JPH03160504A - ロボット制御装置 - 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】 〔概　要〕 動作コマンドを用いて記述されたロボットの動作を解析
し実行するロボット制御装置に関し、ロボットの動作デ
ータと位置のデータを分離することにより、動作データ
が特定の場所に固定されることを防止し、一般的な動作
データとして扱えるようにすることによって、ロボット
の動作決定を迅速かつ容易にできるようにすることを目
的とし、 動作コマンドを用いて記述されたロボット動作を解析し
ロボットアームを所定位置に導くロボット制御装置にお
いて、動作コマンドの集まりをファイルとして登録し、
前記ファイルをファイル名でアクセスする第１のアクセ
ス手段と、位置の座標データを登，録し、前記登録した
座標データを名称によりアクセスする第２のアクセス手
段と、アクセスされた所定の座標データを一時保持し、
かつオフセット演算を行うバッファ演算手段を備え、ロ
ボットの動作を相対移動で記述した動作ファイルと、絶
対座標を示す名称に分離して記述し、座標データをバッ
ファを介して扱うことにより、ロボットアームの動作に
オフセットを与えるように構或する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、動作コマンドを用いて記述されたロボットの
動作を解析し実行するロボット制御装置に関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕ロボット
に動作を指令する方法として、予め動作を座標データ列
として記録しておき、この座標データ列に従って、ロボ
ットアームを順々に動作させる方法がある。

この座標データ列を記録する方法にはグイレクトティー
チと呼ばれるものがある。この方法はロポットを実際に
目標とする位置に動作させ、その位置の座標を読み取り
かつ記録していく方法である。この方法はロボットが同
し動作を繰返し行う場合には有効であるが、同じプログ
ラムにより同し動作を他の位置で実行することはできず
、その都度新たに座標を設定する必要がある。従って、
他の位置のために全てを教示し直す必要があり、作業の
汎用性に乏しいという問題があった。

一方、プログラムによる動作記述では移動目標座標をオ
フラインで入力し、そのデータファイルをもとに動作を
実行することができる。しかし、この方法では記述した
絶対座標系とロボットの座標系にずれが生じる。そのた
め座標系のキヤリプレーションを行うか、実際に動作さ
せてこれを修正する必要がある。

さらに、他の方法としてダイレクトティーチと動作記述
を組み合わせてプログラムする方法がある。即ち、絶対
位置が必要な場所はダイレクトティーチを用い、それ以
外の場所は通常の動作記述するものである。

いずれの場合も目標座標を記述していくことによりロボ
ットアームの動作が記述される。従って、絶対座標によ
り動作が固定されることになる。そのため或る基点から
見れば、同じ動作であっても場所が相違する場合には違
う動作として全てを記述しなければならない。従って、
同じ作業を多数の異なる場所で実行する場合などでは作
業の教示が非常に煩雑になる問題がある。

本発明の目的は、ロボットの動作データと位置データを
分離することにより、動作データが特定の場所にのみ使
用可能な固定データとなることを防止し、汎用性のある
一般的な動作データとして扱えるようにし、ロボットの
動作の決定を迅速かつ容易に行うことにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図である。本発明は、動作コ
マンドを用いて記述されたロボット動作を解析しロボッ
トアームを所定位置に導くロボット制御装置であって、
動作コマンドの集まりをファイルとして登録し、前記フ
ァイルをファイル名でアクセスする第ｌのアクセス手段
（Ａ）と、位置の座標データを登録し、前記登録した座
標データを名称によりアクセスする第２のアクセス手段
（Ｂ）と、アクセスされた所定の座標データを一時保持
し、かつオフセット演算を行うバッファ演算手段（Ｃ）
を備え、ロボットの動作を相対移動で記述した動作ファ
イルと、絶対座標を示す名称に分離して記述して前記第
１及び第２のアクセス手段により個々にアクセスし、前
記バッファ演算手段により座標データをバッファを介し
て扱うことにより、ロボットアームの動作にオフセット
を与えるようにしたことを特徴とする。

〔作　用〕

ロボットの動作は相対移動を行う動作コマンドのみで記
述し、そのファイルをマクロコマンドとしてのファイル
名により呼び出せるようにする。

相対移動は正確な位置が必要な場所を基準とし、そこか
ら動作ごとに相対位置により指示する。

絶対座標位置は座標値による入力若しくはダイレクトテ
ィーチモードによるロボットの直接の移動による記録に
より得られる。この座標値はそれだけを集めたテーブル
とし、各座標値に名称を付けることにより名称でアクセ
スできるようにする。

この場合、絶対座標が必要な位置は治具の嵌合点や部品
の供給位置など予め固定された場所である。

座標テーブル及び動作ファイルは外部記憶装置に保存し
、必要な時に呼び出せるものとする。

前記の動作ファイルと、座標データを用い作業を実行す
る場合には、座標データは目標値として動作コマンドに
組み込まれるのではなく、一旦、バッファ（後述する“
ＶＡＬＵＥ”を格納するメモリ）に格納される。そして
、このバッファ値を目標値とする移動コマンドを発行す
ることにより、絶対位置への移動が行われる。従って、
バッファ値に演算を施すことにより、データとして与え
られた目標座標値を変更することができる。

