JPH0285903A - 遠隔操作ロボットの動作方法とその制御装置 - Google Patents
遠隔操作ロボットの動作方法とその制御装置Info
- Publication number
- JPH0285903A JPH0285903A JP23631188A JP23631188A JPH0285903A JP H0285903 A JPH0285903 A JP H0285903A JP 23631188 A JP23631188 A JP 23631188A JP 23631188 A JP23631188 A JP 23631188A JP H0285903 A JPH0285903 A JP H0285903A
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- JP
- Japan
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- motion
- workpiece
- working arm
- controlled robot
- procedure
- Prior art date
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- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、例えば宇宙空間のように地上と遠く離れた
所で無人作業と行う遠隔操作ロポ・ソトや産業用ロボッ
トの教示方法とその制御装置に関する。
所で無人作業と行う遠隔操作ロポ・ソトや産業用ロボッ
トの教示方法とその制御装置に関する。
（従来の技術）
近年宇宙空間の様に特殊な作業環境で無人作業を実施す
ることが可能な遠隔操作ロボットの必要性が望まれてい
る。
ることが可能な遠隔操作ロボットの必要性が望まれてい
る。
ところで、この様な遠隔操作ロボットを実現させるため
に、例えば従来のマスタースレーブ（Ｍ／Ｓ）方式の遠
隔操作ロボットを利用することが考えられる。この場合
、宇宙空間の作業用アームをステレオカメラ等でとらえ
その画像をデイスプレィで確認しながら教示用アームの
操作を行なうものとなる。しかしながら、Ｍ／Ｓ方式で
は操作者は作業に多大な時間を費やさずを得ず、作業効
率、作業員の負担軽減といった観点からも好ましく無い
。そこで産業用ロボットで使用されているようなロボッ
ト言語を使用して教示する方法が考えられる。しかし産
業用ロボットで使用されているものをそのまま使用する
ことは、産業用ロボ・ソトと宇宙用アームとの使用目的
や使用環境の相違から適していないと言う問題があった
。
に、例えば従来のマスタースレーブ（Ｍ／Ｓ）方式の遠
隔操作ロボットを利用することが考えられる。この場合
、宇宙空間の作業用アームをステレオカメラ等でとらえ
その画像をデイスプレィで確認しながら教示用アームの
操作を行なうものとなる。しかしながら、Ｍ／Ｓ方式で
は操作者は作業に多大な時間を費やさずを得ず、作業効
率、作業員の負担軽減といった観点からも好ましく無い
。そこで産業用ロボットで使用されているようなロボッ
ト言語を使用して教示する方法が考えられる。しかし産
業用ロボットで使用されているものをそのまま使用する
ことは、産業用ロボ・ソトと宇宙用アームとの使用目的
や使用環境の相違から適していないと言う問題があった
。
例えば産業用ロボットのロボット言語による教示では、
実際にロボットアームを動かしてアームの位置方向を覚
えさせ、これを忠実に再現することを前提にしており、
宇宙で使用される遠隔操作ロボットのように複雑で高度
な作業を実際のロボットアームを動かさず設計時の数値
データをもとこ動作を教示するものには適していなかっ
た。さらに産業用ロボットの教示では、ハンドリングの
対象がロボットアームの重量にくらべ比較的小さいので
ハンドリング対象の重量等の情報が特に考慮されていな
かった。
実際にロボットアームを動かしてアームの位置方向を覚
えさせ、これを忠実に再現することを前提にしており、
宇宙で使用される遠隔操作ロボットのように複雑で高度
な作業を実際のロボットアームを動かさず設計時の数値
データをもとこ動作を教示するものには適していなかっ
た。さらに産業用ロボットの教示では、ハンドリングの
対象がロボットアームの重量にくらべ比較的小さいので
ハンドリング対象の重量等の情報が特に考慮されていな
かった。
（発明が解決しようとする課題）
そこで、本発明の目的は宇宙用の遠隔操作ロボットの作
業を容易に記述できる動作命令の書式による動作教示方
法とその動作を行う制御装置を提供することにある。
業を容易に記述できる動作命令の書式による動作教示方
法とその動作を行う制御装置を提供することにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
上記課題を解決するために本発明では、所定の書式で記
述された一連の作業用アームの動作命令を入力する手段
