JPH0337701A - Method and device for robot control - Google Patents

Method and device for robot control

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JPH0337701A
JPH0337701A JP17203889A JP17203889A JPH0337701A JP H0337701 A JPH0337701 A JP H0337701A JP 17203889 A JP17203889 A JP 17203889A JP 17203889 A JP17203889 A JP 17203889A JP H0337701 A JPH0337701 A JP H0337701A
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JP
Japan
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robot
area
specified
movement
coordinate system
Prior art date
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Application number
JP17203889A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Ogawa
秀樹 小川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the operability and the safety of a robot by outputting a command signal corresponding to a preliminarily set management level to control the robot operation at the time of detecting that the hand position enters into an operation designation area. CONSTITUTION:When an operator sets operation designation areas, a coordinate transformation matrix determined by the structure of a robot 14 in accordance with joint angles of arms 14-1 to 14-n fed back from an arm joint angle detector 22 in every sampling period is used to calculate a hand position Peo in a reference coordinate system C0 by an arithmetic unit 23. In the descending order of set management levels 1 to 4 of inputted operation designation areas, the transformation matrix from the reference coordinate system C0 to a working coordinate system C1 and an area condition formula cut off by the set area type are used to detect whether the calculated hand position Peo is included in the area or not by calculation. When entrance to an area is detected, the command signal corresponding to its set management level is sent to a controller 20 to control the robot operation. Thus, the operability and the safety of the robot are improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明はロボットの制御方法及び装置に係り、更に詳
しくは、ロボットの制御装置から発せられる指令に基づ
き、任意の位置へ手先位置を位置決めできるサーボ制御
装置を備えたロボットの操作性の向上と、安全性を向上
させるためのロボットの制御方法及び装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a method and device for controlling a robot, and more specifically, it relates to a method and device for controlling a robot, and more specifically, it relates to a robot control method and device for controlling a robot to an arbitrary position based on a command issued from a robot control device. The present invention relates to a robot control method and device for improving the operability and safety of a robot equipped with a servo control device that can position the hand position.

(従来の技術) 例えば多関節ロボットを使用して、動作指定域について
作業動作をするときは、予め、操作者がロボットの手先
を動作指定域へ誘導し作業軌跡をティーチングする必要
がある。
(Prior Art) For example, when an articulated robot is used to perform a work motion in a designated movement area, an operator must guide the robot's hand to the designated movement area and teach the work trajectory in advance.

この種のティーチングを行う場合、従来は、操作者がロ
ボットの動作可能範囲とロボットの設置されているまわ
りの作業状態や製造ラインを含めた各作業対象物、治具
の位置に十分注意をはらいながら目視で判断し、目的と
する作業動作をするようロボット手先を誘導し、ティー
チングしている。また、精度の要求される位置決めのテ
ィーチングの場合は操作者がロボットの動作範囲内に入
り込み、場合によっては直接ロボットの手先部を持って
誘導してティーチングを行うなどしている。
Conventionally, when performing this type of teaching, the operator pays sufficient attention to the robot's movable range, the working conditions around the robot, and the position of each workpiece and jig, including the production line. The robot hands are guided and taught to perform the desired work movements by visually making judgments. Furthermore, in the case of positioning teaching that requires precision, the operator enters the robot's operating range and, in some cases, directly guides the robot by holding the robot's hand for teaching.

一方、誘導時の誤操作に対しては通常停止スイッチを押
さないと動作停止しないのが普通である。
On the other hand, in the event of an erroneous operation during guidance, normally the operation will not stop unless the stop switch is pressed.

また、ロボットの動作範囲を制限する方法としても、ロ
ボットアームの関節軸毎の角度で回転範囲を設定してい
た。
Furthermore, as a method of limiting the motion range of the robot, the rotation range has been set by the angle of each joint axis of the robot arm.

(発明が解決しようとする課題) ところが、上述した従来のロボットの制御方法によると
、ティーチング操作の際に、ロボットの作業環境に置か
れた作業対象物と誘導中のロボット手先部の相対的な位
置関係を目でしか判断できない。
(Problem to be Solved by the Invention) However, according to the conventional robot control method described above, during a teaching operation, the relative relationship between the workpiece placed in the robot's work environment and the robot hand being guided is Positional relationships can only be determined visually.