これにより、教示された位置以外の場所から動作を開始
することができるため、マクロコマンドの開始位置と教
示すべき位置が異なる場合でも、相対移動で記述した動
作で指定された座標値に移動することが可能となる。

〔実施例〕

第２図は本発明のロボット制御装置の一実施例構戒図で
ある。また、第３図は位置データテーブルの一例である
。第２図において、１はコンソール、２はロボット、３
は外部記憶装置、４は制御装置である。そして、制御装
置４において、４１はコマンド入力部、４２は動作解析
部、４３は動作格納部、４４はデータバッファ、４５は
位置データ格納部、４６は動作指示部、４７は制御回路
、である。

コンソールｌから入力された指示はコマンド人力部４１
を経て動作解析部４２に人力される。

位置データ餡納部４５は目標位置を座標値として格納し
ている部分であり、任意に付けられた名称によりアクセ
スすることができる。例えば、スカラ型ロボットのよう
に４自由度を持つものでは、第３図のように、ｘ，ｙ，
ｚ，　　θの４つの座標値及び角度を登録している。

位置データ格納部４５から読み出されたデータはデータ
バッファ４４に書き込まれる。このデータバッファ４４
において実際の移動コマンドに対応した修正が行われる
。

動作格納部４３は必要なロボットの動作を動作コマンド
の集合として記述し、それぞれファイルとして記録して
ある部分である． 動作解析部４２は入力された動作命令を解析する部分で
ある．入力された命令が動作コマンドか、動作ファイル
かを判断し、それに応じて処理を実行するものである． 動作指示部４６は解析された動作コマンドに基づき、ロ
ボットの制御装置に目標座標データや目標力データ等を
通信するものである。

第３図において、物体名の”ＢＵＨＩＮ′は部品を、”
ＪＩＣ；Ｕ’は治具を、“ＤＡＩ”は台を、“ＢＵＨＩ
Ｎ−１”．“ＢＵＨ　ＩＮ−２”は部品ｌ及び部品２を
示す。そして、Ｘ，Ｙ，Ｚは各物体の目標とする座標で
ある。

第４図は第２図の動作解析部における処理フローチャー
トである。

コマンド人力部４１から動作命令が人力されると（１）
、その命令が動作コマンドか否か判断し（２）、動作コ
マンドでなければファイル名か否か判断する（３）。

ステップ２において、動作コマンドであれば、座標名が
あるか否か判断し（８）、座標名があれば位置データを
検索しバッファに格納し（９）、動作コマンドを実行す
る（１０）。

ステップ３において、ファイル名であれば座標名がある
か否か判断し（４）、座標名があれば位置データを検索
しバッファに格納し（５）、動作ファイルを読込み（６
）、ファイル解析を実行する（７）。

さらに、ステップ３において、ファイル名がなければ、
動作コマンドもファイル名もないのでコマンドエラーを
発生する００。

なお、ステップ４，８において座標名がなければ、位置
データを検索しバッファに格納するステップを飛ばして
次のステップに移る。

第５図（ａ）、（ｂ）は“ＰＩＣＫ”動作の説明図であ
る。（ａ）に示すコマンドプログラムに基づいて、（ｂ
）に示す２指ハンドが部品を把持し持ち上げる。

“’ＰＩＣＫ”動作は部品をつかみあげる動作である。

このつかみあげる基本動作を分析すると次のようになる
。

■部品の上方（オフセット位置）にアームを移動する。

■ハンドを開く。

■アームをその先端のハンドが部品を把持できるまで部
品方向に下方に移動する。

■ハンドを閉じる。

■アームを上方に移動する。

この動作は動作開始点である部品の上方への移動以外は
、相対移動の命令で記述することが可能であり汎用的な
命令とすることができる。

（ａ）に示すコマンド列は次の意味を持たせる。

゛″ＯＰＥＮ”→ハンドを開く。

“ＭＯＶＥ−Ｒ　　Ｏ　　Ｏ　　−５０　　０”→Ｚ方
向に−５０移動（即ち、下方に５０）“Ｃ　Ｌ　Ｏ　Ｓ
　Ｅ　”→ハンドを閉じる。

“’ＭＯＶＥ−Ｒ　　Ｏ　　Ｏ　　５０　　０′→２方
向に＋５０移動。

この場合、部品をつかむために必要な座標は当然その部
品の位置である。しかし上記のような動作列を実行する
場合に必要な初期位置は、部品の位置ではなくその上方
の点Ｐ，（即ち、オフセット位置）であり、“ＢＵＨＩ
Ｎ”というデータ名でこの点Ｐ１の座標が与えられるこ
とが期待される。これは、ハンドが直接部品に向かうと
移動中に突き当たる危険があるため、このような問題を
回避し、確実に部品を把持できるようにするためである
。

