JPH02262988A - 産業用ロボットシステム - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、携帯用の教示手段からの遠隔操作によりワー
クに対する所望の動作をロボットに教示するようにした
教示・再生型の産業用ロボットシステムに関し、詳しく
は、教示作業を効゛率よく★施し得る機能を備えた産業
用ロボットシステムに関するものである。

〔従来技術〕

この種の産業用ロボットシステムぐおいてロボットに所
望の動作を教示する場合、従来は、ティーチングペンダ
ントなどの携帯用の教示操作装置（教示手段）に設けら
れたキー或いはジョイスティックなどをオペレータが遠
隔操作し、所望の位置へロボットを移動させ、例えば位
置記憶キーを操作して上記ロボットに現在位置を記憶さ
せる必要がある。

引き続き、上記のような教示作業を、例えば第５図（ａ
）、（ロ）に示すようなシステム例を用いて簡単に説明
する。

即ち、オペレータ４が教示操作装置３上の誘導キー６を
操作すると、ロボット制御装置２へ動作指令信号が出力
され、ロボット１が所望の方向へ移動される。オペレー
タ４は、上記のような操作を作業対象となるワーク５と
上記ロボット１との相対位置を該ワーク５の近傍にて監
視しつつ、オペレータ４の所望する位置へと上記ロボッ
ト１を誘導し、この所望位置にて上記教示操作装置３上
の位置記憶キー８を操作する。すると、上記ロボット制
御装置２により、上記ロボット１に備えられた内界セン
サ（不図示）からの情報に基づいて、該ロボット１の現
在位置が該ロボット制御装置２内の記憶装置へ格納され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のようなシステムでは、オペレータ４は
、ロボット制御装置２に記憶させたい所望の位置付近ま
でロボットｌを予め誘導した後、更に低速にて細心の注
意をはらいながら上記の所望位置へと上記ロボットｌを
誘導する必要がある。

所望位置と上記ロボット１のアームの先端部との距離が
比較的長い場合でも、上記オペレータ４は、上記のよう
な手順によりロボット１を誘導操作しなければならず、
上記操作は上記オペレータ４にとって非常に煩わしいと
共に、教示作業時間にも無駄を生じるという問題点があ
る。

そこで、本発明の目的とするところは、ロボットに対し
て教示作業を行う隙、オペレータが所望する動作位置と
ロボットの現在位置との間の距離が比較的長い場合でも
、オペレータの手を煩わせることなく極めて効率よく教
示作業を実施し得る機能を備えた産業用ロボットシステ
ムを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる手
段は、その要旨とするところが、携帯用の教示手段から
の遠隔操作によりワークに対する所望の動作をロボット
に教示するようにした教示・再生型の産業用ロボットシ
ステムにおいて、上記教示手段若しくはワークに設けら
れた送信若しくは受信手段と、上記ロボットに設けられ
た受信若しくは送信手段と、上記教示手段若しくはワー
クに設けられた送信若しくは受信手段と上記ロボットに
設けられた受信若しくは送信手段との間で信号を送受信
させ、上記教示手段若しくはワークと上記ロボットとの
間の距離を検出する距離検出手段と、上記距離検出手段
により検出された上記教示手段若しくはワークと上記ロ
ボットとの間の距離に基づいて、上記教示手段若しくは
ワークに対して上記ロボットを追尾動作させるように制
御する制御手段とを具備してなる点にかかる産業用ロボ
ットシステムである。

〔作用〕

本発明にかかる産業用ロボットシステムでは、教示手段
若しくはワークに設けられた送信若しくは受信手段とロ
ボットに設けられた受信若しくは送信手段との間で信号
が送受信され、上記教示手段若しくはワークと上記ロボ
ットとの間の距離が距離検出手段により検出される。す
ると、この距離に基づいて、上記ロボットが上記教示手
段若しくは上記ワークに対して追尾動作する。従って、
所望位置近傍う移動するオペレータが携帯した教示手段
若しくはワークの位置に対して上記ロボットが自動的に
所定距離を保ちながら追尾移動し、該ロボットを常に所
望位置近傍に移動させておくことができる。

その結果、オペレータが所望する位置へのロボットの遠
隔操作量が軽減され、オペレータは迅速な教示作業を実
施することができる。

〔実施例〕

以下添付図面を参照して、本発明を具体化した実施例に
つき説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施例
は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的
範囲を限定する性格のものではない。

ここに、第１図は本発明の一実施例にかかる産業用ロボ
ットシステムの全体構成を示す説明図、第２図は上記産
業用ロボットシステムを構成する教示手段とロボットと
の関係を示す側面図、第３図（ａ）乃至（ロ）は上記産
業用ロボットシステムにおいて教示手段とロボットとの
間の距離を求める場合の手順を示す説明図、第４図は本
発明の他の実施例にかかる産業用ロボットシステムを示
す説明図である。