と入力された動作順序にもとずき彼作業物を所定の位置
に移動させるのに必要な作業用アームの動作量を演算す
る手段と演算された動作量にもとずき作業用アームを駆
動する手段とをそなえた作業用アーム制御装置において
、入力手段へ入力される動作命令の書式は動作の手順を
示す手続き部と動作の定量値を示すパラメータ部を分離
して記述すること、前記動作手続き部は動作命令種類、
目標位置名、被作業対象名を記述すること、前記パラメ
ータ部に対象物の属性として対象物における作業用アー
ムの保持位置と対象物における設置位置方向を示す形状
データ及び対象物の質量を重心位置を記述すること、動
作手続き部で使用される変数のタイプを予め定義し動作
手続き部ではことなる変数タイプどうしの演算を可能に
したこと及び前記作業用アームの動作量演算手段は前記
動作記述部に記述された目標位置名及び被作業対象名を
もとにパラメータ部を参照して動作中の制御定数を自動
的に逐次変更する機能及び被作業対象物の形状データを
もとに移動時の被作業対象物の設置位置が前記動作記述
部に記述された目標位置になるよう補正する機能を備え
た。
述された一連の作業用アームの動作命令を入力する手段
と入力された動作順序にもとずき彼作業物を所定の位置
に移動させるのに必要な作業用アームの動作量を演算す
る手段と演算された動作量にもとずき作業用アームを駆
動する手段とをそなえた作業用アーム制御装置において
、入力手段へ入力される動作命令の書式は動作の手順を
示す手続き部と動作の定量値を示すパラメータ部を分離
して記述すること、前記動作手続き部は動作命令種類、
目標位置名、被作業対象名を記述すること、前記パラメ
ータ部に対象物の属性として対象物における作業用アー
ムの保持位置と対象物における設置位置方向を示す形状
データ及び対象物の質量を重心位置を記述すること、動
作手続き部で使用される変数のタイプを予め定義し動作
手続き部ではことなる変数タイプどうしの演算を可能に
したこと及び前記作業用アームの動作量演算手段は前記
動作記述部に記述された目標位置名及び被作業対象名を
もとにパラメータ部を参照して動作中の制御定数を自動
的に逐次変更する機能及び被作業対象物の形状データを
もとに移動時の被作業対象物の設置位置が前記動作記述
部に記述された目標位置になるよう補正する機能を備え
た。
（作 用）
本発明によれば作業用アームの動作命令の書式は動作の
手順を示す手続き部と動作の定量値を示すパラメータ部
を分離しているため同一手順であるが対象がことなる場
合等はパラメータ部分をいれかえるだけで対応できる。
手順を示す手続き部と動作の定量値を示すパラメータ部
を分離しているため同一手順であるが対象がことなる場
合等はパラメータ部分をいれかえるだけで対応できる。
またパラメータ部で変数タイプの定義をすることによっ
て変数どうしで様々な演算が可能になる。さらに対象物
属性として対象物における作業用アームの保持位置と対
象物における設置位置方向を示す形状データ及び対象物
の質量と重心位置を記述して置くことによって作業用ア
ーム動作中の制御定数を適切に演算することや作業用ア
ームか作業対象物を保持した場合の目標位置の自動補正
が可能になり教示が容易に行なえる。
て変数どうしで様々な演算が可能になる。さらに対象物
属性として対象物における作業用アームの保持位置と対
象物における設置位置方向を示す形状データ及び対象物
の質量と重心位置を記述して置くことによって作業用ア
ーム動作中の制御定数を適切に演算することや作業用ア
ームか作業対象物を保持した場合の目標位置の自動補正
が可能になり教示が容易に行なえる。
（実施例）
以下、この発明の詳細な説明する。表１はこの発明の一
実施例に掛る書式で記述された教示の一例である。
実施例に掛る書式で記述された教示の一例である。
表 １
１から１１がパラメータ部で動作に必要な値を定義する
。１２から１４か動作手続き部で動作の順序及び形態を
表す。このうち１から４が変数定義部であり動作手続き
部で使用される変数を定義する。６から１１では変数に
値を定義する。フレームタイプの変数Ａ、Ｂには位置及
び方向を、ベクタタイプの変数には位置のみを、スカラ
タイプには数値を、オブジェクトタイプには第１図に示
すような被作業対象物１の保持位置２と設置位置３方向
と対象物１の質量が記述される。
。１２から１４か動作手続き部で動作の順序及び形態を
表す。このうち１から４が変数定義部であり動作手続き
部で使用される変数を定義する。６から１１では変数に
値を定義する。フレームタイプの変数Ａ、Ｂには位置及
び方向を、ベクタタイプの変数には位置のみを、スカラ
タイプには数値を、オブジェクトタイプには第１図に示
すような被作業対象物１の保持位置２と設置位置３方向
と対象物１の質量が記述される。
動作手続き部では動作形態を示す命令部と動作の目標位
置及び動作対象を記述し、１２は対象物ＯＢＩを目標位
置方向Ａに移動させることを意味する。
