JPH03184103A - ロボットの制御装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、入力データに応じて種々のメカニズムを持つ
ロボットアームやその手先の位置、姿勢を直交座標系で
制御するロボットの制御装置に関し、更に詳しくは、ロ
ボットの制御装置が搭載するメモリに、機構変換演算の
為のプログラムを通信四線を介してダウンロードするよ
うに構成したロボットの１１制御装置に関する。

〈従来の抜術〉 ロボットの制御装置に内臓される機構変換演算器は、ロ
ボットアームの手先の配置したい位置と姿勢データを与
えると、手先をその位置と姿勢にするためにロボットア
ームの各関節がとるべき角度を、対応すべきメカニズム
に応じて演算を行うものである。

従来より、この様なロボットの制御装置に内蔵される演
算器は、ロボットアームの機構や減速機等の種類に依存
し、また変換演算も複雑でかつ面倒なものであるハに、
制御するロボットに応じて、また各関節部分に応じてそ
れぞれ個別に用意されていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら各関節部分に応してそれぞれ専用の演算器
を用意することは、演算器の数が増え、構成が複雑にな
るという問題点があった。

本発明は、この様な点に鑑みてなされたもので、各演算
器が実行する演算プログラムを外部の機構変換演算プロ
グラム作成器からダウンロードすることにより、機構変
換演算を行う各演算器を」（通に構成できるようにし、
安価なロボット制御装置を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 前記した課題を解決する本発明は、 入力データに応じてロボットアームの手先の位置と姿勢
゛を制御するロボットの制御装置において、基本演算、
基本プログラムの組み含わせを行い対象となるメカニズ
ム用の機構変換演算を実行する機構変換演算プログラム
を作成する機構変換演算プログラム作成器と、 この機構変換演算プログラム作成器で作成された機構変
換演算プログラムが通信回線を介してダウンロードされ
るメモリと、 このメモリにダウンロードされた機構変換演算プログラ
ムに従い前記入力データをもとにロボットアームの関節
角度を演算する複数の機構変換演算器と を設けて構成される。

く作用〉 上記の各構成素子は、以下のような作用をする。

機構変換演算プログラム作成器は、ワークステジョン、
パーソナルコンピュータ等が用いられ、基本演算、基本
プログラムを組み合わせ、また対応するメカニズム特有
のパラメータ等を適用して機構変換プログラムを作成す
る。

ここで作成された演算プログラムは、通信四線を介して
メモリにダウンロードされる。

機構変換演算器は、メモリにダウンロードされた機構変
換演算プログラムに従い関節角度を求める演算を行う。

〈実施例〉 以下図面を用いて、本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成概念図である。

図において、１はロボットの制御装置で、内部にメモリ
２０を有しており、ここに格納されたプログラムに従っ
て機構変換演算を行い、入力データに応じてロボット２
の手先の位置と姿勢を制御する。

３は機構変換演算プログラム作成器で、基本演算、基本
プログラムの組み合わせを行い対象となるメカニズム用
の機構変換演算を実行する機構変換演算プログラムを作
成するもので、例えばワークステーション、パーソナル
コンピュータ等が用いられる。

４は通信回線で、機構変換演算プログラム作成器３で作
成された機構変換演算プログラムが、ここを介してメモ
リ２０にダウンロードされる。

第２図は、ロボットの制御装置１の内部構成を示すブロ
ック図である。

図において、１１はロボットアームの手先の位置と姿勢
のデータを受ける入力受付器、１２はロボットアームの
位置と姿勢のデータから腕部関節角と手先の姿勢行列の
データを演算する腕部逆変換演算器である。

１３はロボットアームの位置及び姿勢のデータ及び演算
器１２で演算された手先の姿勢行列からロボットアーム
の手首の関節角を演算する手首部逆変換演算器である。

１４は腕部関節角と手首部関節角のデータから関節駆動
用の回転角を演算する伝達変換演算器である。

各演算器１２，１３．１４で行う演算は、メモリ２０に
ダウンロードされた機構変換演算プログラムに従って、
それぞれの演算が行われる。

１５は演算器１４で演算されたモータの回転角のデータ
を各関節駆動用モータに与える出力器である。

メモリ２０には、機構変換演算プログラムがはじめに、
通信回線４を介してダウンロードされるもので、このメ
モリとしては、停電などによって一度格納したこれらの
プログラムが消失しないように不揮発性のメモリが用い
られている。

