JPH05289730A - ロボットの教示データ修正装置 - Google Patents

ロボットの教示データ修正装置

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JPH05289730A
JPH05289730A JP4086931A JP8693192A JPH05289730A JP H05289730 A JPH05289730 A JP H05289730A JP 4086931 A JP4086931 A JP 4086931A JP 8693192 A JP8693192 A JP 8693192A JP H05289730 A JPH05289730 A JP H05289730A
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JP
Japan
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robot
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teaching
teaching data
corrected
Prior art date
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JP4086931A
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English (en)
Inventor
Hideaki Fukuda
英明 福田
Tsudoi Murakami
集 村上
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 修正した教示データに動作範囲異常が発生し
たとき,ロボット動作の変換データを修正する際に,オ
ペレータが感覚的に判りやすい修正作業を行うことがで
きるロボットの教示データ修正装置を提供する。 【構成】 教示データをロボット1の関節軸角度データ
に変換し,該関節軸角度データに従って動作シミュレー
ションしてロボットの動作チェックを行うロボットの教
示データ修正装置10であって,前記シミュレーション
時に動作範囲異常が発生した場合に,ロボットアーム先
端部の回動角度範囲と姿勢方向とに関する感覚的なパラ
メータを画像出力装置に表示し,この表示されたパラメ
ータ中から選択されたパラメータに対応して前記各関節
軸回動角度を修正する。感覚的に選択できるパラメータ
のから択一的に選択することにより,各関節の動作が適
切な回動範囲と回動方向とに修正されるので,オペレー
タに判りやすく修正作業が簡略化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,ロボットのオフライン
教示装置のデータ変更の機能により教示データを修正し
編集するロボットの教示データ修正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ロボットの動作教示装置における回転,
平行移動あるいは複写等の機能を用いて既存の教示デー
タを修正し,編集することによって新たな教示データの
設定作業を省略することができ,オペレータの作業負担
を軽減させることができる。この編集の対象となる教示
データとは,ロボットの先端に取付けられたツールの三
次元座標位置データと姿勢データである。このデータ編
集は,ロボットの動作教示装置を構成する画像出力装置
に表示されたワーク画像に対し,キーボード等のコマン
ド入力装置を用いて教示データの位置,姿勢データに対
して回転や平行の移動量を与えることにより実行され
る。例えば,図6に示す例は,教示データを回転変換し
て教示プログラムaをX軸に対して90度回転させ,教
示プログラムbに変換したものである。修正された位
置,姿勢データから逆変換計算によってロボットの各軸
がとる角度が求められ,その値に基づいてロボットは動
作する。逆変換計算によって1回転以上する(±180
度以上の動作範囲をもつ)関節軸からなるロボットアー
ムに手首姿勢をとらせるとき,その姿勢によっては関節
軸を1回転させても動作範囲エラーを出さずに同じ姿勢
をとれる場合がある。
【0003】例えば,図2に示すように6軸で構成され
るロボットの場合,1〜3軸までの各軸の角度が一意的
に決定できているものとして,ある教示点でのツールの
位置,姿勢データをもとに逆計算を行った際に,4軸か
ら6軸までについて次の(A)のような組み合わせにな
ったとすると,同じ位置,姿勢を示すのに,(B)のよ
うな組み合わせもある。 (A):θ4=+160°,θ5=+40°,θ6=−170° (B):θ4= −20°,θ5=−40°,θ6= 10° 関節軸の動作範囲を±180度以内と限った場合、上記
の(A)(B)の2つが存在するだけであるが,作業効
率を向上させるために手首部(4,5,6軸)の動作範
囲が拡張され,±180度以上であるロボットの場合,
上記ツール姿勢をとらせるための解の組み合わせは,上
記(A),(B)のそれぞれについて,次のように8通
りになる。
【0004】まず,(A)の解については,以下の4通
りの値が考えられる。 θ4= 160°, θ5=40°, θ6=−170°……(1) θ4=−200°, θ5=40°, θ6=−170°……(2) θ4= 160°, θ5=40°, θ6= 190°……(3) θ4=−200°, θ5=40°, θ6= 190°……(4) また,(B)の解についても,以下の4通りが考えられ
る。 θ4= −20°, θ5=−40°,θ6= 10°……(5) θ4= 340°, θ5=−40°,θ6= 10°……(6) θ4= −20°, θ5=−40°,θ6=−350°……(7) θ4= 340°, θ5=−40°,θ6=−350°……(8) このため,同じツール姿勢を示す関節角度の組み合わせ
