JPH04111006A - ロボットの経路補間方法 - Google Patents

ロボットの経路補間方法

Info

Publication number
JPH04111006A
JPH04111006A JP2230035A JP23003590A JPH04111006A JP H04111006 A JPH04111006 A JP H04111006A JP 2230035 A JP2230035 A JP 2230035A JP 23003590 A JP23003590 A JP 23003590A JP H04111006 A JPH04111006 A JP H04111006A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
path
acceleration
robot
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2230035A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiko Nishimura
利彦 西村
Masahiko Yomoda
正彦 四方田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2230035A priority Critical patent/JPH04111006A/ja
Priority to US07/750,397 priority patent/US5276383A/en
Priority to DE69118793T priority patent/DE69118793T2/de
Priority to EP91114463A priority patent/EP0476381B1/en
Priority to KR1019910015007A priority patent/KR940007207B1/ko
Publication of JPH04111006A publication Critical patent/JPH04111006A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • G05B19/4103—Digital interpolation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34098—Slope fitting, fairing contour, curve fitting, transition
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34175—Overlap, between two blocks, continuous, smooth speed change, movement

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、予め与えられた３点以上の点により定義され
るロボットの折線経路を補間するロボットの経路補間方
法に関するものである。
〔従来技術〕
例えば第３図に示すように、与えられた３点Ａ。
Ｂ、Ｃにより定義される折線経路１に沿ってロボットハ
ンド（不図示）を動作させる場合、折点となるＢ点にお
いて経路が不連続となることから速度変化、即ち加速度
も不連続となる。
その結果、上記ロボットハンドには大きな衝撃が作用す
るという不具合を生しる。
そこで、上記のような不具合を回避することを目的とし
て、上記Ｂ点を経由せずに上記折線経路１を曲線にて結
ぶ経路補間方法が提案されている。
例えば、特公平１−２７４４３号公報に開示の技術では
、経路の折点の手前で、この折点方向の直線に沿って該
折点て速度が単調減少で０になるように補間し、且つ、
該折点から次の直線に沿って速度が０から単調増加で定
められた速度に達するように補間し、上記速度減少のた
めの補間により定まった位置に、上記速度増加のための
補間により定まった位置の上記折点からの増分を加える
操作を行うことにより経路を形成するものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記公報に開示の技術では、折点に対する経
路に沿って等減速度１等加速度変化させるベクトルを加
電することにより経路補間が行われるため、折線経路の
なす角（第３図参照）が小さくなるにしたがって、加速
度が大きくなり、上記ロボットハンドに作用する衝撃が
大きくなる。
そこで１本発明の目的とするところは、如何なる折線経
路に対して経路補間を行う場合でも、ロボットに何ら衝
撃を与えることな（スムーズに経路上を移動させ得るよ
うなロボットの経路補間方法を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために２本発明が採用する主たる手
段は、その要旨とするところは、予め与えられた３点以
上の点により定義されるロボットの折線経路を補間する
ロボットの経路補間方法において、上記折線経路の折点
より以前の経路上での第１の速度と上記折線経路の折点
より以後の経路上での第２の速度とから該第１の速度か
ら該第２の速度へ変化する際の加速度を求め、上記第１
の速度と上記加速度に基づいて、上記ロボットを上記折
点に向けて上記第１の速度で等速度変化させつつ上記加
速度の方向へ等加速度変化させるようにした点に係るロ
ボットの経路補間方法である。
〔作用〕
本発明に係る経路補間方法によれば、第１図に示すよう
な折線経路のなす角θに応して折点Ｂに漸近する略放物
線状の補間経路が生成され、折線経路と補間経路との間
の遷移点では勿論のこと。
角θが小さくなった場合でも、その補間経路上の頂点に
おいても２激な速度変化が生じず、ロボットに大きな衝
撃が作用するという不具合は回避される。
また、角θが０となった場合（第２図（ａ）参照）には
