JPH0561514A - 産業用ロボツトの制御方法 - Google Patents
産業用ロボツトの制御方法Info
- Publication number
- JPH0561514A JPH0561514A JP21975191A JP21975191A JPH0561514A JP H0561514 A JPH0561514 A JP H0561514A JP 21975191 A JP21975191 A JP 21975191A JP 21975191 A JP21975191 A JP 21975191A JP H0561514 A JPH0561514 A JP H0561514A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- position data
- robot
- axial element
- industrial robot
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- Prior art date
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- Pending
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- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 産業用ロボットの軸要素がその動作限界位置
を大きく逸脱してしまっていても，その後安全に動作限
界範囲内へ戻すように動作させること。 【構成】 前回の制御周期に動作させられた例えばアー
ムの動作位置に対応する位置データＸｉ-1と今回の制御
周期に動作させようとする上記アームの指令位置に対応
する位置データＸｉとを比較し，上記アームが動作許容
範囲内に対して遠ざかる場合にはその動作を禁止し，近
づく場合にはその動作を許容するように制御を行う。
を大きく逸脱してしまっていても，その後安全に動作限
界範囲内へ戻すように動作させること。 【構成】 前回の制御周期に動作させられた例えばアー
ムの動作位置に対応する位置データＸｉ-1と今回の制御
周期に動作させようとする上記アームの指令位置に対応
する位置データＸｉとを比較し，上記アームが動作許容
範囲内に対して遠ざかる場合にはその動作を禁止し，近
づく場合にはその動作を許容するように制御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，所定の制御周期毎に制
御信号を出力してアームや手首部材などの軸要素を作動
制御する産業用ロボットの制御方法に関するものであ
る。
御信号を出力してアームや手首部材などの軸要素を作動
制御する産業用ロボットの制御方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に産業用ロボットでは，例えばアー
ム自体に動き得る機械的な限界がある場合や使用上の理
由により外部からアームの作動範囲を限定する必要があ
る場合などには，ロボットを駆動制御する際に各軸要素
の位置がその動作範囲の限界を越えないように制御する
必要がある。そして，この場合の制御としては，例えば
以下に示すようなシステムが知られている。 図５及び図６に示すシステムでは，ロボットの動作中
たえず各軸要素の現在位置を監視し，予め定められてい
る許容作動範囲限界値と比較してその限界値を越えない
ように値が一致した又は越えた段階でロボットを停止さ
せるように制御される。 図７及び図８に示すシステムでは，ロボットの動作
中，絶えず各軸要素の動作指令値をチェックし，予め定
められている許容作動範囲限界値と比較してその限界値
を越えようとするかあるいは越えたならば，その動作指
令値を限界値に置き換えてその限界値と対応する位置に
てロボットを停止させるよう制御される。
ム自体に動き得る機械的な限界がある場合や使用上の理
由により外部からアームの作動範囲を限定する必要があ
る場合などには，ロボットを駆動制御する際に各軸要素
の位置がその動作範囲の限界を越えないように制御する
必要がある。そして，この場合の制御としては，例えば
以下に示すようなシステムが知られている。 図５及び図６に示すシステムでは，ロボットの動作中
