JPH05185387A - ロボットの制御装置 - Google Patents

ロボットの制御装置

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Publication number
JPH05185387A
JPH05185387A JP4004773A JP477392A JPH05185387A JP H05185387 A JPH05185387 A JP H05185387A JP 4004773 A JP4004773 A JP 4004773A JP 477392 A JP477392 A JP 477392A JP H05185387 A JPH05185387 A JP H05185387A
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JP
Japan
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posture
hand
coordinate system
unit
robot
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Pending
Application number
JP4004773A
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English (en)
Inventor
Motonobu Sasaki
元延 佐々木
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to EP93100397A priority patent/EP0553644B1/en
Priority to DE69306003T priority patent/DE69306003T2/de
Priority to US08/004,062 priority patent/US5481652A/en
Publication of JPH05185387A publication Critical patent/JPH05185387A/ja
Priority to US08/339,157 priority patent/US5506939A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1612Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/42Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • G05B19/425Teaching successive positions by numerical control, i.e. commands being entered to control the positioning servo of the tool head or end effector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S700/00Data processing: generic control systems or specific applications
    • Y10S700/90Special robot structural element

Abstract

(57)【要約】 【目的】 任意の位置で任意の姿勢にハンド整列を可能
とすることにより、また、作業により決定される座標系
である作業座標系に対してハンド整列を可能にすること
により、教示作業を容易にする。 【構成】 ハンド整列指令部2を備えた教示箱1と、ロ
ボットの制御装置3と、ハンド整列操作におけるロボッ
ト各軸の移動量を演算するハンド整列移動量演算部4
と、ロボット8に直接動作を指令する駆動部5と、ロボ
ット8を駆動した結果のハンドの現在位置を記憶してお
く現在位置データ記憶部6と、ロボット8を駆動した結
果におけるロボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく
現在姿勢データ記憶部7と、教示作業で必要なハンドの
姿勢データが記憶されている姿勢記憶部9と、姿勢記憶
部9のデータを変更する姿勢データ変更部10と、姿勢
データ変更部に変更の指示をする姿勢記憶指令部11と
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ロボットの制御装置
に関し、特にロボットのハンドにおける位置姿勢の教示
方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】操作者が動作指示装置を操作して手動で
ロボットを実際にある位置姿勢に移動させることを、ジ
ョグ操作といい、関節座標系や直交座標系などの任意の
座標系において操作者がロボットを任意に手動で動かす
ときに用いられる。また、メカニカルインターフェイス
に取り付けられたアクチュエータの作用点に設定された
座標系をツール座標系といい、ツール座標系におけるジ
ョグ操作をツールジョグと呼ぶ。また、操作者が動作指
示装置から指示をして、ロボットのハンドの現在位置を
変化させることなく、自動的にロボットのハンドの姿勢
を予め決められた姿勢になるように移動させることを、
ハンド整列操作といい、主に、ツールジョグと併用し
て、操作者が工具を作業対象物に接近させ位置姿勢を教
示するときに用いられる。
【0003】ここで、ロボットのベース取付面に設定し
た座標系をベース座標系といい、ロボットのハンドの位
置は、このベース座標系上のツール座標系原点の位置で
表され、(X,Y,Z)と表記する。また、ロボットの
ハンドの姿勢は、ベース座標系上のツール座標系の回転
で表され、一般にオイラー角表記を用いて、(A,B,
C)と表記する。従って、ロボットハンドの位置姿勢
は、(X,Y,Z,A,B,C)と表記する。
【0004】図34は、従来におけるロボットの制御装
置のハンド整列操作を実行する制御装置等の構成を示す
ブロック図である。同図において、1はハンド整列指令
部を備えた教示箱、2はハンド整列指令部、3はロボッ
トの制御装置、4はハンド整列操作におけるロボット各
軸の移動量を演算するハンド整列移動量演算部、5はロ
ボット本体に直接動作を指令する駆動部、6はロボット
を駆動した結果におけるロボットのハンドの現在位置を
記憶しておく現在位置データ記憶部、7はロボットを駆
動した結果におけるロボットのハンドの現在姿勢を記憶
しておく現在姿勢データ記憶部、8はロボット本体であ
る。図35、図36は、図34をソフトウェアの側面か
ら記述したものであり、図35はデータ構造、図36は
プログラムの流れを示す処理フローチャートF36であ
る。
【0005】次に、従来におけるロボットの制御装置の
動作について説明する。図34と図35において、駆動
部5は常時、ロボットのハンドの現在位置データ35−
1を現在位置データ記憶部6に、ロボットのハンドの現
在姿勢データ35−3を現在姿勢データ記憶部7に記憶
する。まず、操作者が教示箱1によりハンド整列操作を
指示する。ハンド整列指令部2は、ハンド整列指令35
−4を、ハンド整列移動量演算部4に出力する。ハンド
整列移動量演算部4は、現在姿勢データ記憶部7から姿
勢データ35−3を、現在位置データ記憶部6から位置
データ35−1を取り出す。ハンド整列移動量演算部4
は、取り出した位置データと姿勢データから、ハンドの
姿勢がベース座標系におけるX,Y,Z各軸と並行また
は垂直になるように、移動目的位置姿勢データ35−2
を作成して、駆動部5へ出力する。
【0006】つまり、現在位置を(Xc,Yc,Z
c)、現在姿勢を(Ac、Bc,Cc)、計算結果の移
動目的位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とする
と、下記の数1に示すようになる。但し、¥は整数除算
を表す演算子である。最後に、駆動部5は、移動目的位
置姿勢までロボット8を駆動する。
【0007】
【数1】
【0008】その他、この発明に関連する参考技術文献
として、特開昭62−199383号公報に開示されて
いる「ロボットの制御方式」、実開平2−99406号
公報に開示されている「マニプレータ制御装置」があ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来におけるロボット
の制御装置では以上のように構成されていたので、同じ
姿勢で複数の位置姿勢を教示したい場合において、ハン
ドの姿勢がベース座標系におけるX,Y,Z各軸と並行
または垂直でない場合には、操作者はハンド整列操作後
にジョグ操作でハンドの姿勢を調整する必要があった。
【0010】また、ベース座標系におけるX,Y,Z各
軸と並行または垂直になるように、ロボットの作業面を
正確に設定することは困難であり、操作者がハンド整列
操作を行うだけでは、教示に必要なハンドの姿勢にする
ことはできなかった。
【0011】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、第1の発明では、ベース座標
系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直でない姿勢
でもハンド整列操作の目的姿勢にすることが可能なロボ
ットの制御装置を得ることを目的としている。
【0012】第2の発明では、第1の発明におけるハン
ド整列操作の目的姿勢を任意に変更可能なロボットの制
御装置を得ることを目的としている。
【0013】第3の発明及び第4の発明では、第2の発
明におけるハンド整列操作の目的姿勢を複数有し、任意
にハンド整列の目的姿勢を選択することが可能なロボッ
トの制御装置を得ることを目的としている。
【0014】第5の発明では、ロボットのハンドの姿勢
が作業座標系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直
になるようなハンド整列操作が可能なロボットの制御装
置を得ることを目的としている。
【0015】第6の発明及び第7の発明では、第5の発
明における作業座標系を複数有し、任意にハンド整列の
対象となる作業座標系を選択することが可能なロボット
の制御装置を得ることを目的としている。
【0016】第8の発明及び第9の発明では、任意に設
定された姿勢を移動目的姿勢とするハンド整列操作と、
ロボットのハンドの姿勢が作業座標系におけるX,Y,
Z各軸と並行または垂直になるようなハンド整列操作と
が、選択可能なロボットの制御装置を得ることを目的と
している。
【0017】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、ロボット
のハンドの現在位置を変化させることなく、自動的にロ
ボットのハンドの姿勢を予め決められた姿勢になるよう
に移動させるハンド整列機能を有するロボットの制御装
置において、ロボットのハンドの現在位置を記憶してお
く現在位置データ記憶部、ハンド整列が指示された場合
の移動目的姿勢となるデータを記憶しておく姿勢記憶
部、ハンド整列が指示された場合に任意の記憶された姿
勢を目的姿勢として移動目的位置姿勢を計算して駆動部
に出力するハンド整列移動量演算部を備えたものであ
る。
【0018】第2の発明は、第1の発明に、ロボットの
ハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢データ記憶
部、姿勢記憶部のデータを現在姿勢データ記憶部のデー
タに変更する姿勢データ変更部、姿勢データ変更部に対
してデータの変更を指示する姿勢記憶指令部を備えたも
のである。
【0019】第3の発明は、ロボットのハンドの現在位
置を変化させることなく、自動的にロボットのハンドの
姿勢を予め決められた姿勢になるように移動させるハン
ド整列機能を有するロボットの制御装置において、ロボ
ットのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置データ
記憶部、ロボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現
在姿勢データ記憶部、ハンド整列が指示された場合の移
動目的姿勢となるデータを記憶しておく複数の姿勢記憶
部、指定された姿勢記憶部のデータを現在姿勢データ記
憶部のデータに変更する姿勢データ変更部、姿勢データ
変更部に対してデータの変更を指示する複数の姿勢記憶
指令部、ハンド整列が指示された場合に任意の記憶され
た姿勢を目的姿勢として移動目的位置姿勢を計算して駆
動部に出力するハンド整列移動量演算部、ハンド整列移
動量演算部に対してハンド整列を指示する複数のハンド
