JPH0553638A - 多関節ロボツトの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ティーチングプレイバック方式の多関節ロボ
ットにおいて、軌跡の屈折点でロボツトが教示点の内側
を通過する教示点内回り制御において、ＰＴＰ動作にも
適用でき、さらに、多大な時間を要する円弧動作の演算
を不要にする。 【構成】 屈折点に位置する教示点に内回り命令がある
場合、その内回り命令を読み取り（ステツプ２）、さら
に、その内回り命令に付随する内回り係数Ｎを読み取り
（ステップ３）、該当する教示点の前後に隣接する各Ｎ
個の補間データを同じ割合で変換して、教示点の内側を
多関節ロボツトが通過するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、教示プログラムのプレ
イバック時間の短縮に有効な多関節ロボットの制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、多関節ロボット（以下、単にロボ
ットという）を含む産業用ロボットにおいて、教示され
た動作プログラムをプレイバック動作させるとき、動作
時間を短縮しロボットにより多くの仕事をさせることが
ますます重要になって来つつあるため、動作軌跡の屈折
点でロボットが教示点の内側を通過する内回り制御を行
なうことが必要になつて来ている。

【０００３】従来は、このように屈折点において、ロボ
ットに教示点の内側を通過させるためには、疑似的に教
示プログラムを変更する方法をとるのが一般的であっ
た。以下、図２および図３を参照して従来例を説明す
る。

【０００４】図２に教示されている教示点とロボットが
実際に通過する軌跡を示す。図２に示す直線軌跡１５は
教示点１１から教示点１２ａを経て教示点１３まで直線
補間で教示した場合の軌跡である。従来は、教示点１１
から教示点１３までの動作時間を短縮するために、教示
点１２ａに付随して内回りの度合を指定する命令を含ん
だ内回り命令（屈折点でロボツトが教示点の内側を通過
する命令）が設定されると、設定された内回りの度合に
応じて教示点１２ａを疑似的に教示点１２ｂへ位置変更
し、円弧軌跡１４のように補間演算を行なうことにより
内回り制御を行なっていた。

【０００５】図３に従来の内回り制御のフロー図を示
す。図３のフロー図において、ロボット演算部は実際の
動作に先立って教示プログラムを読み出す（ステップ２
１）。教示点が直線で教示され（ステップ２２）てお
り、内回り命令が設定され（ステップ２３）ている場合
には、教示プログラムを疑似的に内回り円弧に書換え
（ステップ２４）た後、補間演算（ステップ２５）を行
ない、多関節の各軸の動作に分解して、その後位置制御
（ステップ２６）を実時間で行ない、ロボットを制御し
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の教示
点内回り制御は、直線教示されたＣＰ（ＣＯＮＴＩＮＵ
ＯＵＳ ＰＡＴＨ）動作にだけ適用され、高速化がより
必要とされるＰＴＰ（ＰＯＩＮＴ ＴＯ ＰＯＩＮＴ）
動作においては適用できず、また関節数の多い５軸以上
の多関節ロボットにおいては円弧動作の演算に多大な時
間を要し、ロボット制御上の隘路となつていた。

【０００７】本発明はこの問題を解決しようとするもの
で、ＰＴＰ動作にも適用でき、簡単な演算で教示点の内
回り制御を行うことができる多関節ロボットの制御方法
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、多関節ロボットがプレイバック動作中
に、ＣＰ動作時は補間演算を行なった後、ＰＴＰ動作時
は動作量等分割を行なった後、ロボツトが実際に該当す
る教示点の一つ前の教示点に到達する以前に命令を先読
みし、内回り係数（内回り度合）に応じて、該当する教
示点の前後の補間データを同じ割合で変更することによ
り、教示点の内側をロボツトが通過するように制御する
ものである。