、直線経路上の折り返し点（折点）に対して単純加減速
移動させる場合と等価となり、象、激な速度変化は生じ
ない。
〔実施例〕
以下添付図面を参照して３本発明を具体化した実施例に
つき説明し２本発明の理解に供する。尚。
以下の実施例は１本発明を具体化した一例であって２本
発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに、第１図は本発明の一寞施例に係る経路補間方法
を用いて生成された補間経路を示す説明図、第２図は上
記経路補間方法の他の適用例を示すものであって、同図
（ａ）は経路の説明図、同図（ｂ）は上記経路上をロボ
ットが移動する際の速度の変化状況を示すグラフである
。
例えば第１図に示すように、与えられた３点ＡＢ、Ｃに
より定義される折線経路１に対して、ロボットハンド（
不図示）を点Ａから点Ｃへ向けて動作させる場合、先ず
、上記折線経路１の折点Ｂより以前の経路１１上での第
１の速度Ｖｌ　　（を制御周期の移動ベクトル）と上記
折線経路１の上記折点Ｂより以後の経路１１上での第２
の速度■２（１制御周期の移動ベクトル）とが設定され
る。
そして、上記経路１．上のＤ点の位置（Ｐｏ）から上記
経路１．上のＥ点の位’ｌ　（Ｐ　＋。）にかけて補間
経路を生成することとし２点りから点Ｂ及び点Ｂから点
Ｅの各間における分割数Ｎ（本実施例ではＮをそれぞれ
５とする）が設定される。
そして、上記Ｎの数にて分割された各点に対応する位置
において、後述の■弐にて順次上記ロボットハンドの先
端位置Ｐ、（Ｘ、ｉ、Ｙ、ｉ、Ｚ、ｉ）を夏山すること
により、折点Ｂに漸近する放物線軌跡が得られる。
ただし １はＯから１０までの上記Ｎの２倍の値に対応する数で
あって、上記Ａは加速度ベクトルを表す。
そして、この加速度ベクトルは Ａ＝　（Ｖ、−Ｖ、）／２Ｎ　　　　　　　・・・■に
て表される。
引き続き１本実施例方法の詳細な処理手順について説明
する。
上記ロボットハンドがＤ点の位置に達すると。
ひき続き以下の処理が行われる。
■　ｉ＝０．Ｄ点における位置へクトルーＰ０とし、加
速度ヘクトルＡが Ａ−（Ｖ２　　　Ｖｌ　　）　／　１０・・・■ の弐にて算出される。
■　ｉ　＝　ｉ　＋　１とし の演算処理が実施される。
■　Ｐ８．１を逆変換することにより、各間接角度θ、
が算出され、この値に基づいて各要素がサーボ制御され
る。
上記したような■、■における処理は、各制御周期毎に
繰り返して実施され、■の処理の時点で１＝１０となる
と、上記ロボットハンドはＥ点に達することとなり、以
降は０点に向けて等速直線動作される。
即ち１本実施例方法ムこよれば、第１の速度Ｖ１から第
２の速度Ｖ２へ変化する際の加速度を求め上記第１の速
度■、と上記加速度に基づいて、上記ロボットハンドを
上記折点Ｂに向けて上記第１の速度Ｖ１で等速度変化さ
せつつ上記加速度の方向へ等加速度変化させるように経
路補間されるため、折線経路１のなす角θに応して折点
Ｂに漸近する放物線状の補間経路が生成される。
そして、上記折線経路１と補間経路との間の遷移点（Ｄ
点、Ｅ点）では勿論のこと、角θが小さくなった場合で
も、その補間経路上の頂点においても急激な速度変化が
生じず、ロボットハンドに大きな衝撃が作用するという
不具合は回避される。
また３本実施例方法によれば、角θがＯとなった場合（
第２図（ａ）参照）には、直線経路上の折り返し点（折
点Ｂ）に対して単純加減速移動させる場合と等価となり
（第２図［有］）参照）、急激な速度変化は生しない。
上記実施例方法において２位置変数Ｐ０．速度ヘクトル
■、には一般に知られている以下のような各種の変数の
いずれを用いた場合でも本実施例方法と同等の効果を得
ることができる。
■　ツール位置座標ｘ、ｙ、ｚと ツール姿勢ベクトルＣ）、Ｎ、Ａ ■　ツール位置座標Ｘ、Ｙ、Ｚと ツール姿勢オイラー角α、β、Ｔ ■　ツール位置座標ｘ、ｙ、ｚと 手首関節角θ４．θ６．θ６ ■　アーム関節角θ１．θ２．θ３と 手首関節角θ４．θ３．θ６ さらに１本発明に係る経路補間方法では、上記した６変
数に限定されず、一般にｎ変数（ｎ≧１）に拡張して通
用することも可能である。
なお　前記した実施例方法においては１速度ヘクトルΔ
■、からヤコビアン行列Ｊを用いて直接的に関節速度θ
、を求めるようにしてもよい。
さらに９本実施例方法では、補間経路を放物線状に生成
するために０式において１／２・への定数を減するよう
に処理したが、この定数を適宜変更して上記補間経路を
略放物線状に生成することも可能である。
〔発明の効果〕
本発明は、上記したように、予め与えられた３点以上の
点により定義されるロボットの折線経路を補間するロボ
ットの経路補間方法において、上記折線経路の折点より
以前の経路上での第１の速度と上記折線経路の折点より
以後の経路上での第２の速度とから該第１の速度から該
第２の速度へ変化する際の加速度を求め、上記第１の速
度と上記加速度に基づいて、上記ロボットを上記折点に
向けて上記第１の速度で等速度変化させつつ上記加速度
の方向へ等加速度変化させるようにしたことを特徴とす
るロボットの経路補間方法であるから、如何なる折線経
路に対して経路補間を行う場合でも、ロボットに何ら衝
撃を与えることなくスムーズに経路上を移動させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に係る経路補間方法を用いて
生成された補間経路を示す説明図、第２図は上記経路補
間方法の他の適用例を示すものであって、同図（ａ）は
経路の説明図、同図（ｂ）は上記経路上をロボットが移
動する際の速度の変化状況を示すグラフ、第３図は本発
明の背景技術を説明するための折線経路の図である。 〔符号の説明］ １・・・折線経路 １、．１．・・・経路 Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ、　Ｅ・・・点 ■１・・・第１の速度 ■２・・・第２の速度 出願人　　株式会社　神戸製鋼所