また、ティーチング誘導中又は作業動作中のロボット手
先部に移動範囲の制限あるいは監視域を設けたい場合に
、各関節角度で範囲を決めなければならず、実際の作業
空間に対応した直交座標系でないから操作者が確認し難
い。また、複数個の範囲設定ができない等、ロボット操
作性上、不具合な点があった。
Additionally, if you want to limit the movement range or set a monitoring area for the robot's hand during teaching guidance or work, the range must be determined based on the angle of each joint, which is not an orthogonal coordinate system that corresponds to the actual work space. This makes it difficult for the operator to confirm. Additionally, there were problems with robot operability, such as the inability to set multiple ranges.

また、手先誘導中、誤操作などで他の物とロボット手先
とが衝突を起こし、危険である等安全対策上危険が伴な
うという不具合な点もあった。
In addition, while guiding the robot hand, there was also a problem in that the robot hand could collide with other objects due to erroneous operation, which could be dangerous and pose a safety risk.

この発明は、このような従来のロボットの制御方法にお
ける操作性及び安全性上の不具合な点を解消するために
なされたものであって、指令に基づいて任意の位置へロ
ボットの手先部を位置決めできるサーボ制御装置を備え
たロボットの操作性及び安全性を向上させる制御方法を
提供しようとするものである。
This invention was made in order to eliminate the problems with operability and safety in the conventional robot control method, and it is a method for positioning the hand of the robot to an arbitrary position based on a command. The purpose of the present invention is to provide a control method that improves the operability and safety of a robot equipped with a servo control device.

また、この発明はこのような制御方法を適切に実施でき
るロボットの制御装置を提供しようとするものである。
Further, the present invention aims to provide a robot control device that can appropriately implement such a control method.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 以上の目的を達成するため、この発明のロボットの制御
方法の第1(請求項(1))は、基本的に、第1図に示
す手続に従って操作される。すなわち、操作者が基準座
標系を基に指定した作業座標系で入力した動作指定域を
サーボ制御装置に記憶せしめるプロセス1と、 サンプリング周期毎に、アーム関節角度を検出し、アー
ム関節角度から手先位置を決定するプロセス2と、 サンプリング周期毎に、ロボットの手先位置が動作指定
域に含まれているかどうかを判断するプロセス3と、 含まれると判断される場合は、動作指定域で設定した処
置レベルに応じた指令をサーボ制御装置へ送りロボット
の動作を制御するプロセス4と、含まれないと判断され
る場合はティチング操作又はロボットの作業動作を続行
し、プロセス2から3までの手続を繰り返し行うことを
特徴とするものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the first method (claim (1)) of the robot control method of the present invention basically consists of the steps shown in FIG. Operated according to procedures. In other words, process 1 involves storing in the servo control device the motion specified range input by the operator in the work coordinate system specified based on the reference coordinate system, and detecting the arm joint angle at each sampling period and determining the hand position from the arm joint angle. Process 2 that determines the position; Process 3 that determines whether the robot's hand position is included in the specified motion area at each sampling period; and if it is determined that it is included, take the action set in the specified movement area. Process 4 sends a command according to the level to the servo control device to control the robot's movement, and if it is determined that it is not included, continues the teaching operation or the robot's work movement, and repeats the procedures from Processes 2 to 3. It is characterized by the fact that

また、この発明のロボットの制御方法の第2(請求項2
)は、ロボットの制御方法の第1を基本とし、操作者が
入力する動作指定域は、必要に応じて入力装置により書
き代え・変更又は複数個の動作指定域の入力が可能であ
って、各動作指定域はロボットの基準座標系を中心にし
て位置・方向を入力して指定した各作業座標系に対して
X1Y、Zの直交座標に基づいて領域条件変数を入力し
て設定するものであり、さらに前記動作指定域毎への進
入を検出した場合のロボット動作を制御する処置には複
数の処置レベルがあり、それぞれ各動作指定域毎に選択
設定した処置レベルに応じて、操作者へのランプの点滅
又は音による警告、ロボットの動作速度の減速、ロボッ
ト動作の停止を行うよう動作制御するものである。
Furthermore, the second aspect of the robot control method of the present invention (claim 2)
) is based on the first robot control method, and the motion designation area input by the operator can be rewritten or changed, or multiple motion designation areas can be input, as necessary, using an input device. Each movement specification area is set by inputting area condition variables based on X1Y, Z orthogonal coordinates for each specified work coordinate system by inputting the position and direction centered on the robot's reference coordinate system. Furthermore, there are multiple treatment levels for controlling the robot's motion when entry into each of the designated motion areas is detected, and depending on the treatment level selected and set for each designated motion area, the operator can The system controls the robot's operation by flashing a lamp or giving an audible warning, slowing down the robot's operating speed, and stopping the robot's operation.