は複数組存在するので,この中の最も適切な組み合わせ
が選択されるようにする必要がある。そのため,姿勢デ
ータがオイラー角で与えられるような場合,教示点でど
のような角関節軸の組み合わせになるかの情報を教示の
際に保存させることがなされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが,教示済みの
位置,姿勢データを編集する際の回転変換では,オイラ
角に基づいて姿勢の変換が行われるため,修正後の教示
データの変換のされ方によっては,設定されていたロボ
ット関節軸の回動角度の適切な組み合わせ情報が意味を
もたなくなり,変換前は正常に教示されていたとして
も,変換後に動作範囲異常や特異点通過といったような
動作異常を起こす場合が頻繁に発生する。このような場
合には,動作異常を起こした教示点について逐次修正を
行わねばならず,データを変換できても,結局は正常な
動作データを作成するための手間が必要となる。
【0006】例えば,データを回転変換した後の教示点
の第1点目P1が先に従来例に示したBの(5)の値を
とり,以下連続する教示点P2,P3──が下記のよう
に変化していく場合を考えると, P1: θ4=−20°,θ5=−40°,θ6=10°……B(5) P2: θ4=−30°,θ5=−40°,θ6=20° P3: θ4=−40°,θ5=−40°,θ6=30° P4: θ4=−50°,θ5=−40°,θ6=40° この値について動作シミュレーションした結果,動作範
囲異常があるとき,オペレータは動作範囲異常が発生し
ない下記のB(8)を第1点目とする関節角度を選択す
るために各軸毎に計算して,しかも,この作業をP1以
降の教示点全てについて行わねばならない。 P1: θ4=340°,θ5=−40°,θ6=−350°…B(8) P2: θ4=330°,θ5=−40°,θ6=−340° P3: θ4=320°,θ5=−40°,θ6=−330° P4: θ4=310°,θ5=−40°,θ6=−320° この関節角度の組み合わせは,オペレータにとって感覚
的に判りづらく,データ変換した後に動作範囲異常等の
チェックをしなければ判断できず,最終的に正常な教示
データにするまでにかなりの手間を必要とする。本発明
は上記課題に鑑みて創案されたもので,教示データの修
正を行った後,動作シミュレーションを行って動作範囲
異常が発生したとき,ロボット動作への変換データを修
正する際に,オペレータが感覚的に判りやすい修正作業
を行うことができるロボットの教示データ修正装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は,教示データをロボットの関
節軸角度データに変換し,該関節軸角度データに従って
ロボットをシミュレーションし,ロボットの動作チェッ
クを行うロボットの教示データ修正装置において,前記
シミュレーション時に動作範囲異常が発生した場合に,
前記ロボットアーム先端部の回動角度範囲と姿勢方向と
に関する感覚的なパラメータを画像出力装置に表示し,
この表示されたパラメータ中から選択されたパラメータ
に対応して前記各関節軸回動角度を修正することを特徴
とするロボットの教示データ修正装置として構成され
る。
【0008】
【作用】本発明によれば,修正された教示データをロボ
ット動作データに変換したロボット動作プログラムに基
づいてロボットの動作をシミュレーションしたとき,動
作範囲異常が発生した場合に,異常が発生した区間をコ
マンド入力手段から指定すると,ロボットの各関節軸の
角度範囲と回動方向とを選択する感覚的なパラメータが
画像出力装置に表示されるようにして,このパラメータ
の中から選択されたパラメータに対応して各関節軸角度
が修正される。ロボットアーム先端に装着される作業ツ
ールが同一の位置,姿勢をとらせることのできる各関節
軸角度の組み合わせが複数組み存在する場合に先に設定
されていた最適の組み合わせが教示データの修正によっ
て意味をなさなくなったようなときに動作範囲異常が発
生する。そこで,動作範囲異常が発生した時に,動作範
囲異常が発生した教示点における各関節軸の回動範囲と
回動方向とを感覚的に選択できるパラメータを画像出力
装置に表示して,これを択一的に選択することにより,
各関節の動作が適切な回動範囲と回動方向とに修正され
る。
【0009】
【実施例】以下,添付図面を参照して,本発明を具体化
した実施例につき説明する。尚,以下の実施例は本発明
を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定
するものではない。ここに,図1は本発明の実施例に係
るロボットの教示データ修正装置の構成図,図2は対象
とするロボットの構成図,図3は教示データ修正装置の
機能を示すブロック図,図4は修正した教示データによ
り動作範囲異常が発生したときの修正の手順を示すフロ
ーチャート,図5は動作範囲異常を修正するために表示
される選択パラメータの表示画像である。図1におい
て,教示データ修正装置10は,基本的にはロボット1
を制御するロボット制御盤2に制御データを供与するオ
フライン教示システムを構成しており,教示データの修
正を実現するソフトウェアを備えた中央処理装置3と,
そのコマンド入力装置であるキーボード5及びマウス6
と,画像出力装置であるディスプレイ4とを具備してい
る。ロボット1は6軸の自由度を有しており,図2に示
すような関節部の構成を備え,θ1〜θ6はそれぞれ各
関節部の関節角度を定義するものである。このロボット
1では,アーム5の先端部に配備された手首部材6に溶
接トーチ,塗装ガン等の作業ツール7が取付けられてい
る。
【0010】いま,作業対象となるワークに設計変更等
による形状の変化,作業点の変更等があってロボット作
業の教示データを修正する必要が生じたとき,図1に示
す教示データ修正装置10を用いて教示データを変更さ
れた形状や作業点に合わせて修正し,新たな教示データ
を作成することができる。教示データ修正装置10は,