しかし、ティーチングをする場合、部品の把持位置（点
ｐｚ）を教えるのは簡単であるが、その把持位置から一
定値だけ上方の座標を教えるのは難しい。

そこで、ティーチングではその把持位置、（即ち、部品
位置，）を教示してこの位置を登録しておき、ハンドに
対してはプログラム上で、動作実行時に直接把持位置に
移動せずに上方にオフセットを載せた位置になるように
指令する。

このためにプログラム中に、バッファにオフセットを載
せるコマンド“ＶＡＬＵＥ”を追加し、以下の“ＰＩＣ
Ｋ”動作を登録する。

“ＯＦＦＳＥＴ　　Ｏ　　０　　５０　　０”→バッフ
ァ値のＺ座標に５０加える． ”ＭＯＶＥ−Ａ　　ＶＡＬＵＥ” →バ・ンファ値の座標値に移動。

“Ｏ　Ｐ　Ｅ　Ｎ　”→ハンドを開く。

″ＭＯＶＥ−Ｒ　　Ｏ　　Ｏ−５０　　０”→Ｚ方向に
−５０移動。

“Ｃ　Ｌ　Ｏ　Ｓ　Ｅ　”→ハンドを閉じる。

“ＭＯＶＥ−Ｒ　　０　　０　　５０　　０”→Ｚ方向
に＋５０移動。

というような内容を持つ“’ＰＩＣＫ”という動作を登
録する。なお、“Ａ”はロボット座標での絶対位置を意
味し、“Ｒ”は現在位置からの相対値を意味する。また
、“”ＶＡＬＵＥ”はバッファ値にアクセスすることを
意味するコマンドである。

ここで、”ＰＩＣＫ　　ＢＵＨＩＮ”という動作名と位
置座標名を指示することにより、“ＢＵＨＩＮ”“の座
標データがバッファに格納されるとする。ここでコマン
ド列の最初のコマンドにより、バッファの値をＺ軸方向
に＋５０オフセットされる。ここでバッファに格納され
ている座標値に移動するという命令を発行すれば、部品
の把持位置の上方５０（点Ｐ，）の場所に移動すること
になる。

従って、この“ＰＩＣＫ”というコマンドは、位置デー
タ名が変わっても常にその把持位置の上方５０の場所へ
移動してから開始されるので、部品の位置や部品が変更
になっても座標データ名を対応させるだけで内容を修正
する必要がない。

第６図は従来の部品把持動作のプログラムの一例である
。本図は第５図（ａ）の本発明のプログラムと対比する
ための図である。前述のように、部品をつかむ動作コマ
ンドは“Ｐ　Ｉ　ＣＫ−ＢＵＨ　ＩＮ“である。゛Ｍ　
Ｏ　Ｖ　Ｅ　”はその座標まで移動せよ、“ＯＰＥＮ’
”はハンドを開け、“ＣＬＯＳＥ″はハンドを閉じろ、
である。図からも明らかなように、オフセット値“ＯＦ
ＦＳＥＴ”とバッファ値゛ＶＡＬＵＥ”が設けられてお
らず、そのため、“ＰＩＣＫ−ＢＵＨＩＮ”と“ＰＩＣ
Ｋ−ＢＵＨＩＮ−１”というように、各部品毎に個々に
座標を設定した“ＰＩＣＫ””動作プログラムを設けな
ければならない。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、動作データと位
置データを分離することにより、登録したロボットの動
作を任意の位置で使用することが可能となるので、部品
が異なっても個々に座標設定する必要がなく、従って動
作教示の回数を減少させることができる。即ち、例えば
多くの部品を掴む場合にロボットの動作決定を迅速かつ
容易に行うことができる。また、動作を組み合わせるこ
とにより複雑な動作を簡単に記述することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、 第２図は本発明のロボット制御装置の一実施例構成図、 第３図は位置データテーブルの一例、 第４図は第２図の動作解析部における処理フローチャー
ト、 第５図（ａ）、（ｂ）は”ＰＩＣＫ”動作の説明図、及
び 第６図は従来の部品把持動作のプログラムの一例である
。 （符号の説明） １・・・コンソール、 ２・・・ロボット、 ３・・・外部記憶装置、 ４・・・ロボット制御装置、 ４ｌ・・・コマンド人力部、 ４２・・・動作解析部、 ４３・・・動作格納部、 ４４・・・データバッファ部、 ４５・・・位置データ格納部、 ４６・・・動作指示部、 ４７・・・制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、動作コマンドを用いて記述されたロボット動作を解
   析しロボットアームを所定位置に導くロボット制御装置
   において、 動作コマンドの集まりをファイルとして登録し、前記フ
   ァイルをファイル名でアクセスする第１のアクセス手段
   と、 位置の座標データを登録し、前記登録した座標データを
   名称によりアクセスする第２のアクセス手段と、 アクセスされた所定の座標データを一時保持し、かつオ
   フセット演算を行うバッファ演算手段を備え、 ロボットの動作を相対移動で記述した動作ファイルと、
   絶対座標を示す名称に分離して記述して前記第１及び第
   ２のアクセス手段により個々にアクセスし、前記バッフ
   ァ演算手段により座標データをバッファを介して扱うこ
   とにより、ロボットアームの動作にオフセットを与える
   ようにしたことを特徴とするロボット制御装置。