JPH04360205A - ロボット制御方法 - 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】本発明は機械可動部の教示位置デ
ータを格納する教示位置データ格納方式に関し、特にロ
ボット等に所定の動作を行わせるための教示位置データ
を複数の表現方法で表現した場合の教示位置データ格納
方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】プレイバックタイプの機械可動部は、予
め教えられた手順と位置データに基づいて作業を行うが
、その手順と位置データを表す教示位置データは、制御
装置のメモリに格納される。例えば、ロボットは、教示
された位置姿勢情報に基づいて動作するが、その位置姿
勢情報は教示位置データとしてロボット制御装置のメモ
リに格納されている。一方、その教示位置データを表現
する方法には複数の方法が存在する。例えば、ロボット
の位置姿勢情報を表現するには、関節角度で表現したり
、一つの位置ベクトルと座標系で表現したり、あるいは
一つの位置ベクトルとオイラー角で表現したりする。 これらの表現方法は、ロボットの使用態様に応じて適切
なものもあれば、不適切なものもある。ロボットに組立
作業を行わせる場合は、ワークは作業テーブルに設置さ
れるため、その位置が直観的に分かり易く、オイラー角
による表現方法が適している。スポット溶接等の溶接作
業を行わせる場合は、ライン作業が多く、ワークの３次
元位置が分かり難いため、この場合は関節角度による表
現方法が適している。さらに、オフラインで教示する場
合は、直交座標系の方が演算に適している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、教示位置デー
タの表現方法は、機械可動部の制御システムが作製され
た段階で既に一つの表現方法に決められている。このた
め、複数の表現方法による教示位置データを混合して用
いることはできなかった。また、その機械可動部の使用
態様に応じて表現方法を使い分けることもできなかった
。例えば、ロボットの場合、座標系で表現すると、逆変
換計算時に特異点が生じ、動作の精度が著しく悪化する
場合があるが、その特異点近傍でもやはり座標系で教示
せざるを得ず、他の適切な表現方法を採用して使い分け
ることはできなかった。

【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、機械可動部の制御システムにおいて、複数の
表現方法による教示位置データを混合して用い、その使
用態様に応じて適切に使い分けるることができる教示位
置データ格納方式を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、機械可動部の教示位置データを格納する
教示位置データ格納方式において、教示位置データの格
納領域内に設けられ、個々の教示位置データを格納する
位置データ格納部と、前記位置データ格納部に設けられ
、任意の表現方法で形成された前記教示位置データから
成る位置データ部と、前記位置データ格納部に設けられ
、前記教示位置データの表現方法を表示する表現方法表
示部と、を有することを特徴とする教示位置データ格納
方式が、提供される。

【０００６】

【作用】教示位置データの格納領域内に、個々の教示位
置データを格納する位置データ格納部が設けられる。そ
の位置データ格納部は、任意の表現方法で形成された教
示位置データから成る位置データ部と、その教示位置デ
ータの表現方法を表示する表現方法表示部とから構成さ
れる。機械可動部の制御システムは、表現方法表示部に
表示された表現方法に応じて教示位置データに対して逆
変換等の処理を行い、その処理された教示位置データに
基づいて機械可動部の動作を制御する。例えば、ロボッ
トの場合、その制御装置は、表現方法表示部に表示され
た表現方法に応じて、教示位置データの逆変換計算を行
い、各関節角度を求め、その関節角度に従ってロボット
を動作させる。このように、教示位置データを任意の表
現方法で形成しても、その表現方法を認識できるように
したので、その表現方法に応じて教示位置データの逆変
換計算等を行うことができる。したがって、複数の表現
方法から成る教示位置データを混合して用い、機械可動
部の使用態様に応じて適切に使い分けることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は本発明が適用されるロボット制御装置の
概略のブロック図である。ロボット制御装置１にはプロ
セッサボード１０があり、プロセッサボード１０にはプ
ロセッサ１１、ＲＯＭ１２ａ、ＲＡＭ１２ｂがある。プ
ロセッサ１１はＲＯＭ１２ａに格納されたシステムプロ
グラムに従って、ロボット制御装置１全体を制御する。 ＲＡＭ１２ｂには各種のデータが格納され、ロボット１
の動作プログラムや、詳細は後述する教示位置データ等
が格納される。ＲＡＭ１２ｂの一部は不揮発性メモリと
して構成されており、動作プログラムはその不揮発性メ
モリ部分に格納されている。