たえず各軸要素の現在位置を監視し，予め定められてい
る許容作動範囲限界値と比較してその限界値を越えない
ように値が一致した又は越えた段階でロボットを停止さ
せるように制御される。 図７及び図８に示すシステムでは，ロボットの動作
中，絶えず各軸要素の動作指令値をチェックし，予め定
められている許容作動範囲限界値と比較してその限界値
を越えようとするかあるいは越えたならば，その動作指
令値を限界値に置き換えてその限界値と対応する位置に
てロボットを停止させるよう制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが，上記のよう
な従来の制御システムでは，たとえば現在の各軸要素の
位置よりも許容作動限界を狭めようとしてその限界値が
変更され，各軸要素の位置が新たな許容作動範囲の限界
を逸脱してしまっている場合に，再度各軸要素を許容限
界内に戻し入れようとしても，ロボットは停止したまま
動かせないか，あるいは，現在の位置から大きく隔って
いる置き換えられた動作指令値に基づいて動作する事に
より危険を招くという不具合を生じる。そこで，本発明
は，上記事情に鑑みて創案されたものであり，例えば後
に動作限界値を狭めたような場合にロボットの軸要素の
位置がその限界値を大きく逸脱してしまっていても，そ
の後安全に動作限界範囲内に戻すように動作させる事の
出来る産業用ロボットの制御方法の提供を目的とするも
のである。
な従来の制御システムでは，たとえば現在の各軸要素の
位置よりも許容作動限界を狭めようとしてその限界値が
変更され，各軸要素の位置が新たな許容作動範囲の限界
を逸脱してしまっている場合に，再度各軸要素を許容限
界内に戻し入れようとしても，ロボットは停止したまま
動かせないか，あるいは，現在の位置から大きく隔って
いる置き換えられた動作指令値に基づいて動作する事に
より危険を招くという不具合を生じる。そこで，本発明
は，上記事情に鑑みて創案されたものであり，例えば後
に動作限界値を狭めたような場合にロボットの軸要素の
位置がその限界値を大きく逸脱してしまっていても，そ
の後安全に動作限界範囲内に戻すように動作させる事の
出来る産業用ロボットの制御方法の提供を目的とするも
のである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明が採用する第１の手段は，その要旨とすると
ころが，所定の制御周期毎に制御信号を出力して軸要素
を作動制御する産業用ロボットの制御方法において，前
回の制御周期に動作させられた上記軸要素の動作位置に
対応する位置データと今回の制御周期に動作させようと
する上記軸要素の指令位置に対応する位置データとを比
較し，上記軸要素が動作許容範囲に対して遠避かる場合
にはその動作を禁止し，近付く場合にはその動作を許容
するようにした点に係る産業用ロボットの制御方法であ
る。更に，上記目的を達成するために，本発明が採用す
る第２の手段は，その要旨とするところが，所定の制御
周期毎に制御信号を出力して軸要素を作動制御する産業
用ロボットの制御方法において，前回の制御周期に動作
させられた上記軸要素のフィードバック位置データと今
回の制御周期に動作させられた上記軸要素のフィードバ
ック位置データとを比較し，上記軸要素が動作許容範囲
に対して遠避かる場合にはそれ以後の動作を禁止し，近
付く場合にはそれ以後の動作を許容するようにした点に
係る産業用ロボットの制御方法である。
に，本発明が採用する第１の手段は，その要旨とすると
ころが，所定の制御周期毎に制御信号を出力して軸要素
を作動制御する産業用ロボットの制御方法において，前
回の制御周期に動作させられた上記軸要素の動作位置に
対応する位置データと今回の制御周期に動作させようと
する上記軸要素の指令位置に対応する位置データとを比
較し，上記軸要素が動作許容範囲に対して遠避かる場合
にはその動作を禁止し，近付く場合にはその動作を許容
するようにした点に係る産業用ロボットの制御方法であ
る。更に，上記目的を達成するために，本発明が採用す
る第２の手段は，その要旨とするところが，所定の制御
周期毎に制御信号を出力して軸要素を作動制御する産業
用ロボットの制御方法において，前回の制御周期に動作