整列指令部を備えたものである。
【0020】第4の発明は、ロボットのハンドの現在位
置を変化させることなく、自動的にロボットのハンドの
姿勢を予め決められた姿勢になるように移動させるハン
ド整列機能を有するロボットの制御装置において、ロボ
ットのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置データ
記憶部、ロボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現
在姿勢データ記憶部、ハンド整列が指示された場合の移
動目的姿勢となるデータを記憶しておく複数の姿勢記憶
部、姿勢記憶指令及びハンド整列指令に対応する姿勢記
憶部を示したデータを記憶しておく姿勢番号記憶部、姿
勢番号記憶部に対して姿勢番号を指示する姿勢番号指令
部、指定された姿勢記憶部のデータを現在姿勢データ記
憶部のデータに変更する姿勢データ変更部、姿勢データ
変更部に対してデータの変更を指示する姿勢記憶指令
部、ハンド整列が指示された場合に任意の記憶された姿
勢を目的姿勢として移動目的位置姿勢を計算して駆動部
に出力するハンド整列移動量演算部、ハンド整列移動量
演算部に対してハンド整列を指示するハンド整列指令部
を備えたものである。
【0021】第5の発明は、ロボットのハンドの現在位
置を変化させることなく、自動的にロボットのハンドの
姿勢を予め決められた姿勢になるように移動させるハン
ド整列機能を有するロボットの制御装置において、ロボ
ットのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置データ
記憶部、ロボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現
在姿勢データ記憶部、作業座標系記憶部、ベース座標系
から作業座標系への座標変換部、作業座標系からベース
座標系への座標変換部、ハンド整列が指示された場合に
作業座標系上でハンドの姿勢が整列するように移動目的
位置姿勢を計算して駆動部に出力するハンド整列移動量
演算部を備えたものである。
【0022】第6の発明は、ロボットのハンドの現在位
置を変化させることなく、自動的にロボットのハンドの
姿勢を予め決められた姿勢になるように移動させるハン
ド整列機能を有するロボットの制御装置において、ロボ
ットのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置データ
記憶部、ロボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現
在姿勢データ記憶部、複数の作業座標系記憶部、ベース
座標系から作業座標系への座標変換部、作業座標系から
ベース座標系への座標変換部、ハンド整列が指示された
場合に指定された作業座標系上でハンドの姿勢が整列す
るように移動目的位置姿勢を計算して駆動部に出力する
ハンド整列移動量演算部、ハンド整列移動量演算部に対
してハンド整列を指示する複数のハンド整列指令部を備
えたものである。
【0023】第7の発明は、ロボットのハンドの現在位
置を変化させることなく、自動的にロボットのハンドの
姿勢を予め決められた姿勢になるように移動させるハン
ド整列機能を有するロボットの制御装置において、ロボ
ットのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置データ
記憶部、ロボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現
在姿勢データ記憶部、複数の作業座標系記憶部、ハンド
整列の対象となる作業座標系を示したデータを記憶して
おく作業座標系番号記憶部、作業座標系番号記憶部に対
して作業座標系番号を指示する作業座標系番号指令部、
ベース座標系から作業座標系への座標変換部、作業座標
系からベース座標系への座標変換部、ハンド整列が指示
された場合に指定された作業座標系上でハンドの姿勢が
整列するように移動目的位置姿勢を計算して駆動部に出
力するハンド整列移動量演算部、ハンド整列移動量演算
部に対してハンド整列を指示するハンド整列指令部を備
えたものである。
【0024】第8の発明は、ロボットのハンドの現在位
置を変化させることなく、自動的にロボットのハンドの
姿勢を予め決められた姿勢になるように移動させるハン
ド整列機能を有するロボットの制御装置において、ロボ
ットのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置データ
記憶部、ロボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現
在姿勢データ記憶部、ハンド整列が指示された場合の移
動目的姿勢となるデータを記憶しておく姿勢記憶部、作
業座標系記憶部、ベース座標系から作業座標系への座標
変換部、作業座標系からベース座標系への座標変換部、
ハンド整列が指示された場合に、作業座標系上で整列す
る姿勢を目的姿勢にするのか記憶している任意の姿勢を
目的姿勢にするのかを判断し移動目的位置姿勢を計算し
て駆動部に出力するハンド整列移動量演算部、ハンド整
列移動量演算部に対して、作業座標系上で整列する姿勢
を目的姿勢にするハンド整列を指示するハンド整列指令
部、ハンド整列移動量演算部に対して、記憶している任
意の姿勢を目的姿勢にするハンド整列を指示するハンド
整列指令部を備えたものである。
【0025】第9の発明は、ロボットのハンドの現在位
置を変化させることなく、自動的にロボットのハンドの
姿勢を予め決められた姿勢になるように移動させるハン
ド整列機能を有するロボットの制御装置において、ロボ
ットのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置データ
記憶部、ロボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現
在姿勢データ記憶部、ハンド整列が指示された場合の移
動目的姿勢となるデータを記憶しておく姿勢記憶部、作
業座標系記憶部、ベース座標系から作業座標系への座標
変換部、作業座標系からベース座標系への座標変換部、
作業座標系上で整列する姿勢を目的姿勢にするのか記憶
している任意の姿勢を目的姿勢にするのかを示すデータ
を記憶しておくハンド整列方式記憶部、ハンド整列方式
記憶部に対してハンド整列方式を指示するハンド整列方
式指令部、ハンド整列が指示された場合に、作業座標系
上で整列する姿勢を目的姿勢にするのか記憶している任
意の姿勢を目的姿勢にするのかを判断し移動目的位置姿
勢を計算して駆動部に出力するハンド整列移動量演算
部、ハンド整列移動量演算部に対してハンド整列を指示
するハンド整列指令部を備えたものである。
【0026】
【作用】第1の発明における姿勢記憶部には、教示作業
で必要なハンドの姿勢データが記憶されている。また、
ハンド整列移動量演算部は、ハンド整列が指示された場
合に現在位置データ記憶部のデータを移動目的位置とし
姿勢記憶部のデータを移動目的姿勢として移動目的位置
姿勢データを作成して駆動部に出力する。
【0027】つまり、現在位置を(Xc,Yc,Z
c)、記憶姿勢を(Am,Bm,Cm)、計算結果の移
動目的位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とする
と、下記の数2に示すようになる。従って、ベース座標
系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直でない姿勢
でもハンド整列操作の目的姿勢にすることが可能とな
る。
【0028】
【数2】
【0029】第2の発明における姿勢記憶部には、教示
作業で必要なハンドの姿勢データが記憶されている。ま
た、姿勢記憶指令部の指示により姿勢データ変更部は姿
勢記憶部のデータを現在姿勢データ記憶部のデータに変
更する。また、ハンド整列移動量演算部は、ハンド整列
が指示された場合に現在位置データ記憶部のデータを移
動目的位置とし姿勢記憶部のデータを移動目的姿勢とし
て移動目的位置姿勢データを作成して駆動部に出力す
る。
【0030】つまり、現在位置を(Xc,Yc,Z
c)、記憶姿勢を(Am,Bm,Cm)、計算結果の移
動目的位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とする
と、下記の数3に示すようになる。従って、ベース座標
系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直でない姿勢
でもハンド整列操作の目的姿勢にすることが可能とな
る。また、操作者が教示作業中に、任意の姿勢を記憶し
ておき、任意の位置で記憶しておいた姿勢を再現するこ
とが可能となる。
【0031】
【数3】
【0032】第3の発明における複数の姿勢記憶部に
は、それぞれに教示作業で必要なハンドの姿勢データが
記憶されている。また、それぞれの姿勢記憶部に対応し
て、複数の姿勢記憶指令部、複数のハンド整列指令部が
ある。また、任意の姿勢記憶指令部の指示により姿勢デ
ータ変更部は対応する姿勢記憶部のデータを現在姿勢デ
ータ記憶部のデータに変更する。また、任意のハンド整
列指令部の指示によりハンド整列移動量演算部は、現在
位置データ記憶部のデータを移動目的位置とし、対応す
る姿勢記憶部のデータを移動目的姿勢として移動目的位
置姿勢データを作成して駆動部に出力する。
【0033】つまり、現在位置を(Xc,Yc,Z
c)、記憶姿勢を(Am,Bm,Cm)、計算結果の移
動目的位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とする
と、下記の数4に示すようになる。従って、ベース座標
系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直でない姿勢
でもハンド整列操作の目的姿勢にすることが可能とな
る。また、操作者が教示作業中に、任意の姿勢を記憶し
ておき、任意の位置で記憶しておいた姿勢を再現するこ
とが可能となる。また、操作者が教示作業中に、複数の
任意の姿勢を記憶しておき、任意の位置で記憶しておい
た姿勢を任意に選択して再現することが可能となる。
【0034】
【数4】
【0035】第4の発明における複数の姿勢記憶部に
は、それぞれに教示作業で必要なハンドの姿勢データが
記憶されている。また、姿勢番号指令部は姿勢番号を姿
勢番号記憶部に記憶する。また、姿勢記憶指令部の指示
により姿勢データ変更部は、姿勢番号記憶部から姿勢番
号を取り出し、対応する姿勢記憶部のデータを現在姿勢
データ記憶部のデータに変更する。また、ハンド整列指
令部の指示によりハンド整列移動量演算部は、姿勢番号
記憶部から姿勢番号を取り出し、対応する姿勢記憶部の
データを移動目的姿勢とし、現在位置データ記憶部のデ
ータを移動目的位置として移動目的位置姿勢データを作
成して駆動部に出力する。
【0036】つまり、現在位置を(Xc,Yc,Z
c)、記憶姿勢を(Am,Bm,Cm)、計算結果の移
動目的位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とする
と、下記の数5に示すようになる。従って、ベース座標
系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直でない姿勢
でもハンド整列操作の目的姿勢にすることが可能とな
る。また、操作者が教示作業中に、任意の姿勢を記憶し
ておき、任意の位置で記憶しておいた姿勢を再現するこ
とが可能となる。また、操作者が教示作業中に、複数の
任意の姿勢を記憶しておき、任意の位置で記憶しておい
た姿勢を任意に選択して再現することが可能となる。
【0037】
【数5】
【0038】第5の発明における作業座標系記憶部に
は、ベース座標系上の作業座標系を示すデータが記憶さ
れている。また、ハンド整列移動量演算部は、ハンドの
姿勢が作業座標系におけるX,Y,Z各軸と並行または
垂直になるように計算し、移動目的位置姿勢データを作
成して駆動部に出力する。
【0039】その計算方法を以下で説明する。一般に、
位置は3行1列の行列で表現でき、姿勢は3行3列の回
転行列で表現でき、位置姿勢は4行4列の行列で表現す
ることができる。ここで、ベース座標系で表現した現在
位置姿勢を(Xbc,Ybc,Zbc,Abc,Bb
c,Cbc)、ベース座標系で表現した移動目的位置姿
勢を(Xbd,Ybd,Zbd,Abd,Bbd,Cb
d)、作業座標系で表現した現在位置姿勢を(Xsc,
Ysc,Zsc,Asc,Bsc,Csc)、作業座標
系で表現した移動目的位置姿勢を(Xsd,Ysd,Z
sd,Asd,Bsd,Csd)、ベース座標系上の作
業座標系を示すデータを(Xs,Ys,Zs,As,B