【０００８】プロセッサボード１０はバス１３に結合さ
れている。ディジタルサーボ制御回路１４はバス１３に
結合され、プロセッサボード１０からの指令によって、
サーボアンプ１５を経由して、サーボモータ５１、５２
、５３、５４、５５及び５６を駆動する。これらのサー
ボモータはロボット２に内蔵され、ロボット２の各軸を
動作させる。シリアルポート１６はバス１３に結合され
、表示器付き教示操作盤１７、その他のＲＳ２３２Ｃ機
器１８と接続されている。表示器付き教示操作盤１７は
ロボット２の作業条件等の入力に使用される。また、シ
リアルポート１６にはＣＲＴ１９が接続されている。 ディジタルＩ／Ｏ２０には操作パネル２１が接続されて
いる。また、ディジタルＩ／Ｏ２０及びアナログＩ／Ｏ
２２を経由して周辺装置とのデータの入出力が行われる
。また、大容量メモリ２３にはティーチングデータ等が
格納される。

【０００９】図１は本発明の教示位置データ格納方式の
構成を示す図である。ＲＡＭ１２ｂには教示位置データ
の格納領域１２０が設けられる。この格納領域１２０は
、位置データ格納部１２１ａ〜１２１ｎから構成され、
その位置データ格納部１２１ａ〜１２１ｎは、さらに、
表現方法表示部１２２ａ〜１２２ｎ及び位置データ部１
２３ａ〜１２３ｎから構成される。位置データ部１２３
ａ〜１２３ｎは、任意の表現方法で形成された教示位置
データＰ１〜Ｐｎから成り、表現方法表示部１２２ａ〜
１２２ｎは、その教示位置データＰ１〜Ｐｎの表現方法
を表示する。ロボット２は、その位置データ部１２３ａ
〜１２３ｎに格納された教示位置データＰ１〜Ｐｎに基
づいて作業を行う。すなわち、ロボット制御装置１は、
表現方法表示部１２２ａ〜１２２ｎに表示された表現方
法に応じて、教示位置データＰ１〜Ｐｎの逆変換計算を
行い、各アームの関節角度を求め、その関節角度に従っ
てサーボモータを駆動しロボットを動作させる。

【００１０】上記の教示位置データの表現方法には、例
えば、関節角によるもの、座標系によるもの、オイラー
角によるもの等がある。これらの表現方法は、ロボット
の使用態様に応じて適切なものもあれば、不適切なもの
もある。ロボットに組立作業を行わせる場合は、ワーク
は作業テーブルに設置されるため、その位置が直観的に
分かり易く、オイラー角による表現方法が適している。 スポット溶接等の溶接作業を行わせる場合は、ライン作
業が多く、ワークの３次元位置が分かり難いため、この
場合は関節角度による表現方法が適している。さらに、
オフラインで教示する場合は、直交座標系の方が演算に
適している。このように、教示位置データＰ１〜Ｐｎを
任意の表現方法で形成し、その表現方法を表現方法表示
部１２２ａ〜１２２ｎの表示によって認識できるように
したので、教示位置データの逆変換計算をその表現方法
に応じて行うことができる。したがって、複数の表現方
法から成る教示位置データＰ１〜Ｐｎを混合して用いる
ことができ、その教示位置データＰ１〜Ｐｎを、ロボッ
ト２の使用態様に応じて適切に使い分けることができる
。

【００１１】図３は教示位置データを作成する際のフロ
ーチャートを示す図である。図において、Ｓに続く数値
はステップ番号を示す。 〔Ｓ１〕表現方法　（格納方式）　が指定されているか
否かを判別する。格納方式が指定されているときはステ
ップ２に、そうでないときはステップ５にそれぞれ進む
。 〔Ｓ２〕ロボットの姿勢が特異点をとるか否かを判別す
る。特異点をとるときはステップ４に、そうでないとき
はステップ３にそれぞれ進む。 〔Ｓ３〕例えば、オイラー角で表現した教示位置データ
をＲＡＭ１２ｂに格納する。 〔Ｓ４〕特異点による影響を受けないように、例えば、
関節角で表現した教示位置データをＲＡＭ１２ｂに格納
する。 〔Ｓ５〕指定された表現方法　（例えば、関節角、オイ
ラー角または座標系）　で表示した教示位置データをＲ
ＡＭ１２ｂに格納する。