させられた上記軸要素のフィードバック位置データと今
回の制御周期に動作させられた上記軸要素のフィードバ
ック位置データとを比較し，上記軸要素が動作許容範囲
に対して遠避かる場合にはそれ以後の動作を禁止し，近
付く場合にはそれ以後の動作を許容するようにした点に
係る産業用ロボットの制御方法である。
【０００５】
【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し，本発明の理解に供する。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性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る制御方法を実施する
ことの出来る産業用ロボットの要部の概略構成図，図２
は上記制御方法における手順を示すフローチャート，図
３は上記手順を説明する為の図，図４は本発明の他の実
施例に係る制御方法における手順を示すフローチャート
である。この実施例に係る産業用ロボットは，例えば図
１に示す如く，従来より用いられているものとほぼ同様
に構成されている。すなわち，例えばアーム１が基台２
に対して揺動可能に支持されており，該アーム１には位
置検出器の一例であるレゾルバ３を備えたサーボモータ
４が接続されている。上記レゾルバ３は，各種メモリ，
ＣＰＵ，インターフェイスなどを備えた制御装置５に接
続されており，上記サーボモータ４は，ドライバ６を介
して上記制御装置５に接続されいる。そして，上記アー
ム１は，所定の制御周期毎に出力される制御信号に基づ
いて作動制御される。上記のような産業用ロボットのア
ーム１において，その動作許容限界範囲に対する許容限
界判定を行う際の動作手順について，図１〜図３に基づ
いて説明する。なお，図２中，Ｓ１，Ｓ２，…は各処理
ステップを示す。ここで，前回の制御周期に動作させら
れた上記アーム１の動作位置に対応する位置データをＸ
ｉ-1，今回の制御周期に動作させようとする上記アーム
１の指令位置に対応する位置データをＸｉ，変更後の上
記アーム１に関する動作許容範囲においてプラス側の限
界値を＋Ｍ，マイナス側の限界値−Ｍとする。
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。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性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る制御方法を実施する
ことの出来る産業用ロボットの要部の概略構成図，図２
は上記制御方法における手順を示すフローチャート，図
３は上記手順を説明する為の図，図４は本発明の他の実
施例に係る制御方法における手順を示すフローチャート
である。この実施例に係る産業用ロボットは，例えば図
１に示す如く，従来より用いられているものとほぼ同様
に構成されている。すなわち，例えばアーム１が基台２
に対して揺動可能に支持されており，該アーム１には位
置検出器の一例であるレゾルバ３を備えたサーボモータ
４が接続されている。上記レゾルバ３は，各種メモリ，
ＣＰＵ，インターフェイスなどを備えた制御装置５に接
続されており，上記サーボモータ４は，ドライバ６を介
して上記制御装置５に接続されいる。そして，上記アー
ム１は，所定の制御周期毎に出力される制御信号に基づ
いて作動制御される。上記のような産業用ロボットのア
ーム１において，その動作許容限界範囲に対する許容限
界判定を行う際の動作手順について，図１〜図３に基づ
いて説明する。なお，図２中，Ｓ１，Ｓ２，…は各処理
ステップを示す。ここで，前回の制御周期に動作させら
れた上記アーム１の動作位置に対応する位置データをＸ
ｉ-1，今回の制御周期に動作させようとする上記アーム
１の指令位置に対応する位置データをＸｉ，変更後の上
記アーム１に関する動作許容範囲においてプラス側の限
界値を＋Ｍ，マイナス側の限界値−Ｍとする。
【０００６】まず，Ｓ１において，今回の指令位置に対
応する位置データＸｉが読み込まれると共に，Ｓ２にお
いて，変更後の所定の上記限界値＋Ｍ，−Ｍが読み込ま
れる。そして，Ｓ３において，上記位置データＸｉと限
界値＋Ｍとの比較がなされ，限界値＋Ｍに対して位置デ