s,Cs)、またそれぞれを行列で表現したものを順
に、Mbc,Mbd,Msc,Msd,Msとし、¥は
整数除算を表す演算子、*は行列の積を示す演算子、行
列(M)-1は行列Mの逆行列を示すものとする。
【0040】まず、ベース座標系から作業座標系への座
標変換部により、作業座標系で表現した現在位置姿勢M
scを下記の数6より求める。
【0041】
【数6】
【0042】次に、作業座標系で表現した現在位置姿勢
から、作業座標系で表現した移動目的位置姿勢を下記の
数7により計算する。
【0043】
【数7】
【0044】次に、作業座標系からベース座標系への座
標変換部により、ベース座標系で表現した移動目的位置
姿勢Mbdを下記の数8より求める。
【0045】
【数8】
【0046】従って、ロボットのハンドの姿勢が作業座
標系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直になるよ
うなハンド整列操作が可能となる。
【0047】第6の発明における複数の作業座標系記憶
部には、それぞれに教示作業で必要なベース座標系上の
作業座標系を示すデータが記憶されている。また、それ
ぞれの作業座標系記憶部に対応して、複数のハンド整列
指令部がある。また、ハンド整列移動量演算部は、ハン
ドの姿勢が、指定された作業座標系におけるX,Y,Z
各軸と並行または垂直になるように計算し、移動目的位
置姿勢データを作成して駆動部に出力する。
【0048】その計算方法を以下で説明する。一般に、
位置は3行1列の行列で表現でき、姿勢は3行3列の回
転行列で表現でき、位置姿勢は4行4列の行列で表現す
ることができる。ここで、ベース座標系で表現した現在
位置姿勢を(Xbc,Ybc,Zbc,Abc,Bb
c,Cbc)、ベース座標系で表現した移動目的位置姿
勢を(Xbd,Ybd,Zbd,Abd,Bbd,Cb
d)、作業座標系で表現した現在位置姿勢を(Xsc,
Ysc,Zsc,Asc,Bsc,Csc)、作業座標
系で表現した移動目的位置姿勢を(Xsd,Ysd,Z
sd,Asd,Bsd,Csd)、ベース座標系上の作
業座標系を示すデータを(Xs,Ys,Zs,As,B
s,Cs)、またそれぞれを行列で表現したものを順
に、Mbc,Mbd,Msc,Msd,Msとし、¥は
整数除算を表す演算子、*は行列の積を示す演算子、行
列(M)-1は行列Mの逆行列を示すものとする。
【0049】まず、ベース座標系から作業座標系への座
標変換部により、作業座標系で表現した現在位置姿勢M
scを下記の数9より求める。
【0050】
【数9】
【0051】次に、作業座標系で表現した現在位置姿勢
から、作業座標系で表現した移動目的位置姿勢を下記の
数10より計算する。
【0052】
【数10】
【0053】次に、作業座標系からベース座標系への座
標変換部により、ベース座標系で表現した移動目的位置
姿勢Mbdを下記の数11より求める。
【0054】
【数11】
【0055】従って、ロボットのハンドの姿勢が作業座
標系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直になるよ
うなハンド整列操作が可能となる。また、操作者が教示
作業中に、記憶しておいた複数の作業座標系を任意に選
択して、選択した作業座標系上でハンド整列操作が可能
となる。
【0056】第7の発明における複数の作業座標系記憶
部には、それぞれに教示作業で必要なベース座標系上の
作業座標系を示すデータが記憶されている。また、作業
座標系番号指令部は作業座標系番号を作業座標系番号記
憶部に記憶する。また、ハンド整列移動量演算部は、ハ
ンドの姿勢が、作業座標系番号記憶部のより指定された
作業座標系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直に
なるように計算し、移動目的位置姿勢データを作成して
駆動部に出力する。
【0057】その計算方法を以下で説明する。一般に、
位置は3行1列の行列で表現でき、姿勢は3行3列の回
転行列で表現でき、位置姿勢は4行4列の行列で表現す
ることができる。ここで、ベース座標系で表現した現在
位置姿勢を(Xbc,Ybc,Zbc,Abc,Bb
c,Cbc)、ベース座標系で表現した移動目的位置姿
勢を(Xbd,Ybd,Zbd,Abd,Bbd,Cb
d)、作業座標系で表現した現在位置姿勢を(Xsc,
Ysc,Zsc,Asc,Bsc,Csc)、作業座標
系で表現した移動目的位置姿勢を(Xsd,Ysd,Z
sd,Asd,Bsd,Csd)、ベース座標系上の作
業座標系を示すデータを(Xs,Ys,Zs,As,B
s,Cs)、またそれぞれを行列で表現したものを順
に、Mbc,Mbd,Msc,Msd,Msとし、¥は
整数除算を表す演算子、*は行列の積を示す演算子、行
列(M)-1は行列Mの逆行列を示すものとする。
【0058】まず、ベース座標系から作業座標系への座
標変換部により、作業座標系で表現した現在位置姿勢M
scを下記の数12より求める。
【0059】
【数12】
【0060】次に、作業座標系で表現した現在位置姿勢
から、作業座標系で表現した移動目的位置姿勢を下記の
数13より計算する。
【0061】
【数13】
【0062】次に、作業座標系からベース座標系への座
標変換部により、ベース座標系で表現した移動目的位置
姿勢Mbdを下記の数14より求める。
【0063】
【数14】
【0064】従って、ロボットのハンドの姿勢が作業座
標系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直になるよ
うなハンド整列操作が可能となる。また、操作者が教示
作業中に、記憶しておいた複数の作業座標系を任意に選
択して、選択した作業座標系上でハンド整列操作が可能
となる。
【0065】第8の発明における姿勢記憶部には、教示
作業で必要なハンドの姿勢データが記憶されている。ま
た、作業座標系記憶部には、ベース座標系上の作業座標
系を示すデータが記憶されている。また、ハンド整列移
動量演算部は、記憶している任意の姿勢を目的姿勢にす
るハンド整列が指示された場合には、現在位置データ記
憶部のデータを移動目的位置とし姿勢記憶部のデータを
移動目的姿勢として移動目的位置姿勢データを作成して
駆動部に出力する。また、作業座標系記憶部は、作業座
標系上で整列する姿勢を目的姿勢にするハンド整列が指
示された場合には、ハンドの姿勢が作業座標系における
X,Y,Z各軸と並行または垂直になるように計算し、
移動目的位置姿勢データを作成して駆動部に出力する。
【0066】まず、記憶している任意の姿勢を目的姿勢
にするハンド整列が指示された場合の計算方法を以下で
説明する。ここで、現在位置を(Xc,Yc,Zc)、
記憶姿勢を(Am、Bm,Cm)、計算結果の移動目的
位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とすると、下記
の数15に示すようになる。
【0067】
【数15】
【0068】次に、作業座標系上で整列する姿勢を目的
姿勢にするハンド整列が指示された場合の計算方法を以
下で説明する。一般に、位置は3行1列の行列で表現で
き、姿勢は3行3列の回転行列で表現でき、位置姿勢は
4行4列の行列で表現することができる。ここで、ベー
ス座標系で表現した現在位置姿勢を(Xbc,Ybc,
Zbc,Abc,Bbc,Cbc)、ベース座標系で表
現した移動目的位置姿勢を(Xbd,Ybd,Zbd,
Abd,Bbd,Cbd)、作業座標系で表現した現在
位置姿勢を(Xsc,Ysc,Zsc,Asc,Bs
c,Csc)、作業座標系で表現した移動目的位置姿勢
を(Xsd,Ysd,Zsd,Asd,Bsd,Cs
d)、ベース座標系上の作業座標系を示すデータを(X
s,Ys,Zs,As,Bs,Cs)、またそれぞれを
行列で表現したものを順に、Mbc,Mbd,Msc,
Msd,Msとし、¥は整数除算を表す演算子、*は行
列の積を示す演算子、行列(M)-1は行列Mの逆行列を
示すものとする。
【0069】まず、ベース座9系から作業座標系への座
標変換部により、作業座標系で表現した現在位置姿勢M
scを下記の数16より求める。
【0070】
【数16】
【0071】次に、作業座標系で表現した現在位置姿勢
から、作業座標系で表現した移動目的位置姿勢を下記の
数17より計算する。
【0072】
【数17】
【0073】次に、作業座標系からベース座標系への座
標変換部により、ベース座標系で表現した移動目的位置
姿勢Mbdを下記の数18より求める。
【0074】
【数18】
【0075】従って、ベース座標系におけるX,Y,Z
各軸と並行または垂直でない姿勢でもハンド整列操作の
目的姿勢にすることが可能となる。また、ロボットのハ
ンドの姿勢が作業座標系におけるX,Y,Z各軸と並行
または垂直になるようなハンド整列操作が可能となる。
また、操作者が教示作業中に、記憶している任意の姿勢
を目的姿勢にするハンド整列操作と、作業座標系上で整
列する姿勢を目的姿勢にするハンド整列操作を任意に選
択できる。
【0076】第9の発明における姿勢記憶部には、教示
作業で必要なハンドの姿勢データが記憶されている。ま
た、作業座標系記憶部には、ベース座標系上の作業座標
系を示すデータが記憶されている。また、ハンド整列方
式指令部はハンド整列方式をハンド整列方式記憶部に記
憶する。また、ハンド整列が指示された場合にハンド整
列移動量演算部は、ハンド整列方式が、記憶している任
意の姿勢を目的姿勢にする方式の場合には、現在位置デ
ータ記憶部のデータを移動目的位置とし姿勢記憶部のデ
ータを移動目的姿勢として移動目的位置姿勢データを作
成して駆動部に出力する。また、ハンド整列方式が、作
業座標系上で整列する姿勢を目的姿勢にする方式の場合
には、ハンドの姿勢が作業座標系におけるX,Y,Z各
軸と並行または垂直になるように計算し、移動目的位置
姿勢データを作成して駆動部に出力する。
【0077】まず、記憶している任意の姿勢を目的姿勢
にする方式の場合の計算方法を以下で説明する。ここ
で、現在位置を(Xc,Yc,Zc)、記憶姿勢を(A
m,Bm,Cm)、計算結果の移動目的位置姿勢を
(X,Y,Z,A,B,C)とすると、下記の数19に
示すようになる。
【0078】
【数19】
【0079】次に、作業座標系上で整列する姿勢を目的
姿勢にする方式の場合の計算方法を以下で説明する。一
般に、位置は3行1列の行列で表現でき、姿勢は3行3
列の回転行列で表現でき、位置姿勢は4行4列の行列で
表現することができる。ここで、ベース座標系で表現し
た現在位置姿勢を(Xbc,Ybc,Zbc,Abc,
Bbc,Cbc)、ベース座標系で表現した移動目的位
置姿勢を(Xbd,Ybd,Zbd,Abd,Bbd,
Cbd)、作業座標系で表現した現在位置姿勢を(Xs
c,Ysc,Zsc,Asc,Bsc,Csc)、作業
座標系で表現した移動目的位置姿勢を(Xsd,Ys
d,Zsd,Asd,Bsd,Csd)、ベース座標系
上の作業座標系を示すデータを(Xs,Ys,Zs,A
s,Bs,Cs)、またそれぞれを行列で表現したもの
を順に、Mbc,Mbd,Msc,Msd,Msとし、
¥は整数除算を表す演算子、*は行列の積を示す演算
子、行列(M)-1は行列Mの逆行列を示すものとする。
【0080】まず、ベース座標系から作業座標系への座
標変換部により、作業座標系で表現した現在位置姿勢M
scを下記の数20より求める。
【0081】
【数20】
【0082】次に、作業座標系で表現した現在位置姿勢
から、作業座標系で表現した移動目的位置姿勢を下記の
数21より計算する。
【0083】
【数21】
【0084】次に、作業座標系からベース座標系への座
標変換部により、ベース座標系で表現した移動目的位置
姿勢Mbdを下記の数22より求める。
【0085】
【数22】
【0086】従って、ベース座標系におけるX,Y,Z
各軸と並行または垂直でない姿勢でもハンド整列操作の
目的姿勢にすることが可能となる。また、ロボットのハ
ンドの姿勢が作業座標系におけるX,Y,Z各軸と並行
または垂直になるようなハンド整列操作が可能となる。
また、操作者が教示作業中に、記憶している任意の姿勢
を目的姿勢にするハンド整列操作と、作業座標系上で整
列する姿勢を目的姿勢にするハンド整列操作を任意に選
択できる。
【0087】
【実施例】以下、第1の発明の一実施例を図について説
明する。図1は、第1の発明のハンド整列操作を実行す
る制御装置等の構成を示すブロック図である。同図にお
いて、1はハンド整列指令部を備えた教示箱、2はハン
ド整列指令部、3はロボットの制御装置、4はハンド整
列操作におけるロボット各軸の移動量を演算するハンド
整列移動量演算部、5はロボット本体に直接動作を指令
する駆動部、6はロボットを駆動した結果におけるロボ
ットのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置データ
記憶部、8はロボット本体、9は教示作業で必要なハン
ドの姿勢データが記憶されている姿勢記憶部である。図
2、図3は、図1をソフトウェアの側面から記述したも
ので、図2はデータ構造、図3はプログラムの流れを示
す処理フローチャートF3である。
【0088】次に、動作について説明する。図1、図
2、図3において、駆動部5は常時、ロボットのハンド
の現在位置データ2−1を現在位置データ記憶部6に記
憶する。姿勢記憶部9には教示作業で必要なハンドの姿
勢データ2−3が記憶されている。まず、操作者が教示
箱1でハンド整列操作を指示する。ハンド整列指令部2
は、ハンド整列指令2−4を、ハンド整列移動量演算部
4に出力する。ハンド整列移動量演算部4は、姿勢記憶
部9から姿勢データ2−3を、現在位置データ記憶部6
から位置データ2−1を取り出し、取り出した位置デー
タ2−1を移動目的位置、取り出した姿勢データ2−3
を移動目的姿勢として移動目的位置姿勢データ2−2を
作成して、駆動部5へ出力する。
【0089】つまり、現在位置を(Xc,Yc,Z
c)、記憶姿勢を(Am,Bm,Cm)、計算結果の移
動目的位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とする
と、下記の数23に示すようになる。最後に、駆動部5
は、移動目的位置姿勢までロボット8を駆動する。
【0090】
【数23】
【0091】次に、第2の発明の一実施例を図について
説明する。図4は、第2の発明のハンド整列操作を実行
する制御装置等を示すブロック図である。同図におい
て、1はハンド整列指令部を備えた教示箱、2はハンド
整列指令部、3はロボットの制御装置、4はハンド整列
操作におけるロボット各軸の移動量を演算するハンド整
列移動量演算部、5はロボット本体に直接動作を指令す
る駆動部、6はロボットを駆動した結果におけるロボッ
トのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置データ記
憶部、7はロボットを駆動した結果におけるロボットの
ハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢データ記憶
部、8はロボット本体、9は教示作業で必要なハンドの
姿勢データが記憶されている姿勢記憶部、10は姿勢記
憶部のデータを変更する姿勢データ変更部、11は姿勢
データ変更部に変更の指示をする姿勢記憶指令部であ
る。図5、図6、図7は、図4をソフトウェアの側面か
ら記述したもので、図5はデータ構造、図6は姿勢記憶
指令の場合のプログラムの流れを示す処理フローチャー
トF6、図7はハンド整列指令の場合のプログラムの流
れを示す処理フローチャートF7である。
【0092】次に、動作について説明する。図4、図
5、図6、図7において、駆動部5は常時、ロボットの
ハンドの現在位置5−1を現在位置データ記憶部6に、
ロボットのハンドの現在姿勢データ5−4を現在姿勢デ
ータ記憶部7に記憶する。姿勢記憶部9には教示作業で
必要なハンドの姿勢データ5−3が記憶されている。ま
ず、操作者が教示箱1で姿勢記憶指令を指示する。姿勢
記憶指令部11は、姿勢記憶指令5−6を、姿勢データ
変更部10に出力する。姿勢データ変更部10は、現在
姿勢データ記憶部7から姿勢データ5−4を取り出し、
姿勢記憶部9に格納する。
【0093】次に、操作者が教示箱1でハンド整列操作
を指示する。ハンド整列指令部2は、ハンド整列指令5
−5を、ハンド整列移動量演算部4に出力する。ハンド
整列移動量演算部4は、姿勢記憶部9から姿勢データ5
−3を、現在位置データ記憶部6から位置データ5−1
を取り出し、取り出した位置データ5−1を移動目的位
置、取り出した姿勢データ5−3を移動目的姿勢として
移動目的位置姿勢データ5−2を作成して、駆動部5へ
出力する。
【0094】つまり、現在位置を(Xc,Yc,Z
c)、記憶姿勢を(Am,Bm,Cm)、計算結果の移
動目的位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とする
と、下記の数24に示すようになる。最後に、駆動部5
は、移動目的位置姿勢までロボット8を駆動する。
【0095】
【数24】
【0096】次に、第3の発明の一実施例を図について
説明する。図8は、第3の発明のハンド整列操作を実行
する制御装置の構成を示すブロック図である。同図にお
いて、1はハンド整列指令部を備えた教示箱、2は第1
姿勢へのハンド整列を指令する第1ハンド整列指令部、
3はロボットの制御装置、4はハンド整列操作における
ロボット各軸の移動量を演算するハンド整列移動量演算
部、5はロボット本体に直接動作を指令する駆動部、6
はロボットを駆動した結果におけるロボットのハンドの
現在位置を記憶しておく現在位置データ記憶部、7はロ
ボットを駆動した結果におけるロボットのハンドの現在
姿勢を記憶しておく現在姿勢データ記憶部、8はロボッ
ト本体、9は教示作業で必要なハンドの姿勢データが記
憶されている第1姿勢記憶部、10は姿勢記憶部のデー
タを変更する姿勢データ変更部、11は姿勢データ変更
部に変更の指示をする第1姿勢記憶指令部、12は姿勢
データ変更部に変更の指示をする第2姿勢記憶指令部、
13は姿勢データ変更部に変更の指示をする第n姿勢記
憶指令部、14は第2姿勢へのハンド整列を指令する第
2ハンド整列指令部、15は第n姿勢へのハンド整列を
指令する第nハンド整列指令部、16は教示作業で必要
なハンドの姿勢データが記憶されている第2姿勢記憶
部、17は教示作業で必要なハンドの姿勢データが記憶
されている第n姿勢記憶部である。図9、図10、図1
1は、図8をソフトウェアの側面から記述したもので、
図9はデータ構造、図10は姿勢記憶指令の場合のプロ
グラムの流れを示す処理フローチャートF10、図11
はハンド整列指令の場合のプログラムの流れを示す処理
フローチャートF11である。
【0097】次に、動作について説明する。図8、図
9、図10、図11において、駆動部5は常時、ロボッ
トのハンドの現在位置データ9−1を現在位置データ記
憶部6に、ロボットのハンドの現在姿勢データ9−4を
現在姿勢データ記憶部7に記憶する。第1姿勢記憶部
9、第2姿勢記憶部16、第n姿勢記憶部17には、そ
れぞれ教示作業で必要なハンドの姿勢データ9−3が記
憶されている。まず、操作者が教示箱1で第2姿勢記憶
指令を指示する。第2姿勢記憶指令部12は、変更の対
象となる姿勢記憶部は第2姿勢記憶部であることを示す
姿勢記憶指令9−6を、姿勢データ変更部10に出力す
る。姿勢データ変更部10は、現在姿勢データ記憶部7
から姿勢データ9−4を取り出し、指定された第2姿勢
記憶部16に格納する。ここで、第1姿勢記憶指令部は
第1姿勢記憶部、第2姿勢記憶指令部は第2姿勢記憶
部、第n姿勢記憶指令部は第n姿勢記憶部に対応してい
る。
【0098】次に、操作者が教示箱1で第2ハンド整列
操作を指示する。第2ハンド整列指令部14は、ハンド
整列での移動目的姿勢が第2姿勢記憶部のデータである
ことを示すハンド整列指令9−5を、ハンド整列移動量
演算部4に出力する。ハンド整列移動量演算部4は、指
定された第2姿勢記憶部16から姿勢データ9−3を、
現在位置データ記憶部6から位置データ9−1を取り出
し、取り出した位置データ9−1を移動目的位置、取り
出した姿勢データ9−3を移動目的姿勢として移動目的
位置姿勢データ9−2を作成して、駆動部5へ出力す
る。
【0099】つまり、現在位置を(Xc,Yc,Z
c)、記憶姿勢を(Am,Bm,Cm)、計算結果の移
動目的位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とする
と、下記の数25に示すようになる。
【0100】
【数25】
【0101】ここで、第1ハンド整列指令部は第1姿勢
記憶部、第2ハンド整列指令部は第2姿勢記憶部、第n
ハンド整列指令部は第n姿勢記憶部に対応している。最
後に、駆動部5は、移動目的位置姿勢までロボット8を
駆動する。
【0102】次に、第4の発明の一実施例を図について
説明する。図12は、第4の発明のハンド整列操作を実
行する制御装置等の構成を示すブロック図である。同図
において、1はハンド整列指令部を備えた教示箱、2は
ハンド整列を指令するハンド整列指令部、3はロボット
の制御装置、4はハンド整列操作におけるロボット各軸
の移動量を演算するハンド整列移動量演算部、5はロボ
ット本体に直接動作を指令する駆動部、6はロボットを
駆動した結果におけるロボットのハンドの現在位置を記
憶しておく現在位置データ記憶部、7はロボットを駆動
した結果におけるロボットのハンドの現在姿勢を記憶し
ておく現在姿勢データ記憶部、8はロボット本体、9は
教示作業で必要なハンドの姿勢データが記憶されている
第1姿勢記憶部、10は姿勢記憶部のデータを変更する
姿勢データ変更部、11は姿勢データ変更部に変更の指
示をする姿勢記憶指令部、16は教示作業で必要なハン
ドの姿勢データが記憶されている第2姿勢記憶部、17
は教示作業で必要なハンドの姿勢データが記憶されてい
る第n姿勢記憶部、18は姿勢記憶指令及びハンド整列
指令に対応する姿勢記憶部を示した姿勢番号を指示する
姿勢番号指令部、19は姿勢番号を記憶しておく姿勢番
号記憶部である。図13、図14、図15、図16は、
図12をソフトウェアの側面から記述したもので、図1
3はデータ構造、図14は姿勢番号指令の場合のプログ
ラムの流れを示す処理フローチャートF14、図15は
姿勢記憶指令の場合のプログラムの流れを示す処理フロ
ーチャートF15、図16はハンド整列指令の場合のプ
ログラムの流れを示す処理フローチャートF16であ
る。
【0103】次に、動作について説明する。図12、図
13、図14、図15、図16において、駆動部5は常
時、ロボットのハンドの現在位置データ13−1を現在
位置データ記憶部6に、ロボットのハンドの現在姿勢デ
ータ13−4を現在姿勢データ記憶部7に記憶する。第
1姿勢記憶部9、第2姿勢記憶部16、第n姿勢記憶部
17には、それぞれ教示作業で必要なハンドの姿勢デー
タ13−3が記憶されている。
【0104】まず、現在の姿勢を第2姿勢として記憶す
る場合について説明する。操作者が教示箱1の姿勢番号
指令部18で第2姿勢を指示すると、姿勢番号指令部1
8は、姿勢番号が2であることを示すデータ13−7を
姿勢番号記憶部19に格納する。次に、操作者は教示箱
1で姿勢記憶指令を指示する。姿勢記憶指令部12は、
姿勢記憶指令13−6を姿勢データ変更部10に出力す
る。姿勢データ変更部10は、現在姿勢データ記憶部7
から姿勢データ9−4を、姿勢番号記憶部19から姿勢
番号データ13−7を取り出し、姿勢番号データ13−
7で指定された第2姿勢記憶部16に格納する。ここ
で、姿勢番号1は第1姿勢記憶部、姿勢番号2は第2姿
勢記憶部、姿勢番号nは第n姿勢記憶部に対応してい
る。
【0105】次に、記憶している第2姿勢でハンド整列
を行う場合について説明する。操作者が教示箱1の姿勢
番号指令部18で第2姿勢を指示すると、姿勢番号指令
部18は、姿勢番号が2であることを示すデータ13−
7を姿勢番号記憶部19に格納する。次に、操作者が教
示箱1でハンド整列操作を指示する。ハンド整列指令部
14は、ハンド整列指令13−5をハンド整列移動量演
算部4に出力する。ハンド整列移動量演算部4は、姿勢
番号記憶部19から姿勢番号データ13−7を取り出
し、姿勢番号データ13−7で指定された第2姿勢記憶
部16から姿勢データ13−3を、現在位置データ記憶
部6から位置データ13−1を取り出し、取り出した位
置データ13−1を移動目的位置、取り出した姿勢デー
タ13−3を移動目的姿勢として移動目的位置姿勢デー
タ13−2を作成して、駆動部5へ出力する。
【0106】つまり、現在位置を(Xc,Yc,Z
c)、記憶姿勢を(Am,Bm,Cm)、計算結果の移
動目的位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とする
と、下記の数26に示すようになる。
【0107】
【数26】
【0108】最後に、駆動部5は、移動目的位置姿勢ま
でロボット8を駆動する。なお、姿勢番号を指令する操
作は、姿勢番号を切り換える場合以外、つまり前回と同
じ姿勢番号を指令する場合には省略できる。
【0109】次に、第5の発明の一実施例を図について
説明する。図17は、第5の発明のハンド整列操作を実
行する制御装置等の構成を示すブロック図である。同図
において、1はハンド整列指令部を備えた教示箱、2は
ハンド整列指令部、3はロボットの制御装置、4はハン
ド整列操作におけるロボット各軸の移動量を演算するハ
