JPH03228592A - 産業用ロボットの協調制御方法および装置 - 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、ワーク取扱装置とツールを設けた６自由度を
有するマニピュレータとを備えた産業用ロボットを入力
データに基いて協調動作させる制御方法および装置に関
する。

ここに、６自由度を有するマニピュレータとは、６個以
上の関節を有し、マニピュレータの取付面を基準にして
、ツール取付基準面が直交する３方向の並進運動が可能
で、すなわち位置に対して３自由度を有し、かつ、前記
直交する３方向を夫々の回転軸として回転運動が可能な
、すなわち姿勢に対して３自由度を有する、合計位置・
姿勢に対して６自由度を有することを意図する。

〈従来の技術〉 産業用ロボットは、溶接・シーリング・塗装・組立作業
など広範囲に用いられている。最近、（１）１台のロボ
ットマニピュレータが有する動作範囲を越える大きなワ
ークにも適用させること。

（２）作業しやすいワーク姿勢に変更しながら作業を行
なうこと。

（３）ロボットマニピュレータと他の設備との干渉を避
けて作業を行なうこと。

に着目して、第１図に示されるごとく、ワーク取扱装置
１例えば回転装置と加工用トーチやガンなどの、いわゆ
るツールを設けた６自由度を有するマニピュレータとを
備えた産業用ロボットが採用され、この産業用ロボット
を９例えばティーチングプレイバック方式により同時に
動作させる、いわゆる協調動作制御が実施されている。

この場合、第５図に示されるごとく、ワークに対するツ
ールの位置・姿勢は１例えば第１の状態２０１から第２
の状！！２０２へと徐々に変化させる場合がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉　　　　、ところが
、上記従来の産業用ロボットでは、　＜＃副動作を円滑
とするために、第２１図に示され、るごとく、多数点の
位置決め状態を教示して、再１生していた。

このため、教示作業が面倒であるばがりでなく、多大の
教示時間を費やしていた。さらに、教示データ量が多く
なるため、産業用ロボットとして記憶容量の大きいもの
が必要であった。

本発明の目的は、上記従来の問題点を解決することにあ
り、教示作業が容易にかつ迅速に行なえ、しかも産業用
ロボットに記憶させるデータ量を少量とする。とともに
・、これにも拘わらず産業用ロボットを円滑に協調動作
させることにある。

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明に係る第１の制御方法
は、ワーク取扱装置とツールを設けた６自由度を有する
マニピュレータとを備えた産業用ロボットを入力データ
に基いて協調動作させる制御方法において、マニピュレ
ータとワーク取扱装置との設置関係を表わす位置・姿勢
データおよびツール取付基準面に対するツール先端の位
置・姿勢データよりなる産業用ロボット固有のデータを
入力するステップと、２点以上の教示点における、マニ
ピュレータおよびワーク取扱装置の各関節変数データと
マニピュレータの姿データとを入力するステップと、前
記各関節変数データからツールおよびワークの各取付基
準面の位置・姿勢を演算すると共に該ツールおよびワー
クの各取付基準面の位置・姿勢と産業用ロボット固有の
データからワークに対するツールの位置・姿勢を演算す
るステップと、該ワークに対するツールの位置・姿勢デ
ータ、ワーク取扱装置の各関節変数データおよびマニピ
ュレータの姿データよりなる教示データを作成するステ
ップと、前記教示データを記憶するステップとを有し、
再生時に教示データを取出し、連続する２点の教示デー
タから教示点間における、ワークに対するツールの位置
・姿勢、ワーク取扱装置の関節変数およびワーク取付基
準面の位置・姿勢を演算するステップと、前記ワークに
対するツールの位置・姿勢データ、ワーク取付基準面の
位置・姿勢データおよび産業用ロボット固有のデータか
ら基準座標系に対するツール取付基準面の位置・姿勢を
演算するステップと、前記ツール取付基準面の位置・姿
勢データおよび前記姿データに基いて教示点間における
マニピュレータの各関節変数を演算するステップと、前
記マニピュレータおよびワーク取扱装置の夫々の関節変
数データを同期して出力させて、マニピュレータおよび
ワーク取扱装置を独立して駆動するステップとを具備し
たことを特徴とする。

また、本発明に係る第２の制御方法は、ワーク取扱装置
とツールを設けた６自由度を有するマニピュレータとを
備えた産業用ロボットを入カデタに基いて協調動作させ
る制御方法において、マニピュレータとワーク取扱装置
との設置関係を表わす位置・姿勢データおよびツール取
付基準面に対するツール先端の位置・姿勢データよりな
る産業用ロボット固有のデータを入力するステップと、
２点以上の教示点における、ワーク取扱装置の各関節変
数データ、ワークに対するツールの位置・姿勢データ、
およびマニピュレータの姿データよりなる教示データを
入力するステップと、前記教示データを記憶するステッ
プとを有し、再生時に教示データを取出し、連続する２
点の教示データから教示点間における、ワークに対する
ツールの位置・姿勢、ワーク取扱装置の関節変数および
ワーク取付基準面の位置・姿勢を演算するステップと、
前記ワークに対するツールの位置・姿勢データ、ワーク
取付基準面の位置・姿勢データおよび産業用ロボット固
有のデータから基準座標系に対するツール取付基準面の
位置・姿勢を演算するステップと、前記ツール取付基準
面の位置・姿勢データおよび前記姿データに基いて教示
点間におけるマニピュレータの各関節変数を演算するス
テップと、前記マニピュレータおよびワーク取扱装置の
夫々の関節変数データを同期して出力させて、マニピュ
レータおよびワーク取扱装置を独立して駆動するステッ
プとを具備したことを特徴とする。

さらにまた、本発明に係る第３の制御方法は、前記第２
の制御方法においにて、再生時においにて適用するワー
ク取扱装置の構成が教示データ作成時と異なる場合に、
前記記憶したデータの一部を修正し、該修正教示データ
に基いて再生することを特徴とする。

さらに、本発明に係る第１の制御装置は、ワーク取扱装
置とツールを設けた６自由度を有するマニピュレータと
を備えた産業用ロボットを入力データに基いて協調動作
させる制御装置において、マニピュレータとワーク取扱
装置との設置関係を表わす位置・姿勢データおよびツー
ル取付基準面に対するツール先端の位置・姿勢データよ
りなる産業用ロボット固有のデータを入力する手段と、
２点以上の教示点における、マニピュレータおよびワー
ク取扱装置の各関節変数データとマニピュレータの姿デ
ータとを入力する手段と、前記各関節変数データからツ
ールおよびワークの各取付基準面の位置・姿勢を演算す
ると共に該ツールおよびワークの各取付基準面の位置・
姿勢と産業用ロボット固有のデータからワークに対する
ツールの位置・姿勢を演算する手段と、該ワークに対す
るソールの位置・姿勢データ、ワーク取扱装置の各関節
変数データおよびマニピュレータの姿データよりなる教
示データを作成する手段と、前記教示データを記憶する
手段とを有し、再生時に教示データを取出し、連続する
２点の教示データから教示点間における、ワークに対す
るツールの位置・姿勢、ワーク取扱装置の関節変数およ
びワーク取付基準面の位置・姿勢を演算する手段と、前
記ワークに対するツールの位置・姿勢データ、ワーク取
付基準面の位置・姿勢データおよび産業用ロボット固有
のデータから基準座標系に対するツール取付基準面の位
置・姿勢を演算する手段と、前記ソール取付基準面の位
置・姿勢データおよび前記姿データに基いて教示点間に
おけるマニピュレータの各関節変数を演算する手段と、
前記マニピュレータおよびワーク取扱装置の夫々の関節
変数データを同期して出力させて、マニピュレータおよ
びワーク取扱装置を独立して駆動する手段とを具備した
ことを特徴とする。

また、本発明に係る第２の制御装置は、ワーク取扱装置
とツールを設けた６自由度を有するマニピュレータとを
備えた産業用ロボットを入力データに基いて協調動作さ
せる制御方法において、マニピュレータとワーク取扱装
置との設置関係を表わす位置・姿勢データおよびツール
取付基準面に対するツール先端の位置・姿勢データより
なる産業用ロボット固有のデータを入力する手段と、２
点以上の教示点における、ワーク取扱装置の各関節変数
データ、ワークに対するツールの位置・姿勢データ、お
よびマニピュレータの姿データよりなる教示データを入
力する手段と、前記教示データを記憶する手段とを有し
、再生時に教示データを取出し、連続する２点の教示デ
ータから教示点間における、ワークに対するツールの位
置・姿勢、ワーク取扱装置の関節変数およびワーク取付
基準面の位置・姿勢を演算する手段と、前記ワークに対
するツールの位置・姿勢データ、ワーク取付基準面の位
置・姿勢データおよび産業用ロボット固有のデータから
基準座標系に対するソール取付基準面の位置・姿勢を演
算する手段と、前記ツール取付基準面の位置・姿勢デー
タおよび前記姿データに基いて教示点間におけるマニピ
ュレータの各関節変数を演算する手段と、前記マニピュ
レータおよびワーク取扱装置の夫々の関節変数データを
同期して出力させて、マニピュレータおよびワーク取扱
装置を独立して駆動する手段とを具備したことを特徴と
する。

さらにまた、本発明に係る第３の制御装置は、前記第２
の制御装置においにて、再生時においにて適用するワー
ク取扱装置の構成が教示データ作成時と異なる場合に、
前記記憶したデータの一部を修正し、該修正教示データ
に基いて再生することを特徴とする。

〈実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１の実施例 例えば、第１図に示されるごとく、ワーク取扱装置１と
、自由端部にツール２を設けた６自由度を有するマニピ
ュレータ３とを備えた産業用ロボット４てあって、ワー
ク取扱装置１は、例えばワークＷを搭載して単一の回転
軸Φ１−有する回転装置とし、マニピュレータ３は６つ
の回転軸０１に〜０６ｋを有するものとして、産業用ロ
ボット４の協調作業について述べる。

