする関節角度の組合せが２
つ以上ある場合に、どちらの組合せにするのか決定でき
ないという問題点があった。
ように、手先の位１を同一にする関節角度の組合せが２
つ以上ある場合に、どちらの組合せにするのか決定でき
ないという問題点があった。
すなわち、教示したアームの形状を再生できない場合が
ある。
ある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、手先の位置だけでなくアームのとる形状まで
も教示し再現させることができるロボットの制御装置を
実現することを目的とする。
のであり、手先の位置だけでなくアームのとる形状まで
も教示し再現させることができるロボットの制御装置を
実現することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、
ロボットアームの手先の位置及び姿勢の教示と再生がで
きるロボットの制御装置において、検出したロボットア
ームの各軸の関節角度から手先の位置と姿勢を求める第
１の演算器と、前記各軸の関節角度の組合せによって決
まりロボットアームがとる形状を表わす形状コードを算
出する第２の演算器と、 前記第１の演算器及び第２の演算器で求めた手先の位置
及び姿勢と形状コードを記憶する教示データ記憶手段と
、 与えられた手先の目標位置と姿勢のデータをもとに前記
教示データ記憶手段より読み出された位置と姿勢のデー
タから関節角度の組合せを算出する第３の演算器と、 この第３の演算器で求めた関節角度の組合せの中から、
与えられた目標位置と姿勢に応じて前記教示データ記憶
手段から読み出された形状コードを用いて、ロボットア
ームが目標とする形状になる組合せを選択する選択手段
、 を具備し、前記選択手段で選択した組合せをもとに手先
の位置および姿勢とロボットアームのとる形状を再生す
ることを特徴とするロボットの制御装置である。
きるロボットの制御装置において、検出したロボットア
ームの各軸の関節角度から手先の位置と姿勢を求める第
１の演算器と、前記各軸の関節角度の組合せによって決
まりロボットアームがとる形状を表わす形状コードを算
出する第２の演算器と、 前記第１の演算器及び第２の演算器で求めた手先の位置
及び姿勢と形状コードを記憶する教示データ記憶手段と
、 与えられた手先の目標位置と姿勢のデータをもとに前記
教示データ記憶手段より読み出された位置と姿勢のデー
タから関節角度の組合せを算出する第３の演算器と、 この第３の演算器で求めた関節角度の組合せの中から、
与えられた目標位置と姿勢に応じて前記教示データ記憶
手段から読み出された形状コードを用いて、ロボットア
ームが目標とする形状になる組合せを選択する選択手段
、 を具備し、前記選択手段で選択した組合せをもとに手先
の位置および姿勢とロボットアームのとる形状を再生す
ることを特徴とするロボットの制御装置である。
［実線例］
以下、図面を用いて本発明を説明する。
第１図は本発明にかかるロボットの制御装置の一実施例
の構成図である。
の構成図である。
図で、■はロボットアーム（図示せず）の各軸の関節角
度の検出データを保持する関節角度レジスタであり、現
在の関節角度を保持する。
度の検出データを保持する関節角度レジスタであり、現
在の関節角度を保持する。
２は機構順変換演算器であり、ロボットアームの機構モ
デルを内蔵していて、ロボットアームの各軸の関節角度
から手先の直交座標系での位置及び姿勢を算出する。
デルを内蔵していて、ロボットアームの各軸の関節角度
から手先の直交座標系での位置及び姿勢を算出する。
３は形状コード演算器であり、アームの機構モデルを用
いて、同一の手先の位置と姿勢に対して機構逆変換演算
で求めた関節角度の組合せか複数個ある場合に、現在ロ
ボットアームがとっている形状がどの組合せに相当する
のかを求め、組合せを表わす形状コードを出力する。
いて、同一の手先の位置と姿勢に対して機構逆変換演算
で求めた関節角度の組合せか複数個ある場合に、現在ロ
ボットアームがとっている形状がどの組合せに相当する
のかを求め、組合せを表わす形状コードを出力する。
ｔａｍ順変換演算器２と形状コード演算器３による演算
は、教示するときにｆ重う。
は、教示するときにｆ重う。
ここで、機構逆変換演算はロボットアームの位置と姿勢
から関節角度を求める演算で、機構逆変換演算はその逆
の演算である。
から関節角度を求める演算で、機構逆変換演算はその逆
の演算である。
４は教示データメモリであり、Ｒ横変換順演算器２と形
状コード演算器３で求めた直交座標系のデータと形状コ
ードを格納する。
状コード演算器３で求めた直交座標系のデータと形状コ
ードを格納する。
５は機構逆変換演算器であり、アームの機構モデルを内
蔵していて、教示データメモリ４から読み出された手先
の直交座標系の位置と姿勢のデータから算出したロボッ
トアームの各軸の関節角度の組合せ（解）を算出する。
蔵していて、教示データメモリ４から読み出された手先
の直交座標系の位置と姿勢のデータから算出したロボッ
トアームの各軸の関節角度の組合せ（解）を算出する。
このとき、条件を満足する解が複数組あるときは、複数
組とも算出する。
組とも算出する。
６は解選択器であり、機構逆変換器５で求めた複数個の
解の中から現在の形状コードに合致した解を選択する。
解の中から現在の形状コードに合致した解を選択する。
機構逆変換器５と解選択器６は再生する場合に用いる。
７はロボットアームの現在の形状コードを保持する形状
コードレジスタで、再生時に順次更新される。
コードレジスタで、再生時に順次更新される。
８は比較器であり、教示データメモリ４から読み出しな
ＩＩ ＃！Ａ位置の形状コードと形状：１−ドレジスタ
フにセットされた形状コードを比較し、比較結果が一致
しない場合にはエラー信号を発生ずる。
ＩＩ ＃！Ａ位置の形状コードと形状：１−ドレジスタ
フにセットされた形状コードを比較し、比較結果が一致
しない場合にはエラー信号を発生ずる。
このエラーｔＢ号は手先を直線補間する場合にのみ有効
である。
である。
各演算器はハードウェアで構成してもマイクロプロセッ
サのラフ１−ウェアで構成してもよい。
サのラフ１−ウェアで構成してもよい。
ここで、請求範囲でいう第１の演算器、第２の演算器、
第３の演算器は、それぞれ機構逆変換演算器２、形状コ
ード演算器３、機構逆変換演算器５に相当する。
第３の演算器は、それぞれ機構逆変換演算器２、形状コ
ード演算器３、機構逆変換演算器５に相当する。
次に、この制御装置の動作を説明する。
まず、ロボットアームへの教示は第２図のフローチャー
トに示す手順で行う。
トに示す手順で行う。
すなわち、関節角度レジスタ１は位置検出器か検出した
ロボットアームの関節角度θ１．θ２・・・を読み込む
。
ロボットアームの関節角度θ１．θ２・・・を読み込む
。
ここで、形状コード演算器３は、関節角度θ１゜θ２・
・・の組合せからロボットアームの形状コードＭを計算
する。形状コードは、例えば第３図の関節角度θ２の正
負によって、１または２に定める。
・・の組合せからロボットアームの形状コードＭを計算
する。形状コードは、例えば第３図の関節角度θ２の正
負によって、１または２に定める。
第３図の場合は形状コードは２である。
次に、機構逆変換演算器２は関節角度θ１゜θ２・・・
から手先の直交座標系データＸ、Ｙ、Ｚを求める。そし
て、この直交座標系データＸ、Ｙ。
から手先の直交座標系データＸ、Ｙ、Ｚを求める。そし
て、この直交座標系データＸ、Ｙ。
Ｚは形状コードＭとともに教示データメモリ４に格納さ
れる。
れる。
また、再生は次のようにして行なう。
再生させたい位置すなわち目標位置まで手先がとる移動
経路を特定する必要がない場合は、再生は第４図のフロ
ーチャートに示す手順で行う。
経路を特定する必要がない場合は、再生は第４図のフロ
ーチャートに示す手順で行う。
すなわち、目標位置の直交座標系データＸ、Ｙ。
Ｚと形状コードを表示データメモリ４から読み出し、１
ｌｌｌ横逆変換演算器５により座標系データＸ。
ｌｌｌ横逆変換演算器５により座標系データＸ。
Ｙ、Ｚの位置をとりうる関節角度の組合せを求める。
次に、解選択器６は読み出した形状コードＭの値により
、演算器５で求めた関節角度の組合せの中から目標と合
致するものを選択する。
、演算器５で求めた関節角度の組合せの中から目標と合
致するものを選択する。
例えば第６図と第７図に示すように、手先の位置Ｐ１が
同じでも、算出される関節角度θ２が止になるときと負
になるときがあるか、目標とする姿勢が第３図に示す姿
勢である場合は、読み出された形状コードＭか２（関節
角度θ２がハ）であるなめ、第６図の形状になる関節角
度の組合せを選択する。
同じでも、算出される関節角度θ２が止になるときと負
になるときがあるか、目標とする姿勢が第３図に示す姿
勢である場合は、読み出された形状コードＭか２（関節
角度θ２がハ）であるなめ、第６図の形状になる関節角
度の組合せを選択する。
その後、関節角度の補間演算を行って手先を目標位置ま
で移動させる。
で移動させる。
目標位置までの手先がとる移動経路を直線にする場合は
、再生は第５図のフローチャー１−に示す手順で行う。
、再生は第５図のフローチャー１−に示す手順で行う。
すなわち、教示データメモリ４から１１標位置の直交座
標系のデータｘ、ｙ、ｚと形状モードＭを読み出し、読
み出した形状コードＭと形状コートレジスタフにセット
されている現在の形状コードＭｏを比較器８により比較
する。
標系のデータｘ、ｙ、ｚと形状モードＭを読み出し、読
み出した形状コードＭと形状コートレジスタフにセット
されている現在の形状コードＭｏを比較器８により比較
する。
比較結果が一致しない場合は、ロボットアームがとりつ
る形状がないため、直線補間不能のエラーを発生する。
る形状がないため、直線補間不能のエラーを発生する。
比較結果が一致した場合は、手先の現在位置ｘ、、ｙｏ
、ｚｏから目標値′ｙｌＸ、Ｙ、Ｚまでの直線経路の座
標を随時求めて手先の位置を直線補間する。
、ｚｏから目標値′ｙｌＸ、Ｙ、Ｚまでの直線経路の座
標を随時求めて手先の位置を直線補間する。
このようにして目標とする手先の位置とロボットアーム
の形状を再生する。
の形状を再生する。
なお、選択される形状コードが１種類に限らず、ロボッ
ｉ・アームを腕部、手先部等のように分割し、各部分に
ついて形状コードを選択してもよい、このようにすると
、ロボットアームをより綱かく再現できる。
ｉ・アームを腕部、手先部等のように分割し、各部分に
ついて形状コードを選択してもよい、このようにすると
、ロボットアームをより綱かく再現できる。
［効果］
本発明によれば次の効果が得られる。
■手先の位置の座標データだけでなく、各関節角度の組
合せを指定する形状コードも用いて再生しているため、
ロボットアームの手先の位置と姿勢たけでなく、ロボッ
トアームのとる形状までも再生できる。
合せを指定する形状コードも用いて再生しているため、
ロボットアームの手先の位置と姿勢たけでなく、ロボッ
トアームのとる形状までも再生できる。
■直線補間により再生する場合は、教示した関節角の組