また、この発明にかかるロボットの制御装置は、第2図
に示すように、指令に基づき、任意位置へロボットの手
先を位置決めさせるサーボ制御装置10と、ロボットの
動作指定域を入力する入力袋W11と、 サンプリング周期毎にロボットアームの関節角度を検出
し検出したロボットアーム関節角度結果を演算器13へ
入力するアーム関節角度検出装置と、 サンプリング周期毎に検出されるロボットアームの各関
節角度から、基準座標系に対するロボットの手先位置を
計算すると共に、記憶している動作指定域に手先位置が
含まれているかどうかを検出し、検出計算した結果から
動作指定域の設定処置レベルに応じた制御指令を制御装
置10を介してロボット14の駆動モータ15へ送る演
算装置13とからなっている。
Further, as shown in FIG. 2, the robot control device according to the present invention includes a servo control device 10 that positions the hand of the robot to an arbitrary position based on a command, and an input bag W11 that inputs a designated movement area of the robot. an arm joint angle detection device that detects the joint angles of the robot arm every sampling period and inputs the detected robot arm joint angle results to the calculator 13; In addition to calculating the hand position of the robot with respect to the reference coordinate system, it also detects whether the hand position is included in the memorized movement specified area, and based on the detected and calculated results, it issues control commands according to the setting action level of the movement specified area. and an arithmetic unit 13 that sends the information to the drive motor 15 of the robot 14 via the control unit 10.

(作用) 以上のように構成されているから、この発明によると(
請求項(+)、 (2)及び〈3))操作者が必要に応
じて作業環境に対する動作指定域を入力し設定すること
ができる。この動作指定域は、基準座標系をもとに指定
した作業座標系での領域として(x、yr  z)の直
交座標で領域条件を設定できるため、様々の領域を操作
者が認識しやすい形で容易に入力することができ、設定
領域内への進入を検出した場合の処置も複数のレベルか
ら選択でき、操作に応じて使い分けができる。
(Operation) Since the structure is as described above, according to this invention, (
Claims (+), (2) and <3)) The operator can input and set the motion designation area for the work environment as necessary. This operation specification area can be set as an area in the work coordinate system specified based on the reference coordinate system using orthogonal coordinates (x, yr z), so it is easy for the operator to recognize various areas. You can easily enter information using the ``Settings'' button, and you can select from multiple levels of actions to be taken when entry into the set area is detected, allowing you to use them depending on the operation.

したがって、ティーチング操作を行う場合において、動
作指定域をあらかじめ作業環境に置かれた各対象物に対
して領域進入時にランプ点滅の処置レベルで設定してお
くと、誘導中のロボット手先位置と各対象物との相対的
な位置関係をランプの点滅で認識しながら誘導教示でき
操作性が向上する。また、精度の要求される位置きめテ
ィーチングの場合、操作者がロボット動作範囲内に入っ
たり直接手先部を持って誘導する場合には、事前に適切
な操作者の存在位置を動作指定域として領域進入時にロ
ボット動作を停止させる処置レベルに入力しておくこと
で、誤操作に対する操作者の安全がはかられる。
Therefore, when performing teaching operations, if you set the movement designated area in advance for each object placed in the work environment at the treatment level of flashing lamps when entering the area, the position of the robot's hand during guidance and each object can be adjusted. Operability is improved because guidance can be given while recognizing the relative positional relationship with objects by blinking lamps. In addition, in the case of positional teaching that requires precision, when the operator enters the robot's movement range or directly guides the robot by holding the hand, it is necessary to set the appropriate operator's position in advance as a movement designated area. By inputting a treatment level that stops the robot operation upon entry, operator safety against erroneous operations can be ensured.

(実施例) つぎに、図面を用いてこの発明にかかるロボットの制御
装置について説明する。本実施例のロボットの制御装置
は、この発明によるロボットの制御方法を具体的に実施
するよう構成したものであるから、本実施例の説明をも
って、この発明にかかるロボットの制御方法の第1及び
第2の発明(請求項(1)及び請求項(2))の実施例
に代えることとする。
(Example) Next, a robot control device according to the present invention will be explained using the drawings. Since the robot control device of this embodiment is configured to specifically implement the robot control method according to the present invention, the description of this embodiment will be used to explain the first and second methods of the robot control method according to the present invention. This will be replaced with the embodiment of the second invention (claim (1) and claim (2)).