なお、第５図（Ａ）および（Ｂ）に示されるごとく、ツ
ールを第１の状態２０１から第２の状態２０２に変化さ
せて、いわゆるティーチングするものとする。

第１図に示される構成において、ツール２がワークＷに
対して第１の状態２０１となるように、ワーク取扱装置
１およびマニピュレータ３を手動にて適宜に操作する。

この状態を第１の教示状態として第３図に示す。この第
１の教示状態におけるマニピュレータ３の第１乃至第６
の回転軸の角度を夫々０１□〜θ６、とし、ワーク取扱
装置１の回転軸Φの角度をΦ１□とする。

次に、ツール２がワークＷに対して第２の状態２０２と
なるように、ワーク取扱装置１およびマニピュレータ３
を手動にて適宜に操作し、この状態を第２の教示状態と
して４図に示す。この第２の教示状態におけるマニピュ
レータ３およびワーク取扱装置１の夫々の回転軸の角度
を０１゜〜θ６□。

Φ１゜とする。

第３図に示される第１の教示状態から第４図に示される
第２の教示状態に至るティーチングプレイハック方式の
産業用ロボットの協調動作について説明する。

（１）産業用ロボットの座標系 第１図に示されるごとく、マニピュレータ３の機械座標
系をＸ　ＭＹ　ＭＺ　Ｍ（以下、座標系Σ８と称する。

）とし、ワーク取扱装置１０基底部に基準となる座標系
Ｘｐ　　Ｙｐ　　Ｚｐ　　（以下、座標系Σ、と称する
。）を設定する。この場合、座標系Σ　と座標系Σ、と
は第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示されるごとく、位置のずれ
量がＸｐ”ｐ’Ｚｐであり、角度のずれ量がα、β、γ
であるものとする。なお、以下、マニピュレータ３の座
標系Σ８を基準座標系と呼ぶ。

また、ワーク取扱装置１の搭載基準面に座標系ｘ　　−
ｙｖ−ｚ、（以下、座標系ΣＷと称する。）を設定する
。

さて、基準座標系Σ８に対するツール先端の工具中心点
の位置・姿勢（以下、ツールの位置・姿勢という。）を
Ｘ　とすると、ＸＭは次式として表わされる。

一方、座標系ΣＷを基準としたツールの位置・姿勢をＸ
、とすれば、Ｘｌは次式で表わされる。

さて基準座標系Σ　に対する座標系Σ、の位置・姿勢の
変換関数ｌは、姿勢関係をＲＰＹ角表現（ロールピッチ
ヨー角表現：　Ｒｏｔ　−Ｒｏｔａｔｉｏｎ）て、また
位置の関係をＴ　ｒａｎｓ　−Ｔ　ｒａｎｓｌａＨｏｎ
で表現して次式で表わすことかできる。

Ｚ−Ｔｒａｎｓ　（ｘｐ　、Ｙｐ　、ｚＰ）　　・Ｒｏ
ｔ　（Ｚ、７）・Ｒｏｔ　（Ｙ、β）・Ｒｏｔ　（Ｘ、
α）・・・・・・・・（２）ところで、ＸＰ”Ｐ’　　
ｚＰ’　　α、β、γは第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示され
るごとく固定値であるため、上記変換関数２は上記行列
式を演算することにより、固定値として求まる。

一方、座標系Σ、を基準としたツールの位置・姿勢をＸ
Ｐとし、座標系Σ８を基準としたツールの位置・姿勢を
ＸＭとすれば次式が成立つ。

ＸＭ−Ｚ−Ｘ、　　　　　　　　　　　　　・・・・・
・・・（３）さらに、第１図に示されるごとく、ワーク
取扱装置１の回転角度をΦ　とし、座標系Σ、と座標１
に 系ΣＷとのＺ方向のずれ量をｇ、１とすれば、座標系Σ
　を基準とした座標系Σ、の同次変換関数Ａは次式で表
わされる。

Ａ−Ｒｏｔ　（Ｚ、Φ１ｋ）　・Ｔｒａｎｓ　（０，０
，ＩＩ）　ｐ、）　・Ｒｏｔ　（Ｘ、　０）・・・・・
・・・・（４） そこで、座標系Σ　を基準とした座標系ΣＷの位置・姿
勢の変換関数■を求めるが、第１図に示されるワーク取
扱装置１においては、単一の回転軸、すなわち関節は１
組であるから、この場合、上記位置・姿勢の変換関数■
　は丁、−Ａとなり、次式で示される。

丁ｗ＝ＲＯｔ（Ｚ、Φｔｋ）　　・Ｔｒａｎｓ　（０，
０，Ｄ　ｐｌ）−Ｒｏｔ　（Ｘ、　０）　　−−−−−
・（５）また、座標系Σνを基準としたツールの位置・
姿勢をＸｗとし、座標系ΣＰから見たツールの位置・姿
勢をＸ、とすれば次式が成立つ。

ＸＰ−Ｔ、　−Ｘｖ　　　　　　　　　　　　・・・・
・・・・・（６）」二足式（３）および式（６）より ＸＭ−Ｚ・丁、・Ｘ、　　　　　　　　　　　　　　　
　　・・・・・・川（７）となる。これを書替えれば次
式が成立つ。

Ｘ、−Ｔ、−１−Ｚ”−Ｘ、　　　　　　−叫−（８）
（２）教示データの分割および記憶例 第１の教示状態に対して、マニピュレータ３を基準とし
たツールの位置・姿勢ＸＭｌは下記のごとく求まる。

なお、マニピュレータ３は第９図に示されるリンク構成
とし、この場合、リンクのＹ方向のずれはないものとす
る。

ところで、第３図に示されるごとく、第１の教示状態に
おけるマニピュレータ３の各関節の回転角度を０１□〜
θ６、とし、マニピュレータ３をＤｅｎａＶｉｔ−Ｈａ
ｒｔｅｎｂｅｒｇの表現を用いると各リンクパラメータ
は表１で表わすことができる。

表　　ま ただし　ａ、；リンクの長さ（＝固定値）ｄ、；リンク
間距離（−固定値） αｋ　；リンク間角度（＝固定値） この場合、リンクにの座標系をリンク（ｋ−１）の座標
系に関係ずける回転軸２に着目した同次変換関数Ａ、は
下記のごとく表わされる。

Ａｋ−Ｒｏｔ　（Ｚ、ａｋ）・Ｔｒａｎｓ（ａｋ、０．
ｄｋ）・Ｒｏｔ　（Ｘ、αｋ）・・・・・・・・・（９
）なお、同次変換関数Ａｋを実際の行列式として表示す
れば下記で示される。

次に、第６図に示されるごとくマニピュレータ３の自由
端部に座標系ｘｔ−ｙ、−ｚｔを備えたツール２を取付
ける場合、ツール２の同次変換関数Ｅ０を次のように規
定する。

Ｅｔ−Ｔｒａｎｓ　（ａｔ、　ｂｔ、　ｄｔ）　−Ｒｏ
ｔ　（ｙ、ｄｔ）＊　Ｒｏｔ　（Ｘ、　　π）・・・・
・・・・・（１０）ただし・侑・　ｂ、、ｄｔ、　　β
１は固定値なお、この「　はツール取付基準面に対する
ツ−ル先端の位置・姿勢を表わし、０１はツール先端の
加工位置を表わしているでいる。

ところで、産業用ロボットにおいてはツールの取付基準
面をメカニカルインタフェイスと称されているが、上記
における基準座標系から見たメカニカルインタフェイス
座標系、即ちツール取付基準面の位置・姿勢”Ｍｌは式
（９）に基き■８□−Ａ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４・Ａ５・
Ａ６　　　　　・・・・・・・・・（１１）で表わすこ
とができる。

このため、基準座標系ΣＭから見たツールノ位置・姿勢
”Ｍｌは次式で示される。

ＸＭ□−■８ピ［ｔ　　　　　　　　　　　　　　　　
・・・・・・・・・（１２）すなわち、第１の教示状態
により得られる回転角度；θ　〜θ　、リンク間角度；
α１〜α６お１１　　　　．６１ よびその他の定数を式（９）および式（１１）に代入し
、これにより得られた値と式（１２）よりツールの位置
・姿勢”Ｍｌが求まる。

ところで、第１の教示状態におけるワーク取扱装置１の
回転角度、すなわちワーク取扱装置１の関節変換データ
はゆ　であり、このΦ１、を式（５）１１ に代入して得られた値を丁　とする。この”Ｗｌは１ ワーク取扱装置１自体の基準面から見たワーク取付基＄
面の位置・姿勢を表わすデータである。

さて、マニピュレータを基準としたツールの位置・姿勢
をＸ　で示したか、これを座標系ΣＶか１ ら見た、すなわちワークに対するツールの位置・姿勢を
Ｘ　とすれば、Ｘ　は、上記■、１を式（８）％式％ に代入して次式として求められる。

ＸＷｌ””Ｗｌ−１・ｚｌ・ＸＭ□　　　　　　・・・
・・・・・（１３）たたし、Ｚは式（２）より求まる固
定値この結果を下記とおく。

これら１２個のデータが「ワークに対するツルの位置・
姿勢データ」であって、これら１２個のデータと、ワー
ク取扱装置１の関節変換データΦ１□が第１の教示デー
タとなる。

さらに、マニピュレータ１の姿を一義的に決めるための
手段としてのデータ、すなわち姿データも教示データと
なる。この姿データとしてはマニピュレータの関節角度
、関節角度の符号、アーム姿勢等種々のデータとするこ
とができるが、例えば、第７図に示されるごとく、第３
番目のリンク間角度の状態により「アームＵＰ　ｏｒ　
ＤＯＷＮＪを姿データとして採用する。