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、予め与えられた３点以上の点により定義されるロボ
    ットの折線経路を補間するロボットの経路補間方法にお
    いて、 上記折線経路の折点より以前の経路上での 第１の速度と上記折線経路の折点より以後の経路上での
    第２の速度とから該第１の速度から該第２の速度へ変化
    する際の加速度を求め、上記第１の速度と上記加速度に
    基づいて、上記ロボットを上記折点に向けて上記第１の
    速度で等速度変化させつつ上記加速度の方向へ等加速度
    変化させるようにしたことを特徴とするロボットの経路
    補間方法。
JP2230035A 1990-08-30 1990-08-30 ロボットの経路補間方法 Pending JPH04111006A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2230035A JPH04111006A (ja) 1990-08-30 1990-08-30 ロボットの経路補間方法
US07/750,397 US5276383A (en) 1990-08-30 1991-08-27 Route interpolation method for robot
DE69118793T DE69118793T2 (de) 1990-08-30 1991-08-28 Weginterpolationsverfahren für Roboter
EP91114463A EP0476381B1 (en) 1990-08-30 1991-08-28 Route interpolation method for robot
KR1019910015007A KR940007207B1 (ko) 1990-08-30 1991-08-29 로보트용 루트 보간법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2230035A JPH04111006A (ja) 1990-08-30 1990-08-30 ロボットの経路補間方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04111006A true JPH04111006A (ja) 1992-04-13

Family

ID=16901549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2230035A Pending JPH04111006A (ja) 1990-08-30 1990-08-30 ロボットの経路補間方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5276383A (ja)
EP (1) EP0476381B1 (ja)
JP (1) JPH04111006A (ja)
KR (1) KR940007207B1 (ja)
DE (1) DE69118793T2 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4213927A1 (de) * 1992-04-28 1993-11-04 Festo Kg Verfahren zur steuerung einer werkzeugmaschine, insbesondere eine fraesmaschine
US5416716A (en) * 1993-03-30 1995-05-16 Gerber Garment Technology, Inc. Contour builder
US5426722A (en) * 1993-09-09 1995-06-20 Stratasys, Inc. Method for optimizing the motion of a multi-axis robot
US5612187A (en) * 1994-03-22 1997-03-18 Espress Tech, Inc. Clot lysis time determining device and method for determining the time necessary for fluid to lyse a clot, and clot supporter
ES2122113T3 (es) * 1994-09-29 1998-12-16 Siemens Ag Rectificacion superficial con aceleracion axial maxima.
US5740327A (en) * 1994-12-27 1998-04-14 Nec Corporation Method of and apparatus for robot tip trajectory control
JP3037881B2 (ja) * 1995-07-10 2000-05-08 ファナック株式会社 数値制御装置
US7071001B2 (en) 2003-01-10 2006-07-04 Dnk Associates, Inc. System and method for in vitro bleeding time testing
CA2526459C (en) * 2003-06-02 2008-06-17 Honda Motor Co., Ltd. Teaching data preparing method for articulated robot
US7734387B1 (en) * 2006-03-31 2010-06-08 Rockwell Collins, Inc. Motion planner for unmanned ground vehicles traversing at high speeds in partially known environments
EP2153290B1 (de) * 2007-02-13 2021-04-07 SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG Maschine und steuervorrichtung zur berechnung einer bahnkurve
CN101556472B (zh) * 2009-05-13 2010-08-25 中国科学院数学与系统科学研究院 数控系统基于多周期最优拐角的小直线段插补方法
WO2012070572A2 (ja) * 2010-11-26 2012-05-31 ローツェ株式会社 ロボットの制御装置および制御方法
AU2019213472B2 (en) 2018-02-05 2023-08-24 Create It Real A/S A printer for printing a 3D object
CN111966047B (zh) * 2020-08-04 2022-01-28 天津大学 基于三角函数加减速控制的三轴微线段直接速度过渡方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6426911A (en) * 1987-07-23 1989-01-30 Daikin Ind Ltd Locus control method for robot