第3図は、実施例のロボット制御装置のシステム構成を
示し、図中20はサーボ制御装置、21は入力装置、2
2はアーム関節角度検出装置、23は演算装置、14は
ロボット、14−1.14−2、・・・14−nはロボ
ットのアーム、15−1.15−2、・・・ 15−n
はそれぞれアーム14−1.14−2、・・・14−n
を駆動操作するモータである。
FIG. 3 shows the system configuration of the robot control device of the embodiment, in which 20 is a servo control device, 21 is an input device, 2
2 is an arm joint angle detection device, 23 is a calculation device, 14 is a robot, 14-1.14-2, ... 14-n is a robot arm, 15-1.15-2, ... 15-n
are arms 14-1, 14-2, . . . 14-n, respectively.
It is a motor that drives and operates the

入力装置21は、ロボット言語による動作プログラム入
力などに用いる装置であり、ティーチング操作者はこれ
を用いて必要に応じて動作指定域を入力する。
The input device 21 is a device used for inputting a motion program in a robot language, and the teaching operator uses this to input a motion designation area as necessary.

演算装置23は、入力した動作指定域を記憶すると共に
、サンプリング周期毎にアーム関節角度検出装置22で
検出し、フィードバックしたロボットアーム14−1.
14−2、・・・ 14−nの各関節角度から基準座標
系に対する手先位置を計算し、記憶している各動作指定
域毎に手先位置が含まれているかどうかを、サンプリン
グ周期毎に検出して、検出した動作指定域の設定処置レ
ベルに応じて指令信号、例えば警告ランプ点滅あるいは
警告音発生指令をサーボ制御装置20へ送る。
The arithmetic unit 23 stores the input motion designation area, and detects and feeds back the robot arm 14-1.
14-2, ... 14-n Calculates the hand position with respect to the reference coordinate system from each joint angle, and detects at each sampling period whether the hand position is included in each memorized motion specified area. Then, a command signal, for example, a command to flash a warning lamp or generate a warning sound, is sent to the servo control device 20 in accordance with the set treatment level of the detected operation designated area.

第4図は、入力装置21を使用して設定した動作指定域
の一例を示したものである。
FIG. 4 shows an example of the action designation area set using the input device 21.

入力する動作指定域をR1とすると、基準座標系C3(
Xo、Yo、Zo)に対する動作指定域R1の作業座標
系C+  (X+、   I+  zl)の位置 置・方向の値(Xc+・ Yc+・ ZCI・ αC1
・ βCI+γc+)を入力する。ここに、αCI+ 
 βCヨ γC1は、それぞれ基準座標系C6(Xa 
+  Yo +  Zo )に対するロール、ピッチ、
ヨー角を表わすものとする。
If the motion designation area to be input is R1, then the reference coordinate system C3 (
The position and direction values (Xc+, Yc+, ZCI, αC1) of the work coordinate system C+ (X+, I+ zl) in the motion specified area R1 for
- Input βCI+γc+). Here, αCI+
βC yo γC1 are the reference coordinate system C6 (Xa
+Yo +Zo) roll, pitch,
Let it represent the yaw angle.

つぎに、動作指定域R1の種類を第5図(a)(b)(
c)(d)にそれぞれ示した平面領域形、直方体領域型
、円柱領域型、球領域型の四タイプの中から指定し、下
記の第1表に示すように、それれぞれ指定した領域型に
対応した領域条件変数値(第2欄)を入力して領域R1
を決定する。
Next, the type of operation designated area R1 is determined in Fig. 5 (a) (b) (
c) Specify from among the four types shown in (d) respectively: planar area type, rectangular parallelepiped area type, cylindrical area type, and spherical area type, and each specified area as shown in Table 1 below. Enter the area condition variable value (second column) corresponding to the type and select area R1.
Determine.

(以下余白) また同時に、設定領域内への進入を検出した場合の処置
を次に示す4つの処置レベルから選択して決める。
(The following is a blank space) At the same time, the action to be taken when entry into the set area is detected is determined by selecting from the following four action levels.

