JPH048487A - Simulator - Google Patents
SimulatorInfo
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- JPH048487A JPH048487A JP10886190A JP10886190A JPH048487A JP H048487 A JPH048487 A JP H048487A JP 10886190 A JP10886190 A JP 10886190A JP 10886190 A JP10886190 A JP 10886190A JP H048487 A JPH048487 A JP H048487A
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- JP
- Japan
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- speed
- axis
- robot
- tip
- tcp
- Prior art date
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- Granted
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
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- Manipulator (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はロボットの運動状態をシミュレーションして提
示するシミュレータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a simulator that simulates and presents the motion state of a robot.
ロボットの運動状態をシミュレーションして提示するシ
ミュレータにおいて、例えば６軸ロボツトの各軸の速度
を計算し、この各軸の速度をデイスプレー上に表示する
ようにしたシミュレータがが公知である（ファクトリ・
オートメーション８９年１１月号６２ページ）。このシ
ミュレータにおいては各軸の動きを把握することができ
る。Among simulators that simulate and present the motion state of a robot, for example, a simulator that calculates the speed of each axis of a 6-axis robot and displays the speed of each axis on a display is known (factory).
Automation November 1989 issue, page 62). In this simulator, the movement of each axis can be grasped.
〔発明が解決しようとする課題］
しかしながらこのシュミレータにおいては、ロボットの
運動部分の先端の速度が計算されないために、先端の速
度と各軸の速度とを比較することができないという問題
がある。この結果、先端の速度に対する各軸の速度の寄
与度を把握することができず、例えばロボットの１工程
に要する時間（以下「サイクルタイム」という）の短縮
を行なう場合に、どの軸速度をどの程度変更すればよい
か容易に把握することができない。[Problems to be Solved by the Invention] However, in this simulator, the speed of the tip of the moving part of the robot is not calculated, so there is a problem that the speed of the tip and the speed of each axis cannot be compared. As a result, it is not possible to grasp the contribution of the speed of each axis to the speed of the tip. For example, when trying to shorten the time required for one robot process (hereinafter referred to as "cycle time"), which axis speed should be changed? It is not easy to understand how much should be changed.
上記問題点を解決するため本発明によれば第１図の発明
の構成図に示されるように、ロボットの運動状態をシミ
ュレーションして提示するシミュレータにおいて、ロボ
ットの各軸の速度を計算する軸速度計算手段１００と、
ロボットの運動部分の先端の速度を計算する先端速度計
算手段１０２と、各軸の速度および先端の速度を表示す
る表示手段１０４とを備えている。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, as shown in the block diagram of the invention in FIG. calculation means 100;
The robot includes a tip speed calculating means 102 for calculating the speed of the tip of the moving part of the robot, and a display means 104 for displaying the speed of each axis and the speed of the tip.
（作 用〕
ロボットの各軸の速度およびロボットの運動部分の先端
の速度が計算され、各軸の速度および先端の速度は表示
手段によって表示される。(Operation) The speed of each axis of the robot and the speed of the tip of the moving part of the robot are calculated, and the speed of each axis and the speed of the tip are displayed by the display means.
〔実施例］
第２図にはシミュレータ１の全体図を示す。シミュレー
タ１は、３次元グラフィックデイスプレー２と、コンピ
ュータ３と、キーボード４とを具備し、これらは互いに
接続されている。[Example] FIG. 2 shows an overall diagram of the simulator 1. The simulator 1 includes a three-dimensional graphic display 2, a computer 3, and a keyboard 4, which are connected to each other.
第３図および第４図にはロボットの一例の略図を示す。FIGS. 3 and 4 show schematic diagrams of an example of a robot.
このロボットは２軸から成り、いずれの軸も回転である
場合を示す。第１軸１０は第１ビン１１の周りに回転可
能であり、第２軸１２は第２ピン１３０周りに回転可能
である。ロボットの運動部分の先端すなわち第２軸１２
の先端１４をＴ ＣＰ （ＴｏｏｌＣｅｎｔｅｒ Ｐｏ
１ｎｔ） と称する。ロボットはｔ１時点において実
線で示す位置にありΔを後のｔ１時点において二点鎖線
で示される位置に変位したとする。This robot consists of two axes, both of which are rotational. The first shaft 10 is rotatable around the first bin 11 and the second shaft 12 is rotatable around the second pin 130. The tip of the moving part of the robot, that is, the second axis 12
TCP (Tool Center Po)
1nt). Assume that the robot is at a position indicated by a solid line at time t1 and is displaced Δ to a position indicated by a chain double-dashed line at a later time t1.