この実施例にかかる産業用ロボットシステムは、第１図
及び第２図に示す如く、携帯用の教示操作装置１０（教
示手段）に設けられた発信器１１（送信手段）と、ロボ
ット１２に設けられ、上記発信器１１から発信された信
号を受信し、該発信器１１からの距離を計測するための
受信器１３（受信手段）と、上記教示操作装置１０に設
けられた上記発信器１１と上記ロボット１２に設けられ
た受信器１３との間で信号を送受信させ、上記教示操作
装置１０と上記ロボット１２の例えば第２アーム１２ｂ
の先端部１２ｃとの間の距離を検出する距離検出手段と
、上記距離検出手段により検出された上記教示操作装置
１０と上記ロボット１２の先端部１２ｃとの間の距離に
基づいて、上記教示操作装置ｌＯに対して上記ロボッ１
−１２を追尾動作させるように制御する制御手段とを具
備して構成されている。

上記ロボット１２は、例えばＸ、Ｙ、Ｚからなる３軸の
直交座標系で動作可能な垂直多関節型の構造を有し、基
台１２−及び該基台１２ａの垂直軸芯（３１）（第３図
（ａ）参照）の周りに旋回可能な第１アーム１２１を有
している。上記第１アーム１２．の先端部には、該第１
アーム１２．の軸芯（Ｓ２）を含む垂直面内で揺動可能
な第２アーム１２ｂが設けられている（第３図（ａ）参
照）。

上記受信器１３は、例えば−組の超音波センサ１３、．
１３．（第３図（ロ）参照）により構成されており、上
記第１アーム１２ｍの軸芯（Ｓ２）と第２アーム１２ト
の軸芯（Ｓ３）とを含む垂直面を中心として上記基台１
２Ｊ上に対照に配備されている。上記超音波センサ１３
ｍ　、　　１３．間の距離はり、の値に設定されており
、この中心位置がセンサ座標系における原点（０，）で
ある、そして、上記・超音波センサ１３ａ　、　　ｌ　
３＊により、上記発信器１１と受信器１３との間の位置
ベクトル１４が計測される。

上記制御手段としては、従来と略同様に構成された制御
装置１５が用いられる。

又、上記距離検出手段は、上記制御装置１５内のメモリ
に記憶された一連のプログラムにより実現され、その具
体的内容は、以下の第３図に基づいて説明する。

引き続き、上記第３図に基づいて、上記教示操作装置１
０とロボット１２との間の距離を求める場合の手順（プ
ログラムの手順）について説明する。

まず、上記超音波センサ１３ｍ、１３ａにより、信号の
発信源である発信器１１までの距離ＬＩ。

Ｌ２がそれぞれ計測される（第３図（Ｃ）参照）、する
と、この１．、．１．２の値より、センサ座標系におけ
る発信源位Ｗ　（Ｘｓｓ、　Ｙｓｓ）が算出される。

上記発信源位置は （Ｙｓｓ＋　Ｌｓ／　２　）　’　　＋　Ｘｓｓ’　　
＝　Ｌ　１　’（Ｙｓｓ−Ｌｓ／２）　’　＋Ｘｓｓ’
　＝Ｌ２　’により与えられ、上記二式を解（ことによ
り２Ｌ。

が求められる。

引き続き、上記データに基づいて、ロボット座標系か、
ら見た場合の発信源位ＷＩＰ　（Ｘｓｓｒ、Ｙｓｓｒ　
）が算出されるが、この場合、ロボット座標系（Ｘｒ。

Ｙｒ）に対し、センサ座標系（Ｘｓ、　Ｙｓ　）が例え
ばロボット旋回軸（Ｓｌ）を中心としてθ１の値だけ回
転していると仮定すると（第３図建）参照）、上記発信
源位置Ｐ　（Ｘ５ｓｒ、　Ｙｓｓｒ）は以下の式により
与えれる。

そして、上記の手順により得られた発信源位置Ｐとロボ
ットの先端部１２ｃの現在位置Ｐｒｂｔ（既知）の各値
より、上記発信源位置Ｐの近傍であって該発信源位ｙＩ
Ｐから所定距離りだけ離間したＰ′を目標位置として、
上記ロボット１２の先゛端部１２ｃが追従移動制御され
る。

上記した一連の操作を周期的に繰り返すことにより、上
記ロボット１２は発信器１１に対して常に所定距離りだ
け離れた位置を目標として追従移動することとなる。

本実施例にかかる産業用ロボットシステムは上記したよ
うに構成されている。

従って、上記システムを用いて教示作業を行う場合（第
１図参照）、まずオペレータ４が携帯する教示操作装９
１０に設けられた発信器１１からの信号が受信器１３に
より受信される。すると、前記した手順により上記発信
器１１とロボット１２との間の距離が算出され、該ロボ
ット１２の先端部１２ｃと上記発信器１１との間の距離
が常に所定距離りとなるように、上記ロボット１２が追
尾移動制御される。