レベル1:制御装置2oあるいは教示装置に設けたラン
プを点滅させる レベル2:制御装置20に設けた警告音を発生させる レベル3:ロボット14の動作速度を減速させる レベル4:ロボット14の動作を停止させるこの動作指
定域の設定は、随時入力装置21によって書換え変更が
できるものである。
Level 1: Flash the lamp provided on the control device 2o or teaching device Level 2: Generate a warning sound provided on the control device 20 Level 3: Decrease the operating speed of the robot 14 Level 4: Stop the operation of the robot 14 The settings of this action designation area can be rewritten and changed at any time using the input device 21.

以上のようにして操作者が必要に応じて複数個の動作指
定域を設定すると、演算装置23では、まずサンプリン
グ周期毎にアーム関節角度検出装置22からフィードバ
ックされた各アーム14・・・1.14−2、・・・、
14−nの関節角よリロボット14の構造から決まる座
標変換行列を用いて基準座標系coにおける手先位置P
、、(X、。+Y*elz0)を算出する。次に入力し
た動作指定域の中で設定処置レベル1〜4の番号の高い
ものから順に基準座標系から設定した作業座標系への変
換行列A、および設定した領域型で決まる領域条件式(
(1) −(4)式)を用いて、先に求めた手先位置P
、。
When the operator sets a plurality of specified movement ranges as necessary in the above manner, the arithmetic unit 23 first processes each arm 14 . . . 1 . 14-2,...
Using the coordinate transformation matrix determined from the joint angle of 14-n and the structure of the robot 14, the hand position P in the reference coordinate system co is determined.
, , (X, .+Y*elz0) is calculated. Next, the transformation matrix A from the reference coordinate system to the set work coordinate system in descending order of setting action levels 1 to 4 in the input operation specified area, and the area conditional expression determined by the set area type (
Using equations (1)-(4)), the hand position P obtained previously
,.

が領域内に含まれるかどうかを計算して検出する。Calculate and detect whether or not is included in the area.

例えばいま、次のような2つの動作指定域を設定するも
のとする。
For example, assume that the following two action designation areas are set.

領域l 作業座標系CRI (XRII  YRII 
 ZRIIαR1・  βR1・ γR1) 平面領域型二入力変数(kpm、  1□、0゜all
l  b R11O+  1 )処置レベルl領域2 
作業座標系CR2(X R2r  V R2+ Z R
2+αR2・ βR2・ γR2) 円柱領域型二入力変数(a R2+  t) R21r
 R21G!121 +  CR22)  処置レベル
4サンプリング周期毎に検出されたロボットの各アーム
関節角を用いてロボットの構造から決まる座標変換行列
によって算出された基準座標系C0に対する手先位置を
P、。(X、、、y、、、Z、、)とすると、各領域1
.2の作業座標系における手先位置P el (XRI
I Y *l+ z*t) l P 112 (XRI
I V*++Z−+)は次式で計算できる。
Area l Working coordinate system CRI (XRII YRII
ZRIIαR1・βR1・γR1) Planar area type two input variables (kpm, 1□, 0゜all
l b R11O+ 1) Treatment level l area 2
Work coordinate system CR2 (X R2r V R2+ Z R
2+αR2・βR2・γR2) Cylindrical area type two input variables (a R2+ t) R21r
R21G! 121 + CR22) Treatment level P is the hand position with respect to the reference coordinate system C0 calculated by a coordinate transformation matrix determined from the structure of the robot using each arm joint angle of the robot detected every sampling period. (X, , y, , Z, ,), each area 1
.. Hand position P el (XRI
I Y *l+ z*t) l P 112 (XRI
IV*++Z-+) can be calculated using the following formula.

P 、1−A R1−’−p 、。P, 1-A R1-'-p,.

P ay−A R2−’・P、。Pay-A R2-'・P.

ここでA11l、βR2は、それぞれ基準座標系C0(
Xa yo Za )から作業座標系CR11CR2へ
の変換行列、A R+−’、 A R2−’はその逆行
列であり、領域設定時に入力した変数値(x、y、z、
  α。
Here, A11l and βR2 are the reference coordinate system C0 (
The transformation matrices A R+-' and A R2-' from Xa yo Za ) to the work coordinate system CR11CR2 are their inverse matrices, and the variable values (x, y, z,
α.

β、γ)を用いて次式から求まる。It can be found from the following equation using β, γ).

ただし、Cα−cosα、Sα−5inαを表わすもの
とする。
However, it shall represent Cα-cosα and Sα-5inα.