第３図は、６軸の垂直多関節形のロボットアームの概念
的構成図である。

ＣＩ、Ｃ４，Ｃ６はロボットアームをアームの軸方向に
回転させる関節、Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５はロボットアームを
アームと交わる方向に回転させる関節、Ｈは手先である
。

この様なロボットアームで、腕部はａの部分に相当し、
手先部はｂの部分に相当する。

この様な構成のアームでは、腕部逆変換演算器１２は、
手先Ｈの位置をもとに、腕部の３つの関節ＣＩ、Ｃ２，
Ｃ３の角度を演算する。また、手首部逆変換演算器１３
は、手先Ｈの姿勢をもとに残りの関節Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６
の角度を求める演算を行う。

この様に構成された装置の動作を説明すれば、以下の通
りである。

はじめに、機構変換プログラム作成器３において、ロボ
ットアームの構成、例えば軸数、水平形、垂直形、アー
ム形状等に応じて、腕部逆変換演算プログラム、手首部
逆変換演算プログラムを作成する。また、適用するロボ
ットアームに応じた機構逆変換演算プログラムを作成す
る。この様な演算プログラムの作成は、基本演算、基本
プログラムを組み合わせることによって作成される。

各機構変換演算プログラムが作成されたところて、メモ
リ２０につながるバスにコネクタＣＣを接続し、通信四
線４を経て作成した機構逆変換演算プログラムをメモリ
２０にダウンロードする。

その後、コネクタＣＣを取り外し、各演算器〕２．１３
．１４が行う演算が設定されたところで、動作指令を入
力受付器１１に与える。

入力受付器１１は、この動作指令を受け、ロボットアー
ムの手先の装置したい位置と姿勢を示す入力データを、
腕部逆変換演算器１２と手首部逆変換演算器１３とに与
える。

各演算器１２．１３は、メモリ２０にダウンロードされ
た演算プログラムを実行し、入力受付器１１からのデー
タを用いてロボットアームの腕部の関節角と、手先の姿
勢のデータをそれぞれ演算する。

演算結果は、それぞれ伝達変換演算器１４に与えられ、
手先の姿勢行列のデータから手首部の関節角を演算する
。さらに腕部関節角と手首部関節角のデータからモータ
の回転角を演算し、これらの演算データを出力器１５を
経て角関節駆動用のモータに送る。これによって、ロボ
ットアームの手先は、入力データに応じた位置と姿勢に
制御される。

なお、実施例ではメモリは各演算器で共通のものを用い
ているが、これらは別々のものでもよい。

また、演算器は腕部１手首部、伝達変換用の３つのもの
を組み合わせたものであるが、組み合わせる演算器はこ
れ以外であってもよい。また、姿勢行列を求める演算を
手首部逆変換演算器でおこなつでもよい。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明は、機構変換演算プ
ログラム作成器をロボットの制御装置の外部に分離可能
に設け、作成された演算プログラムを制御装置側のメモ
リにダウンロードするようにしたものである。

従って、機構変換演算プログラム作成器は、各種のロボ
ット制御装置に対して共通に使用することができ、全体
として安価になるほかに、機構変換演算プログラム作成
器には、ディスク容量等を増加して数多くの演算プログ
ラムを用意することが可能となり、各種のメカニズムに
対してフレキシブルに対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成概念図、第２図は
ロボットの制御装置１の内部構成を示すブロック図、 第３図は６軸の垂直多関節形のロボットアームの概念的
構成図である。 １・・・ロボットの制御装置 ２・・・ロボット ３・・・機構変換演算プログラム作成器４・・・通信回
線 ２０・・・メモリ ２０ボツト 第 図 出力テ一タ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力データに応じてロボットアームの手先の位置
   と姿勢を制御するロボットの制御装置において、 基本演算、基本プログラムの組み合わせを 行い対象となるメカニズム用の機構変換演算を実行する
   機構変換演算プログラムを作成する機構変換演算プログ
   ラム作成器と、 この機構変換演算プログラム作成器で作成 された機構変換演算プログラムが通信回線を介してダウ
   ンロードされるメモリと、 このメモリにダウンロードされた機構変換 演算プログラムに従い前記入力データをもとにロボット
   アームの関節角度を演算する複数の機構変換演算器と を設けたことを特徴とするロボットの制御装置。
2. （２）機構変換演算プログラムがダウンロードされるメ
   モリとして、不揮発性のメモリを用いた請求項１記載の
   ロボットの制御装置。