ンド整列移動量演算部、5はロボット本体に直接動作を
指令する駆動部、6はロボットを駆動した結果における
ロボットのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置デ
ータ記憶部、7はロボットを駆動した結果におけるロボ
ットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢データ
記憶部、8はロボット本体、20はベース座標系から作
業座標系への座標変換部、21は作業座標系からベース
座標系への座標変換部、22は作業座標系記憶部であ
る。図18、図19は、図17をソフトウェアの側面か
ら記述したもので、図18はデータ構造、図19はプロ
グラムの流れを示す処理フローチャートF19である。
【0110】次に、動作について説明する。図17、図
18、図19において、駆動部5は常時、ロボットのハ
ンドの現在位置データ18−1を現在位置データ記憶部
6に、ロボットのハンドの現在姿勢データ18−4を現
在姿勢データ記憶部6に記憶する。作業座標系記憶部2
2にはベース座標系上の作業座標系を示すデータ18−
9が記憶されている。
【0111】まず、操作者が教示箱1でハンド整列操作
を指示する。ハンド整列指令部2は、ハンド整列指令1
8−5を、ハンド整列移動量演算部4に出力する。ハン
ド整列移動量演算部4は、作業座標系記憶部22から作
業座標系データ18−9を、現在位置データ記憶部6か
ら位置データ18−1を、現在姿勢データ記憶部7から
姿勢データ18−4を取り出し、ハンドの姿勢が作業座
標系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直になるよ
うに計算し、移動目的位置姿勢データ18−2を作成し
て駆動部5に出力する。
【0112】その計算方法を以下で説明する。一般に、
位置は3行1列の行列で表現でき、姿勢は3行3列の回
転行列で表現でき、位置姿勢は4行4列の行列で表現す
ることができる。ここで、ベース座標系で表現した現在
位置姿勢を(Xbc,Ybc,Zbc,Abc,Bb
c,Cbc)、ベース座標系で表現した移動目的位置姿
勢を(Xbd,Ybd,Zbd,Abd,Bbd,Cb
d)、作業座標系で表現した現在位置姿勢を(Xsc,
Ysc,Zsc,Asc,Bsc,Csc)、作業座標
系で表現した移動目的位置姿勢を(Xsd,Ysd,Z
sd,Asd,Bsd,Csd)、ベース座標系上の作
業座標系を示すデータを(Xs,Ys,Zs,As,B
s,Cs)、またそれぞれを行列で表現したものを順
に、Mbc,Mbd,Msc,Msd,Msとし、¥は
整数除算を表す演算子、*は行列の積を示す演算子、行
列(M)-1は行列Mの逆行列を示すものとする。
【0113】まず、ベース座標系から作業座標系への座
標変換部により、作業座標系で表現した現在位置姿勢M
scを下記の数27より求める。
【0114】
【数27】
【0115】次に、作業座標系で表現した現在位置姿勢
から、作業座標系で表現した移動目的位置姿勢を下記の
数28より計算する。
【0116】
【数28】
【0117】次に、作業座標系からベース座標系への座
標変換部により、ベース座標系で表現した移動目的位置
姿勢Mbdを下記の数29より求める。最後に、駆動部
5は、移動目的位置姿勢までロボット8を駆動する。
【0118】
【数29】
【0119】次に、第6の発明の一実施例を図について
説明する。図20は、第6の発明のハンド整列操作を実
行する制御装置の構成を示すブロック図である。同図に
おいて、1はハンド整列指令部を備えた教示箱、2は第
1作業座標系上でのハンド整列を指示する第1ハンド整
列指令部、3はロボットの制御装置、4はハンド整列操
作におけるロボット各軸の移動量を演算するハンド整列
移動量演算部、5はロボット本体に直接動作を指令する
駆動部、6はロボットを駆動した結果におけるロボット
のハンドの現在位置を記憶しておく現在位置データ記憶
部、7はロボットを駆動した結果におけるロボットのハ
ンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢データ記憶部、
8はロボット本体、14は第2作業座標系上でのハンド
整列を指示する第2ハンド整列指令部、15は第n作業
座標系上でのハンド整列を指示する第nハンド整列指令
部、20はベース座標系から作業座標系への座標変換
部、21は作業座標系からベース座標系への座標変換
部、22は第1作業座標系記憶部、23は第2作業座標
系記憶部、24は第n作業座標系記憶部である。図2
1、図22は、図20をソフトウェアの側面から記述し
たもので、図21はデータ構造、図22はプログラムの
流れを示す処理フローチャートF22である。
【0120】次に、動作について説明する。図20、図
21、図22において、駆動部5は常時、ロボットのハ
ンドの現在位置データ21−1を現在位置データ記憶部
6に、ロボットのハンドの現在姿勢データ21−4を現
在姿勢データ記憶部6に記憶する。第1作業座標系記憶
部22、第2作業座標系記憶部23、第n作業座標系記
憶部24にはベース座標系上のそれぞれの作業座標系を
示すデータ21−9が記憶されている。
【0121】まず、操作者が教示箱1で第2ハンド整列
操作を指示する。第2ハンド整列指令部14は、第2作
業座標系でのハンド整列を示すハンド整列指令21−5
を、ハンド整列移動量演算部4に出力する。ハンド整列
移動量演算部4は、指定された第2作業座標系記憶部2
3から作業座標系データ21−9を、現在位置データ記
憶部6から位置データ21−1を、現在姿勢データ記憶
部7から姿勢データ21−4を取り出し、ハンドの姿勢
が作業座標系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直
になるように計算し、移動目的位置姿勢データ21−2
を作成して駆動部5に出力する。
【0122】その計算方法を以下で説明する。一般に、
位置は3行1列の行列で表現でき、姿勢は3行3列の回
転行列で表現でき、位置姿勢は4行4列の行列で表現す
ることができる。ここで、ベース座標系で表現した現在
位置姿勢を(Xbc,Ybc,Zbc,Abc,Bb
c,Cbc)、ベース座標系で表現した移動目的位置姿
勢を(Xbd,Ybd,Zbd,Abd,Bbd,Cb
d)、作業座標系で表現した現在位置姿勢を(Xsc,
Ysc,Zsc,Asc,Bsc,Csc)、作業座標
系で表現した移動目的位置姿勢を(Xsd,Ysd,Z
sd,Asd,Bsd,Csd)、ベース座標系上の作
業座標系を示すデータを(Xs,Ys,Zs,As,B
s,Cs)、またそれぞれを行列で表現したものを順
に、Mbc、Mbd、Msc、Msd、Msとし、¥は
整数除算を表す演算子、*は行列の積を示す演算子、行
列(M)-1は行列Mの逆行列を示すものとする。
【0123】まず、ベース座標系から作業座標系への座
標変換部により、作業座標系で表現した現在位置姿勢M
scを下記の数30より求める。
【0124】
【数30】
【0125】次に、作業座標系で表現した現在位置姿勢
から、作業座標系で表現した移動目的位置姿勢を下記の
数31より計算する。
【0126】
【数31】
【0127】次に、作業座標系からベース座標系への座
標変換部により、ベース座標系で表現した移動目的位置
姿勢Mbdを下記の数32より求める。最後に、駆動部
5は、移動目的位置姿勢までロボット8を駆動する。
【0128】
【数32】
【0129】次に、第7の発明の一実施例を図について
説明する。図23は、第7の発明のハンド整列操作を実
行する制御装置等の構成を示すブロック図である。同図
において、1はハンド整列指令部を備えた教示箱、2は
ハンド整列指令部、3はロボットの制御装置、4はハン
ド整列操作におけるロボット各軸の移動量を演算するハ
ンド整列移動量演算部、5はロボット本体に直接動作を
指令する駆動部、6はロボットを駆動した結果における
ロボットのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置デ
ータ記憶部、7はロボットを駆動した結果におけるロボ
ットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢データ
記憶部、8はロボット本体、20はベース座標系から作
業座標系への座標変換部、21は作業座標系からベース
座標系への座標変換部、22は第1作業座標系記憶部、
23は第2作業座標系記憶部、24は第n作業座標系記
憶部、25ハンド整列の対象となる作業座標系の番号を
指示する作業座標系番号指令部、26は作業座標系番号
を記憶しておく作業座標系番号記憶部である。図24、
図25、図26は、図23をソフトウェアの側面から記
述したもので、図24はデータ構造、図25は作業座標
系番号指令時のプログラムの流れを示す処理フローチャ
ートF25、図26はハンド整列指令時のプログラムの
流れを示す処理フローチャートF26である。
【0130】次に、動作について説明する。図23、図
24、図25、図26において、駆動部5は常時、ロボ
ットのハンドの現在位置データ24−1を現在位置デー
タ記憶部6に、ロボットのハンドの現在姿勢データ24
−4を現在姿勢データ記憶部6に記憶する。第1作業座
標系記憶部22、第2作業座標系記憶部23、第n作業
座標系記憶部24にはベース座標系上のそれぞれの作業
座標系を示すデータ24−9が記憶されている。まず、
操作者が教示箱1の作業座標系番号指令部25で第2作
業座標系を指示すると、作業座標系番号指令部25は、
作業座標系番号が2であることを示すデータ24−7を
作業座標系番号記憶部26に格納する。
【0131】次に、操作者が教示箱1でハンド整列操作
を指示する。ハンド整列指令部2は、ハンド整列指令2
4−5をハンド整列移動量演算部4に出力する。ハンド
整列移動量演算部4は、作業座標系番号記憶部26から
作業座標系番号を取り出し、その番号で指定された第2
作業座標系記憶部23から作業座標系データ24−9
を、現在位置データ記憶部6から位置データ24−1
を、現在姿勢データ記憶部7から姿勢データ24−4を
取り出し、ハンドの姿勢が作業座標系におけるX,Y,
Z各軸と並行または垂直になるように計算し、移動目的
位置姿勢データ24−2を作成して駆動部5に出力す
る。
【0132】その計算方法を以下で説明する。一般に、
位置は3行1列の行列で表現でき、姿勢は3行3列の回
転行列で表現でき、位置姿勢は4行4列の行列で表現す
ることができる。ここで、ベース座標系で表現した現在
位置姿勢を(Xbc,Ybc,Zbc,Abc,Bb
c,Cbc)、ベース座標系で表現した移動目的位置姿
勢を(Xbd,Ybd,Zbd,Abd,Bbd,Cb
d)、作業座標系で表現した現在位置姿勢を(Xsc,
Ysc,Zsc,Asc,Bsc,Csc)、作業座標
系で表現した移動目的位置姿勢を(Xsd,Ysd,Z
sd,Asd,Bsd,Csd)、ベース座標系上の作
業座標系を示すデータを(Xs,Ys,Zs,As,B
s,Cs)、またそれぞれを行列で表現したものを順
に、Mbc,Mbd,Msc,Msd,Msとし、¥は
整数除算を表す演算子、*は行列の積を示す演算子、行
列(M)-1は行列Mの逆行列を示すものとする。
【0133】まず、ベース座標系から作業座標系への座
標変換部により、作業座標系で表現した現在位置姿勢M
scを下記の数33より求める。
【0134】
【数33】
【0135】次に、作業座標系で表現した現在位置姿勢
から、作業座標系で表現した移動目的位置姿勢を下記の
数34より計算する。
【0136】
【数34】
【0137】次に、作業座標系からベース座標系への座
標変換部により、ベース座標系で表現した移動目的位置
姿勢Mbdを下記の数35より求める。
【0138】
【数35】
【0139】最後に、駆動部5は、移動目的位置姿勢ま
でロボット8を駆動する。なお、作業座標系番号を指令
する操作は、作業座標系番号を切り換える場合以外、つ
まり前回と同じ作業座標系番号を指令する場合には省略
できる。
【0140】次に、第8の発明の一実施例を図について
説明する。図27は、第8の発明のハンド整列操作を実
行する制御装置等の構成を示すブロック図である。同図
において、1はハンド整列指令部を備えた教示箱、2は
記憶している任意の姿勢を目的姿勢にするハンド整列を
指示するハンド整列指令部、3はロボットの制御装置、
4はハンド整列操作におけるロボット各軸の移動量を演
算するハンド整列移動量演算部、5はロボット本体に直
接動作を指令する駆動部、6はロボットを駆動した結果
におけるロボットのハンドの現在位置を記憶しておく現
在位置データ記憶部、7はロボットを駆動した結果にお
けるロボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿
勢データ記憶部、8はロボット本体、9は作業教示で必
要なハンドの姿勢データが記憶されている姿勢記憶部、
14は作業座標系上で整列する姿勢を目的姿勢にするハ
ンド整列を指示するハンド整列指令部、20はベース座
標系から作業座標系への座標変換部、21は作業座標系
からベース座標系への座標変換部、22は作業座標系記
憶部である。図28、図29は、図27をソフトウェア
の側面から記述したもので、図28はデータ構造、図2
9はプログラムの流れを示す処理フローチャートF29
である。
【0141】次に、動作について説明する。図27、図
28、図29において、駆動部5は常時、ロボットのハ
ンドの現在位置データ28−1を現在位置データ記憶部
6に、ロボットのハンドの現在姿勢データ28−4を現
在姿勢データ記憶部6に記憶する。姿勢記憶部9には、
教示作業で必要なハンドの姿勢データ28−3が記憶さ
れている。また、作業座標系記憶部22にはベース座標
系上の作業座標系を示すデータ28−9が記憶されてい
る。また、操作者は、記憶している任意の姿勢を目的姿
勢にするハンド整列操作と、作業座標系上で整列する姿
勢を目的姿勢にするハンド整列操作を任意に選択でき
る。
【0142】まず、操作者が教示箱1で、記憶している
任意の姿勢を目的姿勢にするハンド整列操作を指示した
場合の動作について説明する。ハンド整列指令部2は、
記憶している任意の姿勢を目的姿勢にするハンド整列操
作を示すハンド整列指令28−5を、ハンド整列移動量
演算部4に出力する。ハンド整列移動量演算部4は、姿
勢記憶部9から姿勢データ28−3を、現在位置データ
記憶部6から位置データ28−1を取り出し、取り出し
た位置データ28−1を移動目的位置、取り出した姿勢
データ28−3を移動目的姿勢として移動目的位置姿勢
データ28−2を作成して、駆動部5へ出力する。
【0143】つまり、現在位置を(Xc,Yc,Z
c)、記憶姿勢を(Am,Bm,Cm)、計算結果の移
動目的位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とする
と、下記の数36に示すようになる。最後に、駆動部5
は、移動目的位置姿勢までロボット8を駆動する。
【0144】
【数36】
【0145】次に、操作者が教示箱1で、作業座標系上
で整列する姿勢を目的姿勢にするハンド整列操作を指示
した場合の動作について説明する。ハンド整列指令部1
4は、作業座標系上で整列する姿勢を目的姿勢にするハ
ンド整列を示すハンド整列指令28−5を、ハンド整列
移動量演算部4に出力する。ハンド整列移動量演算部4
は、作業座標系記憶部22から作業座標系データ28−
9を、現在位置データ記憶部6から位置データ28−1
を、現在姿勢データ記憶部7から姿勢データ28−4を
取り出し、ハンドの姿勢が作業座標系におけるX,Y,
Z各軸と並行または垂直になるように計算し、移動目的
位置姿勢データ28−2を作成して駆動部5に出力す
る。
【0146】その計算方法を以下で説明する。一般に、
位置は3行1列の行列で表現でき、姿勢は3行3列の回
転行列で表現でき、位置姿勢は4行4列の行列で表現す
ることができる。ここで、ベース座標系で表現した現在
位置姿勢を(Xbc,Ybc,Zbc,Abc,Bb
c,Cbc)、ベース座標系で表現した移動目的位置姿
勢を(Xbd,Ybd,Zbd,Abd,Bbd,Cb
d)、作業座標系で表現した現在位置姿勢を(Xsc,
Ysc,Zsc,Asc,Bsc,Csc)、作業座標
系で表現した移動目的位置姿勢を(Xsd,Ysd,Z
sd,Asd,Bsd,Csd)、ベース座標系上の作
業座標系を示すデータを(Xs,Ys,Zs,As,B
s,Cs)、またそれぞれを行列で表現したものを順
に、Mbc,Mbd,Msc,Msd,Msとし、¥は
整数除算を表す演算子、*は行列の積を示す演算子、行
列(M)-1は行列Mの逆行列を示すものとする。
【0147】まず、ベース座標系から作業座標系への座
標変換部により、作業座標系で表現した現在位置姿勢M
scを下記の数37より求める。
【0148】
【数37】
【0149】次に、作業座標系で表現した現在位置姿勢
から、作業座標系で表現した移動目的位置姿勢を下記の
数38より計算する。
【0150】
【数38】
【0151】次に、作業座標系からベース座標系への座
標変換部により、ベース座標系で表現した移動目的位置
姿勢Mbdを下記の数39より求める。最後に、駆動部
5は、移動目的位置姿勢までロボット8を駆動する。
【0152】
【数39】
【0153】次に、第9の発明の一実施例を図について
説明する。図30は、第9の発明のハンド整列操作を実
行する制御装置等の構成を示すブロック図である。同図
において、1はハンド整列指令部を備えた教示箱、2は
ハンド整列指令部、3はロボットの制御装置、4はハン
ド整列操作におけるロボット各軸の移動量を演算するハ
ンド整列移動量演算部、5はロボット本体に直接動作を
指令する駆動部、6はロボットを駆動した結果における
ロボットのハンドの現在位置を記憶しておく現在位置デ
ータ記憶部、7はロボットを駆動した結果におけるロボ
ットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢データ
記憶部、8はロボット本体、9は作業教示で必要なハン
ドの姿勢データが記憶されている姿勢記憶部、20はベ
ース座標系から作業座標系への座標変換部、21は作業
座標系からベース座標系への座標変換部、22は作業座
標系記憶部、27は記憶している任意の姿勢を目的姿勢
にするハンド整列方式か作業座標系上で整列する姿勢を
目的姿勢にするハンド整列方式かを指示するハンド整列
方式指令部、28はハンド整列方式を区別するデータを
記憶しておくハンド整列方式記憶部である。図31、図
32、図33は、図30をソフトウェアの側面から記述
したもので、図31はデータ構造、図32はハンド整列
方式指令時のプログラムの流れを示す処理フローチャー
トF32、図33はハンド整列指令時のプログラムの流
れを示す処理フローチャートF33である。
【0154】次に、動作について説明する。図30、図
31、図32、図33において、駆動部5は常時、ロボ
ットのハンドの現在位置データ31−1を現在位置デー
タ記憶部6に、ロボットのハンドの現在姿勢データ31
−4を現在姿勢データ記憶部6に記憶する。姿勢記憶部
9には、教示作業で必要なハンドの姿勢データ31−3
が記憶されている。また、作業座標系記憶部22にはベ
ース座標系上の作業座標系を示すデータ31−9が記憶
されている。また、操作者は、記憶している任意の姿勢
を目的姿勢にするハンド整列操作と、作業座標系上で整
列する姿勢を目的姿勢にするハンド整列操作を任意に選
択できる。
【0155】まず、記憶している任意の姿勢を目的姿勢
にするハンド整列操作を選択したときの動作について説
明する。操作者が教示箱1のハンド整列方式指令部27
で、記憶している任意の姿勢を目的姿勢にするハンド整
列方式を指示すると、ハンド整列方式指令部27は、ハ
ンド整列方式を示すデータ31−8をハンド整列方式記
憶部28に格納する。
【0156】次に、操作者が教示箱1でハンド整列操作
を指示する。ハンド整列指令部2は、ハンド整列指令3
1−5を、ハンド整列移動量演算部4に出力する。ハン
ド整列移動量演算部4は、ハンド整列方式記憶部28か
らハンド整列方式を区別するデータ31−8を取り出し
て、記憶している任意の姿勢を目的姿勢にするハンド整
列方式だと判断し、以下の処理を行う。ハンド整列移動
量演算部4は、姿勢記憶部9から姿勢データ31−3
を、現在位置データ記憶部6から位置データ31−1を
取り出し、取り出した位置データ31−1を移動目的位
置、取り出した姿勢データ31−3を移動目的姿勢とし
て移動目的位置姿勢データ31−2を作成して、駆動部
5へ出力する。
【0157】つまり、現在位置を(Xc,Yc,Z
c)、記憶姿勢を(Am,Bm,Cm)、計算結果の移
動目的位置姿勢を(X,Y,Z,A,B,C)とする
と、下記の数40に示すようになる。最後に、駆動部5
は、移動目的位置姿勢までロボット8を駆動する。
【0158】
【数40】
【0159】次に、作業座標系上で整列する姿勢を目的
姿勢にするハンド整列操作を選択した時の動作について
説明する。操作者が教示箱1のハンド整列方式指令部2
7で、作業座標系上で整列する姿勢を目的姿勢にするハ
ンド整列方式を指示すると、ハンド整列方式指令部27
は、ハンド整列方式を示すデータ31−8をハンド整列
方式記憶部28に格納する。
【0160】次に、操作者が教示箱1でハンド整列操作
を指示する。ハンド整列指令部2は、ハンド整列指令3
1−5を、ハンド整列移動量演算部4に出力する。ハン
ド整列移動量演算部4は、ハンド整列方式記憶部28か
らハンド整列方式を区別するデータ31−8を取り出し
て、作業座標系上で整列する姿勢を目的姿勢にするハン
ド整列方式だと判断し、以下の処理を行う。
【0161】ハンド整列指令部14は、作業座標系上で
整列する姿勢を目的姿勢にするハンド整列を示すハンド
整列指令31−5を、ハンド整列移動量演算部4に出力
する。ハンド整列移動量演算部4は、作業座標系記憶部
22から作業座標系データ31−9を、現在位置データ
記憶部6から位置データ31−1を、現在姿勢データ記
憶部7から姿勢データ31−4を取り出し、ハンドの姿
勢が作業座標系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂
直になるように計算し、移動目的位置姿勢データ31−
2を作成して駆動部5に出力する。
【0162】その計算方法を以下で説明する。一般に、
位置は3行1列の行列で表現でき、姿勢は3行3列の回
転行列で表現でき、位置姿勢は4行4列の行列で表現す
ることができる。ここで、ベース座標系で表現した現在
位置姿勢を(Xbc,Ybc,Zbc,Abc,Bb
c,Cbc)、ベース座標系で表現した移動目的位置姿
勢を(Xbd,Ybd,Zbd,Abd,Bbd,Cb
d)、作業座標系で表現した現在位置姿勢を(Xsc,
Ysc,Zsc,Asc,Bsc,Csc)、作業座標
系で表現した移動目的位置姿勢を(Xsd,Ysd,Z
sd,Asd,Bsd,Csd)、ベース座標系上の作
業座標系を示すデータを(Xs,Ys,Zs,As,B
s,Cs)、またそれぞれを行列で表現したものを順
に、Mbc,Mbd,Msc,Msd,Msとし、¥は
整数除算を表す演算子、*は行列の積を示す演算子、行
列(M)-1は行列Mの逆行列を示すものとする。
【0163】まず、ベース座標系から作業座標系への座
標変換部により、作業座標系で表現した現在位置姿勢M
scを下記の数41より求める。
【0164】
【数41】
【0165】次に、作業座標系で表現した現在位置姿勢
から、作業座標系で表現した移動目的位置姿勢を下記の
数42より計算する。
【0166】
【数42】
【0167】次に、作業座標系からベース座標系への座
標変換部により、ベース座標系で表現した移動目的位置
姿勢Mbdを下記の数43より求める。
【0168】
【数43】
【0169】最後に、駆動部5は、移動目的位置姿勢ま
でロボット8を駆動する。 なお、ハンド整列方式を指
令する操作は、ハンド整列方式を切り換える場合以外、
つまり前回と同じハンド整列方式を指令する場合には省
略できる。
【0170】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によるロボ
ットの制御装置は、第1の発明では、ベース座標系にお
けるX,Y,Z各軸と並行または垂直でない姿勢でもハ
ンド整列操作の目的姿勢にすることが可能となり、教示
作業中にハンド整列機能を有効に活用できる。
【0171】第2の発明では、第1の発明におけるハン
ド整列操作の目的姿勢を任意に変更可能となり、第1の
発明の効果に加えて、操作者が教示作業中に、任意の姿
勢を記憶しておき、任意の位置で記憶しておいた姿勢を
再現することが可能なり、教示作業が容易になる。
【0172】第3の発明及び第4の発明では、第2の発
明におけるハンド整列操作の目的姿勢を複数有し、任意
にハンド整列の目的姿勢が選択可能となり、第2の発明
の効果に加えて、操作者が教示作業中に、複数の任意の
姿勢を記憶しておき、任意の位置で記憶しておいた姿勢
を任意に選択して再現することが可能となり、教示作業
がさらに容易になる。
【0173】第5の発明では、ハンドの姿勢を作業座標
系におけるX,Y,Z各軸と並行または垂直にするハン
ド整列操作が可能となり、作業座標系上における教示作
業中にハンド整列機能を有効に活用できる。
【0174】第6の発明及び第7の発明では、複数の作
業座標系を任意に選択でき、第5の発明の効果に加え
て、教示作業がさらに容易になる。
【0175】第8の発明及び第9の発明では、操作者が
教示作業中に、記憶している任意の姿勢を目的姿勢にす