ータＸｉが小さいと判断された場合には，引き続きＳ４
において，上記位置データＸｉと限界値−Ｍとの比較が
なされる。そして，上記Ｓ４において，位置データＸｉ
が限界値−Ｍよりも大きいと判断された場合，即ち，−
Ｍ≦Ｘｉ≦＋Ｍの条件が満たされている場合，上記アー
ム１は動作許容範囲内において動作させられることにな
ることから，Ｓ５において，上記位置データＸｉは許容
されて今回の指令位置に対応する位置データとして採用
される。他方，前記Ｓ３において，限界値＋Ｍよりも位
置データＸｉが大きいと判断された場合，Ｓ６におい
て，前回の動作位置に対応する位置データＸｉ-1が読み
込まれる。そして，Ｓ７において，上記位置データＸｉ
とＸｉ-1との大小比較が行われる。上記Ｓ７において，
位置データＸｉが位置データＸｉ-1よりも小さいと判断
された場合，Ｓ８において，上記アーム１は上記動作許
容範囲の限界位置＋Ｍに近づく方向に向けて動作させら
れるものとして，上記位置データＸｉは今回の指令位置
に対応する位置データとして許容される。上記Ｓ７にお
いて，位置データＸｉが位置データＸｉ-1よりも大きい
と判断された場合には，Ｓ９において，上記アーム１は
上記動作許容範囲から遠ざかる方向へ動作させられるも
のとして，位置データＸｉに対して位置データＸｉ-1が
置き換えられる。即ち，現在位置におけるアーム位置が
上記動作許容範囲から遠ざかる方向への動作が禁止され
る。また，上記Ｓ４において，位置データＸｉが限界値
−Ｍよりも小さいと判断された場合，即ち動作させよう
とする位置が動作許容範囲のマイナス側の限界値よりも
離れた位置であると判断された場合，Ｓ１０において，
位置データＸｉ-1が読み込まれ，この位置データＸｉ-1
とＸｉとの大小比較がなされる（Ｓ１１）。
応する位置データＸｉが読み込まれると共に，Ｓ２にお
いて，変更後の所定の上記限界値＋Ｍ，−Ｍが読み込ま
れる。そして，Ｓ３において，上記位置データＸｉと限
界値＋Ｍとの比較がなされ，限界値＋Ｍに対して位置デ
ータＸｉが小さいと判断された場合には，引き続きＳ４
において，上記位置データＸｉと限界値−Ｍとの比較が
なされる。そして，上記Ｓ４において，位置データＸｉ
が限界値−Ｍよりも大きいと判断された場合，即ち，−
Ｍ≦Ｘｉ≦＋Ｍの条件が満たされている場合，上記アー
ム１は動作許容範囲内において動作させられることにな
ることから，Ｓ５において，上記位置データＸｉは許容
されて今回の指令位置に対応する位置データとして採用
される。他方，前記Ｓ３において，限界値＋Ｍよりも位
置データＸｉが大きいと判断された場合，Ｓ６におい
て，前回の動作位置に対応する位置データＸｉ-1が読み
込まれる。そして，Ｓ７において，上記位置データＸｉ
とＸｉ-1との大小比較が行われる。上記Ｓ７において，
位置データＸｉが位置データＸｉ-1よりも小さいと判断
された場合，Ｓ８において，上記アーム１は上記動作許
容範囲の限界位置＋Ｍに近づく方向に向けて動作させら
れるものとして，上記位置データＸｉは今回の指令位置
に対応する位置データとして許容される。上記Ｓ７にお
いて，位置データＸｉが位置データＸｉ-1よりも大きい
と判断された場合には，Ｓ９において，上記アーム１は
上記動作許容範囲から遠ざかる方向へ動作させられるも
のとして，位置データＸｉに対して位置データＸｉ-1が
置き換えられる。即ち，現在位置におけるアーム位置が
上記動作許容範囲から遠ざかる方向への動作が禁止され
る。また，上記Ｓ４において，位置データＸｉが限界値
−Ｍよりも小さいと判断された場合，即ち動作させよう
とする位置が動作許容範囲のマイナス側の限界値よりも
離れた位置であると判断された場合，Ｓ１０において，
位置データＸｉ-1が読み込まれ，この位置データＸｉ-1
とＸｉとの大小比較がなされる（Ｓ１１）。
【０００７】上記Ｓ１１において，位置データＸｉが位
置データＸｉ-1よりも大きいと判断された場合，即ち，
現在の動作位置よりも上記動作許容範囲に向けて上記ア
ーム１を移動させるものと判断された場合，前記したよ
うに，上記Ｓ５において，Ｘｉは動作させようとする今
回の指令位置に対応する位置データとして許容される。
上記Ｓ１１において，位置データＸｉが位置データＸｉ
-1よりも小さいと判断された場合，即ち，上記動作許容