合せが実現できないときはエラー信号を発生するため、
入力ミスを防止できる。
合せが実現できないときはエラー信号を発生するため、
入力ミスを防止できる。
■手先の直交座標系のデータと形状コードだけを記憶す
ればよいため、直交座標糸のデータと関節角度のデータ
を記憶する場合に比べて記憶部の容量は少なくてすむ。
ればよいため、直交座標糸のデータと関節角度のデータ
を記憶する場合に比べて記憶部の容量は少なくてすむ。
第１Ｌ５！Ｕは本発明にかかるロボットの制御装置の一
実施例の構成図、第２図〜第５図は第１図の装置の動作
説明図、第６図及び第７図はロボットアームのとる形状
を示した説明図である。 ２・・・Ｒ横開変換演算器、３・・・形状コード演算器
、４・・・教示データメモリ、５・・・機構逆変換演算
器、６・・・解選択器。 １−甲 第２図 第 ３ 図
実施例の構成図、第２図〜第５図は第１図の装置の動作
説明図、第６図及び第７図はロボットアームのとる形状
を示した説明図である。 ２・・・Ｒ横開変換演算器、３・・・形状コード演算器
、４・・・教示データメモリ、５・・・機構逆変換演算
器、６・・・解選択器。 １−甲 第２図 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ロボットアームの手先の位置及び姿勢の教示と再生がで
きるロボットの制御装置において、検出したロボットア
ームの各軸の関節角度から手先の位置と姿勢を求める第
１の演算器と、前記各軸の関節角度の組合せによって決
まりロボットアームがとる形状を表わす形状コードを算
出する第２の演算器と、 前記第１の演算器及び第２の演算器で求めた手先の位置
及び姿勢と形状コードを記憶する教示データ記憶手段と
、 与えられた手先の目標位置と姿勢のデータをもとに前記
教示データ記憶手段より読み出された位置と姿勢のデー
タから関節角度の組合せを算出する第３の演算器と、 この第３の演算器で求めた関節角度の組合せの中から、
与えられた目標位置と姿勢に応じて前記教示データ記憶
手段から読み出された形状コードを用いて、ロボットア
ームが目標とする形状になる組合せを選択する選択手段
、 を具備し、前記選択手段で選択した組合せをもとに手先
の位置および姿勢とロボットアームのとる形状を再生す
ることを特徴とするロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7953888A JPH01252382A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7953888A JPH01252382A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ロボットの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252382A true JPH01252382A (ja) | 1989-10-09 |
Family
ID=13692772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7953888A Pending JPH01252382A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | ロボットの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01252382A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007203434A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Nidec Sankyo Corp | ロボット装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6021183A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-02 | Kobe Steel Ltd | ト−チ方向教示装置 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP7953888A patent/JPH01252382A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6021183A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-02 | Kobe Steel Ltd | ト−チ方向教示装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007203434A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Nidec Sankyo Corp | ロボット装置 |
| WO2007091503A1 (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Nidec Sankyo Corporation | ロボット装置 |
| TWI404611B (zh) * | 2006-02-06 | 2013-08-11 | Nidec Sankyo Corp | Robot device |
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