るハンド整列方式と、作業座標系上で整列する姿勢を目
的姿勢にするハンド整列方式を任意に選択でき、第1の
発明及び第5の発明の効果に加えて、教示作業がさらに
容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】図1に示した制御装置をソフトウェアの側面か
ら記述したもので、データ構造を示す説明図である。
【図3】図1に示した制御装置をソフトウェアの側面か
ら記述したもので、プログラムの流れを示すフローチャ
ートである。
【図4】第2の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図5】図4に示した制御装置をソフトウェアの側面か
ら記述したもので、データ構造を示す説明図である。
【図6】図4に示した制御装置をソフトウェアの側面か
ら記述したもので、姿勢記憶指令時のプログラムの流れ
を示すフローチャートである。
【図7】図4に示した制御装置をソフトウェアの側面か
ら記述したもので、ハンド整列指令時のプログラムの流
れを示すフローチャートである。
【図8】第3の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図9】図8に示した制御装置をソフトウェアの側面か
ら記述したもので、データ構造を示す説明図である。
【図10】図8に示した制御装置をソフトウェアの側面
から記述したもので、姿勢記憶指令時のプログラムの流
れを示すフローチャートである。
【図11】図8に示した制御装置をソフトウェアの側面
から記述したもので、ハンド整列指令時のプログラムの
流れを示すフローチャートである。
【図12】第4の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図13】図12に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、データ構造を示す説明図であ
る。
【図14】図12に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、姿勢番号指令時のプログラムの
流れを示すフローチャートである。
【図15】図12に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、姿勢記憶指令時のプログラムの
流れを示すフローチャートである。
【図16】図12に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、ハンド整列指令時のプログラム
の流れを示すフローチャートである。
【図17】第5の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図18】図17に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、データ構造を示す説明図であ
る。
【図19】図17に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、プログラムの流れを示すフロー
チャートである。
【図20】第6の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図21】図20に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、データ構造を示す説明図であ
る。
【図22】図20に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、プログラムの流れを示すフロー
チャートである。
【図23】第7の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図24】図23に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、データ構造を示す説明図であ
る。
【図25】図23に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、作業座標系番号指令時のプログ
ラムの流れを示すフローチャートである。
【図26】図23に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、ハンド整列指令時のプログラム
の流れを示すフローチャートである。
【図27】第8の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図28】図27に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、データ構造を示す説明図であ
る。
【図29】図27に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、プログラムの流れを示すフロー
チャートである。
【図30】第9の発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
【図31】図30に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、データ構造を示す説明図であ
る。
【図32】図30に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、ハンド整列方式指令時のプログ
ラムの流れを示すフローチャートである。
【図33】図30に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、ハンド整列指令時のプログラム
の流れを示すフローチャートである。
【図34】従来におけるハンド整列操作を実行する制御
装置等の構成を示すブロック図である。
【図35】図34に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、データ構造を示す説明図であ
る。
【図36】図34に示した制御装置をソフトウェアの側
面から記述したもので、プログラムの流れを示すフロー
チャートである。
【符号の説明】
1 教示箱 2 第1ハンド整列指令部 3 ロボットの制御装置 4 ハンド整列移動量演算部 5 駆動部 6 現在位置データ記憶部 7 現在姿勢データ記憶部 8 ロボット本体 9 第1姿勢記憶部 10 姿勢データ変更部 11 第1姿勢記憶指令部 12 第2姿勢記憶指令部 13 第n姿勢記憶指令部 14 第2ハンド整列指令部 15 第nハンド整列指令部 16 第2姿勢記憶部 17 第n姿勢記憶部 18 姿勢番号指令部 19 姿勢番号記憶部 20 ベース座標系から作業座標系への座標変換部 21 作業座標系からベース座標系への座標変換部 22 第1作業座標系記憶部 23 第2作業座標系記憶部 24 第n作業座標系記憶部 25 作業座標系番号指令部 26 作業座標系番号記憶部 27 ハンド整列方式指令部 28 ハンド整列方式記憶部

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロボットのハンドの現在位置を変化させ
    ることなく、自動的にロボットのハンドの姿勢を予め決
    められた姿勢になるように移動させるハンド整列機能を
    有するロボットの制御装置において、ロボットのハンド
    の現在位置を記憶しておく現在位置データ記憶部と、ハ
    ンド整列が指示された場合の移動目的姿勢となるデータ
    を記憶しておく姿勢記憶部と、ハンド整列が指示された
    場合に任意の記憶された姿勢を目的姿勢として移動目的
    位置姿勢を計算して駆動部に出力するハンド整列移動量
    演算部とを備えたことを特徴とするロボットの制御装
    置。
  2. 【請求項2】 ロボットのハンドの現在姿勢を記憶して
    おく現在姿勢データ記憶部と、前記姿勢記憶部のデータ
    を現在姿勢データ記憶部のデータに変更する姿勢データ
    変更部と、姿勢データ変更部に対してデータの変更を指
    示する姿勢記憶指令部とを備えたことを特徴とする請求
    項1記載のロボットの制御装置。
  3. 【請求項3】 ロボットのハンドの現在位置を変化させ
    ることなく、自動的にロボットのハンドの姿勢を予め決
    められた姿勢になるように移動させるハンド整列機能を
    有するロボットの制御装置において、ロボットのハンド
    の現在位置を記憶しておく現在位置データ記憶部と、ロ
    ボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢デー
    タ記憶部と、ハンド整列が指示された場合の移動目的姿
    勢となるデータを記憶しておく複数の姿勢記憶部と、指
    定された姿勢記憶部のデータを現在姿勢データ記憶部の
    データに変更する姿勢データ変更部と、姿勢データ変更
    部に対してデータの変更を指示する複数の姿勢記憶指令
    部と、ハンド整列が指示された場合に任意の記憶された
    姿勢を目的姿勢として移動目的位置姿勢を計算して駆動
    部に出力するハンド整列移動量演算部と、ハンド整列移
    動量演算部に対してハンド整列を指示する複数のハンド
    整列指令部とを備えたことを特徴とするロボットの制御
    装置。
  4. 【請求項4】 ロボットのハンドの現在位置を変化させ
    ることなく、自動的にロボットのハンドの姿勢を予め決
    められた姿勢になるように移動させるハンド整列機能を
    有するロボットの制御装置において、ロボットのハンド
    の現在位置を記憶しておく現在位置データ記憶部と、ロ
    ボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢デー
    タ記憶部と、ハンド整列が指示された場合の移動目的姿
    勢となるデータを記憶しておく複数の姿勢記憶部と、姿
    勢記憶指令及びハンド整列指令に対応する姿勢記憶部を
    示したデータを記憶しておく姿勢番号記憶部と、姿勢番
    号記憶部に対して姿勢番号を指示する姿勢番号指令部
    と、指定された姿勢記憶部のデータを現在姿勢データ記
    憶部のデータに変更する姿勢データ変更部と、姿勢デー
    タ変更部に対してデータの変更を指示する姿勢記憶指令
    部と、ハンド整列が指示された場合に任意の記憶された
    姿勢を目的姿勢として移動目的位置姿勢を計算して駆動
    部に出力するハンド整列移動量演算部と、ハンド整列移
    動量演算部に対してハンド整列を指示するハンド整列指
    令部とを備えたことを特徴とするロボットの制御装置。
  5. 【請求項5】 ロボットのハンドの現在位置を変化させ
    ることなく、自動的にロボットのハンドの姿勢を予め決
    められた姿勢になるように移動させるハンド整列機能を
    有するロボットの制御装置において、ロボットのハンド
    の現在位置を記憶しておく現在位置データ記憶部と、ロ
    ボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢デー
    タ記憶部と、作業座標系記憶部と、ベース座標系から作
    業座標系への座標変換部と、作業座標系からベース座標
    系への座標変換部と、ハンド整列が指示された場合に作
    業座標系上でハンドの姿勢が整列するように移動目的位
    置姿勢を計算して駆動部に出力するハンド整列移動量演
    算部とを備えたことを特徴とするロボットの制御装置。
  6. 【請求項6】 ロボットのハンドの現在位置を変化させ
    ることなく、自動的にロボットのハンドの姿勢を予め決
    められた姿勢になるように移動させるハンド整列機能を
    有するロボットの制御装置において、ロボットのハンド
    の現在位置を記憶しておく現在位置データ記憶部と、ロ
    ボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢デー
    タ記憶部と、複数の作業座標系記憶部と、ベース座標系
    から作業座標系への座標変換部と、作業座標系からベー
    ス座標系への座標変換部と、ハンド整列が指示された場
    合に指定された作業座標系上でハンドの姿勢が整列する
    ように移動目的位置姿勢を計算して駆動部に出力するハ
    ンド整列移動量演算部と、ハンド整列移動量演算部に対
    してハンド整列を指示する複数のハンド整列指令部とを
    備えたことを特徴とするロボットの制御装置。
  7. 【請求項7】 ロボットのハンドの現在位置を変化させ
    ることなく、自動的にロボットのハンドの姿勢を予め決