このようにして、第１の教示状態において第８図（Ａ）
に示されるごとく、 「ワークに対するツールの位置・姿勢データ」　；Ｐｘ
Ｗ１〜”ｚＷｌ　・７２ｘＷ１〜”ｘＷ１〜”　ｘＷｌ
〜「ワーク取扱装置の関節変数データ」　；Φ１□「マ
ニピュレータの姿データ」　；アームＤＯＷＮからなる
データを第１の教示データとして作成し、この第１の教
示データを産業用ロボットに記憶させる。

さらに、第２の教示状態において、式（５）にΦ　−Φ
　を代入することにより求まる■ν２と式１式％ （１２）と式（１３）からワークに対するツールの位置
・姿勢データが演算される。すなわち、第８図（Ｂ）に
示されるごとく、 「ワークに対するツールの位置・姿勢データ」　；Ｐｘ
Ｗ２〜ＰｚＷ２　’　ｎｘＷ２〜”　ｘＷ２〜”　ｘＷ
２〜「ワーク取扱装置の関節変数データ」　；Φ１゜「
マニピュレータの姿データ」　；アームＤ　ＯＷＮから
なる第２の教示データを産業用ロボットに記憶させる。

なお必要に応じて、第３．第４・・・の教示データを上
記と同様にして産業用ロボットに記憶させる。

さらに、Ｆ　は取付けられるツールにより定ます る固有値であり、かつｌはマニピュレータとワーク取扱
装置とのは配置により定まる固有値であるため、このＥ
　　　、Ｚは産業用ロボット固有のデーを 夕として予め人力される。

（３）再生時における教示点間データの演算側教示点間
のデータの演算を以下のとおり個別に求める。

（３−Ａ）ワークに対するツールの運動についてツール
の連動を位置および姿勢の運動に分けて考える。

上記ツールの位置関数をＰ　、姿勢関数をＯゆとすれば
、 Ｘ、−Ｏ，・ＰＶ・・・・・・・・・（１５）として示
される。

今、第１および第２の教示状態における、ワークに対す
るツールの位置関数を夫々Ｐ、Ｐ　　とＷＩ　　　　Ｗ
２ すると、記憶データから次式として求められる。

さて、第１の教示状態から第２の教示状態に位置変位す
る上記ツールの位置の並進運動量り、は次式を演算する
ことより求まる。

ところで、上記ツールの並進運動について、例えば直線
補間により求めるものとすれば、補間分割数をＮとする
と、上記ツールの位置の並進運動したがって、第１の教
示状態から第２の教示状態に向って補間１番目のワーク
に対するツールの位置Ｐ　−は増加並進量Δ１ＬＩＰ１
を用いて次式％式％） として求められる。

一方、ワークに対するツールの姿勢関数は、第１および
第２の教示状態における、ワークに対するツールの姿勢
関数を夫々０．０　とすると、ＷＩ　　　Ｗ２ 記憶データから次式として求められる。

今、第１の教示状態から第２の教示状態に回転変位する
上記ツールの回転運動量り　は次式を演算することによ
り求まる。

式（１８） ％式％ を次式で表示するこ ととする。

ところで、上記ツールの回転運動は、第１の教示状態か
ら第２の教示状態へと座標系ΣＷの各軸が動く状態であ
るため、第１の教示状態から第２の教示状態に回転する
回転中心軸をＫ　１回転角度をＫとして回転運動の姿勢
関数を導入すれば、上記式（１９）を次式と置くことか
できる。

Ｕ　　＝Ｒｏｔ　（Ｋ　　、Ｋ）　　　　　　　　　　
　　　　　・・・・・−（２０）ｒ 式（２０）において、回転中心軸Ｋ　のＸ軸、Ｙ軸およ
びＺ軸の値を、Ｋ　　　　　、Ｋｒｘ　（１−２）　　
　ｒｙ（１−２）Ｋｒｚ（１−２）とすればこれらの値
および回転角度には、式（１９）および（２０）より次
式として求められる。

上記において、ツールの回転運動の補間分割数をＮとす
ると、ツールの姿勢に関する回転運動の増分量ΔＵ　は
次式として求められる。

ΔＩＪ　−Ｒｏｔ　（Ｋ　、　Ｋ＋Ｎ）ｒ したがって、第１の教示状態から第２の教示状態に向っ
て補間１番目のワークに対するツールの姿勢関数０Ｗ（
１−２）ｉは増加回転量Δ”ｏｆを用いて次式として求
められる。

０Ｗ（１−２）ｉ　””Ｗｌ・ΔＩＬＩｏｆ　　　　　
　　　　　・・・・・・・・・（２２）ただし　Δ［Ｌ
Ｉ　、−Ｒｏｔ（Ｋ　　、　　（Ｋ＋Ｎ）　　・ｉ　）
０１　　　　　　　　　　ｒ 上記式（１７）および（２２）より、第１の教示状態か
ら第２の教示状態に向って補間１番目のワークに対する
ツールの位置・姿勢ＸＷ（１−２）ｉは、式（１５）よ
り次式として求められる。

ＸＶ（１−２）ｉ　””Ｗ（１−２）ｉ　”Ｖ（１−２
）ｊ＝ＰＷｌ’Δ”Ｐｉ　”　ｏＷｌ　’Δ（Ｌｌｏｉ
（２３） このようにして、２点の教示データから教示Ｉか、間に
おけるワークに対するツールの位置・姿勢データＸ　−
か演算される。

Ｗ（１２）ｉ （３−Ｂ）ワーク取扱装置の運動について一般にワーク
取扱装置は、ポジショナとス丹イダ装置とにより構成さ
れるが、このワーク取扱装置の各教示点間の補間は線形
補間により行なわれる。

ところで、ワーク取扱装置１の運動量、すなわちワーク
取扱装置１の関数変数Φ１１の変位量は、Φ１１　’Φ
１２より次式で求まる。

Ｖ−Φ１゜−Φ１□ ユニに、線形補間の分割数をＮとすると上記運動の増分
量ΔＶは次式となる。

ΔＶ−ＣΦ１２−Φ１１）十Ｎ （またがって、第１の教示状態から第２の教示状態に向
って、補間１番目のワーク取扱装置の角度、すなわちワ
ーク取付基準面の位置・姿勢デー々■、は、いま単一の
回転軸を対象としているためΦ　　　、と等値であって
、増加関節変数Δ■を用（＋、−２）！ いて次式で表わされる。。

ｖ、−■（＋−２）ｉ−Φｊ１＋Δ■　　　　　　　　
　・・・・・・（２６）−０１１＋（Φ１２−Φ、１）
１・Ｎ 更に、９式（２６）の値を式（５）に代入することによ
り、２点の教示データから教示点間におｌ′ｌｌるワー
ク取扱装置の取付基準面の位置・姿勢”Ｗ（＋、−１２
）１か次式とＬ　′Ｃ求’ｔ＞　ラレル。

■−Ｒｏｔ、　（Ｚ、Φ（ｔ−２）ｉ）＊　Ｔ’ｒａｎ
、ｓ　（０，０１，ｃｌ）Ｗ（１−２）ｉ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｐｉ−Ｒｏｔ
　（Ｘ、０）　　　　　−＝　（２７）（４）再ゴ時に
おけるマニピュレータの位置・姿勢データの演算例 上記式（２３）と式（２７）とを式（７）に代入するこ
とにより、基準座標系に対するツールの位置・姿勢Ｘ　
−が次式として求まる。

Ｍ（１２）１ ”Ｍ（１−２）　ｉ　””ＴＶ（１−２）４　　°ＸＶ
（１−２）Ｉ　　　　　　　　””””’　（２８）た
たし、Ｚは固定値 ところで、マニピュレータを基準とした補間工番目のメ
カニカルインタフェイス座標系の位置・姿勢、すなわち
基準座標系に対するツール取付基準面の位置・姿勢’Ｍ
（１−２）ｉは式（１２〕を変形して次式で表わされる
。

”Ｍ（１−２）ｆ　＝ＸＭ（１−２）ｉ・「ｔ−１・・
・・・・・・・（２９）式（２８）と式（２９）とより
次式が成り立つ。

”Ｍ（１−２）ｉ″″’　”　”Ｗ（１−２）ｉ　”＼
（１−２）ｉ″Ｅ１−１　　　°゛′°“−（３０）式
（３０）において、式（２７）、式（２３）および固有
値Ｚ、Ｅｔより右辺の値が低値であるため”　Ｍ（１−
２）ｉか求まる０この’Ｍ（１−２）ｉを次式さて１．
マニピュレータ３が第９図に示されるリンク構成である
場合、第１および第２の教示点間の補間１番目のリンク
パラメータは表２で表わされる。

マニピュレータの機械座標系、即ち基準座標系に関して
、補間１番目のリンク状態を第１０図に示す。なお、第
１０図において、ＯＭはマニピュレータの基準点、０１
〜０６は第１乃至第６のリンクの各座標系の中心点を示
す。

まず、０４点（−Ｏｓ点）の位置を求める。第１０図に
示される座標ベクトルの関係から次式が成立する。

＝　［ＰｘＭ（１−２）ｉ ＰｙＭ（１−２）ｉ　　　　　ｚＭ（１−２）ｉコ　１
、Ｐ すなわち、マニピュレータの機械座標系から見た０４点
の座標は次式で表わされる。

第９図から　ｔａｎθ１ｌ−Ｙ４÷Ｘ４θ１ｌ−１ａｎ
−１（Ｙ４÷Ｘ４）・・・・・・・・・（３３）すなわ
ち、式（３２）を式（３３）に代入することによりθ１
１が求まる。次に、第１０図の幾何学の関係から次式が
成立する。

式（３４）と式（３５）又は式（３４）と式（３６）と
により、マニピュレータの第２および第３のリンクの関
節変数か求められるが、マニピュレータの姿データが［
アームＤＯＷＮＪのときにはθ２１．θ３、として演算
され、「アームＵＰＪのときにはθ　′、θ　′として
関節変数が演算１３１ される。