このときの各軸の速度、すなわちこの場合は回転である
から角速度は次式により示される。The velocity of each axis at this time, that is, the angular velocity since it is rotation in this case, is expressed by the following equation.
Δ■θ・＝ Δ、
ΔＶ９．：第９．：０の角速度
Δ■θ２ ：第２軸１２の角速度
Δθ、：Δｔにおける第１軸１０の角度変位Δθ２ ：
Δｔにおける第２軸１２の角度変位ＴＣＰ １４の速度
Ｖ ＴＣＰは次式より求められる。Δ■θ・= Δ, ΔV9. : No. 9. : Angular velocity Δ■θ2 at 0: Angular velocity Δθ of the second shaft 12, : Angular displacement Δθ2 of the first shaft 10 at Δt:
The angular displacement TCP of the second shaft 12 at Δt and the velocity V TCP of the second shaft 14 are obtained from the following equation.
Δ！：ΔｔにおけるＴＣＰの変位距離 Δ！は次式により求められる。Δ! : Displacement distance of TCP at Δt Δ! is determined by the following formula.
Δｆ ＝ （ｘｚ−ｘ＋）”＋（ｙｚ−ｙｔ）”＋（
ｚｚ−ｚｔ）’Ｘｌ＋ｙｌ＋ＺＩ：ｊ１時点のＴＣＰ
１４の位置Ｘｔ＋Ｖｔ＋Ｚｔ：Ｌｔ時点のＴＣＰ １４
の位置第５図にはロボットの各軸の速度およびＴＣＰの
速度を計算してデイスプレー上に表示する手順を示す。Δf = (xz-x+)"+(yz-yt)"+(
zz-zt)'Xl+yl+ZI: TCP at j1
14 position Xt+Vt+Zt: TCP at Lt 14
Figure 5 shows the procedure for calculating the speed of each axis of the robot and the speed of the TCP and displaying them on the display.
第５図を参照すると、まずステップ５０において第ｎ番
目の軸が回転軸か否か判定される。Referring to FIG. 5, first, in step 50, it is determined whether the nth axis is a rotating axis.
第ｎ番目の軸が回転軸でなくスライド軸の場合、ステッ
プ５２に進む、ＴＣＰの速度を計算する場合、スライド
軸の場合と同様にして計算されるため、ＴＣＰの場合も
ステップ５２に進む。ステップ５２では時刻ｔにおける
第ｎ軸上の予め定められた点の位ｌｘ、、、ｙ、、、ｚ
、が読み出される。このような位置Ｘ？１．）’ＩＩ、
Ｚ１１は、シミュレータ上でロボットを運動させるため
に例えばΔを時間毎の位置が予めメモリ内に格納されて
おり、ステップ５２ではメモリ内に格納されているＸ１
１．）’Ｒ，ＺＦｌを読み出すのである。ステップ５４
では前回読み出されたｘ、、ｂ）’ｎｂ＋Ｚ、、ｂと今
回読み出されたＸｎ、Ｙ＊、Ｚ、、とからΔｔの間にお
ける変位距離Δｌが次式に基づいて計算される。If the n-th axis is not a rotary axis but a slide axis, the process proceeds to step 52. When calculating the speed of TCP, it is calculated in the same manner as in the case of the slide axis, so in the case of TCP, the process also proceeds to step 52. In step 52, the position lx, y, z of a predetermined point on the n-th axis at time t
, is read out. Position X like this? 1. )'II,
In order to move the robot on the simulator, Z11 is, for example, Δ, the position of each time is stored in memory in advance, and in step 52, X1, which is stored in memory, is
1. )'R, ZFl are read. Step 54
Then, the displacement distance Δl between Δt from the previously read x, , b)'nb+Z, , b and the currently read Xn, Y*, Z, , is calculated based on the following equation.
ΔＮ ＝ ＣＸｎ−Ｘｎｂ） ”＋ （Ｖｙ＋−３’
ｎｂ） ”＋ （Ｚｎ−ＺｎＪ ’次いでステップ５６
では次式からスライド軸またはＴＣＰの速度Δ■が計算
される。ΔN = CXn-Xnb) ”+ (Vy+-3'
nb) ”+ (Zn-ZnJ 'then step 56
Then, the speed Δ■ of the slide shaft or TCP is calculated from the following equation.
ステップ５８ではＸｎ、）’ｅ、ＺｎがＸｙｌｋ＋ ）
’ｅｂ＋ Ｚｎｂに格納され、次回の処理サイクルにお
いてＸｎｂ＋）’ｎｂ＋Ｚｎｂとして使用される。In step 58, Xn, )'e, Zn are Xylk+)
'eb+Znb and used as Xnb+)'nb+Znb in the next processing cycle.