P @1+ P @2の各位が求まると、領域R1,R
2で設定した領域型の条件式(+>、 (3)からP 
@I+  P R3がそれぞれ領域内の点かどうか検出
する。
When each position of P @1 + P @2 is found, the regions R1, R
From the area type conditional expression (+>, (3) set in 2)
@I+P Detect whether each R3 is a point within the area.

R1: kR+ (X−+  a*+)+l*+ (V
at−bRt) >−Q ?R2:  CI+21  
<−Zsz<   CR22?(Xa2−βR2) ’
 + (yo2−bq2) 2<1111 「R2? この場合、領域R2の方が領域R1より処置レベル番号
が高いので先に検出演算が行われる。
R1: kR+ (X-+ a**)+l*+ (V
at-bRt) >-Q? R2: CI+21
<-Zsz< CR22? (Xa2-βR2)'
+ (yo2-bq2) 2<1111 "R2? In this case, since region R2 has a higher treatment level number than region R1, the detection calculation is performed first.

こうして各設定領域に対する検出演算が演算装置23で
サンプリング周期毎に行われ、ある領域への進入が検出
されるとその設定処置レベル1〜4に応じた指令信号が
制御装置20に送られロボット動作の制御が行われる。
In this way, detection calculations for each set area are performed by the arithmetic unit 23 at every sampling period, and when entry into a certain area is detected, a command signal corresponding to the set action level 1 to 4 is sent to the control unit 20, and the robot operates. control is performed.

上述した実施例では、動作指定域の設定処置レベルにつ
いて発する指令は警告ランプ点滅、警告音発生指令など
について列挙したが、これらに限らず、例えばこれらの
指令と同時に動作速度減速指令、ロボット動作停止指令
を制御装置20へ送るようにしてもよい。
In the above-mentioned embodiment, the commands issued regarding the setting action level of the specified motion range are listed as warning lamp flashing, warning sound generation command, etc., but these are not limited to these commands. The command may also be sent to the control device 20.