置及び動作対象を記述し、１２は対象物ＯＢＩを目標位
置方向Ａに移動させることを意味する。
次に前述の書式による教示をもとにアームを駆動するま
での手順を動作制御装置４の概念図である第２図ととも
に説明する。すなわち、この制御装置４には所定の書式
で記述された一連の作業用アームの動作命令を入力する
動作命令人力手段５と入力された動作命令にもとずき被
作業物を所定の位置に移動させるのに必要な作業用アー
ムの動作量を演算する動作量演算手段６と、演算された
動作量にもつずき作業用アームを駆動するアーム駆動手
段７とを備えられ、前記動作量演算手段６は動作命令に
記述された目標位置及び作業対象物のデータをもとに作
業アーム動作中の制御定数を自動的に逐次変更する機能
及び対象物形状により目標位置を自動的に補正する機能
を備えており、動作命令入力手段５は前述の書式によっ
て記述された動作内容を入力し動作量演算手段６は、こ
れを解釈しアームの動作データに変換する。この際動作
量演算手段６はまず最初に表１の１から４の変数定義部
を解釈実行し変数名に対応した領域を変数タイプ別に確
保する。例えば位置方向を記述するフレームタイプでは
１２ ｂｙｔｅの領域を２個、位置のみを記述するベク
タタイプでは３ ｂｙｔｅ領域を２個、数値を記述する
スカラタイプでは１ ｂｙｔｅの領域を１個、対象物の
属性を示すオブジェクトタイプでは１４ ｂｙｔｅの領
域を２個確保する。次に５から１１の値定義部で各変数
に対応した値を確保された領域に定義する。次に動作量
演算手段６は、表１の１２から１４の動作手続き部を解
釈実行する。この際引き数に記述された目標位置及び対
象物のデータはパラメータ部に記述された値が参照され
動作量つまりアーム各軸の関節角を作成する。このとき
同時に対象物の形状データを参照して第４図に示すマニ
ピュレータ１０の設置位置を第３図に示す保持位置より
目標位置補正機能６１で割出す。さらに対象物１の質量
と作業用アームの姿勢に対応した制御定数を制御定数変
更機能６２で作成する。作成された動作量及び制御定数
はアーム駆動手段７に送られ動作信号となりアーム１１
を耳区動する。
での手順を動作制御装置４の概念図である第２図ととも
に説明する。すなわち、この制御装置４には所定の書式
で記述された一連の作業用アームの動作命令を入力する
動作命令人力手段５と入力された動作命令にもとずき被
作業物を所定の位置に移動させるのに必要な作業用アー
ムの動作量を演算する動作量演算手段６と、演算された
動作量にもつずき作業用アームを駆動するアーム駆動手
段７とを備えられ、前記動作量演算手段６は動作命令に
記述された目標位置及び作業対象物のデータをもとに作
業アーム動作中の制御定数を自動的に逐次変更する機能
及び対象物形状により目標位置を自動的に補正する機能
を備えており、動作命令入力手段５は前述の書式によっ
て記述された動作内容を入力し動作量演算手段６は、こ
れを解釈しアームの動作データに変換する。この際動作
量演算手段６はまず最初に表１の１から４の変数定義部
を解釈実行し変数名に対応した領域を変数タイプ別に確
保する。例えば位置方向を記述するフレームタイプでは
１２ ｂｙｔｅの領域を２個、位置のみを記述するベク
タタイプでは３ ｂｙｔｅ領域を２個、数値を記述する
スカラタイプでは１ ｂｙｔｅの領域を１個、対象物の
属性を示すオブジェクトタイプでは１４ ｂｙｔｅの領
域を２個確保する。次に５から１１の値定義部で各変数
に対応した値を確保された領域に定義する。次に動作量
演算手段６は、表１の１２から１４の動作手続き部を解
釈実行する。この際引き数に記述された目標位置及び対
象物のデータはパラメータ部に記述された値が参照され
動作量つまりアーム各軸の関節角を作成する。このとき
同時に対象物の形状データを参照して第４図に示すマニ
ピュレータ１０の設置位置を第３図に示す保持位置より
目標位置補正機能６１で割出す。さらに対象物１の質量
と作業用アームの姿勢に対応した制御定数を制御定数変
更機能６２で作成する。作成された動作量及び制御定数
はアーム駆動手段７に送られ動作信号となりアーム１１
を耳区動する。
［発明の効果］
以上より明らかなように本発明によれば、パラメータを
いれかえるだけで様々な動作に対応できる。さらに作業
用アーム駆動時に対象物の設置位置方向を自動補正する
ことができる。また同時に作業用アーム駆動時の制御定
数を自動的に演算することができる。
いれかえるだけで様々な動作に対応できる。さらに作業
用アーム駆動時に対象物の設置位置方向を自動補正する
ことができる。また同時に作業用アーム駆動時の制御定
数を自動的に演算することができる。
第１図は対象物の位置関係を説明する概略図、第２図は
動作制御装置の概念図、第３図及び第４図は位置補正を