一方、ステップ５０において回転軸と判定された場合、
ステップ６０に進み時刻ｔにおける第ｎ軸の角度位置θ
７が読み出される。この角度位置θ。On the other hand, if it is determined in step 50 that it is a rotating axis,
Proceeding to step 60, the angular position θ of the n-th axis at time t
7 is read out. This angular position θ.
はシミュレータ上でロボットを運動させるために例えば
Δを時間毎の回転角が予めメモリ内に格納されており、
ステップ６０ではメモリ内に格納されているθアを読み
出すのである。ステップ６２では前回読み出された角度
位置θ、と今回読み出された角度位置θ、とからΔｔの
間における角速度Δ■ｅが次式に基づいて計算される。For example, in order to move the robot on the simulator, the rotation angle for each time is stored in memory in advance,
In step 60, θa stored in the memory is read out. In step 62, the angular velocity Δ■e between the previously read angular position θ and the currently read angular position θ and Δt is calculated based on the following equation.
ステップ６４ではθ７がθ。に格納され、このθ□が次
回の処理サイクルにおいて使用される。ステップ６６で
は計算されたΔ■またはΔ■ｅが時間に対応してメモリ
内に格納される。ステップ６８では全軸についてステッ
プ６６までの処理が終了したか否か判定される。例えば
第１軸から第６軸とＴＣＰとがある場合、第１軸からＴ
ＣＰまでについてステップ６６までの処理が終了してい
ない場合、ステップ５０に戻り、ステップ５０からステ
ップ６６までの処理が実行される。一方、第１軸からＴ
ＣＰまでについてステップ６６までの処理が終了した場
合、ステップ７０に進み、ロボットの１工程に要する時
間すなわちサイクルタイムについてステップ６８マでの
処理が実行されたか否か判定される。否定判定された場
合ステップ７２に進み時間ｔをΔｔだけ進めた後ステッ
プ５０に戻る。一方、サイクルタイムについてステップ
６８までの処理が終了した場合、ステップ７４に進みデ
イスプレー上に各軸およびＴＣＰの速度をグラフィック
表示する。In step 64, θ7 becomes θ. This θ□ will be used in the next processing cycle. In step 66, the calculated Δ■ or Δ■e is stored in memory in correspondence with time. In step 68, it is determined whether the processing up to step 66 has been completed for all axes. For example, if there are the 1st to 6th axes and TCP, from the 1st axis to T
If the processing up to step 66 has not been completed up to the CP, the process returns to step 50 and the processing from step 50 to step 66 is executed. On the other hand, from the first axis
When the processing up to step 66 is completed up to the CP, the process proceeds to step 70, where it is determined whether or not the processing at step 68 has been executed regarding the time required for one process of the robot, that is, the cycle time. If the determination is negative, the process proceeds to step 72, where the time t is advanced by Δt, and then the process returns to step 50. On the other hand, when the processing up to step 68 regarding the cycle time is completed, the process proceeds to step 74 and the speed of each axis and TCP is graphically displayed on the display.
第６図にはこのようにして計算された各軸の速度および
ＴＣＰの速度の表示例を示す。第６図は３次元表示され
ており、横軸には時間、細軸には速度、Ｚ軸には例えば
１軸から６軸およびＴＣＰを表示している。また、各軸
に対して定格速度および最大速度が表示される。ＴＣＰ
の速度と各軸の速度とを比較することによって各軸の稼
動状態を把握することができ、またＴＣＰの速度に対す
る各軸の速度の寄与度を把握することができる。FIG. 6 shows a display example of the velocity of each axis and the velocity of TCP calculated in this manner. FIG. 6 is a three-dimensional display, with time on the horizontal axis, speed on the thin axis, and, for example, the 1st to 6th axes and TCP on the Z axis. Additionally, the rated speed and maximum speed are displayed for each axis. TCP
By comparing the speed of each axis with the speed of each axis, the operating state of each axis can be grasped, and the contribution of the speed of each axis to the speed of TCP can be grasped.
このため、例えばサイクルタイムの短縮を行なう場合に
、どの軸速度をどの程度変更すればよいが容易に把握す
ることができる。Therefore, when shortening the cycle time, for example, it is possible to easily understand which axis speed should be changed and by what degree.
ところで、例えば回転軸の場合、軸の角速度Δ■ｅとそ
の軸を駆動するためのモータの電流■との間には次式の
ような関係がある。By the way, in the case of a rotating shaft, for example, there is a relationship as shown in the following equation between the angular velocity Δ■e of the shaft and the current ■ of the motor for driving the shaft.