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0042202B1 (en) * 1980-05-23 1987-07-08 Shin Meiwa Industry Co., Ltd. Automatic position controlling apparatus
JPS5835607A (ja) * 1981-08-27 1983-03-02 Fanuc Ltd 数値制御装置
US4550383A (en) * 1981-09-24 1985-10-29 Hitachi, Ltd. Parabolic position and attitude interpolation for a robot hand
JPS58143981A (ja) * 1982-02-19 1983-08-26 株式会社日立製作所 産業用ロボツトの制御方法
JPS58211211A (ja) * 1982-06-01 1983-12-08 Fanuc Ltd 数値制御方式
JPS5927307A (ja) * 1982-08-04 1984-02-13 Hitachi Ltd 経路制御方法及び装置
JPS59106007A (ja) * 1982-12-10 1984-06-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 多関節型ロボツトの軌跡制御装置
US4672190A (en) * 1984-12-21 1987-06-09 The Gerber Scientific Instrument Company Line following system and process with matrix generating
JPS61156309A (ja) * 1984-12-27 1986-07-16 Toshiba Mach Co Ltd 速度段差平滑機能を備えた数値制御装置
JPS61157909A (ja) * 1984-12-29 1986-07-17 Fanuc Ltd ロボツトの経路誤差補正方式
DE3750873T2 (de) * 1986-08-29 1995-05-24 Fanuc Ltd Verfahren zur herstellung eines teilprogramms für laserwerkzeugmaschinen.
JP2514191B2 (ja) * 1986-10-15 1996-07-10 フアナツク株式会社 レ−ザ加工用のｎｃパ−トプログラム作成方法
GB8626734D0 (en) * 1986-11-08 1986-12-10 Renishaw Plc Coordinate positioning apparatus
DE3640987C1 (de) * 1986-12-01 1993-04-29 Agie Ag Ind Elektronik Numerisches Steuersystem fuer hochdynamische Prozesse
JPS63273108A (ja) * 1987-04-30 1988-11-10 Fanuc Ltd 速度制御装置
JPS6427443A (en) * 1987-07-23 1989-01-30 Norikazu Harajiri Preparation of bottled laver using vegetables
JPS6455604A (en) * 1987-08-26 1989-03-02 Fanuc Ltd Nc data generating system for grooving
JPH02199509A (ja) * 1989-01-30 1990-08-07 Fanuc Ltd インボリュート補間速度制御方式

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6426911A (en) * 1987-07-23 1989-01-30 Daikin Ind Ltd Locus control method for robot

Also Published As

Publication number Publication date
DE69118793T2 (de) 1996-09-26
KR940007207B1 (ko) 1994-08-10
US5276383A (en) 1994-01-04
EP0476381B1 (en) 1996-04-17
EP0476381A1 (en) 1992-03-25
DE69118793D1 (de) 1996-05-23
KR920004098A (ko) 1992-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105500354B (zh) 一种工业机器人应用的过渡轨迹规划方法
EP3566822B1 (en) Robot joint space point-to-point movement trajectory planning method
JPH04111006A (ja) ロボットの経路補間方法
CN109648557B (zh) 一种六轴机器人空间运动规划方法
JPH0916241A (ja) ロボットの加減速動作の設定方法
JP4146549B2 (ja) 軌跡制御方法及び軌跡制御方法を記録した記録媒体
CN111515954A (zh) 一种机械臂高质量运动路径生成方法
JP3204042B2 (ja) ロボットの軌道の生成装置
CN107290959B (zh) 一种基于位移等效的机器人笛卡尔空间速度优化方法
JPH0764622A (ja) ロボットの軌道補間装置
JP3690424B2 (ja) 数値制御方法及びその装置
JP2737725B2 (ja) ロボット制御装置及び方法
JPH03245209A (ja) ロボットの経路補間方法
JP2002366208A (ja) 工作機械の自由曲線補間方法及び数値制御装置
JPH11198072A (ja) ロボットの最短時間速度制御装置
JPH11194813A (ja) 産業用機械の動作指令作成方法
JP2921756B1 (ja) ロボットの制御方法および制御装置
KR20040034167A (ko) 6축 수직다관절 매니퓰레이터의 직선이동 제어방법
JP2947417B2 (ja) ロボットの制御方法
Muhammad et al. Mathematical Modelling of Engineering Problems
US20220410393A1 (en) Method of Controlling Industrial Actuator, Control System and Actuator System
KR0160639B1 (ko) 비율연산에 의한 로보트운동 궤적계획 연산방법
JPH09146622A (ja) ロボットの軌道生成方法と軌道生成装置
CN113478479A (zh) 一种基于工业机器人五次多项式轨迹规划中间点的加速度选取方法
JPH04365102A (ja) ロボットの制御方法