    められた姿勢になるように移動させるハンド整列機能を
    有するロボットの制御装置において、ロボットのハンド
    の現在位置を記憶しておく現在位置データ記憶部と、ロ
    ボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢デー
    タ記憶部と、複数の作業座標系記憶部と、ハンド整列の
    対象となる作業座標系を示したデータを記憶しておく作
    業座標系番号記憶部と、作業座標系番号記憶部に対して
    作業座標系番号を指示する作業座標系番号指令部と、ベ
    ース座標系から作業座標系への座標変換部と、作業座標
    系からベース座標系への座標変換部と、ハンド整列が指
    示された場合に指定された作業座標系上でハンドの姿勢
    が整列するように移動目的位置姿勢を計算して駆動部に
    出力するハンド整列移動量演算部と、ハンド整列移動量
    演算部に対してハンド整列を指示するハンド整列指令部
    とを備えたことを特徴とするロボットの制御装置。
  8. 【請求項8】 ロボットのハンドの現在位置を変化させ
    ることなく、自動的にロボットのハンドの姿勢を予め決
    められた姿勢になるように移動させるハンド整列機能を
    有するロボットの制御装置において、ロボットのハンド
    の現在位置を記憶しておく現在位置データ記憶部と、ロ
    ボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢デー
    タ記憶部と、ハンド整列が指示された場合の移動目的姿
    勢となるデータを記憶しておく姿勢記憶部と、作業座標
    系記憶部と、ベース座標系から作業座標系への座標変換
    部と、作業座標系からベース座標系への座標変換部と、
    ハンド整列が指示された場合に、作業座標系上で整列す
    る姿勢を目的姿勢にするのか記憶している任意の姿勢を
    目的姿勢にするのかを判断し移動目的位置姿勢を計算し
    て駆動部に出力するハンド整列移動量演算部と、ハンド
    整列移動量演算部に対して、作業座標系上で整列する姿
    勢を目的姿勢にするハンド整列を指示するハンド整列指
    令部と、ハンド整列移動量演算部に対して、記憶してい
    る任意の姿勢を目的姿勢にするハンド整列を指示するハ
    ンド整列指令部とを備えたロボットの制御装置。
  9. 【請求項9】 ロボットのハンドの現在位置を変化させ
    ることなく、自動的にロボットのハンドの姿勢を予め決
    められた姿勢になるように移動させるハンド整列機能を
    有するロボットの制御装置において、ロボットのハンド
    の現在位置を記憶しておく現在位置データ記憶部と、ロ
    ボットのハンドの現在姿勢を記憶しておく現在姿勢デー
    タ記憶部と、ハンド整列が指示された場合の移動目的姿
    勢となるデータを記憶しておく姿勢記憶部と、作業座標
    系記憶部と、ベース座標系から作業座標系への座標変換
    部と、作業座標系からベース座標系への座標変換部と、
    作業座標系上で整列する姿勢を目的姿勢にするのか記憶
    している任意の姿勢を目的姿勢にするのかを示すデータ
    を記憶しておくハンド整列方式記憶部と、ハンド整列方
    式記憶部に対してハンド整列方式を指示するハンド整列
    方式指令部と、ハンド整列が指示された場合に、作業座
    標系上で整列する姿勢を目的姿勢にするのか記憶してい
    る任意の姿勢を目的姿勢にするのかを判断し移動目的位
    置姿勢を計算して駆動部に出力するハンド整列移動量演
    算部と、ハンド整列移動量演算部に対してハンド整列を
    指示するハンド整列指令部とを備えたことを特徴とする
    ロボットの制御装置。
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EP93100397A EP0553644B1 (en) 1992-01-14 1993-01-13 Control system for teaching position and pose to a hand of a robot
DE69306003T DE69306003T2 (de) 1992-01-14 1993-01-13 Steuerungssystem das einer Roboterhand Lage und Orientierung beibringt
US08/004,062 US5481652A (en) 1992-01-14 1993-01-13 Control system for robot
US08/339,157 US5506939A (en) 1992-01-14 1994-11-10 Robot control system for moving a position and pose of a hand of the robot without changing the present position of the hand

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6124693A (en) * 1998-07-09 2000-09-26 Fanuc Limited Robot controller
JP2009196054A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Shibuya Kogyo Co Ltd ロボット制御システム

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7180253B2 (en) 2003-09-30 2007-02-20 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and system for generating multi-dimensional motion profiles
US7146242B2 (en) * 2003-09-30 2006-12-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and system for generating multi-dimensional motion profiles
US9478147B2 (en) 2012-05-17 2016-10-25 The University Of Connecticut Methods and apparatus for interpersonal coordination analysis and training
CN102681465A (zh) * 2012-05-23 2012-09-19 浙江大学 具备运动规划功能的工业机器人示教规划器及其控制方法
US10518407B2 (en) 2015-01-06 2019-12-31 Discovery Robotics Apparatus and methods for providing a reconfigurable robotic platform
US10328573B2 (en) * 2015-01-06 2019-06-25 Discovery Robotics Robotic platform with teach-repeat mode
JP2018167334A (ja) * 2017-03-29 2018-11-01 セイコーエプソン株式会社 教示装置および教示方法
CN113954065B (zh) * 2021-09-28 2023-05-12 哈尔滨工业大学 一种基于惯导定位技术的机器人离线示教平台及其离线示教方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4305130A (en) * 1979-05-29 1981-12-08 University Of Rhode Island Apparatus and method to enable a robot with vision to acquire, orient and transport workpieces
US4402053A (en) * 1980-09-25 1983-08-30 Board Of Regents For Education For The State Of Rhode Island Estimating workpiece pose using the feature points method
US4402052A (en) * 1981-04-10 1983-08-30 Baker International Corporation Apparatus for making threaded joints incorporating a make-up speed controller
US4433382A (en) * 1981-07-20 1984-02-21 Cincinnati Milacron Inc. Apparatus for automatically adjusting the programmed location of a robot arm
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
GB2146796B (en) * 1983-08-31 1986-12-17 Mitsubishi Electric Corp Method for controlling an industrial robot to perform weaving-like motion and apparatus for practising the same
JPS6132113A (ja) * 1984-07-23 1986-02-14 Seiko Instr & Electronics Ltd ロボツト制御方式
JPS62199383A (ja) * 1986-02-26 1987-09-03 富士通株式会社 ロボツトの制御方式
US4763276A (en) * 1986-03-21 1988-08-09 Actel Partnership Methods for refining original robot command signals
JPH0820894B2 (ja) * 1987-07-01 1996-03-04 株式会社日立製作所 産業用ロボツトの動作制御方法
US5129044A (en) * 1988-03-01 1992-07-07 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Position/force controlling apparatus for working machine with multiple of degrees of freedom
JPH0299406A (ja) * 1988-10-06 1990-04-11 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りラジアルタイヤ
GB2232504B (en) * 1989-05-23 1993-09-29 Honda Motor Co Ltd Method of teaching a robot
JP2694669B2 (ja) * 1989-06-09 1997-12-24 株式会社日立製作所 ロボットの動作制御方法
JP2521830B2 (ja) * 1990-02-14 1996-08-07 川崎重工業株式会社 産業用ロボットの制御方法および装置
KR940003204B1 (ko) * 1990-02-27 1994-04-16 가부시끼가이샤 도시바 제어로봇
JP3064348B2 (ja) * 1990-08-02 2000-07-12 豊田工機株式会社 ロボット制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6124693A (en) * 1998-07-09 2000-09-26 Fanuc Limited Robot controller
JP2009196054A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Shibuya Kogyo Co Ltd ロボット制御システム

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US5481652A (en) 1996-01-02
DE69306003T2 (de) 1997-04-17
US5506939A (en) 1996-04-09

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