範囲から遠ざかる方向へ上記アーム１を移動させようと
していると判断された場合，Ｓ１２において，位置デー
タＸｉ-1が位置データＸｉに代わって置き換えられてそ
の動作が禁止される。上記のようにして（Ｓ５，Ｓ８，
Ｓ９，Ｓ１２），新たな位置データＸｉが設定されると
Ｓ１３において，上記位置データは次回の制御周期時に
おける位置データＸｉ-1として用いるべく一時記憶され
る。本実施例に係る制御方法は上記したように構成され
ているため，例えば後に動作限界値を狭めたような場合
にアーム１の位置がその限界値を大きく逸脱してしまっ
ていても，その後安全に動作限界範囲内へ戻すように動
作させることができる。上記した制御手順は，従来の図
７及び図８に示す手順に対応するものであって，上記の
ような技術思想は，図５及び図６に示すようにフィード
バック位置を絶えず監視して許容限界判定を行う際にも
適用し得るものである。この場合の制御手順を図４に示
す。但しこの場合には，上記アーム１がいずれかの方向
へ１ステップ動作させられた時点でその方向が動作許容
範囲に対して近づいたかあるいは遠ざかったかが判断さ
れ，その後に以後の動作を禁止すべきかあるいは許容す
べきかの判断がなされる。そして，この際の１ステップ
に相当する移動量はきわめてわずかであることから，実
用上問題を生じることはない。更に，本実施例において
は，アーム１に対して制御を行う場合を例に説明した
が，当該システムは，上記のようなアーム１のみなら
ず，他のアームや手首部材などの産業用ロボットのあら
ゆる軸要素に適用し得ることは言うまでもない。更にま
た本実施例においては，軸要素の動作限界値を後に狭め
た場合を例に説明したが，当該システムはこのような場
合のみならず，何らかの原因でロボットが暴走し，動作
限界範囲を逸脱してしまったような場合，該ロボットの
軸要素をその後安全に動作限界範囲内へ戻す際の制御手
段としても好適である。
置データＸｉ-1よりも大きいと判断された場合，即ち，
現在の動作位置よりも上記動作許容範囲に向けて上記ア
ーム１を移動させるものと判断された場合，前記したよ
うに，上記Ｓ５において，Ｘｉは動作させようとする今
回の指令位置に対応する位置データとして許容される。
上記Ｓ１１において，位置データＸｉが位置データＸｉ
-1よりも小さいと判断された場合，即ち，上記動作許容
範囲から遠ざかる方向へ上記アーム１を移動させようと
していると判断された場合，Ｓ１２において，位置デー
タＸｉ-1が位置データＸｉに代わって置き換えられてそ
の動作が禁止される。上記のようにして（Ｓ５，Ｓ８，
Ｓ９，Ｓ１２），新たな位置データＸｉが設定されると
Ｓ１３において，上記位置データは次回の制御周期時に
おける位置データＸｉ-1として用いるべく一時記憶され
る。本実施例に係る制御方法は上記したように構成され
ているため，例えば後に動作限界値を狭めたような場合
にアーム１の位置がその限界値を大きく逸脱してしまっ
ていても，その後安全に動作限界範囲内へ戻すように動
作させることができる。上記した制御手順は，従来の図
７及び図８に示す手順に対応するものであって，上記の
ような技術思想は，図５及び図６に示すようにフィード
バック位置を絶えず監視して許容限界判定を行う際にも
適用し得るものである。この場合の制御手順を図４に示
す。但しこの場合には，上記アーム１がいずれかの方向
へ１ステップ動作させられた時点でその方向が動作許容
範囲に対して近づいたかあるいは遠ざかったかが判断さ
れ，その後に以後の動作を禁止すべきかあるいは許容す
べきかの判断がなされる。そして，この際の１ステップ
に相当する移動量はきわめてわずかであることから，実
用上問題を生じることはない。更に，本実施例において
は，アーム１に対して制御を行う場合を例に説明した
が，当該システムは，上記のようなアーム１のみなら
ず，他のアームや手首部材などの産業用ロボットのあら
ゆる軸要素に適用し得ることは言うまでもない。更にま
た本実施例においては，軸要素の動作限界値を後に狭め
た場合を例に説明したが，当該システムはこのような場
合のみならず，何らかの原因でロボットが暴走し，動作
限界範囲を逸脱してしまったような場合，該ロボットの
軸要素をその後安全に動作限界範囲内へ戻す際の制御手
段としても好適である。
【０００８】