図3に示すようにワークデータ入力部11,データ編集
部12,データ変換部13,動作シミュレーション部1
4,教示データ出力部15を具備しており,ワークデー
タ入力部11から該当するワークの三次元データを入力
してディスプレイ4に表示する。表示されたワークに対
しキーボード5またはマウス6を用いてデータ編集部1
2の修正機能により教示点の修正を行い,修正の完了し
た教示データはデータ変換部13でロボット動作データ
に変換される。上記のように修正された教示データによ
るロボット動作プログラムは,動作シミュレーション部
14によって動作の確認を行う。修正される以前のデー
タは,各教示点についてロボット1の各関節軸角度が適
切な動作角度をとるようなロボット動作データに変換さ
れているが,教示データを修正したことにより変換され
たロボット動作データに動作異常が発生する場合があ
り,これを確認する。
【0011】ロボット1及びワークをディスプレイ4に
表示してロボット動作プログラムに従って動作がシミュ
レーションされ,このとき,ロボット1の関節軸の動作
範囲異常や特異点通過の現象が発生した場合に,シミュ
レーション動作は停止されるので,動作範囲異常を示し
た教示点について各関節軸角度を修正する作業を行う。
この修正作業は,図4にフローチャートとして示す手順
によって実施される。まず、変更したい区間の開始点と
終了点をマウス6またはキーボード5からの数値入力に
より指定する(a)。区間終了点を指定すると,ディス
プレイ4に図5に示すような各関節の回動角度修正のた
めの選択パラメータが表示される(b)。このパラメー
タは,ロボットアーム先端の各関節の回動角度範囲と回
転方向とを選択するもので,〔第1回転〕は±180°
以内,〔第2回転〕は±180°以上の動作範囲の解,
また,〔第1解〕,〔第2解〕は±180°以内の2種
類の解であるという具合に,オペレータが感覚的に理解
しやすい内容となっている。上記パラメータを各関節軸
についてマウス6を用いて表示されたパラメータを各関
節毎についていずれかを選択し,選択したパラメータの
実行操作を行うと(c),設定したパラメータに従って
指定された区間の各関節軸の回動角度と方向が変換され
る。尚,上記のように新たな変換データに変更される過
程で,ロボット1が特異点を通過すると判断されたとき
には,その時点で変換計算が停止され,ディスプレイ4
に特異点通過メッセージが表示されるので,そのときに
は特異点通過が回避できるよう教示データを修正する。
【0012】
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば,修正
されたロボット動作データに逆変換したロボット動作プ
ログラムに基づいてロボットをシミュレーション動作さ
せたとき,動作範囲異常が発生した場合に,異常が発生
した区間を指定すると,ロボットの各関節軸の角度範囲
と回動方向とを選択する感覚的なパラメータが表示され
るようにして,このパラメータの中から選択されたパラ
メータに対応して各関節回動角度が修正される。従っ
て,修正した教示データを変換したロボット動作データ
が動作範囲異常を起こしたとき,従来では動作異常を起
こした教示点について逐次修正を行わねばならず,デー
タを変換できても結局は正常な動作データを作成するた
めの手間を必要とする問題点があったが,本発明によれ
ば動作範囲異常が発生した教示点における各関節軸の回
動範囲と回動方向とを感覚的に選択できるパラメータを
画像出力装置に表示して,これを択一的に選択すること
により各関節の動作が適切な回動範囲と回動方向とに修
正されるので,オペレータに判りやすく修正作業が簡略
化される効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るロボットの教示データ修
正装置の構成図。
【図2】実施例の対象とするロボットの構成を示す模式
図。
【図3】実施例に係る教示データ修正装置の機能を示す
ブロック図。
【図4】動作範囲異常が発生した場合の修正の手順を示
すフローチャート。
【図5】動作範囲異常を修正するために表示される選択
パラメータの表示画像。
【図6】教示データを回転変換により修正した例を示す
概念図。
【符号の説明】
1…ロボット 3…中央処理装置 4…ディスプレイ(画像出力装置) 5…キーボード(コマンド入力装置) 6…マウス(コマンド入力装置) 7…作業ツール 10…教示データ修正装置 11…ワークデータ入力部 12…データ編集部 13…データ変換部 14…動作シミュレーション部 15…教示データ出力部 θ1〜θ6…ロボット関節軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 11/28 340 C 9290−5B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】教示データをロボットの関節軸角度データ
    に変換し,該関節軸角度データに従ってロボットをシミ
    ュレーションし,ロボットの動作チェックを行うロボッ
    トの教示データ修正装置において,前記シミュレーショ
    ン時に動作範囲異常が発生した場合に,前記ロボットア
    ーム先端部の回動角度範囲と姿勢方向とに関する感覚的
    なパラメータを画像出力装置に表示し,この表示された
    パラメータ中から選択されたパラメータに対応して前記
    各関節軸回動角度を修正することを特徴とするロボット
    の教示データ修正装置。
JP4086931A 1992-04-08 1992-04-08 ロボットの教示データ修正装置 Pending JPH05289730A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4086931A JPH05289730A (ja) 1992-04-08 1992-04-08 ロボットの教示データ修正装置