【０００９】

【作用】本発明は上記した方法によれば、ＰＴＰ動作時
にも動作量等分割後に内回り制御が可能でＰＴＰ制御に
も適用でき、また、多関節ロボットにおいて簡単な補間
データの演算を行なうことにより内回りの制御が可能
で、多大な時間を必要とした円弧動作の演算が不必要と
なる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の多関節ロボットの制御方法の
一実施例について、図１を参照しながら説明する。

【００１１】図１に示すように、ロボットが動作中に教
示点補間機能は実動作に先立ち、補間演算（ステップ
１）を行なう。すなわち、教示されているプログラムを
読み出し、ＣＰ動作である場合は補間演算を行ない、Ｐ
ＴＰ動作ではＣＰ動作における補間演算に相当する動作
量等分割を行なう。この補間演算により、補間時間（一
般的に１０ｍｓ〜５０ｍｓ）ごとにロボットの各軸を動
作させる角度（補間データ）が算出される。次に、教示
点付随命令である内回り命令が教示点に設定されている
ことを読み出した（ステップ２）時、内回り命令に付随
し教示点に対してどれだけ内回りをするかの度合を示す
内回り係数を読み出す（ステップ３）。例えば係数が１
の場合、教示点の１つ前の補間データと教示点の１つ後
の補間データを（数１）と（数２）に従って全関節の補
間データを変換する。

【００１２】

【数１】

【００１３】

【数２】

【００１４】さらに動作時間の短縮を図るため、教示点
を内回りする程度が大きくなるほど内回り係数を大きく
し、一般的に教示点を円滑に内回りさせるには、内回り
係数がＮのとき、教示点のＮ個前の補間データから教示
点のＮ個後の補間データまでの２Ｎ個の補間データを
（数３）と（数４）に従って変換する演算を行なう。

【００１５】

【数３】

【００１６】

【数４】

【００１７】この後、変換された補間データに基づいて
各関節の位置（角度）制御（ステツプ４）を行ないロボ
ツトを動作させる。この制御において（数３）および
（数４）に用いるｎの最大値は内回り係数の整数Ｎであ
る。

【００１８】なお、本発明の内回り動作によるロボット
制御点の軌跡は、正確な円弧は描かないが、内回り動作
の制御を用いる教示点には精密な軌跡精度は必要としな
いので、正確な円弧を描かないことは問題にはならな
い。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、ＣＰ制御だけでなくＰＴＰ制御にも適用でき、ま
た、多関節ロボツトにおいて簡単な補間データの演算を
行なうことにより内回りの制御が可能で、多大な時間を
必要とした円弧動作の演算が不必要となり、時間損失の
少ない内回り制御が可能となり、ロボツト動作全体の動
作時間が短縮され、ロボツト動作の動作効率を向上させ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多関節ロボツトの内回り制御方法の一
実施例を示すフロー図

【図２】従来例における教示点と内回りするロボツト軌
跡の関係図

【図３】従来の多関節ロボットの内回り制御の方法を示
すフロー図

【符号の説明】

１ ステップ１（補間演算） ２ ステップ２（内回り命令の読み取り） ３ ステップ３（内回り係数Ｎの読み取り） ４ ステップ４（位置制御） １１ 教示点 １２ａ 教示点 １３ 教示点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ティーチングプレーバック方式の多関節ロ
   ボットにおいて、教示された教示点の位置および教示点
   間の速度から、多関節ロボツトの実動作に先立って、Ｃ
   Ｐ制御時においては補間演算を行い、ＰＴＰ制御におい
   ては動作量等分割を行い、屈折点に位置する教示点にお
   いて教示点付随命令に内回り命令がある場合に、多関節
   ロボットがその教示点の前の教示点を通過するのに先立
   ちその内回り命令を読み取り、さらに内回り命令に付随
   する内回りの度合を指定する内回り係数Ｎを読み取りそ
   のＮに応じて、実際の動作軌跡が教示点の内側を通過す
   るように、該当する教示点の前後に隣接する各Ｎ個の補
   間データを同じ割合で変換することにより、教示点の内
   側を多関節ロボットが通過するようにした多関節ロボッ
   トの制御方法。