説明する概略図である。 １・・・・・・披作業対象物。 ２・・・・・・把持位置。 ３・・・・・・設置位置。 ４・・・・・・作業用アーム制御装置。 ５・・・・・・動作命令入力手段。 ６・・・・・・動作量演算手段。 ７・・・・・・アーム駆動手段。 １０・・・・・・マニピュレータ。 １１・・・・・・アーム。 ６１・・・・・・目標位置補正機能 ６２・・・・・・制御定数変更機能
動作制御装置の概念図、第３図及び第４図は位置補正を
説明する概略図である。 １・・・・・・披作業対象物。 ２・・・・・・把持位置。 ３・・・・・・設置位置。 ４・・・・・・作業用アーム制御装置。 ５・・・・・・動作命令入力手段。 ６・・・・・・動作量演算手段。 ７・・・・・・アーム駆動手段。 １０・・・・・・マニピュレータ。 １１・・・・・・アーム。 ６１・・・・・・目標位置補正機能 ６２・・・・・・制御定数変更機能
Claims (8)
- （１）所定の書式で記述された一連の作業用アームの動
作命令を入力する動作命令入力手段と、この入力された
動作命令の順序にもとづき被作業対象物を所定の位置に
移動させるのに必要な作業用アームの動作量を演算する
動作量演算手段と、この演算された動作量にもとづき作
業用アームを駆動するアーム駆動手段とを備え、前記動
作命令入力手段へ入力される動作命令の書式は動作の手
順を示す手続き部と動作の定量値を示すパラメータ部を
分離して記述することを特徴とする遠隔操作ロボットの
動作方法。 - （２）前記動作手続き部は動作命令種類及び目標位置名
、該当する被作業対象物名を記述することを特徴とする
請求項１記載の遠隔操作ロボットの動作方法。 - （３）前記パラメータ部に被作業対象物の属性として被
作業対象物における作業用アームの保持位置とを被作業
対象物における設置位置方向を示す形状データ及び被作
業対象物の質量と重心位置を記述することを特徴とする
請求項１記載の遠隔操作ロボットの動作方法。 - （４）前記パラメータ部に動作手続部で使用される変数
のタイプを予め定義しておくことを特徴とする請求項１
記載の遠隔操作ロボットの動作方法。 - （５）所定の書式で記述された一連の作業用アームの動
作命令を入力する動作命令手段と、この入力された動作
命令の順序にもとづき被作業対象物を所定の位置に移動
させるのに必要な作業用アームの動作量を演算する動作
量演算手段と、この演算された動作量にもとづき作業用
アームを駆動するアーム駆動手段とを備え、前記動作命
令入力手段へ入力される動作命令の書式は動作の手順を
示す手続き部と動作の定量値を示すパラメータ部を分離
して記述することを特徴とする遠隔操作ロボットの動作
制御装置。 - （６）前記動作手続き部では異なる変数タイプどうしの
演算を可能にしたことを特徴とする請求項５記載の遠隔
操作ロボットの動作制御装置。 - （７）前記作業用アームの動作量演算手段は前記動作記
述部に記述された目標位置名及び被作業対象名をもとに
パラメータ部を参照して動作中の制御定数を自動的に逐
次変更する機能を備えたことを特徴とする請求項５記載
の遠隔操作ロボットの動作制御装置。 - （８）前記動作量演算手段は動作量演算時、被作業対象
物の形状データをもとに移動時の被作業対象物の設置位
置が前記動作記述部に記述された目標位置になるよう補
正する機能を備えたことを特徴とする請求項５記載の遠
隔操作ロボットの動作制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23631188A JPH0285903A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 遠隔操作ロボットの動作方法とその制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23631188A JPH0285903A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 遠隔操作ロボットの動作方法とその制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0285903A true JPH0285903A (ja) | 1990-03-27 |
Family
ID=16998919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23631188A Pending JPH0285903A (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 遠隔操作ロボットの動作方法とその制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0285903A (ja) |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP23631188A patent/JPH0285903A/ja active Pending
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