JPH0380307A - 産業用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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、産業用ロボットの制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の水平長関節形円筒座標ロボット（以下、ロボット
という）を示す第２図において、支柱３０の上部には支
柱３０を軸として矢印θ、軸方向に揺動する図示しない
モータが取付られ、このモータの出力軸には左方に水平
に突き出た第１アーム３１の基端が取付られ、この第１
アーム３１の左端には矢印θ２軸方向に揺動する図示し
ないモータが取り付けられ、このモータの出力軸には第
１アーム３１の先端に基端が揺動自在に連結された第２
アーム３２の基端が取付られている。

又、第２アーム３２の先端には図示しないモータで矢印
θ、軸方向に揺動する手先３３が取付られ、この手先３
３は図示しない空圧アクチエータで矢印θ、力方向移動
自在となっている。

ところで、このように構成されたロボットで手先３３を
所定の位置に位置決めするときの第１アーム３１と第２
アーム３２の曲げ形態には、第３図（ａ）。

（ｂ）のような右手系と同図（ｃ）　、　（ｄ）のよう
な左手系がある。

すなわち、第３図（ａ）〜（ｄ）において、例えば設置
された産業用ロボットの前方（同図（ｂ）、　（ｄ）の
Ｘ方向）のやや左側に手先３３を位置決めするときに、
第１７−ム３１と第２アーム３２の交点（すなわちθ２
軸）は、右手系のときは前方右側に、左手系のときは前
方左側となっている。

第４図は、このようなロボットの制御装置のブロック図
を示す。（注；簡単とするため、第３゜第４軸の回路は
省略しである。）同図において、中央演算処理装置ｉ！
１は、予めプログラムされたロボットの動作プログラム
と位置情報を記憶装置２から読み出して座標変換装置３
に出力する。すると、座標変換装置３では、座標値とし
て与えられた位置情報を次の式でロボットの各関節位置
情報に変換する。

ここでθ□〜θ、は第１軸から第４軸の位置、αはＸ−
Ｙ平面内の２軸廻りの回転姿勢を示す、上式において、
解が第３＠に示す二とおりのアーム姿勢に従って二とお
り得られる。記憶装置２に記憶されている位置情報やプ
ログラム情報には、この二とおりのアーム姿勢の採択・
情報が含まれており、座標変換装置３は、一つの解を第
１．第２の速度パターン制御装置４，１４に出力する。

速度パターン制御装置４，１４では、所定の速度パター
ンに伴う各サンプリング時間毎の各関節位置指令を出力
する。一方、ロボット本体に取り付けられた第１．第２
のサーボモータ５，１５の回転角度は第１．第２の回転
角度検出器６，１６で検出され、位置パルスとして第１
．第２のパルスカウンタ７゜１７でカウントされる。パ
ルスカウンタ７．１７からの各サンプリング時間毎の出
力と上記位置指令値との偏差は、第１．第２の位置偏差
カウンタ８゜１８に入力されて積算される。この積算値
に応じた第工、第２の位置偏差カウンタ８，１８の出力
で第１、第２の電力増幅器９，１９をとおして第１．第
２のサーボモータ５，１５を駆動する。

一般に、ロボットがある位置から他の位置へ移動すると
き、目標位置へ右手系で位置決めしたときと左手系で位
置決めしたときでは、θ８．θ３の関節移動量が異なり
、・従って、動作時間が異なる。

しかるに、従来の制御装置では、予め教示で目標位置で
の位置決めアーム姿勢を決めているので。

動作時間が長い方のアーム姿勢で位置決め動作をすると
きがある。

（発明が解決しようとする課題） したがって、従来の産業用ロボットの制御装置では、 ■　目標位置での位置決めアーム姿勢が予め決められて
いるので、動作時間が長くなるときがある。

■　そのため、教示のときに、教示者が動作時間が短く
なるアーム姿勢を考える必要があるが、角関節毎に速度
、加速度が異るので、動作時間を比較することはむつか
しい、又、各軸の関節移動量を求めるのも面倒である。

従って、異なるアーム姿勢でロボットを動かして動作時
間を測るのが確実であるが、すると、時間がかかる。更
に、位置データを修正する度に動作時間の測定が必要と
なる。

そこで１本発明の目的は、最短の動作時間のアーム姿勢
を選択することのできる産業用ロボットの制御装置を得
ことである。

〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段と作用） 本発明は、時定の動作プログラムと座標位置を記憶する
記憶装置と、この記憶装置に記憶された動作プログラム
と座標位置を読み出す中央演算処理装置と、この中央演
算処理装置に接続され座標位置を産業用ロボットの各関
節の移動量に変換する座標変換装置と、この座標変換装
置に接続され所定の速度パターンで所定時間毎の移動点
の関節位置を出力する速度パターン制御装置と、各関節
を軸として駆動される各アームを駆動する駆動モータの
回転角度を検出する回転角度検出器と、移動点の関節位
置と駆動モータの回転角度との偏差を検出する位置偏差
検出器を備えた産業用ロボットの制御装置において、座
標変換装置の変換結果得られた複数の関節位置の組合せ
の各関節位置情報から速度パターンを発生する上記速度
パターン制御装置と、これらの各速度パターンを比較し
目標位置への移動時間が最小となる関節位置情報を選択
する比較器と、この比較器の出力で速度パターン制御装
置と位置偏差カウンタとの接続を切換える切換器を設け
ることで、最短の動作時間のアーム姿勢を選択すること
のできる産業用ロボットの制御装置である。