【発明の効果】本発明に係る産業用ロボットの制御方法
は，上記したように構成されているため，例えば後に動
作限界値を狭めたような場合にロボットの軸要素の位置
が大きく逸脱してしまっていても，その後安全に動作限
界範囲内へ上記軸要素を戻すように動作させる事が出来
る。
は，上記したように構成されているため，例えば後に動
作限界値を狭めたような場合にロボットの軸要素の位置
が大きく逸脱してしまっていても，その後安全に動作限
界範囲内へ上記軸要素を戻すように動作させる事が出来
る。
【図１】 本発明の一実施例に係る制御方法を実施する
ことの出来る産業用ロボットの要部の概略構成図。
ことの出来る産業用ロボットの要部の概略構成図。
【図２】 上記制御方法における手順を示すフローチャ
ート。
ート。
【図３】 上記手順を説明する為の図。
【図４】 本発明の他の実施例に係る制御方法における
手順を示すフローチャート。
手順を示すフローチャート。
【図５】 従来の産業用ロボットの制御系の概略ブロッ
ク図。
ク図。
【図６】 上記従来の産業用ロボットにおける要部の処
理手順を示すフローチャート。
理手順を示すフローチャート。
【図７】 他の従来の産業用ロボットの制御系の概略ブ
ロック図。
ロック図。
【図８】 上記他の従来の産業用ロボットにおける要部
の処理手順を示すフローチャート。
の処理手順を示すフローチャート。
１…アーム ３…レゾルバ ４…サーボモータ ５…制御装置 ６…ドライバ Ｓ１〜Ｓ１３…処理ステップ
Claims (2)
- 【請求項１】 所定の制御周期毎に制御信号を出力して
軸要素を作動制御する産業用ロボットの制御方法におい
て，前回の制御周期に動作させられた上記軸要素の動作
位置に対応する位置データと今回の制御周期に動作させ
ようとする上記軸要素の指令位置に対応する位置データ
とを比較し，上記軸要素が動作許容範囲に対して遠避か
る場合にはその動作を禁止し，近付く場合にはその動作
を許容するようにしたことを特徴とする産業用ロボット
の制御方法。 - 【請求項２】 所定の制御周期毎に制御信号を出力して
軸要素を作動制御する産業用ロボットの制御方法におい
て，前回の制御周期に動作させられた上記軸要素のフィ
ードバック位置データと今回の制御周期に動作させられ
た上記軸要素のフィードバック位置データとを比較し，
上記軸要素が動作許容範囲に対して遠避かる場合にはそ
れ以後の動作を禁止し，近付く場合にはそれ以後の動作
を許容するようにしたことを特徴とする産業用ロボット
の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21975191A JPH0561514A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 産業用ロボツトの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21975191A JPH0561514A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 産業用ロボツトの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0561514A true JPH0561514A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16740430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21975191A Pending JPH0561514A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 産業用ロボツトの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0561514A (ja) |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP21975191A patent/JPH0561514A/ja active Pending
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