上記のようにしてワーク５上の所望位置１６近傍へロボ
ット１２の先端部１２．が追従移動された後、オペレー
タ４が上記教示操作装置１０上の誘導キー６を操作する
ことにより、上記ロボット１２の上記発信器１１に対す
る追尾動作制御が停止される。そして、上記誘導キー６
の操作された方向へ上記ロボット１２が動作し、上記オ
ペレータ４の意志に従って上記先端部１２Ｃが上記所望
位置１６へと誘導される。

その後、上記オペレータ４が上記教示操作装置１０上の
位置記憶キー８を操作することにより、ロボット１２の
先端部１２ｃの上記ワーク５上の所望位置１６に対する
現在位置が記憶される。

従って、上記産業用ロボットシステムにおいては、所望
位置１６近傍へ移動するオペレータ４が携帯した教示操
作装ｒ！ｌｌＯに対して、上記ロボット１２が自動的に
所定距離りを保ちながら追尾移動制御されるため、該ロ
ボット１２を常に所望位置１６近傍に移動させてお（こ
とができる、　その結果、上記オペレータ４が所望する
位置１６へのロボット１２の遠隔操作量が大幅に軽減さ
れ、上記オペレータ４は迅速な教示作業を行うことがで
きる。

尚、上記実施例においては、教示操作装置１０に発信器
１１を設けた場合を例に説明したが、上記発信器１１を
、上記教示操作装置１０に代えてワーク５上に設けるよ
うにしても良い。

又、上記発信器１１と受信器１３との設置位置を反対に
して構成することも可能である。

更に、本発明にかかる産業用ロボットシステムは、第４
図に示すように、走行台車１７を具備したロボット１２
′にも適用し得ることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

本発明は、上記したように、携帯用の教示手段からの遠
隔操作によりワークに対する所望の動作をロボットに教
示するようにした教示・再生型の産業用ロボットシステ
ムにおいて、上記教示手段若しくはワークに設けられた
送信若しくは受信手段と、上記ロボットに設けられた受
信若しくは送信手段と、上記教示手段若しくはワークに
設けら。

れた送信若しくは受信手段と上記ロボットに設けられた
受信若しくは送信手段との間で信号を送受信させ、上記
教示手段若しくはワークと上記ロボットとの間の距離を
検出する距離検出手段と、上記距離検出手段により検出
された上記教示手段若しくはワークと上記ロボットとの
間の距離に基づいて、上記教示手段若しくはワークに対
して上記ロボットを追尾動作させるように制御する制御
手段とを具備してなることを特徴とする産業用ロボット
システムであるから、ロボットに対して教示作業を行う
際、オペレータが所望する動作位置とロボットの現在位
置との間の距離が比較的長い場合でも、°オペレータの
手を煩わせることなく掻めて効率よく教示作業を実施す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる産業用ロボットシス
テムの全体構成を示す説明図、第２図は上記産業用ロボ
ットシステムを構成する教示手段とロボットとの関係を
示す側面図、第３図（ａ）乃至（ロ）は上記産業用ロボ
ットシステムにおいて教示手段とロボットとの間の距離
を求める場合の手順を示す説明図、第４図は本発明の他
の実施例にかかる産業用ロボットシステムを示す説明図
、第５図（ａ）は従来の産業用ロボットシステムの構成
を示す説明図、第５図（ロ）は上記従来システムに用い
られる教示手段の正面図である。 〔符号の説明〕 ４・・・オペレータ ５・・・ワーク １０・・・教示操作装置（教示手段） １１・・・発信器（送信手段） １２．１２’・・・ロボット １２ｃ・・・先端部 １３・・・受信器（受信手段） ３、・・・超音波センサ ４・・・位置ベクトル ５・・・制御装置 ６・・・所望位置 ７・・・走行台車。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、携帯用の教示手段からの遠隔操作によりワークに対
   する所望の動作をロボットに教示するようにした教示・
   再生型の産業用ロボットシステムにおいて、 上記教示手段若しくはワークに設けられた 送信若しくは受信手段と、 上記ロボットに設けられた受信若しくは送 信手段と、 上記教示手段若しくはワークに設けられた 送信若しくは受信手段と上記ロボットに設けられた受信
   若しくは送信手段との間で信号を送受信させ、上記教示
   手段若しくはワークと上記ロボットとの間の距離を検出
   する距離検出手段と、 上記距離検出手段により検出された上記教 示手段若しくはワークと上記ロボットとの間の距離に基
   づいて、上記教示手段若しくはワークに対して上記ロボ
   ットを追尾動作させるように制御する制御手段とを具備
   してなることを特徴とする産業用ロボットシステム。