（実施例） 以下、本発明の産業用ロボットの制御装置の一実施例を
図面を参照して説明する。但し、第２〜４図と重複する
部分は省く。

第工図において、座標変換装置３に入力される情報には
、アームの姿勢が含まれていなくてもよい。座標変換装
Ｗ３では、ロボット動作目標位置をロボットの各関節位
置情報に変換するが、このとき入力された情報にアーム
の姿勢が含まれていないとき、右手系のアームの姿勢で
の関節位置０１Ｒｐ　θ２Ｒをそれぞれ速度パターン制
御装置（ＩＲ）２１、速度パターン制御装置（２Ｒ）２
３に、左手系のアームの姿勢での関節位置θｘＬｐ　θ
２Ｌをそれぞれ速度パターン制御装置（ＩＬ）２２．速
度パターン制御装置（２Ｌ）　２４に出力する。入力さ
れた情報にアームの姿勢が含まれているときは、その情
報に従って右手系又は左手系のアームの姿勢での関節位
置を出力する。速度パターン制御装置ｌ７１２１〜２４
では、それぞれ座標変換装置１３から入力された関節位
置で速度パターンを成虫して出力する。比較器２５は、
速度パターン制御装置２１〜２４の速度パターンの長さ
（即ち、動作に要する時間）を比較して最も長い速度パ
ターンを抽出する。この最も長い速度パターンが右手系
のアームの姿勢によるものであれば、切換器２６で接点
２７をＬ側に切換え５反対に、最も長い速度パターンが
左手系のアームの姿勢によるものであれば、接点２７を
Ｒ側に切換える。又、予め記憶装置ｌ！２から出力され
た位置情報にアームの姿勢が含まれているときは、指定
された姿勢に従って変換器２６で接点２７を切換える。

なお、出力された速度パターンで各軸のモータを駆動す
る機能は従来と同じである。

この結果１本実施例によると、ロボットの各動作につい
て動作時間が短い方のアームの姿勢を自動的に選択する
ことができる。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、任意のアームの姿勢で教示され
た位置へロボッ、トがプレイバック動作するとき、動作
時間が最短となるアームの姿勢で動作することができ、
ロボットの動作時間を最短にすることができる産業用ロ
ボットの制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の産業用ロボットの制御装置の一実施例
を示すブロック図、第２図（ａＬ　（ｂ）は従来の水平
多関節形円筒座標ロボットの構造を示す平面図と側面図
、第３図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、（ｄ）は
従来の水平多関節形円筒座標ロボットの作用を示す図、
第４図は従来の産業用ロボットの制御装置のブロック図
である。 １・・・中央演算処理装置　　２・・・記憶装置３・・
・座標変換装置　　　　６，１６・・・回転角度検出器
２１、２２．２３．２４・・・速度パターン制御装置２
５・・・比較器　　　　　　　２６・・・切換器（８７
３３）代理人弁理士　猪　股　祥　晃（ほか１名）第 ！ 図 （ａ） 第 図 ｅ。 （ＣＩ） ２も 子糸 （８） 第 図 ７ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の動作プログラムと座標位置を記憶する記憶装置と
   、この記憶装置に記憶された前記動作プログラムと座標
   位置を読み出す中央演算処理装置と、この中央演算処理
   装置に接続され前記座標位置を産業用ロボットの各関節
   の移動量に変換する座標変換装置と、この座標変換装置
   に接続され所定の速度パターンで所定時間毎の移動すべ
   き点の関節位置を出力する速度パターン制御装置と、前
   記各関節を軸として駆動される各アームを駆動する駆動
   モータの回転角度を検出する回転角度検出器と、前記移
   動すべき点の関節位置と前記駆動モータの回転角度との
   偏差を検出積算する位置偏差検出器を備えた産業用ロボ
   ットの制御装置において、前記座標変換装置の変換結果
   得られた複数の関節位置の組合せの各関節位置情報から
   速度パターンを発生する前記速度パターン制御装置と、
   前記各速度パターンを比較し目標位置への移動時間が最
   小となる関節位置を選択する比較器と、この比較器の出
   力で前記速度パターン制御装置と前記位置偏差カウンタ
   との接続を切換える切換器を設けたことを特徴とする産
   業用ロボットの制御装置。