【００１２】図４及び図５はロボットが教示位置データ
に基づいて動作を行う際のフローチャートを示す図であ
る。図において、Ｓに続く数値はステップ番号を示す。 〔Ｓ１１〕ＲＡＭ１２ｂから教示プログラムの１行分　
（例えば、ＭＯＶＥＴＯＰ１）　を読み出す。 〔Ｓ１２〕その行で指示された教示位置データＰ１が格
納されている位置データ格納部１２１をＲＡＭ１２ｂか
ら読み出す。 〔Ｓ１３〕表現方法表示部１２２ａの表示から、格納方
式がオイラー角によるものか否かを判別する。オイラー
角の場合はステップ１４に、そうでない場合はステップ
１５にそれぞれ進む。 〔Ｓ１４〕オイラー角で表現された教示位置データを座
標系に変換する。 〔Ｓ１５〕格納方式が座標系によるものか否かを判別す
る。座標系の場合はステップ１６に、そうでない場合は
ステップ１７にそれぞれ進む。 〔Ｓ１６〕座標系で表現された教示位置データを関節角
に変換する。 〔Ｓ１７〕関節角で表現された教示位置データをディジ
タルサーボ制御回路１４に送る。 〔Ｓ１８〕教示プログラムがまだあるか否かを判別する
。あるときはステップ１１に戻り、そうでないときはそ
のままプログラムを終了する。 上記の説明では、本発明の教示位置データ格納方式をロ
ボットに適用したが、他の機械可動部を有する制御装置
、例えば数値制御装置に適用することもできる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、教示位
置データを任意の表現方法で形成し、その表現方法を認
識できるように構成した。したがって、複数の表現方法
から成る教示位置データを混合して用いることができ、
その教示位置データを機械可動部の使用態様に応じて適
切に使い分けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の教示位置データ格納方式の構成を示す
図である。

【図２】本発明が適用されるロボット制御装置の概略の
ブロック図である。

【図３】教示位置データを作成する際のフローチャート
を示す図である。

【図４】ロボットが教示位置データに基づいて動作を行
う際のフローチャートを示す図である。

【図５】ロボットが教示位置データに基づいて動作を行
う際のフローチャートを示す図である。

【符号の説明】

１　　ロボット制御装置 ２　　ロボット １１　　プロセッサ １２ｂ　　ＲＡＭ １２０　　教示位置データの格納領域 １２１ａ〜１２１ｎ　　位置データ格納部１２２ａ〜１
２２ｎ　　表現方法表示部１２３ａ〜１２３ｎ　　位置
データ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　機械可動部の教示位置データを格納す
   る教示位置データ格納方式において、教示位置データの
   格納領域内に設けられ、個々の教示位置データを格納す
   る位置データ格納部と、前記位置データ格納部に設けら
   れ、任意の表現方法で形成された前記教示位置データか
   ら成る位置データ部と、前記位置データ格納部に設けら
   れ、前記教示位置データの表現方法を表示する表現方法
   表示部と、を有することを特徴とする教示位置データ格
   納方式。
2. 【請求項２】　　前記任意の表現方法は、関節角による
   表現方法、オイラー角による表現方法、または座標系に
   よる表現方法等であることを特徴とする請求項１記載の
   教示位置データ格納方式。
3. 【請求項３】　　前記教示位置データは、前記機械可動
   部の使用態様に応じて前記表現方法が設定され、使い分
   けられることを特徴とする請求項１記載の教示位置デー
   タ格納方式。
4. 【請求項４】　　前記機械可動部は、ロボットの可動部
   であることを特徴とする請求項１記載の教示位置データ
   格納方式。
5. 【請求項５】　　前記ロボットの可動部が特異点または
   前記特異点の近傍を採るとき、前記教示位置データは座
   標系以外の表現方法が設定されることを特徴とする請求
   項４記載の教示位置データ格納方式。