以上により、マニピュレータの第１乃至第３の関節変数
０１□〜θ３ｉの値が求まる。

マニピュレータを基準とした補間１番目のメカニカルイ
ンタフェイス座標系の位置・姿勢”Ｍ（１−２）ｉと、
マニピュレータのリンク座標系の各同次変換関数Ａ　　
−Ａ６ｉとは、式（１１）を変ｊ 形した次式で表わすことができる。

”Ｍ（１−２）ｉ″″Ａ１″Ａ１ピＡ２ピＡ３ビＡ４ピ
Ａ５ｉ上式より下式が成り立つ。

Ａ４ビＡ５ビＡ６１−Ａ３１−１°Ａ２１−１°Ａ１１
−１°”Ｍ（１−２）ｉ　　””値３７）リンク４番目
のパラメータを式（９）に代入することによりＡ４４は
次式で表わされる。

Ａ４１−　Ｒｏｔ　（Ｚ　、θ４１）　・Ｔｒａｎｓ　
（０，０，ｄ４）　・Ｒｏｔ　（Ｘ、　π＋２）同様に
夫々のリンクパラメータを式（９）に代入することによ
り、夫々Ａ　　、Ａ、が下式で示され５ｉ　　　　　６
１ 式（３７） の左辺は式（３８） 乃至式（４０） り次式で表わされる。

Ａ４ピＡ５ｉ″Ａ６ｉ 一方、 リンク １番目のパラン タを式（９） 代入することによりＡｔｔは次式で表わされる。

したかってＡ　の逆変換行列Ａ　１、−’１ は次式となる。

同様にして逆変換行列Ａ２４−’ Ａ３□−１は夫々下式 ％式％ 式（３７） の右辺は式（３ ） 式（４２） 乃至式（４４） より次式で表わされる。

Ａ３４−’°Ａ２１−”　Ａ１１−”　”Ｍ（１−２）
ｉ＋ＳＩＮ　（θ２１＋θ３ｉ）ｘＯｚＭ（１−２）ｉ
ＯＸＭ（１−２）ビ５ｌ１１釦 ０ｙＭ（１−２）＋ｃａ＄　０１ｉ −（、（０２翫θ３ｉ）ｘｏｚＭ（１−２）ｉＣ＝　（
θ２１＋　θ３ｉ”　　　〔０ＸＭ（１−２）ｉ’　θ
ｌｉ＋０ｙＭ（１−２）ｉＳＩＰ′θｌｉコ＋ＳＩＮ　
（θ２１＋θ３ｉ）ｘＣｚＭ（１−２）ｉＣ翔（１−２
）ビＳＩＭθ１ｉ ＣｙＭ（１−２）ｉ’　”ｌｉ Ｓｍ（θ２Ｓ＋θ３ｉ）”　［ＣＸＭ（１−２）ｊ’θ
１　ｉ　”　ＣｙＭ（１−２）ｉ””Ｎθｌｊ］−（ａ
（θ２．＋θ３ｉ）ｘＣｚＭ（１−２）ｉ・・・・・・
・・（４５） 式（４１）と式（４５）と力１らθ　、乃至θ８１を求
１ める。まず、 ［式（４１）の第３行第３列］−［式（４５）の第３行
第３ダ１］より次式か成立する。

０５１ ′″５ＩＮ（θ２ｊ＋θ３ｉ）”　［ＣＸＭ（１−２）
ｉＣ１′′θｌｉ”ｙＭ（１−２）ｉ””Ｌｉ〕−ｃ８
′（θ２１＋θ３ｉ）ｘＣｚＭ（１−２）ｉ上式を演算
することによりθ６．カく求まる。

θ　は式（４１）および式（４５）の第１行第３１ 列と第２行第３列から次のよう１こ求まる。

−（Ｃ−５ｌｌｌθ、−Ｃ、（、θ　）ＸＭ（１−２）
１　　　１１　　　ｙＭ（１−２）ｔ　　　ｔｔ＝（（
′（０２翫　θ３ｊ）　　”　　　［ＣＸＭ（１−２）
ｉＣ−θｌｉ＋ＣｙＭ（１−２）ＩＳＩＮθ１１コ＋Ｓ
ＩＮ　（θ２１＋０３１）ｘＣｚＭ（１−２）ｉ　’上
式を演算することによりθ４□が求まる。

θ６１は式（４１）および式（４５）の第３行第１列と
第３行第２列から次のように求まる。

Ｔａｎθ６１−［式（４１）の第３行第２列］÷［式（
４１）の第３行第１列］−［式（４５）の第３行第２列
］÷［式（４５）の第３行第１列コ−（ＳＩＮ（θ２．
＋０３１）・［ＯＸＭ（１−２）ｉ’θｌｉ＋ＯｙＭ（
１−２）ｉＳＩＮθ１１］−Ｃ，、（θ２１＋０３１）
ｘｏｚＭ（１−２）ｉ　”　（ｃｏｓ（θ２Ｉ＋０３＋
）ｘ　［２２ＸＮ（１−２）ｉＣ−θｌｉ＋２２ｙＭ（
１−２）ｉＳ”’ｌｉコ　＋ＳＩＮ　　（θ２１＋　θ
３ｉ）ｘ７２ｚＭ（１−２）ｉ　’ 上式を演算することによりθ６１が求まる。

（５）産業用ロボットの駆動例 マニピュレータおよびワーク取扱装置は、マニピュレー
タおよびワーク取扱装置の夫々の関節変数データが同期
して出力されて駆動されるサーボ機構により夫々独立し
て駆動される。このため、マニピュレータとワーク取扱
装置とは相互に同期して駆動され、結果として産業用ロ
ボットが協調動作するよう制御される。

第２の実施例 第１図および第２図に示される産業用ロボットのうち、
ワーク取扱装置１が、第１１図に示されるごとく３個の
回転軸を有する場合、すなわち３軸ポジシヨナについて
説明する。

３個の回転軸の各回転角度を夫々Φ１５．Φ２．。

Φ３−すれば、ワーク取扱装置１の各リンクパラメータ
は表３で表わされる。

表３ 座標系Σ　と座標系Σ、との関係を示す、式（４）に対
応する変換関数■いは、式（４）に対応する各リンク毎
の同次変換関数をＡφ１１Ａφ　　、Ａφ３ｉとすれば
下記で示される。

１ 一−Ａφ１．・Ａφ２．・Ａφ３．　　　　　　　　・
・・・・・・・・（４７）さて、第１の教示状態におけ
るワーク取扱装置の各回転角度をΦ１□、Φ２□、Φ３
、とし、これらの角度を式（４６）に代入して得られる
値を、式（４７）に代入することにより次式が得られる
。

Ｔｗｌ−Ａφ１ビＡφ２、・Ａφ３、　　　　　　　　
・・・・・・・・・・・・（４８）すなわち、式（１３
）における”Ｗｌを式（４８）の値と置換すれば、第１
の実施例の場合と同様に、式（１３）より第１の教示デ
ータの一部が演算により求められて記憶される。この場
合、第８図（Ｃ）に示されるごとく、マニピュレータの
姿データおよびΦ１０．Φ２０．Φ３、も第１の教示デ
ータとして産業用ロボットに記憶される。

更に、第２の教示状態において、３個の回転軸の回転角
度Φ１゜、Φ２□、Φ３゜を式（４６）に代入し、式（
４７）より Ｔ、２−Ａφ１□・Ａφ２□・Ａφ３゜　　　　　　　
・・・・・・・・・・・・（４９）が得られ、式（４９
）の値”Ｗ２と式（１３）より第２の教示データの一部
が演算されて、第８図（Ｄ）に示されるごとく、マニピ
ュレータの姿データおよびΦ１２．Φ２□、Φ３□と共
に産業用ロボットに記憶される。

再生時、３個の回転軸における、第１の教示状態から第
２の教示状態に向って補間１番目の夫々の角度、即ちワ
ーク取扱装置の関節変数データ■、、詳細に示せばΦ（
１−２）ｌｉ　’　Φ（１−２）２ｉ　’Φ（１−２）
３ｉは、式（２６）と同様に夫々の増加関節変数Δｖ　
　：Ｖ　　、ΔＶ３１を用いて下記のごと１ｉ　　　　
　２ｉ く示される。

式（５０）を演算することにより、教示点間におけるワ
ーク取扱装置の夫々の角度、すなわち関節変数データＶ
、が求められる。

さらに式（５０）により求められるΦ（１−２）１１Φ
（１−２）２ｉ　’　　Φ（１−２）３ｉ　と式（４６
）および式（４７）より次式か得られる。

Ｔ、−Ａφ　　　　　・Ａφ　　　　　・Ａφ　　　　
　・・・・・・・・　（５１）Ｗ（１−２）＋　　　　
（１−２）ｌｉ　　　　（１−２）２＋　　　　（１−
２）３ｉ上記式（５１）、式（２３）および固有値ｌ「
ｔを式（３０）に代入することにより、基準座標系に対
するツール取付基準面の位置・姿勢＼Ｍ（１−２）ｉ　
’すなわち式（３１）に相当する値か演算により求めら
れる。以下、第１の実施例と同様にして教示点間におけ
る１番目のマニピュレータの各関節変数０１１〜θ６１
の値が演算される。

上記教示点および教示点間における各関節変数データに
基いてマニピュレータか駆動されると共に、教示点およ
び教示点間のワーク取扱装置の関節変数データによりワ
ーク取扱装置が駆動されることは第１の実施例と同様で
ある。

第３の実施例 第１２図に示されるごとく、産業用ロボット４のうちマ
ニピュレータ３は第１図に示されると同様にツール２を
設けた６自由度を有し、ワーク取扱装置１は第１１図に
示されると同様にワークを載置した３軸ポジシヨナ１０
１と、３軸ポジシヨナを搭載して、互いに直交する３方
向に移動するスライダ装置１０２とにより構成されてい
るものとして説明する。

なお、マニピュレータ３の機械座標系Σ　、すなわち基
準座標系とワーク取扱装置１の基底部の座標系Σ、とは
第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示されると同様に、位置および
角度がずれているものとする。