１＝ａＪΔＶｅｄ ｔ
ａ：定数
従って回転軸の角速度ΔＶ９に基づきモータの電流値を
計算することができる。例えば第７図のような速度パタ
ーンから第８図のようなモータ電流パターンが得られる
。これによって適正なモータを容易に選定することがで
きる。同様のことはスライド軸についても行なうことが
できる。1=aJΔVed t a: Constant Therefore, the current value of the motor can be calculated based on the angular velocity ΔV9 of the rotating shaft. For example, a motor current pattern as shown in FIG. 8 can be obtained from a speed pattern as shown in FIG. 7. This makes it possible to easily select an appropriate motor. The same thing can be done for the slide shaft as well.
各軸の速度および先端の速度を比較することによってロ
ボットの各軸の稼動状態を把握することができ、各軸の
動きを定量的に把握することができると共にロボットの
運動部分の先端の速度に対する各軸の速度の寄与度を把
握することができる。By comparing the speed of each axis and the speed of the tip, it is possible to understand the operating status of each axis of the robot, and the movement of each axis can be quantitatively understood, as well as the speed of the tip of the moving part of the robot It is possible to understand the degree of contribution of the speed of each axis.
第１図は発明の構成図、第２図はシミュレータの全体図
、第３図はロボットの正面図、第４図はロボットの平面
図、第５図は各軸の速度およびＴＣＰの速度を計算する
ためのフローチャート、第６図は各軸の速度およびＴＣ
Ｐの速度の表示例、第７図は軸の速度の変化パターンを
示す線図、第８図は第７図の軸の速度変化に対応するモ
ータ電流の変化パターンを示す線図である。
１・・・シミュレータ、 ｌＯ・・・第１軸、１２・・
・第２軸、 １４・・・ＴＣＰ。Fig. 1 is a block diagram of the invention, Fig. 2 is an overall view of the simulator, Fig. 3 is a front view of the robot, Fig. 4 is a plan view of the robot, and Fig. 5 is a calculation of the speed of each axis and TCP speed. The flowchart in Figure 6 shows the speed and TC of each axis.
An example of displaying the speed of P, FIG. 7 is a diagram showing a change pattern in the speed of the shaft, and FIG. 8 is a diagram showing a change pattern in the motor current corresponding to the change in the speed of the shaft shown in FIG. 1...Simulator, lO...1st axis, 12...
-Second axis, 14...TCP.
Claims (1)
ミュレータにおいて、ロボットの各軸の速度を計算する
軸速度計算手段と、ロボットの運動部分の先端の速度を
計算する先端速度計算手段と、前記各軸の速度および前
記先端の速度を表示する表示手段とを備えたシミュレー
タ。A simulator that simulates and presents the motion state of a robot, comprising: an axis speed calculation means for calculating the speed of each axis of the robot; a tip speed calculation means for calculating the speed of the tip of a moving part of the robot; and the speed of each axis. and display means for displaying the speed of the tip.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10886190A JP2668148B2 (en) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | Simulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10886190A JP2668148B2 (en) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | Simulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH048487A true JPH048487A (en) | 1992-01-13 |
| JP2668148B2 JP2668148B2 (en) | 1997-10-27 |
Family
ID=14495449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10886190A Expired - Fee Related JP2668148B2 (en) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | Simulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668148B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009026919A (en) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Yamaha Motor Co Ltd | Mounting machine, and equipment estimation operation device and equipment estimation operation method |
| US7916889B2 (en) | 2008-05-30 | 2011-03-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic apparatus |
| CN105589407A (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-18 | 发那科株式会社 | Program Correcting Device And Program Correcting Method Of Industrial Robot |
-
1990
- 1990-04-26 JP JP10886190A patent/JP2668148B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009026919A (en) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Yamaha Motor Co Ltd | Mounting machine, and equipment estimation operation device and equipment estimation operation method |
| US7916889B2 (en) | 2008-05-30 | 2011-03-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic apparatus |
| US8488833B2 (en) | 2008-05-30 | 2013-07-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electronic apparatus |
| CN105589407A (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-18 | 发那科株式会社 | Program Correcting Device And Program Correcting Method Of Industrial Robot |
| JP2016087755A (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | ファナック株式会社 | Device and method for revising program of industrial robot |
| US9891618B2 (en) | 2014-11-06 | 2018-02-13 | Fanuc Corporation | Program correcting device and program correcting method of industrial robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2668148B2 (en) | 1997-10-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |