JPH04360203A - ロボットの教示方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ロボットの教示作業
を簡潔なものとした教示方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プレイバック可能なロボットにあっては
、通例、記憶装置に記憶された教示情報に基づく制御装
置の作動により所定の運動が付与され、そこに設けた位
置検出装置からの検出信号と制御信号との偏差が小さく
なるよう制御することが行われている。そして、このよ
うな制御方法は、ロボットの動作に際してそれが通過す
べき点だけを指定する、いわゆるＰＴＰ制御方式と、連
続する動作経路全体を対象とするＣＰ制御とに大別する
ことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、例えば、Ｐ
ＴＰ制御によりロボットを制御するに場合に、教示者は
、当該ロボットの作動に先立って当該ロボットを直接的
に又は適当な教示装置を用いて移動させ、移動経路上に
位置する多数の点を順次に記憶装置に記憶させる必要が
あることから、教示作業に多くの時間がかかり、極めて
煩わしいという問題があった。その上教示点を修正する
場合も、同様な手順に従って行うことになるので、修正
作業に時間がかかり、最悪の場合には新たに教示作業を
行う必要があって。

【０００４】この問題は、ロボットの移動経路を連続的
に教示する必要のあるＣＰ制御方式を用いた場合に一層
顕著である。このため、教示に必要な時間を短縮すべく
教示点を離散化し、相互に隣会う教示点の間を適当な曲
線又は直線により補間することにより教示時間を短縮す
る方法も提案されているが、補間すべき曲線の形状が複
雑となる場合には、それら補間する曲線を求めために必
要な演算も煩雑となり、また、その修正に応じ難いこと
となる。それゆえ、何れの制御方法にあっても教示作業
に多くの時間を割かなければならないという問題があっ
た。

【０００５】なお、ロボットを教示する場合に、作業環
境下にあるロボットを用いることなく教示情報を作成す
るオフライン教示方法もあるが、作業環境から隔離して
いることに起因してロボット本体の設定基準位置と実際
の基準位置との間で誤差が生ずるから、当該場所におい
てロボットの基準位置を設定し直す必要がある。本発明
は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ロボ
ットの教示作業に要する時間を短縮すると共に、ロボッ
トの基準位置を再度設定する必要のない簡潔な教示方法
を提供することをその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
、本発明にあっては、位置検出手段を有し、記憶装置に
記憶された教示情報及び位置検出手段からの検出信号に
対応して制御され所定の動作を行う多関節ロボットを教
示するに際し、教示信号に基づいて所定の演算を行う演
算装置を設け、ロボットの実際の基準位置を教示し、ロ
ボットの動作モードを選択すると共に関連する動作パラ
メータを教示し、ロボットの実際の基準位置、選択動作
モード及び動作パラメータを含む教示信号に基づいて演
算装置により所定の演算を行い動作モードに対応したロ
ボットの教示情報を求め、その演算結果を記憶装置に記
憶させてなる。

【０００７】

【作用】実際の作業環境下におけるロボットの基準位置
を教示し得るので、ロボットの基準位置を設定し直す必
要がない。そして、選択された動作モードに対応して必
要な動作パラメータを演算装置に入力すると、演算装置
がそれら情報に基づいて所定の演算を行い当該動作モー
ドに対応した教示情報を提供する。それゆえ、多数の教
示点を個別に入力し、また、多数の補間曲線を求める必
要がないので、教示作業を容易にし、教示作業に要する
時間を短縮する。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明方法につ
いて説明する。図１に示す自由度を４としたロボット１
０は、例えば、加圧流体の適用により膨径変形し軸線方
向に収縮力を生起するエアーバッグタイプの１以上の弾
性収縮体を対にしたアクチュエータを有するアーム１２
ａ〜１２ｄを具える。ロボットの作業環境座標系におけ
るそれらアーム間の相対変位、ひいてはロボットのその
姿勢は、各アームに関連してその関節部に配設された位
置検出手段としての、例えばロータリエンコーダ、ポテ
ンショメータなどの検知手段１４（図では簡略のため、
その中の一つのみ示す）により知ることができる。

【０００９】各アームのアクチュエータへの加圧流体の
給排は、予め記憶装置１６に記憶された教示情報に基づ
いて操作圧力源としての、例えばエアーコンプレッサ１
８に接続されたバルブボックス２０の各弁開度を調整す
ることにより行われる。

【００１０】記憶装置１６に接続された演算装置２２は
、教示装置としての一例を示すティーチングボックス２
４からの教示信号に対して所定の演算を行い、ロボット
１０の各アームに対するそれぞれの教示情報を求めてそ
れら教示情報を記憶装置１６に送る。ここで、教示装置
２４は、図示しないワークに対してロボット１０の基準
位置を設定するのに供される他、少なくとも二通りの予
め設定されたロボットの動作モード、特にはその作業部
２６がワークに対して描く軌跡を選択し、選択された動
作モードに対するロボットの動作パラメータを演算装置
２２に入力するのに供される。

【００１１】次に、演算装置２２の作動を、図２に示す
フローチャートを参照しながら説明する。先ず、教示装
置２４によりロボット１０のワークに対する基準位置が
演算装置２２に入力され、次いでロボットの動作モード
が選択され、当該動作モードに対応してロボットの動作
速度、運動距離などの動作パラーメータが教示装置２４
から演算装置に入力されると、演算装置２４は、それら
動作パラメータ及び基準位置情報とに基づき当該動作モ
ードに対して所定の演算を行い、ワークの当該動作モー
ドに対応する教示情報を、記憶装置１６に出力して教示
作業を終了する。

【００１２】これに対し、ロボット１０の当該動作モー
ドに続いて他の動作モードを実行させたい場合には、再
び動作モードを選択し、関連する動作パラメータを順次
入力することにより、各動作モードに関連した教示情報
を演算により求めることができる。

【００１３】ここで、ロボット１０の動作モードとして
は、例えば、図３（ａ）　に示したように、ワークの表
面に沿ってコ字形及び逆コ字形が交互に連続する軌跡に
対応する動作モードや、図３（ｂ）　に示すように、ワ
ークの表面に沿ってＺ字形が連続する、いわゆるジグザ
グの軌跡に対応する動作モードなどがあるが、勿論これ
ら動作モードに限定されるものではなく、他の動作モー
ドを設定することもでき、更には、幾つかの動作モード
が組み合わされた動作モードも考えられる。

【００１４】例えば、ワークに対するロボット１０の基
準位置１が教示装置２４から入力されると、演算手段２
２は、ロボット１０の各アームに関連したそれぞれの位
置検出装置１４からの検出信号に対応する各アーム間の
相対角度θ１　〜θｍ　（なお、本実施例にあっては、
ロボット１０の自由度が４であることからｍ＝４とする
）に基づいて所定の演算を行い、基準位置１に対する空
間座標（Ｘ１　、Ｘ２　、Ｘ３　、Ｘ４　）１　を、記
憶装置１６に出力する。

【００１５】次いで、教示装置２４により図３（ａ）　
に示す動作モードを選択する一方、当該モードに関連す
るロボット１０の動作パラメータ、即ちロボット１０の
横方向移動距離Ｗ、横方向移動速度Ｖ１　、縦方向移動
距離Ｄ、縦方向移動ピッチｐ、縦方向移動速度Ｖ２　を
入力すると、演算装置２２は、それら入力信号に対し選
択動作モードに関連して所定の演算を行い、教示点２の
空間座標を含めた教示点２に対する教示情報（Ｘ１　、
Ｘ２　、Ｘ３　、Ｘ４　、Ｖ）２　＝（Ｘ１　＋Ｗ、Ｘ
２　、Ｘ３　、Ｘ４　、Ｖ１）を、記憶装置１６に出力
する。

【００１６】演算手段２２は、このような手順に従って
教示点３〜８に関する教示情報（Ｘ１　、Ｘ２　、Ｘ３
　、Ｘ４　、Ｖ）３　＝（Ｘ１　＋Ｗ、Ｘ２　−ｐ、Ｘ
３　、Ｘ４　、Ｖ２）３　〜（Ｘ１　、Ｘ２　、Ｘ３　
、Ｘ４　、Ｖ）８　＝（Ｘ１　、Ｘ２　−３ｐ、Ｘ３　
、Ｘ４　、Ｖ１）８　を順次演算により求め、記憶装置
１６に出力する。

【００１７】上述した説明にあっては、ロボット１０を
基準位置１から図３（ａ）　に示した動作モードに沿っ
て移動させる場合について説明したが、図２に関連して
説明したように、他の動作モードに変更し得ることは勿
論であり、単に選択した動作モードに関連して動作パラ
メータを選択すれば良く、動作モードの最小単位で教示
作業を行うことにより、ロボットの描き軌跡が複雑であ
っても、容易に教示作業を行い得ることがわかる。

【００１８】そして、教示作業が完了した後に、ロボッ
ト１０に作動指令が入力されると、演算により求められ
記憶装置１６に記憶された教示情報に基づいてバルブボ
ックス２０を制御して、当該ロボットのそれぞれのアー
ムに関連する各アクチュエータを作動させることにより
、教示された運動をロボットに付与することができる。 なお、その際に、従来のロボット装置と同様に、ロボッ
ト１０の位置検出手段１４からの検出信号と教示情報と
を比較しながら、その偏差がある範囲内に収まるようバ
ルブボックス２０を制御することも可能である。ちなみ
に、ＰＴＰ制御又はＣＰ制御を用い図３（ａ）　に示す
教示を行った場合に、教示に２時間、その修正も含めれ
ば８時間も要した教示作業が、この出願の発明によれば
、教示に０．２　時間、その修正を含めても僅か１時間
程度で良いことが確認された。

【００１９】

【発明の効果】かくして、この発明によれば、選択され
た動作モード及び当該動作モードに関連して動作パラメ
ータを教示し、演算手段により順次に又は個別に教示情
報を得ることができるので、従来の教示方法に比して教
示情報の修正を含めて教示に要した時間を大幅に短縮し
、その作業を容易になし得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を適用可能なロボット装置を示す図
である。

【図２】演算装置により教示情報を求めるフローチャー
トである。

【図３】（ａ）　は、ロボットの動作モードを示すめる
説明図である。 （ｂ）　は、ロボットの他の動作モードを示すめる説明
図である。

【符号の説明】

１０　　ロボット １４　　位置検出装置 １６　　記憶装置 １８　　操作圧力源 ２０　　バルブボックス ２２　　演算手段 ２４　　教示装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項ｌ】　　位置検出手段を有し、記憶装置に記憶
   された教示情報及び位置検出手段からの検出信号に対応
   して制御され所定の動作を行う多関節ロボットを教示す
   るに際し、教示信号に基づいて所定の演算を行う演算装
   置を設け、ロボットの実際の基準位置を教示し、ロボッ
   トの動作モードを選択すると共にこの動作モードに関連
   する動作パラメータを教示し、ロボットの実際の基準位
   置、選択動作モード及び動作パラメータを含む教示信号
   に基づいて演算装置により所定の演算を行い動作モード
   に対応したロボットの教示情報を求め、その演算結果を
   記憶装置に記憶させることを特徴とするロボットの教示
   方法。