さて、スライダ装置１０２を第１３図に示されるごとく
構成し、ａ　　　、ａ　　　、ａ　　　可変とＳｌｋ　
　　８２ｋ　　　８３に し、Ωｓｌ　”　Ｓ□１ｇ８３を固定値とすれば、各リ
ンクパラメータは表４で表わされる。

表 座標系Σ、とワーク取付基準面の座標系Σ、との関係を
表わす、式（５）に対応する変換量数丁ＷＫは、３軸ポ
ジシヨナ１０１とスライダ装置］０２とに帰因し、３軸
ポジシヨナ１０１およびスライダ装置１０２に帰因する
夫々の変換関数をＴ、、、ＴＳ−すれば、次式が成立つ
。

ん＝　”ｐｋ　”ｓｋ　　　　　　　　　　　　　　・
・・曲・・（５２）ところで、３軸ポジシヨナ１０１の
リンクパラメータが表３で表わされるものとすれば、式
（４６）で小される同次変換関数Ａφ１２．Ａφ２１．
Ａφ３゜を用いて、式（４７）を下記のごとく表わすこ
とができる。

■ｐｋ″Ａφ１ｋｌＩＡφ２ｋｌｌＡφ３ｋ　　　　　
　　　　・・・・・・・・・（５３）さらに、スライダ
装置１０２の変換量数丁８．は同次変換関数Ａ　　　、
Ａ　　　、Ａ　　　を用いて、ａｌｋ　　　ａ２ｋ　　
　ａ３に 式（４）および式（５）に類似した下記式により表わす
ことができる。

’５ｋ−Ａａｒｋ・Ａａ２ｋ・Ａａ３ｋ　　　　　　　
　　−−・（５５）さて、第１の教示状態における３軸
ポジシヨナ１０１の回転角度をΦ１０．Φ２□、Φ３、
とし、スライダ装置１０２のリンク長さをａ、ａ Ｓｌｌ　　　　　　Ｓ２１ リンク間距離をａ　　とする。

３１ 上記Φ１０．Φ２□、Φ３、を式（４６）に代入して得
られる値を式（５３）に代入することにより次式か得ら
れる。

■、１−Ａφ１□・Ａφ２□・Ａφ３□　　　　　　　
　　・・・・・・・・・（５６）また、上記ａ　　　　
、ａ　　　、ａ　　　を式（５４）％式％ に代入して得られる値、Ａ　　　、Ａ　　　、Ａ、３、
ａｌｌ　　　　　ａ２Ｌ を、式（５５）に代入することにより次式が得られる。

”Ｓｔ””ａｌｌ・’ａ２１・Ａａ３１　　　　　　・
−−（５７）上記式（５６）および式（５７）で得られ
る値、”ＰＬ　”８１を式（５２）に代入することによ
り次式が得られる。

”Ｗｌ−”Ｐピ■８□　　　　　　　　　　　　・・・
・・聞（５８）すなわち、式（１３）における”Ｗｌを
式（５８）の値と置換すれば、第１の実施例の場合と同
様に、式（１３）より第１の教示データの一部が演算に
より求められる。この場合、第８図（Ｅ）に示されるご
とく、マニピュレータの姿データおよびΦ　　、Φ　　
、Φ　　、ａ　　　、ａ　　　、ａ　　　も第１１　　
２１　　３１　　　Ｓｌｌ　　　Ｓ２＋、　　　５３１
１の教示データとして産業用ロボットに記憶される。　
更に、第２の教示状態において、第１の教示状態と同様
にして、３軸ポジシヨナ１０１の回転角度Φ１゜、Φ２
゜、Φ３２およびスライダ装置１゜２のリンク長さａ　
　、ａ　　およびリンク間距Ｓ１２　　　　　Ｓ２２ 離ａ　　を夫々を式（４６）、（５３）と式（５３２ ４）、（５５）とに代入して下記式が得られ、Ｔ、−Ａ
φ１□・Ａφ２２・Ａφ３゜　　　　・・・・・・・・
・（５９）”８２−へ】２゛へ２２°へ３２　　　　　
・・・・・・・・・（６０）上記式（５９）、（６０）
の値を式（５２）に代入することにより下記■ｗ２が得
られる。

”Ｗ２’＝’Ｐ２・”Ｓ２　　　　　　　　　・・・・
・・・・・（６１）上記（６１）の値”Ｖ２と式（１３
）より第２の教示データの一部が演算されて、第８図（
Ｆ）に示されるごとく、マニピュレータの姿データおよ
びΦ　、Φ　、Φ　、ａ　　　、ａ　　　、ａ　　　と
１２　　２２　　３２　　　Ｓ１２　　　Ｓ２２　　　
Ｓ３２共に産業用ロボットに記憶される。

再生時、３軸ポジシヨナ１０１における、第１の教示状
態から第２の教示状態に向って補間１番目の夫々の角度
、すなわちポジショナの関節変数データは式（５０）を
演算することにより求められる。

またスライダ装置１０２における、第１の教示状態から
第２の教示状態に向って補間１番目の夫々のスライダの
位置データ、即ちスライダ装置の関節変数データＳ　−
、詳ｍ　ニ示セハａｓ（１−２）１１　。

】 ａＳ（１−２）２ｉ　’　ａＳ（１−２）３１”　’夫
′。増加関節変数ΔＳ　　、ΔＳ２０．ΔＳ３１を用い
て、Ｉ 同様にして下記のごとく示される。

式（２６） 上記式（６２）を演算することにより、教示点間におけ
る補間１番目のスライダ装置１０２の関節変数データＳ
、か求められる。

一方、式（５０）により求められる値と、式（４６）お
よび式（４７）により次式が得られる。

Ｔ　　　　　−Ａφ　　　　・Ａφ　　　　・Ａφ　　
　　・曲・甲（６３）Ｐ（１−２）ｉ　　　（１−２）
ｌｉ　　　（１−２）２１　　　（１−２）３ｉさらに
、式（６２）により求められる値と、式（５４）および
式（５５）により次式が得られる。

”５（１−２）ｉ　”Ａａ（１−２）１ビＡａ（１−２
）２ｉ　”ａ（１−２）３ｊ””””’　（６４）上記
式（６３）および式（６４）を式（５２）に代入して次
式が得られる。

’Ｗ（１−２）ｉ″″’Ｐ（１−２）ｉ　”５（１−２
）ｉ　　　　　　”””’ベロ５）上記式（６５）、式
（２３）および固有値ｌ。

Ｅｔを式（３０）に代入することにより、基準座標系に
対するツール取付基準面の位置・姿勢Ｔ−、即ち式（３
１）に相当する値が演算Ｍ（１２Ｎ により求められる。以下、第１の実施例と同様にして教
示点間における補間１番目のマニピュレータの各関節変
数０１□〜θ６１の値が演算される。

上記教示点および教示点間における各関節変数データに
基いて、マニピュレータとワーク取扱装置とが各々駆動
されることは第１の実施例と同様である。

記憶データの少量化 教示データのうち、ワークを基準としたツールの位置・
姿勢データ、例えばＸｗｌは式（１４）で表わされるが
、このうち式（１７）で示される姿勢データＯｗ１は記
憶データの少量化が可能である。

すなわち、一般に姿勢の表現はオイラー角表現やロール
ピッチヨー角表現で表わされるが、例えばオイラー角表
現を用いれば下記のごとく示される。

Ｏ，■−Ｅ　ｕ　ｌ　ｅ　ｒ　（ｅｏ、　ｅｚ＋、　Ｃ
３＋）−Ｒｏｔ　　（Ｚ、ｅＨ）　　・Ｒｏｔ　　（Ｙ
、　　Ｃ２＋）・Ｒｏｔ （Ｚ。

Ｃ３１） ・・・・（６６） ・・・・・（６７） 式（１７）と式（６７）との夫々の第３行第３列より次
式か成立する。

Ｃ０１ｅ２１−Ｃより ｘｖｌ Ｃ２＋　−ＩＪ−’　（Ｃ２，１）　　　　　　　　　
　　−（６８）また、上記行列式の夫々の第３行第２列
より次式か成立する。

Ｓ＋Ｎｅ：＋ｔ＝Ｏ□、、　　：Ｓ＋Ｎｅｚ＋　　　ヨ
リｅａｔ−８’Ｎ−’　（０２ｗ１　’５ｌｌＩｅ２１
）　　　　　　　　−・・−・・・−（６９）さらに夫
々の第１行第３列より次式が成立する。

Ｃ，５ｅｌｌ−Ｃｘｖ１÷５ｌｌＩｅ２１　　　よりｅ
ｕ　−Ｃ８，−’　（Ｃｘ、１＋５ＩＮｅ２１）　　　
　　　　　−＝＝−（７０）式（６８）乃至式（７０）
ｌ：すｅ　１１　、　ｅ　２１　、　ｅ　３１が求まる
。

これらｅ　１１　、　ｅ　２１　、　ｅ　３１からなる
姿勢データとＰ　　　、Ｐ　　　、Ｐ　　　からなる位
置データとにｘｗｌ　　　ｙｗｌ　　　ｚｗｌ より「ワークに対するツールの位置・姿勢データ」か形
成されて、第１４図（Ａ）に示されるごとく、教示デー
タの一部として産業用ロボットに記憶される。この第１
４図（Ａ）に示される教示データは第８図（Ｅ）に示さ
れるものと対応している。

上記と同様にして、第２の教示点に関する教示データか
第１４図（Ｂ）に示されるごとく、産業用ロボットに記
憶される。この第１４図（Ｂ）に示される教示データは
第８図（Ｆ）に示されるものと対応している。

この場合、再生時には姿勢データｅｌｌ、ｅ２１゜Ｃ３
１を取出してＯｗｌに関する式（６６）の演算を行ない
、これにより式（６７）に相当する４行４列の行列式が
得られ、これを式（１７）のごとく４行４列の行列式と
見做す。さらに、同様にしてＣ２１，Ｃ２２，Ｃ３１の
データにより式（１７）に対応する０ｗ２を演算する。

この後は式（１７）乃至式（２２）と同様の演算か行な
われると共に、位置データに関しては式（１５）および
式（１６）と同様の演算が行なわれ、以後節１の実施例
と同様にして教示点間におけるデータの演算か行なわれ
る。

勿論、第１４図（Ａ）および（Ｂ）におけるワーク取扱
装置の関節変数データは、ワーク取扱装置の構成の減少
に対応して割愛される。

ところで、第１４図（Ａ）に示される教示データのうち
、ワークに対するツールの位置・姿勢データＰ　　　　
、Ｐ　　　　、Ｐ　　　　、ｅｌｌ、　　Ｃ２，。

ｘｖｌ　　　ｙｄ　　　ｚｖｌ Ｃ３１と座標系ΣＷ　、Σ、との関係を以下に説明する
。

なお、ツール２は第６図に示される状態でマニピュレー
タの自由端部のツール取付基準面に取付けられているも
のとする。

第１５図において、まずワークに対するツールの位置デ
ータＰ　　　　、Ｐ　　　　、Ｐ　　　により、ワｘｖ
ｌ　　　ｙｗｌ　　　ｚｖｌ −り取扱装置１のワーク取付基準面の座標系Σ、に対す
るツール先端位置Ｏ、すなわち、座標系Σ１の原点の位
置が決定する。

一方、姿勢データｅ　　、ｅ　　、ｅ　　をオイラー１
１　　　　　２１　　　　　３１ 角表現を用いれば式（６６）で表わせるが、この式（６
６）によりワークに対するツールの姿勢が決定する。す
なわち、座標系Σ、と座標系Σ１に着目した場合、式（
６６）は座標系Σ、に対して、まずＺ軸を中心として座
標系を角度ｅ　だけ回転１ し、この後、Ｙ軸を中心として座標系を角度ｅ２またけ
回転し、さらにこの後、Ｚ軸を中心として座標系を角度
ｅ　だけ回転して、このように座標系１ ΣＷに対して上記のごとく３回回転して得られる座標系
がΣ、であることを意味している。

これをさらに詳細に説明すると、第１５図において、ツ
ール先端位置Ｏを原点とした、座標系Σ　に平行な座標
系をｘ　　　−ｙ　　　−ｚ　　　とＷ　　　　　　　
　　　ｖ−Ｏｖ−０シー０し、この座標系Σ　　を夫々
−辺とする矩形を一−０ 点鎖線で示す。

そこで、まず最初にＺ　　軸を中心として座標−０ 系Σ　　をｅ　角度回転させ、この座標系をシー０１１ ｘ　　　−ｙ　　　−ｚ　　　とし、この座標系Σｖ−
１ｖ−１シー１　　　　　ｖ−１ を夫々−辺とする矩形を二点鎖線で示す。この場合、（
Ｚ　　軸）−（２軸）である。次に第ｗ−Ｏｖ−１ ２回目として、Ｙ　　軸を中心として座標系−１ Σ　　をｅ　角度回転させ、この座標系をＸｌ、−。

シー１　　　　２１ Ｙ　　　−Ｚ　　　とし、この座標系Σ　　を夫々シー
２　　シー２　　　　　　　　　　シー２−辺とする矩
形を一点鎖線で示す。この場合、（Ｙ　　軸）−（Ｙ　
　軸）である。この後、第シー１　　　　　　　　　　
　ｖ−２ ３回目として、Ｚ　　軸を中心として座標系−２ Σ　　をｅ　角度回転させ、この座標系をＸｔｗ−２３
１ Ｙｔ−２ｔとし、この座標系Σ、を夫々−辺とする矩形
を実線で示す。この場合、（Ｚ　　軸）−−２ （Ｚｔ軸）である。

このように、座標系Σ　は、まず第１回目の回を 転でＸ　　　−Ｙ　　　平面、すなわち“イ”面でｗ−
０シー０ ００を中心として角度ｅ１１だけ回転され、第２回目の
回転でＸ　　−Ｚ　　平面、すなわち“口。

ｗ−１ｗ−１ 面でＯｔを中心として角度ｅ２１だけ回転され、第３回
目の回転でＸ　　−Ｙ　　平面、すなわちｗ−２ｖ−２ ハ”面でＯｔを中心として角度ｅ３１だけ回転された姿
勢となる。

これにより、姿勢データｅ　　、ｅ　　、ｅ　　によ１
１　　　　　２１　　　　　３１ り座標系Σ、に対する座標系Σ、の関係、すなわちワー
クに対するツールの姿勢が決定する。

上記のごとく、座標系Σ　が決定すれば、第６を 図に示されるごとく、マニピュレータに対するツール２
の取付状態が固定であるため、マニピュレータのツール
取付基準面の座標Ｘ６−Ｙ６−Ｚ６が決定する。

勿論第８図（Ａ）、（Ｃ）または（Ｅ）に示さるごとく
、ワークに対するツールの姿勢がＸ軸。

Ｙ軸およびＺ軸に関するデータ；ｎ、ＯＸシ１ｘシＩ Ｃ、−−−すなわち式（１７）に対応すｗｌ るデータで記憶されている場合、式（６６）〜式（７０
）の演算によりｅ　　、ｅ　　、ｅ　　が求めら１１　
　　　　２１　　　　　３１ れるため、ｅ　　、ｅ　　、ｅ　　からなる角度データ
１１　　　　　２１　　　　　３１ と同様にワークに対するツールの姿勢が決定する。

その他の実施例 以上、マニピュレータの座標系を基準座標系として説明
したが、マニピュレータおよびワーク取扱装置の各座標
系とは別に基準座標系を定めることもできる。この場合
、基準座標系とマニピュレータの座標系との関係は、マ
ニピュレータとワーク取扱装置との設置関係を表わすと
きに用いた変換関数ｌと同様にして求まる変換関数を用
いて表わされる。

６自由度を有するマニピュレータのリンク間角度：α、
が第９図に示される構成と異なる場合や、マニピュレー
タのリンクの長さ：ａｋとリンク間距離ｄ、とのいずれ
かが変化する（−摺動する）場合などにおいては、個々
の教示データのうち、例えば第１および第２の教示状態
における姿データを夫々複数とすることもある。

なお、再生時に、ツール取付基準面の位置・姿勢データ
■Ｍ１と姿データとにより、第１および第２の教示点間
の補間１番目のマニピュレータの関節変数０１□〜θ６
□が演算される。このように補間（ｉ＋１）番目の関節
変数θｌ（１＋１）〜θＢ（１＋１）も「姿データ」を
用いて特定されるが、関節変数θｌ（ｉ＋１）〜θ８（
ｉ＋１）の演算値のうち、すでに演算したθ　〜θ　に
近い方の値を夫々θＬ（ｉ＋１）〜１１　　　　６ｉ θＢ（ｉ＋１）として決定することができる。

このように補間（ｉ＋１）番目の関節変数θｌ（ｉ＋１
）〜θＢ（１＋１）を演算する際に、すでに求めたθ　
〜θ　を演算用のデータとして用いることｉｔ　　　　
　ｅｔ は、０１１〜θ６１の演算時に「姿データ」を取込んで
いるため、結局「姿データ」に基いて関節変数θ１（ｉ
＋１）〜θＢ（１＋１）を演算していることと同じであ
る。

また、マニピュレータとワーク取扱装置との設置関係を
表わす位置・姿勢データ２および゛ソール取付基準面に
対するツール先端の位置・姿勢データＥｔよりなる産業
用ロボット固有のデータカ（−定であるとして、産業用
ロボットの「教示」と「再生」について説明したが、必
要に応じて「ロボット固有のデータ」を単独で再入力す
ること力（できる。

例えば、産業用ロボットを稼動させたときに入力する産
業用ロボット固有のデータをｚａ。

Ｅ［とじ、引続き「教示」作業を行なったとすａ る。この後適宜に「再生」を行なうが、この「再生」時
における産業用ロボット固有のデータが教示時と異なる
場合かあり得る。この場合、［再生作業を行なうために
産業用ロボットを稼動させたときに、所望のデータ、す
なわち産業用ロボット固有のデータＺ　　１Ｅ　ｔ　ｂ
を適宜に入力するだけで、産業用ロボットはすてに記憶
している教示データに順応した再生動作を行なう。

すなわち、教示データは、■ワーク取扱装置の各関節数
変数データ、および■マニピュレータの姿データ、の他
に、 ■産業用ロボット固有のデータと、 換言すれば、 ■マニピュレータとワーク取扱装置との設置関係を表わ
す位置・姿勢データｌと、■ツール取付基準面に対する
ツール先端の位置・姿勢データＥｔと、 ■ワーク取扱装置の位置・姿勢、すなわちワーク取付基
準面の位置・姿勢データ■、−■マニピュレータの位置
・姿勢、すなわち・ノル取付基準面の位置・姿勢データ
Ｔ　Ｍｋｈを演算に取り入れて求めた、 ■ワークを基準としたツールの位置・姿勢°ｒ夕Ｘｗｋ を有していて、この教示データ■〜■が再生時・□・入
力データとなって、教示点間における再生用ξ“・デー
タか演算される。

ところで、教示データに基づいて教示点間に１−・ける
再生用のデータを演算する場合、 ■ワーク取付基準面の位置・姿勢■、とνｌ ■ワークを基準としたツールの位置・姿勢Ｘｖ１とはベ
クトル的に求められる。

この後、教示点間における基準座標系に対するツール取
付基準面の位置・姿勢”Ｘｉか■ａ上記■、■により求
まる位置・姿勢デー、Ｃ・Ｔ　、、　、　、　　Ｘ　ｖ
ｉと、 ■ｂ産業用ロボット固有のデータＺ、Ｅｔとに基いて演
算されると共に ［相］ａ上記■ａ、■ｂにより求まる位置・姿勢デ夕Ｔ
Ｍ□と、 頭ｂマニピュレータの姿データと に基いて教示点間におけるマニピュレータの関節変数０
１．〜θ６ｆが演算される。

従って、教示時における産業用ロボット固有のデータを
Ｚ、Ｅｔ　　とし、再生時における産業ａ　　　　　　
　　　ａ 用ロボット固有のデータをＺ、Ｅｔ　　とする場ａ　　
　　　　　　　ａ 合を第１９図（Ａ）で、また再生時における産業用ロボ
ット固有のデータをＺ　　、　　Ｅ　ｔ　ｂとする場合
を第１９図（Ｂ）で、さらに再生時における産業用ロボ
ット固有のデータをＺ、Ｅｔ　　とする　　　　ａ 場合を第１９図（Ｃ）で、夫々示すことができる。

以上のように、「再生」作業の産業用ロボット稼動時に
教示時とは異なる所望とする産業用ロボット固有のデー
タＺ　　、Ｅ　ｔ　ｂを入力するだけで、産業用ロボッ
トは、すでに記憶している教示データを修正しなくとも
該教示データに基づいて産業用ロボットのデータＺ、Ｅ
ｔｂに合致した協調す 動作を行なう。

以上、ティーチングプレイバック方式の産業用ロボット
に一ついて説明したが、入力データを数値データとする
、いわゆるＮＣ制御の産業用ロボットを対象とすること
ができる。この場合、複数の教示点における、マニピュ
レータおよびワーク取扱装置の各関節変数データとマニ
ピュレータの姿データとの数値データを人力する場合は
、ティーチングプレイバック方式と同様に取扱うことが
できる。さらに、他のＮＣ制御として、複数の教示点に
おける、ワーク取扱装置の各関節変数データ、ワークに
対するツールの位置・姿勢データおよびマニピュレータ
の姿データよりなる教示データを数値データとして入力
することとすれば、予じめ複数の教示点におけるワーク
に対するツールの位置・姿勢データを演算により求めた
数値データを作成しなければならないが、この数値デー
タは、産業用ロボットに数値データを入力する工程とは
別の工程として予しめ作成しておくことができることと
、数値データを産業用ロボットに入力する実入力作業が
容易となることより有利である。

さらに、産業用ロボットの再生稼動時に、再生作業上好
ましくない場合、例えば、溶接作業において、溶接ビー
ドが溶接進行方向に垂下がったり、溶込みが悪かったり
した場合、ワークに対するツールの姿勢を変更しなけれ
ばならない。

この場合、例えば、第１４図（Ａ）および（Ｂ）に示さ
れる教示データのうちワークに対するツールの姿勢に相
当する値が、ｅ　十Δｅ、ｅ＋ｏ　　　　　　　　１１
　　　　　２１Δｅ　　、ｅ、ｅ　　＋Δｅ　　、ｅ　
　およびｅ　＋２１　　　　３１　　　　　１２　　　
　　　１２　　　　２２　　　　　　　　３２Δｅ　で
あれば最適であると判明したとすれば、２ 該当教示データをｅ　−＋ｅ　＋Δｅ　　、ｅ　　→１
１　　　　　１１　　　　　　　１１　　　　　２１ｅ
　十Δｅ　；ｅ　＋ｅ　＋Δｅ　ｌ　ｅ　→ｅ２１　　
　　　　　２１　　　　　１２　　　　１２　　　　　
　１２　　　　３２　　　　３２士Δｅ　と修正して、
この修正教示データを新た２ な教示データとして産業用ロボットに記憶させることに
より、以後の再生作業が良好に行なわれる。

勿論、教示データのうち適宜に１以上のデータを必要に
応じて修正することができる。

ついで、第２０図（Ａ）および（Ｂ）により以上述べて
きたような動作手順を再度ティーチングプレイバック方
式について取まとめて説明する。

なお、ワーク取扱装置がポジショナとスライダとにより
構成されているものとする。

まず、第２０図（Ａ）に示されるごとく、「教示」作業
の産業用ロボット稼動時に、産業用ロボット固有のデー
タＺ、Ｅｔを入力する。この後、マニピュレータ、ポジ
ショナおよびスライダを夫々手動操作して、所望の教示
状態を造成する。

この教示状態において、マニピュレータの各リンク位置
、すなわち各関節変数値０１に〜θ６．と、ポジショナ
およびスライダの各関節変数値Φ１に〜Φ　、ａ−ａ　
　と、マニピュレータの姿データ３ｋ　　　　ｌｋ　　
　　３に であるアームＵＰｏｒＤＯＷＮとをロボットに取込む。

次に、上記各関節変数データより、マニピュレータ、ポ
ジショナおよびスライダの夫々の位置・姿勢をＸＭｋ　
”Ｐｋ　”Ｓ−演算すると共に、マニピュレータ、ポジ
ショナ、スライダの位置・姿勢データＸＭｋ　”Ｐｋ　
”Ｓｋ”よび産業用ロボット固有のデータＺ、Ｅｔより
ワークを基準としたツールの位置・姿勢Ｘν、を演算し
て、このワークを基準としたツールの位置φ姿勢データ
ＸＷｋと、ポジショナおよびスライダーの夫々の関節変
数データΦＩｋ〜Φ３ｋ　”ｌｋ−ａ３にト、マニヒュ
レータノ姿データであるアームＵＰ　　ｏｒ　　ＤＯＷ
Ｎとよりなる教示データを作成する。このようにして作
成した２点以上の教示データを記憶させて教示プロセス
を終了する。

さて、第２０図（Ｂ）に示されるごとく、再生時におい
て、教示作業時の産業用ロボット固有のデータＺ、Ｅｔ
を取り込む。もちろん、教示時と異なる場合には、所望
とする産業用ロボット固有のデータＺ、、Ｅｔ、を適宜
に入力する。この後、連続する２点の教示データを取込
み、ワークに対するツールについて、教示点間における
位置の増加並進量ΔＵ、１と姿勢の増加回転量ΔＵｏ１
とを夫々演算し、これらの増加量ΔＵ　　、６口　、に
基いＰｉ　　　　ｏｌ て、教示点間におけるワークに対するツールの位置・姿
勢”ｗｉを求める。

一方、ポジショナおよびスライダについては、連続する
２点の教示データを取込み、教示点間ｉ番目におけるポ
ジショナおよびスライダの夫々の関節変数Ｖ、Ｓ、と、
ワーク取扱装置自体の基１ 卓面に対するワーク取付基準面の位置・姿勢■。

Ｖ＋ とを演算する。次に、ワークに対するツールの位置・姿
勢データＸ、とワーク取付基準面の位置・１ 姿勢データ■、と産業用ロボット固有のデータｌ。

νＩ Ｅ　ｔ　ｏｒ　　Ｚ　ｂ　　、Ｅ　ｔ　ｂとから基準座
標系に対する教示点間１番目のツール取付基準面の位置
・姿勢■Ｍ１を求め、このツール取付基準面の位置・姿
勢データ■Ｍｉおよびマニピュレータの姿データに基い
て、教示点間ｉ番目のマニピュレータの関節変数０１ｉ
〜θ６１を演算する。

この後、上記教示点間ｉ番目におけるマニピュレータ、
ポジショナおよびスライダの夫々の関節変数を同期して
出力させて、マニピュレータ、ポジショナおよびスライ
ダをサーボ機構により夫々独立して駆動させる。

〈発明の効果〉 以上のごとく、本発明によれば、産業用ロボットの稼動
時に、連続する２点の教示データから教示点間における
マニピュレータおよびワーク取扱装置の夫々の関節変数
の値が演算されるが、このマニピュレータの関節変数デ
ータは、時々刻々変化するツールとワーク取扱装置との
夫々の位置・姿勢データおよびマニピュレータの姿デー
タを演算に取入れて求められるため、マニピュレータお
よびワーク取扱装置の夫々の関節変数データを同期して
出力させて駆動するマニピュレータおよびワーク取扱装
置は確実かつ円滑に協調制御されるさらに、本発明によ
れば、教示状態は２点以上の少数とすることができるた
め、従来のごと〈産業用ロボットを協調制御するために
、極めて多数点に産業用ロボットを位置決めしていた場
合に比べて、産業用ロボットの教示作業、すなわちデー
タ入力作業が容易にかつ迅速に行なわれる。

また、教示データは２点以上の少数のデータとすること
ができるため、この教示データ量が少なくなり、従って
産業用ロボットとして必要な記憶容量が小さくて済む。

勿論２点以上の教示点における、マニピュレータおよび
ワーク取扱装置の各関節変数データとマニピュレータの
姿データとを入力データとすれば、他に教示データとし
て必要なワークに対するツルの位置・姿勢データは産業
用ロボットで自動的に演算されるため有利である。

また、産業用ロボット固有のデータＺ、］Ｅｔが教示作
業時と再生作業時とで異なる場合、「再生」作業の産業
用ロボット稼動時に、所望とする産業用ロボット固有の
データＺ　　、　　Ｅ　ｔ　ｂを適宜に入す 力するたけで、産業用ロボットは、すでに記憶している
教示データを修正しなくとも、該教示データに基づいて
産業用ロボットのデータｌｂ。

Ｅｔｂに合致した協調動作を行なうため、すでに作成し
た教示データを有効に利用することができる。

さらに、２以上の教示点における、ワーク取扱装置の各
関節変数データ、ワークに対するツールの位置・姿勢デ
ータおよびマニピュレータの姿デタよりなる複数組の教
示データを数値データとして入力すれば、この数値デー
タは、産業用ロボットに数値データを入力する工程とは
別の工程として予しめ作成しておくことができることと
、数値データを産業用ロボットに入力する実入力作業か
容易となることより有利である。

なお、記憶した教示データは、教示後退時に、必要に応
じて夫々特定のデータに修正することができ、この修正
後の教示データを産業用ロボットに記憶させることによ
り、該修正教示データに基づいて産業用ロボットの再生
作業が行なわれるため、記憶した教示データを有効に利
用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の対象とする産業用ロボットを示す斜
視図、第２図（Ａ）乃至（Ｃ）は第１図の配置図であっ
て、第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）および第２図（Ｃ）は
夫々Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を基準とした配置図、第３図
およびＮ４図は本発明における第１および第２の教示状
態説明図、第５図（Ａ）は第１および第２の教示状態に
おけるワークとツールとの関係を示す側面図、第５図（
Ｂ）は第５図（Ａ）の平面図、第６図はマニピュレータ
の先端詳細図であって、主としてツール取付基準面に対
するツール先端の位置・姿勢の状態説明図、第７図は、
マニピュレータにおける姿データを説明するための図、
第８図（Ａ）および（Ｂ）は第１および第２の教示デー
タの説明図、第８図（Ｃ）および（Ｄ）は、夫々第８図
（Ａ）および（Ｂ）の変形例を示す図、第８図（Ｅ）お
よび（Ｆ）は、夫々第８図（Ａ）および（Ｂ）の更に他
の変形例を示す図、第９図はマニピュレータの概略構成
説明図、第１０図は第９図におけるベクトル説明図、第
１１図および第１２図は、夫々本発明の第２および第３
の実施例を示す概略斜視図、第１３図は第１２図の要部
を示す概略斜視図、第１４図（Ａ）および（Ｂ）は、夫
々第８図（Ａ）および（Ｂ）の変形例を示す図、第１５
図は、第１４図（Ａ）に示される教示データにおけるワ
ークに対するツールの座標系ΣＷ　、Σ１の関係を説明
する図、第１６図は、第１５図に示される座標系Σ　に
ツールを配置した状態を説明する図、第１７図は、第１
６図に示されるＸ■−Ｘ■線矢視図、第１８図は、第１
７図に示されるＸ■−Ｘ■線矢視図、第１９図（Ａ）乃
至（Ｃ）は産業用ロボットの再生状態を示す概略図であ
って、第１９図（Ａ）は産業用ロボット固有のデータが
教示時および再生時ともＺ、Ｅｔの場合を示す図、第１
９図（Ｂ）および（Ｃ）は、夫々再生時における値がＺ
、Ｅｔ　　およびＺ、Ｅｔ　　の場合ａ　　　　　　　
　ｂ　　　　　　　　　　ｂ　　　　　　　　ａを示す
図、第２０図（Ａ）および（Ｂ）は、夫々産業用ロボッ
トの教示状態および再生状態を示す流れ図、第２１図は
従来の産業用ロボットにおける教示状態を説明する図で
ある。 １・・・・・・ワーク取扱装置　２・・・・・・ツール
３・・・・・・６自由度を有するマニピュレータ４・・
・・・・産業用ロボット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ワーク取扱装置とツールを設けた６自由度を有する
   マニピュレータとを備えた産業用ロボットを入力データ
   に基いて協調動作させる制御方法において、マニピュレ
   ータとワーク取扱装置との設置関係を表わす位置・姿勢
   データおよびツール取付基準面に対するツール先端の位
   置・姿勢データよりなる産業用ロボット固有のデータを
   入力するステップと、２点以上の教示点における、マニ
   ピュレータおよびワーク取扱装置の各関節変数データと
   マニピュレータの姿データとを入力するステップと、前
   記各関節変数データからツールおよびワークの各取付基
   準面の位置・姿勢を演算すると共に該ツールおよびワー
   クの各取付基準面の位置・姿勢と産業用ロボット固有の
   データからワークに対するツールの位置・姿勢を演算す
   るステップと、該ワークに対するツールの位置・姿勢デ
   ータ、ワーク取扱装置の各関節変数データおよびマニピ
   ュレータの姿データよりなる教示データを作成するステ
   ップと、前記教示データを記憶するステップとを有し、
   再生時に教示データを取出し、連続する２点の教示デー
   タから教示点間における、ワークに対するツールの位置
   ・姿勢、ワーク取扱装置の関節変数およびワーク取付基
   準面の位置・姿勢を演算するステップと、前記ワークに
   対するツールの位置・姿勢データ、ワーク取付基準面の
   位置・姿勢データおよび産業用ロボット固有のデータか
   ら基準座標系に対するツール取付基準面の位置・姿勢を
   演算するステップと、前記ツール取付基準面の位置・姿
   勢データおよび前記姿データに基いて教示点間における
   マニピュレータの各関節変数を演算するステップと、前
   記マニピュレータおよびワーク取扱装置の夫々の関節変
   数データを同期して出力させて、マニピュレータおよび
   ワーク取扱装置を独立して駆動するステップとを具備し
   たことを特徴とする産業用ロボットの協調制御方法。 ２、ワーク取扱装置とツールを設けた６自由度を有する
   マニピュレータとを備えた産業用ロボットを入力データ
   に基いて協調動作させる制御方法において、マニピュレ
   ータとワーク取扱装置との設置関係を表わす位置・姿勢
   データおよびツール取付基準面に対するツール先端の位
   置・姿勢データよりなる産業用ロボット固有のデータを
   入力するステップと、２点以上の教示点における、ワー
   ク取扱装置の各関節変数データ、ワークに対するツール
   の位置・姿勢データ、およびマニピュレータの姿データ
   よりなる教示データを入力するステップと、前記教示デ
   ータを記憶するステップとを有し、再生時に教示データ
   を取出し、連続する２点の教示データから教示点間にお
   ける、ワークに対するツールの位置・姿勢、ワーク取扱
   装置の関節変数およびワーク取付基準面の位置・姿勢を
   演算するステップと、前記ワークに対するツールの位置
   ・姿勢データ、ワーク取付基準面の位置・姿勢データお
   よび産業用ロボット固有のデータから基準座標系に対す
   るツール取付基準面の位置・姿勢を演算するステップと
   、前記ツール取付基準面の位置・姿勢データおよび前記
   姿データに基いて教示点間におけるマニピュレータの各
   関節変数を演算するステップと、前記マニピュレータお
   よびワーク取扱装置の夫々の関節変数データを同期して
   出力させて、マニピュレータおよびワーク取扱装置を独
   立して駆動するステップとを具備したことを特徴とする
   産業用ロボットの協調制御方法。 ３、再生時において適用するワーク取扱装置の構成が教
   示データ作成時と異なる場合に、前記記憶したデータの
   一部を修正し、該修正教示データに基いて再生する第２
   項記載の産業用ロボットの協調制御方法。 ４、ワーク取扱装置とツールを設けた６自由度を有する
   マニピュレータとを備えた産業用ロボットを入力データ
   に基いて協調動作させる制御装置において、マニピュレ
   ータとワーク取扱装置との設置関係を表わす位置・姿勢
   データおよびツール取付基準面に対するツール先端の位
   置・姿勢データよりなる産業用ロボット固有のデータを
   入力する手段と、２点以上の教示点における、マニピュ
   レータおよびワーク取扱装置の各関節変数データとマニ
   ピュレータの姿データとを入力する手段と、前記各関節
   変数データからツールおよびワークの各取付基準面の位
   置・姿勢を演算すると共に該ツールおよびワークの各取
   付基準面の位置・姿勢と産業用ロボット固有のデータか
   らワークに対するツールの位置・姿勢を演算する手段と
   、該ワークに対するツールの位置・姿勢データ、ワーク
   取扱装置の各関節変数データおよびマニピュレータの姿
   データよりなる教示データを作成する手段と、前記教示
   データを記憶する手段とを有し、再生時に教示データを
   取出し、連続する２点の教示データから教示点間におけ
   る、ワークに対するツールの位置・姿勢、ワーク取扱装
   置の関節変数およびワーク取付基準面の位置・姿勢を演
   算する手段と、前記ワークに対するツールの位置・姿勢
   データ、ワーク取付基準面の位置・姿勢データおよび産
   業用ロボット固有のデータから基準座標系に対するツー
   ル取付基準面の位置・姿勢を演算する手段と、前記ツー
   ル取付基準面の位置・姿勢データおよび前記姿データに
   基いて教示点間におけるマニピュレータの各関節変数を
   演算する手段と、前記マニピュレータおよびワーク取扱
   装置の夫々の関節変数データを同期して出力させて、マ
   ニピュレータおよびワーク取扱装置を独立して駆動する
   手段とを具備したことを特徴とする産業用ロボットの協
   調制御装置。 ５、ワーク取扱装置とツールを設けた６自由度を有する
   マニピュレータとを備えた産業用ロボットを入力データ
   に基いて協調動作させる制御装置において、マニピュレ
   ータとワーク取扱装置との設置関係を表わす位置・姿勢
   データおよびツール取付基準面に対するツール先端の位
   置・姿勢データよりなる産業用ロボット固有のデータを
   入力する手段と、２点以上の教示点における、ワーク取
   扱装置の各関節変数データ、ワークに対するツールの位
   置・姿勢データ、およびマニピュレータの姿データより
   なる教示データを入力する手段と、前記教示データを記
   憶する手段とを有し、再生時に教示データを取出し、連
   続する２点の教示データから教示点間における、ワーク
   に対するツールの位置・姿勢、ワーク取扱装置の関節変
   数およびワーク取付基準面の位置・姿勢を演算する手段
   と、前記ワークに対するツールの位置・姿勢データ、ワ
   ーク取付基準面の位置・姿勢データおよび産業用ロボッ
   ト固有のデータから基準座標系に対するツール取付基準
   面の位置・姿勢を演算する手段と、前記ツール取付基準
   面の位置・姿勢データおよび前記姿データに基いて教示
   点間におけるマニピュレータの各関節変数を演算する手
   段と、前記マニピュレータおよびワーク取扱装置の夫々
   の関節変数データを同期して出力させて、マニピュレー
   タおよびワーク取扱装置を独立して駆動する手段とを具
   備したことを特徴とする産業用ロボットの協調制御装置
   。 ６、再生時において適用するワーク取扱装置の構成が教
   示データ作成時と異なる場合に、前記記憶したデータの
   一部を修正し、該修正教示データに基いて再生する第５
   項記載の産業用ロボットの協調制御装置。