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JP4086931A JPH05289730A (ja) 1992-04-08 1992-04-08 ロボットの教示データ修正装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05289730A true JPH05289730A (ja) 1993-11-05

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ID=13900614

Family Applications (1)

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JP4086931A Pending JPH05289730A (ja) 1992-04-08 1992-04-08 ロボットの教示データ修正装置

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JP (1) JPH05289730A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6256552B1 (en) 1997-09-10 2001-07-03 Honda Giken Kabushiki Kaisha Method for setting tool-based working condition in off-line teaching
US6332101B1 (en) 1997-07-16 2001-12-18 Honda Giken Kogya Kabushiki Kaisha Off-line teaching method for correcting robot model by revising teaching data on basis of difference between actual and target position
JP2017102509A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 ファナック株式会社 カムデータ表示装置
DE112021001427T5 (de) 2020-03-05 2023-01-12 Fanuc Corporation Roboterprogrammiervorrichtung und roboterprogrammierverfahren

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US6256552B1 (en) 1997-09-10 2001-07-03 Honda Giken Kabushiki Kaisha Method for setting tool-based working condition in off-line teaching
JP2017102509A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 ファナック株式会社 カムデータ表示装置
DE112021001427T5 (de) 2020-03-05 2023-01-12 Fanuc Corporation Roboterprogrammiervorrichtung und roboterprogrammierverfahren

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