[発明の効果] 以上の説明から明らかなごとく、この発明のロボットの
制御方法及び装置によれば、ティーチング操作又は作業
実行中のロボット手先位置に、操作者の必要に応じて監
視域あるいは移動制限域が、任意の位置に、自由に複数
個直交座標系で容易に設定でき、手先位置が動作指定域
へ進入したことを検出したときは、予め設定しである処
置レベルに応じた指令信号を出してロボット動作を制御
する。このためロボットの操作性は向上し、また誤動作
に対して安全性が保持できる利点がある。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the robot control method and device of the present invention, a monitoring area or movement restriction can be set at the robot hand position during teaching operation or work execution according to the operator's needs. The area can be easily set at any position using the orthogonal coordinate system, and when it is detected that the hand position has entered the specified movement area, a command signal is sent according to the preset treatment level. control the robot's movements. Therefore, the operability of the robot is improved, and there is an advantage that safety can be maintained against malfunctions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明のロボットの制御方法の基本構成を示
すプロセス図、第2図はこの発明のロボット制御装置の
基本構成を示すシステム構成図、第3図はこの発明の一
実施例のロボット制御装置の概略構成図、第4図は動作
指定域の入力方法を示す説明図、第5図(a)(b)(
c)(d)は動作指定域の各種形状を示す斜視図である
。 10.20・・・サーボ制御装置 11.21曹・・入力装置 13.23・・・演算装置 12.22・・・アーム関節角度検出器14.14−1
.14−2.・・・、14−n・・・アーム、15.1
5−1.15−2.  ・・・ 15−n・・・アーム
駆動モータ
FIG. 1 is a process diagram showing the basic configuration of a robot control method of this invention, FIG. 2 is a system configuration diagram showing the basic configuration of a robot control device of this invention, and FIG. 3 is a robot according to an embodiment of this invention. A schematic configuration diagram of the control device, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the method of inputting the operation designated area, and FIGS. 5(a), (b) (
c) and (d) are perspective views showing various shapes of the motion designation area. 10.20...Servo control device 11.21...Input device 13.23...Arithmetic device 12.22...Arm joint angle detector 14.14-1
.. 14-2. ..., 14-n... arm, 15.1
5-1.15-2. ... 15-n...Arm drive motor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)指令に基づき、任意の位置へロボットの手先位置
を位置決めするサーボ制御装置を備えたロボットにおい
て、 入力装置を通し、基準座標系を基に指定した作業座標系
で入力した動作指定域を記憶せしめるプロセスと、 サンプリング周期毎に、ロボットアームの関節角度を検
出し、検出したアーム関節角度からロボットの手先位置
を決定するプロセスと、 前記サンプリング周期毎に、ティーチング操作又はロボ
ットの作業動作中のロボット手先位置が記憶している動
作指定域に含まれているかどうかを判断するプロセスと
、 含まれる場合は、その動作指定域で設定した処置レベル
に応じた指令を制御装置へ送り、ロボットの動作を制御
し、含まれない場合は、ティーチング操作又はロボット
作業動作を続行し、サンプリング周期毎にロボットアー
ムの関節角度を検出し、検出した関節角度からロボット
の手先位置の決定、さらにティーチング操作又はロボッ
ト作業動作中のロボット手先位置が前記記憶動作域に含
まれているかどうかを判断するプロセスを繰り返し行う
ことを特徴とするロボットの制御方法。
(1) In a robot equipped with a servo control device that positions the robot's hand position to an arbitrary position based on a command, the specified motion area input in the work coordinate system specified based on the reference coordinate system through the input device. a process of detecting joint angles of the robot arm at each sampling period and determining the hand position of the robot from the detected arm joint angles; A process that determines whether the robot hand position is included in the memorized movement specified area, and if it is included, sends a command according to the treatment level set in the movement specified area to the control device and controls the robot's movement. If not included, continue the teaching operation or robot work operation, detect the joint angle of the robot arm every sampling period, determine the robot hand position from the detected joint angle, and then continue the teaching operation or robot work operation. A method for controlling a robot, comprising repeatedly performing a process of determining whether the position of the robot's hand during a work operation is included in the storage operation area.
(2)請求項(1)の記載において、操作者が入力装置
を通して入力する動作指定域は、必要に応じて入力装置
により書き代え・変更又は複数個の動作指定域の入力が
可能であって、各動作指定域はロボットの基準座標を中
心にして位置・方向を入力して指定した各作業座標系に
対してX、Y、Zの直交座標に基づいて領域条件変数を
入力して設定するものであり、さらに前記動作指定域内
への進入を検出した場合のロボット動作を制御する処置
には複数の処置レベルがあり、それぞれ各動作指定域毎
に選択設定した処置レベルに応じて、操作者へのランプ
点滅又は音による警告、ロボットの動作速度の減速、ロ
ボット動作の停止を行うよう動作制御することを特徴と
するロボットの制御方法。
(2) In the statement of claim (1), the action designation area that the operator inputs through the input device can be rewritten or changed or input multiple action designation areas by the input device as necessary. , each movement specification area is set by inputting the position and direction centered on the robot's reference coordinates and inputting area condition variables based on the X, Y, and Z orthogonal coordinates for each specified work coordinate system. Furthermore, there are multiple treatment levels for controlling the robot movement when entry into the specified movement area is detected. 1. A method for controlling a robot, comprising: controlling the operation of the robot by flashing a lamp or sounding a warning, decelerating the robot's operating speed, and stopping the robot's operation.
(3)指令に基づき、任意の位置へロボットの手先を位
置決めさせるサーボ制御装置と、ロボットの動作指定域
を入力する入力装置と、入力装置を通して入力した動作
指定域を記憶すると共に、サンプリング周期毎にロボッ
トアームの各関節角度を検出し、検出したロボットアー
ム関節角度値を演算器へ入力するアーム関節角度検出器
と、 サンプリング周期毎に検出されるロボットアームの各関
節角度から、基準座標系に対するロボットの手先位置を
計算すると共に、記憶している動作指定域に手先位置が
含まれているかどうかを検出し、得られた結果により、
動作指定域の設定処置レベルに対応した制御指令を、サ
ーボ制御装置を介してロボットのアーム駆動モータへ送
る演算装置とからなることを特徴とするロボット制御装
置。
(3) A servo control device that positions the robot's hand to an arbitrary position based on commands, an input device that inputs the specified movement area of the robot, and a memory that stores the specified movement area input through the input device, and An arm joint angle detector detects each joint angle of the robot arm and inputs the detected robot arm joint angle value to a calculator, and a In addition to calculating the robot's hand position, it also detects whether the hand position is included in the memorized movement specification area, and based on the obtained results,
A robot control device comprising: an arithmetic device that sends a control command corresponding to a set treatment level of a specified motion region to an arm drive motor of the robot via a servo control device.
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